地質(zhì)學家是怎樣得出“彗星撞擊論”的？

地球環(huán)境的滄海桑田與科學理論的推陳出新
“火成論”側擊“災變論”

　　與生物學界的災變論和漸變論具有異曲同工之妙的是，18－19世紀之交在地質(zhì)學界也出現(xiàn)了一個關于巖石成因的爭論，那就是“水成論”與“火成論”之爭。

阿爾卑斯山

　　早在17世紀的時候，一位自稱是自然科學家的名叫伯內(nèi)特的牧師就曾經(jīng)認為，上帝震怒的時候曾經(jīng)把地殼撕裂，使地球的“地心水”噴發(fā)出來形成大洪水，淹沒了當時那些墮落了的人類。而在地球上許多地區(qū)可以發(fā)現(xiàn)的地層里的成層巖石以及埋藏在其中的介殼化石就都是從那次大洪水形成的雜亂沉積物中快速堆積下來的。對于18世紀的博物學家來說，像阿爾卑斯山那樣的遠離海洋的地區(qū)竟然會出現(xiàn)海洋動物的化石，這無疑應該被認為是大洪水學說的可靠佐證。18世紀初期，一位名叫伍德沃德的牛津大學自然史教授就認為，他在英格蘭采集到的化石就是造就了挪亞方舟的那場大洪水的真正遺跡。1726年，伍德沃德的一位瑞士籍朋友和信徒蕭赫壽甚至給倫敦皇家學會寫了一封熱情洋溢的信，宣稱他發(fā)現(xiàn)了“導致這場洪災的無名罪魁禍首之一”的遺骨并把他發(fā)現(xiàn)的化石定名為“洪水證人”。更有甚者，他還把這個“洪水證人”塑成一尊與自己一樣高的塑像以示紀念。后來，居維葉鑒定出這個“洪水證人”不過是一只巨大的蜥蜴而已。

花崗巖

　　不過，并不是所有的水成論者都是虔誠的基督教徒。與居維葉和拉馬克同時代的德國礦物學家魏爾納就以與圣經(jīng)截然不同的說法栓釋水成論，他的理論成為后期水成論者信奉的教條。魏爾納認為，地球上的巖石都是過去在全球性的海洋里沉積下來的。最先形成的沉積物包括花崗巖和其它結晶巖，他將之命名為“原始系”；隨后沉積的是硬砂巖、泥灰?guī)r和板巖，他將之命名為“過渡系”；再上面沉積的是由灰?guī)r、砂巖、頁巖、白堊、石膏和煤層組成的水平地層；最后，礫石、砂石和粘土組成的“沖積系”覆蓋在地層的最頂部。

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　　這樣的巖石序列在魏爾納居住的薩克森州弗萊堡地區(qū)是非常典型的，而他卻又偏偏從未離家遠行，因而魏爾納就主觀地認為，整個地球的陸地上覆蓋的巖石都是這樣的層序。他在長達30年的教學中不斷地改善著自己的理論，并通過他那些有影響力的門生們將這種思想廣泛傳播出去。

玄武巖

　　導致魏爾納體系崩潰的是一種叫做玄武巖的黑色巖石。弗萊堡的許多小山上，玄武巖像漢堡包中的肉片一樣夾在沉積巖之間，因此魏爾納認為玄武巖無疑是一種水成巖�？墒牵▏鴬W弗涅附近的玄武巖卻不同，其中到處可見大大小小的氣泡。一位名叫德斯馬雷特的業(yè)余博物學家注意到了這種現(xiàn)象，推測其原因一定是由于當初火山熔巖在沒有固結時其中有氣泡逸出，最終才形成了這樣的特殊構造。同時，奧弗涅的玄武巖緊下面的地層有經(jīng)歷烘烤的跡象，這更堅定了德斯馬雷特認為這些玄武巖來自于熾熱的熔巖的信念。他沿著玄武巖流溯源追尋，終于發(fā)現(xiàn)了一個死活山。雖然這座死活山已經(jīng)看不出噴發(fā)活動的跡象了，可是靠著建立在已知地質(zhì)作用對比基礎上的仔細觀察和邏輯推理，德斯馬雷特得出了玄武巖是一種火成巖的正確結論。德斯馬雷特因此被奉為火成論的鼻祖。

　　魏爾納一直固執(zhí)己見地拒不承認火成論，但是他的學生卻并不都像他那樣固執(zhí)。抱著水成論的觀點，魏爾納的學生弗朗西斯在1803年應邀赴法國的奧弗涅進行實地考察，在事實面前他動搖了過去的信念，在一年后勇敢而又謙恭地在法蘭西學院宣讀了放棄過去的觀點的聲明。

　　火成論雖然沒有直接涉及漸變與災變的問題，但是由于它推翻了地球上一切歷史遺跡皆來自于大洪水的圣經(jīng)學說，因此也確實從側面給了災變論重重的一擊。

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