孙鼐《普通地质学》读书笔记
2023-10-30 07:51阅读：
普通地质学
孙鼐著（修订本）
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目次
第一章 绪论（P1-6）
（1）定义——地质学英文名为Geology，乃由希腊字Geologia演绎而来，Geo为地之意而logia乃科学之谓。是以地质学乃研究地球历史之科学也。换言之，地质学系研究地球之生成、组织、变迁、以及地球上一切生物进化之科学。
（2）范围及分门——依上述之定义，可知地质学为以地球为研究对象之科学，然因近代科学，研究愈精，分科亦愈细。如气象学及水文学，已独立自成科学，故地质学研究之范围，仅为地球之固体部分，其空间包括自地面至地心，一切物质之种类、分配、组合及变化等之现象，其时间即自地球之生成开始，至现在为止，因时间之悠长，空间之广大，故地质学本身之分门，亦甚繁杂。其中述叙现在地球上之地质现象者，称为普通地质学；研究组成地壳之岩石之层次先后者，称为地层学；归纳地层学中之纪录，划分过去为若干大的地质时代，并叙述每一时代之地质情形者，称为地史学；在不同之地质时代中，含有不同之生物群，生物之遗骸，是谓化石，而化石常视为岩石记录中之文字，度量各地质时代之标尺，专以化石为研究对象者，称为古生物学；地球之组成、地壳岩石之成因，及其矿物组织之化学成分与物理构造之研究者，称为岩石学；专事矿质之物理化学性质之研究者，称为矿物学；岩石学中专作水成岩之研究者，称为沉积学；如专门研究金属矿产之成矿作用与其形态者，称为矿床学；经济地质学则以非金属矿产之阐述为主；利用地球之物理现象，如地心重力、地磁、地震之传导等，探寻掩覆地下之矿藏之位置与形状者，称为物理探矿学；组成地壳之岩石，于悠久之地质时代内，屡经动力之挤压，使之破碎断折拗曲，或地下岩浆趁势侵入或喷出，而作周期性之造山造陆运动，研究此种变形及其发生之原因者，称为构造地质学；如专研造山造陆运动之原动力及地球之成因，与其于天体之位置等研究者，称为地球物理学；更有研究现在地形之成因与演变者，在地质学中，则称为地文学或地形学。如以地质学之原理及方法，应用于其他方面，则称为应用地质学，视其应用目的之不同，而有相异之名称，如工程地质学，农业地质学及军事地质学等。
（3）研究之目的——吾人研究地质学之目的，有下列二点：
1.为研究而研究——人类有求知求真之欲望，问题不论大小，然其价值，均系相同，吾人生存于地球之
上，对于地球之一切，应有深切之了解，因此地质思想，发端甚早。一现代国家，除政治经济等条件而外，更须有学术之基础，地质学乃学术中重要之一环，故吾人为求知求真，为争取学术界之地位计，必须研究地质学。
2.为应用而研究——地质学不仅系探求真理之纯粹科学，亦为重要之应用科学，凡有关地上或地下之利用、设施、或开发，均须地质学者之指导或合作，始有成效。故吾人为实用计，亦应研究地质学。
（4）特点及研究方法
（一）地质学之特点：
1.地质学为地方性之科学——地质学所研究之范围及区域，皆甚广大，地质学者往往顾此失彼，颇难将所有区域完全顾到，故地质学系有地方性的，惟地质上各种不同之现象，系受同一原则所支配，因此吾人明了其原则，即可依此类彼，亦为研究地质者之一捷径也。
2.地质学为最不科学之科学——地质学因发达较晚，故研究之程度，若与其他自然科学相较，可以称为不科学之科学，例如有两地层，在上者因有生物之遗骸，可以推究其为何时代之产物；而位于其下之地层，设无生物之遗骸发见，则不易确定其时代为何，仅知其较上者为古耳。
3.地质现象为变化不定者——地球本身及地表因受内外动力之作用，时时变化，故地质现象为时时迁易者，所谓“沧海桑田”之说，在地质学上，实为极普遍之现象。
4.地质变化系具长久时间性者——地球自生成至今，至少有二十万万年之时间，在此悠长之时间内，地球因内外动力之作用，不断发生变化，但此等变化甚为缓慢，最早之人类，在人类之记载上，已为最古而时间最长之事，若以地质学之观点而言，不过系最近之事而已。因此时间二字，在地质学上，与距离之在光学及天文学上之观念相同。地质变化虽甚缓慢，但所产生之结果，则异常伟大，如美国Niagara之大瀑布及我国扬子江之三峡，皆为明证也。
（二）研究之方法——地质学为新进之科学，乃介于物理与生物二科学间之科学，故需要各先进之科学，如物理、化学及生物等作其辅助。研究地质学，对于事实之观察，须特别注意，而观察之对象，则为大自然界，因地质上之一切现象，绝非实验室内所能见到，更非书籍之记载而能穷其之复杂，是以地质学可以认为系一种实地观察之科学，并以无数之事实为其根据，此种无数事实之智识，乃直接得之于大自然中。
（5）地质学之应用
1.农业方面——农业乃以土壤为主，因土壤之性质及成分，影响作物甚巨，而土壤之生成，乃岩石风化之结果。因此欲知土壤之一切，必须有丰富之地质智识。他若造林、开垦、挖塘及灌溉等，皆与地质有不可分离之关系也。
2.工程方面——工程上重要者，如凿隧道、蓄水、筑坝及开采石料等，均须利用地质学为之帮助，因此种与地层之构造及岩石之性质，皆有密切之关系也。
3.军事方面——在军事上，如礮壘、战壕、隧道之位置，饮水之供给，及军用矿产之需要等问题，必须根据地质学之原理，以研究山川地层之构造、石料土壤之性质、潜水面之高低、蓄水层之分布及矿床产生之状况等，始能解决之。至在作战时，如更有军事地质图为助则效果甚大。
4.采矿方面——开采矿产，探矿及采矿人员，必须明了矿区所在地之地质情形，矿床形状，储量多寡，伴生矿物之种类，及矿质之优劣等，故采矿人员若有地质学之智识，对于采矿，有事半功倍之效。
5.交通方面——铁路及公路等路线之确定，材料之供给，均与地质有密切之关系。至于沿线矿产之情形，更与铁路及公路之运输事业，有莫大之影响。
（6）地质学之发达史——地质思想，发源甚早，考诸我国史乘，在五帝时代，关于矿产及土壤之性质，已略有记载，尤以禹贡论土壤最详。及至春秋战国，地质思想已渐萌芽，如诗经有云，“高岸为谷，深谷为陵。”此与风化循环之说，已渐相符。唐时颜真卿所麻姑仙坛记，中有“海中扬尘，东海三为桑田”一语，又朱子语录，言化石生成之理，尤为详尽，是以地质学在我国之历史，实较欧美为早。欧洲当希腊罗马时代，哲学甚为发达，而于地质学理，亦多所发明，惟地质学之成为独立科学，乃始于十八世纪最后之二十五年。Whewell氏称以前为地质学之稗史时代，因以前所谓地质学，类多记载事实，而其观察与解释，又常与浅陋荒谬之假定相混故也。自1790-1820年间，是为地质学之伟大时代，在时期中，因Werner，Hutton及W.Smith诸氏之贡献，而成为真正之科学。又如Lyell，Lamarck及Cuvier诸氏之努力，基础更趋稳固。及至十九世纪以后，研究者更多，各国且设地质调查所，专司研究。各大学亦列地质学为专门科系，于是其发达大有一日千里之势。我国自民国初年，由科学界先进章鸿钊、丁文江、及翁文灏诸氏之提倡，创立地质训练班于北平，广育人材，并设地质调查所。其后各大学亦相继增设专系，中央研究院亦设立地质研究所，各省如湖南、广东、河南、江西、四川、福建及西康等，先后成立地质调查所。近数年来，因人才辈出，调查区域较广，进步较速，故地质学在我国之成为科学，历史虽短，但其进步之速，贡献之大，实驾乎其他科学之上也。
第二章 太阳系中之地球
（1）太阳系之意义
（2）太阳系之生成（星云说、小行星说、潮汐说）
（3）地球之形状及其大小
由月蚀而见地球圆形之影，航海而知海面弯曲之状；因自转关系，赤道地方，离心力较强，故易膨胀；地球事实上即成长短径之椭圆形体，椭圆形之短轴，即为地球之极对径。（P10）
（4）地球内外之各圈（气圈、水圈、岩石圈）
（5）地热
近地表处之增温率较大，而愈至深处，则渐渐减少（P12）
（6）地球内部之构造
（7）地球内部之状态
地球内部之物质，其愈近地心，而其密度亦愈大。
地球内部之温度，以地心附近为最高，自地下增温率言之，其近表处为最大，内部则逐渐减小。
