第十一篇第99章“地质学之父”——威廉·史密斯
“长期以来，化石的研究需要强烈的好奇心驱动，化石的采集需要非凡的耐心，化石的
保养需要昂贵的花销，化石的展示就像一个孩子展示给同伴一匹属于自己的小马驹一样，令
人感到乐趣无穷，因为化石是美丽的。成千上万的收藏者并没有意识到，大自然给予了这些
作品奇妙的次序和规律，把它们摆放在彼此特定的地层中。”
——威廉·史密斯，1796年1月5日
英国的威廉?史密斯被誉为“地层学之父”，他的贡献可总结为下列四点：一是发现了
老地层在下、新地层在上的地层序列（或称地层层序律），二是确定了化石鉴定法则，三是
确定了英国中生界的序列，四是完成了英格兰和威尔士的地质图。
自学成才
威廉·史密斯1769年3月23日出生于一个小农场主家庭。当他还是一个小孩子时，父亲就去
世了。他在村子里的小学受到了一点点教育，也许是没人管教的缘故，他从小就喜欢四处游
荡。不久母亲改嫁他人，史密斯由他的叔叔抚养长大。史密斯长大以后，还是喜欢东游西逛
，对收集奇石颇为热衷。他的叔叔对这种做法并不满意，就引导他买些必要的书籍，学习有
关几何学、测量学方面的知识，以便将来从事土地测量工作。
史密斯听从了叔叔的建议，开始自学各种与土地有关的课程，并试着描绘测量图，还给这些
图分别涂上不同的颜色。渐渐地，他的测量技术越来越纯熟，不久被邻近地区的一个测量队
聘为助手。为了进行测量工作，史密斯经常要四处奔波，这个工作倒是很适合他的性格，还
能给他带来收入。在测量工作中，史密斯见识到了不同的土地和岩层。23岁时，他产生了一
个念头，要制作一个地球地层构造的模型。这个念头或许在其他测量人员的头脑中也曾闪过
，但是在史密斯之前，没有人真正付诸行动，而史密斯则花费了将近一生的时间，来实现这
个念头。
1794年，史密斯已经行遍全国。这时，一个锻炼能力的机会摆在了他的面前。政府要在英格
兰西南部开挖一条运河，聘用史密斯作为测量指导。
测量运河路线需要详细的岩石资料。史密斯仔细考察了当地的岩石，他观察到，在一套沉积
岩中含有的化石，从岩层的底部到顶部具有特定的规律和次序，这种次序在其他岩层中也存
在，甚至出现在英格兰的其他地区。正如史密斯描述的那样，每一地层含有特定的化石或化
石组合，并可以以此来与其他地层相区分。这就是著名的“化石层序律”。在特定地区的沉
积岩的地层所含有的化石，具有明确的次序，在另外的地区，也可以找到这样的次序，于是
不同地区的地层就可以相互对比了。由于生物的演化是不可逆的，一种生物绝灭后，就不会
再次出现在地球上。而生物的种类繁多，因此考察岩层中的化石，根据生物演化的顺序，
可以确定岩层的形成顺序，而各种各样的生物综合运用，可以精确地划分地层。只要地层中
化石丰富，这一规律比“地层层序律”更实用、更精确。从史密斯发现这一规律到今天，化
石层序律一直是野外地质考察的基本手段之一。
常年的东奔西走和富有心计的观察，使史密斯对英国地层的研究达到了炉火纯青的地步。有
一天，史密斯去拜访一位朋友里查德，这位朋友有一个收藏化石的小博物馆。史密斯走入博
物馆，做出的举动令在场的朋友们大吃一惊，他竟然未经里查德先生同意，把他精心分类的
化石搞乱了，然后按照他的地层学的顺序重新加以分类排序。他一边做，一边解释说：“这
化石出自蓝青石灰岩层，这些出自上层砂岩和软性岩，这些出自漂白岩，这些出自巴斯建筑
岩。”众人对史密斯的冒失惴惴不安，而主人里查德先生却大度地原谅了他。里查德完全相
信史密斯的能力和他的地层理论。
一次，史密斯的测量队在英国南部某一矿山采煤，在当时地质勘探水平还相当落后的情
况下，对地下煤层分布的状况尚缺乏规律性的认识，因此，采煤全凭经验，有时还要碰运气
。矿工们很自然地和史密斯谈起如何掌握煤层分布规律的问题。哪知史密斯早已是这个问题
的有心人。每当发现新的煤层时，他就要进行测量。史密斯抓住时机，在测量之后，仔细
