地質學家的科研日常

卞躍躍

地質工作者在野外繪制地質素描圖

今年4月22日，是第55個世界地球日，這是一個專門為保護地球自然環境而設立的節日。

地球為人類提供了生存發展所需的一切自然資源。保護地球，首先要認識地球。地質學家可能是最了解地球的一群人，他們的科研日常就是探索地球……

?科學問題 藏身風景

身處野外，面對大自然的鬼斧神工，我們會產生由衷地敬畏和贊嘆。同樣的景色，地質學家的腦海中可能還會浮現一連串問題：遠處的山是什么走向？腳下的坡是什么構造？眼前的石頭又是什么巖性……

“地質三寶”：羅盤、地質錘和放大鏡

無論是造化神奇的山川地貌，還是形色各異的礦物巖石，乃至舉世無雙的寶石或古生物化石，都是地球的瑰寶，也是地質學家的研究對象。

在科學技術不斷發展的今天，航空遙感、計算機模擬、大數據分析等技術的應用，以及高效的交通方式，讓地質科研工作事半功倍。與許多其他自然科學不同，野外科學考察是地質學研究不可或缺的基本方法。野外地質考察需要俯下身子、腳踏實地，涉足的區域不僅有崎嶇山地、廣袤平原和城市鄉村，也包括冰川雪山、沙漠戈壁與海洋孤島。

?合理規劃 基礎先行

野外地質考察的理想與浪漫也經常伴隨著艱辛與風險，因此，每一次探索都需要做好周詳的計劃和充足的準備。在制訂野外考察的路線之前，地質學家需要進行大量的基礎工作，通過查閱資料和圖件，對工作區的地形地貌有深入了解，并對地下情況有基本判斷。大家一起研究討論，確定目標任務，把每條路線、每天的工作都計劃安排好。

野外地質考察條件艱苦，存在風險，所以考察原則上必須組隊行動，不可一人一線單獨出行。除了攜帶地質工作的設備工具，戶外用品、食品、衣物、藥物等保障也必不可少。

?收納山河水

如今，野外地質考察雖然有了相機等設備來詳實記錄現場狀況，但是地質素描仍舊是地質學家必不可少的基本功。通過鉛筆的繪制，不僅能把看到的地質現象描畫到野外記錄簿上，還能繪出我們對地下情況的理解和判斷。

標本采集也是野外地質考察的一項重要工作。如果考察的目的是尋找礦產，那么礦石標本的采集需要注重代表性和完整性，最好能夠顯示礦產的特點和品位（礦石中有用礦物的含量）；如果是進行古生物的研究，那標本的采集應追求典型性和特異性，能夠顯示所在地層的埋藏環境甚至找到古生物化石。當然，無論是礦產還是化石，發掘“寶藏”的過程通常都不是一蹴而就的，需要由粗到細、由淺入深、不斷聚焦的幾輪勘查。有時，礦產開發還需要制訂詳細勘察方案、使用機械設備協助，古生物化石挖掘則需要進行現場保護、設計逐層采集方案。

?一沙見世界

野外地質考察結束后，我們會將采集的標本帶回實驗室，分類整理并開展研究：把地質圖件補充完整，并利用軟件進行數據分析；對巖石樣品進行測試鑒定，以獲取更多有效信息。使用各種測試儀器，運用數理統計、化學分析、計算機模擬等許多學科方法，將得到的分析結果與現有的地質理論進行對比驗證，我們可以提出創新的設想、給出合理的解釋，找到地層中留下的歷史密碼和珍貴寶藏。

地質學家扎根于大地，為我們細數滄海桑田，揭露演化奧秘，探求地球寶藏。當我們領略了自然的壯麗，了解了地球的神奇，會更加尊重自然、順應自然、保護自然，把保護生態環境當作自覺行動，共同構建人與自然和諧共生的地球家園！

除了肉眼觀察，采集的標本在可以在顯微鏡下觀察其構造、成分等特征

知識拓展

野外必備的“地質三寶”

由于許多野外地質考察的目的地人跡罕至，即使乘坐各種交通工具，通常也需要一段攀登或徒步才能抵達。在工作區域找到地質露頭（地質體在地面上直接露出的部分）后，需要對地質體的物質組成、產出狀態以及和周圍環境的相互關系作出初步判斷，這時候就需要用到傳統的“地質三寶”——羅盤、地質錘和放大鏡。

羅盤是最重要的測量工具之一，除了具備幫助地質學家在野外識別方向的指南針功能，還能通過其中的水準儀裝置測定目標物體的具體位置，也能測量地質體的產狀（例如巖層及各種構造的空間分布）。

地質錘有精鋼鑄造的錘頭，方形的一端用于破碎巖石，尖棱或者扁平的一端可用于剝離巖層或者修整標本。地質錘不僅可用于挖掘和清理表土，采集和解剖巖石，在野外還能防身。

放大鏡可以幫助地質學家在野外觀察巖石的細節特征，快速判別巖石類型，分析地質體與圍巖的關系。地質放大鏡尺寸較小，方便攜帶。

地質學家利用“地質三寶”對目標地區的巖石進行考察分析，把觀察的內容記錄在野外記錄簿上，再選取采集合適的巖石樣本帶回。

（責任編輯 / 代竹蕊? ? 美術編輯 / 韋英章）