論地學思維方式在礦床學研究中的重要性
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摘要:討論了相關概念—— “地學思維”和“地學思維方式”?;诖颂岢霈F代地學思維方式,具有系統性、多維性、概率統計性、創造想象性等特點。并且,認為將地學思維方法運用于礦床學就是探索發現更好的思維方式能將地學研究的一般方法創造性地轉化應用到礦床學學科中的過程,創造性的地學思維方法在礦床學研究中有著舉足輕重的作用。
關鍵詞:地學思維;地學思維方式;礦床學
中圖分類號:G4文獻標識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.10.078
筆者的專業是地學,在實際研究工作中發現在以往發表的文章和出版物中,有些研究對“地學思維”的概念理解不是很清楚;另外,礦床學作為地球科學重要的學科分支,地學思維方式在其研究中的重要性也沒有得到足夠的重視。因此,筆者在分析相關概念的基礎上,對地學思維方式在礦床學研究中的重要性進行了論述。
1地學思維方式的基本內涵
1.1如何理解地學思維
怎樣對地學思維進行解讀會直接影響到地學思維研究的方法的選擇和研究內容的開展,而對此就涉及地學思維研究的角度選擇問題。“地學思維”這一概念至少在十年前就已經被提出,但是主要由于兩大方面的問題,使得到目前為止,理論界對“地學思維”概念的理解仍存在很大的爭議。其一是“思維”與“地學”這兩個詞的含義和涉及方向大相庭徑;其二是對于“地學思維”的理解方向和角度上有較大分歧。但是明顯這兩點原因是有相互關聯的。
對于“地學思維”的理解和掌握至少需要從以下幾個方面入手:第一,落實于從地學實踐到地學認識的過程來考察和理解地學思維。從地學實踐到地學認識的過程是由過程得到結果的辯證統一的過程,而地學思維正是對地學實踐和認識過程的抽象與描述,同時也是地學過程和地學結果的橋梁。第二,要聯系到當代地球科學的最新研究過程與研究方向來理解和解析地學思維方式。從二十世紀九十年代起,地球科學的發展經歷了關于客觀對象整體性、量化性和過程性研究的趨勢,由此可以看出,有關地球思維課題的選擇具有比較明顯的時代性。第三,基于人-地新型的發展關系及熱與自然和諧相處的理念來考察和研究地學思維方式。現代人-地的關系是基于傳統的人和人的活動無關的地學研究客體,即地球,之中,當前地學研究中的主體與客體中介成分、組成關系以及對象關系等方面的因素較之前發生了改變。人類存在的因素,包括人類的作用和地位、人類的義務和責任等都是當前地球科學研究中不可忽視的問題,地學思維的理解與研究也需要順應這一趨勢和潮流。
地學思維不僅服從思維的一般規律,而且還具有其特有的規律。這是因為地學所研究的對象—地球具有大、深、長、雜的特點。其中“大”就是地質學家面對宏大的地球只能根據局部的和殘缺不全的地質現象加以分析和推理;“深”就是深不可測,一是理論上的深奧,需要多種學科的理論結合,組合分析和判斷;二是對地球深部的本來面目還略知甚少,目前人們只能根據地殼表層的結構、成分和變形等特點進行綜合整理;“長”就是相對于地球的發展歷史來說,人類的生存只不過是“彈指一揮間”;“雜”就是錯縱復雜,一是地質作用過程復雜;二是現存的地質現象是多次變動的,各種地質作用復合疊加。
1.2如何理解地學思維方式
地學理論的產生和發展,離不開一定的地學思維方式。
地學思維方式的一般含義是地學主體認識、把握地學客體的模式。地學思維方式作為地學思維的重要組成部分,其形成從近代的地球科學研究過程中才開始興起的,主要是從古代哲學中提煉和分化并產生出職業地學家和科學實踐的運動新形式——地學實踐活動。地學思維方式的不斷更替,反映了地學思維的運動線索,同時也是地學主體認識地學客體的波形表現。地學思維與地學思維方式是運動與相對靜止的關系,也是量變與質變的關系。
