本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
“在一个火山国家进行地质考察是最令人愉快的……[]”
达尔文今天因其地球历史的渐进主义观点而闻名,这是他的生命观的必要先决条件,正如他在1859年总结道:“从如此简单的开始,已经进化出,并且正在进化出无穷无尽的最美丽和最奇妙的形式。” 小猎犬号的著名航行将被证明对达尔文发现深层时间和采纳这种观点至关重要。
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1832年1月至2月,贝格尔号的第一个停靠站是“鹌鹑岛”(今天的圣玛丽亚岛)——一个小岛,位于较大的圣地亚哥岛(今天的圣地亚哥)的普拉亚湾。这次访问尤其有趣,因为它提供了达尔文在贝格尔号航行(1831-1836)开始时的地质学背景以及他后来作为地质学家的“进化”的一些 glimpses。
达尔文在穿越威尔士的旅行中收集了作为地质学家的基本经验,并且肯定知道当时的地质理论,特别是关于地球的形成和年龄。6000年历史的地球的概念已经被学者们驳斥,甚至将砾石和沙沉积物解释为圣经洪水(“洪水沉积物”)的遗迹也受到了质疑。然而,地球历史是由一系列灾难性事件组成的观点仍然受到激烈的讨论。
当时许多地质学家提出,过去的地质过程与最近的过程显着不同;甚至某些类型的岩石(以及这些岩石的形成)也仅限于某些时期,当时今天未知的地质过程正在塑造地球。律师查尔斯·莱尔挑战了这种对地球历史的解释,他认为今天仍然可以观察到的常见且缓慢的过程在很久以前也起作用。
菲茨罗伊船长提供了查尔斯·莱尔最近出版的有争议的《地质学原理》作为欢迎礼物,但达尔文可能没有时间在探险的最初几周阅读这本书。他以前的导师,植物学家约翰·S·亨斯洛,甚至“建议我获取并研究刚刚出版的《原理》第一卷,但绝不接受其中倡导的观点。”
因此,在达尔文的自传(1876-1881)中读到以下短语更令人惊讶
“我考察的第一个地方,即佛得角群岛的圣地亚哥,清楚地向我展示了莱尔处理地质学的卓越方式。”
达尔文还强调了访问圣地亚哥如何使他转变为莱尔的地质学
“圣地亚哥的地质非常引人注目,但也很简单:一股熔岩以前流过海床,由磨碎的近期贝壳和珊瑚组成,并将其烘烤成坚硬的白色岩石。
从那时起,整个岛屿都被抬升了。但是,白色岩石线向我揭示了一个新的重要事实,即在火山口周围之后发生了沉降,此后火山口一直在活动并喷发出熔岩。那时,我第一次意识到我或许可以写一本关于访问过的各个国家的地质学的书,这让我激动不已。那对我来说是一个难忘的时刻,我清楚地记得我休息的低矮的熔岩悬崖,阳光炙热,附近生长着一些奇怪的沙漠植物,脚下的潮汐池中有活珊瑚。"
达尔文在后来的出版物中使用了在碳酸盐沉积物(达尔文的白色岩石线)中发现的化石与海岸上仍然存活的动物的相似性,作为证据,证明随着时间的推移,形成这些岩石的地质过程没有发生实质性变化。
但是,从他在圣地亚哥实地考察期间所做的地质笔记中可以看出,年轻的地质学家达尔文仍在努力接受这一观点。更重要的是,接受缓慢的地质过程也使得接受非常古老的地球成为必要。
在圣地亚哥的每日一次短途旅行中,达尔文发现了一棵成熟的猴面包树(Adansonia属)生长在火山岛硬质玄武岩岩石上雕刻而成的大山谷之一的底部。
“在这[普拉亚北部的一个山谷中]生长着著名的猴面包树或 Adansonia;这棵树只有 45 英尺高,在离地面两英尺处测量,树干周长为 35 英尺。-非洲的同种树木被阿丹松认为可以达到 6000 年的惊人年龄。-这棵树的外观本身就给观察者留下了深刻的印象,即它已经存在于这个世界存在的大部分时间里。”
达尔文指出,一棵 6000 年树龄的树木将经历地球历史上的重要时期,这意味着地球虽然比一丝不苟的牧师提出的年龄要大,但也不会大多少。然而,侵蚀的山谷位于圣地亚哥景观特征的厚熔岩盾中,需要漫长的时间才能形成,正如他继续说道
“当然,山谷一定更古老,正是这个山谷最终使普拉亚附近地区变成了我们现在发现的状态。-这个时期和以前海滩沉积时期之间间隔了多久,这是不可能说的。-在此期间,发生了三个重大现象,熔岩的流动。-海岸的抬升。 &大量洪水沉积物聚集在较老的山谷中。-这一切很可能将我们带回到多么遥远的年代,然而我们发现[在“以前的海滩”中]贝壳本身及其习性与现在海洋中存在的相同。”
在最后的注释中,达尔文考虑了化石贝壳和近期贝壳之间的相似性也可能通过白色岩石的形成和现代海滩沉积物的沉积之间的时间间隔很短来解释(因此没有时间进行动物区系更替)。
然而,接受化石海滩沉积物的年轻年龄以及圣地亚哥火山岛更年轻的侵蚀遗迹(沿海熔岩盾覆盖着达尔文的白色岩石,因此根据地层学原理,它们更年轻)将需要在不太遥远的过去调用一些未知的——并且可能是灾难性的——地质事件来解释其现有的深切山谷。
“我认为,从剩下的碎片以及山谷每一侧的相应外观来看,该国最初被一层均匀的岩石覆盖。-并且在被某种巨大力量震碎之后:这些山谷是由大量水的作用形成的:对于后一种力量,靠近海岸的山谷提供了充分的证据。”
达尔文将在他的日记中承认“这对地质学家来说真是太混乱了。”
待续...
参考书目
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