徐霞客——世界喀斯特地貌研究之父

河北省邢臺市邢臺學院地理系（054001） 陳計兵

一、“喀斯特”的由來

根據斯洛文尼亞學者Andrej Kranjc最新闡述，“Karst”（喀斯特）一詞的起源和演化的最新語言學研究是這樣的：“Karst”由位于斯洛文尼亞和意大利邊界上的“Kars”高地的名稱演化而來。該高原海拔150～450米，面積約550平方公里，分布著碳酸鹽巖（石灰巖和白云巖）。高原地面大致平坦，其上規模不大的漏斗、洼地遍布，各種典型的喀斯特形態隨處可見。

該喀斯特高地的名稱起源于前羅馬時期，古拉丁語為Carsus，為“石頭或巖石”之意。該詞經演變至現代意大利語Carso，并由此再演化為斯洛文尼亞語Kras、德語Karst。

19世紀上半葉，地理學者開始對Kras高地進行更多的研究。19世紀末，畢業于維也納大學的司威杰（J.Cvijic）研究了Karst高原的各種石灰巖地形，并把這種地貌稱為喀斯特地貌。司威杰也由此被最尊稱為現代喀斯特科學之父。

可見，“喀斯特”是與“石頭”緊緊聯系在一起的，或者說喀斯特現象就是具有可溶性的“石頭”在天然條件下形成的各種奇特的地貌形態。

二、《徐霞客游記》中與描述喀斯特地貌有關的常見術語解釋

1637年～1639年，徐霞客游歷與考察了世界上喀斯特發育最豐富多彩的中國湘、桂、黔、滇地區，并且留下大量關于喀斯特地貌特性及其分布出露規律的描述，為便于理解作者本意，現擇《游記》中幾個重要且出現頻率較高的術語做一解釋。

1. 石山與土山

徐霞客在其《游記》中稱喀斯特地形為“石山”、“石峰”等；非喀斯特地形稱之為“土山”。石山、土山主要是由巖石性質決定的。構成石山的巖石主要是可溶性的碳酸鹽巖層，即石灰巖和白云巖。土山巖石主要由難溶的砂巖、頁巖構成，還有各種火成巖、變質巖等。除了“難溶“的屬性外，土山巖石易風化、產生的土壤較多，巖石的露頭較差，其山、丘、嶺等地貌多成渾圓狀，但主要特征是土山中沒有封閉的漏陷地形，如漏斗、落水洞、封閉洼地等。如對廣西宜州市附近地貌的描述：“于是石山遙列、或斷或續、中俱土山盤錯失”。

2. 純石與間石

《游記》載：“粵西之山，有純石者，有間石者，各自分行獨挺，不相混雜。”徐霞客所指“純石”，是指質地純凈又沉積厚度大的石灰巖層，其喀斯特作用最強烈，山形最壯麗。所指“間石”者，系指石灰巖層中夾有砂巖層者，可形成戴帽山或“錐處囊中”的山形（如在柳州附近）。

綜上所述，可見徐霞客的“石山”、“純石”、“間石”等皆為喀斯特地貌。

三、徐霞客對喀斯特地貌研究簡析

喀斯特地貌在我國分布十分廣泛，超過130萬平方公里，其中又以西南地區為最重要分布區，面積達55萬平方公里。這是現代調查的結果，而徐霞客經過廣泛考察后，指出：“西南始于此（此指云南羅平），東北盡于道州（今湖南道縣），磅礴數千里”，這基本與現代調查結果相符。

徐霞客不僅考察了喀斯特地貌的分布范圍，而且還對各地的喀斯特地貌進行了比較研究。如他曾這樣描繪桂、滇、黔等地喀斯特地貌的差異：“粵西之山，有純石者，有間石者，各自分行獨挺，不相混雜。滇南之山，皆土峰繚繞，間有綴石，亦十不一二，故環洼為多。黔南之山，則界于二者之間，獨以逼聳見奇。滇山惟多土，故多雍流成海，而流多渾濁……。粵山惟石，故多穿穴之流，而水悉澄清。而黔流亦界于二者之間。”這些論述說明徐霞客對西南巖溶地貌發育的區域特征有比較清楚的認識，以現在的觀察結果看，徐霞客觀察和分析的結果是正確的。

