地質圖簡史:地圖之下,蘊藏著火成岩的理念

18世紀,火山的地質意義(字面上)是博物學家們熱議的話題——許多人認為火山只是區域性現象,地下的硫磺脈為其可見的火焰提供燃料,周圍發現的岩石則是燃燒後的灰燼。

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18世紀,火山的地質意義(字面上)是博物學家們熱議的話題 - 許多人認為火山只是區域性現象,地下的硫磺脈為其可見的火焰提供燃料,周圍發現的岩石則是燃燒後的灰燼。一些博物學家認為火山是地下大型熔岩庫的天然閥門,一旦熔岩湧出地表,就會凝固形成大規模的火成岩——“火成”巖沉積物,重塑整個地貌。

讓-艾蒂安·蓋塔 (1715-1786) 是一位藥劑師,他對研究藥用植物的分佈產生了地質學興趣,他注意到某些植物僅限於特定岩石露頭的區域。1751年,他參觀了法國奧弗涅地區的維希市,他注意到當地開採的一種黑色岩石被廣泛用作建築材料。他認為這種岩石是火成岩,但如果這種岩石在這裡被發現,那麼曾經噴發它們的火山在哪裡呢?

圖1.玄武岩柱被用作石牆中的磚塊,位於穆拉村。


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圖2.柱狀玄武岩原位採石場,位於阿萊雷橋村附近。

克萊蒙費朗市,一位當地博物學家陪同他參觀了多姆山(1465米),在這裡,兩人發現從北向南延伸的山脈勒皮伊實際上是一連串的化石火山,幾乎每個山頂的奇怪凹陷都是古代火山隕石坑被侵蝕後留下的遺蹟。1751年,蓋塔發表了他的觀察結果,試圖說服他的博物學家同行相信今天奧弗涅地區整個區域的古代火成岩起源——然而,懷疑仍然存在。

1763年,博物學家尼古拉斯·德馬雷(1725-1815)決定透過繪製該地區的地圖來驗證蓋塔的假設。由於岩石在從火山噴出時曾是熔融狀態,他應該發現“熔岩流”,並且這些熔岩流應該與火山隕石坑相連。許多當時的博物學家拒絕接受奧弗涅地區火山起源的說法,因為許多岩石露頭似乎不符合這個前提。然而,德馬雷意識到孤立的火成岩區域實際上是曾經更大的熔岩覆蓋層的侵蝕遺蹟——河流侵蝕了現在缺失的部分,但是透過仔細繪製海拔和位置圖,可以將孤立的懸崖擬合到熔岩流的模式中。德馬雷甚至能夠重建熔岩流的時間順序(時間是地質圖中的一個重要因素),他認為,較年輕的熔岩流位於較高位置,因為較年輕的熔岩會溢位已經凝固的岩石。

圖3.“奧弗涅部分地區地圖,描繪了熔岩流,其中玄武岩以稜柱形和圓形形式存在,用於理解德馬雷先生關於玄武岩的論文。” 作者:尼古拉斯·德馬雷(1725-1815)和弗朗索瓦·帕蘇莫(1733-1804),出版於1774年,影像為公共領域。德馬雷是第一個將黑色岩石(主要是玄武岩)與火山聯絡起來的人

德馬雷的地圖提出了一個有趣的問題,即它是否可以被歸類為真正的地質圖。它描繪了露頭,將這些露頭與一個岩石單元(在當時仍然是新奇事物)連線起來,甚至還具有時間順序。然而,它只考慮了火成岩,並以傾斜的景觀檢視(而不是地形圖)顯示它們。

最重要的是這張地圖背後的理念——德馬雷的圖更像是一個圖表,而不是地圖,它連線點(或露頭)形成一條線,指向岩石的真正來源,即來自已熄滅的火山的產物。

未完待續...

參考書目

DESMAREST, N. (1771): Mémoire sur l'origine et la nature du basalte à grandes colonnes polygones, determinées par l'histoire naturelle de cette pierre, observée en Avergne In: Mémoires de l'Académie Royale des Sciences à Paris pour 1771.

LEWIS, T.A.(ed) (1985): Volcano (Planet Earth). Time-Life Books: 176

MIALLIER, D. ; MICHON, L. ; EVIN, J. ; PILLEYRE, T. ; SANZELLE, S. & VERNET, G. (2004) : Volcans de la chaine des Puys (Massif central, France): point sur la chronologie Vasset-Kilian-Pariou-Chopine. C.R. Geoscience 336 : 1345-1353

My name is David Bressan and I'm a freelance geologist working mainly in the Austroalpine crystalline rocks and the South Alpine Palaeozoic and Mesozoic cover-sediments in the Eastern Alps. I graduated with a project on Rock Glaciers dynamics and hydrology, this phase left a special interest for quaternary deposits and modern glacial environments. During my research on glaciers, studying old maps, photography and reports on the former extent of these features, I became interested in history, especially the development of geomorphologic and geological concepts by naturalists and geologists. Living in one of the key area for the history of geology, I combine field trips with the historic research done in these regions, accompanied by historic maps and depictions. I discuss broadly also general geological concepts, especially in glaciology, seismology, volcanology, palaeontology and the relationship of society and geology.

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