沉积学与盆地分析的新理论与方法.doc

1、沉积学与盆地分析的新理论与方法答：沉积学作为地质学中的一门分支学科在过去三十年，特别是近十几年来已取得了长足的进展，并且在科研和生产中发挥着越来越大的作用。这是因为沉积学研究不仅涉及像地球岩石圈演化这样的基本理论问题，而且也关系到如石油、天然气、煤、铀等能源资源和铁、锰、磷、铝、铅、锌、铜等矿产资源的开发和利用，海港建设、河道疏浚、水库防淤及环境保护等一系列实际问题的解决。盆地分析就是利用多种方法和手段对盆地进行整体解剖，找出各要素间的内在联系规律，建立盆地三维空间随时间演化的模式进行定量动力学模拟，对各类能源资源进行预测和勘探。下面仅就沉积学与盆地分析的新理论与方法进行总结和综述：一、沉积物的搬运机制：这是沉积学的基础理论研究，它经历了牵引流浊流沉积物重力流和块体重力搬运的深刻变化。50年代以前，沉积学家认识了水流对沉积物的牵引流搬运及其性质，提出了一整套符合牛顿力学的流态理论，成功地解释了沉积物(岩) 中的许多沉积构造和粒度分布特征，为沉积环境和相的解释奠定了基础。但是由此而得出的机械分异理论却长期束缚着人们的思想，使得许多现象得不到解释。30 年代开始，50 年代获得大发展的浊流理论是沉积学发展中的一大革命。浊流是由沉积物和水棍合组成的一种密度流，其支撑机理是流体的扰动作用(或湍流)。沉积物在浊流中呈递变悬浮搬运。浊流具有很大的搬运能力，可以将粗碎屑沉积物如砂乃至细砾远距离地搬运到深海或深湖区沉积下来。这样，它不但解决了地质学界过去关于地槽区广泛分布的巨厚的深海复理石沉积、现代深海和深沏中粗碎屑沉积的长期争论问题，而且也为在深海或深湖盆地中寻找新型油气资源开辟了途径。浊流理论主要归功于荷兰沉积学家Ph.H.Kuenen和A.H.Bouma的工作。关于搬运机制的近期进展是G.V.Middleton和M.A.Hampton(1973)提出的沉积物重力流和块体重力流搬运理论。沉积物重力流是指沉积物或沉积物一液体混合物在重力作用下顺斜坡形成的流动，它是碎屑沉积物特别是粗粒碎屑物搬运到深水(海或湖)区的主要作用。依据沉积物颗粒的支撑机理、流动方式和堆积的沉积物类型可以将沉积物重力流分为四种基本类型，即碎屑流(广义的泥石流)、颗粒流、液化沉积物流和浊流。由此可见，前述的浊流只是沉积物重力流的一种，而且浊流又有低密度浊流和高密度浊流之分。D.E.Weser(1975)总结了发生沉积物重力流所必须的环境条件，Kruit等(1975)和Lowe(1982)又对Middleten等(1973)的沉积物重力流和分类加以补充和修改，使之更加完善，成为一个包括岩崩、滑动、滑塌、沉积物重力流(碎屑流、颗粒流、液化沉积物流、低密度蚀流和高密度浊流)在内的完整的块体重力搬运理论。它使广泛分布的各种砾岩、砂砾岩、砾质砂岩、泥砾岩的形成机理得到了合理的解释，并且冲击着某些地质历史时期中广泛发育且早有定论的冰琐砾岩成因，似乎正在酝酿着一次新的大变革。二、碳酸盐岩：近年来碳酸盐岩研究的新进展主要表现在两个方面。一是研究区域从台地走向斜坡和深水。据统计67 肠的碳酸盐岩为斜坡和深水沉积物，或是浅水沉积物经过改造在深水中再沉积的，这突破了过去认为碳酸盐岩主要是浅水沉积的传统观念。二是碎屑岩搬运和沉积作用的理论与研究方法被用于碳酸盐沉积。已经发现了许多碎屑成因的碳酸盐沉积，其中不仅有正常牵引流(水流、波浪、潮汐等)搬运和沉积的碎屑碳酸盐岩，而且有风暴浪搬运和沉积的碎屑碳酸盐岩，如英国下石炭系灰岩，中国北方的震旦系灰岩等。也有呈沉积物重力流搬运到斜坡和深水区沉积的粗碎屑碳酸盐岩(碳酸盐的滑塌堆积、碎屑流、颗粒流和浊流沉积)。这使碳酸盐沉积的研究和寻找与其有关的油气和金属矿产资源的领域从台地扩大到斜坡和深水地区。三、沉积环境和相：鉴别古代沉积环境和相继续受到沉积学家的重视。在经过50 年代到70 年代的急速发展之后，沉积环境和相的研究似乎已开始进入一个成熟和平稳时期。