中国中奥陶世岩相古地理

本文是中国早、中、晚寒武世和早奥陶世岩相古地理诸文的继续。在笔者等的华北地区、华南地区和西北地区寒武纪和奥陶纪定量岩相古地理研究及编图成果的基础上,结合其他地区（主要是蒙兴地区、昆仑秦岭地区、西藏地区、海南岛地区和台湾地区）的地质资料,编制出了中国中奥陶世岩相古地理图,并撰写出本文。华北地区、华南地区和西北地区的研究程度较高,其岩相古地理图和文字论述都是定量的。其他地区的研究程度较低,其岩相古地理图和相应的文字论述则是定性的和概略性的。中国中奥陶世岩相古地理的基本格局仍和早奥陶世的一样为“两槽和三台相间分布”。两槽即天山北山蒙辽吉槽地和昆仑秦岭槽地,三台即准噶尔蒙兴台地、塔里木柴达木华北台地和西藏华南台地。但是这些古地理单元及其次级古地理单元的特征却与早奥陶世的有所不同或大不相同。     

我国古地理学的形成、发展、问题和共识

古地理是研究地质历史时期和人类历史时期的自然地理特征的科学,有重要的地学理论意义和生产实践意义,还与人类赖以生存的古今地理环境密切相关。我国古地理学来源于地层学、地史学、大地构造学、古生物学、沉积岩石学、自然地理学、第四纪地质学、考古学、人类历史地理学等,因此就相应地产生和形成了地层古地理学(或地史古地理学)、构造古地理学、生物古地理学、岩相古地理学(或沉积古地理学)、自然地理古地理学、第四纪古地理学、人类历史古地理学等分支学科。有许多类型的古地理图,如构造古地理图、生物古地理图、岩相古地理图、示意的或定性的古地理图、定量的古地理图、不同比例尺的古地理图、当今界限的古地理图、非当今界限的古地理图等。古地理图是古地理研究的集中表现,是古地理学的生长点。我国的古地理学有4个主要的发展趋势,即从单一到综合,从定性到定量,从手工作图到计算机作图,从理论到应用。《古地理学报》的创刊和开始进入我国科技期刊的先进行列是我国古地理学发展历史中的一件大事。2002年12月香山科学会议第197次学术讨论会围绕“多信息的古地理重建”这个主题,通过充分的讨论和争鸣,对我国古地理学的发展前景达到了共识,即根据多学科的、多层圈的、多时代的、第一手为主的和定量为主的信息资料,编制从长城纪到第四纪以及人类历史时期的、各种比例尺兼有的、既有地学理论意义又能为生产实践和人类生存环境的维护和改善服务的、综合各古地理学分支学科之长的古地理图,是时候了。这是一个巨大的工程。让我们共同努力,为促使这一有重大历史意义和现实意义的宏伟目标的早日实现而奋斗。     

华北早奥陶世岩相古地理新探

近几年来,笔者参加了我院华北石油地质碳酸盐岩的科研工作,并用新的碳酸盐岩石学的观点和方法,对华北(主要是山东及河北两省)下古生界的碳酸盐岩进行岩类学、沉积环境、以及岩相古地理的研究。本文是这一科研工作初步成果的一部分。     

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。     

从岩相古地理论中国南方石炭系油气潜景

石炭系是中国南方重要的海相含油气地层之一。下石炭统的油气生成条件比上石炭统的好,这和早石炭世的盆地面积较大有关。石炭系下伏的志留系和上覆的二叠系的油气生成条件比石炭系还要好。上石炭统的油气储集条件比下石炭统的好,这和上石炭统的白云岩和滩相石灰岩分布较广有关。石炭系油气藏的直接盖层是下二叠统下部的梁山组,区域盖层是中新生代的泥岩为主的地层。南方石炭系油气生储盖条件的配置关系相当好。但是,南方石炭系以及整个古生代和三叠纪海相地层均经历了多次大的构造变动,其油气藏形成条件遭受相当大的破坏。在有利的生储配置关系的基础上,在区域盖层和保存条件较好的及面积较大的中新生代沉积盆地中,尤其是在邻近石炭系本身或其下伏志留系油气源岩的地区,是寻找和发现石炭系新的油气藏的有利地区。     

《地震岩问题》中译本序

近30年(1987—2016)来,中国的软沉积物变形构造及地震岩研究,取得了很大的进展。但是,其研究思想却欠开放。在这一学术领域,几乎是一种观点,即中国期刊刊出的文章和一些出版的专著,几乎都把软沉积物变形构造当作地震岩。为了扭转这个几乎是一种学术观点的局面,Feng等(2016)写了一篇文章《中国软沉积物变形构造及地震岩研究简评》,并把这篇文章发送给国内外的多位专家,抛砖引玉,邀请他们为“软沉积物变形构造及地震岩”专题研讨会写文章,在会上宣读论文,对这些文章及这一专题中的问题进行认真的讨论和争鸣。     

