地质力学学报  2019, Vol. 25 Issue (5): 889-898
引用本文
张珂. 浅谈地貌筛分与复原——李四光学术思想的传承与创新[J]. 地质力学学报, 2019, 25(5): 889-898.
ZHANG Ke. ON THE LANDFORM SIEVE AND RESTORATION: INHERITANCE AND INNOVATION OF J.S.LEE'S ACADEMIC THOUGHTS[J]. Journal of Geomechanics, 2019, 25(5): 889-898.
浅谈地貌筛分与复原——李四光学术思想的传承与创新
张珂1,2     
1. 中山大学地球科学与工程学院, 广东 广州 510275;
2. 广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室, 广东 广州 510275
摘要:李四光的学术体系博大精深,科学思路独树一帜,研究方法系统全面,十分值得传承和创新。其亮点之一就是构造筛分。构造筛分指的是把各不同时期形成的构造从复合构造中按先后顺序分离出来。该思路在复杂构造区研究显得更为重要。构造筛分的思想在地貌学研究中也有重要的指导意义。地貌学是一门四维科学,它不仅要从三维空间的角度去研究地貌的点、线、面、体等四要素,而且还要从时间的角度,研究地貌的过去、现在和未来。论文以地貌学时间维作主线,以华南沿海地区宏观地貌(水系、夷平面、晚中生代花岗岩穹窿山、晚白垩世-古近纪红层盆地、晚第四纪盆地等)为例,通过对新老嵌合的复合地貌以及地貌形成的内、外动力作用的筛分,恢复不同阶段地形原貌并发展历史,探讨地貌发展规律、机理和大地构造背景。研究表明,尽管华南沿海地貌类型繁多,新老嵌合,成因复杂,但却显示了一幅和谐统一的图像,显示了筛分思路在地貌学研究的指导意义。文章最后讨论地貌学时间维研究以及科学理论的传承与创新等哲学问题,指出,纪念李四光,更重要的是传承他思想方法和科学方法的精髓,而不拘泥于个别问题,从而促进在中国学者原始创新的道路上大步向前迈进。
关键词李四光    构造筛分    地貌筛分    时间维    历史地貌学    
DOI10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.05.073     文章编号:1006-6616(2019)05-0889-10
ON THE LANDFORM SIEVE AND RESTORATION: INHERITANCE AND INNOVATION OF J.S.LEE'S ACADEMIC THOUGHTS
ZHANG Ke1,2     
1. School of Earth Sciences and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, Guangdong, China;
2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Geodynamics and Geohazards, Guangzhou 510275, Guangdong, China
Abstract: The academic system of J.S.Lee is extensive and profound; his scientific thinking is distinctive and original; and his research method is comprehensive and systematic, many of which are still worth inheriting and further innovating. One of the highlights here is the geological structural sieve. The definition of structural sieve is a method of the separation of the overlap structures formed in different periods by the analysis of the relative forming order. This idea is very important especially in the study of complex tectonics, avoiding possible confusion of the different geological structures with different ages. The idea is also valuable in the study of landforms, especially in the complex and overlap ones with different ages. Geomorphology is a four-dimension discipline. It is necessary to study not only the landforms in three-dimension in space, but also the geomorphic past, present and future in the time-dimension. In the research on geomorphologic time-dimension or historical geomorphology, we need to sieve different landforms with different ages in order, together with their forming agents, from the overlap or mosaic landform complex, restore their original features, reestablish their evolution history and analyze their genesis. Along the time-dimension masterstroke, methods and significance of research on geomorphic history, evolution and mechanism are exemplified by several macro-landforms (river systems, planation surfaces, late Mesozoic granite domes, K2-E red bed basins and late Quaternary basins, etc.) in the coast area of South China. In spite of various types, mosaic ages, complex genesis of the landforms in the example area, they show a harmonious picture by the research following the method of landform sieve and restoration. The example indicates that the landform sieving is the same efficient to the structural one. The research of historical geomorphology as well as the relationship between inheritance and innovation is discussed philosophically finally. The best way in the memory of J.S.Lee is to inherit his scientific thinking instead of his special knowledge, which was inevitably limited by the scientific and technological developing level in the past. The purpose in the memory of J.S.Lee is to encourage the original innovation in the scientific research for Chinese scholars by learning from his thinking quintessence.
Key words: J.S.Lee    structural sieve    landform sieve    time-dimension    historical geomorphology    
0 引言

