层序地层分析在非油气领域的应用进展及前景评述

层序地层分析已在油气勘探中发挥重要作用.相比而言,其在非油气领域的应用尚处于起步阶段.文章论述了层序地层分析的基本内容及其在非油气领域的应用进展;从油气与非油气矿床成矿、富集规律的相似性和两者的共生性,以及层序界面、沉积体系域与成矿基本要素和条件的耦合性,评述了层序地层分析在非油气领域的应用具有广阔的前景;同时又针对油气与非油气矿床在成矿方面的差异性和海、陆相层序地层的差异性,指出了层序地层分析应用于非油气领域时应注意或需研究的一些问题.     

The use of magnetic field excursions in stratigraphy

The use of magnetic field excursions in stratigraphy is difficult primarily because the excursion field is complex and not dominantly dipolar. In contrast with a reversal, which is a global event, an excursion can be evidenced at one location but not another. Although this does not by itself rule out the use of excursions in stratigraphy, it does limit the geographic area over which they may be correlated. We recommend, somewhat conservatively, that excursions can be used to correlate between sedimentary cores separated by angular distances of less than 30° on Earth's surface. Correlation between cores separated by more than 45° should not be attempted.     

陆相等时地层格架建立方法新探——以冀东高尚堡深层Es3^2＋3油藏为例

近30年时间,层序地层学理论得到了飞速发展,并在石油、煤矿等矿产领域获得了应用,取得了极大的经济效益。层序地层学理论自身不断完善的同时,其突出问题也日益暴露出来:流派众多,多家层序地层学流派对层序的级次、划分方案乃至层序的界线理解各异;不同流派层序地层学者对同一问题看法分歧较大,缺乏广适性;不易制定操作规范;各流派相互融合贯通研究较少。在复杂陆相地层研究中,这些问题尤为突出,并且日益暴露出单一层序地层学流派的不足。由此,决定探讨一种方法思路,力求吸取各家之长,总结出一套陆相地层层序地层学研究方法。分析认为,经典层序地层学和高分辨率层序地层学理论在研究的深度及系统性上、应用的广泛性上比较突出。对两种层序地层学理论基础、层序级次、层序界面等特征分析表明,这两种层序地层学理论上具有相互结合的可能性。为此,以冀东高尚堡深层Es32 3油藏为例,采用经典与高分辨率层序地层学理论相结合的方法,从层序的宏观特征和微观特征出发,建立了工区精细等时层序地层格架。构造格局与沉积特征、生产实践均表明,该地层格架较为合理。理论研究与实践分析表明,在陆相地层研究中,将经典层序地层学与高分辨率层序地层学理论相结合,是提高理论研究的科学性与实际应用效率的有意义的方法。     

农业地球化学的研究进展及近期内的主要任务

介绍了国内外农业地球化学研究中有关植物营养元素，有益元素的生理功能，作物吸收，土壤物化条件及影响，肥料施用等方面的成果以及勘查地球化学在农业中研究应用的进展，评述了目前农业地球化学研究中存在的问题；提出了近期内我国农业地球化学研究的主要任务。     

沉积相的一些术语定义的新思考:基于迈尔(Miall,1985)的文章

近年来,《古地理学报》(中文版及英文版)连续收到一些来稿,其作者根据迈尔(Miall,1985)文章的观点和方法,把他们研究地区碎屑岩剖面中的每个岩层中的岩石挑出来,归纳出一些岩石类型,如砾岩、砂岩、细粒岩等,并称它们为岩相(lithofacies)。这不符合沉积相的定义。我曾写过几篇文章,即冯增昭(2018,2020)及Feng(2019),指出这些问题,希望国内外的作者、尤其是国内的作者,不再继续盲目地引用和传播迈尔(1985)文章的观点和方法。迈尔是第1个称岩石(实际上是沉积物)为岩相的人,他的观点和他提出的相分析方法误导了沉积相的正确定义及正常的相分析方法。本文主要讨论迈尔(Miall,1985)文章中的问题,即他把沉积物当作岩相并用岩相分析相。不讨论他文章的贡献及建筑单元中的一些术语欠严谨的问题。在这里,必须申明,本文中的相,是沉积岩石学中的相,不是火成岩岩石学、变质岩岩石学、古生物学、地层学、地球物理学、地球化学等地质学分支学科中的相。岩相、相和沉积相是同义的术语。当然,这些术语的定义是有争议的,希望遵循“百花齐放和百家争鸣” 的方针和地质实践,逐步地解决这些争议。     

