现代地质学是在传统地质学基础上发展起来的,但有了全新的地球观,对地质作用有了全新的理解,已经被现代化技术武装,正在走向全面数字化。本书以讲义的形式写成,共分十讲,通俗易懂地介绍了现代地质学的特点和地质学的起源,对矿物、岩石、地质作用、构造地质学、地质年代学的关键知识点做了阐述,对中国地质做了简介,并介绍了地质学家的思维特点。

本书是中国科学院大学非地质学专业研究生的教材,又是一本现代地质学的入门读物,可作为普通高等院校地球科学专业的教学参考书,也可供地球科学大学生、专业技术人员和地球科学爱好者阅读。

几年前,中国科学院大学准备给研究生们开一门课,讲讲地质学,让在大学没有学过地质学的学生们选修。中国科学院大学开设这门专业课的初衷有二:第一,21世纪的地质学早已经发展到现代地质学阶段,进入到大科学时代,每一个科学研究团队都需要配置多种专业人才,开展多学科综合研究,于是,吸收非地质专业骨干进入地质学研究团队成为新的发展趋势。第二,在一个研究团队中,所有专业骨干都应有共同语言,那些没有学过地质学的骨干如果了解了地质学的基础知识和研究思路,就能更顺畅地和他们的地质学同事进行学术交流,更快地融入其科研团队。

给大学没有学过地质学的研究生讲地质学基础知识,这是一种新的尝试。我有幸担任了这门课的首席教授。我给这门课起了个名字,叫“现代地质学概论”。“概论”就是概略性地介绍,而不是系统地讲授,因为研究生已经具备了很强的自学能力,而这门课的主要任务是答疑解惑。

现代地质学是地质学发展的全新阶段

我认为,要讲好这门课,就必须充分考虑以下三点:

首先,要考虑听课的对象。听课人都是没有学过地质学的研究生,没学过,你就必须从地质学的基础内容讲起,而给研究生讲课,你就不能掰开嘴硬灌。研究生都是有思想的,他们每听到新知识,都会自然地问问这个有没有道理,逻辑通不通。比如,你告诉他,三角形三个内角的和是180度,他可能会想到,两条跟赤道垂直的直线会在北极或南极相交,这个大三角形的内角之和一定大于180度。因此,你必须讲明白,你说的是平面上的三角形,这个定理在球面上不适用。我在课堂上有句口头禅:“你们都是研究生,我讲的要听,但是不要盲信。”我是在向学生们强调,听到任何论点或结论,都要问一问,论据是不是充足?逻辑是不是严谨?

其次,要考虑地质学的特点。从某种意义上说,地质学是一门历史性科学,它不仅仅研究岩石和矿物的组成,而且研究岩石和矿物的形成历史,并且研究一个地区的地质演化历史,进而研究地球的形成和演化是由数代科学家持续进行的。地质学本身就是一部历史。实际上,早在“地质学”这个术语出现之前,对地质学的研究就已经开始了。这意味着,早期从事地质学研究的人都不是地质学家,而是医生、农场主、测量员、退伍军人,等等,按照现代语言,他们是“草根”地质学家。因此,我在课堂上尽最大的努力,向学生们介绍一些地质学的历史,穿插着讲一些科学家的名人轶事,讲他们是怎样思考和解决地质学问题的,一方面帮助学生们深入理解地质学,另一方面活跃课堂的气氛。学生们对此很欢迎,说我讲基本概念像讲故事,易懂易记。

最后,还要考虑现代地质学本身的特点。现代地质学一方面是在传统地质学的基础上发展起来的,在基本概念、专业术语及基础理论方面对传统地质学既有继承,又有批判和更新;另一方面,在地球科学大革命中诞生的板块构造理论仍在不断发展中,在不断补充新内容,修正旧概念。这就要求讲课时必须对那些重要的地质学术语和概念进行详解,讲清它们的来龙去脉,尽量做到正本清源。对那些发展中的观点要进行剖析,要给出评判的依据,同时,又不要以个人的主观评判去误导听众。