李四光的研究涉猎面极广,从空间角度而言,上到天体运行,下到地壳运动,既有微观世界(例如䗴科化石),又有全球视野;从时间角度而言,老到地球早期,新到地震预报;从研究内容而言,既有基础理论(如地质力学),又有资源勘查(如油气、地热等);从科学方法论而言,从现象出发,回归机理,内、外动力地质作用研究兼收并蓄,地质学、地貌学、地球物理学和地球动力学并驾齐驱。可以说他不但是中国地质事业的奠基人,而且也是地球科学研究的先行者[1-3];他原始创新的意识,体现了追求真理和文化自信的宝贵精神。由于受科学技术发展的限制,李四光当年的一些具体认识或论述难免以偏概全,失之偏颇,然而,其系统论、科学抽象、动力学的思想精髓依然熠熠生辉,值得很好地学习、传承和发扬光大。其中“构造筛分—构造复原—构造重建”的思想方法就是其中的亮点之一。

“筛分”概念最早由李四光先生用于构造地质研究中[2],后来又有一些学者进行了补充完善[4-5]。构造筛分特别适用于复杂构造区的研究,其目的是把不同时期形成的构造(包括相关的构造应力场、构造背景等)从复合构造中按相对先后顺序分离出来。在“构造筛分—构造复原—构造重建”环节中,筛分是基础,是关键,也是最常易被忽略的地方,如果第一个环节出了问题,后面的环节就成了空中楼阁、无源之水,甚至得出“关公战秦琼”的荒谬结论。构造筛分的思想方法,不但适用于构造地质学,在地球科学的其他领域,也同样有着重要的指导意义。现以地貌学为例加以探讨。

地貌学是一门四维科学,不仅要从三维空间的角度、去研究地貌的点、线、面、体等四要素,而且还要从时间的角度,研究地貌的形成、发展及演化,探求地貌发展的规律及成因[6]

同构造筛分类似,历史地貌学研究的基础是“地貌筛分”。所谓地貌筛分,是把新老叠置的复合地貌及其形成营力按相对先后顺序分离出来,这对复杂地貌区的研究显得尤为重要。然而,值得强调的是,形成地貌的营力是多种多样的,除各种外力外,还同时受内力的支配,地貌是内、外力动力共同作用的产物。因此,地貌筛分的另一项任务,是把内力作用从内、外力综合作用中筛分出来,从而更加准确地研究构造运动和地貌发展规律。可见,地貌筛分除与构造筛分类似之外,还有其独特的、不同于构造筛分的地方。

