中国地质学会洞穴研究会会长朱学稳教授曾于1996年初到水洞考察，他说他所见过的国内外大大小小的暗河，都有砂和砾石沉积物，怎么水洞暗河却不见砂和砾石的踪影。只有一种灰色的粉砂质粘土沉积呢!他认为暗河河床没有砾石沉积物，这是本溪水洞的奥秘之一。使他从不可理解以引起了极大的兴趣和特别的关注，后经研究结果得知原因有三：

　　一是，在上游段没有大型入水洞口。如果汤河水的补给为"集中流入"式，则在上游段必有大型的"流入型"洞穴发育，存在较大的流入洞口。在水洞的下游段也就会有砂、砾石沉积的堆积了。因为下游段仅有粉砂质粘土沉积物的事实，说明汤河补给区内的河床和岸边，都不会有被冲积层所埋藏的大型流入洞存在。二是,作为一条岩溶地下河道来说，水洞的发育受到石灰岩含水层中的火成岩——脉岩的干扰与阻隔，好似一堵脉岩高墙筑成的筛子一般，不准砂、砾石通过。三是，暗河水力坡度极缓，仅有1.5%，流速甚低。不能使砂和砾石搬运到暗河的下游段。

　　延续暗洞是暗河的上游段，是从源头洞到汤河入渗点这段长约3Km的尚待开发的暗洞。

　　各位朋友!当您乘着游船向一个完全陌生的地下洞道进发时，您会被神话般的奇异景色所陶醉。

　　现在我向朋友们介绍一下"本溪水洞"的第二个奥秘。这还是前面所提到过的那位洞穴研究会会长朱学稳教授1996年初在水洞考察时提出的问题。" 水洞洞口的规模为什么这么大?这也是他在国内外所见到的地下暗河岩溶洞穴所不同之处。一般来讲，所有的地下河溶洞都是入水口较大，出水口较小,可是"本溪水洞"是入水口看不到,出水口又挺大，这当然是个迷了。

　　经过1996年对本溪水洞的科学研究，这一问题也得到了圆满地解释。原来大家目前所看到的洞口，并非是原始的出水洞口，而是由于太子河的侧向侵蚀作用将水洞"侧蚀掉"其间的一段，这一般长度大约800m。因为太子河属于古老的上层遗留河，平面形态呈蛇曲状，所以它的侵蚀作用的能力特别强，完全有能力把水洞拦腰"吃掉"800m。在水洞口的西北方向上大约800m远处的燕丹亭下，有一个洞穴，其洞口被太子河淹没，这个水下洞穴原本应与水洞相连，由于太子河的侧蚀作用吃掉了这一段，使水洞成为断头洞，因此水洞洞口并非原始洞口，而是洞的中间一部分，所以洞口就显得非常大，高达5.75m。

　　关于水洞暗河不见较大入水洞口的解释，根据1996年的研究成果得知，水洞暗河的补给是以地表水汤河为主，属于"侧向输入"类型暗河。但我国南方的侧向输入型的地下暗河均是地表水的集中流入，即向含水层的点状灌入式补给。因而有极其重要的"流入型洞穴"发育，就是有较大的入水洞口。而本溪水洞暗河虽获汤河补给，但并非是集中流入式，而是分散入渗式，因而没有重要的"流入型洞穴"发育，也就没有较大的入水洞口了。本溪水洞的这一特异现象，为"地下河洞穴发育的系统演化"理论增添了新的深化模式"本溪水洞模式"即"分散入渗式的侧向输入类型"。

　　岩溶洞穴的形成，可划分为三个阶段，即早期的潜水洞阶段、中期的地下水位洞、半充水洞阶段和晚期的完全脱离地下水位的早洞(又称化石洞)阶段。

　　本溪水洞正处于中期阶段，即地下水位洞穴(半充水)发育阶段。而洞中西侧的旱洞已进入晚期的化石洞阶段，而洞口东侧的银波洞则仍处于早期的充水洞发育阶段。

　　水洞发育的初期，是在距今40-50万年以前的中更新世的早期，汤河水的入渗水流在进入"汤河——太子河间地段呈条带分布的奥陶系灰岩含水层之后，由于在其下游方向上存在较厚的石炭——二叠系砂页岩层，是不透水层，受其影响而使岩溶水集中运动。在裂隙潜流条件下的岩渗作用应以溶蚀为主。此时水洞全充水，一直持续到距今约30万年前的中更新世的中期，形成了水洞雏形。水洞历经了全充水之后，不断扩大洞道，特别是太子河的不断下切和排泄基础面的不断降低，加上古气候的影响，在距今约20-30万年时，水洞进入了半充水状态的"地下水位洞穴"阶段，形成了暗河。当地下河洞道完全地或季节性地脱离全充水状态之后，在地层平缓、岩性软弱、机构破碎强烈的地段就产生了崩塌作用,从而使洞体的空间迅速增大,其洞顶的高度可达32m，是含水层地下水位从未达到过的高度。

　　另外，在距今约20-25万年左右时，地表水不断地向地下渗透的水流也开始在洞顶、洞壁活动，从而产生了最古老的以钟乳石为主的次生化系沉积物。

　　在距今大约12-14万年之间，长期排水的主洞口脱离了水流而成为干洞口。今日的旱洞发育成新的排水口，此期间形成了6-7m厚的粉砂质粘土冲积层，并堵塞了洞穴较低矮的地段。

　　在晚更新世的中晚期,由于太子河水位持续下降的驱动，使水洞东侧的银波洞成为新的排泄口，西侧的旱洞成为干洞，不再排水。

　　全新世以来，洞口西侧的旱洞形成地下潜流，直接在太子河侵蚀岸边以泉的形式排出。

　　近一万年来，水洞次生化学沉积作用在洞穴入渗相对有利的地段，形成了许多石钟乳、钙板和壁流石类的沉积物。

　　水洞的年龄

　　关于水洞的形成年代有过多种说法或推测：

　　其一，水洞形成年代约几亿年;

　　其二，水洞形成年代约几千万年;

　　其三，水洞形成年代约数百万年;

　　其四，水洞形成年代约亿万年等等不同的推测。

　　其实水洞的形成年代并没有那么久远，据1996年本溪水洞洞穴科研成果已经准确地告诉我们，水洞开始发育于距今40-50万年前的第四纪中更新世的早中期，经过裂隙充水和洞道扩大，形成了水洞的雏形。

　　在距今20-25万年的中更新世的晚期，形成了今天这样的地下暗河。

　　当您游览了水洞之后,一定很想知道水洞是怎么形成的，现在简要地向您介绍一下本溪水洞的成因：

　　水洞的成因，根据1996年最新的权威性的研究成果得知它有三个基本有利条件：一是水洞发育在奥陶系下统马家沟组石灰岩当中，该石灰岩层是可溶性岩层，它呈条带状分布在太子河和汤河的河间地带。二是这里的断层、常理裂隙特别发育见有东西向、南北向、北西向和北东向四组断裂构造。其中东西向的F1 断层几乎与水洞的延展方向一致。断裂构造破坏了岩石的完整性，同时也是地下水在其中运移的通道。三是在石灰岩裂隙中流动的水，是由汤河水补给的，它具有很强的溶蚀能力。