地球科学领域有哪些必读的经典著作？

源济

地球科学领域有哪些必读的经典著作？

作者 / 青铜马弓手

世界地球日（4.22）将至，世界读书日 (4.23) 还会远吗？

地球是本关于时间和空间的书，几百年来的地学家们，试图用各种方式去解读地球这本「大书」，出现了许多著名的论战，这些促进了地学理论的发展和成熟。

下文所要介绍的是，关于地学家们如何读这本「大书」的书。

包括 2 本奠基性著作和 1 本科普书籍，

介绍了地质学诞生与发展的来龙去脉，揭示了地质学这门学科的内在灵魂和志趣所在。

莱伊尔：《地质学原理》；

魏格纳：《海陆的起源》；

许靖华：《搏击沧海—地学革命风云录》。

（最后一本强烈推荐，同样推荐许靖华先生其他科普作品）

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0.为何还要读经典？

说起科学领域的经典著作，首先想到的一定是北京大学出版社的科学元典系列。

地球科学有两本入选：莱伊尔的《地质学原理》，和魏格纳的《海陆的起源》。

就好像，谈到物理学的经典著作，你会想到牛顿的《自然哲学之数学原理》，麦克斯韦的《电磁通论》等；谈到数学，你会想到欧几里得的《几何原本》等；谈到生物学，你会想到达尔文的《物种起源》，等等。

这都是些出圈的著作，反而连专业人士都没有做到「必读」。

大多经典著作可能已经「过时」，没有学习教材和论文，来得系统，前沿和高效。

然而，下文所介绍的经典著作并不包括专业教材。

教材当然可以成为经典著作，但它的实用性和工具性更强，更适合从业人员。

除非出野外，或是睡在实验室，应该很少有人会把专业教材当做枕边书。

此前也在知乎上推荐过地学领域的一些专业教材，感兴趣的可以移步：

教材能给我们建立系统性学科框架，也提供了丰富的内容，供我们随时翻阅查询。

经典著作是这门学科的缘起，其中理论或许过时，读之对发表期刊论文、评职称几乎没有直接帮助。

那么我们还要读经典吗？我认为非常必要。

复旦大学哲学系王德峰教授曾在一次演讲中，讲到这样一段话，大意是：

当一个数学系的博士生导师，给他新招的博士生交代的第一个任务，让他去读欧几里得的《几何原本》，这意味着什么？《几何原本》的几何学知识恐怕你在初中就已经掌握，你也许已经掌握了许多几何学的知识和解题技巧，但你未必领会了几何学的精神，你要去触摸元典。

