《地质旅行》--------夏树芳老师著

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（3 ）断层：断层与节理同属断裂构造，而断层往往是节理的进一步发育所致。
8 v  c2 l& w% W! U　　或者说，当节理发生位移，两壁有所错动时，即称为断层。
　　断层是野外常见的一种重要地质现象。
. U1 R1 |3 O' Q; V　　地质旅行时遇到断层，应如何研究呢？首先要确定断层的几何要素，其内容包括下列各点：①断层面。所谓断层面，就是两部分岩块沿着滑动方向所产生的破裂面。断层面的空间位置也像地层的层面一样，是由其走向和倾向而确定的。但断层面并非一个平整的面，往往是一个曲面，特别是向地下沿伸的那一部分，产状可以有较大的变化。此外，断层面不是单独存在的，往往是有好几个平行地排列着，构成所谓断层带，又由于断层带上两壁岩层的位移错动，使岩石发生破碎，因此又称为断层破碎带。其宽度达几米、甚至几十米。一般情况下，断层的规模愈大，断层带的宽度也愈大。
　　②断盘。断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。由于断层面两壁发生相对移动，所以断盘就有上升盘和下降盘之分。在野外识别时，按其位于断层面之上者称上盘；位于断层面之下者称下盘。当断层面垂直时，就无上盘或下盘之分。
: Z6 N; G* {4 B  c. S' ?8 V6 ^　　③断层线。断层面与地面相交之线，称断层线。
　　④位移。这是断层面两侧岩块相对移动的泛称。在野外观察断层时，位移的方向是必须当场解决的问题之一。特别遇到开矿时，一旦遇到矿脉（或矿层）中断，往往是断层位移所致，需要立即追查。追查的办法是运用两侧岩层的层序关系来判断或抚摸断层面上的擦痕等来确定。
: I( b5 A2 W5 `! k: F3 }　　在地质旅行时，如何注意断层？怎样研究断层？观察什么内容？此类问题必须熟练掌握，现分述如下：先讨论断层的标志及两盘相对位移问题。
　　①构造（线）不连续。各种地质体，诸如地层、矿层、矿脉、侵入体与围岩的接触界线等都有一定的形状和分布方向。一旦断层发生，它们就会突然中断、错开，即造成构造（线）的不连续现象，这是判断断层现象的直接标志。
　　②地层的重复或缺失。这是很重要的断层证据。虽然褶皱构造也有地层的重复现象，但它是对称性的重复；而断层的地层重复却是单向性的。至于地层的缺失，凡沉积间断或不整合构造也可造成，但这两类地层缺失都是区域性的，而断层造成的地层缺失则是局部性的。关键的问题，旅行者应对区域内的地层系统及其分布情况有一个较为全面的了解（可以在旅行准备时查阅地层表、剖面、地层柱状图之类）。
　　利用地层的重复或缺失不仅是判断断层的重要手段，而且是判断断层两盘相对动向的重要方法，借此还可以确定断层的性质——正断层，还是逆断层？基本上有六种情况，如图4.21所示。
　　③断层面（带）上的构造特征。这是识别断层的直观证据，即在眼前“方寸”
8 h* l" d# ^( k+ ]' h3 i　　之地内所能见到的若干构造现象，最常见的有以下几种：断层擦痕：就是断层两侧岩块相互滑动和磨擦时留下的痕迹，由一系列彼此平行而且较为均匀的细密线条组成，或为一系列相间排列的擦脊与擦槽构成。在坚脆岩石的断层擦痕的表面，往往平滑明亮，发光如镜。并常覆以炭质、硅质、铁质或碳酸盐质的薄膜。有时，也在断层的擦面上见到不规则的阶梯状断口，其上覆以纤维状的矿物（如方解石之类）
　　晶体。
　　断层擦痕对于决定两盘位移方向颇有用处，如用手抚摸时，感到光滑的方向乃是对盘活动位移的方向。或自粗而细，自深而浅的方向乃示对盘活动位移的方向。
/ ^# M1 V: A1 K3 ^　　或者利用阶梯状断口，阶梯形陡坡之倾向指示对盘相对滑动的动向。
" f3 D0 u! q( d% t) p　　构造岩：当断层两壁相对移动之时，岩石发生破碎，在强大的压力下，矿物出现定向排列，并有重结晶作用。也就是说，由于动力作用而发生变质，形成一系列新的岩石，即称为构造岩。
　　构造岩的种类很多，如构造角砾石（角砾形状不规则，大小不一）。碎裂岩（破碎的程度比前者更高，主要是原岩中的矿物颗粒的破碎，常见于逆断层或平移断层的断裂带中）。糜棱岩（破碎极细，用显微镜观察）。更进一步的破碎即片理化岩（具有片状构造的构造岩）。
　　此外，还有牵引构造：是断层带中的一种伴生构造，它是由于断层两壁发生位移时使地层造成弧形的弯曲现象，可以指示断层的位移方向，如图4.22所示。
　　与断层带有关的，还有一种断层的伴生构造，主要是断层旁侧的节理及拖曳褶皱。这些节理常与断层斜交，其锐角所指的方向指示本盘滑动的动向。
2 \  H3 @' |  z　　其他标志，主要是指地貌或水文上的一些特征，不过，此种地质现象只能说明有断层存在，不易说明其两盘的运动方向，诸如三角面山，河流的突然改向，山脊的突然中断，众多的温泉或泉水的定向分布，小型的火成岩体的入侵及其伴生的变质作用、矿化现象及矿脉的定向分布等等均示断层的存在，特别是从较大的地貌现象所反映的断层特征，有时在航空照片甚至卫星照片上都能看到。
　　认识断层的证据、判断断层的存在以后，就可以进一步将断层进行分类，这也是野外观察断层时必须解决的问题。
3 M. k' p* L5 c9 e" o$ P8 [　　一般最常用的断层分类法，是根据两盘岩块相对移动的性质而定，分为三种：正断层、逆断层和平移断层（图4.23）。如果断层面的倾角小于30°，则又称为逆掩断层。若规模很大的逆断层（推移数千米以至数十千米者），又称为推覆体。这是“地槽区”常见的一种构造现象，如阿尔卑斯地区是世界上最闻名的推覆体所在地。
　　不过，野外所见到的断层，往往并非单个出现，而是以组合的形态出现居多，比如有下列各类最为普通。
/ r7 y# v; ^/ h( I# b1 }　　①阶梯断层。此类组合由一系列正断层构成，多见于地壳块断运动上升地块的边缘，地貌上的表现，是山脊与山谷的相间排列（图4.24）。
( K5 _4 p/ G! ]0 \: k5 `# U　　②地堑与地垒。两条大致平行的断层，其间有一共同的下降盘，称为地堑；其中如有一共同的上升盘，则为地垒。一般形成地堑与地垒的断层多为正断层，也有逆断层，或为正、逆断层的结合。许多由新生代地层组成的盆地，多被地堑构造所控制（图4.25），例如我国的汾河、渭河地堑盆地。当然，也有视野所能及的小型地堑与地垒构造。后者在地质旅行路线上亦有机会相遇。
　　③叠瓦状构造。由若干条平行排列的逆断层构成，其上盘在剖面上构成一个接一个的叠瓦状（或称覆瓦状）构造，我国四川龙门山地区有此种构造存在。
　　除三者比较常见外，在某些特殊场合还能见到以下几种类型：环型断层及放射状断层，多见于火山活动区的火山锥附近或穹隆构造的周围，也见于侵入体的周围。
　　近年来，不少地质学家认为天体撞击地球以后的陨击坑周围亦有此种断裂构造，有人认为太湖四周也能见到，故太湖也可能属天体撞击形成的。
' l# F# z7 N, v2 o5 B: h- h! _　　旋扭断层，多见于较大的断裂之旁，是一种规模小的弧形断层，好似主断层派生出来。
/ h) k+ W) l# }$ r+ n/ z$ L　　还有一种在地质旅行时不易见到而在研究板块构造时大范围内认识的转换断层，特别在研究海底地质构造时十分重要，此处不再详述了。
; N( T$ x4 Q- r. O3 ~- b　　关于断层的野外观察，还有一类特大的断层，属于地壳上的深断裂带，也应注意。就目前所知的这些著名的深断裂带，如西太平洋海沟构成的“深断裂带”，北起千岛群岛，向南经日本、琉球、我国的台湾至菲律宾，长达7000千米以上。又如东非大裂谷，南自莫桑比克向北经坦桑尼亚至乌干达以北，长达6000千米。我国东部郯城（山东）至庐江（安徽）的大断裂，呈东北方向延伸，长达2400千米。还有一条，自浙江丽水至广东海丰的大断裂，长度亦可达500 千米以上。
　　这样巨大而延伸遥远的深而大的断裂，能否在短距离的地质旅行中也能有所认识呢？可以。
' Y/ a! P- Q, X) A0 t- }- f　　因为如此巨大的断裂，并非一时发育起来的，而是经过长时间的发展才形成的。
+ ?# H+ Y9 {; _( U, s/ Q2 w! U* i( B　　因此，在巨大断裂的两侧的沉积岩层的特征就明显地反映出差异性。它们的沉积建造，几乎从元古代到古生代这样长的地质历程中都不相同，其他如火成岩活动、成矿作用等也都反映出明显的差异性。所以，当我们在地质旅行穿越剖面时，特别要注意在近距离内，有如上述断层的两侧沉积建造等方面的差异性。
. o# `8 V9 A/ X/ j; R　　在地质旅行时，除了认识和判断断层的存在、类型、性质等外，还要进一步查清断层发生（或形成）的时间。其方法是根据地层的年代。总的来说，凡被断层切断的地层，这些断层的发生年代应在被切断的最新地层之后，在未被切割的最老地层之前。例如某断层切穿三叠纪地层，而未断及侏罗纪地层，则此断层形成的时间应在三叠纪末较妥（图4.26）。
# ?9 l3 C6 ]7 O# }0 U  Y　　断层年代的确定，对于研究区域地质发展史、成矿作用的时期等都十分重要。
　　而年代问题的确定，主要是在野外解决

