地質(zhì)教學(xué)過程中地質(zhì)思維的培養(yǎng)

摘要：地質(zhì)思維是掌握地質(zhì)知識(shí)的思維工具，其本質(zhì)是對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)過程的理解加深。在地質(zhì)專業(yè)教學(xué)中，從地質(zhì)科學(xué)的時(shí)空觀來理解地質(zhì)思維的特點(diǎn)，從現(xiàn)實(shí)主義的方法分析出發(fā)，盡快掌握地質(zhì)思維的一般方法和原理，對(duì)專業(yè)興趣的提升和專業(yè)知識(shí)的掌握是大有裨益的。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)思維；時(shí)空觀；現(xiàn)實(shí)主義原則；地質(zhì)學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）31-0131-02

目前地質(zhì)學(xué)是一門以巖石圈為主要研究對(duì)象的地球科學(xué)，研究地球表面和內(nèi)部各種地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)作用、地質(zhì)構(gòu)造的形成和演化規(guī)律，研究對(duì)象的宏大和內(nèi)容的廣泛性，增加了學(xué)習(xí)難度，具有較強(qiáng)的抽象性和實(shí)踐性。地質(zhì)學(xué)有其特殊性，人們對(duì)地球的發(fā)展演化歷史主要從地層來獲得，而地層的形成又是經(jīng)歷了漫長的演化，有其獨(dú)特的時(shí)空觀和地質(zhì)思維方式。在教學(xué)過程中，注重分析各種地質(zhì)體的特殊性，在地球發(fā)展的時(shí)空觀中培養(yǎng)地質(zhì)思維，對(duì)掌握地質(zhì)學(xué)的精髓，是非常重要的。

一、地質(zhì)思維的重要性

地質(zhì)思維是人們對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)體特征的高度抽象和概括，是學(xué)習(xí)地質(zhì)科學(xué)的重要內(nèi)容之一。地質(zhì)科學(xué)的研究對(duì)象有其特殊性，既有微觀尺度的巖石礦物成分的觀察，又有宏觀尺度的構(gòu)造變動(dòng)、地質(zhì)構(gòu)造的描述；既有在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的地質(zhì)作用，如火山、地震等；又有在上百萬年甚至上億年的時(shí)間尺度才發(fā)生的地質(zhì)作用，如生物滅絕、成礦作用、成巖作用、海陸漂移等。而且絕大部分地質(zhì)作用和現(xiàn)象的發(fā)生，在生物生命周期內(nèi)幾乎沒有可能親身經(jīng)歷；對(duì)地質(zhì)事件的恢復(fù)和演化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，是建立在對(duì)現(xiàn)存地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象合理分析推導(dǎo)的基礎(chǔ)上的，因而，正確合理的地質(zhì)思維，是我們認(rèn)識(shí)地質(zhì)現(xiàn)象，推導(dǎo)地球發(fā)展演化的重要思維工具。

二、地質(zhì)科學(xué)的時(shí)空觀

1.因地質(zhì)學(xué)研究對(duì)象的特殊性，以整個(gè)巖石圈為研究主體，涉及的時(shí)間非常悠久，其空間范圍也非常廣闊。地球的發(fā)展歷史已有46億年，在漫長的發(fā)展過程中，地球發(fā)生過天翻地覆的重大變化，火山地震、生物演化、成礦作用、造山運(yùn)動(dòng)、海陸漂移，既有在分秒之間發(fā)生的，也有要經(jīng)歷數(shù)百萬年甚至數(shù)千萬年的周期才發(fā)生的。而對(duì)這些變化和事件的研究，必須依靠研究分析地球發(fā)展過程中留下的各種記錄來完成。在地殼中所形成的各種巖石類型、地層就是記錄地球發(fā)展過程的信息載體，所蘊(yùn)含的時(shí)間往往以百萬計(jì)。在野外地質(zhì)考察過程中，往往一個(gè)剖面走下來，在地質(zhì)歷史上就已記錄了上億年的時(shí)間。

2.同時(shí)，地質(zhì)學(xué)研究對(duì)象具有廣闊的空間，地層的厚度也極不均衡，在巨厚的沉降中心，僅沉積厚度可達(dá)萬米；而在有些地區(qū)，無沉積地層覆蓋，直接出露結(jié)晶質(zhì)基底，在地質(zhì)上稱為地盾。在差異如此大的空間范圍內(nèi)，即使相同的地質(zhì)作用，因物質(zhì)基礎(chǔ)和外界環(huán)境的差異，其存留的地質(zhì)信息也會(huì)大不相同，比如同時(shí)壓實(shí)作用，泥巖和砂巖因礦物成分、結(jié)構(gòu)組分的差異造成二者的壓實(shí)程度，成巖標(biāo)志有顯著的差異；同樣，即使相同的地質(zhì)現(xiàn)象，也可能是不同地質(zhì)作用的結(jié)果，比如同是砂巖相沉積，可能是濱岸沉積環(huán)境，也可能來自三角洲沉積環(huán)境，或者來自河流環(huán)境，更精確的判斷來自綜合各種地質(zhì)信息，互相印證，才能得出符合實(shí)際的結(jié)論。在地質(zhì)學(xué)習(xí)過程中，要培養(yǎng)由于廣闊的空間和外界條件的差異造成的地質(zhì)現(xiàn)象的多解性，形成正確的思維習(xí)慣。