但到70 年代后期和80 年代又有新的突破。如陆架沉积中丘状交错层理及其相关的风暴沉积和风暴岩的识别(G.Vening和P.R.Mullin，1971；T.Aigner，1973等)，古代和现代平流沉积(岩)的发现(Unrug，1977，1980；Stow等1951)，斜坡和深水碳酸盐岩的发现(H.E.Cook等，1977)等.今后可能的研究趋势是(1)进一步划分亚相和微相，继续努力在古代沉积中识别几种难以鉴别的沉积环境和相，找出它们的有效识别标志，如风成环境和风成沉积，泥质浊积岩、泥质河流沉积、泥质平流岩、潮控和浪控三角洲沉积等；(2)直接根据地球物理测井和地震地层学的资料鉴别古沉积环境和相，这是一个有发展前途的研究领域。因为它们可以在露头和岩心很少的油气田或钻井很少的新探区很快地推断地下沉积层的环境和相及其在盆地中的分布；(3)更多地利用古地磁方法确定古纬度，推断沉积环境的古气候；(4)解决蒸发岩的成因问题，确定它们是浅水成因还是深水成因，寻找区分它们的岩石学和地球化学证据等。四、沉积幕概念和沉积体系分析法的创立与应用：这一概念和方法由美国海湾地区的石油地质学家在70 年代末创立，并用于分析巨厚的含油层系。Miall教授1984 年对此作了比较系统的阐述。沉积幕用于研究沉积作用的时间演化。两个沉积间断面间地层充填的发育叫做一个沉积事件，这些事件可以是区域性的，也可以是局部的，所以沉积间断面可以是不整合的，也可以是整合的，可以是区域分布的，也可以是局部分布的。若干相关沉积事件的序列叫做一个沉积幕。沉积幕将一个沉积盆地的演化划分为几个不同性质的演化阶段。沉积体系分析方法是盆地分析的一种方法，方法的基础是瓦尔特相律和沉积模式概念在大型沉积区乃至整个盆地中的应用和引伸。分析方法的本质是成因地层学，分析重点是依据对沉积环境和同沉积构造作用的认识来解释大型沉积体的相互关系，所用到的沉积学技术主要是相分析和盆地制图。沉积体系是沉积环境和沉积作用过程方面有成因联系的各个沉积相或岩相在三维空间上的组合体或集合体。我们则简单地定义为有成因联系的相组合。因此它是与地貌单位有关的地层体，并可以其命名，如河流沉积体系、三角洲沉积体系等。沉积体系的基本组成单位是沉积相(或岩相)。一个盆地中同一时期的各沉积体系彼此相联系构成沉积体系域。一个盆地沉积演化的不同阶段(幕)有其相应的、特征的沉积体系(域)，不同沉积体系域构成盆地沉积模式。所以，沉积幕概念和沉积体系分析方法是从盆地沉积发展的时间和空间关系去认识和研究一个盆地。利用沉积体系的丰富知识可使沉积学家在很少探井资料的新区对各沉积环境和沉积相的分布作出预测，推断含矿层、储集体的组成、几个形态、分布特征等。同时还可利用沉积幕及沉积体系(域)与构造活动的密切关系研究盆地的演化历史和大地构造背景。总之，沉积幕概念的提出和沉积体系分析方法的创立是近年来沉积学研究的一个重大进展，并有待于进一步发展完善。五、现实主义灾变论及其对沉积学的影响：从具有宗教色彩的上帝创造世界的灾变论到现实主义的均变论，再到现实主义的灾变论，这是一个戏剧性的变化，也是地质学家研究哲学的重大变化。由Hutton和Lyen创立的均变说第一次把理性带进地质学，用自然的变化来代替造物主的一时兴发，给了灾变论以有力的批判。他们广泛地利用现实主义原则的方法，用观察到的事实代替圣经的启示作为科学研究的基础，提出现在是了解过去的钥匙。他们的理论奠定了现代地质科学发展的墓础。然而均变论的不足也正是在于他把过去和现在完全等同，认为地球上起作用的各种力和过程过去和现在是一致的、不变的，以相同的规模和大约相同的速度起作用，变化是逐渐地、缓慢地进行的。不相信地球历史是一系列全球或半全球性灾变。事实上，在地球的发展过程中有过许多非常事件引起的突变或灾变，如白垄纪末恐龙的灭绝、三叠纪以后菊石的消亡、中新世期间地中海的干涸、第四纪全球性的冰川活动等，人们也注意到区域性的事件及其作用，如强风暴，浊流、泥石流等，这些非常事件与正常作用和过程不仅规模不同、速度不同、而且还遵循一系列不同的物理法则。