中国沉积学发展战略:沉积地球化学研究现状与展望

沉积地球化学是沉积学的重要研究内容和手段,在认识地球表层系统圈层相互作用和资源环境效应方面发挥着不可替代作用。随着国家科研经费投入的增加,以及地球化学分析测试的平台建设和技术进步,中国沉积地球化学进入快速发展期,在国际上的学术影响力逐渐增强,但是在技术方法与理论的创新、及高质量成果产出等方面,仍有待改进。因此,中国沉积地球化学应加强统筹规划和布局,在战术上重视理论、方法和技术的发展与创新,提升沉积-成岩过程年代的约束能力,重视对地球化学数据的精细提取和模型定量分析;在战略上加强沉积地球化学在大时空尺度的应用与探索,深化对关键地质时期地球环境-生物协同演化,以及沉积矿产和化石能源的形成与演化等重大科学问题的研究。在此基础上,中国沉积地球化学将进一步提升研究水平和国际地位,并有望实现跨越式发展。     

中国含油气盆地沉积研究主要科学问题与发展分析

沉积相研究发展与人类的生存和矿产资源勘探开发密切相关.该文在简单回顾了近200年的沉积学发展历史的基础上,分析了国际和中国沉积学关注的学科热点问题.国际沉积学会重点关注的问题主要包括国际大洋钻探计划、深-时气候变化与全球海平面变化、源-汇系统、碳酸盐岩沉积环境、混合沉积、微生物岩、陆架边缘三角洲、重力流、细粒沉积、构造...     

中国沉积学的回顾和展望

本文对中国沉积学50年来的发展历史进行了回顾，并对中国沉积学未来所面临的问题和发展方向进行深入的解释。中国沉积学经历了50年代的奠基阶段、50年代未和60年代初的总结提高阶段、70年代科学的沉积学发展阶段和80年代之后的走向国际和走向全球阶段。中国的沉积学已经取得了举世瞩目的伟大成就，但沉积学界所面临的任务和没有解决的问题依然很多。     

环境沉积学的兴起

面对生态、环境、灾害、全球变化等重大问题和环境科学、沉积学的发展,环境沉积学应运而生。环境沉积学的发展经历了萌芽和兴起2个阶段,直至20世纪90年代中后期,其研究始得以广泛关注。在前人研究的基础上,初步厘定了环境沉积学的概念和研究目的,指出其研究内容既包括沉积学中的环境问题,又包括环境科学中的沉积问题,4个研究方向分别为原生环境沉积学、污染物环境沉积学、生态环境沉积学和全球变化环境沉积学。环境沉积学以环境和灾害研究为己任,将在解决人类面临的环境污染、生态破坏、地质灾害、全球气候变化等重大问题的研究中发挥越来越重要的作用,是未来沉积学发展的重要方向之一。     

中国河流沉积学研究20年

从河型及其分类研究、现代河流沉积调查、河流沉积相与相模式研究、河流相地层的层序地层学研究、河流沉积砂体建筑结构精细解剖、河流沉积模拟研究等六个方面回顾了自《沉积学报》创刊以来20年中国河流沉积学研究的主要进展,指出我国的河流沉积学取得了许多富有特色的研究成果,主要表现在网状河概念的引入与普及、建筑结构要素分析法的推广、界面层次的划分和及其概念的扩张、岩石相类型和岩石相组合概念的应用、河流砂体露头调查的方法与技术、沉积构造的沉积动力学解释、层序地层学在河流沉积研究中的应用、河流沉积过程的模拟实验、河流相储层的建模技术等方面。但是20年来,中国河流沉积学研究并没有出现国际公认的理论首创,应当加强河流沉积学的研究组织,吸收地理地貌和水利学的研究成果,结合社会经济建设需要不断扩大河流沉积学的研究领域,积极进行国际学术交流,使我国的河流沉积学研究走在国际河流沉积学研究的前列。     

