重起的水火之爭(zhēng)（上）
1.新的地質(zhì)考察

17世紀(jì)末18世紀(jì)初的早期水火之爭(zhēng)后，水火之爭(zhēng)曾一度處于相對(duì)沉寂的狀態(tài)，到了18世紀(jì)末期，水火之爭(zhēng)又重新爆發(fā)。爆發(fā)的主要原因，是18世紀(jì)中后期采礦業(yè)的迅速發(fā)展，特別是隨采礦業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的廣泛地質(zhì)考察。

在法國(guó)，地質(zhì)學(xué)家蓋達(dá)爾(1715-1786年）和德馬雷(1725-1815年）進(jìn)行了最初的地質(zhì)考察。蓋達(dá)爾是醫(yī)生，他從醫(yī)藥化學(xué)的研究中產(chǎn)生了對(duì)地質(zhì)學(xué)的興趣，他的地質(zhì)考察遍及法國(guó)各地。他在地質(zhì)考察中發(fā)現(xiàn)，地層中的礦層與巖層總是并列存在，他從這種夾層的走向來斷定地層的走向。他在考察法國(guó)的海岸地層時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)夾層因陷入英吉利海峽而消失，他斷言，這一夾層應(yīng)當(dāng)在英國(guó)重新出現(xiàn)，后來，他在英國(guó)南海岸的考察證實(shí)了他的這一推斷。在地質(zhì)考察的基礎(chǔ)上，蓋達(dá)爾還在巴黎科學(xué)院的贊助下，與化學(xué)家拉瓦錫合作，于1780年繪制并出版了第一張大型的法國(guó)地質(zhì)圖。在地質(zhì)理論上，他傾向于水成論的觀點(diǎn)。他認(rèn)為，愛爾蘭的"巨人堤道"上的"石柱"型的玄武巖，正是由于水成作用形成的。但由于他對(duì)被認(rèn)為是死火山地區(qū)的奧汶地區(qū)也進(jìn)行過考察，因此他也相信火成論的某些觀點(diǎn)。德馬雷在地質(zhì)理論上傾向于火成論，他在考察中發(fā)現(xiàn)，在年代久遠(yuǎn)的死火山附近，也有由玄武巖構(gòu)成的"石柱"。因此他認(rèn)為這些"石柱"型的玄武巖，是火山熔巖冷卻的結(jié)果，即是由火成作用形成的。由于他們兩人的主要注意力在地質(zhì)考察方面，而且他們?cè)诘刭|(zhì)理論上傾向于一派時(shí)，對(duì)另一派的理論也并不完全拒絕。因此，在他們之間雖然已重新發(fā)生了水火之爭(zhēng)的思想交鋒，但尚未形成新的水火之爭(zhēng)的激烈論戰(zhàn)。

在德國(guó)，柏林大學(xué)的地質(zhì)學(xué)教授勒曼(-1767年）和醫(yī)生富克澤爾(1722-1773年）曾對(duì)哈爾茨山脈產(chǎn)煤區(qū)的地層進(jìn)行過地質(zhì)考察。他們根據(jù)在礦區(qū)斷層中發(fā)現(xiàn)的巖層的區(qū)別，對(duì)巖層進(jìn)行了分類研究，他們認(rèn)為，所有的巖層，基本上可分為三類：第一類是原始巖層，這種巖層不含化石，是年代最為久遠(yuǎn)的古老巖層，它們是構(gòu)成山巒地層的核心。第二類是沉積巖層，其中含有簡(jiǎn)單的海生生物化石，它們?cè)跉v史年代上比原始巖層年輕。第三類是堆積巖層，其中含有大量陸生生物化石，在歷史年代上，它們又比沉積巖層年輕。根據(jù)地質(zhì)年代學(xué)與巖層分類學(xué)的研究，勒曼與富克澤爾兼取了水成論與火成論的觀點(diǎn)。

此外，在英國(guó)，在西歐和北歐的一些國(guó)家，也有一些地質(zhì)學(xué)家進(jìn)行了地質(zhì)考察。

新的地質(zhì)考察的發(fā)展，推動(dòng)了新的地質(zhì)理論的研究，而作為當(dāng)時(shí)地質(zhì)理論的兩大支柱：水成論和火成論，也就隨之相應(yīng)地重新活躍起來。