地层学的几个基本问题及中国地层学可能的发展趋势

对地层学的几个基本问题,包括地层分类、国际地层表的建立、全球地层标准剖面及剖面点进行了讨论。在各种地层分类体系中,年代地层学和岩石地层学是分类中的主体,其他系统都居于补充或从属的地位。国际地层表是地质学的基本文件和地学研究的主要参照,其建立的基础应是地史上关键性地质事件的记录,其方法应是多学科的综合研究。前寒武纪与显生宙划分的建立标准应是一致的。国际地层委员会制订的GSSP做出了重大贡献,但所定点位不够稳定,点位以外无法对比,在实践上和认知上都有不足。可考虑用多学科综合研究,寻觅接近等时的物理界面取代剖面点作为地层界面。在中国地层研究方面,以三次全国地层会议为准,分阶段概括论述了半世纪以来做出的主要成果。对今后中国地层研究的可能趋势提出了一些看法。主要是:应从系统论、整体观和复杂性观点的高度开展多学科的融合,共同解决地层的时空关系和划分对比等复杂问题;应当扩大服务面和扩展研究面,着重开展以古环境和古气候为中心的地层研究,协助解决与经济建设中的资源与环境两大主题有关的地质课题;制订2008年后的中、长期规划,改进GSSP程序,持续完善《国际地层表》这一永恒任务;开展高分辨率、高精度地层学研究,建立融合及协调多种分支学科的综合地层学;扩大地层学对整个地球科学的服务,使中国地层学研究进入一个新的阶段。     

分子地层学的原理、方法及应用实例

当前分子地层学研究已涉及蛋白质、核酸、碳水化合物、类脂物和木质素等多种生物化学组分。在地层中,分子化石具有分布的广泛性、定量的准确性、应用的指纹性和信息的多样性等特点,其地层学应用的主要原理是依据分子化石的生物源信息和其离开生物体后发生的一系列转化途径来实现的,其表述方法可以是含量、相对丰度、碳数分布和单体同位素特征等。在各类年代学框架下,由这些分子化石参数所揭示的各类生物事件和环境事件可以成为区域性乃至全球性地层对比的主要依据。分子地层学与分子古生物学、生物地球化学、有机地球化学密切相关,它与传统三大地层学分支学科明显不同,目前还没有明确的分子地层单位,也没有进行广泛的分子地层划分与对比工作。对各类生物事件与环境事件有重要指示作用的分子地层学,与生态地层学、事件地层学等地层学分支学科类似,其主要任务是在传统生物地层学或其他年代学框架下,提高地层划分和对比的精度。以浙江长兴煤山二叠纪-三叠纪界线地层和第四纪泥炭为例,以高分辨率的生物事件与环境事件为切入点,分别探讨在生物地层学或其他年代学框架下的分子地层工作,由此提出了分子地层学的分类单位——分子化石带。     

