卞跃跃

地质工作者在野外绘制地质素描图

今年4月22日,是第55个世界地球日,这是一个专门为保护地球自然环境而设立的节日。

地球为人类提供了生存发展所需的一切自然资源。保护地球,首先要认识地球。地质学家可能是最了解地球的一群人,他们的科研日常就是探索地球……

 科学问题 藏身风景

身处野外,面对大自然的鬼斧神工,我们会产生由衷地敬畏和赞叹。同样的景色,地质学家的脑海中可能还会浮现一连串问题:远处的山是什幺走向?脚下的坡是什幺构造?眼前的石头又是什幺岩性……

“地质三宝”:罗盘、地质锤和放大镜

无论是造化神奇的山川地貌,还是形色各异的矿物岩石,乃至举世无双的宝石或古生物化石,都是地球的瑰宝,也是地质学家的研究对象。

在科学技术不断发展的今天,航空遥感、计算机模拟、大数据分析等技术的应用,以及高效的交通方式,让地质科研工作事半功倍。与许多其他自然科学不同,野外科学考察是地质学研究不可或缺的基本方法。野外地质考察需要俯下身子、脚踏实地,涉足的区域不仅有崎岖山地、广袤平原和城市乡村,也包括冰川雪山、沙漠戈壁与海洋孤岛。

 合理规划 基础先行

野外地质考察的理想与浪漫也经常伴随着艰辛与风险,因此,每一次探索都需要做好周详的计划和充足的准备。在制订野外考察的路线之前,地质学家需要进行大量的基础工作,通过查阅资料和图件,对工作区的地形地貌有深入了解,并对地下情况有基本判断。大家一起研究讨论,确定目标任务,把每条路线、每天的工作都计划安排好。

野外地质考察条件艰苦,存在风险,所以考察原则上必须组队行动,不可一人一线单独出行。除了携带地质工作的设备工具,户外用品、食品、衣物、药物等保障也必不可少。

 收纳山河水

如今,野外地质考察虽然有了相机等设备来详实记录现场状况,但是地质素描仍旧是地质学家必不可少的基本功。通过铅笔的绘制,不仅能把看到的地质现象描画到野外记录簿上,还能绘出我们对地下情况的理解和判断。

标本采集也是野外地质考察的一项重要工作。如果考察的目的是寻找矿产,那幺矿石标本的采集需要注重代表性和完整性,最好能够显示矿产的特点和品位(矿石中有用矿物的含量);如果是进行古生物的研究,那标本的采集应追求典型性和特异性,能够显示所在地层的埋藏环境甚至找到古生物化石。当然,无论是矿产还是化石,发掘“宝藏”的过程通常都不是一蹴而就的,需要由粗到细、由浅入深、不断聚焦的几轮勘查。有时,矿产开发还需要制订详细勘察方案、使用机械设备协助,古生物化石挖掘则需要进行现场保护、设计逐层采集方案。

 一沙见世界

野外地质考察结束后,我们会将采集的标本带回实验室,分类整理并开展研究:把地质图件补充完整,并利用软件进行数据分析;对岩石样品进行测试鉴定,以获取更多有效信息。使用各种测试仪器,运用数理统计、化学分析、计算机模拟等许多学科方法,将得到的分析结果与现有的地质理论进行对比验证,我们可以提出创新的设想、给出合理的解释,找到地层中留下的历史密码和珍贵宝藏。

地质学家扎根于大地,为我们细数沧海桑田,揭露演化奥秘,探求地球宝藏。当我们领略了自然的壮丽,了解了地球的神奇,会更加尊重自然、顺应自然、保护自然,把保护生态环境当作自觉行动,共同构建人与自然和谐共生的地球家园!

除了肉眼观察,采集的标本在可以在显微镜下观察其构造、成分等特征

知识拓展

野外必备的“地质三宝”

由于许多野外地质考察的目的地人迹罕至,即使乘坐各种交通工具,通常也需要一段攀登或徒步才能抵达。在工作区域找到地质露头(地质体在地面上直接露出的部分)后,需要对地质体的物质组成、产出状态以及和周围环境的相互关系作出初步判断,这时候就需要用到传统的“地质三宝”——罗盘、地质锤和放大镜。

罗盘是最重要的测量工具之一,除了具备帮助地质学家在野外识别方向的指南针功能,还能通过其中的水准仪装置测定目标物体的具体位置,也能测量地质体的产状(例如岩层及各种构造的空间分布)。

地质锤有精钢铸造的锤头,方形的一端用于破碎岩石,尖棱或者扁平的一端可用于剥离岩层或者修整标本。地质锤不仅可用于挖掘和清理表土,采集和解剖岩石,在野外还能防身。

放大镜可以帮助地质学家在野外观察岩石的细节特征,快速判别岩石类型,分析地质体与围岩的关系。地质放大镜尺寸较小,方便携带。

地质学家利用“地质三宝”对目标地区的岩石进行考察分析,把观察的内容记录在野外记录簿上,再选取采集合适的岩石样本带回。

(责任编辑 / 代竹蕊    美术编辑 / 韦英章)