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地质现象，终于有人做成动图
01
抽水井与降落漏斗
Pumping Well and Cone of Depression
降落漏斗是指因在井中抽水形成的漏斗状水位下降区。降落漏斗以抽水井为中心，距水井愈近水位下降愈大，水面坡度愈陡；距水井愈远水位下降愈小，水面坡度愈缓。
02
抽水井与降落漏斗
Pumping Well and Cone of Depression
对于被井开采的承压含水层，在井孔附近形成虚拟的承压水水头降落漏斗。
03
抽水井与海水入侵
Pumping Well and Salt Water Intrusion
超量开采地下水，就会引起地下水位大幅度下降，淡水地下水的水压随之减少，从而破坏了海水与淡水之间的水动力平衡，进而就造成了海水入侵。
04
自流井与自流含水层
Artesian Well and Confined Aquifer
承压水头高出地表的井。自流井在开采过程中，由于本井或周围水井所造成的水头消耗，可以使压力水头下降到地表面以下，此时就需要用水泵提水。
自流含水层也称为承压含水层。承压水所在的地质层面称之为承压含水层，是充满于上下两隔水层之间的含水层中的水。它承受压力，当上覆的隔水层被凿穿时，水能从钻孔上升或喷出。
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间歇泉的一个喷发周期
Eruptive Cycle of a Geyser
炽热的熔岩使周围地层的水温升高，化为水汽，这些水汽沿岩石层的垂直裂隙上升，当温度下降到汽化点以下时就凝结成为温度很高的水。这些积聚起来的水，还有地层上部的地下水同时混杂有蒸汽沿地层裂隙喷射流冒到地面。每间隔一段时间就会喷发一次，从而形成了间歇泉。
06
冰盖横断面
Cross-Section of an Ice Sheet
冰盖的流动几乎不受下伏地形影响，自中心向四周外流，边缘部分自陆地向海洋伸展。冰盖底部通常比较温暖从而出现冰融，冰融水会促进冰盖的流动。
07
冰川生长与消融
zone of ablation--冰川消融区
zone of accumulation--冰川积累区
equilibrium line--冰川平衡线
08
冰川运动
Movement of a Glacier
冰川分为两层，表面容易断裂的这层叫做脆性带，常有许多裂隙的存在，大概在40米深左右，下部“柔软”的那层叫做塑形带，也是冰川流动的根本原因。
冰川通过晶粒间滑动而运动，从上到下，晶粒的运动速率逐渐减小。
冰川运动过程中，可能会遇到突起基岩的阻塞，就会在那里形成前挤后压的剪应力，叫做阻塞重力流，当阻塞重力流发生时，冰中常有断层或褶皱出现。
09
冰川裂隙
Crevasses on a Glacier
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沙丘的形成
Formation of a Sand Dune
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波浪运动
Orbital Motion in Shallow Water
波浪由深水区传入浅水区，波形发生变化。深水区是波长恒定的波形，波浪做圆周运动；浅水区受到水底边界的影响，波浪做椭圆运动。
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流动、滑坡、坍塌
Flow Slide Fall
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水流搬运沉积物模式图
Modes of Sediment Transport
推移：类似于蠕移，水流作用使得砂粒沿着沟底或者河床滑动活着滚动。跃移：一定大小的砂粒在水流作用下跳跃前进。悬移：水流中的细粒物质成悬浮状态随水流运动。
搬运能力取决于流速。
