神奇八卦井

在河北省興隆縣的雙林村有一口沒(méi)有水的枯井，它的神奇之處在于井底沒(méi)有水卻有冰，尤其是在夏天，室外的溫度越高，井里的冰就越多。為何在盛夏季節(jié)沒(méi)有水的井里會(huì)有冰，這冰是從哪里來(lái)的，井底到底隱藏著怎樣的秘密？

發(fā)現(xiàn)怪異枯井 引發(fā)村民猜想

1987年8月，興隆縣雙林村村民于忠庭為解決吃水問(wèn)題，想在自家的庭院里打一口井，當(dāng)井打到8 m多深的時(shí)候，依舊沒(méi)有打出水來(lái)。因?yàn)闆](méi)有水，所以他想把井用水泥筑起來(lái)，當(dāng)水窖使用，于是就請(qǐng)村民幫忙來(lái)筑井，可是來(lái)幫忙的村民于廣軍發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：井外面酷暑炎炎，在井底攪拌的水泥卻很快凝固了。

就這樣，于忠庭家有口神奇怪井的消息不脛而走。村里的村民們有了各種猜測(cè)和議論，有人認(rèn)為是山神顯靈，有的村民甚至聯(lián)想到會(huì)不會(huì)是老于家挖井無(wú)意當(dāng)中觸動(dòng)了龍脈，這才產(chǎn)生了夏結(jié)寒冰的怪異現(xiàn)象。

當(dāng)?shù)亓鱾髦@樣一個(gè)傳說(shuō)，興隆地區(qū)就是龍脈所在。300多年前，清朝埋葬順治、康熙等5位皇帝的清東陵就選在了興隆縣附近，也就是從那個(gè)時(shí)候開(kāi)始，興隆就被劃為風(fēng)水禁地，嚴(yán)禁老百姓私自挖掘深坑，以免破壞龍脈，而雙林村的西北有一個(gè)龍窩村，南面是九龍?zhí)?，都與龍字有著密切的關(guān)系，因此村民們認(rèn)為，處于兩者之間的雙林村的老于家應(yīng)該就是龍脈最核心的位置，而于忠庭挖的這口井，正好是龍脈的正上方，所以才會(huì)出現(xiàn)井底結(jié)冰的現(xiàn)象。這種傳言讓于家人害怕起來(lái)，在大家的勸說(shuō)下于家人專門(mén)為這口井建造了一個(gè)四角亭，防止雨雪進(jìn)入井內(nèi)，并且還把井口砌成了八卦圖案，這口井從此得名八卦井。除了龍脈一說(shuō)，當(dāng)?shù)卮迕襁€傳言，會(huì)不會(huì)是八卦井跟承德避暑山莊是連通起來(lái)的，這才有了夏季結(jié)冰的反?，F(xiàn)象。

各路專家匯集 謎底終被解開(kāi)

八卦井夏結(jié)寒冰的現(xiàn)象和當(dāng)?shù)卮迕駛兊膫餮砸鹆撕颖笔〉氐V局工程師崔石林的注意，崔石林從事水文地質(zhì)工作近50年，對(duì)興隆縣一帶的地質(zhì)構(gòu)造非常熟悉，為了弄清這個(gè)奇怪現(xiàn)象的形成原因，他去實(shí)地查看于忠庭家的八卦井。崔石林也很奇怪，為何這口井夏天冒涼氣？于是就對(duì)井底的溫度進(jìn)行測(cè)量，可是結(jié)果更讓他吃驚。一般情況下，井都會(huì)有冬暖夏涼的現(xiàn)象，可是這口井在炎炎夏日，井底的溫度卻只有- 4 ℃，井內(nèi)外溫差如此之大。對(duì)于村民們流傳的龍脈說(shuō)、承德避暑山莊關(guān)聯(lián)說(shuō)，崔石林并不太贊同。事實(shí)上，承德避暑山莊距離八卦井相當(dāng)遙遠(yuǎn)，并且隔著山脈，再加上此地巖石的巖性特別復(fù)雜，不可能沒(méi)有斷層構(gòu)造連通。