察煤层的围岩和上下地层的特征。经过数以百计的观测和反复比较分析，史密斯终于找到了
煤层分布的一些规律。他发现煤层往往和含有植物化石较多的某些地层有联系，因此，可以
把含有某些特定植物化石的地层作为找煤的依据。他把自己的这一认识告诉了矿工，矿工们
在采煤实践中加以应用，竟然百试百灵。辛勤的劳动开出了丰硕的科学之花。矿工们高兴，
史密斯则更高兴。这一良好的开端激励着史密斯在地层和古生物这个必然王国里继续深入地
探索着。春华秋实，寒暑更迭。经过12年的野外丰富实践，史密斯对化石和地层的认识更加
深化了。他总结多年搜集的资料发现：相邻地层所含有的化石一般都比较近似；相反，隔开
很远的地层含有的化石就极不相同了。由此得到启示，他想，是否可以把含有相同化石的地
层看作是同一时期形成的呢？看来这一尚未被当时地质学界的著名学者、权威知晓的问题，
由一个年仅27岁的青年土地测量员发现了，这就是后来震动英国地质学界的“化石层序律
”的雏形。
1796年，史密斯当选为一个农业协会的会员，从而有机会同其他对岩石感兴趣的人交流
思想。他开始写一些文章和绘制区域地质图。注意，他是第一个使用化石作为工具来绘制地
层的次序图，而不一定要用到岩石的成分的人。他的前人则是利用岩石的岩性，试图将地层
在柱状图上的位置确定。
1799年，史密斯与运河建筑公司的合同到期。之后，他又在英国各地担任了一系列技术
工作，在英格兰和威尔士，他完成了多次的旅行，目的是制作一张完整的英格兰及威尔士地
质图，当然，使用的方法是“化石层序律”。工作进展缓慢，而且出版这样一幅地图的资金
也难以获得。他不得不把自己辛勤劳动所得的收入全部贡献出来。为了到一些遥远的岛上去
实地考察，史密斯将自己仅有的一点家产全部卖掉了。资金还是有很大的缺口，他进行了一
项采掘业投资，希望能够成功，但是却以失败而告终。他只好将辛辛苦苦收藏的地质标本卖
掉，这些标本对于一位地质学家的意义，就如同名琴对于琴师，宝剑对于剑手的意义一样。
最后，史密斯身边只剩下了他的论文和地图。通过先期付款协议，在保障地图出版计划的
400名捐助者的帮助下，完整地图的生产终于在1812年开始，并于1815年正式出版发行。
这是英国第一张地质图，也是世界上的第一张地质图。在今天看这张地质图，它不仅是一份
珍贵的文物，而且是一件永远鼓舞世人为理想上下求索的精神产品。在史密斯的时代，地质
测量人员有成千上万，却只有他一人制作出了地质图，实现了几十年的夙愿。树立一个目标
，并甘愿为这个目标付出长期的努力，这也许是寻常人和有成就者的区别吧。
获得应有的荣誉
直到史密斯的晚年，他对地质学的贡献才被世人充分地认识。人们对他的贡献是以这样一种
方式来报偿的：1831年，伦敦地质学会创立了沃尔斯顿奖章，奖励每年在地质学领域做出杰
出贡献的人士。 威廉·史密斯成为首位获得沃尔斯顿奖章的人。当时的地质学会会长在颁
奖时，是这样评价史密斯的：
“当我们对现在自己的能力感到自豪时，如果我们已经逐渐忘却了源泉，我们的言语便
泄露底细。因为我们正在使用的语言，是他在科学还处在幼年时教给我们的；当我们联合在
一起努力工作，将自然神殿的塔尖建起时，我们根据的图纸是他设计的，基石是他铺下的，
坚固的墙壁是他竖起的，这一切都是他独自努力完成的。”
从史密斯的功绩来看，这段评价丝毫没有夸张的成分。每一层岩石都是无声的历史，
一套地层就是一部长长的历史。这其中蕴涵了多少稀世珍宝，却长期无人能识别。史密斯为
人类打开了这本地层之书，用他敏锐的观察和不懈的追求，将书中的文字翻译成人类能懂的
语言。如此伟大的贡献，令后人尊称他为英国的“地质学之父”，而且很多人认为，他应该
是全世界的“地质学之父”。
1839年8月，史密斯在去伯明翰参加英联邦会议的途中辞世，这颗喜欢四处游荡的地质巨星
，最终选择了在路上离开人间。