地质旅行-第5章
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如果汽车在沉积岩发育的地区行驶，基本上可以看清沿途暴露的岩层，初步鉴定出它们的名称、产状、受构造运动影响的情况等。这样，如果出发前阅读过当地的一些地质资料的话，不需行驶多长的路程，便大致可以估计出眼前出露的地层属于哪个地质年代？叫什么层位？随着行车的前进，还可以预料迎面而来的地层是老还是新。由此进一步了解沿途的构造地质情况——有无褶皱或断层，然后判断其构造线的方向。
如果汽车在变质岩发育的地区行进，那么临窗注视变质岩的类别——片麻岩、大理岩、片岩、千枚岩、板岩以及混合岩之类也可以鉴定出来。
假如在火成岩区行进，也能判别花岗岩、辉绿岩、闪长岩、玄武岩、流纹岩、粗面岩、凝灰岩、凝灰角砾岩之类。也能辨识侵入体的形态是岩基还是岩脉，甚至看到几条岩脉的相互穿插关系。
岩石的节理，特别是一些喷发岩的柱状节理往往清晰可见。如遇汽车上坡减速，还可以大致测量裂隙的方向，帮助了解区域构造线的方向。
坐在汽车上看沿途的地貌现象可能是颇为理想的了，当然还是属于宏观地貌现象。例如考查剥蚀面（或夷平面）（图3。4 ）具有优越的条件，这是因为公路经常翻山越岭而过，从山麓到山顶，都能见到。
自山巅俯瞰，脚下群峰很有层次地排列成几条水平线。每一条水平线又都独自展开，构成开阔的谷地，这就是次一级、形成时代较晚的新的剥蚀面。如笔者在大巴山区地质旅行时，曾见到多层的剥蚀面，气派雄伟，十分壮观。
坐汽车看地质还有一个有利条件，可以随时停车，下来细看某些感兴趣的地质现象。这种“粗中有细，线上夹点”的观察方法是十分有效的，也就是踏勘大剖面时常用的方法。
3。坐轮船的地质旅行经过江流河道，特别在若干大河上游的峡谷地带旅行，坐在船上观察剖面是颇为理想的。例如长江的三峡地区，两岸青山，历历在目，水洗悬崖，岩层暴露无遗。如果是溯流而上，船行缓慢，可以多次观看，细心琢磨，了解沿途地质情况，比坐火车、汽车更胜一筹。不仅地层的岩石性质、产状、层序，乃至褶皱、断裂都能指点记录，甚至素描示意图也有充裕的时间，摄影取景也很方便。
在航行时，还可注意水道的宽窄与当地岩石性质、构造的关系。如石英岩类、硅质岩类等坚硬岩层分布区，水道流过，往往构成落差较大的急流险滩，浪花飞溅，水声震耳。如水道流经石灰岩或白云岩地区，由于溶蚀造洞，致使河底突兀不平，深浅无常，河面水流，时见漩涡。小船扁舟，往往有遭覆舟没顶之危，人们视为畏途。如水道流经结晶较粗的花岗岩类岩石分布区，或其他岩性较为松软的沉积岩、变质岩区，因质地脆弱，极易风化，故常见宽拓之河谷，即使在上游地段，亦不例外。耕田村舍，错落其间，俨若中游之景观也。要是仔细观察河谷两旁，或能见到若干阶梯状之地形，据此还可以了解当地在最近地质时期内，地壳发生节奏性上升的特点。
有时候，船行峡谷中，但见两岸崖壁，挺拔峻峭，好似千仞高峰，而舍舟登陆，攀登而上，眼前却是一片峰峦平整的准平原地貌，甚至在这个准平原山顶上能找到由地质近期形成的河床砾石所组成的砾岩层，足见此峡谷形成的年代，并非久远，此间则是强烈的上升区，河水下切迅速而构成此种特殊地貌现象。如在三峡就能见到此种地貌特点，由此推测，三峡最后形成的时间当在距今不远的更新世时期（图3。5 ）。
