雖然地質旅行不同於地質普查或地質勘探，似乎沒有什麼「硬任務」的規定，但畢竟它是具有科學意義的專業性旅行，總要聯繫到一些地質業務問題。因此，對地質旅行提出若干目的和任務，還是很必要的，至少可以使每一個參加地質旅行的人明確自己的目的，有所作為。
依我的理解，其目的與任務應包括下列幾個方面。
一、瞭解沿途地貌特徵
凡地質旅行，一般總不會選擇在一望無際的大平原上，大多數情況是選擇在地勢起伏的山川地帶進行，因此，首先要遇到的就是比較複雜的地貌問題。
什麼是地貌？先從地形談起。所謂地形，是指地勢高低起伏的變化，即地表的形態。諸如山脈、丘陵、河流、湖泊、海濱、沼澤等均歸屬之。假如以圖形表示，也就是用等高線繪製出來的地形圖。如果要進一步追究，這裡的山嶽為什麼如此高聳？那裡的山丘為什麼顯得低矮？為什麼河流會從這裡通過，而且彎彎曲曲？湖泊的邊岸為何如此平直？諸如此類的問題，僅僅停留在地形的觀察上是解答不了的。而必須進一步研究高山和低山內在的岩石特徵和差異，或者研究地質構造有無控制之類；湖岸的平直，是否有巨大的斷層通過；河道的彎曲，是否在流域範圍內有軟硬不同的岩層控制所致。總之，我們研究了地表形態的差異原因或成因以後，才能解答這些問題，這就是地貌的具體內容。所以，地貌是在地形的基礎上再深入一步，須探究其前因後果。總之，地貌學乃是研究地形成因的科學（圖2.1）。
地形特徵是受地質特徵控制的，地形起伏，反映出地質的性質。
許多區域地質的特徵表明：山脈的走嚮往往與區域構造線（斷層或褶皺軸向）方向大體一致，像我國東半部多見北東方向延伸的山脈即所謂震旦走向，就與構造線的「華夏方向」一致。又如山坡的陡峻或平緩，與岩層的產狀有關，如山坡方向與地層傾斜方向一致，常呈緩坡；反之，則呈陡坡。如河北承德的山地風光和南京的紫金山（圖2.2）即為二例。山形的突兀起伏，也反映出岩石性質的差異，如「諸峰分峙迭出，離立獻奇」（徐霞客語），「江作青羅帶，山如碧玉簪」（韓愈詩）的桂林地形，則系平整的厚層石灰岩地層在熱帶氣候環境中侵蝕所形成；峻拔尖削，紫氣生光的林立懸崖削壁，如黃山、雁蕩山的山水風光，往往是花崗岩、火山岩類構成之地形。頂平如桌，□崗逶迤的丘陵，往往是玄武岩組成，並構成特殊的火山景觀。山坡突然而止，陡崖如劈，成排的「三角面」山定向延伸，往往是新斷層通過之處，即所謂斷層崖地貌現象，如昆明的滇池邊岸。凡此上述種種地形與地質特徵均有密切聯繫，也是地貌學要研究的內容。
實際上，沿著預定的路線作地質旅行時，最概略的地質情況的瞭解，往往是從地貌開始的，也可說是由表及裡的觀察。所以，沿途的地貌觀察就成為地質旅行的先行任務。
二、瞭解沿途地層年代
地層是研究一切地質問題的基礎，確定地層的年代是進一步研究當地地質構造、地殼運動、山川的來龍去脈以至礦產形成的過程等的必需步驟，所以在地質旅行時對沿途地層年代的確定是十分重要的。
這裡所說的確定地層的年代，是指地層的相對地質年代，即瞭解各地層之間的先後或新老的次序就行了，不需要同位素地質年代（絕對年齡）的數據。
在野外確定地層的相對年代，基本上應注意以下幾項：
（1）地層排列的順序：說來很簡單，在正常情況下，即未受或稍受地殼運動影響的地層，位於下者為早（老），位於上者為晚（新），這是盡人皆知的。所以，凡平整或微作傾斜的地層按此原則就易分辨出新老來。但問題是，如遇直立地層，位於左側、右側者孰新？又如受到多次地殼運動的影響，以致其原來的上下層序發生紊亂，有時甚至完全搞顛倒了的地層，又怎樣恢復其原先的層序？這樣，必得從每一單層岩石的各種特徵作綜合的詳細研究以後才能確定。其具體的判斷方法，將在後面第四章「沉積岩地區的地質旅行」中作介紹。