因此，沉积学家必须接受80 年代所提出的现实主义的灾变论作为自己的研究哲学。现行的沉积环境、岩相古地理研究、相模式等都是建立在均变论基础上的。瓦尔特相律认为侧向相邻的环境和相能在垂向上顺序出现，其条件是没有沉积间断。而在地中海蒸干事件中，从萨布哈向深海沉积作用的转变发生得如此之快，以致沉积记录并未反映出瓦尔特相律；在几毫米厚的沉积物中并未找到由大陆转变成远洋的反映，而直布罗陀入口冲决后，沉积物应该记载下这次灾难性的泛滥。所以我们现在正面临着对传统的沉积环境、沉积相、岩相古地理、相模式的研究内容和方法进行改革，以便从均变说的束缚下解放出来的艰巨任务。六、成岩作用：成岩作用研究具有重要的理论和实际意义，因此一直受到沉积学家的重视。碎屑岩次生孔隙的发现和研究是70年代后期以来成岩作用研究最重要的进展。次生孔隙通常发育在地下深处。目前认为碎屑岩中至少1/3的孔隙是在埋藏过程中形成的次生孔隙。Sehmidt等(1977)认为其形成机理与有机质的演化有密切关系。埋藏作用使有机质转化，在成热过程中，由于去涯基作用产生大量有机酸和CO2形成酸性水溶解岩石中硅铝酸盐或碳酸盐等可溶组分，形成次生孔隙。因此，其形成与油气生成和演化密切相关，并且具有同时性，以致具备捕集油气的最佳条件。这一发现提供了向深处勘探的理论依据，扩大了找油领域，并推动了碳酸盐岩的深埋成岩作用研究。研究表明，与碎屑岩一样，在深埋条件下碳酸盐岩也可以产生与有机质转化有关的次生孔隙，它们在油气成熟的同时形成。这为碳酸盐岩盆地的深部油气勘探开拓了前景。在白云化作用方面围绕白云岩成因问题展开了一系列研究。先后提出了毛细管蒸发泵白云化作用(Friedman等，1967；Hsu等，1971)、回流渗透白云化作用(Deffeyes等，1965)、调整白云化作用(Goedell等，1969)和大气水(淡水)与海水混合的白云化作用(Eadiozamnni，1973)。70年代后期又有淡水白云化作用(Folk 等，1975)。从咸水白云石到淡水白云石的形成是白云化作用学说的一重要发展。80 年代，Hardie(1982)又提出埋藏(热水)白云化学说，它成功地解决了前述各种学说所不能解决的白云化的动力学问题。此外，在页岩成岩作用方面的一大进展是发现增压页岩一孔隙水压力异常高的页岩能在沉积很厚的边缘盆地中造成相当大的断层。在这里不像通常那样由构造变形导致成岩作用，而是成岩作用过程产生大型构造型迹。一些新技术、新方法如电一子探针、稳定同位素技术的应用将会进一步揭示成岩作用的微观变化和成岩条件的变化。七、海岸、潮坪沉积：近年来在海岸、潮坪沉积这一重要领域取得的重大进展首先是与荷兰地质学家的卓越工作密切相关的。他们利用海岸工程实施中所挖出的巨大深坑(海底以下10 20 米左右)对亚近代潮下沉积进行了大范围的、直接的观察。运用比较沉积学方法，根据现代和古代潮坪沉积研究，提出了识别潮下沉积的一系列可靠标志，如双粘土层、束状体和横向束状体序列等。另一个可能的进展是对障壁岛后潮坪沉积作用和沉积特征的研究。在Reineck所划分的四类潮坪中，只有海湾型的研究得最好，而过去关于潮坪沉积的理论和模式也是依据对海湾型潮坪研究得出的。研究表明北海障壁岛后潮坪系统在水动力条件、沉积物分布和生物分布及沉积模式等方面都与典模式有所区别.八、风暴沉积与风暴岩：70 年代初由G.KeHing和P.R.Mullin提出的风暴沉积和风暴岩引起了国际沉积学界的普遍关注，近年来在现实主义灾变论的影响下，许多著名的沉积学家如G.Einsele，A.Seilachen，T.Aigner，H.E.Reineek，R.K.Bamfaeh等纷纷把自己的研究重点转向现代和古代陆架环境中的风暴活动及其沉积作用，开辟了沉积学研究的新领域。