中國(guó)巖相古地理研究進(jìn)展

牟傳龍

（1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心（西南地質(zhì)科技創(chuàng)新中心），四川 成都 610081；2.自然資源部沉積盆地與油氣資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610081；3.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沉積地質(zhì)研究中心，四川 成都 610081）

“巖相古地理”這個(gè)術(shù)語(yǔ)一直在我國(guó)流傳極廣（劉寶珺和曾允孚，1985），主要包括巖相和古地理（古環(huán)境）方面的內(nèi)容。所謂巖相古地理研究是指應(yīng)用大地構(gòu)造學(xué)、古生物與地層學(xué)、沉積巖石學(xué)、沉積學(xué)甚至沉積地質(zhì)學(xué)等學(xué)科的理論方法開(kāi)展巖相、古地理的專題研究，通過(guò)編圖的方式，形成巖相古地理圖。目的是直觀反映地質(zhì)歷史某一時(shí)期某一地區(qū)的巖相古地理格局的空間分布規(guī)律，分析巖相古地理的時(shí)空演化歷史或者海陸分布，厘定沉積、層控礦床和油氣地質(zhì)條件的有利相帶，為地質(zhì)找礦和油氣地質(zhì)調(diào)查和勘探提供科學(xué)依據(jù)。巖相古地理圖包括巖相和古地理兩部分主要內(nèi)容，由于需求和研究程度的不同，會(huì)采取不同的編圖思路和編圖方法，編制不同比例尺的巖相古地理圖。我國(guó)巖相古地理研究起步較早，取得了一系列的成果，文章和專著非常多。尤其是采取不同的編圖思路和指導(dǎo)理論以及服務(wù)的對(duì)象不同，不同時(shí)期均有具有代表性的大區(qū)古地理圖集或巖相古地理圖集，為巖相古地理的發(fā)展及其油氣勘探和沉積礦產(chǎn)的預(yù)測(cè)作出了重要的貢獻(xiàn)。21世紀(jì)以來(lái)，大區(qū)的巖相古地理圖集更多聚焦服務(wù)于油氣勘探，并在指導(dǎo)思想、編圖方法和編圖技術(shù)等方面取得了創(chuàng)新的認(rèn)識(shí)。相比于國(guó)際，我國(guó)開(kāi)展的巖相古地理研究與編圖特色明顯、思路先進(jìn)、應(yīng)用性強(qiáng)，位居國(guó)際研究前列。

1 引言

近代地質(zhì)科學(xué)的奠基人當(dāng)屬萊伊爾（Charies Lyell）和蓋基（A.Geikie）兩位英國(guó)地質(zhì)學(xué)家。萊伊爾（Charies Lyell，1830）出版的《地質(zhì)學(xué)原理》揭開(kāi)了開(kāi)展地質(zhì)學(xué)研究的序幕，建立起了研究地質(zhì)科學(xué)的“現(xiàn)實(shí)主義”的原則和方法，成為地質(zhì)科學(xué)研究的指南。蓋基（A.Geikie，1905）提出的著名格言“現(xiàn)代是打開(kāi)過(guò)去的鑰匙（The present is the key to the past）”，為地質(zhì)學(xué)“將今論古”的思維方法提供了科學(xué)邏輯，為沉積巖石學(xué)和沉積學(xué)提供了研究原則和方法。

巖相古地理學(xué)的發(fā)展與沉積巖石學(xué)、沉積學(xué)的發(fā)展緊密相關(guān)。沉積巖石學(xué)是巖石學(xué)的分支學(xué)科，主要的研究對(duì)象是古代的沉積物——沉積巖，是描述沉積巖的學(xué)科。其實(shí)，開(kāi)展沉積巖的研究最早是由開(kāi)展地層學(xué)工作人員開(kāi)始的，他們通過(guò)野外直接確定沉積巖的厚度和延伸的幾何形態(tài)。由威廉·斯密斯1815年編制的英格蘭地質(zhì)圖（地層）是沉積物研究的重要標(biāo)志，首次描繪了一個(gè)區(qū)域內(nèi)沉積巖的空間分布（Pettijohn，1975）。地層學(xué)工作者開(kāi)創(chuàng)了沉積巖研究的歷史，地層學(xué)工作的貢獻(xiàn)和研究成果為沉積學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，地層學(xué)工作更加注意的是地層的層序、時(shí)代，注重建立地層的縱向疊置序列及其橫向?qū)Ρ汝P(guān)系，對(duì)巖石的性質(zhì)研究較為粗略，從這個(gè)角度來(lái)講，沉積巖的早期研究屬于地層學(xué)的范疇。

沉積巖從地層學(xué)分離出來(lái)成為重要的巖石學(xué)分支學(xué)科，應(yīng)該是由索爾貝（Sorby，1851）開(kāi)啟的，他是巖石學(xué)的奠基人（Folk，1965）。索爾貝首次用薄片研究沉積巖的微觀特征，是把顯微鏡用于沉積巖研究的第一人，關(guān)于石灰?guī)r的微觀巖石學(xué)是其代表作，“石灰?guī)r的構(gòu)造和成因”（Sorby，1879）和“非鈣質(zhì)成層巖石的構(gòu)造和成因”（Sorby，1880）的論文是沉積巖研究發(fā)生轉(zhuǎn)折的標(biāo)志，具有里程碑意義，開(kāi)啟了沉積巖石學(xué)學(xué)科的大力發(fā)展，逐漸成為一門研究沉積物的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、分類及其成因的獨(dú)立基礎(chǔ)學(xué)科。

