古人如何认识岩溶地貌

陈巍

我国是一个岩溶地貌面积广大、历史悠久、文化光辉灿烂的文明古国。历代不少文人学者对岩溶现象做过多方面的考察和论述，散见于他们的著作之中。明代徐霞客在数十年旅行活动中，对分布于南方多省的岩溶地貌进行了考察和描述，因此在世界岩溶学史上占有重要地位。如果我们放眼全世界范围，应如何看待徐霞客的成就呢？

何为岩溶地貌

岩溶地貌，是地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀，侵蚀与沉积，以及重力崩塌、坍塌、堆积等作用形成的地貌，为中国五大造型地貌之一。岩溶地貌分地表和地下两大类，地表有石芽与溶沟、喀斯特漏斗、落水洞、溶蝕洼地、喀斯特盆地与喀斯特平原，以及峰丛、峰林与孤峰;地下有溶洞与地下河、暗湖。

岩溶地貌其实是具有溶蚀力的水对石灰岩进行溶蚀，从而形成了特殊的地表和地下形态。除溶蚀作用外，流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀作用，都是岩溶地貌的成因。它形成的原理是，主要成分为碳酸钙的石灰岩在有水和二氧化碳的环境中发生化学反应生成碳酸氢钙，由于碳酸氢钙溶于水，于是岩石的空洞开始形成并逐步扩大。

在世界上，这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以这种地貌被笼统地称为喀斯特地貌。喀斯特地貌在中国分布最广，其集中分布于桂、黔、滇等省区，川、渝、湘、晋、甘、藏等省区的部分地区亦有分布。2007年，“中国南方喀斯特”入选世界自然遗产，其中云南石林几乎集中了世界上所有喀斯特形态。我国华南和西南的热带岩溶（峰林）分布广、类型全，曾被誉为世界最奇特的岩溶地区。我们说“桂林山水甲天下”，无山不奇，无山不洞，无水不秀，也主要因为这里具有发育最充分、美学观赏价值最高的岩溶地貌。

古人如何看岩溶

中华民族对岩溶的认识、利用和改造的历史，可以追溯到先秦的战国时期。《周易》中有“山下出泉”“泽中有水”等有关洞穴和地下泉水的描述，《山海经》则记载了洞穴、伏流和地下河等岩溶现象。西汉时期的《神农本草经》记载了钟乳石及其作为药物的功能。三国时期的《娄地记》记载了太湖洞庭山区域的岩溶、岩溶泉和鹅管。北魏郦道元在《水经注》中记述了广大地域范围内的地上和地下岩溶现象。唐代柳宗元在《柳河东集》中论述了柳州、桂林等地的岩溶峰林、洞穴和岩溶潭等;杜光庭的《洞天福地记》、苏恭的《唐本草》探讨了石钟乳、石笋、石柱的成因。宋朝沈括的《梦溪笔谈》、范成大的《太湖石志》均对岩溶地貌有所记录。

明代地理学家、旅行家和文学家徐霞客是世界岩溶地貌和洞穴考察研究的先驱，他所著的《徐霞客游记》详细记述了他在1613—1639年游历浙江、江西、湖南、广西、贵州等地考察的岩溶地貌现象，并分析了相关岩溶地貌的发育机制，是世界上最早的石灰岩岩溶地貌学和洞穴学著作之一，为世界岩溶学作出重要贡献。

我国西南地区是世界上可溶岩连续分布面积最大、热带亚热带岩溶最为发育的地区。徐霞客在该区进行了为期3年多的考察，观察记述了我国几乎所有的热带、亚热带岩溶现象。他在世界上最早论述热带岩溶，理清其在我国的分布范围，并为岩溶地貌做了分类和命名，指出岩溶地貌存在区域差异。

系统的考察使徐霞客对岩溶地貌的成因和地理分布提出了科学解释。在岩溶发育机制方面，徐霞客不仅记述了溶蚀作用，还着重指出流水侵蚀和“重力”作用在岩溶地貌形成中的意义。如云南保山水帘洞，“崖间有悬于虬枝为水所淋漓者，其外皆结肤为石，盖石膏日久凝胎而成”。“虬枝”便是石柱或石笋，其他的岩溶地貌还有如落水洞、溶洞、坡立谷、石林等。