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曲流河截弯取直
Meander Cut-Offs and Oxbow Lakes
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洪泛平原与河流阶地
Flood Plain and Stream Terrace
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热液成矿作用
Hydrothermal Ore Formation
各种成因的含矿热水溶液所形成的矿床。它们的成矿温度一般是低于水的临界温度，因而成矿介质主要是热水溶液。主要有岩浆水、变质水（ 包括花岗岩化水和混合岩化水）和受热的地下水等。
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峡谷的地质变迁
Geologic History of Minor Canyon
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不整合
Development of a Disconformity
由于地壳运动的影响，使在同一地区的上下两套岩层间有一明显的沉积间断，且在古生物演化顺序上也不连续。
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离散边界
divergent boundary
地壳由于张力作用向两侧扩张延伸，地幔上部经熔融作用冒出产生新的岩石圈，形成洋脊。这个地区成为大陆的末端，最终形成大洋盆地。
大陆板块移离成为裂谷，而海洋板块移离则成为中洋脊，洋壳沿着离散边界形成新的洋壳。熔岩在板块间流出冷却，形成盾状火山和火山岛。
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汇聚边界
Convergent plate boundary
会聚边界表现为深海沟和俯冲消亡带。在这里相遇的板块，其中一个板块“潜入”相邻板块的前导边缘下面。其动力源自软流圈中下沈的熔岩对流。
由于板块相撞时产生巨大挤压力和摩擦力，并形成俯冲带，产生大量熔岩，故容易触发地震、火山爆发和海啸等自然灾害。与此同时，亦造出折皱山脉、海沟、火山、火山岛弧等自然地貌。
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离散边界岩浆的形成
Divergent Boundary Magma Formation
岩石周围压力的减少。岩石压力越大，岩石的熔化温度就越高。由于对流，在大洋中脊，地幔上涌，因此压力降低，上涌的岩石熔化，形成岩浆，这就是大洋中脊岩浆的成因。
实际上，与大洋中脊一样，大多数岩石的熔化都是压力减少所致，假定在一块地幔中的岩石慢慢上升，随着其周围的压力逐渐降低，那么无须再向这块岩石加热，它也会逐渐发生熔化，这就叫作降压熔化。
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汇聚边界岩浆的形成
Convergent Boundary Magma Formation
受到加热，岩石熔化也可以生成岩浆。在俯冲带，冷的致密的大洋岩石层俯冲向地球内部，受到加热，同时发生脱水，这些就是俯冲带岩浆的主要成因。
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海陆汇聚型板块边界
Ocean-Continent Convergent Boundary
当边界两旁分别为大陆板块和海洋板块时，密度较重的海洋板块会被压在大陆板块下，形成俯冲带。
在此过程中，会产生火山、折皱山脉和海沟等地形。其著名例子包括纳斯卡板块沉入南美洲板块时形成的安第斯山脉和秘鲁－智利海沟。
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圣海伦斯火山的喷发
