中国沉积学的今后发展:若干思考与建议

zongnixunta

第12卷第2期
2005年4月
地学前缘(中国地质大学,北京;北京大学)
EarthScienceFrontiers(ChinaUniversityofGeosciences,BeijingekingUniversity)
Vol.12No.2
Apr.2005
中国沉积学的今后发展:若干思考与建议
孙枢
中国科学院地质与地球物理研究所,北京10002
SUNShu
InstituteofGeologyandGeophysics,CAS,Beijing10002 ,China
SUNShu.SedimentologyinChinaerspectivesandsuggestions.EarthScienceFrontiers,2005,12(2):003-010
Abstract:Basedonabriefreviewofthelatestdevelopmentsinsedimentology,theauthorputsforwardseveral
researchareasthatshouldbestrengthenedinthenearfuturesinChina,includingstudiesofcontinentaldepos-
its,carbonatedeposits,near-shoreandshallowseasiliciclasticdepositsanddeep-seadeposits.Newresearch
shouldbedirectedtostudiesonassedimentarybasins,paleoclimate,Precambriansedimentaryrecords,sedim-
entologyrelatedtohumanlivingenvironment,regionalandglobalsedimentology.Inordertodeepenour
knowledgeinthesetopics,itissuggestedtodevelopasystemtoencouragegeoscientiststostudysedimento-
logicalproblemsandobservesedimentologicalphenomena.Newmethodsandtechnologyarealsoemphasi ed.
Inconclusion,tenproposalsaregiveninordertofurtherdevelopsedimentologicalstudiesinChina.
Keywords:China;sedimentology;sedimentarygeology;Earthsystem;strategicdevelopment
摘 要:在简述沉积学国内外研究进展基础上,文中提出了中国沉积学今后发展需要加强和重视的研究领域.
就沉积类型而言,需要加强和重视包括陆相沉积,碳酸盐沉积,近岸和浅海硅质碎屑沉积,深海沉积的研究;新的
发展方向包括沉积盆地,古气候与沉积作用,前寒武纪沉积,人类生存环境沉积学,区域沉积学和全球沉积学.
文中还对中国如何继续深化这些研究提出了一些需注意的问题,如需长期不懈地对一些科学问题和沉积现象深
入研究和观测,以及重视新方法及新技术的应用等.在结语中对未来中国沉积学发展提出了10条建议.
关键词:中国;沉积学;沉积地质学;地球系统;战略发展
中图分类号:P5 .2;P5 文献标识码:A 文章编号:10052 21(2005)02000 0
收稿日期:20050 1
作者简介:孙 枢(1 - ),男,中国科学院院士,沉积学家.
一般认为,沉积学奠基于1 世纪末,20世纪50
年代初出现现代沉积学或沉积学的复兴与革命,随
后的半个多世纪沉积学蓬勃发展成为地质科学的一
个极富生命力的分支学科.研究沉积物和沉积岩的
科学经历了沉积岩石学,沉积学和沉积地质学 个
发展阶段[1],但本文为求文字简洁而在多数情况下
仍以沉积学一词概括之.
沉积学在中国的兴起也始于20世纪50年代,
从20世纪70年代后期起,中国沉积学的发展进入
一个新时期,强劲的势头一直持续至今[2].沉积学
研究沉积物的形成,搬运,堆积及其控制因素和随后
发生的各种过程.研究对象小到一种元素和一些颗
粒,大而及于全球板块构造框架中的盆地和古地理
格局.而时间尺度的多样性更是同样惊人.因此,
当我们翻开任何一本沉积学书籍或刊物,各种沉积
学主题会跃入我们的眼帘而令人目不暇接.例如,
对河流沉积研究趋势即可从多个方面展开讨论,包
括相分析,河道内沉积过程,河道-沙坝沉积的构架
(architecture),泛滥平原区的构架,河流类型,地层
构架,层序地层学,定量盆地模型,石油地质和水文
地质等[ ].
当今,地质科学的发展,石油天然气和矿产资源
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的勘查和开发,以及水资源的开发,均对沉积学提出
了许多科学问题,而且维持所有生命和人类活动的
地球表层的环境问题研究也已成为沉积学值得重视
的新方向,所有这一切都吸引人们对今后发展趋势
进行严肃的思考.由此可知,要讨论中国沉积学的
发展,难免挂一漏万,文中只能就笔者的知识谈到某
些方面值得注意的问题.