針對(duì)于忠庭家井底出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象，崔石林多次前往實(shí)地調(diào)查，他猜想這里會(huì)不會(huì)隱藏著一個(gè)巨大的冰庫(kù)呢？為了弄清這個(gè)問(wèn)題，崔石林特意到于忠庭家周圍的山體中去尋找答案。在八卦井的后山上，崔石林有了特殊的發(fā)現(xiàn)，山峰凹陷處有一個(gè)的凹槽，而這正是冰川最典型的特征，聯(lián)想到八卦井的奇特現(xiàn)象，會(huì)不會(huì)與冰川有著某種聯(lián)系呢？

地球在漫長(zhǎng)的歷史運(yùn)轉(zhuǎn)中，經(jīng)歷過(guò)多次暖期到冷期的過(guò)程，在距今約300萬(wàn)年前的第四紀(jì)冰川期，地球上是一片冰雪世界，暖期來(lái)臨，冰雪消退，低洼的緩坡上形成了大量冰川遺留下的堆積物，再經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地殼運(yùn)動(dòng)，這些堆積物被封存起來(lái)，而后進(jìn)入寒冷時(shí)期。會(huì)不會(huì)是幾百萬(wàn)年前的冰雪，長(zhǎng)時(shí)間受不到陽(yáng)光的照射而保留至今，而八卦井的打通，才將這些冷氣不斷釋放出來(lái)。這種說(shuō)法似乎給井底結(jié)冰想象了一個(gè)合理的解釋，但是在崔石林隨后的探尋和調(diào)查中，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何與冰川有關(guān)的遺跡，冰川說(shuō)被推翻了。既然不是冰川遺跡，那枯井結(jié)冰現(xiàn)象到底應(yīng)該怎么解釋，炎熱的夏天沒(méi)有水卻有冰的枯井里到底隱藏著怎樣的秘密？

河北省地礦局工程師無(wú)法解開(kāi)枯井結(jié)冰的秘密，這下八卦井在當(dāng)?shù)氐睦习傩昭壑芯透嫣亓?。這時(shí)有人提出了另外一種猜測(cè)，會(huì)不會(huì)這口井是地下溶洞的出風(fēng)口？據(jù)當(dāng)?shù)卮迕裰v，靠這個(gè)后山的山底全是空的，并且有溶洞，所以這口井才會(huì)往上不斷冒涼氣。

帶著對(duì)八卦井的諸多疑問(wèn)，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)從事工程地質(zhì)研究的專家們一起去了雙林村的于忠庭家一探究竟。專家發(fā)現(xiàn)他家的一件儲(chǔ)物室的情況和枯井相似，他們用溫度計(jì)實(shí)際測(cè)量了下儲(chǔ)物室的溫度變化，大約10 min后，溫度計(jì)從30.5 ℃下降到了14 ℃，而濕度則不斷上升。專家推測(cè)，儲(chǔ)藏室和八卦井之間應(yīng)該有著密切的聯(lián)系。在于忠庭家兩個(gè)不同的位置，同時(shí)出現(xiàn)了相似的現(xiàn)象，這究竟是什么原因造成的？

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的專家們決定先測(cè)量這口井的深度和井底的溫度，這口井深8.3 m，此時(shí)的室外溫度為32.6 ℃，專家們將溫度計(jì)系在籃子上，逐漸放入井下，然后選取井口、3 m、6 m、8 m處4個(gè)點(diǎn)測(cè)量溫度。隨著深度增加，井里的溫度也在隨之下降。大約15 min之后，溫度計(jì)被拉了上來(lái)，這時(shí)表盤(pán)上已經(jīng)被水氣覆蓋，顯示的溫度為3.4 ℃。僅僅一井之隔，井內(nèi)井外的溫差竟然相差近30 ℃，這到底是怎么回事？雖然中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的專家們沒(méi)有測(cè)到0 ℃以下的溫度，但于忠庭家和村民們都非?？隙ǖ母嬖V專家，他們多次測(cè)到0 ℃以下的溫度，之前去考察過(guò)的崔石林，也曾經(jīng)測(cè)量到井底溫度是- 4 ℃。

八卦井

一口看似普通的井，為什么會(huì)與外界產(chǎn)生如此大的溫差呢？專家們認(rèn)為，在八卦井的井底附近很有可能存在著一個(gè)巨大的冷源，而這個(gè)冷源會(huì)不會(huì)是老百姓們猜測(cè)的溶洞？為了驗(yàn)證底部是否存在溶洞，就必須采集井底的礦物質(zhì)樣本，進(jìn)行化驗(yàn)才可以，于是專家決定下井取石。

