正如我们了解和认识一个民族、一种文化现象要追溯它的起源一样，对于近代地质学之所以形成为自然科学的一个门类，并成为一个独立的学科，自然要追溯它出现以前演化的历史。也就是它的学科前史。
    作为太阳系家族中一颗普通的行星，地球从初始形成至今，已经存在46亿年之久了，人类的出现，则是距今大约200—300万年前的事情。将人类的年龄与地球的年龄相比，我们人类确实没有什么值得炫耀的。然而，正是人类的出现成为地球生命演化史上一次重大的事件。从此，“进化”一词被赋予了从无到有，由低级到高级，由愚昧到文明的人类发展演化规律的代名词。恩格斯曾对物质和物质的运动作过十分精辟的论断：“在物质运动过程中，除永恒变化着的、永恒运动着的物质及其运动和变化所依据的规律外，再没有什么永久的东西”。自然界是作为运动的物质存在的，人类的发展则作为物质的运动在进化中认识自己、了解人类所面对的自然界，科学的产生及其发展是这种运动的结果。然而，在科学意义上的地质学形成以前，人类的社会活动及其在实践中积累的知识和经验，是孕育近代地质学的摇篮。中国古代丰富的地学思想和卓越的经验积累、技术发展及其极富变化、辩证思维的地学文化，对中国地质学学科的发展有着潜移默化的作用。
    一切都缘于人类生存的需要（当然是地球上出现人类之后），人类之所以要对他们赖以生存的地球进行不断探索、认识和总结，最初和最终的目的只不过是为了如何使自己能够生存并繁衍下去。地质学的产生正是这种需求的结果。 

人类最初对地质界（自然现象）的认识

    瑞士学者阿米埃尔在他1848年所写的《日记》中讲“从世界史的角度批判现代，从地质时代的角度批判历史，从天文学的角度批判地质学，这是思想的解放”。这种回溯式的批评对于我们人类认识自己，相比于近代地质学奠基者莱伊尔的“将今论古”的地质学思想具有异曲同工之处。
    人们普遍认为，在人类文明有文字记载之前，人类所经历和演变的历史过程为史前史，又称为原始共产主义社会。最早对史前史及有史以来的人类进程给予归纳的是美国遗传学家摩尔根。他在《古代社会》一书中，根据人类社会生产技术的发展，将史前史至有史时代人类进化的过程划分为7个时代：
    1、蒙昧时代（前期）：人类的最幼年期，生存于热带或亚热带森林，食物是果实、草根等，发明了语言，有发达的思维能力。
    2、蒙昧时代（中期）：开始用火，鱼类开始成为人类的食物，离开了森林，扩散到海岸、海滨。
    3、蒙昧时代（后期）：始于弓箭的发明。兽肉成为一般食物，确立了狩猎的劳动组织。
    4、野蛮时代（前期）：与制陶术的发明同时开始，生产技术极不发达。
    5、野蛮时代（中期）：东半球始于饲养家畜，西半球始于用灌溉法种植食用植物（谷物的发现）以及用土坯和石头建筑房屋。
    6、野蛮时代（后期）：始于铁器的使用和冶铁术的发明。出现了有铁头的犁、锄、斧，发展了大田农业，生产能力显著提高。
    7、文明时代：始于文字的使用，直到现代。
    众所周知，根据原始人使用的劳动工具，可把人类的历史分为四个阶段：
    1、旧石器时代
    2、新石器时代
    3、青铜器时代
    4、铁器时代
    无论从人类社会发展的哪一个角度而言，讨论地质学的出现与发展，都要追溯到人类对自己生存的客观环境的认识、了解与利用的肇始。然而，地质学意义上的地质时代与人类社会发展史概念上的认识是不尽相同的，为了便于了解这些不同的概念，下面我们绘出一张地质年代表（见表1-1）。从这张地质年代表中，我们会了解不同的地层单位或地质事件出现和发生的时代，还可以了解与之相对应的生物进化的过程和阶段。人类的出现，距今已近300-400万年，其地质年代应在新生代新近纪的晚期。奥地利学者弗洛伊德曾说：“在过去的时间里，科学之手对于人类朴实的自恋有过两次重要的打击。第一次是认识到我们的地球不是宇宙的中心，而是大的难以想象的世界体系中的尘埃……。第二次是生物学的研究剥夺了为人类特创的特殊的优越性，将人类废黜为动物的后裔”。人类的起源，作为科学的命题，为人类认识自己提供了巨大的诱惑，科学的发展又为人类提供了解开自我发展进化过程的开门之匙。1891～1892年，荷兰人杜布瓦在爪哇岛发现了被命名为爪哇直立人的头盖骨碎片、大腿骨、臼齿等化石。经研究，这是一种介于类人猿与人之间、大腿骨与人相同、适于两条腿直立或行走的猿人。经测定，年代在180万年前。1929年，我国地质考古学家裴文中在北京周口店发掘了被国际上承认的“北京直立人”的一个完整的头盖骨，年代约50万年前。我国目前发掘的最早的直立人化石是200万年前的“巫山人”。在1929年发掘北京周口店古人类遗址过程中，同时发掘了“北京人”使用的石器和用火的遗迹。1998年中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和安徽省考古部门的考古人员在安徽繁昌又有发掘出距今约200万年的早期人类活动遗址，发现繁昌人使用的石器30余件。这说明在人类进化的进程中已经开始了工具（石器）的制造，而这最初的工具——石器的制造成为了人类最初认识和利用自然物质的开始，并成为被后来称为“地质学”发展源流的肇始。人类社会进入了石器时代。
 

    （一）石器时代
    石器时代还可以依据人类对岩石矿物性质的认识、采集、利用和加工技术上的不同而划分为旧石器时代和新石器时代。我国旧石器时代文化，是从人类出现到一万年前的这一段时间内，可以分为早期、中期和晚期。早期的代表为巫山人及其文化、元谋人及其文化、蓝田猿人及其文化、北京猿人及其文化以及匼河文化；中期的代表为丁村人及其文化和许家窑人及其文化；晚期的代表为水洞沟文化、萨拉乌苏文化和下川文化和山顶洞人及其文化。我国的新石器时代距今约一万年到四千年。新石器时代也可以划分为早、中、晚三个时期，即裴李岗（河姆渡）文化、仰韶（马家滨）文化和龙山（良渚）文化，而以中期和晚期的文化特征最为显著。 
    石器的制造与使用，可以说明石器时代的人类对岩石矿物的了解与认识是从物质的物理性质开始的，而非物质的化学性质。尽管这种认识在我们现代人看来是如此的低级，但这种低级的，直观的认识符合人类对自然界物质的认知过程。取自然物质之岩石做工具，首先认识的是岩石的硬度，如周口店北京人所使用的石器多取自硬度大、有较坚韧如贝壳状断口的石英或燧石质岩石。石器根据其用途可以分为砍砸器，刮削器和尖状器（见图1-1，1-2，1-3，1-4）。北京猿人制作石器的原料主要是石英和砂岩还有水晶、燧石、火石、蛋白石和少量的各种火成岩，到山顶洞文化时代，人类已能制作比较精致的石器了。在山顶洞人遗址，还发掘发现了山顶洞人用赤铁矿粉涂染石灰岩作为殉葬品，这是人类利用天然矿物顏料的开始。至新石器时代，伴随着人类对自然物质性质的不断了解，尤其是自人类学会用火之后，扩大了对自然界物质的认识和了解。随后出现的陶器的制造则表明了人类在用火过程中发现火可以使粘土发生某种化学变化，人们在加以总结之后，制造单色陶及彩陶器物用于人类生产、生活的需要（见图1-5）。从技术史的角度讲，这是人类利用自然界物质改进生产技术的尝试，从科学史的角度讲，这是人类观察矿物性质，积累知识总结经验，不断探索的结果。因此，这种认识上的变化成为了冶金的先声，同时也印证了中国历史上“神农作瓦器”的记载。而后出现的铜器时代是这种认识的延续和深入。正如章鸿钊先生在《古矿录》中所讲：“自有天地以来即有矿，亦自有生民以来即用矿，吾乌乎识其所自始哉”。 

    （二）铜器时代
    公元前2000年初，我国进入青铜时代。铜器时代首先以人们对自然铜的认识和利用开始，最早的铜器是用自然铜冶炼的。当能够寻找的自然铜不足以适应人们需要时，以孔雀石为原料的矿物材料进入人们的认识范围，用以替代自然铜，这便是认识的一大深入和发展。1929年发掘河南安阳殷墟，曾挖掘出一块重达18.8公斤的孔雀石，为这种发展的推论提供了佐证。
    在古代世界范围内，就中国而言，在公元前21世纪已进入奴隶社会，这一时期应属于青铜器时代。至商代（公元前16至11世纪）青铜器的制造已进入鼎盛时期。1898年，在河南安阳殷墟发现刻有文字的龟甲和兽骨，后来继续发掘，有大量的铜器出土。从出土的青铜器物来看，商代青铜器的制造工艺和铸造技术已相当娴熟。1953年，在河南郑州发现了古代炼铜工地，经考古学家考证，这个遗存铜器、坩埚、铜范、铜渣等物的炼铜场所均为商代遗存（见图1-6）。1975年，在湖北大冶铜绿山发掘出春秋战国时期（公元前722-221年）的古铜矿井巷，表明我国在公元前7世纪左右矿业发展已具相当规模（见图1-7）。1939年河南安阳武官村出土一尊重达827公斤的“司母戊鼎”（见图1-8）。据分析，该鼎成分为：铜84.77％,锡11.64％，铅2.77％。这样的成分配比充分反映了当时铜器铸造的工艺水平。据史料记载，古人铸造铜器的标准为：“刑范正，金锡美，工冶巧，火齐得”。且不论器物完整的造型艺术，所谓“金锡美”指的就是铸造工艺中铜与锡的配比。这种经验性的总结是要经过长期的探索、实验才能完成的。由此可知当时的人们对金属矿物的认知已具非常丰富的经验。