沉积学发展现状与前瞻

沉积学的概念源于１９世纪初,其发展大致经历了沉积岩石学,沉积学,沉积地质学二个阶段,目前,随着各种边缘,分支,交叉及横断学科的发展,沉积学研究取得了重大进展,主要表现在层序地层学,事件沉积学,矿床沉积学,实验沉积学,大地构造沉积学,储层沉积学、全球旋回地层学等的诞生和发展。预计到２１世纪,沉积学除在大陆动力学,全球变化方面进一步深入发展外,还将与资源和环境密切结合,形成新的学科领域,主要包括资源沉     

地震沉积学在中国:回顾和展望

介绍了地震沉积学的发展历史,讨论了地震沉积学的涵义、地质和地球物理背景、关键技术以及近期发展展望。地震沉积学是一个新的学科领域,在其发展过程中不仅得到西方石油工业界和学术界的大力扶持,也得到了中国大多数学者的认同和支持。地震沉积学与地震地层学和层序地层学有着内在联系,但在内容上更注重研究沉积岩和沉积作用。在目前技术条件下,地震沉积学体现为地震岩性学和地震地貌学的综合。地震沉积学得益于对地震水平分辨能力的利用,对地震反射穿时性的认识,及利用等时地层格架内的虚拟作图解决薄层水平成像问题的顿悟。地震沉积学经济实用的两项关键技术是地震道90°相位化和地层切片。中国地震沉积学的近期发展可能出现在陆相盆地地震岩性学方法、陆相盆地的地震沉积相模式、及陆相盆地地震沉积学研究规范等方面。     

沉积构造的研究现状及发展趋势

本文简要的总结了近20年来沉积构造研究方面的成果,从五个方面阐述了沉积构造的研究现状及发展趋势：① 继续探寻新的沉积构造;② 通过各种方法,包括野外观察、物理模拟和数值模拟来探讨某些已有（老）沉积构造的成因。③ 纠正人们对某些沉积构造的成因及环境意义的过时或错误认识;④ 重视软沉积物变形构造（softsediment deformation structures）及流水逃逸构造(flow escape structures)和液化构造的研究; ⑤ 继续发掘和拓展沉积构造在沉积学研究（环境分析、层序地层学等）中的应用功能及范围。我国在沉积构造研究方面近年来成果不多,需要迎头赶上。     

当今沉积学研究热点讨论——第20届国际沉积学大会评述

第20届国际沉积学大会于2018年8月13日-17日在加拿大魁北克城召开。来自51个国家、930余名专家学者参加了本次会议。基于本届大会论文专题设置情况,指出目前沉积学研究热点主要包含人类世沉积学、湖泊沉积环境、深水沉积过程、“源-汇”系统、微生物岩沉积学及沉积过程模拟等多个主要方面。当前人类活动对地貌影响、沉积物收支平衡影响不容忽视;湖泊沉积砂体研究不仅具有油气勘探价值,而且对古气候研究具有重要意义;沉积深水重力流的流态特征、沉积机理及实地监测等研究取得较大进展;“源-汇”系统研究思想在盆地构造演化、源区母岩性质及沉积物分散样式等方面具有更加实际的指导意义;微生物岩沉积学研究进展包括微生物矿化作用、成岩作用及其对于古地理重建的意义等方面;沉积物风化过程及其在不同环境下搬运及沉积过程是目前沉积学物理、数值模拟的主要内容。就近年来国际沉积学会议热点以及国际重点地质研究计划的实施情况来看,认为深时沉积记录、过程-产物研究方法、多学科交叉渗透是未来若干年内沉积学的发展方向。我国当今沉积学研究以应用沉积学为主,除了重视现代实验分析技术,还应加强野外基本地质研究方法和沉积过程机理研究。在沉积学快速发展的黄金时期,应抓住难得的机遇,不断将我国沉积学研究推向国际先进水平。     