1 陆相沉积
"现代是过去的钥匙"这一现实主义原则,对了
解所有古代沉积环境和相都是重要的.陆地上各类
环境大都是人们最容易直接观察的,因而也是沉积
学家,地理学家和水力学家认识最为清楚的.根据
中国的地质特征,中国两个最大的油田先后于20世
纪50年代和 0年代在中生代和新生代陆相沉积盆
地中被发现.因此,在中国对陆相沉积体系的研究
最为广泛,其中包括冲积体系和湖泊体系及有关相
模式的研究.中国科学家对国内现代河流和湖泊等
陆相环境和相多年来做了大量工作,其中包括为了
认识古代相似物的比较沉积学研究.
通过各油气盆地的勘探与开发,对相的二维和
三维空间展布与叠置关系,储层的几何学与成岩作
用以及生,储,盖组合等研究都积累了大量的科学事
实.地震地层学和测井技术的发展进一步推动了沉
积相和沉积体系的三维研究.中国中,新生代陆相
油田有相当一部分已进入开发成熟期甚至晚期,应
用沉积学理论和方法预测,发现新的储层类型与隐
蔽油藏成为当务之急.地震地层学,层序地层学和
高分辨率层序地层学的应用,三维地震,钻孔岩心和
密布的测井等数据资料的充足,对了解油田尺度或
盆地尺度的沉积相的地层构架发挥了重要作用.
陆相油气田的主导地位是迄今为止中国油气地
质的特色,在这方面我们已积累了海量数据,已经有
必要和可能根据这个特色进一步对冲积体系和湖泊
体系的各类相模式及其三维几何学进行深化系统总
结,对陆相盆地层序地层学原理和方法进一步探讨,
这将使陆相含油气盆地沉积学研究提高到一个新阶
段.
除此之外,对河流和湖泊沉积学应继续加强研
究,包括中国现代和第四纪河流和湖泊的沉积作用
研究.应用穿地雷达和浅层高分辨率地震方法等地
球物理技术探查河流沉积地层构架尺度的三维关
系,应用和开发新的测年技术(放射性碳法,热释光
法,光释光法等)对这些构架进行精确定年[4].除采
用应用于河流沉积研究的方法外,要采用钻探方法
对第四纪湖泊沉积加以研究.
中国有众多的新生代含煤盆地,我们不仅有这
些含煤盆地的丰富钻孔资料,而且通过盆地内的采
煤工程,揭露出众多的精彩剖面.这些资料与剖面
除为研究含油气盆地提供对比外,还为研究陆相沉
积体系,相模式和层序地层学等提供了最好的材料.
在中国,陆相沉积中的风成堆积和冰川沉积占
有重要地位.风成黄土-古土壤序列研究将进一步
阐明最近2000余万年的古环境和古气候演变历
史.近年来国际上对沙丘交错层理及层形复杂性的
深入理解,将促进风成体系的研究发展,中国也应予
以重视.中国震旦纪冰碛物闻名于世,在"雪球"研
究中有重要地位.对冰碛物的砾石成分与粒径大小
以及可能发现的冰溜面的研究,有可能对扬子板块
及塔里木板块古冰川运动方向及其相互关系提供重
要线索.
2 碳酸盐沉积
中国碳酸盐岩分布甚广,长期以来是寻找和勘
查海相油气资源和某些金属矿床的对象,而碳酸盐
岩本身有时就是矿物资源的一种,对其研究也由来
已久.因此在中国对碳酸盐岩的成因,沉积环境,相
模式和成岩作用作进一步系统总结的时机将日趋成
熟.
国际上近年来出现的一些新观点和新进展值得
我们加以重视.首先,"把所有古代碳酸盐都置于第
四纪台地型的框框里是同现实不符的"."碳酸盐沉
积学未来最重要的发展是再发现化石"[5],研究生物
沉积作用.