中国古代地学思想溯源

    地质科学是研究地球历史及其发展规律的科学，构成现代地质科学的思想体系，形成并推动现代地质科学发展的基本理论，大都源于古往今来人类对其生存繁衍的地球物质运动的观察、思考和实验探索。这个过程自然因循着人类社会发展由简单到复杂，由无知到有知，由愚昧到文明的认知发展过程。
    人类生存的地球是洪荒宇宙中一个具有多圈层、多种运动形式，存在46亿年之久的复杂星体，对地球的认知，仅从某一方面的发展规律来了解，往往需要几年、几十年乃至几百年的时间。作为构成现在可以为人们所接受的地质科学理论的基本思想，大多可以在很早以前人们对自然奥秘的探索中找到认识的源头和思想的萌芽。 
    在古代，受社会发展文明程度的制约，人们对地球的认识只能是片面的，肤浅的。但缘于人类生存的需要，在生产力低下、科学技术未见昌明发达的时期，人们对自然规律的探索只能是直观的观察和充斥着主观臆想的推测和判断。尽管如此，这些观察、认识，推测和判断，不断更新着内容，孕育着新的认识，新的推测，并不断得出新的判断。几千年来，这些闪耀着人类智慧的火花，照亮了人类文明的路途，科学的发展由此走向人类的社会生活。
    正如科学文化的产生与发展，随着人类对自然界的探索，经过自然哲学阶段而进入自然科学和现代科学一样，中国古代地学思想传递了大量有关古人对自然界的认识、见解而形成的理论、观点和学说。
    （一）“阴阳说”、“五行说”
    “阴阳说”与“五行说”是我国古代先贤最早对于自然界中万物生成及其运动规律性的解释。其认识表现为辨证的唯物主义自然观。
    “阴阳说”出自《周易》，认为世间万物皆有“阴”、“阳”，并将天与地作为阴和阳的起始，“一阴一阳谓之道”。阴阳的相互作用产生世间万物，自然界所有的物质都在阴阳交互作用下产生运动和变化。 “二气感应以相与，……天地感而万物化生。” 该学说主张宇宙间的万事万物都存在着正反两方面相互对立，又相互统一的两个方面。据考证，“阴阳说”出现于商周之际（公元前11世纪）。
    “五行说”最早见于《尚书·洪范》。“孜孜无怠，水火者，百姓之所饮食也；金木者，百姓之兴作也；土者，万物之所资生也，是为人用。”“五行说”认为自然界中所有物质都是由金、木、水、火、土5种物质构成。其意为水、火、金、木作为人类生活劳作的物质对象，土是万物藉以生长的基础，这5种元素为人类生存发展所用。“阴阳说”与“五行说”的出现，都源于古代先民对自然界物质现象的观察分析和综合，这两种认识的融合贯一，便成为中国古代自然哲学的一种主流意识，它的客观性，矛盾双方互相转化的辩证认识，成为中国古代文化的基本框架，也成为中国古代用以解释自然界物质演化的基本思想，于是便有了管仲在《管子·四时篇》中对阴阳五行说的认识：“是故阴阳者，天地之大理也。四时者，阴阳之大经也”。 
    （二）《老子》以“道”为核心的宇宙演化说 
    以老子为代表的道家学派，把“道”作为自然万物生成演化的根源。
    《老子》认为：“有物混成，先天地生，寂兮寥兮，独立不改，周行而不殆，可以为天地母。吾不知其名；字之曰道。”“天得一以清，地得一以宁”“道生一，一生二，二生三，三生万物”。老子关于“道”的理论颇值得我们研究，用现在人们的理解，把所谓“道”理解为“自然规律”更觉合适。老子以“道”的认识推论出地球生成演化的思想，抛弃其时代的局限性不谈，这种认识含有朴素的辩证观念，是很难得的。
    （三）“元气说”
    “元气说”在战国中期被提出，是在老子“道”的认识论基础上改造而来的。《管子·内业篇》提到，“凡物之精，比则为生。下生五谷，上为列星。流于天地之间，谓之鬼神，藏于胸中，谓之圣人，是故名‘气’”。通俗地说这种观点认为，万物由精气组合而生，气是万物的本原。在中国古代地学思想的形成中，“元气说”有着广泛的影响。
    （四）“盖天说”
    据《晋书·天文志》记载：“天圆如张盖，地方如棋局”，这是最早的关于天地形状结构的观点。《周髀算经》（成书于公元前一世纪前）认为“极下者，其地高人所居六万里，谤迤四隤而下，天之中央亦高四旁六万里，日月星辰随转。”“盖天说”最早出现在商周之际，至魏晋时期发展为较完善的地球观。这种认识，为中国古代关于“天圆地方”的观点找到了依据，由此“盖天说”形成了一种独到的见解（见图1-12）。

    （五）“浑天说”
    “浑天说”也是中国古代一种宇宙结构假说。公元前4世纪，从《石氏星表》提供的天体位置数据表明当时已有浑仪。因此，可以推论浑仪是以浑天说的理论为支撑制造的。时隔500多年，东汉张衡制造了浑天仪，在《浑天仪图注》中张衡表达了“浑天说”的基本思想：“浑天如鸡子，天体如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小，天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。”很显然，浑天说是继承了元气说而建立的。以元气说为依据的浑天说之所以能够替代盖天说，主要是因为该说认为大地是球形并主张宇宙是一个无限的物质空间（见图1-13、图1-14）。

    （六）“宣夜说”
    “宣夜说”最早被提到是汉代人郗萌。郗萌生活的年代比张衡略早，因此人们认为该学说虽见之于汉，但其提出应该更早。该学说较之于“盖天说”、“浑天说”最大的区别在于正确地表述了日月星辰在无限空间中的运动，否定了所谓固体天球的存在。郗萌认为：“天了无质，仰而瞻之，高远无极，眼瞀精绝，故苍苍然也。……日月众星自然浮在虚空之中，其行其止，皆须气焉。是以七曜或逝或住，或顺或逆，伏见无常，进退不同，由乎无所根系，故各异也。故辰极常居其所，而北斗不与众星同沒也；摄提、填星皆东行；日行一度，月行十三度；迟疾任情，其无所系著可知矣，若缀附天体，不得尔也”。
    “宣夜说”的认识框架是以宇宙无限为基础的，三国时期的杨泉对这一学说给予了进一步的说明，他认为：“夫天，元气也，浩然而已，无他物焉。夫地有形而天无体。譬如灰烟，烟在上，灰在下也”。在对宇宙空间物质运行的认识上“宣夜说”要较“盖天说”和“浑天说”更有理论探讨价值，只可惜这种学说与社会的要求差距很大，不能在社会生活中发挥作用，所以不能取代“浑天说”。
    中国古代地学思想的内容，除前面所介绍的几个方面，还有三国时期姚信提出的“昕天说”，东晋虞耸提出的“穹天说”和东晋虞喜提出的“安天说”。这三种关于地球宇宙结构及运行规律的假说，在某些方面，诸如观察宇宙、地表物质的运动等在认识上有所发展外，但其基本思想、理论结构仍未摆脱“盖天说”的理论体系。尽管如此，中国古代的地学思想及其依据客观现象，进行思考推论而形成的自然观和宇宙结构假说，在世界科学文化发展过程中影响是深远的，这些认识和思想，不仅代表中国古代地学思想、地学文化的辉煌成就，与同时代的欧洲相比也不逊色。正是东西方两种不同文化背景、不同地理环境特征状态下发展起来的科学文化丰富了人类地学知识的宝库。  

中国古代地学发展概述

    在中国悠久的历史和灿烂的文化中，中国古代地学思想和依托科学技术而不断丰富的地学文化，是其中占有重要地位的科学技术和文化之一。尽管这些值得我们骄傲的思想和成就散见在历史文献的记录里，但这些文献提供了我们认识和了解中国古代地学发展的脉络，尤其是那些闪耀着思辨、智慧、假想的思维，那些反映着我国古代劳动人民勤劳探索、不懈实验所获得的矿业开发、实用技术的发明和发现，无不反映着中国古代地学发展的辉煌成就。
    （一）中国古代地学文献
    在世界文明的宝库里，中国数千年的文明被古人用文字记录下来，令世人赞叹，中国古代地学文献所记录的我国地学文化更是异彩纷呈。
    一）先秦时期
    我国古代在地学知识的积累及早期地学思想孕育、产生、发展的过程中，经过了原始社会时期的萌发、奴隶社会的发展，随着社会生产力不断地提高，尤其是奴隶社会向封建社会的转变，古代地学知识在社会实践的基础上不断积累，出现了诸如《禹贡》、《山经》、《管子》等集古代地学成就之大成的地学文献。这些文献反映出当时先进的地学知识水平，体现出古代劳动人民在社会实践中所获得的生产实践经验和知识积累，在我国古代地学思想发展史中占有重要的一页。
    《山经》
    《山经》是我国最早的一部地学著作，是《山海经》中成书最早也是最重要的一部分。据顾颉刚先生考证，《山经》成书于春秋战国时期。《山经》是以当时中国版图为对象来进行地理描述的先例，并对，黄金、赤金、铁、铜等矿产地也作了记载。
    《禹贡》
    《禹贡》是《尚书》中的一篇，成书于战国时代，是与《山经》同一时代而较迟的另一部地学著作。相比《山经》对事物的罗列，《禹贡》用极其简洁的文字表述了当时行政区划、土质、矿产等，从结构上看，《禹贡》采取了既有内在联系同时又有明显差异的区域对比的方法进行记述。作者划全国为九州，假托九州是大禹所划分的政治疆域，实际上是以天然的山、河与海作为划界的主要标志。该书讲述九州的土质、矿产等，与地学有关。
    《管子》
    《管子》成书于战国时期，全书24卷，原本86篇，今存76篇，其中“地员”篇总结了我国远古时期农业生产实践的经验。该书对平原、丘陵和山地三种不同地带的土地与植物生长的关系作了比较与记述，并探讨了高山地带植物的垂直分布，被誉为我国最早的有关植物生态学的著作。《管子》中的“地数”篇，探讨了矿物共生关系，“山上有赭者其下有铁；上有铅者其下有银。一曰：‘上有铅者其下有鉒银，上有丹砂者其下有鉒金，上有慈石者其下有铜金。’”提出根据矿苗露头与矿物分布规律探矿，具有科学性。《管子》中的“度地”篇，专论水利，其中包括对自由河曲等自然现象很精辟的记述。
    二）秦汉时期
    秦汉时期，由于封建制的确立和中央集权统治措施的推行，使这一时期的社会在政治上得到统一，经济上得到发展，社会繁荣稳定，从而促进了这一时期地学知识的大发展。出现了如《史记·货殖列传》、《汉书·地理志》等划时代的地学著作。
    《史记·货殖列传》
    《史记·货殖列传》西汉司马迁撰。书中根据西汉初年的具体条件，结合历史状况，划全国为17个地理区域，每区列出地理环境、物产、经济状况、中心城市、历史和文化背景、风俗习惯等内容，是我国最早的经济地理专著，描绘出了两千多年前中国经济地理的全貌。
    《汉书·地理志》
    《汉书·地理志》东汉班固撰。该书是我国第一部正史地理志，也是我国第一部以疆域政区为主体的地学著作。它的出现为我国两千年来有关疆域政区的沿革地理著述创立了规范。
    该志在叙述全国地理时以行政区划为纲目，在郡（国）、县（道、邑、侯国）下，记述了户口数字、山川水泽、水利设施及古今重要的聚落、关塞、名胜古迹等，还有地方特产及工矿和管理机构等等。其中上郡高奴县下记载：“有洧水可？（燃）”西河郡鸿门下记载：“有天封苑火井祠，火从地中出也？”是见之于文献最早的有关石油的记载。书中还记载铁官48处，盐官36处。
    《尔雅》
    《尔雅》19篇，是我国最早的解释词义的专著。该书非一人之作，据考其初具规模约在战国时期，是一部博物词典。《尔雅》中十分清楚地把自然界分为植物、动物、非生物三大类。其中“释地”、“释丘”、“释山”、“释水”四篇是对地理、地质现象的记述与分类，反映出当时人们对自然地理与地质现象的观察已相当细致。
    三）魏晋南北朝时期
    魏晋南北朝时期是中国历史上的大分裂时期，政局混乱，人民颠沛流离，生活困苦，常年战争对自然界的破坏很大。尽管如此，这一时期社会生产力还是获得了发展，中国古代的地学并未因此而停滞不前，人们对地学知识的渴求反之更为强烈。这一时期由于时代的特点，政局动荡分裂的局面，促成了地方志的大量涌现，为后世留下了珍贵的资料。另外，由于历朝历代文献资料的不断积累，地学知识极大丰富，在古代自然观、宇宙假说的构建方面出现了以“盖天说”为本的宇宙结构理论假说，并呈现出学术争辩的活跃气氛。
    此外，这一时期具有影响的成就还表现在制图学方面。西晋裴秀首创“制图六体”，十分精审和准确，不仅开创了中国制图学的先河，同时还引领了我国制图学发展的方向，成为我国古代地图绘制的理论指归，裴秀也因其“制图六体”在地学发展史上彪炳史册。
    《神仙传》
    晋葛洪所撰《神仙传》10卷，记述了古代传说的84个神仙。卷7《麻姑传》中的记载反映了我国古代“海陆变迁”的地质思想。
    《王远传》：“王远字方平，东海人也。举孝廉，除郎中，稍加中散大夫，学通五经，尤明天文图谶，河洛之要。逆知天下盛衰之期，九州吉凶如观之掌握，后弃官入山修道。……麻姑说云：‘接待以来，以见东海三为桑田；向到蓬莱，水又浅于往日会时略半耳；岂将复为陵陆乎？’远叹曰：‘圣人皆言海中行复扬尘也。’”《麻姑传》：“麻姑谓王方平曰：‘接待以来，已见东海三为桑田；向到蓬莱水浅。浅于往者会时略半也；岂将复为陵陆乎？’方平笑曰：‘圣人皆言海中行复扬尘。’”
    《华阳国志》
    东晋常璩所撰《华阳国志》12卷，附录1卷，包括巴、汉中、蜀、南中等12志。其中《蜀志》记载了用天然气煮盐的资料：“临邛县（今邛崃县）……有火井，夜时，光映上昭。民欲其火，先以家火投入，顷许如雷声，火焰出，通耀数十里。以竹筒盛其光藏之，可拽行终日不灭也。井有二水，取井火煮之，一斛水得五斗盐。家火煮之，得无几也。”另还记载盐官3处，铁官3处。
    《水经注》
    该书是我国地学发展史上的一座里程碑，它开辟了以水道为纲综合进行地理学研究的方法。此书不仅详述了河流水道的水文地理，而且把有关的自然现象如：地质、地貌、土壤、气候、物产、民俗、城邑兴废、历史古迹、神话传说都加以综合阐述。书中记载火山、地震现象5次，地震、山崩、滑坡13次，陨石1次，泉、喷泉和温泉63处，瀑布8处，河海、湖、陆变迁3次，河流、地质作用7次，修治河道、兴修水库12次，湖泊和煮盐12次，记载铜、铁、金、玉、雌黄、雄黄、石墨、水银、云母、煤、石油等矿物、矿产地16处。郦道元所著《水经注》可以看作是北魏以前我国古代地学知识的总结。而且，郦道元以地理现象详注《水经》，并有系统地进行了综合性的记述。
    四）隋唐五代时期
    隋、唐统一封建王朝的继起，促进了社会生产力的极大发展，社会经济空前繁盛，农、工、商、手工业等行业也都得到了长足的发展，尤其表现在大型水利工程方面，隋朝大运河水利工程沟通南北，成为举世闻名的伟大工程。这一时期，应时代的需要和统治者的要求，总地志类书籍获得了较大发展，出现了不朽之作《元和郡县志》，成为后世总志编纂的典范。同时，各地地方志的编写也在不断发展中，种类更繁多，内容更加丰富。官修药典《新修本草》的颁布；玄奘《大唐西域记》的完成，反映出当时地学发展的水平，此外，在继承裴秀“制图六体”的基础上，地图学在唐朝也得到了发展，地图种类增多，其使用也更为广泛，其中贾耽及其“海内华夷图”举世闻名（见图1-15）。

