关于野外工作的几点思考(李容全)

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李容全著《第四纪环境与地貌学研究——李容全论文集》学苑出版社2002年9月北京第1版
关于野外工作的几点思考(代序)
今年,恰逢北京师范大学建校百年华诞,作为曾在校工作近20余年的我,受筹划校庆气息的熏染,令我考虑一个问题,这就是以何来慰藉访余志校友。踌躇之际,邱维理副教授建议刊出我的论文集,请校友惠存留念。觉得此议很好,于是,才有此集问世。
自1961年从北京大学地质地理系地貌学专业毕业后,我曾于今日“北京市勘察设计研究院”服务17年,在1978年5月13日调到本校地理系古地理研究室,从事科学研究与教学活动,至1998年10月初正式退休。
回忆在校工作期间,深受周廷儒院士的爱护和教诲。他的为人师、为人范,使我受益终生。我的老师王乃樑教授曾多次嘱告:“周廷儒先生是中国唯一的一位博学的地理学家,你要好好地跟他学。”(贺男注:对周廷儒院士给予应较高的评价,但冠以“唯一”二字,欠妥)尽管我做了很大的努力,但是他的渊博的学识、敏锐的洞察力、敏捷的科学思维、活跃的学术思想、宽厚待人、扶持晚生,……,这绝非是一蹴而就所能及的。地理界的教授并不少,可是能够创建一个分支学科的教授,在2世纪后期却极少。周先生当之无愧地属于后者,创立了新生代(古)地理学。此时此刻,更使我诚心诚意地缅怀他。扶持并使我不断提高的还有杨景春教授、崔之久教授,借此机会向我这两位老师致谢。
学弟袁宝印研究员层转告过,说刘东生院士、J.M.Bowler和他本人赞赏我的野外观察能力。也有人问过我的野外工作能力是怎么获得的?古今的地理学家和地质学家都强调野外调查的重要性。在这里,我并不想引经据典地论证,只想做一些不成熟的解释。
首先,应当感谢在北京大学读书期间的野外实习机会。回忆起来在大约5年当中,有11~12个月做各种名目的野外实习,其中生产性实习大约有7-8个月。这使我领悟到野外能力的重要性,做地质野外调查的核心基础是地层层序的建立,而进行第四纪环境和地貌野外观察,核心仍是相对时序的建立。因为地学的任务之一,是要回答地球发展的历史。那么,除了时序以外就是各种各类的变化事件,尤其是迭置在同一剖面内各种现象的重复出现,作为讨论地球历史的资料就更为珍贵。
第二,野外观察能力源于概念和原理掌握的清晰程度。这里我想为了便于理解,举两个实例。(一)关于五台山的冰缘,文献中介绍了那里的冰缘现象,但是那里有几次冰缘,文献里并未讨论。当观察到石环的基座是石海时,应当想到石海是冻融崩解使得岩体成为岩块的过程,石环的形成必有可供冻融分选过程所必须的细粒物质。所以,要出现石环现象,必须在石海形成之后石环开始之前,存在一个细粒物质堆积时期。由此推定出五台山有两期冰缘,早期是石海,后期是石环,中间插入一个细粒风成物质堆积时期。再有,石环是不是现代冰缘现象呢?不是,它是化石石环。因为,石环在冻融分选过程中,石环内的中央部分是凸起的。现在不仅部分石环换成热融湖,还有一部分石环中间出现了3000a.B.P.以来的草丛冻丘。因而,尽管中台气象站记录了那里的年平均气温是-4.6,除草丛冻丘外,却没有现代冰缘现象出现。[五台山顶冰缘地貌形成时代的判别,北京师范大学学报(自然科学版),1990,26(4):95-99](二)庐山鄱阳期堆积,有人认为它是庐山山麓冰泛堆积物。倘若有山麓冰泛存在,那么冰泛之内可能存在以冰川融水为源的冰下河流存在,它所携带的物质亦应来自庐山;而与冰泛同时存在的大河——赣江,必在冰泛范围以外,至少在冰泛雕琢的鞋山以东方向并不穿越冰泛流过本区。可是,从其内含有许多赣江搬运来的物质,至少说明这期庐山冰泛是不存在的。[对庐山地区第四纪冰川问题的探讨,原载:中国第四纪冰川冰缘学术讨论会论文集,北京:科学出版社,1985,149~153]
其三,野外观察一定要细微,不可远远一望了之,一定要亲自动手摸,必要时用放大镜观看。文集中关于对庐山“冰桌”的否定,理由充分,就是一个否定不仔细观察而定为“冰桌”最好的例子。
最后,仍想再强调的是,野外现象被观察中的丟漏程度,一方面它与观察野外实践的经验积累、观察时间充裕程度有关,另一方面它与观察者的知识积累有关,不能想像一个人会认出一个他一无所知的现象或事件来。
