一心一德
地质学(以下简称地学)是研究地球形成与演化的科学,它包括对地球的物质组成、内部结构、表面特征、地球发展历史中的各种地质作用和曾经生活于其上的生命形式及演变等的研究(地质矿产部地质辞典办公室,1983)。根据不同的研究任务和对象,形成许多分支学科。不同分支学科,都是通过对不同地质现象的观察分析,以查明其本质属性,并追溯其形成演化过程和产生的原因,总结有关规律,为人类生存和持续发展服务。地学研究内容是地质现象(即由地质客体及其之间的关系所表现)的特征、内涵和本质。地质客体(即指地质观察研究尺度内的任何体积矿物或岩石体,及其他能被观察的物体)是观察研究的直接对象,它们都是在地球形成演变过程中留下的“自然遗迹”。由于地球形成演变的长期性(大约46亿a)与不可逆性,地质作用的复杂性和不均衡性,观察者与观察条件的差异性和局限性,从总体来看,这些“遗迹”都是不完整的和残缺的,只能算是“残迹”(贺自爱,1998)。这些“残迹”是不能复原的,在现有科学技术条件下,一般也不可能通过直接实验和模拟,再造其形成过程并加以检验。因此,由这些“残迹”所反映的地质现象的本质与规律,只能由观察者通过观察研究作出解释和判断,必然存在“瞎子摸象”,难以认识全貌的困难。地质现象是地球形成演化过程中由各种地质作用或相互作用产生的。从本质来说,“运动是物质存在的形式”,没有运动的物质是不存在的。规律又是“宇宙运动中本质的反映”。可以说地质现象,是由物质运动在时间和空间四维中的体现,也是物质在化学的、物理的基本原理制约下相互运动和作用的结果。如岩浆岩的形成,是岩浆作用或火山作用的产物,但又是幔源、壳源及壳幔物质相互运动交换的结果;沉积岩的形成,是在盆地水体及其他陆地中,主要由陆源物质再分配、再沉积的结果;变质岩的形成,是不同类型的原岩,在地球内力(温度、压力等)及流体作用下,加以改造的结果;而构造变形和构造岩的形成,是构造运动对岩石分布产状,结构构造等的破坏和再改造的结果。因此,认识地质现象的本质属性,不仅要对地质作用的性质及发生演变过程进行探索研究,而且要充分运用物理、化学等原理进行思索和论证,“自然界的一切,都服从于基本的物理、数学原理”(张炳熹,1996)。这一点,往往被研究者所忽略。鉴于地学研究对象的特点,虽然人们在长期生产活动中,通过对地质现象的观察分析,得出很多规律性认识,形成一些重要地学理论,促进了地球科学理论体系的形成与发展。从总体来说,地学研究仍处于探索阶段。可以说:没有对地球与天体形成演化的科学探索,没有对地球深部和各圈层物质运动形式的全面掌握,没有对制约这些运动产生的物理的、化学的原理深刻理解,没有对全球地质现象的分析综合,没有对客观地质现象分析的正确科学思维方法,任何关于地球形成演化、大陆与海洋的形成,以及各种地质作用发生和演变过程,都是一种假设或推论,难以作出全面客观的解释。纵观历史知名地质学家提出的一些地学理论,可以看出这些理论皆受到当时的科学水平、思维方法的制约,以及研究范围、观察手段、技术条件等的限制。从中可看出,对观察的地质现象解释,地质客体的认识,地质规律的阐明,假设或理论的形成等,都有正确的一面和未被认识,或被歪曲的一面。如地学理论中的“水成论”与“火成论”,“渐变论”与“灾变论”,“固定论”与“活动论”,以及地壳运动中的“垂直论”与“水平论”等等,就是很好的说明。在地学研究中最引人关注的是:大陆与海洋的产生,山脉的形成,生命的起源等,曾使很多地质学家终生为此探索,但仍有不能认为是确认的问题;提出的各种学说,有些须完善,有些仍还只是假说。由“大陆漂移”到“海底扩张”发展形成的板块构造学说,虽然对地学理论的发展,全球构造的阐明起到了很大推动作用,被誉为是一场“地学革命”,但仍处于“假说”阶段。仍有不能被解释的现象,或它为一些新的事实所困惑。假说仍需要发展和完善,或为新的假说所取代。那种把“板块构造”学说看成是地学理论中惟一正确的科学理论体系,能解释一切地质现象,凡是不符合“板块构造学说”的地学研究不支持,凡是不符合“板块构造学说”的地质现象不承认,这将不利于“板块构造学说”的自身开拓与发展。近十年来,与板块构造学说相悖的事实不断被发现。对此,美国Texas工业大学1992年出版的《全球大地构造新概念》一书作了全面反映。除了在板块构造学说中,关于地幔对流驱动力机制、古地磁资料运用、欧拉极旋转、地质时期地球半径不变等概念存有很大争议外;新发现的事实有与大洋中脊平行,长达数千公里的断层、断裂、裂隙带,其运动方向不是垂直于洋脊而是平行洋脊运动。洋底年龄也不像板块构造描述的那样从洋中脊顶部向两侧系统地增加。如在太平洋底,于北纬20°与东经150°交汇处,向东南,由侏罗纪依次渐变为渐新世。太平洋西北部基底为覆盖有年轻沉积物的前寒武纪地盾。在濒临日本的太平洋中有古生代和早中生代古陆。在大西洋中脊有许多元古宙和古生代岩层,如北纬450的鲍尔德山,在长约13km、宽5km、高3km范围内,全由16.90亿~15.50亿a花岗岩(且又被7.85亿a镁铁质岩墙侵入)构成。在大西洋中脊处查明有数百个这类花岗岩产地。印度古大陆不存在独有的生物群,而澳大利亚大陆在生物方面却有独特的特征,两者有明显的区别,表明印度古大陆并不是由澳大利亚大陆分裂漂移而来。古生代及中生代陆生植物、四足类及海生动物群的分布型式,支持大陆和地极相对稳定的联合大陆假说。特别是“板块构造”登陆后,又遇到陆内造山的许多难题。对此,国内外很多学者提出了质疑:如Meyerhoff A A等,根据大量的地质和地球物理资料,提出了在地球收缩体制下新的“颤动构造说”;Owen H G(1992)则用地球的缓慢膨胀解释了大陆分裂和海底扩张,以及联合古陆的解体;杨槐(1993)用思辨的形式,对板块构造理论与实践进行了全面批驳,根据地球高密态起源与“态变”演化,地球非球对称膨胀,非球对称三维运动等论点,对板块构造理论所依据的资料及新发现的现象,进行了新的全面解释;此外,刘粤等(1995)提出了能量补偿论;吴珍汉(1995,1997)提出了旋转地球动力学;池顺良等(1996)提出了海陆起源的内波假说;杨志华提出的抽拉构造(1992)和动力学新理论(2001)等等。上述这些认识,并没有改变当前地学研究中用板块构造理论为指导的一统局面。面对中国如此复杂的大陆构造,一些重大地学研究项目的结论,也只是对板块构造学说进行修补和完善。近年来,大别山区及苏鲁地区,柴达木盆地北缘、阿尔金山、天山等地,相继发现含柯石英的超高压榴辉岩,这似乎为“板块碰撞—深俯冲作用”提供了重要地质依据,给板块构造登陆后遇到的难题求解找到了答案,作者将对此作出与其不同的解释。作者依据大别山及邻区地质构造特征,阐明陆内造山与变质、变形过程,及其形成过程中与深部地幔差速环流的联系。官方服务官方网站