地球内部之物质，以强大之压力故，其所有刚性，几较钢铁有过之，今于地震波之转播，可想像而得之，但Sima带之一部，则众认为多少带有流动性者。（P13）
固体说、液体说、中间液体说、气体说、镭说
（8）地球之轮廓
（9）地球在空间之运动
第三章 地壳之成分
甲、矿物
（1）地壳之化学成分
（2）矿物之定义
矿物者乃天然之无机物质，有一定化学成分，在适当之情形下，常具有各种几何学之外形，以应其内部之分子构造，并具有特殊物理性质。矿物有为单体者，如金刚石、石墨、自然金、自然铜等，但大部为两种或两种以上原素联合而成，如石英、方解石等是也。其与岩石之不同点，为岩石无一定化学成分，且矿物为岩石组成物，凡矿物质成分，为原素化合而成之金属矽酸盐及氧化物，为组成岩石之重要矿物，前者如长石、云母、角闪石、辉石等，后者如石英、磁铁矿等，故又称为造岩矿物。（P17-18）
（3）矿物之鉴定
辨别矿物之方法，不外乎二端，即化学与物理性质是也。盖矿物之种类虽多，然皆必有其特殊之性质。若非同种矿物，绝不能具有同一之化学性质，及各种物理性质也。考验矿物之化学性质，应用之法，自不外化学分析及用吹管鉴定，惟此种既需相当设备，且费时间，故不如物理性质之为便捷也。（P18）
（4）矿物之物理性质（形态、结构、解理、断口、硬度、颜色、条痕、光泽、比重）
口诀“滑石方，氟磷长，石黄刚金刚”（南京大学出版社《孙鼐纪念文集》P19王颖“遥远的回忆——大学教育 受益无穷”）
必须明辨是为伤痕，抑为锉下之粉屑。（P22）
各种矿物之颜色与其粉末之色，常不相同。且同一矿物，颜色有时不同，然其粉末之色，恒有一定。（P23，贺男注引，朱炳海《天气谚语》P42-43）
矿物之比重，乃视其化学成分而异，然如有其他杂质存在其中，稍有变更，但大致差异甚少也。（P24）
（5）重要矿物之叙述（石英、长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石、石榴子石、绿簾石、十字石、电气石、磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿、高岭石、绿泥石、蛇纹石、滑石、方解石、白云石、石膏、霞石、黄铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿）
乙、岩石
就地质观点而言，岩石之名称，与质地软硬无甚关系，但坚硬者居其多数耳。岩石乃矿物之集合体，有为一种矿物组成者，有为数种矿物组成者。（P35）
地质学家对于构成地壳之岩石，按其成因及性质，可分为三大类如下：
1.火成岩——地内温度极高，已述之如前，故所有物质，均成熔融体，积为岩浆。火成岩即由岩浆喷出地面，或侵入地壳以内，冷却凝结而成，如玄武岩及花岗岩等是也。岩浆因来自地壳以内，故火成岩又称为原生岩。
2.水成岩——由既成岩之碎屑，或生物之遗体经沉积作用而成。因造成此类岩石之原料，均来自其他破碎岩石及矿物，或其他物质，非由水、风、冰等之转运，则由生物之排洩、分泌或遗骸堆积而成，因此水成岩又名次生岩。此类岩石大都皆层累叠接，故每成层形。先积者居下，次积者随之，观其自下而上之层次，即足辨别沉积之先后，且沉积时，往往有生物遗迹，同时埋没，历久则成化石，此乃与火成岩相异之处。
3.变质岩——火成岩或水成岩，经地内高温及高压之影响，其组织即行改变，或使矿物重新结晶，变为一种特异岩石，称为变质岩。如大理岩之编自石灰岩，板岩之变自黏土或页岩，石英岩之变自砂岩等是也。（P36）
火成岩中含有二氧化矽最多者成为酸性，其次为中性，最少者则称为盐基性。（P40）
矿物颗粒之粗细，乃与岩浆冷凝时之迟速有关，冷凝迟者，结晶之中心点少，故所成之结晶大，而组成粗粒状岩石，速者则相反。其骤然冷凝者，岩浆不及结晶，则成为均匀物质，状如玻璃，称为玻璃状组织。火成岩组织之粗细，与岩质亦有关系，其基性者流动交易，往往组织较粗，酸性者则反是。又岩浆中如含有多量之气体，亦能助结晶之增长。（P41）
火成岩之组织，不但与冷凝之迟速有关，即与其产生状态，亦有密切之关系。侵入岩在围岩内凝结，而喷出岩则在地面以上凝结。前者冷凝之速度，必较后者为迟，故侵入岩多属粗粒状，而喷出岩多为细密状，或有时为玻璃状。又侵入岩体之大者，常较小者冷凝为迟。是以岩基、岩株等之组织，常较岩盘及岩脉等为粗也。（P41-42）
岩浆在熔融状态时，其容积实比其变为固体结晶质岩石后为大。容积收缩后，在岩石之矿物粒之间，可产生细微之孔隙，裂缝及节理等破裂现象。（P42）
岩浆冷凝成为岩石后，因收缩之关系而产生所谓节理。此种节理，在地质上甚为重要，因空气与水分可沿之侵进，而增强其破坏作用也。（P43）
岩石分类之标准，多以矿物成分为主要之原则（P45）
花岗岩风化后所成之土壤，亦极肥沃。（P46）
辉长岩与闪长岩之分别，即前者以铁镁矿物为主，而后者则为副也。（P48）
（水成岩结构）砂砾等运至水中，粗重者必先沉，轻细者后沉，故自下而上，有粗细之分，若为流动之水，砂砾之粗重者，因水力不易载之过远，遂先行沉积。而轻细者随水迁徙，挟带至较远之地，渐行沉积，因此虽在同一水平面，亦有粗细之别矣。若水速常变，则砂砾粗细，亦随时易位，故呈层状结构，风成沉积物亦与此相似，此即为层理，水成岩又可称为成层岩者，即此故也。其中单独层次称为层，一层之中，其组织、颜色及成分大部一致，其厚度可薄至数公分，有时亦可达数十公尺。二层相接之面称为层面，一层之内，又可分为无数薄层。薄层间之分别，主要者为其颜色，数层相合，且系在同一环境下，连续沉积而成者，则称为地层。（P52）
由粒之大小，即可决定大部分水成岩之种类，如砾岩为砾质岩石，砂岩为砂质岩石，而页岩则为黏土质岩石等是也。（P53）
岩石之坚度，常视胶结物质之种类及量之多少而定，例如交接物质为矽质，常甚坚硬，如为黏土质，则质地松软多矣。（P53）
结核之生成，乃由地层中之微量物质，经流水溶解，复依一物作为核心，环绕沉淀而成。（P55）
虽同一地层，然在某地较厚，而在某地则较薄，此为地质上最常见之事。（P56）
因砾岩沉积较其他较细物质为先，故砾岩每为一组新成层岩之开始沉积物，不整合覆于较老地层之上。因此，在划分地层之地质时代时，砾岩常甚为重要。（P58）
纯粹之砂岩，几全为石英粒所组成，其胶结物常为石灰质、矽质及铁质等。（P58）
页岩因质地密緻孔隙极少，故为不透水层。（P60）
石灰岩经风化后，碳酸钙被溶解而去，所余者多系不溶解之杂质，故所成之土壤，甚为肥美，宜于耕种，颜色常为深红或黄色。（P60）
煤质成因甚繁，简述之，为古代植物在水中腐坏后，一部分碳质与氧化合而成二氧化碳。一部分氢与其余氧气化合而成水，多余之氢与一部碳质合而成沼气，故剩余者为碳。此种化学变化可以下式表示之：
植物纤维=二氧化碳+水+沼气+碳
以上之变化，并非即刻变成，乃系渐渐递变，最初所成者称为泥煤，为一种黄褐色至褐色之交错纤维状物质，与压紧之烟草相似，含遗留植物之根、茎及叶等甚多。泥炭再经变化后，即成褐煤，为一种褐色松软而无光泽之物质。植物之遗迹，尚可察见。比重为0.7-1.5，烧时可发黄焰，含碳百分之55至75，水分甚多，有时可达40%左右。此种再变即成烟煤，为一种密緻黑色而性脆之岩石。光泽自无光彩至沥青状不一，比重为1.2-1.5，烧时有黄焰及强烈之沥青臭。含碳百分之75至80.烟煤所含之固定碳与挥发物质之量比常不一定，如含挥发物质达30%左右者，可以制炼焦炭及煤气，其含挥发物质在15-20%之间者，用于蒸汽锅炉，极为合宜。如经变质作用，其挥发物质几全部失去，烟煤又可变为无烟煤，此种极为密緻，黑色而有闪光之岩石，性脆，比重为1.4-1.8，含碳约自80至95%，烧时无烟无臭，而热力极强，颇适于家庭之用。（P61-62）
岩石之变质有三要素：即压力、热力与热液及气体是也。（P63）