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五、怎样在沉积岩区作野外记录和信手剖面
9 A' `" h+ X& o" @6 E2 s5 ~1 b( l　　每一位对地质发生兴趣者，在地质旅行之时，必须养成随手记录，随手作剖面示意图的习惯。这两件事，也是地质基本功内容，不能忽视。因为这是帮助我们收集地质资料的不可缺少的手段，也是帮助我们记忆的最好方法，作为地质调查报告或学术论文的胚胎，就从这里开始孕育。
' _9 ?( ^9 z3 M& y* K　　野外记录内容：除了旅行日期、旅行地点、经过路线等共同项目外，在沉积岩区观察时，主要还是记载所遇到的岩石和构造地质方面的内容，其具体项目，已如上述，此处不再重复。
4 Y- |, f6 n4 J　　此外，还应注意岩性、构造与地貌的关系，比如当地为何高峰突起，为何万丈深渊，到底受什么岩性影响还是受什么构造控制，都应记录清楚。
　　再如当地岩石的风化、侵蚀、搬运等地质作用和过程，跟水文地质或工程地质的关系也应注意，并作些记录。例如页岩、泥岩发育的地区，若遇地形陡峻，则经常出现滑坡；特别当大雨过后，在松软岩层之下有坚硬岩层作为隔水层，其地层倾斜方向又与地形坡度一致时，极易发生灾害性滑坡。在这些斜坡上，往往可见树干倾斜的小树林，即所谓“醉汉林”景象都值得我们注意记录，是工程地质的“感性材料”（图4.27）。
$ @& O5 H* N, H- l' b9 j8 h; T　　有趣的是，水文地质条件与工程地质要求往往发生矛盾，比如说泉水往往出露于断层带上，而这里正是工程地质所忌讳的。可能造成施工困难，此类地质现象都不能忽视。
　　当然，与矿产有关的岩层，或某些本身就具有重要意义的“经济”岩层，更要作详细记录，将在下面再作叙述。
　　至于信手剖面，应画哪些内容？作画时的步骤如何？大致叙述如下（图4.28）：当你走过一段路程以后，就可以着手作图，首先要根据路程的长短（也就是剖面的长短），大致确定比例尺，再注意剖面上的地形起伏情况，画出尽量接近实际地形的曲线，并用罗盘测出剖面的方向，在图上表示出来。
　　第二步，在上述地形起伏线之下，表示出各地层层位、成套岩系或不同组的地层的分界线，尤其要注意这些界线所在地与地形起伏的关系。
8 A3 Z+ M" z3 Z' u: R4 l& O; D8 }　　第三步，把各组内的岩性符号画出来，此时，要注意地层界线与符号的倾斜角度尽量符合实际情况（即真倾角）。
　　第四步，把岩层内发现的化石所在地也用适当的符号（一种或几种）在示意剖面图上表示出来。如果岩层内有含矿现象、矿化现象、矿层也要着重标明。
　　第五步，当若干剖面连接在一起时，注意构造地质现象，如褶皱的形态，轴面的倾斜及其与地形起伏的关系。又如遇到断层，其具体位置、形态、性质与地形起伏的关系等都要在图上的适当位置上表示出来。与此类似，如有不整合面、假整合面、整合面的所在部位，形态与地形的关系等也都在信手剖面图上表示出来。
8 [5 a4 X2 n( F& L. c4 ^& C; J　　其他，如泉水出露的位置、滑坡发生的位置等均需标明。
　　一个善于制作或勤于画出信手剖面的地质工作者都十分重视剖面图工作，它不仅减少文字记录，而且可以一目了然旅途上的地质特征。
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六、化石的观察与记录
　　在沉积岩发育地区作地质旅行，对化石的搜寻固然重要，而且对化石的观察和记录也不能忽视。因为研究化石不仅可以确定遇到的地层的年代，而且可以了解沉积岩系的形成环境，乃至某些沉积矿产的成因及其找矿方向。所以，化石的研究也是基础地质资料，极为重要，现分述如下：植物化石：陆相地层，特别是煤系地层中植物化石最为丰富，除用于鉴定地层的相对地质年代外，在研究其群落组合的基础上，也是作为指示古地理、古气候、古纬度的重要手段。因此，采集植物化石时，首先要注意植物群的面貌，尽可能多地采集属种成分。植物化石主要是叶的印痕，而某些类型，其茎部的特征，如鳞木类也十分重要。甚至其根部化石，如痕木也不能忽视。
　　如遇茎干或树根化石时，则宜注意其埋藏情况，也就是注意其茎干与层面的关系——平行还是垂直，由此判断此类化石是原地埋藏还是经过搬动。尤其在研究煤田地质时，此项观察极为重要，比如茎干化石分散零乱，横斜无序，则属搬运堆积；如茎干与层面垂直，则为原地埋藏；如枝茎略具倾斜，可能是静水盆地（湖、沼）
　　中沉积；如叶片卷曲或弯曲，舒展不开来，则可能是风浪环境中堆积而成。
　　值得一提的是，不能简单地把大树干化石集中的地区就认定为森林区，因为有可能是经过流水搬运而聚汇起来的。
/ G' {, z6 |" Y9 h; b　　研究植物化石与古气候的关系，是地质学的重要课题之一，其原则与方法就是“将今论古”，例如苏铁类植物生长于热带或亚热带地区；棕榈是温暖气候或炎热气候的标志。不过，研究时，也不能单纯以某一化石的发现就断定某种气候环境，应以“组合”面貌为准，例如在苏联（即前苏联）阿纳德尔河流域的白垩系内有一种体型较小的苏铁类植物就不是热带的产物，而可能生长在温凉甚至比较寒冷的气候环境中。当然，这类问题不一定全能在野外解决，但有时候也能在野外采化石时作出判断，或注意问题的关键，为此，地质旅行中也不应忽视。
　　至于植物化石中的孢子和花粉，是恢复古环境、古气候、古生态的主要材料，所以，在陆相（有时海滨相）地层中极宜注意此类化石。一般来说，凡有机质比较丰富的地层、泥岩类地层，都是孢粉化石比较集中的处所。当然，只能把样品带回实验室分析鉴定以后才能了解其地质意义。
0 b# D9 J# O4 B% }# b/ \$ w　　无脊椎动物化石：无论海相地层，或陆相河湖沼泽中形成的地层中，无脊椎动物化石是最丰富的了，平常在野外旅行时最易遇到，采集也方便。不过，应注意以下几个问题：第一，属种成分与沉积环境的关系，如属种成分（即名称）比较单调，但数量很多的话（图4.29），则可能系闭流或半闭流盆地环境，往往是淡化或咸化盆地所特有。有时，也可在浅水海滩上见到某种贝壳类化石特多，如牡蛎滩，但与上述情况有所不同。
. {! Y- z! k" [: Q/ [　　其次，要注意化石的形态特征，借此可以了解化石的埋藏地是否是动物的生活地区，比如化石壳体大小的分选现象相当清楚，则指示埋藏时的水体是流动的，波浪的摆动使之分选。若使贝壳破碎，则更证明是流动环境。然后还可以参看岩层的构造特点，论证其水动力条件。
　　某些贝壳类的大小也与气候因素有关，一般来说，大型厚壳体多生活于温暖水域中，小型壳体多生活于寒冷水域中。若遇某些种类的壳体比常规者偏小，则可能由于水体盐度的变化所致，不一定是气候的因素。
+ s2 g3 |/ N8 e  {0 [0 J　　化石壳体的厚度往往也与环境有关，如石灰质的厚壳化石表示碳酸钙浓度大，气温较高，生活于浅水地带的类型。所以生活于热带海洋礁体上的贝壳类的壳体厚度较寒冷地区者为厚。
　　另外，在水动力条件较强地区的贝壳类的壳体厚度也大，这是防备冲击磨蚀壳体所必需的。况且壳体加厚，体重增加以后，水流不易搬动，动物不致受伤。
* D2 Q: _5 L# V( @8 K$ W7 Z7 @　　相反，营漂浮生活的贝壳类动物，一般壳体较薄，这是减轻体重所必需的。栖居于污泥质水底、水动力较差的贝壳类，特别是穴居者，壳体也特别轻薄，甚至为半透明状态。
　　我们还可以从动物壳体的表面饰纹研究其与生活环境的关系，例如生活于海岸地带的动物，其壳体的饰纹倾向于粗糙；穴居埋没不深的动物，其贝壳后部常具饰纹。在静水中生活，或者在水底表面生活的类型，不仅壳体较薄，而且饰纹也逐渐稀少。深度较大的海生贝类，其壳体的饰纹很细。淡水中生活者，一般来说，较海水中生活者饰纹要细，惟有在砂质河底中生活者才有粗糙的纹饰。
* o( h1 h" k4 X; y  b9 [6 f! T, c　　此外，还可注意化石保存情况，比如从壳体的排列特点——聚集、分散、零乱无序、规则定向等等可以了解其埋藏情况（图4.30）。属于原地掩埋还是经过一段搬运以后的掩埋？浪击（图4.31）、岸流对埋藏有无影响？还可以从化石壳体的破损情况了解其埋藏环境。
　　脊椎动物化石：脊椎动物化石，以鱼类、爬行类和哺乳类最为常见。鱼类的埋藏情况，基本上是原地的，多属湖泊沉积岩层。水生的爬行类化石，也多属原地埋藏。而应注意者，陆生的爬行类及哺乳类化石，它们多以零散的骨骼、牙齿、蹄、角之类的硬体出现，在野外就要判断其埋藏情况，原地还是经过搬运？识别的办法是看其完整个体还是零散的硬体？即使“散架”的，也应看其“零部件”基本上在小范围内都能找到，大体可以“并接”；还是极散，无法复原，甚至看骨骼、牙齿等有无磨损破坏。这些特征，都有助于认识含化石地层的形成过程及其成因类型，对恢复古环境关系比较重要。
　　脊椎动物，特别是哺乳动物的组合面貌，与环境的关系极为密切，从其类别构成可以推测当时是森林、森林- 草原、草原的景观。所以，在采集大型化石时，一些微小的化石也不能放过，例如啮齿类的小牙齿应注意搜检，不然，恢复动物群的组合面貌就不全面，或反映不真实了。
: N/ q  e& j" P( |9 x4 T0 a  t　　问题是脊椎动物化石一般不及无脊椎动物或植物化石那样容易找寻，所以一旦发现其一鳞半爪，就要仔细分析其岩性、古地貌以及相邻区域的地质情况，估计其埋藏的可能条件，顺藤摸瓜，以窥全貌。这里，就有个寻找化石的经验问题。根据前人的经验，不妨提示若干。
) Q5 F; M8 N3 k! d- C　　鱼类化石，较多的是保存在稍为坚硬的页岩或泥质砂岩层内，有时也在泥岩中，少数情况见于石灰岩中。采掘时注意沿层面逐层劈采，这时，要特别注意把层面跟节理面分开，如误将节理面作层面发掘，那么，就可能把完整的鱼化石破坏得不像样子了。采掘的工具宜用劈刀，交替插入薄层，敲下大片岩层才有希望获取完美的化石。有时碰到纸状页岩，标本容易破碎，则直准备小盒盛放或胶水加固。
　　两栖类化石，由于其脊椎骨对鉴定类别颇有作用，研究分类也重要，不宜不顾。
　　另外，其四肢骨中空，并不坚实，采掘时要细心。
　　爬行类化石，中生代地层最多，大型化石居多，寻找时宜在断崖、冲沟、植物少的山坡地方搜索，所谓不毛之地，岩层裸露，容易发现化石。尤其在岩层倾角不大，有大面积风化露头的地方，尤可注意。地层倾角大的岩层，即使露出残体，采掘的难度大，也不易采得完美的化石。
  _2 O7 Q5 m& |% v* s  l* j2 f　　恐龙类化石多与坚硬岩层固结一起，具体的采掘有“断块取骨法”，“套箱法”
" B. e* Y* {! G　　等，非一般地质旅行时所能解决，此处不细述。
! O8 f4 S# ^: `: \6 P1 K5 k5 z　　哺乳类化石最主要的是牙齿，中生代与新生代早期者多见于“红层”中，找寻的方法与爬行类相同，而产于新生代晚期者，多见于半固结或未固结的砂性地层或土状地层中，至于洞穴或岩石裂隙中的堆积物内，也常有发现。由于这些岩层比较松弱，易受风化侵蚀，故在陡崖断壁之处，尤其在雨后放晴之时，多有采获机会。
& }, `( C8 i  w. J4 v　　一旦发现其暴露残体，应在其周围细心地挖去岩石或土状堆积物的碎屑，不使化石受损，如有断裂破坏，注意缝合衔接，尽量使其复原。
& F: o* L# l* T$ b7 [4 {# y　　第四纪的哺乳动物化石多埋藏于洞穴堆积内，应予以特别注意。况且不少有价值的古人类化石也多发现于洞穴堆积物中，如北京猿人便是一例。
　　为了使野外采集化石尽量能获得完整的、关键的部位，我们必须熟悉各类动物骨骼的基本构造，比如从脊椎骨的暴露可以看出头骨的埋藏位置，从头骨的某个部位的暴露可以推测牙齿的埋藏位置等等。这样，发掘之时，胸有成竹，便可得心应手了。
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遗物和遗迹化石，这类化石的主要作用在于深入了解动植物的生态特点，了解古地理、古环境面貌。所以，在地质旅行的路途上，接触到沉积岩层之时，除了采集化石标本外，遗物和遗迹标本也不能忽视。现将几种常见的此类化石简述如下，在旅途中可以引起必要的注意。
7 \1 L! H! w$ |  I　　第一类是人类活动的遗迹，主要是石器、骨器、火烧的兽骨、灰烬、烧土等。
6 \$ ^' I% P6 e: p. H　　如何识别早期人类使用的石器（旧石器）十分重要，因为它的外形非常接近于天然的石头碎片，其最重要的特点在于石器的表面留有人类加工的痕迹，器形有一定形状，便于手握使用，或作砍砸、或作刮削、或作割裂等。既然是石器，一旦发现，总不可能是孤零零的单个存在，而是众多的堆积在一起。由于石器的埋藏地多少总与古人类活动有关，因此，还应联系起来考虑。此外，还应注意石器埋藏地的地质环境，比如中国猿人洞中曾发现数以千计的以石英为原料的小型尖状石器、刮削石器等，而周围尽是石灰岩，显然石英原料是由猿人有意识地从外地搬来、在洞穴内加工制作而遗留下来的。
　　恐龙蛋一旦被发现，不要忙于发掘，它往往是成窝埋藏的，而且各窝之间有一定的间距。例如山东莱阳的短圆蛋，每窝之间的距离约为2 米；广东南雄的大型椭圆形蛋每窝之间距离有7 ～8 米。从恐龙蛋的分布密度可以获悉恐龙下蛋的习惯，甚至可以推测其类别。
　　每窝内的蛋的排列方式亦应注意，如有呈放射状的重叠排列，各层之间有土掩盖，可见恐龙生下一层蛋后，盖上薄土再生第二层蛋，南雄的恐龙蛋窝就有此特点。
# s. s; T) e9 B5 s: y　　但也有无规则的散乱恐龙蛋，与现代龟鳖类相似，这肯定是不同种类的恐龙了。
1 _8 W1 Y- L+ ~, R/ {% y　　野外即使找不到完整的恐龙蛋，碎片也不宜遗弃，因为通过蛋壳的显微结构也能辨识不同的种类。
' o. n, o7 F: G7 g　　足迹化石是动物的历史脚印，往往是化石的珍品，虽然它难以鉴定动物的属种名称，但可了解其归属的大类。更有意思的是，从足迹的真实形象、保留的密度，了解动物是群居还是独处的习性；从足迹分布的规律，了解动物是漫步、奔跑、跳跃等行动的习性。从不同足迹的保存情况，可了解其生存竞争、弱肉强食的情况，如此等等，都是很有价值的资料。
$ g3 W4 N" R' G% B8 S  V3 f5 E　　足迹化石以恐龙类最为常见，如我国的山西大同，四川广元、宜宾，山东莱阳，辽宁朝阳均有发现。
& ^1 m0 w2 F  z/ y/ n- g* L% v　　特殊的足迹化石，具有特殊的科学价值。例如1970年在土耳其德密尔帕鲁附近建造水坝时，发现印入火山灰中的人的足迹，测定其火山灰的同位素年龄，为距今25万年，从而确定此人足迹为尼安特德人所遗留。又如1978年2 月24日著名的古人类学家玛丽·利基夫人在华盛顿宣布，英国科学家A.黑尔在坦桑尼亚北部的莱托里尔一层灰黄色的中粒砂岩上面发现350 万年前的人类的足迹，伴存者尚有象、犀、羚羊，食肉类和鸟类的足迹。他提到这样的人的足迹有六个印痕，其特征是比现代人短而宽，脚弓不大发育，大拇趾像人那样指向前方，和直立行走的人的足迹是极相似的。可惜没有找到更有价值的早期人类化石的遗骸，不过，从其绝对地质年代来看，也许这是世界上最早出现的人类化石呢！还有一个很有趣味的例子，1972年澳大利亚科学家在维多利亚州东部一条河边上发现被1971年的大洪水冲刷出来的砂岩中保存着70个足迹化石，经研究，这些足迹化石应属于305000万年前（晚泥盆世）
4 k8 P- m; i% G, V) {3 Y7 S  o/ y　　最古老的两栖类——同鱼石螈（图4.32）有联系的足迹化石。古脊椎动物学家分析了这些化石以后认为：该动物的体长约有1 米，后足为5 趾，前足至少有3 趾，均有蹼。今后有可能在这里找到第一代从水域登上陆地的四足动物。
　　粪便化石（图4.33）也是一项重要的化石，但极稀少。从粪化石的形态可以了解动物消化道末端的结构和它的食性，也可间接了解动物生存时的周围环境。例如螺旋纹的粪化石可能是鱼类的，螺旋的程度由高到低，一般是板鳃类→肺鱼类→软骨硬鳞鱼类。
: j3 ]% t4 O* C: p9 V6 t& @　　另外，分析粪化石中所含食物的残渣——骨碴、鳞片、甲壳、牙齿、介壳及植物等，可以直接了解古动物的食性及其共生生物的关系。特别是粪化石中的孢粉材料，可以恢复当时的景观面貌。
' `. _0 H  K+ X5 S) M　　我国境内曾发现过不少粪化石，如贵州桐梓白垩系、陕北三叠系和侏罗系，陕西延安以西安定组中成层的鱼粪化石。山西武乡张村北沟一带泥质砂岩中曾见爬行动物的小型粪化石。其他如山西平陆、武乡、榆社，广西柳城，湖南永顺和河北阳原泥河湾等地均找到过哺乳动物的粪化石。其中以北京猿人洞穴中的鬣狗粪化石为数最多，保存最好而闻名。
! e5 _$ @& J( C; S" K6 B　　无脊椎动物的遗迹化石，这是近年来引为广泛注意的化石，是动物以它的重量、活动作用于沉积物而形成的。其方式有向下的印、压；向侧向下的挖、掘；向内向外的钩、扒；向前向后的移、退；还有吞食和填充。而在地层中造成的后果有足迹、腹迹、尾迹、移迹留存在层面上；在沉积层层内则有窟穴、钻孔和管道。
  i5 S3 |) C: ~) X: R4 m　　此类化石形成以后，除了外力的消毁荡平以外，都是原地保存的，不存在搬运或迁移问题。所以，必须反映沉积物是在宁静环境中形成，如有浊流冲刷，则无法保存此类遗迹化石。
　　当我们在野外遇到此类化石时，应该注意以下几个问题：①一个动物，可以产生不止一个的踪迹，在条件许可时，一个动物甚至可以产生一片地区的全数踪迹。
7 w& H+ R- K0 h. u　　②一个动物可以制造出一种以上的生活踪迹，即一个动物，既有栖息，又有移动；既有啮食，又有排泄；既有打洞，又有穿窟、觅食、回游。其活动留下的踪迹是各种各样的，即所谓“一物多态”。③踪迹化石可以由同种的多个动物，集体活动所造成。如交叉轨道、分枝窟穴、密集的管道均可能由群体合作制造的。此类化石最为普遍，反映了生物的繁盛、忙碌和喜好群居。④不同种类的动物由于生活方式的相同，或相似的体态可以造成类同的遗迹，如蠕虫的遗迹化石，或蠕虫与某些腹足类的类同遗迹化石；腹足类与双壳类亦有类同遗迹化石；甲壳类和无铰腕足类有类似的窟穴，即所谓“异物同态”。
% ?  V' f3 g* P! G' U$ U  N! K　　目前，研究无脊椎动物的遗迹化石的最困难问题是——追寻它的主人是谁？这里，有若干尚在探讨的专门研究的方法，此处不作细述。当然，这些观察，不能脱离同层位，甚至同层面上留下的动物化石的种类，配合现代生物的活动印迹而进行

