维尔纳

亚伯拉罕·戈特洛布·维尔纳(1749—1817)原籍萨克森的威劳,他一度在那里的一家铸工厂掌管一个熔铸车间,但为了到弗赖堡矿业学校上学, 便离职而去。后来,他又进了莱比锡大学。1774 年,他发表了一本德文小册子《矿物的外部特征》(The ExternalCharaters of Minerals),这本书的论述特别讲究方法和条理,给人留下十分良好的印象。1775 年,他就任弗赖堡母校的收藏馆馆长和采矿工程学教师,直至终老。他使这所学校成为世界最有名的地质学校,吸引了世界各国的大量学生。他生平著作不多。除了上面提到的那部矿物学论著而外,只有一本题为《各类岩石的简单分类和描述》( A Brief Classification and Description of the Diff- erent Kinds of Rocks)(德累斯顿,1787 年)的小册子、几篇矿物学论文和一本薄薄的书,题为《矿脉起源的新理论》(A New Theory of the Origin of Mineral Veins)(1791 年;Charles Anderson 译,1809 年)。然而,他的盛名并不仰赖于其著述。他是个极富魅力的演讲师,他那十足的教条主义促使他的学生热衷于他的观点,他们充当他的地质学信经的门徒和传教士,云游四方。维尔纳观点的完整阐述,只能从他的虔诚门徒的著作中去寻觅,其中尤其是弗朗茨·安布罗斯·罗伊斯、多比索·德瓦赞和罗伯特·詹姆森,后者是爱丁顿大学教授、《地球构造学基础》( Elements of Geognosy)(爱丁堡,1808 年)的作者。他所以能引起听众的兴趣,不仅因为他对论题的讲述简洁明了、条理清楚,而且还因为他广泛涉猎人类感兴趣的各个领域。尽管他的演讲从矿物开始,但他结束时不停留于矿物,而是纵论矿物分布对民族迁移和特性、对人类生活的工艺美术、对历史、政治和战争,总之,对整个文明的命运的影响。无疑,对地质学研究的流行所作贡献最大的人,莫过于维尔纳。

虽然他醉心于演讲中这样驰骋思辨,但维尔纳还是宣称蔑视那些致力于“地球成因学”(即关于地球起源的理论)的思辨地质学家,而正因为这个原故,他宁可把他的论题称为“地球构造学”,他把它定义为“探索地球构成、各种岩层中矿物的排列以及矿物的相互关系的科学”。他以尊重观察事实,避免一切思辨理论而自豪。然而,他根据自己在萨克森的十分有限经验

便作出关于整个地球的一般结论,却又毫不为此感到内疚;象这里将可从他扼述其观点的一段引文可以看到的那样,他仅仅通过强调地断定他的全部假说,便把它们转变成“事实”即确凿的东西。

象他的几个前驱(我们已介绍过他们的观点)一样,维尔纳相信,某些系列、“套”即岩层系规则地重复,每个这样的层系表征了地球史上某个时代。以他在萨克森的观察为指导,他列举出存在依下列时序产生的五个这种层系:

  1. 首先是不包含任何化石的原生岩。它们包括花岗岩、片麻岩、云母板岩、绿泥石片岩、原生绿岩和石灰岩、石英岩、蛇纹岩、斑岩、正长岩, 等等。

  2. 按年代序,其次是包含化石的过渡岩。它们包括云母板岩系、结晶片岩、杂砂岩、过渡绿岩和石膏。

  3. 第三类由沉积岩或浮岩组成,包括砂岩、煤、石灰岩、含金属岩、 沥青褐煤、壳灰岩、软性岩和白垩、玄武岩、褐煤、黑曜岩、岩盐,等等。 (4)第四类由运积岩即导生岩组成,包括砂,粘土、卵石、石灰华、沥

