山西“萬年冰洞”:形成於新生代第四紀冰期,我國儲冰量最多冰洞

“冰洞”是一種地貌景觀,顧名思義就是指有大量並存在的洞穴,或者說是一個儲存了大量冰塊的洞穴,就像是一個巨大的冰箱,當然冰洞在時間上也是有要求的,一般是指洞中全年都有冰的洞穴,冬季有冰而夏季消融的洞穴則不能稱為冰洞。冰洞並不是一個常見的地理事物,一般多分佈在中高緯度地區,而中低緯度地區由於年均溫較高,冰塊無法長時間保持在洞穴中。

山西“萬年冰洞”:形成於新生代第四紀冰期,我國儲冰量最多冰洞

我國儲冰量最多的冰洞

在我國的山西省忻州市寧武縣有一個冰洞,名為“萬年冰洞”,這個冰洞是我國儲冰量最多的冰洞,也是洞內製冷機制最強的冰洞。冰洞內晶瑩剔透,是一片冰的世界,各種造型的冰,如冰簾、冰鍾、冰柱、冰花、冰人等豐富多彩,造型奇特,目前是我國的4A級旅遊風景區,也是我國的國家地質公園。那麼,為什麼在山西省會形成一個這麼神奇的冰洞呢?

山西“萬年冰洞”:形成於新生代第四紀冰期,我國儲冰量最多冰洞

萬年冰洞位置圖

冰洞的形成條件十分複雜,通常是岩溶作用、冰川作用和環境因素影響共同作用的結果。關於冰洞,大家可能會以為這個“洞穴”也是由冰川作用形成的,其實不然,冰洞中的這個洞穴,其形成原理類似於喀斯特地貌中的溶洞。萬年冰洞位於我國山西呂梁山的北坡,冰洞所在區域的岩石為可溶性的“灰巖”,在流水的溶蝕作用下,灰巖逐漸被侵蝕,形成一個類似溶洞的洞穴,當然,此時這個洞穴內並沒有冰。

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萬年冰洞

那麼,洞穴中這麼多的冰是怎麼來的呢?“萬年冰洞”的形成時間可以追溯到距今約300萬年以前的新生代第四紀冰期時期,當時全球氣候十分寒冷,我國山西地區被大量的冰川所覆蓋,大量的冰塊、積雪等進入洞中。這些在洞中的冰塊經過了十分複雜的物理變化,重新結晶形成各種形態、造型各異的冰塊,從而形成冰洞,冰洞中的冰至此一直被保留了下來,到如今已經經歷了三百萬年,所以稱為“萬年冰洞”。

山西“萬年冰洞”:形成於新生代第四紀冰期,我國儲冰量最多冰洞

萬年冰洞

奇怪的是,如果說在第四紀冰期時,由於氣溫低,冰洞中的冰能夠長期存在,但是,如今第四紀冰期已經結束,冰川在地球表面覆蓋的範圍大大縮小,山西地區根本沒有冰川的存在,為什麼冰洞中的冰還沒有融化呢?確實如此,很多當時形成的溶洞中的冰都融化了,萬年冰洞之所以能夠保留下來,一方面得益於狹小的冰洞洞口,使得洞內外的熱量交換十分緩慢,有利於洞內保持低溫狀態。

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萬年冰洞

另一方面,萬年冰洞的洞口形狀和位置十分特殊,使得冬季的冷風能夠吹進洞裡,而夏季的熱風卻不能進入到洞裡,從而維持了洞內的長期低溫。也就是說冬季的冷風,是冰洞內冷氣的來源,如果把洞口封上,據推測冰洞內的冰將會在幾十年內融化。當然,萬年冰洞的海拔高度大約為2300米,在一定程度上也使得冰洞周圍的環境溫度能夠相對較低,有利於冰洞中冰的保存,目前萬年冰洞內的溫度大約常年維持在0℃左右,在夏季進入,十分涼爽,而在冬季進入,則會感覺暖和。

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第四紀冰期冰川分佈圖


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