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八月十四日，达尔文为了考察安第斯山脉的地质结构而出发旅行。他首先在西海岸上确定了海岸显著上升的痕迹。现代的贝壳在离海面有几百米高的地方出现，而有些贝壳在离海面几乎有四百米高的地方出现。发现有贝壳存在的黑里透红的土壤层原来是海里的淤泥，它里面充满着微小的海洋生物残余物。
达尔文在通往基尔奥塔河谷的归途中，翻过了契里考昆山山脉，那里溪水旁的沟壑上长着许多常绿植物，从山巅之上俯瞰基尔奥塔河谷，它座落在一群光秃秃的高山之中，景致美丽如画，还有橙子树和橄榄树果园。达尔文翻过了契里考昆山，就住在钟山的山麓之下。
智利的海岸与科迪列拉山脉间的地带，被几条与主脉相平行的小山脉分割开来。在这些山与山之间的一些窄狭平坦的盆地里，也有一些重要城市，横向的平坦的河谷把它们与智利海岸连结起来。达尔文认为，所有这些盆地和河谷原来都是海。这里的盆地和河谷的外貌当时与火地岛的地质相似，也有大量的海峡、河渠、海港和海湾。许多急流流入大海，使智利平原变得特别肥沃：那里种植着小麦和玉米，果园里栽培着桃树、无花果和葡萄。
八月十六日，达尔文雇了一名向导和几匹强壮的马匹，登上了海拔约一千八百二十米高的钟山。钟山南山坡上长着一片竹林和一些与众不同的棕榈树，树身很粗，最粗的地方是树高的一半。居民们经常取出这些棕榈的树汁作为糖浆食用。
晚上在河旁的最高处宿营。
晚上的天气非常明朗，空气洁净，在二十六地理里之内，可以看见停泊在瓦尔帕来索湾的船只上的一根根桅杆，恰似一条条细线。翌日晨，他们到达山顶，在那里呆了整整一天，往山巅之西眺望，便可看到智利，智利就象呈现在地图上那样清楚，往山巅之东眺望，便可看到安第斯山脉，该山脉有一相当平直的山脊，在雪线的左边向前延伸，只是有时被一个个孤立的圆锥形的火山中断。
达尔文的旅伴们是高楚人，他们与判帕斯草原上的高楚人明显不同，一是教养不够，二是没有高楚人所特有的那种无私的好客心。这种高楚人的外表不太漂亮，只有马刺特别大，马刺上有一个直径有六英寸的小轮子，还有用一块木头凿成的巨大的马镫，这种马镫以它奇特的形状而引人注目。
八月十八日，达尔文下山，穿过靠近基尔奥塔和圣费利佩这两个小城市的美丽如画的河谷，继续往前走。第二天晚上，他到达位于主要山脉侧面的哈胡耶尔铜矿场，在那里呆了五天。
以前智利开采铜矿的方法特别原始。在达尔文访问之前，外国人曾作了两项根本改进：一是从炼过矿的熔矿炉里，把矿渣掏出来，再加以淘洗，这就可以得到大量的金属；二是开采黄铜矿石，这种矿石当地矿工起初是把它扔掉的，尽管他们并不怀疑从中可以得到许多铜。达尔文曾指出过矿工的劳动是繁重的，而工资却少得可怜。达尔文在这里考察了矿山的地质结构，可是积雪堆和初起的暴风雪，使他不得不从旅行途中提前返回，他本来打算上山去旅行的。
八月二十六日，他又上路到智利首都圣地亚哥去，一路之上尽情观赏被大量的才落下不久的雪所覆盖的阿康卡向火山和科迪列拉山脉。翌日，他又登上了一个比圣地亚哥所在的太平原稍高的矮山岭。达尔文认为，这个平原是从前的内海的海底。
查理在圣地亚哥住了约一星期，决定绕弯继续往南走，到了波浪汹涌的马伊普河河边，河上架着一座吊桥，甚至连一个牵着一匹马的人的重量，都使它摇晃不已，要从这种桥上走过去是相当冒险的。但另一条小河卡察普阿尔河，却连这种吊桥也没有，所以不得不骑着马渡过此河，这也是件很不愉快的事情。这条河的河谷里有几处考凯纳斯温泉，因为能治病而四方驰名。
达尔文得知，这些泉水夏季要比冬季更多更热。但是夏季几乎是滴雨不下，所以这就使达尔文推测到，地下水源与在夏季里由于山上积雪的融化而形成了急流有关，虽然这些山离温泉有十五或二十公里之远。这些雪水首先渗入高温区，然后再流到考凯纳斯地区的地面上。