目前的野外工作存在一些弊端,突出的表现是每到一个剖面,在尚未搞清剖面的基本情况、剖面与周围现象的关系、剖面的内涵等问题的情况下,就盲目地密集采样。样品运回之后,不顾剖面与周围现象结合所说明的内容,和由这个内容所决定的应当进行的试验项目,而是盲目布置试验项目,误以为试验项目愈全愈好。其实不然,试验项目应当有针对性,所针对的是你的野外判断。文集中关于泥河湾层的易溶盐分析最能够说明这个问题。实际上,绝大多数情况下,几乎80%的研究结论是来自野外现象观察阶段,试验只是证实或检验野外观察的正确与否。
还有一个问题,就是阅读文献指导野外工作是十分重要的。譬如,李四光教授早年把欧洲冰期间冰期理论引入到中国,是有功绩的,应当肯定。但是他撰写的《冰期之庐山》,尽管逻辑性很严密,似无漏洞,可是有两个问题文中少有涉及:(一)地层的层序未加论证,所以把全新世的“黄粘泥”和“冰桌”误认为是冰川的证据;(二)庐山冰川沉积物的物质来源未做任何分析而出现判断上的错误。(贺男注:李四光先生在《冰期之庐山》中对地层和冰碛物有详细论述)所以,阅读文献,肯定文献中哪些内容,怀疑哪些内容,再决定自己在野外应当重点进行观察的内容。关于这一点,选集中对庐山的研究成果,实际上体现了上述分析。
在阅读文献中,不仅要古今文献并重,尚且要阅读一些相关的理论书籍。在进行河南郑州西山遗址研究时,张居中教授发现了许吕贾湖地区的全新世中早期的扬子鳄,和其他一些相关的生物化石,显然当时淮河流域处在北亚热带范围里,可现代这里是暖温带气候环境。近十几年来对农牧交错带研究很盛行,暖温带与北亚热带界线的推移、摆动也理应得到重视。在阅读《沉积学原理》时,见Walther的相序定律,讲的是沉积物平面相邻的,剖面上才可能迭置。这条定律完全可以移植到第四纪环境研究上,这就是在沉积剖面内只保存两个相邻气候带的环境变化信息;气候环境变化只发生相邻气候带界线的摆动,而不出现跨带的急剧变化。(贺男注:此话应限定时空条件)这一条应当是气候环境变化的规律。再者,阅读相关文献还会使你有所知、有所发现。例如60,70年代关于碳酸盐沉积的生物成因研究成果,使我知道了迭层石的几大特征,从而发现了泥河湾层中的叠层石。周廷儒院士曾说过:“野外自然现象无任何保密性,关键在于是否认识它。”(1982年泥河湾研究汇报会上的讲话)
李容全
2002年7月10日
后记
为迎接百年校庆而出版的这本论文集,只能够反映本人在过去20多年里的成长过程中的一些工作内容、想法与观点。高尔基曾说过,科学论文的价值并不完全在于它的研究结果,而在于它在论述过程中所反映的研究方法。这是我长期以来始终坚持的努力方向。实践结果如何,还要靠各位阅读者的评论。同时,论文中难免有某些提法欠妥,也恳请发现者能够直截了当地提出批评指正。
关于如何选择入选论文,我采取的原则是:(一)把那些本人工作做得不多,对那些论文贡献甚微的,不管出自何种原因而有我的署名的文章,第几署名不管,一律不入选本文集。(二)凡是本人既做了野外工作,又是本人执笔完成的论文,无论本人是第几作者,全部入选文集。(三)有的是使用了我的基本资料,贯彻了我的观点和想法的论文,尽管我只起提供资料、帮助修改,不是第一作者,但对那个地区研究有一定价值,所以也入选取了。(四)对于我与我的研究生合作的论文,只要在野外调查、样品采集、研究与试验思路建立各个环节均有我的足迹和劳动的,也入选了本文集。(五)1990年以后我涉足环境考古学研究工作,所以把黄和小浪底库区班村遗址环境地貌学研究,和郑州西山遗址古代人类生存环境研究未发表的论文也选入了文集。目前在于反映我所从事过的研究。这样,在我已发表的60多篇论文中,选出43篇,再加上3篇未发表的,选集中共有46篇论文。
在这里应当感谢给我提供指导本科野外地貌学实习机会那些班级的同学们。其中,特别是七七级、七八级和七九级这三个班级的同学们在庐山的实习,他们给了我认识“庐山冰川”真面目的机会,完成了选集中所有关于庐山论文的基本资料的收集工作。此外,七九级长辛店短途地貌实习,使我完成了用长辛店砾岩反演北京西山地貌演化的野外观察和样品采集工作。在此仅向他们一并致谢。
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