其次,微生物生长和新陈代谢在太古宙以来碳
酸盐沉积形成过程中的作用进一步受到重视,现已
知道微生物碳酸盐不仅见于海洋和湖泊,亦见于河
流,泉水,洞穴和土壤等环境.研究重点是钙化生物
膜(biofilms)和微生物席及其地质记录[ ].利用低
温扫描(cryo-scanning)电镜研究微生物沉积的结构
受到关注.
白云石和白云岩的成因长期以来是一个未解之
谜,称之为"白云石问题".近年来提出的微生物模
式对白云石形成问题研究开拓了新天地,生物地球
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化学研究揭示了显生宙地球化学旋回与白云岩形成
之间有着较为可靠的联系,特别是白云岩化广泛发
育时期同大气圈和海洋的低含氧量相对应,而低含
氧量促进厌氧微生物(包括硫酸盐还原细菌)群落的
活动,从而导致海相碳酸盐的广泛白云石化[7].
近岸和浅海硅质碎屑沉积
由于化石能源勘查的需要,对现代和古代海盆
地近岸沉积作用的研究长期受到重视,因为其产物
常常成为油气的重要储层.海域近岸环境是一广阔
地带,处于海域过程与冲积,岸线过程相互作用地
区,包括三角洲,海滩,泻湖,障壁岛,潮坪,进潮口,
河口湾,沿海沙脊(chenier)等诸多环境.这里不妨
以潮坪沉积为例,说明现代沉积研究常常是古代沉
积研究的先导,以及长期积累对沉积环境和沉积相
研究的重要性.潮坪沉积的系统研究于20世纪20
年代开始于欧洲的北海,持续至20世纪 0年代并
扩展到加拿大芬迪湾和美国加利福尼亚湾,随之有
古代潮汐沉积的研究.20世纪 0年代研究潮汐束
(tidalbundle)与大潮小潮周期的关系,加深了对潮
汐交错层理形成机制的认识.近年来通过对潮汐周
期的研究,获得 亿年来周期变化不大的认识[ ].
潮坪沉积研究是沉积学的一个不很大的领域,对它
的了解都离不开长期坚持不懈的努力,更何况整个
沉积学的发展呢!
最近10多年来,在近岸沉积中,深切谷体系受
到重视,在地层中发现了不少深切谷及其充填物的
记录,包括山麓深切谷体系和海岸平原深切谷体
系[ ].同样受到重视的还有河口湾相,河口湾相受
到波浪,潮汐和河流过程的交互影响,以往成因不确
定的如陆架,岸线或近岸的许多潮汐沉积现在重新
解释为河口湾相[5].
同现代大陆环境和近岸环境相比,对现代陆架
和浅海的直接观察就要困难得多.但将近半个世纪
以来,现代陆架的研究还是对地质历史时期硅质碎
屑浅海沉积的物理过程及其产物研究起到了很大推
动作用.沉积岩的结构构造,砂体几何学和古流向
等沉积学特征,以及层序地层学方法的发展,对了解
古代陆架碎屑沉积增进了许多新的认识,已区别出
潮汐主导的浅海相,波浪和风暴主导的浅海相和泥
质主导的浅海相.
还值得一提的是远滨沙坝(offshorebar)问题,
它曾是古代陆架砂岩沉积模式的一个重要代表,其
重要性在1 70年被提出,原型是美国中西部的白垩
系.但到20世纪 0年代中期到 0年代初被重新
解释为同相对海平面波动有关的临滨(shoreface)沉
积,这在近年来已得到公认.在硅质碎屑浅海的沉
积学研究方面,也有一些著名的科学问题有待深入
研究,例如现代浅海同古代陆表海/边缘海的异同,
不同地史时期风暴状况与潮汐状况的异同,古代是
否有风暴沙脊和潮汐沙脊的存在等[5].
中国海岸线很长,多条著名河流入海,既有边缘
海也有陆表海,对近岸环境和浅海环境已有相当的
研究,而且古代浅海硅质碎屑沉积和近岸硅质碎屑
沉积均相当普遍.对近岸沉积,再经过若干年的有
计划的系统研究,有可能作出较为系统的总结.而
对于浅海硅质碎屑沉积研究,尽管国内在宏观岩相
古地理研究方面有许多有意义的结果,但在精细的,
特别是基于物理过程的沉积过程和相模式研究方面
尚有大力加强的空间.此外,应用地球物理技术和
钻探技术,研究我国主要三角洲和边缘海的第四纪
地层和沉积相的三维构架,对发展相应领域的沉积
学有着重要意义.