到河谷的中、下游地段，边岸不见山崖，平畴千里，一望无垠。虽偶有残山剩丘在视野远处浮现，也无法判断其岩层的岩性及所属的年代。所以观察地质特点显然不如上游峡谷地区，但其地貌景观仍应予注意。例如多层的阶地地貌，发育良好，借此可以判断地壳上升运动的影响；河曲迂回，堆积岸与侵蚀岸的发育，借此可以了解河流摆移作用的因素，并进而研究其未来的趋势，对当地工程建设，农田水利有无影响等。
沿河旅行，如能了解到历史上的变迁记录，也是很有趣味的事。如南京的长江边岸，李白在《游凤凰台》诗中有云：“三山半落青天外，二水中分白鹭洲。”当年的三山矶是临江的小山丘，白鹭洲则是长江中的小岛，而今两处均已与岸陆相连，长江主流线也西迁了。这些地貌变化，对长江沿岸的工程设计（如码头设置）是极为有用的材料。
当河道进入平原地段，如偶然遇有山丘伫立于江滨，船过其旁，不能掉以轻心，其中有许多富有意义的地质现象可供观察。如在长江航线上的皖赣交界处的小孤山、安徽马鞍山市境内的采石矶及其西侧当涂境内，曾被李白诗中描述为“天门中断楚江开，碧水东流至此回”的天门山，南京长江大桥沿幕府山北麓直到燕子矶，以及镇江的金山和焦山等名胜地，巉岩屹立，峭壁千仞，往往是大断裂通过之处。
总之，沿江河作地质旅行，了解某些地段甚至全流域的地质概貌及其河流发育史，用乘船观察的办法，是比较有效的。
4。徒步地质旅行这是最普遍、最常见的地质旅行，也是调查或研究沿途地质概貌的最佳办法。随身携带的各种野外工具、仪器都可以协助我们提高观察的质量，可以根据自己的需要用记录本、素描册、照相机等详细地记录、绘画、摄影。
徒步地质旅行的最重要步骤是选好剖面，一般而论，剖面线方向应与地层的走向方向垂直，或者说，跟地层的倾斜方向一致。这样，可以用最少的时间、最短的距离，看到最多的内容。基本上可以通过穿越几条剖面的办法了解到区域地层分布的面貌，岩石的类别、特征与构造的格局等等。
这样说来，是不是一定要选择在完全合乎理想的垂直于地层走向线上的剖面才能作地质旅行呢？当然，能符合此条件的最好，而实际上，长距离的旅行路线是很难找到理想剖面的。这是因为山区大多崎岖无路；而行人的道路，又不一定符合我们的要求。按地质要求选路就有困难，况且，山坡上经常被浮土和植被掩盖，岩层露头不佳，因而观察内容贫乏，收不到预期效果。因此，在野外选择旅行路线时，只要能照顾到既能大体上符合剖面线方向，又能利用自然的或人工的露头看清岩层排列、产状的路线就行了。
所谓人工露头，最理想的就是在沿山公路上观察路旁山坡峭壁上的露头。所谓自然露头，一般多选择在峡谷、溪涧、山间小路上因风化剥蚀出来的岩层露头。这时候，应张开地形图，如有前人工作过的地质图更好，再结合访问，谨慎选择路线。
如果途中有合适的休息地、名胜古刹之类，也可结合选线，那里往往有重要的地质现象。
至于徒步地质旅行要求观察的项目，着重点应放在地层及构造方面。地层方面的具体内容包括岩性、名称、产状、所含化石、各层之间的接触关系、岩层的厚度、岩层的其他特点等。如遇火成岩，则还应观察岩体、岩脉的形态、穿插关系、火成岩与沉积岩的先后关系或两者接触处的变质现象。如遇变质岩，起码要判断属于何种变质类型。
构造方面的具体内容，包括断层、褶皱及其类型，节理的方向及其组合关系，变质岩系中的节理组合与方向，区域构造线的方向。
综合上述观察的内容，可以判断此间地壳运动的性质，演变的历史以及当地大地构造所处的构造单元的部位。
