阿格里科拉

格奥尔吉乌斯·阿格里科拉（与德国名字鲍尔对应的拉丁化名字）于 1494 年生于萨克森的格劳豪，曾在莱比锡、波洛尼亚和威尼斯等大学就学。1527 年，他开始在当时中欧最大的矿区波希米亚的约阿希姆施塔尔行医。他当医生的职业看来未占有他的生活，因为他花了大量时间和精力对采矿和类似的问题进行了第一(354)手的研究。他最后迁居克姆尼茨，1546 年当选为该市市长。他还受到当时的杰出学者伊拉斯漠、法布里修斯和梅兰克森等人的盛赞；他还曾被君主委以各种政治使命，出使查理皇帝、奥地利斐迪南国玉和其他君王。他死于 1555 年，一年以后第一部近代技术典籍、他的最伟大的著作《金属论》（De Re Metallica）出版。后面一章我们还要谈到这部著作。这里我们仅限于论述他对地质学和矿物学的贡献。他的《论地下矿藏的源地和成因》（De Orlu et Cau- sis Subterraneorum）（巴塞尔，1546 年）是第一部关于物理地质学的著作；他的《论化石的性质》（De Natura Fossilium）

（巴塞尔，1540 年）是第一部关于矿物学的系统的论著；甚至在他的并非关于地质学的《金属论》（巴塞尔，1556 年）里，他也设法开创地层学的研究。

阿格里科拉第一个清楚地阐明了水和风在景观刻蚀中所起的作用。他写道：“丘陵和山脉是由两种力量造成的，一种是水力，另一种是风力。⋯⋯我们可以清楚地看出，

大量的水会造成山脉，因为洪流首先冲掉软土，接着带走较硬的土，然后卷走岩石，这样不用几年就把平地或斜坡开掘到相当的深度；甚至常人在山地也能观察到这种情况。经过许多年代以后，这种开掘达到很大的深度，而每一边就崛起一个巨大的高地。当一个高地这样升起时，由于常年雨水的松散作用和霜的裂解作用，泥土滚落下来，而且岩石除了特别坚硬的而外也都滚到这些开掘出来的深处，因为它们的缝隙也被潮气弄得软化了。这种过程一直进行到陡峭的高地变为山坡为止。这开掘出的深处的每一边就是一座山，正如底部称为山谷一样。而且，小川和大河在更大得多的程度上也通过冲刷作用而产生同样的结果：由于这个原故，常常可以看到河川不是在它们所造成的崇山峻岭之间流过，就是沿它们的滨岸流过。⋯⋯今天盛着海洋的凹地以前全都不存在，阻止和打断它们扩展的山脉以前也没有，许多地方倒曾经是一片平地，直到风力把咆哮的海洋和汹涌的潮水泼到它上面。水的冲击也

通过类似的过程把丘陵和山脉完全推倒，夷为平地。⋯⋯风以两种方式产生丘陵和山脉：当被(355)

释放而挣脱束缚时，它强力地吹动和搅动砂子；或者在被寒冷驱入地球的隐蔽的深凹处，犹如进入一个囚笼之后，它奋力搏击而突围。因为不管丘陵和山脉座落在海岸还是远离海洋，它们都是由风力在暖热地区造成的；风不再受山谷阻隔，而是把四面八方汇集拢来的砂粒和尘土吹起，堆积在一个点上，于是一个集总物体产生并越来越密集。如果时间和空间容许，这物体就进一步变得密集和坚硬，而如果不容许（实际上更常见的是这种情形），则这力又使砂粒重新散开。⋯⋯另一方面一次地震会撕裂一座山，或者把这整座山吞没在可怕的陷窟之中。据记载基博土斯就是这样被毁灭，据信人们记得丹麦统治下的一个岛屿也是这样消失的。历史学家告诉我们，泰格土斯曾蒙受过一次这种损失，塞拉西亚也是和图恩岛一起被吞没的。由此可见，水和强力的风既造成山岭，又破坏和毁坏它们。火仅仅耗

损山岭，但根本不会造成山岭，因为山的一部分——通常是内部——在燃烧（” De Ortu et Causis,

Lib.II,trans.by the Hoovers in their edition of De Re Metallica，， 1912，pp. 595f.）。

阿格里科拉把地震和火山喷发解释为地下空气、水汽和喷气的爆发效应。他写道：“当地球的内热或者某种隐藏的火燃烧被水汽弄潮的地球时，水汽就升起。当热或

者地下火同已被冷缩并被寒冷团团围住的水汽之巨大力量遭遇时，这水汽由于找不到出口，便试图从最近的地方突破，以便让位给进逼的严寒。热和冷不可能共处一个地方，而是彼此轮番排斥和驱逐”

（同上，p.595）。

《金属论》里似乎包含对地层学的最早贡献。这部分内容见于该书第五卷。阿格里科拉没有试图进行概括；他只是描述了他在哈尔茨山脉矿井里所观察到的地层顺序，他提到十七层不同的地层。这段论述值得录引，因为这是区别地层的最早尝试。共文如下：

“在哈尔茨山麓的地区里，有许多不同的有色地层，覆盖着一个铜的 vena dilatata〔层状矿床〕当泥土剥露时，首先露出一个红色地层，但色调暗淡，厚 20.30 或 35 ◻。接着又是一层，也是红(356)