4 深海沉积
深海沉积过程包括远洋沉降,半永久性底流,幕
式再沉积及原地自生.同前述几个领域相比,在中
国陆地上研究古深海沉积显然要晚得多.从20世
纪70年代中期研究深海浊流沉积开始,随后涉及滑
塌岩块,崩塌沉积,高密度浊流沉积,低密度浊流沉
积,颗粒流沉积和等深流沉积等.近些年来,中国学
者首次提出内潮汐沉积的实例,并对同深海沉积伴
生的遗迹化石开展了系统研究.值得注意的是,在
一些岩相古地理图集中,在中国南部划分出了从震
旦纪至三叠纪期间有关时段的次深海和深海相,以
含浮游生物和放射虫的泥岩,页岩和硅质岩为特
征[10].
近些年来,国外一些研究机构,包括一些石油公
司,对浊流及浊流沉积的研究仍十分关注.通过实
验和数学模拟,对浊流的结构和流体力学取得了重
要新认识,并期待着在深海用仪器进行直接观察,从
而推进浊流地质学的进一步发展[11].国内尚缺乏
这方面的研究.Stow等[12]曾指出,"在露头上识别
等深岩和古海流系统仍是有争议的事",过去报道的
孙枢/地学前缘(EarthScienceFrontiers)2005,12(2)
地质记录有不少解释有误,把陆架沉积或远端浊积
岩视为等深积岩,这提醒我们对过去的国外文献也
应详加甄别.引人注意的是,Shanmugam[1 ]针对目
前国际沉积学在浊积岩和浊流沉积研究方面的一些
问题,在《海洋和石油地质》杂志上以《浊积岩范例
50年(50- 0年代):深水沉积过程和相模式---评
论性展望》为题发表了长达57页的评述性文章,在
此基础上他又在《地球科学评论》(Earth-Science
Reviews)以《浊积岩的十个神话》为题[14],针对过去
对浊积岩研究中由于泛化使用一些概念等所引起的
问题,从浊流的概念,浊流的性质,浊积岩的类型,浊
积岩的沉积构造,粒序层理,到浊积相和相模式等都
提出了他的看法和建议.由于浊流沉积作用和浊积
岩的提出被认为是现代沉积学的发端,所以文章发
表后,引起国际沉积学界的重视.对此我们应加以
分析研究.
中国对古代自生化学/生物化学沉积,半远洋和
远洋沉积方面的研究,还有待奋力工作;对包括内潮
汐,内波,峡谷流,等深流等在内的半永久性底流沉
积产物的地层记录,应进一步深入研究;对包括浊
流,颗粒流和碎屑流等在内的再沉积产物,应注意三
维几何学研究,并发展相应的模式;对浊流应开展实
验与数学模拟研究.
5 沉积盆地和层序地层学
山脉和盆地是地球陆地表面最显著的地貌特
点.盆地充填物中保存了地球演化的丰富信息,同
时又储藏着化石能源,水资源和多种矿产资源.当
前,对沉积盆地的多学科,交叉学科研究趋势已越来
越突出[15].
板块构造革命以来,对盆地沉降机制和盆地分
类已有了充分的了解[1 ,17],但由于盆地形成演化机
制和过程十分复杂,因此新认识产生的机会仍然很
多.国内盆地研究最多的当属大陆裂谷盆地,克拉
通盆地,大陆边缘盆地,前陆盆地,弧后盆地,走滑盆
地,拗拉槽和碰撞后继盆地等;在造山带研究中还涉
及海沟斜坡盆地,弧前盆地,弧间盆地,残留大洋盆
地和前陆山间盆地等.在研究中,构造应力,岩石圈
流变和岩石圈深部过程等新概念的应用较为普遍,
但盆地模拟仍是薄弱环节.
