沉積學及古地理學
⑴ 中、新元古界沉積學研究的展望
前已述及，現代沉積學重大進展主要表現在各種邊緣、分支、交叉、橫斷學科的誕生和發展（覃建雄等，1995），其重點和前沿正發生轉移，而圍繞資源、環境、災害和全球變化4個主題展開。中、新元古界目前的研究重點還是為資源服務的。
華北中、新元古代地層分布廣泛，多處發現鐵、錳、磷金屬和非金屬礦產，但是至今未探明出較大規模的礦床。目前，地表范圍內的地質普查和詳查工作均已基本完成，因此加大對於覆蓋地區的地下找礦應提到研究工作的議事日程。從沉積學和岩相古地理學的基礎地質理論研究著眼，重要的問題是分別按照兩種不同的沉積成礦系列加以考慮，即機械沉積成礦系列和化學－生物化學沉積成礦系列（宋天銳等，1991）。沉積學的研究應對這兩種成礦系列做進一步的研究，以對這兩種成礦系列普查勘探加以更深一步的指導。
隨著油氣勘探領域的逐漸擴大，古老地層也應得到必要的重視。應用新的沉積學和岩相古地理學理論和新技術、新方法，諸如層序地層學理論、地球物理和化學勘探等方法，以更准確地預測中、新元古界有利沉積相帶的分布及其中生、儲、蓋層的時空展布。如最近華北古生界石油天然氣勘探經理部於1995年完成的「太行山、燕山層序地層剖面研究」項目，較系統地進行了中、新元古界的層序地層學研究，但其與石油地質條件相結合的研究還不夠緊密，尚待石油地質工作者們進一步做工作。
隨著新的測試手段的出現以及沉積學與其它學科的交叉，新的沉積學研究方法將不斷出現。如沉積學與數學的交叉結合、沉積學與化學地層的結合（王翔，1990），40Ar/39Ar階段加熱技術和Cl-Ar相關性研究（王松山等，1995）等等擴大了沉積學的研究范圍，使沉積學研究走向更深一層，從而也可為中、新元古界的石油地質學研究和油氣勘探提供新思路、新方法。
總之，隨著沉積學以及其它地質學理論的不斷推陳出新，隨著人類對礦產資源需求的日益擴大，對中、新元古界油氣地質沉積學的研究必將日益受到重視。
⑵ 岩相古地理學的特點與發展
0. 1. 1 本書的特色
本書的特色是始終貫穿 「岩相分析與古地理分析」這一主線，一切內容服務於岩相古地理分析。最新的岩相古地理學應該是融沉積學、地層學，以及盆地分析思路和層序地層學新思路、新理論及新方法於一體的綜合性學科。岩相古地理學的發展，應體現劉寶珺院士倡導的統一地質場、構造控盆、盆控相帶、相控資源等學術思路，以服務於能源和資源研究，為國家建設和社會發展服務。本書以 「古地理分析」為主線，每章內容都突出為 「恢復古地理」服務這一目標，而不是將 「沉積環境、相分析」與 「古地理分析」分割開來。在沉積環境分析中體現每種環境所處的 「地理特點、在總背景中的位置」，使得學習者能從 「點、線、面」全面地了解古地理特點與演化，也可以 「以個別了解整體」，使零散的 「相與相區」能夠在整體地理背景中體現出來。這樣，岩相古地理學的體系也應該與時俱進、不斷完善。
同時，本書介紹了近年發展起來的 「層序 － 古地理分析」、 「盆地構造 － 古地理分析」、「事件古地理」等新領域、新思路與新方法。
0. 1. 2 岩相古地理學的發展
( 1) 早期孕育階段
古地理學的形成經歷了比較漫長的歷史階段。地史學作為地質科學的基礎學科，其發展的啟蒙時期主要是關於地殼不斷升降和海陸變遷、地層疊覆律、水成論、火成論等概念和思想，實際上已經有了古地理的初始概念。大致經歷了從公元 300 年至 18 世紀歐洲工業革命前長達 1500 年的歷史。在這個階段形成的最重要的科學思想是由火成論學派代表赫頓 ( J. Hutton，1726 ～1797) 開創的 「現實主義」( actualism) 研究方法。
地史學的學科體系已經孕育了對於古地理恢復的基本思想，這是隨著 18 世紀歐洲工業革命浪潮的興起而建立的。史密斯 ( W. Smith，1769 ～1839) 在開鑿運河的土地測量工作中發現不同岩層中所含的化石各不相同，可以根據相同的化石來對比地層並證明其屬同一時代，這就是著名的化石層序律。萊伊爾 ( Lyell，1797 ～ 1875) 發展了赫頓的現實主義學術思想。1905 年蓋基 ( Geikie，1835 ～ 1924) 明確地提出了 「現在是打開過去的鑰匙」這一著名的表述，使將今論古的思想成為地質學各分支學科研究的理論依據和指導思想，對岩相分析和古地理研究尤為重要。總的來看，地史學的早期思想和概念也是沉積岩石學、沉積學和岩相古地理學的早期思想。
( 2) 形成學科階段
這一階段大致從 19 世紀至 20 世紀 50 年代，主要是學科體系的建立和完善，相關分支學科之間還沒有明顯的界限。地史學的開始是以史密斯的 「化石層序律」的提出為標志的; 沉積岩石學的開始是以索比 ( H. C. Sorby，1857) 開始使用顯微鏡研究沉積岩石為標志的; 岩相古地理學的開始則是以瓦爾特 ( J. Walther，1894) 的 「相對比定律」的提出為標志的。此時，岩相的概念已經形成。
19 世紀 70 年代到 20 世紀初期，以地史學為主的研究已經擴展到世界各地，不同地區之間沉積環境不同、岩相類型各異，促進了人們對岩相橫向變化的認識。格列斯利( A. Gressly，1838) 首先使用了相 ( facies) 這個術語。默里 ( J. Murray) 等 ( 1884) 對深海沉積物進行了描述和分類。瓦爾特提出了岩相類型在時空分布上存在內在聯系的相對比定律，為岩相古地理學的發展奠定了基礎。華萊士 ( A. R. Wallace，1875) 提出了動物地理分區概念。卡爾賓斯基 ( 1889) 編制了俄國歐洲部分不同時代的古地理圖。
在 19 世紀末至 20 世紀 20 年代期間，國外學者對沉積岩開展了大量工作，積累了豐富的資料，出版了一批沉積岩石學專著。例如美國的默里和 A. F. 勒納爾 ( A. F. Renard)合著的 《深海沉積物》( 1881) ，哈奇 ( P. H. Hatch) 和拉斯泰爾 ( R. H. Rastall) 合著的《沉積岩石學》( 1913) ，米爾納 ( H. B. Milner) 的 《沉積岩石學引論》( 1922) ，美國的特溫霍費爾 ( W. H. Twenhorel) 主編的 《沉積作用論文集》 ( 1926) ，法國卡耶 ( LucienCayeux) 主編的 《法國沉積岩》 第一卷 ( 1929) ，即硅質岩部分。這些專著的問世表明，沉積岩石學和沉積古地理學日趨成熟和專業化，遂從地史學中分出成為一門獨立的學科。「沉積學」術語最早由特羅布里奇 ( 1925) 提出。沃德爾 1932 年提出 「沉積學」是研究沉積物的學科。
