中国地质事业之发端
陶世龙
本文为作者在中国地质大学(武汉)及地质矿产部北京管理干部学院讲授“中国地质事业史”时第一课的讲稿，部分内容曾在《地质学史论丛》(一)(三)发表。
§⒈ 中国古代有许多应用地质知识的实际经验，产生了地质思想的萌芽，但未能上升成为科学。
1953年，爱因斯坦（A. Einstein 1879-1955）给斯威策（J.E. Switer）的一封信中说：“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是：希腊哲学家发明形式逻辑体系（在欧几里得几何学中），以及通过系统的实验发现有可能找出因果关（在文艺复兴时期）。在我看来，中国的贤哲没有走上这两步，那是不用惊奇的，今人惊奇的倒是这些发现（在中国）全都做出来了。”①
地质学在中国的经历，正好给爱因斯坦这段话提供了一个例证。
在西方，地质学是伴随矿业、水利工程等生产活动发展起来的。地质学的奠基人中，德国的维尔纳（A.G.Werner 1750-1817）出身铁业世家，毕生从事矿业教育，是他於1775年在家乡的弗赖贝格（Freiberg）矿业学校开讲，使地质学第一次成为一门课程。英国的史密斯（W.Smith 1769-1839）创建了以化石确定地层层序的方法，率先制出了英格兰和威尔士地区的大型地质图，也有赖於他长期从事运河的测量和开凿工作，在化石、地层的材料积累和认识上打下了基础。英国政府中的地质机构，开始是设置在三角测量局内。都说明了地质学与这些生产活动的密切关系。
矿藏的开发和水利的兴修，在古代的中国，规模很巨大。1974年开始在湖北大冶铜绿山发掘的春秋战国时期炼铜遗址中，残留的炉渣约有40馀万吨，平均含铜量为 0.7％，可见当初采冶之盛和持续之久。②
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① 《爱因斯坦文集》中译本第一卷,1979,科学出版社北京第一版页574}
② 黄石博物馆：湖北省铜绿山炼铜遗址发掘简报 《文物》1981年第一期
据史书保存得不全的记载：在被称为唐朝中兴时期的元和年代(806-820)初期，年产铜近160吨，铁1235吨。①
宋朝元丰元年即公元1078年的纪录是：铜产量为8700多吨，铁3280吨。②产量增加到这样多，当由於此时久无战乱，采冶技术进步，特别是历来由国家垄断的矿业，在宋代允许民营之故。
经过一段社会动乱，到明朝初期(1368-1434)矿业又有发展，铁的年产量达到12000吨左右。③今天仍是铁矿重要产地的冀东地区，永乐年间(1403-1424)在这里从事铁业的人员超过2500人。④
十八世纪后成为工业大国的英国，1500年的生铁产量是6000吨，到1700年才达到12000吨。⑤
兴修水利，对以农立国的古代中国是一件特别重要的大事，而由政府集中人力物力，也就能完成那些巨大的水利工程如都江堰、关中诸渠、京杭大运河等，都是世上少有的。
在上述的生产活动中，都需要有一定的地质知识，同时也必然能增进对地质的了解，遗憾的是，大概多仅仅成为师徒相传的经验而少有文字记载留下来，更少见经过逻辑思维得出能说明因果关的理论。譬如对矿藏的探寻，从《史记. 货殖列传》的记述可以看出，赵国的铁业世家卓氏，在秦灭赵国后，被抄了家，被迫迁往巴蜀，别人还有点财产，可以贿赂官吏，争取留近一点的地方，他没有东西去贿赂也不想留在近处，两口子推着小车来到西部部山区临邛，“即铁山鼓铸”又成了大富翁。齐国的程郑，魏国的孔氏，也是原来从事冶铁，被迁到新的地方，不久又能重操旧业。证明他们已有一定的找矿经验。这种经验，在战国时编成的《管子》一书中，已有所反映，如说“山上有赭者，其下有铁；上有铅者，其下有银。” (3) 地数第七十七} 用今天科学的眼光来看也是对的，这“赭”是铁矿风化后的产物，而银矿是常和铅矿共生的。
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①《新唐书·食货志四》 1975,中华书局北京第一版,册五,页1383}
②《宋史·食货志下七》 1977,中华书局北京第一版,册十三,页4526}
③夏湘蓉等：《中国矿业开发史》 1980,地质出版社北京第一版,页106-148}
④《明会典》卷一九四
⑤T.S.Loverimg：Minerals in World Affsirs 1943,附表23
在兴修水利的工程中，挖了许多土石方，对地基的重要性有所认识，知道应在地下是“磐石”、“石根”即基岩的地方筑坝最稳固，筑城时也注意到这一点，要求“开土及丈，或得磐石，或得垆矿，皆可为胜重之本，浮泥松沙，必垦令尽。”①
什么地方可以掘出地下水，也得到不少认识，如注意到山前多泉水，“负山则泉深水泽”。② “小江潮易满，万井水相通”；③ 还注意到地下水和地面水的关：“井与江河地脉相贯”④，“凡井水有远从地脉来者为上；有从近处地脉来者次之，其城市近沟渠污水杂入者成碱”。⑤ 找地下水的方法也有了一些，如清人吴邦庆就总结有气试、盘试、缶试、火试等法。⑥ 康熙皇帝就会找地下水，“每驻营，上亲於近帐之地指示泉脉。”⑥
以上种种认识，虽不乏智慧，但大多仍属经验性质，虽然也出现过一些对地质的卓越见解，如《诗经·小雅·十月之交》中的“高岸为谷，深谷为陵”，和后来的“沧海桑田”等大地在不断变化的思想，与今天的地质科学思想确有相通之处，但在中国古代，很少有人去进一步究其因果和到实际中去求证。中国古代的贤哲，能象颜真卿(709-785)那样想到用高山上的岩石中有螺蚌壳去说明山是海变来的；或如沈括能从太行山的“山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵，横亘石壁如带”，进而推想出“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。”⑦进入到科学思维境界的实在是太少了。占主导地位的，仍是“大地者，至大至厚至静不可动摇之物也”“地道宜静，至於动则非其常” 这一类观点。上面的话是宋朝的富弼（1004-1083）在一次地震后发表的看法，代表了一般的观念。⑧在中国历史上，人们总是把各种自然变化和人事联系起来，他们也讲求因果，但不到自然界本身中去探寻客观存在的规律，而是附会人间的事件去作出主观臆想的解释。