有数种矿物如霞石及方钠石等，为火成岩之特有矿物，而其他如蓝晶石、黝簾石、十字石及滑石等，则为变质岩中之特有矿物。尚有数种矿物如石英、长石、角闪石、辉石、石榴子石及云母等，则在火成岩与变质岩中皆含有之。（P64）
花岗岩与砂岩皆能变质而成片麻岩。（P66）
片麻岩成分与花岗岩相似，惟各矿物，多呈平行排列，称为片麻岩状组织，故黑白相间，甚为美观。片麻岩常为世界最古之地层。（P67）
第四章 火山及地震
甲、地壳之变动
地壳之成分性质已如前述，今将进而研究其变迁之原因，及其各种之现象。变化地壳之动力，可分为内外二类：凡风雨冰雪，江海湖泽之侵蚀或沉积诸现象，皆属外动力，凡火山地震潜水诸现象，皆属内动力。外动力以太阳之光热为各种动力之源，而内动力则以地球内热及地心吸力二者为主动。（P70）
乙、火山
地内之水汽及熔岩等物质，沿地壳之弱点（如裂缝或断折等）冲破而出，喷吐腾空，是为火山作用。喷发之物，堆积成山，称为火山。其喷出之口，成漏斗形，称为火口。（P70）
火山喷出之物质，约有三种：即气体、含熔岩之液体及成碎屑状之固体灰烬是也。故火山喷出之情形，乃以此三种之关系而定。（P71）
地球内部之流体物质升至地面后，造成所谓火山者，称为岩浆。此种岩浆达地面后，冷凝固结而成之岩石，则称为熔岩。前者在地下较深之地点，因压力之关系，常含大量之气体，其中尤以水汽为多，而成一熔融溶液。即至地面后，压力减去，致所含之气体，大部逸出，而造成火山活动。故视岩浆之性质为何，而定所产火山之式类及熔岩之种类。（P72-73）
爆裂式之火山，所成之熔岩，多属于晶基长英斑岩类岩石；在宁静式火山所成之熔岩，多属于玄武岩类岩石。（P73）
火山之成因——火山乃由岩浆自地下深处，喷发而来，实无疑问。惟岩浆升至地面，系由何种力量所造成，则为一问题。对于此吾人当注意下列两种假说：（1）活火山之位置多在海边或大水带之近旁；（2）火山喷出之气体，以水蒸气为最多。由此可示岩浆，曾一时和海水相接触，故水与火山破裂，实有重要之关系。但水并非唯一之原动力，今设有一褶曲地层，其下部有岩浆，因沿着由褶曲而生之裂缝，向地面上升，或沿裂缝流达地面，故无爆裂现象。但岩浆当上升时，若遇着一饱含水分之地层，或恰遇一通海之罅隙，则洞穴中之水，因岩浆温度甚高，即刻变为水蒸气，而洞穴便成为蒸汽锅，结果此蒸汽以极大之挤力，将岩浆推挤上升而达裂缝之上口，即喷口也。由海水所化成之气体，一经热之作用，一部即行分解。同时因受洞中压力之影响，即在岩浆中溶解，以后岩浆沿火山道上升。此种溶于岩浆中之气体，因压力解除，乃起沸腾或爆裂，将岩浆迸至空中。洞中之岩浆，喷完以后，作用即行中止，俟下次洞中盛满岩浆后，再行破裂。总之，由地壳褶曲而生之挤力，有时能使岩浆上升，惟猛烈及急性之爆裂，水实为不可少之原动力。（P76-77）
地质学家尝谓若无火山，地内水汽，无从发洩，则地震之祸必愈大。（P77）
如火山熄灭后，仍有大量之液体喷出，则成温泉、沸泉及间歇喷泉等，其成因相似，然产生形状不同。温泉水多由地面水渗入地内，遇高热之岩石，或与岩浆内水汽相和，则变为热水，流出地面，即成温泉。喷泥泉为温泉之将干涸者，其水量之蒸发较流出为速，故存如胶漆之泥质。若质过浓，气不易洩，亦能爆烈，此种称为泥火山。间歇喷泉为自动喷出之温泉，其喷发之高度不一，有数呎者，有数百呎者，时间自数分钟至数小时不等。有者每隔数分钟或数小时喷出一次，有一定之规律。有者则无一定。世界间歇喷泉之最著名者有三处，即美国之黄石公园、冰岛及纽西兰是也。
温泉所在地，常有沉积物，其质不同，然与附近之岩石常有关系。如附近为石灰岩，则沉积者多属石灰质，称为石灰华。如四川北碚温泉公园附近即产之。如属石英岩或其他砂质岩石，则成矽华。（P78）
我国火山，多为已熄灭者，据尹赞勋氏之统计，我国近期火山，可分为五大区：（一）东北区；（二）晋绥区；（三）华中区；（四）滇西区；（五）海南区。（P79）
“南京火山”乃李希霍芬氏所称。（P80）
丙、地震
震中直接所受之震波，为上下动，称为纵震波，其震中以外之地，直接所受地底之震波，则称斜线。距震中愈远，其线愈斜，称为震波之出射角，在此角度之处，如其振动，非出于地底，乃由横面而来者，是为水平动，震波称为横震波。（P81）
凡震动为人所能感觉者称为大震，不能直接感觉而恃仪器以纪录者，则称小震。（P82）
地震之原因，自经地质学家之研究，认为不外乎三种原因：即地层断裂，火山爆发，及地层陷落等三种。其中尤以地层断裂关系最大。（P84）
地壳因日渐冷缩之关系，遂致裂成大块。各块为保持均势计，时时移动，以渐趋于稳固之地位。移动较剧者，其余波遂发生地震。（P84）
速度平均一秒约33公里。（P85）
地震与地裂，互有因果之关系。（P86）砂岩脉
察其分布之情势，颇与火山分布区域相符合，是以火山与地震之关系，其密切可知矣。换言之，其所在之地位，皆为地体构造之弱线也。（P87）
我国地震之分布区域，与地质构造亦有密切之关系。据翁文灏氏之研究，综合可分为十六带，即汾渭地堑带，太行山拗褶带，燕山拗褶带，山东潍河断裂带，山东西南断裂带，甘肃贺兰山断裂带，甘肃泾原断裂带，甘肃武都折断带，河南南阳折断带，安徽霍山折断带，川南断裂带，滇东湖断裂带，滇西湖断裂带，广东琼雷断陷带，福建泉汕沿海陷落带及山东登莱海岸陷落带等。（P87-88）
丁、地壳运动
海陆变迁之影响，广狭不等，有及于大陆全体者，称为造陆运动，有仅及局部者，则称为造山运动，如山岳高原之造成，即由于此。（P88-89）
（1）造陆运动——造陆运动，范围甚广，历时甚就，其动力之方向，多近垂直，地质史中之如此者，不胜枚举。今日研究各地岩层之分布与性质，即可略知昔日海陆变迁之状况。至近代变动，则遗迹未泯，探索较易，而研究海陆界线之升降，尤为明瞭，因海平面实为极好之标记也。关于陆地上升之证据，约有五点：（1）海滨之梯级台地；（2）高崖波浪剥蚀之迹；（3）介类珊瑚之层，在今海面以上；（4）沙洲之从出水面；及（5）河口之三角洲，发达迅速等是也。他如暗礁之渐出海面，而成显礁，亦为上升之一证。（P89）
陆地亦有下降者，惟因其在海面以下，故证据难明。（P89）
盖我国东南海岸，有沉降之势，故有此现象。（P90，近据报载，谓上海经测量后，有陆沉现象，计十二年来已下沉七英寸）
陆地上升下降，以意大利Pozzuoli地方，罗马主神庙之遗址，为极显著。（P90）
（2）造山运动
（3）地壳运动产生之原因——地壳运动产生之原因，说者不一，大致言之，有地球冷缩说，地球旋转速度变更说，由于变质作用而变更体积说，岩浆移动说，大陆漂移说及地力平衡说等诸学说。惟或因限于局部，或理由不甚充足，是以何者较为可信，尚无定论。兹且将后二说简述如下：
1.大陆漂移说——此乃A.Wegener所倡，谓大陆为Sial，浮于较重之Sima上，恰如冰浮于水。在石炭纪以前，各洲均相联，至石炭纪以后，南北美向东漂流，其中即为大西洋、非洲与印度裂开，中为印度洋，澳洲则向东南移动。
2.地力平衡说——此为Pratt所主张，谓大陆表面高低不一，系密度不同之故，如置各种金属于水银中然。故高山岩石多属酸性，海底岩石，则属盐基性。如在海平面上，侵蚀一部，或在海平面下，产生沉积，则平衡破裂，此时地壳即发生上升或下降运动，以资调整而保持平衡。（P91）
第五章 潜水
（1）意义
（2）潜水之地位
潜水面在地表下之深度，乃与其地之地形、气候有关，故低湿之地，潜水面距地面甚近，不过数尺，若在高旱区域，则往往达数百尺。潜水穿过岩石之深度，究至何处为限，尚不明瞭。惟愈深则压力愈大，则罅隙必愈少，故潜水未必能存在矣。（P92）
（3）潜水面之形状
水位之高低，略与地表相同也。（P92）
（4）岩石之罅隙——各种岩石，均具罅隙，即坚密如花岗岩，亦未尝无之。普通砂岩之罅隙，多时可占其全体积百分之三十，而粗松之岩石，罅隙尤多。凡岩石内颗粒大小相等者，其罅隙常较不相等者为大，若石粒具有微孔，则罅隙更大。颗粒间为沉淀物或胶结物所填充，则罅隙大减。密致岩石之具有裂缝或为潜水所溶蚀者，蓄水量亦随之增加。进而言之，岩石愈近地面者，罅隙愈多，深入下部，岩质密致，含水渐少，以至于无。（P93）