20 世紀 30 ～ 50 年代沉積學繼續得到了發展，更多的沉積岩石學專著相繼出版。如特溫霍費爾的 《沉積岩石學原理》( 1939) ，佩蒂庄約翰的 《沉積岩石學》( 1949) ，納利夫金的 《相論》( 1932) ，普斯托瓦洛夫的 《沉積岩石學》( 1940) ，什韋佐夫的 《沉積岩石學》( 1932) 等。此外，美國的克里寧、巴格諾爾德、斯特拉霍夫等也做了大量的工作，並出版有專著。這些著作內容不僅對沉積岩本身的研究有大大深化，標志著岩相古地理學已進入成熟的成長期，而且也開始了沉積作用和沉積過程的分析。因此，沉積學的形成與發展為岩相古地理學帶來了新的生機，沉積學成為古地理分析的主要理論與方法。
( 3) 豐富發展階段
岩相古地理學的豐富發展階段主要從 20 世紀 50 年代至今。在經歷了第一次世界大戰( 1914 ～ 1918) 和第二次世界大戰 ( 1939 ～ 1945) 後，世界各國在 20 世紀 50 年代尚處於恢復時期，60 年代隨著人類整體科學技術水平的提高，各國對礦產資源的需求日益增加，促進了地球科學的繁榮，新技術方法和邊緣學科的不斷出現，將地球科學研究推上了新的階段。60 年代末板塊構造學說 ( Plate Tectonics) 的誕生，帶動了眾多學科相互結合、滲透。岩相古地理學也是在 20 世紀 50 年代以後得到迅速發展的，尤其是近十幾年來，由於現代沉積研究的廣泛開展，比較沉積學的興起，相關學科新技術、新方法的應用，相關科學領域新成就的引進和滲透，以及模擬實驗的大量工作，促使岩相古地理學得到了全面迅速的發展，成為地質學中非常活躍且發展很快的學科之一。
沉積學的發展帶動了古地理學的發展，沉積學的若干理論成為古地理學的主要支撐理論。如國際沉積學會會議在 1967 ～1982 年期間相繼召開了第七次至第十一次會議，蘇聯也於 1968 ～1979 年期間召開了第八屆至第十一屆全蘇沉積岩石學會議。國際性和地區性的沉積學專業刊物和總結性專著也大量出版。最早出版的刊物是美國經濟古生物和礦物學家學會 ( SEPM) 的 《沉積岩石學雜志》 ( 1931 年創刊) ，其後有國際沉積學會刊物 《沉積學》( 1962 年創刊) ， 《沉積地質學》 ( 1967 年創刊) ，蘇聯的 《沉積岩石學和沉積礦產》( 1963 創刊) ，《美國石油地質學家協會會志》，加拿大的 《海洋沉積》，英國的 《黏土和黏土礦物》和 《黏土礦物》，日本的 《黏土科學》，中國的 《岩相古地理》 ( 1981 年創刊) ，《沉積學報》 ( 1983 年創刊) 和 《古地理學報》 ( 1999 年創刊) 等。有關沉積學的專著更是層出不窮、不勝枚舉，僅荷蘭埃爾塞維爾出版公司出版發行的 《沉積學進展》叢書就已達 35 卷之多。
20 世紀 50 年代末至 60 年代初，由於引入了泥沙運動力學的理論，碳酸鹽岩機械沉積的觀點得到公認，使沉積學的理論進一步發展。1963 年 P. E. Potler 和 F. J. Pettiiohn 在「Paleocurrents and Basin Analysis」 一 書 中 首 先 提 出 了 盆 地 分 析 的 術 語 和 概 念。C. E. B. Conybeare ( 1979) 出版了 「Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin」。板塊學說的崛起使古地理研究不得不考慮移動的大陸和陸塊對沉積作用的影響，特別是古地理的再建。盆地充填作用中的構造因素、沉積動力學、成岩成礦理論、碳酸鹽沉積和重力流的理論都成為科學的沉積學的理論支柱。
板塊構造研究對沉積作用及古地理演化方面的研究有著深刻的影響，因此，出現了沉積地質學和盆地分析等新興分支學科。20 世紀 80 ～ 90 年代，地震地層學與沉積學的交叉，出現了影響巨大的層序地層學。許多國際組織和國家都組織實施了有關沉積盆地的研究課題，沉積盆地的構造學、地層學、沉積學、沉降史、充填史、熱史及其與油氣等資源關系的研究都取得了顯著進展，出版了一系列專著，代表性的專著有 A. D. Miall ( 1984，1990，2000) 所著的 「Principle of Sedimentary Basin Analysis」，P. A. Allen 和 J. R. Allen( 1990) 的 「Basin Analysis: Principle and Applications」，Gerhard Einsele ( 1992，2000)的 「Sedimentary Basin」等。
這個階段，許多國家也都非常重視沉積古地理圖的編制工作，如編制全國或地區性的沉積古地理圖。1986 年提出的全球沉積地質計劃 ( GSGP) ，也把編制沉積古地理圖列入研究計劃之中。在中國，由中國石油化工集團公司組織的新一輪全國岩相古地理研究與編圖工作已全面展開，也推動了岩相古地理學科的發展。
0. 1. 3 岩相古地理研究的主要成就
( 1) 沉積作用機理的研究
20 世紀 50 年代初在地質學中極為重要的濁流沉積的發現，以及 60 年代中期等深流沉積和近年來風暴岩沉積的提出，不僅豐富了海洋沉積的知識，而且改變和充實了對沉積物流體的認識，表明自然界存在有牽引流和重力流兩大類沉積物流體。大量水槽實驗的資料和流體力學基本原理的引進，使得人們對沉積物流體的力學性質和機械作用機理獲得了很好的運動學和動力學的解釋，從而使各類沉積構造得到了很好的成因解釋。大量鹵水和稀釋溶液的實驗研究，以及熱力學和化學動力學新成果的引進，使得人們對化學和生物化學沉積作用機理的了解日益深入。尤其是低溫低壓下的沉積礦物與沉積水體之間的熱力學平衡的研究，成岩過程中礦物的轉化和自生礦物的形成條件及形成機理的研究，孔隙溶液遷移機理及其對孔隙度 － 滲透率的控製作用的研究，都有不少可喜的進展。
( 2) 出現了一系列新技術和新方法
沉積模式的應用對沉積體加強了時間和空間分布和變化規律的研究。此外，在環境分析標志的研究方面，不僅傳統方法日趨完善 ( 如粒度分析) ，而且新方法不斷出現 ( 如地球化學方法) 。更值得注意的是，地球物理資料 ( 如各種測井資料、地震資料) 直接用來解釋沉積環境將是很有前途的研究領域。
( 3) 對沉積盆地或大區域進行綜合性的研究
大地構造對沉積盆地及沉積作用控制的研究，建立和完善了沉積盆地分類，這些是宏觀沉積學和沉積地質學研究的任務，近十年來這方面已做了不少工作，但仍是今後研究的重要課題。
( 4) 成礦理論研究的不斷深入和新型沉積礦床的發現
對各種火山沉積類型礦床、紅海的熱鹵水、現代含銅沼澤、濁積岩中的石油、黑色頁岩中的多金屬礦床等的研究發現，經典的岩漿期後熱液成礦理論業已證明並不全面，因而出現了很多新的成礦學說，如礦源層論、固結水成礦說、熱水沉積學、側分泌說及鹵水成礦說等。
( 5) 數理統計和計算機技術的應用