對于喀斯特地貌類型的考察，在《徐霞客游記》中幾乎囊括了現今喀斯特地貌的各種類型。在《游記》中把石芽、溶溝稱“石萼”、“花萼”、“石紋”、“石齒”、“石骨”；落水洞稱“仰釜潭”、“窞”、“龍珠穴”；漏斗稱“釜底穴”；豎井稱“深井”；溶蝕洼地稱“盤洼”、“峒”；巖溶槽谷稱“塢”；巖溶盆地稱“盤壑”、“甸”、“塢”；盲谷稱“落水坑”；干谷稱“枯澗”；巖溶嶂谷稱“峽”；巖溶天窗稱“石隙”、“石竅”、“石竇”；天生橋與現在一致；巖溶湖稱“池”、“塘”、“潭”、“海子”、“湖”；巖溶泉稱“泉”；峰林稱“石山”、“石峰”；孤峰稱“獨山”、“獨秀”；溶帽山稱“土山頂上的石峰”等。

例如溶溝和石芽，二者是在地表水沿石灰巖坡面上流動，不斷進行溶蝕和沖蝕而形成的。凹槽為溶溝，突出部分為石芽。《游記》中對其描述很多，如湖南茶陵云陽山一帶“嶺忽亂石森列，片片若攢刃交戟”；湖南永州南面的陳皮鋪“石片層層，盡若雞距龍爪下蹲于地，又如絲瓜之囊，盤縷外絡而中系透空”。此皆典型的石芽溶溝地貌。

現代意義上的“峰叢”是指群峰叢聚而又基座聯系在一起（群峰聯座），群峰之間廣泛分布著落水洞、漏斗、洼地、干谷等“漏陷”地形，地表無潴水體，地下水位深埋，有地下河系統，故有“地面水貴如油，地下水滾滾流”之水文特征，或有“天坑”出現。這些屬性就是峰叢地貌的典型特征。如“亂峰疊出，十百為群，橫見側出，不可指屈”，是對峰叢的精辟描述；“其間多墜壑成阱（即陷坑），小者為眢井（即枯井），大者為盤洼（凹陷地形），皆叢木其中，密不可窺。”是對喀斯特漏陷地形的描述。

《游記》中還極多地提到了峰林，或叫石林，這是指成群出現的石灰巖山峰，遠望如林。峰林是由峰叢進一步演化而成的。峰叢之間的漏斗、洼地被進一步溶蝕而向深處發展，直到水平流動帶，這時峰叢基座被切割，互相分離形成峰林。《游記》中“諸危峰分峙疊出于前，愈離立獻奇，聯翩角勝矣。石峰之下，俱水匯不流，深者尺許，淺僅半尺。諸峰倒插于中，如出水青蓮，亭亭直上。”便是對石林的形象描述。

落水洞是喀斯特地區地表水流入地下河或地下溶洞的通道，其開口在地表。落水洞的形狀有垂直的、傾斜的和彎曲的，深度比寬度大得多。落水洞的形態主要有兩種：一種是裂隙狀落水洞，形態狹長，它沿巖石原來的裂隙向地下延伸，呈傾斜狀、彎曲狀。另一種是井狀落水洞，它的深度和寬度都較大，呈垂直狀，在洞口可以直接見到地下河水面。《游記》中記載有各種不同類型的落水洞，如湖南茶陵東嶺，“嶺頭多漩渦成潭，如釜之仰，釜底俱有穴直下為井，或深或淺，或不見其底，是為九十九井。”這是井狀落水洞。徐霞客還進一步指出了這種落水洞形成的原因，“始知是山下皆石骨玲瓏，上透一竅，輒水搗成井。”在廣西崇左縣青蓮山，“有深窞懸平疇中，下陷如阱，上開線峽，南北橫裂，中跨一石如橋，界而為兩，其南有磴，可循而下”，這是裂隙狀落水洞。

喀斯特漏斗，是分布在石灰巖地表的一種蝶形、漏斗形的洼地。其直徑為數米至數百米不等，深度一般小于寬度。按其成因，可分為溶蝕漏斗和塌陷漏斗。如《游記》中記載了一個大型漏斗地貌：“兩山夾中，又回環而成一洼，大且百丈，深數十丈，螺旋而下，而中竟無水。”