Eruption of Mt. St. Helens
1980年3月，岩浆侵入导致山的北侧形成一定的隆起。后来，发生一次火山喷发，导致一次大规模的山体滑坡，经测量岩屑崩坡体积达2.8平方公里。
火山爆发的原因是火山上覆的沉积物的移除降低了岩浆侵入的压力，从而导致岩浆中溶解的气体迅速膨胀，并从岩浆中逸出。
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交错层理的形成
Cross-Bed Formation
风力或者水流作用将沙丘一侧的砂粒顺着迎风面搬运到沙丘的另一侧，并从沙丘顶部顺层滚落。
随着时间的推移，在背风面形成一系列纹层组成的斜层系。纹层的倾向可以指示风力或者水流的流向。
它们的顶部与主层理呈角度相交，底部则呈收敛变缓而与主层理相切。
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递变层理的形成
Graded Bed Formation
又称“粒级层理”。韵律层理的一种类型。它的特点是在每一个沉积单元中都表现出颗粒大小的逐渐变化。
通常是从沉积单元的底部到顶部，颗粒由粗逐渐变细，这种粒序性称之为正粒序。如果自底到顶表现为由细粒过渡为粗粒，则称为逆粒序。
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海进和海退
Transgression and Regression
由于地壳下降或海面上升而引起海水向陆地侵进的现象，称为海进。随着海水向古陆侵蚀面侵漫，海进范围不断扩大。时代较新的沉积岩层，其分布范围超越了时代较老的沉积岩层而直接覆盖在古老侵蚀面上。
由于地壳上升或海面下降而海水自内陆向海洋退去，这种现象称为海退。由于海退，新沉积的岩层分布范围逐渐变小，时代较新的近岸沉积依次后退而覆盖在已经形成的远岸沉积之上。
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海滩的季节变换
Seasonal Cycle of a Beach
冬季向夏季转变后，海浪变长变浅。这些波浪逐渐将沿岸沙坝的沙子从浅水区搬运到岸边堆积，形成沙滩。随着时间推移，海岸线后移，沙滩变宽。夏季向冬季的转变，过程相反。
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盆地和山脉的演变
Evolution of Basin and Range Landforms
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海底断裂引发的海啸
Formation of a Tsunami
真题展示
（2023·浙江·统考高考真题）某研学小组计划在澳大利亚西部开展一次旅行并做野外考察。下图1为该团队初拟的四条活动线路，图2为澳大利亚三种典型自然植被的景观图。完成下面小题。
1．本次野外地质考察应准备的工具是（ ）
①罗盘②雨具③冲锋衣④放大镜⑤手持卫星定位仪
A．①②④ B．①④⑤ C．②③⑤ D．③④⑤
2．若想在沿途欣赏到三种典型自然植被景观，则应选择线路（ ）
A．① B．② C．③ D．④
此题第1题，答案为B，很多孩子不理解为什么是①④⑤，它们分别有什么用处?相信大家读完本文后自然明了。另外还有一部分孩子不明白为什么不选②③，冲锋衣和雨具不是外出考察必备吗？有这种想法的孩子是忽略了“工具”这个词，或是混淆了“工具”和“用具”的区别——工具是工作时所需的器具。
【答案】1．B 2．C
地质三宝
有一类营生把地质锤、罗盘、放大镜当成吃饭的“家什”，将地质锤、罗盘、放大镜成套购买用于工作挣钱养家糊口，用于实现梦想、理想展示人生活着的价值与意义，这类营生的大名叫区域地质调查工作，从事区域地质调查的工作者们自嘲为“高原脚夫”，“高原脚夫”们视地质锤、罗盘、放大镜为“地质三宝”。
一直以来,地质锤、罗盘和放大镜,这三件不起眼的小工具就被地质工作者亲切地叫做“三大件”,它们的确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、采样和观察标本可少不得它们。