沉积相的一些术语定义的新思考:基于迈尔(Miall,1985)的文章

近年来,《古地理学报》(中文版及英文版)连续收到一些来稿,其作者根据迈尔(Miall,1985)文章的观点和方法,把他们研究地区碎屑岩剖面中的每个岩层中的岩石挑出来,归纳出一些岩石类型,如砾岩、砂岩、细粒岩等,并称它们为岩相(lithofacies)。这不符合沉积相的定义。我曾写过几篇文章,即冯增昭(2018,2020)及Feng(2019),指出这些问题,希望国内外的作者、尤其是国内的作者,不再继续盲目地引用和传播迈尔(1985)文章的观点和方法。迈尔是第1个称岩石(实际上是沉积物)为岩相的人,他的观点和他提出的相分析方法误导了沉积相的正确定义及正常的相分析方法。本文主要讨论迈尔(Miall,1985)文章中的问题,即他把沉积物当作岩相并用岩相分析相。不讨论他文章的贡献及建筑单元中的一些术语欠严谨的问题。在这里,必须申明,本文中的相,是沉积岩石学中的相,不是火成岩岩石学、变质岩岩石学、古生物学、地层学、地球物理学、地球化学等地质学分支学科中的相。岩相、相和沉积相是同义的术语。当然,这些术语的定义是有争议的,希望遵循“百花齐放和百家争鸣” 的方针和地质实践,逐步地解决这些争议。     

分形介质与分形地层

由于地层的二元特征,对地层和地下介质有两种不同的认识倾向,即旋回性(准周期性)和随机性。实际的地下介质物性参数的变化以及地层的分布在一般意义上更具有分形和多重分形的特征,而准周期性和随机性只是其中的两种特别情况。与之类似,地层的过渡也不应该是简单的阶梯函数,而应该是由更具有一般意义的启动函数来描述。通过分析一套实际的多重分形碳酸盐岩沉积层序并对其可能指示的古环境和古海平面的变化进行了初步探讨。     

含煤岩系层序地层学研究进展

层序地层学是分析聚煤规律的一种有效方法。层序地层学应用于含煤地层的分析始于20世纪90年代,Diessel最先在经典层序地层格架中建立了煤层的聚集模式;之后,Bochacs和Stuer通过讨论可容纳空间的变化速率和泥炭聚集速率之间比值的变化,具体分析了不同可容纳空间的煤层厚度、连续性及形态。通过对层序地层中煤层发育和分布的研究,多数煤田地质学家们认为,厚煤层主要发育于低位体系域晚期至海侵体系域早期及海侵体系域晚期至高位体系域早期。由于巨厚煤层往往是许多次级层序及界面的复合体,因此巨厚煤层不能简单地作为成因层序地层的界面,但可以通过煤岩学和地球化学方面的指标对其进行精细划分确定。我国煤田地质学家通过对国内海相煤层的研究,提出了海侵事件聚煤和海相层滞后时段聚煤等观点,从而大大促进了含煤岩系层序地层学的发展。      

层序地层学:问题与讨论

论文回顾地震地层学对层序地层学的贡献与影响、层序地层学理论积淀,指出沉积层序存在的诸如层序边界（不整合面及其可比的整合面）跨界系统阶等年代地层单位、沉积层序"T-R"水侵-水退建模理论基础与层序边界不断调整、基准面曲线滞后水侵-水退（R-T）曲线和纯几何学的相对应整合面（可比的整合面）禁锢等4个问题.针对4个问题论文建议:（1）静止正常水退（SNR）取代高位正常水退（HNR）,解决层序地层学由高位正常水退不合理设定造成的非周期性问题;（2）鉴于残留最大水泛面（RMFS）潜在地接近或一致于年代地层单位界线或全球界线层型剖面和点（GSSP）阶的下界的特征,层序地层学有可能建立残留最大水泛面与其相对应不整合面组成的复合层序边界,其中的残留最大水泛面部分用于解决现行层序边界跨年代地层单位界线的问题;（3）复合层序边界由盆朝陆的"一对一"追踪方式解决层序边界由陆朝盆"一对多"不断调整的问题;（4）降级"相对应整合面"为体系域边界,解决双定义"相对应整合面"问题,其中,Hunt and Tucker（1992）的"相对应整合面"被复合层序边界相对应不整合面部分向盆内延伸（ESU）取代而作为低位体系域底界（ESU亦兼有水侵体系域在不整合处的底界作用）,Posamentier and Allen（1999）的"相对应整合面"被复合层序边界之上的恢复的强迫水退底界取代而作为下降期体系域底界.此外,强迫水退底界同义术语现在采用的海相侵蚀海退面（RSME）术语不能全部代表海相与非海相背景.      