正是基于这些考虑,我精心编写了这门课的课堂讲义。这本书就是在讲义的基础上撰写的,依然保留了课堂讲义的形式。我把课上所讲的内容重新整理,压缩成十讲,书名也就顺理成章地叫作“现代地质学十讲”。我希望这本书不仅仅是写给非地质学专业研究生的读本,而且能成为那些刚开始学习地质学的大学一年级学生的辅助读物,更希望本书能成为一本高级科普读物,面向社会公众,普及一些地质学知识,对那些想深入地了解地质学的读者们有所帮助。为此,我力争把文字写得浅显一点儿,口语化一点儿,并且配上必要的插图。虽然这本书的内容曾经帮助研究生“恶补”地质学知识,但我不认为这本书是一本速成教材。我们中国有句古话,叫“师傅领进门,修行在个人”,我坚持认为这本书只是一本地质学入门读物。入门并不难,渐修需时日。为了帮助读者们深入了解地质学,在讲义撰写过程中,我在以下几个方面下了些功夫:

1)对常用的地质学专业术语进行详细介绍

每个专业都有自己的专业术语,地质学的专业术语尤其多,而且近乎“暗号”“黑话”,英文叫“argot”,是一种专门术语,其中有些术语如果不进行介绍,非地质学读者是读不懂的,甚至地质学不同分支的研究人员也相互难以读懂。岩石学矿物学的名称数以百计,无论在汉语中还是在英语中,都属于生僻词汇。古生代、古生界、寒武纪、寒武系、侏罗纪、侏罗系等地层学里的名称,弯曲褶皱、剪切褶皱、正断层、逆断层、推覆体等构造地质学中的概念,都需要详细解释。语言是人类思维的工具,不了解这些专业语言,怎么和地质人员进行有效的沟通呢?

2)对重要概念介绍其出处和内涵

地质学中有不少重要概念,这些概念在已经发表的科研论文或教科书中都有介绍。然而,我在课堂互动环节中发现,不同的人对同一个概念往往会有不同的理解,不同的文献对同一个概念往往有不同的介绍,对初次接触地质学的人来说,很难正确地了解这些概念的科学内涵。因此,有必要从根儿上介绍这些概念的来源和内涵,尽量做到正本清源。对于那些有歧义的重要概念,有必要做些重点介绍。歧义是历史留下的,是客观存在的,我只想给出评判那些概念的依据,而不想以个人的主观评判去误导读者。

3)对重要观点介绍其来龙去脉

地质学在发展。地质学的文献浩瀚似海,其中充满了很多学术观点。实事求是地说,今天看来,这些观点有些仍然成立,有些经过了修正,还有些已经过时。对地质学初学者来说,稍不留意就会掉进“陷阱”。我在书中只是试图介绍这些观点的形成过程和支撑依据,相信读者们对这些观点有自己的评判能力。

鲍文反应系列

该书共分十讲,每讲自成体系,便于读者自学。该书通俗易懂,穿插的历史故事和事件又给该书增加了相当的趣味性。更重要的是,它充分体现了地质学在学科上的独立性。全书既没有拘泥于专业性而去介绍大量枯燥的地质学专业名词,也没有拘泥于系统性而去介绍庞杂纷乱的地质学分支学科知识,取而代之的是对地质学重要问题通俗易懂的介绍与逻辑延伸。读完此书你会发现,地质学对人类社会发展是如此重要,因为它与我们的生活是如此密切相关;你更会发现,地质学是如此引人入胜,因为它充分地满足了人类的好奇心。该书无疑是一本难得的地质学入门指导教材

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本文摘自科学出版社2022年9月出版《现代地质学十讲》一书序和前言,内容有删减,标题为编者所加(本文编辑:崔妍cuiyan@mail.sciencep.com)。

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