不断演化的地质环境

世界上任何事物都有其发生、发展和消亡的过程。地质学中论及的造山运动、海陆变迁、生物大爆发和大灭绝事件的记录都有力地证明了地球不断演化的客观事实。

人类出现之前，地质背景是纯自然的。在漫长的演化进程中地质体与其外界环境中的大气、水、生物的相互作用从来没有间断过，正是这种相互作用最终孕育了地球上的高级智能生物———人，并造就了适宜人类生存发展所必需的人类环境。地质环境的两个方面包括地质背景和人，都是地球演化的产物。即使人类出现之后，地球的演化仍在继续，并与人类的发展紧密联系在一起，共同书写着地球的今天与未来。

地质背景是人类环境中最基本的组成部分之一，也是研究地质环境演化的主要依据。在讨论全球地质环境系统演化的科学问题时，涉及的地质背景是全球规模的，所论及的演化也有其特定的时间尺度，即能够显示全球地质背景整体结构发生变化的那个时间跨度。地质学研究表明，全球地质背景的结构性变化都是发生在数万年或更长的地质年代尺度上，而那些时间跨度较小的地质作用和地质过程一般只影响局部区域，不足以造成全球地质背景整体结构性的改变，或者说它们仅仅是全球地质背景在某一特定演化阶段的某一片段。因此，在研究具体的地质环境问题时，很少涉及全球规模，且大多将全球宏观的地质背景视为稳定的，而不再去追索其漫长的演化历史。

用人类发展历史的时间尺度来观察，局部地质环境系统具有明显的演化特征。其一，在局域上自然地质作用、地质过程十分活跃，始终不间断，只要存在地形势差就会发生岩土物质的侵蚀、搬运与堆积;就会有水流从源向汇的运动以及化学组分的分散、迁移、聚集。这些物质在地球浅表再分配的同时，又会反过来重塑原先的地形，改变物质的运动条件，从而在物质分配与运动条件之间形成反馈过程。当这一过程发展到一定程度，局域地质环境系统呈现出整体结构性变化时，这个系统就进入了失稳阶段。其二，由于人为活动规模不断扩大，许多地区人为搬运或启动的物质量已远大于自然地质作用，也许原本需要数万年的地质过程方能形成的地质背景，如今只需数年或更短的时间。在自然地质作用和人为地质作用相耦合的情况下，局域地质环境系统的结构性变化必然呈加速的态势。两者的耦合还会冲击原先物能输移的动力学关系，出现新的协同作用和相干效应，并有可能逐级放大到该局域之外的更高层级上或影响环境的其他方面。