徐霞客——世界喀斯特地貌研究之父

河北省邢台市邢台学院地理系（054001） 陈计兵

一、“喀斯特”的由来

根据斯洛文尼亚学者Andrej Kranjc最新阐述，“Karst”（喀斯特）一词的起源和演化的最新语言学研究是这样的：“Karst”由位于斯洛文尼亚和意大利边界上的“Kars”高地的名称演化而来。该高原海拔150～450米，面积约550平方公里，分布着碳酸盐岩（石灰岩和白云岩）。高原地面大致平坦，其上规模不大的漏斗、洼地遍布，各种典型的喀斯特形态随处可见。

该喀斯特高地的名称起源于前罗马时期，古拉丁语为Carsus，为“石头或岩石”之意。该词经演变至现代意大利语Carso，并由此再演化为斯洛文尼亚语Kras、德语Karst。

19世纪上半叶，地理学者开始对Kras高地进行更多的研究。19世纪末，毕业于维也纳大学的司威杰（J.Cvijic）研究了Karst高原的各种石灰岩地形，并把这种地貌称为喀斯特地貌。司威杰也由此被最尊称为现代喀斯特科学之父。

可见，“喀斯特”是与“石头”紧紧联系在一起的，或者说喀斯特现象就是具有可溶性的“石头”在天然条件下形成的各种奇特的地貌形态。

二、《徐霞客游记》中与描述喀斯特地貌有关的常见术语解释

1637年～1639年，徐霞客游历与考察了世界上喀斯特发育最丰富多彩的中国湘、桂、黔、滇地区，并且留下大量关于喀斯特地貌特性及其分布出露规律的描述，为便于理解作者本意，现择《游记》中几个重要且出现频率较高的术语做一解释。

1. 石山与土山

徐霞客在其《游记》中称喀斯特地形为“石山”、“石峰”等；非喀斯特地形称之为“土山”。石山、土山主要是由岩石性质决定的。构成石山的岩石主要是可溶性的碳酸盐岩层，即石灰岩和白云岩。土山岩石主要由难溶的砂岩、页岩构成，还有各种火成岩、变质岩等。除了“难溶“的属性外，土山岩石易风化、产生的土壤较多，岩石的露头较差，其山、丘、岭等地貌多成浑圆状，但主要特征是土山中没有封闭的漏陷地形，如漏斗、落水洞、封闭洼地等。如对广西宜州市附近地貌的描述：“于是石山遥列、或断或续、中俱土山盘错失”。

2. 纯石与间石

《游记》载：“粤西之山，有纯石者，有间石者，各自分行独挺，不相混杂。”徐霞客所指“纯石”，是指质地纯净又沉积厚度大的石灰岩层，其喀斯特作用最强烈，山形最壮丽。所指“间石”者，系指石灰岩层中夹有砂岩层者，可形成戴帽山或“锥处囊中”的山形（如在柳州附近）。

综上所述，可见徐霞客的“石山”、“纯石”、“间石”等皆为喀斯特地貌。

三、徐霞客对喀斯特地貌研究简析

喀斯特地貌在我国分布十分广泛，超过130万平方公里，其中又以西南地区为最重要分布区，面积达55万平方公里。这是现代调查的结果，而徐霞客经过广泛考察后，指出：“西南始于此（此指云南罗平），东北尽于道州（今湖南道县），磅礴数千里”，这基本与现代调查结果相符。

徐霞客不仅考察了喀斯特地貌的分布范围，而且还对各地的喀斯特地貌进行了比较研究。如他曾这样描绘桂、滇、黔等地喀斯特地貌的差异：“粤西之山，有纯石者，有间石者，各自分行独挺，不相混杂。滇南之山，皆土峰缭绕，间有缀石，亦十不一二，故环洼为多。黔南之山，则界于二者之间，独以逼耸见奇。滇山惟多土，故多雍流成海，而流多浑浊……。粤山惟石，故多穿穴之流，而水悉澄清。而黔流亦界于二者之间。”这些论述说明徐霞客对西南岩溶地貌发育的区域特征有比较清楚的认识，以现在的观察结果看，徐霞客观察和分析的结果是正确的。