20世纪 0年代开始的沉积盆地充填的定量模
型研究,已经取得了重要进展[1 ],国内应当加强这
方面的工作.发展沉积体系的定量三维模型,不仅
应用于油气地质,而且应用于地下水资源地质.沉
积盆地充填物研究是重建岩石圈演化历史的重要工
具,又是人类从中获取资源的要求.自20世纪70
年代后期开展盆地整体研究以来,沉积盆地分析理
论和方法得到发展,地震地层学和层序地层学推动
了沉积学同地层学在新时期的重新紧密结合.有人
惊叹,最近20多年来对沉积地质学最大的冲击是由
地震资料解释者所触发的[5].层序地层学的出现是
继板块构造,地球物理盆地模型和过程-响应沉积模
式对沉积地质学所带来的革命性影响之后的又一重
要革命[1 ].
层序地层学以不整合面或与之相当的整合面所
划分的层序和体系域,给出了盆地三维地层构架和
沉积成因单元的地层叠置样式和几何形态.层序的
形成受海平面,气候,构造作用以及沉积物供给等多
种因素的控制,因而是沉积盆地充填历史的记录;同
时,对含油气盆地而言,有助于预测生储盖和地层圈
闭的空间和时间展布,因而深受石油地质学家的重
视.
层序地层学由被动大陆边缘盆地开始发展,继
而及于其他类型盆地.中国利用露头剖面所作的层
序地层学研究也取得了重要结果[10];在含油气盆地
方面,开展了盆地尺度和储层尺度的陆相地层层序
地层学和高分辨率层序地层学研究,为石油勘查和
开发提供了有重要价值的结果,并成为今后重要发
展趋向.
Miall[1 ]在肯定层序地层学重要性的同时,对
E ON学派的一些概念提出质疑,并且力主建立
层序体系结构同区域构造事件之间的关系是盆地分
析的关键.A. .Miall和C.E.Miall[20]以全球海平
面变化理论和复杂性海平面变化理论两种不同学术
观点作为实例,运用哲学和社会学原理,对层序地层
学发展过程中的一些问题进行了分析和评论.值得
进一步研究.
古气候与沉积作用
气候条件是控制沉积作用的主要外部因素之
一.一些沉积物类型是特殊气候条件的产物.在不
同时间尺度的沉积层序和旋回形成过程中,气候也
可是其机制之一.
地层记录中的高频旋回(104～10 a尺度)受到
孙枢/地学前缘(EarthScienceFrontiers)2005,12(2) 7
普遍关注.第四纪和新近纪沉积,包括陆相和深海
钻探/大洋钻探揭示的深海相,显示了清晰高频旋回
事件,并成为研究的热点.关于新近纪以前的地层,
也多有高频旋回的报道.在各类碳酸盐台地序列中
尤为显著,如意大利北部三叠纪 olomites剖面[1 ]
和中国华南泥盆纪碳酸盐[21].对此类旋回的成因,
也存在着争论[1 ],但多数人主张是轨道驱动的米兰
柯维奇机制.
最近一些年来,全球变化与层序地层学研究以
及构造活动与地表过程相互作用研究,加强了探讨
河流系统的长期动力学及其对外部控制的响应.气
候对内陆河流的影响,以及气候与海平面变化相互
作用对大陆边缘体系的影响,包括102～10 a和104
～10 a尺度,今后将更受重视[22].
从今后的发展趋势来看,地层旋回与气候变化
的关系将接受精确的检验,并在确定的科学事实基
础上深入研究气候变化与沉积作用的关系.
7 前寒武纪沉积
寒武纪以来的显生宙在时间上仅约占地球全部
历史的1/10,因此对前寒武纪地球的了解是地质科
学古老而始终引人入胜的命题."21世纪沉积地质
学和古生物学的应用"国际研讨会(以下以会议地点
Snowbird称之)重新提出前寒武纪世界和生命演化
研究方向[2 ].
Snowbird会议提出这一方向是基于下述考虑:
新技术的快速发展使探讨一些科学难题出现了曙
光;极端环境中现代细菌群落的发现,这些群落与前
寒武纪则更为相似;对显生宙沉积体系主要控制因
素已有较充分的认识.因此认为新的机遇已露端
倪.
