地球化學(xué)的學(xué)科性質(zhì)和基本思想.ppt

地球化學(xué)的學(xué)科性質(zhì)和基本思想,第一章地球化學(xué)進(jìn)展課程,一、地球化學(xué)的學(xué)科性質(zhì),（一）各種說法例舉：地學(xué)與化學(xué)雜交的邊緣學(xué)科，研究地球物質(zhì)成分的學(xué)科，地學(xué)中的研究元素和同位素的微觀學(xué)科，地質(zhì)構(gòu)造研究運(yùn)動(dòng)，地球化學(xué)研究物質(zhì)，礦物學(xué)、巖石學(xué)和地球化學(xué)是同一類學(xué)科?？傊娬f紛紜，共同特征是：只從表面看問題，將物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)分離，對(duì)宏觀和微觀學(xué)說劃分不嚴(yán)謹(jǐn)，沒有抓到地球化學(xué)的學(xué)科本質(zhì)。,（二）由地球系統(tǒng)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)特性看地球科學(xué)和地球化學(xué)學(xué)科本質(zhì),恩格斯提出按學(xué)科所研究的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)類型進(jìn)行學(xué)科分類的原則，至今仍然有效。當(dāng)年由于地質(zhì)學(xué)（研究固體地球的地學(xué)學(xué)科）還處于完全描述階段，看不清地質(zhì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特性，故恩格斯未對(duì)地質(zhì)學(xué)作分類屬性的論述?，F(xiàn)今地球科學(xué)的發(fā)展已有可能鑒別出地球系統(tǒng)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)（含地質(zhì)運(yùn)動(dòng)）的特性是：力學(xué)（機(jī)械）、化學(xué)、物理學(xué)及生物學(xué)四種基礎(chǔ)形式運(yùn)動(dòng)相互作用和相互制約的綜合復(fù)雜高級(jí)運(yùn)動(dòng)。類似生命運(yùn)動(dòng)為力學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)基礎(chǔ)形式運(yùn)動(dòng)相互作用和相互制約的復(fù)雜高級(jí)運(yùn)動(dòng)。,（三）地球科學(xué)中的兩大類學(xué)科,按所研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特征看，地球科學(xué)中存在兩大類學(xué)科：研究地球及其子系統(tǒng)物質(zhì)綜合復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的學(xué)科：二級(jí)學(xué)科：地質(zhì)學(xué)（固體地球?qū)W科）、大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、地理學(xué)。地質(zhì)學(xué)下屬的三級(jí)學(xué)科：礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地層學(xué)、地貌學(xué)、古生物學(xué)、礦床學(xué)、大地構(gòu)造學(xué)等。此類學(xué)科（除構(gòu)造地質(zhì)學(xué)外），不管體系大小其中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)均為含有多種基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)的綜合復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，連小到礦物形成的小體系都不例外，均需多種第二類的學(xué)科研究的支撐。,接上,2.專門從事寓于地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中的某種基礎(chǔ)形式運(yùn)動(dòng)的學(xué)科力學(xué)類：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)（固體地球力學(xué)）、巖石圈動(dòng)力學(xué)（尚待建立）、大氣動(dòng)力學(xué)、海洋動(dòng)力學(xué)等。