前言

Foreword

每次重读缪尔的某些作品时，都令我拍案叫绝。他几乎凭一己之观察，就出人意料地洞见了冰川运动对地形的塑造。要知道，和物理学、化学、天文学等传统学科不同，地质学是一门非常年轻的学科，其中大部分的发现和成就都出现在最近的75年间。在缪尔研究山脉地形中的峡谷、冰斗和山峰的时期，与冰蚀理论相关的知识尚未普及。他熟知那个时代的地质类著作和文献中的冰川学，而他所阐述的内容并不在其中，这些关于山脉的独特见解，都直接来自他广泛而长期的实地考察。当时，美国西部的山岳冰川并未引起其他地质学家的注意，也鲜有人对该自然现象进行研究。因此，缪尔在研究山脉时，几乎没有从地质学界同行的相关成果中获得提示和灵感。了解到这一点，我们就会更加觉得缪尔对冰蚀作用研究的贡献是如此了不起。事实上，直到半个世纪之后，才有类似的研究出现，山脉间的冰蚀效应也才得以公认，足见缪尔的工作有多么超前于他的时代。

缪尔非常清楚冰川作用于山脉的证据，并能区分哪些地区遭受过冰川侵蚀，哪些地区未曾覆盖过冰川。在此基础上，他不只是广泛地了解冰川覆盖范围的过往和现状，而且对冰川从高处堆积到低处消融的移动路径也了如指掌。例如，他很清楚冰川在流经土伦草甸（Tuolumne Meadows）后一分为二，其中一条翻过500英尺高的分水岭，滑落到现在的特纳亚湖（Lake Tenaya）流域，最后进入特纳亚峡谷（Tenaya Canyon）与默塞德冰川（Merced Glacier）汇合，而默塞德冰川的主要补给源则来自完全不同的流域。

缪尔通过仔细地观察、推测和归纳，得出一个重要的结论，山脉中的花岗岩节理结构，通过引导冰川塑形，在很大程度上决定了当地的地貌特征。这一结论，在被发现和充分证实之后，似乎显得平淡无奇。然而众多的科学结论都是如此，其发现或证明过程需要投入大量的精力，而之后教导给后人只需几分钟罢了。缪尔告诉了我们从默塞德（Merced）到国王峡谷（Kings）间那些穹顶的曲线是如何形成的，还有半穹顶（Half Dome）北部断崖那个横平竖直的线条又是怎么回事。他一语道破，在冰蚀之后“岩石的纹理决定了其表面的样子”。他还漂亮地证明了“山脉中所有类似优胜美地的地方，都出现在两个或更多冰川峡谷的交汇处”，交汇的数量越多，规模越大，坡度越陡，则下方出现的“优胜美地”愈发宽广和幽深。

缪尔充分认识到冰期过后的侵蚀作用微乎其微，并找到了可靠的证据，合乎逻辑地给出了论证。他发现如今的岩石或山坡表面，只比冰川削蚀后的略低一点，高海拔地区平均不超过3英寸，中海拔地区不超过1英尺。对于这些具体数据，冰川学家们可能有不同看法，但对缪尔给出的大致结论不会有太多异议。当然缪尔并不清楚，从冰期结束至今仅仅只有15000年左右。

缪尔第一个认识到此处曾有体积巨大的冰川，并塑造了如今的地貌，尽管他高估了山脉间冰川的覆盖范围及其造成的影响。他认为冰川覆盖了整个山脉地区，但现在我们了解到，山脉的西侧冰川几乎不曾到达。另外，他认为冰川将花岗岩基岩以上的部分全部搬走了，从曾经的岩顶到如今的陆地表面，约有1英里的厚度，这个量显然太大。不过瑕不掩瑜，他提倡的冰川曾在山间广泛分布这一观点，仍是一大贡献，而他著作中阐述的冰川可以移除大量石块以塑造地形的内容，也为后人启迪了新的思路。

缪尔并不确切知道曾有多个冰川期，冰川有过四次大的进退，但他隐约察觉到了这一点。他说，冰川显然不断地经历着收缩和扩张，许多冰碛的构成和性质有明显的区别。

冰川并非坚硬的固体，更像一种非常黏稠的流体，因此冰川不能长距离地向高处攀爬。这一点当时的地质学家们自然还没认识到。而缪尔的调查工作显示，在多个地区，冰川曾存在于临界线数百英尺之上。这为研究山脉的历史和冰川动力学提供了重要的信息和启示。现在我们知道这个上升的动力来自冰川遇阻后表层的整体滑脱。

缪尔关于山脉间冰川塑造地貌的文章，无论科学推理还是文学风格都可圈可点。在任何学科的早期形态，或是对某些自然现象的研究初期，其做法通常是以描述为主的。由于材料和数据有限，从中得出的推论或结论也很难是严格分析的结果，不乏部分的猜测。缪尔研究冰川效应的方法，是早期地质学中运用归纳法的一个很好的例子。他对花岗岩中的节理等现象做了相当仔细和全面的观察记录，然后据此归纳推论冰川侵蚀作用对山脉形态和地貌的影响。该方法在科学研究中经常有意使用，几十年后，格罗夫·卡尔·吉尔 伯 特（Grove Karl Gilbert）、T. C. 张 伯 林（T. C. Chamberlin）、威廉·莫里斯·戴维斯（William Morris Davis）等美国地质学家们纷纷在科学文献中正式提及此研究方法。

缪尔的写作风格非常独特，既有科学上的理性推论和精确表达，又饱含了文学上的优美叙事，作品让人读来津津有味。他在写作时字斟句酌，当英语的固有词汇不够用时，还自己创造了一些词语和表发方式，例如peaklets（小尖峰）、mountainets（山网）和past flowed rock(意思是曾有冰川流过的石头)。他的作品如此简明扼要，充分体现了他对该学科了如指掌，并熟知如何用通俗易懂的方式来表述自己积累的知识。

在美国，像缪尔这样的人物实属凤毛麟角。他能够将科学知识讲得引人入胜，不仅向公众传达了准确的信息，也让大家享受了阅读的乐趣。更重要的是，许多年轻人会因他的作品而激发兴趣，将来从事探究自然的工作，进行更为深入的研究。

约翰·P.布瓦达（John P. Buwalda）

写于加州理工学院

1947年8月18日