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这样说来，是不是一定要选择在完全合乎理想的垂直于地层走向线上的剖面才能作地质旅行呢？当然，能符合此条件的最好，而实际上，长距离的旅行路线是很难找到理想剖面的。这是因为山区大多崎岖无路；而行人的道路，又不一定符合我们的要求。按地质要求选路就有困难，况且，山坡上经常被浮土和植被掩盖，岩层露头不佳，因而观察内容贫乏，收不到预期效果。因此，在野外选择旅行路线时，只要能照顾到既能大体上符合剖面线方向，又能利用自然的或人工的露头看清岩层排列、产状的路线就行了。
所谓人工露头，最理想的就是在沿山公路上观察路旁山坡峭壁上的露头。所谓自然露头，一般多选择在峡谷、溪涧、山间小路上因风化剥蚀出来的岩层露头。这时候，应张开地形图，如有前人工作过的地质图更好，再结合访问，谨慎选择路线。
如果途中有合适的休息地、名胜古刹之类，也可结合选线，那里往往有重要的地质现象。
至于徒步地质旅行要求观察的项目，着重点应放在地层及构造方面。地层方面的具体内容包括岩性、名称、产状、所含化石、各层之间的接触关系、岩层的厚度、岩层的其他特点等。如遇火成岩，则还应观察岩体、岩脉的形态、穿插关系、火成岩与沉积岩的先后关系或两者接触处的变质现象。如遇变质岩，起码要判断属于何种变质类型。
构造方面的具体内容，包括断层、褶皱及其类型，节理的方向及其组合关系，变质岩系中的节理组合与方向，区域构造线的方向。
综合上述观察的内容，可以判断此间地壳运动的性质，演变的历史以及当地大地构造所处的构造单元的部位。
如遇有矿点或矿化现象，应观察矿物的种类，何者为主，何者为次；可能的成因类型、类别，估计其矿体范围及其经济价值。
徒步地质旅行还可以观察小地貌现象，主要是注意岩性与构造地质这两方面对当地地貌的影响，例如沟谷与断层的关系、悬崖与断层的关系、山坡形态与岩层倾向的关系以及与岩石性质的关系等等。如在石灰岩地区，注意洞穴有无成层性现象，如果存在，则可考虑当地在地质近期内地壳上升的节奏性运动；溶洞及岩溶的形成过程与自然环境的关系等。如在火山岩、花岗岩或其他坚硬岩层发育地区，要特别注意裂隙系统对塑造山形水流的关系。
徒步地质旅行，边走、边看，要停就停，要走就走，随手作笔记，随时作记录，还可及时素描或摄影，把特殊的地质现象或具有特殊意义的地质现象以附图的方式描绘下来，一幅清晰的图件，经常起到胜过文字的作用，并能提高工作效率。更重要的是，信手剖面必须随着前进的步伐而随时描绘下来，哪怕是不很准确的、示意性质的都能起到重要的作用。所以，一位技能全面的地质工作者，应该在绘画技巧方面有所训练。
徒步地质旅行还有一项更重要的工作，就是采集标本，这是上述几种地质旅行所难以办到的。当然，在地质旅行时采集的标本也不能完全按照规定的标准来做，比如，按国家规定的正规比例尺的填图，必须按规定的密度采集，每块标本的体积也有一定尺寸，而地质旅行的采集标本便可以自由些了。
不过，徒步地质旅行时采集的标本必须选择富有代表性的。所谓富有代表性，指的是所采集的地层的岩性标本、化石标本、矿物标本及构造标本等能较全面、准确地反映所观察的地质现象。采集这些标本的目的是为了进一步确定（带回室内研究）该地层的年代、岩石的名称、构造的特点，掌握沿途地质情况，为下一步工作设计方案。
徒步地质旅行除了本人直接观察地质对象以外，更有利的条件是根据地质特征，进行一些访问工作，比如向当地群众了解到某些生产或生活中遇到的问题，说不定与当地的地质条件有关，由此可以启发我们去深入了解或作好进一步研究的准备。