对于喀斯特地貌类型的考察，在《徐霞客游记》中几乎囊括了现今喀斯特地貌的各种类型。在《游记》中把石芽、溶沟称“石萼”、“花萼”、“石纹”、“石齿”、“石骨”；落水洞称“仰釜潭”、“窞”、“龙珠穴”；漏斗称“釜底穴”；竖井称“深井”；溶蚀洼地称“盘洼”、“峒”；岩溶槽谷称“坞”；岩溶盆地称“盘壑”、“甸”、“坞”；盲谷称“落水坑”；干谷称“枯涧”；岩溶嶂谷称“峡”；岩溶天窗称“石隙”、“石窍”、“石窦”；天生桥与现在一致；岩溶湖称“池”、“塘”、“潭”、“海子”、“湖”；岩溶泉称“泉”；峰林称“石山”、“石峰”；孤峰称“独山”、“独秀”；溶帽山称“土山顶上的石峰”等。

例如溶沟和石芽，二者是在地表水沿石灰岩坡面上流动，不断进行溶蚀和冲蚀而形成的。凹槽为溶沟，突出部分为石芽。《游记》中对其描述很多，如湖南茶陵云阳山一带“岭忽乱石森列，片片若攒刃交戟”；湖南永州南面的陈皮铺“石片层层，尽若鸡距龙爪下蹲于地，又如丝瓜之囊，盘缕外络而中系透空”。此皆典型的石芽溶沟地貌。

现代意义上的“峰丛”是指群峰丛聚而又基座联系在一起（群峰联座），群峰之间广泛分布着落水洞、漏斗、洼地、干谷等“漏陷”地形，地表无潴水体，地下水位深埋，有地下河系统，故有“地面水贵如油，地下水滚滚流”之水文特征，或有“天坑”出现。这些属性就是峰丛地貌的典型特征。如“乱峰叠出，十百为群，横见侧出，不可指屈”，是对峰丛的精辟描述；“其间多坠壑成阱（即陷坑），小者为眢井（即枯井），大者为盘洼（凹陷地形），皆丛木其中，密不可窥。”是对喀斯特漏陷地形的描述。

《游记》中还极多地提到了峰林，或叫石林，这是指成群出现的石灰岩山峰，远望如林。峰林是由峰丛进一步演化而成的。峰丛之间的漏斗、洼地被进一步溶蚀而向深处发展，直到水平流动带，这时峰丛基座被切割，互相分离形成峰林。《游记》中“诸危峰分峙叠出于前，愈离立献奇，联翩角胜矣。石峰之下，俱水汇不流，深者尺许，浅仅半尺。诸峰倒插于中，如出水青莲，亭亭直上。”便是对石林的形象描述。

落水洞是喀斯特地区地表水流入地下河或地下溶洞的通道，其开口在地表。落水洞的形状有垂直的、倾斜的和弯曲的，深度比宽度大得多。落水洞的形态主要有两种：一种是裂隙状落水洞，形态狭长，它沿岩石原来的裂隙向地下延伸，呈倾斜状、弯曲状。另一种是井状落水洞，它的深度和宽度都较大，呈垂直状，在洞口可以直接见到地下河水面。《游记》中记载有各种不同类型的落水洞，如湖南茶陵东岭，“岭头多漩涡成潭，如釜之仰，釜底俱有穴直下为井，或深或浅，或不见其底，是为九十九井。”这是井状落水洞。徐霞客还进一步指出了这种落水洞形成的原因，“始知是山下皆石骨玲珑，上透一窍，辄水捣成井。”在广西崇左县青莲山，“有深窞悬平畴中，下陷如阱，上开线峡，南北横裂，中跨一石如桥，界而为两，其南有磴，可循而下”，这是裂隙状落水洞。

喀斯特漏斗，是分布在石灰岩地表的一种蝶形、漏斗形的洼地。其直径为数米至数百米不等，深度一般小于宽度。按其成因，可分为溶蚀漏斗和塌陷漏斗。如《游记》中记载了一个大型漏斗地貌：“两山夹中，又回环而成一洼，大且百丈，深数十丈，螺旋而下，而中竟无水。”

《游记》中涉及了诸多的干谷和盲谷。干谷是指喀斯特地区地表干涸的河谷。在地表河流的某一段河道，河水沿着谷底发育的漏斗、落水洞等全部流入地下，使河谷干涸，则形成干谷。《游记》中所记载的“山盘大壑而无水，沟涧之形，似亦望东南去”，即是描写了云南鹤庆县境内一处典型的干谷。盲谷是一种死胡同式的地表河谷，其前方常被陡崖所困，河水从崖脚的落水洞潜入地下，变为地下河。地表河转入地下的暗流段，又称伏流。对这种地貌现象，《游记》中亦有颇多记载，如云南保山的大小落水坑即是典型例子。它“西下绝壑，视西来腾跃之水，一里抵壑之悬绝处，则水忽透石穴下坠，此所谓‘小落水坑’也”；又见“一溪西南自落水寨后，破石门东出，盘曲北来，至此岭东麓，即捣入峡。水从南入峡，悬溜数丈，汇为潭。东崖忽迸而为门，高十余丈，阔仅数尺，西向峙潭上，水从潭中东捣而入之，其势甚沸。余从西崖对瞰，其入若饮之入喉，汨汨而进”。此即大落水坑。