造山带地层研究中几个问题的讨论

造山带地层的复杂性造成造山带地层研究的困难。史密斯地层和非史密斯地层并存,特别是非史密斯地层学尚不完善,因而造山带地层研究中往往会出现一些概念和认识上的混乱:混杂岩是不是地层?属不属于地层学研究的范围?根据某些新的发现对以往建立的一些岩石地单位的“解体”和“重新命名”是否合适?有时甚至会对一个地层单位的真正涵义发生误解。本文根据国际地层指南和中国地层指南所给出的地层划分、命名的原则、方法,试就这些问题进行探讨。     

多元校正分析在水环境地球化学领域中的应用

多元校正分析法应用于水环境地球化学研究,可对复杂的分析数据进行处理和解析,反映水质状况与污染之间的各种关系,建立水质评价和预测模型,从而科学地服务于治理水污染。评述了多元分析方法如主成分分析、偏最小二乘法、人工神经网络等在水环境地球化学研究中的应用、进展和前景。     

31a《沉积学报》论文发表趋势:基于文献计量分析的结果与启示

基础研究和应用基础研究的创新成果主要以论文的形式发表在相关专业期刊上.《沉积学报》作为国内集中体现沉积学、沉积矿产和地球化学等方面创新性研究成果的载体,至今已创刊31年.本文利用数据库提供的文献详细信息,从文献计量分析的角度,透视《沉积学报》创刊31年来论文的发表趋势.基于对《沉积学报》刊载论文的数量、学科分类、研究地域、核心作者群、研究热点等指标的年际分布量化,分析了该刊所关注的研究内容与研究方向变革,探讨了国内从事该领域研究的组织机构分布与研究人员组成.结果表明,31年来,《沉积学报》的论文发表数量总体呈阶段性波动增长趋势;发文机构具有显著的地质、矿产、石油学科相关属性,地域相关性弱;沉积环境与沉积体系、碳酸盐岩、成岩作用、层序地层学、沉积盆地分析与模拟、沉积作用、油气储层沉积学、矿床沉积学、有机地球化学和元素同位素地球化学是《沉积学报》的热点和重点领域.基于引文分析(CSCD和SCIE引用)的结果表明,《沉积学报》刊载论文被引用频次和期刊影响因子不断提高,进一步说明了学界对《沉积学报》的关注程度不断加强.最主要资助来源为国家自然科学基金,占统计总量的40%.另外,由于新兴研究力量的兴起和研究者提高国际影响力的需求,导致该刊尚未形成核心作者群,这对《沉积学报》未来的发展提出了新的机遇与挑战.     

Mollusc and brachiopod skeletal hard parts: Intricate archives of their marine environment