一个经常遇到的问题是前寒武纪自然地理环
境的各种要素会不会与现代完全相同."要准备
并有勇气去发展同现今不同的非现实主义模
式"[5],这是一个很合理,很科学的忠告.近年来
对前寒武纪碳酸盐叠层石研究看来是一个重要进
展.太古宙-元古宙早期和元古宙晚期叠层石形
成过程的差别可能反映了地球环境的长期演化,
而同微生物群落无关[24].Grot inger等[25]在纳米
比亚Zaris盆地发现晚文德纪的一种叠层石礁有
上千m长,数百m厚,明显地不同于显生宙的相
似物.这类研究开始时是学术性的,但当阿曼新
元古代Ara群中发现的油田需要相似物作为参照
时,Zaris河地区由于地质学家们的频频光顾而热
闹起来.
对前寒武纪世界,沉积学家面临研究地球早
期大气圈,水圈和生物圈的演化,以及研究前寒武
纪主要沉积过程,生物过程与气候变化,生命与早
期环境之间的相互关系以及控制地球早期碳酸盐
沉积的微生物过程与非生物过程等.在中国,特
别是华北,有保存完好,厚度巨大,未变质的中新
元古代沉积记录,还有古元古代浅变质的沉积序
列,对研究前寒武纪有很好的条件,在沉积环境,
层序地层学和叠层石等方面已经取得重要进展,
但仍充满新的机会.
人类生存环境的沉积学研究
沉积学历来研究沉积物和沉积岩的堆积环境,
那是一种地理单元.人类生存环境是指人类活动所
在的地球表层"环境".
沉积学对于人类生存环境的高度关注是最近
10多年的事,特别是Snowbird会议将环境地质学
明确地列为沉积学的应用领域,并指出未来的机遇
包括环境工业,自然灾害和全球变化.环境工业方
面的机遇最多;自然灾害方面最相关的是海岸带管
理;而全球变化研究主要是学术机构的任务.
Snowbird会议认为,在环境工业方面同沉积地质学
关系最密切的任务有1)沉积环境研究,包括河流
过程与相关的地貌学;(2)地球化学;( )成岩作
用,特别是原生孔隙和次生孔隙对流体流动和污染
物迁移和运动的控制.
应当使社会各界了解沉积地质学对人类生存环
境问题的重要性和对环境工业(环境污染,环境侵
蚀,城市环境,地球化学与健康,人类时间尺度的物
质循环,环境质量管理与合理利用)的重要性.
另外,沉积记录中保存了大量与人类生存环境
密切的突发事件的记录,如地震,火山,洪水,海啸
等,对其研究将为我们更好地理解这些事件发生的
过程和结果,并为预测未来提供科学依据.沉积物
中还记录有人类时间尺度下无法经历的而又与人类
生存密切相关的事件,如快速气候变暖,生物物种快
速绝灭等,对其研究将为我们现在所面临的相似的
环境问题提供最好的科学借鉴.
孙枢/地学前缘(EarthScienceFrontiers)2005,12(2)
区域沉积学和全球沉积学
自然科学研究自然界的普遍规律,这种规律不
因地区或国家不同而不同.地质特征和沉积特征常
有区域的特性,例如一国一地区的地质可以完全不
同于另一国度另一地区.但造成这种区域特点的过
程和控制因素依然遵循自然界的,超越地区和国家
的共同规律.正因为如此,研究沉积学必须在充分
开放的环境中进行,要有国际国内的充分交流.学
术性研究必须在国际国内已有基础上发现新规律,
提出新概念,发展新模式,建立新理论,并在国际学
术界的"同行评议"中去接受检验.当然会有"真理
在少数人手里",但也要到同行中去传播去争取"星
星之火可以燎原"的局面.改革开放20多年来,我
们对这种开放的学术研究已有了比较充分的认识,
并已成为国际学术团体的积极成员.
但我们仍需继续努力,而且要以更大的势头去
努力.我们每年在国内发表大量沉积学论文与著
作,但国际 种主要沉积学刊物,即《沉积学》(Sedi-
mentology),《沉积研究杂志》(JournalofSedimen-
taryResearch)和《沉积地质学》(SedimentaryGeol-
ogy)中,中国学者的论文为数寥寥.中国科学家的
创新成果应当更多进入国际学术殿堂.
