① 沉積岩區地質構造特徵研究
沉積岩區和淺變質岩區應開展沉積建造古構造研究工作，進行沉積建造構造環境分析，劃分沉積建造類型，恢復古構造環境，編制沉積建造古構造圖。對於和成礦關系州輪密切的層位或建造應進行概略岩相古地理研究工作，開展岩相分析，恢復古地理環境，編制概略岩相古地理圖。
一、沉積岩相古地理概略研究
開展岩相古地理研究工作是預測沉積礦床、層控礦床以及與地層岩性密切相關的內生礦床必不可少的基礎工作。對於其他各類內生礦產的預測，為了恢復古構造環境，尤其是分析成礦作用發生的大地構造背景，沉積岩相古地理研究工作也同樣重要。一般情況下根據工作具體情況結合地質構造單元，選擇與成礦作用密切相關的不同時代單元的地層，開展岩相古地理研究工作。
岩相古地理研究工作，根據目的在實際工作中分為兩種情況：
第一種情況：為了解決某些重大基礎地質問題，進行區域地層對比以及開展沉積礦產評價工作，應當進行岩相古地理精細研究工作，需要在區域地質調查工作基礎上進一步開展專題調查，測制沉積相剖面，進行沉積相專題填圖，收集微相標志等資料，開展岩礦測試，進行相關岩比計算，編制各類基礎圖件。
第二種情況：為了進行中小比例尺礦產預測，開展沉積建造古構造研究，分析成礦地質構造環境而進行的岩相古地理概略研究工作，一般情況下，在已有區調資料基礎上進行，充分利用區調工作中，路線觀察的原始記錄，開展岩相古地理專題分析，對於具有重要意義的內容，需要補充必要的野外工作，收集微相資料，測制關鍵部位的相關沉積相剖面。
現將岩相古地理概略研究基本方法介紹如下：
（一）沉積相模式概要判別標志
沉積相是指沉積環境及其形成的物質組成。一般通過岩性組合、沉積結構構造特徵、古生物特徵、地球化學特徵等綜合分析方法加以判別。現根據劉寶珺、曾允孚《岩相古地理基礎和工作方法》（1987），何境宇、孟祥化《沉積岩和沉積相模式及建造》（1987），王良忱、張金亮《沉積環境和沉積相》中關於沉積相標志的詮述，綜合後把主要的沉積相概略判別標志介紹如下：
1.陸相組
包括殘積相、坡積相、沖積扇相、沙漠相、冰川相、河流相、湖泊相、大陸火山沉積相等8類相。
（1）沖積扇相：沖積扇是河流流出山谷口在山口形成的平圓錐狀或扇狀碎屑物沉積體。發育有：篩積物、水道沉積物、漫流沉積物和泥石流沉積物等，富含粗碎屑沉積物。分為乾旱型和潮濕型兩類，乾旱型沉積物呈紅褐色，潮濕型沉積物呈灰褐色，水道沉積物較多，分布范圍比乾旱型要寬廣。
（2）河流相：分順直河、辮狀河、曲流河、網狀河。
a.辮狀河：一般坡降大，流速急，上游為礫質辮狀河，下游過渡為砂質辮狀河。以礫石為主形成河道底部沉積，以砂體為主形成砂壩沉積，以洪水淤積的粉砂，粘土組成漫灘沉積。岩石發育大量槽狀交錯層理，板狀交錯層理。
b.曲流河：一般形成「二元結構」模式。下部：河道底部礫石沉積，向上過渡為各種交錯層理發育的砂岩組成的邊灘沉積，再向上過渡為由細砂及粉砂岩組成的天然堤沉積。上部：天然堤沉積以上主要為以粉砂岩及泥岩為主的洪泛平原沉積，有時夾有決口扇砂質層。
