奇异的本溪有一块地方，酷热的夏天却奇异地冷冽；酷寒的冬季却奇异地温暖。

变温的大地如何变温

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夏天结冰的小屋

2011年11月，央视10频道的《地理﹒中国》播出了以本溪奇异的地质奇观——地温异常带为内容的节目：变温的大地。

这是《地理﹒中国》栏目继“水洞之谜”后再一次聚焦奇异的本溪大地。

出现在这节目中并为之解说这一奇异地质现象的地质专家、辽宁科技学院教授李志新说，《地理﹒中国》栏目组来本溪采访的时间是2011年的盛夏。

一

船营沟，沙尖子满族镇政府驻地南1．5公里处，任洪福祖辈住在这里。任家的房后有一道长约 1000米、宽约20米的小山岗。存在了千百万年的小山岗，同时也存在一个奇特的地理现象，但上天注定这个奇特地理现象的要经过任洪福的父亲发现。

上个世纪90年代初的夏天，任洪福的父亲任万顺，在堆砌房北头的护坡时，在扒开表土的岩石时，从岩石的的空隙里冒出了刺骨的寒气。很是惊讶的任万顺，就在这里用石块垒成了长宽不足二尺、深达二尺半的小洞。这个小桐就变成了一个天然的冰箱。

之后，任家就在这道土岗的护坡前盖了一间房子，利用洞口的冷气制成了小冷库。为乡亲和沙尖子镇饭店、医院、酒厂、兽医站等单位储存鱼、肉、疫苗等物品，其冷冻效果十分理想。

但奇异之处不仅于此，任家还发现，每年入冬后，特别是到了隆冬时节，别的地方朔风凛冽，山岗上却是热气腾腾。任家在这里平整了一小块地，上面盖上塑料棚，在这棚里种上小葱、小白菜，芹菜。任家不用采取什么科技手段，就可吃上反季蔬菜。

该冷的时节，却有了热地温；该热的时节，却冷冽异常。因而获得了“冷热洞”的称呼。

奇异的现象，引起了诸多人员的关注和猜测。有人认为，它的地下可能有庞大的储气构造和特殊的保温层，大气对流于这特殊的地质构造之中，才导致了这奇异的现象。另有些人认为，这里的地下有寒热两条储气带同时释放气流，遇寒则热气显、遇热则冷气显。还有人则认为，这个地下庞大储气带的上面有一特殊的阀门，冬春自动开闭，从而导致这种现象的发生。

另外，还有诸多神异的传闻。

越传越神，越神越奇异。

但科学的解释仍占据着主导地位，其中有人根据高加索地区的永久冻土层提出一个假说。说的是在高加索这个地方有个矿泉，矿泉含有碳酸剂，矿泉喷溢的过程，就是碳酸剂气化蒸发的过程。碳酸剂在气化蒸发的过程中产生大量的吸热能量，外界的热量都被吸收了，气温急剧降低，因而产生结冰，长此以往，这方土地变成永久冻土。

但这个推断又遭到李志新教授的否定。

李志新说，如果这种解释能够成立，那么在沙尖子镇周围必须要有能够产生二氧化碳的碳酸盐岩——石灰岩或大理岩。桓仁的周围确实有许多大小不同的石灰岩形成的溶洞，有的有水，有的即使没水也有地下暗河存在，这些都是自然界能够产生二氧化碳的必备条件。但沙尖子镇的地质结构告诉我们，这里到处都是火山岩和火山碎屑岩——凝灰岩地层，没有能够产生二氧化碳的碳酸盐岩——石灰岩或大理岩，根本就没有形成二氧化碳的条件，永久冻土说难以成立。

《地理•中国》摄制组寻踪而来，也为解谜而来。

《地理•中国》是中央电视台一个新栏目，以对自然现象的探问为发端，以地质科考为线索，通过展示地质科考的推理和求证过程，揭示科学原理，介绍地质学的新发现、新成果、新探索，展示地质地貌的新、奇、特、美。在带给观众感受大自然神奇魅力的同时，传播科学知识，并传播人与自然和谐共生、相互依存的理念。

