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Principles of Geology

Cat: Sci
Pub: 1958
#: 9016b

James Gilluly, A. C. Waters, etc.


Principles of Geology


Key word
"The Present Is the Key to the Past."
James Gilluly, A.C. Waters, etc.
  • There are two basic methodology to recognize the forming geology on the earth; Catastrophism and Unformism;
    the former coincide to the mythological story like Genesis, the latter is established theory by naturalists since 18th century.
  • When we observe the activities of volcano or earthquakes, the catastrophic change looks occur suddenly. Catastrophic change relates volcanic or fire activity, while gradual change to water.
  • But recent human activities especially during last century brought catastrophic change to the earth; the present is not necessary to the key to the past.
  • In the economic or social system believed to continue or change gradually, but recent phenomena show our social system also is changing catastrophically.
  • We need review again what is catastrophic and what is uniformic change on this earth.
  • 地球上の地層がどのように作られるかについては2つの基本的な認識論がある。即ち、「激変説」と「斉一説」である。前者は創世記のような神話に符合しているし、後者は18世紀以来の博物学者によって確立された理論である。
  • 我々が火山や地震の活動を観察すると、急激に天変地異が起こったように見える。劇的な変化は火山や火による活動に関連しているのに対し、緩やかな変化は水による活動に関連している。
  • しかし、最近の、特に過去一世紀に亘る、人間による活動は地球に劇的な変化をもたらしたので、現在は必ずしも過去を解く鍵とは言えなくなってきている。
  • 経済的あるいは社会的なシステムは定常的であるかあるいは段階的にしか変わらないと信じられてきたが、最近の現象は我々の社会システムもまた劇的に変化していることを示している。
  • 我々は、改めてこの地球上で何が激変的なのか、何が斉一的な変化なのかを見極める必要がある。


1. <The Present Is the Key to the Past>

  • Geology, like all sciences, systematizes the data collected by observation and equipment into certain broad generalizations. The inquiring student should look critically into the validity of each of these generalizations.
  • The Uniformitarian Principlewas proposed by James Hutton of Edinburgh in 1785, and popularized in a textbook by the English geologist Charles Lyell in 1830. This principle or "uniformity in the order of nature" may be stated as follows; "The present is the key to the past," or, applied more specifically to our present subject; Rocks formed long ago at the earth's surface may be understood and explained in accordance with processes now in operation.
  • The Uniformitarian Principle assumed that physical laws now operation have always operated throughout the geologic past. It assumes, for example, that in the geologic past, just as today, water collected into streams and carried loads of mud and silt to the sea. Presumably, too, organisms lived and died in ancient seas, and their shells were buried in the sands and much accumulating on the sea floor. A record of these past events can be found in the solid rocks, may of which have features identical to those we now see forming.
  • The Uniformitarian Principle, like any other scientific "law," is considered valid because all known facts conform to it. Geologic study extending over many generations has failed to find evidence of ancient conditions totally unlike those existing today. Yet, like most scientific laws, this one much be interpreted carefully and rather broadly. In applying the principle that "the present is the key to the past," we much keep in mind that although there is a good evidence to believe geologic processes have always operated in the same way, they may not always have operated at their present rate of intensity. From evidence what will be developed later, we know that the climate was colder and glaciers more widespread some 15,000 years ago that now; but there every reason to believe that the glaciers of that time formed, moved, eroded, and deposited precisely as they do today.
  • It is not easy to judge the rate of a process that operated in the geologic past. To early geologic observers the enormous thickness of rocks composed of hardened sand and much that had been deposited by ancient streams and seas seemed to demand agencies of deposition far more powerful than those we see a work today. But a slow process can achieve in million of years what a rapid operation could do more quickly. Now that several independent kinds of investigations show that more than two billion years is available in the geologic record., the great thickness of the sediments does not have to be explained in terms of catastrophic floods but is the inevitable result of long continued operation of the slow processes we observe today.

