溶蚀试验是岩溶学相关研究中经常被采用的一种试验手段。通过溶蚀试验，并对数据进行统计、计算，可以得到一系列有关的岩溶数据。溶蚀试验可分为室内或室外两种方法，室内是在实验室进行，室外可以在大气或埋置在土壤中进行。
1. 相关术语
在讨论溶蚀试验之前，先回顾一些相关的术语。
(1)溶解
1979年《辞海》定义为“一物质(溶质)分散于另一物质(溶剂)中成为溶液的过程。例如食盐或糖溶解于水而成水溶液。”［12］《现代汉语词典》(2001)定义为:“一种物质均匀分布在另一种物质中成为溶液。”［16］
(2)溶蚀
1979年《辞海》定义为:“地面水或地下水对岩石中可溶性物质溶解和搬移的作用。往往形成各种溶蚀地貌。溶蚀作用在石灰岩地区表现最为显著。”［12］《现代汉语词典》(2001)定义为:“水流溶解并搬运岩石中的可溶物质，这种作用在石灰岩地区最为明显。”［16］
(3)溶解度
《中国大百科全书》光盘(1.1版)定义为:“在一定温度和压力下，物质在一定量的溶剂中溶解的最高量。一般以100克溶剂中能溶解物质的克数来表示。”［13］1978年《辞海》定义为:“在一定温度和压力下，物质在一定量溶剂中溶解的最高量。一般以100克溶剂中能溶解物质的克数来表示……物质的溶解度随温度或压力的改变而不同。”［12］《现代汉语词典》(2001)定义为:“在一定温度和压力下，物质在一定量溶剂中溶解的最高量。通常以在100克溶剂中达到饱和时所溶解的克数来表示。”［16］
(4)溶解量
是指碳酸盐岩与碳酸水作用时，岩石中的可溶矿物溶解在水中的数量。［15］
(5)溶蚀量
是溶解量与机械破坏量之和。［15］
(6)比溶蚀度和比溶解度
是根据试样的单位面积的溶蚀量和溶解量分别与标准样的单位溶蚀量和溶解量对比而求出的，它们是碳酸盐岩溶蚀速度的又一种表征方式。［15］
以上描述，大体可以归纳为:
“溶解”具有没有被“溶”物质的运移和迁出的含意。“溶蚀”具有物质的迁入与迁出，的含意。两者最大的区别在于，溶解的“溶质”和“溶剂”的数量是固定的，而溶蚀的“溶质”和“溶剂”数量可以不断变化、补充，其过程可以不断连续运行。在野外对岩石的作用，主要是“溶蚀”。
“溶解度”是在一定的温度、压力和一定量的溶剂情况下，物质被溶解的最高量。“溶解量”则没有提出如温度、压力等的限制性条件。甚至在时间、空间———野外还是室内，也没有作出限制。“溶蚀量”是在溶解量概念的基础上，增加了“物质”被迁入及迁出的概念。“比溶蚀度”和“比溶解度”是在设定一定的条件后，才能“量化”。
了解相关的概念后，再看看下面用溶蚀试验资料，研究、对比不同岩石的比溶蚀度和比溶解度的情况。
2. 应用实例
(1)贵州独山南部地区
贵州工学院地质系岩溶科研队对贵州独山南部架桥、尧花、黄后等三条地下水系，进行了室内岩石溶蚀试验。他们分别以岩石的大类及石灰岩结构-成因分类的岩石，统计出岩石的钙镁比值(CaO/MgO);酸不溶物(H·P);比溶蚀度(Ks);比溶解度(Kj)的平均值。现据资料列表于表2-5、表2-6。
表 2-5 独山南部岩类酸不溶物、钙镁比值、溶蚀试验( 平均) 统计表
注: 括号内数字为所研究的标本数; 据贵州工学院地质系岩溶科研队( 1986) 。
表 2-6 独山南部结构-成因分类岩石酸不溶物、钙镁比值、溶蚀试验( 平均) 统计表
注: 括号内数字为所研究的标本数; 据贵州工学院地质系岩溶科研队( 1986) 。
统计数据显示与传统理论并不一致。传统理论认为，在碳酸盐类岩石中钙镁比值越高，比溶解度、比溶蚀度越大，酸不溶物含量越高，比溶解度和比溶蚀度越低。但表 2-5 中没有反映出这种关系。如石灰岩的钙镁比值( 378. 07) 比含有机质石灰岩( 49. 94) 的大得多，而含有机质石灰岩的比溶蚀度和比溶解度( 分别为 1. 20) 比石灰岩的( 分别为 1. 00) 还要高。同时统计数据表明，各大岩类的比溶蚀度和比溶解度的平均值，与酸不溶物含量并没有显示出明显的正相关关系，反而显现出它们的无规律性。表中数据只反映了石灰岩比白云岩的，比溶蚀度和比溶解度要高的总的趋势。
接着他们还进行了区内与岩溶发育关系密切的四大类岩石，按结构-成因分类，将钙镁比值(CaO/MgO)、酸不溶物(H·P)与比溶蚀度(Ks)、比溶解度(Kj)，进行统计、比较。如表2-6。
数据显示:在相同的一类岩石中，比溶蚀度和比溶解度的数值差别并不太大。最大的是亮晶内碎屑白云岩及亮晶白云岩，但两者之间也只有0.03的差别。绝大多数岩石的差异仅只有0.01。比溶蚀度、比溶解度与酸不溶物、钙镁比值的关系，并没有反映出明显的差异。
在岩石大类之间，石灰岩类和含白云质灰岩类，比溶蚀度和比溶解度要比其他岩类高。石灰岩类除泥晶灰岩，其比溶蚀度、比溶解度分别为0.97与0.98、泥晶内碎屑灰岩分别为0.85与0.86外，其他都在1.00以上。含白云质灰岩类则高达1.03以上。其他岩类的比溶蚀度与比溶解度在0.99以下。
而从岩石结构方面看，比溶蚀度和比溶解度的差异显现得就很明显。数值>1的，都是那些具有粒屑结构，胶结物多为亮晶和淀晶的岩石。比溶蚀度和比溶解度最大的是“含内碎屑亮晶灰岩”和“含白云质内碎屑亮晶灰岩”，它们的数值都达到了1.06。胶结物方面则反映出，胶结物为泥晶的岩石，其比溶蚀度和比溶解度都较低，这种情况也反映在同一大类岩石的比较中。碎屑物相似但胶结物不同的岩石，如泥晶内碎屑灰岩就比亮晶内碎屑灰岩的比溶蚀度和比溶解度要低许多，含白云质内碎屑泥晶灰岩也比含白云质内碎屑亮晶灰岩的要低。
这种用岩石结构进行观察、统计的方法，是他们的一种有益尝试，其结果则与野外宏观观察的结果极为一致。其形成机制，值得进一步探索，笔者将在以下相关章节中给予讨论、阐述。
(2)贵州普定
俞锦标等［15］对贵州普定南部的碳酸盐岩，进行了室内及野外溶蚀试验。
1)室内溶蚀试验:提到:室内溶蚀试验是“对实测的碳酸盐岩地层剖面选择了试样225件，分成12批进行”［15］，从而得出不同地层单位(最小划分到亚段)的比溶蚀度和比溶解度。