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七、标本的采集与整理
5 ~$ b& d6 [0 {1 z, n* h　　观察剖面，作信手剖面以后，就要将有意义的标本顺便采集，带回可作进一步研究。这些标本，基本上包括两类：一是岩石标本，一是化石标本。
" P) X. ~3 g) d. ~. j" h　　岩石标本，选择有代表性的岩层露头采集，凡颜色、成分、结构、构造都能看得清楚的，比较新鲜的标本均可供选择。正规地质标本的大小有一定规格，通常是3厘米×6厘米×9 厘米，相当大。不过地质旅行时采集的标本可以不在此限，灵活掌握，可大可小，根据需要而定。如项目较多，比如除肉眼观察外，尚需分析、磨片之用，则宜大宜多，增加采集量。
  O5 u9 q5 X9 @* Z, Y　　如果为了说明某种特殊的地质现象，如波痕、交错层理、断层擦痕、小型褶皱之类，则显然需要采集较大的标本，以能说明问题为准。
5 o* `7 l; y/ {5 Z4 M, t　　矿化或矿物标本，也不一定按规格采集，而是选择能说明问题，表示矿化与矿物特征者。不过，既然是地质旅行，不是普查、勘探，这类标本只要少量采集，足以说明某种矿产有存在的可能就行了。
0 L" h9 w8 ?2 |1 X　　化石标本，这是野外采集时比较复杂的一类标本，根据化石所属门类的不同，采集的要求也不一样。
/ a) Z: P5 F2 d% S( A. n0 `0 w　　微体化石，如蜒、介形虫、轮藻、层孔虫、苔藓虫之类，容易采到完整的，一旦如有发现，也都是集群性保存的。因此，采集时要求选择密集程度高、大量集中的块体标本，以便带回室内加工（磨片、挑样）处理时可以找到理想的整体化石。
　　珊瑚类标本个体较大，多以集群性方式保存在石灰岩之内，除若干体型较大的单体珊瑚能在风化剥落的露头上找到以外，其他的复体珊瑚应选择化石密集、能看到不同方向切面、特征保存清楚者，以便磨制薄片时可以获得理想的标本。
( ^6 G4 R7 f8 e& g# c　　腕足动物标本，多保存在石灰质或砂泥质岩层中，最好是选择化石密集、岩石风化并开始剥落下来的地方挖掘，那里往往可获完整的“立体”标本。特别是层面与山坡倾斜方向一致的风化面上，更易寻找到所企求的佳品。
; z! q* r7 E% v6 z% ?　　为了进一步研究腕足动物壳体的内部构造，我们也要注意采集内膜或通过切片后能见到内部构造的标本。为了研究各种定向部位的特征，凡不同方向保存的印模标本也都应注意收集，除作正型标本外，作辅助观察也是十分需要的。
　　软体动物壳体化石标本，其要求基本上与腕足动物相似，不再赘述。
　　三叶虫及其他甲壳类化石标本，欲采获“立体标本”是极困难的。当然，采获连头带尾的整体标本也很不容易，况且三叶虫化石多是头、胸、尾部分开保存的，这时候，应该注意采集头部及尾部标本，因为化石的主要特征就集中在这里，遇有完整的胸部标本，当然也不能放弃。
0 O: r6 Z0 S# J( A% Y- q' n/ g7 \　　昆虫化石，重点是翅膀标本，应择其脉翅清楚者采之，因为鉴定特征时主要是靠它。
  c0 _0 T- p& C' P5 V) s　　特殊的牙形刺标本，除少数用放大镜能看到的按一般微体化石标本的要求采集外，相当多的牙形刺是无法用肉眼观察的，于是只好试探性地选择关键层位采取几块，带回经室内处理以后，发现有化石存在时，再根据要求进行系统采集，然而这已不是地质旅行的任务了。
' M2 c4 {7 @3 X9 ~* \　　植物化石的最重要部位是叶片化石，尤其是高等植物，因此采集时选择叶缘完整、叶脉清晰的标本带回。采掘必须顺层面细心劈裂，切忌垂直或斜交层面硬挖，这样做，会使完整的叶部化石割裂得不成样子。植物叶片化石多保存在泥岩或页岩中，此类岩石受水湿润以后极为柔软易碎，所以采掘时竭宜选择地势高、干燥、岩性稍硬的部位发掘。有时，采出的标本极精美，但因岩性软弱不宜包装运输，于是要用盒子盛装，避免损坏。
# s  b2 o$ n3 ]8 y　　蕨类植物化石的石松和芦木之类，茎部乃至根部的特征均极重要，采集时应予注意。
　　至于植物化石中的孢子和花粉，在若干未见“大化石”的“哑层”中极为重要，当然是采集的对象。可是野外无法用肉眼观察，于是只好选择一些富含有机质的层位，挖取岩石标本带回室内处理以后再看，如有发现，下一步再作道理了。
　　脊椎动物化石，最重要的是头骨化石，所以在地质旅行过程中发现有脊椎动物出露时，应千方百计去寻觅头骨化石，发掘时要特别细心，不致损坏。哺乳类的牙齿化石又是头骨化石中的最重要部位，更宜谨慎发掘。
; l) N' n, e* w8 `) G' X7 r7 P　　最理想的脊椎动物化石莫过于完整的骨架。一般地质旅行时，来去匆匆，不可能久留发掘。不过，当现场观察研究以后，如能判断有希望挖到完整的骨架时，就应详细记录、素描或摄影，以待来日再进一步工作，并尽可能向有关方面或当地群众提出保护要求，采取保护措施。例如四川的马门溪龙（目前我国第二大的恐龙化石），早在抗日战争时期即已发现其“苗头”，直到解放以后，花了三年时间才将其整体挖掘出来。
　　话得说回来，在地质旅行时采集化石，不可能要求像专题研究那样把发现的化石尽量采集，以至“扫光”。实际上，重点应放在如何善于发现化石方面，能采到若干关键性的能解决地质问题的化石也就足够了。所以，要求参加地质旅行的人能像高明的新闻记者一样，有一双善于观察的“慧眼”和一双善于做记录的“能手”，随时随地捕捉到化石的“踪影”，待来日再行挖掘也未尝不可。
: C, N; O3 w& u+ i6 Y　　这里，就有个“群众路线”问题，即要向群众做科普工作，宣传化石的基本知识，发动群众一起找寻化石，获悉化石产地等等。许多地质古生物工作者在这方面曾经尝到过许多“甜头”，经历过有趣的遭遇。总之，这是一条成功的经验，值得推广。
　　至于采得化石以后，必须写好标签，用棉花垫上化石。包装运输之类是人们都熟悉的，这里不必烦琐，恕我从略了。

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八、研究有用矿产的层位
　　不少有用矿产是以地展形式出露于剖面上，因此在野外地质旅行穿越剖面时竭宜注意。常见的有以下几类：①石灰岩。作为工业原料用的石灰岩，要求成分纯净，含氧化钙的量较高。因此，具有开采价值的石灰岩一般均呈灰白色或稍带微红色，具微晶结构，层厚且延伸稳定。例如华南与长江流域一带所见的中、上石炭统的石灰岩就可作为水泥、化工原料的上品，具有很高的经济价值。不过，作水泥原料的，略带一些泥质的石灰岩，呈灰色者也可用。
  d) x( R8 ~' y* q; _　　②白云岩。大量的用于冶金炼钢工业。要求质地纯净，含碳酸钙镁的量较高，层厚而分布稳定。如华南及长江流域震旦纪晚期的白云岩，宁镇山脉地区寒武纪的白云岩均是目前开采的白云石矿。
　　③石英砂岩。为玻璃工业的重要原料，有些亦可作耐火材料之用。要求二氧化硅的含量较高，杂质很少，即其他矿物含量甚少，颜色纯白，有一定厚度，延伸稳定。如华北地区一些晚元古代的石英砂岩层，华南及长江流域晚泥盆世的石英砂岩层均有开采价值。
9 r' W# E) D3 [! g; ]; {　　④铝土页岩。为含三氧化二铝成分较高的页岩，作为耐火材料、陶瓷原料之用，如含量特高者，则可作为铝土矿开采。通常呈红褐色、红色、暗灰色、绿灰色等，手摸有滑腻感。最常见的铝土页岩与煤系地层有密切关系，或者与富含植物化石的地层有关。如华北石炭纪和二叠纪的煤系地层中即富产铝土页岩，故煤矿附近均有名瓷出产，如唐山、淄博均有瓷器问世，并闻名海外。
  G4 N% ?  n' X! [0 b; U0 o6 M0 q7 R　　⑤煤层。在野外自然露头上很少看到巨厚的煤层，这是由于煤层极易风化剥蚀的缘故，所以常见的只是一些“煤线”，我们在野外旅行或踏勘时要注意这样的有希望找到煤层的“蛛丝马迹”，适当追索它的延伸方向，是否比较稳定，结合当地的地质构造特点，判断其有无经济价值。
( _7 h2 h/ m6 X! U+ Y8 g　　⑥油气层。在自然界露头上是很难见到出露油气的地层，而能见到的多是含有沥青质的岩层，如臭灰岩、油页岩之类，有时也能在裂隙间看到一些渗透出来的油迹，用纤维吸油，甚至可燃。又一种情况，裂隙间充填“沥青脉”，可闻沥青气味。
　　这些，都不能算找到油气层，只能算发现“油苗”。真正的含油气的岩层，均深埋于地下，需要运用构造地质原理去勘探。只不过，“油苗”为我们提供了有希望的油气层的根据。
　　⑦盐类地层。即含有食盐、钾盐、硫酸钠和苏打等的地层。在天然露头上常以盐霜、溶蚀洞穴，盐碱土之类出现为标志，如附近有水洼地，则水溶液中含有某种盐类，会发出异常的气味，根据这些迹象再作地质特征的观察。
　　⑧铁矿层。暴露于地表的铁矿层，因风化剥蚀而成为铁矿石碎块、碎屑，或经氧化以后而成为褐铁矿的团块、赤色的土层，可作为找矿的标志。如遇磁铁矿，则有磁性异常反应，可进一步追寻。
　　⑨含铜砂岩或含铜页岩。它们多见于杂色的碎屑沉积岩系中，常在红色岩层间显示出浅绿色、灰绿色或灰色的岩层。甚至在局部地段出现翠绿色、深蓝色的如孔雀石、铜蓝等矿物。个别情况还可见自然铜胶结的砾岩。
　　⑩锰矿层。沉积的锰矿层多见于铁质岩石、硅质岩石和碳酸盐类岩石间。它们的风化露头，尤其在潮湿而温暖的气候条件下，锰会形成大量薄膜状和结核状的聚集体。在强烈氧化情况下，则形成碳酸盐和硅酸盐的氧化物——锰帽。锰帽为黑色，常为粉末状，易污手，所以在地质旅行时极易识别此类含矿层。
　　⑾磷矿层。地层中最主要的含磷岩层是浅海相的磷块岩，往往含在石灰岩、钙质砂岩、燧石、燧石质泥岩内，有时则形成结核状、胶膜状而出现。野外的鉴定方法极为简便，先滴一点硝酸，然后再滴一点钼酸铵，出现黄色（磷酸铵）粉末状溶液者即显现磷灰石存在，色浓者示含磷量高。磷矿是制造农业肥料的主要原料，地质旅行时应十分注意。我国西南地区及中南、华东各地寒武纪早期，震旦纪及早二叠纪地层中均有发现，前者规模极大。这些磷矿层的附近，往往出现密集的小壳动物群，特别是软舌螺类化石最多，它们就成为找矿的标志。
　　⑿硅藻土层。主要由化石硅藻组成，硅藻壳的主要成分是蛋白石。岩层呈白色、浅黄色，质轻而软，孔隙度大，吸收性强，具薄层理。硅藻土在制糖、食品、石油工业中作漂白剂之用，还可作绝热、隔音材料。我国的硅藻土矿多见于第三纪及第四纪的湖泊相地层中，如吉林延边、山东临朐等地均有出产。

沈烈骏

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52化石

终于完了........
沈烈骏 发表于 2010-4-11 23:18

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52化石

第五章  火成岩区的地质旅行
　　一、岩浆和岩浆作用的基本概念
　　在地壳表面出露的岩石中，除了沉积岩占据最大的面积以外，火成岩要数得上第二位了。因此，在地质旅行中仍有较多的机会跟火成岩打交道，对它们的容貌、内在特征，以及与人类生活的关系诸方面，不能不做一些基本了解，特别是许多重要的金属矿产资源还是火成岩的“亲家”呢！
　　什么是火成岩？可以用一句最简单而明确的话语概括——火成岩是地下的岩浆或火山喷溢的熔岩冷凝结晶而成的岩石。
. B9 D4 R: [- I3 O% J+ C　　那么，什么是岩浆呢？地质学家研究大量资料以后认为：岩浆是自然形成于地球深处一种炽热的、黏度较大的硅酸盐质的熔融体。只有极少数情况，出现过碳酸盐质的熔融体。例如本世纪60年代初，曾在坦桑尼亚奥多依尼伦盖火山口发现了喷出的具有碳酸盐成分的岩浆；在智利，还见到过喷溢出铁流的火山。
' s) l8 U$ V; u- y" P　　当地壳一旦有所变动，产生一些破裂时，这些位于地壳深处的岩浆熔融体就沿着裂缝上升，在地壳的某个地段冷凝并结晶为岩石，如在深部成岩，称为深成岩；如在地壳的浅部成岩，则称为浅成岩。深成岩和浅成岩合称为侵入岩。如果岩浆继续沿着裂隙上升，顺火山通道而喷溢出地面，冷凝而成为岩石，则称为喷出岩。而实际上，岩浆在地下深处有自行物质分异作用，也就是说，一般情况下，重的、难熔的组分留在深部；而轻的、易熔的组分则迁移到地球的外层来。前者是侵入岩，后者就是喷出岩（图5.1 ）。
, t2 H+ B: \. k, F0 E2 P) s　　我们把岩浆的分异、运移、喷溢、冷凝等全过程概括起来，可将其称为岩浆活动或岩浆作用。一部分岩浆活动只将岩浆侵入到地壳中而未暴露出来（现在看到的是经过后来的风化剥蚀作用而暴露出来的）的，叫做岩浆的侵入作用；而另一部分的岩浆活动喷出于地表，则称火山作用，或喷出作用。岩浆的侵入作用在地下进行，人们无法直接观察；而火山作用，是人们能直接看到的地质现象（图5.2 ）。对于火山喷发，许多史书上也都有详细的记载，例如意大利的维苏威火山，于公元79年爆发，使庞贝和赫古拉农姆两座城镇被埋没于火山灰之下。美国圣海伦斯火山，休眠了123 年以后，于1980年3 月27日连续大爆发，喷出的火山灰达40多亿吨。我国黑龙江的五大连池火山群，于1719、1720年喷发，熔岩流溢地面。由火山喷发物堆成现今的高达516 米的老黑山和高达393 米的火烧山，同时形成五个堰塞湖。
　　当我们了解岩浆和岩浆作用的基本概念以后，应该进一步认识由这种作用而产生的火成岩了。关于火成岩的具体名称，迄今已达1000余种，而实际上，叫出1000余种的名称是很困难的，也没有这个必要。通常在野外地质旅行时，只能把这千余种的名称归纳为几大类，然后掌握若干类就可以了。
　　怎样归纳呢？其基本条件，无非是考虑岩石中所含的矿物成分、化学成分、结构和构造、产出的形式等几个方面。其中最关键的指标是岩石中二氧化硅的含量、长石的性质及其含量。可分为五大类：①超基性岩。二氧化硅的含量小于45％，几乎全由铁镁矿物组成，硅铝矿物含量极少。如橄榄岩。
　　②基性岩。二氧化硅的含量为45％～52％，主要由铁镁矿物和基性斜长石组成。
　　如玄武岩。
　　③中性岩。二氧化硅的含量为52％～65％，主要由中性斜长石或碱性长石与铁镁矿物组成。如闪长岩、安山岩、粗面岩。
7 |. q. _( Y3 k: I2 l5 I* P, |9 ]　　④酸性岩。二氧化硅的含量大于65％，由石英、长石和铁镁矿物组成。如花岗岩、流纹岩。
　　⑤碱性岩。含碱金属很高（K{2}O{2}，Na{2}O）和一定数量的副长石和碱性深色矿物。如霓霞岩、霞石正长岩。

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　二、火成岩的结构与构造
( U. b! C! q# h　　火成岩的名称，固然与其所含的矿物成分、化学成分有密切的关系，但了解这些物质组分的形态面貌也十分重要，后者用专门术语来说就是岩石的结构和构造。
' Y" g. ~0 q) h　　火成岩命名时的另一基本原则，就要考虑它的结构和构造。这是因为同样的矿物成分、化学成分的岩浆，当其沿裂隙上升到某一部位时，冷凝后表现出来的结构和构造也是不同的，这样，岩石的名称也就自然有差别了。例如在酸性岩类中，正长石、斜长石、石英等基本矿物形成晶体时，呈粒状结构，就称为花岗岩；而当其喷溢出地面，虽然其物质组分相同，但颗粒结构不清楚，有时还出现流动的带状构造，这样，就不能称做花岗岩，而叫流纹岩了。
; ?& [. B2 a1 \; U8 x2 A& \- F　　由此可见，火成岩的野外定名，不可不注意其结构和构造。
4 v+ c- Q2 I7 V3 `1 O　　什么是岩石的结构？简单地说，是指岩石物质组分的结晶程度、颗粒大小、形态特征以及它们之间的相互关系等。
. P% t+ h: J& a5 b+ _( z　　什么是火成岩的构造？是指组成岩石的各部分（集合体）在形成岩石时，在排列充填其空间方式上所构成的岩石特点；或者也可以说，是集合体的排列、配置与充填方式的关系。
# u8 |1 b8 v' b: [1 F　　具体地怎样认识火成岩的结构与构造呢，现分别予以阐述，先谈结构，主要应从以下几方面去认识。
　　①岩石的结晶程度。我们把岩石中的矿物形成晶体的，称为结晶物质，简称晶质；把另一种未能形成晶体的物质，称为玻璃质，简称非晶质。所谓岩石的结晶程度，即指晶质与非晶质之间的比例关系。
+ L& u- h: S+ T" {, `* I　　此种比例关系，大体分为三大类：全晶质结构——岩石中的矿物，全部都形成晶体，例如花岗石。
　　玻璃质结构——岩石中的矿物全部都是非晶质的，跟玻璃十分相似，主要见于某些火山喷出岩，如黑耀岩。
% Z+ |2 K  o$ u; ?6 V! o# ^( G9 @　　半晶质结构——岩石中既有矿物晶体，又有玻璃物质，火山喷出岩类颇为常见，如流纹岩、安山岩、玄武岩等。
, M+ Z8 @2 u* Z% x8 x: {　　②矿物颗粒的形状。这是由于矿物的习性和结晶空间约束的变化，使晶体形成不同形态的颗粒。这些颗粒的形状有：粒状（如石英），柱状（如角闪石及辉石），板状（如长石），片状（如云母和绿泥石），针状（如金红石），纤维状（如蛇纹石）。放射状，这是纤维状和针柱状的矿物作放射状排列而成（如电气石和磷灰石）。
  U# A; d+ g: q8 S　　③矿物颗粒的大小。指肉眼能分辨得出来的显晶质颗粒的体积而言，按其直径分为：粗粒＞5 毫米　中粒5 ～1 毫米细粒1 ～0.1 毫米　微粒＜0.1 毫米如果矿物晶体的颗粒更细小，肉眼难以分辨，需要放在显微镜下才能看得清楚的，则称为隐晶质。如果比隐晶质更小，一般显微镜底下也难以辨认的，即见不到晶体形状的，则称为非晶质。
8 a- i5 X$ a2 R5 X　　在野外观察矿物结晶颗粒的大小，隐晶质和非晶质均无实际意义，只有显晶质才有用处。这样，为方便我们描述火成岩特征起见，把显晶质矿物的大小归纳为三种情况，即三种颗粒结构类型：等粒结构——同种矿物颗粒的大小大致相等，多见于侵入岩类。
　　不等粒结构——同种矿物颗粒的大小不等，多见于侵入体的边缘及浅成侵入岩类。
' `3 o+ K5 ?) V1 ]' u2 `  c+ {  P　　斑状或似斑状结构——岩石中的矿物颗粒很清楚地分为两大群类，大晶体明显可见，小晶体十分微小，但细心观察也能见到（岩石学称之为基质），因此，晶粒在基质的衬托之下，呈现出斑状结构，多见于浅成侵入体或喷出岩类中。
+ c4 z  k6 I0 D0 f3 @　　④矿物彼此之间的相互关系。这是一种比较特殊的结构，如在某些火成岩中，它表现为矿物晶体彼此之间的镶嵌关系，于是这种结构反映出由交错穿插而形成的各种花纹图像：或作条纹、或作蠕虫状、或作环带状、或作卷曲状，百态千姿，十分绚丽。
/ y/ R# D- b& }5 n: Z7 b　　现在，让我们来认识火成岩的构造，比较常见的构造类型有以下几种。
0 |6 L) u- @. W  _　　①块状构造。这是由于岩石中的矿物组分均匀分布所造成的一种构造，十分普通，侵入岩与喷出岩类中均有所见。
+ e: l3 ]$ o1 l' V　　②斑状构造。这是一种非均一的构造，由于岩石中的矿物组分在结构上或成分上均有差异而形成，特别在颜色和颗粒大小方面极不一致，于是呈现出斑驳陆离的面貌。
& |. s3 G1 U) F& [　　③带状构造。形成此种构造的原因与斑状构造相同，故本质上应归于斑状构造，只是其斑驳的色调具有定向性的条带而已。
　　④球状构造。这是一些矿物围绕着某些中心，呈同心状分布而形成一种球体状的构造，最多的见于一些花岗岩类岩石中。
　　⑤气孔和杏仁状构造。此种构造常见于火山喷出岩中（图5.3 ），当岩浆沿地壳裂隙喷溢于地表，在流动冷凝过程中，所含的挥发物质向外逸散，留下空洞，有圆形、椭圆形及其他不规则的形状，这样，此类喷出岩就具有气孔状构造了。假如气孔特多，占总体积的90％以上者，岩石很轻，能在水面浮动，称为浮岩。有人放置于金鱼缸内，充作观赏之用；如浮岩产量较多，可开采作高层建筑的石材之用。
5 V$ m  Y8 W: @1 r5 S( b　　当气孔构造被后来的其他矿物（如沸石、方解石）充填，在暗色岩体上显示出白色或其他浅色的斑体，形似杏仁，故称杏仁状构造，玄武岩类、安山岩类岩石中常有所见。
' v) r+ L% ?" o1 l  ?1 i　　⑥晶洞构造。侵入于地壳上部的岩浆，停留在某处冷凝过程中，岩体的内部有时会留下空隙，在此空洞周围的洞壁上发育了密集的某些矿物（最多的是石英）的晶体，形态多姿，精美绚丽，称为晶洞构造（图5.4 ）。
　　⑦枕状构造。基性熔岩有时在水下的火山通道喷溢出来，骤然遇到低温，加速冷凝，在熔岩体的表层先呈半固结状，而其内部仍高温流动，在流动受阻的情况下出现了扁球状、扁椭球状的枕状构造。如四川峨眉山二叠纪时曾发生海底火山喷发，玄武岩层形成许多枕状构造，若万千睡枕，成堆垒叠，蔚为奇观。
* x0 }6 x2 Q8 P$ \' F/ P( z) g7 k　　⑧流纹状构造。多见于火山喷出岩（图5.5 ）。当岩浆流溢于地表，由于其中的矿物具有色调的差异性，在流动过程中，造成条带状构造，有如行云流水，或如飘带飞舞，形成逗人喜爱的花纹，最典型的莫如流纹岩中所见者。如杭州西湖宝椒山所见。
; p2 h9 M) n$ M% m& p4 I　　⑨柱状节理。当火成岩形成时，由于热量的散逸，熔融体逐渐冷凝收缩，岩石就按一定的方向发生自然破裂，就形成节理，把整体的岩石分割成无数多边形的柱体，如玄武岩常以垂直的六边形或多边形的柱状节理发育为特征；也有成圆弧状的节理，如辉绿岩常具球形节理，沿节理面风化剥落以后，使辉绿岩在野外露头上呈现为一个个好似排列起来的石球（图5.6 ）。还有如花岗岩常呈三个方向的节理发育，当其风化以后，形成“万笏朝天”奇观，如苏州天平山所见。
7 U/ p; K5 Y: D, h: q( x　　火山岩地区由于柱状节理特别发育，满山柱体林立，构成奇特的景色，往往能招徕大批游客前来寻奇探胜，成为著名的游览胜地。如苏格兰的“神仙台阶”、浙江临海桃渚镇海滨（当地称珊瑚石）、江苏六合桂子山的“火山石柱林”，都十分壮观。
% i! B1 x' H  V6 [( |* u　　三、火成岩的产状
　　上面所谈的火成岩的结构与构造，基本上是用肉眼在一块手标本上，或者在一米见方的野外露头上就能观察到的岩石特征，可以说是一项“微观”考察吧！现在要谈的，是在比较大的范围内考察，也可说是一项“宏观”项目吧！这就是火成岩的产状。
　　所谓火成岩的产状，是指火成岩体在地壳中产出（存在）的状态，具体地说，就是野外所看到的整个岩体的模样。当然，这也是在火成岩发育地区旅行时所必须了解的内容。
8 G5 ]7 w4 W0 ~5 Q9 o: }. b　　火成岩体产状的具体内容，包括岩体的大小、形状及其与围岩之间的关系，这是由构造环境的特点所决定的。所以当我们对火成岩体的产状有所了解以后，对火成岩的成因、形成的条件等方面也就有所认识了。
( X$ l  X$ h* V4 i; C　　先谈火山岩的产状，它的特点与火山的喷发方式有密切的关系。
　　如果是中心式的喷发，则形成许多锥形的火山岩堆积，组成古火山群，例如山西大同所见到的第四纪火山群就属于此种类型（图5.7 ）。如果是沿着地壳的断裂带分布的火山岩，或者说是由裂隙式的火山喷发而形成的，则出现线状分布的火山群，如南京地区所见到的第三纪火山群。
　　各地火山岩组成的物质也有所不同，有的以熔岩为主，有的则以火山碎屑为主。
7 K8 ^9 q% y. r) u4 B# \　　如以现代的活火山为例，勘察加汝帕华火山和夏威夷的基拉韦亚火山以熔岩为主，喷溢之时，犹如河流奔泻，或如飞瀑高悬（图5.8 ）。以火山碎屑物为主者系爆炸式火山喷发而来，火山灰数量极大。有的则两者兼备，此种类型倒是比较普遍的。
　　至于侵入岩的产状，情况远比火山喷出岩复杂，因而形式也较多样，就野外所见者，基本上有以下各类。
+ y) t. z' ~8 l　　①岩基。这是一种规模巨大的岩体，其面积可达60平方千米以上，其周围还有若干小岩体。当我们在这样的岩基所在地作地质旅行时，往往整天，甚至几天穿越其剖面尚未能抵达边界。岩基多由花岗岩组成，其地形外貌，或作高山峻岭，或作丘陵缓岗，逶迤起伏，连绵不绝。如我国南岭地区不少中生代的花岗岩即构成岩基，在普通小比例尺的地质图上看到的一块块标注红色的符号者，多为岩基所在地。
　　②岩株。这是一类规模中等的岩体，其面积在60平方千米以内，周围没有什么零散的小岩体，与其他围岩的接触边界，相当陡直。
　　③岩墙或岩脉。这是一类小型的侵入体，其长度自几米至几千米，宽度自几厘米至几百米。在野外视野范围内基本上看得清楚。它的存在形式有几种，或为围岩（沉积岩、火成岩或变质岩均有）发生断裂，岩浆顺裂隙侵入而成；或由另一岩体的支脉侵入而成。有的是孤单的一条岩墙，有的是多条的交错岩墙组合而成。如果遇到岩墙本身的岩石比其围岩坚硬，则在风化露头上往往构成一道延伸挺直、俨如城墙屹立、气势非凡的景色；如果岩墙本身的岩石较之围岩软弱，则往往侵蚀为一条沟壑；若岩墙与围岩的风化程度相似，无分高低时，地形特点不显，则凭其岩石性质相异而辨识之。
　　岩墙是很普通的侵入体，一般地质旅行途中颇易见到。
) ?1 U& v  f$ k8 ^2 ^; p$ w" K4 Y　　④岩床。这是一种沿着地层层面入侵的侵入体，往往夹在上下两个沉积岩（或火山岩、变质岩）层之间，具有一定厚度，延伸较为稳定，一般多由基性岩组成。
　　岩床的规模不大，一般在数十至数百米的露头上就能见到，但也有数千米者。
- o% L. s, w9 v8 D3 T9 g　　⑤岩盖。其基本形态与岩床相同，只是其中心部位厚度较周围为大。
　　⑥岩盆。其基本形态亦与岩床相同，只是其中心部位下凹，呈盆的形状。
$ i7 M8 R: E( _" u8 m7 ?　　我们在地质旅行时，为什么要注意侵入岩的岩体形态呢？这是因为许多矿床同这些岩体在时间上、空间上以及成因类型方面都有密切的联系。比如说，有的矿床分布在岩体内部，有的则分布在岩体与围岩相邻的接触带上，有的却分布到远离岩体的围岩中去了。究其原因，这种种分布规律，与岩体的产状、成分、内部构造、围岩性质以及与围岩之间的接触关系均有一定联系。通过华南地区各种花岗岩体的研究表明，钨、锡、钼、铍等矿床往往与各岩体的较晚期形成的小岩株有关。吉林某地的铜镍硫化矿床与基性至超基性岩盆有关，而且矿体位于盆底部位。由此可见，研究岩体的特点有助于指导矿产的找寻。