由于人們認(rèn)識(shí)到沉積礦產(chǎn)和油氣與特定的巖石相聯(lián)系，從而相的概念得到了應(yīng)用和推廣。丹麥地質(zhì)學(xué)家斯坦諾（N.Steno，1669）首次把相（facies）一詞引入地質(zhì)文獻(xiàn)中，但是賦予地層學(xué)和沉積學(xué)含義的則是瑞士地質(zhì)學(xué)家格列斯利（A.Gressly，1838）。他首次用相（facies）表示具有相同巖石學(xué)特點(diǎn)和古生物學(xué)特點(diǎn)的巖石單位。隨著研究的不斷深入，對(duì)相的含義逐漸取得了共識(shí)，基本采用相是沉積環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)，包含了物理特征、化學(xué)特征和生物特征（魯欣，1953；Selly，1976）。沉積環(huán)境的定義基本形成了一致的含義（Shepard and Moore，1955；Twenhofel，1950；Potter，1967；Selly，1970；Pettijohn，1975），主要理解為“在物理學(xué)上、化學(xué)上和生物學(xué)上有別于相鄰地區(qū)的一塊地球表面”（Selly，1976），比如海洋、沙漠、潮坪、三角洲等?！跋唷边@一術(shù)語(yǔ)用到沉積學(xué)領(lǐng)域奠定了開(kāi)展沉積相（巖相）古地理（古環(huán)境）研究的基礎(chǔ)。雖然對(duì)沉積環(huán)境以及相的使用、分類和命名存在一定的分歧，但是人們一直在努力地探索，并提出了一些分類建議，作者（牟傳龍，2022）也嘗試性提出了代表物質(zhì)環(huán)境含義的相的命名和分類建議方案（表1）。

表1 主要相、亞相、次相分類和命名（牟傳龍，2022）Table 1 Classification and naming of facies，subfacies and suborder facies（after Mou，2022）

德國(guó)地質(zhì)學(xué)家瓦爾特可以說(shuō)是巖相古地理學(xué)的先驅(qū)者和開(kāi)拓者，他（1894）出版的《作為歷史科學(xué)的地質(zhì)學(xué)導(dǎo)論》極大地推動(dòng)了沉積學(xué)和巖相古地理學(xué)的發(fā)展，提出了只有側(cè)面相鄰的沉積物才能一層層地整合疊合，從而沉積相的垂直層序不是隨機(jī)的，而是以相互聯(lián)系并可預(yù)測(cè)的方式組成的重要觀點(diǎn)（Pettijohn，1975）。也就是說(shuō)同一相區(qū)的不同沉積物在空間上是相互鄰接的，在地殼剖面上它們是重疊在一起的，這是一個(gè)具有深遠(yuǎn)意義的基本觀點(diǎn)：只有那些沒(méi)有間斷的、現(xiàn)在能看到相互鄰接的相和相區(qū)，才能重疊在一起，這就是著名的瓦爾特相律。這個(gè)相律指出，在整合垂直層序中產(chǎn)出的相，是在橫向相鄰的環(huán)境中形成的，同時(shí)，垂直接觸的相必須是地理上鄰接環(huán)境的產(chǎn)物（Reading，1985），為相分析和巖相古地理的研究與編圖提供了理論基礎(chǔ)。值得注意的是，這一相律告訴人們?cè)陂_(kāi)展相分析和古地理重塑時(shí)非常重要的方法就是：雖然通過(guò)巖石的特征、沉積構(gòu)造組合以及特殊的生物特征，可以對(duì)沉積巖形成的古地理即古環(huán)境進(jìn)行推測(cè)和恢復(fù)，但是應(yīng)該更加注意對(duì)相序進(jìn)行分析，加強(qiáng)剖面結(jié)構(gòu)或序列的分析是相分析的關(guān)鍵。同時(shí)，要非常關(guān)注剖面上相的疊置關(guān)系，只有整合接觸的才能滿足瓦爾特相律。不整合或間斷的相序，則反映存在地質(zhì)事件，導(dǎo)致相疊置的相不是相鄰環(huán)境的產(chǎn)物。

索爾貝（Sorby，1857）通過(guò)對(duì)現(xiàn)代的海洋、江灣、河流的調(diào)查表明，在自然地理和其中的水流之間存在明顯的關(guān)系，而水流又在它影響之下形成的沉積物上留下了自己的印跡，所以從古代形成的印跡中可以確定水流的特點(diǎn)，從而根據(jù)標(biāo)志是可以對(duì)其自然地理（沉積環(huán)境）加以推測(cè)的。這項(xiàng)工作就是古地理的重塑（Pettijohn，1975），開(kāi)啟了古地理恢復(fù)的研究?？梢赃@樣說(shuō)，索爾貝和瓦爾特對(duì)巖相古地理的研究作出了卓越貢獻(xiàn)，是奠基人和開(kāi)拓者。爾后，人們開(kāi)啟了相分析和古地理研究的熱潮，取得了重要的成果。布林克曼（Brinkman，1933）對(duì)歐洲中部三疊紀(jì)斑砂巖統(tǒng)（Buntsandsteinian Series）交錯(cuò)層理的杰出工作，認(rèn)為系統(tǒng)測(cè)繪交錯(cuò)層可以獲得重要的古地理資料，并可用于其他沉積屬性，如粒度、化石和厚度等（Pettijohn，1975），極大地推動(dòng)了古水流和古地理的研究和重塑。裴蒂莊（Pettijohn，1962）的《古水流和古地理學(xué)》以及波特等（Potter and Pettijohn，1963）的《古水流和盆地分析》兩部著作，詳細(xì)總結(jié)了古水流和古地理分析的關(guān)系，以及與地質(zhì)演化歷史的科學(xué)邏輯，對(duì)推動(dòng)和發(fā)展利用古水流開(kāi)展古地理重塑和盆地分析做出了卓越的貢獻(xiàn)。

