地質學明星之一–詹姆斯.赫登(James Hutton)

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地質學明星之一–詹姆斯.赫登(James Hutton)
高雄市瑞祥高中地球科學莊福泰教師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

詹姆士.赫登(James Hutton MD;1726/6~1797/3) 出生於英國被認為是地質學明星之一,他在地質學的主要理論包括火成論(plutonism )和均變說(Uniformitarianism)

詹姆士.赫登於1726年6月出生於英國愛丁堡一個五個孩子的家庭,父親在他幼年時便去世,母親擔負教育責任,讓他進入愛丁堡高中就讀,高中時,赫登對數學和化學極有興趣,14歲時,以人道學生(student of humanity)的身分進入愛丁堡大學,17歲時,曾擔任律師學徒,但他對法律工作的興趣不大,18歲他擔任醫師助理,並在愛丁堡大學攻讀醫學,1749年,於荷蘭雷登(Leyden)獲得醫師學位,獲得學位後,赫登回到英國,並於1750年夏天回到故鄉愛丁堡,24歲的赫登繼承父親的農場,並開始研究農業改良以及土壤的問題,並讓他開始對氣象和地質產生興趣,他開始研究地球表面包含岩石、土壤等,並於1764年和George Clerk Maxwell開始進行蘇格蘭北部的地質旅行。

赫登是蘇格蘭啟蒙運動中極具影響力的參與者之一,他和科學家約翰.普雷費爾(John Playfair) (後來於1802年出版了赫登的重要理論llustrations of the Huttonian:Theory of the Earth )、哲學家大衛.休謨(David Hume)以及經濟學家亞當.史密斯(Adam Smith)等人,常常在一起討論,1767年到1774年,赫登參與蘇格蘭Forth and Clyde運河的開鑿工作,這時他的地質學知識派上用場。

根據他對周圍環境的觀察,赫登提出對岩層的許多不同見解,但是根據約翰.普雷費爾的說法,他認為赫登並不急於將他的理論出版出來,他認為赫登是那種喜歡沉醉在思考真理,而不是祈求發現真理的人,經過25年的研究,1785年他的地球原理(Theory of the Earth)才分兩次在愛丁堡皇家學會中發表,第一次是由他的最好朋友Joseph Black發表,第二次是由他自己發表,1785年7月他繼續發表了"關於地球系統"(Concerning the System of the Earth),赫登的文章並不容易閱讀,因為他寫作極為冗長,而且結構混亂鬆散,很少人會去閱讀他的作品,一直到1802年,約翰.普雷費爾整理出版了llustrations of the Huttonian:Theory of the Earth,並加以傳播和宣揚,赫登才在科學界贏得應有的敬重與榮耀,我們今日也才得以瞭解赫登的許多想法和理論。

赫登在地質學上的主要觀點包括:
均變說:赫登在1785年和1789年所提出,其最著名的一句話就是:「現在是通往過去的一把鑰匙」(The present is the key to the past),他認為過去所發生的地質作用,其方式和原理都和現在在地球上正在進行的作用方式相同,想要瞭解過去地球的歷史,便是要先觀察現在地球上正在發生的各種現象,並用來推論岩層中的各種構造和組成。這樣的論點是地質研究的基本原則,但在部分狀況下也略有修正。

交角不整合:赫登與普雷費爾在蘇格蘭的Siccar Point發現一處交角不整合的地層,在接近垂直的黑色片岩之上,覆蓋水平的紅砂岩(Old Red Sandstone),他們推論認為岩層不可能垂直沈積成層,顯然該地地層經過長時間的地殼變動,而轉為垂直,然後,較新的岩層又沉積覆蓋上去,並非一次就形成所見的地層結構,赫登的論述和當時的看法極為不同,使現代地質的研究有全新的觀點。

蘇格蘭Siccar Point的交角不整合
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地球年齡:在18世紀,對地球年齡的推論大多數還是以聖經創世紀的記錄為準,相信地球年齡約6000年,1785年,赫登根據他對西元122年羅馬帝國在蘇格蘭建造的哈德良長城的觀察,這條由岩石和泥土構築的防禦工事,經過1600多年後,並無太大變化,岩石受到風化侵蝕作用的速度極為緩慢,赫登認為支配地球上侵蝕風化作用的物理、化學原則是均變的、一致的,因此,要形成今天地球的各種地景,地球歷史絕對不止6000年,但赫登也無足夠的觀察資料來推論或計算地球的年齡。

哈德良長城
400px-Hadrian’s_wall_at_Greenhead_Lough.jpg (48.8 KB) 被瀏覽 16 次

參考資料:
http://www.james-hutton.org.uk/
http://en.wikipedia.org/wiki/James_Hutton
http://www.amnh.org/education/resources … utton.html

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