地质学是研究地球历史和发展的科学。学术思想源远流长,可上溯到2000年以前。地质学已有200年历史,各种学术思想无不打上科学技术发展和地质思维时代局限的“印迹”。
认识地壳的某一方面发展规律通常要几年、几十年乃至几百年的时间。现在为人们接受的理论萌芽,往往在很久以前的地质文献中就出现过“闪光,只是当时科学技术条件限制,未能阐发或证明。当新的事实被发现,这些课题重新摆在人们面前的时候.领会它的全部含义并导致理论上的建树。在一定程度上取决于对地质科学历史的熟知还是无知;认识上是否有新的突破,在一定程度上取决于在前人的地质思维中寻找“蛛丝马迹。选择适当的突破口,接过前人的接力棒向新的理论高度冲刺,这是一个有成就的地质工作者必经的道路。
实践也表明,在同一地质事实面前由于思维(洞察力)上的差异,能使一些人有所发现、有所建树,当然也使一些人长期无所作为。因此,掌握地质思维的基本特征与方法是地质科研工作的重要环节。
那么,思考地质问题时应该遵循哪些思维规律和采用哪些思维方法将是本文所讨论的问题。
1 地质思维的基本特征
地质学的研究对象是各种地质作用的最终产物。作用本身的实际过程人类自己没有经历过,这就决定了地质思维的基本特征是逆向、定性分析是推论的关键,思维成果具有相对性。
1.1 在地质论证过程中思维的逆向性
在人类的科学研究活动中,总是在现有的物质基础上或在已知的概念中想象出不能被感知的具体形象,然后经过论证、实施将目的物的具体形象或新概念创造出来,这种思维走向称正向思维。然而,由于地质学的研究对象是各种地质作用的最终产物,作用本身的实际过程不能直接观察到,往往也无法重演。因此,地质学中的许多概念只能依据对地质作用产物的研究反演地质作用的过程和作用前的物质基础,然后经过实践和实验(包括模拟实验)的检验而建立和发展起来。这种思维走向称为逆向思维。
例如,在地质史料中人类对岩石的认识。最初由德国魏尔纳(A.G.Wemer,1787)提出水成说。然后,经过英国郝屯(J.Hutton,1795)的野外实践检验,发现花岗岩、斑岩、暗色岩以岩墙、岩枝的形式插入围岩,推测这些岩石是岩浆冷凝形成的,提出了火成论。火成论突破了岩石的单一成岩理论,实现了人类认识岩石的一次飞跃。认为岩石既有水成来源,也有火成来来源。最后,经过英国霍尔(J.Hail)的玄武岩熔化一冷凝的模拟实验(1798)和白垩(含生物质灰岩)在封闭系