青木、皂石和矾土。

(5)第五类也是最近的一类是火山岩,包括真正的火山岩(即熔岩、火山渣和火山灰、白榴拟灰岩和凝灰岩)和假火山岩(即烧粘土、碧玉、磨石和矿渣)。

按照维尔纳对这些各不相同的层系形成方式的解释,海洋起着至高无上的作用。因此,这个地质学派名为水成论。维尔纳认为,地球原先是个完全由海水包围的坚实核心,这海洋的深度至少等于山脉的高度。原生岩石由这大洋所熔解的岩石原料通过化学结晶而形成。过渡岩石中,有些(即板岩和页岩)由化学沉淀形成,其余的(例如杂砂岩)均由机械沉积生成。平静期和扰动期相互交替,海水时而消退而产生新大陆,时而泛滥而淹没现存陆地。这样,就生成了浮岩。运积岩或导生岩层系产生的条件与此相似。按照维尔纳的看法,火山岩最后出现。维尔纳认为,地球没有内部火或别的内部能量积储。因此,他只能把火山岩看做是晚近的偶然产物,并按旧的观点解释其原因。这种旧观点是说,火山岩乃因地壳中积聚的煤燃烧而产生,它们在海洋造成那四个主要地层系之后过了很久才问世。尽管德马雷斯含辛茹苦得来的证据恰恰反对这种观点,但维尔纳仍然倡言这样的观点:玄武岩不是火山的产物,而是水成的,象盖塔尔坚认的那样。

维尔纳的岩石分类法有条有理而又简洁明了,投人所好。任何人在他指导下考察了萨克森的一个矿山,也就能对地壳其余部分的矿山了如指掌。而成因解释甚至更加简单。一切基本类型岩石无非不是大洋的化学沉淀,就是其机械沉积。水能否溶解花岗岩、金属等等这类物理一化学问题或者按下不提,或者就搪塞过去。这些基本学说是本着一种浅显自信的精神传授的。哪怕它们有些话说不大通,对它们提出疑问,似乎也是无礼的行为。维尔纳的

下列一段话或许是令人感兴趣的,它既综述了他的理论,又表现了他那无以复加的自信。

“在重新扼述我们知识的现状时,显而易见的是,我们确凿无疑地知道:浮岩山脉和原生山岭是在覆盖地球的水中相继形成的一系列沉淀和沉积所产生的。我们还可肯定,构成山脉岩床和岩层的矿物都溶解在这遍布全球的洪水之中,并从中沉淀;因此,在原生岩和浮岩山岭岩床中发现的金属和矿物也包含在这遍布全球的溶剂之中,并从中沉淀而形成。我们还进一步断定,不同时期从中形成不同的矿物,时而形成泥土矿物,时而形成金属矿物, 时而形成其他矿物。我们根据这些矿物上下重迭的位置,还知道如何以极其高的精确度确定,哪些矿物是最古老的沉淀物,哪些是最晚近的。我们还深信,地球的坚实质体是相继(以湿汽方式)形成的一系列沉淀所产生的;如此积聚起来的矿物的压力在全球不是到处相同的;由于这种压力差别和其他一些共同起作用的原因,地球物质、主要是地面上最高部分产生了裂缝。我们还相信,遍布全球的水之中的沉淀物必定进入水所覆盖的坦露裂隙之中。并且,我们现在确然知道,矿脉带有在不同时期里形成的裂隙的一切标志; 由于那些导致矿脉形成的原因,矿脉物质的质地同山岭岩床和岩层绝对相同,这些物质的质地仅因它们出现的空腔的地点不同而异。事实上,那个大储存器(容纳遍布全球的水的那个大空腔)中包含的溶液必然要经历各种运动,而其局限在缝隙中的那部分则未受扰动,而以平静状态沉积其沉淀物”

(Theory of Mineral Veins,英译本,第 110 页)。

在维尔纳及其门徒高擎水成论大旗胜利前进的同时,不列颠群岛却在默默无闻地进行细致的地质学研究工作,旨在消除弗赖堡学派造成的危害,把地质学引向一条更加科学的通路。这个抵抗运动的领袖是赫顿。赫顿表明, 地下热源是实际存在的,参与造成地壳的某些地层系。因此,这个地质学派用上了火成论(Vulca- nism 或 Plutonism)的名称,恰同维尔纳学派的水成论成为对比。