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西方喀斯特和中国岩溶术语渊源 精选

已有 6826 次阅读 2022-8-21 09:39 |个人分类:研学|系统分类:科研笔记

    作为研究单一岩类系统的学科,喀斯特(岩溶)科学是区域可持续发展和应对全球变化的重要支撑。碳酸盐岩地区以地表奇妙形态、地下梦幻般洞穴、无踪式暗河、泉水结构给人以无比想象,这一切以碳酸盐岩溶于水为基本动力,既改变着地表特定区域的资源环境和生态系统结构,也让全球变化更为复杂化,驱动人们为持续生存而努力。这一切是这门科学发展的驱动力,喀斯特和岩溶科学术语的渊源是其一个侧面。

      喀斯特(Karst)科学化源于欧洲,标志性研究是斯维奇(Cvijié J, 1865-1927)的经典喀斯特地貌论文[3],用意大利kras和斯洛文尼亚carso两个地区的地形属性地名组合,创建了德语karst地貌科学术语。两地名称原意是“地表无土无水无植被的崎岖地形”[4-5],这带来了经典喀斯特地区称谓。斯维奇研究喀斯特地貌时值地貌学家戴维斯(Davis W.M,1850-1934)的地貌演化理论(地理循环论)发表[6],在构造、动力、时间三要素相互作用下,地貌发育演化经历青年期、壮年期、老年期,流域地貌经侵蚀作用从微起伏到大起伏再到侵蚀沉积平衡回到微起伏平坦地形,该过程能否完全进行取决于构造、侵蚀营力和发育周期的协同。斯维奇和Grund针对碳酸盐岩区地貌发育的溶蚀性状,分别提出溶蚀微形态、洼地负地形至溶蚀盆谷、溶原地形的发育演化机制[3];而且,斯维奇考察研究经典喀斯特地区时值北方帝国(奥匈)开发出海通道面临山地公路建设的崎岖地形和洞穴难题[7]。在斯维奇研究之前的1870s,Tietze E受奥地利政府委托,,对这个地区进行了调查研究,首次把这个地区称为喀斯特层(karst formation, 1873) [7], 并作了地质学解释, 讨论了其构造、地层、红土、石灰岩、白云岩的溶蚀和工程处理, 以及与温度、降水和泉水流量的关系。斯维奇于1882完成博士论文“论喀斯特现象”,并于1893在著名地貌学家彭克(Penck A.) 主持的地理文集上发表喀斯特研究专著,1900年又出版西波斯尼亚(Bosinia)和黑卓高维拉(Herzogoviana)喀斯特盆地研究成果,1926出版喀斯特地貌学著作, 系统研究了潜水面、喀斯特泉、渗流、地下河等, 将石灰岩地貌形态分成完全喀斯特 (holokarst)、半喀斯特 (merokarst) 和过渡喀斯特 (transition karst)三类。经典喀斯特地貌研究内容和学科属性至此成型。喀斯特发育机理的追求使化学实验方法进入喀斯特研究,溶蚀率与温度、降雨量、大气压力的关系让人们认知喀斯特地表地下形态与气候的关系、地下水资源机制,构建了全球喀斯特从陆地高山到海岸,从侵蚀地貌到沉积地貌,从地表到地下的喀斯特地貌形态组合与动力机制[3]。

        斯维奇方法与理论在1930s进入中国。《云南石林地形学之初步观察》[8]可能是研究中国喀斯特地形的最早学术论文之一,调查测绘地形图和描述溶痕、石牙、石柱、石林、巴江河、路南盆地、大叠水瀑布基础上,提出了石林地貌发育与巴江侵蚀基准面的联系。路南地区的欧洲传教士在19世纪就将石林与彝族风情照片发表在欧洲期刊上,但更早的“石林”文献是公元前300年屈原的《天问》:“焉有石林?” [9]。描述赞美中国喀斯特地貌和利用喀斯特地下水资源历史可追溯公元前。徐霞客(1587-1641)于公元17世纪《徐霞客游记》较系统描述湖南至云南的喀斯特地貌和水系等[10],因此,中国学者有理由相信中国碳酸盐岩地形观察描述早于西方。1961年在广西南宁召开全国第一次喀斯特研究会议,总结中国喀斯特基础研究和应用的成就与问题[11]。1966年中国地质科学院水文地质工程地质研究所在桂林组织召开了中国地质学会第一届喀斯特学术研讨会,举办“喀斯特名词释义与中国喀斯特图片展”,中国优美类型丰富多样的喀斯特景观给观众留下深刻印象,一参观者以“桂林一群众”留言:“既然中国喀斯特地貌发育最完美、类型最齐全、分布也最广泛,为什么不叫一个中国名?”。会议讨论达成共识:中文用“岩溶(yanrong)”代替西文“喀斯特(karst)”[12]。岩溶即“岩石溶入水”,喀斯特地貌发育机制简单明了。岩溶一词开始统领中国喀斯特研究。1976出版《中国岩溶》(画册)[13],1976年成立中国地质科学院岩溶地质研究所(桂林),1979出版《中国岩溶研究》专著[14],1979出版《中华人民共和国水文地质图集》[15],1982年《中国岩溶》期刊创刊,1983年出版《岩溶学概论》[16],1986出版《中国岩溶:景观·类型·规律》[17];1988年《岩溶环境学》[18],1988年《岩溶学词典》[19],1988年在中国桂林召开“第 21 届国际水文地质学家会议”;1988年出版《桂林岩溶》(画册)[20]等桂林岩溶专著,1991年和1993年分别中英文版《中国岩溶学》[21],1993出版《中国南方(岩溶为主)地区地质—生态环境图系》[22]等。喀斯特(岩溶)科学就这样从地学向自然科学其他领域、社会科学切入,进入可持续发展和服务人类福祉的持续努力通道。喀斯特(岩溶)石漠化治理、重大基础工程建设治理、矿山开发与治理工程、城镇市政工程建设治理、水资源工程、景秀山河工程、山水田林湖草生命共同体和城乡协同发展,都有喀斯特(岩溶)科学技术管理类人的身影。

 为“中国岩溶研究进展的哲学认知和展望”(李玉辉、章程、庄晓东等.《中国岩溶》2022,41(3):462-474)第一部分




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