《游記》中涉及了諸多的干谷和盲谷。干谷是指喀斯特地區地表干涸的河谷。在地表河流的某一段河道，河水沿著谷底發育的漏斗、落水洞等全部流入地下，使河谷干涸，則形成干谷。《游記》中所記載的“山盤大壑而無水，溝澗之形，似亦望東南去”，即是描寫了云南鶴慶縣境內一處典型的干谷。盲谷是一種死胡同式的地表河谷，其前方常被陡崖所困，河水從崖腳的落水洞潛入地下，變為地下河。地表河轉入地下的暗流段，又稱伏流。對這種地貌現象，《游記》中亦有頗多記載，如云南保山的大小落水坑即是典型例子。它“西下絕壑，視西來騰躍之水，一里抵壑之懸絕處，則水忽透石穴下墜，此所謂‘小落水坑’也”；又見“一溪西南自落水寨后，破石門東出，盤曲北來，至此嶺東麓，即搗入峽。水從南入峽，懸溜數丈，匯為潭。東崖忽迸而為門，高十余丈，闊僅數尺，西向峙潭上，水從潭中東搗而入之，其勢甚沸。余從西崖對瞰，其入若飲之入喉，汨汨而進”。此即大落水坑。

徐霞客還記述了很多處天生橋。他解釋天生橋的成因說：“天生橋非橋也，即大落水洞透穴潛行，而路乃逾山涉之。”《游記》中曾記載江西貴溪縣附近，“溪南一橋門架空，以為城門與卷梁皆無此高跨之理，執途人而問之，知為仙人橋，乃石架兩山間，非磚砌所成也”，這即是典型的天生橋喀斯特地貌。

對地下喀斯特地貌的考察，是徐霞客考察活動的另一重要內容。徐霞客在3年的西南喀斯特考察中，對于喀斯特洞穴的觀察記述的全面而豐富。據有關學者統計，《游記》中記載的石灰巖溶洞有288個，他親自入洞考察的就有250個。他對洞穴的形狀、大小、深淺和洞的朝向都有詳略不同的記載。對于洞穴生物、洞穴水文狀況、洞穴利用情況、洞穴堆積物的形態、成因分析等，都做了認真的觀察和客觀的記錄，并對一些現象做了精辟的理性分析。

比如，他發現了一般人不易發現的分布在洞穴周壁上的水蝕形態（如溝、窩穴、波痕等），并給以正確命名，如稱之為溝、槽、龕、臺、床、石痕、石鱗等。

他還分析了洞穴水流運動及其侵蝕作用的結果，如在考察廣西上林縣三里附近佛子嶺南巖時，他分析道：“漸入漸黑，而光滑如琢磨著；其入頗深，及北洞泄水道也。蓋水大時此洞中滿，水從下反溢而出此，激勇勢壯，故洞與澗皆磨礪以成云。”

洞穴堆積物主要有化學堆積物、機械堆積物和生物堆積物，這些堆積物往往形成一些特殊的堆積形態。《游記》中提到的各種堆積物形態極多，并有許多重要發現。如對各種洞穴鐘乳石沉積物命名有：石乳、石管、石柱、荔枝、石藤、石丸、石肺、石龍、石傘、石枝等20多種形象命名，這對于當時只能以火把為照明手段，并因此限制了洞穴探測深度的徐霞客來說，他所命名的洞穴鐘乳石可以說是十分全面了。

1637年徐霞客對桂林隱山進行了探察，發現了隱山“六洞同流”現象。有力地證明了峰林喀斯特地表水和地下水互通的特點，為現代地理學解釋峰林峰叢形成規律理論提供了有力支持，成為世界峰林峰叢學說第一人。

《游記》中提到了不少的地下河。地下河是石灰巖地區沿裂隙溶蝕而成的地下水匯集和排泄的通道，又稱暗河或伏流。徐霞客在廣西勾漏山，曾于勾漏山庵后峰東南角處發現“有清流一方，淙淙自亂石中流出，其上則青草蒙茸，其下則西南成小溪去，行道者俱從此渡崖，庵與營俱從此汲取，而無問其所從來者”。為探尋水之源頭，徐霞客不顧危險，“攀棘踐刺上躋，覓之深蔓中”，最后終于發現泉水來自一條由南向北的地下河。

《游記》中對于溶洞以及溶洞內各種堆積物的形態和地下河等諸多描述，是歷史上關于巖洞的早期科學考察的記錄。巖洞研究后來逐漸發展成為一門專門的學科，即“洞穴學”，而徐霞客實際上開創了洞穴學研究的先河。

四、徐霞客——真正的世界喀斯特地貌研究之父

“喀斯特”這一術語的建立及其學科的初步研究，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年間完成的；況且徐霞客關于喀斯特的研究遠較司威杰深入、詳細。細讀《游記》會發現，徐霞客對喀斯特地貌的研究地域之廣，學科內容之深入，所獲成就之卓越，前無古人、后兩個半世紀亦無來者。因此，可以說徐霞客才是真正的世界喀斯特地貌研究之父。