中国沉积学发展战略:沉积学教育现状与展望

通过调研国内主要地质高校涉及沉积学领域的专业设置、课程设置、野外教学和研究生毕业论文等情况,对中国沉积学相关的人才培养模式进行分析,从而讨论了中国沉积学教育现状及发展趋势。调研结果显示:1）中国地质类院校中涉及沉积学的本科专业设置基本统一,而研究生专业设置则存在较大的差异,各大高校的传统优势研究领域各具特色;2）通过统计近15年沉积学相关专业研究生毕业论文情况,揭示沉积学相关专业学位论文数量占地质学科总数的32%,其中油气地质学学科又占沉积学论文总数的77.1%,可见油气地质学是近15年来沉积学领域发展最快的学科,说明我国的经济增长和石油与天然气勘探开发与对人才的需求息息相关;3）通过研究生学位论文与我国国内生产总值（GDP）增长率对比,我国沉积学教育与国民经济是同步发展的,一方面国民经济发展和社会进步不断向沉积学领域提出新的课题,促进沉积学和沉积学教育的发展,另一方面沉积学领域和沉积学教育取得的成果反过来又推动国民经济发展和社会进步。对沉积学人才培养需要确定正确的目标和模式,将素质教育和创新能力培养贯穿于人才培养的全过程,协调统一本科地质学基础教育和研究生沉积学专门教育,构建终生教育体系,才能真正满足社会发展的需求,使沉积学各研究领域的接续力量源源不断,使中国的沉积学蓬勃发展。     

从太平洋到喜马拉雅的沉积学新航程——21届国际沉积学大会研究热点分析

【意义】第21届国际沉积学大会于2022年8月在北京召开。会议热点主要包括深时气候与环境、构造与火山沉积学、环境与灾害沉积学、生物沉积过程、陆相碎屑沉积体系、海相碎屑沉积体系、海相碳酸盐岩沉积、现代沉积过程、资源沉积学、沉积地球化学和地球科学研究新方法技术。【进展】与往届国际沉积学大会相比,深时气候演化以及中新生代温室效应和极热事件、新生代亚洲—青藏高原气候变化机制及沉积响应、特提斯构造与沉积作用、亚洲大陆边缘源—汇系统与沉积机制、碎屑沉积和生物沉积作用、海盆与湖盆混合沉积过程与时空差异、火山沉积学与灾害沉积学、有机—无机相互作用与碳中和、大数据与人工智能等方面受到广泛关注,深海油气资源及沉积矿床等相关研究得到了快速发展。【结论与展望】国际沉积学大会的前沿动态和热点问题综合分析表明,未来中国沉积学研究应当不断推动沉积地质学由定性描述向定量分析发展,创建具有中国区域地质特色的沉积学理论体系,为确保我国能源资源安全作出地质贡献。     

铀矿沉积学研究与发展

随着铀矿床尤其是砂岩型铀矿勘探和开发的迅速发展,砂岩型铀矿沉积学的概念应运而生。铀矿沉积学是研究沉积盆地形成演化过程中铀的成矿作用、形成环境、含铀岩（层）系特征,以及沉积作用控制下铀的富集机理和分布规律的学科。它综合了铀矿地质学、盆地分析等学科的内容,具有较明显的学科交叉特点。砂岩型铀矿沉积学是铀矿沉积学最典型的代表,它以盆地分析、砂岩型铀矿地质学为重要理论平台,结合沉积学技术方法,具体研究砂岩型铀矿形成的物质来源、成岩作用与铀的预富集、沉积物的结构构造与渗透性、沉积体系与含铀岩系分析、流体作用与后期改造、层序地层与铀的空间分布、铀富集因素与沉积和古气候环境,沉积作用因素与砂岩型铀矿预测,以及管理信息化的三维可视化建模等。以新疆伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地北部等地区代表性砂岩铀矿为实例,从铀矿聚集与沉积物形成—演化过程、沉积物特征及沉积体系分析与铀矿聚集、层序地层学与铀聚集作用等方面分析了铀矿沉积学研究的最新进展和认识。同时对铀矿沉积学的发展趋势进行了展望:认为砂岩铀矿“大规模成矿作用”和铀的“超常富集”关键地质环境、含铀岩系沉积与铀的空间分布、多种高新分析测试技术的应用等方面将是铀矿沉积学未来研究和发展的重点。由于铀矿沉积学与人类生存环境关系的重要性,并且其涉及沉积学学科的方方面面,因此有理由相信,铀矿沉积学未来可能作为沉积学的一个独立分支学科将得到更好的研究和发展。     

