地质旅行 -作者:夏树芳-第2章
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沈括在《梦溪笔谈》中还提到：“（鹿阝）延境内有石油（石油这一名词，即由沈括最先提出），旧说高奴县出脂水，即此也。出于水际，沙石与泉水相杂，惘惘而出。土人以雉尾选瞬扇塍局校乃茰s漆，燃之如麻，但烟甚浓，所霑幄幕皆黑。余疑其烟可用，试扫其煤以为墨，墨光如漆，松墨不及也。遂大为之，其识文，为延州石液者是也。此物后必大行于世，自余始之。盖石油至多，生于地中无穷，不若松木有时而竭。”他还兴奋地赋诗云：coc1二郎山下雪纷纷，旋卓穹庐学塞人。
化尽素衣冬未老，石烟多似洛阳尘。coc2他还提到江西铅山的山涧流水中含有胆矾，可以炼铜，这些记录，都符合当地的地质情况，对后来的找矿提供了可贵的线索。现已证实，陕北内蒙陇东地区，是一个规模不小的油田。
像沈括这样的科学家，不但学识渊博，著述丰富，尤其可贵的是治学重视实地考察与认真推论。虽一生从宦，行程万里，在处理繁重的政治和军事事务以后，凡旅行所至，对于地理、地质、物候、动植物生态之类都极为留心，作了详细的记录，为我们作地质旅行记录提供了很好的借鉴。
我国古代的地学家中，还应提到徐宏祖（1586—1641），又名徐霞客，江苏江阴人，自幼好学深思，博览群书，对于舆地志和山海图经之类尤感兴趣。他曾说：“丈夫当朝碧海而暮苍梧，岂以一隅自限耶？”立志要“问奇于名山大川”。1608年，22岁时，在母亲的支持下，离乡背井，遍游海内，历时34载，5 次遇盗，4 次绝粮，从未稍移其志，以探索大自然奥秘为毕生快事。最后写出了地学名著《徐霞客游记》。
在这部著作中，徐霞客论述了山水地质的许多道理，例如他对我国西南石灰岩地区的岩溶（喀斯特）现象的观察与理解都十分符合科学论证。文中所说的“诸峰分峙迭出，离立献奇”，“乱峰尖叠，什石为伍”，“独秀四削天柱”，“碧莲玉筍世界”，“千山百为群，离合竞变，有分三歧者，东歧大而高，中次之，西歧特锐，细长如竹枝，诡态尤甚。有耸立群峰间，卓如簪笔者”都是叙述石灰岩地区峰林地貌的绝妙词句，也很合实际。
又如他注意到石灰岩区与非石灰岩区山麓堆积物的差异时说：“自柳郡（今柳州）西北两岸山土石间出，土山迤逦间，忽石峰数十，挺立成队，所异阳朔桂林者，彼四顾石峰，不受寸土，此则如锥处囊中，尤觉有脱颖异。”他在描述石灰岩的落水洞及溶蚀洼地时说：“从岭上东向平行其间多坠壑成穽，小者为眢井，大者为盘窪。 ”提到暗河时说：“升降土阜，上多回环，中洼如塘如井，俯不见底，水由地行。”“自驮仆陆行至太平，辄知冈陀盘旋，四环中坠，深者为井，浅者为田，上下异穴，彼此共窜，盖他处皆转峡出，必有一泄水门，惟此地明涧甚少，水皆从地中透去，窍之直坠者，下陷无底，旁通者则底平可植五稼。”“飞流下捣，不见下流所溢……盖地穴潜通也。”
徐霞客对石灰岩洞穴中的钟乳石和石筍亦作了形象的描述：“洞顶垂石夭矫，交龙舞螭，缤纷不一。”“乳柱花萼，垂垂围簇千万计。”而且对其成因提出解释：“崖间有悬虬枝，为水所淋漓者，其外皆结肤为石，盖石膏日久凝胎而成。”
徐霞客还对岩溶的术语提出厘正，如石峰为峰林，圆洼地称环窪，落水洞称眢井，天然桥称石梁等。其中“峰林”（热带岩溶山峰）一词，不但现今国内广泛使用，在国际岩溶研究中亦广泛使用。例如牛津大学斯维汀博士在1993年的学术论文中还提到徐霞客的贡献。
徐霞客对石灰岩区的地貌、地质特点的研究是最早的。他的著作是世界上第一部广泛而系统地探索和记载岩溶地貌的科学文献，欧洲人对石灰岩地貌进行广泛的考察始于公元1774年的爱士培尔，最早对石灰岩地貌进行系统分类的是公元1858年的罗曼，比之徐霞客要晚二三百年。
徐霞客在旅途中对水文学的研究也有独到之处，比如自《禹贡》以来有“岷山导江”之说。当他看到黄河的发源地在昆仑山之北的星宿海，河流如带，其宽度不及长江的1 ／3 ；而长江江面宽阔，流量很大，于是产生了为什么黄河流长而长江流短的疑问，欲穷其秘，亲自踏勘，终于查清金沙江是长江上游的事实，最后写成《江源考》。
徐霞客在旅途中也注意到火山地质现象，当他到达云南腾冲（当时称腾越）打鹰山时，听说山上有个时时喷冒蒸汽的深潭，30年前发生过一场大火，把山林都烧光了。于是他登上山去观察，记载了火山喷发物——赭红色的浮石，状如蜂房，分量很轻，最后他感叹道：“真劫灰之余也！”腾冲活火山正是17世纪时首次喷发，当时的情景正巧被徐霞客记载下来，十分可贵。
据专家考证，现存的《徐霞客游记》，仅原作的1 ／6 ，共40多万字。即使就现存的这些篇幅，也够称得上地学巨著了。无怪乎英国的李约瑟教授说：“他的游记读起来并不像17世纪学者所写的东西，倒像是一位20世纪的野外勘探家所写的考察记录。”
这里介绍了三位有代表性的我国古代科学家的著作，大致可以窥见旅行记录与学术研究之间的关系。其他如司马迁、法显、玄奘等的有关旅游作品中，涉及到不少经济地理、自然地理方面的内容，也有少量地质内容，就不一一细述了。
国外有许多著名的科学家，也都十分注意旅途中的笔记或日记之类。例如达尔文能够写出名著《物种起源》，主要是他参加贝格尔号的环球航行，将其沿途所闻所见，作了忠实的记录（其中有相当一部分也属于地质内容），回国整理以后，深化认识，终于创立了生物进化学说。
其他如早期来华的外国地质学家庞培烈、李希霍芬、维里士等的地质专著，也都是在穿越路线的基础上，将随手的记录内容整理出来的，毋需详述。
我国老一辈地质学家能够在没有地质资料可供参考的空白地形图上填绘出色彩斑斓的地质图，并写出所经之处的地质处女报告。其基础工作，就包括类似地质旅行或路线观察等内容，只要我们去查阅一下他们的野外工作日记、沿途笔记之类，就可以深受启发。其中最有名的，恐怕要数我国近代地质学的创始人之一丁文江先生的西南地质调查报告。黄汲清在整理他的遗稿时，发现他的论文仅占他所掌握资料的1 ／10，这些原始资料，都是他在地质旅行时的实地记录。
有些地质学家，在疗养或休养期间，当围绕着住处周围散步的时候，对那里的山石也不忘细心地观察。例如李四光在大连疗养院附近发现的“莲花状构造”，随手作了记录，成为后来撰写专著的基础资料。这是特殊的地质旅行与学术研究的关系之一例。
还有些地质旅行中的记录可以产生多种“副产品”的学术论文，例如黄汲清在1941—1943年间曾两次到甘肃、新疆进行石油地质普查，但在沿途考察时，除了集中精力观察石油地质问题外，也注意地貌和第四纪地质现象。后来，他把这些附带记录下来的素材写成学术论述《中国新构造运动的几个类型》。
如前所述，地质旅行是地质普查的前导。现在也不妨说，地质旅行也是地学研究的第一步。道理很简单，涓涓细流汇成江河，而最后归入大海。科学上的点滴观察，信手记录，当累积到一定程度时，思考良久，豁然贯通，也许某些成果会勃然产生。所以，地质旅行对于从事地质工作或对地质有兴趣的人来说，无疑是一项十分重要的工作，它是地质科学研究中的首要步骤。
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第二章 地质旅行的目的与任务
虽然地质旅行不同于地质普查或地质勘探，似乎没有什么“硬任务”的规定，但毕竟它是具有科学意义的专业性旅行，总要联系到一些地质业务问题。因此，对地质旅行提出若干目的和任务，还是很必要的，至少可以使每一个参加地质旅行的人明确自己的目的，有所作为。
依我的理解，其目的与任务应包括下列几个方面。
一、了解沿途地貌特征
凡地质旅行，一般总不会选择在一望无际的大平原上，大多数情况是选择在地势起伏的山川地带进行，因此，首先要遇到的就是比较复杂的地貌问题。
什么是地貌？先从地形谈起。所谓地形，是指地势高低起伏的变化，即地表的形态。诸如山脉、丘陵、河流、湖泊、海滨、沼泽等均归属之。假如以图形表示，也就是用等高线绘制出来的地形图。如果要进一步追究，这里的山岳为什么如此高耸？那里的山丘为什么显得低矮？为什么河流会从这里通过，而且弯弯曲曲？湖泊的边岸为何如此平直？诸如此类的问题，仅仅停留在地形的观察上是解答不了的。
而必须进一步研究高山和低山内在的岩石特征和差异，或者研究地质构造有无控制之类；湖岸的平直，是否有巨大的断层通过；河道的弯曲，是否在流域范围内有软硬不同的岩层控制所致。总之，我们研究了地表形态的差异原因或成因以后，才能解答这些问题，这就是地貌的具体内容。所以，地貌是在地形的基础上再深入一步，须探究其前因后果。总之，地貌学乃是研究地形成因的科学（图2。1 ）。
地形特征是受地质特征控制的，地形起伏，反映出地质的性质。
许多区域地质的特征表明：山脉的走向往往与区域构造线（断层或褶皱轴向）
方向大体一致，像我国东半部多见北东方向延伸的山脉即所谓震旦走向，就与构造线的“华夏方向”一致。又如山坡的陡峻或平缓，与岩层的产状有关，如山坡方向与地层倾斜方向一致，常呈缓坡；反之，则呈陡坡。如河北承德的山地风光和南京的紫金山（图2。2 ）即为二例。山形的突兀起伏，也反映出岩石性质的差异，如“诸峰分峙迭出，离立献奇”（徐霞客语），“江作青罗带，山如碧玉簪”（韩愈诗）的桂林地形，则系平整的厚层石灰岩地层在热带气候环境中侵蚀所形成；峻拔尖削，紫气生光的林立悬崖削壁，如黄山、雁荡山的山水风光，往往是花岗岩、火山岩类构成之地形。顶平如桌，垅岗逶迤的丘陵，往往是玄武岩组成，并构成特殊的火山景观。山坡突然而止，陡崖如劈，成排的“三角面”山定向延伸，往往是新断层通过之处，即所谓断层崖地貌现象，如昆明的滇池边岸。凡此上述种种地形与地质特征均有密切联系，也是地貌学要研究的内容。
实际上，沿着预定的路线作地质旅行时，最概略的地质情况的了解，往往是从地貌开始的，也可说是由表及里的观察。所以，沿途的地貌观察就成为地质旅行的先行任务。
二、了解沿途地层年代
地层是研究一切地质问题的基础，确定地层的年代是进一步研究当地地质构造、地壳运动、山川的来龙去脉以至矿产形成的过程等的必需步骤，所以在地质旅行时对沿途地层年代的确定是十分重要的。
这里所说的确定地层的年代，是指地层的相对地质年代，即了解各地层之间的先后或新老的次序就行了，不需要同位素地质年代（绝对年龄）的数据。
在野外确定地层的相对年代，基本上应注意以下几项：（1 ）地层排列的顺序：说来很简单，在正常情况下，即未受或稍受地壳运动影响的地层，位于下者为早（老），位于上者为晚（新），这是尽人皆知的。所以，凡平整或微作倾斜的地层按此原则就易分辨出新老来。但问题是，如遇直立地层，位于左侧、右侧者孰新？
又如受到多次地壳运动的影响，以致其原来的上下层序发生紊乱，有时甚至完全搞颠倒了的地层，又怎样恢复其原先的层序？这样，必得从每一单层岩石的各种特征作综合的详细研究以后才能确定。其具体的判断方法，将在后面第四章“沉积岩地区的地质旅行”中作介绍。
（2 ）凭地层内所含的化石判断层序：化石是埋藏在地层内的古代生物的遗体、遗骸和遗迹的总称。由于生物在进化的道路上，具有阶段性和不可逆性的特点，所以化石的从原始到高级，从简单到复杂的各种特征，都记录了地质历程的先后关系。
根据化石的种类以及它们的进化特点，确定其所在的地层层位，从而了解这些地层形成的年代。所以寻找或采集化石也就成为地质旅行时的重要工作，是确定地层年代的关键手段。
实际上，富有经验的地质工作者在野外寻找化石时，主要是寻找“标准化石”。
所谓“标准化石”，主要是指该类化石数量不多、生存时间短暂、分布地域广泛、特征清楚、易于识别鉴定者。例如寒武纪地层中的三叶虫，奥陶纪地层中的笔石，石炭、二叠纪地层中的呢，新生代地层中的哺乳动物化石等等。
（3 ）注意地层间的接触关系：地层的接触关系反映出地质历程中的地壳运动情况。也就是说，每次地壳运动以后，多多少少总在地层的界面上留下当时运动特征的某些形迹，根据这些形迹的特性可以判断当时地壳变动的激烈或缓和的程度，并借此了解地层在形成过程中有无沉积间断、当时的地壳运动是造山运动还是造陆运动等等。根据这些，联系区域地质情况或邻区的相似情况，大致确定其地层的年代。
（4 ）观察地层的岩石性质，包括其中的矿物成分、组织结构、颜色等方面，由此间接地推断所遇地层的地质年代，即所谓岩层对比法。也就是将两地或两地以上所遇到过的岩性相同或基本相同的地层进行比较，如甲地的地层已经凭其中所含的化石或其他手段获悉其所属的地质年代，那么乙地某相似地层的年代也许就与甲地的相同了。
（5 ）就已知的标志层推断未知地层的年代。所谓标志层，往往含有某种丰富的化石，具有特殊岩石性质的地层，容易识别并确定其地质年代，如果这一套岩层层序正常的话，则位于标志层上下的地层年代也就不言自明了。例如山东泰安地区，晚寒武世的“竹叶状灰岩”，长江中下游一带晚石炭世的“球状构造石灰岩”（实际上是一种葛万藻化石），都可列为标志层。
三、了解山川的来龙去脉
当沿途地层的地质年代和地层之间的接触关系搞清楚以后，大体上也就可以阐明当地山川的来龙去脉了。
这实质上就是了解山和水的形成年代及其以后的地理面貌的变迁。比如在穿行路线地质时，见到以下几种情况：①从寒武纪到三叠纪各地层的接触关系比较正常，上下层间见不到角度不整合现象；②在一系列地层中，仅见泥盆纪地层属于陆相（在大陆环境里）沉积，其他地层全为海相沉积；③三叠纪以后的侏罗纪地层，是陆相沉积，两者的接触关系，呈明显的不整合，而且侏罗纪以前的诸地展倾斜较陡，大体一致，但侏罗纪地层相当平坦，其底部有一定厚度的砾岩层（图2。3 ）。
根据上述的基本资料，我们就可以分析这座山脉的基本历史
