李廷栋：地质演化的前进性和阶段性
█ 李廷栋 研究员、中国科学院院士、中国地质科学院原院长
由朱训同志运用马克思主义的哲学观，结合着地质构造演化的规律，提出的“阶梯式发展理论”，他认为阶梯式发展是一个非线性上升的前进的运动过程；是从一个台阶上升到另一个台阶，从量变到质变的过程。这是贯彻“科学发展观” 的理论探索，是符合科学发展观的要求的。我们仅就地质构造发展演化的有关问题谈点看法，与大家共同探讨。
一、地质学科的主要特点
首先我们知道地质科学是一门探索性很强的科学，恩格斯曾经说: “地质学按其性质来说主要是研究那些不但我们没有经历过，而且任何人都没有经历的过程。所以要挖掘出最后的、终极的真理就要费很大的力气，而所得是极少的”。探索它的另一个原因是，地质学研究的对象主要是地球，而地球是一个十分复杂的球体，其组织结构及其发展演化的历史都极其复杂。人类对地球研究探索几个世纪，仍有许多问题限于一知半解。
地质科学的第二个特点，它是一门全球性的科学。地质科学的根本任务是研究地球、认识地球，并利用这种认识去管理地球和保护地球，以保障人类生存和可持续发展的自然资源的供给和优化人类居住的环境。板块构造为地质科学的发展提供了全球研究的框架，推进了地质科学向全球化方向发展，树立了人们的全球观。通过一系列国际合作项目的实施，已经初步建立了全球岩石圈结构、构造和演化的基本认识，为地质科学向地球系统科学方向发展奠定了基础。
地质学的第三个特点，它是充满了辩证唯物主义哲理的一个科学。科学的地质学是在与“神创论” 的斗争中发展起来的。中世纪的欧洲，地质学被神权统治着。从17 世纪中叶开始，笛卡尔、莱布尼兹、布丰等为代表的科学先驱先后提出地球演化和起源的学说，逐渐攻破了“上帝创造地球” 的唯心主义观点。
19 世纪上半叶的“灾变论” 和“均变论” 之争，把进化论带进了地质学。1809 年，法国生物学家拉马克第一个对“物种不变论” 提出挑战，半个世纪以后，达尔文的《物种起源》 发表，经过一场大论战之后，进化论几乎赢得全世界，获得科学界的普遍认同。地质学所研究的陆地与海洋、侵蚀与沉积、隆起与沉降、建造与改造，以及突变论与均变论、水成说与火成说等，都是矛盾对立的统一，都蕴含着丰富的哲理。矛盾着的对立的双方互相斗争的结果，无不在一定条件下互相转化。也就是说地质过程的很多方面都是充满了矛盾，互相矛盾的斗争。比如说一些地方今天被侵蚀，在另外的地方进行了沉积等等，发展就是这样一个过程。
二、地质发展演化的前进性和阶段性
我们地球是一个“活” 的星球。地球上有大气、水、生物，还有火山、地震等。地球在其发展演化的46 亿年的漫长岁月中，经历了多次沧桑巨变，由原始的“混沌” 状态逐渐形成具有明显圈层结构的球体: 大气圈、生物圈、水圈、岩石圈。固体地球又分异为地壳、上地幔、软流圈、下地幔、地核等。
尽管地球的发展演化十分曲折、复杂，但总的发展趋势是前进式的，又是分阶段性的。恩格斯说: “在地球上，运动分化为运动和平衡的交替: 个别运动趋向于平衡，而整个运动又破坏个别的平衡”。地壳运动，不论在时间还是空间上发展都是不平衡的。有时处于相对平衡的状态，表现为长期缓和的运动；有时处于显著变动的状态，表现为急促强烈的运动，并且总是由长期缓和的运动转化为急促强烈的运动，引起地壳演化上的飞跃。这就是说，强烈的地壳运动即我们常说的构造运动并不是在地质历史上连续不断发生的，而是在某些时代特别强烈。地壳运动的每一次飞跃，都给地壳带来质的变化，使地质的发展显现出阶段性来。这就是说我们地质的演化确实是逐渐前进的，但是又是分阶段的。
