ג'יימס האטון
מחקריו > גאולוגיה > תאוריות על היווצרות סלעים > החיפוש אחר ראיות

בחודש ספטמבר 1785 יצא האטון לסיור בהרי גרמפיאן (Grampian Mountains) בהיילנדס הסקוטיים במטרה למצוא את הקשר בין גרניט לבין הסלעים אליהם חדר הגרניט בעודו מותך. ג'ון קלרק (John Clerk of Eldin), חברו של האטון ודוֹדוֹ של ג'יימס קלרק מקסוול, התלווה אליו ויצר רישומים של התצפיות. האטון קיווה למצוא את הראיות שביקש מערבית לגוש הגרניט של אברדין, אולם בעקבות מידע שקיבל פנו השניים לגלן טילט (Glen Tilt), שם מצאו מחשופים של עורקי גרניט שחצו את סלעי הסביבה – אבן גיר וצפחה.
לשמע קריאות הצהלה של השניים השתכנעו המדריכים שליוו אותם כי מה שגילו היה לכל הפחות עורקי כסף או זהב. האטון עקב אחר עורקי הגרניט עד למסה גרניטית גדולה מצפון לגלן טילט, ושמח בשל העובדה כי גילוי זה מאשר את הניבוי הנובע מהתאוריה שפיתח ובשל העובדה כי הגאומטריה של העורקים תאמה את חדירתו של גרניט מותך מן המסה הגדולה אל תוך סלעי הסביבה והתקררותו, ולא מתגובת שיקוע בתוך המים כפי שהאמינו אחרים בעת ההיא. היה בכך גם אישור כי הגרניט חייב להיות צעיר יותר מהסלעים לתוכם חדר. הוא המשיך לחפש ומצא מחדר דומה של סלע געשי בסלע משקע בצוקי סולסברי, במקום הנקרא "קטע האטון". דוגמאות נוספות נמצאו בשנת 1786 בגאלווי (Galloway – המחוז הדרום מערבי ביותר של סקוטלנד) ושנה מאוחר יותר באי אראן (Isle of Arran – אי במפרץ קלייד מערבית לגלאזגו) ב-1787.
הוכחה נוספת לכך שתהליכי יצירת הסלעים הם תהליכים מתמשכים ואינם, כפי שטענו הפלוטוניסטים, תהליכים שהסתיימו, מצא האטון בתופעת אי התאמות זוויתיות (אי התאמה המתאפיינת בנטייה שונה של השכבות מעל ומתחת למישור אי ההתאמה). ההסבר המקובל גם במחקר המודרני הוא שהנטיה השונה של השכבות מעל מישור אי ההתאמה מעידה על היווצרותן במועד מאוחר לאחר שהשכבות מתחת למישור אי ההתאמה כבר עברו תהליכי הטיה, ולכן על כך שתהליך יצירת הסלעים אינו אירוע חד פעמי. על קיומן של אי התאמות זוויתיות דיווחו כבר ניקולאוס סטנו וגאולוגים צרפתים, כמו גם המדען השווייצרי הוראס-בנדיקט דה סאסור (Horace-Bénédict de Saussure), שפירשו אותן במונחים של נפטוניזם כ"תצורות ראשיות". האטון רצה לבחון תצורות כאלה בעצמו ולראות את "הסימנים המיוחדים" של היחסים שבין שכבות הסלע. במסע שערך לאראן הוא מצא את הדוגמה הראשונה שלו באחד המקומות שנקראו על שמו: אי התאמה על שם האטון צפונית לנקודת ניוטון (Newton Point) בסמוך ללוכרנזה (Lochranza)‏, אך התצפית במקום הייתה מוגבלת ועקב כך התנאים של השכבות התחתונות לא היו מוחוורים לו מספיק, והוא טעה לחשוב שהשכבה הייתה אחידה בעומק שמתחת למחשוף. מאוחר יותר באותה שנה הבחין האטון באי התאמה נוספת, שכונתה בהמשך כאי התאמה על שם האטון באינצ'בוני שבג'דבורו (Jedburgh), בשכבות של סלע משקע.
כפי שמוצג בתמונות משמאל, גריוואקה בשכבות הנמוכות של פני הצוק נוטות אנכית בזווית הקרובה לישרה, ומעל שכבת ביניים של קונגלומרט מונחות שכבות אופקיות לחלוטין של אבן חול אדומה. מאוחר יותר כתב האטון: "שמחתי במזלי הטוב כשנתקלתי בחפץ כה מעניין בתולדות הטבע של הארץ, ואשר חיפשתי אחריו זמן רב לשווא". באותה שנה מצא האטון אותו צירוף בנהר טוויאוט.
באביב 1788 יצא האטון למסע עם ג'ון פליפייר לחוף ברוויקשייר ומצא דוגמאות נוספות לצירוף זה בעמקים של טור ופיז ברנס (Tour and Pease Burns) בסמוך לקוקברנספאת (Cockburnspath). השניים השתתפו בהפלגה בספינה מדנגלס ברן (Dunglass Burn) מזרחית לאורך החוף ביחד עם הגאולוג סר ג'יימס הול (James Hall) מדנגלס (Dunglass). הם מצאו אותו רצף בצוק מתחת לסנט הלנס (St. Helens), ואחר-כך, מעט מזרחה לסיקר פוינט, מצאו את מה שהאטון כינה "ציור יפהפה של מפגש זה שנשטף על ידי הים". מאוחר יותר כתב פלייפייר על אותה חוויה: "המחשבה מסתחררת במבט כה רחוק אל תוך תהום הזמן". כשהמשיכו לאורך החוף הם מצאו תגליות נוספות, כולל חלקים משכבות אופקיות שהראו סימני גלים, שגרמו להאטון סיפוק גדול ואישוש להשערה שלו ששכבות אלו הורבדו אופקית במים. הם מצא גם קונגלומרט בגבהים שהוכיחו את היקף הסחיפה של השכבה, והאטון אמר על כך: "מעולם לא היינו אמורים לחלום על מפגש עם מה שאנו תופסים כעת".
האטון טען שהיו חייבים להיות כמה מחזורים – שכל אחד מהם כולל השקעה על קרקעית הים, הרמה תוך כדי שיפוע וסחיפה ואז שוב אל קרקעית הים – על מנת שיורבדו שכבות נוספות, ויכולים להיות מחזורים רבים לפני כן על-פני היסטוריה ארוכה ביותר. במאמר שהציג ב-1788 לחברה המלכותית של אדינבורו ציין האטון: "איננו מוצאים שום זכר לראשית, שום סיכוי לאחרית" (We find no vestige of a beginning, no prospect of an end) – ביטוי שהתייחס באופן מיוחד למחזור הסלעים ולדימוי הטבע המחזורי של התהליכים הגאולוגיים. שורה בלתי נשכחת זו צוטטה בשיר מ-1989 "No Control"‏ מאת הפזמונאי וסולן להקת בד רליג'ן גרג גרפין (Greg Graffin), המשמש כמרצה למדעי החיים ופלאונטולוגיה באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס.