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关于地质锤你应当了解的一切【非墙明白】
非村科普墙
2023年11月11日 23:50
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共31篇

地质锤(Geological Hammer / Geo Hammer),又称地工锤(Geologist's Hammer)、勘探锤(Prospecting Hammer)、岩锤(Rock Hammer),是地质相关工作的基本工具,和地质罗盘、地质放大镜一起并称地质三大件。

 

地质锤可以说是你们人族历史上最古老的科学工具之一了,它的前身可以追溯到近三百万年前,打制石器时代用于敲击其他石器的卵石锤(Pounded Pieces)。

在各地出土的奥杜威石器(Oldowan)表明,至少260万年前,你们人类的祖先和竞争对手们,例如一听就很古老的惊奇南方古猿(Australopithecus garhi)、一听就很能干的能人(Homo habilis)、一听就很会做东西的匠人(Homo ergaster),都有自己对地质学最初的探索。

你们人类在制作打制石器需要使用那种又硬又脆的石头,例如脉石英(Veinquartz)、燧石(Flint)、黑曜石(Obsidian)之类,敲的时候能方便碎成规则的石片,这样才能做出好用的工具。

你不认识这些石头?

由于猿人们不认识那些高大上的石头,所以他们会先通过最原始的对撞机(双手)来筛选收集一些更坚固的石头,一般是玄武岩(Basalt)或响石(Phonolite)材质的鹅卵石,再用它们来敲击其他石头,以了解不同岩石矿物的特性,分辨哪些石头适合加工成石器。这就是地质锤的祖先:卵石锤。

 

这些史前地质学家们粗暴而细心地用最最原始的科学工具一点点探索着手头的收藏,从此,命运的齿轮开始转动。

人猿相揖别,只是几个石头磨过,小儿时节。

从公元前4世纪古希腊的亚里士多德对地质构成的思考开始,到1603年地质Geology 一词被创造,你现在手头有什么工具?

答案是没有工具!

 

在长达三百万年的时间里,地质研究都没有成为独立的学科,所以地质考察也没有特定的工具,通常对岩石的开凿取样都是其他部门生产工具的副产物,例如农具或者工程器具

直到19世纪初,地质学和矿物学开始逐渐成为独立的科学领域,学者们逐渐需要一种属于地质人的“专武”来采集和测试地下的岩土矿物样品,我们今天意义上的“地质锤”也正是在此时出现的

 

最初的地质锤如果不是“普通榔头.改”,那通常就是DIY的,例如帮助著名化石猎人玛丽安宁(Mary Anning)挖出鱼龙翼龙蛇颈龙的地质锤,就是她的木匠父亲做的。

伴随达尔文(Charles Darwin)航行的地质锤也是达尔文自己造的。

 

这时学者们的地质锤的样式可谓是“百花齐放,百家争鸣”

毕竟地质锤在野外时就是科考人的“第三只手”,谁还不想拥有一只与众不同的外接臂呢?

但作为感官的延伸,重要的不是好看,而是实用,要让地质学家们能够感知岩石的粒度和强度,所以19世纪上半叶人们就开始注重地质锤的设计和制造,以提高采集和测试样品的准确性和可靠性,最终地质锤的形制在19世纪中叶时基本稳定下来,一直延续至今:

最基础最狭义的地质锤,就是指一端呈方形,另一端呈楔形、鸭舌形或平凿形,所以也叫平头地质锤(Chisel Head Geo Hammer)。

一些人会选择锤柄一体锻造的地质锤,这种结构的地质锤强度大,坚固耐用,不会掉头就走、分头行动。

而另一些人会考虑使用木柄或塑料柄的地质锤,这种结构的地质锤轻便易携带,适合长距离越野。各有利弊。

地质锤最直接的作用就是通过敲击来直观感受目标强度。

特别提醒:在使用地质锤时有条件的一定要佩戴好护目镜!

切勿随意敲击特殊保护地形地质地貌。

 

地质锤方形锤头的设计比起圆形的榔头,可以保证岩石大致按照施力方向破裂成块。如果在野外遇到较大的岩体需要取样,而对样本的大小、方向、形状没有特殊要求的,就可以用方形锤头敲击,初步取样或大致修改形状。

这一头也可以用来敲击小岩样以得到新鲜断面,便于观察内部矿物成分。

而平头凿则可以更好地控制岩石劈裂方向,如果对样本的尺寸形状有进一步要求的,可以用平头修整样本、去除尖角或缩小尺寸,使之规格化,便于包装运输。说不定同人平行宇宙里就有个丁仪用这凿子修出了二向箔哩!

