论文部分内容阅读
水成论与火成论
到了18世纪下半叶，随着资本主义经济的迅速发展和工业革命的兴起，开发矿山、挖掘运河的社会实践日益普遍，在此过程中获得的岩石和化石的资料越来越多，为地质学提供了大量可观察证据，同时由于牛顿力学的建立和完善，依据经验证据和严格因果模式解释自然现象的机械论广泛盛行，理性的批判超越取代了神学的权威，地质学也开始由思辨走向诉诸经验与观察。英国的地质学会甚至将“收集实证材料而不急于构建理论”作为学会的宗旨，在这种注重实证的学术背景下，水成说与火成说经过一百多年的发展，在18世纪末期由思辨演变成了以确定的地质观察为基础的科学学派，出现了以德国矿物学维尔纳(A,Werner,1750～1817)为代表的水成说学派，和以英国的赫顿(J.Hutton,1726～1797)为代表的火成说学派。
维尔纳对矿物的形态、成分、分类和用途作了大量的考察和研究，在1791年系统地阐发了水成说，他认为，地球生成的初期，表面被原始海洋所掩盖，溶解在其中的矿物质通过结晶，逐渐形成了岩层。首先形成的是没有化石的花岗岩，然后是只有少量化石的板岩、石英岩，接着是含有大量化石的石灰岩和煤，最后是沙石和粘土，维尔纳并不否定热力的作用，但他认为地下的热，如火山是煤的燃烧引起的，因而只是一种较晚的、辅助的地质力量。
英国地质学家赫顿在1795年则系统论述了火成说。他认为地球内部是熔融的岩浆，它通过火山迸发出来固化为岩石。依照这种说法，玄武岩、花岗岩是火成的。赫顿并不完全否定水的作用，但他认为河水只是把风化了的岩石碎屑冲到海里才逐渐积累，形成石砾砂土和泥土。赫顿认为地球既没有开始，也没有结束；维尔纳的原始海洋的观点没有根据。赫顿还认为不能用设想的原始海洋来解释地质形成的过程，而要用“现在还在起作用”的地质力量来解释。
水成说和火成说各执一端，争论热烈。在争论过程中，人们倾向于用各自观察到的经验证据来支持自己的地质理论。但受到观察范围的限制，各学派又难免局限于区域性或地方性的证据。大凡居住在沉积岩地区或专门从事沉积岩研究的人倾向于水成说；而居住在火山地区和专门考究火山的人则倾向于火成说。由于赫顿的地球永恒性观点违反了传统宗教观念，开始并未得到人们认同，甚至受到一些人的攻诘。水成说在初始时占据上风，英国地质学会的大部分会员也赞成德国人维尔纳的观点。但由于火成说不断得到观察和实验的证实、补充，到1830年赖尔的《地质学原理》出版以后，人们普遍转而支持火成说。
地质学史上的水成说与火成说之争是一个重大的事件，它激发许多人投身于地质考察和研究之中，并出现了一大批璀璨夺目的地质学家，以至科学史上将1790～1830年谥为“地质学的英雄时代”。
灾变论与均变论
在地质学的英雄时代，还出现了与地质力的作用方式有关的灾变论与均变论(也有人称之为渐变论)的争论。不过这个争论是与火成说和水成说联系在一起的。灾变论者通常是水成论者，而均变论者则通常持有火成论的观点。
所谓的灾变论，就是相信在造成现在这种地质构造与地貌形态的力是一种突然性的灾难，如圣经中的摩西洪水。即使不涉及神学的因素，那么当前能够看到的巨大山脉和谷壑江河，也必然是由某种巨大的突发性的自然力塑造而成的，并且连续的灾变引起了物种的灭绝。法国的居维叶(G.Cuvier,1769～1832)是灾变论的代表人物，他的门徒博蒙(E.Beaumont,1798～1874)则光大了灾变论，将其用于解释造山运动。