结果认为:“比溶蚀度和比溶解度，因不同地层和不同岩性有所差异，总的规律是灰岩大于白云岩……但不同岩性其两者的差值各不相同……灰岩两个数值之间的差值比白云岩小，其差值愈大，表示其物理破坏量愈大……(数据中)还可以看出一个有趣的现象:含泥质的岩石，例如泥灰岩、含泥灰岩、含泥白云岩，其溶蚀量、溶解量、比溶蚀度、比溶解度都较大，其中有的岩石甚至比其他任何一种岩石都大，这与前人的‘含粘土矿物愈多，溶蚀速度愈小’的论断，似乎有很大的出入……不同地层的比溶蚀度与比溶解度，其差异较大……主要是由于组成这些地层的岩性组合差异所造成的，因此，探讨本区碳酸盐岩的溶蚀机理，很重要的一环是研究岩性与溶蚀的关系。”［15］
以上结论，不但“与前人的‘含粘土矿物愈多，溶蚀速度愈小’的论断，似乎有很大的出入”，而且与野外观察到的岩溶发育现象也有很大的差异。至于“总的规律是石灰岩大于白云岩”的结论，从野外石灰岩地区岩溶发育强度，远远大于白云岩地区这一点上看，总体上两者是相吻合的。然而从白云岩大面积分布地区，大规模的岩溶发育现象并不鲜见的角度思考，两者间似乎又存在某些不太一致的地方。
野外观察发现，白云岩地区无论是岩石的风化产物，还是其强风化带埋深深度，都与石灰岩地区存在很大的不同。另外他们提及的关于“含泥质的岩石，其溶解量、溶蚀量、比溶蚀度、比溶解度都较大”的情况，也与野外溶蚀现象不相一致。在野外含泥质的碳酸盐岩，很少或几乎没有大的岩溶现象发生，但在不含泥质的厚层碳酸盐岩中，野外则是岩溶发育的主要岩层。关于这些，笔者将在相关章节分别作进一步的讨论。
2)野外溶蚀试验:俞锦标等“将七种不同类型的岩石经过磨片(5厘米见方，厚0.5厘米)，***计28块，埋放在5厘米和30厘米深，不同树种下的自然土壤剖面内，经过一年的自然溶蚀。”［15］现将其溶蚀量资料列于表2-7。
表 2-7 贵州普定岩性与溶蚀量统计表
注:据余锦标等［15］资料，有删节。
资料中提到:“由于埋放时间较短，溶蚀形态在镜下观察并不十分明显，但从溶蚀量看针叶林下土壤中岩石的溶蚀量大于阔叶林下的岩石，平均约为0.14%，针叶林土壤中不同岩石的溶蚀量范围是0.30%～0.83%，阔叶林土壤中不同岩石的溶蚀量范围为0.17%～0.60%，各种岩石溶蚀量统计比较结果是，(平均)最大为第Ⅶ种样品(0.62%)>第Ⅱ种(0.59%)>第Ⅳ种(0.45%)=第Ⅲ种(0.45%)>第Ⅵ种(0.43%)>第Ⅰ种(0.37%)>第Ⅴ种(0.33%)”［15］
笔者根据以上资料，按岩样的结构从新对其进行统计、观察，则得出其溶蚀量大小的排列顺序为:亮晶凝块灰岩(P1m)>泥晶灰岩(T2g2中)>亮晶鲕粒灰岩(T1d中)、亮晶团块灰岩(T1yn)>泥晶灰岩(T1d底)>泥晶灰岩(T2g2上)>亮晶鲕粒灰岩(T1d中)。其中不但其规律不很明显，而且还出现了，同是泥晶灰岩它们的溶解量，有的列第二位，有的则为第四、五位。同是亮晶鲕粒灰岩，有的为第三位，有的则为最末一位。看来这样的统计方法，仍不能得出与野外相一致的结论。
于是笔者按岩石特征从新对其进行统计，得出的溶蚀量大小排列顺序是:厚层，亮晶粒大，有生物屑(亮晶凝块灰岩)>含泥，薄层粘土，偏集成层(泥晶灰岩)>粒大，核多为方解石，有方解石脉穿插(亮晶鲕粒灰岩)、团块中夹有化石碎屑，团块不规则缝合线发育(亮晶团块灰岩)>薄层，含粘土较多，有黄铁矿(泥晶灰岩)>厚层稳定在40～70m，轻重结晶作用(泥晶灰岩)>灰白色，粒较细，用放大镜才能看清，厚层(亮晶鲕粒灰岩)。综合后得出:溶蚀量在前三位的(除编号Ⅱ的泥晶灰岩外)，是具有厚层、晶粒大、具粒屑(生物屑或大颗粒鲕粒)、有缝合线或脉石构造的岩石。溶蚀量排在后三位的，是具有颗粒细小、重结晶形成的晶粒少、含粘土较多的岩石。这一统计结果与野外岩石的溶蚀现象较为接近。