2.維爾納和水成論

18世紀(jì)末19世紀(jì)初，使水成論重新興起于地質(zhì)界的，是這一時(shí)期水成論的新的代表人物，德國(guó)地質(zhì)學(xué)家維爾納(1749-1817年）。

維爾納生于一個(gè)礦業(yè)世家，在萊比錫大學(xué)畢業(yè)之后，即轉(zhuǎn)入了地質(zhì)學(xué)研究。1755年，26歲的維爾納即開始在當(dāng)時(shí)德國(guó)著名的弗賴堡礦業(yè)學(xué)院任教授，主講礦物學(xué)、采礦學(xué)、巖石學(xué)和地球構(gòu)造學(xué)等多門課程。在此后的40年左右，他以弗賴堡礦業(yè)學(xué)院為基地，創(chuàng)立了新的水成學(xué)派。

在任教期間，維爾納曾對(duì)弗賴堡所在的薩克森和波希米亞地區(qū)進(jìn)行過多次較為深入的地質(zhì)考察。在考察中，他采集到了大量的巖石與礦物標(biāo)本，他以這些標(biāo)本為基礎(chǔ)，對(duì)巖石進(jìn)行分類研究。他認(rèn)為，就巖石所含的化石的狀況而言，可將所有的巖石分為四類：第一類是原始巖石，這類巖石是在原始海洋中結(jié)晶而成的，因此它里面完全沒有化石；第二類是過渡性巖石，如石英、板巖等，這類巖石是在海洋沉淀過程中形成的，因此含有海生生物化石；第三類是沉積巖，它們是在洪水沉積過程中形成的，因此其中含有大量的生物化石；第四類是次積巖與異生巖，即由沙石與粘土組成的巖石，它們是其他巖石風(fēng)化之后形成的。維爾納對(duì)巖石所進(jìn)行的分類學(xué)研究，奠定了早期巖類學(xué)的基礎(chǔ)。

由于維爾納所考察過的地質(zhì)區(qū)域有限，他所考察過的薩克森與波西米亞地區(qū)是以水成巖為主的地區(qū)，因此，在地質(zhì)理論研究中，他就無條件地接受了水成論學(xué)說，并以他的巖石學(xué)和礦物學(xué)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步發(fā)展了水成論學(xué)說。

維爾納認(rèn)為，所有巖石和礦石，最初都是由于原始海洋的沉積作用形成的，因此，水成作用是地質(zhì)起源與演化中的主要地質(zhì)作用，至于火山，那不過是煤在地下著了火的結(jié)果，由于煤的燃燒，熔化了附近的巖石，因此才有火山的爆發(fā)，所以，火成作用是在主要巖層都形成之后才出現(xiàn)的一種非常次要的地質(zhì)作用。

維爾納的水成論中的地質(zhì)起源、地質(zhì)演化以及地質(zhì)作用等方面的內(nèi)容，是伍德沃德早期水成論的繼續(xù)，所不同的是，維爾納的水成論有巖石學(xué)與礦物學(xué)這樣新的科學(xué)基礎(chǔ)，特別是由于維爾納在巖石學(xué)與礦物學(xué)上取得了較高的成就，加上維爾納善于教學(xué)，這樣弗賴堡礦業(yè)學(xué)院就吸引了來自歐洲各國(guó)的許多有志于地質(zhì)學(xué)的青年學(xué)生。而在維爾納周圍，也就逐漸形成了一個(gè)新的水成論學(xué)派，弗賴堡礦業(yè)學(xué)院也因此在無形之中成為新的水成論學(xué)派的中心，而綜合了最初的巖石學(xué)與礦物學(xué)成就的維爾納的水成派學(xué)說，也就隨弗賴堡礦業(yè)學(xué)院的學(xué)生傳遍歐洲。從18世紀(jì)80年代開始，以維爾納為代表的水成論，已躍居為理論地質(zhì)學(xué)中占主導(dǎo)地位的理論。

