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徐霞客一生矢志于地理考察事业，从22岁起，到56岁逝世，三十多年里，他五下华南诸省，四上华北名山，足迹遍布江苏、浙江、山东、安徽、福建、河南、河北、山西、陕西、江西、湖南、湖北、广东、广西、云南、贵州16个省、区，特别是他晚年历时三年深入西南诸省、区考察，行程远至中缅交界的腾越。
徐霞客积累的考察手稿“高可隐几”
[54]，生前未及整理刊印，死后在辗转传抄及兵灾战乱之中有所散失，但仍有60多万字得以辑成《徐霞客游记》。
徐霞客撰写的《盘江考》、《溯江纪源》（一作《江源考》）的摘要也保留至今，成为17世纪宝贵的地理学文献之一。
徐霞客在中国近代地理学发展史上，首开有系统地实地考察自然、探索自然的新型研究之路，其贡献相当卓著。
他旅游考察湖南、广西、贵州、云南地区三年，记下游记达56万字，其中对石灰岩岩溶地貌涉及极多，是世界上最早最丰富的石灰岩岩溶地貌学文献，他因此成为世界上系统考察和研究石灰岩岩溶地貌的先驱。
在考察中，徐霞客注意到石灰岩地貌的分布范围和岩溶地形发育的地区性差异。
如从湖南道州至云南的罗平一带，存在厚层石灰岩的分布，峰林地貌发育尤为明显，他指出：在罗平“遥望东界遥峰下，峭峰离立，分行竞颖，复见粤西面目；盖此丛立之峰，西南始于此，东北尽于道州，磅礴数千里，为西南奇胜”
[55]。
广西境内岩溶地貌多彩万象，他敏锐地发现柳江地区、漓江（桂林、阳朔一带）地区、桂西北、桂西南地区的地貌特征各不相同，“自柳州府西北，两岸山土石间出，土山迤逦间，忽石峰数十，挺立成队，峭削森罗，或隐或现，所异于阳朔、桂林者，彼则四顾皆石峰，无一土山相杂，此则如锥处囊中，犹觉有脱颖之异耳”
[56]。
准确地抓住了柳江孤峰谷地和漓江峰林谷地形态迥异的特点，前者土山石峰杂处，后者则“四顾皆石峰”
。
至于山岭上石峰嵯峨分立的桂西北峰丛谷地，他通过比较后指出其南界起于宾州公村，而桂西南峰丛谷地的东北界为隆安，漓江峰林石山区南端止于佛力司：“佛力司之南，山益开拓……（石峰）碧簪玉笋之森罗，北自桂林，南尽于此。”
[57]分布在广西、贵州、云南三省境内的岩溶地貌彼此间亦存有相当大的差异，徐霞客将其高度概括为：“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，则介于二者之间，犹以逼耸见奇。
滇山惟多土，故多壅流成海，而流多浑浊，惟托仙湖最清。
粤山惟石，故多穿穴之法，而水悉澄清。
而黔流亦界于二者之间。”
[58]上述徐霞客对于西南石灰岩地区岩溶地貌差异的评述，和现代地质学对西南岩溶地貌的考察分类完全符合。
徐霞客手迹
水在岩溶地貌的形成中是不可缺少的外部力量，徐霞客在考察中已明确认识到这一点。
他在记述岩溶漏陷洼地及伏流时言道：“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……始知是山下皆石骨玲珑，上透一窍，辄水捣成井。”
[59]“（进穴）皆平地下陷，或长如峡，或圆如井，中皆丛石，玲珑攒嵌，下则渊水澄澈；盖其地中二三丈之下，皆伏流潜通，其上皆石骨嘘结，偶骨裂土进，则石出而穴陷焉。”
[60]这便揭示了石灰岩漏陷地形是由流水的机械侵蚀或地下水溶蚀成洞及洞顶崩塌而成，从而解开了岩溶地貌成因之谜。
对于石灰岩地区为数众多的地下暗河与伏流，徐霞客尽可能地对其走向、进水口、出水口进行踏勘，给予合乎实际的结论，如他查明广西的龙江是在永顺司、永泰里之间入穴成暗流，而其下游则流入都泥江。
[61]
石灰岩岩溶地形由于大自然的造化，往往形态万千，古人为其命名颇不一致，徐霞客在游记中对之进行了较全面的厘定。
他将由水冲凫而成漏陷洼地地貌中体积较小的称为“眢井”
（今称落水洞或斗淋），较大的称为“盘洼”
（今称圆洼地）[62]，并指出两者都有消水性，水可透泄而出，若将底部透泄孔堵实，则可贮成“天池”
[63]。
对于特大型的溶浊洼地，徐霞客呼之为“坞”
，并记录了“夹环为坞”
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