數理統計和計算機技術在沉積古地理學中的應用開始於 20 世紀 30 年代，但長期以來只是些零星研究。從 60 年代開始，電子計算機和控制方法在地質學中得到廣泛應用，這才有效地利用數學分析方法來解決沉積學中的各種復雜問題。如今各種數學分析方法已在沉積學中廣泛應用，數據的電子計算機處理 ( EDP) 的普遍使用將是現代沉積學研究的重要標志。
0. 1. 4 中國岩相古地理學的發展
1949 年前，中國的沉積學和岩相古地理學研究工作寥寥無幾。新中國成立後，尤其是近 30 年來得到了迅速發展。隨著地質勘探工作的大規模開展，地質工作者不僅為祖國找到了大批礦產基地，而且結合沉積礦產的研究，在石油、天然氣、煤、錳礦、磷礦、鹽礦、沉積銅礦等方面系統總結了成岩和成礦理論。在沉積礦物、沉積環境、沉積模式、古地理、沉積建造、沉積地球化學和現代沉積等方面也都獲得了很大進展。
新中國成立後陸續出版了一批岩相古地理學方面的專著、圖集和教材。劉鴻允出版了我國第一部古地理圖 《中國古地理圖》 ( 1955) ; 王鴻禎編著了我國第一本與古地理學相關的高等學校教材 《地史學教程》( 1956) ，並領導了中國第二代岩相古理圖 《中國古地理圖集》( 1985) 和 《中國層序地層研究》 ( 2000) 等研究總結工作; 劉寶珺、曾允孚等編著了 《沉積岩石學》( 1980) 、《岩相古地理基礎和工作方法》( 1985) 、《中國南方岩相古地理圖集 ( 震旦紀—三疊紀) 》( 1994) ; 曾允孚、夏文傑編著了 《沉積岩石學》( 1986) ; 余素玉、何鏡宇編著了 《沉積岩石學》 ( 1989) 和 《化石碳酸鹽岩》 ( 1982) ;孫永傳、李蕙生編著了 《碎屑岩沉積相和沉積環境》 ( 1986) ; 何鏡宇、孟祥化編著了《沉積岩和沉積相模式及建造》( 1987) ; 賈振遠、李之琪編著了 《碳酸鹽岩沉積相和沉積環境》( 1989) 等等。20 世紀 90 年代以來出版的有關著作和教材主要有: 孟祥化等編著了 《沉積盆地與建造層序》( 1993) 和 《內源盆地沉積研究》 ( 1993) ; 馮增昭等編著了《中國沉積學》 ( 1994) 、 《沉積岩石學》 ( 1993) 、 《碳酸鹽岩岩相古地理學》 ( 1989) 、《華北地台早古生代岩相古地理》 ( 1990) 、 《西北地區寒武紀和奧陶紀岩相古地理》( 2000) 、《中國南方寒武紀和奧陶紀岩相古地理》 ( 2001) ; 鄧宏文等編著了 《沉積地球化學與環境分析》( 1993) ; 梅志超編著了 《沉積相與古地理重建》 ( 1994) ; 王良忱、張金亮編著了 《沉積相和沉積環境》( 1996) ; 趙澄林編著了 《沉積學原理》( 2001) ; 陸克政等編著了 《含油氣沉積盆地分析》 ( 2001) ; 於興河編著了 《碎屑岩系油氣儲層沉積學》( 2002，2008 第二版) ; 姜在興編著了 《沉積學》( 2003) 。這些成果不僅在教學和指導找礦工作中取得了有益的效果，而且也豐富了沉積學和岩相古地理學的理論研究內容。
近 20 年來，我國的沉積學與岩相古地理研究以及編圖工作取得了巨大進展。古地理編圖工作是與沉積學和大地構造學的理論同步發展的。20 世紀 70 年代以前的岩相古地理圖，主要是概略性的以岩石組合和生物類型為依據而編制的。70 年代以來，在現代沉積學理論的指導下，以沉積相、沉積體系分析為基礎，編圖精度從概略比例尺擴大到中、大比例尺。近年來，由於板塊構造學說的發展，許多科學家提出編制第三代岩相古地理圖，即恢復不同地區和不同時期的古地理位置，把大陸變形和古板塊的位移表示出來，這樣的圖件一般都是大范圍概略性或小比例尺圖件，但是，編制這樣的圖件難度較大。
總之，岩相古地理學在融入盆地分析與層序地層學新的思路與方法後，已發展成為一門綜合性學科，在地球科學進入學科綜合、學科交叉等迅速發展的今天，其重點和前沿領域正在發生轉移，研究范圍進一步擴展，並圍繞資源、環境、災害和全球變化等 4 個主題展開，這就使沉積學、岩相古地理學在深度和廣度上遠遠超過了現有的學科知識體系，定量沉積學的研究是未來的研究熱點和難點，因此沉積學及岩相古地理學的發展潛力還很大，在沉積礦產和能源資源越來越緊缺的 21 世紀，沉積學及岩相古地理學也必將在沉積礦產和能源勘探開發方面發揮越來越重要的作用。
⑶ 沉積學及古地理學在中國的發展
1949年前，中國的沉積學和沉積古地理學研究工作寥寥無幾。新中國成立後，尤其近二十年來已得到了迅速發展。隨著地質勘探工作的大規模開展，地質工作者不僅為祖國找到了大批礦產基地，而且結合沉積礦產的研究，在石油、天然氣、煤、錳礦、磷礦、鹽礦、沉積銅礦等方面系統總結了成岩和成礦理論。在沉積礦物、沉積環境、沉積模式、古地理、沉積建造、沉積地球化學、現代沉積等方面也都獲得了很大進展。
陸續出版了一批沉積學和古地理學方面的專著、圖集和教材。劉鴻允出版了我國第一部古地理圖《中國古地理圖》（1955）。王鴻禎編著了我國第一本與沉積古地理學相關的高等學校教材《地史學教程》（1956），並領導了中國第二代沉積古理圖《中國古地理圖集》（1985）和《中國層序地層研究》（2000）等研究總結工作。劉寶珺和曾允孚等編著了《沉積岩石學》（1980）、《岩相古地理基礎和工作方法》（1985）、《中國南方岩相古地理圖集》（1994）。曾允孚和夏文傑編著了《沉積岩石學》（1986）。余素玉和何鏡宇編著了《沉積岩石學》（1989）和《化石碳酸鹽岩》（1982）。孫永傳和李蕙生編著了《碎屑岩沉積相和沉積環境》（1986）。何鏡宇和孟祥化編著了《沉積岩和沉積相模式及建造》（1987）。賈振遠和李之琪編著了《碳酸鹽岩沉積相和沉積環境》（1989）。
20世紀90年代以來出版的有關著作和教材主要有：孟祥化等編著的《沉積盆地與建造層序》（1993）和《內源盆地沉積研究》（1993）；馮增昭等編著的《中國沉積學》（1994）、《沉積岩石學》（1993）、《碳酸鹽岩岩相古地理學》（1989）、《華北地台早古生代岩相古地理》（1990）、《西北地區寒武紀和奧陶紀岩相古地理》（2000）、《中國南方寒武紀和奧陶紀岩相古地理》（2001）；鄧宏文等編著的《沉積地球化學與環境分析》（1993）；梅志超編著的《沉積相與古地理重建》（1994）；王良忱和張金亮編著的《沉積相和沉積環境》（1996）；趙澄林編著的《沉積學原理》（2001）；陸克政等編著的《含油氣沉積盆地分析》（2001）；於興河編著的《碎屑岩系油氣儲層沉積學》（2002）；姜在興編著的《沉積學》（2003）。這些成果不僅在教學和指導找礦工作中取得了有益的效果，而且也豐富了沉積學和古地理學的理論研究內容。有關的刊物有《岩相古地理》（1981年創刊）、《沉積學報》（1983年創刊）和《古地理學報》（1999年創刊）等。
如上所述，近20年來，我國的沉積古地理研究與編圖工作取得了巨大進展。古地理編圖工作是與沉積學和大地構造學的理論同步發展的。20世紀70年代以前的沉積古地理圖，主要是概略性的以岩石組合和生物類型為依據而編制的。70年代以來，在現代沉積學理論指導下，以沉積相分析為基礎，編圖精度從概略比例尺擴大到中、大比例尺。近年來，由於板塊構造學說的發展，許多學者提出編制第三代岩相古地理圖，即要恢復不同地區和不同時期的古地理位置，把大陸變形和古板塊的位移表示出來，這樣的圖件一般都是大范圍概略性或小比例尺圖件，編制這樣的圖件難度較大。
1979年成立的中國沉積學會進一步促進了我國沉積岩石學和沉積古地理學的發展，學會相繼召開了多次專題學術討論會，並於1983年創刊了《沉積學報》，對提高我國沉積學研究水平起到了積極的推動作用。
總之，沉積學和古地理學已發展成為一門綜合性學科，在地球科學進入學科綜合、學科交叉等迅速發展的今天，其重點和前沿正在發生轉移，研究范圍進一步擴展，並圍繞資源、環境、災害和全球變化等4個主題展開，這就使沉積學及古地理學在深度和廣度上遠遠超過了現有的學科知識體系，定量沉積學的研究是未來的研究熱點和難點，因此沉積學及古地理學的發展潛力還很大，在沉積礦產和能源越來越緊缺的21世紀，沉積學及古地理學也必將在沉積礦產和能源勘探開發方面發揮越來越重要的作用。
⑷ 沉積學發展的回顧
由雪蓮
( 中國科學院地質與地球物理研究所)
潘雲唐
( 中國科學院研究生院)
一、世界沉積學回顧篇
沉積地質學最初只有地層學，從 1800 年左右開始起步，因用標准化石來作為劃分標準的生物地層學在地層的劃分中應用得非常成功，所以直到 20 世紀很長一段時間，地層古生物學都統治著沉積地質學的研究［1］。
但是，實際上沉積地質學在 19 世紀晚期其主要的進展就已出現。在 1893 ～1894 年，J. Walther 出版詳細闡述岩相相關律以及比較岩石學的方法的 《現代成岩作用》 三卷巨著。英國的 H. C. Sarby 和 G. Darwin 以及美國的 G. K. Gilbert 等人在更早的時候，對流水和波浪對沉積物搬運進行了定量實驗，甚至使用了不同密度和黏性的流體。
Middleton 認為，沉積地質學家們長期成功而有效地使用標准化石劃分地層，所以忽視了對沉積地質學其他分支的研究。R. H. Dott. Jr 認為除了上述觀點，還因為定性的和描述性的研究觀點幾乎主宰著沉積學界，即許多問題可以通過定性的生物地層學及地質圖來解決，那人們就很少研究定量的東西。
其實在 18 世紀末到 19 世紀初，Von't Hoff 就對化學沉積作用做了比較先進的實驗。但是直到幾十年後，沉積學家們才開始重視物理、化學原理在沉積學中的應用。
沉積地質學的起源是來自於多方面的，像地層學源於對化石形態的研究; 沉積物成分和結構的研究源於岩石學; 沉積環境的研究源於地貌學和海洋學; 沉積過程的分析源於物理學 ( 即流體運動學) 和化學。
1900 年左右，沉積岩石學開始形成，隨後就出現了粒度分析法，但是直到 20 世紀 20年代，沉積學才成為一門獨立的學科。如 Middleton 在 1978 年所指出，正是由美國研究委員會資助 W. H. Twenhofel 主編的 《沉積作用論文集》，以及 1926 年成立的經濟古生物學家與經濟礦物學家協會，最清楚地標志著沉積地質學成為一個專門的學科。
1933 年，Wadell 提出了 「沉積學」 ( Sedimentology) 這個概念， 《沉積岩石學雜志》創刊。但是沉積學研究專業化在歐洲卻出現較晚，1946 年在歐洲成立了國際沉積學家協會 ( IAS) 。1962 年 《沉積學》創刊，同時，英國沉積學研究專業組成立。此後，沉積學的研究在世界各地迅速地發展壯大起來［1］。
二戰後，沉積學的研究有一些重大進展: Shvetsov － Kirynin 提出的原生構造控制碎屑沉積物的理論，1949 年 Pettijohn 的 《沉積岩石學》出版; 1950 年 Shepard 和 Kuenen 編寫的 《海洋地質學》兩本經典教材出版; 1950 年 Kuenen － Migliorini 發表了濁流沉積的論文。1948 年 Sloss 提出了不整合界線層序的概念。70 年代層序地層學最終導致了地震地層學和 「Vail 曲線」的出現和水槽實驗驟增。這些都標志著 Walther 預言的比較研究方法付諸實現。
20 世紀 60 年代即有地震地層學的產生和沉積過程研究的出現，顆粒的研究也重新活躍起來。古生態學的發展，特別是通過遺跡化石補充古環境的分析，使 60 年代沉積地質學的黃金時代隨深海鑽探計劃和板塊構造理論的出現而達到頂峰。
二、中國沉積學回顧篇
在中國，早期的研究主要是包括在岩石學的研究領域之中的沉積岩石學。三大類岩石中，與岩漿岩石學及變質岩石學相比，由於它本身的理論和方法不完善，不大受地質學家的重視。從事沉積岩石學工作的人也很少［2］。
20 世紀 50 年代以前，我國的沉積岩石學研究很薄弱，只有像關於砂金、膏鹽、煤及耐火材料等的調查和描述，以及對於鐵、鋁、磷礦床的古地理分布規律等少數的沉積岩( 物) 和沉積礦床做過少量的研究工作。
那時基本上是對野外露頭進行描述，規律性的探索主要依據地層學的原理，尤其是關於古地理的解釋，基本上是地層古地理或古生物古地理學。
按照劉寶珺院士的劃分，將中國的沉積學發展分為 4 個階段［2］:
( 一) 20 世紀 50 年代的奠基階段
50 年代，隨著國民經濟建設的需要，能源資源如石油、天然氣、煤和固體礦產如鐵、錳、鋁、磷等礦產地質勘探事業的迅速發展，相關沉積學的研究也大量開展起來。
但並不是從 50 年代才開始起步，其實早在很早以前，謝家榮先生就發表了 《甘肅玉門石油報告》這一初步成果，是中國地質學家對該區最早的石油勘察活動，具有重大的歷史意義。
在 50 年代初，地質部建立了 6 個直屬隊，其中 2 個是勘查煤和沉積鐵礦的。另外在全國開展的普查工作中，也規范了有關沉積岩研究工作的要求。
古地理學的研究，除了以地層學為基礎外，因為沉積岩石學和沉積學的進展，許多沉積岩石學的資料也作為編制古地理圖的重要依據。像 1955 年就出版了劉鴻允先生編制的《中國古地理圖》，是以沉積岩石學為重要依據的，並且又是主要以地層學為基礎的第一部完整的古地理圖集。
50 年代，我國全面學習蘇聯，沉積學和沉積岩石學領域中，學校的教材以及實際工作的參考書均取自蘇聯學者的著作［3 ～ 12］。但是像岩石組分等值線圖［13］等也借鑒歐美的觀點和方法。
( 二) 20 世紀 50 年代末和 60 年代初的總結提高階段
