从我国热带喀斯特地貌发育看戴维斯侵蚀轮回学说 | 喀斯特地貌理论探索

　　陈治平，1933 年生，上海市人，研究员。1956 年毕业于南京大学地理系，曾任中国科学院地理研究所地貌研究室主任、中国地理学会地貌专业委员会副主任委员、中国地质学会岩溶专业委员会委员。主要从事干旱区地貌及喀斯特地貌研究。

　　戴维斯侵蚀轮回学说已有130 年左右的历史，引入中国也已近一个世纪，但与中国喀斯特地貌研究相结合，形成中国喀斯特地貌循环的观点，建立起峰丛向峰林再向平原的发展学说，始于20 世纪50 年代，因为此时我国系统的喀斯特研究和建设才开始，峰林、峰丛等名词也是在这个时候建立的。

　　▲ 岩溶发育的阶段性

　　喀斯特地貌的形成和演化是喀斯特地貌研究的核心问题，戴维斯侵蚀轮回学说的主要发育规律为: 受溶蚀-侵蚀基准面控制的岩溶发育、演变顺序经幼年期、青年期、中年期达到老年期。幼年期地面上出现许多石芽溶沟及少数漏斗；青年期岩溶主要向地下发展，漏斗落水洞干谷盲谷溶蚀洼地广泛发育；中年期许多地下河因顶板坍陷又转为地上河；最后，出现泛滥平原，泛滥平原上残留一些孤峰和残丘，岩溶进入老年期(任美锷和刘振中，1983)。这一直是地理学和喀斯特地貌学的经典理论，即喀斯特地貌的演化理论。

　　时至今日，大规模的建设积累了十分丰富的经验。由于对戴维斯侵蚀轮回学说的理解越来越深刻，笔者对其中两个问题发表如下看法。

　　一是喀斯特地貌发展阶段，戴维斯侵蚀轮回学说中有三个阶段，转化成中国喀斯特地貌系统为峰丛、峰林和平原，发展方向为峰丛→峰林→平原。杨怀仁(1981) 指出，戴维斯的侵蚀轮回学说，含有一次上升、长期稳定的错误。事实上，地壳运动是有阶段性的，地壳上升过程中，并不是一次上升，从桂林盆地喀斯特地貌发育过程的典型分析中可以发现，在地壳上升的条件下，经历了准平原→峰林→峰丛三个发展阶段，具有三种喀斯特地貌形态，其中峰丛是集三个发展阶段的大成，峰丛的结构就告诉我们，是平原→峰林→峰丛的演变过程。这一点在戴维斯侵蚀轮回学说中是缺失的，因而形成只有结果(峰丛) 没有过程(峰林向峰丛演变) 的错误，将整个上升阶段看作峰丛发展阶段，在此基础上形成的喀斯特地貌循环公式为峰丛→峰林→平原。这个公式实际上是地壳下降条件下的地貌发育公式，所以喀斯特地貌循环公式是不完整的喀斯特地貌发育公式。因此根据这个公式讨论的是将来的地貌演变过程，与当前的地貌发展过程和新近纪以来的喀斯特地貌发展过程毫无关系。

　　二是喀斯特地貌发育过程，按照戴维斯侵蚀轮回学说，把地貌的发育过程和相对年龄称为青年期→壮年期→老年期，认为峰丛是青年期的特征，峰林是壮年期的特征，平原是老年期的特征。把地貌的发育过程定为青年期→壮年期→老年期，很显然，这同样存在忽视上升时期喀斯特地貌发育的阶段，因此把峰丛认为属青年期的特征是不合理的，按照地壳上升期间，喀斯特地貌发育的规律，峰林才是青年期的特征；实际上，峰丛应该是壮年期的特征，也是上升时期的最高阶段，还是地壳下降过程的开端。把峰丛作为青年期的代表，这也可以证明喀斯特地貌相对年龄的公式不符合地貌发育的事实。同样，喀斯特地貌循环公式中的峰林是地壳下降过程中的产物，是由峰丛蜕变而来的也是不符合实际的。本书在上面的讨论中，以及一些学者关于喀斯特平原、峰林和峰丛的演变特点，进行了较多的阐释，证明峰林是地壳轻微上升的条件下形成的，形成在峰丛之前。以桂林地区的峰林为例，处于地壳轻微上升的地区，其峰林的特点是矗立在剥蚀平原之上；如果说在地壳下降的条件下，峰丛蜕变为峰林，最现实的情况是深达数十米甚至数百米洼地被充填，剩下矗立地面的峰林，这种情况，峰林之间不是剥蚀平原，而是堆积平原。这就是两种峰林的特征。其实，还可以设想多种峰丛蜕变为峰林的理由，但不管怎样，它们的特点是不会相同的。任何地貌类型都有形成、成长和死亡的过程，因此确定某一地貌类型，不管它的特点怎样，笼统地将某种地貌确定为某个发育期是不可取的。