52化石

四、学会野外鉴定火成岩
: m7 [. f2 `+ T6 @9 ^4 b& a2 A+ Y5 ~　　学会用肉眼或借助于放大镜来鉴定火成岩，是野外地质旅行的基本功之一。特别在填绘地质图、测制剖面图、研究侵入体及其相互穿插关系，观察侵入体与其围岩的关系，以及各种火成岩与成矿的关系等方面，均具有重要意义。
; Y' L# C0 j8 u* E% I( H% Z# N　　学会野外鉴定火成岩，大体上应从以下几项步骤入手。
; a* ?2 d5 A6 ~8 V　　首先观察岩石的颜色、含石英的分量、含铁镁矿物的分量这三项指标，估计遇到的火成岩应归属于哪一个大类。比如淡红色、浅灰色，含石英晶体的颗粒较多，而含铁镁矿物的分量较少的，大体上是属于酸性火成岩。如果岩石呈灰色、灰绿色，铁镁矿物的含量相当明显，而石英晶体的颗粒大为减少，或偶尔可见者，大体应属于中性火成岩。如果岩石的颜色黝黑，并略带橄榄绿，完全看不到石英颗粒，铁镁矿物几乎成为岩石的全部组分，则应属于基性岩类。
$ b! c2 j' ]6 Z2 x) E6 p  ]　　基本上分辨出酸性、中性和基性三大类岩石以后，接着就应该鉴定其具体的名称了。这时候，认识岩石中所含的矿物名称是鉴定的关键，因此，熟悉一下最基本的几种造岩矿物很有必要。
& G9 B$ F0 S" Z5 v. y- r$ q: C　　石英：晶体多为六方柱体及菱面体的聚形，晶面有横纹。颜色多种多样，纯净者无色透明，称之为水晶。常见者有白色、灰色乃至暗灰色。如含锰质，呈紫色；含有机质，呈烟黄色、烟褐色、墨色。玻璃光泽。断口不平，有如贝壳状。硬度7 ，超过铁器，故刀口针尖均难以刻画。
　　正长石：晶体短柱状，常呈粒状或块状。表面可见解理裂缝。颜色多呈肉红色、浅黄色。玻璃光泽。硬度6 ，与铁器相近。
. Y- J0 K- d0 b. Y　　斜长石：板状、板柱状晶体，多为白色、浅灰色，有时为浅绿色、浅红色。常为不规则的粒状。玻璃光泽。硬度6 ～6.5.黑云母：晶体常呈板状、柱状。片状解理发育，极易剥落成薄片，故可用小刀、指甲拨开。具玻璃- 珍珠光泽。硬度低，2～3. 薄片富有弹性。颜色呈黑、褐色。易风化，成为绿泥石。
　　白云母：晶体形状与黑云母相同。片状解理亦发育，极易剥成薄片。玻璃- 珍珠光泽。硬度2 ～3 ，颜色白、浅黄，浅灰、浅绿。不易风化。
　　普通角闪石：晶体常呈柱状，横断面为假六边形，颜色为黑色。绿色、褐色。
9 C3 L8 J8 [- R9 Q! @　　玻璃光泽。有时可见金属光泽。其解理裂缝的交角为60°。硬度5.5 ～6.普通辉石：晶体呈短柱状。其横剖面为假八面形。颜色多为黑色、墨绿色及褐黑色。玻璃光泽。
　　硬度5 ～6.解理裂缝的交角呈90°。
" u( d; r, N$ H6 e0 j8 Z. g　　橄榄石：它的颜色比较特殊，通常呈橄榄绿、黄绿色，有些则呈黑色。有较强的玻璃光泽。断口呈贝壳状。硬度6 ～7 ，因其极易风化，表面常见浅红色的锈斑。
　　它常见于基性及超基性岩类中，成为判断此类岩石的标志性矿物。
" _. @% h/ R# n8 |6 U% f　　石榴石：晶形发育良好，有时也呈颗粒状。能见到菱形的晶面。玻璃光泽较强。
* W, ?4 b' D  d! Y( I7 B　　颜色为红褐色、褐绿色、褐色。硬度为6.5 ～7.5.比重较大。因其形态如石榴子，故名。
0 z' y' f% d. m　　掌握了识别上述最基本的造岩矿物以后，再结合酸性、中性和基性三大类岩石的特征，就可以进一步具体地鉴定各种火成岩的名称了。
　　从岩石的颜色看，花岗岩跟正长岩几乎没有什么差别，都呈肉红色或灰白色。
8 J& o* w9 W/ [0 N. X2 s7 a% P4 u　　而两者的最主要区别在于有无石英——正长岩不含石英，而花岗岩中的石英含量可达20％以上。
　　相当于花岗岩的喷出岩就是流纹岩，多具斑状结构，其斑晶即由石英和长石构成。另外，还具有流纹状构造，少数也具有气孔状构造，这些气孔多呈拉长的顺流纹层延伸的方向。
　　相当于正长岩的喷出岩称为粗面岩，亦具斑状结构，其斑晶由长石、黑云母或角闪石之类构成。
　　花岗岩跟花岗闪长岩也很相似，但花岗闪长岩中的石英含量较花岗岩为少，一般在20％～15％左右；而其中的暗色矿物则显著增加，达10％～15％。另外，花岗闪长岩中多含斜长石，而花岗岩中则含大量的钾长石。
　　典型的闪长岩，色调较深，因所含的暗色矿物较多，一般不少于15％～20％，其中以普通角闪石和黑云母的含量为最多。闪长岩中一般是见不到石英的，有时可见极少量散落的石英晶粒，后者称之为石英闪长岩。
: P1 w( E' g8 @* R9 I4 i. k! i) h　　相当于闪长岩的喷出岩称为安山岩，一般呈红褐色、浅红色或灰绿色。属细粒岩类，具斑状结构，其斑晶多由辉石、角闪石、黑云母等构成，斜长石有时也作板状晶体存在。安山岩具块状或气孔状构造。如气孔被次生的碳酸盐、硅质矿物充填时，则形成杏仁状构造。
　　辉长岩，多呈黑色，灰色或微带红的深灰色。一般为中粗粒结构。灰白色的斜长石和黑色或古铜色的粒状辉石均匀地间杂分布，有时尚有黄绿色的橄榄石和深黑色的磁铁矿颗粒散布其间。辉长岩是基性侵入体中常见的岩类。
9 d8 K# o9 J4 J/ }　　相当于辉长岩的喷出岩称玄武岩，一般是黑色或灰黑色的细粒致密的岩石，风化后常呈暗红色、黑褐色、暗绿色。气孔构造是玄武岩的重要特征，气孔的形状常随熔岩流动的状态而变化。当气孔很多时，组成多孔或熔碴状构造。如气孔被次生的矿物充填，则形成杏仁状构造。玄武岩也常见斑晶，后者多由斜长石、橄榄石、辉石等组成。橄榄石风化以后变为褐红色的伊丁石，故在黑色的底色上显示出棕色的斑点。
: @: h/ V* G/ H; v. `　　超基性的侵入岩就是橄榄岩，一般多呈黑色、暗绿色或黄绿色。主要由橄榄石、金属矿物组成，也夹少量的辉石、角闪石、黑云母等。通常为细粒、粗粒或致密块状结构。
　　以上所述的几种岩石，都是最常见的，在野外凭肉眼就能识别。至于各主要岩类之间的过渡型岩石，则视情况而定，更正确的名称，有待于室内磨制成薄片以后放在显微镜下鉴定。另外不大常见的岩石，此处也毋需赘述。
- s* e' S  S$ E, T8 B0 T9 D　　五、注意火成岩与矿产的关系
　　研究火成岩的主要目的是为了找寻矿产，也就是说，运用“以大见小”的原则，从广泛出露的火成岩中得到某种启示去发现那些为数不多、不易暴露的矿产。所以，当地质旅行遇到火成岩时，应缜密注意矿产出现的可能性。
　　好在不同的矿产往往与一定的岩性有密切关系，所以在认识大类岩石的基础上就可以有意识地注意某些矿种了。兹简单地归纳如下，作为地质旅行时的参考。
　　（1 ）超基性岩石中的矿产。主要有磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、自然铂、金矿等。它们常以不规则的形态充填于早先结晶的橄榄石之间，或包裹在橄榄石、辉石中。当这些矿产形成层状分布时，就有经济价值了。如河南桐柏的铬铁矿成层状发育，宁夏小松山的铬铁矿呈豆状发育。
6 c" B8 f% I9 B* ~, X' T: X& H　　其他如镍钴矿多产于和辉长岩相伴生的富镁超基性岩中。
2 v8 g0 h, z) O$ `$ Y* Q+ D" F　　铂矿主要产于纯橄榄岩中。
' N* N% C, f8 O6 x( e( y　　金刚石产于金伯利岩中，往往在大断裂带上出现。如山东蒙阴，即位于郯庐大断裂带上，产钻石。
　　超基性岩变质以后，常可形成石棉、滑石、蛇纹石、菱镁矿等非金属矿产。
　　（2 ）基性岩石中的矿产。最多的是铜镍硫化矿床，钒钛磁铁矿床，产于岩盆的底部，也有的呈脉状、透镜状分布。某些铜矿则与玄武岩有关，如台湾金瓜石的自然铜矿床即产于玄武岩的气孔中。钴钍矿、玛瑙也有产于玄武岩中。
　　基性岩本身还是良好的铸石原料。例如玄武岩的铸石产品具有耐酸、抗磨、抗压、绝缘性能。
: K# b8 B/ d7 D9 a　　辉长岩可用作精美的建筑石材，俗称深色花岗岩。
7 Q3 |. m0 G5 T: H( b6 c　　（3 ）与中性岩类有关的矿产。最主要的是铜铁矽卡岩型矿床，这是一种当闪长岩跟碳酸盐岩石相接触的时候，在岩石发生接触变质（交代作用）的地方出现的金属矿产。例如湖北大冶的铁矿、铜绿山的铜矿，安徽铜官山的铜矿，河北武安的铁矿，山东莱芜的铁矿等均属此类型。
+ h0 B, U0 ^8 ?% n& X9 O3 j　　闪长岩的抗风化力强，其压力强度为2400千克／厘米2 ，所以又是优质的建筑材料，俗称灰色花岗岩。
　　与安山岩有关的矿床有金银矿。黄铁矿型铜矿、黄铁矿等。安山岩也是耐酸的建筑材料。
; v9 G5 Y0 r3 z" |" L- d　　与正长岩有关的矿产不多，已报道的有矽卡岩型磁铁矿、放射性矿产、陶瓷原料等。与粗面岩有关的矿产亦不多，只有铜、铅、锌等。
" m; k$ t1 u4 \) D　　（4 ）与酸性岩类有关的矿产。与花岗岩有关的矿种相当多，如铁、铜、铅、锌、金、银、钨、铍、汞、锑以及稀土、放射性元素等形成的矿产。这些矿产或伴生于花岗岩中，或在岩体边缘上形成矽卡岩型的矿床，或在伟晶岩中，或为热液矿床。
' D9 t5 m- a. o: A% X　　花岗岩本身也是优质的建筑石材，市场上十分畅销。
　　与酸性喷出岩有关的矿产也颇多，如铁、铜、铅、锌、汞、铀、明矾石、叶蜡石（雕刻图章的青田石之类即属此）等。流纹岩也是一种优质建材，而松脂岩和珍珠岩经过加工以后，更是一种良好的轻质建筑材料。
　　（5 ）与碱性岩类有关的矿产。主要是稀有元素与放射性元素形成的矿产。有时有磷灰石矿。如果富霞石，则可作为提取铝和制玻璃的原料。与响岩有关的矿产也较少，据已报道的材料，有铜、金矿等。
　　