通过这些研究使人们认识到风暴活动是现代和古代陆架浅海环境中沉积作用的重要因素，代表瞬时的等时事件。对风暴流和风暴沉积的研究，不仅对了解风暴沉积作用的机制，恢复古气候和进行盆地分析有重要意义，而且也为现实主义灾变论的哲学思想提供了有力的证据。当然由于风暴作用对沉积环境和沉积物的影响相当复杂，有许多问题还有待于进一步研究，如风暴沉积作用的机制，不同环境条件下风暴沉积物的特征，地史中风暴活动的频率及分布等。此外，日前的研究还主要集中于碎屑陆架上，至于风暴沉积作用对碳酸盐岩陆架的影响如何呢?在这方面，工作尚少。九、对细粒沉积物的研究：这一直是个薄弱环节，有许多问题需要去解决。由于泥质沉积物中的细微沉积构造难于保存和识别，它们的沉积环境、沉积作用和沉积模式、环境和相标志乃至沉积产物的特征都令沉积学家们感到困惑。在野外工作时，在砂岩剖面地段沉积学家被各种各样的层理类型和表面构造所吸引，停下来作较长时间的观察和描述。一进入泥岩地段则不是由于表面风化使沉积构造难于观察，就是由于“单调”而没有兴趣多作观察便匆匆离去。泥质沉积无论在古代和现代沉积中都有广泛分布，可占碎屑沉积总量的50 %或更多，而且是重要生油母岩。近年来对细粒沉积物的研究已有所进展，如发现深海中大部分泥质沉积可能是浊流成因的(低密度)，泥质河流也是重要的河流环境(Reading，1955)，泥质平流岩在大陆斜坡有广泛分布(stow等，1979)。问题愈多、困难愈大的地方，恰恰是富有创造力的科学家施展才干和有所作为的新天地，所以当代研究砂质碎屑沉积物和沉积作用的大权威Allen教授正在把自己的研究重点转向泥质沉积物，X光照相术可能是研究泥质沉积物的强有力的手段。与此相对应的是粗碎屑的砾岩、砂砾岩也研究得很差、构成了碎屑岩研究中的两个薄弱环节。虽然我国沉积学的研究起步较晚，大规模的研究工作可以说从70 年代初才开始，但发展迅速，成绩显著。在沉积学研究的几个重要领域我们已经赶上或接近先进国家水平，如地台型碳酸盐岩沉积环境、沉积相和沉积模式、生物礁、碳酸盐岩石学和成岩作用、碎屑浊流沉积、三角洲沉积等的研究。我国广泛分布的中新生代陆相含油气盆地为我们在这个领域的研究工作提供了优越条件，使我国在湖盆沉积学研究的各个方面走在世界前列。当代沉积学当代沉积学经过数十年的发展，在许多方面已经取得了一系列重大进展。这些重大进展主要表现在大地构造沉积学、层序地层学、事件沉积学、储层沉积学、资源沉积学、全球变化沉积学与环境沉积学等方面。一、大地构造沉积学沉积盆地的形成是内外动力地质作用的综合结果，在这些地质营力中，最基本的是重力、热力与应力。由于盆地形成不但受控于周围构造环境与岩石圈深部构造背景，而且也受控于周围边界条件与岩石圈性质等的变化，因此成盆作用体现了盆地环境的时空演化。沉积盆地动力学分析已取得许多新的进展，主要表现在深部作用、热动力、动力学模拟、盆山耦合、层序充填动力学、流体成矿动力学、成藏动力学及成煤动力学等方面。探讨大陆动力学过程和岩石圈演化的时空细节，特别是对Ro-dinia超大陆的研究成为大陆动力学方面的前沿。国际地学界有关沉积盆地研究动向，已由传统的构造沉积分析，逐步转向地球动力学及热力学研究。大地构造沉积学是大地构造学与沉积学相结合合的产物。作为沉积盆地分析的个重要方面，它以大陆动力学和沉积学的基本理论为基础，从宏观和整体的角度，对沉积盆地的大地构造背景、形成条件、成因及其机制和演化历史，以及沉积作用过程进行研究，从而恢复其古动力学条件和古构造环境。它以各种大地构造背景的沉积岩为主要研究对象，研究内容主要包括：盆地所处的大地构造背景及其对盆地形成、演化的控制作用，不同大地构造背景下沉积盆地古地理、沉积环境和相、沉积过程、地层格架、层序及海平面变化；编制体现大陆变形和地体运动的不同级别的活动论岩相古地理图；重建基于板块理论的沉积岩石学方法和标准等。二、层序地层学层序地层学是从20世纪80年代以来在地震地层学基础上发展起来的一门新兴边缘学科。