    《括地志》
    唐李泰主编的《括地志》全面叙述了政区的建置沿革，记述了山岳形胜，河流沟渠，风俗物产，往古遗迹及人物故实，为后来的《元和郡县志》、《太平寰宇记》开了先河。书中记载了如：“淄州淄川县东七十里原山，淄水所出。俗传云：禹理水功毕，土石黑，数里之中，波若漆，故谓之淄水。”（有学者认为可能是原油；或沥青、石腊流入淄水。）还记载了有关用矿物石棉织成的“火烷布”的情况。
    《大唐西域记》
    唐代玄奘撰《大唐西域记》12卷。该书记述了玄奘西行亲历的110个以及传闻的28个以上城邦、地区和国家的情况。其中有对天山木札特冰川的记载：“度石碛至凌山，……山谷积雪，春夏合冻，虽时消泮，寻复结冰。沿途险阻，寒风惨烈。……山行四百余里，至大清池（今伊塞克湖）。
    《石药尔雅》
    唐代梅彪撰，此书被英国李约瑟博士誉为“唐代炼丹术语可靠的指南。”由于梅彪在撰该书时主要汇集石药隐名，更对所谓“大丹”（长身不老药）用药隐名，因此该书所记载的石药隐名是不全的。总计有矿物及化合物68种，隐名、别名、异名共347种。其中一种矿物或化合物隐名最多达30个。比如铅的隐名有：玄黄花、轻飞、铅飞、飞流、火丹、良飞、紫纷、铅黄华、黄丹、军门、金柳、铅华、华盖、龙汁、九光丹、金公、河东、水锡、太阴、素金、天玄飞雄、几公黄、立制太阴、虎男、黑虎、玄武、黄男、白虎、黑金、青金等。水银隐名有：汞、铅精、神胶、姹女、玄水、子明、流珠、玄珠、太阴流珠、白虎脑、长生子、玄水龙膏、阳明子、河上姹女、天生、玄女、青龙、神水、太阳、赤汞、沙汞等。可见《石药尔雅》为炼丹药名的通俗化作出了贡献。
    《元和郡县志》
    唐代李吉甫所撰《元和郡县志》，以元和八年为限，把当时全国十道所属各府州县的户口、沿革、四至八到、山川、贡赋以及古迹等依次作了记述。并附有图于各卷之首，故原书名为《元和郡县图志》，但南宋时图已佚，故书名复为《元和郡县志》了。该书除对疆域政区，自然地理，经济地理作了记述外，还记述了有关矿物、矿业及管理的情况。
    《新修本草》
    《新修本草》是唐显庆四年苏敬等人奉旨纂修的由政府正式颁布的我国第一部药典，也是世界最早的一部药典。收石药109种。
    五）宋元时期
    公元960年，宋朝赵氏政权建立，结束了唐末及五代十国长期分裂割据的局面，新政权的建立，国家归于统一，政治归于安定，北宋政权推行一些改良措施，兴修水利，经济得到了很快的恢复和发展。这样的环境氛围为生产和科学技术的发展提供了良好的社会条件。这一时期的地学也有了突飞猛进的发展。
    宋朝总地志、方志获得发展，种类繁多，内容庞杂，并出现传世著作《梦溪笔谈》，此书堪称当时科学技术知识的百科全书。此外，与地学相关的本草类、石谱类等文献也有发展。这些与当时的社会环境是密不可分的。  
    元朝建立后，情况就有所不同了。中原汉文化受到压制，地志类书籍大大减少，然而，也是由于元朝统一的横跨欧亚大帝国的出现，再一次打开东西方交流的通道，使东西方交流更加便利，这也使得记载国外情况的游记类地学文献数量大为增加。
    《梦溪笔谈》
    《梦溪笔谈》26卷，北宋沈括著，是一部笔记体裁的科学巨著。内容涉及数学、天文、地质、地理、气象、物理、化学、生物、医学、工程技术等许多领域，是百科全书式的旷世之作。
    《梦溪笔谈》中讲到有关地学方面的内容主要有：1、有关地貌及其成因，如雁荡诸峰；2、海陆变迁与华北平原成因；3、关于化石的记述；4、测量与绘图；5、关于石油的记述；6、关于指南针与磁偏角的记述，其研究方法具有现代科学的成分。兹录关于华北平原与海陆变迁一条“予奉使河北，遵太行而北，山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔之海滨，今东距海已近千里。所谓大陆者，皆浊泥所湮耳。尧殛鲧于羽山，旧说在东海中，今乃在平陆。凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑干之类，悉是浊流。今关、陕以西，水行地中，不减百余尺，其泥岁东流，皆为大陆之土，此理必然。”沈括认为：“大陆者，皆浊泥所湮耳。”他正确地解释了华北平原的成因，并对古代沧海桑田的变化作了科学的解释。
    《元丰九域志》
    《元丰九域志》由北宋王存等依据原有的九域图重修而成，是一部重要的疆域政区地理总志，亦是一部关于经济、军事、自然等的地理著作。《元丰九域志》的内容，叙述州县沿革很少，绝大部分皆是叙述本朝的事，特别是书中所述的四至八到，非常细致，各地里数，记载详备，该书在县下列有山岳、河渠、泽陂，共计山岳一千多，河泽一千多，是继《太平寰宇记》后较丰富的自然地理记录，也是宋代总志中较为突出和实用的一部作品。
    《证类本草》
    《证类本草》宋唐慎微撰。该书在大观二年（1108年）加以增修，题《经史证类大观本草》，政和六年（1116年）又加修订，改名《政和新修经史证类备用本卷》。该书所录药品总计达1746种，无机药物累积达253种。此书主要贡献是网罗历代本草及经史方书，凡247家。其中所引书约90%已散佚，赖此书得以流传，因此，该书为现存本草学著作中最古，唯一完整无缺的典籍，明代李时珍撰辑《本草纲目》即以此书为底本。 
    《舆地广记》
    宋欧阳忞纂《舆地广记》38卷，是一部关于地理沿革的著作。欧阳忞在自序中说：“地理之书，虽非有深远难见之事，然自历世以来，更张改作，先王之制，无一在者，自非专门名家而从事于此者，其孰能知之。予不佞，自少读书，私尝留意于此，尝自尧舜以来，至于今，为书凡三十八篇，命之曰《舆地广志》凡自昔史官之作，与夫山经地志，旁见杂出，莫不如于其中，庶几可以成一家之言，备职方之考，而非口传耳受尝试之说者也，统之有宗，会之有源，则繁而不能乱，众而不能惑。夫以今之州县，而求于汉则为郡，以汉之郡县，而求于三代则为州，三代之九州，散而为汉之六十余郡，汉之六十余郡，分面为今之三百余州，虽其间或离或合，不可讨究，而吾胸中盖已了然矣。譬如三十辐之车，制之以毂，二篇之策统之以乾坤，岂不约而易操乎？是以愿广其书于世，必有能辨之者，世之君子，其试以是观之。”此书虽不涉地质知识内容，但历史地理及地理沿革在学科分化未及现代分化细密之时，也在地学的范围之内。
    《云林石谱》
    南宋杜绾所撰《云林石谱》3卷，书中记载石头品种116种，详记产地、采法、产状、光泽、品评等，反映了当时矿物知识的水平（见表1-2）。

                                      表1-2 《云林石谱》部分石类物理特性 

    《大元大一统志》
    《大元大一统志》由札马刺丁、虞应龙等纂，原书明代已佚，留世仅存残篇。该书记载有关地质矿产方面的资料有：“在延安县南迎河有凿开石油井——其油可燃……岁纳一百一十斤”。“延川县西北八十里永平村有一井，岁办四百斤，入路之延库”。“在宜君县西二十里姚曲村石井中，汲水，澄而取之，气虽臭而味可疗骆驼疥癣”。“在鄜州东十五里采铜川，有一石窟，其中出此，就窟可灌成烛，一枝敌蜡烛之三”。
    六）明清时期
    公元1386年，朱元璋领导的农民起义大军推翻了元朝的统治，建立了明王朝。明王朝采取了一系列发展农业和工商业的措施以迅速恢复封建经济，积极鼓励开垦荒地，并且废除了一些长期以来的限制工商业发展的苛捐杂税。中国再一次走向了向上发展的道路。正是由于生产力的不断发展，社会分工不断扩大，刺激了商品经济的繁荣，到了16世纪后半叶，资本主义生产关系的萌芽已经出现。这一时期，地学的发展迅速，涌现出一批杰出的地学家，如徐霞客、顾炎武、刘献廷等等。然而到了清朝乾隆以后，封建统治进一步加强了集权、封闭、禁锢的措施，阻塞了中国社会的进一步发展，已经出现的资本主义萌芽被扼杀，造成中外文化交流中断，在世界范围内的东西方科学文化发展中，中国社会的发展开始全方位急速落后于西方各国。
    明清时期，统一的相对稳定的政治局面是有利于生产力的发展和社会进步的。在这样的社会环境下，科学知识的积累与提高有益于科学文化的发展。地学知识与地学思想的发展在此期间也得到了体现，出现如《徐霞客游记》、《天工开物》等伟大的著作，还有大型的官修总志和大量的地方志不断涌现，另外，如本草类文献、石谱类文献等也在不断地发展。特别值得一提的是清初大规模全国地图的测绘和编制在世界测绘史中占有重要的地位。
    明末清初由于生产力的大发展，资本主义生产关系萌芽的出现，在知识阶层中增长着资本主义民主主义的思想， “经世致用”的思想就是一种表现。可惜的是这种思想并未被继承下来。
    《本草纲目》
    明李时珍于1587年所撰《本草纲目》是一部集大成的药物学著作，其中包含了极为丰富的动物、植物、矿物及其他科学知识。所收矿物约260余种，分为金、玉、石、卤石四类，其中记载了钠、钾、钙、镁、铜、银、金、汞、锌、锡、锰、铅、铁、硼、碳、硅、砷、硫等19种单元素，记载化合物达数十种之多。同时，对每种矿物作了详细介绍，如名称，产地、形状、性味、功用、采集方法以及如何炮制等。还有石燕、龙骨等化石药的利用。
    《徐霞客游记》
    《徐霞客游记》明末徐宏祖撰。此书主要贡献在四个方面。一是对岩溶地貌的考察；二是对山川源流的考察；三是对火山温泉的考察；四是对动植物的考察。其中最重要的，也是最具科学性的一部分就是徐霞客对我国西南各省广大石灰岩溶蚀地貌——即喀斯特地貌的观察与记述。是世界上最早的描述石灰岩地貌的著作，书中记有洞穴357个，经他亲自考察的有306个，属石灰岩洞穴288个，非石灰岩洞穴69个。对火山、温泉的考察，如记载了云南18个地方有地下热水，他按水温将其分为温泉、热水泉、沸泉三类，其中温泉12处，热水泉和沸泉各3处。对云南腾冲的火山有专门的记述，还总结了黄山地貌的特点。
    《天工开物》
    《天工开物》18卷，明末宋应星撰。此书是我国明代工艺类的百科全书。所谓“天工”是说人类赖以生存的物质资源是自然界形成的，但这些物质资源要靠人们去开发和利用，此为“开物”。从这一思想出发，作者留心记录整理劳动人民的生产经验与技术，并参照历史文献，再加上自己的分析与概括，写成此书。
    此书分上、中、下三卷，18部门。其中有关地学的内容有陶延（制陶）、燔石、五金（冶炼）、诛玉等篇，如在燔石煤炭条中记载：“凡煤炭，普天皆有，以供锻炼金石之用。南方秃的无草木者，下即有煤。北方勿论。煤有三种：有明煤、碎煤、末煤。明煤大块如斗许，燕、齐、秦、晋生之。不用凤箱鼓扇，以木炭少许引燃，熯炽达昼夜，其傍夫带碎屑，则用洁净黄土调水作饼而烧之。碎煤有两种，多生吴、楚。……”
    《肇域志》
    《肇域志》清初顾炎武撰，成书于明崇祯十二年（1639年）。该书具有以下特点：1.保存了大量明代方志的资料。2.搜集了各种专志的资料。3.倡行经世致用，关注地方利弊。此书以介绍地理沿革、山川胜迹为初始，倡言经世致用之思想。
    《自流井记》
    清光绪元年李榕撰成《自流井记》。该书是专门介绍四川自贡自流井的著作。主要介绍了有关盐井的开凿技术，井下岩层的层位关系，井中卤水的深度及含盐率以及关于井病的整治等内容。该书所记表现了清代地学，尤其是矿业、钻探方面卓越的成就。如：“凡凿井须审地中之岩，井锉初下为红岩，次瓦灰岩，次黄姜岩，见油；次草白岩，次黄沙岩，见草皮火；次青沙岩，次白沙岩，见黄水；次煤炭岩，次麻箍岩，次黑烟岩，见黑水，红岩者，红石土也；瓦灰、黄姜、麻箍、绿豆，象其形色也；炭岩之炭可燃火，烟岩之烟如细面。凡井，诸岩不备见，惟黄姜、绿豆必有之。间有遇绵岩者，凿最艰，绵岩一丈，可凿一年。”由此可见我国古代在钻井技术上已将自贡油气田的地下地质结构搞得非常清楚。
    中国古代记载反映地学思想的文献资料初步汇总，列于表1-3。