Sloss et al.（1960）合作撰寫的《Lithofacies maps：an atlas of the United States and southern Canada》總結(jié)了以往的沉積相研究成果的表示方法，提出了三角圖劃分法等，這對(duì)以后的巖相圖編制具有非常重要的作用（牟傳龍，2022）。同時(shí)代在蘇聯(lián)也開(kāi)展了系統(tǒng)和大范圍的古地理圖、巖性圖或巖相圖和巖石縱向圖的編制（納利夫金等，1963；米哈伊洛娃，1973）。由于巖相圖對(duì)沉積礦產(chǎn)預(yù)測(cè)和油氣勘探發(fā)揮了重要的作用，掀起了巖相古地理研究的熱潮，極大地推動(dòng)了巖相古地理學(xué)的完善和發(fā)展。

2 巖相古地理圖編圖目的要求

巖相古地理圖是反映某一地質(zhì)時(shí)期的古地理及其相應(yīng)巖相的綜合圖件，是沉積和油氣資源調(diào)查與勘探的重要基礎(chǔ)圖件。圖上主要表達(dá)古地理單元、巖相類型、海陸界線（圖1），也可增加海浸、物源方向和等厚線等內(nèi)容，目的是了解區(qū)域上巖相古地理（相帶）的空間分布和相帶的空間配置，更好地為沉積礦產(chǎn)遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)和油氣地質(zhì)調(diào)查和勘探開(kāi)發(fā)服務(wù)。

圖1 中上揚(yáng)子地區(qū)志留紀(jì)蘭多維列世特列奇期巖相古地理圖（據(jù)周懇懇等，2014）Fig.1 Lithofacies palaeogeography of Silurian Landovery Telychian period in Middle and Upper Yangtze region，China（After Zhou et al.，2014）

按照編圖基礎(chǔ)資料的充分程度、研究的精細(xì)程度和服務(wù)的目標(biāo)，巖相古地理圖的編圖比例尺各不相同。前蘇聯(lián)提出了相應(yīng)比例尺的圖名（表2）。編制前蘇聯(lián)的全國(guó)或大區(qū)域的古地理圖的比例尺一般小于1∶250萬(wàn)，而以預(yù)測(cè)沉積礦產(chǎn)和油氣為目的的古地理圖通常在1∶50萬(wàn)—1∶250萬(wàn)（引自地科院情報(bào)所，1975）。

表2 前蘇聯(lián)編制古地理圖的比例尺分類（引自地科院情報(bào)所，1975）Table 2 Scale classification of palaeogeographic maps compiled by the former Soviet Union（Institute of Information，Chinese Academy of Geological Sciences，1975）

中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院情報(bào)所（1975）編譯的《巖相古地理研究及編圖方法》文輯，是較早把巖相古地理這個(gè)術(shù)語(yǔ)呈現(xiàn)到我國(guó)的文獻(xiàn)，這部文輯把國(guó)外（尤其是前蘇聯(lián)）有關(guān)巖相古地理研究的基礎(chǔ)理論和編圖方法介紹到我國(guó)，對(duì)開(kāi)啟和推動(dòng)我國(guó)的巖相古地理研究和編圖起到了關(guān)鍵的作用。原地質(zhì)礦產(chǎn)部于1979年成立全國(guó)性的巖相古地理研究與編圖工作協(xié)作組，負(fù)責(zé)推動(dòng)全國(guó)的巖相古地理研究與編圖工作。由成都地質(zhì)學(xué)院曾允孚教授編寫的巖相古地理研究與編圖工作提要中，明確了四類比例尺的巖相古地理圖的要求和目的（劉寶珺和曾允孚，1985），即概略性沉積古地理圖，比例尺1∶800萬(wàn)；小比例尺巖相古地理圖，比例尺為1∶200萬(wàn)—1∶400萬(wàn)；中比例尺巖相古地理圖，比例尺為1∶50萬(wàn)—1∶100萬(wàn)；大比例尺巖相古地理圖，比例尺為1∶5萬(wàn)—1∶20萬(wàn)，與蘇聯(lián)的有所不同。在沿用曾允孚教授方案的基礎(chǔ)上，作者增加了服務(wù)于油氣地質(zhì)調(diào)查與勘探的內(nèi)容，同時(shí)建議增加一類“精細(xì)巖相古地理”，巖相古地理的相關(guān)術(shù)語(yǔ)可參考表1（牟傳龍，2022）的分類進(jìn)行命名和使用。其基本要求和目的為：

2.1 概略性巖相古地理圖

概略性巖相古地理圖的比例尺小于1∶800萬(wàn)，編圖范圍是大區(qū)、全國(guó)或者洲際性，編圖單元通常按“統(tǒng)”進(jìn)行編制。其目的是在了解地層劃分對(duì)比、區(qū)域上構(gòu)造格局和沉積盆地類型分布的基礎(chǔ)上，概略性闡明巖相古地理格局，分析海陸分布及其演化歷史，了解巖相的區(qū)域變化趨勢(shì)和分布規(guī)律。