分別為地質(zhì)學(xué)、大氣科學(xué)和海洋科學(xué)的三級(jí)學(xué)科?；瘜W(xué)：地球化學(xué)（地球科學(xué)的二級(jí)學(xué)科，涉及固、液、氣地球部分）。物理學(xué)：地球物理學(xué)（地球科學(xué)的二級(jí)學(xué)科，涉及固、液、氣地球部分）。生物學(xué)：研究地球系統(tǒng)生物作用的的學(xué)科，尚未形成獨(dú)立學(xué)科，但其內(nèi)容有些已含于其他學(xué)科中：如地球化學(xué)中的生物地球化學(xué)，礦床學(xué)中的生物和有機(jī)質(zhì)成礦作用，地質(zhì)和海洋中的微生物作用等。這一類學(xué)科均為前一類學(xué)的的基礎(chǔ)或支撐學(xué)科。,（四）地球化學(xué)在地球科學(xué)發(fā)展中的意義,地球化學(xué)專司研究寓于地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中的化學(xué)形式基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)，而地球及其各級(jí)子系統(tǒng)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中均含有化學(xué)運(yùn)動(dòng)、并且這種化學(xué)運(yùn)動(dòng)還處于同各該體系中的力學(xué)、物理學(xué)等形式運(yùn)動(dòng)的相互作用和相互制約的狀態(tài)。因此，地球化學(xué)應(yīng)能參與地球科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的研究，并至少與研究地球物質(zhì)力學(xué)運(yùn)動(dòng)和物理學(xué)運(yùn)動(dòng)的學(xué)科研究是等效的。由生物化學(xué)推動(dòng)現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的重大作用看，可能地球化學(xué)將在地球科學(xué)發(fā)展中起更大一些的作用。在當(dāng)代地球科學(xué)的兩大前沿領(lǐng)域全球變化和大陸動(dòng)力學(xué)研究中，地球化學(xué)已經(jīng)成為重要支撐學(xué)科之一，就足以說明地球化學(xué)在地球科學(xué)中的意義和地位。,接上,國際知名的地球化學(xué)和宇宙化學(xué)家尤里（Urey)早就指出：“了解太陽系的形成不僅是一個(gè)力學(xué)的問題，同時(shí)也是個(gè)化學(xué)的問題。力學(xué)控制著行星體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，而化學(xué)使之千差萬別、變幻莫測(cè)”。世界著名地球化學(xué)家阿萊格爾（C.J.Allegre）則更明確地說：“了解太陽系的形成，必須把牛頓的理論與門捷列夫的理論結(jié)合起來”。由此可見地球化學(xué)和宇宙化學(xué)在研究地球、太陽系和宇宙成因方面的重要學(xué)術(shù)意義。,二、地球化學(xué)基本思想和任務(wù)的發(fā)展,任何學(xué)科在發(fā)展的不同階段都有它的特定研究對(duì)象和研究范圍。它們由所要研究和解決的問題所決定。地球化學(xué)自20世紀(jì)70年代初發(fā)生了由發(fā)展的第一階段向發(fā)展的第二階段的轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)為地球化學(xué)基本思想、研究對(duì)象、研究層次和研究范圍均發(fā)生了重大突變，促使地球化學(xué)更迅猛地發(fā)展。然而，迄今在我國地學(xué)界甚至地球化學(xué)界，還有不少人對(duì)地球化學(xué)的基本認(rèn)識(shí)還處于滯后狀態(tài)，或者尚未完全跟上新的發(fā)展形勢(shì)。這不利于我國地球化學(xué)跨越式地發(fā)展。,（一）地球化學(xué)發(fā)展第一階段的基本思想和研究范圍,地球化學(xué)發(fā)展的第一階段是自20世紀(jì)初建立發(fā)展至60年代末的這一時(shí)期。20世紀(jì)初隨著大量巖層、巖石、礦物以及隕石等化學(xué)分析數(shù)據(jù)的積累，揭示出化學(xué)元素在地殼、不同巖石和礦物及不同類型隕石等中是有規(guī)律地分布和分配的，地球化學(xué)就應(yīng)闡明元素在地殼及其組成巖石和礦物中的分布和分配規(guī)律的需要，而萌生成長的。隨之，人類對(duì)礦產(chǎn)資源日益增長的需求，又促進(jìn)地球化學(xué)發(fā)展了地殼中元素集中、分散和遷移理論，以便更深入地研究礦產(chǎn)和巖石等形成規(guī)律，提供更有效的找礦方法。