第六章 變質岩區的地質旅行

一、泰山的啟示

泰山，五嶽之首。古跡名勝，久聞天下。每當列車途經泰安，旅客們總是憑窗遠眺，以傾慕崇敬的心情注視著一座座黝黑而雄偉的峰巒。中外旅遊者認為有機會登泰山、上南天門，一覽齊魯壯觀乃平生快事。

五台山，譽稱北嶽，為我國著名的佛教聖地之一，古剎名園，比比皆是；青峰翠巒，逶迤不絕。欲朝山進香的善男信女們固然希望到此頂禮膜拜以如願，就是一般遊客，又何嘗不思慕此間的高峰絕境而登臨尋幽呢！…

五、變質岩中的礦產

變質岩中的礦產，主要見於接觸變質和區域變質兩大類型中。

就接觸變質而言，矽卡巖型的礦產最多，這是因為以碳酸鈣為主要成分的石灰岩跟侵入體（特別是中性岩漿侵入）接觸時，最容易發生化學交代作用，形成礦產。最常見的是銅、鉛、鋅等硫化礦床（如黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦）及剛玉等。硫化礦中多數還含有銀礦及其他稀有元素礦產。

作為矽卡巖型礦床的伴生副礦物，最常見的有石榴子石、透輝石、透閃石、綠簾石、陽起石、矽灰石等，亦可算是找尋此類礦產的標誌礦物。大理石也是此種變質礦產類型的特色。…

三、最常見的幾種變質岩

各種變質岩的存在條件，幾乎跟它們的變質作用的類型有密切關係，換句話說，如果在野外工作時，能識別出變質作用的類型，那麼也就大體上能估計出其中有哪些具體的變質岩的種類了。

何謂變質作用的類型？主要是根據地質成因和變質作用的因素來考慮變質作用的格局，實際上，也包括了變質作用的規模。其類型大體上劃分為四種，都是野外常遇到的。…

八、研究有用礦產的層位

不少有用礦產是以地展形式出露於剖面上，因此在野外地質旅行穿越剖面時竭宜注意。常見的有以下幾類：

１石灰岩。作為工業原料用的石灰岩，要求成分純淨，含氧化鈣的量較高。因此，具有開採價值的石灰岩一般均呈灰白色或稍帶微紅色，具微晶結構，層厚且延伸穩定。例如華南與長江流域一帶所見的中、上石炭統的石灰岩就可作為水泥、化工原料的上品，具有很高的經濟價值。不過，作水泥原料的，略帶一些泥質的石灰岩，呈灰色者也可用。

２白雲巖。大量的用於冶金煉鋼工業。要求質地純淨，含碳酸鈣鎂的量較高，層厚而分佈穩定。如華南及長江流域震旦紀晚期的白雲巖，寧鎮山脈地區寒武紀的白雲巖均是目前開採的白雲石礦。…

七、標本的採集與整理

觀察剖面，作信手剖面以後，就要將有意義的標本順便採集，帶回可作進一步研究。這些標本，基本上包括兩類：一是岩石標本，一是化石標本。

岩石標本，選擇有代表性的岩層露頭採集，凡顏色、成分、結構、構造都能看得清楚的，比較新鮮的標本均可供選擇。正規地質標本的大小有一定規格，通常是3厘米×6厘米×9厘米，相當大。不過地質旅行時採集的標本可以不在此限，靈活掌握，可大可小，根據需要而定。如項目較多，比如除肉眼觀察外，尚需分析、磨片之用，則宜大宜多，增加採集量。

如果為了說明某種特殊的地質現象，如波痕、交錯層理、斷層擦痕、小型褶皺之類，則顯然需要採集較大的標本，以能說明問題為準。…

七、火成巖的野外工作要點

以上所談的，屬於火成巖的基本常識，當我們在地質旅行時，特別作觀察記錄的時候，又應該註意哪些問題呢？

對於侵入巖（巖漿巖）來說，基本上要包括以下幾方面內容：

①憑肉眼（借助於放大鏡）鑒定巖石的名稱。

②進一步描述巖石的性質，如顏色、礦物成分、結構、構造等。

③侵入巖產狀的初步確定。…

六、脈巖和火山碎屑巖

上面我們敘述了火山熔巖和侵入巖的一些基本常識，而在火成巖地區旅行時，還應註意脈巖和火山碎屑巖。

所謂脈巖，實質上也是巖漿巖的一種，常以脈狀或巖墻狀充填於巖體或其圍巖的裂隙中，由於這類巖石多呈脈狀出現，故專稱之為脈巖。它們在物質成分上和空間分布上均與深成巖有一定的聯系，按其性質，可分為三大類型。