如遇有矿点或矿化现象，应观察矿物的种类，何者为主，何者为次；可能的成因类型、类别，估计其矿体范围及其经济价值。
徒步地质旅行还可以观察小地貌现象，主要是注意岩性与构造地质这两方面对当地地貌的影响，例如沟谷与断层的关系、悬崖与断层的关系、山坡形态与岩层倾向的关系以及与岩石性质的关系等等。如在石灰岩地区，注意洞穴有无成层性现象，如果存在，则可考虑当地在地质近期内地壳上升的节奏性运动；溶洞及岩溶的形成过程与自然环境的关系等。如在火山岩、花岗岩或其他坚硬岩层发育地区，要特别注意裂隙系统对塑造山形水流的关系。
徒步地质旅行，边走、边看，要停就停，要走就走，随手作笔记，随时作记录，还可及时素描或摄影，把特殊的地质现象或具有特殊意义的地质现象以附图的方式描绘下来，一幅清晰的图件，经常起到胜过文字的作用，并能提高工作效率。更重要的是，信手剖面必须随着前进的步伐而随时描绘下来，哪怕是不很准确的、示意性质的都能起到重要的作用。所以，一位技能全面的地质工作者，应该在绘画技巧方面有所训练。
徒步地质旅行还有一项更重要的工作，就是采集标本，这是上述几种地质旅行所难以办到的。当然，在地质旅行时采集的标本也不能完全按照规定的标准来做，比如，按国家规定的正规比例尺的填图，必须按规定的密度采集，每块标本的体积也有一定尺寸，而地质旅行的采集标本便可以自由些了。
不过，徒步地质旅行时采集的标本必须选择富有代表性的。所谓富有代表性，指的是所采集的地层的岩性标本、化石标本、矿物标本及构造标本等能较全面、准确地反映所观察的地质现象。采集这些标本的目的是为了进一步确定（带回室内研究）该地层的年代、岩石的名称、构造的特点，掌握沿途地质情况，为下一步工作设计方案。
徒步地质旅行除了本人直接观察地质对象以外，更有利的条件是根据地质特征，进行一些访问工作，比如向当地群众了解到某些生产或生活中遇到的问题，说不定与当地的地质条件有关，由此可以启发我们去深入了解或作好进一步研究的准备。
常碰到的如以村庄内泉水出露情况了解水文地质特点；以动植物的异态，来了解土壤中矿物元素分布的情况；甚至偶见村落旁边的废弃矿渣堆（古代土法冶炼所遗弃的）可以了解此间某种矿产的埋藏情况，在黄土高原地区，通过“龙骨”（主要是新生代后期的哺乳动物化石）挖掘的线索，找到重要的化石产地；在南方岩溶地貌发育区，通过“泥岩肥料”（大多是洞穴内的哺乳动物化石堆积物，其泥土中含有丰富的磷质，可作肥料）线索找寻化石，甚至人类化石（例如巨猿与马坝人化石便是如此发现的）以及其他等等。
总之，利用徒步地质旅行，随时随地向群众了解有关的地质情况是十分必要的，这是其他形式的地质旅行不易办到的，因此，应充分发挥其作用。
第四章 沉积岩地区的地质旅行
一、地层是研究地质学的基础
地质学是研究地球的科学，就目前的科学水平而论，主要是研究地壳部分。而地壳则由各种岩石组成。所以，研究地质学的第一个对象，就必须跟岩石打交道。
比如我们在研究各种矿产资源跟某些地质情况发生哪些关系时，先得把赋存矿产的岩石进行分门别类的整理，而且还需要进一步说明这许多岩石的形成过程及其历史，建立它们的纵剖面；同时，还要将与此相关而出露各地的岩层作同类同期的对比和归纳，即建立横剖面。
由此看来，如果把组成地壳的各种岩石能在空间和时间上的分布关系确立起来，那么，研究地质学的基础也可以说奠定了。比如要阐明某地地质构造的变动情况，研究某种矿产的形成年代及其展布情况，某地的沧海桑田的变迁等等，都有所依据了。
