重起的水火之爭（下）
4.水成論與火成論的爭論

在英國，最先對赫頓的火成論進(jìn)行猛烈攻擊的，是曾對英國煤礦地質(zhì)進(jìn)行過考察的地質(zhì)學(xué)家約翰.威廉斯。他是一位有宗教信仰很深的地質(zhì)學(xué)家。1785年，當(dāng)赫頓去皇家學(xué)會宣讀他的第一篇有關(guān)火成論的論文時，威廉斯就對火成論表示不滿。此后，威廉斯花了4年時間，以他的煤礦地層考察為基礎(chǔ)，在1789年寫成并出版了《礦物界的自然史》一書，對赫頓的火成論進(jìn)行了猛烈的攻擊。

威廉斯認(rèn)為，火成論的主要錯誤，是以火成作用和其他自然力的作用本身來說明地質(zhì)變化，而這樣做，在理論上就必然會導(dǎo)致無神論。因此，他認(rèn)為，無神論傾向是赫頓學(xué)說的主要錯誤。他說："赫頓關(guān)于地球的永恒性的狂妄和牽強(qiáng)的見解，首先把人引向懷疑論，最后把人引向十足的反正統(tǒng)信仰和無神論。如果我們一旦相信地球是永恒的，并能繼續(xù)產(chǎn)生不斷進(jìn)步的萬事萬物，我們就會認(rèn)為不需要有一個統(tǒng)治力量來干預(yù)一切；而且我們因為無從靠肉眼看到至高無上的主宰，我們就會把一切都?xì)w之于盲目的機(jī)會。"他指責(zé)說，赫頓的著作實質(zhì)上是一種對宗教的叛逆行為。

新的火成論在18世紀(jì)末，雖然在理論上處于十分幼弱的地位，但也有不少支持者，在英國，最先在理論上對赫頓的火成論表示支持的，是他的兩位友人：一位是愛丁堡大學(xué)的博物學(xué)教授普萊費爾(1747-1819年），一位是愛丁堡地區(qū)的業(yè)余科學(xué)家霍爾(1761-1832年）。

普萊費爾去愛丁堡大學(xué)任數(shù)學(xué)教授時，就對赫頓的著作進(jìn)行過深入的研究，同時，他自己也在英國、法國、意大利進(jìn)行過廣泛的地質(zhì)考察。1802年，他出版了《赫頓學(xué)說的新證》一書，在書中，他對赫頓學(xué)說所作的理論闡述，比赫頓本人還要清楚。除此之外，他在著作中還論述了他自己對冰川遺跡所作的地質(zhì)考察，因為他發(fā)現(xiàn)，冰川常常把一大塊巖石從一個地方帶到另一個地方。因此，他認(rèn)為，冰川作用也曾是地質(zhì)史上的一種重要的地質(zhì)作用。

霍爾主要以實驗方法證明赫頓學(xué)說。1790-1812年，他設(shè)計并進(jìn)行了一些重要的地質(zhì)學(xué)實驗，以求使赫頓學(xué)說獲得實驗證據(jù)。維爾納的信徒批判赫頓學(xué)說時，從水成論的觀點出發(fā)，認(rèn)為熔融的巖漿不會因固化而變成晶體，而只會像火山的熔巖那樣，變成玻璃狀的東西。對此，霍爾進(jìn)行了一個與水成論的說法相反、而與赫頓學(xué)說一致的實驗，霍爾曾在一家玻璃工廠看到，當(dāng)熔融的玻璃漿緩慢冷卻時，它就變?yōu)椴煌该鞯慕Y(jié)晶體；而當(dāng)它快速冷卻時，它就變成透明的玻璃體。霍爾假定熔融巖也是這樣。于是，他從維蘇威火山和埃特納火山弄到了一些熔巖，他把這些熔巖放在煉鐵廠的高爐中熔化后作了類比實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，熔融的巖漿緩慢冷卻時，它就變成了像玄武巖那樣的結(jié)晶體；而當(dāng)它快速冷卻時，它就變成了玻璃狀的東西。這一實驗結(jié)果，使赫頓學(xué)說獲得了最初的實驗證據(jù)。又如，維爾納的信徒在批判赫頓學(xué)說時，曾從水成論的觀點出發(fā)，認(rèn)為象石灰?guī)r一類的巖石受熱后就會分解，而不會如同赫頓所說的那樣，在受熱后變成新的巖石。對此，霍爾也進(jìn)行了一個判決性的實驗：他把石灰石放在一個封閉的容器中加熱，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它并沒有象水成論的信徒所說的那樣分解掉，而是象赫頓曾預(yù)言過的那樣，在冷卻后變成了大理石一類的巖石。又如，霍爾在一次實驗中發(fā)現(xiàn)，把散沙放在一個盛有海水的壺中加熱，結(jié)果散沙凝結(jié)在一起，變成了同沙巖一樣堅硬的巖石。