中国古代，在三国时期留下的文献中，就已出现“地质”一词，这是哲学家王弼（226-249）为《周易》这部书作注释时，用它来表示地的品格、本性，地在这里被人格化了；“地质”被解释为地有生长万物之性。待到西方科学传来，人们找到“地质”这个古词作为 GEOLOGY的译名，它才有了科学的涵义。
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① 清·魏 源：《圣武记》 中华书局四部备要线装本卷十四页一
② 明·徐贞明：《潞水客谈》道光四年刊印畿辅河道水利丛书本
③ 唐·刘长卿：送崔处士先适越 1960,中华书局全唐诗册五,页1513
④ 清·吴邦庆：泽农要录卷五、卷十八、卷十一 道光四年畿辅河道水利丛书本
⑤ 明·李时珍：《本草纲目·水部·井泉水》 1982,人民卫生出版社北京版页386
⑥ 同④卷十八、卷十一 )
⑦ 宋·沈 括：《梦溪笔谈》 1959,中华书局胡道静校证本页756
⑧《宋会要辑稿·瑞异三》 1957,中华书局北京版册五十二,页2121
§⒉ 地质学作为兴办矿业的教科书从西方传来中国
十八世纪后，西方工业勃兴。英国的生铁年产量，从1700年的12000吨，上升到1840年的 139万吨；而仅过四十年，到1880年即又增到 775万吨。① 英国煤的年产量，也从1700年的 261.2万吨，上升为1836年的3000万吨；1854年，即仅过十八年，便再翻了一番多，达到 6450万吨。②包括地质学在内的矿学日益精进，1830年英国莱伊尔（C.Lyell 1797-1875） 的《地质学原理》开始出版，地质学作为逐渐形成的基础学科，活跃在科学舞台上，发挥着日益重要的作用。
此时的中国社会还沉湎於“天朝上国”的自我陶醉之中。开明一点的，也仅仅把科学视为“外夷”的“形而下”的技艺，更不知地质学为何物。管开采了几千年的矿产，但未弄清这些矿产是怎样形成的，还认为地下有“龙脉”，怕犯“风水”，不用说不敢在皇帝的陵墓附近开矿，就是一般老百姓的坟墓也得让它三分。以至曾纪泽（1839-1890）有“吾华开矿较西人为难者，厥有二端：一曰股本难集；一曰风水难避”之叹。③曾纪泽曾出使欧洲八年，通英语，懂一些科学，所以有此感慨。因此，在中国传播地质学知识，无论传播者的出发点如何，在客观上都有推动中国社会进步的作用。
早在十七世纪后期，接踵而来的传教士，就带来了那个时代西方对地球的新认识，如世界有几大洲几大洋、大地是球形乃至地球是绕日运行之类。中国人以惯用的“此乃中国古已有之”的态度接受了下来。但当时地质学作为一门科学在西方也尚未确立，称得上属於地质学范围的知识，传来的仍较少，有的还杂有谬误，如1659年来华的比利时籍耶稣会教士南怀仁（Ferdinadus Verbist 1623-1688）在所著《坤舆图说》中介绍维苏威火山时，说它“昼夜出火，爆石弹射他方，至百里外”这有根据；可是接着说：“后移一圣人遗蜕至本国，其害遂息。”④还说罗马南边所产铁矿挖尽后，二十五年又会再生等等，就是信口开河了。但就这本书总体来看，书中对地球的重力，大气圈，地下水和地面水的关，侵蚀作用和地震成因等等，都从科学的角度有所介绍，已有了地层构造的模糊概念，反映了地质学在孕育时期所达到的水平。可是此后由於清廷闭关锁国，特别是雍正（1723-1735） 时放逐传教士，致使译事中断百馀年，而此时在欧洲正是地质学兴起的“英雄时代”。中国社会对此一无所知，直到大门被迫打开，情况才有了变化。
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①T.S.Loverimg：Minerals in World Affsirs 1943,附表23
②杨异同等：《世界主要资本主义国家工业化的条件、方法和特点》 1959,上海人民出版社出版,页20
③ 1889年12月29日致盛宣怀函 1984,上海人民出版社版《盛宣怀档案之四》页8
④ 《坤舆图说》 大东书局据道光二十一年木刻本影印《指海》第十二集}
开头仍是一些传教士把新出现的地质学知识带来中国。说来也有意思，本来地质学的出现，对地球万物均为上帝创造的教义是一种否定，但是这些传教士都把它们结合起来，用已取得的地理知识包括一些地质学的内容来宣传应该信仰上帝。其中出版较早，影响较大的有英国伦敦布道会教士慕威廉（William Muirhead 1822-1900）辑译编著的《地理全志》。梁启超对它的评语是“简而颇备”。 ① 此书於1853-1854年由上海墨海书馆出版，分上下两编，各装一册，篇幅上编稍多，分五卷，依次介绍亚、欧、美、非四大洲及大洋群岛地理概况；下编有十卷，主要介绍地质、自然地理、生物、人类和作为行星的地球的一般知识，首卷就是“地质论”，岩石、地层、古生物、矿产等都讲到了，特别是地层讲得较详，结合不同时代地层勾画了地球演变的轮廓，还附有一张绘有地层柱状图的地质年代表。下编各卷中，严格说来，可以归入地质学范围的内容，合起来约能占到该编的五分之一，不过还有一些内容与地质密切相关。特别值得提出的是，据李鄂荣查证，“地质”作为一个科学名词是本书首先使用，日文中的“地质”一词，也可能即源出於此。②
《地理全志》最后一卷名为“地史论”，但不是在讲地球的历史，而是介绍了一些各地的历史概况，最后得出结论：“以此观地球所造万物之法，非有多主多上帝，悉为一主一上帝所成，再观万物之美备日新，益可见造化主之全能全智。”③ 但是，看过这书的中国读者恐怕没有多少人会因而皈依上帝，倒是一些有识之士从中吸取了新的知识，开了眼界，从而想到应学习近代科学以求自强，如曾入李鸿章幕府，洋务运动的思想先驱冯桂芬（1809-1882） 就是在读了《地理全志》后得知“我中华幅员八倍於俄，十倍於米，百倍於法，二百倍於英(但就本国而言，属国不与)……而今腼然屈居於四国之下者，则非天时、地利、物产之不如也，人实不如耳。”提出应该引以为耻，而“莫如自强”。④ 这种效果大概是慕威廉始料所不及吧。
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①梁启超：《西学书目表》 1879,光绪丁酉沔阳卢氏刻本
②李鄂荣：“地质”一词何时出现於我国文献 1986,地质学史论丛(一)页100-108
③《地理全志》下编卷十 1854,上海墨海馆
④冯桂芬：洋器议 1884,光绪甲申刻《校邵庐抗议》卷下
冯桂芬想到的自强之策是“如以中国之伦常名教为原本，辅以诸国富强之术，不更善之善者哉？”① 这就是后来长期为许多人所奉行的“中学为体，西学为用”，至今也还有其影响。按照这种主张，把西方的技术学过来就可以富强了。怎样学呢？除了派人出去学外，译书被认为是个好办法。