（2）憑地層內所含的化石判斷層序：化石是埋藏在地層內的古代生物的遺體、遺骸和遺跡的總稱。由於生物在進化的道路上，具有階段性和不可逆性的特點，所以化石的從原始到高級，從簡單到複雜的各種特徵，都記錄了地質歷程的先後關係。根據化石的種類以及它們的進化特點，確定其所在的地層層位，從而瞭解這些地層形成的年代。所以尋找或採集化石也就成為地質旅行時的重要工作，是確定地層年代的關鍵手段。
實際上，富有經驗的地質工作者在野外尋找化石時，主要是尋找「標準化石」。所謂「標準化石」，主要是指該類化石數量不多、生存時間短暫、分佈地域廣泛、特徵清楚、易於識別鑒定者。例如寒武紀地層中的三葉蟲，奧陶紀地層中的筆石，石炭、二疊紀地層中的呢，新生代地層中的哺乳動物化石等等。
（3）注意地層間的接觸關係：地層的接觸關係反映出地質歷程中的地殼運動情況。也就是說，每次地殼運動以後，多多少少總在地層的界面上留下當時運動特徵的某些形跡，根據這些形跡的特性可以判斷當時地殼變動的激烈或緩和的程度，並借此瞭解地層在形成過程中有無沉積間斷、當時的地殼運動是造山運動還是造陸運動等等。根據這些，聯繫區域地質情況或鄰區的相似情況，大致確定其地層的年代。
（4）觀察地層的岩石性質，包括其中的礦物成分、組織結構、顏色等方面，由此間接地推斷所遇地層的地質年代，即所謂岩層對比法。也就是將兩地或兩地以上所遇到過的巖性相同或基本相同的地層進行比較，如甲地的地層已經憑其中所含的化石或其他手段獲悉其所屬的地質年代，那麼乙地某相似地層的年代也許就與甲地的相同了。
（5）就已知的標誌層推斷未知地層的年代。所謂標誌層，往往含有某種豐富的化石，具有特殊岩石性質的地層，容易識別並確定其地質年代，如果這一套岩層層序正常的話，則位於標誌層上下的地層年代也就不言自明瞭。例如山東泰安地區，晚寒武世的「竹葉狀灰巖」，長江中下游一帶晚石炭世的「球狀構造石灰岩」（實際上是一種葛萬藻化石），都可列為標誌層。
三、瞭解山川的來龍去脈
當沿途地層的地質年代和地層之間的接觸關係搞清楚以後，大體上也就可以闡明當地山川的來龍去脈了。
這實質上就是瞭解山和水的形成年代及其以後的地理面貌的變遷。比如在穿行路線地質時，見到以下幾種情況：１從寒武紀到三疊紀各地層的接觸關係比較正常，上下層間見不到角度不整合現象；２在一系列地層中，僅見泥盆紀地層屬於陸相（在大陸環境裡）沉積，其他地層全為海相沉積；３三疊紀以後的侏羅紀地層，是陸相沉積，兩者的接觸關係，呈明顯的不整合，而且侏羅紀以前的諸地展傾斜較陡，大體一致，但侏羅紀地層相當平坦，其底部有一定厚度的礫岩層（圖2.3）。
根據上述的基本資料，我們就可以分析這座山脈的基本歷史了。從寒武紀到志留紀，當地是海洋環境。志留紀晚期，當地有所抬升（屬於造陸運動的性質），出現陸地。所以泥盆紀的地層就在高出海面以上的新生大陸環境中形成，表現出湖沼或河流相的特點。到石炭紀時，地殼發生下沉，海水再度侵進，大陸淪為海洋，一直持續到三疊紀晚期，又形成一套新的海洋中沉積的地層。三疊紀末，當地發生了比較劇烈的地殼運動，不僅使以往的所有岩層都抬升出水面，而且使這些岩層在抬升過程中發生斷裂和褶皺，也就是造山運動，形成山脈，海洋環境宣告結束，緊接著在新生的山繫上發生風化、侵蝕作用，出現了新的河流、湖泊，造成陸相的侏羅紀地層，掩蓋在三疊紀及其以前諸地層（往往構成盆地的基底）之上，不整合接觸面即由此而成。再考慮地層傾斜情況，表明此間的山脈在三疊紀末期已初步形成。這裡，我們見到了一幅滄桑變遷的畫面，即山川的來龍去脈了。
四、瞭解沿途礦產資源情況