1 地貌历史的研究

地貌历史研究,地貌年龄既是重点也是难点。显然,经历的时间长短不同,地貌年龄也就不同。然而,因尺度、抗蚀力、构造背景以及局部条件等的差异,造成地貌敏感性(sensitivity of landscape)[7]的差异,即使经历相同的时间,地貌年龄也可以不同。在自然界中,往往是新、老地貌并存,新、老地貌嵌合。大尺度地貌的敏感性低,年代老; 小尺度地貌敏感性高,年代新。例如,青藏高原因尺度很大,高原上古老准平面保存良好。坚硬岩石(如石英砂岩)分布区地貌敏感性低,能见到古老地貌的遗留,反之亦然。例如,珠江水系中石英砂岩分布区的横谷地貌[8],地貌敏感性低,是古老地貌的依存;而沙质海滩,地貌敏感性很高,其形态常随波浪条件的变化而变化,一次风暴潮就足以改变海滩形态[9]。早期地貌常因后期构造沉降或者风积物披盖而保存下来,例如华北平原下的古潜山[10]、黄土或红黏土披盖下的前第四纪或前新近纪古地貌等[11-12]。即使在构造强烈活动、剥蚀作用盛行的地方,洞穴内也常残留着年代久远的堆积物[13]。华南晚白垩世—古近纪红盆,目前虽已处在切割剥蚀状态,盆地早已消亡,但所留下的盆地格局却是古老的,广东的南雄盆地[14-15]、河源盆地等即为其例[16-17]。进一步研究发现,这些盆地与许多大河关系密切,盆地沉积反映的古河流流向、位置与现今不少大河相似,暗示有些大河虽然可以是年轻的,但其保留下的水系格局可能是古老的[18]。凡此种种,不一而足。所以,地貌历史研究的艰巨任务,就是要从残留地貌的蛛丝马迹中辨别出年龄不同的地貌,从而重塑地貌发展历程。为达到上述目标,新、老地貌的筛分,是历史地貌研究的重要方法。

1.1 新老地貌的筛分

较老侵蚀地貌被较新地貌切割,构成复合侵蚀地貌。例如冰川退缩后,早期冰川槽谷被后期河谷切割,出现U、V形谷嵌套现象。有时,较老地貌被较新地貌切割的同时,还被抬升到较高的位置,例如,在同一断块内,较高夷平面(或阶地)比较低夷平面(或阶地)要老。

对于河谷与基岩山地的关系,分别有先成河(谷)(antecedent river)和后成河(谷)(subsequent river)之分,虽同样切入山地,但河谷却不一定晚于山地的形成。先成谷较山地早;后成谷则较山地晚。然而,先成谷与后成谷的判别有时并非易事。例如,长江三峡究竟属先成谷还是后成谷?至今尚无共识。一种观点认为长江出现在先,鄂西隆起在后,长江早在中新世前就已经形成并贯通长江三峡[19-21]。构造抬升,长江下切,形成峡谷,在三峡地区出现拱形的阶地纵剖面[22]。另一种观点认为,长江出现在后,鄂西隆起在先。长江由东而西、从下游往上游溯源侵蚀,逐渐切入三峡地区而形成峡谷[23-24],所以在三峡,越往上游,阶地级数越少,高度越低;反之亦然[25]。第三种观点可视为上述两者的综合:长江三峡地区最高阶地均低于鄂西地区的三级夷平面,夷平面上又没有找到古长江的踪迹[26]。因此,长江的形成要晚于最低夷平面(N2-Q1)[26],对夷平面及以上的山地而言,长江是后成河;然而,长江形成之后,山地还持续抬升,长江下切了600 m多,因此对于夷平面以下的长江,又是先成河。

早期的堆积地貌被后期的侵蚀地貌切割;或早期的侵蚀地貌被后期的堆积地貌所掩埋,构成了复合侵蚀堆积地貌,这在黄土高原就十分常见。不少入海河流,往往在冰期海面下降时侵蚀,间冰期海面上升时堆积,冰期—间冰期的交替变化造成了侵蚀—堆积的交替进行,加上河流的侧向摆动,构成了复杂的叠置或嵌套关系,杭州湾和珠三角就有这种情况[27-28]

溯源侵蚀是河流最基本的地质作用之一。通过溯源侵蚀,河流不断地从下游向源头延伸、扩展,倘若排除河流袭夺、河流改道等因素,一般而言,下游河流规模较大,形成年代较老;反之亦然。因此,可以利用水系折线分级统计,筛分出时代不同的水系。

具体方法是,河流自由端与主支流交接点为Ⅰ级水系,两条Ⅰ级水系相交形成Ⅱ级水系,两条Ⅱ级水系相交形成Ⅲ级水系,依此类推(又称为Strahler河流分级法)[29]。在分水岭地带,切割微弱,河流年龄较轻,级别也较低。而远离分水岭的地方,切割作用加强,河流时代较老,级别也较高。如果按不同级别分别进行折线统计,就有可能把不同时代的水系按新老顺序筛分出来(图 1)。

