自然过程对地球形状的影响

赫顿注意到岩石是由平行有序的固结沉积物层组成的。这些岩层由不同的物质组成，这些物质一定来自比它们更古老的岩石。他认为这与目前海底发生的情况类似，海底正在形成一层新的沉积物。这一层新的沉积物中含有一些碎片状的物质，这些物质是从某个先前存在的大陆的陆地上磨损下来的，由自然水流带到海里。赫顿认为，来自地球内部的地下热量将这些层转化为固体结构。他意识到压力也起着作用，从上层压实，防止挥发性物质逃逸。因此，经过长时间的压实和烹饪，沉积层变得坚固。

这种机制如何解释山脉的形成？如果地层是在海底形成的，那么存在于海平面以上数千英尺的陆地呢?赫顿再次相信地球表面下的某种力量是罪魁祸首。他目睹了强大的火山爆发，他认为这是地球内部燃烧的火成岩物质大膨胀的结果。他提出，这些大的扩张也发生在地质历史中．它们引起震动，撕裂地面，迫使岩石和地壳向上，造成弯曲和折叠，形成山脉和丘陵。在火山活动期间没有穿透地球表面的岩浆冷却了固化形成花岗岩或其他结晶岩石。这本身就是一个新命题，因为当时还没有人认识到火成岩作为一种完全独立于沉积岩的岩石类型的存在。如果这一切都是正确的，那么他预测地层中应该存在这样的安排:相对于未受扰动的地层，一些向上翘起的地层是垂直的或倾斜的。人们会认为倾斜的地层已经被侵蚀，然后最终被一层新的水平沉积岩覆盖。这种结构被称为顶不，是相当普遍的。一个著名的地方，叫赫顿不整合他位于贝里克郡(Berwickshire)的家附近，沿着西海岸的Siccar Point。

在赫顿关于地球如何被雕刻的理论中，侵蚀起了关键作用。干燥的土地腐烂的不懈。流水和巨浪侵蚀着岩床。风和风化作用于裸露的山体表面，产生了新的土壤。冰川断裂，带着大块的岩石物质。含有矿物成分和有机物的疏松土壤被雨水冲走，淤泥被河流带走。水中的化学反应使颗粒物质从溶液中析出。最终，所有松散的颗粒物质都进入了海洋，在那里沉积物沉淀并被压实形成新的地层，完成了地质循环。

赫顿是第一个认识到许多火成岩比它们被发现的岩石更年轻的人。许多地方都描述了非层状充填岩缝脉。赫顿曾预测，如果这些矿脉中的花岗岩一旦融化，就会发生这种情况，在剧烈的震动中，它会被向上和向外推入剧烈震动造成的裂缝中。这种观点的问题在于，没有人了解花岗岩的起源或组成。

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