徐霞客还记述了很多处天生桥。他解释天生桥的成因说：“天生桥非桥也，即大落水洞透穴潜行，而路乃逾山涉之。”《游记》中曾记载江西贵溪县附近，“溪南一桥门架空，以为城门与卷梁皆无此高跨之理，执途人而问之，知为仙人桥，乃石架两山间，非砖砌所成也”，这即是典型的天生桥喀斯特地貌。

对地下喀斯特地貌的考察，是徐霞客考察活动的另一重要内容。徐霞客在3年的西南喀斯特考察中，对于喀斯特洞穴的观察记述的全面而丰富。据有关学者统计，《游记》中记载的石灰岩溶洞有288个，他亲自入洞考察的就有250个。他对洞穴的形状、大小、深浅和洞的朝向都有详略不同的记载。对于洞穴生物、洞穴水文状况、洞穴利用情况、洞穴堆积物的形态、成因分析等，都做了认真的观察和客观的记录，并对一些现象做了精辟的理性分析。

比如，他发现了一般人不易发现的分布在洞穴周壁上的水蚀形态（如沟、窝穴、波痕等），并给以正确命名，如称之为沟、槽、龛、台、床、石痕、石鳞等。

他还分析了洞穴水流运动及其侵蚀作用的结果，如在考察广西上林县三里附近佛子岭南岩时，他分析道：“渐入渐黑，而光滑如琢磨着；其入颇深，及北洞泄水道也。盖水大时此洞中满，水从下反溢而出此，激勇势壮，故洞与涧皆磨砺以成云。”

洞穴堆积物主要有化学堆积物、机械堆积物和生物堆积物，这些堆积物往往形成一些特殊的堆积形态。《游记》中提到的各种堆积物形态极多，并有许多重要发现。如对各种洞穴钟乳石沉积物命名有：石乳、石管、石柱、荔枝、石藤、石丸、石肺、石龙、石伞、石枝等20多种形象命名，这对于当时只能以火把为照明手段，并因此限制了洞穴探测深度的徐霞客来说，他所命名的洞穴钟乳石可以说是十分全面了。

1637年徐霞客对桂林隐山进行了探察，发现了隐山“六洞同流”现象。有力地证明了峰林喀斯特地表水和地下水互通的特点，为现代地理学解释峰林峰丛形成规律理论提供了有力支持，成为世界峰林峰丛学说第一人。

《游记》中提到了不少的地下河。地下河是石灰岩地区沿裂隙溶蚀而成的地下水汇集和排泄的通道，又称暗河或伏流。徐霞客在广西勾漏山，曾于勾漏山庵后峰东南角处发现“有清流一方，淙淙自乱石中流出，其上则青草蒙茸，其下则西南成小溪去，行道者俱从此渡崖，庵与营俱从此汲取，而无问其所从来者”。为探寻水之源头，徐霞客不顾危险，“攀棘践刺上跻，觅之深蔓中”，最后终于发现泉水来自一条由南向北的地下河。

《游记》中对于溶洞以及溶洞内各种堆积物的形态和地下河等诸多描述，是历史上关于岩洞的早期科学考察的记录。岩洞研究后来逐渐发展成为一门专门的学科，即“洞穴学”，而徐霞客实际上开创了洞穴学研究的先河。

四、徐霞客——真正的世界喀斯特地貌研究之父

“喀斯特”这一术语的建立及其学科的初步研究，是司威杰（J.Cvijic）在1893年提出的；而徐霞客的“石山”（即喀斯特）研究是在1637—1639年间完成的；况且徐霞客关于喀斯特的研究远较司威杰深入、详细。细读《游记》会发现，徐霞客对喀斯特地貌的研究地域之广，学科内容之深入，所获成就之卓越，前无古人、后两个半世纪亦无来者。因此，可以说徐霞客才是真正的世界喀斯特地貌研究之父。