在必要的时候平头凿还可以充当小锹,用来采掘小型植物或清理岩石附着物、风化层和土壤。

把凿子这头当撬棍,配合锤柄就能很轻松地撬开小岩缝。当然,还可以做楔子,处理千层饼一样的页岩(Shale)之类的沉积岩或者板岩(Slate)之类的沉积变质岩可方便了,能沿层状节理面撬开,进行岩层剥离,比较适合寻找与清理化石。

但面对节理不明显且强度更高的火成岩、变质岩,往往就需要另一种地质锤了。

 

这就是尖头地质锤(Pick Head Geo Hammer),这种地质锤一端呈方形,另一端呈锥形、鹤嘴形或尖镐形,所以又有人叫它勘探镐(Prospecting Pick)、岩镐(Rock Pick),以示与“地质锤”的区分。安迪就是用这种岩镐来挖穿肖申克监狱的

尖头镐比平头凿的接触面积更小,同等施力的情况下能产生更大的压强,面对松散的沉积岩时可能会将层理击碎,所以比较适合破碎一些质地较为坚硬的岩石

 

但如果岩石的强度还要再高,用尖头地质锤也敲不开……

那就只能上岩崩锤了

这种没有花里胡哨,透露着一种强度美的锤子,也是某种意义上的地质锤,叫碎样锤(Breaker)、工程锤(Engineer Hammer)

 

和前面俩只能单手的地质锤不同,碎样锤作为双手武器,需要体格健壮、双手抬举,目的只有粉碎,颇有一种逢山开路之感,在碎样锤面前,不管是什么泥岩(Mudrock)、石棉(Asbestos)、砾(Gravel),还是什么基岩(Bedrock)、黑曜石(Obsidian),通通都是一样粉碎[citation needed]

Ps:工程锤都砸不开的,得上电锯和挖掘机。

 

既然有两头都是锤头的地质锤,那有没有两头都是镐头的地质……镐?

你别说,还真有,考古地质镐(Paleo Geo Pick / Burpee Pick)就是把两种地质锤的小头部分组合在了一起,一面是平凿、一面是尖镐,一揽子解决沉积岩、火成岩、变质岩,属实是为排列组合划上了圆满的句号。

 

这里需要额外提及的是,在中文购物网站上,可能会找到一种被冠以“独角地质锤”名称的锤头,一长一短两个角,颇有异形的美感,但它真的是地质锤吗?

答案是否定的,这是一种源自德国的木瓦锤(Latt Hammer / Roofing Hammer),方头与钉槽是用来锤击钉子固定瓦片用的,长而平的独角可以用来削切瓦片或上房揭瓦,短爪和长独角的根部共同构成了起钉器,可以取出钉子,是一种设计很巧妙的小工具,但它绝不是地质锤,毕竟地质采样真不需要起钉子……

某些中文购物网站将其称呼为“地质锤”可能与国内厂商的山寨有关。

某知名地质锤制造商的产品页面中地质锤和木瓦锤可能会同时出现,这可能就致使一些国内厂商在山寨产品时误将木瓦锤归类到了地质锤之中。

国货之暗了属于是。

当然,作为一种多功能锤,木瓦锤还是可以在必要情况下还原部分地质锤功能的

碎石采样不必多说,平凿的独角也可以发挥平角地质锤的作用。

【其实普通羊角榔头也行,就是材料强度差点意思】

好了,让我们再来总结一下上面提到的四种地质锤地质镐

 

平头地质锤:挖掘、沉积岩采样

尖头地质锤:火成岩变质岩采样

碎样工程锤:粉碎更高强度岩样

考古地质镐:多种类型岩石采样

 

除了上述这些最基本的功能外,地质锤其实还有一些其他作用,例如:

地质锤大小适中,可以在拍摄记录时作为中型尺度的比例参照物(小型参照物可以用硬币、罗盘与放大镜,大型参照物需要整人出镜,再大的可以让挖掘机出镜)

地质锤的握把长度适中,可以抓住锤头作为登山手杖,或握住握把作为钩爪攀镐协助登山越野。

地质锤的宽度也合适,可以在休息时当作独脚凳来轻置玉臀。

为了避免遗失,地质锤一般装饰有比较鲜艳的蓝绿色或橙红色,在有突发情况时也可以当作信号标识使用。

当然,你们人类从来不会全按照说明书来使用工具,历史上的学者们也开发出地质锤的许多扩展用途

例如墙墙在前面提到了达尔文有一把随身携带的地质锤

达尔文身为一名生物学家,为什么要随身带着地质学家才会用到的地质锤?