　　笔者认为，从中新世以来，喀斯特地貌的发育，历经了准平原→峰林→峰丛阶段，现在是处于发展的最高阶段——峰丛深洼阶段。这些观点孰是孰非的关键在于，现在的地壳运动处于什么状态，这是检验谁是谁非的唯一标准。整个新生代地壳处于上升状态，还是稳定或下降状态? 如果地壳处于上升状态，那么喀斯特地貌的发育过程应该是：准平原→峰林→峰丛。如果地壳处于稳定或下降状态，那喀斯特地貌的发育过程应该是：峰丛→峰林→准平原。

　　现代地壳运动的实际情况是与青藏高原上升息息相关，从新生代青藏高原开始上升以来，一直到现在没有停止过，而且其上升强度在不断加强。只要印度板块继续向北推进，喜马拉雅山、珠穆朗玛峰就会继续升高，那么青藏高原及其东部的各级地形阶梯还会受其影响继续上升。喀斯特地貌的发育模式将沿峰丛发育的方向继续发展，进而向更高一级的峰丛深洼或深洼地下河阶段发展，使喀斯特峰丛的发育处于巅峰状态，这使得喀斯特地区的生态环境、生产条件将进一步恶化。在目前的条件下，青藏高原上升过程尚未终结，我国绝大多数喀斯特地区还看不到这种上升模式及其发展过程的终结。只有局部地区，如广西东部及广东，以及下龙湾等那些下降的地区，可以看到峰林向孤峰平原发展的迹象。中国大多数地区的喀斯特地貌，在这种地壳不断上升运动的背景下，要论证现在喀斯特地貌是由峰丛向峰林再向平原发展方向是脱离现实的，是一种空谈。人们只记住青年向壮年再向老年发展的规律，弄不清现在喀斯特地貌发育的环境，这就是问题所在。

　　依据戴维斯侵蚀轮回学说提出的喀斯特地貌的循环论，在喀斯特地貌初创阶段，用来作为喀斯特地貌的相对年龄，对喀斯特地貌研究起过一定作用，随着研究的深入，这种简单的公式，已不能圆满地解释各种喀斯特地貌的形成和发展问题，根据现在研究结果，每种喀斯特地貌类型不是一成不变的，都有独特的发展过程和演变规律，都有形成、发展和死亡的过程，因此把某种喀斯特地貌定为属于一定的青年、壮年和老年特征是不科学的，随着时代的发展，研究的深入，已有多种比较正确的绝对年龄测量方法，这种相对年龄的表示方法已不能适应表达喀斯特地貌的演变过程。

　　根据以上论述，本书认为从新近纪以来我国喀斯特地貌发育的特点是：第一，现在的喀斯特地貌从新生代发展以来，至今已经演化到了发育的最高阶段——峰丛阶段。历经准平原、峰林和峰丛深洼方向发展，仅仅处于戴维斯侵蚀轮回学说的第一阶段，地壳上升阶段，至今尚未结束。第二，在这个上升过程中地壳运动是间歇性的，而且上升强度在逐渐增强，所以地貌的发展强度是逐渐增加的过程，在起始时期强度较小，形成峰林；后来地壳运动的强度加大，形成峰丛。这样，热带喀斯特地貌区域，在地壳间歇上升的条件下，喀斯特地貌的发展方向为喀斯特平原→峰林→峰丛，这与新近纪以来地壳上升的特点相符合。

　　本文摘编自《喀斯特地貌理论探索》（陈治平著. 北京：科学出版社，2019. 7）一书“第四章中国热带喀斯特地貌发育特点”。

　　ISBN 978-7-03-060834-5

　　责任编辑：李轶冰

　　本书从两个方面阐述喀斯特地貌形成的理论：一是应用地理学的基本理论和方法研究喀斯特地貌的发育理论，深入探索温度和降水这两个外营力因素在喀斯特地貌形成中的作用，提出溶蚀强度和流域因素相结合是喀斯特地貌发育的基本条件。流域因素主要是流域内河流比降，其大小控制着喀斯特地貌类型的特征，它和溶蚀强度结合形成了喀斯特气候地貌带和喀斯特地貌类型的系列。二是论证戴维斯侵蚀轮回学说存在的问题，认为当前喀斯特地貌仅仅处于戴维斯侵蚀轮回学说的上升发展阶段，峰丛深洼地下河系统是喀斯特地貌发育的顶峰。另外，还讨论喀斯特洼地形成和发展的特征，提出地下河的预测等研究方法，比较准确地提供地下河的分布、结构、埋藏深度和分水岭的位置。

　　（本文编辑：刘四旦）

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