历史上的水火之争是怎样的?

地壳上有各种各样的岩石,比如稀有的宝石和玉石,还有各种能燃烧发光的岩石。有奇石供人参观欣赏,也有不引人注目的铺路石和基石。面对这些奇形怪状的岩石,人们不禁要问:这些岩石是从哪里来的?岩石是如何形成的?中国古代有“星星落到地上能变成石头”的说法,指的就是陨石;古人看到高山上有螺壳的岩石,说“这是过去的海滨”,这是针对沉积岩的。如果翻到地球科学发展史,在启蒙运动的地球科学中有一场激烈的水火之争,那是一场非常有趣的关于岩石成因的学术争论。

1775年,年轻的德国地质学家魏尔纳根据化学家波义耳关于从溶液中结晶的实验,提出花岗岩和各种金属矿物是从原始海水中结晶沉淀出来的理论。魏尔纳完全否认地球上存在火山作用,并将现代火山作用解释为煤和硫燃烧后留下的灰烬。当他在雾霭中看到花岗岩时,他认为这里的花岗岩是“山的核心”,是原始地壳,并断然否认这种岩石与岩浆活动有任何关系。他的弟子们都支持他的想法,从而形成了以魏尔纳为首的水城学派。水城派的主要论点是,在地球形成初期,地球表面完全被沸腾的“原始海洋”覆盖。溶解在这原始海洋中的矿物质逐渐沉淀。首先从这些溶质中分离出来的是一层厚厚的花岗岩,然后是一层层的结晶岩石沉积下来。魏尔纳将结晶岩层及其下方的花岗岩称为“原始岩层”。他认为“原始岩层”是地球上最古老的岩石。他还认为,由于海水一次又一次的下降,原来暴露在水平面内的岩层被侵蚀,形成了沉积岩层。他称这些沉积层为“过渡层”。他认为“过渡层”以上含化石的地层都是“原岩”变化产生的。他坚持认为其中所含的玄武岩是沉积物通过地下煤层燃烧形成的灰烬。

因为水城学派主张所有的岩石和矿物都是由水形成的,这种观点完全迎合了《圣经》中的洪水理论,所以得到了教会的支持,成为当时最重要的地质学派。

许多在火山地区工作的地质学家用大量事实反驳了水派的观点。法国地质学家德·马利在法国中部的一个采石场发现了一种典型的黑色玄武岩。他一步步追寻这个玄武岩体,终于找到了一个喷出黑色典型玄武岩的火山口。这一发现完全证明了玄武岩是火山喷发的岩流。这一事实对供水派造成了严重打击。当人们想与德·马列主义争论时,德·马列主义不愿意与反对者争论。他只是说,去看看吧!

主张岩石是由火山作用形成的地质学家被称为“火派”。

热爱地质学的詹姆斯·赫顿(James Hutton)在水派和火派的争论传到英国苏格兰南部的爱丁堡时已经50岁了。综合大量地质资料后,他毅然加入反对水城派的行列。因为他谦虚好学,对人真诚,孜孜不倦地从事地质研究,深受大家尊敬。在后来反对水城派的斗争中,赫顿成为了霍城派的领袖。

1785,赫顿在格仓倾斜进行地质调查。在那里,他发现花岗岩不是层状的,而是呈脉状出现。它从一个大的岩体中向外分支,穿过上覆的黑色云母片岩和石灰岩,也造成了接触点石灰岩的变质作用。这一发现完全证明了花岗岩的形成晚于石灰岩和其他岩石,花岗岩是岩浆侵入形成的。

为了进一步证明熔融的泥浆可以结晶出各种矿物晶体的科学真理,赫顿的朋友霍尔特意从意大利维苏威火山带来火山岩,在一家铁厂的高炉里熔化,然后慢慢冷却。结果,赫顿的政治论被成功地证明是正确的。

1788年,赫顿公开宣布了普鲁东主义的观点。他认为:由应时、长石等矿物组成的花岗岩不可能是水溶液中矿物结晶的产物,而是熔融物质在高温下结晶冷却形成的物体。他还认为,构成玄武岩的大部分颗粒也是从熔融状态逐渐冷却结晶的产物。

水城派和霍城派的争论已经持续了几十年,斗争非常激烈。有一次,两派在苏格兰爱丁堡古城下进行现场讨论,双方的指责和咒骂达到了白热化的程度。结果分手前还用拳头打了对方。

当时水城派因为教会的影响而被孤立。那时,赫顿甚至不能印刷他的作品。1797年,赫顿在一次围攻中愤怒地死去。但其他有志之士依然高举大旗,坚持奋斗。

后来,魏尔纳的弟子布赫在考察法国和意大利的火山地区时,发现了火山岩的存在与煤层无关的事实。另一个伟大的弟子洪堡,漂洋过海来到拉丁美洲。他在厄瓜多尔首都附近的皮金查调查火山口时,亲眼目睹了火山爆发,意识到火山作用的重要性。他们两个背弃水城派,就像水城派内部爆炸了一颗炸弹,让水城派土崩瓦解。

一度没落的火派卷土重来,赫顿著作问世,活跃在学术领域。但火派在强调“火”的作用的同时,并不否认“水”的作用。

历史上水火不容之争。由于科学水平的限制,两派观点都有不同程度的片面性。但是,这场争论无疑对发展中的地质学作出了一定的贡献,它推动了地质学的前进。