這裡所說的礦產資源基本上包括三大類：第一類是不屬於地層本身形成的礦產，而屬於地下岩漿、熱液上升到地殼某個部位，凝結聚集或與周圍岩層發生某種化學變化而產生的有用礦物，它們的大多數屬於金屬礦產。第二類是直接與地層形成有密切關係的，或者說地層本身就是某種礦產，或礦產賦存於地層中，比如白雲巖、石灰岩、石英砂岩、鋁土頁岩、鐵礦層、煤層、油氣層、磷礦層、石煤層、石膏層等等。第三類是儲存於岩層或斷裂帶中的水資源，也就是剖面上所見的泉水或熱泉出露情況及其埋藏特點。旅行時，不僅要注意沿途這些資源的有無問題，而且要粗略地估計資源的數量和質量。
如果旅行路線沿河道、溪澗前進，還應注意河床或河灘上礫石、砂屑沉積中的重礦物賦存的情況，比如金砂、錫砂、鎢砂、獨居石砂、磁鐵礦砂等等混雜其中，隨手抓取，肉眼觀察，亦有所見。根據這些重砂（礦物）的蛛絲馬跡，順籐摸瓜，沿水道溯源追索，或許會發現其原生礦床的所在地，至少可以縮小找礦的範圍。即使對重礦物砂未能及時追尋蹤跡，瞭解其「礦苗」情況，但作好記述，對以後的找礦工作也是有意義的。
最有意思的是金剛石砂，往往以其晶瑩耀眼的光芒和堅硬的顆粒為特徵，在山坡、山麓、河灘地帶夾雜在岩石碎屑或沙泥中暴露出來。特別在雨後放晴之際，最易發現。而且從金剛石砂的線索可以追尋其原生礦體。例如魯蘇交界處長期以來在平丘緩崗的斜坡上往往被群眾撿到金剛石砂粒，後來根據地質和地貌特點，探索其原產地，終於在山東蒙陰境內找到原生的金剛石礦床。
黃金也是極易識別的礦種，例如1984年7月間，湖南省會同縣有群眾偶然看見一塊大石頭上發出點點金光，走近一看，果然是金屑，其中最大的一片竟有手指頭那麼粗，這塊含金的石頭嵌生在褐鐵礦化的石英脈中。消息傳開，山溝裡沸騰了，幾天之內，聚集了千餘人淘金。後經地質隊專題調研，這些金子是生產在十幾億年前的變質岩系中。後來由國家管理開採。
瞭解沿途的礦產資源概貌以後，可以為進一步勘探提出計劃，甚至對此間的經濟建設問題提出初步設想。
五、注意生物和人類的活動與礦床的關係
由於構成地殼的各類岩石的元素分佈並不是均勻的，各地岩石風化以後剝落下來的碎屑，散佈到土層中，使土層中的元素也不均勻，例如花崗岩區的土壤多含鉀、銣、銫、鋰、鋇；閃長巖、粗面巖、輝長巖區則多含鐵、鈦、釩；玄武岩、橄欖巖區則多含鉻、鎳、鈷和鎂等元素。因此，生長在那裡的動物和植物，在它們器官的某些部分，甚至某些種類的特殊性上都有明顯的特點。若是某些元素聚集而變成礦床的話，生物的特殊性更加清楚，成為找礦的指示。最有意思的例子就是海州香薷，俗名銅草（圖2.4）。它最歡喜生長在含銅元素較高的地表或碎石堆上，幾乎滿山遍野，隨手可摘。尤其是它散發出一股異常的「銅臭」氣味，行人到此，莫不驚異，環顧四周，隨「香」覓物而認識它。因而，銅草便成為天然的「報礦」草了。
有些山區居民，往往有某種地方性疾病，患者痛苦不堪。多數是因為那裡的飲用水中缺乏某種元素，或過分集中某種元素之故。如作進一步瞭解，往往反映了這些地區有某種礦床埋藏的可能性。例如某地有一山村，居民面黃肌瘦，體弱多病，貧血症十分普遍。後經地質隊協同環境保護部門深入調查研究，才發現這裡的山村居民長期以來飲用村邊一條小溪中的流水，而這條溪流正好流經銅礦區，不健康的原因即由此而來。這條不經意的線索，為後來找到一處儲量可觀的銅礦提供了重要的信息。
又如齲齒病，或者稱為「斑釉齒病」，就是患者的牙齒上出現白色、黃褐色、黑褐色的斑點或斑塊。意大利維蘇威火山附近的居民很早就發現他們的牙齒有此病症，印度的馬得拉斯、日本、美國、北非等地也發現類似的病症，經調查，原來這些地方居民的飲用水（天然水）中含有過量的氟，而氟的來源，又與當地火山噴發有關的岩石或礦物中的成分有關。再如有的農田，由於含有鉛、鎘的水流進入，而使稻秧枯黃致死，由此線索，可以尋找附近的鉛、鎘礦床。