3.赫頓和火成論

當(dāng)維爾納的新的水成論在80年代風(fēng)行地質(zhì)界時(shí)，英國(guó)業(yè)余地質(zhì)學(xué)家赫頓(1726-1797年）同樣使火成論成為當(dāng)時(shí)地質(zhì)學(xué)中引人注目的理論。

在研究地質(zhì)學(xué)之初，赫頓曾對(duì)英國(guó)海岸的一些沉積巖進(jìn)行過地質(zhì)考察。后來，他又對(duì)蘇格蘭山脈的巖層進(jìn)行過較為廣泛的地質(zhì)考察。在考察中，他發(fā)現(xiàn)，蘇格蘭山脈的巖石是結(jié)晶型的。他認(rèn)為，這些結(jié)晶巖顯然是由熔巖冷卻而成的，而不是像維爾納所說的那樣，結(jié)晶巖是礦物在水中結(jié)晶而成的。

正是在對(duì)結(jié)晶巖的考察和分析中，赫頓對(duì)維爾納的水成論產(chǎn)生了最初的懷疑。通過初步的地質(zhì)考察，赫頓逐漸形成了地球內(nèi)熱作用是主要的地質(zhì)作用這一基本觀點(diǎn)，而地球內(nèi)熱作用亦即火成作用，這實(shí)際上是早期火成論的觀點(diǎn)。這樣，赫頓就在新的歷史條件下，不但使早期火成論得以復(fù)興，而且進(jìn)一步發(fā)展了早期的火成論，赫頓本人也就因此成為火成論的新的代表人物。

1785年，55歲的赫頓在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)上宣讀了他的第一篇地質(zhì)學(xué)論文，簡(jiǎn)要地論述了他的火成論的基本觀點(diǎn)。1795年，赫頓所著的代表新的火成論的奠基性著作——《地質(zhì)學(xué)理論》在愛丁堡出版。

赫頓的火成論有三個(gè)明顯的理論特征：①他認(rèn)為火成作用是主要的地質(zhì)作用；②他認(rèn)為水成作用也是一種重要的地質(zhì)作用；③他認(rèn)為現(xiàn)在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是多種自然力長(zhǎng)期緩慢作用的結(jié)果。

赫頓認(rèn)為，由于地球的內(nèi)熱作用，地球內(nèi)部熔融的巖漿就會(huì)時(shí)而從地殼的裂縫和缺口中迸發(fā)出來，從而形成火山爆發(fā)，因此就會(huì)不斷產(chǎn)生熔巖的堆積，這樣就會(huì)形成不同的巖層。在肯定地球內(nèi)熱是主要地質(zhì)作用的同時(shí)，赫頓也不完全否認(rèn)水成作用。他認(rèn)為，沉積巖的形成，就是地球內(nèi)熱與海水壓力共同作用的結(jié)果。此外，赫頓還認(rèn)為，地質(zhì)作用并不是單一的，而是一種多種自然力長(zhǎng)期的、連續(xù)的和緩慢的作用。由于各種自然力的作用十分緩慢，因此不易為人們所覺察。但是，地質(zhì)作用又是長(zhǎng)期的、連續(xù)的，因此人們可以從現(xiàn)在還在起作用的那些力量中來分析地球地質(zhì)的演化歷史。

赫頓還在當(dāng)時(shí)處于萌芽中的力的守恒思想的啟發(fā)下，提出了地質(zhì)作用力守恒思想。他從這一思想出發(fā)，認(rèn)為各種地質(zhì)作用力是周而復(fù)始的，地質(zhì)變化過程是一個(gè)永恒的過程，它"既沒有一個(gè)開始的跡象，也沒有一個(gè)結(jié)束的前景"。赫頓的新的火成論以英國(guó)的一些地質(zhì)史料為基礎(chǔ)，較為科學(xué)地解釋了一些地質(zhì)現(xiàn)象，并初步地提出了地質(zhì)漸變論的思想。但是，由于這種思想違背了《圣經(jīng)》中關(guān)于摩西洪水的說法，同時(shí)，由于赫頓的火成論不像維爾納的水成論那樣具有礦物學(xué)與巖石學(xué)的基礎(chǔ)，因此，赫頓的火成論發(fā)表后不久，就受到了水成論的猛烈攻擊。