前言

Foreword

每次重讀繆爾的某些作品時(shí)，都令我拍案叫絕。他幾乎憑一己之觀察，就出人意料地洞見了冰川運(yùn)動(dòng)對(duì)地形的塑造。要知道，和物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科不同，地質(zhì)學(xué)是一門非常年輕的學(xué)科，其中大部分的發(fā)現(xiàn)和成就都出現(xiàn)在最近的75年間。在繆爾研究山脈地形中的峽谷、冰斗和山峰的時(shí)期，與冰蝕理論相關(guān)的知識(shí)尚未普及。他熟知那個(gè)時(shí)代的地質(zhì)類著作和文獻(xiàn)中的冰川學(xué)，而他所闡述的內(nèi)容并不在其中，這些關(guān)于山脈的獨(dú)特見解，都直接來自他廣泛而長(zhǎng)期的實(shí)地考察。當(dāng)時(shí)，美國(guó)西部的山岳冰川并未引起其他地質(zhì)學(xué)家的注意，也鮮有人對(duì)該自然現(xiàn)象進(jìn)行研究。因此，繆爾在研究山脈時(shí)，幾乎沒有從地質(zhì)學(xué)界同行的相關(guān)成果中獲得提示和靈感。了解到這一點(diǎn)，我們就會(huì)更加覺得繆爾對(duì)冰蝕作用研究的貢獻(xiàn)是如此了不起。事實(shí)上，直到半個(gè)世紀(jì)之后，才有類似的研究出現(xiàn)，山脈間的冰蝕效應(yīng)也才得以公認(rèn)，足見繆爾的工作有多么超前于他的時(shí)代。

繆爾非常清楚冰川作用于山脈的證據(jù)，并能區(qū)分哪些地區(qū)遭受過冰川侵蝕，哪些地區(qū)未曾覆蓋過冰川。在此基礎(chǔ)上，他不只是廣泛地了解冰川覆蓋范圍的過往和現(xiàn)狀，而且對(duì)冰川從高處堆積到低處消融的移動(dòng)路徑也了如指掌。例如，他很清楚冰川在流經(jīng)土倫草甸（Tuolumne Meadows）后一分為二，其中一條翻過500英尺高的分水嶺，滑落到現(xiàn)在的特納亞湖（Lake Tenaya）流域，最后進(jìn)入特納亞峽谷（Tenaya Canyon）與默塞德冰川（Merced Glacier）匯合，而默塞德冰川的主要補(bǔ)給源則來自完全不同的流域。

繆爾通過仔細(xì)地觀察、推測(cè)和歸納，得出一個(gè)重要的結(jié)論，山脈中的花崗巖節(jié)理結(jié)構(gòu)，通過引導(dǎo)冰川塑形，在很大程度上決定了當(dāng)?shù)氐牡孛蔡卣鳌＿@一結(jié)論，在被發(fā)現(xiàn)和充分證實(shí)之后，似乎顯得平淡無奇。然而眾多的科學(xué)結(jié)論都是如此，其發(fā)現(xiàn)或證明過程需要投入大量的精力，而之后教導(dǎo)給后人只需幾分鐘罷了。繆爾告訴了我們從默塞德（Merced）到國(guó)王峽谷（Kings）間那些穹頂?shù)那€是如何形成的，還有半穹頂（Half Dome）北部斷崖那個(gè)橫平豎直的線條又是怎么回事。他一語道破，在冰蝕之后“巖石的紋理決定了其表面的樣子”。他還漂亮地證明了“山脈中所有類似優(yōu)勝美地的地方，都出現(xiàn)在兩個(gè)或更多冰川峽谷的交匯處”，交匯的數(shù)量越多，規(guī)模越大，坡度越陡，則下方出現(xiàn)的“優(yōu)勝美地”愈發(fā)寬廣和幽深。

繆爾充分認(rèn)識(shí)到冰期過后的侵蝕作用微乎其微，并找到了可靠的證據(jù)，合乎邏輯地給出了論證。他發(fā)現(xiàn)如今的巖石或山坡表面，只比冰川削蝕后的略低一點(diǎn)，高海拔地區(qū)平均不超過3英寸，中海拔地區(qū)不超過1英尺。對(duì)于這些具體數(shù)據(jù)，冰川學(xué)家們可能有不同看法，但對(duì)繆爾給出的大致結(jié)論不會(huì)有太多異議。當(dāng)然繆爾并不清楚，從冰期結(jié)束至今僅僅只有15000年左右。