注:达尔文其实也是一名地质学家

是为了猎杀动物,制作标本!

这个用法是1832年2月小猎犬号(HMS Beagle)航行到圣保罗礁(St Paul’s rocks)时,达尔文为了捕获褐鲣鸟(Sula leucogaster)而开发的。

达尔文曾说过:远程投掷地质锤的手感比近战攻击要好一点。

 

地质锤的这个用法显然在达尔文成名后被欧洲各路学者效仿,到了第一次世界大战前夕,甚至在一些地质学生物学俱乐部里形成了掷地质锤比赛。

 

因为这个攻击性用法过于邪典,所以至今地质锤上火车飞机都需要报备和托运。[citation needed ]

好了,大伙儿还知道地质锤有哪些奇怪的用法吗?可以在弹幕或评论里讲讲你见过的地质锤

 

剖析完了地质人手中的地质锤,接下来就该剖析一下丁仪们眼中的地质锤了。

在从事野外地质勘查工作的人们眼中,地质锤与罗盘、放大镜这三件不起眼的小工具就是工作中的“三大件”,它们是野外从事地质勘查工作不可缺少的装备。在渺无人烟的野外,指引方向、看图、量产状、采样和观察标本可都少不得它们。

不少老一代科考人都有一把地质锤常伴身边,发微探幽,宛若老友,陪伴数十年依旧顺手,甚至能当传家宝往下留。

随着时代的进步,科技的发展,越来越多更先进的器材出现在了地质考察中,相机,电脑,GPS,甚至出现了气动、电动、电子的地质锤、敲击器,这些新物件极大方便了地质考察,但是不用信号不用电的“老三件”的地位并没有被撼动丝毫。将来,“地质三大件”依旧会是地质考察中扛鼎之物,而新老器具的交互融合,才能让地质人的野外工作更加高效与安全!

在可预见的未来里,地质锤也一定会跟随着你们人类的脚步,迈向无垠的太空探索。

说完地质锤,就该来看看用地质锤的人们了。

 

就在你观看视频的此时此刻,还有无数地质人正迎着晨曦出发,顶着晚霞归宿,游走荒漠,穿越戈壁,驻扎深山,远跖穷发之北,举力业身赴国,穿越无人之境,寻找一片矿藏,

2022年,总书记在给地质工作者的回信中强调,希望地质队员们狠抓艰苦奋斗的“地质锤”,奋力“开凿”出新时代新篇章。

当今的世界,需要一群敢于穿越无人区,用脚步丈量土地的人。需要铺起基石,托起梦想的人,在高山!在荒漠!在戈壁!在峡谷!在海洋!在太空!在最危险的地方!地质人将用汗水!浇灌深埋地下的宝藏!书写地质的璀璨华篇!

在此,向各位奋斗在科考一线的地质人们致敬!

 

参考资料:

[1] 地质矿产部.地质辞典(五)地质普查勘探技术方法分册 上册.地质出版社,1982.

[2] Napier, J. 1962. "Fossil Hand Bones from Olduvai Gorge". Nature. 196 (4853): 409–411. Bibcode:1962. Natur.196.409N. doi:10.1038/196409a0. S2CID 41163323.

[3] Douglas Palmer. Tools of the Trade: The Sedgwick Museum’s Historical Collection of Geological Hammers. 2016. University of Cambridge Museums & Botanic Garden 49pp. ISBN 9780992727017. Sedgwick Museum. www.sedgwickmuseum.org/index.php?page=exhibitions

[4] "Tools of the oldest profession". The Geological Society of London. 2016. https://www.geolsoc.org.uk/Geoscientist/Archive/DecemberJanuary-2016-17/Tools-of-the-oldest-profession