1983年5月，五十位著名的地质学家聚会在柏林的达累姆，探讨地球在46亿年演变过程中的变化模式，看看是否能取得一致的认识。

“地球演变的历史，时而是那样的平稳，时而又犹如痉挛一般。”这个观点是达累姆几次专题讨论会的最新焦点。它是澳大利亚西部地质勘探局的亚历克 · 特伦德尔（Aloe Trondall）在1980年举行的矿床专题讨论会之后首先提出来的。他对地球在46亿年演变期间铁矿石的不均匀分布感到迷惑不解。地球的演变显然是内因和外因共同作用引起的，然而，主要原因大概是那竭力要释放出来的地球内热。特伦德尔认真地思索了这样一个问题：如果地球所受的作用是平稳的，那么怎么没有出现一条平稳变化的直线呢？由此可见，地球的演变历史绝不是有规律的周期性变化史。

生物进入岩层被化石化，事实上是过去地磁场南北两极若干次“突然”（地质学术语）逆转的结果。几个较长时期的极性是“正常的”（犹如今天的状态）或逆转的。这若干次变化的时间间隔是数万年至数百万年，它们的发生可能同地心内部的流动方式（迁移）的改变有关。

类星体和陨石同地球的碰撞、多变的银河系、地球轨道及太阳突变等都影响着地球的演变，但这些影响的程度究竟有多大呢？本次专题讨论会的目的就是要确定包括这些问题在内的地球的演变模式。

地质学家和古生物学们长期以来都有点轻视地球演变过程中偶然出现的细微迹象。就是在这次会上一位古生物学家还评论说：“所谓偶然现象不过是你不能明白真相的另一种说法而已。”与此同时，柏林却流行着异端学说。一些边缘科学的学者正极高兴地准备摒弃均变说的概念——地质过程、物理、化学和引力的作用都不随时间而变化——这是自英国维多利亚女王卡琳时代的两位著名学者利尔和达尔文以来，地质学思想的顽固基石，持异端学说的丹勒姆认为这种概念已经变成绊脚石了。

这次专题讨论会分成四个组，打算从地球上突然发生的灾祸、短期灾祸、波动性的观点和长期的观察结果来寻求问题的答案。

第一组接受了考虑“突发性灾祸”的任务。

地球上发生的化学变化和海水循环能局部地或全球性地引起突发性的灾祸。缺氧的深层海水因地质或气候变化形成紊流，并向上流动同表层海水混合，从而杀死表层海水中那些从阳光中获取能源的微生物。这类变化进行得非常迅速，而且可进而影响以浮游生物为食物的高级生物的生存。

这一组大多数人同意宇宙天体可能影响地球的演变和生物的进化这一观点。小行星和彗星是最通常的行星际天体，有的可能是星系际的。美国地质勘探局的吉恩 · 休梅克（Gene Shoemaker）曾计算出，地球同小行星碰撞的几率平均约为2.5×10^-8次/年。如果把直径在一千公尺以上，估计数目约达2300个的小行星也考虑在内的话，碰撞几率会高达6次/1百万年。然而与地球碰撞时能产生显著影响的小行星，其直径起码要达到一万公尺。这样大小的天体与地球碰撞的几率约为2次/1亿年。核半径超过一千公尺的陨石，同地球碰撞的几率是6次/1亿年到1次/1百万年之间。而核半径超过11万公尺的天体，同地球碰撞的几率仅在0.06×10^-9/年到1×10^-8/年之间。

这个组认为超新星对地球历史的影响甚小，而宇宙尘埃云会影响太阳的亮度，因而可对地球产生直接的物理作用。现在，这方面已有了令人信服的证据。科学家们正在根据这些证据作出推断：大约在6亿5千万年前白垩纪的末期，地球曾经同行星际天体发生过碰撞。美国加利福尼亚大学伯克利分校的沃尔特 · 阿尔瓦雷斯（Walter Alvarez）等人已经测得在白垩纪和第三纪的交界层中，有几处的铱含量异常地高，铱在地壳中的含量通常是很低的（仅为十亿分之几），可是在陨石中的含量却高得多。

美国加利福尼亚大学伯克利分校的凯文 · 帕迪安（Kevin Padian）把第一组的看法归结为：“地球外发生的很多现象是引起许许多多短期的物理作用和潜在的生物作用的主要候选因素。”

第二组对于激动人心的关于宇宙尘埃的说法，态度冷漠得比泼冷水还厉害。这组的主要任务是考虑显生宇时期——即生物繁衍的地质时期，影响大气、海洋和沉积物的那些短期灾祸。这个组的报告强调了关于海洋、空气和6亿年间地表沉积的地球化学全都受生命的进化所支配。这个组由地层学家、地球化学家和古生物学家所组成。

德国格廷根大学的奥托 · 沃里谢尔（Otto Walliser）的见解是，应把大多数的动物灭绝同黑页岩的沉积联系起来。他认为日本，伊朗、苏联的库日列兹克（Kuznetsk）地区，高加索山脉，波兰，德国中部，比利牛斯山脉，摩洛哥，纽约州和加拿大落基山脉都留下了这些地质活动的痕迹。