2.2 小比例尺巖相古地理圖

小比例尺巖相古地理圖的比例尺為1∶200萬(wàn)—1∶400萬(wàn)，編圖范圍以大區(qū)為主或更大范圍。編圖的前提是區(qū)域的地層劃分對(duì)比格架清楚，構(gòu)造格架清晰。對(duì)成圖按照“統(tǒng)”或“組”的地層單元編制。圖上要求劃分出海陸分布、沉積相帶空間展布。沉積區(qū)分出“相”級(jí)至“亞相”級(jí)單元。對(duì)于沉積相的研究，要求選擇區(qū)域具代表性的典型剖面開(kāi)展詳細(xì)的“亞相”級(jí)或“次相”級(jí)沉積環(huán)境的研究。目的是詳細(xì)了解大區(qū)內(nèi)巖相及其古地理的特征、變化趨勢(shì)、沉積模式和沉積礦床、油氣地質(zhì)條件的有利相帶及其區(qū)域分布規(guī)律。

2.3 中比例尺巖相古地理圖

中比例尺巖相古地理圖的比例尺是1∶50萬(wàn)—1∶100萬(wàn)。編圖單元為“組、段”，圖上要求劃分出“亞相”沉積區(qū)。目的是在具有成礦遠(yuǎn)景區(qū)或油氣遠(yuǎn)景區(qū)選擇重要含礦或油氣地質(zhì)條件優(yōu)越的時(shí)代或?qū)游婚_(kāi)展巖相古地理調(diào)查研究。需要時(shí)，進(jìn)一步開(kāi)展研究區(qū)的構(gòu)造地質(zhì)研究，厘定構(gòu)造格架和沉積盆地類型的空間分布格架。進(jìn)一步開(kāi)展地層學(xué)研究工作，厘定更為詳細(xì)的地層劃分對(duì)比方案，為編制巖相古地理圖提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和前提。同時(shí)，有針對(duì)性地開(kāi)展地球化學(xué)和“次相”級(jí)（牟傳龍，2022）、微相和成巖作用等研究，為闡明油氣地質(zhì)條件提供堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。

2.4 大比例尺巖相古地理圖

大比例尺巖相古地理圖的比例尺是1∶5萬(wàn)—1∶20萬(wàn)，成圖單元應(yīng)是含礦層或含礦段、烴源巖和儲(chǔ)層層位。要求對(duì)沉積次相和微相深入研究，建立沉積、成礦模式，探討沉積相與成礦、油氣地質(zhì)條件之間關(guān)系。圖上應(yīng)該圈定出“亞相級(jí)”或“次相級(jí)”沉積區(qū)，巖相主要是表示與礦、烴源巖和儲(chǔ)層有關(guān)的微相及其組合。必要時(shí)，可以編制成巖相圖。對(duì)于沉積礦產(chǎn)來(lái)講，大比例尺巖相古地理圖的目的是直接服務(wù)于找礦與勘探，用于該目標(biāo)時(shí)，巖相古地理研究不是基礎(chǔ)地質(zhì)研究，而是一種找礦方法。服務(wù)于油氣地質(zhì)調(diào)查和勘探時(shí)，大比例尺巖相古地理圖是為了更加準(zhǔn)確了解烴源巖的微相特征及其分布規(guī)律，最有利的烴源巖分布位置及其分布規(guī)律。通過(guò)沉積微相和成巖作用，確定有利相帶、有利次相、有利微相以及有利成因作用和成巖相，準(zhǔn)確厘定儲(chǔ)層特征及其分布規(guī)律，為地震和鉆井的精準(zhǔn)部署提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了服務(wù)于油氣勘探開(kāi)發(fā)的需要，編制更大比例尺巖相古地理圖是必要的。

2.5 精細(xì)巖相古地理圖

精細(xì)巖相古地理圖的比例尺大于1∶5萬(wàn)。編圖單元是含礦層段、沉積體系域、烴源巖和儲(chǔ)集層段。編制這類巖相古地理圖的目的是更加精準(zhǔn)服務(wù)于沉積礦產(chǎn)的目標(biāo)區(qū)、油氣勘探的甜點(diǎn)區(qū)的選區(qū)評(píng)價(jià)、鉆探工程的部署和能源資源的開(kāi)發(fā)。編圖基礎(chǔ)為：（1）具有包括地表剖面、鉆井和地震的翔實(shí)資料；（2）詳細(xì)的地層劃分對(duì)比格架；（3）詳細(xì)的地表剖面沉積相、巖心、地震相和測(cè)井相的研究以及準(zhǔn)確的橫向?qū)Ρ龋唬?）有較為系統(tǒng)和詳細(xì)的成巖作用和成巖相研究成果；（5）開(kāi)展系統(tǒng)的層序地層研究，建立層序等時(shí)格架，厘定含礦層段、烴源巖和儲(chǔ)層的體系域空間展布。要求對(duì)沉積次相、微相或成巖相進(jìn)行深入研究，建立其與成礦、油氣條件的成因關(guān)系，圖上應(yīng)該圈定出“次相級(jí)”沉積區(qū)，必要時(shí)編制成巖相圖，提出油氣有利目標(biāo)區(qū)。