（5）潜水之流动
潜水之流动，如地面水然，性均就下，以海为其终点。在粗粒者如砾岩砂岩内，流动较速。潜水流动之速率，乃视经过物质之透水性质及坡度而定。（P93）
（6）泉
（A）下降泉
1.层泉
2.盈溢泉
3.接触泉
4.裂隙泉
5.断层泉
（B）上升泉——水流方向，自下而上，此种反常作用，非由于水之静压力，则由于地下气体之推动。（P94）
1.上升层泉
2.上升断层泉
碳酸泉，乃天然之汽水也。（P95）
（7）自流井——自流井初在法国之Artois省第一次掘出，因以为名。（P95）
（8）潜水之地质作用：
（一）潜水之破坏作用
1.地层之穿凿——在潜水面以上，即侵蚀带（P96）
2.喀斯特地形
特殊石林状地形；气候必须潮湿（P96）
3.山崩
一部分水展布在不透水层之上面，使不透水层之上部，变为一种黏性之泥浆。（P97）
（二）潜水之建设作用
1.泉旁沉积物
泉水分离出之碳酸钙，如沉淀甚速，则结构疏松，称为灰华。其较密致者，称为灰华岩。（P98）
2.洞穴沉积物
第六章 大气之作用
风之作用大别为二：一属机械的，一属化学的。（P99）
（一）大气之机械作用
1.破坏作用
多风地之电杆，亦常被磨损，水之侵蚀力，只能由上而下，而风则可向各方侵蚀，不受重力之羁绊也。（P100）
沙漠区之侵蚀作用有两种：一为风蚀，一为磨蚀。（P100）风磨面，一稜石、两稜石、三稜石及多稜石
2.建设作用
风成层；室内几桌风后则尘土积可数分，此即风力沉积之明证也。（P100）
一、砂丘
（1）成因及种类
石英粒为风所磨，多呈浑圆状。海滨沙丘、内地沙丘
（2）形状
普通沙丘之形状，与风力大有关系，向风之部，其坡较缓，盖砂为风推移上行故也。背风之部，坡度较陡，约20°-30°，此处风静，且有迴旋之势，故砂粒自然下坠，而成急坡矣。飞砂遇到较大之障碍物时，砂丘与障碍物间成一低洼之沟，此实因飞砂碰于障碍物上，则起反转。因迴旋之结果，风向沿沟障碍物下吹，又来挟带之砂粒，转送于反向之沙丘上，故产生鸿沟。（P101）
（3）砂丘之移动
（4）砂丘区之地形
（5）砂丘之分布——干燥之砂粒露于空中，常易被风运搬而成砂丘。故在湖海之干燥砂粒边岸，砂谷及干燥之砂质平原等地极多，尤以在风向岸吹之海岸一带，发育最广，如太平洋、大西洋及波罗的海沿岸，均常有之。至于干燥之砂质平原，即沙漠之地，因风劲砂多，更为常见。如亚洲中部，非洲及澳洲各处皆有之。我国陕西绥远沿黄河两岸，砂丘极多。（P102）
（6）风痕
（7）风成砂岩——风成之砂粒，经胶结后，亦可成为砂岩，惟此种则与水成者不同。风成砂粒，因经风之常久继续作用，故其成分几仅为石英一种，其他较软物质，常变为灰尘，而吹带甚远。砂粒多磨成极小，且形状浑圆。而水成者，大部系混杂于水中，直接摩擦机会较少，故颗粒亦较大，同时其成分亦较风成者为复杂。（P102）
二、黄土
黄土性疏松，无黏力，不具层理，然柱状节理异常发达，是以直立不坠，无倾坍之虞，故黄土分布之区，深狭道路极多，亦一特殊之现象也。……普通人以为黄土性肥沃，其实不然。黄土中虽含矿物质甚为丰富，然其腐植质则颇缺乏，且其组织疏松，所有水分，易于散失也。（P103）
（二）大气之化学作用
（三）风蚀之循环
（四）岩石之风化及土壤之生成
1.风化之意义
2.风化之机械作用
（1）冰结作用
（2）昼夜温度之差异作用
（3）雨水之作用（P105-106）
（a）雨滴击落岩石表面，亦起破坏作用
（b）雨水能溶解空气中之各种气体，使之渗入地面，以助岩石之风化
（c）雨水能软化岩石，使之易受腐蚀作用
（4）风之作用
3.风化之化学作用
（1）氧化作用
（2）水化作用
（3）碳酸化作用
（4）溶解作用
4.风化之速率（P108-109）
岩石风化之速率，除与气候有关外，与岩石所在之地位、岩石之组织、及其性质等，皆有密切之关系也。兹述之如后：
（1）岩石组织与风化速率之关系——研究建筑石料之刃，皆知粗粒状岩石，风化较细密岩石为易，其主要之原因，即因岩石受高低不同之温度后，粗粒者其涨缩之力，较细密者为大。且粗粒岩石，其间之空隙甚多，水分甚易渗透，风化较快，故如成分相同之岩石，其组织若不相同，则风化是速率，亦有迟速之别，即粗粒者往往较细密者为快也。
（2）岩石成分与风化速率之关系——如岩石之构造与组织皆相同者，则盐基性岩石往往较易风化，此乃因盐基性岩石所含之成分，大部为铁镁矿物，风化甚易。且盐基性岩石颜色较深，吸收热量较多，因此其涨缩之力亦增大。至酸性岩石，因其所含成分，多为矽铝矿物，风化不易，且颜色较浅，吸收热量甚少，故涨缩之力亦不大。以上皆系指风化之初步而言。至以后则不易确定，须视其初步风化所得之产品而定。
（3）气候与风化速率之关系——凡温暖及多雨区域，岩石最易产生化学变化，因此在两极地带，雨量虽丰，或在沙漠地带，温度虽高，岩石之化学变化仍甚缓慢也。分解进行最剧之区为潮湿之赤道地带，至多雨之温带，亦甚显著，不仅如此，且所成之土皮亦甚厚；在潮湿区域因植物繁茂，此种对于风化，亦有影响，因死亡之植物在土壤中构成一种有机酸类，可以助长基岩之分解；而在干燥区域，因土壤及水份之缺乏，植物稀少，是以上述之有机酸类之腐蚀岩石作用，并不显著。
干燥区域，普通多以崩解作用为显著，如在沙漠地区，由于温度之变化，受热涨冷缩作用最烈，冰结作用因水份关系，仅限于若干地带，如温带之高山区域或高纬度地带是也。
（4）地形与风化速率之关系——以通常而言，高地及陡坡之区最宜于岩石之崩解，其理由为：（1）温度愈高愈低，故冰结作用显著；（2）雨量随高度增加，故虽在干燥区域，山顶湿度仍大，矿物受冰结作用及水化作用，结果岩石即行崩溃；（3）每日及季节温度之差异，愈高愈大，是以岩石受涨缩影响，亦较显著。至于陡坡处，因覆盖其上之岩石碎屑，多坠于下部，岩石新面易于暴露，而受风化之侵袭也。在低湿之区，岩石之风化，大部为分解作用，惟仅限于表面部分，因潜水面在此种地带，距地面较近，过此水份流动甚缓，效力自不显著，如系潮湿区域之山地，且不甚高，则分解作用有时可达相当之深度。
5.风化之结果
岩石土皮，球状风化
岩石风化之程度，以愈近地面为愈甚，故自上而下，可分为数层。真正之土壤、亚土壤、风化之岩石、骨骼土壤、新鲜岩石；定积土壤、迁徙土壤。（P110）
第七章 河流之作用
（1）降水量
雨量之平均数，以全年750mm者为适中（P111）
（2）表流
暂时表流
凡在河流之水，无论其曾否浸于地下，统称为表流。（P111）
（3）侵蚀（磨蚀、溶蚀及搬运三种）
（4）河流之侵蚀
1.磨蚀——一河流自其起源以至于海，其间破坏与建设作用兼而有之，前者为侵蚀作用，主要系在河流较上游及较深部分。河流之侵蚀乃属局部，仅与其流经河床之底部及两旁有关，范围只限于此。（P112）
（a）河流之工具
（b）挟带物质之量及大小——河水含砂砾愈多，则侵蚀之力，亦与之俱增。然砂量不能过多，多则河流不克搬运，侵蚀之力反减。（P113）
（c）流速——河流较速，则侵蚀力愈强，此乃因流动速，其中砂砾之摩擦较急，而于一定时间内，擦过之粒数亦较多也。据计算，河流之侵蚀力，如所含颗粒之大小及分布相当，则等于其流速之平方，此即称为磨蚀力定律。（P113）
（d）围岩之性质
2.陆地经河流侵蚀变化之速度
（5）河流之搬运量
1.河流之性质
2.流速
如两河流之坡度，及河床之形状相同，则水量大者速度较快，速度愈快，其所搬运之物质亦较大。（P114）
据水力学定例，搬运力等于其流速之五乘方至六乘方（P115）
3.比重之影响
因物体浸入水中后，其所失之重，等于换代之水体积，因此河流之搬运力甚大也。（P115）
4.河流搬运量之估计
5.均夷河流
均夷者，乃一河流之侵蚀与沉积已达其均衡之情势也。
（6）谷
谷并非已成后，为河流所经，乃经河流之侵蚀作用，切凿而成也。（P116）
1.河谷之开始
间歇河、恒流河
2.河谷发育之限制——河谷之深、长、及宽三方面，常在某种情形之下，各受限制，不能尽量发育。（P117）侵蚀基准、向源侵蚀