图 1 华南沿海地区珠江、韩江两大水系折线玫瑰花图 Fig. 1 Rose diagram of river broken lines of the Pearl River and the Han River systems along the coast area of South China

图 1是珠江下游和韩江两大水系分级统计折线玫瑰花图。图中显示,Ⅳ级及Ⅳ级以上水系的方向较多且凌乱,Ⅲ级水系以北东优势方向为主,而Ⅰ、Ⅱ级水系则北东和北西两个优势方向兼而有之,反映了水系发育优势方向随时间的变化趋势。

1.2 内、外力营力的筛分

构造地貌学(tectonic geomorphology)是运用地貌学的原理及方法研究构造运动的学科。地表形态是内、外动力共同作用的结果[30-31],在地表过程研究中,内、外动力作用的筛分是动态构造地貌学的核心任务[6],这方面的实例不胜枚举。例如沿海地区地动型和水动型海平面变化的筛分,内陆地区气候阶地和构造阶地的筛分等。只有准确地筛分二者,才能从内、外动力综合作用形成的地貌中精确地提取构造运动信息,还构造运动的本来面目。

与其它地貌现象一样,河谷发育也是内力和外力共同作用的产物。研究表明,假如河流仅受外力作用,其它因素如古地形、岩性、地质构造等是均匀的,而且也没有受新构造运动的干扰,那么河流的形态完全是随机的,没有一定的优势[32]。然而,世界上许多地区的水系分布都呈现出某种规律性和一定的优势方向,说明水系的发育不完全是随机的,是多种因素(包括内力和外力)综合作用的结果。用折线代替曲线并进行统计,编制水系折线玫瑰花图,使河谷不断变化的随机方向相互抵消,突出其优势方向,就可以把大部分外力作用因素筛分出去[33-35]。前已述及,广东珠江、韩江两大水系在不同时期有不同的优势方向(图 1),显然,只有地质构造才会显示出如此明显的优势方向,玫瑰花图暗示,Ⅲ级水系形成时,华南沿海地区北东向构造较为活动,控制了当时的水系发育,同理,当Ⅰ、Ⅱ级水系形成时,北西向构造的活动性逐渐加强。

山体高度往往不等于构造抬升幅度,有的可能是古老准平原内的残峰,有的可能在外力作用下已经蚀低[30-31],而有的则可能是动力平衡地形[36-37]。因代表曾经稳定过的基面,夷平面能较真实地代表构造抬升幅度。所以,如果从众多山地中鉴别出夷平面,就有可能较准确地估算出新构造抬升量,从而把内力作用从内外力综合作用的结果中筛分出来。

关于青藏高原的隆升,不同学者分别从古动物学[38-39]、古植物学[40]、古气候学[41-44]大地构造学和地球动力学[45-46]等角度得出了不同认识。青藏高原夷平面研究表明,海拔5200~5500 m左右的高夷平面(山原面)形成于渐新世—早中新世,4000~4500 m左右的低夷平面(主夷平面、盆地面)形成于中新世末期—上新世[47-50]。假如这些夷平面真伪无误的话,青藏高原早期升幅约1000 m,晚期升幅为4000 m左右,高原抬升呈加速的过程。

内、外力作用筛分的方法还有很多。早年W. Penck的构造—剥蚀相关理论[51]就试图运用坡面形态分析构造抬升。虽然坡面形态的影响因素很多,但在阶地纵、横剖面和河床纵剖面分析中,不能不说是一种有意义的参考,河流纵剖面形态实际上就是一个抽象的大斜坡。例如,青藏高原周边几大河流普遍发育2~3个裂点,如雅鲁藏布江、金沙江、澜沧江和怒江等[48, 52]。河流从剖面裂点的连线显示出上凸形态。在最高裂点上游,河流坡降平缓,河谷宽浅,阶地不发育,河流蜿蜒曲折,仍然保存着青年期地貌景观。而在最高裂点的下游,河流深切成陡峻的峡谷,河流坡降明显增大,阶地级数众多[48, 52]。上凸形的河流纵剖面同样反映了青藏高原加速隆升的过程。