要使中国沉积学成为全球沉积学富有活力的重
要组成部分,我们要更加积极和活跃地投身国际学
术活动大潮.这里不妨对此类活动略举数例.(1)
国际沉积学大会(InternationalSedimentological
Congress):每4年一届,第17届大会将于200 年
在日本福冈举行.(2)国际沉积学家协会沉积学会
议(IASMeetingofSedimentology在欧洲各国轮
转,每年一次,第24届会议于今年年初在阿曼召开.
( )国际沉积学家协会特别巡回讲学计划(IASSpe-
cialLectureTour):由IAS规划支持,在有关国家
的邀请下组织著名学者巡回讲学,此计划于1 2年
发起,2004年举办了第七次.每次活动常包括多个
国家,例如1 年H.Reading去了 国14个单
位,2000年R.Ginsburg去了 国11个单位.日
本与韩国200 年邀请了R. alker.(4)超级沉积
学露头剖面计划:这是IAS的一个新事物,在200
年1 号通讯中开辟了一个栏目,题为"超级沉积学
露头剖面(SuperSedimentologicalExposures)".
此栏目的目的是选择和介绍一些有重要沉积学意义
的露头供沉积学家考察.
上述的各种与沉积学相关的学术会议,通常都
有野外地质考察的安排,这都是极宝贵的,百闻不如
一见啊!国外的一些高年级大学生就有机会参与此
类会议和考察,耳濡目染培养的学生自然高人一筹.
以上只是谈到了同国际沉积学家协会有关的学
术活动,在欧洲,北美还有许多学术团体组织的各种
会议与活动,如美国沉积地质学会(SEPM),美国石
油地质学家协会(AAPG)等举办的学术年会等.从
论文发表情况可窥见这两地沉积学发达之一斑.据
统计,Sedimentology杂志在1 -2002年期间,
论文第一作者中尽管欧洲15国占 2 ,而来自美
国和加拿大的也占24 [2 ].
在中国举办国际沉积学大会是中国两代沉积学
家的共同夙愿.早在1 年在澳大利亚举行的第
12届国际沉积学大会期间,IAS理事会就注意到这
一愿望,并支持中国首先在1 年召开由IAS赞
助的国际矿床沉积学会议.随后又赞同中国申办第
14届国际沉积学大会(1 4),国内的多个部门,许
多沉积学家为申办报告作了精心准备并按时提交
IAS理事会.但在1 0年在英国准备召开第1 届
国际沉积学大会前夕,形势已经由于某些人为因素
而发生了重大变化.当时我驻英使馆有关负责同志
为我们分析了当时欧洲的政治气氛,并鼓励我们在
积极争取的同时作好受挫的准备.结果不出所料,
尽管多位国际友人同我们一道作了努力,但我们没
有申办成功.事后,1 -1 0年届的IAS主席
Fuchbauer教授来信表示,对由于非学术的原因使
中国未获1 4年大会主办权而深感遗憾.
这件事过去10多年了,它依然是留在我们心中
的隐痛,但我们并不气馁而是更要奋发.由于200
年17届国际沉积学大会在日本举办,2010年在亚
洲再开会的可能性几乎没有,因此我们要为申办
2014年的第1 届其以后的国际沉积学大会做准
备.到那个时候,我们要以学术上的沉积学大国出
现在国际舞台上.
10 结语
世人现今无人怀疑10多年后的中国将会更加
强大.中国沉积学的学术水平应和国家国际地位的
日益提升同步.我们应当从现在起树立这样的目
标,充分肯定和承认我们已有的成就,同时认清我们
孙枢/地学前缘(EarthScienceFrontiers)2005,12(2)
的弱点,不浮躁,不夸张,以十年磨一剑的精神去坚
持不懈地勤奋耕耘,不断创新.这里也有几方面的
问题应当考虑,不妨提出来加以讨论.
(1)自20世纪 0年代中期以来,地球科学界已
认识到,从大气圈到地核的地球所有组成部分构成
统一的地球系统,各部分间相互作用共同决定着地
球的演化.同时,工业革命以来的人类活动也对地
球系统施加了日益强烈的影响.沉积过程发生于大
气圈,生物圈,水圈和固体地球密切相互作用的部
位,有极大潜力应用地球系统观进一步发展沉积
学[27].