自 50 年代末，為了能夠從成因上更好地解釋古環境，有關地質人員就開始了有關岩相及環境成因標志的沉積岩石學研究，對粒度、層理、礦物成分、古生物等的環境意義有了進一步的了解。
很多單位，特別是石油地質部門廣泛開展了根據這些標志而進行的岩相古地理的研究工作。在此期間，岩相旋迴分析方法在含煤岩系沉積條件分析和含煤地層對比方面已被廣泛採用。淡水湖泊沉積和紅層的岩相分析有一些較好的成果，海相沉積方面開始注意配合古生態進行研究［2］。固體礦產方面，葉連俊［14］關於中國磷塊岩特點及形成條件的分析，都有很大的影響。
50 年代末至 60 年代中期，我國沉積岩石學發展較快，實際的工作，積累了大量的資料，有可能在一些方面進行規律性的總結並提高認識。
60 年代業治錚等人發表了 《震旦紀藻碳酸鹽岩石的沉積作用》［15］。1962 年由戴東林主編的 《沉積岩石學》，由曾允孚、劉寶珺等成都地質學院主編的 《沉積相及古地理教程》［16］以及劉寶珺主編的 《沉積岩研究方法》公開出版。雖然就學科本身來說，逐漸有了比較成熟和行之有效的方法，而且沉積學方面的工作也得到很大重視，但在理論上，尚未建立起學科本身的有科學邏輯的和以一定實驗數據和理論推理作為基礎的完整的理論體系，仍然是以直覺的觀察和感性的推理作為其認識論和地球觀［2］。
( 三) 20 世紀 70 年代科學的沉積學發展階段
60 年代，國外沉積學界有幾項重大突破。沉積學家引入了泥沙運動力學的理論和方法，解釋了沉積構造 ( 層理、波痕) 等的形成及水動力狀態，並在紅層沖積物的研究方面有了重要突破。加之在 50 年代初就出現了濁流理論，認識到了除牽引流以外的另一大類的沉積作用———非牛頓流體的沉積作用。60 年代對石油儲層性質研究的需要，促進了沉積成岩作用的研究，引進了物理化學的原理和方法。50 年代末至 60 年代初有關石灰岩成因分類和碳酸鹽岩機械沉積的觀點得到公認。60 ～70 年代板塊學說的崛起也對沉積學和岩相古地理學產生重大影響，沉積學家不得不認真考慮移動的大陸和板塊對沉積作用的影響。所有這些科學成就意味著建立沉積學本身理論的條件已基本成熟，沉積動力學、成岩成礦的理論，碳酸鹽岩沉積的理論以及重力流的理論都可成為沉積學的理論支柱［2］。
但是，由於受 「文化大革命」的沖擊，我國剛開始與國際接軌的沉積學研究遭到中斷，使我國沉積學的發展推遲了若干年。
從 1971 年起，沉積岩的研究逐漸恢復。油田的地質工作者與院校教師合作，對我國東部各含油盆地進行了系統深入的研究。這個時期我國學者做了大量有意義的工作，例如，1983 年葉德勝［17］等對我國西南晚古生代沉積 － 岩相古地理的工作; 馮增昭對於華北地區岩相古地理所做的工作［18］［19］，及其對碳酸鹽岩沉積環境和岩相古地理的研究［20］;1984 年關士聰［21］等的 《中國海陸變遷海域沉積相與油氣》; 吳崇筠對中國東部含油盆地的湖泊相和三角洲相的總結; 何鏡宇、孟祥化等［22］關於渤海灣黃驊盆地沉積相及指相礦物的研究; 同濟大學嚴欽尚、項立嵩等［23］［24］對長江口和現代海岸以及一些第三紀 ( 古、新近紀) 盆地做的大量工作; 曾允孚［25］關於我國西南古生代與中生代碳酸鹽相、生物礁的研究; 劉寶珺關於雲南紅層沖積相及金屬礦床的岩相控制的研究。葉連俊和孫樞［26］［27］涉及從震旦紀到現代的各種岩相以及一些重要沉積礦產的形成條件的問題的研究。60 年代沉積鹽類礦床作為國家重點開展研究，雲南地礦局找到我國第一個鉀鹽礦床，袁見齊最早提出成鉀理論［28］［29］。
( 四) 20 世紀 80 年代之後的走向全球階段
1979 年成立了中國礦物岩石地球化學學會沉積學 ( 分) 會，中國地質學會成立了沉積地質專業委員會，地質礦產部成立了全國性的岩相古地理研究與編圖工作協作組。1982年我國首次組團參加了在加拿大召開的第 11 屆國際沉積學大會，展示了我國的研究成果，會上葉連俊當選為國際沉積學家協會理事。此後，我國又有業治錚、孫樞、劉寶珺、李任偉先後在國際沉積學家協會、國際地科聯沉積委員會、全球沉積地質委員會中任理事及委員等重要職務，說明我國的沉積學研究已與國際接軌，並參與了國際這一學術領域的重要發展與決策事項。《沉積學報》於 1982 年創刊，《岩相古地理》於 1981 年創刊，對於推動我國沉積學和岩相古地理學的發展起了積極的作用。80 年代以來，每 4 年一屆的全國沉積學與岩相古地理學術會議團結了全國的沉積學工作者，每次會議均有三四百名代表與會，受到全國地質工作者的支持。我國還先後在北京和成都舉辦了國際沉積學會議的地區性國際會議，即國際沉積礦產學術會議及國際沉積學資料庫討論會，也有較好的影響［2］。
70 年代末以來，層序地層學、事件地質學等的出現，新災變論的崛起，以及板塊運動對沉積作用及古地理演化的深刻影響，給予沉積學和岩相古地理的研究以巨大推動作用。王鴻禎等 1985 年出版的 《中國古地理圖集》［30］是我國新一代古地理研究的代表著作。1994 年劉寶珺、許效松［31］等編著的 《中國南方岩相古地理圖集 ( 震旦紀—三疊紀) 》，1985 年出版的由劉寶珺、曾允孚主編的 《岩相古地理基礎和工作方法》［32］，都是有影響的著作。
80 ～ 90 年代，我國的沉積學有了飛躍的發展，已建立了完善而系統的理論，而且無論在理論上和方法上都與國際接軌，眾多的成果分布於沉積學的各個研究領域，研究成果多是當代學科的熱點和前沿問題，而且成果與實際相結合，解決了資源的許多重大問題，研究成果體現出中國特色，高水平的專著、論文大量出現，研究隊伍日益成熟。我國的沉積學以前所未有的高速度發展起來。
當今，地質科學的發展、石油天然氣和礦產資源的勘查和開發，以及水資源的開發，均對沉積學提出了許多科學問題，像孫樞先生［33］提出在陸相沉積、碳酸鹽沉積、近岸和淺海硅質碎屑沉積、深海沉積等方面還有很多有意義的工作要做; 在沉積盆地和層序地層學、古氣候與沉積作用、前寒武紀沉積、人類生存環境的沉積學研究、區域沉積學和全球沉積學等都是有意義的方向，所有維持生命和人類活動的地球表層的環境問題研究也正在成為沉積學研究的重要組成部分。
這篇論文的完成首先要感謝我的導師———中國科學院地質與地球物理研究所的朱井泉研究員，要感謝在中國科學院研究生院為我們講 「古生態學」和 「地質科學史」課程的潘雲唐教授，以及我的同學們，是他們的鼓勵、支持、指導和幫助，本文才得以完成。
參 考 文 獻
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⑸ 牛頓內摩擦定律
根據內摩擦力（F）的性質，它與接觸面積（A）和相對速度差（dv）成正比，而與垂直距離（dz）成反比，這一結論稱為牛頓內摩擦定律（或黏滯定律），可表示為：