区域地质调查是最艰苦的地质工作中，主要从事摸清国土地质基本情况和探明国土矿产资源基本情况的工作。我国国土面积９６０万平方公里，海拔超过１０００米以上的国土面积占约三分之二，这三分之二的国土面积称为高原地区。“高原脚夫”，一句话道明了区域地质工作者们的工作地点、交通方式，工作环境是露天、野外的性质。高原地区随着海拔的递增，人所呼吸必须的氧气逐渐稀薄，呼吸越来越困难，气候恶劣多变，环境复杂险恶，因此，人烟逐渐稀少，直到荒无人烟。但是，在高原地区，哪里有工作需要，区域地质调查工作者们的双脚就一定会奔到那里，那里就是他们的“办公室”，就是他们“战天斗地”的地方。地理图文综合整理
地质锤、罗盘、放大镜是摸清国土地质、探明国土矿产资源基本情况首道程序必备工具，地质锤经区域地质调查工作者们在野外火眼金睛的扫视、筛选，敲打下各类岩层、岩石放在随身背负的样品袋内，再成批的运回室内研究其形成年代及矿物成分等科学内容。罗盘是野外地质工作中定方向、测出任何一个观察物的空间位置（如岩层层面、褶皱轴面、断层面、节理面……等构造面的空间位置），以及测定岩石的各种构造要素，矿体的产状等。放大镜是区域地质调查工作者们识别各类矿石的火眼金睛。地质锤、罗盘、放大镜同时也是地质工作者们在高原地区工作的生命卫士，在时刻潜藏危险的高原地区，地质锤（关键时刻兼职防卫武器）、罗盘（保障走正确的路线）、放大镜（兼职食品卫生检查器）。所以，说区域地质调查工作者们的生命、事业与地质锤、罗盘、放大镜是血肉相联的关系一点也不为过。
众所周之，建国时期，因多种因素，我国高原绝大多数地区属地质空白区，是一代又一代的区域地质调查工作者们像愚公移山一样：一山又一山，一河谷又一河谷，一沙漠又一沙漠，一沼泽又一沼泽，一步一步坚实而又艰难、惊心动魄的迈过，手脚并用的翻越过，走前人不敢走的路，爬前人没有爬过的山，淌前人不敢淌的沼泽、河谷、沙漠，干前人没有干的事，干不了的事，干不出的事。半个世纪过去了，多少地质人的故事是可歌可泣的，多少地质人的功劳前无古人的，功勋卓著，历历在目，载入史册。地质锤、罗盘、放大镜伴着区域地质调查工作者们把国家地质空白区缩减得越来越少了的同时，叩开了沉睡在地质空白区众多矿产资源的大门，为强国富民立下了汗马功劳，千秋伟业，坚实的奠定国家繁荣昌盛的经济基础。
地质锤——当年老一辈地质工作者出野外用的地质锤,多数是木柄制造的,木质手柄地质锤相比钢制锤,更加轻便,锤柄一般选用比较柔韧,不易折断的木质,比如番石榴木或者白蜡木。加上特殊定制的锤头,用起来虽然卖相不佳,但是手感极好,不少老一辈的地质人一把地质锤带身边,走南闯北,宛若老友,陪伴数十年依旧顺手。
木质手柄地质锤
由上至下分别是平嘴方头地质锤、尖嘴地质锤、碎样专用锤
尖嘴地质锤,主要用于敲击火山岩,如花岗岩等硬岩,在变质岩区以及部分沉积岩区也同样适用;而平头地质锤,更加容易清理岩石表面覆盖物,沿层理或者劈理面更易取样,在沉积岩区更加实用;碎样专用的大头地质锤,在野外不常用,但在地球化学等学科的采样过程中,需要采集最新鲜的岩石标本,一般就需要这种特殊地质锤上阵啦。
在地质学家眼里，地质锤就是他们的“第三只手”。“地质学研究往往需要新鲜的岩石标本，失去了地质锤，就无法碎裂岩石，从而得不到有科学意义的样品。”赵方臣说。
一把做工精良的地质锤，能帮助使用者高效获得良好的样品，降低野外工作的体力消耗。老一辈工作者用的铁锤，大多由铁匠手工锻造出来，不如现代工业化生产出的专业地质锤耐用、有力。
现代的地质锤，根据不同的需要，种类和型号十分多样。比如，鸭舌锤适合岩石手标本和化石的采集，尖头锤则适合采集用于地球化学分析的岩石样品。这两种地质锤重量不大，可单手挥动，携带也最为方便。但在坚硬岩石的面前，或者采集大块样品的时候，就需要使用小棒槌甚至八磅重的大锤了。八磅锤需要体格健壮者双手抬举过头使用，有种凿山开路的感觉。