因此這一階段的地球化學(xué)就以“元素原子自然歷史”的基本思想為特征，地球化學(xué)的研究范圍也主要就是元素在地殼中的分布、分配、集中、分散及遷移歷史，對(duì)象基本是地殼中的元素原子。,（二）現(xiàn)階段地球化學(xué)的基本思想、研究對(duì)象和研究層次,1.地球化學(xué)進(jìn)入新發(fā)展階段的背景：上世紀(jì)60年代中現(xiàn)代板塊構(gòu)造學(xué)說興起，引起了地學(xué)界的思想革命，使之首次真正能從全球甚至太陽系和宇宙的視野來思考研究地學(xué)問題。板塊學(xué)說本身的深入研究和論證，就涉及殼/幔相互作用、洋/陸相互作用、地幔對(duì)流和動(dòng)力學(xué)等層次的問題。此外，工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境惡化問題，如全球變暖，也涉及大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈相互作用和物質(zhì)循環(huán)問題。這些問題都要求地球化學(xué)參與研究。地球化學(xué)本身發(fā)展了微量元素和同位素示蹤等研究地球深部組成和過程以及地球?qū)尤ρ莼睦碚摵头椒?，也具備了參與地球及其層圈這一層次問題研究的可能。,2.現(xiàn)階段地球化學(xué)的基本思想與研究對(duì)象,1973年，美國國家科學(xué)院地球化學(xué)定位小組在“地球化學(xué)定位”（OrientationsInGeochemistry)一書中關(guān)于地球化學(xué)的定義表述為：“地球化學(xué)是涉及地球和太陽系的化學(xué)成分和化學(xué)演化的的科學(xué)領(lǐng)域，它包括所有對(duì)其做出貢獻(xiàn)的學(xué)科的化學(xué)方面”，“亦即探索地球和行星演化的全部化學(xué)就是地球化學(xué)?！笨梢姷厍蚧瘜W(xué)這種定位已經(jīng)更為接近地球化學(xué)專司研究寓于地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中的化學(xué)形式運(yùn)動(dòng)的學(xué)科本質(zhì)。地球化學(xué)的研究對(duì)象和研究范圍已由化學(xué)元素及其在地殼中的行為和遷移歷史擴(kuò)寬至地球及其層圈的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化；并由地殼元素原子層次為主上升到地球及其層圈甚至行星和太陽系化學(xué)的層次。,續(xù)前,雖然現(xiàn)階段的地球化學(xué)仍需有關(guān)于元素自然化學(xué)行為和遷移歷史研究部分，但其內(nèi)涵與目的已同上階段有所不同。其表現(xiàn)為：1）研究已由地殼中的元素行為和歷史擴(kuò)寬到元素在各地圈中的行為及在各地圈間的循環(huán)歷史。2）除在與元素行為和遷移歷史直接有關(guān)的成礦作用和環(huán)境污染等研究方面，原來研究元素集中、分散和遷移的思路和方法仍然有效外，現(xiàn)階段元素（更多情況下元素組合和同位素系統(tǒng)組合）自然行為和活動(dòng)規(guī)律研究，只是作為一種揭示地球化學(xué)作用機(jī)制和特征、層圈相互作用過程和層圈化學(xué)演化歷史的手段在進(jìn)行，而不是作為原來意義的研究目的。3）由于固體地球?qū)尤χg或之內(nèi)物質(zhì)和能量交換及動(dòng)能傳遞，主要是通過巖漿、沉積、和變質(zhì)等作用進(jìn)行的，因此強(qiáng)調(diào)這些作用化學(xué)過程、化學(xué)機(jī)制及其中元素和同位素行為的研究，以利于地球及其層圈的化學(xué)演化的探索。,三、地球化學(xué)的基本觀點(diǎn)與方法論,在地球化學(xué)教學(xué)和書籍中很少見到有關(guān)地球化學(xué)方法論的專門論述。這種情況非常不利于培養(yǎng)學(xué)生地球化學(xué)研究的思路和能力。然而，在許多地球化學(xué)巨匠的著作和論文中，不乏潛藏著的閃光的思想和深刻的哲理?？偨Y(jié)現(xiàn)代地球科學(xué)和地球化學(xué)已經(jīng)取得的成就及其基本思想，可以提出以下地球化學(xué)研究的基本指導(dǎo)思想和方法論，共同學(xué)們參考和借鑒。