前言
地质学是研究地球历史和发展规律的科学。地质思想源远流长,可追溯至两千多年以前。地质科学材料的系统搜集,始于十八世纪中叶,科学地质学迄今已有二百年历史。最近半个世纪,尤其是最近三十年,洋底、先寒武、深部和地外行星的地质发现,使地质学面临理论体系的变革。应用地质学的对象,不再局限性于找矿和个别工程建设,而是涉及到了整个人类资源和环境问题。在新形势面前,回顾地质科学历史,展望它的前景,是十分必要的。
地球是一个具有多圈层、多种运动形式而历史悠久的复杂星体。认识地球的某一方面的发展规律,往往需要几年、几十年乃至几百年的时间。现在为人们接受的理论的思想萌芽,往往很早以前就出现过,只是由于当时的条件所限,而未能得到阐发或证实。当新事实被发现时,能否及时地领会它的全部含义并导致理论的建树,在一定程度上取决于对科学历史是熟悉还是无知。在地质科学史中,许多成功的经验和失败的教训可资借鉴。然而,研究地质学史的意义不止于借鉴,更为重要者,在通晓其历史发展的基础上,探讨地质科学的发展趋向,结合个人、研究集体乃至我国地质学界的条件,将有限的力量化费花费在地质科学发展的最关键的地方。
中国是创造过辉煌的青铜时代的文明古国。研究古代地质、矿业乃至冶炼的历史,不仅能激发爱祖国的热情,而且能为现今的地质勘查提供线索。迄今,我们还不能说,我们祖先几千年前开采过的矿点,我们都已知道或查明了。
目前,地质教育培养的大学生和研究生,专业知识偏窄;而现在地质科学的许多问题的研究,都需要多方面的知识,这是一个日趋尖锐的矛盾。要解决这个问题,固然须在地质教育体制上有所改进,但这将是一个复杂而长期的过程。所以当务之急,是要给地质专业的大学生和研究生以必要的地质科学方面的历史、现状和发展趋向的知识,使他们在毕业以后的工作中,能不受自己所学专业的局限,并能自觉地弥补自己知识结构的缺陷,较主动地从事地质科学的研究。
笔者对地质学史和科学哲学的兴趣始于六十年代初,教学之余,搜集史料,学习经典哲学著作,即使动乱年代亦未中断。七十年代初期,北京大学理科的教学和科学研究处于停顿或半停顿状态,许多教授和讲师利用空闲时间阅读过去无暇阅读的科学历史文献,并在各系各学科之间的交流中互相启发。笔者根据搜集的材料,曾草成几篇文稿,并为理科各系研究生进行多次讲座。1975年,在领导支持和学生鼓励下,接受建议,准备开设一门地质学史课程。理论地质学曾停滞不前达半个世纪之久,当六十年代晚期板块构造学说兴起时,地质学的面貌为之一新。然而当新思潮汹涌而至,新论文象雪片一样飞来时,中国地质学家的思想准备是不足的。为了弄清楚地质学的这一新进展的来龙去脉,笔者不得不化费花费大量时间阅读范围广泛的文献。经过六年的准备,1981年,进行了地质学史课程试讲。1982年,该课程被列为北大地质系硕士研究生和四年级大学生的专业课,为两学分、四十学时。由于教材奇缺,撰写了《地质学史纲》(上册1980年10月,中册1981年4月),本书是在该教材的基础上补充、修改而成的。
全书五篇十九章。
第一篇只含一章,讨论从石器时代至十八世纪中叶地质知识的发展。在此期间,地质学还不成其为科学,但对岩石和矿物的等科学材料的知识,已经有了相当的积累。地质思想,从古代朴素的辩证的自然观到中世纪的形而上学的自然观,再到文艺复兴时代的“宇宙进化论”,经历了一个否定之至否定的过程。
第二篇含五章,讨论从十八世纪中叶到二十世纪中叶经典地质学的产生好发展。在这二百年中,地质学由猜测变为科学。第二、三、四章讨论经典地质学的科学材料的系统搜集,在这几章中,描述了地质学先驱者的工作面貌,评述了地质学史中的最早的学派及其论争,回顾了欧洲、北美和中国地层系统的建立和地质填图工作的发展。
第三篇含七章,着重讨论二十世纪以来地质科学在实践和理论上的重大发现,这些发现使地质学摆脱了经典概念的束缚,为现代地质学理论体系的建立奠定了基础。在本篇的每一章中,都以一个领域为题展开历史画面。概言之,第七、八两章讨论二十世纪地质学新观念和新方法的发展;第九、十两章讨论二十世纪大洋地质学的发展;第十一、十二两章讨论地球早期历史研究的进展;第十三章则讨论作为世界大地构造学和全球地质学重要组成部分的中国大地构造学的产生和发展。
第四篇含四章,讨论现代地质学理论体系的建立,包括力学地质学、固体物理地质学、化学地质学和生物地质学的产生和历史背景及发展态势。二十世纪以来,这个理论体系的正在形成乃是地质学由经典时期过渡到现代时期的重要标志。
第五篇含两章,带有哲学概括的性质。第十八章讨论不同历史时期地质思想的发展;第十九章讨论地质学史分期,地质学产生和发展的社会条件以及地质科学的发展趋向。这一篇属于探讨性质,意在抛砖引玉。
本书写作的指导思想是以地质科学体系的演化和变革为主线,以各历史时期的地质学基本文献为依据,历史地评价典型人物对地质学发展的作用,而不去纠缠个别人物的功过和成就大小。对于中国地质学家的科学成就的评价问题,注意防止民族虚无主义和民族沙文主义,因为这两种错误倾向,无论在中国还是外国,在过去不同历史时期都曾出现过。为了尽量做到言之有据,本书引用了大量参考文献;为了增加读者的感性认识,附历史性的典型图件四十四幅。
承蒙尹赞勋、乐森璕、李春昱、张文佑、马杏桓、高振西、夏湘蓉、王仁诸教授不吝赐教,刘和甫副教授通审全稿,地质学各学科的许多专家提供意见和建议,谨致谢忱。
孙荣圭
1982年11月于北京大学蔚秀园