常碰到的如以村庄内泉水出露情况了解水文地质特点；以动植物的异态，来了解土壤中矿物元素分布的情况；甚至偶见村落旁边的废弃矿渣堆（古代土法冶炼所遗弃的）可以了解此间某种矿产的埋藏情况，在黄土高原地区，通过“龙骨”（主要是新生代后期的哺乳动物化石）挖掘的线索，找到重要的化石产地；在南方岩溶地貌发育区，通过“泥岩肥料”（大多是洞穴内的哺乳动物化石堆积物，其泥土中含有丰富的磷质，可作肥料）线索找寻化石，甚至人类化石（例如巨猿与马坝人化石便是如此发现的）以及其他等等。
总之，利用徒步地质旅行，随时随地向群众了解有关的地质情况是十分必要的，这是其他形式的地质旅行不易办到的，因此，应充分发挥其作用。
第四章 沉积岩地区的地质旅行
一、地层是研究地质学的基础
地质学是研究地球的科学，就目前的科学水平而论，主要是研究地壳部分。而地壳则由各种岩石组成。所以，研究地质学的第一个对象，就必须跟岩石打交道。
比如我们在研究各种矿产资源跟某些地质情况发生哪些关系时，先得把赋存矿产的岩石进行分门别类的整理，而且还需要进一步说明这许多岩石的形成过程及其历史，建立它们的纵剖面；同时，还要将与此相关而出露各地的岩层作同类同期的对比和归纳，即建立横剖面。
由此看来，如果把组成地壳的各种岩石能在空间和时间上的分布关系确立起来，那么，研究地质学的基础也可以说奠定了。比如要阐明某地地质构造的变动情况，研究某种矿产的形成年代及其展布情况，某地的沧海桑田的变迁等等，都有所依据了。
何谓地层？就广义的概念来说，地层不仅包括沉积岩层，而且应该包括由火成岩、变质岩所组成的岩层。不过，作为赋有相对年代次序的地层来说，沉积岩是主要的。火成岩与变质岩的年代的确定还得依靠与其相邻的沉积岩层的年代作间接的推断。由此可见，沉积岩层在地层领域内的重要性不言而喻了。
正因为如此，我们在地质旅行时对沉积岩层的注意，特别重要。作为基础地质的调查或研究，首先就得选择在沉积岩发育的地区开始，这是十分自然的事。具体地说，任何地质图、地质柱状图、地质剖面图的编制以及任何野外地质研究都是首先在查明当地沉积岩层的地质年代、性质、成因和产状的基础上而进行的。至于沉积矿产的普查，诸如石油、煤炭、水泥原料、陶瓷原料、建筑材料等等，更离不开沉积岩。因此，明确沉积岩区的地质旅行任务，是极为重要的。
二、研究沉积岩的基本要求
（1 ）沉积岩系的岩层层序：沉积岩既然是成层的，各层形成的次序必然有先后关系，因此先得清理其层序。
层序的先后关系，在岩层没有发生剧烈变动的情形下，凡位于下面的先形成，位于上面的后形成，即服从“下早上晚”的地层层序律。按照这条定律，水平岩层，倾角不大的单向倾斜岩层，很容易划分出上下层序（图4。1 ）。但是，当地层直立、或者因构造剧烈变动使岩层上下关系发生倒转的情况下，又怎样判别其层序呢？这里，就需要运用一些沉积学的原理和方法了。大致有以下常用的几项：
①序粒层理 又称粒级层理，或递变层。每一单层的沉积岩层，由底到顶，沉积过程中的颗粒大小，总是由粗逐渐变细，例如由粗砂质递变为细砂质，甚至到泥质。而相邻的两粒级层之间，由于下层的顶面常受到冲刷，因而在粒度上或成分上，显示出截然突变。根据粒级层的这种下粗上细的递变特征，可以识别其顶底关系，恢复地层的原先面貌（图4。2 ）。
②交错层理 它是在一个单层中出现与主层理呈斜交的层纹构造，此层纹在顶部与主层理呈大角度斜交；其底部的层纹则收敛变缓，与主层理以小角度相切。因此，根据其“顶部角大，底部角小”的原则辨识地层之顶底（图4。3 ）。
③波痕 我们在海滩、湖滨、江边的沙滩或泥质沙滩上经常看到水波涤荡留下的起伏痕迹。当其埋藏成岩以后，在岩层的顶面上也能留存此种特征，一旦暴露地面，即见尖棱突起的波峰和圆弧下凹的波谷间换组成的图案。如其尖棱朝上，即指示岩层顶部所在。波痕常见于砂岩、粉砂岩、泥岩中（图4。4 ）。