在此以前，自学成才的中国数学家李善兰（1811-1882），於1852年来到上海，结识了在墨海书馆中工作的英国人伟烈亚力（Alexander Wylie 1815-1887）、艾约瑟（Joseph Edkins 1823-1905） 、韦廉臣（A.Williason 1829-1890）， 共同翻译了六种科技书籍，重开了译书的风气。经过冯桂芬和当时中国少有的科学家徐寿（1818-1884） 等人的倡议，后来又得到政府中曾国藩等人的支持。1862年在当时的外交部总理各国事务衙门内设立了同文馆，下设印书处；1868年，在以造船炮为主的江南机器造总局内，又设立了翻译处，均以译印西书为其任务。加上民间和教会也在译印西书，梁启超於1896年编成刊行的《西学书目表》中，自李善兰译书以来，已译出已印行的西学著作，累计达到 347种，还出版过 6种介绍西方情况和著作的刊物。使译书达到一个高潮。正在向西方学习的日本，也来购买这些书籍。1918年修成的《上海县续志》中记有：“徐寿，无锡人，究心格致，既入沪上翻译馆，与金匮华蘅芳译述多种，日本闻之，派柳原前光等来访，购取译本，归国仿行。”②
当时译书，偏重科技，更重实用，如在梁启超搜集到的这批书目中，科技书约占60％，其中又以工程实用技术和医学为主。出版科技书的，主要是江南机器造总局翻译处。
大概是由於地质学著作是基础科学性质，不能马上带来经济效益，只有《金石识别》、《地学浅释》两种被译出。前者讲的是矿物学，这是兴办矿业所必需的，於1872年出版；后者当“因金石与地学必相表里，地之层累不明，则无以察金石之脉。”③ 所以也能被选中。那时把矿物或矿译称“金石”，而此处的地学即地质学。
《金石识别》是MANUAL OF MINERALOGY的译本，这本书是美国耶鲁大学教授矿物学权威丹那（J.D.Dana 1813-1895）为大专学生写的矿物学教材，当据1857年印行的第二版译出。《地质浅释》是地质学奠基人莱伊尔将他的经典著作《地质学原理》中专讲基础地质知识的第四编抽出扩充而成，英文原名ELEMENTS OF GEOLOGY，译本为以1865年出版的第六版为原本。
这两部著作都是世界知名、传诵已久的基础读物。它们的中文版印出，标志着地质学作为一门科学，在中国已确立了它的地位。在江南造局用木刻版印行后，1896年又被收入《西学富强丛书》用石印出版，对中国知识界颇有影响。梁启超在读了《地学浅释》后，称赞它精备完善。《金石识别》也被他评为极有用之书。1898-1902 年间，鲁迅在南京陆师学堂附设的矿务学堂上学时，学校还在用它们作为教材。
翻译这两部书的都是玛高温（D.Macgown 1814-1893）。玛高温是美国的传教医师，由他口译，华蘅芳记录下来整理成书，当时许多书都是这样翻译出来的。华蘅芳是自学成材的数学家，还懂得不少其他方面的科技知识，他和徐寿是江南机器制造总局的筹建者，组建了翻译处自任笔述，主要翻译数学著作，未学过地质学，而玛高温的汉语也不高明。因此，翻译这两部地质学著作，对他们来说都是很困难的。特别是华蘅芳，由於玛高温还要开业看病，他需要到玛氏的住所去听他口述，记下来再回去整理，废寝忘食地付出了艰辛的劳动，自述：“追忆当时，挟书卷，袖纸笔，徒步往来，寒暑无间，风雨不辍，汗不得解衣，咳不得涕吐，病困疲乏，犹隐忍而不肯休息者，为此事也。惟是日获数篇，奉如珍宝，夕归自视讹舛百出，涂改字句，模糊者至不可辨，则一再易纸以书之，不知手腕之几脱也。”③但这两部书的译成，也给他的一生增添了异样的光彩。除了《金石识别》和《地学浅释》，此时还译出有十几种与地质学有关的书籍，当时多把它们归在“矿政”一类，但名气都不如这两部大。
在梁启超的《西学书目表》作了一次统计以後，到清朝末年即本世纪初，陆续有一些地质学范围内的图书译出；此时日本学习西方已见成效，从中国到日本去的留学生激增，从日文本译来的新学书籍也增多了。据顾燮光的《译书经眼录》统计，1901-1904年间，中国译印新书 533种，而译自日文的就有用 321种，④ 其中也有一些地质学方面的书籍。当时已在筹办新式的学校，故这些地质图书多为教科书性质而少有学术专著。如在辛亥革命前几年，就有横山又次郎的《地质学简易教科书》、绍五郎的《新式矿物学》、山崎古方的《岩石学教科书》等十几种新译的教材出版，但都未产生多大影响。
值得一提的是北京协和女书院院长、美国公理会麦美德女士（S.Luella Miner 1861-1935）根据丹那、盖克（A.Geikie 1835-1924）、勒康特（Leconte）等人写的教科书，吸收了李希霍芬(Baron Von Richthofen 1833-1905)、庞培勒(Raphael Pumpelly
1837-1923)等人的考察成果，用中文编出了一本《地质学》（TEXT BOOK OF GEOLOGY），於1911年即宣统末年出版，这是一本反映了当时科学水平，颇有中国特色的普通地质学教科书，对地质学在中国社会中的传播，作用甚著。1922年中国地质学会建立，墨美德女士成为中国地质学会的创始会员。
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①冯桂芬：采西学议 同前页④
②吴馨等：上海县续志；参见上海通社编《上海研究资料》(1936)
③华蘅芳：《金石识别·序言》 1872,江南机器造总局刊印
④顾燮光：《译书经眼录》 1935,杭州金佳石好楼石印本
§⒊ 西学新书的大量译印，未给中国带来富强；地质学的引进，也未对振兴矿业产生效用，却推动了中国知识界的思想解放。
大量翻译西方的著作特别是科学著作，是中国人在受到帝国主义坚船利炮的打击后，企求尽快富强起来的一种行动；希望通过学习这些“测算格致之书”后，就可以“以我之通会，夺彼之所恃，行见中国之富强且驾西国而上也。”①
但是，效果使人失望，中国未因而富强起来，反而更受列强欺凌，日益落后了，对这一时期的译书，翁文灏（1889-1971）发过下面的议论：“试想中国自从咸同以来，即重洋务，即讲西学，也就是现在所谓科学，设局印书，出洋留学，提倡甚是出力，但所谓西学者仅视为做机器造枪炮之学。惟知其实用，不知其科学真义，故其结果不但真正科学未学到，而且因根本不立，即做机器枪炮之实用亦未真正学好。而且只知读他人之书，不知自己研究，结果译书虽多，真正科学未发生。例如江南制造局三十馀年间成书一百七十多种；其用心之勤，至今犹有人称道以为不可及。其间如华蘅芳诸人之尽心编译，诚亦可敬，但试想此等事业曾否养成几个专家，於真正科学有何贡献？” ②