沉積學及古地理學教程（第二版）
式中：F為內摩擦力（N）；dv/dz為流速梯度（s-1）（沿垂直水流方向單位距離的流速變化值，也稱剪切變形率）；A為接觸面積（m2）；η為與流體種類、溫度有關的系數，稱為動力黏滯性系數（動力黏度）（Pa·s，又稱泊）。
黏度的表示：相距1cm兩流層的速度相差表示為1cm/s，則作用在1cm2上的黏滯力規定為流體的黏滯系數（單位為泊）。黏滯系數隨溫度的升高，液體的黏滯系數減小，而氣體的黏滯系數升高（表3-1）。液氦流體最為穩定，其黏滯系數近於零。
表3-1 不同溫度液體和氣體黏滯系數的變化
運動液體中的摩擦力是液體分子間的動量交換和內聚作用的結果。液體隨溫度升高而黏性減小，是因為液體分子間的內聚力減小；氣體的黏性主要是動量交換的影響，溫度升高動量交換加劇，因此，氣體的黏性隨溫度升高而升高。
流體的黏滯系數隨流體種類而變，也隨壓力和溫度的變化而變化。對於水和空氣，η隨壓力的變化不大，但受溫度的影響明顯，隨著溫度升高，水的η值呈降低趨勢，而氣體的η值呈增大變化。
上述內摩擦定律不是對所有的流體都能適用。凡是服從內摩擦定律的流體稱作牛頓流體，即在溫度不變的條件下，隨著流速梯度（dv/dz）和剪切應力（τ）的變化，η值保持常數（圖3-1中的A）。τ為黏滯切應力，代表單位面積上的內摩擦力。
圖3-1 各種類型流體的黏滯系數（η）與剪切應力（τ）和流速梯度（dv/dz）之間關系
（據清華大學水力學教研組，1981）
沉積學及古地理學教程（第二版）
氣體和分子結構簡單的液體，如空氣、水及油液等均屬於牛頓流體，牽引流亦為牛頓流體。把不服從內摩擦定律的流體稱為非牛頓流體，例如重力流、血液、高分子液體等均是非牛頓流體。牛頓流體的摩擦力（τ）與速度梯度（dv/dz）為線性關系，而非牛頓流體不是線性關系（圖3-1）。
有的流體η值隨剪切變形率的增加而減小或加大（圖3-1中的C、D），分別稱作假塑性流體和膨脹性流體。有的流體只有當切應力達到某一值（τ0）後才開始流動，如圖3-1中的B，稱作賓漢流體。重力流即屬賓漢流體。
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⑺ 張鵬飛的嚴謹治學
張鵬飛教授的主要研究領域為含煤岩系沉積環境和古地理演化。為此，他的足跡遍及祖國大江南北，研究課題涵蓋古今地質領域。20世紀70年代以來，他以更加飽滿的熱情，與研究生們一起承擔廣西晚二疊世碳酸鹽岩型煤系沉積相及聚煤模式、南方石炭紀沉積環境及聚煤模式、雲貴川晚二疊世沉積環境及聚煤規律以及西北吐哈盆地早中侏羅世成煤環境及沉積古地理研究等多項科研任務。在對這些地區的含煤岩系沉積環境、沉積體系、成煤模式及成煤古地理演化等研究的基礎上，對一些沉積學和煤田地質學理論問題進行了深入探討，張鵬飛教授提出了「幕式聚煤作用」理論。他認為，煤層底板根土岩是基底暴露期間潮濕氣候下的古土壤層，煤層是在基準面抬升過程中堆積而成的，煤層和根土岩之間的界面代表了一次間斷面，可以作為層序地層學中的准層序界面；厚度較大的、大區域分布的煤層，是主要聚煤作用幕期形成的，而厚度較小的、局部分布的煤層，則是次要聚煤作用幕期形成的。
20世紀80年代，國內外加強了對碳酸岩岩石學及沉積相方面的工作，出現了碳酸岩沉積相和岩相古地理的研究高潮。陸表海碳酸岩型含煤系作為一種特殊的含煤岩系，引起了廣大地質學者的重視。我國南方廣西晚二疊世合山組及貴州東南部晚二疊世吳家坪組與長興組是典型的碳酸岩型含煤岩系。經過多年研究，張鵬飛教授提出了包括台地總體變淺成煤、台內灘丘變淺成煤以及台地邊緣淺灘變淺成煤等三種碳酸鹽台地聚煤模式，並發現碳同位素在晚二疊世的吳家坪階與長興階的界線處的突然降低事件。此外，他還對湖南石炭紀進行了沉積學及岩相古地理學研究，認為我國最早聚煤期湖南早石炭世煤層形成於障壁砂壩—瀉湖—潮坪沉積體系，並對煤層形成的規律性進行了研究。
經過10餘年的努力探索，張鵬飛教授等對中國揚子地台、華北地台南緣及吉黑海西褶皺系某些有代表性煤田進行了含煤岩系的沉積學研究，積累了豐富的第一性資料。20世紀90年代初，在著名地質學家馮增昭教授主編的《中國沉積學》一書中，張鵬飛教授以滇東、黔西、淮南、黑龍江鶴崗、湘中及桂中等地區的晚古生代和中生代含煤岩系為例，著重介紹了煤層和沉積體系，包括沖積扇三角洲、河流、復合型三角洲平原、湖泊、障壁砂壩和碳酸鹽台地，並探討了不同沉積體系下的聚煤特徵和含煤性。
高嶺岩（土）資源理論研究及其開發應用構成了近代固體地球科學領域中一個重要組成部分，已逐漸形成一個研究熱點。20世紀90年代中後期，張鵬飛教授對我國煤系高嶺岩物質組成及成礦機理進行了系統研究，並提出了魯西A層高嶺岩、夾矸及底板型高嶺岩、木節土型軟質高嶺土、淮南下石盒子組B層高嶺岩等四種成因模式。他認為，生物和有機質在高嶺岩成礦過程中起重要作用。
「嚴謹求實，追求卓越」是張鵬飛教授60多年來從事地質工作的體會，而「活到老，學到老」是他晚年生活的真實寫照。退休以後，他仍然積極參與科研活動，依然時刻關心年輕教師的成長，關注年輕教師的教學與科研活動和研究生培養工作。同時，他還繼續對我國古地理學和沉積學的發展以及《古地理學報》的創建和發展辛勤工作和獻計獻策。
老驥伏櫪，志在千里；桃李成言，下自成蹊。如果先生是一本書，那最精彩的篇章一定寫著「園丁」二字；如果先生是一卷畫，那最壯美的一幅就是一支蠟燭，始終放射出燃燒自己和照亮別人的光輝。張鵬飛教授就是這么一位平凡又不平凡的老人，他對國家和人民的赤子之心，對青年學子的拳拳愛心，可謂是學之良師、德之楷模，永遠滋潤著我們的心田。
⑻ 岩相古地理學的沉積學的分支
為了突出沉積環境中的古地理條件和沉積物特徵中的岩性特徵，通常把「岩專相」屬和「古地理」這兩個術語聯系在一起,以表示沉積相中最本質的內容，叫「岩相古地理」。
岩相古地理學是恢復古沉積環境，研究沉積相的學科，它涉及到構造地質學、地層學、地球化學、地球物理學、古生物學、水動力學及地貌學等方面。所以，如何運用上述各學科的研究成果，並通過綜合分析，劃分沉積相和進行岩相古地理研究，是一項很艱巨的工作。應用鑽孔資料進行相分析，有時就更困難。就是取心井，由於岩心體積小，各種沉積標志不如露頭上看得清楚，如欲恢復岩體形態、接觸關系、縱橫向變化，就需要在積累較多鑽孔及其它錄井資料之後，才能作出較為可靠的結論。有些層段從勘探到開發經過多年分析研究，其相類型還難以定論。與露頭資料比較，鑽孔資料更來之不易，除仔細觀察描述外，分析化驗更要加強，以盡快取得各項第一性資料，作為相分析的基礎。地震和測井資料中蘊含著沉積相，砂體形態等大量的有效信息，20世紀七十年代以來興起的地震地層學和測井沉積學已廣泛應用於油區沉積相研究中。
⑼ 實習六 沉積古地理研究與編圖
沉積古地理研究與編圖是一項理論性、綜合性和實用性很強的基礎地質工作。它是以沉積學理論為基礎，通過對沉積作用的研究，重塑沉積環境，分析不同沉積環境下沉積物的特徵及其分布規律，總結不同地史時期海陸變遷、古氣候變化、古地理景觀特徵，為闡明地球表面的環境變遷和大地構造演化等重大問題提供依據，為查明沉積礦產和油氣資源的形成條件和分布規律提供基礎資料和理論依據。
沉積相古地理編圖是古地理研究的重要組成部分。常根據不同的目的、任務，編制不同類型和不同比例尺的沉積古地理圖，把豐富的實際資料和通過研究所取得的科學認識直觀地反映出來。沉積古地理研究中的編圖通常是指基礎圖件和綜合圖件的編制。基礎圖件是描述性的，以反映某個方面或某個因素的客觀實際材料為主，是編制綜合圖件的基礎。常見的有沉積相柱狀圖、沉積相聯合剖面圖、地層等厚圖、古生物相圖或生物古地理分區圖、重礦物分布圖，以及各種岩性圖、等值線圖或分區圖等。綜合圖件是根據基礎圖件以及其他參數經過綜合分析後所得的最終成果，是解釋性的圖件。它所表現的是某一時期的自然地理面貌、構造背景、沉積環境、沉積條件和沉積物的分布規律等，包括沉積古地理圖、構造古地理圖、古構造圖等。
一、沉積古地理編圖方法
沉積古地理研究的關鍵是編制沉積古地理圖，但如何編制沉積古地理圖，要收集和整理哪些資料，先編哪些基礎圖件，如何進行分析，對於不同地區、不同層位、不同的研究目的，也不盡相同。「單因素分析多因素綜合編圖法」是目前普遍使用的一種定量沉積古地理編圖方法，這種方法的核心是「定量」，即以各剖面的定量單因素資料為基礎，從各單因素圖（屬基礎圖件）的分析入手，再通過各單因素圖的疊加和綜合分析判斷，最後做出定量的沉積古地理圖。
「單因素」指的是能獨立地反映某一地區、某一地質時期、某一沉積層段沉積環境某些特徵的因素，它的有無或含量的多少均可獨立地反映該地區、該層段沉積環境的某些特徵，如沉積環境水體的深淺、能量大小、性質等。選定沉積層段的厚度、岩石類型、結構組分、礦物成分、化學成分、化石及其生態組合等，均可作單因素圖件。
單因素分析多因素綜合作圖方法可分三步：
第一，對各剖面尤其是各基幹剖面進行認真的地層學和定量岩石學研究，取得各種第一手的定性和定量資料，尤其是定量資料，了解各剖面各沉積層段的沉積環境特徵。
第二，在已取得的各剖面的定量資料中，按要求的作圖單位，選擇出那些能獨立地反映其沉積環境特徵的因素，即單因素；並把全區各剖面各作圖單位的各種單因素的百分含量都統計出來，做出各種相應的單因素圖，主要是等值線圖。這些單因素圖可以從不同的側面定量地反映該地區該沉積層段的沉積環境，即為單因素分析。
第三，把這些定量的單因素圖疊加起來，並結合該地區該沉積層段的其他定量和定性資料，去粗取精，去偽存真，全面分析，綜合判斷，編制出該地區該沉積層段的定量沉積古地理圖。
在這種沉積古地理圖中，各古地理單元的確定都有確切的定量資料和單因素圖為依據，使得沉積古地理圖成為一種定量化的圖件。
二、沉積古地理研究與編圖步驟
沉積古地理研究大致可分為三個階段：基礎資料收集和整理階段、基礎圖件的編制階段和沉積古地理圖編制及綜合分析階段。
（一）基礎資料收集和整理
基礎資料是進行沉積古地理研究的基礎，基礎資料的豐富程度和精度決定了沉積古地理編圖的精度與可靠性。基礎資料收集實際上也是沉積相標志的收集，對於沉積盆地來說，可以分為地質露頭剖面資料和盆地覆蓋區的鑽井資料、測井資料和地震資料。這些資料有的是現成的，只要到有關單位收集即可，有的資料需要到野外進行觀察、描述，或進行取樣分析獲得。
基礎資料的整理是一個復雜、細致的過程，須根據不同的研究目的進行歸類、整理，有的還需進行計算和進行相關分析。
（二）基礎圖件的編制
在基礎資料收集和整理、確定編圖單元和比例尺的基礎上，須編制一系列基礎圖件，以反映沉積盆地的沉積條件、沉積特徵。在岩相古地理研究中，編制圖件的類型、數量，須根據研究目的以及基礎資料的豐富程度而定。一般在沉積古地理研究中，多採用點一線一面分析的思路方法進行研究，代表性圖件為剖面沉積學分析圖、聯合剖面沉積相分析圖、平面沉積相或沉積體系分布圖。
1.剖面沉積學分析
剖面沉積學分析實際上是對單個地層剖面（或單井岩心）資料進行沉積特徵及沉積相分析，是沉積古地理研究的基礎。具體剖面沉積學分析的方法可參見教材和實習三的有關內容。剖面沉積學分析的主要成果在剖面沉積學（柱狀）分析圖上表示。
2.聯合剖面沉積相分析
聯合剖面沉積相分析是在單個地層剖面（或單井）沉積學分析基礎上完成的，其目的是為了了解沉積相縱橫向展布特徵。但進行剖面沉積相分析之前，等時性對比是關鍵，即建立等時性地層格架。這也是決定區域性沉積古地理研究成功的關鍵。
在聯合剖面沉積相分析中，一定要注意「同期異相」和「異期同相」問題。同期異相指同一沉積時期，但沉積相類型不同，這主要由於沉積盆地的構造背景、沉積條件在不同地區存在差異，也就決定了沉積相的差異性。通過剖面沉積相分析，確定相變界線。異期同相指不同的沉積期，但沉積環境相同，即具有相同的岩相，這需要在進行沉積相對比分析之前，確定等時性地層界線，而不能以岩相劃分界線。
聯合剖面相分析的成果是編制聯合剖面沉積相分析圖（或稱為沉積相聯合剖面圖）。在編圖過程中須注意以下幾個問題：
（1）在進行剖面相分析圖時，盡量選用已進行詳細單剖面（或單井）沉積學分析的地層剖面（即主幹剖面或單井）。
（2）編圖剖面方嚮往往根據研究區的沉積和構造特徵及研究目的而定，對於區域性研究往往遵循跨構造帶、跨沉積相帶的原則；對於單一沉積體系來說，往往選擇順物源方向和垂直物源方向的剖面。
（3）為了清晰地反映沉積演化和相帶展布，對比剖面圖中所用的單剖面（或單井或單孔）的比例尺（縱向比例尺）要統一，同時，井（孔）間距離也須按統一的比例（橫向比例），但縱向比例與橫向比例可不相同。
（4）為了更好地確定橫向變化，在編制沉積相聯合剖面圖時，如有可能，應結合地震資料、區域性地質資料等進行綜合分析。
3.沉積特徵平面分布圖件（單因素圖）的編制
包括在平面圖上表示的各種沉積特徵（或要素）的各種單因素基礎圖件。以反映某個方面或某個因素的客觀實際材料為主，是編制綜合圖件的基礎。常見的有地層等厚圖、各種岩性等值線圖或岩性分區圖、古生物相圖或生物分區圖、重礦物分布圖等。具體分析和做圖的方法可參見教材和實習四的有關內容。
（三）沉積古地理圖編制及綜合分析
沉積古地理圖編制及綜合分析實際上是對沉積古地理研究的總結和歸納，通過單剖面（單井或單孔）及聯合剖面沉積相分析，在編制地層等厚圖、砂岩等厚度圖、泥岩等厚度圖等有關平面基礎圖件（單因素圖）的基礎之上，結合區域地質和沉積盆地的構造特徵研究，進行綜合分析後才能編制出平面沉積相分布圖和古地理圖（沉積古地理圖）。它是沉積古地理研究的最終成果，沉積古地理圖表示的主要內容有：
