万年冰洞

万年冰洞在山西忻州市宁武县城西50公里处的春景洼村境内，处旅游专线旁，海拔2300米。经中科院地质研究所洞穴专家现场考察认定：此洞形成于新生代第四纪冰川期，距今约三百万年，故名万年冰洞。2005年，宁武万年冰洞在第四批国家地质公园评审中，成为国家地质公园。2011年3月，被评为国家4A级旅游景区。

中文名

万年冰洞

外文名

Ice Cave

所属城市

山西忻州市宁武县

海    拔

2300米

形成时间

新生代第四纪冰川期

景区类别

国家地质公园

景区等级

国家4A级旅游景区

所属国家

中国

开放时间

8:00~18:00 

门票价格

120人民币

建议游玩时长

半小时

适宜游玩季节

四季冰柱不化，夏季更震撼

科学研究

中国科学院的杨少华和石耀霖将这个85米的洞穴全做成数值模型，研究其万年冰穴形成的原理，发现，洞口的形成让冬天的冷风进入洞穴，但是夏天的热风却进不去，所以造成了天然的冰库。如果将洞口封闭的话，这个万年冰穴只需要40年就会完全熔化。二位科学家的著作发布在国际著名的 Cryosphere 上。S. Yang and Y. Shi. Numerical simulation of formation and preservation of Ningwu ice cave, Shanxi, China. The Cryosphere. Vol. 9, October 22, 2015, p. 1983. doi: 10.5194/tc-9-1983-2015.洞内制冷机制最强、冰储量最多，现开发近百米。已开发部分分三层，有冰帘、冰钟、冰花、冰人、冰菩萨等，不一而足。洞内壁上皆冰，堪称一个冰的世界，在五彩灯光的照射下，呈现出梦幻般的景象。

邻居火山

距冰洞不远处，还有一处“火山”，做了邻居的“火山”与冰洞形成了一大自然奇观。有的资料介绍，“火山”距冰洞仅有二百米之遥，两者尚有一定距离，需要翻越一个小山丘，而且没有公路可通。该“火山”并非科学意义上的“火山”，而是埋藏于地下的煤层因多种原因造成的历时千年的自燃现象，在山西境内并不算罕见。在东寨镇前往天池的三岔路口的对面山上，即可看到这种自燃现象，遥见轻烟缭缭。

历史传说

山西省宁武县，千百年来流传着一个传说：在当地一座深山中，有一个挂满冰锥的冰洞。让人费解的是：在四季分明的山西省宁武县，为什么会存在这么一个千万年不化且冬暖夏凉的神奇洞穴？如果冰洞真的存在，洞里又会是一番什么样的天地？山西宁武冰洞中的情形让所有的人大开眼界，没想到世界上真有这样一个晶莹剔透的冰的世界。其实，只有一年三百六十五天都是结冰的洞穴才能够被称之为是冰洞，那么，在世界上也只有像西伯利亚和南北极等地，少数纬度高而且是异常寒冷的地方才发现过冰洞，而且是数量少规模小。所以大家百思不得其解的是，这个冰洞所处的位置既不是异常寒冷的南北极，也不是终年积雪的雪山，而是在四季都很分明的山西省宁武县，就形成了这样一个常年不化的冰洞。那这个冰洞到底是如何形成的呢？