地质罗盘——大名鼎鼎的哈尔滨光学仪器股份公司,基本上等同于地质罗盘仪的代名词,地质工作者使用的罗盘,大都是这家哈尔滨光学仪器厂制造的。一部不起眼的地质罗盘仪,在没有普及GPS或者北斗定位系统的年代,不止是测量产状、坡度之类的测量工具,更是当时的“导航仪”,在荒无人烟的野外,一部地质罗盘,更是地质人能够安全回家的“灯塔”。
地质罗盘主要由底盘、磁针、水平刻度盘、垂直刻度盘、底盘水准器、水平水准器、磁针固定螺丝、磁针固定杆、测斜指示器及扳手、反光镜、瞄准觇板和盒盖等组成（图6－1）。
图6－1 地质罗盘的构造
1—反光镜；2—瞄准觇板；3—磁针；4—水平刻度盘；5—垂直刻度盘；6—测斜指示器；7—水平水准器；8—底盘水准器；9—磁针制动螺丝；10—磁针固定杆；11—罗盘底盘；12—测斜指示器扳手；13—盒盖
磁针：一般为中间宽两边尖的菱形钢针，安装在底盘中央的顶针上，可自由转动，不用时应旋紧制动螺丝，将磁针抬起压盖在玻璃上，避免磁针帽与顶针尖的碰撞，以保护顶针尖，延长罗盘使用寿命。在进行测量时，放松制动螺丝，使磁针自由摆动，最后静止时磁针的指向就是磁针子午线方向。由于我国位于北半球，磁针两端所受磁力不等，使磁针失去平衡。为了使磁针保持平衡，常在磁针南端绕上几圈铜丝，也便于区分磁针的南北两端。
水平刻度盘：水平刻度盘的刻度是从0°开始按逆时针方向每10°一记，连续刻至360°，0°和180°分别为N和S，90°和270°分别为Ｗ和E，利用它可以直接测得地面两点间直线的磁方位角。
垂直刻度盘：专用来读倾角和坡角度数，以Ｅ或Ｗ位置为0°，以Ｓ或Ｎ为90°，每隔10°标记相应数字。
测斜指示器：是测斜器的重要组成部分，悬挂在磁针的轴下方，扳动底盘处的觇板扳手可使悬锥转动，悬锥中央的尖端所指刻度即为倾角或坡角的度数。
水准器：通常有两个，分别装在圆形玻璃管和长形玻璃管中，圆形水准器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。
瞄准觇板：包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线，下部有透明小孔，使眼睛、细线、目的物三者成一线，作瞄准用。
随着科技飞速发展,导航系统早已融入我们的日常生活中。地质人常备的GPS掌机已经部分取代了地质罗盘的导向功能。我们不再需要用罗盘对着参照物打方向来确定地质点位,取而代之的是精度更高的经纬度坐标。甚至有高精度电子地质罗盘仪,能够大幅缩短并提高测量效率。
但是作为传统地质三大件之一的罗盘,其重要性,在野外工作中仍然无可取代。测定地层的倾角与走向,粗略探查岩体的延伸方向。更重要的是,在野外复杂的工作环境中,电子化设备有遭受损坏的危险,在GPS失效的时候,罗盘作为基础机械式设备,能够适应各种工作环境,保障野外工作的正常进行甚至地质人的生命安全。
测量地质体的产状要素
地质体的产状是指断裂构造、岩层、脉状侵入体等在空间上的特征，通常用代表地质体面的走向、倾向及倾角表示，如断层面、节理面、岩层面和岩脉接触面的走向、倾向及倾角。
走向是指岩层层面与一个假象水平面的交线，称为走向线，也是同一层面上等高两点的连线，表示岩层在地面上的延伸方向。在平面图中，断层、岩脉常用走向表示，走向是一条直线，有两个方向。
倾向是指岩层面上与走向线垂直，并沿倾斜面向下延伸的线(倾斜线)在水平面上的投影所指的方向，即倾斜层面的倾斜方向。倾向线是一条射线。倾角是指岩层面上和走向垂直的倾斜线与水平面上投影线的夹角，即岩层倾斜的角度，也是岩层与水平面间的最大倾角。在垂直走向的剖面图上，常用倾向和倾角表示。地质体的产状主要用地质罗盘测量(图6－3)，是目前最精确的测量方法。测量岩层的走向时，首先选择平直的、具有代表性的岩层面，使地质罗盘底盘的南北边紧贴岩层面，调整罗盘使之水平，即底盘水准器的水泡居中，磁针所指刻度盘上的数值即为该岩层的走向。走向有两个方向，可用方位角数值表示，两者相差180°，如ＮＥ55°和ＳＷ235°。
图6－3 用地质罗盘测量地质体产状的方法
1—测走向；2—测倾向；3—测倾角