同样，我们也许看过很多教材，掌握很多地学的知识，能认识岩石、解析构造、能熟练运用板块构造理论夸夸其谈，对地学界最新的进展了如指掌……

但是未必领会地质学的内在精神，这些鲜有老师能够传授。

这是一门学科的内在灵魂和志趣所在，是最振奋人心的内容。

即使你不懂地学，仅有高中地理的知识，也不妨读一本元典，感受学科建立之初的艰辛，范式革命时的激荡，体会这门学科的独特魅力与精神内核，这些已经遗失的东西。

我对此深有感触，自己对地质学的热情，确实与较早地、模糊地接触了这几本经典有关。

虽然大部分内容都已忘记，但我眼前却时常能够浮现出先辈们的身影。

有个比喻说得好，读过的书就像吃过的粮食，会化作我们的血肉。

经典著作，更是如此。

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1.《地质学原理》莱伊尔

莱伊尔是现代地质学之父。

地质学渐进论和「将今论古」的现实主义方法的奠基人，均变说的重要论述者。

当年身为贵族的达尔文老师，就是读了《地质学原理》第一册才误入歧途，

口误口误，是打开新世界的大门。

之后达叔勇闯加拉帕戈斯群岛，捉虫逗鸟，与猴结缘，茅塞顿开，写下《物种起源》。

《地质学原理》是我的地质启蒙书。

2012 年，大学录取的那个暑假，为了提前做点功课。

我坐在母亲的缝纫机上，从正午蝉噪，读到夜间蛙声一片，大半个夏天都给了这本书。

当年还做了很多笔记，可惜现在不在案头，也未电子化。

现在再去看这些早期学者（贵族）们对地质现象的分析，有很大的局限性，

但是充满了思想的萌芽和探索的乐趣，地质学正是以此开端。

这本书前面的章节，主要介绍了地学诞生之初的几次关键论战：火成论与水成论，渐进论与灾变论。

后面主体部分记录了莱伊尔在各地进行的科学考察，对其渐进论和将今论古思想的发展和运用，以及对前人研究的评价。

这本书有好几卷，先后出版于 1830 年前后。

此前的地学思想，受到《圣经》「大洪水」等创世思想的严重影响。

论战中，菜伊尔广泛而系统地论证了渐进论的核心“将今论古”的现实主义理论和方法，并概括成为一句名言：「现在是了解过去的一把钥匙」。

莱伊尔以渐进论驳斥了居维叶关于地球历史多次灾变的理论。

地质学经过对灾变论的批判，抹去了居维叶给地球发展史涂上的神秘色彩，把地质学引向了进化、科学的发展道路。

正像恩格斯在《自然辩证法》一书中指出的：

莱伊尔第一次把理性带进地质学中，因为他以地球的缓慢的变化这样一种渐进作用，代替了由于造物主的一时兴发所引起的突然革命。

莱伊尔之后的地质学逐渐摆脱了「大洪水」、「神创论」等神秘主义思想，

「将今论古」的实证思维，给地质学带来了理性思辨，使地质学开始成为一门学科。

当然，莱伊尔的渐进论思想导致了后来固定论的思想占据上风，这需要新的科学范式出现。

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2.《海陆的起源》魏格纳

目前，地球科学的支柱理论是「板块构造学」，而魏格纳提出的「大陆漂移」学说，正是板块构造理论之滥觞。

作者魏格纳本是一名德国气象学家，其在地质学领域有两大贡献：

其一是最早提出月球的环形山是陨石撞击成因；

其二就是大陆漂移学说，这是他毕生最伟大的贡献。

莱伊尔之后的地质学界，均变论是主导思想，最终走向极端——固定论思想。

大陆漂移学说代表的是活动论。

魏格纳的故事家喻户晓，高中地理书上就有涉及：

躺在病床上的魏格纳，发现南美大陆东侧与非洲大陆西缘的几何学轮廓可以完美拼合。

于是他开始思考，现今各个大陆，是否由一个超级大陆裂解分离形成。

其实，早在 1596 年的奥特柳斯、1620 年的培根、1750 年的布丰、19 世纪初的冯堡、1858 年的佩莱格里尼、1885 年的休斯等人，都观察到了这个现象。

但无人去进行真正的实证研究。

魏格纳没有仅仅停留在想法层面，他跑遍了大西洋两岸，开展了系统研究。

综合地形地貌、地层、构造、古生物、冰川、古气候等众多证据，提出了「大陆漂移学说」，这本书就是介绍这个学说及其证据。

莱伊尔 “将今论古〞的历史方法论给地质学带来了理性，这在地质学史上具有深远响。

魏格纳不但充分地运用了这一历史方法论，还由此推导出「以古论今」，即借由现实追溯历史，用历史解释现实，这样地球就成为一个现实的、历史的整体。

可惜的是，这个具有划时代意义的学说，并没有得到当时学术界的认可。

魏格纳的思想在他的一生中从未得到证实。

1930 年，50 岁的魏格纳第四次踏上格陵兰岛，一去不返，长眠冰雪之中。

直到上世纪六十年代，海洋地球物理和大洋钻探的发展，逐渐发展出「海底扩张」和「板块构造」学说，魏格纳的思想得到了发扬，一直影响后世。

由「大陆漂移学说」发展出的「板块构造理论」，被认为是与生物进化论、相对论、宇宙大爆炸和量子论并列的百年以来最伟大的科学进展之一。

这是也是我要介绍的第三本书的内容。

《海陆的起源》早已出圈，成为中学生的必读书目。

这几年还陆续出版了许多不同译本。

这几本我大概翻了翻，新出版的书籍装帧和排版上虽好，但有的在内容上做了删减。

内容质量上，本人更推荐科学元典系列的版本，而且这种装帧，真有些「元典」的感觉。

还有的改名为《大陆漂移学说》，2021 年由地震出版社出版，「地球科普翻译组」翻译。

这是我无意中在学校图书馆发现的，书中增加了一些「专家评述」、「研究进展」和「延伸阅读」等内容，对于非地学读者比较友好，同样推荐阅读。

另外，为了照顾更多的中学生读者，使其在短时间内能了解原著的精华，北京大学出版社 2021 年还出了学生版，我没翻过，不知内容如何，想必不会差。

如果还是读不下去，建议读这本科普小册子《漂移的大陆》，作者是同济大学金性春，我当年就是先从这本小册子入门，此后一发不可收拾。

3.《搏击沧海—地学革命风云录》许靖华

这是我要重点推荐，更适合大众的科普著作。

如上文所说，魏格纳的「大陆漂移学说」并未得到学界的认可。

直到 20 世纪 60 年代，地球科学经历了一场科学范式的大变革。

大洋地球物理探测发现了海底磁异常条带，

转换断层和俯冲带，证明了海底扩张，孕育了板块构造理论。

直接挑战以「固定论」为基础的「地槽论」的百年统治。

但是，如果没有「深海钻探计划」和「格洛玛•挑战者」号用经典的地质学方法逐一证实那些新的思想，这场革命就不可能在不到 20 年的时间里取得彻底的胜利。

这本书主要是介绍这次地学革命。

作者是 “深海钻探计划”的许多重要航次的参加者和领导人，亲身经历了这场革命的全过程，

而且在这一过程中完成了从一名「固定论者」 到「新思想旗手」的转变。

本书的大部分内容，都是作者亲身经历、参与创造的历史性事件。

许先生毕业于国立中央大学地质系，此后留美深造，先后入职加州大学和瑞士苏黎世联邦理工学院。

曾担任国际沉积学会主席、国际海洋地质学委员会主席、是欧洲地球物理协会创始人之一，曾多次参与国际大洋钻探计划。

沉积学界最高荣誉童霍菲勋章、地质学界最高荣誉沃拉斯顿奖章、美国地质学会彭罗斯奖章等，尽收囊中，是目前成就最高的华人地质学家。

为什么说着这是一次地学革命？

因为此前的地质学还主要是一门经验学科。

地学革命并不仅仅是引进了一种新的大地构造理论。这场革命的实质是把地质学从一种爱好（好比「集邮」）转变成了物理科学。经过这场革命，地质学不再是对矿物、岩石、化石、地层、构造、地形等等现象的描述，它己经成了研究地球上「一切现象」的物理、化学和生物作用过程的一门科学。

此书的缘起，是要消除科学家与人民大众之间的鸿沟。

1979 年夏，我从藏东度假归来。甫至成都，即收到 Hoimar von Ditfurth 的来信，邀我写一本关于大洋钻探的通俗读物。von Ditturth 年轻时当过医生。他从医生与患者的接触中体会到，在科学家与人民大众之间，横亘着一条思想交流的鸿沟。

书中穿插了许多科学家们的小故事，涉及科研交流以及生活日常。

向公众们展示卓越的地质工作者怎样工作和思考？

撰写本书的动机之一，是为了还地质工作者以本来面目。在好莱坞的电彤或某些惊险小说里，地质工作者常常被描写成呆头呆脑的碌碌无能之辈。由于地质学不在中学教学内容之列，许多人对地质学知之甚少，更不了解献身这一事业的许多人物。卓越的地质工作者，同其他行业的伟人一样，具有忘我的献身精神。他们中间的大多数人并非盲从的宗教信徒，而是气质不凡的科学巨匠。

呆头呆脑的地质学家，就像是这样：

美剧生活大爆炸，加州理工大学地质学教授伯特

对于非专业人士，这次科学革命是一次很好的范例。

就像上世纪初几十年里物理学的革命，这次地学革命在地球科学界也是这个地位。

这本书撰写本书的另一动机，是为非本专业人士提供一个科学研究的范例。科学是人类同自然搏斗的经验,总结。它既能给人满足、快乐和成就感，也能带来迷們、失望，甚至愤怒和悲哀；既有忌妒、自私、安自尊大和渺小，也有豁达大度、质朴、虛怀若谷和公正无私。在我们的事业中，错误是难免的。我们都犯过这样或那样的错误。在本书中，我试图分析一些人为的感情用事导致的错误，当然也包括对我自己所犯的错误。

作者本人曾是坚定的「固定论」者，最终成为新思想的旗手。

这种否定自己的转变非常困难，这是真正的科学精神，适用于任何学科。

作者在书中详细介绍了他思想转变过程中的纠结、挣扎和痛苦。

许靖华先生还健在，我念硕士时，有幸听过他在我们学校的演讲，报告主题竟然是癌症起源……，从生物进化的角度探究癌细胞的源头：「An Outrageous Hypothesis on the Origin of Cancer」。

