伦敦地质学会于1992年出版了《英格兰和威尔土的地质学》—书,这是63年来此类著作的第一个版本。同年,学会也发行了《苏格兰地质学》一书的第三版。这两本书在地质学界引起了强烈反响,使得我们认为,就地球科学书籍而言,1992年非同凡响。这两本著作反映了地质学的传统观念,它们根据年龄对岩石进行编目,按顺序对沉积岩进行描述,并逐步建立起岩石沉积的历史、在不同的标题下对火成岩、火山作用的产物及其原因、经济资源、地球结构和沉积地质进行阐述,读过地质学入门和地质调查专题报告的人们都熟悉这种版式。然而,这类著作能真正代表现代地球科学吗?它们能为行进在通往科学家的羊肠小道上的学生们提供指导和帮助吗?
我认为并非如此。63年来,地质学已经走出历史档案馆步入了实验室。现在学生们学习收集资料,提出假设,建立模型并用更多的资料来检验模型,他们需要了解方法并充分理解各种资料间的联系。地球科学家要了解某一地区,哪怕是岛状的英格兰和威尔士的部分地质史,也必须在研究沉积岩的同时对其结构、地球物理学和地球化学加以研究。过程,而不仅仅是产物的编目拥有理解之钥。地质学会永久保存的地质档案有抑制学生,使他们陷入琐事的沼泽之中的危险。
如果没有这两本书,我又拿什么推荐给那些如饥似渴的学生们呢?近年来,地质学界虽已意识到侵蚀是沉积不可或缺的必要条件,没有侵蚀就没有沉积,但对此尚未予以足够的重视。因此,我们必须研究为未来的砂岩提供砂粒的地形演化。M. 萨默菲尔德(M. Summerfield)的(全球地貌成因学是一本及时的著作,它为我们提供了一个将地表演化与构造地质和气候联系起来的清晰的范例。这部杰作理应广为流传。我希望它能使地球科学教师在他们开设的课程中讲授更多的地貌成因学。
着重于砂粒沉积史的沉积学和地层学是一个进展迅猛的领域。因此,各种教科书蜂拥而至,更新迅速,学生们很少有机会接触这些科学著作。但是,由布莱克韦尔(Blackwell)出版的国际沉积学家联合会论文集却是一部适于学生在教师的指导下进行阅读的上乘之作。现在我最喜爱的书是《大陆架的砂和砂岩体》,这本书是学生们的理想选择,因为他们要了解单个过程,了解影响单个砂粒的运输和沉积的流体动力及其相互作用形成厚厚的地质建造的方式。
沉积物及其周围的水体形成地球上众多生命的生长地。去年出版的古生物学教材曾轰动一时。埃尔塞维尔(Elsevier)发表的《无脊椎古生物图解》一书是一部显生宙时期丰富多彩的古生物名录,特别是它向人们展示了许多重要属的草图。由于书中有许多壁画,因此颇有搜寻真迹石版复制品的味道。
然而,这并不是R. 戈德林(R. Goldring)的《野外化石》的范围。戈德林详细论述众所周知的个体并讨论了如何将化石用作古气候、海水的盐度和深度的指示器。但令人遗憾的是,这本书的版面编排是传统教科书和手册之间并不协调的妥协方案。
同样的评论并不适用于由D · 布里格斯(D. Briggs)和P. 克劳赫斯特(P. Crowther)编著的杰作《古生物学》。这本书几年前首次出版,现在新版的平装本对第一版的内容做了许多修改,并排到了地质学工作者的购书单的前列。它是那种能激发新一代地质学家的不可多得的杰作。
许多攻读地球科学的学生已经走出资料室登上了物理学家的工作台,他们经历着对数学方法的恐慌。有些教科书的作者意识到了这一恐慌,便在他们的著作中撇开方程不谈。这是一件憾事,因为地球科学正日渐数量化。地球科学中存在着分形,现在终于有了一本地质学家写的分形方面的著作,即D. 特科特(D. Turcotte)的《地质学和地球物理学中的分形与混沌》。特科特是地质学中混沌研究的先驱者,但令人失望的是,这一著作范围狭窄,缺乏生机,作者所举的例子也都是司空见惯的。因此,这本书不可能增进我们对地球科学中混沌过程的了解。
当前,地球物理学极为广泛地应用于石油勘探,我们希望地球科学系的毕业生即使没有各种方法的数学基础,也必须拥有基本的地球物理知识。由P. 基尔里(P. Kearey)和M. 布鲁克斯(M. Brooks)合著的《地球物理勘探导论》是20世纪80年代最受欢迎的教科书之一,今年这本书又发行了深受欢迎的第二版,对第一版的内容做了较大的修改。虽然潜入了一些基本的数学知识,仍不失为一本有趣的读物。
还有一门地球物理学的分支学科使学生和专业地球物理学家对其感到困惑不解。人们要求从事这方面研究的学者精确说明板块曾位于何处,它们如何到达那里以及它们沿途经历了哪些碰撞。他们甚至不用研究化石就可以确定岩石的先后次序,他们往往被称为古地磁学家. R. F. 巴特勒(R. F. Butler)的《古地磁学》涉及到了神秘的周期,版式要求学生参与解决每章结尾的问题集,一经完成这些问题,你也可以进行板块重建。
B. 贝利(B. Bayly)的《结构地质学中的力学》一书也要求读者参与解决散布在正文中的问题,读者必须解决数学问题才能阅读下去。这是一种大胆尝试,尽管它并不合懦夫的口味,甚至会使他们感到不快。然而,坚持就是胜利,并且这种教科书与读者之间的互动有助于教学效果的提高。在最近几年出版的结构地质学教科书中,我最喜爱这本《结构地质学中的力学》。
显然,贝利的书与伦敦地质学会出版的两本书放在一起是不合适的,因为对比是明显的。如果地质学家不再停留于单纯的事实编目,我们便能够将地球过程量化,然后提出并检验预测。这会走向以过程为基础的科学,对刚进入大学学习的学生来讲,存在着一定的困难。可悲的是,大批攻读地球科学的学生仍被教以历史课程而不是了解影响地球过程所必需的科学背景知识。
[New Scientist,1992年5月9日]