,（一）地球物質(zhì)客體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,地球物質(zhì)客體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律反映的不是個(gè)別的、具體的地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，而是概括地球物質(zhì)客體整體為對(duì)象的一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律。關(guān)于地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及寓于其中的各類基礎(chǔ)形式運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)或觀點(diǎn)，具有指導(dǎo)地球科學(xué)及其各學(xué)科研究的認(rèn)識(shí)論和方法論意義?，F(xiàn)今有關(guān)地球化學(xué)運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)或觀點(diǎn)主要有：,1.地球化學(xué)系統(tǒng)觀點(diǎn)及其方法論意義,（1）地球物質(zhì)客體，同任何事物一樣，均以系統(tǒng)的方式而存在，并在自身的內(nèi)在矛盾運(yùn)動(dòng)中及與環(huán)境的相互作用中而發(fā)展。這里的系統(tǒng)律特別強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)（體系）的組成、結(jié)構(gòu)與狀態(tài)制約著其中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)特性與物質(zhì)的行為，即離開特定的系統(tǒng)談不上物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的具體行為與特性。（2）規(guī)律的闡明：地球作為太陽系的一個(gè)子系統(tǒng)，有較小適中的體積，在太陽系中的軌道使地表溫度有利于水的大量存在，這決定著生物圈的出現(xiàn)與發(fā)展，最終導(dǎo)致地球以具有含自由氧的大氣圈、花崗質(zhì)的地殼和發(fā)育的生命圈等而不同于其他行星。,接上,地球系統(tǒng)中不同元素分別顯示出對(duì)氧、硫或鐵的明顯親和性，而不同于人為系統(tǒng)，這首先取決于地球系統(tǒng)中各種陽離子元素原子總數(shù)大大多于陰離子氧和硫原子的總數(shù)，使化學(xué)反應(yīng)抑制法則發(fā)生了作用。碳元素在無機(jī)、有機(jī)和生命系統(tǒng)中的行為完全不同，就好象是不同的元素。不同區(qū)域殼、幔組成和狀態(tài)的差異，決定著各該區(qū)域巖石和礦產(chǎn)特征和類型的不同。表生系統(tǒng)與內(nèi)生系統(tǒng)性質(zhì)和狀態(tài)不同，其中化學(xué)過程與元素行為也差異較大。,（3）方法論意義,任何特定事物運(yùn)動(dòng)均需置于它所處的特定系統(tǒng)中來考查研究，以系統(tǒng)的特性來約束事物的性質(zhì)與行為。系統(tǒng)均具有結(jié)構(gòu)性和層次性，研究低一層次結(jié)構(gòu)部分（系統(tǒng)的子系統(tǒng)），需要以高一層次系統(tǒng)的特征來約束。地球科學(xué)應(yīng)用力學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)原理于地球系統(tǒng)時(shí)均需按地球系統(tǒng)的特殊性加以修正、甚至改造和發(fā)展。所以才需要建立構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)等。,2.寓于地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中的化學(xué)、力學(xué)（機(jī)械）、物理學(xué)和生物學(xué)形式的運(yùn)動(dòng)相互依存、相互制約和相互轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn),（1）觀點(diǎn)的闡明板塊聚會(huì)帶洋殼板片向大陸之下的俯沖，主要是構(gòu)造（力學(xué)）運(yùn)動(dòng)，然而，隨洋殼板片的下插，溫壓就會(huì)不斷升高（物理場變化），從而導(dǎo)致洋殼板片脫水和變質(zhì)（化學(xué)反應(yīng)），如有遠(yuǎn)洋沉積物隨洋殼俯沖，則其中所含的生物遺體有機(jī)分子就會(huì)發(fā)生降解作用（生物或有機(jī)化學(xué)反應(yīng)）。