地質(zhì)學(xué)從來被認為是歷史的科學(xué)。板塊學(xué)說提出后,地質(zhì)學(xué)由歷史的科學(xué)向物理的科學(xué)前進了一大步,不過大部分人仍堅持:不能脫離歷史來講大地構(gòu)造,否則就是地球物理了。不過,也應(yīng)看到,20世紀后半葉里,另一個研究領(lǐng)域正在逐步改變地質(zhì)學(xué)的時空觀,那就是地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報。花費精力財力最多的是地震預(yù)報,此外還有泥石流預(yù)報,火山預(yù)報,雪崩預(yù)報等等。人們試圖了解的,不是地球的過去而是未來。天氣預(yù)報也是20世紀內(nèi)出現(xiàn)的,現(xiàn)在無論是長期的、中期的和短期的預(yù)報都已做得很成功了。相比之下,地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報要幼稚得多,但在21世紀內(nèi)可能成為探索地球系統(tǒng)未來發(fā)展規(guī)律的主導(dǎo)學(xué)科之一。
大型工程的可行性評價也正在越來越清楚地體現(xiàn)這一趨勢。以往的可行性研究,是技術(shù)上可以實現(xiàn),經(jīng)濟上劃算(多少年收回投資),從20世紀末開始,則更注重工程建成后的環(huán)境影響。如大型水庫,可行性研究中必須包括水庫封孔蓄水后的誘發(fā)地震(及滑坡等其它地質(zhì)災(zāi)害)問題,對局部氣候的影響及其導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問題,對水生生物的生存環(huán)境及生物鏈的破壞問題,乃至大規(guī)模移民造成的社會問題等等。這些是完全超越了工程地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容的。
簡言之,地質(zhì)學(xué)將由了解過去和現(xiàn)在,變?yōu)榱私膺^去、現(xiàn)在和將來。相應(yīng)地,地球科學(xué)的空間觀也要發(fā)生變化。
20世紀50年代以前,地質(zhì)學(xué)是只研究大陸地質(zhì)的,并形成了地槽-地臺學(xué)說。海洋調(diào)查特別是洋底調(diào)查的開展,導(dǎo)致了板塊學(xué)說的出現(xiàn)。80年代起板塊登陸并引出了大地構(gòu)造學(xué)的一系列新概念。進入21世紀,板塊學(xué)說不一定能保證依然雄踞主導(dǎo)的學(xué)術(shù)地位(可能被更新的理論取代或部分取代),但可以相信是把地球作為一個物質(zhì)和能量交換的整體系統(tǒng)以全球的、活動論的(即動態(tài)的)構(gòu)造觀為指導(dǎo)來進行研究的。簡言之,地球科學(xué)的空間研究領(lǐng)域在21世紀里會大大拓寬。具體地說,它可能表現(xiàn)在下列方向:1)大陸的研究與海洋的研究相結(jié)合;2)山脈、高原與盆地的研究相結(jié)合,基礎(chǔ)地質(zhì)的研究與工程地質(zhì)的研究相結(jié)合;3)淺部的與深部的研究相結(jié)合,地球各圈層的研究相結(jié)合并探討其相互作用;4)物理過程、化學(xué)過程與生物過程的研究相結(jié)合;5)地球系統(tǒng)的研究與其它星球(尤其是類地行星)的研究相結(jié)合。
也正因為這樣,20世紀內(nèi)形成的地質(zhì)學(xué)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)勢必改變,21世紀的地球科學(xué)將是為了保護和改善人類生存環(huán)境、綜合研究地球各圈層并預(yù)測預(yù)報地球動力學(xué)演變規(guī)律的科學(xué)。
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