大家好,欢迎收看我的百家号小伟健谈,今天小编要给大家的介绍的是地质学的来源与发展。深时“我们完全找不到开始的迹象,也找不到结束的征兆。”地质学家詹姆斯哈顿在其关于地球地质的一篇重要论文中这样写道。哈顿的意思很明白,我们的星球已经存在了相当长的时间,可能会继续存在更长的时间。这个理论虽然很激进,但却是正确的,它推翻了当时认为地球的历史不过几千年的观念。哈顿的研究成果为他自己奠定了地质学之父的地位直到18世纪末,人们都还认为地球的历史也就几千年。那是犹太教和基督教的信仰传统所持的地球起源论。但是1785年,苏格兰地质学家詹姆斯·哈顿( James Hutton)用他的研究撼动了这种根深蒂固的学说。哈顿生于1726年,起先在爱丁堡大学研习古典文学,然后开始做见习律师。之后,他意识到自己真正的兴趣是科学,于是返回大学学习医学,并于1749年获得莱顿大学的博士学位。18世纪50年代,哈顿和一个朋友找到了从煤烟中提取铵盐的办法,并把它做成了赚钱的生意。铵盐的生意,加上爱丁堡几处房产的租金这些收入让他能够生活安逸,从而有更多的时间专注于科学的兴趣。不久,哈顿继承了父亲在苏格兰边境的农场并搬到了那里,开始用科学的方法进行农业生产和管理。据信,正是和这片土地打交道第一次点燃了他对地质的兴趣,哈顿开始对岩石的形成历史和结构提出了各种各样的想法。但是哈顿对地质研究的追求并不急切,他花了25年的时间研究,并不断完善自己对地球地质史的看法,然后才公布自己的成果。哈顿学说的中心思想就是后来所说的均变论—这个术语是科学家威廉·休厄尔( William Whewell)在1830年创造的。均变论的核心是,塑造出地球地质现状的过程仍然在塑造着地球。这个理论和当时流行的灾变说相对,灾变说认为地球的变化不是一个缓慢的过程,而是遭受了突然事件的猛击而发生变化。古老的岩石哈顿根据其缓慢地质变化的理论,以及他勘测的大量地质结构,得出了地质时间或日深时的观点。哈顿主张,虽然《圣经》上的文字让我们相信地球的历史不过数千年,但是要形成这些地质结构,地球的历史必须远远超过数千年。他发现的“不整合”结构有力地印证了深时的观点。露出地面的岩层和悬崖往往是多层沉积岩,哈顿(正确地)指出,沉积物逐渐堆积在海底受挤压形成沉积岩。这些沉积物来自陆地,被河水冲刷入海。这些不整合结构由两部分组成:底部的多层沉积岩和上部较年轻的沉积若,底部沉积岩层形成几乎纵向的纹路,上部的岩层则是一道道横向的纹路。纵向的波痕哈顿认为这些岩组支持了自己的观点,即缓慢的地质变化耗时几百万年,而不是短短数千年。较老的纵向岩层上有波痕,证实这些岩层是沉积物在海洋堆积,之后经过数百万年的时间变成了岩石。陆地的缓慢运动使得岩层倾斜成纵向,然后更多的沉积物堆积下来,在上面形成了横向的新岩层。这个过程一定经过了许多许多个时代。哈顿还倡导火成说,认为很多构成地表的岩石源于地下深处的熔浆。他在研究花岗岩层之后,发现花岗岩在形成时是熔化的,这让他得出了火成说的结论。火成说同当时的水成说相对,后者认为地球上的陆地都是在海洋堆积而成的。按照哈顿的火成说,新岩层首先在海中形成,然后经过沉积不断增长。它在地质作用下会被挤压变形,可能抬升形成新的大陆,甚至可能竖起来,就像在许多不整合结构所见的那样。现代地质学哈顿的观点被现在的地质学家所继承和发展。我们现在知道,地下岩浆从洋中脊处冒出、凝固,形成新的地壳。同样,在海沟处,老的地壳俯冲下沉,重新成为岩浆。17835年,哈顿首先在爱丁堡皇家学会的两次讲座中公布了自己的研究发现。1788年,他发表了论文《地球的理论;或有关陆地组成、变化、恢复规律的研究1794年,哈顿扩展了自己的理论,写成《有关知识的原理以及理性从感性进步到科学与哲学的原理的研究》一书。该书言辞晦涩,长达2000多页,大多数人都觉得根本没法读。1830年,苏格兰地质学家查尔斯·赖尔( Charles Lyell)出版的《地质原理》( Principles of geolog)一书普及了哈顿的思想,让哈顿的学说终于被广泛接受。20世纪初,哈顿的深时观点最终被证实,科学家通过测量放射性岩石,估算出地球的年龄超过10亿年。20世纪50年代,人们得知了地球真正的年龄,我们的星球已经绕太阳运行大约454亿年。地质时间比哈顿的推测还要深。
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