3 中國(guó)巖相古地理研究進(jìn)展

巖相古地理研究與編圖起源于歐美，一系列的教材、文章和專著為開(kāi)展巖相古地理研究與編圖提供了理論基礎(chǔ)和研究方法，為支撐服務(wù)沉積礦產(chǎn)和油氣勘探奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從研究成果看，國(guó)外早期最具特色的是巖相圖的編制，用以分析區(qū)域上的巖性變化趨勢(shì)，對(duì)巖相圖的編制和解釋給予了極大的關(guān)注。綜合起來(lái)，國(guó)外更多是側(cè)重于小比例尺的古地理的研究，聚焦全球古地理復(fù)原和動(dòng)態(tài)研究（許效松，1999）。以古地磁資料為依據(jù)，建立了全球數(shù)據(jù)庫(kù)，編制了全球古地理復(fù)原圖，但真正意義上的巖相古地理圖比較少。通常巖相圖僅僅反映巖相的空間變化，而缺少相應(yīng)的古地理單元的限定。由于古環(huán)境或古地理不僅控制沉積層控礦床的形成和富集，而且控制著油氣的基本地質(zhì)條件，巖相古地理研究與編圖已經(jīng)成為沉積層控礦床預(yù)測(cè)和油氣地質(zhì)調(diào)查和勘探的關(guān)鍵基礎(chǔ)工作，并在沉積層控礦床的找礦突破和油氣的勘探突破起到了關(guān)鍵作用。與國(guó)外相比，我國(guó)在真正意義上的巖相古地理研究方面取得了豐碩的成果，尤其是為了滿足沉積礦產(chǎn)和油氣勘探的需要，在相分析的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地把巖相和古地理圖的內(nèi)容編制在同一張圖上，形成了獨(dú)具特色的一種圖件，即巖相古地理圖，其水平處于國(guó)際領(lǐng)先。

劉鴻允先生（1955）編制的《中國(guó)古地理圖》掀開(kāi)我國(guó)巖相古地理研究的序幕。該圖集是以古生物地層學(xué)的理論為指導(dǎo)，編制了震旦紀(jì)—三疊紀(jì)期間的以紀(jì)或世為單位的20幅古地理圖，基本上是海陸分布圖（馮增昭，1989），巖相的內(nèi)容少有涉及。盧衍豪先生（1965）編制了中國(guó)寒武紀(jì)各時(shí)期的古地理圖8幅，在海陸分布的基礎(chǔ)上，增加了簡(jiǎn)單的巖石類型。李耀先等（1957）利用地層古生物資料，編制了大巴山西段早古生代巖相古地理圖（共11幅），圖中有海陸、巖石類型、古生物標(biāo)志和相帶等內(nèi)容。該圖內(nèi)容和形式上已經(jīng)超出原來(lái)主要是古地理而強(qiáng)化了沉積相（巖相），是以古生物地層學(xué)為指導(dǎo)思想的巖相古地理圖，推動(dòng)了由早期的古地理圖向巖相古地理圖的轉(zhuǎn)變。