我们中国地质构造的发展情况，我们以最早的阜平运动、吕梁运动、晋宁运动和印支运动4 个期比较大的构造运动为界，可以把中国东部地质构造历史划分为五大阶段，这五大阶段就是这里所说的，首先是前阜平阶段，就是25 亿年之前的这个阶段，然后是25 亿到17 亿年阜平和吕梁之间的阶段，后来经过吕梁运动，以后就进入到吕梁和晋宁发展阶段，8 亿年到10 亿年，又是一个相对平衡中间的发展过程，后来又进入到晋宁印支阶段，以后又是后印支阶段。
每个发展阶段，都具有不同的沉积建造、岩浆建造，具有不同的生物群落和不同的地质事件。总体上是一个由简单向复杂、由低级向高级发展的过程。中国地质构造发展演化经历了一个缓变也就是平衡发展到突变，就是平衡间断，这样一个交替的发展过程。
我们再看青藏高原的隆升，大家知道青藏高原的隆升是我们这个地球最伟大的一次改造事件，也就是从白垩纪末期以来，由于印度板块与欧亚板块的碰撞拼合和挤压，青藏高原的隆升经历了一个抬升与剥蚀的消长平衡、构造抬升与均衡隆升更迭、缓慢隆升与快速隆升交替的复杂隆升过程，也经历了一个前进式的多阶段隆升过程，我们把青藏高原隆升划分为3 个阶段，也有将其划成4 个阶段，不管怎么样，都是分阶段的。比如从青藏高原来看，我们划分的第一个阶段叫做俯冲碰撞隆升阶段，这个阶段是由印度板块向北的俯冲、挤压使冈底斯地体隆升并形成岛弧型火山－深成岩带，其南麓形成“冈底斯磨拉石带”，这个时候冈底斯山海拔高度就达到了1000 ~1500ｍ。
这个阶段完了以后，经过一段相对平衡的演化阶段，最后进入汇聚挤压隆升阶段。从始新世末期以来，印度板块持续向北推挤及北部刚性地块的阻挡，使高原地壳大规模缩短、加厚，高原持续缓慢抬升；喜马拉雅地区出现大规模冲断、推覆构造及淡色花岗岩的侵入；高原内部形成山、盆相间的构造格局，中新世末期，高原形成一个准平面，海拔为1000 ~1500ｍ。
第三个阶段为均衡调整隆升阶段。自上新世开始，由于重力均衡调整作用，高原进入以大幅度整体隆升为主的新阶段，在高原周边形成巨厚磨拉石沉积。在喜马拉雅山南缘形成了2000ｋｍ 长的磨拉石带。另外在塔里木盆地南缘河西走廊也形成了磨拉石带，这也是一个不断有渐进式的隆升到强烈隆升的发展过程，即也是一个阶梯式的发展过程。
三、生物演化的渐进性和突变性
第一个问题，古生物学研究表明，生命运动是世界上最复杂的运动。恩格斯在《自然辩证法》 里说: “不仅整个地球，而且地球今天的表面以及生活于其上的植物和动物，也都有时间上的历史”。
达尔文的《物种起源》 “第一次从生物变异—自然选择—物种形成—生物演化逻辑系列中成功地论证了生物与自然环境的对立统一”。认为“所有物种都曾经历过某些变化” “新种是陆续慢慢地出现的” “各物种变化的速度互不相同，有快有慢。物种一旦灭亡，即不再重现，此即生物演化的不可逆性”。
近年来的研究说明: 生物演化是渐变和突变交替出现的，也就是说在生物演变的漫长过程中出现过多次大大小小的突变事件，亦即所谓的“间断平衡”。
从地质历史上的生物灭绝事件我们可以看出: 在地球历史上，曾发生多次生物灭绝事件，其中大的生物灭绝事件发生在寒武纪末、泥盆纪末、二叠纪末和白垩纪末。其中以二叠纪末及白垩纪末的生物灭绝最为惨烈。
在石炭—二叠纪时期，地球上生物十分繁盛，包括原始爬行类、两栖类、珊瑚、海百合等海洋生物及大量植物，到二叠—三叠纪之交，大约在2. 5 亿年，绝大部分物种消失，海洋只剩下了一些贝壳类的生物，陆地只剩下一些灌木和蕨类，大量的都消灭掉了。
白垩纪的时候，海陆生物有2868 个属，经过白垩纪末的生物灭绝事件，到古近纪和新近纪的时候，早期只剩下1502 个属，也就是说48%的生物属灭绝了，最著名的恐龙灭绝事件就出现在白垩纪末期。
至于生物灭绝的原因众说纷纭，有陨击说，当时有陨石撞击地球，火山爆发，满天都是乌云，最后导致火山爆发，造成植物大量灭亡，植物灭了以后，动物没吃的，慢慢的动物也灭绝了，说法很多，还有火山说、冰川说、干旱说、高温说等，不管怎么样，生命的演化从历史上看，是从渐变到突变发展变化交替的过程。
我们再看地质历史上生物的创新实践。在地质历史时期，生物界有过多次“生物创新” 事件，也叫做生物大爆发，代表生物的“跃进式” 的发展，地层古生物界称之为“生命大爆发”。最著名的“生命大爆发” 事件发生在5. 3 亿年前后的寒武纪早期的“澄江动物群”。这个在我们国家发育得特别好，非常著名。也就是说在短短的几百万年时间里，对人类历史是很长了，对于地质历史是很短暂的一个时段了，就迅速爆发出绝大多数动物门类。这一时期既有原口动物，包括各类节肢动物门、腕足动物门、软体动物门、环节动物门等，也有现生后口动物门类，包括脊索动物门、半索动物门、棘皮动物门等。同时也创生了一些灭绝动物门类，如古虫动物门、叶足动物门等。根据统计，“澄江动物群” 现在已经发现了大概200 个物种，除了几个藻类的，有177 个属和193 个动物种，分属16个动物门类。
“自然界是检验辩证法的试金石”，“自然科学为这种检验提供了极其丰富的与日俱增的材料，并从而证明了，自然界的一切归根到底是辩证地而不是形而上学地发生的”。我们加强对地质学的研究，将为检验和发展辩证法提供更多材料，做出更大贡献!
我们中国的情况，在这方面更有有利条件，因为我们中国的地质构造十分复杂，而且某些地方现象又非常特殊，是世界其他地区罕见的，甚至是绝无仅有的。所以，我们国家的地质研究，不但可以为我们国家经济社会的可持续发展做出贡献，为减轻自然灾害做出贡献。而且对地质科学理论也会做出重大的贡献，因此笔者让我们的学生一块儿讨论，就是要鼓励他们学习哲学，学习辩证唯物论，用辩证唯物论和我们地质科学研究相结合，把我们地质研究搞得更好，搞出一些创新性的科学成果，使我们国家从地质大国变成地质强国，为我们国家的经济社会的发展做出贡献，为地质科学的发展做出贡献。
本文摘编自《阶梯式发展论: 地学哲学研究之启迪》（朱训，林芳编著. 责任编辑: 张井飞. 北京: 科学出版社，2017. 3）一书。
(地学哲学文库: 19)
ISBN 978-7-03-051488-2
阶梯式发展论是对马克思主义波浪式前进、螺旋式上升发展观的理论创新，是马克思主义发展观的中国化。《阶梯式发展论: 地学哲学研究之启迪》收录了朱训同志1991 年首次提出阶梯式发展论以来发表的有关阶梯式发展论及实践的主要论述，同时，也收录了部分其他专家学者对阶梯式发展论在不同领域应用的相关研究论文。
作者 | 王文兴 | 彭建兵 | 施雅风 | 李德仁 | 邹逸麟 | 何一鸣 | 武芳 | 吴朋飞 | 黄汲清 | 刘东生 | 袁再健 | 刘国纬 | 王铮 | 吕宪国 | 王缉慈 | 白光润 | 李小文 | 丛树铮 | 李小建 | 尹祥础 | 龚子同 | 唐领余 | 叶大年 | 方创琳 | 刘敬党 | 吴时国 | 谢克昌 | 刘池洋 | 程维明 | 陈士林 | 胡兆量 | 刘晓燕 | 姚士谋 | 朱定局 | 王颖 | 姚鲁烽 | 范英 | 孙斌栋 | 周建华 | 尹章才 | 徐宗学 | 陈镜明 | 郑伟 | 余新晓 | 谢树成 | 廖小罕 | 周成虎 | 于伟 | 冯辉 | 张康聪 | 朱敏 | 阳友奎 | 陈鸣 | 许红 | 张志南 | 陈建平 | 申萍 | 黄文江 | 董为 | 雷廷武 | 刘斯宏 | 吴忱 | 徐青 | 李江海 | 吕拉昌 | 郭友钊 | 赵秀丽 | 师永民 | 邓天龙 | 刘晓燕 | 朱训 | 郭纯青 | 张国民 | 张远 | 黄文江 | 方红卫 | 薛国强 | 王治华 | 梁顺林 | …
（本文编辑：刘四旦）
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