就地质学传入中国的境遇来看，果有这等情况，它因是矿业所需而得占一席之地，但终前清之世，矿业窳败，中国人习地质而有事留下者仅数人：邝荣光和王庞佑是在国外学采矿，同时学得地质学；周树人即鲁迅和他在矿路学堂的同学芮石臣即顾琅算是学过这些译本受到成效的两位，而鲁迅除在早期写了一些地质著作外，并未从事实际的地质工作。
但翁文灏的评论，也有绝对化的地方，这就是管科学未能因大量译书而在中国发达起来，从全社会来看，依然为迷信和愚昧所笼罩，但这些具有科学内容的新书的传入，确如张之洞所言，有使中国知识分子“增长识见，诱启智慧”的功效，① 而以地质学在这方面的作用最为明显。
康有为、谭嗣同、梁启超、唐才常、孙中山等追求中国现代化的先驱，均从地质学的启示获得矢志改革的精神力量。
地质学提供的地球万物无不在演变进化的证据，有力地震撼了中国“天不变，道亦不变”的传统。众所周知，严复介绍达尔文的进化论，以“物竞天择，适者生存”激发了中国知识界优秀分子的危机感，而进化论的建立，实有赖当时古生物学、地质学所取得的成就。达尔文在环球旅行中，随身携带着莱伊尔的《地质学原理》第一卷，且细心地加以研究。中国知识分子接受进化论，也离不开对地质学基本原理的了解，常以地质学的知识来论证其政治改革的主张合乎宇宙公理。
中国古圣先贤，惯用谈天说地的玄言妙语来阐述自己的哲学，而他们对自然科学的无知，遂成为使中国传统文化包含了许多阻碍走向现代化的消极因素的重要根源；向中国知识界和整个社会普及科学，对腐朽的封建统治实为釜底抽薪之举，而地质学的传播，乃有为其前驱之效。
当时的地质学知识告诉人们：地球原为炽热之气（星云），凝聚而成球体，经过多年演化始有生命，生物从低级向高级发展，到最近阶段才有人类出现。这在今天看来，颇为粗浅且有不准确之处，但在当时，终是已能够勾画出一个自然进化的基本轮廓，且能自圆其说，复有地层和古生物化石（当时译为“僵石”）材料为证，较诸女娲或上帝造人之说，自不可同日而语，对中国士人更是有使人耳目一新之感，遂成为主张变革的重要依据。
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①张之洞：《西学富强丛书》序言 1897,鸿文书局
②翁文灏：为何研究科学，如何研究科学? 1925,《科学》第10卷第1期
戊戌政变中献身最为壮烈的湖南浏阳人谭嗣同（1865-1898）对自然科学也最为重视，青少年时即酷爱科学知识，多次托人从上海购回包括天文、地学、矿石的图书阅读。他认为“然今日欲讲各种学问，宜从何处讲起？则天地其首务也。”① 已了解到“今有所谓地学者，考察僵石，得其生物，因知洪荒以上，寒热燥湿之异候，山海水陆之改形，百昌万汇，亲上亲下，捐飞蠕动之殊状，冰期火期之变，石刀铜刀之奇，可得而据之者，仅乃地面之四十里之深，则已不胜，其时代之渺远，而罄竹千亩，不足书其纪矣。即其所及知，以究天地生物之序，盖莫先螺蛤之属，而鱼属次之，蛇龟之属又次之，鸟兽又次之，而其最后焉者也。”②
他很相信这些科学知识，1896年夏天到上海，在江南造局专职翻译英国人傅兰雅（J.FRYER 1839-1928） 家中，亲眼见到古生物化石与今天的生物区别很大，更从而感到“天地以日新，生物无一瞬不新也。今日之神奇，明即已腐臭，奈何自以为有得，而不思猛进乎？由是治学之念益急。”③
谭嗣同、康有为、梁启超等维新志士，都找到了地质学所提供的地球在不断变化的事实和理论，来作为他们要求变法的一种根据。
1896年8月9日，梁启超（1873-1929） 开始发表《变法通议》，在开宗明义第一章中就引用了地质学知识。他说：“法何以必变？凡在天地之间者，莫不变。昼夜变而成日，寒暑变而成岁，大地肇起，流质炎炎，热熔冰迁，累变而成地球；海草螺蛤，大木大鸟，飞鱼飞鼍，袋鼠脊兽，彼生此灭，更代叠变，而成世界；……借曰不变，则天地人类并时而息矣。故夫变者，古今之公理也。”④ 戊戌年正月，康有为（1858-1927） 将俄罗斯彼得大帝变政记送呈光绪皇帝时，也以“火山流金，沧海成田，历阳成湖，地以善变而能久”来论证“盖变者，天道也。”⑤ 康有为是读过《地学浅释》的，他给学生开的西学书目，《地学浅释》被列在卷首。梁启超也下功夫读过地质学的书，所以还能作出评价。1896年即提出：“地质学之书，就地中生物之，以考地球初成以来至於今日，天气地形物种人类递变之状，因识地球由草昧而文明之理，游心荒古，历历如在目，盖未有文字以前之全史也。……欲明格致之理者，必由之，不仅为矿政之用而已。”⑦他很重视地质学作为科学基础的作用，在将近一个世纪以前就能有这样的卓见，实在是难得的。
地质学对形成科学的世界观所具有的重要作用，在中国的先驱者的身上得到了表现，谭嗣同慷慨赴义，即有此原因。他了解：“譬於陵谷沧桑之变易，地球之生而不知几千几百度矣。”“即此地球亦终有陨散之时，然地球之陨散，他星又将用其质点已成新星矣。”⑧ 有此科学认识，不惜舍生以取义是早有思想准备的了。
地质学的传入，对我国偏重人文，不究自然的传统地学是一大突破，对自然科学进入中国文化有开路之功，但其作用的显现，则是较后的事情了。
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①谭嗣同全集 1980,中华书局北京第一版,页399
②同上,页131
③同上,页458
④梁启超选集 1984,上海人民出版社第一版,页3
⑤康有为：进呈俄罗斯大彼得变政记 1915,石印本《康南海文集》卷八
⑦梁启超：读西学法 收在清光绪中沔阳卢氏刊《慎始斋丛书》内
⑧谭嗣同全集 1980,中华书局北京第一版,页307-308
§⒋ 中国的地质调查，开头只有外国人在做。做得最早的是庞培勒，影响最大的是李希霍芬，维里士补充和发展了李希霍芬的研究。
当维尔纳的学生洪堡（A.Von Humbolt 1769-1859）考察美洲的成果已编成巨著出版（1822），达尔文（C.Darwin 1809-1882）的环球旅行也已完成（1863）时，地质旅行在欧洲早已蔚然成风，居维叶（G.Cuvier 1769-1832）的《地球表面的变化》（1812）、郝屯（J.Hutton 1726-1797）的《地球论》（1795）和赖尔的《地质学原理》（1830） 等地质学奠基之作均已相继问世；不仅英国、法国测制了自己的地质图，建国未久的美国也於1816年出版了附有美国地质图的美国第一本地质教科书。
但是此时的中华帝国，尚未有人作过地质调查，国内也无人想到应作甚麽地质调查。在西方人眼，这仍是一个神秘的大陆，更是地质世界的一个空白区。当中国的大门被帝国主义的炮舰打开后，随着西方传教士、商人、冒险家各色人等的涌入，也来了一批包括地质学家在内的大自然探索者，这些探索不乏科学的真诚追求，也不排除还有经济政治及其他方面的目的。
对这个时期外国人在中国的地质调查活动，最早是鲁迅用“索子”这个笔名发表的《中国地质略论》中，作了概括性的记述；约在1904年，在顾琅和他合编的《中国矿物志》中，再次一次作了介绍，此后遂一直为许多人所沿用。
由於历史条件的限制，鲁迅的这些记述，不可能那麽准确，需要在考核事实的基础上，用今天的眼光去再评价。
当时中国正面临帝国主义的侵略，鲁迅和许多中国人对这些来作地质调查的外国人心存疑虑，怀疑：“彼不惮重茧，入吾内地，狼顾而鹰睨，将胡为者？”① 是可以理解的。而也确实有“幻形旅人，变相侦探”混杂其间。不过，从另一方面来看，不管这些外国考察者的动机如何，他们取得的科学成果，终是可以拿来为我所用的。事实上，后来中国自办地质事业，也利用了这些前人的成果。
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最先来中国作野外调查的地质学家是美国人庞培勒，也曾译作“崩派来”“彭北莱”，他是弗赖贝格矿业学校的毕业生，美国哈佛大学第一位矿学教授。先是应日本政府之约，於1862年 3月23日开始在北海道调查地质和提供矿业咨询，后因日本政局有变，中止工作。於1863年3月末来到上海，5月又去汉口，在那里得到江汉关税务司狄妥玛（Thomas Dick 1837-1877）的帮助，又找到英国循道会教士郭修理（Josish Cox）结伴同行，包了一艘木船，於5月23日溯扬子江、湘江而上，本想去考察湘南的煤田，但遇到了一些障碍，在湘潭折回，经洞庭湖入长江，最远到了也有煤矿在开采的归州即秭归和巴东，对三峡东段作了比较详细的考察，6月20日返回宜昌，7月19日又回到汉口，随后又到上海，住了一个多月，然后乘海轮去天津，於9月初到达北京。备由此穿越蒙古高原、西伯利亚进入欧洲，但因经美、英驻华公使蒲安臣（A.Burlingame 1820-1870）~葡鲁斯（F.W.A.Bruce 1814-1867）等人的介绍，清政府请他去勘察煤矿，遂搁下了这个计划。
此时因担任海关总税务司的英国人李泰国（H.N.Lay 1832-1898）为清政府在英国买了六艘炮舰，备建立一支拥有新式轮船的水师，司令是英国军官，舰艇烧的煤也是英国的，价钱贵，清政府想加强本地煤矿的开发以求自给，所以找到了庞培勒。他用了近一个月的时间在北京西山一带作了调查，重点看了已有的煤产地，采了煤样带回美国作了分析，还采了不少植物化石。原来找煤的计划比较大，还打算到更远的地方去，但就在这个时候发生了英国司令拒绝接受中国地方政府指挥的事件，建立舰队的计划被撤销，已买下的炮舰又卖掉了，煤也不找了，庞培勒可以继续他的蒙古、西伯利亚之行，但在北京没有找到同伴，於是在1864年4、5月间在张家口附近地区作了六个星期的野外调查后，又回到上海，备乘船去印度再去埃及。在上海，友人华尔歇（T.Walsh） 表示愿意同行去西伯利亚，遂到日本长崎休夏后於同年10月再到北京；11月12日出发，经南口、张家口，於12月12日到达库仑，12月21日到达中俄边境城市恰克图。1865年，实现了穿越西伯利亚到达欧洲的计划。1866年 1月就写出这次旅行的报告《1862-1865年在中国、蒙古、日本的地质调查》，随即由美国斯密森学会(Smithsonian Institution)出版。庞培勒这次穿越蒙古，正值冬季，途中几次遇到暴风雪，气温气温最低时降到 -20℃以下。西伯利亚冬季严寒众所周知，选择此时穿越，正是庞培勒好冒险犯难性格之表现。在如此艰难的条件下，他坚持沿途观察记录，第一个取得了从北京到恰克图一线的地质资料。北京西山、张家口附近地区和三峡东段的地质调查，也是他首先开的。他还根据自己调查所得运用当时所能搜集到的文献资料，对中国整个的地质构造也作了论述，编绘出可能是第一次表现中国地质构造的图件。全书十章中有八章是讲中国的。
不过，由於庞培勒实地考察的时间，总算起来仅约半年，所能得到的文献资料也只是一些零星的、且多为非地质人员写的报道，如1816至1817年以随行医生身份来华的英国植物学家阿裨尔（C.Abel 1780-1826）的旅行记之类，当然其中也有可取的材料，但终究有限，倒是耶稣会编制的中国地图帮了他不小的忙，他对中国地质构造的设想，很大成分是就自然地理面貌来推断的。
庞培勒编绘的中国地质构造想象图［图１］和今天已查明的实际情况比较，想去实在太远了。他把三峡东段的地层简单地划分结晶岩层、泥盆纪石灰岩层和中国煤系，后又用於北京西山地层的划分，推想全国，因而煤系地层在中国的分布显得异常广阔，这可能是后来外国人竞相传播中国煤藏特别丰富的最早原因原因。他在编制表现这样大范围的地质图件时，也自知材料不足，是冒险的，但这块土地的魅力终於诱使他作出大胆的构想，对这种开创性的工作，我们不能用今天的眼光去评论其谬误之多，而应看到其中仍有可取之处，如他注意到东亚地区山脉走向反映出来的构造线方向多为北东、西南；在中国的山脉中，这种方向尤占重要地位，遂用震旦（Sinian）这个带有中国地方性色彩带名称，将这些走向相同的构造线命名为震旦抬升体系（Sinian Systen of Elevation），便是人们在认识东西大地构造的过程中，从毫无所知向真知跨进的第一步。对几个地区所作的地质调查，也给几乎是一张白纸的中国地质学增添了若~干基本的事实材料，如对三峡东段地层的划分，虽很粗糙，把时代定的很笼统且有错误，但终究分出了层次的先后顺序，特别是根据由於江水切割而暴露出来的位於宜昌和秭归之间的地层剖面，认出这是一个以花岗岩体为核心的大背斜，首先发现了后来被命名为“黄陵背斜”这一著名胜地。［图２］
京西煤矿在元明时开发规模即已不小，如明代邱浚（1420-1495）所记“今京城军民百万之家均以石煤代薪。”①这些“石煤”即煤炭就是由京西各矿供应的。但在庞培勒以前无人作过地质调查，至此始由他察看了岩石的性质并采集了一批化石，初步划分出层次和推断出地质构造的轮廓。
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从北京经昌平、南口、宣化至张家口一线和张家口西部至山西省接壤处的地区，观察也比较详细，对出露在这些地方的火成岩体特别作了报道，还制出一幅地质图。
