3月19日，达尔文在暗红色的层状悬崖中攀登对，遇到了好多群牛：牧人正在把它们从科迪勒拉山脉较高的牧场那里往下游驱赶。这是冬季将临的预兆，使达尔文他们不得不加快攀登速度。借宿的那座房屋，位于圣彼得罗德诺拉斯科山山麓旁边；在这座山的山顶上曾发现有几处矿场。总之，在智利北部的山区可以经常在矿产区发现矿石。
随着向上攀登高度的增加，植物逐渐减少，出现了一些漂亮的高山花，而禽兽和昆虫却几乎见不到了。达尔文指出他在其他山脉尚未碰见的安第斯山脉所具有的特征：“第一是河谷两边平坦的阶地，这些阶地有时变为狭长的平原；第二是完全裸露的险峻的斑岩山丘的鲜亮颜色，主要是红色和紫色；第三是巨大的和接连不断的像墙壁一样的岩脉；第四是一些明显地分离开来的地层；在这些地层成直立状的地方，就形成美丽如画、奇特的中央高峰；但是在它们呈较倾斜状态的地方，就构成一些沿着主脉边缘的巨大的高山；最后，第五是美丽的、颜色鲜明的岩石片所构成的光滑的圆锥形石堆，它们从高山基部升起，有很大的坡度，有时达到二千多英尺的高度。”
19红色水草
3月20日夜晚，达尔文好不容易才来到锅形谷地耶索谷，即“石膏谷地”，这里的石膏层厚度达到 1000多米。第二天，他到了山脉的山麓下，这条山脉成为分别流到太平洋和大西洋里去的河流的分水岭，从那里开始道路就变得婉蜒险峻，它是沿着科迪勒拉山脉的两个平行的主山脉中的一个山脉，即沿着一个位于海拔将近4 000米高的山口的彼乌克涅斯山脉而形成的。在山脉的中部，有红沙层、砾岩层和厚石膏层的石灰质的泥页岩，覆盖在巨大的斑岩上，大约在中午时候，达尔文考察队开始登彼乌克涅斯山脉，在这里立即感到呼吸困难。有人劝达尔文吃棵葱来克服呼吸困难。但在这方面最有效的是贝化石，因为达尔文在搜集贝化石的时候，就马上“忘掉了”呼吸困难。
越接近山顶，阵阵冷风越刮越大，考察队进入常年积雪的地带。达尔文用以下的话对自己站在山口之上，回首瞭望壮丽景色时的感受作了最好不过的表达，他说：“光彩夺目的空气，蔚蓝的天空，条条河谷，有棱有角的奇特山峦，那些在很多世纪里堆积起来的乱石堆，还有那些与终年积雪色彩柔和的高山作鲜明对比的色彩鲜明的岩石，这一切东西合在一起，就构成了一幅使人难以想象的景色。除了几只在最高的山峰上面盘旋的鹰外，再也没有什么植物或者其他的鸟类能够把我的注意力移离这一毫无生气的庞然大物。我对于自己的孤独感到非常满意：这种感觉真好像是在观看一阵大雷雨，或者是在倾听一场有大乐队伴奏的弥塞亚曲的大合唱。”
在这里，博物学家的敏锐的眼睛，注意到了好像是血迹斑斑的骡蹄子留在雪上的红色踪迹。起初，达尔文认为是从周围的斑岩上吹过来的灰尘所造成的。他用雪在纸上一擦，纸面上就留下了一种略带有砖红色的淡玫瑰色的痕迹。后来他把残迹从纸上刮下来，他发现，落下来的这些尘末是由极其微小的水草的微粒体所组成，这种水草时常在北极地带把雪染成红色。
他们不得不宿营在两条主山脉中间的一个山地里，那里很难找到任何植物的根来做木柴。而且那里由于气压很低，水在较低的温度就要沸腾。达尔文的同伴们由于无知就把这种情况归咎于这口煮马铃薯的新锅子性能不好。
20云 海
翌日晨，考察队穿过中间谷地，开始第二次攀登第二个主脉，即向位于海拔4 000多米的波尔季利奥山脉的山口攀登，这是一次为时很久的极其艰难的攀登。左右两边都耸立着险峻的圆锥形的红花岗岩的山丘，下面是常年覆盖积雪的辽阔的土地。有些地方，大量的积雪在融化的过程中就变成雪塔或雪柱。有一匹冻死的马卧在一根像雪柱的底层上。
在山口上，像细小针头一样的冰花向下降落，纷纷扬扬洒在达尔文和他的同伴们的身上。东边辽阔平原的景色，一整天都被这种冰花遮盖住了。他们下到植物的最高生长界线的地方，在一个由巨大的岩块所构成的避风处，找到一个舒适的夜宿地点。当天色黑暗下来后，天空的云块忽然全部消散。所以考察队员们从四面八方看到悬在他们上空被一轮皎洁的明月照耀的巨大的群山，这轮明月由于空气十分清新而闪闪发光。