火成论的先驱赫顿是个均变论者，他认为，没有什么证据可以证明历史上曾经发生过所谓的引起巨大地质变动的灾变。而更可能的是，过去与现在并无区别。地质作用是一种逐渐、缓慢的过程，正如我们今天看到的那样。相应地，他还创立了地质学研究的历史比较法，即由观察现今正在进行的地质作用过程，如现代风化、剥蚀、搬运、沉积等外动力地质作用，推知过去亿万年前发生的、现在无法观察的沉积地层形成的地质作用过程。这种“将今论古”的考究地质现象的科学方法，通常也被称为现实主义方法论。
无论灾变还是均变，其实都只是一种形而上学的假设。均变论无疑是受到了早期的机械论哲学的影响。机械论自然观的假定之一就是，物质体系在整个地球历史时期是守恒的，或者说是不变的，均变论只是将非历史性的机械论做了一点变通，认为守恒的不是自然界的物质体系，而是自然界的那些作用力。地球上的物质通过永恒不变的力的作用而改变着，灾变论则假定过去的作用力可以是与现在不同的，更确切地说是假定远古时代的地质作用力远比现在的要剧烈。相比而言，灾变论含有更多“辩证法”的成分。但是，在各自的假定和推理的前提皆没有经验证据的情况下，以现在起作用的地质力解释远古时代的自然过程，更容易同当代人的经验联系起来，其解释模式更易于为当代所接受，因而均变论很快就取得了统治地位。
在地质学开始形成的时候，许多人认为，由于地质学所研究的对象是我们现在没有经历过的，也是过去任何人都没有经历过的过程，准确地解释地质现象是不可能的，地质学永远不会成为精确可靠的科学，但均变论创立的以现在起作用的地质力来解释过去发生过的事件的现实主义的方法论，显然为地质学提供了有效的方法论工具。
地质演化理论
到了19世纪，岩石学、地层学和古生物学皆取得了重大突破。当时的地质学家和博物学家基本上都承认，化石是一度存在过的生物遗骸，是地质和生物过程结合的产物，英国的地层学之父史密斯(W.Smith,1769～1839)还进一步发现，地层及其所含化石呈现出有规律的叠置，因此，即使相隔很远的地层，也可以根据所含化石来确定其上下关系和生成的地质年代，而史密斯的外甥菲利普斯(Phillips,1800～1874)正是根据这一原理将岩层进行了划分，建立了岩层划分的基本框架。在这里，地层是在不同时期逐渐形成的地质学演化思想，已经明显地存在于他们的头脑中了。
标志近代地质学演化理论体系化的，是英国地质学家赖尔(C.Lyell,1797～1875)在1830～1833年间出版的《地质学原理》一书。这部书的副标题是“以现在还在起作用的原因试释地球表面上以前的变化”，书中吸收了同时代诸多地质学家特别是赫顿的思想，总结了大量的地质学知识，考究了地壳升降、火山、洪水、冰川等地质作用，系统阐述了地质均变论的概念。他认为，一个地区的火山岩往往是多期形成的，每一期内往往又是多次喷发和溢流的火山物质造成岩石，考虑到时间长、次数多的因素，每次火山爆发并不都是很强烈的。他还认为，散布在沉积岩地层中的无数同类化石，意味着同一物种曾经继续了许多世代，与其同时生成的地层不会是短期内形成的，这清楚地表明，地质形成是一个长期的演化过程。
地质演化理论的重要性，不仅仅体现在将历史的、发展的因素带入地质形成理论之中，更为重要的是，它已经蕴含了生物进化的思想，不难理解，既然地层有它的演化历史，地球表面上生活的动植物自然也必然有其演化历史。作为古代地质过程的见证者和古代生物发展的信使，岩石中的化石顺序已明白无误地表明，同演化着的地质过程一样，生物现象也有一个演化过程，尽管赖尔及其同时代的地质学家囿于传统观念，没有正面论证生物进化的观点，但科学的生物进化理论却实实在在是呼之欲出了。