神奇发现

闫鹏，毕业后就来到宁武县旅游局工作，在他无意中听了这个传说后，从小喜欢探险的他决定趁工作之余，寻找这个传说中的神奇洞穴。随着日子一天天过去，闫鹏爬遍了附近的许多山头，依旧没有任何的头绪。然而，正当他心灰意冷准备放弃的时候，一个意外出现了：一天，他和同伴来到了当地的管涔山中，当他们爬上一个山头后，他们惊奇的发现：在山的阴面有一个洞口模样的地方，而接下来的事情让所有人都始料不及。闫鹏说：“走到洞口附近感觉凉飕飕的，感觉这个地方风比较大，而且背阴的崖壁上竟挂满了冰花，一切都与周围的环境大相径庭，一个一米见方深不见底的洞口更是冒出一丝丝的寒气。”这难道就是传说中的那个神奇冰洞吗？一年多的渴望，让闫鹏忘记了恐惧和危险，他决心对这个洞一探究竟。闫鹏说，他们顺着洞口下去，冰洞下边黑咕隆咚，脚底滑得根本没有登的地方，反正是靠上边绳子拽着，多少有点能附着在冰壁上。后来到了一个稍微开阔的地方，站稳脚后，拿着火把向四周一看，眼前豁然开朗。所有人都惊呆了，他们仿佛置身于一座晶莹的宫殿，四处都是冰的世界：冰柱、冰锥、冰瀑、冰笋、冰花，没有一个人想到，小小的洞口背后，竟然是这样一个美妙的世界。闫鹏完全被吸引住了，直到他的脚感觉被冻僵了，他才发现不知不觉已经进洞两个多小时了，温度计清楚地显示，洞中的温度为零度左右，这与初夏时节的洞外，整整相差了20多度。在接下去的日子里，闫鹏分别在不同的季节下过冰洞，他发现洞中似乎永远保持在零度左右，洞里洞外完全是两个不同的世界。闫鹏说，七八月份，洞外都是鲜花烂漫、绿树成荫，而洞内却是坚冰不化，；冬天，洞外边比较冷，几乎达到零下30多摄氏度，穿着大衣，到了洞内，由于没有风，反倒比洞外暖和了许多，有一种冬暖夏凉的感觉。 宁武县有个暑天冰洞的消息一经传开就引起了不小的轰动，许多人纷纷猜测这种神奇现象的真正成因。

种种猜测

特殊地质结构

为此，中科院地质研究所的陈诗才也专门从北京赶到宁武进行考察。然而当第一次进入冰洞后，即使见多识广的他也连连称奇。 他看完后，感觉非常惊奇，洞内冰的类型起码有上十种，比如冰柱、冰石笋、冰的钟乳石、冰的涡管、冰花、冰葡萄、还有冰的结晶片等。他发现，尽管冰的厚度不一，但是所有的冰都是附着在石灰岩上的，整个冰洞高达100多米。陈诗才说，这个冰洞的规模，绝对不会是人造的，虽然冰洞的传说已经有几百年的历史了，但是从现场可以推测，这个冰洞形成的时间已经远远超过了几百年，距现在差不多有100多万年了。这个天然的洞穴是100多万年前由水冲刷形成的，可为什么这个并不符合结冰条件的洞里现在却结满了冰。这么大数量的冰又是什么时候形成的呢。这时候，闫鹏忽然想到了什么。他说：“以我自己的理解，这个地方有火山，也有水，可能是本身的地质结构发生了改变，才形成了结冰的环境。”但陈诗才却认为这种说法并不科学。他认为，火山的发生缘于山西一带，有煤的自燃现象。因为煤挖出来后，一些煤矸石里，含有磷、硫这类东西，一见阳光，就氧化自燃了。

缘于冰川学说

正是因为洞的形状并不利于洞里洞外空气的交换，因此尽可能减少了冰的损害。但是，即使有了这些外在的保护因素，可是这么大数量的冰究竟是如何形成的呢？显然，这是一个非常漫长的过程。这时候有人提出了冰川学说。科学研究表明，地球自诞生以来，气候一直在变化当中。早在几亿年前，地球就出现过大规模的冰川运动，而且只有冰川运动才会拥有如此猛烈的能量，才能形成许多地质奇观，所以有人认为，正是因为冰川运动，使大量的冰涌进了一个冲刷成形的洞中，也就形成了今天非常神奇的冰洞。按照这种推测，宁武县暑天冰洞的成因就可以解释了。但是，尽管常人看来洞中的冰都是一样的，可经过专门的取测后人们发现，冰的年龄却是各不相同。陈诗才说，冰也分层，也有个核心层，核心部分的冰，从结冰的情况和它所含的一些沉积物来看，这部分冰比较老。外面的、靠近洞口或者靠近主流水道的这些冰比较新。而根据闫鹏这两年的观察，山上雨水多的时候，雨水常常会流进洞中并且融蚀掉不少冰，但是经过一段时间，在原来冰融化的地方，又都自动地恢复了原貌，也就是说，这个神奇的冰洞具有非常奇特的再生功能，一旦冰量减少，它还会进行自我修复。因此，陈诗才认为冰川学说似乎也存在漏洞。因为冰川学说的解释是冰融了就融了，永远空了，化一点就没一点，它不会自己再生。

得益于洞形状

陈诗才经过走访后认为，尽管宁武县的地理位置和气候条件并不适合冰洞的形成，但还是有不少的外部因素能够减少冰的融化。由于管涔山的海拔达到了2000多米，而洞口所处的位置在山的阴面，这对冰的常年不化都起到了一定的保护作用，而整个洞的形状，也对洞内温度的保持起到了很好的作用。他认为，洞是一个正口袋形，这样在夏天，洞外温度热，洞底的温度凉，它不交换。如果洞形倒过来，在夏天，洞外温度热、比重低，洞内温度凉、比重高，热量需要交换，这样就损害了冰的保存量。

空气对流成因

冰洞应该还有一个下口与外界相通，冬天内部温度高于外部温度，冷空气从下口进入，使洞内温度下降，水气凝结，冰洞成长。夏天外界温度高于内部温度，气流翻转，冰洞融化。由于外界昼夜温差大，在洞内温度间与昼夜温度之间时，气流昼夜交替，形成各种冰的奇观。只要冰洞凝结大于消融，冰洞就逐步成长。夏天冷气下流，使出口空气达到饱和凝结成水，随着外界温度的上升，内外温差增大，下口流出的冷空气增大，出口达到成冰条件，形成“夏日冰洞”。

地热负异常说

其实不仅是山西省宁武县的这个冰洞成因存在着很大的争议，就是在整个地质界都存在着很大的分歧。如果是冰川运动时，大量的冰涌进冰洞，但是随着时间的推移，这些冰早就应该化了。最关键的是，这个地方根本就没有一年四季都结冰的气候条件。最近有一些人就提出了一个比较被认可的说法：叫做地热负异常说。地热正异常说指的是越向地心走，温度越高，地心的温度大概是6000多度，和太阳表面的温度差不多，也就是越往下走温度越高，这是合乎常理的。而地热负异常说恰恰相反：它说越往下走，温度越低，低得能够制冷，能够制造出大容量的冰来。对此，陈诗才认为，这就好比空调或冰箱，它都有一个制冷的机制，它是通过机电来制冷。而冰洞的制冷机制，从目前来推测，还是岩石下的某种机制，形成了制冷的机制，从而达到制冰的效果。那么可以猜测，正是因为山本身的最深处很可能存在我们目前仍未探明的制冷机制，它不仅能保持洞中的温度，并且仍在日复一日地结冰，再加上相对较高的地理位置，以及洞口位置的巧合，因此，形成了这么一个神奇的冰洞。  “地热负异常现象”，这一假设必须挑战我们已知的多个物理定律。首先是在普遍“高温”的地下怎么形成，如果这一过程是“自主”形成的，最恰当的解释是向外散热使自身降温，可这不符合我们已知的热量从高温物体流向低温物体的物理学定律；其次，在不考虑冷源形成的情况下，冷空气密度较大，是怎样从地下向上流动的。再次，如果确有地下冷源，又能向上输送，由于水的密度远大于气体密度，地下水势必向下流动，固化，直至堵死冷气通道，且越积越多，直至整个洞被冰填满。冰洞形成的条件：1、必须有两个出口，且两个出口必须有足够的高差，之间密封保温良好。2、洞内下部必须有一定的水源，且进洞冷空气不足以使其完全凝结。3、0℃以下天气足够长。4、上部出口在山的阴面或山坳里。5、冰洞附近山体相对陡峭，但其他部分山势较高且没大的沟壑。冰洞伴生的其他现象：冬季洞内气流上行，饱和气流流出洞口遇冷空气凝结，在相对湿度较低的冬季，会最先出现冰冻现象。夏天洞内气流下行，出口处会形成相对清凉的小气候或出 现低于正常地温的泉水流出。冬季马路护坡上的冰洞：冬季在马路护坡施工留下的孔洞里发现的冰花和冰洞里的冰花形态是同样的。万年冰洞