达尔文又渡过克拉罗河，来到距圣地亚哥以南二十公里左右的圣费尔南多。后又往西拐向大海，浏览了以浮岛著称的塔关塔关湖，这些浮岛是由各种不同的植物茎干彼此交织在一起而形成的，而在浮岛上又茂密地长出其它植物。他着手勘查金矿，为此又花费了四天时间。这里的工人都显出疲惫不堪的样子：他们必须把约五普特重的矿石从一百三十米深的地下背到地面上来。他们干着这样繁重的工作，却只吃一些煮熟的豆子和面包。他们把搬运来的这种矿石运到磨房，把它磨成细粉，然后再把矿泥排进矿池里，矿泥在矿池里沉淀。随着矿泥硬化，各种盐就在表面上晶化。一两年以后，再把它淘洗，于是就淘出黄金来。这一过程得重复好几次。
照达尔文所观察到的情况来看，矿工们得到的工资就已经够微薄的了，可是必须服劳役的农奴在这里的生活却比矿工们还要苦。
达尔文在归途中病得很厉害，回到瓦尔帕来索就完全病倒了。他在科尔菲德家一直病到十月底，在这期间，他得到自己这位同事的护理和无微不至关怀。
继达尔文患病之后，“贝格尔”号上发生了一次严重的经济危机。如上所述，菲茨·罗伊舰长为了加快海岸的测量工作，而于一八三三年在加里松那里租了两只纵帆船。他支付了租金三千六百五十英镑，指望海军部同意核准这项开支，或许海军部会补偿他这笔钱。稍后过了一段时间，他为同样目的又花费了一千三百左右英镑，买下一只洛乌船。海军部不仅不还给他这笔钱，反而寄来一封信，说它“不赞成”租船，命令“要尽快解雇所租的船只”。据达尔文看来，这是两党之争起了作用：海军“大臣”属于辉格党，而当时菲茨·罗伊却属于托利党。
菲茨·罗伊除了碰上这些不愉快的事情外，又加上疲劳过度。他的情绪非常颓丧。他已不能决定任何事情了。医生认为他应当停止任何工作。因此，韦克姆只好担负起指挥责任。海军部坚持说，韦克姆只有完成对南美洲南部的测量工作，然后才能带领“贝格尔”号返回英国。但全体船员都愿意经太平洋返回。这只有在菲茨·罗伊指挥下，根据以前给他的指示才能办到。受海军部欺侮的菲茨·罗伊大为恼怒，他不能好好地并且按他过去所希望的那样去完成对南美洲西部两岸的测量工作，所以他坚决要求辞职。
如果舰长辞职，韦克姆就会得到晋升，可是韦克姆不管这一点，他还是劝说菲茨·罗伊撤回自己的辞职书。他劝说舰长，海军部的指示，本身就是命令他有多少剩余时间就做多少测量美洲西岸的工作，然后再横渡太平洋。韦克姆警告舰长说，即使他菲茨·罗伊担任了指挥，也不会有任何力量能使他重返火地岛。韦克姆问舰长，他的辞职会有什么好处呢？如果在一定时间许可的范围内他能完成测量工作的话，然后再往太平洋去（这是全体军官和船员所希望的），不是更好一些吗？
最后令大家高兴的是，舰长被说服了，并撤回了自己的辞职书。
从达尔文给亲属的信中可以看出，“贝格尔”号上的这次危机使他多么焦急不安。当然一方面他特别怀念故乡、家庭和朋友。旅行，特别是航海旅行愈来愈艰苦，使他疲惫不堪。如果菲茨·罗伊拒绝指挥，“贝格尔”号就要被迫抄近道由大西洋返回。达尔文自然也就应该结束在“贝格尔”号上博物学家的工作，考虑的只是回去的事了。然而他头脑中却有着另外的打算。
对收集来的材料进行研究，特别是对南美洲的地质考察情况已开始形成一定的构思，都向他提出了新的任务；首先就是要对西部各海岸进行地质考察，特别是科迪列拉山脉的地质学问题。仔细观察自然景象的旅行者的最初热情，对迷人的热带风景的兴奋心情，渐渐地为考察家所具有的那种特别平心静气的浓厚兴趣所代替，因为考察家竭力要做的不仅是要尽可能多收集收集物，不仅是要记录他所观察到的现象，而且还要更好地弄懂和解释这些现象。在途中，他在菲茨·罗伊舰长藏书丰富的图书馆里，熟悉了许多南美和环球旅行的情况后，给自己拟定了未来工作、未来