何谓地层？就广义的概念来说，地层不仅包括沉积岩层，而且应该包括由火成岩、变质岩所组成的岩层。不过，作为赋有相对年代次序的地层来说，沉积岩是主要的。火成岩与变质岩的年代的确定还得依靠与其相邻的沉积岩层的年代作间接的推断。由此可见，沉积岩层在地层领域内的重要性不言而喻了。
正因为如此，我们在地质旅行时对沉积岩层的注意，特别重要。作为基础地质的调查或研究，首先就得选择在沉积岩发育的地区开始，这是十分自然的事。具体地说，任何地质图、地质柱状图、地质剖面图的编制以及任何野外地质研究都是首先在查明当地沉积岩层的地质年代、性质、成因和产状的基础上而进行的。至于沉积矿产的普查，诸如石油、煤炭、水泥原料、陶瓷原料、建筑材料等等，更离不开沉积岩。因此，明确沉积岩区的地质旅行任务，是极为重要的。
二、研究沉积岩的基本要求
（1 ）沉积岩系的岩层层序：沉积岩既然是成层的，各层形成的次序必然有先后关系，因此先得清理其层序。
层序的先后关系，在岩层没有发生剧烈变动的情形下，凡位于下面的先形成，位于上面的后形成，即服从“下早上晚”的地层层序律。按照这条定律，水平岩层，倾角不大的单向倾斜岩层，很容易划分出上下层序（图4。1 ）。但是，当地层直立、或者因构造剧烈变动使岩层上下关系发生倒转的情况下，又怎样判别其层序呢？这里，就需要运用一些沉积学的原理和方法了。大致有以下常用的几项：
①序粒层理 又称粒级层理，或递变层。每一单层的沉积岩层，由底到顶，沉积过程中的颗粒大小，总是由粗逐渐变细，例如由粗砂质递变为细砂质，甚至到泥质。而相邻的两粒级层之间，由于下层的顶面常受到冲刷，因而在粒度上或成分上，显示出截然突变。根据粒级层的这种下粗上细的递变特征，可以识别其顶底关系，恢复地层的原先面貌（图4。2 ）。
②交错层理 它是在一个单层中出现与主层理呈斜交的层纹构造，此层纹在顶部与主层理呈大角度斜交；其底部的层纹则收敛变缓，与主层理以小角度相切。因此，根据其“顶部角大，底部角小”的原则辨识地层之顶底（图4。3 ）。
③波痕 我们在海滩、湖滨、江边的沙滩或泥质沙滩上经常看到水波涤荡留下的起伏痕迹。当其埋藏成岩以后，在岩层的顶面上也能留存此种特征，一旦暴露地面，即见尖棱突起的波峰和圆弧下凹的波谷间换组成的图案。如其尖棱朝上，即指示岩层顶部所在。波痕常见于砂岩、粉砂岩、泥岩中（图4。4 ）。
④泥裂 又称干裂。我们在一些干旱的水田表面曾经看到过，就是那些不规则的多边形裂块，尤其可注意的是这些裂缝与地面垂直，裂隙作楔状，上宽下窄。地层中的某些岩层也有这种干裂现象保存，它们成为岩层时，缝隙则被泥沙充填，充填物的形态也作楔形，据这些特征，可以辨认其顶底关系（图4。5 ）。
⑤雨痕与冰雹痕 当沉积物半干而尚未固结时，如遇暴雨或冰雹的猛烈打击，即在柔软的泥质或粉砂质沉积物表面留下圆形或椭圆形的凹坑，待沉积物固结为岩层后，此类凹坑即留下痕迹，借此可以辨认地层的顶底（图4。6 ）。
⑥冲刷面 当岩层沉积后，有时露出水面，或在水下被水流冲刷，使其层面上造成凹凸不平的不规则面，其上再沉积的岩层往往显示出序粒层理。据此可辨认地层的顶底。
⑦化石的生长和保存状况 若干固着生长的动植物，如树木、珊瑚之类，向上生长，主干与地层层面垂直，顶底位置也与岩层的顶底一致。大部分叠层石的生长方向也与层面垂直，其层纹的凸