④泥裂 又称干裂。我们在一些干旱的水田表面曾经看到过，就是那些不规则的多边形裂块，尤其可注意的是这些裂缝与地面垂直，裂隙作楔状，上宽下窄。地层中的某些岩层也有这种干裂现象保存，它们成为岩层时，缝隙则被泥沙充填，充填物的形态也作楔形，据这些特征，可以辨认其顶底关系（图4。5 ）。
⑤雨痕与冰雹痕 当沉积物半干而尚未固结时，如遇暴雨或冰雹的猛烈打击，即在柔软的泥质或粉砂质沉积物表面留下圆形或椭圆形的凹坑，待沉积物固结为岩层后，此类凹坑即留下痕迹，借此可以辨认地层的顶底（图4。6 ）。
⑥冲刷面 当岩层沉积后，有时露出水面，或在水下被水流冲刷，使其层面上造成凹凸不平的不规则面，其上再沉积的岩层往往显示出序粒层理。据此可辨认地层的顶底。
⑦化石的生长和保存状况 若干固着生长的动植物，如树木、珊瑚之类，向上生长，主干与地层层面垂直，顶底位置也与岩层的顶底一致。大部分叠层石的生长方向也与层面垂直，其层纹的凸起部分总是朝向层面的顶部。软体动物的贝壳，往往以其凸面朝上是最稳定的埋藏状态，借此也可识别地层的顶底关系（图4。7 ）。
（2 ）各地层的相对地质年代：在确定沉积岩系各地层层序的同时，还应确定其相对地质年代，可为本区建立系统的地层表作准备（图4。8 ）。这项最关键的工作就是采集化石，借此鉴定地质年代。当然，化石的保存不可能每一地层都能发现，因此，有经验的地质工作者，要善于找寻化石的埋藏地。根据我个人的经验和体会，以下几种情况容易获得化石，应注意发掘：
①当你打下一块新鲜的碎屑状结构的石灰岩层破碎面，用放大镜细看，这些碎屑往往是由大量的古代生物的残骸组成，有时也能见到某些个体细小而比较完整的形体混杂其中（图4。9 ）。
②岩石性质发生改变的层位上，因为岩性（如成分、颜色、组织结构等）的改变，也就意味着沉积环境的改变，在此情景下，生物极易造成大批死亡，因而化石也就比较集中。
③若干泥质灰岩或泥灰岩层的结核内，也往往包裹着化石。因为含结核的岩层一般形成于浅水动荡的环境中，生物死亡以后，在水波搅动的情况下，使生物遗体周围的泥质凝聚汇集起来，终于胶结成结核，所以在野外遇到此种岩层的结核，可及时打开获得形态比较完整的化石。例如在浙江、江西一带上奥陶统黄泥岗组内的泥灰质结核团块内，常能找到相当美丽的三叶虫化石。
④深色的灰岩或页岩中也往往有较多的化石埋藏。因为深色的岩层反映出其成岩的沉积环境富含有机质，各类生物最喜欢来此聚居生活，一旦环境突变，生物无法适应，集群死亡，就成为丰富的化石群落而埋藏于此。
反过来，根据我们的野外工作经验，在下列几种岩层内很少发现化石，或保存不佳。
①红色粗砂岩或砾岩层，岩石多在气候干燥环境里形成，那里缺少生物，化石自然贫乏。即使偶而保存化石，由于岩石粗糙，化石上微细的特征（比如叶脉、壳外纹饰）无法烙印保存下来。所以，往往能见到一些化石的迹象，却很难鉴定其属种名称了。
②厚层、致密、岩性均匀的坚硬砂质岩石也缺乏化石。因为这类岩石的形成环境是处于长期缺少有机质的情况，生物也就很少了。
③质地匀称、岩性一致的厚度很大的石灰岩层，或很薄的石灰岩层中也缺乏化石保存，这类岩层的成因主要是化学因素，很少是生物因素，也就是说，沉积环境中缺少生物活动，所以化石贫乏了。
④发生变质作用的岩层，缺少化石，因为变质作用是在强大的压力和很高的温度下进行的，使原来的岩石发生化学或物理的变化，比如“重结晶作用”，就把原先即使保存下来的化石也投入“熔炉”，自然化石也就见不到了。最明显的例子，如远离侵入体的石灰岩，化石密集，而邻近侵入体的石灰岩变质成为大理岩，化石早就消失了。
