方寸之石，書寫地質百態

2019年的一個夏天，在內蒙古達爾罕茂明安聯合旗（以下簡稱達茂旗）境內進行地質考察，途經一條季節性的小河（圖1）時，不經意間看見一枚小卵石，感覺有特點，便隨手將其撿了起來，近距離一看，還真是一個“寶貝”，隨口而說“小金魚”。從觀賞石的角度看，還真有那么點像。該小卵石長4.3 cm、寬1.8 cm、高3.0 cm，總體外形呈不等邊渾圓三角形（圖2），質地堅硬，但外表不夠光滑，充滿了砂感。卵石上有三條十分明顯的灰白色條帶，寬約3 mm，下面兩條呈錯動狀平行分布，上面一條略上翹，與下面一條呈小角度斜交，上面的條帶正好處于卵石的棱部，顯示為弧形視覺效果，總體勾勒出“魚”的“嘴”和“眼”的外形，下面兩條斷續的直線條紋恰似魚身上的側線。因此，該卵石給我的第一直覺就是“小金魚”，頭大、肚大、身子短。這是忙里偷閑的戰利品，收入囊中。

晚上下山，又將其拿出，用水清洗，愛不釋手地欣賞起來，左看右看、前看后看、橫看豎看……，經過一段時間的擺弄，終于找到了最佳的觀賞角度，將其平立，從左前方觀察，簡直就是高鐵“和諧號”，正向我呼嘯而來。正式將其命名為“和諧號”，流線型的車頭、綿延不斷的車身，上面的灰白色弧形條紋勾畫出車頭、車窗的輪廓，下面直線條紋正好是車廂下部藍色條帶的再現。這枚小石子的出現，冥冥之中也提醒我們：礦產開發要與自然環境和諧發展。

作為地質人的我，還是離不開本行。在欣賞外表的同時，還是要研究一下它的起源。石子雖小，但它還是記錄了一段漫長的地質演化史。下面給大家娓娓道來。

1. 叫什么名，出生在哪？

該卵石主體組成部分的巖石名稱為灰紫色淺變質細粒石英砂巖，巖石堅硬致密，具變余細粒砂狀結構，變余層狀構造，由碎屑和填隙物兩部分組成。碎屑主要由0.25 mm以下的石英組成，含量在90%以上；填隙物由石英粉砂和絹云母組成，含量小于10%。巖石的結構成熟度和成分成熟度均很高，表明該巖石中的物質最初來源于陸地，經過長時間長距離搬運、磨蝕、淘洗，以石英砂為主的碎屑在淺海區（圖3）沉積，后經壓實、固結等地質作用形成石英砂巖（圖4），填隙物中絹云母的出現，說明該巖石成巖后發生了輕微的變質作用。其實，一塊石頭（巖石）的形成是一個十分漫長而復雜的過程。陸地上早期形成的各類巖石（沉積巖、巖漿巖、變質巖）經風化（物理風化、化學風化、生物風化等）、剝蝕，形成巖石碎屑。之后，在以流水為主（還有風、冰川、生物等）的介質下以牽引力、重力流等的方式進行長距離的機械搬運（當然還有其他搬運方式）。大的碎屑顆粒、不穩定礦物在運移過程中因水動力不足或前方阻力太大而逐步沉淀，堅硬穩定的小顆粒則繼續在流水等的攜帶下不斷飛奔。隨著行進距離的增加，碎屑物會越來越變得成分更純（以石英砂為主）、粒度更小、圓度更好、球度更高。這些以石英砂為主的細碎屑物被帶到遙遠的大海，因水動力條件等發生變化發生沉淀、堆積。之后經壓實、固結而形成堅硬的巖石。

2. 別擠了，骨頭都碎了

巖石形成后，在某一地質時期，由于構造應力的作用，該巖石也受到牽連，衍生出來的壓應力使其產生了一組近乎平行的裂縫（圖5中的紅線位置），使原本完好的石頭被切割成“片狀”集合體。