                                          表1-3   中国古代记载反映地学思想的文献资料

    （二）中国古代地学发展取得的主要成就
    一）先秦时期
    “国家的建立，是我国古代社会长期发展的自然结果。夏朝建立前夕，随着氏族社会经济的发展，阶级的分化日益明显；部落和氏族之间的掠夺与奴役，刺激了奴隶制度的发展；大型公共工程例如治水活动的开展，促进了酋邦、氏族联盟的管理组织向国家组织的转化”。约在公元前21世纪，我国古代社会由原始社会末期进入阶级社会，我国历史上第一个奴隶制国家——夏建立。夏代生产工具的改进、手工业的出现和分工表现了社会生产力的提高。由夏而商至西周是典型的奴隶制时期。在这一时期，除农业而外，手工业相当发达，出现了青铜器、陶器、玉器、漆器、纺织、酿酒、建筑等生产部门，社会生产力有了明显的提高。春秋战国时期是奴隶制社会向封建制社会过度的时期。
    先秦时期，中国古代地学的发展主要表现为工具的生产由石器向铜器、铁器的制造与生产的转变，以及对矿物的认识和相当发达的采矿技术。如对湖北大冶铜绿山春秋战国时期两处古铜矿遗址的发掘，证明了春秋时期，古人已开凿矿井可深达50米，并采用了竖井、斜井、平巷相结合及其多中段的方式，较好地解决了井下通风、排水、提升、照明和巷道支护等一系列技术问题。1976年，对铜绿山冶铁遗址又进行了发掘，发现了春秋战国时期炼钢用的竖炉，竖炉残高1.8米，炉内径0.6米，估计每天约处理1.5吨矿石。随着矿业的发展，发现和开采的金属矿越来越多。
    二）秦汉时期
    秦汉时期是中国封建制集权统治的形成和发展期。秦始皇在建立封建制统治的过程中，完成了统一的霸业，各项有利于封建制国家发展的措施促进了封建制度的发展。汉代加强了中央集权统治，封建制统治得以巩固。冶铁业的发展，在秦时已有了铁官的设置，而靠冶铁业起家的富商可“家致富数千金”。据《史记.货殖列传》记载：“蜀卓氏之先，赵人也。用铁冶富。秦破赵，迁卓氏……致之临邛，大喜，即铁山鼓铸，运筹策，倾滇蜀之民，富致僮千人”。由此可见当时冶铁业的大致情况。秦时还实行了“盐铁官营”的政策，《汉书.食货志》记载：“用商鞅之法，改帝王之制，盐铁之利，二十倍于古”。这说明秦时盐铁官营的政策在增加国家收入，巩固中央集权统治方面发挥了作用。
    新中国建立后，在考古发掘中发现了几十处汉代的冶铁遗址，其中河南南阳冶铁遗址在发掘的三千平方米范围内发现了十七座半地穴式炼炉。炼炉由门、火膛、炉床和烟囱四个部分组成。还发现了大量铸铁用的陶范和铸造出的产品。这说明了汉代的冶铁业已经十分发达，设备齐全，已经使用了鼓风装置，已经掌握了高温冶炼技术。汉武帝时期还宣布了盐铁官营政策，分别在产盐和产铁之地设置盐官和铁官。
    随着社会经济的发展，在水利工程建设方面秦代蜀守李冰父子主持的都江堰水利工程至今还在发挥着作用（见图1-16 ）。
    秦汉时期炼丹术得到发展。虽然炼丹术不能圆统治者长生不老的梦，但炼丹过程中使用矿物等材料所做的大量的化学实验则对矿物学、化学、药物学等作了贡献，对矿物的性质及鉴定等方面积累了丰富的知识。诸如东汉末年的炼丹家狐刚子可为那时的代表。他在《九丹经决》中记载了如何从石胆中提取硫酸的方法——“炼石胆取精华法”。狐刚子提炼硫酸的方法比西方要早出五六百年。
    秦汉时期在地学仪器的发明方面贡献巨大。如东汉张衡发明了世界上最早的用于预测地震的候风地动仪（地动仪内部机构推测图见图1-17）和最早利用水力转动的浑仪（浑天仪）还有预测风向的相风乌。《后汉书.张衡传》称张衡“数数穷天地，制作侔造化”。

    三）魏晋南北朝时期
    这一时期，时长360余年，中国的社会状况基本处于分裂状态。长年的分裂割据，战争状态客观上促进了冶铁手工业的发展。汉光武帝时，杜诗发明了水力鼓风炉用于冶铁，这种水力冶铁鼓风炉（水排）的发明比欧洲早约1100年。“灌钢”冶炼方法的出现是我国古代钢铁冶炼技术的一项重要成就。在矿物识别及鉴定方面，魏晋南北朝时期也有发展，总结出了诸如：条痕法、氧气实验法、焰色试验法等鉴定矿物的方法。在矿物共生关系的认识上有所深入，了解了诸如：铁——赭共生、金——汞共生、蓝铜矿——孔雀石共生、汞——石英共生、阳起石——云母、矾石共生等矿物间的共生关系，表现了探矿手段的进步。
    四）隋唐时期
    隋唐时期出现了大一统的局面，这为社会发展提供了良好的条件。隋唐时期是我国古代矿业发展的繁荣时期。《通典》、《新唐书.食货志》等记载了这一时期有关金属矿产和产地的情况。
    五）宋元时期
    宋元时期，由于政治上统一，经济发达，科学技术得到了进一步的发展。在我国地学发展史上是备受关注的一个时期。
    两宋时期，全国金属矿场及矿产较唐代又有了很大的发展，据《宋会要辑稿•食货志》等文献记载（以元丰年间为例）
    1、铁矿：铁矿分布于36州，元丰元年（1078年）收入量为5501097斤。其中仅以邢州、磁州两处的总产量相加，相当于全国总收入量的74%.
    2、铜矿：铜矿分布在22个州，元丰元年（1078年）的总收入量为14605969斤。此时胆水浸铜法技术已应用于生产。
    3、锡矿：锡矿分布于26个州，元丰元年（1078年）锡的年产量为2321898斤。其中贺州的年产量占全国总量的38%.
    4、铅矿：铅矿分布于32个州，元丰元年（1078年）年总收入量达到9197335斤。
    5、银矿：银矿分布于68个州，元丰元年（1078年）总收入量为215358两。
    6、金矿：金矿分布于25个州，元丰元年（1078年）总收入黄金10710两。
    7、汞矿：元丰年间水银、朱砂的产地分布于9个州。
    元代的矿业沿用前代的管理方式，但由于民族习性和统治方式的原因，元代在矿政管理上要落后于宋代。
    我国古代井盐的凿井技术始于战国时期，至北宋时期出现的“卓筒井”标志着我国古代凿井技术进入了一个新的阶段。李约瑟认为，关于深钻技术，西方落后于中国的大致时间为11个世纪，“今天在勘探油田时所用的这种钻深井或凿洞的技术，肯定是中国人的发明，因为我们有许多证据可以证明，这种技术早在汉代（公元前一世纪到公元一世纪）就已经在四川加以应用”。（《中国古代科学技术史》英文本 第一卷224-245页）到清末为止，我国古代的钻井技术逐渐形成了一整套具有中国特色的深钻井工艺技术。宋代卓筒井分布图见图1-18。中国古代绳索（竹）冲击钻井及卓筒井历代钻井深度记录，见表 1-4。

表1-4 中国古代绳索（竹）冲击钻井及卓筒井历代钻井深度记录表

    六）明清时期
    明代，朱元璋鉴于元朝灭亡的教训，建国以后采取了一系列奖励开荒、减轻赋税徭役等政策，促进了农业、手工业和商业的发展，矿业也随之发展。
    清代是我国封建制统治的最后一个王朝，这一时期，中国古代矿业的发展也呈现出过渡的特征；比较突出的成就反映在清初引进西方测绘技术进行全国范围的大地测量和编制《皇舆全图》的工作。进入19世纪后，中国社会在国际风云漩卷，国内政治统治基础动摇的情势下产生剧烈变化，中国近代地质科学在20世纪初叶破茧成蝶。  