1. <現在は過去を解く鍵である。>

  • 地質学は、他のすべての科学と同様に、観察や実験によって得られたデータを体系立てて確かな広い一般化を行う。探求心のある学生はこれらの一般理論の有効性を批判的に観察すべきである。
  • 斉一説」は1785年にエジンバラのジェームス・ハットンによって提唱され、1830年に英国の地質学者であるチャールズ・ライエルの教科書によって広まった。「自然界の秩序の斉一性」には以下のように記載されている。「現在は過去を解く鍵である。」あるいは、この理論は特に現在のテーマを解く鍵であるもある。即ち、地球表面で遠い昔に形成された岩石は現在進行しているプロセスに従って理解され説明し得るということである。
  • 斉一説の理論は現在進行している物理法則おなじ法則がが地質学的な過去を通してずっと作用してきたという主張である。例えば、地質学的な過去においても、現在と同様に、水は川となって泥や粘土を海に運搬するということである。またおそらく太古の海に生きて死んだ有機物の殻が砂に埋没し、海底に多く集積してきたというのも同じである。これらの過去の記録は堅い岩石の中に残っており、現在我々が観察する出来事と全く同じ特徴を示している。
  • 多くの既存の事実が整合しているので、斉一説の理論は、他の科学理論と同様、有効であると見なされている。何世代にも亘る地質学の研究によっても過去の条件が現在進行しているものと全く異なるという証拠を見出すことは出来なかったのである。但し、他の科学と同様に、このことはもっと厳密にかつもっと広範に解釈されるべきであろう。「現在は過去を解く鍵である」という原理を応用するに当たって、我々は、地質学的なプロセスがいつも同じように作用したと信じるに足る証拠があるからと言って、それらが現在の強さと同じ比率で作用してきたと考えるべきでないことは留意しなければならない。後で述べるのように、15000年前は気候は遥かに寒く、氷河はずっと広く分布してきたことの様々な証拠がある。しかしながら当時の氷河は、現在見るのと同じようが形成され、移動し、浸食され、堆積してきたと信じられる多くの証拠がある。
  • 地質時代を通じて作用してきたプロセスのスピードを判定することは容易ではない。初期の地質学的な観察では、個化した砂が太古の川や海に堆積してできた膨大な厚い岩石層を観察すると、堆積作用は現在よりもはるかに力強かったはずだた思われた。しかしながら何百万年もの間の緩やかなプロセスはもっと激しい作業が急激に行われたと同じことを実行することができる。今では、多くの独立した調査によれば、20億年間以上にわたる地質的な記録によって、堆積岩の膨大な厚さは激変的な洪水などによるものではなく、我々が今日観察するような緩慢なプロセスの長い間における必然的な結果であることが説明できる。


2. <Early Estimates of Geologic time>

  • French naturalists George Cuvier's discovery of the extinction of some species of animals and the rise of new ones led him to the erroneous conclusion that there had been a series of catastrophes in geologic history. These, he believed, destroyed all existing life, and following each a whole new fauna was created; this doctrine, called Catastrophism, was doubtless in part inspired by the Biblical story of the Deluge. Buffon, a French naturalist, had earlier estimated from some crude experiments that it would have taken the earth about 75,000 years to cool from the white heat he assumed it must once have had to its present temperature. Only during the last 40,000 years there had been at least four catastrophes that had destroyed all existing creatures. following each a new creation had repopulated the earth..........The creation described in Genesis was thought to be the most recent in the series, and occurred about 6,000 years ago - a date obtained by adding the genealogical ages from Adam to Christ as given in the Old Testament.
  • But even as Cuvier express this belief, the evidence was already at hand to disprove it; evidence showing that all concurrently existing species do not die out simultaneously, but that the individual species change and become extinct in an overlapping sequence. One fossil species may die out, but its contemporaries continue on until they too, each in its own time, are succeeded by others. There is no basis for the belief that a catastrophe destroyed all existing species, nor the new species all arise at once. Part of Cuvier's error lay in confusing facies faunas with new creations, for in the Paris Basin a continental environment commonly succeeded a marine one - but part of the confusion, no doubt, was due to the human predilection to fit his ideas into those current at the time. This trait is still with us, in science as well as other activities, and serves too often to color judgments that should be objective.
  • Cuvier's theory was short-lived; Hutton and Lyell urged the Uniformitarian view, and on this basis students soon arrived at a wholly new and more accurate way of assessing evidence of the earth's age, and of the changes in its fossils.