如何解释桓仁这块能变温大地的奇异，来此的《地理•中国》摄制组也有一个理论：冷热异常是氨气的汽化液化的原因造成的。

这一理论能解开神异的“地温异常带”之谜吗？

二

酷热的盛夏，又是中午，太阳炙烤着神秘的大地。《地理•中国》摄制组人员暗想，这里真的会有在自然状态下结冰的神秘莫测的异常吗？

不远处，出现了一座小屋。

李志新教授告诉大家，小屋就是冷库，里边寒冷异常。

走近了，大家感到十分明显的丝丝凉意。

小屋旁边的石墙上满是苔藓，喜欢阴暗潮湿的苔藓类植物，一般生长在潮湿的森林和沼泽地，可在太阳直射的石墙上它们长得很茂盛。

打着打火机，墙缝里吹出的冷气让火苗摇曳。用温度计测量，在阳光直射的墙上，温度只有八摄氏度。而不远处的地面却是近四十摄氏度！是什么力量让这温度在同样的光照下如此悬殊？

墙上是这样，一锁之内的小屋呢？

当打开两道门锁后，一股刺骨的冷气扑面而来，随之，更让人惊奇的景象出现在人们眼前。

四周墙上是长达一米多的厚厚冰柱！房梁上还有许多霜花，石缝中不时有水珠滴下来。北墙上的冰碴随处可见，它们像是从石缝中生长出来的一样，而这里的冰水看起来像是从山里流出来的。

夏天是这样，冬天呢？冬天会是一番什么景象？《地理•中国》摄制组人员如此这般想。

当年本溪市科协学会部组织的科学考察队的一段摄于1991年的视频资料让他们看到了这里冬天的景象。

距小屋100多米的山上，冒着滚滚的热气，当人们将表面的枯枝扒开的时候，竟然能够立刻看到绿草已经开始旺盛地生长。土壤也十分松软，丝毫没有其他地方冬季土壤的冻土现象。

当时的气温在零下23摄氏度，可在这里方圆200平方米的范围内，测量了27个地温数据，其中最热点的温度为零上13.6摄氏度，相当于正常情况下当地五月中旬的气温，这个热点和周围的温度差了36摄氏度。

怎么解释这种现象？有的人推测冷热异常是氨气的汽化液化的原因造成的。

氨气的汽化液化造成的酷寒最为明显的美国科幻电影《终结者2》。正义的机器人终结者为了阻止比他机能还要好、并具有随意变化形状的液体机器人对人类的追杀，展现出了一系列惊心动魄的场面。其中一辆装满液态氨的运输卡车在激战中不幸泄露，造成周围温度急剧下降，液体机器人被冰冻消解。

用氨的液化和汽化过程解释这种特殊的地温异常现象，也成了摄制组的一个选项。

李志新对此存疑参半。

李志新的怀疑也很有道理。

液态氨影响环境冷热的变化有其原理：如果有一个空间存储着处于临界状态的液态氨，当夏季温度升高时，地壳表层受热膨胀减小了对地层深处的压力，致使液态氨逐渐汽化，汽化过程中它需要热量，致使该地滴水成冰。当天气变冷的时候，地壳表层受冷收缩而加大了对地层深处存有气态氨的这个空间的压力，使气态氨逐渐液化，液化的过程中释放出来热量的传导和对流方式使热气往高处走，冬天就产生了热气滚滚的景象。

用这个原理来解释桓仁的地温异常，需要一个强有力的论据的支持，那就是在地温异常带，有个夏天冷冬天热的“点”，但在地温异常带，冰冷的小屋是一年四季都冰冷，距离小屋100多米处的冬天冒热气的地方，夏天也没有结冰现象。

李志新认为如果是氨气的汽化液化原因，那么冷热点应该重叠，而不是相隔一百多米。他据此而怀疑是液态氨影响环境冷热的变化。同时，他也仅是存疑，而不是否定。因为20年前的一次考察，在此地发现有氨超标的现象，让他心存疑虑。

