将今论古和将古论今思想在地质学中的应用

1、将今论古和将古论今思想在地质学中的应用将今论古和将古论今是地质学中的两种传统思维方法，地质学的现有成果的取得时间里在这一思想方法论之上的。1830年英国人莱伊尔(C.Lyen,17971875)地质学原理一书的出版，标志着地质学的正式诞生，该书将当时各种地质知识和地质思想加以系统化，同时深入地论证了古代地质作用与现代地质作用的相似性，确立了“将今论古”“现在是认识过去的钥匙”这一地质学的基本原理，为进行地质学研究工作找到了一条普遍运用的、也是最基本的方法因为发生在历史时期的地质作用过程已不复存在，可以用现在进行着的地质作用来加以解释在地质学研究的过程中，通过各种地质事件遗留下来的地质现象与结果

2、，利用现今地质作用的规律，反推古代地质事件发生的条件、过程及特点，这就是“历史比较法”，或称将今论古。反之，利用地质历史时期的历史规律，来推断预测今天地质时间的发生的条件、过程和特点，成为“讲古论今”的思想。在近200年来地质学发展过程中，莱伊尔倡导的“将今论古”一直是其最根本的思维方式。因为在地质学创立的初期，人们对其所生存的地球的演化历史还很不了解，有许多现象需要去认识，而人们对眼前所发生的各种地质现象认识起来较为容易，尔后再根据“将今论古”的现实主义原则，去推断历史时期地球的演化规律，这无疑是正确的和唯一可行的方法。地球上现今仍有许多未知的现象，还需要依此原则去研究，这也正是地质学家今后

3、重要的任务之一。随着人们对客观现象认识的深入，已经发现不同地质时期内条件是不同的，地质作用的规律也有相应的变化，现在并不是简单地重复着过去。因而不能将过去的地质作用规律和现代正在进行的地质作用规律不加分析地机械地等同起来。人类诞生的历史只有几百万年，人类在漫长的岁月中，还处于蒙昧状态，人类产生科学认识的历史只有短短的一二千年。自然有着自己的历史，生命有着自己的昨天。认识远古的历史，是人类认识的一个重要任务。认识事物的历史，才能更好地认识它的今天。将今论古方法，是认识历史的一种重要方法，在人类产生以前的事件能够认识吗？在人类早年发生的事件能够认识吗？人类自身的童年和少年时代发生的故事，能够认识清

4、楚吗？人类的认识，总是要冲破空间的时间的种种障碍，它要认识世界的今天，也要认识世界的昨天和前天。今日的宇宙，不是古代的宇宙。今日的人类，不是古代的人类，今日的生物，不是古代的生物。今天是认识昨天的钥匙。今天发生着作用的因素，也可能同样作用于昨天。还原这些因素，我们可以恢复古代的面貌。滚滚长江东流水，浪花淘尽英雄。长江夹带着泥沙滚滚东来，在长江口留下缓缓沉淀下来。可以想见，长江的泥沙是一点一点沉积的，长江三角洲是一点一点冲积而成的。从变化较少的某个参照物的今天，也可以认识事物的昨天。今天的地球，到处是生命的绿洲，是繁华的都市。原始的地球又是什么模样？它是完美的球体，还是满目疮痍？今天的月球是远古

5、地球的影子。它们在相似的年代里产生，有着相似的历史。但是，地球上有水，有风，有生命，生命把原始地球上发生的种种故事侵蚀得形迹依稀。月球上没有水份，没有大气，没有生命，它保持着原始的面貌。地球和月球，都曾受到天外小行星的接二连三的撞击，地球上曾经布满了一个个“星伤”。岁月掩盖了地球上的这些星伤，但是，月球上却完整地留下了天外小行星撞击的痕迹，从月球之今，可以认识地球之古。事物发展是不平衡的，有着相同历史的某两种事物，一种事物迅速地发展着，变化着，不断地改变着自己的面貌；另一事物却很少变化，保留着原始古老的面貌。那么，我们可以从变化较少的一种事物中认识另一事物的历史面貌。人类对自身起源的许多认识，

6、就是用这种方法得来的。黑猩猩，是人类的近亲，它与人类的亲缘关系是最近的。黑猩猩是变化相对较少的人类近亲，它可以看作是人类远古人类的祖先。它是古代人类的影子，从它身上，可以揭示古代人类的许多秘密。当第四纪冰川来临时,地球上发生了沧桑巨变,喜玛拉雅山横空出世，地质的变化引起了生态的变化，地球上的热带雨林变成稀树林，植被的变化引起了灵长类命运的变化。森林古猿面临着一场严峻的考验。某些森林古猿下了地，它在与自然的斗争中，逐步进化成为人；从今天的黑猩猩身上，可以认识远古人类。从北京猿人洞时的烧裂了的石头的水年骨，从厚达几米的灰烬，可以认识到北京猿人学会了用火，学会了熟食。从原始人类制造的种种石器工具可以

7、认识当时人类的效力水平，从原始人类留下的颅骨的形状和脑量，可以认识原始人类的思维能力和思维特征。莱斯大学(RiceUniversity)和路易斯安那大学(LouisianaStateUniversity)曾经联合发布了南极冰盖的变化。科研成果指出1200万年前，南极大陆北部的半岛上是一片苔原，现在这里已是冰雪茫茫，而苔原也就成了围绕南极大陆架的最后一点绿意。项研究对南极的历史环境进行了最为详细的重建，最近几十年来，南极半岛正在迅速变暖。半岛周边冰川的消融让我们不得不思考：面对全球变暖，南极大陆的冰盖将怎样变化？预知冰盖未来变化的最好办法便是了解过去。他们成功重建了过去全球变冷时，南极冰盖的累积

