沉积岩岩石学的发展现状

一、沉积岩岩石学的发展现状

沉积岩在地壳表层分布非常广泛，陆地面积的四分之三被沉积岩覆盖，而海底面积几乎全部被沉积物所覆盖。沉积岩主要分布于岩石圈的上部。

据第19届国际地质学会的统计资料，石油、天然气、煤、油页岩等有机矿产和盐类矿产几乎全是沉积成因的。铁矿的90％，铅锌矿的40％～50％，铜矿的25％～30％、锰矿和铅矿的绝大部分以及其他金属、非金属矿产，也都是沉积或沉积变质成岩的。

沉积岩岩石学作为一门比较系统的学科，其发展始于1849年瓦尔特（Walther）发表的三卷巨著《作为历史科学的地质学导论》。1849年以后直到1931年，通过对各类沉积岩和沉积物及其形成过程和作用的研究，沉积岩岩石学逐渐发展成为一门新兴的学科。

从1931年到1950年这一时期，对沉积岩岩石学的研究逐渐深入。这一阶段取得迅速进展的方面有：

a.深入研究各类沉积岩和成岩作用。

b.运用新技术和新方法开展对结构和矿物成分的定量研究。

c.开始进行沉积盆地与构造控制方面的研究。

从1932年到1934年，苏联学者发展了沉积矿物成分受到大地构造控制的理论，特别是克里宁（Krynine）相当深入地研究了沉积分异作用与地槽演化的关系、宏观的沉积分类、红层的成因以及储油砂岩的岩石学特征。1940年美国哈尔博蒂（Halbouty）等详细研究了墨西哥湾沿岸的第三纪沉积，包括物源、海水进退、古岸线、地层的尖灭与地层圈闭的形成、沉积等厚图的使用及其实验技术，以综合评价含油气远景。裴蒂庄（Pettijohn）在1949年出版的《沉积岩》对沉积岩分类以及与地层和大地构造环境关系等方面进行了深入的研究。

从1950年到现今，由于人类的需求和科学技术的发展，促使沉积岩岩石学进入新的更为广阔的研究领域，对此可归纳以下几个方面：

a.广泛开展现代碳酸盐沉积的研究，并引用了先进的电子仪器设备，使研究手段日趋完备。作为沉积岩主要岩石类型的砂岩和碳酸盐岩，已有成为独立学科的发展趋势。

b.从较为孤立的岩石学研究发展到多学科相互渗透的跨学科综合研究，因而出现多种边缘学科。波特（Potter）和霍罗威茨（Horovitz）深入研究了沉积岩石中的化石组分，并合著《化石岩石学引论》。1965年德根斯（Degerls）出版的《沉积物的地球化学》，1971年贝尔纳（Berer）出版的《化学沉积原理》，表明在沉积地球化学研究中取得重大进展。

c.相模式、沉积体系的建立，从孤立的环境研究发展到综合相模式研究，从局部地区的研究发展到大区域（一个沉积盆地甚至全球）的研究。特别是在1950年奎恩（Kuenen）和米格奥里尼（Migiorini）发表了《浊流是形成递变层理的原因》一文。荷兰的鲍玛（Bouma）提出的著名的“鲍玛序列”确定了浊流沉积模式。沃克（Walker）和马蒂（Mutti）开展了浊积相和其他相共生方面的研究。

d.关于板块构造和沉积作用的研究。在20世纪60年代发展的板块构造理论，同样对沉积岩研究有深刻的影响。迪金林森（Dickinson）在1974年的代表作《板块构造和沉积作用》中，提出大地构造对沉积作用和沉积盆地的控制作用，从而解决了过去由于仅限于盆地研究而出现的一些疑难问题。

沉积岩岩石学研究将与人类生活有更密切的关系，如进一步研究与水利、土木工程有关的沉积作用，通过沉积学研究探求防止和消除污染的办法等。

二、沉积岩岩石学的展望

沉积岩岩石学是在野外岩石研究基础上，偏重显微镜下的研究。现代室内显微镜研究手段已大为改观，除偏光显微镜以外，有扫描电子显微镜、图像电子分析仪、电子探针、阴极发光显微镜、荧光显微镜等。这无疑对沉积岩岩石学提出了新的深入研究要求，沉积岩岩石学必然会进一步发展。

a.阴极发光显微镜和荧光显微镜有可能成为矿物学、岩石学甚至其他学科中的重要仪器，对促进沉积岩岩石学的发展可能发挥重要作用。荧光显微镜观察是研究石油烃类与岩石结构、构造、次生缝洞之间的关系，对油气成藏研究发挥重要作用。

b.运用X—衍射分析结合扫描和透射电镜观察，已能鉴别不同的矿物类型，并可区别原地或异地成因类型。对成岩过程中粘土矿物之间的转化规律已有深入认识，对混层粘土矿物研究正在继续深入，预计这项研究在恢复沉积时的组合以及认识成岩过程中各种矿物组合形成的规律等方面，将提供可靠依据。各种粘土矿物及其组合的深入研究，可能会在成岩阶段定量化研究方面有所突破。

c.以轻矿物组合研究沉积物源将会有所进展。

d.在碳酸盐岩研究过程中，白云石成因研究将会进一步深入。通过稳定同位素及其他科学技术的应用而逐步深入，对碳酸盐成因标志及胶结作用的认识也会有所突破。

e.对沉积岩的矿物组合、结构、沉积构造以及某些岩石类型的成因和各个岩类共生组合作为环境研究的综合标志还将进一步深入。

f.沉积岩成岩作用研究已有明显进展。对于碳酸盐成岩环境，已深入到不同环境（海进或海退）成岩序次的研究，可进一步找出有利于孔隙发育的最佳成岩环境经历及其识别标志。在砂岩成岩作用研究方面，在不断积累岩石学数据和较全面利用现有技术进行实验研究的基础上，发展预测性成岩相和成岩模型研究。

我国沉积岩岩石学研究虽然起步较晚，但在新中国成立以后，特别由于勘探和开发各类矿产资源需要，沉积岩岩石学研究获得了较迅速的发展。我国地域面积广大，地质条件复杂多样，在新老沉积学者的共同努力下，我国沉积岩岩石学研究将会对世界沉积岩岩石学发展作出应有的贡献。