到了18世纪下半叶，随着资本主义经济的迅速发展和工业革命的兴起，开发矿山、挖掘运河的社会实践日益普遍，在此过程中获得的岩石和化石的资料越来越多，为地质学提供了大量可观察证据，同时由于牛顿力学的建立和完善，依据经验证据和严格因果模式解释自然现象的机械论广泛盛行，理性的批判超越取代了神学的权威，地质学也开始由思辨走向诉诸经验与观察。英国的地质学会甚至将“收集实证材料而不急于构建理论”作为学会的宗旨，在这种注重实证的学术背景下，水成说与火成说经过一百多年的发展，在18世纪末期由思辨演变成了以确定的地质观察为基础的科学学派，出现了以德国矿物学维尔纳(A,Werner,1750～1817)为代表的水成说学派，和以英国的赫顿(J.Hutton,1726～1797)为代表的火成说学派。
维尔纳对矿物的形态、成分、分类和用途作了大量的考察和研究，在1791年系统地阐发了水成说，他认为，地球生成的初期，表面被原始海洋所掩盖，溶解在其中的矿物质通过结晶，逐渐形成了岩层。首先形成的是没有化石的花岗岩，然后是只有少量化石的板岩、石英岩，接着是含有大量化石的石灰岩和煤，最后是沙石和粘土，维尔纳并不否定热力的作用，但他认为地下的热，如火山是煤的燃烧引起的，因而只是一种较晚的、辅助的地质力量。
英国地质学家赫顿在1795年则系统论述了火成说。他认为地球内部是熔融的岩浆，它通过火山迸发出来固化为岩石。依照这种说法，玄武岩、花岗岩是火成的。赫顿并不完全否定水的作用，但他认为河水只是把风化了的岩石碎屑冲到海里才逐渐积累，形成石砾砂土和泥土。赫顿认为地球既没有开始，也没有结束；维尔纳的原始海洋的观点没有根据。赫顿还认为不能用设想的原始海洋来解释地质形成的过程，而要用“现在还在起作用”的地质力量来解释。
水成说和火成说各执一端，争论热烈。在争论过程中，人们倾向于用各自观察到的经验证据来支持自己的地质理论。但受到观察范围的限制，各学派又难免局限于区域性或地方性的证据。大凡居住在沉积岩地区或专门从事沉积岩研究的人倾向于水成说；而居住在火山地区和专门考究火山的人则倾向于火成说。由于赫顿的地球永恒性观点违反了传统宗教观念，开始并未得到人们认同，甚至受到一些人的攻诘。水成说在初始时占据上风，英国地质学会的大部分会员也赞成德国人维尔纳的观点。但由于火成说不断得到观察和实验的证实、补充，到1830年赖尔的《地质学原理》出版以后，人们普遍转而支持火成说。
地质学史上的水成说与火成说之争是一个重大的事件，它激发许多人投身于地质考察和研究之中，并出现了一大批璀璨夺目的地质学家，以至科学史上将1790～1830年谥为“地质学的英雄时代”。
灾变论与均变论
在地质学的英雄时代，还出现了与地质力的作用方式有关的灾变论与均变论(也有人称之为渐变论)的争论。不过这个争论是与火成说和水成说联系在一起的。灾变论者通常是水成论者，而均变论者则通常持有火成论的观点。
所谓的灾变论，就是相信在造成现在这种地质构造与地貌形态的力是一种突然性的灾难，如圣经中的摩西洪水。即使不涉及神学的因素，那么当前能够看到的巨大山脉和谷壑江河，也必然是由某种巨大的突发性的自然力塑造而成的，并且连续的灾变引起了物种的灭绝。法国的居维叶(G.Cuvier,1769～1832)是灾变论的代表人物，他的门徒博蒙(E.Beaumont,1798～1874)则光大了灾变论，将其用于解释造山运动。
