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地質學史
鎖定
地質學史(history of geology)就是地質學發展的歷史。
- 中文名
- 地質學史
- 外文名
- history of geology
- 研究方向
- 對地球的起源、歷史和結構
- 研究內容
- 圈層的相互作用和演變歷史
- 研究對象
- 岩石圈
地質學史發展歷史
在古代人類在利用石器,製造陶器,開發銅、鐵、鉛、錫等金屬礦產時,已經開始初步使用地球物質;在興修農田水利時,已經在瞭解土壤性質,在觀察火山、地震等自然現象時,已經在探索地殼變動的原因,所以,地質學的經驗和知識是在長期的實踐中積累起來的。在古希臘,羅馬和我國春秋戰國時代以至西漢,對於地質作用及地殼中的物質的科學記載和解釋已有萌芽。希臘哲學家希羅多德(公元前五世紀)和亞里斯多德( 公元前四世紀) 等已注意到了地震、火山以及海陸變遷的現象。大約在戰國時期成書的我國古籍《山海經》、《禹貢》和《管子》等對於礦物、岩石和土壤以及鐵、銅、金、銀等礦產都有較為豐富的記載。《管子》一書並已注意到了礦產的共生關係。我國漢代已經開始用煤炭鍊鐵,發現了陝北的油苗,提出了地圓學説等;公元四世紀,我國已有滄海變桑田的海陸變遷思想。歐洲的中世紀(五世紀到十五世紀) 地質學的思想沒有得到發展,但是波斯學者阿維森納(Avicenna,980-1037)卻對礦物的形式和分類、山脈的隆起和侵蝕、沉積作用等發表了較為正確的見解。他大致與我國宋代的沈括(1031-1095) 同時,沈括於1086-1093年間提出了華北平原的沉積和西北黃土地區侵蝕切割的關係,論述了化石的成因和太行山的升高等地質現象,並根據化石推斷了古氣候,發現了磁偏角,考察了陝北的石油等。歐洲文藝復興時期,隨着工業的發展和對礦產資源的需求,礦物學和岩石學的知識有了發展。意大利的達芬(Leonardo da Vinci,1452-1519)對化石作了正確的解釋,認為它們是被沉積物掩埋的生物殘骸。薩克遜人阿格里柯拉(George Agriccla,1494-1555)對礦物學和金屬礦脈做了大量研究,他根據礦物外部特徵,如晶形劈開、硬度、重量、顏色、光澤等的描述,為礦物學樹立了典範。他的名著《金屬礦》被認為是總結了當時地質學、礦物學和採礦學及冶金學的鉅著。他被譽為“ 冶金學之父”。但是,直到十七世紀中葉,歐洲的地質學思想仍在宗教的嚴重束縛之下。當時,教會主張天地是在公元前4004 年由上帝創造的,而諾亞洪水(即所謂的全世界洪水氾濫)則發生在公元前2349 年,現存的地表形態都是洪水災變所形成的。這種思想鉗制地質學的發展達一百多年(十七世紀中葉到十八世紀末)。在此期間,地質學和其他科學一樣,在同宗教思想的鬥爭中逐步得到發展,丹麥學者斯台諾(Nicolans Steno,1638-1687),意大利學者瓦利斯內裏(Antonio Vallisneri,1661-1730) 對於層狀岩石和褶皺構造進行了研究,認為岩層是一層一層沉積的,斯台諾提出了著名的“ 疊覆律”,即新岩層沉積在老岩層之後,位於下面的岩層比位於上面的岩層沉積時間為早,他還提出了晶體的“ 面角恆定律”。這兩個定律是地層學和礦物學研究的基礎。1760 年意大利學者阿爾杜伊(G.Ovanrii1713-1790) 根據岩石的結晶和固結程度,將地層劃分為第一系、第二系和第三系,德、俄等國的學者也採用了相同的術語。後來德國地質學家魏爾納(Abraham G. Werner,1749-1817)將位於第一系之上的含化石的地層命名為過渡層。魏爾納是水成論者,認為地殼中所有的岩石,包括玄武岩和花崗岩都是在原始海洋中沉澱和結晶而成的,火山是煤層的燃燒,魏爾納對地質學的貢獻是第一次對礦物和岩石進行了分類,創造了鑑定方法等1785年(乾隆五十年)蘇格蘭學者郝屯(James Hutton,1726-1797) 發表《地球的學説》,提出了火成論,認為玄武岩和花崗岩不是水成的,是由地球內部火成岩漿冷凝而成,片岩、片麻岩等則是受地球內部熱力影響而變質的水成岩。他指出了火成岩岩脈穿插水成地層以及水成地層被火成岩接觸時烤焦的現象。