总之,地貌筛分是地貌历史研究的重要方法,只有把各不同年龄的地貌以及控制地貌发展的内、外力作用筛分出来,才能更准确地重建地貌发展的历程,从而发现地貌发展演化的规律,建立地貌发展的理论和模型。

2 地貌的复原及成因研究

通过地貌筛分,恢复地貌形成顺序和相对新老顺序,以此为基础探讨地貌形成规律及成因。

经典地貌学从诞生至今,通过许多代地貌学家的不断努力,经历了多次否定之否定的历程,先后出现了以Davis[53]为代表的经典地貌学派和以Hack[36-37]为代表的现代地貌学派。系统科学思想方法的引入、热力学原理的运用以及过程地貌学的研究,均促进了地貌学理论的发展,激励着地貌学家进行不懈的探索。然而,在地貌学发展到今天,仍有一些关键问题难以回避,例如:地貌学的核心理论是什么?经典地貌学的价值何在?现代地貌学思想与经典地貌学的关系如何[54]等。文中仅以华南沿海地区为例进行讨论。

华南沿海地区有几类宏观地貌:①水系;②盆地;③夷平面;④断块山地。其中水系可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ级以上等多级(图 1)。Ⅰ、Ⅱ级水系具北东和北西两个优势方向(图 1c),Ⅲ级水系以北东优势方向为主(图 1b),Ⅳ级和Ⅳ级以上水系优势方向不明显(图 1a),但具有绕开中生代晚期花岗岩体流动的特点[18](图 2)。晚白垩世—古近纪红层盆地以北东向为主,规模宏大;晚第四纪盆地以北西向为主,规模较小(图 2)。夷平面则广泛分布于各分水岭地带,最高夷平面代表了早新生代的准平原面[55-56]。断块山地以北东向为主,规模较大,年龄较老;北西向山地规模较小,年龄较新[57]。可见,华南沿海地区地貌类型多样,形成先后有别,那它们的成因如何?是否有着内在的联系?

1—中生代晚期花岗岩;2—前白垩纪地层(岩石);3—晚白垩世—古近纪红层盆地;4—晚第四纪沉积;5—主要断层;6—夷平面;7—Ⅲ级及以上水系 图 2 珠江水系下游地区地质地貌简图(据文献[18, 56]修改) Fig. 2 Brief map of geology and geomorphology of the lower reaches of the Pearl River system (modified after references [18, 56])

研究表明,华南沿海地区地貌发展可划分为四个阶段:第一阶段(大约在中生代晚期),受太平洋板块的强烈挤压,形成花岗岩及花岗岩穹隆山,出现花岗岩体与背斜穹隆共生的现象(“花岗岩穹隆山”)[18, 58-60];第二阶段(中生代晚期到新生代初),挤压减弱,拉伸强烈,山间断陷盆地(红层盆地)广泛出现[14, 61];第三阶段(新生代初),地壳运动趋于宁静,地表则逐渐夷平,形成准平原[55-56]。第四阶段(约始新世开始),印欧板块强烈碰撞[62],使包括华南沿海在内的东亚大部分地区“回春”(rejuvenation)隆起,断裂深切至上地幔,地幔岩浆上侵或喷出地表[17, 63-64],上地幔(软流圈)均衡调整使准平原解体,断块地貌出现,地形反差再度加大。

在中生代晚期至新生代初期,太平洋板块对欧亚大陆板块作用逐渐减弱和印度板块对欧亚大陆板块逐渐加强的联合作用下,华南沿海地区地表经历了“花岗岩穹隆山”—断陷盆地—准平原—准平原解体、断块地貌等四个发展阶段,其中第二、第三个阶段的遗迹(分别为红层和夷平面)残留在现代断块地貌中(图 2)。