中国古代地学思想形成的地域特征和文化背景

    在科学产生和完善的过程中，人类对自然界的认识和探索是不受地域和种族意义上的制约的。但作为一个区域文明来讲，特定的地理环境和与之相适应的文化特征则往往受其影响。因此，不同的地理环境对于特定区域内文化的产生、发展方向和程度上有着重大的制约和影响作用，地学思想在古代社会不同地理区域范围内，由于古代先民对各自所处客观环境的不同而产生对自然界的认知、思维方式的不同，以及受这种影响而导致科学发展的导向不同就是很自然的了。
    （一）地域特征
    在探讨中国古代地学思想的形成及其对近现代中国地质学学科发展的影响中，地学思想作为社会文化现象在社会行为上的一种表征，地理环境因素的制约作用是不容忽视的。为说明这种制约作用，我们将古代东西方两种思想和文化的代表——古代中国和古代希腊，作一比较。
    源于古代社会生产力的低下，交通、信息的不发达，受地理环境的制约形成了不同的封闭的地域文化和地域文明。因此，不同的地理环境对于不同文化的产生有着至关重要的作用。同样，在不同的地理环境下很自然就学会孕育出不同文化背景的自然观、地球观，有着不同的地学知识积累和不一样的地学思想。
    古代中国的地理环境特征与当代基本相同，三面环山，一面临水的地域特征形成了一个几近封闭的生活环境。北面是经年寒冻的西伯利亚高原；西边是莽莽阿尔泰山，喀喇昆仑和沙漠戈壁；西南有第三极之称，飞鸟难越的喜马拉雅山；东面和南面是浩瀚的大海，在交通、信息不发达的古代，这些天然的屏障阻断了华夏对外的交通往来。在这一区域内作为中华文明发源地的黄河流域和长江流域在有着适宜农业发展的气候条件及水利条件，河流的淤积又提供了适宜耕种的良好土壤，中华文明在这片土地上孕育产生和繁衍。
    希腊位于地中海北部，巴尔干半岛南部，三面临海，曲折而绵长的海岸线散布着众多的半岛和岛屿：境内多山，著名的奥林匹斯山为最高峰。在这样的地理环境下，多山的地理特征把古代希腊分裂成零零星星的小块区域，各部分之间的交通相对困难。在这些零散的土地上，容易形成相对独立的城邦。同时，希腊地表的崎岖不平，使得每块耕地的面积都比较小，耕作条件恶劣，加之希腊属典型的地中海气候，雨量分布极不均匀，土壤条件贫瘠，灿烂的古希腊科学文化正是在这样的环境条件下产生的。
    同为具有悠久文化与文明的两个国度，在地理环境特征的对比中，古代中国的中心区域是具备适宜条件的良好耕种区，地理环境条件优越，水土肥美，适于农业的发展。而古希腊受多山、土壤、气候等条件制约，农业的发展有着很大的困难。然而正是由于它多山、滨海的地理位置，使其社会发展有着更多的选择可能。希腊地处整个地中海的中心位置，海岸线十分发达，港口众多，有着优良的天然港湾。希腊半岛东与西亚，南与北非，西与意大利、西西里等地区的往来都可以通过近海航行来实现，海上交通极为繁盛。自古以来，地中海的航运非常活跃，这无疑为希腊的航海、扩张以及对外贸易创造了良好的条件，便于希腊的地域文明与其他文明的交流。因此，古希腊是以农业和商业并存的生产方式存在和发展的。相较之下，虽然中国也有着绵长的海岸线，和有着众多的优良港湾，但这些条件在古代的中国远远没有被人们开发和利用。受地理环境的影响，中国的地域文化仍然受到一定的影响，表现出封闭、对外交流不畅的特点。
    正是由于这种地域特征，华夏文明被称作是大陆文明，古希腊文明被称作是海洋文明。在不同的文明类型中，两个古老的国度成长和发展着包括古代地学思想在内的文化与文明，以不同的方式为人类社会的文明发展做着贡献。
    （二）文化背景
    在以自然哲学为时间和空间范围的社会历史发展中，中国古代地学思想的形成和发展是中国古代文明的一部分，他依托中国古代科学技术的发展，可以说是对于表达自然观象各种概念之间的关系的理论研究。因此，几千年中国传统文化所形成的自然哲学体系及其维系中国社会形态发展的传统观念与思想，不能不对中国古代地学和地学思想的形成发展产生影响，也可以说这种影响既是一种制约因素，同时又是促其发展的土壤。在中国古代科学技术与文化文明发展过程中，中国古代传统的哲学观念始终占据着导引文化发展方向的制高点。
    一）变化的思想支撑着中国古代地学思想的发展
    文化作为表现一个民族、一个国家形成与演化的综合标识，反映了这个民族、国家发展的文明程度。文化不是一个抽象概念，它的内涵反映着不同时间范围内，不同社会历史时期、不同社会结构情况下社会文明发展的现状，反映着人与社会、人与自然之间相互影响、相互作用的关系。在古代中国，人们为了适应自然环境，出于生存发展的需要，在社会生产中观察不断变化的、动态的自然界，从而产生了客观、辩证的变化的思想。变化的思想在中国自然哲学体系中占据基础性地位，这种认识由来已久，突出表现在古人对自然界现象的观察和认识上。
    出现于春秋战国时期的“阴阳五行说”是中国古代先民观察自然界物质运动，规范人们社会行为适应自然规律发展的认识总结。“阴阳说”、“五行说”在中国古代作为两种相对独立的思想体系，是先秦我国古代哲人理性思维的产物。对于中国古代科学技术发展和科学思想的产生发展而言，“阴阳五行说”的理论体系的重要性不言而喻，因此，中国古代地学思想的发展也深受其影响。
阴阳二字连用最早见于《诗经·公刘》中：“既景乃岗，相其阴阳。”许慎在《说文解字》中对阴阳二字的解释为：“阴，暗也，水之南，山之北也”；“阳，高明也。”可以看出阴阳最初是有其具体内容的。在地学中这种认识被用在表示山水等地理景观的方位上，阳为北，阴为南，表示地理坐标的概念。在人们的认识里，把阴阳作为一种哲学的概念，最早是《周易·系辞上》中提到的“一阴一阳之谓道。”《周易·咸卦》中所讲“二气感应以相与，……天地感而万物化生。”此时，阴阳概念同物质性的“气”结合在一起，用来表示自然界中两种对立的基本力量。人们用阴阳来类比自然界一切事物的形成和变化。在中国古代传统认识中气是自然界中的物质形态，阴阳的转换就是自然界物质的运动和变化。在长期的社会生产和社会活动中，人们发现这种变化不仅表现在自然界，同时也表现在人类社会生活中，而且这种阴阳变化还存在着“相克相生”的关系，对立的阴阳可以趋于和谐，因此阴阳相互转化的思想由此产生。最终，“阴阳”被老子和孔子提炼为抽象的哲学概念。
    “五行说”的起源也很早，《尚书·洪范》中就曾提到“五行”说。所谓五行，是人们生活中常见的，与人的社会生活息息相关的五种客观物质金、木、水、火、土。这五种物质之间所存在的相互关联和各自的性质被古人综而合之，衍生出自然界的万物，以此来解释宇宙万物的形成及演化。从春秋到战国的五百余年，是“五行说”发展的时期。
阴阳学说和五行学说在战国中期以前都还是各自发展的，自战国中期以后，诸子蜂起，百家争鸣，呈现出学术思想的多样性，学术研究的多元性的时代特色。在这一时期，阴阳五行的观点进入合流演化时期，到了战国末期，阴阳五行学说的理论体系已臻完成。从秦皇到汉武，阴阳五行学说又屡经修缮，其体系更趋定型和完善。此后，刘安主持编写的《淮南子》和董仲舒的《春秋繁露》相继对此前的阴阳五行思想进行了系统的整合。整合的结果，表现在社会文化（人文文化）方面，为后来的天人合一的社会观念提供了自然与人类相互作用的“佐证”；表现在科学文化方面则为中国古代科学文化的发展奠定了一个朴素的唯物和辨证的认识基础。
从文化背景来说，阴阳五行说与中国古代地学思想的发展存在什么联系呢？我们可从以下分析中找到线索：
    首先，从古代文献中我们可以看出，“阴阳”这一哲学概念产生于古代先民生产实践中的经验和总结，而农业生产毋庸置疑是对早期自然环境的改造和利用，这个过程与地质知识的积累和地学思想的产生密切相关。
当阴阳五行的思想形成后，古代哲人又把变化的思想带入古代地学思想形成过程，成为地学思想的主流意识。例如，关于地震这一地质现象的解释，《国语·周语》云“幽王二年，西周三川皆震。伯阳父曰：‘周将亡矣！夫天地之气，不失其序；若过其序，民乱之也。阳伏而不能出，阴迫而不能烝，于是有地震。今三川皆震，是阴失其所镇阳也。阳失而存阴，川源必塞，源塞，国必亡。夫水土演而民用也。水土无所演，民乏财用，不亡何待？昔伊、洛竭而夏亡，河竭而商亡。今周德若二代之季矣，其川源又塞，塞必竭。夫国必依山，山崩川竭，亡之征也。’”在这里我们可以看出伯阳父在讨论地震这种地质现象时，是以自然界的客观运动来解释的，他对事件发生的因果进行接近于自然规律的解释，是我们看到了一种科学思维的光亮。但他后面在提到地震的发生与国家存亡的关系时，又走上了天人感应的观念上。
    随着时代的发展，社会生产力的不断提高，交通发达，社会活动区域的扩展，人们所熟知的地域范围也不断扩大，视野更开阔，地学知识的积累也更加深入和多方面。战国时邹衍关于“大九州”的认识就说明了这一点。邹衍是战国时期颇有影响的阴阳家，他是第一个把阴阳和五行学说相结合并给予发展的人。他运用阴阳五行的理论，从时间和空间的概念来推演，认为《禹贡》中所讲的九州只是整个宇宙的一部分，在这个九州之外还有九州。阴阳五行变化，相生相克，对立统一的观念是邹衍的认识和思想的核心内容和根本出发点，他利用推测分析的方法，借助当时所了解的地域和见闻，提出的 “大九州”说，把阴阳变化思想更深一步地贯彻到地学认识中去。
    邹衍能够在战国时期首次把“中国”和“天下”的概念区分开，打破了古来“中国即天下”的传统观念，这显然是由于人们的地理视野更加开阔、地学知识更加丰富所致。与此同时，阴阳变化，五行相克的变化思想是他的认识基础，在邹衍看来，大地始终处于运动之中而非静止不动，阴阳五行的变化思想也已深入到了对他的客观世界的猜测之中了。
因此我们说，中国古代地学中存在着变化的思想是我国地学思想能够在唯物、辩证的认识道路上发展的基础。
    当然，变化的表现有不同的方式，如缓慢的变化表现在地质作用方面的海陆变迁就是表现之一，几千年来成为人们心中不可改变的认知，不能不说变化思想影响之深。古代的人们注视观察着这些变化，认识和解释着这些变化，并在这种变化思想中探求自然现象背后的内在规律。但是，这些规律和思想并没有被我国古代的科学家们整理出来，只是以经验和技艺的方式留存下大量的文献资料，没有形成科学的理论体系和自然科学的学科构建，这与中国古代的文化背景是分不开的。
    沧海变桑田是一种地质过程，它始终缓慢地渐进地进行着，贯穿人类历史的始终。我国古代所讲的“沧海桑田”的认识，就是今天我们所说的海陆变迁。我国有着三千多年的文字记载历史。在这其中积累了丰富的关于海陆变迁地质现象的相关文献记载。
在我国古代，沧桑互变的现象很早就被人们认识了。然而，最初的认识是通过神话传说的形式模糊地表达出来的。比如中国古代有精卫填海的神话故事，精卫用石子妄想填平大海，在他经年累月的坚持不懈地努力下，大海终被填平，露出了地面。这说明当时的人们已经观察和认识到了海洋可以变为陆地的事实，只不过还不知道如何解释这种现象而已。
    “沧海桑田”这个表达我国古代海陆变迁地质思想的史料可见之于《周易·彖辞》“地道变盈而流谦”，汉代焦赣在《易林》卷九中有“海老水干，鱼鳖尽索，高落无涧，独有沙石”的记载。西晋杜预“常言‘高岸为谷，深谷为陵’，刻石为二碑，纪其勋绩，一沈万山之下，一立岘山之上，曰：‘焉知此后不为陵谷乎？’”可见此时海陆变迁的思想已很明确，至东晋，在葛洪所著的《神仙传》中两处提到东海三为桑田，一处是其卷二《王远传》：“王远字方平，东海人也。举孝廉，除郎中，稍加中散大夫，学通五经，尤明天文、图谶、河洛之要，逆知天下盛衰之期，九州吉凶如观之掌握，后弃官入山修道。……麻姑说云：‘接待以来，已见东海三为桑田；向到蓬莱，又水浅于往日会时略半耳；岂将复为陵陆乎？’远叹曰‘圣人皆言海中行复扬塵也。’”，另一处是其卷七《麻姑传》中说：“麻姑谓王方平曰‘接待以来，已见东海三为桑田；向到蓬莱，又水浅于往日会时略半耳；岂将复为陵陆乎？’方平笑曰‘圣人皆言海中行复扬塵。’”
    王远、麻姑都是子虚乌有的人物，但《神仙传》的作者说王远是东海人，即今江苏东海县，而作者葛洪是江苏句容人，距东海不远，对东海的情形应该是了解的，故借王远、麻姑的对话说明当时确实存在海陆变迁的地质现象。说明当时人们在直观上已对海陆变迁有了认识，然而这种认识只是知道了这种现象的存在，还没有深入地探讨它的成因以及影响。