這一實驗，同樣也使赫頓有關(guān)沙巖形成的理論得到了實驗上的證實。霍爾的這些地質(zhì)學(xué)實驗，不僅使赫頓學(xué)說獲得了實驗上的證據(jù)，更重要的是，他首次把實驗方法帶進(jìn)了地質(zhì)學(xué)，這對19世紀(jì)地質(zhì)學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生了極為重要的影響。

5.發(fā)展趨勢

從1790年到1830年間，由于水成論與火成論的論戰(zhàn)，由于礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦物化學(xué)以及古生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，地質(zhì)學(xué)進(jìn)入了被稱為地質(zhì)學(xué)史上的"英雄時代"。19世紀(jì)初，隨著地質(zhì)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，水火之爭隨之出現(xiàn)新的發(fā)展趨勢，這種新趨勢主要表現(xiàn)在：火成論逐漸向漸變論發(fā)展，而水成論則進(jìn)一步向災(zāi)變論轉(zhuǎn)化。

早在赫頓提出火成論之初，法國著名生物學(xué)家布豐就提出過關(guān)于地球演化的漸變理論。在生物學(xué)上，布豐是早期進(jìn)化論的思想先驅(qū)之一。他在進(jìn)行植物種植和植物分類研究的同時，也進(jìn)行過一些初步的地質(zhì)理論研究。在他自己的早期生物進(jìn)化論思想的影響下，他認(rèn)為，地球也有自己的地質(zhì)演化史。

他曾假定地球的年齡為8萬年左右，在這漫長的地質(zhì)年代中，地球經(jīng)歷了7個地質(zhì)演化階段，這些演化階段的主要過程是，最初某顆慧星與太陽相撞，使太陽的一些物質(zhì)迸發(fā)出來形成太陽系的大小行星。而地球最初也同其它行星一樣，是半液體狀的熔融物質(zhì)，由于自轉(zhuǎn)的作用，逐漸形成具有凸出來的赤道和扁平的兩極這樣的球體。后來，由于地表溫度逐漸下降，便形成了地殼以及地表褶皺，這樣就使地表出現(xiàn)了不同的地貌。與此同時，大氣中的水分在冷卻的地表上逐漸凝結(jié)為水，這樣就逐漸形成浸沒地表的海洋。此后，由于海水對山脈的浸蝕作用，使蝕碎的巖石逐漸沙化，并和泥土一起發(fā)生沉積，海洋中的一些生物遺體被沉積在其中，這些遺體便逐漸形成化石。最后，由于地表出現(xiàn)裂縫，海水灌進(jìn)了地球內(nèi)部，地表也就出現(xiàn)愈來愈多的陸地。這樣，當(dāng)初的那種熔融物質(zhì)，也就逐漸演化成現(xiàn)在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

布豐的這種最初的地質(zhì)演化思想，是從他的最初的生物進(jìn)化論中類比出來的，但也含有一定的科學(xué)成分，即把地質(zhì)演化看作一個長期緩慢的漸進(jìn)過程。

赫頓在《地質(zhì)學(xué)理論》一書中，已有了較為明顯的地質(zhì)演變的思想萌芽，他已較為明確地認(rèn)識到現(xiàn)在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是多種自然力長期的緩慢的作用的結(jié)果，因此赫頓本人即是把火成論逐漸發(fā)展為漸變論的思想先驅(qū)之一。

當(dāng)火成論向漸變論發(fā)展時，水成論已進(jìn)一步向災(zāi)變說轉(zhuǎn)變。水成論向災(zāi)變說的轉(zhuǎn)化，一方面由于水成論自誕生起，本來就含有災(zāi)變說的成份，所謂"摩西洪水"災(zāi)變說，即是在伍德沃德那里就有的；另一方面，法國古生物學(xué)家居維葉對水成論向災(zāi)變說轉(zhuǎn)化也起了重要作用。正是由于居維葉，水成論完全演化為災(zāi)變說，而居維葉則成為19世紀(jì)初地質(zhì)學(xué)與生物學(xué)中的災(zāi)變說的代表人物。