The biogenic carbonate hard parts of fossil bivalves, cephalopods and brachiopods are among the most widely exploited marine archives of Phanerozoic environmental and climate dynamics research. The advent of novel analytical tools has led many workers to explore non‐traditional geochemical and petrographic proxies, and work performed in neighbouring disciplines sheds light on the complex biomineralization strategies applied by these organisms. These considerations form a strong motivation to review the potential and problems related to the compilation and interpretation of proxy data from bivalve, cephalopod and brachiopod hard parts from the viewpoint of the sedimentologist and palaeoceanographer. Specific focus is on the complex biomineralization pathways of a given dissolved ion or food particle from its aquatic environment via the digestion and biomineralization apparatus in molluscs and brachiopods and its incorporation into a biomineral. Given that molluscs and brachiopods do not secrete their hard parts from seawater but rather from their mantle and periostracum, this paper evaluates differences and similarities of seawater versus that of body fluids. Cephalopods, bivalves and brachiopods exert a strong biological control on biomineralization that, to some degree, may buffer their shell geochemistry against secular changes in seawater chemistry. Disordered (amorphous) calcium carbonate precursor phases, later transformed to crystalline biominerals, may be significant in carbonate archive research due to expected geochemical offset relative to the direct precipitation of stable phases. A reasonable level of understanding of the related mechanisms is thus crucial for those who use these skeletal hard parts as archives of the palaeo‐environment. The impact of what is commonly referred to as ‘biological factors’ on the geochemistry of mollusc and brachiopod hard parts is explored for conventional isotope systems such as carbon, oxygen, strontium and traditionally used element to calcium ratios. In particular, the often used δ¹³C_carb or the Mg/Ca and Sr/Ca elemental proxies are fraught with problems. An interesting new research field represents the analysis, calibration and application of non‐traditional proxies to mollusc and brachiopod hard parts. Examples include the carbonate clumped isotope (Δ₄₇) approach and the analysis of the isotopes of Ca, Mg, N, Li, S or element to Ca ratios such as Li/Ca or B/Ca and rare earth elements. Based on considerations discussed here, a series of “do's and don'ts” in mollusc and brachiopod archive research are proposed and suggestions for future work are presented. In essence, the suggestions proposed here include experimental work (also field experiments) making use of recent archive organisms or, where possible, a reasonable recent analogue in the case of extinct groups. Moreover, the detailed understanding of the architecture of mollusc and brachiopod hard parts and their ultra‐structures must guide sampling strategies for geochemical analyses. Where feasible, a detailed understanding of the diagenetic pathways and the application of multi‐proxy and multi‐archive approaches should form the foundation of fossil carbonate archive research. The uncritical compilation of large data sets from various carbonate‐shelled organisms collected at different locations is not encouraged.     

A history of glacial stratigraphy in China

Glacial stratigraphy had a late start in China, and it fell to Li Szeguang, an outstanding geologist with a little experience of the European Alps, to inject a systematic approach into the study of Chinese Pleistocene glacial stratigraphy starting in the early 1920s. Several diamictons in low latitude mountains of E. China were attributed to glaciation. A formal stratigraphy had to await his detailed and long term studies of the Lushan (29°30'N) on which he based a three-fold sequence of Poyang (Gunz correlate), Da Gu (= Mindel) and Lushan (Riss). A Dali (Würm) glaciation was added on the basis of evidence from Yunnan Province. Based on much morphological and erosional evidence as well as an assumption of glacial provenance for the widespread bouldery clays, and despite early critical reviews, this work became the dominant hypothesis in Chinese glacial stratigraphy for over 50 years. Echoes of it still remain in the literature, despite mounting sedimentological evidence that the diamictons are weathered debris flow and alluvial accumulations (with some thin, high-level solifluction earths).Increasingly, glacial stratigraphy is now being based on the glaciated west of China from Yunnan to western Xinjiang and it is here that the definitive glacial stratigraphy will be established. At least four glaciations arealready authenticated in many localities in this vast region, although the resolution of this stratigraphy may never match that of the classic loess stratigraphy of Shaanxi and the yet-to-be studied stratigraphy of the thick lacustrine successions in the high desert basins of the west.     