河谷之深，至基准为止，其宽及长则为邻近之河谷所限制。（P117）
3.河谷之竞争
4.无细谷之河谷
5.支谷
主谷与其所属之支谷，合组成一谷系，其河流、主流与支流则称为河系。一河系流经之区域，则称为流域。（P118）
6.谷之地形发展期
观察一谷之形状，即可知其发育已达何种程度。……幼年河谷坡度较陡，常有少数及发育不完全之支流。……成年初期时，谷形如口字。……基准平原……谷及河流之三时期，系地质学上之名称，而并非示若干年限也。（P119）
7.残丘与侵蚀平原
8.侵蚀循环
地形之改变，河流侵蚀，乃一最重要之因素……地盘之升降，实为地质历史中最普通之事。
（7）由于岩石硬度不同及特殊构造而成之现象：——
1.急流及瀑布
急流与瀑布之生成方法不一（P120）顺向瀑布、侵蚀瀑布、瓯穴
2.狭谷
软弱处变宽，坚硬处仍狭窄。（P123）
3.峡
考谷深狭之原因为：（1）气候干燥，向下侵蚀之力，较向两岸冲毁者为鉅。及（2）峡壁之岩石面极陡峻，或成悬崖。（P123）
4.岩级或岩石台地
5.由侵蚀不均而成之高地
蚀余岭、方山
6.分水岭之移动
两方稍有差异，其侵蚀力即有强弱之分（水量不同、岩石性质之不同、地层构造之不同、河床坡度）P124
7.岩石构造与河流路线之关系——岩石如具有节理或其他裂隙，则流水易于经过。如此而生成之水系，常成特殊之花纹，……如在一抵抗力不等之掀起岩层区域，则较大河流常沿软弱岩层流动，而其支流，每与其成直角相联接，（P125）河流袭夺
侵夺河因水量忽然增加，故可在老谷之底，又切成一新谷，老谷遂残留而成较平之台地矣。……岩层构造，可以调整河流之方向，普通常称为构造调整法。（P126）
（8）河流之沉积——河流沉积之原因，为（1）河流之速度被阻止后，所挟之搬运物，即行沉积。至阻止流速之原因又为：（a）倾度减低为最重要之因素，尤以在大谷之中部及下部。（b）河流经过雨量缺乏之区域，由于急速蒸发及渗透于地下之关系，致水份损失甚多。水量减少，则速度及挟带能力减低，遂形沉积。（c）河流出口，水流被阻，易于沉积。及（d）河床之形状改变，亦可沉积，例如若一挟带搬运物之流水，离开一狭直而平之河床，进入一宽弯曲而不规则之河床，则水流与岸之摩擦增加，速度遂减，结果产生沉积；（2）支流之坡度甚高，常输出较多之沉积物于其缓慢之主流中，结果在主谷之底部，产生沉积。（P126）
1.冲积丘
大致近沟口处，停积最厚，愈下愈薄（P126）
2.冲积平原
冲积平原之土壤，大致均甚肥美（P127）
3.河流弯曲——河流之速度，以中部为最快，两侧及底部较慢。（P127）
我国治河者，谓为险工。（P128）
牛轭湖乃一个临时现象，常由下列情形而渐渐充填：如（1）由于其浅岸上植物之侵入；（2）由于意外之泛滥而有淤泥沉积；（3）由风吹至之物质；及（4）自四围陆地之洗刷等是也。凡一河流，如其侵蚀与沉积，约略相等时，则蜿蜒于平原之上，甚易弯曲，其结果则流域渐广，河谷渐宽，附近地方，因灌溉便利，常成负数之区。（P129）
4.台地——河流之两旁，常有狭长而平之陆地，形如阶梯，二三级或四五级不等，相距约数公尺，是为台地。考其成因，有下列各种：一河流在以前因挟带沉积物太多，故坡度低缓时，遂沉积而成冲积平原。其后因挟带搬运物减少，又产生新力，开始侵蚀，将以前沉积成之平原，再行切割。在较低之平面上，重新建一新冲积平原，旧者遂残留而成台地。台地亦可由地盘之升降而成，此当于后节述之。世界各地之城市，全部或一部位于台地之上者极多，不胜枚举。（P129，即阶地）
5.三角洲——当河流入海或湖，河床几达侵蚀基准。河面变宽，河速骤减，所挟泥沙遂纷纷沉积，日积月累，造成沙滩，因其形似希腊字之δ，故称为三角洲。其沉积常成特异之层次，大致可分为三层：底层，质甚细，平铺于海底上，极整齐。中层，质稍粗，微向海方倾斜，其倾角大小，视沉积时水面深浅而定。顶层，成水平层，覆于中层之上，因沉积时已出水面，故多属大陆沉积。大致顶底二层，占地最广，亦最常见，中层之容积较大。然倾角不易觉察。
三角洲生成之条件为：（1）河流之入海或湖处，潮汐微弱或无之；（2）河水挟带之泥砂，为量甚鉅；（3）海岸与海底坡度不陡。世界诸大河如我国黄河之入渤海，扬子江之入东海，非洲Nile河之入地中海，美国密士西比河之入墨西哥湾等，皆与上述之条件相符合也。如潮汐甚大，挟带之搬运物为量不多。海岸坡度较陡，则无产生三角洲之可能，例如我国浙江之钱塘江，及英国之Thames河，受潮汐之冲击。又如北美洲大西洋沿岸各河，则因海底成深渊，故皆无三角洲之生成。至如印度之恒河，虽有怒潮，然因挟带多量之泥砂，故仍可产生三角洲。……三角洲发育之速度，乃与砂量成正比，而与海底深度及潮汐强度为反比。（P130）
（9）河流与地盘升降之关系
1.溺河
凡溺河所在地，乃因海岸下降，故亦称为沉没海岸。（P131）
2.台地——台地除经河流侵蚀而成外，地盘之升降，亦可生成（P131）
8.顺向河及后成河——大陆发育之初，地面水流，多依地表之形势而定其位置，此即称为顺向河，为青年期地形之特征。此在新成之火山锥及呈穹地构造区域，河流常呈辐射状者，即斯理也。其后侵蚀渐深，岩层显露，构造与性质，遂能操纵河流之位置，其所成之河道，常与地形不符，此即称为后成河。若同时地盘上升，惟上升之速率，不及河流侵蚀之速。因此该河仍能保持其原有河道，但与后成之地形不合，常能穿山而过，凡一河流，其方向初系与地形相符，但现在则与升起之陆地不相一致者，即称为先成河，例如美国之Kanawha
River，在Virginia西部，曾穿过升起之高原，而保持其原来河道，及我国扬子江在川鄂交界，切过三峡而入四川是也。由此可知，先成河生成之条件，必须有：（1）地盘上升，速率不能超过河流侵蚀之速度；（2）该河必具有倾斜较陡之河床；及（3）该河必具有较大之水量。（P132）
4.上层遗留河——河流本依浮面之地层及地形而定位置。其后侵蚀进行，河仍继续下切其河床，虽然其下之岩石及岩石构造与表面不同，最后浮面地层全被侵蚀而去，而露出地下岩石是地形，此老河床与之两不相合。故凡一河流，最初之位置，乃依地形及岩石构造而定，而现在则与新发育之地形及岩石构造，全不相合，则称为上层遗留河。在此种情形之下，其较小支流多为后成河。上层遗留河与先成河，甚为相似，两者往往切穿高地而成峡谷。但先成河乃系在河流发育时，地盘经内力而上升，而上层遗留河之产生，乃由于侵蚀作用，而将地表降低也。（P132）
（10）我国河流之发育史——我国河流系统甚多，本节不能一一述及，兹仅将扬子江及黄河之发育情形，简述如下：
1.扬子江——扬子江入海，原在镇江以上，斯时海面高出今日约八、九公尺，太湖为一海湾。第三纪时，扬子江上源只及宜昌，洞庭鄱阳二湖已经存在，因第四纪初，海面骤降几八十公尺，扬子江重而下蚀，遂向源切穿三峡，而入四川。当时四川为一内流水系，汇于浅湖，主要河流则有嘉陵、岷江等，三峡即辟，湖水外洩，四川诸水均一致下蚀，致原有沉积，高举成为台地，而所有河流均成长江支流。扬子江中游之汉、湘、沅、赣诸水，年代较老，第三纪中期之后即已出现，而当时之洞庭鄱阳或远较今日范围宽广。是以今日之扬子江上游，山高谷深，多属幼年，而一出三峡，即蜿蜒曲折，顿具老年之形，乃因生成时期不同，有以致之。
2.黄河——今日黄河形成，为期实较扬子江为晚，但其发育史，则远在第三纪之中。古代之黄河，并非今日之河，第三纪前，黄河出海实在三门砥柱之处。其下之扇形堆积，为期不过万年耳。最古之黄河上源在兰州以上贵德以下，湟水入之，由洮河经通渭而入渭水，另有一河在晋陕之交南流，其上源不过河曲，与洛泾诸水同时存在。今日河套之黄河则经黑河，由桑乾而入于古之华北海中。及至海面下降，河流下蚀，古黄河向源上蚀，入贵德，斯时晋陕间之河已腰斩黑河成为大水。贵德之黄河陆续上溯及于巴颜喀喇之北，使玛楚倒流，岷江上游改入黄河，而松潘之列渠，遂成小水。又当黄土由外蒙东南掩覆地面，时阻河水，河流致力于泥砂之冲刷，未能有所进展，迨至黄土势衰，河套之河袭取泾水之上源，构成今日之黄河水系。故黄河之成，历经患难，此攘彼夺，远较扬子江历史为复杂，且有大量黄土，排洩为劳，然亦端赖之以造成今日之华北平原也。（P133-134）
