沉积学原理

1、沉积学原理主要研究内容包括哪些方面？简述沉积学的研究热点和发展方向。

1.研究内容

沉积学原理是阐述沉积物的形成、演化和分布规律的一门科学。主要讲解了洪水沉积作用、河流沉积作用、湖泊沉积学、海洋沉积学、海底扩张与板块构造、模式和事件沉积作用等。我国开展沉积环境与沉积体系研究的一个突出特点是紧密结合石油、煤炭、蒸发岩、磷块岩以及铝、锰、铀等矿产资源的勘探实际。经过多年的努力,其研究成果不仅已成功地应用于预测有利相带和指导勘探开发,而且极大地丰富了沉积学的理论与实践。

2.研究热点和发展方向

综观国内外尤其是国内沉积学发展的历史和现状，可以看出以下几个方面将是沉积学尤其是我国沉积学的研究热点和发展趋势：

（1）应当加强现代沉积方面的研究工作。

（2）我国在白云岩、硅岩、蒸发岩等岩石学研究上与国外还存在相当大的差距，应尽快缩小这一差距。

（3）沉积后作用（主要是成岩作用）的研究是当前沉积学领域中的热点之一。虽然我们在这一领域已取得了重要成果，但尚未发现有关这一领域的系统专著出版。

（4）沉积环境和沉积模式也是当今沉积学研究的热点。

（5）应尽快发展沉积地球化学尤其是无机地球化学的研究。

（6）我们在各种模拟试验方面的工作还相当落后，还需要花很大的气力才能赶上国外的水平。

（7）盆地分析是近年来石油地质理论新兴的研究领域。

（8）“活动论”研究学派与“传统”的或“固定论”的古地理或岩相古地理研究各有千秋，相辅相成。

（9）全球沉积学成为一股研究热潮。

（10）促进社会发展是沉积学的主要目的之一。

2、试述碳酸盐沉积学的研究内容、现状与发展趋势

1.研究内容

纵观国内外海相地层的沉积、成岩研究现状和发展趋势，可以以下5个方面对中国海相地

层沉积—成岩过程的物理、化学机制进行如下研究。

1）古海洋沉积环境的物理、化学、生物化学特征研究：

（1）古海洋各相带无机沉积物的化学标志——同位素、微量元素等特征的提取与标识；（2）古海洋各相带有机沉积物的生物化石及生物化学标志——有机化学组分特征的提取与标识；

（3）海相地层沉积相带中有机物质的类型及富集规律。

2）地质时期中海相地层中的非均相化学反应及成岩模式研究：

（1）海相碳酸盐岩地层成岩事件和序列；

（2）地质时期中海相储盖层所经受的温度、压力及水介质条件；

（3）海相地层成岩模式及有利储盖层分布特点。

3）古海洋沉积物沉积——成岩过程模拟：

（1）古海洋碳酸盐沉积过程物理——化学条件模拟；

（2）古海洋陆源碎屑沉积物下降流、压实流和热循环对流成岩过程模拟；

（3）古海洋碳酸盐沉积物白云岩化成岩过程模拟。

4）现代海洋环境沉积——成岩物理、化学过程研究：

（1）现代海洋环境物理、化学条件与沉积物特征、分布；

（2）现代海洋环境与沉积物同生期成岩特征；

（3）现代和古代海洋环境沉积——成岩特征对比。

5）复杂地质条件下海相地层中成岩和成烃、成藏事件的耦合关系研究：

（1）成岩矿物中烃类包裹体的物理化学性质；

（2）成岩与成烃过程的相互影响，进而对海相地层微观结构的改造；

（3）成岩作用于成烃、成藏的时空配置关系。

2.研究现状与发展趋势

碳酸盐岩石学和沉积学重大的进展是以Folk关于碳酸盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩的重新分类方案的提出，加上以后Dunham,Pary,etal.Chililngar,et al.,Bahtarst等人做了大量碳酸盐古代和现代沉积的研究工作，使碳酸盐岩石学和沉积学发展到了一个全新的阶段。

仅从20世纪50年代以来碳酸盐岩石学和沉积学的发展主要表现在以下的10个方面。（1）自从Fork的“异常化颗粒”和“异常化学石灰岩”的观点和分类系统创立以后，关

于碳酸盐岩石单一成因的“化学岩”的传统观点被打破了。碳酸盐岩的生成机理既有通常所说的化学作用，同时也有生物作用及生物化学作用，更有机械作用。

（2）能量观点的定量标志的引入为碳酸盐岩的分类及沉积环境分析提供了新的、重要的定量依据。Pluenley, et al.首先把沉积环境的水动力条件的能量大小进行了定量划分。（3）碳酸盐岩的分类开始主要依据结构组分为基础的结构——成因分类，使碳酸盐岩岩类学和岩石成因学密切地联系起来。在这一方面，Folk和Dunham分类的意义最大，其影响也最深远。

（4）许多全新的白云石及白云岩生成机理的观点或学说问世了。如潮上盐坪的毛细管浓缩白云化作用或蒸发泵白云化作用、回流渗透白云化作用、海水与淡水的混合白云化作用、调整白云化作用、各种Mg/Ca比值和各类盐度的水体中的白云化作用及其它白云化作用等。

（5）对碳酸盐沉积物的沉积后作用有了更深入的认识。

（6）由于对现代碳酸盐沉积的环境模式有了深入的研究，对古代碳酸盐岩的沉积环境分析更加深入了。在出现一系列的全新的碳酸盐沉积环境的概念、模式、术语系统以及分析研究方法的基础上，新的碳酸盐岩岩相古地理学也出现了。在这一方面，Show，Irwin,Young, et al.,Armstrong等人做的大量研究工作，起了重要的开拓作用。

（7）出现了专门研究和鉴别碳酸盐岩中的生物化石碎片的科学——化石岩石学。在这一一方面，Maiewake和Horowitz,et al.等的专著，起了奠基作用。

（8）碳酸盐岩的研究方法大为改善，许多新的先进的研究手段已被引进碳酸盐岩岩石学和沉积学中。

（9）深水海洋碳酸盐沉积的研究在近20年内有很大的进展。

（10）冯增昭所倡导的碳酸盐岩岩相古地理单因素综合作图方法推进了我国岩相古地理研究的定量化。

从以上可以看出，碳酸盐岩石学和沉积学有三点趋势：第一，从现代到古代；第二，从岩类学到岩理学；第三，从浅水到深水。

不应仅限于识别碳酸盐矿物形态和晶形，及岩石组构特征、而应更广泛地利用碳同位素、氧同位素、有机和无机包裹体组分等项资料划分成岩作用阶段及其演化序列，进而判断有利孔隙发育带的分布规律。

应结合我国南方和北方碳酸盐岩岩性、岩相及分布特征，以及古构造、古环境、古气候和古地理条件，建立适合我国实际情况的碳酸盐岩沉积相模式。