层序地层学及精确定年技术(高分辨古生物学和同位素定年技术)不仅提出了建立等时地层格架、确定盆地中沉积体系三维配置的理论与方法，而且大大推动了沉积充填动力学的研究。层序地层学、事件地层学和构造-地层学等相关分支学科的密切结合，将使得盆地充填的动力学过程研究产生飞跃，并将有效地用于能源和矿产资源勘探。层序地层学的重要突破在于建立了盆地、区域乃至全球的等时地层格架，并将沉积相和沉积体系的研究放在统一的等时地层格架中进行，因而能有效地揭示沉积体系的三维配置关系。层序地层学自20世纪80年代兴起以来得到了迅猛发展，通过在全球范围内的层序地层对比，层序沉积模式、矿产资源评价以及油气勘探等方面取得显著进展，同时，其自身理论学科也得到了进一步完善和发展，形成了生物层序地层学、高分辨率层序地层学、高频层序地层学、层序充填动力学及应用层序地层学等一些新的发展方向。三、事件沉积学事件沉积学是从“灾变论”复活、发展而形成的边缘学科。风暴、不整合、季纹泥沉积、洪泛面以及大洋缺氧等事件，是一系列区域性甚至洲际性事件。而磁极倒转、气候突变、构造巨变、星球撞击(陨击)凝灰/火山灰沉降、海平面上升、冰川作用、生物绝灭等事件具全球性。事件沉积学的产生和发展不但对地球演化、生命的起源研究带来巨大冲击和突破，而且对预测全球的环境变迁和气候变化等具有重要借鉴意义。四、储层沉积学储层沉积学是沉积学与储层物理学、储层地球化学等相互交叉的综合产物。它以沉积学理论为基础，对储层古地理、沉积相、成岩作用、孔隙演化及其与储层发育、演化及其分布之间的关系进行研究，进而为有利储层的勘探和预测提供科学依据的边缘分支学科。在当前能源日趋紧张的情况下，储层沉积学引起业内人士的广泛关注并迅速发展。储层沉积学研究带动一系列前沿学科的发展，如成岩储层沉积学、岩溶储层沉积学、有机成因储层沉积学、储层包裹体沉积学、储层模拟和储层描述等。储层非均质性是长期困扰流体矿产勘探开发的难题之一，也是当代储层沉积学研究的重点和热点。五、全球变化沉积学与环境沉积学面对生态、环境、灾害、全球变化等重大问题，结合环境科学、沉积学的理论和技术，环境沉积学应运而生。全球变化沉积学与环境沉积学已经成为地球科学研究的前沿，它以现代沉积学理论为基础，结合气候学、第四纪地质学、环境沉积学、灾害沉积学、资源沉积学、生态学、生物学、水文地质学以及物理化学等自然及工程学科，运用各种沉积记录、孢粉、硅藻、浮游生物、珊瑚、树轮、古土壤、粘土矿物、自生矿物、古地磁、地球化学、人类活动等息，采用多指标定量恢复物源、古植被、古生态、水面波动变化、古盐度、古温度及环境演变等。全球变化沉积学与环境沉积学研究主要集中在现代湖泊沉积与气候变化、黄土-土壤沉积与气候变化、生物礁与古气候变化、沙漠沉积与古气候变化等几个方面。环境沉积学是环境科学与沉积学相互渗透而发展起来的一门新兴学科，以沉积学原理为基础，结合沉积学和环境科学的研究技术，研究各种沉积循环、环境变化过程中的环境问题和环境科学中的沉积问题，以预防和减轻自然灾害、协助解决和控制环境污染，科学有效地实现生态环境保护和缓解，控制全球环境恶化，实现人与自然协调和可持续发展。目前主要有原生环境沉积学、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等4个研究方向。其内容包括水资源问题、地质灾害研究、城市工程研究和矿业开发环境问题等。六、资源沉积学面对全球资源的恶性损耗和社会对自然资源需求的与日俱增，资源和发展问题成为全球研究热点。按研究内容、范围及重点，资源沉积学进一步分为传统资源沉积学和现代资源沉积学。传统资源沉积学是指对各种地质矿产、能源矿产及地下水资源等的矿源层(或烃源岩)、含矿岩系和含水层等进行沉积学研究，并了解成矿地质背景、成矿条件、成矿过程及其与古地理、沉积相和成岩作用之间的关系，进而对矿产的时空分布规律进行预测的一个沉积学分支。