重新制作的晚新世海平面整个变化曲线倾向于一般双拱形成M形的平滑曲线——正如众所周知的门罗（Monroe）曲线（当然在玛里琳之后）那样。现在许多科学家认为短期内发生的世界性灾祸，其最可靠的根据是对过去一亿年的深海沉积中的稳定同位素进行测定所获得的数据。利用同位素法可测定硫、碳酸盐、磷等的含量随时间的变化。例如，用来测定在光合作用中以及在海水淹没可移动的营养物的海侵作用中都起着重要作用的磷酸盐随时间而变化的情况。但是，对于地球化学家来说，并非对一切平静的海水都能描绘出元素浓度随时间变化的曲线。一些老一辈的野外地质学家轻蔑地说：“那条曲线像支鸟！”对此，立即受到了利箭般的反唇相讥“啊！是的，可鸟粪中含有丰富的磷酸盐哩！”

—种把海平面变化转换为地球大气变化的更直接的方法是测定对来自行星光线的反射光光密度（反射光能力）。海洋表面颜色比陆地更暗，平均光反射率为4 ~ 10%，而陆地的光反射率更高——暗黑色的森林在10%以上，沙漠为30%，冰雪覆盖面达50 ~ 80%。海平面升高，地球暗区扩大、变暖，与此同时，水蒸发面也扩大了，随之而来的是由于温室效应使地球变得更暖。

蒂宾根（Tubingen）大学的多尔夫 · 塞拉契尔（Dolf Seilacher）领导的第二组最激烈地反对均变说。无疑是已经发现超过最高峰的灾祸和洪水泛滥（塞尔契尔本人否认自己是一个周期论者，乐于接受“只是十分无知”的评语）。这个组的倒数第二个报告大大促进了有限的均变学说的终结，它终将像一切教条一样被扫进科学的垃圾箱。

第三组的任务是对时间本身进行讨论。“重点”是考虑10⁷年到10⁹年这一期间内地质构造作用和火山作用所决定或控制的灾祸。这个组的时间重点主要涉及大约占地球全部历史85%的前寒武纪。这个时期，大概是太古代和元古代（28亿年到5.7亿年前）的古老世界切变期。在其后，生命才繁衍起来，并通过“坚硬部分”的化石化而被记录下来。的确，对于所讨论的许多现象说来，均变论才是对我们已有知识的最恰当描述。

没有化石作比较的方法，事实上就不可能确定前寒武纪岩石距今的时间。然而，从1950年代开始，辐射法测定岩石年代的技术已使得地质学家们能确定许多前寒武纪岩石的年代，并能将它们按年代分类。

研究前寒武纪岩石的最好地区是澳大利亚、南非和格陵兰——加拿大。保存得最好的岩石表面覆盖有厚厚一层沉积岩，沉积岩中还含有中等变质岩（根据其外观命名为绿石）。每个前寒武纪盾区中，这些火成岩和沉积岩团块出现在狭长的盆形构造内，往往长达数百公里，地质学家们称之为“绿石带”，它分布于范围更广的太古金刚石块之间，并把它们包围起来了。

大约在6亿年前，由于寒武纪结束，所以全部大陆上都存在着经过小的造山运动而变形的区域。其根据似乎是在最长的历史期中，这些“地盾”区处于平地的沉积岩层下面受到了保护。津巴布韦大学的吉姆 · 威尔逊（Jim Wilson）断言，同前寒武纪对照起来看，地质史随时间演变的历史已经终结了：“许多事物变化的速度在加快。”

第四组开始热烈争论的是关于地壳构造类型是否随时间而变化的问题，同时提出了最初太古代、而后中生代、最后显生代的变化过程。埃及东部沙漠地带十亿年以上的古代岩石是地壳板块结构的最早证据。获胜的新原理要求就怎样鉴别板块相互靠近或离开的问题取得一致的看法。（奥克斯布尔在争夺胜利开始之前，预先警告全组成员说，人们对于变化的地壳构造的解释、在很大程度上是取决于他们所受的教育——也就是说，他们开始时，是化学家，物理学家还是地质学家？）

在第二轮讨论中，与会者们辩论了关于如何利用裸露岩石之特点来推断地球历史上某一特定时间的热状态，以及某一范围内各类岩石的变质情况。在经过了40亿年后，地幔中的发热量已减少了五分之四。

关于地球的地球化学变化论题，放射性同位素化学家们的确有他们独到的见解。他们研究了岩石年代测量技术的变迁。一些人喜欢依赖于测定有多少钾 - 40衰变成氩 - 40的技术；一些人喜欢测定铷衰变成锶的方法；而另一些人则喜欢应用已为实践充分证明的确实可靠的老方法：铀衰变成铅的技术。但是，为了保险起见，每次至少应采用两种方法同时进行测定。仲裁者警告说：地质化学家们需要做他们应该做的工作，但是一定要注意采用已被仔细鉴定过的岩石进行分析。

将地球早期历史的几种模式进行对比是辩论者们取胜的一种手段——支持稳定态模式者反对那些赞成发展模式的人。发展模式论却又依靠大约在42 ~ 45亿年前从太阳系深处空间抛来了一颗冰彗星这一雄辩事实而获得拯救。地球上海洋的出现同行星凝固作用、月球和地球的宇宙早期碰撞模式基本吻合。唯有美国地质勘探局的彗星式人物吉恩 · 休梅克抛出了这样一个奇特的球。它是一个强有力的竞选者，也是将来一段时间内地质学的理论家们将要挑选的地球演变模式。

[New Scientist，1983年第198卷1361期]