第八章 湖
（1）湖之分布——凡停滞在陆地以内之水体，统称为湖。（P135）
冰川山谷中，亦有湖甚多，其中多数乃充填洼地而成。（P135）
（2）湖之种类——湖系封闭一部分之水体，有活水与静水之分。（P135）
（3）湖之成因
（甲）构造湖
（乙）侵蚀湖（冰川之作用、风之作用、火山之喷口）
（丙）堰塞湖
（丁）海成湖
（4）湖之作用——湖之作用，对于地质上较重要者，约有数种。
更能影响及于附近之气候；湖之最大作用，乃为河面沉积物之停集地点。天然堤、湖岸台地（P137）
（5）湖面之变易
1.逐渐改变
2.忽然改变
3.飓风之影响
（6）湖之温度
水传热极弱，且为一弱射物；在浅水层变化最大。夏日温暖，冬日寒冷。水为一贫传热体，在夏日时，在冷却之较下层，仍不易温暖也。（P138）
（7）湖之成分
（8）湖之寿命——就地质学之观点而言，湖皆为暂时现象，历久必被淤积，或并侵削其遗迹，故湖之寿命，实甚短促。（P139）
1.由蒸发而消灭
2.由出口下切而消灭
湖乃为停集盆地，故经过之水，常挟带运搬物甚多。在其下端流出者，则较清，而下切亦慢，若洲提为未固结物质，则侵蚀较快。（P139）
3.由淤积而消灭
淤积之原因有二：一为沉积作用，一为植物之生长。（P139）
多数沼泽，即代表湖消灭之末期。（P140）
4.由浅水面降低而消灭——湖面常与潜水面相符合
（9）湖之沉积——湖成沉积之种类及结构，与海洋相似
食盐、钾盐及石膏等
盐湖中盐类沉积之次序，系以其溶解度而定，通常CaSO4最先，NaCl继之，最后为钾镁之化合物。故在自然界之盐层中，最下层为硬石膏及石膏，继之以石盐，再上为含K及Mg之盐类，如光卤石（KCl）等是也。（P140-141）
（10）湖与人生之关系——湖与人生之关系，至为密切，简言之有下列数点：（1）湖经淤塞后，可成为肥沃之冲积平原，适于耕种；（2）湖水可以调剂水量，防止水患；（3）湖水可供给灌溉及饮料；（4）湖可调节气候；（5）湖旁常有瀑布，以供发电，如吉林之镜泊湖；（6）湖可供水路交通；（7）湖可出产鱼类及其他物产；及（8）湖可点缀风景，供人欣赏，如杭州西湖。（P141）
第九章 海洋
（1）海洋之普通性质
设非地表凹凸不平，则必无陆地之存在，
海平面在海岸，较海中为高，而在大陆，又较海岸为高也。
可分为濒海，浅水，近海及深海四部。（P142）
（2）海水之成分
差别甚大……盐类之含量，因地而异
（3）海水之比重
（4）海水之温度
因日光及热，其影响所及，仅在300公尺以内，故深海皆为黑暗寒冷，几无昼夜冬夏之区别。（P145）
（5）海底之地形
三种地形：（1）广大区域之低地，即往昔之深海；（2）较高之地，面积不甚广阔，乃浅海之区；（3）山岭或山峰，即海中之岛屿。海底地形，较为平坦一致也。（P145）
（6）海水生物之分布——海水生物，对于地史甚为重要，因岩层时代之确定，多以古生物为根据也。
生存于海洋之温暖部分者，每较寒冷部分为多。（P145）
（7）海水之运动
二大类：（一）波浪及由其而生之底流与岸流；及（二）洋流。（P146）
（一）波浪
一、波浪运动
多由风而生成（P146）
大波之气，必先有暴风，以为征兆也。（P147）
破浪、底流
二、侵蚀
海水之波浪，虽其力甚大，然对于岩石之影响则甚微。
波浪冲击之影响，乃以其所挟带之碎屑物量而增加。（P148）
在海洋堆进以前。海岸线后退之例甚多……陆地在若干地点，亦侵入于海中，故此两者系相并而行。（P149）
三、由波浪侵蚀时发育之地形
海崖……凡急速之侵蚀及海岸为坚质岩石所组成者，甚易产生陡峻之悬崖。（P149）
四、波浪底流及岸流之沉积作用
1.海滨
海滨之物质，乃由进来之波浪，自海中挟带而来，再由底流自海滨将碎屑物挟运而去，故上部砂砾较粗，下部则较细也。（P150）
2.洲堤
3.沙洲及沙角
不同之点有二：前者系成于浅水处，而后者则在较深处。（P151）
五、海岸沉积与海岸形状
（二）洋流
不慎重要（P152）
（8）海洋沉积
浅水沉积
1.海岸沉积
因界于海陆之间，潮至为海，潮退为陆，于二十四小时内，凡变两次。于是日光之热力，与温度之变迁，影响甚大，故干裂等现象，颇为显著。此外如雨痕及走兽之足迹等，亦往往见之。在此带中，海相及陆相生物，皆可存在。（P153）
2.浅海沉积
入深海，惟大致百海尺以下，多属泥土，故遂以此为界线耳。
物质沉积粗细之界限，殊难作绝对之划分，……沉积物质粗细之变更，除波浪等作用外，尤须注重地盘之升降，……浅海沉积尚有数种特点，即层面上每有波痕及流痕，而交错层尤为常见，……就广义而言，生物仍为化学之变化，惟具有生命之过程耳。（P154）
深海沉积
1.近海沉积
生物颇难滋长（P155）
2.深水沉积
细弱之泥质，称为软泥（P155）
深度愈加，软泥中之碳酸钙成分愈少，……在2400-2600海尺以上之海底，石灰质软泥多递变成红色黏土。（P156）
沧海桑田，乃指大陆沿海之一部，时有升降，至深海终为深海，并无所谓变迁也。（P156）
（9）海岸线之发展
约有两种现象：一种如新英格兰及欧洲西部，极不规则，海湾与岬间杂有之。另一种如美国及墨西哥之沿大西洋海岸，往往有一长而低缓之砂质岛屿环绕海岸，其间有浅海或湖。（P156）
1.沉没岸线
（a）幼年期
（b）成年期
（c）老年期
2.上升海岸线
（a）幼年期
（b）成年期及老年期
第十章 冰雪及其作用
（1）近地面之病
（2）湖河及海面之冰
（3）雪原
雪原生成之原因，为降雪之量，远过于消融之量。（P161）
（4）雪变为冰
常成层形，与水成岩层理，甚为相似（P161）
（5）冰川之种类
（6）冰川之移动
冰川移动之迟速，乃视冰层厚薄，移动面坡度之缓急，冰之上层面之坡度，冰之温度，及其含水之量等而异。（P163）
异速流动；加压降低融化点作用
（7）冰川之地形
1.冰隙
冰川由缓平流入陡峻处。斜度骤变，发生拉力，遂成上宽下窄之楔状冰隙。由流动较速之上部，与较缓之下部间所生之引力，亦可生成纵冰隙，乃与冰川流动方向相平行。（P164）
2.冰碛石
四大类：侧碛石；中碛石；底碛石，底部受冰川之压榨与摩擦，较软岩石，多变为碎块或细土，岩石之棱角，稍稍磨去；终碛石。（P164）
山谷冰川多呈舌形，山麓冰川多呈扇形（P165）
冰流达于最前之处，易于融化成水，于是较细之砾，多被流水冲洗而去，巨者犹存，且既经流水冲激，石卵亦因之而生也。（P165）
（8）冰川之变迁
（9）冰川之地质作用
平地之冰川，多主沉积（P166）
1.冰川侵蚀
若山坡陡峻，冰流随坡而下，一片琼琳，流溢不止，并无冰川谷之可寻，称为冰坡，若冰坡之斜度近于直立，则冰流不能继续流注，每历若干时下倾一次，势如山崩，称为冰坠，盖如流水随崖而成瀑布之现象相同。（P166-167）
凡经冰流磨削之地，其露出之岩石，常呈圆滑之貌，其未经冰磨者，则多露棱角，故U谷两壁之上部，往往峻峭，而其下部则平滑舒展，时带擦痕，故由此可窥见昔时冰床之高低，擦痕粗细不等，深浅亦无定则，视岩石性质而异。冰性原甚软弱，其用以刻划条纹之物，非冰本身，乃其中所夹之石块为之。冰流固可刻划成痕，而岩石之经挤压而折断者，亦可彼此互相摩擦，于其断面上沿岩石移动之方向，发生擦痕，此种称为断面擦痕。其与前者之分别，为冰流所划之擦痕，多较单纯，且其痕迹，只及于岩石之皮表，且不限于同一方向也。（P167）
2.冰川沉积
冰砾岩；漂砾即停于所在之处，与其原生之处，往往有丘陵为之隔绝，非曾经冰流输送，不足以致此，其理甚明。（P168）
（10）冰川之融化
冰下河；于冰川之两侧，凿成深沟；冰中冰下之泥砂石块，多随水排出；冰前排洩物；冰川退缩（P168）
（11）冰山
冰山与浮冰，皆能乘潮浪而反击海岸，故其侵蚀海岸，亦甚剧烈。（P169）
