地质旅行 -作者:夏树芳-第14章
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热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。
在这里，首先要穿越接触带的剖面，也就是决定一条从侵入体到未变质围岩之间的路线，观察侵入体的岩石名称及其岩性；观察围岩受侵入体的接触变质的影响——出现何类变质岩，其岩性特点，变质矿物，有否成矿的条件和可能，接触带上有无断裂之类的构造控制？未变质岩石的名称及其岩性，围岩属于哪个地质时代？
侵入体属于哪个地质时代？等等。
把这许多必须了解的内容，作沿途记录，作剖面示意图，采集有代表性的标本以及摄影或素描。
如果交通、人力、物力、时间条件允许的话，可作再详细一些的观察，诸如追索接触带在面上分布的范围，观察蚀变晕圈的发育情况。
再进一步，还可根据变质矿物的组合关系，划分出蚀变的相带——即内带、中带、外带。同时还可研究热变质岩石与原岩性质的关系，甚至注意多期变质的叠加作用，不同变质带上所赋存的矿产关系。
（2 ）区域变质区的工作。
由于区域变质作用而产生的变质岩分布面积广阔，岩石情况亦特别复杂，而且其间的褶皱、断裂等构造又十分发育，因此，在这里工作的难度也较大。
首先，当我们根据地层走向选择剖面线以后，在旅途行进中，要像研究沉积岩层那样，注意各变质岩层的上下层序关系，即排除由于褶皱或断层的干扰，恢复其原来的正常层位。当然，这项工作往往不是穿越一条剖面就能“一次性”成功的，而要多几条剖面相互比较才能接近正确。
其次，在观察剖面过程中，要恢复原岩的性质——是沉积岩还是火成岩。如果确定为沉积岩，再进一步判断其原岩的名称，并运用研究沉积岩的办法，研究它们的沉积旋回、沉积建造的特征。注意地层间的不整合、假整合等有助于划分层序的接触关系。努力搜寻其中浅变质岩系（例如板岩）里的化石痕迹，一旦若有发现，并能确定其鉴定价值，便能牵动全局，整个变质岩系的时代及各套岩层的层序也许能迎刃而解。例如笔者等在本世纪60年代初期在江西南部“龙山群”（前泥盆纪的地层）变质岩系地区工作时，一个多月过去了，还没有搞清楚它们的层序关系。后来，有位学生在一处浅变质的板岩中找到一些笔石碎片，带队的教师很受启发，认为这是揭开此间变质岩系时代之谜的重要线索，于是专门组织队伍，就在出现笔石碎片的上下层地段，分段包干，着力搜寻。通过“顺藤摸瓜”的办法，终于在这里的几个岩层中找到了保存相当完整而精美的笔石（图6。7 ），经鉴定，属于早奥陶世的种类，从而结合岩性、层位的接触关系，大致确定了自寒武纪至奥陶纪的各个大的层位。后来，又接连在寒武系下部的板岩中发现了海绵骨针化石（图6。8 ），从而又划分出震旦系地层。这样，几十年来，一直把厚达几千米甚至上万米的前泥盆纪变质岩系“龙山群”地层，分解为震旦纪、寒武纪、奥陶纪三个系，进而在各系内再分出若干组。
在分层基础上，结合岩性、岩相及沉积旋回的研究，初步摸清了早古生代时期此间原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的：一是志留纪晚期的“加里东花岗岩”；一是中生代的“燕山花岗岩”，而且此间的大量金属矿产与“燕山花岗岩”的入侵活动有关。
在研究区域变质岩系的时候，还可注意各类变质岩系的空间分布规律及其相互关系，注意不同岩石和矿物组合的关系，总之，注意变质程度和变质作用问题，并联系找矿标志和成矿规律。
（3 ）混合岩化区的工作。
首先要注意混合岩的基体和脉岩的特点，形态特征，交代作用等。注意混合岩化的强度带及其与区域构造（断裂带和褶皱带）作用的关系，甚至可以了解混合岩化的期次问题。
一般而言，混合岩化区的观察工作并非单独进行的，它是在研究区域变质岩区内的附带工作，因此，诸如矿产之类的问题，也都跟研究区域变质岩同样地进行了。
五、变质岩中的矿产
变质岩中的矿产，主要见于接触变质和区域变质两大类型中。
就接触变质而言，矽卡岩型的矿产最多，这是因为以碳酸钙为主要成分的石灰岩跟侵入体（特别是中性岩浆侵入）接触时，最容易发生化学交代作用，形成矿产。
最常见的是铜、铅、锌等硫化矿床（如黄铜矿、闪锌矿、方铅矿）及刚玉等。硫化矿中多数还含有银矿及其他稀有元素矿产。
作为矽卡岩型矿床的伴生副矿物，最常见的有石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、阳起石、矽灰石等，亦可算是找寻此类矿产的标志矿物。大理石也是此种变质矿产类型的特色。
至于区域变质岩系中的矿产，多存在于太古代及元古代的变质岩系之中，其中有规模巨大的铁矿以及石墨、磷、硼等矿产，部分地区尚有刚玉、石棉、矽线石、大理石等。
这里，特别提一下铁矿。这是距今20多亿年前变质岩系中的最引人注目的矿产，凡美国、加拿大、苏联（即前苏联）、澳大利亚、印度、南非以及我国鞍山地区等蕴藏的数以亿吨计的铁矿床均属此类。据估计，此类铁矿床占全世界铁矿总储量的80％以上，可见其重要性了。
为什么有这么多的铁矿埋藏在这些古老的（图6。9 ）变质岩系地层中呢？原来，当时出现一种微生物——铁细菌，成为造铁的“功臣”，它是一种需要氧气，但不要很多氧气的菌类生物。据研究，距今32亿～34亿年前的大气中尚缺乏氧气，仅由二氧化碳、甲烷、氢气等组成，具有高度的还原性。到了距今32亿～27亿年前形成的地层中，我们发现了蓝绿藻，说明它们能够摄取还原性大气层里的二氧化碳，通过叶绿素进行光合作用，放出游离氧，使大气层中逐渐增加了氧气，于是产生了铁细菌。它能把溶解于水中的氢氧化亚铁氧化成不溶于水的三氧化二铁，沉积于水中。
其过程可用化学反应式表示之：
铁细菌分泌出不溶性铁质、硅质，在体外构成一层比自身大几倍甚至几十倍的“铁质皮鞘”，后者脱落以后，就沉积成铁矿。
水中的可溶性铁质，来源于远古时代火成岩的风化产物，在湿热气候条件下，这些可溶性铁质往往呈胶体状态，从陆地带到浅海里，生活在那里的铁细菌也就在海洋里造铁了。
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第七章 地质旅行中的摄影与素描
一、摄影与素描各有千秋
地质调查工作，具体他说，以地质旅行为例，是一项颇具特色、以描述为主的工作。文字记录固然少不了，但单凭文字的记叙，最后总感到“美中不足”。比如过分的烦琐，无法形象的表达，起不到直观的效果等，因此，当我们观察了某一地质现象，并作过记录以后，总希望能将野外的真实形象留在自己的记录本上或其他地方，作为重要的信息带回室内去，让自己或其他同行们能见到实际模样的景物，以便于进行深入研究或切磋探讨。
这样，很自然的，每一个对地质有兴趣者必须学会摄影和素描这两项基本技术，配合文字（更确切他说，应是补充文字的不足）记录，就可以使自己的地质调查记录生色，具有“锦上添花”之妙了。
善于地质摄影和素描的地质工作者，不仅使自己的野外记录生动、真实、美观；而且还可以节省大量的文字篇幅，缩短调查和观察的时间，也就是说，提高工作效率。这一点，在当今的信息社会里，真是太重要了。
不过，也许有人会问：我们学会摄影就行了，何必还要学会素描呢？或者说，摄影是“科学仪器”的产物，而素描是艺术家的任务，不是我们地质工作者所能胜任的。
但事情并非如此简单，根据我们自己的野外工作体会，实际上也是许多前辈地质工作者的经验总结，摄影和素描对于野外调查工作来说，都同样重要，两者是相辅相成、互为补充的手段，不可偏废。
摄影的优点在于镜头所拍摄的景物可以毫无遗漏地收取过来，而且取景迅速、形象逼真。特别是给旁人观看时，使他们也有身临其境的感觉。另外，还可以多张复印，广为散发，扩大影响。或者可以放大洗印，制作幻灯片，景物更为清晰，当其展览、陈列、放映时，可以收到更好的效果。
但是，摄影也有它的难以避免的缺点，比如天气阴晦，能见度较低；照相机本身的功能不理想；甚至景物的某些细节特征难以用摄影的办法获取；至于洗印、放大、做幻灯片等还有一系列技术与效果的协调问题尚待解决。换句话说，调查者所需求的地质资料往往会受到各种各样条件的限制，不可能随心所欲地获得。这时候，虽然捧着现代化的照相机，也许会望“景”兴叹，感到无可奈何！
假如地质工作者此时能掌握一手熟练的素描技巧，运用自己的慧眼和洞察力，去捕捉景物身上为地质科学所需要的某些细节或宏观轮廓，得心应手地画下某些地质资料，克服照相机无能为力的缺陷，该有多好啊！
当然，素描到底不是“科学仪器”的产物，再高明的画家，也无法画得如照相那般的逼真、形象，所以说，能干的地质工作者，应该学会摄影与素描这两手，该用摄影表达时就拍照，该用素描来表达时就提起画笔，两者都需要时就一起上。我们的前辈地质学家中，有不少在这两方面都有一定的特长，在他们的地质论文或地质调查报告中都有自己创作的素描作为插图，显示出他们的科学与艺术相结合的才能，值得我们虚心学习。
二、地质摄影
地质摄影的最主要特点应该包括两方面：一是要求摄取的景物具有真实性和科学性；二是要求所摄影的景物尽量给人们以美的享受。当然，科学性与美学性并不是等量齐观，应以科学性为主，美学性是为科学性服务的。
为什么对地质摄影要强调这“两性”呢？科学性是相片的灵魂，是我们获取地质科学资料的目的与手段。这一点，任何一个地质工作者都了解并悉心注意的，毋需再予强调。而我认为：一张拍得好的地质相片，仅仅只有科学性是不够的，还需要注意这张照片的展览与欣赏效果，这样才能普及地质科学知识，提高论文与报告的质量。因此，要求这张相片的取景角度在不损伤科学性的前提下，在使用光圈、速度方面符合美的要求。不仅使照片上的景物清晰可见，而且能吸引别人来看，成为一张名副其实的科普美术作品。
特别是拍摄视野范围较大的地貌照片时，美学的重心要放在画面的显眼位置上来。例如我们专业地质工作者曾经拍摄过不少在石灰岩区的溶蚀地貌景观、高山地区的冰川地貌景观、花岗岩地区的裂隙地貌景观等的地质照片，但比之摄影记者在同样地区拍摄的名胜风光照片要差得多，其最主要的不足之处即在于取景范围、摄取角度、光线运用等没有很好地运用美术技巧，以致画面平淡无奇，不足以吸引人，更谈不上“爱不释手”了，所以当我们选择教学相片给学生观看时，往往就选择专业摄影记者所拍摄的风光片来替代了。可见，拍好地质照片是很不容易的！
