種種猜測
猜測一:冰洞的形成是特殊地質結構所致
為此,中科院地質研究所的陳詩才也專門從北京趕到寧武進行考察。然而當第一次進入冰洞后,即使見多識廣的他也連連稱奇。
陳詩才告訴記者,他看完后,感覺非常驚奇,洞內冰的類型起碼有上十種,比如冰柱、冰石筍、冰的鐘乳石、冰的渦管、冰花、冰葡萄、還有冰的結晶片等。他發現,儘管冰的厚度不一,但是所有的冰都是附著在石灰巖上的,整個冰洞高達100多米。
陳詩才說,這個冰洞的規模,絕對不會是人造的,雖然冰洞的傳說已經有幾百年的歷史了,但是從現場可以推測,這個冰洞形成的時間已經遠遠超過了幾百年,距現在差不多有100多萬年了。這個天然的洞穴是100多萬年前由水沖刷形成的,可為什麼這個並不符合結冰條件的洞里現在卻結滿了冰?這麼大數量的冰又是什麼時候形成的呢?
他認為,火山的發生緣于山西一帶,有煤的自燃現象。因為煤挖出來后,一些煤矸石里,含有磷、硫這類東西,一見陽光,就氧化自燃了。
猜測二:冰洞的形成得益於洞的形狀
陳詩才經過走訪后認為,儘管寧武縣的地理位置和氣候條件並不適合冰洞的形成,但還是有不少的外部因素能夠減少冰的融化。由於管涔山的海拔達到了2000多米,而洞口所處的位置在山的陰面,這對冰的常年不化都起到了一定的保護作用,而整個洞的形狀,也對洞內溫度的保持起到了很好的作用。他認為,洞是一個正口袋形,這樣在夏天,洞外溫度熱,洞底的溫度涼,它不交換。如果洞形倒過來,在夏天,洞外溫度熱、比重低,洞內溫度涼、比重高,熱量需要交換,這樣就損害了冰的保存量。
猜測三:冰洞的形成緣於冰川學說
正是因為洞的形狀並不利於洞里洞外空氣的交換,因此儘可能減少了冰的損害。但是,即使有了這些外在的保護因素,可是這麼大數量的冰究竟是如何形成的呢?顯然,這是一個非常漫長的過程。這時候有人提出了冰川學說。
科學研究表明,地球自誕生以來,氣候一直在變化當中。早在幾億年前,地球就出現過大規模的冰川運動,而且只有冰川運動才會擁有如此猛烈的能量,才能形成許多地質奇觀,所以有人認為,正是因為冰川運動,使大量的冰湧進了一個沖刷成形的洞中,也就形成了今天非常神奇的冰洞。
按照這種推測,寧武縣暑天冰洞的成因就可以解釋了。但是,儘管常人看來洞中的冰都是一樣的,可經過專門的取測後人們發現,冰的年齡卻是各不相同。
陳詩才說,冰也分層,也有個核心層,核心部分的冰,從結冰的情況和它所含的一些沉積物來看,這部分冰比較老。外面的、靠近洞口或者靠近主流水道的這些冰比較新。而根據閆鵬這兩年的觀察,山上雨水多的時候,雨水常常會流進洞中並且融蝕掉不少冰,但是經過一段時間,在原來冰融化的地方,又都自動地恢復了原貌,也就是說,這個神奇的冰洞具有非常奇特的再生功能,一旦冰量減少,它還會進行自我修復。因此,陳詩才認為冰川學說似乎也存在漏洞。因為冰川學說的解釋是冰融了就融了,永遠空了,化一點就沒一點,它不會自己再生。
猜測四:冰洞的形成是地熱負異常說作怪
其實不僅是山西省寧武縣的這個冰洞成因存在著很大的爭議,就是在整個地質界都存在著很大的分歧。如果是冰川運動時,大量的冰湧進冰洞,但是隨著時間的推移,這些冰早就應該化了。最關鍵的是,這個地方根本就沒有一年四季都結冰的氣候條件。
最近有一些人就提出了一個比較被認可的說法:叫做地熱負異常說。地熱正異常說指的是越向地心走,溫度越高,地心的溫度大概是6000多度,和太陽表面的溫度差不多,也就是越往下走溫度越高,這是合乎常理的。而地熱負異常說恰恰相反:它說越往下走,溫度越低,低得能夠製冷,能夠製造出大容量的冰來。
對此,陳詩才認為,這就好比空調或冰箱,它都有一個製冷的機制,它是通過機電來製冷。而冰洞的制冷機制,從目前來推測,還是巖石下的某種機制,形成了製冷的機制,從而達到製冰的效果。那麼可以猜測,正是因為山本身的最深處很可能存在我們目前仍未探明的制冷機制,它不僅能保持洞中的溫度,並且仍在日復一日地結冰,再加上相對較高的地理位置,以及洞口位置的巧合,因此,形成了這麼一個神奇的冰洞。