火成论的先驱赫顿是个均变论者，他认为，没有什么证据可以证明历史上曾经发生过所谓的引起巨大地质变动的灾变。而更可能的是，过去与现在并无区别。地质作用是一种逐渐、缓慢的过程，正如我们今天看到的那样。相应地，他还创立了地质学研究的历史比较法，即由观察现今正在进行的地质作用过程，如现代风化、剥蚀、搬运、沉积等外动力地质作用，推知过去亿万年前发生的、现在无法观察的沉积地层形成的地质作用过程。这种“将今论古”的考究地质现象的科学方法，通常也被称为现实主义方法论。
无论灾变还是均变，其实都只是一种形而上学的假设。均变论无疑是受到了早期的机械论哲学的影响。机械论自然观的假定之一就是，物质体系在整个地球历史时期是守恒的，或者说是不变的，均变论只是将非历史性的机械论做了一点变通，认为守恒的不是自然界的物质体系，而是自然界的那些作用力。地球上的物质通过永恒不变的力的作用而改变着，灾变论则假定过去的作用力可以是与现在不同的，更确切地说是假定远古时代的地质作用力远比现在的要剧烈。相比而言，灾变论含有更多“辩证法”的成分。但是，在各自的假定和推理的前提皆没有经验证据的情况下，以现在起作用的地质力解释远古时代的自然过程，更容易同当代人的经验联系起来，其解释模式更易于为当代所接受，因而均变论很快就取得了统治地位。
在地质学开始形成的时候，许多人认为，由于地质学所研究的对象是我们现在没有经历过的，也是过去任何人都没有经历过的过程，准确地解释地质现象是不可能的，地质学永远不会成为精确可靠的科学，但均变论创立的以现在起作用的地质力来解释过去发生过的事件的现实主义的方法论，显然为地质学提供了有效的方法论工具。
地质演化理论
到了19世纪，岩石学、地层学和古生物学皆取得了重大突破。当时的地质学家和博物学家基本上都承认，化石是一度存在过的生物遗骸，是地质和生物过程结合的产物，英国的地层学之父史密斯(W.Smith,1769～1839)还进一步发现，地层及其所含化石呈现出有规律的叠置，因此，即使相隔很远的地层，也可以根据所含化石来确定其上下关系和生成的地质年代，而史密斯的外甥菲利普斯(Phillips,1800～1874)正是根据这一原理将岩层进行了划分，建立了岩层划分的基本框架。在这里，地层是在不同时期逐渐形成的地质学演化思想，已经明显地存在于他们的头脑中了。
标志近代地质学演化理论体系化的，是英国地质学家赖尔(C.Lyell,1797～1875)在1830～1833年间出版的《地质学原理》一书。这部书的副标题是“以现在还在起作用的原因试释地球表面上以前的变化”，书中吸收了同时代诸多地质学家特别是赫顿的思想，总结了大量的地质学知识，考究了地壳升降、火山、洪水、冰川等地质作用，系统阐述了地质均变论的概念。他认为，一个地区的火山岩往往是多期形成的，每一期内往往又是多次喷发和溢流的火山物质造成岩石，考虑到时间长、次数多的因素，每次火山爆发并不都是很强烈的。他还认为，散布在沉积岩地层中的无数同类化石，意味着同一物种曾经继续了许多世代，与其同时生成的地层不会是短期内形成的，这清楚地表明，地质形成是一个长期的演化过程。
地质演化理论的重要性，不仅仅体现在将历史的、发展的因素带入地质形成理论之中，更为重要的是，它已经蕴含了生物进化的思想，不难理解，既然地层有它的演化历史，地球表面上生活的动植物自然也必然有其演化历史。作为古代地质过程的见证者和古代生物发展的信使，岩石中的化石顺序已明白无误地表明，同演化着的地质过程一样，生物现象也有一个演化过程，尽管赖尔及其同时代的地质学家囿于传统观念，没有正面论证生物进化的观点，但科学的生物进化理论却实实在在是呼之欲出了。