“从最高到最深”—从第17届国际沉积学大会看沉积学研究前沿

第17届国际沉积学大会于2006年8月27日至9月1日在日本福冈市召开。做为四年一次的国际沉积学盛会,大会讨论了微生物过程和沉积成岩作用、深海与陆缘沉积过程及产物、沉积记录与重大地质环境演化、火山-沉积大地构造,以及与人类活动密切相关的环境沉积学与资源问题等热点领域,其中大多将会继续成为未来若干年内国际沉积学的重要发展方向,并可能成为今后理论沉积学创新的重要生长点。但是在本次大会上,对陆相（或非海相）沉积与大陆构造、活动古地理、盆地流体动力学及相关成岩作用的研究并未形成热点。与国际沉积学研究强国相比,认为我国沉积学研究是危机与机会共存;我们不仅在服务国民经济方面,而且在国际沉积学前沿研究领域应该占有重要地位。      

从端点走向连续:河流沉积模式研究进展述评

从河道类型的划分、河床演变与河型转换、河道沉积与河流砂体的建筑结构要素、河漫滩沉积、季节性河流与分支河流体系、河流沉积相模式、河流沉积学研究技术与方法等方面对国内外河流沉积模式的研究进展进行了综述,认为近十年来河流沉积学的理论和方法都发生了重要的变化。地貌学家、沉积学家和工程师认识到河道形态是连续可变的,而不是只有4~40多个端点类型。河床的演变受河床比降、流量变幅、河岸沉积物粒度构成、气候、植被以及构造沉降速率等多方面的影响。垂向剖面分析法难以对古河流类型做出正确的判断,运用建筑结构要素分析法重建河道内大型底形的地貌形态是河型判别和河流相模式重建的正确方法。河漫滩是河流沉积事件记录最为齐全的部位,对河漫滩、天然堤和泛滥平原沉积层序的研究能够揭示更多古河流沉积过程以及古环境、古气候和古生物方面的信息。对季节性河流、受季风强烈影响地区的河流、以及不同气候带河流所发育的独特沉积构造和建筑结构要素的研究不断增加。分支河流体系的概念得到越来越多的应用,但也得到不少质疑。我国学者应当注重对现代河流地貌形态和沉积过程的观察,把河床演变学的定量方法与沉积学的观点、理论和资料相结合,利用露头、三维地震资料和探地雷达技术建立河流砂体内部建筑结构信息数据库,加强对古河流河漫滩和泛滥平原的沉积过程、特征及其控制因素的研究,加强对不同构造和气候条件下河流沉积的差异性研究,不断发展河流沉积学研究技术,加强河流沉积学实验室建设和研究队伍建设,加强国际交流与合作,使我国河流沉积学为国家经济社会发展提供更加有力和有效的支撑,为推动国际河流沉积学发展做出中国人自己的贡献。     