20世紀(jì)80年代以后，隨著國(guó)外沉積巖石學(xué)和沉積學(xué)理論傳入我國(guó)，一系列教材的問(wèn)世（劉寶珺等，1980；劉寶珺和曾允孚主編，1985；曾允孚和夏文杰等，1986；余素玉和何鏡宇等，1989；何鏡宇和孟祥化等，1989；馮增昭，1989；1993，等等），以及一系列期刊的出現(xiàn)，如《巖相古地理》、《沉積學(xué)報(bào)》、《古地理學(xué)報(bào)》，極大地推動(dòng)了我國(guó)沉積學(xué)和巖相古地理研究，取得了海量的成果，標(biāo)志著我國(guó)全面進(jìn)入巖相古地理研究發(fā)展階段，并以不同的指導(dǎo)思想和編圖方法編制了相關(guān)比例尺不同級(jí)次的巖相古地理圖，廣泛服務(wù)于油氣和沉積、層控礦產(chǎn)調(diào)查與勘探。葉德勝等（1983）以沉積巖石學(xué)和沉積學(xué)的理論為指導(dǎo)，通過(guò)大量的野外地質(zhì)工作，編制了貴州泥盆紀(jì)巖相古地理圖，并指出了油氣生成和儲(chǔ)集的有利相帶。這項(xiàng)工作是我國(guó)巖相、古地理研究的編圖思想從古生物地層學(xué)向沉積學(xué)轉(zhuǎn)變的典型代表之一，也是把巖相古地理研究與油氣地質(zhì)條件相結(jié)合的代表，開(kāi)拓了油氣勘探的新途徑（馮增昭，1989）。關(guān)士聰?shù)龋?984）以大地構(gòu)造學(xué)、地層學(xué)、沉積學(xué)和石油地質(zhì)學(xué)理論為指導(dǎo)，出版了《中國(guó)海陸變遷海域沉積相與油氣》。該書編制了晚元古代至三疊紀(jì)的海陸分布和沉積相25幅，強(qiáng)調(diào)了沉積相與油氣的有機(jī)聯(lián)系。這是一部大區(qū)域以服務(wù)于油氣為目的的沉積相和古地理著作。王鴻禎等（1985）以全球構(gòu)造活動(dòng)論和地質(zhì)歷史階段論為指導(dǎo)，編制出版了《中國(guó)古地理圖集》。總結(jié)了中國(guó)各陸塊間的造山形式，并編制了斷代生物古地理圖，豐富了地史重建的信息，對(duì)我國(guó)的地學(xué)發(fā)展和礦產(chǎn)預(yù)測(cè)產(chǎn)生了重要影響。馮增昭等（1989）以沉積巖石學(xué)和巖相學(xué)理論為指導(dǎo)，采用單因素分析綜合作圖法，編制了各大區(qū)部分地質(zhì)時(shí)期的一系列定量巖相古地理圖，推動(dòng)了巖相古地理支撐油氣勘探工作。劉寶珺和許效松等（1994）以沉積學(xué)、板塊構(gòu)造學(xué)等理論為指導(dǎo)，從活動(dòng)論視野出發(fā)，按照“構(gòu)造控盆、盆地控相”的思路，重點(diǎn)服務(wù)于沉積層控礦產(chǎn)預(yù)測(cè)，編制出版了《中國(guó)南方震旦紀(jì)—三疊紀(jì)巖相古地理圖集》，并以角圖形式，按照地質(zhì)斷代表示中國(guó)各塊體在全球構(gòu)造中的位置，體現(xiàn)了“活動(dòng)論”。該圖集是大區(qū)域巖相古地理研究的典型代表，具有里程碑意義，為我國(guó)沉積層控礦產(chǎn)預(yù)測(cè)和找礦突破起到了重要的指導(dǎo)作用。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)的巖相古地理研究取得了世界矚目的研究成果，在國(guó)際沉積學(xué)界具有很大的影響。各種比例尺和范圍的巖相古地理研究成果層出不窮，尤其是服務(wù)于油氣調(diào)查和勘探的成果更是顯眼，并為我國(guó)的油氣、頁(yè)巖氣勘探的突破提供了關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)。加之層序地層學(xué)和沉積地質(zhì)學(xué)等理論的創(chuàng)新（Vail，1987；Sloss，1988；Sarg，1988；Posamentier，1988；Van Wagoner，1988；Mail，1990），對(duì)沉積學(xué)和巖相古地理的研究帶來(lái)了新的活力，為提高巖相古地理研究的等時(shí)性、瞬時(shí)性和客觀性，更加精準(zhǔn)服務(wù)于油氣勘探提供了理論基礎(chǔ)（牟傳龍等，1992；2016）。牟傳龍等（1992）將層序地層學(xué)與巖相古地理學(xué)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)立了“層序巖相古地理編圖法”，力圖解決巖相古地理圖的等時(shí)性、成因連續(xù)性和實(shí)用性。其基本原則是“以沉積層序（depositional sequence）為基本年代地層格架單元，以沉積體系域（depositional systems tract）為編圖單元，以沉積體系域的頂或底界面（sequence boundary，transgressive surface，condensed section）作為編圖的等時(shí)或瞬時(shí)界面，以沉積體系域的不同的沉積相作為編圖要素”。并按照這種編圖方法編制了華南泥盆紀(jì)層序巖相古地理（許效松等，1993）和湘鄂贛二疊紀(jì)層序巖相古地理（牟傳龍等，1999），開(kāi)拓了層序巖相古地理在油氣勘探中的應(yīng)用（馬永生等，2006a，b；牟傳龍等，2007）。鄭和榮、胡宗全等（2000）按照“以構(gòu)造-沉積成因聯(lián)系為主導(dǎo)，以縫合帶為其兩側(cè)盆地的聯(lián)系樞紐，以板塊的巖相古地理再造目標(biāo)，以前中生代油氣地質(zhì)條件為側(cè)重點(diǎn)”的編圖思路編制出版了《中國(guó)前中生代構(gòu)造-巖相古地理圖集》?？偣簿幹屏?8個(gè)時(shí)間段構(gòu)造-巖相古地理圖，再現(xiàn)了中國(guó)前中生代海相層系的構(gòu)造-沉積盆地格局、古地理特征與巖相分布及演化歷史。馬永生等（2009）以沉積學(xué)、層序地層學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)和板塊構(gòu)造學(xué)理論為指導(dǎo)，編制出版了《中國(guó)南方構(gòu)造-層序巖相古地理圖集（震旦紀(jì)—新近紀(jì)）》，該圖集建立了中國(guó)南方震旦系—古近系的層序地層方案，不同盆地的層序地層格架和模式，揭示了構(gòu)造-層序巖相古地理特征及其演化規(guī)律，深入分析了等時(shí)層序格架中生-儲(chǔ)-蓋組合特征及時(shí)空分布。

板塊構(gòu)造推動(dòng)的地學(xué)革命和地球動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，使得人們深刻認(rèn)識(shí)到全球的構(gòu)造演化、海陸轉(zhuǎn)換與重組必然導(dǎo)致全球能源、礦產(chǎn)的調(diào)整和重新配置（許效松，1999）。因此，全球古地理的復(fù)原（活動(dòng)論古地理）及其海陸分布仍然是沉積地質(zhì)學(xué)家們努力探索的前沿科學(xué)問(wèn)題。但是，如何精準(zhǔn)服務(wù)于能源資源發(fā)現(xiàn)與突破，在現(xiàn)今緯度上提高巖相古地理圖的實(shí)用性，其編圖思路和方法的創(chuàng)新也是人們孜孜不倦的追求目標(biāo)。不同的板塊構(gòu)造位置、不同的動(dòng)力機(jī)制決定了盆地的基本類型；不同的沉積盆地又制約了沉積體系、沉積特征、沉積充填序列和沉積式樣；不同的沉積體系和沉積相又控制了最原始的生-儲(chǔ)-蓋地質(zhì)條件，這一規(guī)律總結(jié)為“構(gòu)造控盆、盆地控相、相控油氣基本地質(zhì)條件”（牟傳龍和許效松，2010）。