地质摄影基本上分两大类：一是视野范围比较大；一是视野范围比较小。这两者的目的与要求都有差别，因此对摄影技术的要求也就不一样了。
视野范围大的地质摄影，主要用于宏观的地质现象与地质作用，特别用于地貌景观方面。例如要表达岩石性质、地质构造与地貌发育的关系，岩石性质与地面植物生长的关系，规模较大的断层或褶皱在地表露头的形态、地形起伏与岩性、构造的关系，地层层序剖面图、较大的矿体或矿脉的露头形态等等。
这类镜头，最好利用俯视角度、远近结合的办法取景，使整个画面具有宏大的气派，地质与地貌的轮廓清晰，而具体的地质特征可从近镜头所见的局部现象中获得了解，由近推远，全区的地质概貌也就了解到了。
拍摄时，竭宜注意光线的照射与阴影的关系，怎样运用光线的特点使景物的层次分明，起伏清晰，富有立体感，才能收到实效。
而视野范围小的地质摄影，主要用于摄影局部性的地质现象或地质作用，比如岩层的某些构造特点（波痕、干裂、交错层理之类），裂隙系统的特点（节理组合、断层错位之类），脉岩或矿脉的延伸方向以及它们的相互穿插关系等，局部的构造地质现象（褶皱的轴部、断层的上下盘关系之类），化石的埋藏特点（植物茎干与层面的关系，垂直还是平行。大型脊椎动物的骨骼，特别是腿部与层面垂直还是平行等等），化石种类的伴生关系（比如造礁生物的门类），泉水出露的特点（沿断裂带的涌泉之类），甚至矿物晶体的自然特征（晶洞）等等。
对此类镜头的要求，主要集中在目的物的逼真形象及其微细特征上，甚至有些照片只求局部显示，不求轮廓面貌。所以，此类摄影最主要的是焦距要掌握适当，采光方向与取景角度也有讲究，最后的形象务必使微细特征暴露无遗，使观看者犹如近在咫尺。
如今彩色照相已经相当普及，地质摄影又具有明显的色调特点，应尽量采用彩照，尤其如拍摄矿物共生关系、化石与围岩的关系、植被与岩性的关系、矿物与岩石的关系、岩脉或矿脉的互相穿插关系等必须运用彩照，色泽分明，关系清晰，自然能收到很好的效果。当然运用彩照时要注意尽量符合或接近天然色调。
三、地质素描
1。地质素描的优越性前面已经提到，摄影有许多缺陷（或者说受限制）的问题，运用素描的办法差不多都可以得到弥补和解决。比如素描不受天气的限制，不受镜头取景范围的限制，不受近景清楚、远景模糊的限制等等。更重要的是，当我们分析某种地质现象并认为哪些特征应该强调，哪些附属物或近旁的草木可能对这些特征有所干扰而应该排除时，若用照相的办法，忠实于客观景物的复制，会有“鱼龙混杂”、“喧宾夺主”之嫌，收不到理想的效果。若用素描技术处理，完全可以根据观察者的需要，对地质体的各种形象与特征，对附近的景物等有所取舍，该强调哪些，该精简哪些，都可以凭自己的运笔而描绘。比如说，当我们在野外的岩层露头上看到有两三组颇有意义的节理，需要给予摄影，而这些节理的裂缝中长满杂草，摄下来的照片肯定看不清节理特征。此时，若用素描技术处理，就可以解决这个矛盾了。我们可以有意识地不画或少画那些干扰节理特征的杂草，而将这两三组不同方向的节理画得清清楚楚。像这样的处理，并没有歪曲地质体的客观事实，倒是更清楚地强调了客观实际，这是完全合理的。
又比如在野外遇上大型脊椎动物化石，为了研究它的埋葬特点，很需要有一幅能表达其实景的照片或画图。但由于骨骼上沾满碎石污泥，若用相机摄影，这许多附属物必然完全摄入镜头，致使骨骼的轮廓带来模糊不清的形象，如用水冲洗或揩抹干净，费事费工，还不见得满意。此时如用素描的办法来处理，可以有意识的把骨骼上的附属物舍去，将骨骼的轮廓�
