重新思考地质学与矿床学(二)

  第五是要懂得哲学指出的认识事物因果关系的重要性。

  没有弄清楚事物的因果关系,就等于没有真正认识这个事物的道理。没有真正认识事物,就不可能获得其因果规律,这是一个十分浅显的哲学道理。我在引子里特别找了列宁的话“‘物本身中’含有‘因果依存性’”。不懂得雷的成因,却懂得安置避雷针防治雷击灾害,那是绝对不可能的。因此矿床成因与找矿方向就成为矿床地质学的核心课题和必然选择的研究思路。新中国成立头30年,或者说李四光先生的影响尚存的时期,没有人敢乱说乱动、抛弃这个方向。

  经过“文革”浩劫的冲击和“不科学地质学”潜在思潮泛滥,一种严重趋势表现为,不研究成因不仅仅可以确立找矿方向,而且时髦并引起轰动、成为潮流。如“成矿系列是在一定的地质单元内。在一定的地质发展阶段,与一定的地质作用(按:指岩浆作用、沉积(成岩)作用、变质作用)有关的不同地质发展演化阶段中,不同地质部位,形成的互有成因联系的各种矿种、各种类型的一组矿床”[36]。实际情况是,矿床的成矿期既不确切,地壳上也没有与一种地质作用有关、与另一种地质作用无关的矿床(注意,这与“事物是有机联系的”哲学原则直接冲突,属于孤立、片面、静止地看问题的思想方法),由此就不可能产生“互有成因联系”的“一组矿床”。而这样的“成矿系列理论”,竟然还可以“进一步发展和完善”,弄出“成矿系列组”“成矿系列类型”“成矿谱系”“成矿系列全位和缺位”等新概念,并且找矿靶区验证效果如何好、发现矿床(矿产地)多少处,神乎其神。

  其实,这不过是新瓶装旧酒。

  地质队普查找矿的程序,是经过踏勘认为值得普查者则编写设计,因地制宜抄来几句风行的理论,之后开展工作,从来不根据什么理论确定普查点,因为没有什么理论可指导找矿。所谓“值得普查”主要是考虑两条,一是找矿标志,二是相对性,比较踏勘过的其他矿点,择其找矿标志优者。在“文革”之后,什么算“优”,就因人而异了,有择生活条件优者(当年地质队的确也有其苦处,年复一年爬山,在找矿标志都不理想时,找个生活条件好些的地方过渡几个月,也算是一种选择),勘查报告上则写几句当时流行的理论。待到找矿取得效果,在需要的时候,照样可以说是什么理论指导找矿取得成效了。大体上说,层控成矿理论流行前是“岩浆期后某温热液矿床”,之后是某层位“层控矿床”,“文革”中某些省区是某“构造体系控制的矿床”。这是一种找矿成效;没有查明矿床成因的所谓成矿预测,在全省1∶50万编图的基础上,广东省(含海南省)在1980年7月就已经完成,广东省1∶50万成矿远景区划提出了预测区Ⅲ级区6个、Ⅳ级区18个、Ⅴ级区59个。笔者1980年5月独自完成的韶关—乳源地区1∶5万成矿预测,在Ⅴ级区内划分了A、B、C共8个预测区,其中A类4个预测区之一的贼佬顶锑矿,被查明达中型。广东省地质局1978年至1991年,开展过矿产区划、成矿预测、资源总量预测6次,某些矿组多次进行区划,每次都划分出不同级别的找矿预测区、远景区、成矿区、靶区。这些工作全部的诀窍在于:划分这些“区”的原则是将矿床、矿点、找矿标志密集区圈出来,作为低级别的区,将地质条件相当的若干个低级别的区圈出来,作为高一级的区,按环太平洋成矿带为Ⅰ级带排序。试想,找矿怎么可能离开这些地区呢。行外人只是不懂什么叫“地质条件相当”,其余毫无奥妙可言,他们没有声称有什么新理论证据。如果懂得个中奥秘,早可叫嚷是根据什么科研成果、什么新理论产生找矿效果—弄个新瓶子来的。只是他们老实承认所据为现有理论和相关规程规范要求而已。

  没有矿床成因研究基础,不知道矿床为什么产生在它出现的地方,就不可能真正指导找矿,不论人物、来头、阵势多大,验证效果多好,都不是什么理论指导下找到的矿产地。从内容和形式的角度说,所谓有找矿效果,是形式在起作用。

  第六是要认识地质现象、理解地质作用。

  认识地质现象、理解地质作用是研究地质学的基础。如果将劈理当斜层理,去传播层控矿床论理,只能是一团糟。这一点无须细说。火山雷雨中水的来源被解释为岩浆里有大量的水[18];“火山水”注释称高热的岩浆含有水“多达10%左右”[18];火山在深海喷发“是重要的造矿场所”[21]。幸好《地质辞典》还没有解释“火山发光云”等许多奇怪的火山现象。如此地质学思维传播,社会上就有庞贝人死于维苏威火山喷发出来的“毒气”、“污染性坠尘”等说法[10],将火山的所有现象和产物,都看成岩浆自身造成的。对于地下岩浆现象,地质学家的认识也基本上是错误的。岩基成矿说有所谓“岩浆树”,围绕岩浆体结下各种矿产的“果”;解释的原则是地质学界岩浆现象与产物的内因论,将所有岩浆现象统统看成由岩浆本身造成。由此形成矿床地质学家们的岩浆作用万能论,从玄武岩分异出花岗岩到岩基成矿说,到火山热液成矿说。基性岩浆只与有限的矿种相关,因而只好独树一帜,称镍、铂族元素等相关矿产的矿质,来自基性—超基性岩浆,有所谓“岩浆矿床”。花岗岩的作用尤其被弄得玄乎其玄,并且根深蒂固。如最普通的铁矿,中国的和世界的资料,都比较一致地表明,铁矿储量所占比例(%):岩浆型7.6,接触交代型2.4,热液型0.5(算它属于“岩浆热液”),总共不过10.5,《中国矿床》[28]却在这个百分之十里钻了进去、重点讨论,铁矿的成矿规律当然不可能找到。按理说,不论是花岗岩化还是地壳重融,岩浆的作用,本来就是将原来经过分选,已经沉积分异成为不同组分的地层(物质的聚集作用,广义的成矿作用),分散开来,变成均匀的、各向同性的结晶岩石。这是成矿作用的反作用。倒是花岗岩浆有钾、钠等碱质,是高温熔融体,固结前是低强度的、固结后却是高强度的边界条件,这三方面4个物理因素与由压力、温度条件改变产生的化学因素(地球化学场),在成矿过程中的作用是巨大的。

  像岩浆岩的侵入说,出露面积上千平方千米的岩体,它的侵入空间由谁提供呢?这样最简单的问题,都无法回答,却根本不敢思考它的真理性,进而提出疑问,令笔者混沌了几十年。花岗岩化说、地壳重融说不论是否是最后的真理,毕竟不存在那种最简单侵入空间问题;槽台—地洼学说只强调建造,有复理石建造者称为活动带,只有结晶基底的地盾于是称为稳定带,这就错了。其实建造与改造、剥蚀与堆积是对立统一的,上万米的复理石建造从何而来?与地槽相伴的地盾被称为稳定区,同样是对地质作用的一种不理解,而这是极为有害的。

  矿床地质学对沉积作用、变质作用等地质作用的认识大体是正确的,但是层控矿床理论风行时,沉积岩石学热过一阵子,岩相古地理热过一阵子(成立过“地质部岩相古地理协作组”),一些研究家试图从同生、准同生角度解释那些低丰度元素矿床的形成原因,出现对矿床的层控作用理解的重大偏差。层控矿床理论并没有赋予层控矿床以成因含义,广东地质局莫柱荪先生却认为层控矿床应当属于一种成因类型,赖应篯先生沿成矿的“同生理论”方向研究,他们都撰文纪念孟宪民先生[37][38]。前者认为层控矿床理论如果不算成因类,“问题又会回到老的争论上面去”(指如何解释矿床沿层产出)[39]。后者更沿着孟宪民先生的矿床“同生理论”和用于实践为“沿地层找矿”的思路,发展至认为“古气候、古水文、古地理、古洋流、古生物(包括古生态)等等,都将在不同侧面或场合参与成矿作用”[38],认为古沉积盆地的独立的汇水—径流—排泄单元,尤其是集中排泄条件,对于形成超大型矿床具有决定性意义,核心问题是古水文地质条件和古水文地球化学问题[40]。矿床同生的观念达到了顶峰。这些思路和研究,他们都没有延续、没有深入,而改弦易辙研究其他课题。因为这种研究是无法继续和深入的。

  最后,是内容和形式的统一问题。

  我在20世纪80年代中期就曾得到机会,我的论文可以在某高校学报上发表,条件是不要按照地层、岩石、构造的程式描述。直到前几年我停止向核心期刊投稿,都得到过相同的指示或因坚持此程式被退稿、遭指责。最后醒悟是时髦的导师不描述矿床地质特征就能够产生论点,我终于懂了个中的原委—不要论据产生的论点,可以更超脱、更玄奥,因此更时髦。这种坏学风我已经一再抨击过了。

  如果就事论事,则是没有一定的程式(形式),有可能描述不清楚矿床地质特征或其他对象(内容),如前所述我不能从《中国矿床》中找到足够的论据,来阐明论点,我在代后记中评价为“没有一个矿床的地质特征算描述清楚了”。在哲学上,一定的内容需要一定的形式,一定的形式需要一定的内容,它们是辩证的和统一的。有好的内容,却没有适当的形式,刘东生等的《黄土与环境》就是典型例证。刘先生71.3万字的《黄土与环境》[41],描述了黄土中矿物含量占70%,却找不到之外的30%是什么;我在“论黄土就是火山灰”中,对黄土成分209字简短描述是从6处寻觅获得的,其中黄土中含矿物60多种竟然是在第六章“黄土与环境变迁”中,第360页才寻觅到的。在倒数第44页才寻到“中国黄土的磁性特征”(第423页)。黄土的成分应当是(黄土与环境)最基本的内容,最基本的内容如此描述,太为难读者了,也不符合论文“摆事实、讲道理”的论据、论证、论点三要素的要求。我为了这209个字,逐页寻觅其整本书,就深有体会。32万字的《中国的黄土堆积》[42]仍然没有交代清楚黄土的成分特征,这里全文摘抄其“结语”中的“中国黄土物质成分”:

  1.中国黄土的颗粒成分以粉土为主(平均值多>50%),大于0.25毫米的粒级在黄土绝大多数是属于轻亚粘土和中亚粘土,轻亚砂土和重亚粘土甚少。(按:并未描述“物质成分”。)

  2.中国黄土的矿物有60余种,其中主要是石英和长石。就矿物的种类来看,十分复杂,可能来自火成岩、变质岩和沉积岩等岩石,但不同地区和不同时代的黄土矿物成分在种类与含量上都十分接近。这说明中国黄土矿物成分来自西北广大沙漠地区,在搬运中得到高度混合,并与其西北的鄂尔多斯和阿拉善沙漠砂有联系。(按:只有第一句属于描述物质成分。)

  中国黄土中不稳定矿物的成分很多,保存大量的角闪石、辉石和黑云母等矿物。

  粘土中蒙脱石和伊利石矿物为主,说明黄土是在干燥气候条件下形成的。

  中国黄土矿物成分另一个特点,是未发现有海绿石,这可能与中国北部及其北部邻区缺乏海相地层有关,这是与世界各国黄土矿物成分不同之处。

  3.中国黄土化学成分以SiO2和Al2O3为主,各占50.84%~55.58%和10.89%~11.67%。分析结果表明,不同地区不同时代黄土的化学成分是接近的,但其主要化学成分中有如下的变化:在黄河中游SiO2、FeO、CaO、Na2O自西北而东南逐渐减少,相应的Fe2O3、Al2O3等成分有所增加。不同的是黄土自老而新SiO2、FeO等含量逐渐增加,而Al2O3、Fe2O3含量减少。(按:只有第一句属于描述物质成分;化学成分只描述变化。)

  根据黄土颗粒、矿物、化学成分等分析,可以看出不同地区、不同时代的黄土基本类似,这一类似性似乎同各个地区内的地质地貌条件关系不大,显然与受地质地貌条件影响较大的坡积、洪积、冲积、冰川等沉积物有所不同,两者形成一个鲜明对比。这首先说明黄土物质成分是取自沉积区以外的远源地区,由大面积的各类岩石所提供的,在长距离转移搬运中得到高度混合。(按:完全没有描述物质成分。)

  黄土颗粒、矿物、化学成分等所呈现的变化基本上是有规律的,自西北而东南有方向性变化,这些特点表明其物质来源于西北广大地区。(按:没有描述物质成分。)中国黄土物质成分在不同时代黄土中具有很大的一致性,这不仅表明各层黄土关系密切,而且在成因上彼此是有联系的。所以间接证明中国北部第四纪以来剥蚀与堆积条件是相当稳定的,而剥蚀与堆积的条件的稳定性又与古地理条件的稳定性有联系。(按:完全没有描述物质成分。)

  注:上述下加横线者都不属于物质成分描述,而是粒级分布、空间变化、对比、解释和成因论述。

  作为结语的专节,应当是以简洁、条理的文字,让读者弄清楚中国黄土的物质成分。上述专节,显然没有达到这个目的。我认为原因在于没有适当的描述程式(形式)。

  此书“中国黄土矿物成分及其特征”专节中,有0.01~0.1毫米粒级及0.01~0.25毫米粒级划分轻、重矿物4个列表,算是完整系列,却百分之百是矿物。

  不是矿物的30%只能推测赋存于其他粒级。

  读刘东生先生的书,可以看出刘先生是忠实于事业、真诚做学问的人。他之所以竟然没有交代清楚最重要的素材,最主要的原因是没有运用好形式,不知道必要的描述程式对阐明内容具有重要意义。其次可能因为黄土的成因论点不稳固,总想利用一切机会去论证黄土来自沙漠、戈壁。描述不清楚矿床地质特征已经司空见惯,大多因为读者也比较熟悉这些矿床,逐渐见怪不怪、习以为常。列举黄土名著,更可说明地质学界论著存在通病,说明内容与形式统一的重要。

  如果能够按照唯物辩证法的认识论,遵循实践—认识—再实践—再认识反复提升认识水平和实践能力,以实践是检验真理的唯一标准分辨真理和谬误,营造理论寻求实践层面检验的学术风气,信奉世界统一论,崇尚简单、和谐的价值观(如认识最简单的“叠覆律”对地质学的奠基作用),依靠哲学、逻辑学思辨和演绎,并借以作为开展评论、明辨是非的手段,地质学一定能够摒弃玄奥价值观和谬误,像物理学那样脚踏实地地发展,凭借“全球变暖说”营造的世界热点势头,人类对资源的需求和资源枯竭的忧虑,地质学完全可能在人类对资源的需求和资源枯竭的优虑,地质学完全可能在不太长时期内,取得长足进步,展现基础学科应有的魅力,受到社会关注,造福子孙后代。

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  文/杨树庄

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