第十一章 生物之地质作用
1.生物之破坏作用
（甲）植物
腐植质，此种物质，皆能助长其侵蚀岩石之力；亦能纯由机械作用，破坏岩石（P170）
（乙）动物
营掘洞穴，并翻转土壤，而使其新鲜面暴露，遭受风化及侵蚀，或使其移动，致风化主力可深达内部。（P171）
人类之地质作用，实较重要也。（P171）
2.生物之建设作用
（甲）植物
虽然泥煤在温暖及热带区域亦可见之，惟以在温带及寒冷潮湿区域为最多。产生之地，多为湖沼，由水中水属植物，如水百合、水莲及苔藓等，腐坏后，其根茎叶在底部，即成含泥煤之黑泥。（P172）
（乙）动物
3.珊瑚礁及岛
珊瑚种类甚多，其与地质有重要关系者，为造礁之一类，此类并非生于海洋中任何地点，仅在适当环境下能生高之，所谓适当环境者，即（1）海水须温暖，不能低于68°F，（2）水中不能多杂泥砂，（3）海水不能深过240呎。若在150呎以内尤佳，及（4）海水须时时波动。俾可输送食料，因此在非洲、澳洲及中美洲之东岸，珊瑚地层极广，而在其西岸则不多见。（P174）
1.裙礁
2.堡礁
3.环礁
按珊瑚之生成条件，水深不能超过40公尺，而事实上竟有千公尺之厚度，其原因安在，地质学家关于此问题，大概可分为三说（P176-177）
第十二章 地层或岩石之构造
（1）岩层倾斜
地层沉积之时，每在水中，故其层次，多近水平。及掀起成陆，则层次凌乱，故吾人今日所见之地层，多有倾斜现象。（P178）
层面与露头之关系
（2）露头
地层因侵蚀或他种关系，暴露于地面使吾人以直接考察之机会者，称为露头。（P179）
凡地层倾斜方向，与沟谷之斜向同，则露头线之尖端向下，否则向上，然此仅适用于地层倾斜角较小于山坡倾斜之时。（P179-180）
在山区，愈高则土壤愈少，露头亦愈多。（P180）
（3）褶曲
（4）断层
断层者，乃地层之裂缝，而曾经移动者也。……必须超过岩石之抵抗力，始能破裂也。……断层多沿旧有裂缝。……断面擦痕（P184）
正断层者，上盘下降，是其移动之方向，合乎地心吸力之理。逆断层者，上盘上升，是其移动之方向，背乎地心吸力之理。正断层中相当之二层，互相分离，故亦称引力断层。逆断层则互相掩蔽，故亦称挤压断层。造成正断层者，多为引力之结果，因此垂直于断层走向之线，向两方增长。造成逆断层者，乃由压力关系，因此垂直于断层走向之线，向中间缩短。逆断层常见于褶曲激烈之区，因其乃褶曲过烈所生之现象也。（P186）
断层线之所在，常为河溪之沟谷，此乃因较易侵蚀之故，但亦不能认为定则。（P188）
（5）节理
裂缝不论其为分开、填充、或紧密，其中心毫无移动现象，如因有移动而变位，则称为断层。（P189）
岩石之颗粒愈细，则节理愈完全；成因，在海底之沉积掀起成陆地，由收缩而生之引力所造成（P189）
火成岩之节理，乃由岩浆冷却时，凝缩所致。（P189）
变质岩之节理，每较他种岩石为多。（P190）
（6）不整合
不整合之上部岩层，必为水成岩。至下部之地层，或为火成岩，或为变质岩，或上下均为水成岩层，但两者之间必有一沉积间断也。（P190）
其生成历史可择要如下：（1）岩层之沉积，（2）上升及侵蚀，（3）下沉及新沉积，（4）最后之上升。同时，尚须注意者，即一不整合，常示有先前侵蚀之地面也。不整合层间，常有砾岩或粗砂岩一层，通常称为基底砾岩，此为昔日沿海大陆上之碎块石砾，漂积而成。然不整合层间，无砾岩层者亦甚多，因当时大陆，为松软岩石，一经侵蚀，皆变为泥土，自无砾石之沉积矣。（P191）
第十三章 矿床概论
（1）绪论
狭义者，指含有有用之金属矿物者而言。广义者，指含有金属矿物与非金属矿物者而言。
矿石与脉石，有时不易区别，（P193）
（2）矿物之共生
1.黄铁矿——金——石英
2.含银方铅矿——闪锌矿
3.磁铁矿——石榴子石——黄铜矿
4.锰矿——铁矿
5.锡石——辉水铅矿——氟石——黄晶等
6.铬矿——镍矿——铋矿——银矿——铅矿
（3）矿物之成因——地壳之成分，其中有用原素，如铂金银铜铁铅锌等，所含无几，然能聚成一大矿床足资开采者，必有赖特殊作用，而资集中。此种集中作用，不外下列数种：
1.因岩浆中分体而成，即岩浆固结而成火成岩时，金属与非金属，各自集合，而成矿床。
2.由气体作用而成，即岩浆中所含之气体，如氯、氟、硼及水蒸汽等，称为矿化剂。此等气体，有将岩浆中之金属提出在适当场所，与水蒸气起化学作用，或与围岩起反应作用，则金属矿石集中一处，而成矿床。
3.由火成岩岩浆与围岩相接触，即产生接触变质作用。此种作用，不独分子从新排列，且有将各种金属集中之作用，而产生矿床。
4.由交代作用及矿染作用而成，交代作用者，系由化学作用，将原有物质之一部，与新物质成分之一部，交换而生新物质之现象也。普通含有种种金属化合物之溶液，通过易受化学作用之岩石，如石灰岩等，常有显著之化学的交代作用，而将金属矿物集中，成为矿床。
矿染作用者，为含有矿物质之溶液，浸渗岩石中，一面起若干交代作用，一面微细之矿石沉淀，结果亦可成为矿床。
5.化学之沉淀作用，即含有种种金属化合物之水溶液，因环境改变，而将其金属矿物沉淀而成为矿床。此种作用，又可分为两种：一为沿岩石罅隙而起之沉淀作用，一为地面上所起之沉淀作用。
6.露天化作用，即岩石受风化作用，将其中有用矿物残留集中，而成之矿床。
7.机械之堆积作用，即由风化作用而成之土壤，为雨水洗刷，为流水运搬而至山谷之间，不绝受流水之淘汰作用。轻者远迁至下流，重者则遗留在上流地方，或集中河床深处，而成矿床，如砂金是也。（P194-195）
（4）矿床之形状
原生矿床与其周围之母岩，同时期生成。后成矿床于母岩生成后产生。（P195）
1.原生矿床之形状
2.后成矿床之形状
（5）矿床之构造
1.块状构造
2.带状构造
3.角砾状构造
4.晶洞构造
（6）矿床之变化与次生富化作用
1.氧化带（滤表流失带）
2.次生硫化矿富化带
3.不变硫化矿带
（7）富矿体
1.大矿块
2.矿巢
3.矿筒
4.矿条
（8）矿床之分类
甲、岩浆分泌矿床（胎凝矿床，皆生于火成岩中）
乙、伟晶脉矿（富于各种宝石）
丙、接触变质矿床
火成岩多属酸性或中性岩，水成岩则以石灰岩或石灰质岩石为最普通。（P202）
丁、深矿脉带矿床
戊、中深脉矿床
己、浅成脉矿床
庚、天水矿床
矿质之来源，乃由下降天水沉积而成，温度低而压力小，与前述三类之由上升热液沉淀而成者，全然不同。（P203）
辛、侵蚀或残留矿床
壬、水成矿床
（9）地质与矿产之关系——地质与矿产关系至为密切，故研究地质学者不仅须注意地面上各种地质现象，如河流之冲刷，海流之侵蚀，山脉之构成，及岩石之分布等等，尚有一重要之任务，即搜寻地下丰富之宝藏是也。世界上大多数宝贵矿产，大部分均为地质学家在野外调查地质时所发现者，是以采矿学者称地质学家为“采矿之先锋”，实非虚誉。吾人根据许多事实，可知某种矿产往往伴某种岩石而生，此虽非定律，但大致可无疑义，例如金属矿床恒生存于火成岩中，煤及石油等，多存在于水成岩中是也。美国经济地质兼岩石学家Grout氏在其所著之岩石学一书中，曾将火成岩与矿产生成之关系，列成一表，形如果树，说明何种火成岩，可产生何种矿产，以树枝干代表火成岩之各类，而以枝干上之果实，代表其所产生之矿产，非常清楚，而富兴趣，惜其仅偏于火成岩方面，其他如水成岩及变质岩均未表示。我国南延宗氏，研究矿床学多年，近曾创一地质与矿产总表，异常详尽，载于地质评论五卷六期，兹稍加改订，列之如后，以供读者之参考，庶几调查地质时，有所借镜焉。（P204）
（10）我国矿产资源概述
（甲）煤
（乙）石油
（丙）铁锰（太古纪变质矿床占总额70%以上）
（丁）铜（我国铜矿，甚为缺乏）
（戊）铅锌银
（己）铝
（庚）锡钨铋钼矿（均为高温矿床，与花岗岩有密切关系）
（辛）锑
（壬）汞（汞矿成因，乃属低温热液而与火成岩有关）
（癸）其他非金属矿产（包括九类；我国磷矿有三大类）
第十四章 山脉之生成及其构成史
（一）意义