    到了唐代，书法家颜真卿作《抚南城县麻姑山仙坛记》中引用晋代葛洪在《神仙传·麻姑传》中的一段话，然后说：“南城县有麻姑山，顶有古坛，……东北有石崖观，高石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变……刻金石而志之，时则六年夏四月也。”顔真卿首次用海陆变迁的认识解释高山岩石中为何有螺蚌壳的问题：他认为高山上的岩石本来是存在于水中的，水中自然有螺蚌壳，后经海陆变迁，原来的大海变为陆地上的高山，故岩石又在高山上了。颜真卿依据化石判断海陆变迁，在地学思维的逻辑思想引导下其认识向科学的认识方向迈进了一步。至唐代“东海三为桑田”演变为“沧海桑田”，这一词语成为中国古代表达海陆变迁思想的术语并广为流传。
    南朝刘宋时，范晔著《后汉书》，在其中的《西南夷传》中说“邛都夷者，武帝所开，以为邛都县，无几而地陷为淤泽，因名为邛池，南人以为邛河”此说是为陆地变迁为水泽的另一史册。唐代李吉甫所著《元和郡县志》卷三十二“越舊县，本汉邛都县之地也。开皇六年，分邛都置越舊县，皇朝因之。陷河在县东南十里，初成帝置都县，无几，陷为淤泽，因名陷河。”这两则史料所讲都为地面下沉成水泽的真实记载，说明了由于河流侵蚀和淤积的变化。
    唐代史学家刘知畿在《史志·书志篇》讲到：“夫两曜耀百星，丽于玄象，非如九州万国，为置无恒；故海田可变，而景纬无易。”他所说的“海田可变”也就是海陆变迁，但他没有作深入的分析。
唐代诗人李贺在诗中曾提到沧海桑田的变迁，有“海沙变成石”，“海波尚变为桑田”等名句。可见，在唐代，沧海桑田的说法已经是当时的流行语了，海陆变迁这种地质现象在当时已经为人们所熟知和接受，并成为一种观念印在人们的脑海里。
    前面曾提到北宋沈括在《梦溪笔谈》卷二十四中记述了海陆变迁的事实，并且用海陆变迁的原理解释华北平原的成因，说华北平原其实是因为河流所携带的泥沙淤积而成的。 沈括正确解释了华北平原的成因，我们由此可见对海陆变迁的认识又深入了一步。
    南宋朱熹则更进一步，他从常见的“高山有螺蚌壳，或生石中”进行分析推论，在《朱子大全·天地》中得出结论，认为：“此石即旧日之土，螺蚌即水中之物，下者却变而为高，柔者却变而为刚。”他明确地提出了高山的形成是地壳运动变化的结果的认识，不仅说了海陆变迁的事实，认识了其中的成因及影响，并从海洋和大陆在地质作用过程中相互可以转化的原理中引出了相互变化、互为因果的思想。
元代于钦受了沈括海陆变迁地质思想的启示，在观察山东济南城南大云顶时，也看见“崖壁上衔蚌壳结石”，在其所著《齐乘》卷一“云门山”条中作了如下描述：“府城南五里上方，号大云顶，有通穴如门，可容百余人，远望如悬镜，泉极甘冽，崖壁上衔蚌壳结石，相传为海田所变。如沈存中《笔谈》载太行山崖螺蚌石子横亘如带之类，齐地犹多。”由此可见沈括海陆变迁的认识对后人影响很深，人们都在观察海陆变迁的地质现象，找寻海陆变迁所留下的蛛丝马迹。
    明代，在海陆变迁地质思想的认识上又有发展，明人薛瑄观察到山崖上的石头经常是“层有纹横界，而层层相沓”，认为这是“阴阳磨荡而成，若水之漾沙，一层覆一层也”。他不仅观察到了岩石中的水波纹现象，肯定了海陆变迁的事实，而且说这些岩石是出自水中，还进一步用阴阳学说推测岩石的成因，表现出对海陆变迁这一地质变动的认识进入了科学思维的轨道。稍后的陆深在其所著《玉堂漫笔》中讲 “盖天地之初，混沌一物，惟有水火二者。开辟之际，水曰升，火曰降，而天地分类。凡山阜皆从水中流出，观江河沙洲可见。余常谓，水，天下之最高者；山，天下之最低者也。故海底有石山而巅有水，然水亦至高，霜露雨雪是也。”叶子奇在《草木子》卷一《管窥篇》中说：“天始唯一气尔，庄子所谓溟滓是也。计其所先，莫先于水，水中滓浊，历岁既久，积而成土。水中震荡，渐加凝聚，水落石出，遂成山川，故山形有波浪之势焉。于是土之刚者成石，而金生焉。土之柔者生木，而火生焉。五行既具，乃生万物，万物化生无穷焉。”叶子奇运用五行相生相克产生变化的思想论述了水中土石的形成，认为“土之刚者成土”，岩石在“水中震荡，渐加凝聚”而成。他还认为大地是从水中沉淀物凝聚而来，如今像波浪起伏的山川形势就是海陆变迁的结果。陆深和叶子奇借观察到的海陆变迁的地质现象来推测人类和世界的起源，表达了类似“水成论”的自然观。这反映出人们对海陆变迁的认识已经上升到了理论探究的高度。
    在中国古代地学文化的知识宝库里，植根于物质的运动与变化的认识基础，海陆变迁这样一种地质作用形成的地表变化，一开始就作为一种显著的地质现象而受到人们的重视，人们不满足于现象的积累，对这种现象的成因以及影响作进一步的分析和推测，把它上升为一种理性的认识汇入中国古代地学思想之中，成为我国古代观察、思考自然界的物质运动，发展我国地学的推动力。
二）天人合一的传统观念对中国古代地学思想发展的制约
    人类社会的发展归根结底是人类与自然界相互影响、相互作用的过程。在科学发展的过程中伴随其左右，起推动和阻滞作用的是不同时期、不同阶段人类认识自然了解自我的认知程度。亚里士多德讲：“唯有人类才凭技术和推理生活……经验大致类似科学和技术，人们通过经验得到了科学和技术”。亚里士多德所谈的“经验”是指人类认识自然界了解人类本身的社会实践过程中积累总结出的经验。
中国古代科学技术的发展，曾经达到代表某一历史时期科学发展的最高水平，为人类的文明、文化作出了积极的贡献。但是我们也看到，在中国社会几千年的发展中，占据主要地位的传统哲学观念和文化理念左右着中国社会的发展，也成为影响中国古代科学文化（包括中国古代地学文化、地学思想）发展的障碍。天人合一的传统观念就是这种作用最集中的表现。“先秦时期是我国人地关系思想产生的时期，……后世各种人地关系思想的胚胎大都可以上溯到该时期”。溯其源天人合一的思想源于天人感应认识的出现。
    在人类社会的初始阶段，生产力的水平极为低下，为了适应自然界的发展，人类把观察和顺应自然作为生存的首要目标。漫长的进化路程，在利用自然、改造自然的过程中，人类获得了成功，这种成功只是表现在适应了自然界提供给人类生存环境，然而对自然界的物质运动和变化只是一种顺应，而不是了解。因此，古代先民不能够解释发生在自己身边的各种自然现象，尤其是他们认为的危及到人们生死的灾异现象。所以在人力不能为的情况下，把幸福的喜悦和灾难的降临都归于想象之中的神明的庇护，来寻找精神意志上的支撑，敬天畏神的思想由此而生，天人感应的思想就出现在这样的认识背景下。然而，这种意识正如任继愈先生提出的：“史前时期的神话就它的幻想和不切实际这一方面说，它有些和后来的宗教思想相似；但是史前神话不排斥科学，不是为剥削者辩护的武器。史前神话不是劳动者的敌人，不是科学的对立物”。这是人类发展必须要经历的一个过程。
作为一种很神秘的思想，天人感应是对天人关系的一种解释，是人类文明处于不发达阶段人们不得不做出的一种选择，人生活在天地之间，人的社会行为可以感动上天，而上天作为人类的主宰可以用自然界的祥瑞或灾异对人类的行为给予褒奖或谴责，这是人类初期阶段一种很朴素而又实际的逻辑思维。
    在我国古代，天人感应的思想早已存在，如约在公元前6世纪成书的《诗经》中就有：“此日而食，于何不臧”的诗句，其意为，之所以出现日食的现象是因为天子不用善人而招致上天的警告的原因。《尚书·洪范》中也有：“肃，时寒若，乂，时旸若”的认识，认为君主的言行能够感应上天而影响四时季节的变化。春秋战国之时，《左传·宣公十五年》也有记载：“天反时为灾，地反物为妖，民反德为乱，乱则妖灾生”。《墨子·尚同中》：“天下既尚同乎天子，而来尚同乎天者，则天灾将犹未止也。故当若天降寒热不节，雪霜雨露不时，五谷不熟，六畜不遂，疾灾戾疫，飘风若雨，荐臻而至者，此天之降罚也，将以罚下人之不尚同乎天者也”。古人以敬天为最要，一些自然灾害或人为的灾难都与上天的意志联系起来，如有或逆，上天会给予必要的奖惩。这是天人感应思想早期的社会表现。
    到了汉代，董仲舒继承和发挥了先秦以来的阴阳五行和天人感应的观念，将其与儒家传统的天命思想融合，进一步发展成为天人感应的神学理论。他在《春秋繁露·顺命》中说：“天者万物之祖，万物非天不生”。还在  《春秋繁露·阴阳义》中说：“天亦有喜怒之气，哀乐之心，与人相副。以类和之，天人一也”即把天和人归结为同类，天是为了人类而创造万物，赋于了天具有“仁”之性质。董仲舒认为同类的事物之间可以相互感应，由此他作出结论：天和人之间也是相互感应的，人应该注意自然界事物的变化以感应天意。天人感应中的核心概念就是灾异说和谴告说，在《春秋繁露·必仁且智》中他强调：“天地之物，有不常之变者，谓之异，小者谓之灾。灾常先至而异乃随之。灾者天之谴也；异者，天之威也；谴之而不知，乃畏之以威……凡灾异之本，尽生于国家之失。国家之失乃使萌芽，而天出灾害而谴告之，谴告之而不知变，乃为怪异以惊骇之，惊骇之尚不知畏恐，其殃咎乃至。以此见天意之仁而不欲陷人也。”所谓灾难本是自然界物质运动变化的一种表现形式，但在董仲舒看来，自然界的灾难不是突然发生的，而是人们不注重自己的德行引发天怒而造成的。董仲舒将邹衍的阴阳五行的思想吸收在他的理论之中，在《春秋繁露·五行相生》他讲：“天地之气合而为一，分为阴阳，判为四时，列为五行”。仅从这些字句里我们还看不到他的神学的目的，在《春秋繁露·王道通三》中强调：“是故天以阴为权，以阳为经，阳出而南，阴出而北，经用于盛，权用于末，以此见天之显经隐权，前德而后刑也。”从这段话里，他就把邹衍的认识思想和僧家的哲学混合起来，以昭示其天意不可违，君权神授，为统治阶级统治基础给予了神学上的证明。在当时的生产方式下，这种认识自然迎合了统治者的需要， “天人感应”的唯心主义理论被董仲舒发展为天人合一的唯心主义神学理论体系，成为汉代统治思想的理论基础，对汉代乃至后代的自然观和社会思潮都产生了广泛而深远的影响。
    “天人感应”、“天人合一”的观念，经过董仲舒的加工改造成为影响中国几千年的客观唯心主义思想，其影响之深在封建制社会的各个方面都有受到这种思想观念制约的表现。“天人感应”在最初只是文明不发达状态下人们在人与自然的关系上的客观反映，这种文化现象在后来被唯心主义哲学利用发展，成为人们社会生活中的精神桎梏。正因如此，在古代地学领域中这种“天不变，道亦不变”的不变论思想长期制约着地学的发展。
    在古代中国地学的概念是广义的，用近代自然科学的解释应包括：地质、地理、气象等多学科，其探索和研究方法多为直观的、描述性的，没有过多的分析和有关成因及规律的总结。在古代统治者的眼里，普天之下莫非王土，他们不希望统治权发生变化，故而选择对历代统治者有利的思想学说，以此告诫人们：天是不会变的，自然界的万事万物都是不会变的。以此来麻痹人们的思想，以致封建制的统治可以君权神授，永世不变。中国古代所推行的政策是以农为本，仰农抑商仰农抑末，与人们生息相关的科学技术的发展只是在实用主义的观念下获得发展，因此高度集权的政治制度下，思想领域也是被高度控制的，这种控制有时甚至会麻痹统治者本身，这种“不变”的观念，反映在地学中，就是自然界的一切事物都是不能变的，如果发生了什么变化，则是上天对人类的警告或惩罚。因此，这种不变的观念严重阻碍了我国古代人们对自然现象的兴趣与探索。比如，地震的发生本来是一种很正常的地质作用现象，而在古代却被认为是不应该出现反常的现象，一旦出现灾异，首先是人违背了天意，于是上天发怒给人们发出谴告和预警。中国古代地学几千年的发展都笼罩在“天人感应”不变思想的阴影之下，其文化背景对中国科学文化发展的影响可见一斑。
    但事物总是有其两面性，正因为一些自然现象在古代被认为是反常的，人们害怕受到上天的惩罚，所以在出现一些被人们认为有违天意的自然现象和灾害时，人们极其认真地把这些事件发展过程记录得十分完整和详细，可谓有闻必录，这在客观上又积累了大量科学研究的第一手资料，丰富了科学文化知识宝库的史料内容，使得大量自然界所发生的变动的过程被如实地保存下来，成为今天科学研究的宝贵资料。如中国古代的地震史料最为丰富，1956年据其编成的《中国地震资料年表》记载有公元前1177年后发生的地震8000多次。这些地震发生的地点、时间及强度的记录成为今天中国划出地震活动带及活动周期的重要依据。 