地震岩问题

在过去的82年(1931—2013)中,共出现了39个成因术语。在这39个术语中,只有10个是真正沉积成因的(例如浊积岩),其他29个术语都是比较草率地提出的(just jargons;例如地震岩、海啸岩等)。“地震岩”(seismites)这一成因术语是赛拉赫(Seilacher,1969)提出的,它指沉积记录中的古地震。这是一个误用的(misnomer)术语。赛拉赫仅仅根据美国加利福尼亚州的中新统蒙特雷组(Miocene Montery Formation)10,m厚的露头观察,就匆忙地提出这个术语。他并未对这个露头进行认真的科学研究。最根本的问题是,地震是一个触动因素^①,并不是一个沉积作用。在古代的沉积记录中,鉴别不出各种触动因素(trigger)^②,因为自然界不能保留触动因素曾经存在过的证据。“软沉积物变形构造”(soft-sediment deformation structures,可简称为SSDS),通常被人们用来作为地震岩的鉴别标志,其实它是“液化作用”(liquefacation)的结果。液化作用可以由21种触动因素中的任何一种引起,其中包括地震(earthquake)、陨石冲击(meteorite impact)、海啸(tsunami)、沉积负载(sediment loading)等。在死海盆地中的角砾碎屑,所谓典型的由地震引起的沉积,实际上是常见的同沉积作用的碎屑流的产物,与地震没有关系。其他类型的SSDS,例如 “双向叠层构造”(duplex-like structures)和碎屑注入体(clastic injections),也可以说是同沉积作用的产物,与地震没有关系。世界上广泛分布的砂岩储油层,包括墨西哥湾、北海、挪威海、尼日利亚、赤道几内亚、加逢、孟加拉湾,都表明这些地区的SSDS的第一起因(primary cause)是沉积负载,其证据是可以观察到的和令人信服的。海啸及陨石冲击,都可以形成大量的沉积,例如SSDS的侧向延伸(lateral extent of SSDS),但这些沉积都不能当作地震的鉴别标志。位于印度东部大陆边缘的Krishna-Godavari(KG)盆地中的SSDS,是多种触动因素^①引起的沉积物的失控和液化作用的结果,即多成因的SSDS。由于这些原因,“地震岩”这个成因术语确实没有什么科学价值,应当废弃。     

一次成功的专题研讨会:“多成因的软沉积物变形构造及地震岩”

“多成因的软沉积物变形构造及地震岩”专题研讨会,2016年9月24日在河南焦作河南理工大学承办的第14届全国古地理学及沉积学学术会议期间召开。国内多位专家出席这次研讨会,对软沉积物变形构造、地震岩、震积岩等问题进行讨论和争鸣。这是一次十分成功的研讨会,其主要成果是: (1)“多成因的软沉积物变形构造”已为广大地质学家接受。(2)赛拉赫(Seilacher,1969)提出的“地震岩”(seismites)的定义,即“具断层—粒序的岩层可定为地震岩”,应该废弃;但现在为广大地质学家所接受的地震岩的定义,即“地震岩是真正由地震引起的具软沉积物变形构造的岩层”,则不应废弃,可以保留下来。(3)“地震岩”这个术语应严格地限制在真正由地震引起的具软沉积物变形构造的岩层。(4)“震积岩”是一个误译的术语,不宜继续使用。如果有的地质学家想继续使用这个术语,应对这个术语重新定义,并指明它不是“seismites”(地震岩)的中文译名。(5)碎屑注入体也是多成因的,它不一定是地震岩,更不一定是“原地地震”的标志。(6)本次研讨会的最重要的成果是中国软沉积物变形构造及地震岩研究中的“几乎是一个观点”的局面开始被扭转过来了,呈现出了“百花齐放和百家争鸣”的学术气氛。     

塔里木地区寒武纪岩相古地理

塔里木地区是以当今的塔里木盆地为主体并包括其周边山地的广大地区,北至中天山,南至西昆仑山,西至我国国界,东至阿尔金山,面积逾100万km2。在39个露头剖面和钻井剖面的各种单因素定量及定性资料的基础上,采用单因素分析多因素综合作图法,编制出了塔里木地区寒武系下、中、上统的各种单因素图及相应的寒武纪早、中、晚世的岩相古地理图。这些岩相古地理图最主要的特征是定量,即每个古地理单位的划分和确定都有确切的定量资料与定量的单因素图。这种定量的岩相古地理图在塔里木地区还是首次出现。在早寒武世,塔里木地区是一个碳酸盐岩台地,其中散布着准滩、云坪和膏盐湖。其北侧和东北侧是南天山和塔东硅岩石灰岩泥岩盆地。其南侧是昆仑台地,其中有2个小陆地。其东南侧有阿尔金陆。中寒武世和晚寒武世的岩相古地理格局与早寒武世相似,但陆地面积逐渐缩小,盆地面积逐渐扩大,塔里木碳酸盐岩台地变化不大。从早寒武世到晚寒武世是一个逐渐的海进过程。     

油浸鉴定矿物法中用高折光率油的配制试验

前言在我国一般对透明矿物的鉴定(除造岩矿物常用薄片在显微镜研究外)多采用油浸法,辅以微量化学的分析。然通常用的油液折光率最高只能达到1.794(将纯硫溶于二碘代甲烷(Methylene iodide)中,油液折光率可高至1.780,如我