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1820年，義大利工程師朱塞佩·馬紮裡-彭卡蒂伯爵（Giuseppe Marzari-Pencati，1779-1836）發表了一篇短文，介紹了在普雷達佐小村莊附近發現的地層層序。在“Canzoccoli”露頭處，彭卡蒂觀察到灰色的花崗岩覆蓋在白色大理石之上。今天在任何地質教科書中都被描述為“不整合”的現象，在當時是地質學上不可能的。
圖1和圖2.“Canzoccoli”露頭今天的樣子，以及一位地質學家在1849年繪製的地層草圖，石灰石-大理石（“Kalkstein”），也稱為“Predazzite”，環繞著一個大型侵入體“花崗岩”（一種二長巖-正長巖）。這與19世紀流行的地質理論不符，當時人們認為地殼由各種岩石型別的有序層組成（圖中為公共領域）。
在18世紀和19世紀，大多數歐洲地質學家應用“海成說”的科學理論，以解釋大多數山脈中發現的地層層序。“海成說”是以羅馬海神的名字命名的。許多山脈的底部由變質岩或花崗岩組成，具有粗糙的礦物顆粒，其上是沉積岩，如頁岩和石灰岩，具有細小的礦物顆粒。
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圖3.埃米爾·威斯 (Emile With) 的“L'Ecorce terrestre”（1874 年）中地球地殼的理想化剖面圖，顯示了各個地質時期沉積的沉積物的地層順序。岩漿岩和其他變質岩主要位於底部，只有一些罕見的區域性火山噴口將熔岩帶到地表附近（圖中為公共領域）。
偉大的德國礦山檢查員和礦物學教授亞伯拉罕·戈特洛布·維爾納（Abraham Gottlob Werner，1749-1817）於1787年出版了一本名為“Kurze Klassifikation und Beschreibung der verschiedenen Gesteinsarten”（各種岩石型別的簡要分類和描述）的書，他在書中解釋了這種成分和紋理的差異，認為所有岩石都是從原始海洋中結晶而來的。
早期地球是由宇宙物質的凝結形成的，最初被原始海洋覆蓋，所有形成礦物質所需的元素都溶解在水中。在冷卻的海洋中，岩石開始結晶和沉積：首先是最古老和最堅硬的岩石 - 花崗岩、片麻岩和片岩，然後是玄武岩，最後是石灰岩和砂岩。最後一塊岩石結晶後，海洋下降，侵蝕形成了最後也是最新的岩石和土壤。
圖4.來自瑞士博物學家康拉德·格斯納 (Konrad Gesner) 於 1565 年出版的“De omni rerum fossilium genere,...()”，其中玄武岩柱被描繪成大型晶體。晶體 - 因此是礦物質和岩石 - 是由水中結晶形成的這一觀點由來已久（圖中為公共領域）。
哲學家、詩人，也是堅定的“海成說地質學家”約翰·沃爾夫岡·歌德總結了這一論點如下：
“所有觀察結果都一致，最近進行的觀察也表明，花崗岩是我們地球上最底層的山脈，其餘所有東西都位於其之上或旁邊，而花崗岩本身不覆蓋任何其他東西，因此，即使它不構成整個地球，它仍然構成我們能夠到達的最底層地殼。”
維爾納於 1788 年發表了“Bekanntmachungen einer von ihm am Scheibenberger Hügel über die Entstehung des Basalts gemachte Entdeckung”（關於在謝本貝格山發現的關於玄武岩形成的說明），其中他描述了薩克森州的一個露頭，其中碎屑沉積物到玄武岩的過渡是水平分層且看似逐漸的。對於維爾納來說，這個露頭是海成說真實性的無可爭議的證據（*今天我們知道玄武岩覆蓋了較舊的沉積物，使潮溼的粘土和沙子中的水汽化，形成了一層破碎的熔岩 - 模糊了不同岩石型別之間的接觸）。
然而，就在幾年前，一位蘇格蘭自學成才的博物學家詹姆斯·赫頓提出了另一種地質理論——具有粗糙礦物顆粒的原始岩石是由岩漿侵入以及岩漿緩慢冷卻和結晶形成的。火山也可以形成新的岩石，但由於噴發的熔岩冷卻速度快，礦物沒有足夠的時間長大，因此其礦物顆粒很細。這種理論以羅馬冥神“冥王星”命名。
馬紮裡-彭卡蒂曾到訪義大利的活火山，作為“冥王星地質學家”，他確信火山在新岩石的形成中發揮著重要作用。他將Canzoccoli的白色岩石——一些地質學家將其歸類為一種名為“Predazzite”的特殊沉積岩——解釋為侵入的熔融岩漿巖的熱量改變了其上方的較老石灰岩（二長巖-正長巖）。
圖5.“Predazzite”岩石樣本，它被認為是原始海洋在花崗岩沉積後沉積的特殊沉積岩，後來被確認為常見的接觸變質石灰岩。
許多德國地質學家和維爾納的前學生，如利奧波德·馮·布赫和亞歷山大·馮·洪堡，拒絕了這種解釋，並前往普雷達佐尋找其他解釋——例如大型滑坡扭曲了岩石的自然順序。
然而，隨著時間的推移，越來越多的地質學家研究了Canzoccoli的特殊地質，接受了地球深處的岩漿過程在岩石迴圈中起主要作用的觀點。
圖6.岩漿岩脈（以深色火山岩的舊稱“蛇紋石”稱呼）穿過大理石（“變質石灰岩”），石灰岩還與較新的“花崗岩”岩漿侵入體接觸——1848年一位“冥王星地質學家”看到的露頭（圖片來自“Geo-Mineralogische Skizzen über einige Täler Tirols”，圖中為公共領域）。
圖7.228-237百萬年前的岩漿岩脈，切入多洛米蒂山脈的前礁，正如在普雷達佐附近的“多斯卡佩爾”山露頭所見。這樣的露頭說服了大多數地質學家，火山岩是由來自地球深處的熔融岩漿結晶形成的。然而，海成說和冥王星說之間的辯論在1890年後持續了很長時間。
然而，在海成說和冥王星說之間的辯論解決後不久，地質學家們意識到另一個巨大的謎題——花崗岩的化學成分與我們所知的地球內部的化學成分明顯不同——那麼花崗岩是如何在地球上形成的呢？
參考書目
AVANZINI, M. & WACHTLER, M. (1999): Dolomiti La storia di una scoperta. Athesia - Bolzano: 150
DELLANTONIO, E. (1996): Geologia delle Valli di Fiemme e Fassa. Museo Civico Geologia e Etnografia - Predazzo: 72
HÖLDER, H. (1989): Kurze Geschichte der Geologie und Paläontologie - Ein Lesebuch. Springer Verlag, Heidelberg: 243
LOOK, E.-R. & FELDMANN, L. (Hrsg.)(2006): Faszination Geologie - Die bedeutendsten Geotope Deutschlands. E. Schweizerbart´sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart: 179
WAGENBRETH, O.(1999): Geschichte der Geologie Deutschland. Georg Thieme Verlag: 264