⑤某些盐类矿物，诸如白云石、硫化物、卤化物高度集中的岩层里，也缺乏化石。因为形成此类矿物的环境具有“毒性污染”作用，不宜生物生长，所以化石也就极少了。
不管怎样，在野外一旦遇上化石碎片，即应大力搜索，当查明某一含化石的单层时，哪怕厚度极薄，也应认准此层，顺藤摸瓜，及时发掘，扩大成果。经初步研究以后，就要在野外记录本上将化石分布的特征、属种的成分、生态性质以及保存情况等都作简要的记述，作备忘之用。
在这里，比较困难的是化石属种名称的当场鉴定，一般可以查阅随身携带的《化石手册》之类，对照图版及文字描述作初步的辨认，往往能鉴定到属的名称也就不错了。不过，有意识的地质旅行，在小分队的成员中，最好能吸收古生物工作者参加（特别在沉积岩地区穿行路线时），以便及时处理。
当然，鉴定化石属种的名称的最主要目的是确定地层的相对地质年代，属什么纪、什么统，能说出组的名称来就更好了。
当在一系列岩层中的某一两层找到化石，并能确定其所归属的地质年代以后，就可以按层序的上下关系，推测其他地层的地质年代，建立地层层序了。
（3 ）各地层的岩石性质：岩石性质的内容较多，一般最常用的，或者说必须了解的基本内容，应包括下列几项：①颜色：一般取决于岩石中所含的矿物成分，其中最有影响的是铁质和有机质的含量。根据铁的氧化程度，色调颇有不同，如低氧化铁具淡绿色、淡青色；当含氧量增高时，则呈黄色、橙黄色、红色直至紫褐色。
锰的氧化物也有强烈的染色作用，可将碎屑岩染成黑色、浅蓝紫色。
有机质可使岩石出现暗色甚至黑色。如无有机质时，岩石几乎是白色的。
若干黏土岩类、砂岩或石灰岩中含有海绿石或绿泥石时，可使岩石染成绿色、浅蓝绿色。
钾长石颗粒组成的长石砂岩可使岩石呈现浅棕红色。
辉石、角闪石颗粒则使岩石呈暗灰色。
石英、硫酸盐、碳酸盐、盐类矿物混入时则呈白色。
观察岩石的颜色时，还应注意新鲜的与风化面上的不同颜色。
②成分：由于沉积岩是岩石风化后经搬运而沉积的产物，有一部分则属于化学沉淀的产物，故其成分可分为三大类：第一，碎屑岩类，这类岩石的成分是由母岩机械破碎的产物，其中如碎块巨大的角砾岩、砾岩的成分常以所含的岩石名称辨识之；而砂质岩石，则以其中所含的矿物名称表达之。
第二，黏土岩类，其成分是母岩在风化过程中分解出残余的或新生的黏土物质，它们常是化学风化过程中呈胶体状态的、不活泼的物质，如A1｛2｝O｛3｝ 、SiO｛2｝等在适当的条件下就形成的黏土矿物，也有一部分是由机械磨研而成的粉末，其成分的名称也以矿物的名称表达。
第三，化学岩和生物化学岩，主要成分是由活泼性较大的金属元素，如K 、Ca、Mg等呈离子状态形成真溶液，而A1、Fe、Si等氧化物呈胶体状态，形成胶体溶液，在适当条件下，发生化学作用而沉淀成岩。其成分名称也按矿物名称表达。常见的有如下各类：铝质岩：富含A1｛2｝O｛3｝ ，与黏土岩类相似，含铝高时，即成铝土矿。
铁质岩：富含铁质，当其含铁量达30％以上时，即成为铁矿，有赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿等，但黄铁矿主要提炼其硫，不作正常的铁矿开采。
锰质岩：如其含锰量达到20％以上时，即可列为锰矿开采，有菱锰矿、硬锰矿、软锰矿之分。
硅质岩：含SiO｛2｝很高的岩类。其中有生物成因的硅藻土、海绵岩、放射虫岩；也有非生物成因的碧玉岩、燧石岩。尤以燧石岩最为常见。
磷质岩：当P｛2｝O｛5｝的含量达到12％以上时，即可成为磷矿，主要以胶磷矿、磷灰石等矿物出现。
碳酸盐岩：由碳酸盐类矿物组成，以石灰岩和白云岩两类最为常见。此类岩石分布较广，约占沉积