现代资源沉积学的研究重点主要包括资源与环境生态之间的关系，研究内容涉及资源、环境、生态、社会以及它们之间的相互关系。可见，现代资源沉积学比传统资源沉积学更为社会化、环境化和实用化，并更具使命性和现实性。资源沉积学作为资源科学与沉积学的交叉渗透学科，已发展到现代资源沉积学，其重点是研究资源与环境、生态、社会及其相互间的关系，目的是为资源经济、资源管理及区域资源勘探开发提供背景资料和科学依据。国际上沉积学与层序地层学一、三级层序和体系域类型及其石油地质意义我国层序地层学理论研究及应用的广度、深度与国外尚有一定差距。对于利用层序地层原理开展不同地区实例研究的文章较多，比如Robert O Salvador Francisco D Avila等人对巴拉那盆地石炭系Itarare组泥质岩、浊积岩以及冰川沉积进行了露头沉积层序研究，划分出五个沉积序Zelenda J Koch等人对南极洲上古生界开展层序地层研究。而对于层序地层研究方法和未来趋势的探讨较少，多数将层序地层与沉积体系演化相结合。其实目前对于层序地层的前沿内容主要集中在层序地层标准化的建立与层序地层识别划分方法的运用。在2009年北美Cmuneanu O，Abre V等25位著名沉积学家在EarthScience Reviews杂志发表了“走向层序地层的标准化”(Towards the standardization of sequence stratigraphy)的文章指出层序地层标准化可能成为未来层序地层研究的重要领域。1运动学层序和体系域 对阿根廷Andes露头及对许多在挤压型、伸展型 和盐构造背景下生长的地层调查发现，生长地层的同沉积变形可以构成由运动学体系域组成的“运动学层序”，其地层单元局部被不整合限定，可通过地震剖面或露头的反射终止形式来确定和识别。将运动学体系域与基于露头和地下界面系统的沉积相分布和(或)地质年代学数据对比，研究生长断层、盐构造和同生褶皱的幕式生长特征及沉积相展布，可以恢复生长地层运动学历史 。 2体系域类型及其石油地质意义 沉积体系域研究的新进展表现为4个方面：1) 沉积体系域的$2S(SourcetoSink)分析方法。地震 地层学和层序地层学被认为是第二代和第三代的分析方法，沉积体系的S2S(SourcetoSink)分析方法则认为是第四代的，主要是运用新技术新方法从源(Source)到汇(Sink)对地貌参数、古气候、水系、沉积过路区(Bypass)、沉积面积及沉积物供给进行定量评价后，开展体系域研究的新方法。除了经典层序地层学中对沉积区和沉积物的评价外，S2S方法还强调物源区的分析及其与沉积区的有机联系，包括物源区的面积、发育、发展和泥沙推算(sediment routing)。事实上，这种方法可以是全球沉积体系模拟(Earth Systerns Modelling)的延伸(据Ole J Martinsen，2010)，提供了含油气系统评价的新手段 -8。2)河流环境体系域引入低可容空间体系域和高可容空间体系域，指导我国河流体系的油气勘探，如渤海湾盆地馆陶组砂体、柴达木盆地古近系砂体。3)下降期体系域强调深水环境的砂体沉积，对我国石油勘探的接替领域之深水砂质碎屑流的研究，将有重要的指导意义。下降期体系域指在滨线强制海退期间所有堆积在沉积盆地中的地层，尤其指深水地区的沉积物。4)湖域勘探中的体系域新认识是以湖侵体系域、湖退体系域为切入点，解剖准层序和准层序组及其叠加方式，预测湖域体系的岩性地层油气藏。3气候变化是高频层序的主控因素 米兰柯维奇地球轨道旋回理论对分析层序很有用。有证据表明，(40 X 10)a的离心率周期造成了白垩纪一古新世全球海平面变化。巴西大西洋边缘中生代裂谷沉积研究亦表明，气候变化与高频的米兰柯维奇振荡旋回关系密切。二、层序地层在非常规油气勘探中的应用1深水页岩层序地层 深水页岩对海平面的响应及层序划分历来是高难度的课题。