微量元素锶及其同位素的地球化学研究与应用前景

锶元素的浓度和同位素组成在自然界的碳酸盐、水体和生物体中有很大的变化范围,这种变率和定量的相关性可能是沉积速率、介质环境、矿物结晶体生长机制和生物聚集或选择吸收作用的函数。随着测量分析技术的提高,以及锶元素含量和同位素组成变化的地球化学理论模式的逐步完善,锶元素和同位素组成的地球化学特征成为研究水文循环、碳酸盐成岩作用机制、以及由此引出的古环境评价和现代环境的监测与示踪等方面的重要工具。主要介绍了锶元素及其同位素在以上各方面的研究进展及其应用前景。     

Geochemical－Sequence Stratigraphy and Its Application Prospects in Lake Basins

As a useful approach for hydrocarbon exploration,the sequence stratigraphy has been commonly accepted.The concepts of sequence and parasequence provide a state-of -the-artframe-work for studying the distribution and characters of depositional system,and analyzing the occurrence,distribution,characteristics of source,reservoir and seal-play elements.The newly-developed geochemical -sequence stratigraphy focuses mainly on the occurrence,distribution and characters of source rocks and reservoir hydrocarbons within a chronostratigraphic framework,Integrated with sequence wtratigraphy,geochemistry can be used to study the surce rock potential within a sequence wtratigraphic framework and to describe the characteristics of hydrocarbons accumulated in reservoirs,which were predicted by way of sequence stratigraphy.The concept of geochemical-sequence wtratigraphy was proposed by Peters et al.(2000).Constructing a reliable sequence stratigraphic framework is the basis of geochemical-sequence wtratigraphic study although it is not the main goal.High-resolution biomarker analysis is critrical to the construction of a geochemical-sequence stratigraphic model.The geochemical-stratigraphic study involves mainly:(1) the distribution and geochemical characteristics of source rocks with relative sea (lake)-level change;(3) to prodict if these reservoirs bear hydrocarbons and their geochemical features;(4) to be used to construct the time-stratigraphic framework.This paper also summarizes the lake basin types,and introduces their facies associatons,source potential and organic geochemical features.At the end,the authors offer some suggestions about how to carry out geochemical-sequence stratigraphic study in ladcustrine strata.     

中国岩溶型储集体的勘探技术进展及发展趋势

近二十年来,岩溶型储层的勘探取得了长足的进展,主要体现在:(1)传统的地质方法与现代的测试分析及地球化学方法的结合;(2)新的测井技术如电阻率成像测井(FMI)、多极阵列声波测井技术(XMAC)、偶极横波成像测井(DSI)及核磁共振测井(CMR)等的不断涌现并取得了较好的应用效果;(3)以提高地震分辨率和岩溶型储层预测精度为目的的大量新的数据处理、解释技术的出现和改进。比较而言,以钻井、测井研究为基础的地震地球物理方法是当前最有希望取得更大突破的领域。如何改进地震数据的采集和处理,使其成本更低、品质更高和保真性更好,如何更好地将种类繁多的纵向精细而横向稀疏的测井数据和纵向分辨率低而横向密集地震数据结合起来,以及如何培养不仅在岩溶型储层的识别上,还要地质和地球物理知识也坚实的人才或团队等,是整个油气勘探领域急需思考和解决的问题,也是今后油气勘探技术的发展趋势。      

腕足类化石壳体同位素地球化学在恢复古环境中的应用

地球历史时期的生物硬壳或骨骼记录着丰富的地球过去环境特征的信息,对这些化石成分进行同位素地球化学研究是发掘其中信息、探索地球历史环境变化的有效途径之一。过去四十年来化石同位素地球化学在恢复古海洋环境、气候、盐度以及研究碳、氧同位素长期变化等方面的应用越来越受到人们的重视。腕足类化石壳体是古生代海洋环境恢复的主要手段之一。但这一方法也还存在一定的问题,这些问题集中在腕足壳体是否与其生存的海水存在同位素的平衡、是否存在由于生物生命过程中的新陈代谢作用造成的稳定同位素分馏的同位素生命效应(VitalEffects)、是否保存其原始的同位素信息等方面。详细回顾了腕足类化石壳体同位素——这种在恢复古环境研究中广泛应用方法的发展历史、研究现状、存在的问题,以及不同的学者对这些存在的问题所做的工作和他们对这些问题的不同观点。同时也介绍了这一方法的一些研究新进展。