郝屯還認為沉積物是大陸岩石被風化和侵蝕的產物,它們被流水帶入海洋形成水成岩石,然後又上升到海平面以上,開始新的侵蝕0 沉積旋迴;地形不是“洪水氾濫” 以後一成不變,它們在地質作用下不斷地發生變化。地球的存在是極其長久的,既看不到它的開始,也看不到它的終結。地質作用的規律和強度,在地質歷史時期是一樣的,“ 今天是過去的鑰匙”。他的這些觀點被稱為均變論。火成學派的觀點受到了水成學派的強烈反對1812年法國生物學家居維葉(Georges Cuvier,1769-1832)根據對巴黎盆地的第三紀地層古脊椎動物化石的研究,提出了災變論,他認為地層中所表現的古生物的突變現象是超自然的巨大災變的結果,而新的生物羣在每次大災變之後又被創造出來。他的這種觀點受到當時的學者拉馬克(Larmarck J.B.1744-1829)的批判。拉馬克也在同一地區研究無脊椎動物體系,認為環境對生物的發展起重要作用。二人對古生物學的貢獻,使得根據不同的化石特點對比和劃分不同時代的地層有了可能。英國地質學者史密斯(W.Smith1769-1839)也在這時根據地層中不同生物化石的特徵對比了英國不同地區的地層,於1815年(嘉慶二十年) 編制出了第一張《英國地圖》。 1830年,英國地質學家萊伊爾(Charles Lyell,1797-1875)發表《地質學原理》一書,使得均變論得到了進一步發展,成為地質學的一條基本原理,一直影響到現在。地質學從十九世紀五十年代已被介紹到我國,並且出版了一些地質譯著圖書,但由於當時清政府沒有注意培養地質科學人材,所以我國的地質事業一直沒有發展起來。我國地質科學事業真正開始是在辛亥革命之後,1912年設置地質機構,以推動地質工作的進展,接着相繼成立了地質調查所和研究所,在國內進行了大量的調查研究工作,取得了不少成果,並初步形成了自己的理論。但是,地質學的迅速發展則是在 1949年全國解放以後,在黨的領導下,成立了地質工作部門和研究機構,建立了地質院校成批地培養了地質科技人材,在全國普遍開展了地質調查和礦產普查勘探,不但積累了大量的資料,編制了各種比例尺的區域性和全國性的以及亞洲的地質圖件,而且在礦產資源勘探和研究方面取得了巨大的成就,保證了社會主義建設對礦產資源和地質資料的需要;在地質學的各個分支科學方面也都取得了很大的進展,出現了蓬勃發展的局面。
地質學史著名爭論
其一為水成論與火成論之爭,發生在18世紀末。爭論的焦點在於岩石的形成理論,一方以德國科學家魏爾納(Abraham G. Werner)為代表,強調形成岩石過程中的水的作用;另一方以蘇格蘭科學家赫屯(James Hutton)為代表,強調火的作用。現今已經知道,岩石主要由三大類構成,除了水成為主的沉積岩和火成為主的岩漿岩,還存在一類變質岩。水成過程和火成過程在岩石的形成中都扮演了重要角色。
其二為災變論與漸變論(也稱均變論)之爭,發生在19世紀早期。持災變論觀點的學者認為,地球歷史上曾發生過多次大的災難,是災難導致了舊的物種的滅絕和新物種的再創造。持漸變論觀點的學者認為,物種演化的動力來自於微弱的地質作用在地球演變過程中的長期積累,不依靠大型的災難也能夠發生。
第三場爭論是固定論與活動論之爭。固定論學説認為地殼的位置是永遠不變的,其運動方式以垂直運動為主。傳統的地槽、地台學説就是一種固定論學説。活動論學説認為地殼的運動是以水平運動為主的,垂直運動雖然存在,但是是水平運動過程中派生出來的(比如兩地塊水平擠壓處地殼向上隆起)。活動論隨着板塊構造學説的發展,逐漸被學者所認同。
地質學史分支學科
地質學史基礎學科
礦物學 、岩石學、 礦牀學、 地球化學。
地質學史地質史
地質學史應用地質學
地質學史其他學科
地球物理勘探、 地球化學勘查、 探礦工程、 數學地質學 、第四紀地質學、 冰川地質學(古冰川學)、 宇宙地質學(空間地質學) 、海洋地質學 地震地質學 、火山地質學、 前寒武紀地質學 、農業地質學 、動力地質學實驗地質學、 野外地質學 、同位素地質學、 月質學 、軍事地質學、 軌道地質學 、地層地質學 、海底地質學 、地表地質學、工程地質學。
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- 參考資料
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- 1. 中國地質大學 課件資源網