他还借助翻译对中国的文献资料如《禹贡》等作了初步研究，对洞庭湖乃湘鄂间大湖淤塞缩小的残留物已有认识，注意到黄河的多次改道；对四川的盐井也很感兴趣。中国人把古脊椎动物化石称为“龙骨”，当作药材，也有评述。
总之，由於是第一次对中国的地质进行调查，其成果无论有多少可以流传后世，总是一种开创，是应该写入史册的。难怪美国地质学家维理士（B.Willis 1857-1949）要把他比拟马可波罗。
在庞培勒到中国之前两年，另一位著名的地质地理学家李希霍芬，已踏上了中国的土地，他是随艾林波伯爵（F.C.Eulenburg
1815-1881）率领的外交使团於1861年 3月到达上海的。当时统一的德意志帝国尚未建立，但普鲁士已强大到能统管各邦的外交事务，向外扩张，派出这个使团的目的就是为了在东亚地区贸易通商的局面。他们先到的日本，再到中国，要求援引英、法、美已和中国签订的不平等条约，在贸易、政治上享受同等的待遇，这时正值英法联军入侵之后和太平天国与清廷的战争尚在进行之时，使团滞留在上海，只有少量成员前往天津与清政府谈判。1862年 7月，在英法联军后列强环视的形势下，清政府被迫同意通商换约协议，约定六年后执行，使团随即离去。故李希霍芬此行未能在中国作地质调查，后到的庞培勒反而占先了。
1868年，李希霍芬再次来华。此次他得到油在上海的外国商人组成的上海商会（Committee of Shanghai General Chamber of Commerce） 资助，除了作地质、地理调查，还需要向这个商会报告物产、人口、交通、商业、风土人情等经济、社会情况，其考察范围之广、时间之长、所到地区之多，均非其他外国来华而考察者所可比拟。从1868年11月至1872年5月，李希霍芬以上海为基地，七次出外进行实地调查。［图４］
第一次开始於1868年11月中旬，自上海出发，11月13日到达宁波，随后又赴舟山群岛，在此作了为期十天的调查，然后循运河乘船经杭州、苏州、无锡於12月18日到达镇江，再经长江乘船到达南京，在南京附近作了三天野外调查后乘船返沪，於12月15日结束了这次旅行，历时近两个月。此行对舟山群岛考察最详。
第二次开始於1869年1月8日，从上海乘船出发，於同月12日到达汉口；三天后折回，顺流而下，沿途观察地质，2月10日到南京，对南京、镇江之间的地质作了相当详细的调查后，於2月21日返抵上海。此行历时近两个月。
第三次历时长达半年多，1869年3月13日从上海出发，乘船经长江和大运河到达江苏省宿迁县，改向山东，经郯城、沂州（今临沂）、泰安、济南、章丘、博山、潍县（今潍坊市）於4月28日到达芝罘，随后渡海到达辽东半岛西岸的牛庄，再由此南经盖平（今盖县）、熊岳、貔子窝、大孤山转折向北经本溪湖至盛京府即今沈阳市，再循与今日京沈铁路大致相同的路线到达山海关，在附近的石门寨煤田作了考察后转赴永平府（今卢龙县），经滦州（今滦县）、开平、丰润、玉田、三河、通州（今通县）於1869年7月19日到达北京，在北京盘桓了约有一个月后经天津乘船返沪。这次旅行对山东、辽东半岛和北京附近考察均甚详细，对煤矿尤为注意，记述甚多。
第四次在1869年9、10月间，历时一个多月。先是从上海乘船至九江，约在 9月底从九江出发，经鄱阳湖赴乐平、景德镇、祁门等地，10月12日到达屯溪，当即自此乘船经新安江、钱塘江於10月29日到达杭州，随后回到上海。
第五次从上海乘船到了香港，於1869年12月24日从香港进入广州。1870年1月1日从广州出发，乘船经北江及其支流武水至湖南省宜章县，陆行至郴州后又乘船经耒水、湘江、洞庭湖入长江，於 2月26日到达汉口， 3月23日离汉口，乘船经汉水於 4月二日至樊城，随后改陆行北上，经河南府（今洛阳）、怀庆府（今沁阳）、泽州（今日晋城）、平阳府（今临汾）、太原、平定州（今阳泉市）、正定於同年 6月到达北京，在北京附近再次作了详细调查以为后，复经天津乘船返沪。此行搜集资料甚多，特别是有关山西省煤矿之富冠於全球的报道，轰动了世界。
第六次在1871年6月至8月间，先是从上海到了宁波。 6月13日溯涌江而上入天台山，西向至东阳县，由此循东阳江顺流而下，经金华、桐庐，溯分水溪天目溪经分水县入天目山，越千秋关至安徽省的宁国县、泾县，顺清弋江到达芜湖，再由此乘长江轮船於 7月30日到达镇江，在此往来南京镇江之间考察地质十馀日，八月中结束此行。
第七次从1871年 9月底到1872年 5月底，是旅行时间最长的一次。1871年 9月27日从上海出发乘海轮到天津再赴北京；10月25日又从北京动身，在京西斋堂、矾山堡等地再次调查后北上经鸡鸣山、宣化至张家口，复由此向西南至大同，转赴五台山考察一后去了太原，然后沿汾河河谷南下至潼关入陕西，於1872年1月5日到达西安，沿渭河北侧经兴平、扶风、歧山等地至宝鸡，转向南行至褒城转入而折向沔县穿越五丁山经宁羌州（今宁强县）入四川，於1872年2月7日到达广元，再由此经昭化、剑州（今剑阁县）、梓潼，於 2月15日到达绵州（即今绵阳），自此循大道南行， 2月18日抵成都。在成都住了近一个月，於 3月11日出发南行，原计划穿越雅安、西昌地区进入云南再至缅甸，但自雅安南行几十公里即遇麻烦，在此了解到，前面的障碍更多，遂改为转赴嘉定府即今之乐山，3 月27日自此乘船经岷江、长江顺流而下，於 5月21日返抵上海，途中对三峡地区观察甚详，收最大。
李希霍芬在旅行中作了大量的观察记录，采集了许多标本，还在旅行间歇，及时将所见所闻以信件的形式用英文写出，寄给那个外国人办的商会，后来汇集成册，名为《李希霍芬中国旅行报告书》（Baron Richthofen's Letters 1870-1872）於1903年在上海出版。中国的煤藏量居世界首位，山西一省的煤可供全世界几千年的的消费，即从他於1870年 6月发自北京的信件中首先传出。当然，此次考察的最大成果，还是回去后再作了研究才编成、经过35年才出齐的德文巨著《中国----亲身旅行和据此行作研究的成果》（以下简称《中国》），全书分五卷，还附有地文及地质图二册。书的外观很壮观，每卷厚约 6厘米，长26.5厘米，宽20.5厘米。
第一卷为李希霍芬自己编成，1877年於柏林出版。先讲了中亚及中国地理宏观方面的问题，和对中国的基本认识，对中国历史地理作了介绍还编了历代的地理图。