青藏高原东缘古近纪沙漠及其对季风起源的启示

沙漠沉积是地质历史演化过程中的一种特殊沉积,是特殊气候条件下的产物,对研究全球气候变化、大气环流样式具有独特的作用。沙漠沉积在地质历史中普遍存在但极少保存,它的发现和研究对恢复地质历史具有重要意义。研究表明,现代东亚季风系统建立前,尤其是古近纪早、中期,青藏高原东缘仍然处于行星环流所控制的干旱带内,发育了大量代表干旱炎热气候的石膏与盐类沉积,但至今尚未找到沙漠存在的确切记录。近年来,笔者采用沉积学、古气候学、古地理学等手段,并结合前人研究资料,对青藏高原东缘沉积盆地的古近纪早、中期红色地层进行了综合研究。结果表明,青藏高原东缘存在一个厚度稳定的古近纪早、中期风成沙丘富集带。在此基础上,通过古地理、沉积模式及古气候替代指标等分析,论证了青藏高原东缘存在古近纪盆山型沙漠沉积体系的可能性。沉积相、古流向分析揭示,青藏高原东缘存在一个由干旱向潮湿、由行星风系向季风风系转换的界面,可能暗示了东亚季风建立事件的发生。本研究相关成果可为新生代中国干旱带演化与全球气候变化研究提供可贵的沉积学资料,也可为青藏高原隆升与东亚季风起源研究提供重要的大气环流证据。     

渤海湾盆地东营凹陷始新世三角洲供给型重力流地震沉积学研究*

陆相盆地三角洲前端滑塌型重力流砂岩因富含油气而广受关注,其厚度薄、面积较小、期次多,储集层预测难度大,长期以来制约了油气的精细勘探开发。利用全覆盖三维地震资料和已有钻孔信息,对东营凹陷东辛地区始新世三角洲—重力流沉积体系开展了以层序地层学和沉积学研究为基础的地震沉积学研究。研究表明,沙三中亚段对应二级基准面下降背景的三级层序,以6期大规模高位域三角洲(第5准层序组—第10准层序组)的发育为特征。以第8准层序组为例,以四级层序为研究单元落实了来自不同物源的3个三角洲—重力流沉积体系;再根据地层切片进一步分期落实了其内部薄砂岩储集层的空间分布。地层接触关系特殊,地层厚度和岩性的横向变化剧烈,导致三角洲—重力流发育区地震波速纵横向变化较大。基于目的层精细标定的相位调整成为地震沉积学研究的基础,四级层序(而不是体系域或层序)的约束成为保障地层切片等时性的关键。研究结果表明,四级层序约束下的地震沉积学研究,为三角洲前端滑塌型重力流薄砂岩储集层的横向预测提供了有效的技术支撑,也为恢复深水重力流发育区沉积过程、深化重力流沉积规律奠定了基础。     

矿产沉积学:一个新的交叉学科方向*

矿产沉积学是一个沉积学与矿床学交叉而形成的新的学科方向。矿产沉积学属于应用基础学科,主要任务是应用沉积学(沉积动力学、流体动力学、物理化学、微生物沉积学等)的基本原理,探讨成矿元素的迁移—聚集机理和成矿颗粒的风化—搬运—沉积过程,从而恢复沉积矿产的古环境(沉积环境、古盐度、古碱度、古氧化还原条件)和形成背景(沉积盆地、古地理、古气候等),最终目的是确定矿床成因、成矿规律,建立成矿模式和找矿模型,进行成矿预测,为沉积矿产的找矿勘探提供科学依据。同时将成矿事件与重大地质事件相结合,揭示重大地质事件与成矿事件的耦合关系。     

鄂尔多斯盆地白垩系含水层沉积学初探

“含水层沉积学”是沉积学、水文地质学、油气储层地质学、地球化学等相互交叉综合的产物,是以沉积学、水文地质学理论为基础,以沉积含水层为主要研究对象,以查明地下水赋存和循环条件、地下水系统结构特征、地下水水质成因与分布以及地下水富集规律为主要研究内容,最终服务于地下水资源勘查评价的一门边缘分支学科。含水层沉积学及水文地质综合研究表明,受到沉积相类型及其空间展布的明显控制,鄂尔多斯盆地白垩系地下水赋存、循环、富集条件以及地下水水质分布总体具有北好南差、盆地南部具有下好上差的宏观规律。