（1）海陸分布及其特點；
（2）不同級別的沉積相及沉積環境間的界線；
（3）岩石組合與古生物組合；
（4）古水流方向、海侵方向及沉積物來源方向；
（5）厚度變化，利用厚度與岩相結合分析盆地中心、沉積中心與沉降中心的位置；
（6）不同古地理單元及沉積相區的名稱。
三、實習內容
在對所給研究區的相關資料進行沉積學分析的基礎上，進行沉積相古地理研究，並編制有關基礎圖件和綜合圖件。
四、實習目的與要求
（1）掌握沉積古地理研究中有關基礎圖件和綜合圖件的編圖的方法及步驟。
（2）初步了解沉積古地理研究報告的編寫方法。
五、實習資料和作業
（一）實習資料——××地區古生代××時期地層和沉積資料
1.主幹剖面資料
（1）P3主幹剖面由下向上分層描述
1層：灰色中-薄層泥質粉砂岩、粉砂岩和細砂岩互層，發育砂泥互層水平層理和小型交錯層理，有腕足、珊瑚等化石，化石保存較完整。生物擾動強烈，潛穴發育。8m
2層：淺灰色中-厚層中、粗粒石英砂岩和細砂岩互層，中、粗粒砂岩中以大型楔狀或板狀交錯層理為主，細砂岩中發育小型浪成交錯層理。發育水流波痕及浪成波痕。26m
3層：淺灰色中-厚層中、粗粒石英砂岩，分選和磨圓極好，發育平行層理和沖洗交錯層理，多向波痕和干涉波痕發育。有腕足化石碎片，生物潛穴和擾動構造發育，一般為垂直潛穴和U形潛穴。20m
4層：淺灰色中-薄層泥質粉砂岩、粉砂岩和細砂岩互層，發育砂泥互層水平層理和小型交錯層理，有腕足、珊瑚等化石，化石保存較完整。生物擾動強烈，潛穴發育。6.3m
5層：淺灰色中-厚層中、粗粒石英砂岩和細砂岩互層，構成多個向上變厚變粗的小旋迴，單個小旋迴厚度為1.5～3.5m。小旋迴下部為粉砂岩和細砂岩，發育小型交錯層理，有腕足、珊瑚等化石，化石保存較完整。生物擾動強烈，小旋迴上部淺灰色中-厚層中、粗粒石英砂岩，分選和磨圓極好，發育平行層理、沖洗交錯層理、大型楔狀和板狀交錯層理，多向波痕和干涉波痕發育。310m
有腕足化石碎片。
（2）P9主幹剖面由下向上分層描述
1層：暗灰色泥岩和粉砂質泥岩。主要為水平層理和塊狀層理，發育有生物擾動構造，含四射珊瑚、腕足類及介形蟲、雙殼類化石，化石保存完整。6m
2層：灰色中-厚層細砂、粉砂岩，分選較好，發育有小型楔狀交錯層理或浪成交錯層理，偶見水流波痕和波浪波痕等層面構造。主要為含廣鹽度的化石，如介形蟲、雙殼類等，化石保存較完整。12m
3層：灰色中-厚層中-細砂岩，常構成向上逐漸變細的序列特徵。底界與下伏岩層常呈沖刷侵蝕接觸，單個小旋迴厚度為0.5m左右。具有槽狀或板狀交錯層理和波狀交錯層理。15m
4層：灰色中-厚層砂岩，單個旋迴向上逐漸變細。底界與下伏岩層常呈沖刷侵蝕接觸，一般底部為中—細粒砂岩，常含泥礫、植物莖乾等殘留沉積物。向上變為細砂岩、粉砂岩等。具有槽狀或板狀交錯層理和波狀交錯層理，單個小旋迴厚度為1m左右。常為多個旋迴疊置，有時夾有黑色、灰黑色碳質泥岩或褐煤沉積。120m
5層：暗灰色泥岩和粉砂質泥岩。主要為水平層理和塊狀層理，發育有生物擾動構造，含四射珊瑚、腕足類及介形蟲、雙殼類化石，化石保存完整。6m
6層：灰色中-厚層中、細粒砂、粉砂岩，分選較好，發育有小型楔狀交錯層理或浪成交錯層理，偶見水流波痕和波浪波痕等層面構造。主要為含廣鹽度的化石，如介形蟲、雙殼類等，化石保存較完整。15m
7層：灰色中-厚層砂岩，單個旋迴向上逐漸變細。底界與下伏岩層常呈沖刷侵蝕接觸，一般底部為中—細粒砂岩，常含泥礫、植物莖乾等殘留沉積物，具有槽狀、板狀交錯層理。向上變為細砂岩、粉砂岩等，具波狀交錯層理，單個小旋迴厚度為0.8～1.5m。常為多個旋迴疊置，有時旋迴間夾有厚度0.5m左右黑色、灰黑色碳質泥岩或褐煤沉積。338m
2.輔助剖面資料
輔助剖面地層厚度數據及簡明沉積特徵見表6-1。
3.底圖
（1）××地區古生代××時期地層等厚圖（底圖）（圖6-1）
（2）××地區古生代××時期砂岩等厚度圖（底圖）（圖6-2）
（3）××地區古生代××時期沉積古地理圖（底圖）（圖6-3）
（二）作業
本實習要求編制出以下圖件，並完成綜合分析報告。
1.剖面沉積學分析圖
根據所給的P3、P9的剖面描述資料，分別編制該兩剖面沉積學分析圖（比例尺1：300）。
2.沉積相聯合剖面圖
在單剖面沉積學分析的基礎上，編制剖面P3-P31-P38方向和P9-24-33方向的沉積相聯合剖面圖。將所給的剖面資料作為古生代××時期同一時間單元內形成的產物。
3.地層等厚度圖和砂岩等厚度圖
編制地層等厚圖和砂岩等厚度圖（底圖見圖6-1，圖6-2），地層厚度數據見表6l，砂岩厚度用地層厚度和砂泥比計算。等值線間距為50m。圖6-1中剝蝕區邊界線為目前無該時期地層，即地層等厚圖為0。
4.沉積古地理圖
本實習要求充分利用有關基礎圖件、資料，編制該沉積期的沉積古地理圖（底圖見圖6-3）。該圖上須表示下列內容：①海陸分布及其特點；②古水流方向、海侵方向及陸屑供給方向；③岩石組合、古生物組合；④有特殊意義的地質體（生物礁、礦層等）；⑤不同級別的沉積相界線；⑥厚度變化；⑦不同古地理單元及沉積相區的名稱；⑧圖切沉積相剖面圖。
5.綜合分析報告
對研究區沉積古地理研究和編圖過程中獲得的主要認識進行總結，應包括以下內容：
（1）確定沉積相和沉積環境類型及其界線的依據。
（2）確定主要物源的依據。
（3）地層等厚圖和沉積相特徵，分析該沉積期的沉積中心和沉降中心的分布。
表6-1 ××地區古生代××時期地層厚度及沉積特徵匯總簡表
續表
續表
實習報告六 沉積古地理研究與編圖
沉積學及古地理學實習指導書
沉積學及古地理學實習指導書
3.編制地層等厚度圖
圖6-1 ××地區古生代××時期地層等厚圖（底圖）
4.編制砂岩等厚度圖
圖6-2 ××地區古生代××時期砂岩等厚度圖（底圖）
5.編制沉積古地理圖
圖6-3 ××地區古生代××時期沉積古地理圖（底圖）
沉積學及古地理學實習指導書
⑽ 有沒有人能詳細說一下趙澄林老師的情況就是沉積學那位大師
趙澄林：男，1933年11月生，河北省山海關人，1953年昌黎匯文中學高中畢業版。1957年畢業於北京權石油學院勘探系石油地質專業。教授，博士生導師，享受國務院政府特殊待遇。 長期從事沉積學、岩相古地理學、成岩作用和儲層地質學等方面的教學和研究工作。曾參加多次石油會戰，特別是1980年以來深入東部和中西部各油田，從事深層碎屑岩沉積相、成岩作用和儲層評價研究，提出了「四扇一溝」和「次生孔隙發育帶」等重要科學見解，在指導油氣勘探中發揮了重要作用。在國內外發表學術論文近百篇，出版《沉積岩石學》、《油區岩相古地理》、《儲層沉積學》等教材、專著和譯著20餘部。榮獲國家級優秀教學成果一、二等獎各一次，李四光地質科學獎及省、部級科技成果獎和教材獎。