井下沒(méi)有土壤，底部也沒(méi)有井水，井底堆積的石塊容易松動(dòng)，在石頭接縫處，有些地方有著清晰的空洞，而且能感覺(jué)到從這些小洞里有涼氣往外冒。井壁上，散落著一些大小不等的冰塊，而且這些冰塊都在石縫中。更奇怪的是，井壁只有正北方向有冰，正南方向并沒(méi)有冰。由于井底實(shí)在太冷，專家采集完礦物就返回地面。那么，井底采集的樣本真的會(huì)有特殊礦物質(zhì)嗎？導(dǎo)致八卦枯井結(jié)冰的原因真的會(huì)是地下溶洞嗎？一切疑問(wèn)只有等到樣本分析結(jié)果出來(lái)后，才能給出答案。

很快，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室給出了井底樣品的成分分析報(bào)告，指出井底采集到的巖石是火山巖，并不是石灰?guī)r。溶洞的形成多是石灰?guī)r地區(qū)地下水長(zhǎng)期溶蝕的結(jié)果，這就說(shuō)明八卦井附近并沒(méi)有溶洞存在。

就在調(diào)查陷入僵局的時(shí)候，專家們針對(duì)發(fā)現(xiàn)的井底正北方向有冰、正南方向沒(méi)有冰的奇怪現(xiàn)象有了新的分析和推測(cè)，認(rèn)為八卦井結(jié)冰的現(xiàn)象應(yīng)該和北邊的自然氣候和地質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)。八卦井所處地區(qū)位于燕山山脈，而燕山山脈的最高峰霧靈山就在八卦井的北面。我國(guó)古代記述河道水系的專著《水經(jīng)注》里曾有記載，興隆縣伏靈山夏天山崖積冰。伏靈山就是霧靈山，它是古時(shí)的舊稱，那么八卦井結(jié)冰會(huì)不會(huì)跟霧靈山有關(guān)聯(lián)呢？

獨(dú)特地質(zhì)地形 自然造化神奇

U型山脈

從興隆縣的氣象局了解到，此處是冀北多雨的地區(qū)之一，由于霧靈山海拔為2 116.2 m，當(dāng)來(lái)自海洋的暖濕氣團(tuán)向北移動(dòng)時(shí)，會(huì)受到霧靈山的阻擋，從而產(chǎn)生強(qiáng)降水，而八卦井所在的雙林村，正處于暴雨的中心地帶，年降雨量能達(dá)到740 mm。這些降雨源源不斷地從北邊流入八卦井所在的山體內(nèi)部，八卦井三面環(huán)山，東面是灰?guī)r，西面是火山巖，南面是頁(yè)巖，形成了一個(gè)像簸箕式的洼地，而八卦井所在的洼地，正處在斷層破碎帶的地方。專家用地質(zhì)羅盤(pán)測(cè)山的巖層走向、傾向和傾角，從而得知這里的頁(yè)巖的傾角有85°，而且頁(yè)巖的走向正對(duì)著于忠庭家的井。

八卦井南面的頁(yè)巖和西面的火山巖都具有阻水功能，水來(lái)了之后就會(huì)被阻隔在由火山巖和頁(yè)巖構(gòu)成的墻體內(nèi)，這就使得在八卦井下面，形成一個(gè)蓄水結(jié)構(gòu)。由于灰?guī)r的節(jié)理是結(jié)構(gòu)面傾角為45°～50°，豐富的降水落在這些灰?guī)r上并沒(méi)有從山的表面流下去，而是順著灰?guī)r的結(jié)構(gòu)面滲入到山體中去了，然后從西向東緩慢匯集到八卦井下面的巖體中形成蓄水池。