這既可說明力學(xué)、物理、化學(xué)和生物形式運(yùn)動(dòng)的相互依存和相互制約的關(guān)系，又顯示了構(gòu)造（力學(xué)）運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)了（或轉(zhuǎn)化出）物理學(xué)和化學(xué)運(yùn)動(dòng)。,接上,然而，洋殼俯沖這一構(gòu)造（力學(xué)）運(yùn)動(dòng)卻是由物理-化學(xué)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的。按板塊構(gòu)造學(xué)說，洋殼俯沖是受：（1）由地幔對(duì)流引起的海底擴(kuò)張及（2）冷的較致密的鎂鐵質(zhì)洋殼的下沉和拖曳驅(qū)動(dòng)的。地幔對(duì)流則是由地幔溫壓的不均一所致（物理因素）、后者則與放射性元素分布不均有關(guān)（化學(xué)因素）；高溫低密度流體上升、冷的高密度物質(zhì)下降（物理過程），鎂鐵質(zhì)巖石密度大于長英質(zhì)巖石（化學(xué)因素），表明物理-化學(xué)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)了構(gòu)造（力學(xué)）運(yùn)動(dòng)，所以不同形式的運(yùn)動(dòng)是相互驅(qū)動(dòng)或轉(zhuǎn)化的。,（2）方法論意義,研究和解決任何地學(xué)問題均需由各種形式基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)或側(cè)面進(jìn)行綜合分析，并應(yīng)在此認(rèn)識(shí)高度上，處理好多學(xué)科研究過程中學(xué)科之間的關(guān)系。對(duì)地學(xué)問題開展地球化學(xué)學(xué)科研究時(shí)，必須自覺地以其他學(xué)科獲得的客觀資料、規(guī)律與成果，約束本學(xué)科的構(gòu)思。應(yīng)善于將地學(xué)問題剖析為地球化學(xué)學(xué)科性質(zhì)的問題來研究，以發(fā)揮地球化學(xué)科的專長和優(yōu)勢(shì)。,3.地球?qū)尤ο嗷プ饔门c物質(zhì)（再）循環(huán)的觀點(diǎn),（1）觀點(diǎn)的闡明地球形成初期，發(fā)生物質(zhì)分異形成了地球的層圈結(jié)構(gòu)后，由于各層圈在物質(zhì)組成、能量和熱動(dòng)力狀態(tài)方面的差異及同一層圈內(nèi)組成和能量的不均一性，尤其存在著極高溫度的地核，從而使地球成了一個(gè)巨大的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)（類似熱機(jī)），必然導(dǎo)致層圈的相互作用物質(zhì)和能量交換及動(dòng)量傳遞，以及層圈內(nèi)的物質(zhì)和能量對(duì)流，推動(dòng)著地球及其層圈的發(fā)展和演化。這種地球動(dòng)力學(xué)統(tǒng)系中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在寓于其中的不同形式基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)方面表現(xiàn)是不同的。地球化學(xué)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為層圈間的物質(zhì)交換和循環(huán)及層圈內(nèi)的物質(zhì)分異和演化；力學(xué)（構(gòu)造）運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為層圈間的動(dòng)量傳遞與板塊的離散與會(huì)聚;而地球物理運(yùn)動(dòng)則主要表現(xiàn)為層圈間和層圈內(nèi)的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流。,(2)方法論意義,地球?qū)尤ο嗷プ饔脴?gòu)成了一個(gè)完整的地球動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。所有地學(xué)問題的研究均應(yīng)以地球?qū)尤ο嗷プ饔玫乃枷霝橹笇?dǎo)。例如，現(xiàn)今國際地球科學(xué)的兩大前沿領(lǐng)域全球變化和大陸動(dòng)力學(xué)研究，均是以層圈相互作用為指導(dǎo)思想，以層圈間物質(zhì)循環(huán)為方法手段。