(2)从国际会议和刊物文章的主题来看,10～20
年来很少有大的变化.1 -2002年间,Sedimen-
tology发表的文章中,碳酸盐,相,成岩作用,沉积过
程,深海/浊流沉积/深海扇,层序地层学/海平面变
化,理论,河流/冲积扇,浅海/陆架/潮汐和风成沉积
加在一起占了 0 [2 ].中国与之比较,深海,过程,
理论,微生物等方面研究偏少或缺乏.新主题的出
现固然表明科学的新发展,应不失时机地抓住,做出
原创性贡献,但许多重要进展也常在已有的主题中
涌现出来,积累式创新同样非常重要.创新无所不
在,跨越式发展也能做到,关键是用敏锐的思想和扎
实的工作去捕捉它.
( )中国沉积学家应当争取参加综合大洋钻探
计划研究,尤其是对深海沉积,远洋沉积,古海洋学
和古环境的研究.可以作为登船的科学家甚至航次
的首席科学家,也可作"岸上"研究或索取样品进行
研究.
(4)大学地质系和地理系以及有关研究院所要
以沉积学的某个领域作为发展重点,逐渐形成权威
性.以沉积环境和相的研究为例,我们应当有冲积
扇和河流体系,湖泊体系,风成体系,近岸体系,浅海
和陆架体系,浅水碳酸盐,深海沉积,冰川沉积,火山
碎屑沉积等方面的现代沉积和古代沉积研究的高水
平权威专家,每个领域要有2～ 位这样的专家.达
不到这样的要求,就很难有中国高水平的沉积学.
要做到这一点,还是要积极支持科学家个人和三几
人的小组研究.
(5)中国对过程和理论的研究偏弱,尤其应当加
强物理/水力学过程的研究,这对建立相模式是极重
要的.生物和微生物对沉积作用的影响研究也应大
大加强.沉积作用与沉积盆地物理模拟和数学模拟
也是中国当前的薄弱环节.科学家个人的研究也应
同水力学家,地理学家,数学家之间合作.科学家个
人的研究决不应当排斥多学科,跨学科的交叉,我们
不难看到国外一篇文章是由几个国家的科学家共同
完成的.
( )发展大学/研究所研究人员同石油公司研究
人员之间的合作伙伴关系,Exxon发展层序地层学
的经验值得注意.一些进入开发成熟期的油田,可
以考虑建立一种较宽松的机制,鼓励大学/研究所同
石油公司一道,对三维地震,岩心,测井和油田生产
资料进行全面系统的研究,以期从盆地尺度到储层
尺度取得新的认识.外国石油公司,包括私人公司,
把油田和盆地的三维地震资料,岩心,测井和油田生
产资料集中成立公共储层系统捐赠给大学供学术界
研究的作法[15]很值得注意.
(7)露头观测是沉积学研究的基础,实验模拟已
成为一些研究的重要方法,这些工作均应加强.同
时应注意沉积学已广泛采用高新技术,包括激光显
微取样技术, NA测序技术,穿地雷达,三维地震和
高性能计算机等.
( )加强学会的学术活动.全国规模的,包括各
领域的大会可以开,专门领域的小型会议(譬如说河
流沉积讨论会)更要提倡,要吸引高年级大学生和研
究生参加会议和野外考察.
( )在21世纪前20年,要使中国沉积学在国际
上取得有影响的地位,不仅要有一批向国际刊物和
会议提交论文,善于在会议上用英文报告的沉积学
家,而且要有一定数量的沉积学家能用英语同国际
同行讨论世界科学问题,并准备挑起国际组织的大
梁.在中国的博士生培养中要列入这一目标.
(10)国内沉积学界要在充分酝酿和协调的基础
上,向国家有关部门提出若干重要项目建议,争取获
得资助以推动中国沉积学的快速发展.
笔者在完成此稿的过程中得到侯泉林教授的帮助.本
文的内容曾在200 年 月27日举行的沉积学委员会和沉
积地质委员会会议上报告并散发初稿供讨论.会后,分别同
李思田教授,王成善教授和柳益群教授等就一些问题作了讨
论,并据此对原稿作了修改.在此向他们表示感谢.
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