52化石

六、脉岩和火山碎屑岩
　　上面我们叙述了火山熔岩和侵入岩的一些基本常识，而在火成岩地区旅行时，还应注意脉岩和火山碎屑岩。
) R# ^* W) k" ~# k　　所谓脉岩，实质上也是岩浆岩的一种，常以脉状或岩墙状充填于岩体或其围岩的裂隙中，由于这类岩石多呈脉状出现，故专称之为脉岩。它们在物质成分上和空间分布上均与深成岩有一定的联系，按其性质，可分为三大类型。
3 W! q3 g/ V$ x. f& d　　①煌斑岩类。为暗色富含云母的脉岩。其矿物成分中以暗色矿物（黑云母、角闪石、辉石等）为主，并作斑晶出现，成为斑状结构。它们的产状除岩墙形式外，也有岩床，有时则成为人山锥或火山颈的充填物。
　　②细晶岩类。浅色的脉岩。主要由浅色矿物（长石、石英）组成，暗色矿物极少或缺失，外貌颇似砂糖。最常见的细晶岩，从成分上看，属花岗岩类。
　　③伟晶岩类。这是一类巨粒结构的脉状岩石。其晶体较大，常在几厘米以上，最大的晶体，直径可达一米以上，重数吨，如新疆阿尔泰地区某伟晶岩脉内所获的绿柱石晶体，就有如此巨大。
　　伟晶岩的经济价值是所有脉岩中最重要的，因为其中常见有用的矿产，如白云母、水晶（石英晶体）、黄玉、钾长石以及含有锂、铯、钽、铌、铈、锆等稀有元素所构成的矿物。
　　火山碎屑岩是火山喷发时产生的碎屑物质沉降堆积以后，再经固结或熔结（熔岩流参与胶结作用）而形成的岩石。火山碎屑，大小不一，大者犹如石块砂粒，小者犹如尘埃粉末，故在其堆积过程中，具有分选特点——近火山口附近者以大块为主，远火山口者以细尘为主。如碎屑物质降落于水流或水域中，则其沉积特征具有沉积岩性质，随地而异。
. o3 p' I+ ?9 Z# u# O9 ~7 M7 i　　为识别火山碎屑物质大小与岩石命名的关系，即以火山碎屑岩的结构为基础，列表如下：表1 　火山碎屑物质大小与岩石命名的关系粗火山碎屑　　细火山碎屑石块　　　  角砾　火山灰　火山尘粗　　　  细　　　　　  粗　　　　  细粗　　　　　　细　　　　　　　　  粉＞128 毫米　128 ～32毫米　32～8毫米　8～2 毫米　2 ～0.25毫米　0.25～0.0625毫米　0.0625～0.0039毫米　＜0.0039毫米根据表1 内所列的颗粒大小（粒级标准）及其含量的多少，将火山碎屑物质的结构分为以下几种基本类型：集块结构：50％以上由大于32毫米以上的粗碎屑组成。
　　角砾结构：50％以上由介于32～2 毫米的角砾组成，即由细火山角砾组成。
" ~& D8 f1 E" O9 h( w  h　　凝灰结构：50％以上由小于2 毫米的火山灰组成，且以2 ～0.0039毫米级的火山灰为主。
5 L2 k; s# S$ U　　火山尘结构：由小于0.0039毫米的细小火山尘组成，岩石致密，外貌颇似泥质岩石。
　　熟悉了有关火山碎屑岩的颗粒、结构以后，就可以了解火山碎屑岩的具体名称了，通常最易碰到的有以下几种：①火山碎屑熔岩。这是一类具有火山碎屑岩与熔岩过渡性质的岩石，也就是说，其岩石性质基本上属熔岩，但其中混有相当分量的火山碎屑物质。多见于火山颈、破火山口、火山构造洼地、巨大的火山碎屑岩中。
# x6 \4 _2 r2 s. h　　②集块岩。主要由粒径大于32毫米的粗火山碎屑物质组成的岩石，其物质成分主要由熔岩的碎块和其他少量的碎块混杂在一起。有玄武岩质的，安山岩质的，也有酸性的火山岩、碱性的火山岩，颜色也有黑色的、紫红色的。故可在具体命名时用玄武质集块岩、安山质集块岩称之。
& p, b; q6 i, w- m" T8 K　　③火山角砾岩。由大于2 毫米的火山角砾组成，其成分比较复杂，有熔岩碎屑、晶体碎屑、非晶体的玻璃碎屑。大小无定，分选很差，常带棱角，无层理现象。一般分布在火山口附近，与火山集块岩伴生，以紫红色者最为常见。
　　④凝灰岩。50％以上的颗粒由小于2 毫米的火山碎屑物质组成。颜色很多，有灰白色、白色、红色、淡绿色、紫色、黑色等。外貌疏松多孔，层理较清楚。
　　⑤沉积火山碎屑岩类。这是火山碎屑物质降落到水域中沉积凝结而成的岩石，常以沉凝岩称之。此类岩石成分大体上与凝灰岩相近，层理颇为清楚，经常可在其中找到动、植物化石，因此，作为判断火成岩区地层年代，划分地层层序时，沉凝岩是十分重要的目的层。如浙江东部中生代火山岩区内所见到的大部分岩层就属此类。
　　近年研究表明，火山碎屑岩与矿产的关系极为密切，有铜、铁、铅、锌、黄铁矿、铀、硼、沸石等，如长江中下游及东南沿海地带许多火山岩区中所产的金属矿产，大多与此类岩石有关。

52化石

七、火成岩的野外工作要点
8 }3 z+ m* d% o  u% P　　以上所谈的，属于火成岩的基本常识，当我们在地质旅行时，特别作观察记录的时候，又应该注意哪些问题呢？
　　对于侵入岩（岩浆岩）来说，基本上要包括以下几方面内容：①凭肉眼（借助于放大镜）鉴定岩石的名称。
　　②进一步描述岩石的性质，如颜色、矿物成分、结构、构造等。
! {5 U1 ?/ P) F+ }* M" s! R' ~　　③侵入岩产状的初步确定。
  n/ A/ h1 J6 v. [3 _　　④考察侵入体与围岩的关系，初步确定侵入体形成的地质时代。如果有两个以上的侵入体或脉岩存在，大致查明它们的先后关系。
5 Z- J5 i4 G& d. s　　⑤侵入体与成矿的关系，包括砂矿。
# F) Q* H3 Z4 P2 f# @9 k3 p6 T1 l　　⑥侵入体的地貌特征，风化侵蚀后所造成的景观。与水文地质（如裂隙性泉水的出露）及工程地质的关系。
8 N3 R' H( `0 B7 I　　⑦侵入体的构造地质特点，脉岩的产状。
8 r/ m' Q, d( x' g- A! P　　⑧侵入体所在范围内的生物特点，特别是植被面貌。
　　遇到火山喷出岩时，应注意以下几方面内容：①凭肉眼鉴定岩石的名称。
. W3 i/ P2 r: }, N2 W　　②描述岩石性质，如颜色、矿物成分，结构，构造等。
! O' U* ^6 u% Y2 G' S　　③确定此类岩石的产状，测量其产状要素。
　　④注意火山岩与相邻沉积岩的关系，初步确定其喷发时的地质年代。如遇沉积凝灰岩，注意采集其中所含的动、植物化石，借此鉴定火山岩系的地质时代。如浙江东部出露广泛的火山岩系中，经常可以发现晚侏罗世至早白垩世的鱼类、软体动物、植物等化石。
　　⑤如果发现火山岩系内有一套或几套沉积岩层出现（往往作为火山岩系内的夹层），则可确定火山喷发的次数或期数，划分出火山喷发期与间断期。
9 J% |1 h, h  I: A) I　　⑥如果发现火山岩与侵入体共存，则应搞清楚它们之间的先后关系。
　　⑦火山岩系中的矿产。除金属矿产外，有时甚至出现喷发间断时形成的煤系地层或夹于其中的煤层。
　　⑧火山岩系中的构造地质特点。
6 u3 ]: p5 {/ k　　⑨火山岩系的水文地质与工程地质的特点。
　　⑩根据火山岩的名称、结构、构造、产状等特点，恢复古火山的位置，再造古火山的轮廓。
  Q9 b( @1 F, P) E6 L0 v1 b7 \　　当然，以上各项内容，并不是说通过一条剖面的穿越，就能全部解决，获得满意的答案。能做到什么样的程度，要看地质旅行的主观条件和客观条件而定了。