科迪勒拉山脉东坡的下山路，要比朝太平洋那面的山路近得多，而且陡得多。翌日晨，即3月23日，考察队员们看到他们脚下一片闪闪发光的均匀的云海，这云海使他们看不到潘帕斯平原。他们走进云层区，一整天都置身于其中。他们宿营在海拔2 000米的地方，那里有一片放牧骡子的草原和用做燃料的灌木林。
东面一些河谷里的植物和智利那一面河谷里的植物完全不同，尽管两处地方的气候和土壤属性是相同的。同样的差别后来在哺乳动物方面也得到了证实：大西洋海岸一带的十三种老鼠全部与太平洋海岸一带的五种老鼠不同。同样的差别，虽然是较小程度的不同，在鸟类和昆虫方面也可以得到证实。然而，科迪勒拉山脉东坡的植物和动物，与比较远的巴塔哥尼亚的生物却是非常相像的。所有这些都说明了潘帕斯平原的动物特征，而达尔文在智利连一个这样的种也没有发现。在这里遇见了很多类似巴塔哥尼亚多刺的灌木、干枯的草和小植物，还有爬行缓慢的黑色甲虫。所有这些都说明，像科迪勒拉山脉这样的障碍物，对于生物的分布来说，要比地方遥远的影响大。
3月24日，由于天空里的云彩突然消散，达尔文在高山上欣赏了一望无际的潘帕斯平原风光。达尔文从科迪勒拉山下来后，住了一夜，穿过一个低洼的沼泽地，朝东走去，随后又沿着干燥的平原往北朝门多萨走去，共走了两天。
到达门多萨前不久，达尔文在卢克桑村和卢克桑河附近，看到南方的天空里有一片奇怪的、略呈红棕色的乌云。起初，他以为这些乌云是大火的浓烟，后来才发现，原来是一大群蝗虫在飞翔。从离地面6米处到500米左右处的空间，全被密集的蝗虫占据。“而且它们的翅膀发出的声音，简直就像套上了许多马匹的战车在驰往战场时所发出的隆隆声，或者……更加确切地说，它好像是强劲的狂风，掠过军舰上的缆索时所发出的呼啸声。”当蝗虫落到地面上，地面也就由绿色变成淡红色了，这是因为蝗虫比地里的草叶还要多。
21石化了的树木
3月 29日，达尔文出发经乌斯帕利亚塔山口返回智利。乌斯帕利亚塔山脉和主脉平行，位于海拔1700米的狭长的平原，把它与主脉隔开。
这个山脉的地质结构和太平洋海岸的第三纪地层相似，这使达尔文设想，这里应有石化了的树木的遗迹。而达尔文确实在将近2 000米的高处，在光秃秃的山坡上，看到了几根彼此相距不太远的雪白的柱子，柱子的周长有半米或四分之三米不等。这是属于南美杉科石化了的树木，它们的外形给达尔文留下强烈印象。达尔文在日记中说：“要了解这种情景指明什么样的神奇事件，就必须具备地质学方面的一些知识；不过我也得承认，它使我感到非常惊奇，以致我简直不相信这种目睹的事实。在我的下面就是这样的一个地方；昔日，当大西洋靠近安第斯山脉的山脚下面的时候，就在这个地点曾经有着许多美丽的树木，它们把自己的树枝伸向大西洋海岸的上空。我看到，这些树木从一块火山质土壤的地面上生长出来，而这块干燥地本是先上升到海面以上，后来又连同着它上面的树木一齐沉没到海洋的深处。在这样深的海底，这一块过去是干燥的土地，就被沉积层所覆盖，而这些沉积层又被海底的熔岩巨流所覆盖。顺便说说，一条熔岩巨流竟达到一千英尺的厚度，这些熔岩和水流冲积层曾五次更叠地堆垒起来。这个容纳如此庞然大物的大洋，一定是非常深的。然后，地下的推动力又起了作用，于是在我面前就出现了这个大洋的底部，它构成了一条有7 000多英尺高的大山脉。可是，那些对抗的力量并没有稍稍停止发生作用，它们总是在改变着、风化着地球表面：极厚的地层被很多宽阔的河谷切割开来，那些曾经高高摆动着自己嫩绿枝条的树木，已变成二氧化硅，而那些曾经在它的上面长过树木的火山质土壤，也变成了岩石。现在，这里所有的一切都变得十分贫瘠、荒凉，甚至连地衣在这些石化了的古代树木的遗迹上面也无从滋长。这样巨大而难以使人置信的变化，如与科迪勒拉山脉的形成过程相比，都还是发生在不久前的时期里，而科迪勒拉山脉本身与欧洲和美洲的许多古生层相比，则又完全可以说是形成得还要晚。”
达尔文经过横跨在峡谷之上的天然石拱门普恩特德因卡斯，继续到中央主脉去旅行。这里有一条通到孔勃烈山上面去的，即通到山口最顶端的迂回曲折的上坡路，非常陡峭和险峻，山顶上刮着非常寒冷的风。由于天空几乎是万里无云，达尔文侥幸地从那里看到了风景优美的山峦起伏的高山和科迪勒拉山山峰，山下长满了常青树和像枝形烛台形状一样巨大的仙人掌。