從2007年開(kāi)始，在長(zhǎng)達(dá)10年的時(shí)間中，筆者有幸承擔(dān)了中石化“中國(guó)南華紀(jì)—新近紀(jì)巖相古地理與油氣”“國(guó)家科技重大專項(xiàng)“全國(guó)油氣地質(zhì)基礎(chǔ)地質(zhì)研究與編圖”和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“中國(guó)巖相古地理編圖”項(xiàng)目任務(wù)。面對(duì)更好地服務(wù)于油氣地質(zhì)調(diào)查與勘探，支撐國(guó)家能源資源安全保障的重大需求，巖相古地理研究如何更好地服務(wù)于油氣地質(zhì)調(diào)查與勘探工作擺在了沉積學(xué)工作者的面前。緊緊圍繞這一重大問(wèn)題，深入分析巖相古地理與油氣的關(guān)系，兼顧實(shí)用性和理論性，通過(guò)野外的詳細(xì)系統(tǒng)的工作，充分利用中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查的資料和成果、各大沉積盆地的地震、鉆井等資料和公開(kāi)發(fā)表的文章及專著成果，以“構(gòu)造控盆、盆地控相、相控油氣基本地質(zhì)條件”為指導(dǎo)思想，以服務(wù)于油氣地質(zhì)調(diào)查和勘探為目標(biāo)，編制出版了《中國(guó)巖相古地理圖集（埃迪卡拉紀(jì)—志留紀(jì)）》（牟傳龍等，2016），《中國(guó)巖相古地理圖集（晚古生代—三疊紀(jì)）》即將問(wèn)世。這套圖集集中編制三大類圖件：大區(qū)構(gòu)造格架與沉積盆地類型分布圖、大區(qū)巖相古地理圖和重點(diǎn)盆地、重點(diǎn)層系、重點(diǎn)地區(qū)的油氣地質(zhì)條件圖。該成果在編圖思路、圖件的表達(dá)等方面進(jìn)行了新的嘗試和創(chuàng)新，不僅在一些重要的地質(zhì)科學(xué)問(wèn)題、造山帶的巖相古地理研究方法和重要地質(zhì)事件等方面取得了新的進(jìn)展，而且為頁(yè)巖氣和油氣地質(zhì)調(diào)查與勘探工作部署提供了科學(xué)依據(jù)，有力推動(dòng)了巖相古地理理論研究水平，大大增強(qiáng)了巖相古地理在油氣勘探中的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的巖相古地理研究與編圖大致經(jīng)歷了三個(gè)大的發(fā)展時(shí)期。初始階段：20世紀(jì)80年代以前，這個(gè)時(shí)期主體是以古生物地層學(xué)的理論為指導(dǎo)編制出版的大區(qū)域的古地理圖集，集中反映海陸分布，巖相內(nèi)容較少，較少的學(xué)者（李耀先等，1957）開(kāi)展了巖相古地理的工作，開(kāi)啟了由古地理圖向巖相古地理圖轉(zhuǎn)變的序幕。快速發(fā)展階段：20世紀(jì)80年代至2000年，總體上是以大地構(gòu)造學(xué)、古生物地層學(xué)、沉積學(xué)等理論為指導(dǎo)，開(kāi)展了大量的巖相古地理研究與編圖工作，并采取多種編圖思路和方法編制大區(qū)域的巖相古地理圖，是我國(guó)巖相古地理研究與編圖大發(fā)展時(shí)期，形成了豐碩的理論和實(shí)踐成果。編制的圖件不僅盡量體現(xiàn)活動(dòng)性古地理的學(xué)術(shù)前沿，而且更多的是強(qiáng)化實(shí)用性，聚焦對(duì)沉積層控礦產(chǎn)預(yù)測(cè)和油氣勘探的支撐和指導(dǎo)作用。這期間，將層序地層與巖相古地理研究結(jié)合起來(lái)產(chǎn)生的層序巖相古地理編圖思路和方法（牟傳龍等，1992），在巖相古地理圖的等時(shí)性、瞬時(shí)性、連續(xù)性和客觀性方面取得了創(chuàng)新性的進(jìn)展，并廣泛地應(yīng)用于油氣勘探領(lǐng)域中?，F(xiàn)代階段：2000年至今，巖相古地理研究與編圖聚焦支撐油氣地質(zhì)調(diào)查與勘探成了這段時(shí)間的主題，采取不同的編圖思路和方法編制出版了大區(qū)域的巖相古地理圖。具有三大特點(diǎn)：一是編圖資料豐富，技術(shù)方法新穎；二是編圖思路先進(jìn)，體現(xiàn)了以構(gòu)造為主線，巖相古地理恢復(fù)為核心，支撐服務(wù)油氣為根本的研究思路；三是以服務(wù)油氣目標(biāo)為特色。同時(shí)，我國(guó)在活動(dòng)論古地理方面的成果輝煌，取得了重要的進(jìn)展；在造山帶巖相古地理研究方面也進(jìn)行了有益的探索，提出了造山帶巖相古地理圖編圖思路和方法（牟傳龍等，2016）。提出了巖相古地理是頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查指南（牟傳龍等，2016；王秀平等，2018）的新認(rèn)識(shí)，出版了《巖相古地理與頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查》專著（牟傳龍等，2017），為開(kāi)展頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查提供了思路和方法?？傊瑤r相古地理研究與編圖是非常重要的基礎(chǔ)地質(zhì)研究，是區(qū)域沉積相研究的高度綜合的成果。