①煌斑巖類。為暗色富含雲母的脈巖。其礦物成分中以暗色礦物（黑雲母、角閃石、輝石等）為主，並作斑晶出現，成為斑狀結構。它們的產狀除巖墻形式外，也有巖床，有時則成為人山錐或火山頸的充填物。…

五、注意火成巖與礦產的關系

研究火成巖的主要目的是為了找尋礦產，也就是說，運用"以大見小"的原則，從廣泛出露的火成巖中得到某種啟示去發現那些為數不多、不易暴露的礦產。所以，當地質旅行遇到火成巖時，應縝密註意礦產出現的可能性。

好在不同的礦產往往與一定的巖性有密切關系，所以在認識大類巖石的基礎上就可以有意識地註意某些礦種了。茲簡單地歸納如下，作為地質旅行時的參考。…

三、火成巖的產狀

上面所談的火成巖的結構與構造，基本上是用肉眼在一塊手標本上，或者在一米見方的野外露頭上就能觀察到的巖石特征，可以說是一項"微觀"考察吧！現在要談的，是在比較大的範圍內考察，也可說是一項"宏觀"項目吧！這就是火成巖的產狀。

所謂火成巖的產狀，是指火成巖體在地殼中產出（存在）的狀態，具體地說，就是野外所看到的整個巖體的模樣。當然，這也是在火成巖發育地區旅行時所必須了解的內容。

火成巖體產狀的具體內容，包括巖體的大小、形狀及其與圍巖之間的關系，這是由構造環境的特點所決定的。所以當我們對火成巖體的產狀有所了解以後，對火成巖的成因、形成的條件等方面也就有所認識了。…

五、怎樣在沉積岩區作野外記錄和信手剖面

每一位對地質發生興趣者，在地質旅行之時，必須養成隨手記錄，隨手作剖面示意圖的習慣。這兩件事，也是地質基本功內容，不能忽視。因為這是幫助我們收集地質資料的不可缺少的手段，也是幫助我們記憶的最好方法，作為地質調查報告或學術論文的胚胎，就從這裡開始孕育。

野外記錄內容：除了旅行日期、旅行地點、經過路線等共同項目外，在沉積岩區觀察時，主要還是記載所遇到的岩石和構造地質方面的內容，其具體項目，已如上述，此處不再重複。

此外，還應注意巖性、構造與地貌的關係，比如當地為何高峰突起，為何萬丈深淵，到底受什麼巖性影響還是受什麼構造控制，都應記錄清楚。…

四、注意沉積岩區的構造特點

當我們在沉積岩發育地區作地質旅行時，並把地層的層序關係、地層的地質年代、地層的岩石性質及其名稱等大體上搞清楚以後，緊接著就應該研究穿越剖面時所遇到的地質構造的特點了。

所謂地質構造，實際上就是觀察褶皺、節理、斷層這三項主要的項目。不言而喻，這些構造現象在層狀岩石中是表現得最為清楚的了。…

三、各類沉積岩的研究要點

（1）角礫岩：凡稜角和次稜角狀的礫石含量大於50％以上的稱角礫岩。在野外，必須判別角礫岩的成因類型，也就是屬於什麼性質的角礫岩。通常有以下幾種類型：

１沉積角礫岩。計有同生角礫岩（沉積過程中破碎的，如竹葉狀灰巖）、礁翼角礫岩（礁體邊坡崩坍堆積而成）、冰川角礫岩。

２重力角礫岩。由重力作用而形成的，如山崩滑坡角礫岩、巖堆角礫岩、近岸角礫岩。它們均見於地形陡峻的崖坡之下。

３斷層角礫岩。見於斷層的破碎帶上，與地層的分佈無關。…

４結構：岩石的結構，一般是指組成岩石的碎屑顆粒大小、形態及其外表特徵。顆粒大小稱為粒度，粒度是以顆粒的直徑來度量。粒度與沉積岩命名的關係十分密切，例如碎屑巖類中，假如顆粒的直徑有半數是1毫米以上的，稱為礫，屬於粗碎屑巖類；半數以上的顆粒直徑為1～0.1毫米的稱為砂，屬於砂質岩類；如主要是由0.1～0.01毫米的顆粒組成的，稱為粉砂，屬粉砂岩類；50％以上（按重量計算）屬於0.01毫米以下的顆粒組成的岩石，稱為泥，屬於黏土巖類。

如果某種質點（顆粒）不達50％時，則應分其主次，命名時以其次要的成分形容其主要成分，如砂質頁岩，表示此類岩石的主要成分是黏土，次要成分是砂；其餘如粉砂質泥巖、泥質砂岩……可類推。