不同的只是：全球變化研究涉及的是大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈（即天、地、生）的相互作用和物質(zhì)循環(huán)；而大陸動(dòng)力學(xué)研究涉及的是地殼、地幔和地核的相互作用與物質(zhì)循環(huán)。,4.地球化學(xué)演化的旋回性和不可逆性觀點(diǎn),(2)觀點(diǎn)的闡明地球上同一地質(zhì)現(xiàn)象和作用，諸如巖漿、沉積、變質(zhì)等地質(zhì)作用與造山運(yùn)動(dòng)等，在各個(gè)地質(zhì)時(shí)代和階段均有發(fā)生，表明在地球歷史中相同的地質(zhì)事件可以重復(fù)出現(xiàn)，即發(fā)展具有旋回性、循環(huán)性或重現(xiàn)性。然而，考查證明類似的地質(zhì)事件隨時(shí)間推移會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化，如巖漿作用僅在早前寒武紀(jì)形成科馬提巖，以后則為玄武巖；沉積鐵礦類型早前寒武紀(jì)為硅鐵建造、震旦紀(jì)為鮞狀赤鐵礦、顯生宙為湖相沉積鐵礦；板塊構(gòu)造體制也只大約出現(xiàn)于18億年以后，更,接上,早的構(gòu)造體制目前尚不清楚。地球上的生物則是從無到有、由低級(jí)向高級(jí)演化，甚至突然發(fā)生大規(guī)模的滅絕（災(zāi)變）。這體現(xiàn)出地球和地球化學(xué)演化總體上的不可逆性。所以地球化學(xué)演化具有螺旋式上升發(fā)展規(guī)律。造成本規(guī)律的因素主要為：（1）地球和太陽放射性能源隨時(shí)間的衰減（不可逆的）；（2）地球各層圈相互作用引起的層圈組成和狀態(tài)的變化，尤其生物圈的發(fā)生、發(fā)展對(duì)大氣圈、水圈和巖石圈影響造成的地球表層的環(huán)境變化（不可逆的）；（3）地球在銀河系和太陽系中軌道運(yùn)行位置變化、速度的波動(dòng)、太陽亮度變化、天體的隕落撞擊等（主要引起周期性重現(xiàn)，節(jié)律或?yàn)?zāi)變）。,（2）方法論意義,進(jìn)行地學(xué)課題和地球化學(xué)演化研究時(shí)，應(yīng)以旋回-不可逆性觀點(diǎn)，或者發(fā)展論和階段論的思想為指導(dǎo)。根據(jù)循環(huán)性或重現(xiàn)性規(guī)律，將今比古的研究原則是可行的；然而根據(jù)演化的不可逆性，則應(yīng)注意這一原則只適用于地球歷史的特定階段。例如，注意不要將板塊構(gòu)造體制階段發(fā)生的地質(zhì)事件的特征和規(guī)律，機(jī)械地套用于前板塊構(gòu)造體制時(shí)期。重視地球?qū)尤εc各類地質(zhì)事件在地球歷史中化學(xué)演化規(guī)律的研究。,四、地學(xué)和地球化學(xué)主體研究的反序性,說明：除了現(xiàn)代地球表層正在進(jìn)行的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)（含地球化學(xué)運(yùn)動(dòng)）過程可以直接觀察外，絕大多數(shù)地學(xué)運(yùn)動(dòng)過程（含地球化學(xué)運(yùn)動(dòng)）均不能直接觀察，并且絕大多數(shù)屬于已完成或已結(jié)束了的過程。所以地學(xué)和地球化學(xué)研究基本是根據(jù)運(yùn)動(dòng)過程的遺跡或記錄追索運(yùn)動(dòng)過程及其歷史的科學(xué)，即基本采用反序的研究方法。因此，培養(yǎng)和具備善于取得和分析運(yùn)動(dòng)記錄的能力，這點(diǎn)是十分重要的。,2.地球化學(xué)記錄,地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的記錄是：板塊、地體、造山帶、盆地、地層、巖體、巖帶、礦帶和礦床、巖石、礦物等的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系與時(shí)空序列，以及地形地貌等。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究力學(xué)運(yùn)動(dòng)的記錄是各類地質(zhì)體的變形及其序次、特征和組合等。古生物是根據(jù)化石記錄研究生物的進(jìn)化。地球物理學(xué)依據(jù)各類地質(zhì)體的密度、溫度、磁學(xué)和電學(xué)等物理性質(zhì)，以及傳導(dǎo)熱、電和地震波等的性能來探討地球的結(jié)構(gòu)和物理學(xué)運(yùn)動(dòng)。那么什么是地球化學(xué)運(yùn)動(dòng)的記錄？