繆爾第一個(gè)認(rèn)識(shí)到此處曾有體積巨大的冰川，并塑造了如今的地貌，盡管他高估了山脈間冰川的覆蓋范圍及其造成的影響。他認(rèn)為冰川覆蓋了整個(gè)山脈地區(qū)，但現(xiàn)在我們了解到，山脈的西側(cè)冰川幾乎不曾到達(dá)。另外，他認(rèn)為冰川將花崗巖基巖以上的部分全部搬走了，從曾經(jīng)的巖頂?shù)饺缃竦年懙乇砻妫s有1英里的厚度，這個(gè)量顯然太大。不過瑕不掩瑜，他提倡的冰川曾在山間廣泛分布這一觀點(diǎn)，仍是一大貢獻(xiàn)，而他著作中闡述的冰川可以移除大量石塊以塑造地形的內(nèi)容，也為后人啟迪了新的思路。

繆爾并不確切知道曾有多個(gè)冰川期，冰川有過四次大的進(jìn)退，但他隱約察覺到了這一點(diǎn)。他說，冰川顯然不斷地經(jīng)歷著收縮和擴(kuò)張，許多冰磧的構(gòu)成和性質(zhì)有明顯的區(qū)別。

冰川并非堅(jiān)硬的固體，更像一種非常黏稠的流體，因此冰川不能長(zhǎng)距離地向高處攀爬。這一點(diǎn)當(dāng)時(shí)的地質(zhì)學(xué)家們自然還沒認(rèn)識(shí)到。而繆爾的調(diào)查工作顯示，在多個(gè)地區(qū)，冰川曾存在于臨界線數(shù)百英尺之上。這為研究山脈的歷史和冰川動(dòng)力學(xué)提供了重要的信息和啟示。現(xiàn)在我們知道這個(gè)上升的動(dòng)力來自冰川遇阻后表層的整體滑脫。

繆爾關(guān)于山脈間冰川塑造地貌的文章，無論科學(xué)推理還是文學(xué)風(fēng)格都可圈可點(diǎn)。在任何學(xué)科的早期形態(tài)，或是對(duì)某些自然現(xiàn)象的研究初期，其做法通常是以描述為主的。由于材料和數(shù)據(jù)有限，從中得出的推論或結(jié)論也很難是嚴(yán)格分析的結(jié)果，不乏部分的猜測(cè)。繆爾研究冰川效應(yīng)的方法，是早期地質(zhì)學(xué)中運(yùn)用歸納法的一個(gè)很好的例子。他對(duì)花崗巖中的節(jié)理等現(xiàn)象做了相當(dāng)仔細(xì)和全面的觀察記錄，然后據(jù)此歸納推論冰川侵蝕作用對(duì)山脈形態(tài)和地貌的影響。該方法在科學(xué)研究中經(jīng)常有意使用，幾十年后，格羅夫·卡爾·吉爾 伯 特（Grove Karl Gilbert）、T. C. 張 伯 林（T. C. Chamberlin）、威廉·莫里斯·戴維斯（William Morris Davis）等美國(guó)地質(zhì)學(xué)家們紛紛在科學(xué)文獻(xiàn)中正式提及此研究方法。

繆爾的寫作風(fēng)格非常獨(dú)特，既有科學(xué)上的理性推論和精確表達(dá)，又飽含了文學(xué)上的優(yōu)美敘事，作品讓人讀來津津有味。他在寫作時(shí)字斟句酌，當(dāng)英語的固有詞匯不夠用時(shí)，還自己創(chuàng)造了一些詞語和表發(fā)方式，例如peaklets（小尖峰）、mountainets（山網(wǎng)）和past flowed rock(意思是曾有冰川流過的石頭)。他的作品如此簡(jiǎn)明扼要，充分體現(xiàn)了他對(duì)該學(xué)科了如指掌，并熟知如何用通俗易懂的方式來表述自己積累的知識(shí)。

在美國(guó)，像繆爾這樣的人物實(shí)屬鳳毛麟角。他能夠?qū)⒖茖W(xué)知識(shí)講得引人入勝，不僅向公眾傳達(dá)了準(zhǔn)確的信息，也讓大家享受了閱讀的樂趣。更重要的是，許多年輕人會(huì)因他的作品而激發(fā)興趣，將來從事探究自然的工作，進(jìn)行更為深入的研究。

約翰·P.布瓦達(dá)（John P. Buwalda）

寫于加州理工學(xué)院

1947年8月18日