碳酸鹽類似乎見不到顆粒，若仔細觀察，仍能見到顆粒結構，分為5種類型：…

（3）各地層的岩石性質：岩石性質的內容較多，一般最常用的，或者說必須瞭解的基本內容，應包括下列幾項：

１顏色：一般取決於岩石中所含的礦物成分，其中最有影響的是鐵質和有機質的含量。根據鐵的氧化程度，色調頗有不同，如低氧化鐵具淡綠色、淡青色；當含氧量增高時，則呈黃色、橙黃色、紅色直至紫褐色。

錳的氧化物也有強烈的染色作用，可將碎屑巖染成黑色、淺藍紫色。

有機質可使岩石出現暗色甚至黑色。如無有機質時，岩石幾乎是白色的。

若干黏土巖類、砂岩或石灰岩中含有海綠石或綠泥石時，可使岩石染成綠色、淺藍綠色。…

第四章　沉積岩地區的地質旅行

一、地層是研究地質學的基礎

地質學是研究地球的科學，就目前的科學水平而論，主要是研究地殼部分。而地殼則由各種岩石組成。所以，研究地質學的第一個對象，就必須跟岩石打交道。比如我們在研究各種礦產資源跟某些地質情況發生哪些關係時，先得把賦存礦產的岩石進行分門別類的整理，而且還需要進一步說明這許多岩石的形成過程及其歷史，建立它們的縱剖面；同時，還要將與此相關而出露各地的岩層作同類同期的對比和歸納，即建立橫剖面。…

4. 徒步地質旅行

這是最普遍、最常見的地質旅行，也是調查或研究沿途地質概貌的最佳辦法。隨身攜帶的各種野外工具、儀器都可以協助我們提高觀察的質量，可以根據自己的需要用記錄本、素描冊、照相機等詳細地記錄、繪畫、攝影。

徒步地質旅行的最重要步驟是選好剖面，一般而論，剖麵線方向應與地層的走向方向垂直，或者說，跟地層的傾斜方向一致。這樣，可以用最少的時間、最短的距離，看到最多的內容。基本上可以通過穿越幾條剖面的辦法瞭解到區域地層分佈的面貌，岩石的類別、特徵與構造的格局等等。…

2. 坐汽車的地質旅行

坐汽車作地質旅行有時是作為大面積踏勘工作的前導。

由於公路有條件在山區盤旋，沿途山坡上往往有築路工人開挖的剖面，露頭良好，而且被觀察的對象臨近車窗，車行速度比較緩慢，因此，坐在汽車上觀看沿途地質，比坐在火車上略勝一籌，所得到的地質資料的可靠性也更大。…

二、野外地質旅行的方法

室內的準備工作就緒以後，就可以出發旅行了。但由於要求和目的不同，旅行的具體方法也必然有所差別。換言之，根據不同的地質旅行的目的，選擇不同的交通方式，採用不同的考察方法，現敘述如下：

1. 坐火車的地質旅行

所謂坐火車的地質旅行，一般而言，不是有意識地去佈置的。只是趁旅途之便，利用坐火車的機會，憑窗注視沿途的地質概貌而已。特別是在陌生的鐵路線上旅行時，也可算是額外的收穫吧！對於地質工作者以及地質愛好者來說，應該利用一切可充實自己地質見識的機會。…

2. 圖件準備

作為地質旅行應用的圖件，最主要的就是地形圖。根據旅行者的不同要求，選擇合適的地形圖，隨身攜帶，以便隨時觀看。最普通的就是1：50000的。如需在短距離內觀察剖面，則可選1：10000的地形圖。

在收集地形圖時，還可注意不同年代測繪的（最好是同一比例尺的）圖件，往往可以發現一些地形變化情況，特別是河流下游地段，變化十分驚人，由此可以進一步研究變遷的原因是否具有地質意義。例如南京的棲霞山至鎮江間的長江河道與兩岸地形的變化，近二三十年來非常明顯，比較各年份的航空照片或測繪的地形圖都很容易看得出來。

其次是地質圖，有條件的話，也可以根據不同需要選擇不同比例尺的地質圖——地層劃分的精細程度有所差異。…

第三章　地質旅行的準備與方法

一、地質旅行的準備工作

既然我們的地質旅行帶有一定的任務，那麼，欲達到預定目標，做好充分的準備工作，是十分必要的。

1. 文獻資料閱讀

有目的地查閱將要登程路線上的有關文獻資料，瞭解前人的工作成果、具體的行程、遇到的問題，特別是地質方面的資料，然後再根據自己的打算，訂出可行的方案，避免走「彎路」，使地質旅行收到事半功倍的效果。…