树懒希德在冰洞里发现了恐龙蛋。图片来源：《冰川时代3》
现在正值寒冬，就来应景地科普一下冰洞吧。虽然冰洞里都是冰，但它并不像你们想象的那样，只是“白茫茫一片真干净”。
两种冰洞，同样美丽
冰川冰洞的入口。
冰洞是地球上最富魔幻色彩的自然景观之一。冰川和寒冷地区的岩洞都能形成冰洞，不过两种冰洞有着截然不同的样貌。
冰洞从里面看也很美。
冰川是制造冰洞的“大户”。夏季温度升高，冰川也开始悄悄融化。因为重力作用，冰川融水沿着冰层裂隙向下汇集，通常最终聚集到冰层底部，形成一条冰下暗河，从冰川末端流淌而出。如果沿着暗河逆水钻入河道，就能欣赏到冰川冰洞的绮丽景色。如果暗河也冻结了，那么你就会完全置身于一个冰的世界里。
高纬度或高海拔地区的岩洞也能形成冰洞——在寒冷的冬季，洞穴中的水分冻结成冰。这种冰洞四周还是岩石，冰以各种姿态或挂在洞壁，有的悬在洞顶，有的“长”在洞底。进入这种冰洞，就像参观一个天然的冰雕展。
彩色冰世界
探险家在俄罗斯发现的彩色冰洞，他们形容那里就像一个“爱丽丝的奇幻世界"。
冰洞的“主角”是冰雪，那么洞里是不是一片银白色的世界呢？其实并不是。很多冰洞，特别是冰川形成的冰洞，不但颜色多姿多彩，光影效果还能随时变化，给人超现实的感觉。
圣诞老人的雪橇是从冰洞里飞出来的！图片来源：《守护者联盟》
冰川深处的冰通常是蓝色的。冰川在形成过程中，冰雪颗粒在重力挤压下，比普通的冰要“紧实”很多，这种结构的改变，让冰呈现出蓝色。冰川的冰洞通常位于冰层底部，正是被压得最“瓷实”的地方；如果冰的透明度高，那么冰洞就变成一个蓝色世界，让人感觉好像置身在一块巨大的蓝色宝石里。
冰川是降雪逐渐累积而成，过程中因为气候变化，积累并不均匀，冰层上会形成条带状的纹路，这些纹理，不但是冰层的装饰，还是研究古代气候的重要证据。
冰钟乳，大自然的快放机
因为天气很冷，水来不及滴落就结冰了。
在寒冷天气里，陆地上的岩洞内部也会结冰，这种冰洞里的冰千姿百态，是大自然的神奇雕塑。
大多数天然岩石会有一定透水性，水分可以从岩缝渗透下来，天冷时就冻结成冰。“冰钟乳”与钟乳石的形成过程相似。不过，钟乳石是经过几十万、甚至上百万年才形成的，而“冰钟乳”通常每年形成一次。冰钟乳就好像是一个快放机，把钟乳石的生长历程浓缩在短短几个月中。
游戏《守望先锋》中的小美，可以瞬间制造冰墙，可以称得上是虚拟世界中的无敌快放机.
如果水分滴落速度很快，而气温又不够低，那么就会在洞底地面结出很多冰柱、冰塔。有些冰柱越长越高，最后连到洞顶。如果天气很冷，水刚从岩石渗出，来不及滴落就在洞顶结冰了，就会在洞顶形成“冰挂”。而更冷的时候，水分在岩石中就冻住了，不会再滴落。
特殊的冰钟乳。
有一种“冰钟乳”最为特殊，冰柱上下粗细一样，直直地立在洞底。这种冰柱的形成条件更为苛刻，滴水的水量、速度以及洞内的气温都要非常稳定，让水一滴落，没往四下流散就立刻结冰。
绽放的水之花
0~-10度之间形成的扇状冰花。
在岩石冰洞中，有时还能形成一些结构复杂的冰花，它们是由空气中的水分直接凝结而成。如果气温足够低，而空气中的水分含量又足够高，且空气很稳定、极少流动，水就会以“晶体”形式凝结：在天空中形成雪花；在玻璃上形成冰窗花；如果在岩洞里，就变成“冰花”。
小时候最喜欢在结了冰花的玻璃上画画了。图片来源：《守护者联盟》
冰花之所以称为“花”，是因为它们有非常规则的晶体结构，有的分成枝丫、长成“花针”、“花柱”。形成冰花，一个重要条件是环境稳定，开阔地区空气总在流动，而岩洞则满足了这一条件。所以在自然界中，通常只有岩洞里才会形成大规模的冰花。
气温降到-10度以下时，会形成枝状冰花。
常识里，水一般在0℃时结冰；但如果在水质非常纯、状态非常稳定，往往低于0℃时水依然保持液状。这种水叫“过冷水”。当“过冷水”遇到一个粗糙的表面——岩石的洞壁的时候，就会结成晶体形态的冰。在不同温度下，结出的冰晶体样子也不同。
撰文 | 赵山峰 摇光
微信实习编辑 | 马蕙
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