提到鎘元素，前些時候曾報道福建邵武水北鎮高陽村是遠近聞名的女兒村，這個距離市區23千米的小山村裡，共有22戶人家，40多年來共出生嬰孩136人，其中女嬰占125名，男嬰僅11名，比例為1：11.4。後來查明，當地的飲用水中含有過量的鎘，它對男子的精子有不利的影響，所以出生的嬰兒中男女比例失調。
此類實例頗多，不勝枚舉，這一課題，是當前環境地質研究的重點，我們在野外旅行時不得不予以注意。
六、瞭解沿途經濟地理與地質的關係
主要是通過沿途所見的農作物、居民聚落、道路等的佈局情況察看當地的地質特點。這是因為在水質與土質上的反映頗為敏感，由此指示地質特點。比如在北方比較乾旱的地區作地質旅行時，當發現村落比較集中，農作物長勢良好的地方，多半有大量泉水流過，由此可以進一步調查當地的水文地質條件。筆者在山西汾河谷地旅行時，曾見到太原晉祠附近和洪洞縣廣勝寺一帶頗似江南的景觀，農田齊整，一片蔥綠，屋舍毗連，流泉潺潺。原來兩地各有一股流量不小的泉水從山洞中流出，當你進一步臨近洞口查看時，便會明白原來這裡正是早奧陶世與中石炭世石灰岩地層間的不整合面，再加上斷裂的錯動，形成一條規模較大的斷裂帶，周圍巖溶空隙中的儲水，就大量往斷裂帶所在處集中，乘虛湧出地面了。
又如在江南一些大河谷地區旅行時，但見一片紫紅色的丘陵地形，起伏連綿，而生長在坡地上的農作物長勢不佳，惟見稀疏的松樹錯落其間，也很少見到較大的村落分佈。一路行來，「紅塵」滾滾，尾隨其後。雖然見不到堅硬的岩石露頭，但有經驗的地質工作者，十之八九可以猜測到所經之處乃屬白堊紀晚期至早第三紀早期的「紅層」，即砂礫岩夾泥巖的地層。
通過經濟地理特點來觀察地質現象，最適宜於長途地質旅行，比如坐汽車或火車。
七，瞭解風景名勝與地質的關係
這一點，實際上是地質旅行中最為經常接觸的課題，有人將研究這類問題稱之為「山水地質」。這是因為風景名勝地點，必有山水之美，究其緣由，自然與當地的地質特點有密不可分的聯繫。
比如厚層石灰岩發育的地方，由於含有碳酸的水溶液沿著岩石的縫隙滲透溶蝕，久而久之，造成奇峰林立、渦洞相通的巖溶地貌，儼若一幅碧蓮玉筍圖像。而花崗岩、火山岩地區，由於巖性堅硬，不易溶蝕。而斷層、節理在此出現以後，刀劈斧削的懸崖隨處皆是，造成險峰拔地千尺、深淵墜谷萬丈的景觀。再如湖南張家界國家森林公園地區，由於當地泥盆紀的砂岩與頁岩地層相當平整，垂直節理十分發育，把砂頁岩層切割成大小不同的塊體，再經流水、雨水、霜凍等的雕琢之後，出現了神奇的峻峭峰林、奧秘的深邃幽谷、清澈的流泉飛瀑，還有石炭二疊紀和三疊紀的石灰岩，構成奇巧的巖溶洞府。完好的自然生態環境和人跡罕到的原始次森林組成一幅又一幅天然畫圖，遊人到此，莫不稱奇讚歎。至於煙波浩森、浮動乾坤的大湖或海濱，則可追尋湖泊之成因、海岸之由來。這些往往也是地質學家作專題研究的好材料。
如有機會坐著輪船沿江河作長途旅行，若穿越於「重巖疊嶂，隱天蔽日」的峽谷地帶，或航行於急流飛漱、懸泉奔瀉的險灘上，此乃地質近期的上升區，或許有背斜構造被河流切穿；若在迂迴水道中前進，曲流兩岸，曠達開闊，偶有平丘緩崗，伏地蜿蜒，一眼望去，「野曠天低樹」，「月湧大江流」，說明已進入河流的下游地段，沖積的泥沙十分發育，則應屬地質近期的下降區，至於那些大片分佈著頁岩、泥巖、千枚巖、片巖等軟弱巖性的地區，因極易風化侵蝕，僅見低山起伏，平疇相間，平淡無奇，便談不上什麼景致了。