老爷子九十多岁，体格清癯，精神矍铄，每每谈起科学，两眼放光，活力无限。

许靖华先生还有几本科普书也不错。同样推荐：

（1）《大灭绝——寻找一个消失的年代》：

这也是一本打开就放不下的书，作者用通俗活泼的文字，介绍了古生物演化历史。

着重描写了自十八世纪末恐龙化石出土以来，直到深海钻探计划，一切有关古生物演变及环境变化的研究历程，揭示出因深海钻探计划的成功，改变了人类对地球生命史过程的了解。

长期以来，人们一直认为，生命的历史就是物充天择、适者生存。

处于逆境的老物种不断被它们的新兴的近亲所取代。

深海沉积物的研究，包括深海钻探计划的研究，否定了达尔文的主观主义臆测。

6500 万年以前的大灭绝是陨石撞击作用引起的环境灾难的结果。

《大灭绝》中指出地球生命历史过程并非残酷的争斗，互助共存是通则，互斗而亡才是特例。

人类如果破坏了环境，只能自食其果，走向灭亡。

许靖华更倾向于中国哲学中的「天人合一」，不是很赞成「物竞天择」。

（2）《古海荒漠—科学史上大发现》

这本书像是一本考察笔记：记述了 20 世纪 70 年代，作者与一群科学家出海进行考察，通过地中海的岩心，证实了地中海曾经干涸为沙漠。

最初的证据是由挑战者号的岩心提供的。

那一段岩心看上去就像一个迷你的「亚特兰蒂斯之柱」。

地中海的第二个航次就是专为验证这一看似荒唐的想法而设计的。

许靖华本人就是亲历者，相关学术成果可见他本人在 Nature 发表的两篇文章：

《大灭绝》与《古海荒漠》的主要内容，在《搏击沧海》中都有专门的一章介绍。

（3）《气候创造历史》

许先生从气候变迁角度，解读人类的文明进程，涵盖地质、气候、生物、考古、政治、语言、军事、人类学、历史学等。

目录如下：

本书的写作风格比较有趣，用作者本人的话来说，就是将绘画风格融入科普写作。

作者深入浅出，在信息量巨大的前提下保证了可读性，穿插了很多精彩的小故事，其间还就许多历史悬案给出了大量推理和研判，提出了自己的独到观点。

至于本书观点如何，论证是否充分，读者可以自行判断，但我保证，这绝对是一本轻松、诙谐、能够打开思路的书。

此外，对老爷子本人感兴趣的朋友可以阅读他的自传：

（4）《孤独与追寻——我的青年时代》

我一直留着，没舍得读，最近刚开始看，悔不早读几年。

扯远了，回到《搏击沧海—地学革命风云录》。

许先生的原稿是英文版，经起学生何启祥老师翻译成中文版。

行文流畅，通俗易懂，无论你是否有地学基础，都可放心食用。

4.尾声

什么是好的科普？

就是你看着故事就学到了知识，随便翻开一页就能读下去，读着就放不下了，不知不觉就读完了。完全没有我在学知识的负担，却能享受学到知识的快乐。

什么是好的文字？

好的文字，行云流水，读者没有过多负担，就像坐电动扶梯，站上去，不吃力，就到了楼上，既无需费力一步步拾级而上，也不会错过层间风景。

《搏击沧海—地学革命风云录》的笔者和译者，共同诠释了这样的好科普、好文字。

水成论与火成论，灾变论与均变论，固定论与活动论，槽台学说与板块构造学说……

这几本书系统介绍了地学发展过程中的这些关键事件，

任何一门学科都是在矛盾的对立统一发展而来。

板块构造理论当然不是地学的终点，

板块构造起源、动力、登陆等问题都尚未得以解决。

我们期待新的地学革命。

正值世界地球日和世界读书日临近。

好的科普书，除了科学普及，必然充满人文关怀。

最后，我想用《搏击沧海—地学革命风云录》，这本出版于 1982 年的经典科普书的尾声，作为本文结尾：

我们应当担心什么？

谁是我们的敌人？

我以为，我们的敌人是对人类面临的灾难无动于衷的冷漠态度。

这些人造的灾难正在威胁着全球的许多物种，

包括人类自己。

SAR

好文，谢谢介绍许靖华