新的兴起时代

1新的兴起时代

20世纪以来科学技术日新月异，人类改造自然的能力大大增强，自然界对人类的反作用也日益显示出来。因此，使地球科学的许多学科把人类活动产生的影响作为一个重要研究内容，从而给这些学科开拓出新的研究领域，自60年代以来，除原有按研究发生在地球上的各种过程出发的三大分科——地球物理学、地球化学和地球生物学外，又出现了它们之间交错、互相渗透形成的许多边缘性学科，促进了地球科学迅猛的发展。

（1）板块构造概念的发展

地球科学是经历过一系列的论战才形成的。同样，地球科学中的板块构造概念也产生了变革性的发展。现在，大多数的地质学家，地球物理学家和地球化学家都认为，经历了数十亿年的地球演变的漫长时期，各个大陆已从地球表面的一边漂移到另一边。原来联结成一体的联合古陆，称为泛大陆，它逐渐破裂、分离；海洋出现了，扩展了；当大陆碰撞时有的古海又消失了。大陆碰撞冲起了巨大的山脉，例如喜马拉雅山脉。各个大陆仍在漂移，大西洋正越来越大，而太平洋却日益变小。漂移的各大陆的早先位置见大陆漂移图（图2-1）。

图2-1　大陆漂移图

图2-1（a）表示2亿年前；图2-1（b）表示6500万年前；图2-1（c）表示现在。

大陆漂移说曾引起激烈的争论，由于作者未能提出一个真正使人信服的漂移机理，而且假说中确也存在某些矛盾和缺陷，因此漂移说曾一度销声匿迹。半个多世纪以后，由于在两个领域中，即在岩石磁性和海底扩张方面致力研究的结果，人们对于大陆漂移的兴趣又复萌了。

古地磁学家研究所取得的成果表明，地磁极相对于各大陆来说已经改变了原先的位置，磁极迁移的轨迹显示了过去几亿年的变化，所以，就可以用以说明大陆的相对运动来解释有关资料了。

新技术的发展，同时也得出了大量关于海底情况的资料，直接表现了地球固体内部的对流过程，认为大陆漂移是对流作用的直接结果。

图2-2　地球表面被若干板块覆盖图

20世纪的地学论战是围绕着大陆漂移展开的。直到60年代末期，大陆漂移概念作为板块学说的组成部分，才被普遍接受。

板块构造说又成为地球科学中一次变革的新范例，这一学说在解释和联系许多形形色色的观测结果方面已获得了非凡的成就。

20世纪60年代以来，板块构造说扩展成为地球科学中的一个新分支，很快地建立了自己的体系，受到越来越多的赞同和响应。在国际上，有人甚至认为这是地球科学中的一次伟大变革；我国的著名科学家也把它看成是当代科学史上新的伟大突破在地学方面的体现。

（2）环境地学的兴起

20世纪60年代是科学上特别令人兴奋的10年，除了板块构造说创生之外，也包括了地球科学其他方面在同一时期的进展。一艘特制的深海钻探船开始从洋底搜集资料，空间计划把宇宙航行员送上了月球，公众对解决环境问题的迫切需要，推动了人地关系研究的进一步发展。环境地学遂于60年代诞生，并于70年代获得了迅速的发展。其分支学科如环境地质学、环境地球化学、环境海洋学和环境土壤学等先后崛起。

上述所提到过的板块构造说已直接应用了环境地质学的若干方面，如为地震的成因作了科学的解释。科学地显示地震都发生在地球上为数不多的地区，形成明显的条状地震带，这些地震带同有岩浆活动的海底山脉有关联，有时候岩浆带有巨大压力喷出，冲破表层。引起强烈地震，还有些地震发生在各大洲的边缘地带，是由板块的磨擦碰撞所导致的。虽然人类至今还无法完全控制和准确预报，但对一种现象能够加以解释，那么就有希望将来能控制它。因而，预测和防治地质因素造成的环境影响是环境地质学研究的重要内容之一。

（3）深入生态环境的新层次

20世纪70年代以来，人们在控制环境污染方面取得了一定成果，而且越来越感到人的生态环境的重要性。重视生态平衡，进行生态设计，研究生态学的社会功能，已成为生态学研究的重要内容。随着研究的进展，逐步发展到从整体上进行综合研究。如果单从生态系统的自然演变过程来研究，是不能充分阐明它的演变规律的。只有把生态系统和人类经济社会系统作为一个整体来研究，才能彻底揭示生态平衡问题的本质，阐明它从平衡到不平衡，又从不平衡到新的平衡。运用这一发展规律，有目的地控制生态系统的演变过程，使生态系统的发展越来越适宜于人类的生存和发展的需要。现在，新学科的探索，已深入到生态环境的更深层次，逼进到人类生态学、生态地理学、生态经济学和文化生态学等新的领域。

（4）多学科合作攻关的焦点：人地关系

地球科学现有的各分支学科，正处于蓬勃发展时期。其发展的一个重要的标志，是以人—地系统为对象，因此，研究人—地关系成为各分支学科的共同性，但侧重点有所不同。有的侧重人类活动对地理环境的影响；有的是在广阔的地质背景上去探讨；有的是在环境问题出现以后的基础来研究，等等。这种多学科合作攻关，充分揭示了地球科学的内在联系。