测量岩层的倾向时，使罗盘有反光镜一侧的NW紧贴平直岩层的顶面，转动罗盘使其底盘水准器的水泡居中，磁北针所指刻度盘上的数值为该岩层的倾向。倾向是一条射线，只有一个方向，常用数值表示，如SE145°或145°。如果无法测量岩层的顶面，只能测量岩层底面时，可以用记录本或书夹紧靠底层面，引出一个与岩层倾斜一致的书夹顶面，用以上方法测量；或使罗盘盖与岩层底面靠紧，并使罗盘的底盘水准器的水泡居中，磁南针所指刻度盘上的数值为该岩层的倾向。如果露头上找不到一个面，可以用记录本或书夹紧靠岩层露头的倾斜线，同时一定要使书夹的另一边与近于垂直方向的露头岩层的出露线一致，确保书夹面与地层面一致，此时，测量书夹顶面的倾向即为岩层的倾向。
测量岩层倾角时，将罗盘竖直，使南北边尽量垂直岩层走向贴靠在层面上，扳动测斜指示器扳手，使水平水准器的气泡居中，左右轻微转动罗盘，测得最大的倾斜角度，这时使罗盘的南北边与岩层走向垂直，则为岩层的倾角。岩层倾角在0°~90°之间，代表水平岩层和直立岩层，事实上野外多为倾斜岩层，如倾角为45°。
地质体产状的记录形式不尽相同，岩层产状在记录时用倾向和倾角表示，如145°∠45°。在地质图上用“├15”字表示，长线代表走向，短线表示倾向，数字表示倾角。只有岩层近于直立时才记录走向。
最后，使用罗盘时应先检查罗盘是否正常，并避免靠近含有磁性的及铁质物体，确保不受外界环境的影响，读数时应顺磁针的方向读取，以减少视差。
地质放大镜——一个放大倍数适当,且镜片素质相对优秀的地质放大镜,能够使地质工作者在野外鉴定岩性上如虎添翼。地质放大镜之所以能够顺利工作,能够把细微的小颗粒放大,完全需要依赖其镜片,一套优秀的光学镜片,可以经得起这两个层面的考验:不变形、无色差。那么是不是放大镜的倍数越高越好呢?野外地质放大镜也不是放大倍数越高越好的。不同倍数的放大镜,其镜片中心厚度,焦距以及视野存在较大的差异,简单而言,放大倍率越大的放大镜,其镜片中心厚度一般越厚,焦距越短,其观察视野也越小。
几种常见的地质放大镜
随着科技发展的进步,经常有报道提及,“地质老三件”已经被新三件淘汰云云,“新三件”:相机,笔记本电脑以及手持GPS,的确在地质考察中不可或缺,但是“老三件”地质锤,罗盘,放大镜的地位并没有被撼动丝毫,在可以预见的将来,“地质三大件”依旧会是地质考察中扛鼎之物,新老地质三大件的交互融合,才能让地质人的野外工作更加高效与安全!
新老地质三大件的交融发展
日新月异：电子设备
电子产品的发展日新月异，给人们日常生活带来了很大的便利，同时也正改变着野外科考的方式。
手持GPS导航仪自带导航地图，可精确地测量位置、海拔、路线和面积等各种参数。专业的地质填图用手持GPS仪可安装地形图，野外科考过程中可将地质信息标定在地形图上，回到室内后可以很方便地导出相应地质图件。
“我们在野外作业时，多人的分组考察会经常用到对讲机。与需要基站信号的手机相比，对讲机在渺无人烟的地区具有绝对性的优势。”据曾晗介绍，通过中继卫星，一些对讲机的通话距离可达到三十多公里。使用集GPS和对讲机为一体的新型手持仪，还可实时找到队友的当前位置。
尽管大部分野外工作者还是习惯使用纸质的记录本，但地质行业内的一些极客已开始使用平板电脑作为记录工具。
“平板电脑的笔记修改和整理十分方便灵活，强大的手写和绘图功能令其丝毫不比纸质记录本逊色。配合具有无限可能的软件拓展，专业的野外记录软件相信很快就会出现。”曾晗和他的同伴们也跟上了时代的步伐。
此外，手机也正逐渐成为野外地质科考的新型利器。一部高端的智能手机不再只是通讯设备，其通常内置有GPS、地磁和重力感应功能，配合多样的软件可实现各种用途，成为整合电子罗盘、GPS导航仪、照相机、记录本等为一体的强大设备。其中，安装有电子罗盘软件的手机甚至可以测量岩层的产状，比机械罗盘更准确、快捷。
最后，野外地质科考实至名归的“神器”，当属一些手持的现代分析仪器了。举例来说，岩石的元素组成通常只能通过实验室内大型的仪器进行测定，但手持XRF仪（X射线荧光光谱分析仪）可在野外便携使用，极大地方便了岩石的鉴定和样品的采集。
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