 古代地质知识对形成现代地质学学科的历史意义

    澳大利亚学者戴维·R·奥尔德罗伊德说：“就人类起源问题来说，现代科学在某种意义上也具有神化特征。”对未来未知知识领域的探索，在某种意义上这种认识是有让人接受的方面的。历史上古代先民在长期的劳动生      产过程中，依靠对自然界物质运动的观察，不断地总结那些可以被人类发现并利用的客观因素为人类的生存繁衍创造进化的条件，科学便在这个过程中产生并发展了。
    然而，近代科学并未在具有古老文化底蕴的中国产生，这是一个不言而喻的事实，也是学术界为之探讨的焦点。我们还是以古代中国和古代希腊做一下比较。
    对于近代科学没有在中国产生的问题，有些人认为中国传统文化并未能给科学的发展提供适宜的土壤，而近代西欧却在弘扬古希腊人文精神的文艺复兴运动中找到了科学的基本框架。如：竺可桢在1945年发表的《为什么中国古代没有产生自然科学？》中写道“中国农业社会的机构和封建思想，使中国古代不能产生自然科学。”另有学者认为“希腊哲学是希腊科学传统的直接继承者，这种继承性体现在近代科学的理性形式和自由精神上。”还有学者认为古希腊和古代中国具有同样丰富的知识储备，近代科学在西方的迅速发展完全不必从老祖宗那里找原因。
    就中国地质学学科发展而言，近代科学没有在中国本土产生是一个明显的历史现实，但这不意味着中国几千年的文化文明史中没有科学发展的土壤和成就。中国古代的科学成就，譬如指南针、火药的发明都印证着中国古代地学发展的印迹，其间留存了古代先人积极的科学探索和科学思想。究其近代科学没能在中国产生，主要原因还是中国封建制社会的生产力和生产关系未能变革适应近代科学的发展。在科学与文化的关系上，科学文化发展的连续性和阶段性往往表现出科学发展与文化发展的不均衡，中国社会的发展就表明了这一点。因此，以古代中国和古代希腊的文明发展及科学走向来讨论近代地质科学没能在中国发轫，还是要从具体的地理文化背景来探讨。
    首先，古代的希腊和中国有着截然不同的地理环境和气候条件，他们的生活环境、社会的生产方式等有着很大的不同，因此有着先天生成的不同思维方式。在古代中国的思维方式中，整体性强，经验性强，思辨性贯穿始终，强调矛盾双方的和而不是分立；反观古代希腊，由于海洋文明和城邦制的特点影响，独立、自由和民主的思想深入人心，他们的思维方式特点是抽象性强，逻辑性强，辩证性强，但其辩证是重视矛盾双方的对立，对事物进行不断的拆分，探求事物内在深层次的认识。这种文化上的差异，不能不影响各自的科学发展走向。
    马克思主义的唯物辩证思想认为，矛盾双方是对立而统一的整体，过分强调对立或统一的哪一方面都是不对的，片面的，有局限性的。只不过，近代科学奠基于经典力学和分析科学之上，这正是西方人擅长的分析性思维创造的结果，致使近代科学发展到今天的模样。但是，我们也应该看到，现代科学存在一种新的发展趋势，这就是追求一种统一，即科学文化发展的和谐体系。这又为学科史的研究提供了新的思考和研究的思路。
    此外，中国近代社会发展的政治、经济、文化、思想的历史现状也是导致近代科学没能着陆于中国的重要原因。度过了黑暗中世纪的西欧，在文艺复兴的背景下，迫切希望复苏古希腊的科学，解放人们被禁锢的思想，是一个空前的思想解放期，新兴的资产阶级正处于上升期，社会形态为近代科学产生创造了极为适宜的环境，这种情况下，获得近代科学的产生和发展是一种社会、科学、文化和谐状态下的必然结果。而对比此时的中国，它正处在封建王朝的衰败期，清王朝闭关锁国，人们的思想遭到禁锢，生产力发展落后，这样的环境不可能孕育新科学的种子。
    （资料来源：中国地质大学（北京）地质学史研究所提供）