降水豐富和蓄水這兩個(gè)自然條件構(gòu)成了八卦井有冰的首要因素，還有一個(gè)必不可少的條件就是低溫。專家們?cè)诤痛迕駛兞奶斓倪^(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要的信息，就是在井附近種的小花的花期比井下200 m處的村子邊種的花晚半個(gè)月左右，花期晚說(shuō)明這里地溫低。興隆縣屬于大陸季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫在7.5 ℃，屬于比較冷的地方，而八卦井所處的雙林村歷史最低氣溫為- 29.8 ℃，就是說(shuō)這種冷氣把這個(gè)地方的水給凍住了。這里的冬天漫長(zhǎng)而寒冷，從11月份到來(lái)年的3月份，冷氣順著灰?guī)r的裂縫和上覆層緩慢傳至地下，將地下水變成了冰，地下水庫(kù)就變成地下冰庫(kù)。正是這幾個(gè)因素，才形成了這口怪井。

這不禁讓人疑惑起來(lái)，冰融化起來(lái)應(yīng)該很快，八卦井下冬天生成的冰是如何保存到夏天的呢？專家說(shuō)，沙塵碎石堆積形成的隔溫層，是造成冰窖效應(yīng)必不可少的條件。這個(gè)蓋層里面是一些松散的碎石、碎土，孔隙比較大，而且孔隙都是充滿著空氣的，所以蓋層的隔熱保溫效果比較好。例如小時(shí)候見(jiàn)到的走街串巷賣(mài)冰棍的人，都是用棉被把那些冰棍蓋起來(lái)，其實(shí)它所利用的原理就是棉被里面充滿著纖維，纖維與纖維之間充滿著空氣，空氣不導(dǎo)熱，而且棉被外的熱氣也進(jìn)不去，所以棉被里的冰棍不會(huì)融化。八卦井的蓋層是松散堆積層，空隙比較多，像棉被一樣保溫性好，特別是充滿不流動(dòng)空氣的碎石層，就像是給冰塊覆蓋了一層厚厚的棉被，形成了很好的保溫作用。其實(shí)這就相當(dāng)于古時(shí)候的大冰窖，古代冰窖是用來(lái)存放冬天的冰塊的，因?yàn)槟菚r(shí)沒(méi)有空調(diào)設(shè)備，沒(méi)有電風(fēng)扇，消暑主要靠冰，冬天把河里結(jié)的冰采下來(lái)，然后拉到冰窖里蓋住，夏天熱的時(shí)候再把這個(gè)冰塊拿出來(lái)降溫。古代建造冰窖最重要的目的就是隔熱保溫，八卦井的蓋層正是形成了一個(gè)類似冰窖墻壁一樣可以隔熱保溫的環(huán)境，這才讓井底的冰可以高溫不化，正是這個(gè)蓋層的隔熱保溫效果比較好的緣由，才可以使得地下的冰塊常年保存?？捎谥彝ゼ业膬?chǔ)藏室為什么也冒冷氣呢？因?yàn)閮?chǔ)藏室也位于這條冷氣帶上，而他打的這口井恰巧穿透了蓋層，于是冷氣就源源不斷地冒上來(lái)。

清東陵

正是八卦井地區(qū)降水、蓄水、低溫再加上蓋層才造成枯井夏結(jié)寒冰的奇特現(xiàn)象，那么針對(duì)于家和當(dāng)?shù)卮迕駛兯f(shuō)的天氣越熱、井底就越冰這又該怎么解釋呢？可以通過(guò)一個(gè)蘋(píng)果化凍的實(shí)驗(yàn)來(lái)解答。將一個(gè)冰凍的蘋(píng)果放入水中之后，過(guò)了一會(huì)兒它的表層就結(jié)了一層冰。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明的是，在環(huán)境溫度發(fā)生改變的時(shí)候，液態(tài)的水吸收了環(huán)境的溫度，從而它由液態(tài)變成了固態(tài)，夏天的溫度越高，它所蘊(yùn)含的熱量也就越多。其實(shí)，八卦井的井壁就相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)中的冰凍蘋(píng)果，當(dāng)夏天來(lái)臨，空氣中的熱氣碰到了八卦井的井壁就會(huì)在井壁上結(jié)成冰塊，越是夏天溫度越高的時(shí)候，井壁上的冰就越多。八卦井井底夏結(jié)寒冰的謎底終于被揭開(kāi)了，正是當(dāng)?shù)鬲?dú)特的氣候條件、地形條件和地質(zhì)條件這些自然因素的巧妙結(jié)合，才成就了這口神奇的八卦井。