花岗岩体剥蚀前为“花岗岩穹隆山”,剥蚀后形成现今地表所见的花岗岩体。高级别的河道(Ⅳ级及Ⅳ级以上)避开花岗岩体流动的现象可能说明这些河道为先成河,第二阶段时大多流入就近的红层盆地,第四阶段华南沿海陆地抬升,盆地消亡,这些古河流相互贯通,成为外流型河流,虽然经历了准平原阶段(第三阶段),然而,它们仍把绕开花岗岩穹隆山而流动的格局延续至今,打下了上述第一阶段的烙印[18]

可见,华南沿海地区地貌的分布规律、形成演化,都是地壳深部演化的反映;它们与构造地质学、岩石学、地球化学等所反映的现象一样,都是地壳演化这一历史过程的不同侧面;不同现象之间相互补充、和谐统一,组成了一幅地壳演化的完美图像。

上述两例说明,地貌历史的研究不仅要涉及剥蚀地貌和沉积地貌,而且要与地壳演化研究相结合,与深部构造相结合,从更深层次上探索地貌形成的机理,就能充分显示出地貌学研究的强大生命力。

3 哲学思考

经典地貌学研究十分强调时间因素。Davis提出了“只有在发展过程中才能了解地形”[65]的观念,并把时间作为一个最重要的变量引入其地理循环说之中。然而,近几十年来,伴随循环理论的批评质疑,出现了一种否定时间重要性的偏向。认为地貌系统是开放体系,在开放体系中,各种因素可以经常保持着平衡,地貌系统特征只与外界各种因素有关而与其发展演化的路径(时间)无关[36-37, 66]。如果说对时间轴重视不够、研究不深是实践中遇到的问题的话,那么对时间轴的怀疑甚至否定则是理论上或是哲学上的问题了。

否认地貌学时间维研究重要性的观点认为,地貌是年轻的,地貌特征与地貌所经历的历程无关,地貌学的主要任务不是研究地貌的过去,而是研究地貌的现代过程[67]。例如,Hack[36-37]曾指出,过去所识别出的残余地形(比如齐顶山峰)根本就不是残留的准平原面,完全可以从地貌平衡中得到解释,河流的凹形纵剖面本身就是平衡的表现。Knox[68]发现河流形态往往与频度较高的中等大小的洪水作用相一致。Chorley[66]指出,一旦地貌系统建立起平衡,初始状态的影响就消失了,这正是开放体系的特征。因此从时间的角度、从历史的角度去研究地貌是没有意义的。

勿庸置疑,真实地貌是一个开放体系,开放体系显著特征之一是发展路径多[54],而且存在着许多分叉点,特别是当体系远离平衡态时,通过“涨落”和“跃迁”,即使起始点相同,终点也可以完全不同。生命的发展演化就是开放体系的最好例子。实际上,W. Penck[51]的构造—剥蚀相关理论也是一个开放体系,W. Penck曾自豪地说,他的体系与Davis的相比,最显著的差别在于Davis的只有一条发展路径,而他的却有无数条。

从逻辑上说,演化路径的多样性并不否认演化路径的不可知性,更不能由此而否认地貌历史和地貌演化的研究。诚然,齐顶山峰既可以是动力平衡地形,也可以是古老夷平面的表现,同一现象可能形成于不同的原因(一果多因)。但是,通过地貌学、地质学等方法,还可以运用同位素地质学等辅助手段综合研究,最终作出判断,研究的难度恰恰显示了科学的意义和生命力。因演化路径的多样性而放弃地貌历史的研究,将会陷入不可知论的泥潭。其次,真实地貌系统并非远离平衡态[69],地球上不同的地貌系统,无论其外部条件差别多大,不可能演化出完全不同的形态。所以,即使在开放体系中,演化过程也往往朝一定方向发展,意味着存在绝对的熵增。因此,尽管地貌发展并无终结状态,但真实地貌往往趋向于终结状态,趋向于减少起伏,只是程度大小有别而已。从这一点看,地理循环说有着合理成分。如果在地貌发展过程中外界条件(构造运动和气候等)在较长时间内(如东亚地区的晚白垩世—古近纪)变化不大,就可以把地貌体系近似地看成是封闭的(正如物理学中把快速压缩看成是绝热的、把真实气体看成是理想的),这样,初始条件就不能忽略了,古老地貌的影响就不能忽视。前已述及,华南地区地貌是新与老的共存、新与老的嵌合,除保存古老地貌(如夷平面)外,还有保留了古地貌的格局。地貌历史的研究不但意义重大,而且也完全可行。