  • フランスの博物学者であるジョルジュ・キュヴィエによるある種の動物の絶滅の発見と新たな種の出現は、地質時代を通じて劇的な変化が連続して起こってきたという誤った結論をするに至った。これらの激変が既存のすべての生命を絶滅させ、全く新しい種を出現させることになったという説を「激変説(天変地異説」と言われ、一部は、聖書にいうノアの大洪水の物語に啓発されたことは疑いない。フランスの博物学者であるビュフォンは、早い段階では、地球はかつての白熱の状態から現在の温度にまで冷えるのに約7万5千年かかったとラフな実験結果から推定していた。その最後の4万年の間に少なくとも4回の天変地異が起こり、すべての生命が絶滅し、新たな種の創造が行われ地球に繁殖したと推定した。...創世記に記述された生命創造はその中でも最後の出来事で、約6千年前に起こったことであると考えられた。それは旧約聖書にあるアダムからキリストに至る系統学的な時代を加味して得られる期間である。
  • しかしながら、キュヴィエがこのような信念を表明しようとも、当時すでにそれを否定するおうな証拠はあった。即ち、既存の生物種は全て同時期に死滅したのではなく、個々の種が変化し、そして重複しながら絶滅していったのである。一つの化石種が死滅してもその同時代の種が生き延びた上で絶滅を迎え、それぞれの生存期間を終えて別の種に取って代わるのである。一つの天変地異によって全ての既存種が絶滅したと信ずる根拠はなく、更に新種が一度に出現するという根拠もないのである。キュヴィエの誤認の一部は、示準となる動物相を新たな種と混乱したことに依る。というのは一部には、パリ盆地には海成層の連なる大陸の地層環境が分布しており混乱の原因となったと思われ、また当時の時代の思想に彼の考えを合わせようとする偏見が作用していたことにもよる。この特性は現在の我々にもあり、科学に限らず他の活動においても客観的であるべき判断をしばしばゆがめるものとなっている。
  • キュヴィエの理論は短命であった。ハットンとライエルは斉一説の見解を表明し、これに基づいて学生達は全面的に新しい、聖地な方法で地球の年代と化石の変化を評価することができるようになった。


  • This is the first reference book when I first start learn geology at the university.
  • The concept of Uniformitarian Principle with the famous phrase of "the present is the key to the past" became unforgettable message since then.
  • これは私が大学で初めて地質学を学んだ最初の教科書である。
  • 「現在は過去を解く鍵である」という斉一性の原理の有名な言葉は、それ以来忘れられないメッセージとなった。
  • Various phenomena occurred toward the end of the century looks drastic change. Have we entered a kind of revolutionary period? Surly revolutionary change occurred in Japan every 400 years.......
    • 2000:
      The year of 2000 is a peculiar leap year once occurred in 400 years;
    • 1600:
      This was the year of Sekigahara battle, since then long stable feudalistic Tokugawa Era started.
    • 1200:
      One year before was the year of death of Minamoto Yoritomo, first opened the Shognate regime by samurai, ending the preceding stable regency government.
    • 800:
      6 years before (794) was a year Heiankyo (Kyoto) became a imperial capital with full assimilation of Chinese influences and indigenous aristocratic culture.
    • 400:
      Around this time Yamato Court was established in Nara. (ca 350)
      , and Japanese Five kings of Wa sent missionaries bearing tribute to then Chinese emperors. (421)
    • 0:
      In 57 Chinese Later Han Dynasty awarded the gold seal (seal of the king of the state of Na of Wa of Han).
  • 世紀末を迎えて起こっている様々な現象は激しい変化に見える。我々はある種の革命期に突入したのだろうか。確かに日本では、400年ごとに革命的な変化が起こっている....
    • 2000年:
    • 1600年:
    • 1200年:
    • 800年:
    • 400年:
    • 0年:
  • Geological time scale is much far expanded than our written history. History of life seems to be composed of drastic and discontinuous changes, such as the following evolutional or explosive events.
    It is the important point that each explosion is the result of continuous change of several millions of years!
    • 3,500 million years ago:
      The first fossil indicating the origin of life on the earth.
    • 2,500 million years ago:
      Photo-synthesis started, emitting oxygen gas in the air.
    • 550 million years ago:
      Start of Paleozoic era. Cambrian Burst producing variety of life occurred.
    • 370 million years ago:
      Vertebrate animals expanded to the land.
    • 67 million years ago:
      Extinction of dinosaurs, and start of prosperity of mammals
    • 4.5 million years ago:
      Appearance of human race
  • 地質学的なタイムスケールは、我々の記録による歴史より遥かに時間間隔が長い。生命の歴史という観点では、どうしても劇的で不連続的な変化が起きていると考えたくなる。今までの革命的あるいは爆発的な大事件が起きている。重要なことは、爆発的といっても、それらの変化は何百万年も続いた連続的な変化の結果なのである!
    • 35億年前:
    • 25億年前:
    • 5.5億年前:
    • 3.7億年前:
    • 6700万年前:
    • 450万年前

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