山之定义为何？甚不易确定，普通称为山者，乃比较显明之高地而已。一座孤山，称为山岳，如泰山是也。群山中最高之山，称为峰，若系绵亘之山，称为岭，如太白山，吾人可以称为山峰，北平之西山可单称为岭。诸山荟聚排列成行者，称为山脉，至峰峦起伏，无一定方向者，则称山地。多数山脉，排列成行，且约略在同一时代造成者，称谓山系，如美国之落机山，自Mexican向北经美国，以至坎拿大西部，包括山脉甚多，其掀起近于同时，故称落机山系。山系与山脉相聚，但非属同一时代造成者，称为山带，例如Appalachian
Chain是也。多数山带相合，则称为群山，例如在北美西部所有山脉，自Rocky
Mt.之东边，起至太平洋海岸，统称之为北美群山。（P211）
（二）山之生成
1.火山
2.高原残留山
侵蚀之产生，主要系由于地盘之上升，故侵蚀山乃地壳运动及侵蚀作用联合之产物也。（P212）
3.由地壳运动而成之山
地球上大多数之山，均系直接或间接由地壳运动而生。（P213）
（1）断层山
（2）穹隆山
（3）褶曲山及复杂式山
以地球整体而言，此类山脉为最佳地质现象之呈现……研究此类山脉，实为地质学发展之基础。（P215）
（三）山之构造史
（1）初期——世界各地大山，皆由极厚之水成岩，如砾岩、页岩、砂岩及石灰岩等组合而成。（P216）
（2）变动期
欲定造山期之地质时代，须观察褶曲部分最上层之年代，及未褶曲部分最下层之时代，二者之间，即造山期之时代也。（P217）
地壳上主要山脉造成之时期有五：——
一、在寒武纪以前，即古生代及元古界之间，称之为Huronian期。
二、在志留纪与泥盆纪之间，称为喀里道尼亚期，如现在之Caledonian山脉是。
三、在石炭纪末，为德国之Hercynian山脉隆起之时候，M.Bertrand氏特称为海西宁期。
四、在中生代末之Laramide及我国之燕山期运动。
五、在第三纪中，为喜马拉雅及Alps山造成之时候，第三纪之末，为Cascadian
Revolution，尚有甚多较小之局部变动，不在其内。（P218）
（3）侵蚀期
四、中国地壳变动概况
关于我国地壳运动，其可考者，归纳之可分为四大期：（1）Caledonian运动；（2）Hercynian运动；（3）燕山或震旦运动；（4）喜马拉雅运动。上列各期中，以燕山或震旦运动，序幕繁多，动力剧烈，而分布亦最普遍。在Caledonian运动以前，虽尚有若干变动，惟以变质过深，研求不易，兹不具论。
一、Caledonian运动——此种运动在天山昆仑已见其迹，粤桂湘等省，更为明显，因首见于广西，故丁文江氏称之为广西运动。本期运动之迹，可由志留纪变质层与泥盆纪未变质地层间之不整合，测定之。丁氏以为蒙古及天山昆仑等地，本期运动似已存在，惟西安以东，则仅有造陆运动，而由假整合表示之。在宁镇山脉，二者之间，仍似有一假整合。是以本期运动虽在扬子江河域渐趋微弱，然多少尚波及于扬子江下游也。
二、Hercynian运动——此期运动在天山阿尔泰南山秦岭等地，甚为发育，俄人Mushketov尝称之为天山运动，可分为前后两期：（一）前期发生于泥盆纪与下石炭纪之间，或下石炭纪之后；（二）后期发生于上石炭纪末。中国中部及东北部，本期运动似不明显，或由造陆运动代表之。西南各省，则又极为发育，因石炭二叠纪与泥盆纪间之不整合，在在可见。又据李四光氏等在宁镇山脉间之地质研究，谓本期运动可分为六期：（一）江南运动，由乌桐系与高家边层之假整合推知之；（二）建康运动，介于金陵灰岩与高骊山系间，由假整合代表之；（三）淮南运动由和州灰岩及黄龙灰岩间之假整合定之；（四）昆明运动，由黄龙与船山灰岩间之不整合定之；（五）东吴运动，由栖霞灰岩与龙潭煤系之不整合推知之，各地受气影响者甚广；（六）苏皖运动，即龙潭煤系与青龙灰岩间不整合定之。以上各期，除昆明运动及东吴运动外，多系局部或短时间之变迁。兹为简单计，将本期运动归纳为三幕如下：
（一）第一幕，包括江南建康淮南各运动，其时期自下石炭纪至中石炭纪之间。
（二）第二幕，即越南运动，发生于中石炭纪与下二叠纪之间。
（三）第三幕，包括东吴苏皖及金子三运动，其时期自中二叠纪至三叠纪之间。
三、燕山运动亦称震旦运动——其主要动期大体相当于Laramide运动，即侏罗纪以后之构造期也。燕山之名始创于翁文灏氏，初以为仅限于华北，今乃知其实普遍于全国，且因由此运动所成之山脉，俱成东北西南向，即震旦方向。翁氏对于燕山运动分为两期：甲期在侏罗纪末白垩纪初，乙期则在下白垩纪之后，以强烈褶曲及逆掩断层为其特征。其后丁文江氏复于甲期之前，另增一期，谓在三叠纪后与侏罗纪始之间，见于我国之云南及四川等处。
四、喜马拉雅运动——此为第三纪前指地壳运动，在我国似不甚重要，其运动似有愈西愈为强烈之势，新疆甘肃等省，相当于渐新统及上新统之运动，俱甚剧烈。
我国经济地质学家谢家荣氏，曾将我国地壳运动、岩浆运动与矿产时代三者之连带关系，列成一表。兹附于后，以供参考：（P219-220）
第十五章 地球之历史
（1）概述——凡研究地球自古迄今所经过之历史，称为地史学，地质学家就一地层，考定其上下之界线，或用直接观察，或由间接推算，以决定其近似之年代，或根据岩石之性质，化石之特点，以断定地层之种类。如条件缺而不全，则引他处之上下相同之地层，以间接决定之，然后逐步综合连缀，以求得其时代上之顺序，更于其中，依化石之存在，作为地史分期之标准。地质学年代之观念，切实言之，乃起于一地层与海洋之关系。凡一地层，由下而上，如先为浅海岩石，愈上而愈进为深海岩石，则可断定其有一海水之淹进现象。反之，在此同一之岩石，如海水渐退，则其由下而上之移变，与前恰相反。此种海水之一进一退，在岩石上，切实表明者，为一周期，此即年代观念之起点也。据世界地质学家讨论之结果，将地史分为四大代，每代又分为若干纪，而每纪中又可各就本地特殊情形，分为系统层等名目。兹将其列表如后（地层时代简表）。
地球之年龄，虽经学者用各种方法计算，而结果悬殊，尚无定论，惟据较准确之放射原素递变计算方法推算，新生代之始，距今约六千万年，中生代约二万万年，而古生代约五万万年，由此推算地球之年龄，至少有二十万万年。所可注意者，即太古代及元古代两者年代甚长，占地球年龄四分之三，而古生代、中生代及新生代三者相合，仅占四分之一左右耳。（P222）
（2）太古代
前寒武纪地层，皆位于一切已知岩层之下，系由结晶片岩中之各种片麻岩，及各种结晶片岩所组成，考其构成原因，当系由变质作用而来，……在结晶片岩中，有火成岩之侵入，……在太古纪地层中，绝对无化石之遗迹，……元古纪地层，处于太古纪与寒武纪地层之间，所有寒武纪地层相接触，皆不相衔接。岩石之变质现象，弱于原始地层，而水成岩之特质，则较为显著。……冰期现象，亦惟于此处之地层见之，其最具有特质之冰期底碛石，即于其中觅得，凭此可以推知当时之气候。……五台系岩层多属各种片岩及石英岩，层叠凌乱。属于震旦纪之岩层，大都平列，或倾斜甚缓，（P224-225）
（3）古生代
太古代之末，古生代之初，全地球几皆有剧烈之变动，故寒武纪地层，皆不整合于太古代之上。此代地层，变质极浅，生物遗迹，又多确实可考，故其地质历史，知之甚详。……中国海中之生物群，显然分为两群：南生物群与欧洲同时之生物接近，……北生物群，则与北美同时之生物，关系甚为密切，……两生物群之领地分界之处，大致与现今之秦岭地域相符合。……所谓古地中海者，即现在之地中海以东。（P226-227）
（3）中生代
中生代之生物，与古生代全不相同。（P229）
（5）新生代
中国本部在中生代末期，发生两大山脉，并驾齐驱，即秦岭及南岭是也。翁文灏氏称之为燕山运动。此次变动，系来自南方，故所成山脉，大都系自西而东。……火山爆发，喷出岩堆积甚厚，……第四期之初，世界气候渐渐变冷。北美北欧等地，地面覆以巨大之冰川。……鸟类发育亦甚。惟最重要乃哺乳类，发生于中生代之末期，降及第三纪，更突然发展，分化为种种之门类，其后更盛。（P229-230）
[附一]普通造岩矿物性质表
[附二]中国各地地层时代比较表
索引