在晚泥盆世Chattanooga黑色页岩中发现了含黄铁矿的滞后沉积物，页岩中的牙形石可记录 1Ma内的海平面波动。滞后沉积物具有波浪形成特征，反映存在海平面下降形成的剥蚀面。覆盖剥蚀面的黑色页岩记录了海平面上升，鲕绿泥石层反映海平面低位期，大量藻类孢囊充填丰富的二氧化硅和黄铁矿，与高水位条件一致，可能反映海平面的高水位期。巴西Parand盆地的泥盆系Ponta Grossa组是一套暗色页岩地层，含HST和TsT两个体系域。微相分析显示：TST内的TOC较低(05)，有强烈的破浪改造和生物扰动作用；HST具有较强的底流改造作用，TOC值较高。页岩微相反映了一个很有潜力的非常规页岩气藏。 2层序地层与成岩作用 在意大利Monte Camposaura的白垩系碳酸盐岩成岩作用与层序地层研究中，提出了成岩矿化度旋回的概念。一个完整的旋回从海水成岩作用开始，经过 混合作用、淡水作用、混合水作用和海水作用过程，潜水面变化可能与相对海平面波动旋回有关。成岩矿化度旋回保存于海相的文石相和方解石相中，可以根据上倾方向成岩作用预测下倾方向的沉积层序，或据下倾方向的层序地层预测上倾方向成岩作用。 3层序地层与油砂勘探 加拿大阿尔伯达的Athabasca油砂矿是全球最大的油藏之一，具有复杂的内部构造和巨大的石油粘度。其白垩纪地层，受潮汐作用的影响，储层分布与物性特征复杂，如潮道相常被倾斜异粒地层的不连续单元切断。这些插入的异粒地层，对于识别流体障壁和隔板意义重大。利用层序界面(包括洪泛面)可以建立年代学模型，有助于定义各独立的储集单元。 三、古土壤和遗迹化石在层序识别中的意义 对西班牙东部Ebro盆地的研究表明，古近系河流层序中发育的古土壤，包括含碳酸钙结核的泥岩，在层序地层学研究中具有特别的指示意义。遗迹化石是指地史时期生物的生命活动在沉积物和其他底质中留下的痕迹。生物的生命活动主要包括运动、觅食、潜穴、钻孑L、休息、捕食、耕作、住居、孵化、新陈代 谢等，如三叶虫的爬痕、恐龙足印、粪化石、卵化石、叠层石和微钻孔等。由于遗迹化石大都是原地埋藏、通常保存在实体化石和其他无机沉积构造不发育的地 层中，因此，遗迹化石在古环境、古生物、古生态和古海洋、古气候的重建，在能源和其他沉积矿产资源的寻找和勘探中具有特别重要的作用。加强遗迹化石 在海、陆相油气资源评价和储层研究中的应用；改进遗迹化石的研究手段及其应用研究方法是值得今后进一步关注的问题。 盆地分析与资源沉积学研究进展1盆地分析 本次分别介绍了欧洲南二叠盆地、埃及E1 Qaa Basin盆地、亚洲富国一贡布索姆盆地、巴西南部Paran6 State东区的Curitiba盆地的盆地结构与发育演化特征。荷兰HubeKiersnowski通过对欧洲南二叠盆地(SPB)的沉积演化特征研究，提出了通过倾角测量可以确定古风向并预测古沙丘的分布位置，有助于找到目标圈闭的新认识。晚二叠世早期，由于古气候的变化和海平面的升降，SPB的风成沉积系统在8 Ma年问经历了多次扩张与收缩。快速海侵时期，大量重力流(滑塌或滑坡)沉积在丘间地区发育；水体的再改造导致不规则的沙质盖层形成；盐岩和硬石膏在埋藏的沙丘顶部沉淀形成封隔层。因此在沙丘和间沙丘期间发育了巨厚的沉积盖层(可达1 000 m)。到晚 三叠世和侏罗纪，天然气开始排烃，运移进入地貌圈闭(埋藏的沙丘)形成Polish Rotliegend盆地大气田群(数平方千米，几十至上百米厚)。沙丘的形成具有多种形式，常发展成为复合型沙丘。Herndn MReijenstein等通过地震水平切片等技术，识别出泰国湾水下河流与河口沉积的准确空间分布。图像表明水下河流大都具有下切谷、河道、间湾、牛扼湖、截弯取直、点砂坝等特征。泥质充填的连续河道可将储集系统(点砂坝)分隔成离散的部分。了解这种河流相的构造及其形成过程，有助于预测砂体的展布并划分储层的区域，对储层建模意义重大。此外，这种河流系统也可作为深水河流勘探目标的类比模型。