色的，但色调明亮，一般厚约 2 ◻。这一层的下面是一层接近 1 ◻厚的灰色粘土，它虽然不是金属矿

脉，但据估计也是一个矿脉。接下去是第三层，灰色，约 3 ◻厚。这一层下面是一个灰脉，厚 5 ◻，

这灰混和有同样色泽的岩石。与这灰脉相连，在它下面的是第四层，颜色暗淡，厚 1 英尺。再下面是第五层，灰白色或淡黄色，2 英尺厚；接下来是第六层，也是暗色的，但很粗糙，3 英尺厚。接着是第七层，也是暗色调，但比上一层更暗，2 英尺厚。这下面是第八层，灰色，粗糙，l 英尺厚。象其他层次一样，这一层有时也根据容易被次层火熔化的岩石〔方解石？〕的脉道〔细脉或节理〕来区别。这一层下面又是灰色岩石，重量轻，5 英尺厚。接下来是一层更轻的灰色岩石，1 英尺厚；这下面是第十一层，暗色，酷似第七层，2 英尺厚。再下面是第十二层，苍白色，质软，也是 2 英尺厚；这一层的重量压在 1 英尺厚的灰色的第十三层上，后者的重量又由半英尸厚的黑色的第十四层支承。下面一层叉是黑色的，也是半英尺厚，而它下面的第十六层颜色更黑，但厚度仍一样。这下面是最后一层，含铜，黑色，片状，其中不时有小的发光物从金色黄铁矿的极薄的席上剥落；象我在别处曾说过的那样，这些黄铁矿往往呈各种生物的形状”（Hoovers 的译本，pp.126f）。

阿格里科拉花了很大的篇幅来论述矿床的成因。他坚持认为，包含矿石的孔道与矿石所在的岩石不是同年龄的，而是比岩石晚，由地下水的侵蚀而形成，地下水则是地面水渗漏或者地下热（由沥青和煤燃烧所产生）凝结地下水汽所生成。按照阿格里科拉的见解，这些孔道中所包含的矿石由通过它们环流的“液汁”〔溶液〕沉积在其中而形成。“水力冲刷脆性的岩石，使之碎裂；当岩石破裂后，水力就把它们裂开，时而沿向下方向带它们走，从而形成(357)小的和大的 venae profundae〔裂缝脉〕，时而带向横向方向，从而形成 venae dilalatae〔层状矿床〕。⋯⋯水侵蚀掉地球内部的物质，一如它侵蚀地面的物质那样，它一点也不避开物质”（De Ortu，P.35； Hoovcrs’translatlon of De Re Metallica，pp. 47f）。“地下的水有的来自雨水，有的来自水汽，有的来自河水，有的来自海水；而我们知道，地球中所产生的水汽也部分来自雨水，部分来自河水，部分来自海水”（De Ortu，P. 7；Hoover，p.48）。“汁液是⋯⋯水，它⋯⋯吸收‘泥土’或者腐蚀或损害金属，不知怎么结果却被加热了”（同上，p.48；p.52）。“金属正是由一种汁液形成的”（同上，p.71；p.51）。阿格里科拉认为成矿通路乃由腐蚀而形成这个观点虽不尽正确，但无疑已超越时代，因此得等待很长时间以后才获得应有的评价。

最后我们要说，阿格里科拉现在享有世界上最早详尽研究地壳成分的声誉。象业已指出过的那样，凡是从地球发掘出来的东西，他通统称之为“化石”。因此，他的《论化石的性质》一书涉猎了整个矿物学领域。他关于构成地壳的各种物质的概念和对它们的大类划分可简洁地用下表来说明：

Ⅰ. 喷气(成蒸气)和流体



  

Ⅰ. 土

Ⅱ. 凝固汁液

  (a) 简单的

地下无生物 1.匀质的

Ⅱ. 矿物

Ⅲ. 石

  

  

Ⅳ. 金属

  (b) 复合的(即(a)的匀质化合物)

 2.混合的(即(a) 的匀质混合物)

他写道：“地下无生物分为两大类，一类因为是流体或喷气，故也就这样称呼，另一类则称为矿物。矿物体或者由同种物质例如纯金的粒子凝固而成，其中每个粒子都是金；或者由不同物质组成，例如土、石和金属组成的块体；后者可以离解成土、石和金属。因此，前者不是混合物，而后者称为混合物。前者又分成简单矿物和复合矿物。简单矿物有四类，即土、凝固汁液、石和金属，而复合矿物有许多种”（De Nat. FOss，p. 180；Hoover， pp.lf.）。阿格里科拉把粘土、白垩、赭石以及一切在弄得很潮湿时会变成紧密粘土的(358)物质都归入“土”。他把盐、硝石、明矾、雌黄、硫和一切被水弄潮后会液化（而不是仅仅软化）的物质都划归“凝固汁液”。他所划分的“石”是宝石和次等宝石，但不包括岩石——“这样正确地称呼的石”

通常见于矿脉和细脉之中，而岩石则见于采石场。他归诸金属的有锑、铆以及金、银、汞、铜、铅、锡、铁和它们的合金。金属的特征是在熔融后又会凝固，重新恢复平紊的形态和性质。他归于“复合矿物”的有方铅矿、黄铁矿以及一切由二三种简单矿物组成、“但已完全混合和熔合以致其最小组分也不缺少整体中所包含的任何物质”的矿物。至于“混合矿物”，其中作为组分的简单矿物“每一种都保留其自己的形态，以致不仅能够用火，而且有时还可用水、有时可用手来把它们彼此分离”（同上）。阿格里科拉总共详细描述了大约八十种不同的矿物，其中至少有二十种是以前从未描述过的。他的描述和分类都是依据外在的性质，例如形状、溶度、熔度、颜色、光泽、味道，等等。但是，在没有充分化学知识的时代里，也只能做到这个地步。而且，他所列举的各种矿物的特征今天基本上仍可用于初步分类的目的。