在洞穴学方面，徐霞客准确细致地记述了300多个洞穴，这些记录包括洞穴的位置、洞口朝向、洞穴结构和形态、洞穴生物、洞穴考古、洞穴堆积物、洞穴水文、洞穴探险、洞穴气象和利用等，几乎涉及洞穴学的各个分支。在缺乏仪器装备的情况下，徐霞客对洞穴的形态及结构变化，通道大小、方向和分歧汇合的记述准确性有时甚至达到令人惊叹的程度。

徐霞客对洞穴的认识和记述的内容经历了一个由浅到深、不断深化的过程。早年徐霞客多次游览过离家乡不远的善卷、张公诸洞，他在西南之行开始之时，仍以华丽文字粗略描述形态万千的钟乳石沉积物为主。到后期，他一方面侧重于洞穴形状、结构和复杂的通道等的描述和比较（如阳朔珠明洞），另一方面重视特殊的、少见的、新的洞穴次生化学沉积物类型的记述，例如在探查广西上林县三里乡白崖堡南山的洞穴时，徐霞客描述了3种化学沉积形态：鹅管、穴盾和石枝。它们常常在某些具有特殊沉积环境的洞穴中出现。徐霞客在这里着重描述了穴盾，这很可能是世界上最早对穴盾的细致描述。

西人如何看岩溶

我们前面提到，岩溶地貌在现在斯洛文尼亚境内的喀斯特高原最为典型并因此得名，实际上这种地貌的基础，也就是地表或地下多为可溶蚀的石灰岩，在地中海南北两岸都广泛分布。和岩溶地貌分布区在中国古代罕有人至不同，古希腊和古罗马人本身就生活在岩溶区域，他们对这种地貌的常见特征并不陌生。一些河流从地下冒出，流淌一段以后又再度消失;陆地和海底相连通的地下溶洞让淡水河流从海底流出，形成海水中的淡水泉。这些现象吸引了荷马之后许多古典时代作家的关注。在他们笔下，这些现象往往被附会以冥界、神灵等神话传说。

由于岩溶地貌常伴随水流，这些地方也常被人们为安居乐业而兴修水利加以改造。更多亲身认识让学者们逐渐舍弃神的因素，强调实地考察并推测原理。例如亚里士多德在《天象论》中讨论了地表之下的空洞。他把地震、火山和岩溶现象都归因于地下空洞与风、水或火元素的结合，而水是在这些空洞内循环流动的。古罗马的老普林尼和斯特拉波都罗列了许多地下河流和间歇性湖泊，他们记载从河流的消失处投掷漂浮物，再从重新出现处取回物体的做法，这与现代科学家用染料追踪岩溶河流走向的方法具有相似性。不过总体来讲，古典时代作者虽然记录了对岩溶地貌的观察，但他们不具备科学解释其形成原理的能力。

古典时期文化衰亡后，关于地中海北岸岩溶地貌的知识也被打入冷宫，直到12世纪人们才开始重新注意到斯洛文尼亚的这些奇异地表，但在很长时间内对其认识的发展仍然十分缓慢。直到徐霞客考察后半个世纪，斯洛文尼亚学者冯·瓦尔瓦索才向欧洲学者介绍了喀斯特这个术语，并描述了地下河流现象。对岩溶地貌全面展开科学考察，更是晚到19世纪末的约万·斯维吉奇才予以奠基。

通过比较，我们可以发现，生活在岩溶区域的人们显然更容易关注自己身边的奇异地形，故而古典时代地中海沿岸学者对此多有记录并不足为奇。以徐霞客为代表的古代中国学者，多自罕见岩溶地貌的中原地区闯入这个瑰丽的世界。他们注重实地考察，逐渐从单纯旅行探险向尝试探讨岩溶成因进展，展现出宝贵的追求科学真理的精神。仅从结果看，徐霞客的观点在当时也具有前沿性，这些都是值得肯定的。