,接上,我們認(rèn)為地球化學(xué)運(yùn)動(dòng)的記錄既應(yīng)該包括各類地質(zhì)體的化學(xué)和同位素組成，還應(yīng)該包括地質(zhì)體的巖石和礦物組成（各類化合物及其組合）、元素的賦存形式，各類化合物（巖石、礦物）相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化的關(guān)系與時(shí)空序列，以及各類地質(zhì)事件所反映的物理化學(xué)性質(zhì)。因?yàn)?，如果地球化學(xué)只將元素和同位素組成作為記錄，則不僅在野外工作階段根本無法進(jìn)行真正意義的地球化學(xué)觀察、建立某些地球化學(xué)研究的設(shè)想，而且還會(huì)漏失大量有意義的地球化學(xué)信息。這樣研究的指導(dǎo)思想實(shí)際上僅能是一般地質(zhì)學(xué)思想，而非地球化學(xué)思想，因而必然就會(huì)限制地球化學(xué)學(xué)科潛力與專長的充分發(fā)揮?，F(xiàn)在需要解決的問題是如何在野外工作階段，能充分地收集地球化學(xué)信息，建立起地球化學(xué)研究的工作假說，使地球化學(xué)研究能在野外和室內(nèi)連續(xù)一貫。,(3)如何提高地球化學(xué)記錄收集能力,在這方面我們的主要體會(huì)是：在地質(zhì)觀察基礎(chǔ)上，只要善于應(yīng)用礦物化學(xué)、巖石化學(xué)和地球化學(xué)知識(shí)及化學(xué)和物理化學(xué)知識(shí)，賦予地質(zhì)現(xiàn)象和事件以化學(xué)和物理化學(xué)本質(zhì)，就可獲得豐富的地球化學(xué)信息：由地質(zhì)體的巖石和礦物組成，就可知地質(zhì)體的主要化學(xué)組成，根據(jù)礦物中元素的類質(zhì)同象關(guān)系，還可推知可能會(huì)富集哪些微量元素，以及由地質(zhì)體基本化學(xué)成分推知它所具有的物理化學(xué)作用，如根據(jù)石灰?guī)r(CaCO3)屬于強(qiáng)堿弱酸鹽類的性質(zhì),就可知它能起中和溶液酸性的堿性地球化學(xué)障的作用，等等。由巖石和礦物的交代反應(yīng)關(guān)系，就可獲得有關(guān)地球化學(xué)過程及其物理化學(xué)環(huán)境的信息。如由巖石的黃鐵絹,接上,英巖化，就可知在交代過程中有大量堿金屬和堿土金屬元素自巖石帶出，交代過程屬于酸性淋濾作用。又如，在金屬礦床氧化帶中見到方鉛礦(PbS)邊緣部分被鉛礬(PbSO4)交代,后者又被白鉛礦(PbCO3)交代的環(huán)帶構(gòu)造，就可知S2-被氧化為SO42-，而溶液也由早期的酸化到后期轉(zhuǎn)化為堿性，從而獲得了礦床氧化作用過程及其介質(zhì)性質(zhì)變化的信息，等等。剖析地質(zhì)作用和現(xiàn)象的物理化學(xué)實(shí)質(zhì)。例如，巖漿形成、結(jié)晶和離溶等作用實(shí)質(zhì)均是兩個(gè)共存相間的元素分配過程及造成元素集中和分散的機(jī)制；張性裂隙的發(fā)生對(duì)流體說，實(shí)質(zhì)就是造成減壓環(huán)境；糜棱巖化使巖石粉碎、顆粒變細(xì)，即增大顆粒的表面能，導(dǎo)致地球化學(xué)反應(yīng)速率的增大，等等。,接上,圍繞研究目標(biāo)，在已掌握的地球化學(xué)記錄和信息、并據(jù)之形成的有關(guān)區(qū)域某些問題的地球化學(xué)初步認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，再考慮區(qū)域內(nèi)具有哪些適合地球化學(xué)研究的地質(zhì)條件，就可制定出進(jìn)一步深入地球化學(xué)研究的構(gòu)思與規(guī)劃，保證能更有針對(duì)性、更有效地進(jìn)行取樣及開展室內(nèi)測(cè)試和研究。循此方向，不斷努力摸索和鍛煉，就必定能改善和提高在地學(xué)和地球化學(xué)思維指導(dǎo)下的野外工作，實(shí)現(xiàn)野外和室內(nèi)研究思想的連續(xù)一貫、學(xué)科思想和研究實(shí)踐完整統(tǒng)一的地球化學(xué)研究。這樣才有利于充分發(fā)揮地球化學(xué)學(xué)科的專長和優(yōu)勢(shì)。,五、結(jié)論,各類科學(xué)的哲學(xué)思想在各該科學(xué)領(lǐng)域研究中具有認(rèn)識(shí)論和方法論的重要意義，是科學(xué)發(fā)展與開拓創(chuàng)新的戰(zhàn)略性思想指導(dǎo)。科學(xué)工作者必須學(xué)習(xí)辨證唯物論，掌握辨證唯物論思維。科學(xué)研究不僅需要事實(shí)論證和理論論證，而且還需要哲學(xué)論證。,謝謝！,