时间和空间是地貌学研究的两条腿、两只眼,缺一不可,否则无异于一足走路、一目观察。三维空间的角度去研究地貌,已是众多学者的共识,但对时间维研究重视不够、方法不当、甚至采取否定的态度,已深深地妨碍了地貌学的健康发展。

科学是在传承和创新中发展的,科学史上不乏其例。例如,著名地震学家杰弗里斯(Jarold Jeffreys, 1891—1989)在回忆科学生涯时,提到对他影响最大的两个人,一是著名天文学家乔治·达尔文(George Darwin, 1845—1912)爵士[生物学家达尔文(Charles Darwin, 1809—1882)的次子],二是地质学家霍尔姆斯(Arthur Holmes, 1890—1965)(地质年代学之父和地幔对流的最早提出者[70]);前者的科普著作使他着迷于自然,并走上了地球物理探索之路,后者介绍修斯(Edward Suess, 1831—1914)思想的文章,激励他写出了第一篇有关造山运动的论文。杰弗里斯不但著作等身、成果卓著,一生发表论文超过300篇,专著7大部,被授爵士;而且学生出色,也与众不同,其中麦肯奇(Dan Peter McKenzie, 1942—)就是板块学说的创始人之一,至今仍然是十分活跃的知名学者。杰弗里斯活到98岁,于1989年去世。有趣的是,直至耄耋之年,他还是板块构造理论的坚决反对者。从查理斯·达尔文—乔治·达尔文—修斯—霍尔姆斯—杰弗里斯—麦肯奇,充分体现了科学的传承和创新历程[71]。再如中国老一辈著名的地质学家如刘东生、马杏垣、董申宝、郝治纯都曾是米士(Peter Hans Misch, 1909—1987)在西南联大的学生,而米士本人曾在德国哥廷根大学师从大地构造学家施蒂勒(Wilhelm Hans Stille, 1876—1966)和地球化学家戈尔德施密特(Victor Moritz Goldschmidt, 1888—1947),并获博士学位。米士把两者很好地融合起来,并发扬光大,成为自己的“看家本领”,该特色得到了刘东生、马杏垣、董申宝、郝治纯等弟子的传承与发扬,并一直流传至今[72]。李四光学术思想始于泰勒(Taylor, 1860—1938)和修斯(Suess, 1931—1914),与大陆漂移创始人魏格纳(Wegener, 1880—1930)同源异果,从这一点看,李四光的学术思想是开放的,既有传承,又有创新,是传承与创新的楷模[3]。有趣的是,科学的传承与创新往往具有师徒相传的特点。纪念李四光,就是要很好地继承其独立思考,勇于创新的精神;就是要传承见微知著、全面而系统地去分析问题和解决问题的思路,避免“见树不见林,就事论事”的错误;就是要传承从现象观察开始,以机理研究为手段的科学追求;就是要传承筛分—复原—重建的时间轴研究特色。从这一点来看,李四光学术思想至今仍然是地球科学界的宝库,纪念李四光,不必拘泥于某个观点和认识的真伪,更重要的是他的思想方法和科学方法,科学界发展历程历来如此,中国地学界的发展也应该如此,这样才能更好地促进中国学者在原始创新的道路上大步向前迈进,使中国成为真正的创新型国家。

致谢: 本文思路源于中山大学地球科学与工程学院丘元禧教授,在与丘教授的多次讨论中获益匪浅,在此表示深切的谢意。

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