3.另外地質(zhì)學(xué)具有多因素、多過程互相影響制約的復(fù)雜性。在野外觀察褶皺這一地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)，就要分析巖石的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、應(yīng)力環(huán)境所形成的褶皺形態(tài)的觀察，同時(shí)還要結(jié)合油氣藏的生儲(chǔ)蓋條件分析對(duì)成藏的影響，還要注意到褶皺形成后，多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加對(duì)先期構(gòu)造的影響。在實(shí)踐中，這種多因素多期次疊加造成的構(gòu)造分析復(fù)雜比比皆是，也進(jìn)一步強(qiáng)化了培養(yǎng)地質(zhì)思維的重要性。

三、將今論古的科學(xué)方法

在地球漫長的發(fā)展過程中，其發(fā)展演化規(guī)律就湮沒于各種地質(zhì)現(xiàn)象和構(gòu)造的遺跡中，地質(zhì)學(xué)家的任務(wù)，就是要讀出這些信息，為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)。地質(zhì)學(xué)的特殊性還在于其研究工程是通過各種地質(zhì)事件所遺留下來的地質(zhì)現(xiàn)象與結(jié)果，利用現(xiàn)今觀察到的地質(zhì)作用的規(guī)律，反演古代地質(zhì)事件發(fā)生的條件、過程及特點(diǎn)，這就是將今論古的“歷史比較法”，或稱為現(xiàn)實(shí)主義原則。“將今論古”是地質(zhì)學(xué)的傳統(tǒng)思維方法，對(duì)地質(zhì)學(xué)的發(fā)展起了很到的促進(jìn)作用，也使地質(zhì)學(xué)這門科學(xué)為更多的人所接受。地質(zhì)學(xué)發(fā)展的初期，地球科學(xué)的很多成果在是建立在這一方法論之上的。歷史比較法是著名英國地質(zhì)學(xué)家萊伊爾（charksLyell）1861年在其論著《地質(zhì)學(xué)原理》中提出的。他認(rèn)為當(dāng)前正在進(jìn)行著的各種地質(zhì)作用和方式，和地質(zhì)時(shí)期是一樣的，在地質(zhì)歷史時(shí)期作用著的地質(zhì)作用和過程，現(xiàn)今仍然在發(fā)揮著作用，所不同的只是量的差別。各種緩慢的為人所不察覺的地質(zhì)作用，只要經(jīng)過漫長的歲月，就可產(chǎn)生驚人的結(jié)果。萊伊爾將今論古的思維方法的核心表述“現(xiàn)在是認(rèn)識(shí)過去的鑰匙”，這句話很好地闡述了將今論古的現(xiàn)實(shí)主義方法。即我們可以根據(jù)目前的地質(zhì)過程和方式就可推斷過去的地質(zhì)過程和方式，從而恢復(fù)地質(zhì)時(shí)代演化歷史。這種根據(jù)已有或公認(rèn)的科學(xué)認(rèn)識(shí)、科學(xué)理論和方法進(jìn)行推導(dǎo)事物的過程與結(jié)論是地質(zhì)學(xué)常用的思維方法。在地學(xué)研究中，推理包括歸納法和演繹法。歸納法的核心就是通過具體的個(gè)別的地質(zhì)現(xiàn)象和構(gòu)造推導(dǎo)出一般性結(jié)論，如魏格納（Alfred Lothar Wegener）根據(jù)大西洋兩岸的古生物、地質(zhì)構(gòu)造、古冰川分布、古動(dòng)植物區(qū)系分布而得出在地質(zhì)歷史時(shí)期存在統(tǒng)一的泛大陸的結(jié)論；而演繹法則是根據(jù)一般的原理和規(guī)律推導(dǎo)或預(yù)測個(gè)別現(xiàn)象的發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn)，比如通過沉積分異規(guī)律，就可以再現(xiàn)物源區(qū)的方向、搬運(yùn)距離等具體的研究區(qū)域的地質(zhì)特征。這兩種方法在地質(zhì)學(xué)的研究中都是廣泛地存在著，發(fā)揮著作用。但是隨著人們對(duì)地質(zhì)規(guī)律認(rèn)識(shí)的深入，發(fā)現(xiàn)不同地質(zhì)時(shí)期內(nèi)各種地質(zhì)條件是不相同的，地質(zhì)作用的范圍和方式也相應(yīng)地發(fā)生改變，現(xiàn)在并不是過去的簡單重復(fù)。因而在地質(zhì)分析中不能將過去的地質(zhì)作用和現(xiàn)代正在進(jìn)行的地質(zhì)作用，機(jī)械地套用現(xiàn)實(shí)主義方法。這就引出了地質(zhì)思維的辯證性，只有做到歷史和邏輯的統(tǒng)一，全面辯證地看問題，才會(huì)得出正確的結(jié)論。

地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象的特殊性，使得地質(zhì)學(xué)課程的學(xué)習(xí)有獨(dú)特的思維過程，其思維本質(zhì)就是更好地理解地質(zhì)過程。在學(xué)習(xí)過程中，注重地質(zhì)過程原理的分析，培養(yǎng)地質(zhì)思維，對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高專業(yè)知識(shí)的掌握程度是非常重要的，也為地質(zhì)學(xué)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

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基金項(xiàng)目：四川省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)基金項(xiàng)目（SZD0414）

作者簡介：姜照勇（1977-），男，講師，主要從事石油地質(zhì)的科研和教學(xué)工作。