地質學進化論與災變論的爭論

直到18世紀地質學還處在礦物學的初級階段。在大地構造的成因問題上水成論和火成論學派的長期論爭一直延續到19世紀初。

魏爾納(1750-1817年，德國）是水成論的代表，他認為原始的地球是由固體的地核和覆蓋在地表的水組成的，海洋中含有大量巖石物質，這些物質通過長期的結晶過程沉析為原始的巖層，同時由于海水的進、退交替發生使巖層進化為陸地和島嶼。他還認為火山巖和火山產物是堆積在地表的新巖層。19世紀初，水成論占據了統治地位，例如1807年英國成立地質學會，會員全部是水成論者。

與水成論對立的一方是火成論，英國地質學家赫頓(1726-1797年）被公認是火成論的代表者。他強調由于地球內部的熱運動造成地質長期的緩慢的變化。他曾說："不是地球固有的因素不予使用"，就是說在研究地質現象中不考慮超自然的力量，這一見解為近代地質的研究指明了方向。他同意原始的地球是由核和包圍核的大洋組成的觀點，但認為地核內是溫度很高的巖漿，一旦噴流出來會形成玄武巖構造。火山的噴發使海底地殼隆起，形成陸地和山脈。山脈的巖石經風化又被沖入大海，形成彼此平行的巖石，一層層覆蓋海底。赫頓實際上已具備了地質學進化論的基本思想。

人們對地殼演化和運動的歷史主要是通過對古生物化石的發掘和研究認識的。古生物學家居維葉(1769-1832年，法國）較早地注意到古生物化石和地層的關系。他在研究中發現每個有機體都能自成體系。有機體的各部分是互相適應的，任何一部分的改變都必然引起其它部分的改變，這樣只要獲得機體的一部分，就可以判明其它部分。居維葉據此提出了"器官相關律"，指導古生物學家從發掘得到的古生物殘片復原全貌，從而精確地確定該生物的綱、目、屬、種。這一成就對確定地層層位也有實際價值。

1802年，居維葉得以對巴黎盆地的沉積地層作深入研究，他發現地層愈古老，所含化石和現代生物種屬差距愈大，其中不少古生物的種、屬是已經絕滅了的。他還發現不同時代的地層之間存在不整合現象，在不整合面之下的巖層不僅產狀不同，所含的生物化石也不同。這一年人們還得以研究從埃及帶來的3千年前的動物干尸，結果表明與現存有關物種非常相似。居維葉于是認為經過3千年都找不到明顯的變化，說明種是不變的。那么為什么一些種滅絕了，一些新種又產生了呢？居維葉認為："現在地球上的生命都遭到過可怕的事件，無數生物變成了災變的犧牲者"，"因此，這些種群就永世絕滅了。"1812年，居維葉發表《論地球上發生過的若干次"革命"》，系統闡述了"災變論"。他認為上帝制造一次"災變"，對地球來說相當于一次"革命"，于是一些種滅絕了，上帝又創造了新的種，然后再面臨新的災變。洪水、地震都是大災變的原因。

災變論曾產生過廣泛影響，一些地質學家支持這一學說，甚至有人統計過地球曾經有過27次災變，每一次災變都消滅了所有的生物。災變論雖然含有合理的因素，但它完全否認生物存在進化，僅僅片面地強調了物種的災變，因而從一開始就受到懷疑和挑戰。

地質進化論的代表者是賴爾(1797-1875年，英國），他繼承和發展了赫頓的學說，創立了系統的地質進化論或"均變論"學說。為了獲得足夠的地質學資料，他自1818年起在英國各地作地質考察，后來又從法國、瑞士直到意大利進行多次地質考察。1828年，他著手寫《地質學原理》，兩年后這部地質學名著的第一卷出版。在這部著作中他特別強調"在地球的一切變革過程中，自然法則始終是一致的"，他解釋道："河流和巖石，海洋和大陸，都經過各種變化，但是指導這些變化的規律以及它們所服從的法則始終是相同的"。從這一點出發，他認為"現在是認識過去的鑰匙。"他在分析和考察了現在的仍舊改變著地球表面的種種過程和規律之后，指出河水對陸地的浸蝕，海浪對海岸的破壞作用，河口三角洲以及海底物質堆集，地震火山和風、雪、雨的作用，都在長期地緩慢地改變著地貌。

他批評災變論的錯誤觀點，認為災變論者把地球的年齡估計得太短，由于把漫長的地質史設想成只有幾千年，導致把毫無關系的事件說成是同時存在或同時發生的，這樣必然"會對各種作用的力量和猛烈程度作出同樣過份夸大的描寫"。他還指出，災變論強調"自然作用的種類和程度與現在的自然法則絕不相同"的論點是站不住腳的，他深信自然法則始終是一致的。

賴爾的思想融匯了"水成論"和"火成論"，他說："水成的力量不斷地努力夷平崎嶇的地面；火成力量則活躍地恢復地球外殼的起伏不平"。賴爾的學說建立在大量地質調查和嚴格推理的基礎上，他強調是自然界自身的力量改變了地球的面貌，而且把變化、發展的思想引進了地質學，因而在當時學術界產生了巨大的影響。恩格斯評論道："只是賴爾才第一次把理性帶到了地質學中，因為他以地球的緩慢變化這樣一種漸進作用代替了由于造物主的一時興發所引起的突然革命。"但是，賴爾強調"自然法則始終是一致的"論點，忽視了災變對地質進化的作用，從而使他具有絕對化和簡單化的傾向，并使他對后來興起的造山學說和冰川學說持保留態度。