兩個基本準則使得地學思維方式逐漸形成,第一個是地學認識主體對地球的看法發生了重大變化。第二個是新的地球科學體系逐漸建立。兩個基本準則分別具有各自的提出依據、提出意義、基本作用和相互關系。地學思維方式在歷史上經歷了三個大的發展階段,表現出地學思維發展的三個高潮。第一個階段是所謂“地球實在思維”階段,形成了“實在思維方式”。這是以承認并認識地球客體的實在性為特點的思維方式。第二個階段是“地球演化思維”階段,形成了“演化思維方式”,這是一種把地球客體的運動、演變當作思維主流的認識方式。第三個思維階段是“全球運動思維”,形成了“全球運動思維方式”,這是以整體、運動為思維特征的思維模式,代表了19世紀末、20世紀初以來的現代地學思維特征和思維方式。
另外,目前發展起來的現代地學思維方式還包括了現代科技革命思想發展的最新成果,凝聚著當代哲學思維的精華即日益科學化、現代化的辯證唯物主義世界觀和方法論。其具有系統性、多維性、概率統計性以及創造想象性等基本特點。
2地學思維方式礦床學研究中的重要性
礦床學是地學的一個特殊分枝,有著自己的特點。礦床學特點可以慨括為以下幾個特點: ①經濟- 技術屬性; ②復雜性; ③綜合性。目前發展起來的現代礦床學,又具有以下新的特點:①當演化和運動的觀點進入礦床學領域后, 改變了“經典礦床學”孤立靜止的研工程管理與技術
究方法;②層控礦床的概態的引入;③海洋地質發展越來越快,地球物理快速發展、板塊構造和地幔研究的最新成果引進礦床學;④礦床學在微觀和宏觀對比研究, 正在成為“現代礦床學”的重要支柱;⑤實驗科學進入礦床學領域,比如模擬礦床形成過程的溫壓實驗。以上研究表明,地學思維方法在礦床學中的應用屬于自然科學一般研究方法(觀察、假說、歸納演繹、實驗、分析綜合等)在礦床中的具體研究應用。
礦床學的分析方法具體包括:①描述、鏡下鑒定、觀察、電腦制圖、數學地質分析;②分析成礦條件;③地質勘查類比法;④模擬成礦過程實驗; ⑤不同礦床成因假設;⑥礦床模型的建立;⑦分析成礦系統;⑧成礦地質背景分析;⑨將今論古;⑩成礦預測方法分析;礦床的經濟和技術評價。這樣看來,它既包括各種具體的測量、測試技術,又包括各種地學研究方法的具體應用。
著名礦床學家翟裕生認為,礦床學的研究對象是具有經濟價值的地質體及其資源與環境效應, 研究內容是綜合的與復雜的。針對礦床學科的特點,其提出礦床學研究的基本思維方法包括:①堅持實踐第一;②重視將今論古;③理論聯系實際;④時刻樹立環境意識和能源意識;⑤ 經濟頭腦很重要??梢姡瑢⒌貙W思維方法運用于礦床學就是通過將地質學研究過程中的一些系統方法創造性轉化成與礦床學思維相匹配的思維方法。
在當前的研究背景下,礦床學前沿最新研究有如下重大科研課題:①對大型礦床形成的動力學背景的研究; ②大型、超大型礦床在全球分布演化的研究;③典型礦床成礦作用與地殼流體之間的關系;④加強對深部礦產及隱伏礦床的尋找;⑤礦床開采新技術的分析研究;⑥新能源和新礦床的發現和預測;⑦海洋礦產資源的開發和利用;⑧礦產開發過程中環境保護和治理問題分析。對于礦床學家來說,要研究和解決這些問題,除了具備熟練的地學基礎和方法外,還需要與其他學科交叉聯系,比如地學與生物學、數學等。
眾所周知,礦床學研究以及礦產勘查具有很強的實踐性和探索性。在這個過程中我們必須要有嚴謹的科學態度,在野外實踐過程中還要有想象力和更多的創造性思維。在礦床學的研究和探索過程中,礦床研究也取得了不少學術研究成果,譬如“華南鎢礦床形成的五層樓模式”以及“玢巖型鐵礦”概念的提出等等。但綜合來看,還缺乏在國際上有明顯影響的創新理論成果。可以說,缺乏創造性地學思維方法是形成這個現象的一個重要原因。新時代,礦床學研究又有了新的挑戰和機遇,我們必須加強礦床學思維的研究,爭取在礦床學上有更大的突破。
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