Loma J Strachan通过对苏伊士海湾的三维地震和露头资料研究，重新建立了埃及E1 Qaa裂谷盆地的构造沉积模型，提出如果裂谷盆地边缘和中心具有沉积相关性，那么在裂谷盆地中心能够发育碎屑流砂岩和砾岩等粗粒沉积，并形成优质储层。阿根廷Neuqu6n盆地，从侏罗纪的弧后裂谷发育而来，拥有一系列坳陷和凹陷。裂谷期的快速沉降使沉积中心成为深湖，有效保存了有机质，而后裂谷内部营养循环使湖盆具有很高的生产率，各凹陷发育不同品质和数量的烃源岩。盆地西南弯曲边缘带发育的河流相砂岩可作为储层。后裂谷期的蒸发岩、湖相泥岩以及与之互层的凝灰岩是良好盖层。圈闭的形成与侏罗纪的地层反转有关。 2资源沉积学 常规油气资源勘探研究进展介绍南美巴西、阿根廷等国的实例较多。其次是介绍油砂、页岩气等非常规资源的勘探实例，如全球最大的加拿大阿尔伯达的 Athabasca油砂矿形成的沉积学特征，还有少量论文介绍水能等。巴西Parand盆地的泥盆系Ponta Grossa组是一套暗色页岩地层，页岩微相反映了一个很有潜力的非常规页岩气藏。波斯湾早白垩世(SarvakMishrif组)的浅海碳酸盐岩已勘探40余年，发现了一系列大型油田。SarvakMishrif组由低能末端斜坡一中高能浅海滩相组成，主要储层位于上部层段。深部的盐构造对中白垩世碳酸盐岩台地发展有主控作用。地震分析显示，SarvakMishrif的储层顶部有剥蚀和或未沉积现象，优质储积体发育在侧翼，因此预测丘状构造的侧翼具有更好的勘探潜力。 3火山岩储层 火山地貌学研究主要是对不同环境、喷发强度和地面地貌条件下火山喷发形成的地貌特征的研究，通过现代火山盆地形成的地貌特征与古火山形成的古 地貌特征进行对比，利用露头资料建立火山地貌的地质模型。火山沉积层序主要从岩性、岩相和年龄测定(KAr、uPb、LAMC)等方面开展研究，通过火山喷发期次、序列和旋回综合划分火山沉积层序。通过异体层序研究裂谷盆地的火山沉积序列，火山喷发沉积在同生裂谷盆地火山层序中具有明显特征，喷发形成的地层和后期剥蚀形成的地层在异体层序中有差别，火山喷发和后期风化形成的粘土矿物搬运后形成的沉积层也是异体层序重要的标志层，可利用露头建立3D模型。火山地貌沉积建造主要从古气候、古地貌、古构造等方面开展研究，通过大陆钻探(ICDP)揭示火山发育区对沉积建造的控制作用，特别是对现代沉积的 控制作用，如对有500000年沉积史的世界第四大湖lake Vans沉积的控制作用研究，火山地貌、气候变化和构造运动相互作用对现代沉积的地化及物理指标起到关键作用。同时揭示火山喷发及并发的地震对沉积事件的控制作用，在沉积地层中造成明显的断裂。 火山岩地球化学研究方面，在火山岩提供物源区，提出利用ThSc、ZrSc等比值研究沉积物物源和搬运过程，通过uPb年龄确定沉积时间，通过追踪搬运距离，最远的搬运距离可达1 000 km，火山岩原始物质的年龄、石英及锆石可进行火山沉积区的沉积重建，这种方法要优于砂岩物质地球化学的沉积过程 重建。同时还可以通过不同来源石英的阴极发光颜色，来判断物源的来源，如来源于火山岩的石英的阴极发光颜色为红色。国外在野外露头及建模方面研究深入，值得我们学习，特别是对不同环境喷发的火山岩建模及对异体沉积的控制方面研究深入，利用大量实测资料进行分析，得到了较可靠结论，而我们在进行露头研究时主要注重于对现有地层的测量和观察，对其成因和异体沉积的控制作用研究较少，我们在今后的工作中应加强和借鉴。对露头与地下对比、火山岩储层成因及控制因素等方面的研究没有涉及，而这些研究正是油气勘探所需要的。4元素地球化学元素地球化学方面的进展在本次沉积学大会上可谓内容众多，多种元素地球化学方法与手段被用于进行盆地沉积环境、物源分析、成岩特征以及构造环境分析等多个方面。其中利用岩石学与地球化学方法开展盆地物源与构造环境分析的文章有来自智利的Paula Castillo学者，他利用岩相学、