以上表明:同一资料同一数据，采用不同视角的统计方法，会得到不同的结论。而不同结论又会得出与野外实际现象能否吻合的结果。其原因可能是研究过程中，人们的思维方式、观察角度、应用观点的不同所引起的。
从以上不同统计方法得出的不同结论中可以看出，引起岩石溶蚀量大小的内在原因，就岩石本身而言，应该是岩石中存在的较为发育的裂隙和缝隙。包括岩层中宏观的缝合线、方解石脉，当然也包括岩石结构中的颗粒之间的晶间缝、粒间缝等显微缝隙。因为它们都有可以为具溶蚀性的水，提供流通与运移的“通道”。
3. 岩石结构对溶蚀的影响
俞锦标等在对碳酸盐岩的溶蚀研究中，除了进行“岩石成分与溶蚀的关系”研究外，也对“岩石的结构、构造对溶蚀的影响”进行了研究。他们在室内分别对石灰岩类和白云岩类的比溶蚀度(Ks)与比溶解度(Kj)进行统计后，又按岩石的晶粒结构，分别对石灰岩类和白云岩类的比溶蚀度(Ks)与比溶解度(Kj)进行了统计。其资料列表如表2-8。
表 2-8 贵州普定晶粒结构比溶蚀度、比溶解度统计表
注: 括号内的数字表示参加计算的样品数。据余锦标等( 1990) 。
根据室内资料他们提到:“随着晶粒的增大Ks和Kj似有降低的趋势，例如茅口组与栖霞组相比，虽然岩性茅口组比栖霞组纯，但溶蚀量后者比前者大，其原因之一是栖霞组岩石多为泥晶结构，而茅口组灰岩多为亮晶结构，由此可作出泥晶比亮晶溶蚀能力强的结论。”［15］但他们又发现室内溶蚀结果与野外溶蚀结果不相一致。于是提出:“但情况往往并不是这样简单，在野外实验中……可以得出:①含生物屑的亮晶凝块灰岩溶蚀量最大，这是因为生物屑具有全溶性特征，其全溶性在于生物体腔孔有利于地下水的流动。②含有一定量粘土且偏集成层，和少量生物碎屑结构的泥晶灰岩亦容易溶蚀。粘土分散分布的泥晶灰岩溶蚀作用减弱。③亮晶鲕粒且鲕粒较小的样本则溶蚀最弱。……总的看，规律尚不十分明显，这种杂乱现象是由于岩石的组分不同和岩石的结构差异造成的，换句话说，碳酸盐岩的晶粒结构，对溶蚀的影响不如岩性和构造影响大。岩石的孔隙和微细裂隙的发育程度与溶蚀的关系比较密切。……由此可见，碳酸盐岩的孔隙和微细裂隙能促进溶蚀作用的进行，而且，这种作用在某种程度上对可溶性岩溶蚀作用的影响可能超过晶粒结构和成分。”［15］
他们在研究碳酸盐岩结构对溶蚀作用的影响时，已经察觉到室内观察结果与野外宏观现象不一致的问题。于是在“情况往往并不是这样简单”、“规律尚不十分明显”思考下，得到“碳酸盐岩的孔隙和微细裂隙能促进溶蚀作用的进行，而且这种作用在某种程度上对可溶性岩溶蚀作用的影响可能超过晶粒结构和成分”的结论。但他们没有将石灰岩颗粒间的“粒间缝”，晶粒间的“晶间缝”实际上也是一种微细裂隙来进行考虑。如果把这些颗粒间的“粒间缝”，晶粒间的“晶间缝”与岩石的宏观节理、裂隙等同对待，那么规律将会更加明显，情况将会变得简单得多。对于与此相关的一些问题，笔者将在相关章节中进行进一步的讨论。