在查勘山水地質新地點的同時，應該注意到能否開闢作旅遊區的可能性。例如1983年在南京郊縣六合桂子山開挖石方時，在一座不出名的玄武岩小山坡上暴露出比較罕見的火山石柱林，頗為壯觀，前往參觀者絡繹不絕（圖2.5）。尤其對研究火山地質，更有價值。於是當地政府企圖在此興辦旅遊事業，而一般不懂地質的群眾看過石柱林風光以後，反映並不強烈，於是又邀請幾位地質學家前往進一步調查，發現當地遍佈含有瑪瑙的砂礫石地層，不遠處還有一座規模頗大的水庫，魚產豐富。這樣，不僅湖光山色，引人入勝；而且美味魚餐也逗人喜愛；再加上毗鄰處尚有一座保存完整的火山口遺址，更是地質學家嚮往之地。如此數點聯繫在一起，不就可以建成一座富有科學意義的火山地質公園了嗎？
八、從文物考古資料瞭解地質事件
文物考古資料在我國極為豐富，遺憾的是很少被地質學家利用研究地質事件。當地質旅行時，應予注意。
例如我國西北黃土高原地區，在相對高度數十米的階地上，經常發現若干新石器時代或稍遲一些的村落遺址，似乎頗不符合自然條件，因為一般而論，居民點總選擇在傍水地方，方便生活。由此，可以猜想到：當初先民們的村落所在地不像今日所見的那麼高，而是位於高出河水面10米、20米之間，所以目前村落遺址的高度，可能是由於數千年來當地地殼抬升的緣故。
另一種相反的例子，在野外經常見到一些沉沒於湖泊或河流、海濱水下的古村落、古墓葬。想當初建造時，不可能埋沒於水下，值得進一步調查其原因。如無人工建設方面的影響，例如築水庫之類，那麼就可以考慮地質沉陷的因素了。如淮河下游的泗洲城遺址（在今江蘇泗洪縣管轄的洪澤湖邊岸及水下），明代時完全位於陸上，其城北有規模宏偉的明祖陵（朱元璋祖父的陵墓），而如今不僅整個泗洲城淹沒於水中，連當年位於高地上的明祖陵也半淹於水中。600年來，為何出現如此巨變？雖有可能受到歷史上的淮河洪水暴漲、改變流路、水流受堵的影響，但也不能不考慮地殼的沉降原因。類似的情況，在太湖沿岸，錢塘江口附近也有所見。
此外，如一些石碑、寶塔、古建築，由於歷史上的某些地震，使之發生開裂，壁面上的文字或佛像圖案（圖2.6）等發生錯位，對於地質工作者來說，是一項難得的資料。由此可以瞭解到當地以往發生地震的烈度。或者在某些古墓內的供桌上所擺設的器皿被地震震落在地，甚至土石堆砌的供桌發生開裂或崩坍一角，斷裂方向與當地地質構造線一致，由此證明，這條構造線在人類歷史時期尚有重新活動的跡象，屬於新構造運動的性質，應該特別注意。因為這些材料對於當地的建築設施十分有用，尤其是工程設計者所不能忽視的。因此，近年來有所謂「地震考古研究」之說。我國是具有幾千年歷史記載和文物佐證的文明古國，這些素材意義之重大，可想而知。
有時，在旅遊過程中，也能收集到有意義的地質資料，例如江蘇鎮江金山寺西側石壁上有一塊古代金山圖的石刻，明顯地表示出金山原是長江中的小島，清代道光年間以前，均需橫渡上金山。早在宋代，蘇東坡作《游金山寺》詩有云：「羈愁畏晚尋歸楫，」可為佐證。舊戲中有所謂「水漫金山」的傳說，也是符合當時的地理特點。後來，由於長江的擺移淤積，自清代道光以後，金山就與陸岸相連，變成「騎驢上金山」了。於此一方石刻圖，豈不是幫助我們瞭解到近代長江的變遷？
又比如民間故事廣泛流傳的「梁紅玉擊鼓抗金兵」的故事，公元1130年春天，韓世忠指揮水兵自鎮江金山溯江乘勝追擊金兵，把幾萬金兵包圍在黃天蕩，取得大勝。這黃天蕩現今已不存在，地理學家與歷史學家合作研究，終於考查出古黃天蕩位置位於南京市郊區的棲霞山與龍潭之間的長江河漫灘上。由此瞭解到1000多年來長江水流的變遷，對現今的沿江開發設計頗有價值。
綜上所述，地質旅行中的觀察任務是多方面的，但並非在每一條旅行路線上都能夠如數實現，只能說根據所經地方的具體情況決定其觀察任務。至於其目的，只能歸納為一個，就是為地質調查工作提出必要的建議，最終為國民經濟建設服務。
|
|