20年后的今天，如果此地仍有大量的氨超标现象的话，李志新也无法解释自己的怀疑。

现场，一个新的检测开始了。

检测是桓仁县环卫检测站的工作人员带着精密的仪器来做的。

采集也很科学。

在小屋取了样，在小屋附近的土壤也取了样。取的样有水、土壤和空气。

检测结果，不但没有氨超标，连氨气的成分都没检测出来。

排除了氨气的汽化液化造成的气温异常后，新的质疑又摆大家面前：20年前这里存有超标的氨，现在又跑到哪去了？

看看周围的环境，李志新有了新的解答。

他指着山坡说，你们看，这里没有耕地了吧。当年检测时，山坡上都是耕地，有耕地，就要使用含硫胺的化肥，大量地使用，就有了氨气的超标。如今，这里已经退耕还林，不再耕种庄稼了，自然没有超标的氨气存在了。

解答了氨气消失的质疑，考察又陷入僵局。

是什么原因造成这里的气温异常呢？

后来，经过到沙尖子镇对面的宽甸县石门坎村一片乱石堆成的小山的考察，才解开这个谜团。

三

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考察的脚步

沙尖子周围，地温异常的情况不仅是船营沟有，不少地方都有。宽甸县石门坎村也有，当地人把这种现象叫做“漏风地”。

李志新一行数人到了宽甸县石门坎村，在当地人的指引下，他们来到一片冒着凉气的由乱石堆成的小山上，扒开十公分厚的碎石下，厚厚的冰层出现在人们眼前。这看起来比那个不见阳光的小屋更让人瞠目结舌。

考察结果：这条“地温异常带”，比以往人们的认识要大得多。它的一头系于浑江左岸，沙尖子镇以南1．5公里处的船营沟里；另一端系于浑江右岸、宽甸县境内的牛蹄山麓。整个“地温异常带”长约15公里，面积为10。6万平方米。
    呈北东向展布的地温异常带，带内发现A、B、C、D四个异常区，每个异常区内都有冷点和热点，冷、热点并存，相距不超百米。冷点终年冷，就是在炎热的夏季也可以结冰就如同老任家的小屋；热点终年热，就是在三九严寒的冬季也能冒热气，绿草茵茵，就如同老任家小屋旁的那片山坡。

这一奇异的地温异常现象，世界上少有，可称之为世界之谜。但李志新通过考察，给出了科学的解答。 

异常带的地质环境比较复杂，北东及北西向断裂十分发育。从宏观地质背景上看，覆盖在地表的厚厚的残坡积碎石层，形成了地温异常的现象。

常年寒冷的地方都在残坡积碎石层（倒石堆）的根部，常年都热的地方在残坡积碎石层（倒石堆）的上部。

整个的碎石层的碎石直径为20-50-80cm不等，空隙较大，彼此联通，含有大量空气。上面不同地段又覆盖着一定厚度的土壤层，形成了良好的空气隔温层。这一空气隔温层既阻隔了地表向下传导的热能，也延长了冰冻层的解冻时间。这是其一。

厚厚的碎石堆中，渗入的地表水，在冬季结成较厚的冰冻层。因有良好的空气隔温层，到第二年春、夏两季，冰冻层仍不能完全解冻。深秋季节，冰冻层的表层才有了短时间的解冻现象。刚解冻，就迎来下一个冬季的来临，又开始了结冰。结冰的过程是个放热过程。残坡积碎石层的根部结冰时所释放出的热能，沿着碎石层中的空隙向上运移，到了碎石层上面没有土壤层覆盖的地方，滚滚热气就冒了出来。这是地温异常带冬天冒热气的原理。

盛夏季节，冰冻层解冻，吸收了大量的热量，热量深入到冰冻层表面，在冰冻层表面形成一层冰或冰柱的结冰过程。当这一过程经由碎石层上面传导到碎石层的根部时，就表现为老任家小屋夏天冷冽的异常了。

特殊的碎石层，是形成地温异常现象的必备条件。冰冻层在一年四季的气温变化中，冷热气流沿着碎石层的上下对流，才形成了这片土地夏天变冷、冬天变热的变温现象。