第二卷也是李希霍芬自编的，1882年在柏林出版，包括今辽宁南部、河北、山东、山西、陕西甘肃、河南等地的观察记录和论述，以地质和自然地理面貌为主，也包括有经济、社会方面的材料。
第三卷是李希霍芬的学生迪森（E.Tiessen）编的，1912年在柏林出版，此时李希霍芬去世已七年了。体例与第一卷相同，包括李希霍芬到过的四川、湖北、湖南、广东、江苏、浙江、安徽、江西等省的材料；他没有去过的贵州，特别是西藏的情况也有介绍。由於出版时间在各卷中是最晚的，因此，收录有许多李希霍芬考察之后其他人提供的新材料。
第四卷、第五卷的内容为对中国的古生物材料的鉴定分类和论述，由於古生物门类很多，需研究者各有专长，李希霍芬是材料的主要提供者，研究者包括了古生物学家F.Frech、E.Kayser、G.Lindstrom、C.Schwager、A.Sehenk等多人。这些人有的是李希霍芬的朋友，有的则是他的学生。第四卷於1883年出版，此时李希霍芬还健在，故署名仍为他编，写有序言；第五卷到1911年才编成出版，是迪森所编。
附图二册，按经纬度分幅编绘，地质图、地文图各占一半，比例尺均为1:750,000，包括现今北京、天津、河北、辽宁、内蒙、山西、陕西、甘肃、河南、山东、安徽、江苏、上海、浙江、江西、湖北、湖南、广东、四川等省市（自治区）的全部或部分。［图 5］第一册为李希霍芬於1884年编成，1885年出版，收北方地区的地质、地文图各12幅；第二册为M.Groll 博士在李希霍芬已有工作的基础上加工，於1912年编成，收南方各地区的地质、地文图各15幅，为编年这两本图册，除用力了李希霍芬自己的材料，还参考了他人的文献、各种地图及官方发表的材料 160余种。表现了当时对中国地质所能达到的最高认识。
李希霍芬的巨著能够编成，由於得到普鲁士政府的支持；书成后出版费用，也是普鲁士教育部提供的，出版后每卷的售价为36马克，约合当时的中国银元十九元。德国人花如此大的人力物力研究中国，为了他们自己的利益是无疑的，而李希霍芬的研究也确实起了作用，如上海商会要他注意中国的煤矿，他对煤矿产地的观察记述也就最详，不仅报道了山西的煤储量最丰而且便於开采，对中国各地的煤田也都很注意，在《中国》中就出现了 153处。他还指出山西煤的开发，关键要解决交通问题才能运到沿海的口岸。英国历史学家迪金森(R.E.Dickinson)对他作过如下的评述：“他（李希霍芬）梦寐以求的目的是要德国在远东得到一个立脚点。很久以前，他就在他研究中国的那部书，要人们注意华北门户胶州湾的战略重要性。后来德国终於在那取得了一个立脚点，主要是由於他的缘故。他经常鼓吹中、德两国应有密切的联系，因为他非常赞赏中国的文明。可是他未能筹得经费去中国作进一步的探查工作，因为非洲那时是德国人选中的地区。”⑺李希霍芬作为一个德国人，生长在正值德国的殖民主义者急於向世界扩张的时期，使他的科学工作蒙上了一层不光彩的阴翳，这是他的不幸，不过这终究掩盖不了他的中国之行在科学上取得的巨大成就，1911年正在柏林大学留学的张星浪，在读了当时已经出版的《中国》四卷后，一方面指出这有为德国谋我服务的作用，另一方面又称赞它为体大思精的绝世之作，认为“荀得同志五六人，分门详之，则二三年内，中土之研求地质矿产者，亦得最详之参考书。”后来此书虽未能译成中文出版，但在早期的中国地质研究中，仍被经常引用。
李希霍芬把他在五台山看到的一套受到强烈变质的岩石，判定为中国地层中最古老的，将它命名为五台系，认为在这上面很大一段是长久的连续沉积，构成了庞培勒所命名的震旦方向褶皱，遂将这些１地层命名为震旦系，这种认识与今天研究的成果相去甚远，他所命名的震旦系已不再使用，因其具有表现中国特色的意义，故仍然保留了这个名词，只是所代表的年限已大大缩短。李希霍芬对他定出的震旦系之上的地层时代也未能正确划分，现在使用的是另外的标准，但第一次提供了许多基本事实材料，在研究中国地层上的开路之功，仍0是应当记下的。［图５］
李希霍芬注意到中国有广大的黄土地区，对黄土作了详细深入的考察［图６］，在《中国》第一卷中专章作了论述，首先提出华北黄土高原主要是风成堆积物的看法，区别出还有湖成的黄土，至今仍有科学上的价值。他对中国煤矿的报道或有过分之处，但中国的煤矿确实特别丰富，他能最先认识到这一点也是有意义的；他在开平、京西、乐平等地煤田作的研究，对后来的地质勘查工作也有开路的作用。
总之，由於是在从来没有地质学家去作过调查的地方工作，所得成果自具有开创的意义，因此，后人可推翻、改正他的许多结论，但他留下的那些实际材料，仍是有价值的，应当尊重他起了奠基作用这一历史事实。
当李希霍芬在中国考察时和在此以前，除庞培勒外，还有些外国人也发表过一些有关中国地质矿产的报道，他们的成就均远远不及李希霍芬，也不及庞培勒。他们不象李希霍芬或庞培勒那样能专门去作地质调查，另有本职工作，且多不是学地质出身，提出的成果比较零碎或不能深入都是很自然的；不少是在旅行中顺便观察到的地质现象或矿产的记录。但这对当时的地质界来说，仍是难得的第一手材料，如1818年出版，由医师出身的英国植物学家阿裨尔写的《1816和1817年在中国内地旅行与往返记事》；1862年出版，由英国英国炮兵少校白拉克斯敦(T.W.Blakiston 1832-1891)写的《扬子江上五个月》，所记的地质矿产情况，都在科学上有参考价值。1867年发表的，英国人比克摩尔(A.S.Bickmore)1866年从广州出发经广西、湖南再到汉口的旅行记，更是有意识地作了所见地质情况的记述，李希霍芬和他的学生在编纂《中国》一书时，充分利用了这类材料。
和庞培勒、李希霍芬差不多同时在中国考察的，还有英国的金斯密(T.W.Kingsmill 1837-1910)、法国的谭微道(J.P.Armand David 1829-1900)等.金斯密懂得矿学,汉学也有基础,约於1861年来华，1863年即发表了《广东部分地区地质概述》还附有地质图。1868年12月23日,即李希霍芬刚刚在中国开始他的考察之际，金斯密已在伦敦地质学会报告《中国之地质》了，不过实际上局限在华南地区，且比较简略；他最先在长江下游作地质调查，观察的也比较详细，1968年 1月去南京、镇江间进行考察，比李希霍芬早去了近一年。以后他又在中国住了多年，为大运河北段作过测量，调查过山东和四川的煤矿，对黄土的成因也发表过意见，反对风成论而主张水成，但赞成他的人甚少。还写过不少有关经济、交通等其他方面的文章。其影响虽不如李希霍芬那样大，也为认识中国地质提供了不少材料。潭微道是法国遣使会教士，博物学家，1862年来华后，去中国许多地方采集过标本，在他写的《蒙古的旅行》（1866）、《中国的旅行》（1866-1897）中都保存有不少有价值的地质资料。 在李希霍芬考察中国以后，到本世纪初，来华考察地质的外国人，比以前多了，但再没有《中国》那样的巨著出现。这些人中较有名的先有奥地利地质地理学家洛采(L.Loczy)，他於1877-1880年间，参加奥匈帝国的塞切尼伯爵(B.Von Szechenyi 1837-1918)的探险队来东亚考察。在中国，他们先考察了江西走廊折回南下，经青海、四川西部和云南进入缅甸，完成了李希霍芬未竟之业。回去后由洛采编出此次考察的学术成果三大卷，包含有许多地质方面的内容，特别是在甘肃、青海、川西、云南等处取得的地质成果，更有特色。