大數(shù)據(jù)巖相古地理時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，大數(shù)據(jù)、人工智能將推動(dòng)未來(lái)巖相古地理研究的發(fā)展和創(chuàng)新，我國(guó)在巖相古地理的等時(shí)性、服務(wù)沉積礦產(chǎn)找礦和油氣勘探的精準(zhǔn)性等方面一定會(huì)取得更多原創(chuàng)性的成果。編圖思路和技術(shù)方法的創(chuàng)新是推動(dòng)巖相古地理研究與編圖發(fā)展的根本動(dòng)力，其目標(biāo)是支撐服務(wù)沉積礦產(chǎn)的預(yù)測(cè)和油氣勘探開(kāi)發(fā)，任務(wù)是集中開(kāi)展巖相和古地理（古環(huán)境）的研究，關(guān)鍵是沉積體的識(shí)別和古地理（沉積環(huán)境）的恢復(fù)，重點(diǎn)是分析巖相古地理的時(shí)空分布規(guī)律，核心是巖相古地理編圖。未來(lái)的巖相古地理研究要加強(qiáng)以下幾方面的研究。

（1）加強(qiáng)地層連續(xù)性研究。自從瓦爾特提出相律以后，為開(kāi)展相分析和巖相古地理圖提供了根本理論方法。但是，該相律只能適用于沒(méi)有間斷和連續(xù)的地區(qū)，不適用于有間斷、缺失和事件沉積的地方。因此，必須加強(qiáng)對(duì)地層的研究工作，不僅提高其等時(shí)性、瞬時(shí)性和橫向?qū)Ρ鹊木?，而且要加?qiáng)地層連續(xù)性的研究，并創(chuàng)新在這種條件下的相律的內(nèi)涵及其表達(dá)的方式。

（2）提高相分析的精度和準(zhǔn)確性。巖相古地理圖的成果價(jià)值取決于對(duì)沉積環(huán)境或古地理的重建程度。加強(qiáng)沉積物的物理標(biāo)志、化學(xué)標(biāo)志和生物標(biāo)志的研究工作，充分利用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)方法，提高沉積環(huán)境或古地理恢復(fù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，這是巖相古地理研究的核心。

（3）提高巖相研究的水平。尤其是提高巖相的特征和縱向的變化的精細(xì)程度。包括與沉積礦產(chǎn)、烴源巖和儲(chǔ)層相關(guān)的巖石在剖面上的層數(shù)、特征、組合面貌及其橫向?qū)Ρ?。提高地震資料的解譯水平，滿足巖相的橫向追蹤對(duì)比，為準(zhǔn)確確定相與相之間的界線、古陸的確定等巖相古地理的關(guān)鍵要素提供堅(jiān)強(qiáng)的支撐。提高巖相的研究水平，不僅加強(qiáng)對(duì)各種巖性組合（包括細(xì)粒沉積物）研究，而且要加強(qiáng)巖相與大地構(gòu)造關(guān)系的研究。加強(qiáng)定量研究，推進(jìn)定量巖相圖的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)定量巖相古地理圖的轉(zhuǎn)變。

（4）創(chuàng)新巖相古地理圖的編圖思路和方法。不同的編圖思路和方法，會(huì)呈現(xiàn)不同的巖相古地理圖及其內(nèi)涵。編制巖相古地理圖的一切方法都應(yīng)該圍繞等時(shí)性和實(shí)用性兩個(gè)根本問(wèn)題來(lái)展開(kāi)。實(shí)現(xiàn)巖相古地理圖的等時(shí)性，其根本的方法是要找到地層年代學(xué)的理論和定年技術(shù)手段。比如，層序地層學(xué)是否能成為建立地層等時(shí)性及其對(duì)比的理論方法？地層年代劃分愈細(xì)，間隔愈短，對(duì)比愈準(zhǔn)，編制的巖相古地理圖愈等時(shí)，愈客觀、愈瞬時(shí)、愈準(zhǔn)確。在此基礎(chǔ)上，如何編制巖相古地理圖，采取什么方法編制，表達(dá)什么內(nèi)容，如何表達(dá)是永恒的創(chuàng)新主體，但是應(yīng)該以滿足服務(wù)對(duì)象要求為準(zhǔn)。

（5）大數(shù)據(jù)巖相古地理研究。21世紀(jì)是大數(shù)據(jù)的時(shí)代，巖相古地理的研究和編圖已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)的建設(shè)和利用的創(chuàng)新時(shí)代。實(shí)現(xiàn)這一創(chuàng)新目標(biāo)，從沉積剖面、鉆井等數(shù)字化，增強(qiáng)巖相和沉積環(huán)境的橫向和縱向的趨勢(shì)研究和預(yù)測(cè)性，為區(qū)域巖相古地理圖的編制、巖相古地理的空間分布提供更加準(zhǔn)確和精細(xì)的支撐，從而大大提高巖相古地理圖的客觀性、等時(shí)性、瞬時(shí)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)性，更加服務(wù)好能源資源的勘探。