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地质学不仅仅是岩石

探索现代地质科学,超越岩石,揭示它如何整合各种科学来理解地球和解决问题。

作者:Erik Klemetti
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美国地质调查局地质学家在夏威夷基拉韦厄火山2018年喷发前测量裂缝温度。来源:USGS/HVO

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首先,我为这个吸引眼球的标题道歉,但别担心,这里确实有值得一看的内容。我接下来要说的100%真实。地质学不仅仅是一堆岩石,不管你可能怎么想。当然,岩石是其中的一部分……但“geo”并不意味着岩石。 它意味着地球,所以当我们谈论地质学时,我们谈论的是我们的星球——而我们的星球不止是岩石。

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别误会我的意思。我爱岩石。它们是历史的微小(也确实是巨大的)载体。它们是我们母星留给我们的时间胶囊,等待我们去解读。它们是太阳系音乐集锦中的精选曲目和深度挖掘。虽然不完整,但却迷人、引人入胜,在我们之前诞生,在我们之后也将继续存在。

我说的“地质学不只是岩石”是什么意思?我认为我们需要改变我们对地质学的看法。一些著名的科学家和电视节目将地质学比作 集邮(或者 根本不是“真正的科学”)。这当然是胡说八道,但这就是人们的看法。地质学家(和古生物学家)出去寻找岩石、矿物、化石,给它们贴上标签,然后将它们存放在博物馆或尘封的抽屉里。这源于一种 维多利亚时代的学科观念

然而,我上次检查的时候,现在已经是2024年了,而不是1875年。自从有了编目和描述的时代以来,地质学已经发生了很大的变化。现代地质学是什么?

它是所有科学的总和: 如果你成为一名地质学家,甚至只是上地质学课,你会很快发现,要理解这门学科,你需要进行综合思考。 物理学?是的。 化学?当然。 生物学?当然。 人类学?绝对。 考古学?确实。 气象学?是的。 气候学?你放心。 天文学?等着瞧吧!

黄石公园诺里斯间歇泉盆地中生长着的微生物垫。(来源:Wikimedia Commons)

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我的地质学研究工作包括理解晶体如何生长,元素如何在岩浆中移动,放射性元素如何衰变,火山喷发对人类和生物有什么影响,火山喷发对气候有什么作用……等等。不要相信“地质学不是‘真正的科学’”的说法。它实际上是所有科学

它是关于过程的: 现代地质学领域探索地球(及更远)如何运作。这意味着各种各样的地质学家研究塑造地球内外在地质过程。 河流如何雕刻地貌?火山喷发前 火山下会发生什么冰川如何应对 气候变化? 构造运动如何影响进化

位于阿拉斯加冰川湾国家公园的玛格丽特冰川崩解。NPS。

地质学是一个研究我们活跃世界的领域,有时通过观察当前正在发生的事情,有时则通过研究岩石记录来了解我们活跃的地质过程是如何被保存下来的。当然,我们可以告诉你那是砂岩,但驱动我们的是思考形成砂岩时发生了什么。

它将帮助我们解决问题: 首先:地质学是我们面临的一些最大挑战的根源。石油、天然气、煤炭——化石燃料的开采—— 自工业革命开始以来就植根于地质学。人类引起的气候变化始于地质过程。话虽如此,地质学可以帮助解决其中一些问题。

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冰岛克拉夫拉地热发电站。Wikimedia Commons。

来自火山的地热能 可能是为我们的社会供电的“清洁”能源。岩石可以用来 储存我们大气中的碳。再加上 脱碳社会所需的原材料 来自地球的岩石,地质学将引领这一进程。

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它告诉我们未来可能是什么样子: 地球上许多影响人类的事件都源于地质过程: 火山、地震、海啸、洪水、山体滑坡等等。通过研究活跃的地质过程和岩石记录,我们可以更好地保护我们的城市、农田和基础设施免遭破坏。

2018年路易斯安那州的洪水。(来源:Wikimedia Commons)

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我们可以查看重现周期,以评估不同地区发生这些灾害的可能性。研究火山沉积物可以用来绘制未来喷发的可能情况。我们可以查看 过去的古气候变化记录,以了解随着地球变暖,我们的星球可能会是什么样子。所有这些都有助于 更好地规划未来灾难

人类的历史一直受到地质过程的深刻影响,并且在未来仍将如此。对岩石中记录内容的基本理解将指导社会如何发展和适应未来。地质学是一个充满活力的领域,致力于理解地球的过去、现在和未来。它远远不止于岩石。

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