3. 燙死我啦

構造運動使巖石產生裂縫的同時，地下深處的巖漿也跳著青春的腳步，瘋狂地在地下穿梭，灼熱的巖漿汽液不斷向上聚集，并沿著壓力降低的方向想方設法進行逃逸，以獲得自由，地表巖石的裂縫便是其最佳的棲息之地。于是，這些晚期的酸性巖漿熱液便前呼后擁地貫入了巖石的裂隙，形成灰白色長英質細脈（由石英和長石構成，圖5中的灰色部分）。其實起初巖石的裂隙并不是很寬，只是一個縫隙而已，但后期上來的巖漿氣液的壓力遠大于此時碎裂巖石所處的壓力，將巖石的縫隙撐開很多，形成1～5mm的長英質細脈（圖5），真可謂有縫就鉆。長英質細脈與圍巖的界線雖很清晰，但細看起來，并非平直界線一條，而是呈波狀起伏，這正說明長英質細脈是“主動”侵位進來的，并對圍巖施加了一定壓力、灼熱的巖漿也蠶蝕了邊緣的圍巖，之后冷卻成巖，同時對之前破碎的巖石起到了很好的“焊接”作用，形成一個整體。

4. 傷筋斷骨

寫到此，讀者也許在想：這塊石頭命運竟是如此的坎坷，應該有一個完滿的“人生”吧，但答案是NO！一場更大的災難又悄然降臨，在其生存的地方地殼再一次發生了構造運動，可能也就是一個小小的顫動，猶如我們打一個噴嚏，然而產生了強大的剪切應力，把原本焊接好的“石頭”又一次活生生地攔腰切斷，如同我們揮刀劈了一顆小土豆，切面清晰可辨，不只是切了母體，連貫入的灰白色長英質脈也殃及，而且干凈利落，沒有絲毫拖泥帶水，由此可見，整個過程是在完全固態、剛性的情況下進行的，并且在切斷之后沿切割面發生了錯動（圖6），位移距離大約5 mm，地質上稱這種現象為“錯動”或“微型斷層”，這一次不只是傷筋痛骨，而是斷筋斷骨。還好，大自然還是很眷顧它的，沒有讓它分崩離析，地下深處的硅質熱液正悄悄地沿斷裂滑動面注入，為其療傷，又將其“黏”在了一起，在滑移面間出現了0.5 mm左右的硅質細脈（也稱石英脈），猶如焊接縫。

5. 掙脫母體

現在，我們一起為石頭祈禱吧：“上蒼啊，請您伸出萬能的手臂，保護這一生命體吧，不要再讓它受傷了，讓它在您的護佑下好好享受生活吧?！比欢屡c愿違，構造抬升運動又將這一地區的巖石高高舉起，越過了地平線，經受著狂風暴雨的洗刷，巖石不斷地被風化、剝蝕，其中一部分與母體間產生了裂縫，接觸面越來越小，最后在風吹雨打、自身重力的作用下離開了母體，跌入萬丈深淵，再次被摔得粉身碎骨，形成一塊塊棱角分明的碎石，這便是今天這塊小卵石的雛形（圖7）。在流水的搬運下，這群脫離母體的小碎石在河床里開啟了漫長的旅行生涯，一個原本非常有棱角、有個性的碎石，在水的驚濤駭浪下，在與其他石頭撞擊、摩擦中失去了棱角，甚至被摧毀了部分肢體（如石子右邊上部那條灰白色長英質脈），使自己變得更加圓滑、更加美麗，游得更遠、跑得更快。

6. 敬畏自然、尊重科學

以上不難看出，這枚小小卵石的形成竟然是如此奧妙，不但形成的地質歲月十分漫長，而且形成的地質過程是千變萬化?？此埔粔K小小的頑石，卻是一段地質歷史的再現，可稱得上微型遠古史書。這正是大自然的神奇，更是地質科學的偉大，通過一塊方寸之石可以解讀出如此之多的地質現象和地殼的演化歷史。

7. 展望

現在回過頭來看，它并不是顆小小的石頭，而是一個龐然大物，它就是代表我們中國速度的高鐵——“和諧號”，滿載著中國人民的希望和未來，以更高、更快的速度駛向遠方……，向第二個百年奮進！