8、情况。在过去5500万年内最温暖的时段，南极没有冰雪，处处被森林覆盖。3800万年前，全球变冷，南极才开始积累厚厚的冰雪这些冰占据了全球淡水储量的2/3。南极半岛在大陆北边，因此比较温暖，曾拥有南极最后一片绿色植被，当然现在也早已被冰雪覆盖了。同时，南极半岛也最先受到全球变暖影响，它的年平均气温比全球其它地方的平均气温升高速度快了6倍。南极冰川化的速度到底有多快，目前还有争议，从化石记录来看，冰川的扩张无疑是缓慢、渐进的过程。它在扩张时受到来自大气、海洋和构造运动的影响。Warny的同事R.Askin负责鉴定来自南极半岛的数千枚花粉，它们的时间跨度长达3600万年。花粉保存在海岸线周围的海床沉

9、积里。海床沉积物中的花粉非常丰富，保存良好，依靠花粉，我们便能重建出始新世晚期，森林迅速萎缩的详细图景，还有中新世中期冰川迅速占据南极大陆的情景。”采集沉积物样品可并非易事。含有花粉的沉积层藏在30多米深的沉积岩中，位于南极半岛海岸附近。虽然大陆架附近水并不深，但那里常年结冰，还有巨大的冰山妨碍采集工作。Anderson和他的同事们花了十多年才研制了一个可行的方案，使采样者能携带钻孔器安全地在水下采样。最初的几年并不顺利，他们总是一遍又一遍地在水下尝试，还总是被漂浮的冰山挡住去路。后来他们的技术日趋成熟，有了技术更加精湛的钻孔技术人员，还有海洋地质学家J.Wellner负责后勤事宜，研究者们得

10、以顺利完成采样任务。重建过去气候的全部细节是又一个难题。分析花粉便耗时3年，还要为每段岩芯准确定年，并辨别它们是否形成于冰盖下，是在开放的海洋环境中形成，还是在冰川覆盖的海洋里形成。研究小组的其他成员还要对花粉粒进行计数、分类和仔细观察。最后，研究小组才为我们展示3600万年来南极半岛是怎样被冰川覆盖的。这项研究首次为南极半岛的冰川化进程提供了可靠的时间表，多种地质历史材料和有机物材料让我们对南极半岛气候变化的细节有了进一步了解。这些珍贵的信息能帮助我们预测南极今后的变化。这就是将古论今思想在自然科学研究中的应用。同样，在地质学中，将今论古的思想也会经常被应用到科学研究中去。在古爬行类的研究中

11、，我们就利用了对现在鸟类的观察，来去推测恐龙的一些特征。鸟类可能是由兽脚亚目恐龙进化而来。最早的鸟类表现出与恐龙中的驰龙科有明显的相似性。鸟类新生代开始发展且于现代鸟类的结构无明显差别。在适应于多变环境条件的同时，鸟类发生了对不同生活方式的适应辐射。鸟类是由古爬行类进化而来的一支适应飞翔生活的高等脊椎动物。它们的形态结构除许多同爬行类外，也有很多不同之处。这些不同之处一方面是在爬行类的基础上有了较大的发展，具一系列比爬行类高级的进步性特征。如有高而恒定的体温,完善的双循环体系，发达的神经系统和感觉器官以及与此联系的各种复杂行为等;另一方面为适应飞翔生活而又有较多的特化，如体呈流线型，体表被羽毛

12、，前肢特化成翼，骨骼坚固、轻便而多有合，具气囊和肺，气囊是供应鸟类在飞行时有足够氧气的构造。气囊的收缩和扩张跟翼的动作协调。两翼举起，气囊扩张，外界空气一部分进入肺里进行气体交换。另外大部分空气迅速地经过肺直接进入气囊，未进行气体交换，气囊就把大量含氧多的空气暂时贮存起来。两翼下垂，气囊收缩，气囊里的空气经过肺再一次进行气体交换，最后排出体外。这样，鸟类每呼吸一次，空气在肺里进行两次气体交换，可见，气囊没有气体交换的作用，它的功能是贮存空气，协助肺完成呼吸作用。气囊还有减轻身体比重，散发热量，调节体温等作用。这一系列的特化，使鸟类具有很强的飞翔能力，能进行特殊的飞行运动。根据化石研究，史前时代

13、的始祖鸟被认为是最早的飞行鸟类，它在许多方面已显现鸟的一些雏形，例如全身长有羽毛和翅膀、具有明显的叉骨等。这些证据表明，鸟类的飞行能力应该是伴随着一系列亲缘动物的进化发展而逐渐形成的。同时对现代爬行类的研究，我们同样可以去推测古爬行类的生活习性以及体态特征。此外,通过对现代生物的研究，我们可以对采集的化石进行恢复，从而展现古生物的原始面貌。总而言之,将今论古和将古论今这两种思想方法是地质学研究乃至整个自然科学研究中不可或缺的。参考文献1 B.F.Windley；邓清录，将今论古新解一一板块构造是认识过去的模式，地质科学译丛，1994-02-15。2 陈国能，大陆地质学研究的若干问题思考，高校地质学报，1997-08-30。3 周尚哲;何兴;