再就是俄国的地质学家奥布鲁切夫（B.A.Oбручив 1863-1956），1900和1901年出版的他的巨著《中亚、华北和南山》两大卷，是1892-1894年间他在这些地方考察的成果，对南山即祁连山考察最详，提供了许多有价值的材料和见解，但可能由於语言文字的障碍,在中国的地质研究中，没有产生应有的影响。
继李希霍芬之后，又一次效果较大的地质调查，是美国卡内基(Carnegie)远~征队在1903-1904年间进行的。这次考察由李希霍芬建议，经美国地质调查所所长沃尔考特(C.D.Walcott 1850-1972）设计，得到卡内基基金会支持；地质学家维里士(B.Willis 1857-1949)领导了这次考察，芝加哥大学的布拉克韦尔德(E.Black Weider)担任他的助手，美国地质调查所还派来测量师萨根特(R.H.Sargent)配合工作，远~征队於1903年7月从美国出发，坐船到欧洲，再经西伯利亚铁路，於 9月抵达北京。同年10月赴山东，从青岛乘船，於12月 1日回到天津。此后布拉克维尔德去辽东半岛作了短期考察，维里士则应美国驻华公使请求，调查研究了北京的自流井。第二年刚过新年，便开始了历时约五个月底长途旅行。1月3日经保定向西，再经唐县到五台山，在此作了详细调查，然后转向西南，於3月8日抵达太原；再从太原直指西安於4月1日到达。因雨在西安滞留一段时间后，从西安转赴周至，自此攀登秦岭，翻山过去，於5月10日下到石泉县，在秦岭上考察了半个月。在石泉县改乘船，於5月14日到达兴安府即今安康市，5月17日离此去巫山县，其间步行209公里，作了详细的观察。6月6日到达巫山县后，随即换船去宜昌转赴上海，结束了这次考察。
维里士等此行所花时间前后不到一年，实际工作时间不过五个多月，但成绩颇为显著，回去后整理出版了《在中国的考察》（Research in China）三卷四册，第一卷分装成两册，为此次观察所得地质地理材料，於1907年出版；第二卷对中国及东亚的地质作了系统的讨论，亦出版於1907年；第三卷为沃尔考特等三位古生物学家研究此次采集的古生物化石的成果，出版於1913年。这部书对中国地层特别是寒武、奥陶系的划分和地质构造的研究都有重要价值。较李希霍芬的水平大有提高，如对震旦系的认识，李希霍芬划分的时间太长，没有查出其间还有变化；维里士等的著作则已将寒武、奥陶系从中分出，虽还为了尊重李希霍芬而保留了“震旦”这个名称，但以上、中、下将它们区别开来了。不过能取得这些成就不仅是维里士的作用，此时地质学的整个水平有了提高，对中国地质的研究也新增加了许多材料，而此次旅行，目的明确，就是要在李希霍芬的基础上，以纯科学研究为首要任务，有不少前人的资料可供利用，调查可以重点进行。在路线选择上，一方面避开与李希霍芬重，同时照顾到与李希霍芬工作过的地区接近，以便互相补充验证，以山东、山西和从秦岭到巫山三个地区为重点，加上测量工作配合，观察记录的严密确和采集标本之多，均为一般漫者所不及，因而能在较短的时间内取得颇佳的成果。1905年 3月，维里士等曾到柏林和李希霍芬讨论了他们考察所得，可惜这年10月 6日李希霍芬就去世了，没有能看到考察报告的出版。
维里士等穿越秦岭时，还有英国人和德国人也在陕西西南部调查，这也是他们选择走石泉安康一线的原因。从十九世纪末到本世纪初，中国西部和蒙古、新疆、西藏等边疆地区一时成为外国人“探险”的热点。［表１］当时正是列强在中国划分势力范围，大肆侵夺我国主权之时，因此，这些考察活动，无论当事者自觉或不自觉，都在一定程度上反映了这种形势，所以俄国人热中於调查新疆、蒙古，法国人致力於西南特别是云南，英国人对西藏表现了特殊的兴趣，日本则派了好几位地质学家到东北。
日本是向西方学习后才有地质学的，来中国考察较晚，大多名气不大，所以不大为人所注意，但实际上他们做的调查不少，搜集了大量资料，特别是矿山方面，所以到1903年已能编出《中国矿山志》，这是公开发行的，还有“秘本”，顾琅所编《中国矿产全图》就是根据偶然得到的“秘本”编绘出来的。直至1910年邝荣光发表《直隶地质图》和章鸿钊提出《浙江杭属一带地质》以前，未见中国人做出的地质调查成果。当时中国的地质调查主要是外国人在那里做，而在1916年中国自己培养出来一批地质人材以前，这个局面一直没有得到改变。
§⒌ 为了富国强兵，中国人开始自办矿业；在交了许多学费以后，认识到自己培养地质人材的必要。
在帝国主义入侵以后，中国人最先感受到的是洋人坚船利炮的厉害。在鸦片战争中，林则徐（1785-1850）注意到了英国船上的大炮，射程可达十里，是我国的大炮所不及，所以我们处於被动挨打的地位，认为如能造出和洋炮一样的大炮，不愁打不过洋人。林则徐的好朋友魏源（1794-1857）更明确地提出，应当学习洋人具有优势的技艺以制服洋人，为“广东互市二百年，始则奇技淫巧受之，继则邪教毒烟受之，独於行军利器则不一师其长技，是但肯受害不肯受益也。”① 深深惋惜。
现在我们知道，仅仅学一点技术，不能使国家富强，但在当时，能知道技术很重要就很了不起，鸦片战争中，於1841年春去镇守广州的清军将领果勇侯杨芳，还在用马桶来作为破坏洋炮的“法宝”，即可见当时社会愚昧程度的一斑。因此林则徐、魏源等学习西方技术的主张，拖了约二十年才开始得到实现。
1862至1863即同治元、二年间，曾国藩在安庆设局试造轮船等洋器；1865年，李鸿章在上海建立江南制造局，自此，兴办新式工业，一时成为风气，开头以兵工为主，以后扩展到民用。这些工业要生存和发展，少不了原材料和能源，原有土法生产的煤、铁已远远不能满足需要，於是提出了兴办现代矿业的要求。
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