c.網狀河：指的是由洪泛平原沉積分割開的眾多河道形成的網狀水系，植被發育，沼澤廣泛分布。主要以粉砂老猜質、泥質沉積為主。由砂礫岩組成的河道沉積，粉砂、細砂組成的天然堤沉積，砂岩組成的決口扇沉積，泥質粉砂質組成的濕地湖泊沉積，有機質、泥質組成的沼澤沉積。分布面積廣泛，往往形成巨厚煤層。
（3）湖泊相：湖泊按成因、地理位置、自然景觀、沉積物特徵等可以分為各種類型，現按湖水含鹽度分為：淡水湖和鹹水湖，其沉積相特徵差別較大。
a.淡水湖泊：一般情況下：外部為湖濱礫石帶，中間為淺湖砂質帶。內部為深湖砂泥質帶。湖中心為泥質沉積，在深湖和湖中心，發育水平紋理及富含有機質的細粒沉積物。有的發育石灰質、泥灰質或硅質條帶和鐵質碳侍跡型酸鹽沉積。
b.鹹水湖泊：分為鹽湖和干鹽湖兩類。隨著湖水含鹽度逐漸增高，沉積物特徵也隨之變化，第一階段為碳酸鹽湖或蘇打湖，大量生成白雲石，經長期蒸發形成蘇打沉積伴有芒硝。第二階段為硫酸鹽湖，石膏、鈣芒硝、芒硝、無水芒硝大量發育，第三階段為氯鹽湖，以石鹽、光鹵石為主。
2.海陸過渡相組
包括三角洲相、河口灣相、陸緣近海相等亞組。主要介紹三角洲組的識別標志，三角洲沉積的特點是環境復雜多變，影響因素較多，沉積相分異大，目前分河控、浪控、潮控三種類型，以河控為主，主要包括以下各相：
（1）三角洲平原相：
由富潛穴的頁岩組成海灣沼澤沉積，砂岩、粉砂岩組成的漫岸沉積和天然堤沉積。
（2）三角洲前緣相：以砂、粉砂岩為主的分流河口壩沉積和波痕及波紋交錯層理發育的粉砂岩、泥岩互層為主的遠砂壩沉積。
（3）淺三角洲相：細紋理頁岩，及粉砂岩紋層沉積含介殼層。
3.陸源碎屑海相組
海相沉積：包括濱海相、淺海相、次深海相、深海相。按沉積物類型可以分為陸源碎屑型和碳酸鹽型兩大類，現按兩大類分別介紹。
陸源碎屑海相沉積，包括海灘相、潮坪相、瀉湖相、陸源陸棚相、濁流沉積和海底扇，深海遠洋沉積等。
（1）海灘相：屬濱海沉積環境，以砂岩、礫質砂岩為主，具有良好的水平層理，低角度槽狀層理，分選良好，波痕、遺跡化石發育。
（2）潮坪相：屬濱海沉積環境，潮下帶：以大型交錯層理砂岩為主，常見羽狀交錯層理，潮汐束狀體，雙粘土層標志。潮間帶：細砂，粉砂和泥岩組成，脈狀，波狀，透鏡狀層理組合，羽狀交錯層理，波痕，遺跡化石、生物碎屑等十分發育。潮上帶：泥砂沉積、生物碎屑發育，有的形成殼灘。泥裂，雨痕等構造發育。
（3）障壁島－瀉湖相：屬濱海沉積環境。障壁島－海灘沉積以砂岩為主，帶狀分布，交錯層理，波紋層理，遺跡化石發育。潮道－潮汐三角洲沉積：以帶狀、扇狀分布的砂岩為主，廣泛發育棱狀、板狀交錯層理和生物碎屑。瀉湖沉積由砂岩、粉砂岩、泥岩組成互層，具有水平層理，周邊為潮坪沉積。
（4）淺海陸源陸棚相：以砂岩、粉砂岩為主，水平分布范圍廣，廣泛發育板狀交錯層理。常見低角度侵蝕面，遺跡化石、生物碎屑發育。有的可形成薄泥蓋，陸棚相常見風暴沉積，發育淺海濁積岩，丘狀交錯層理。
（5）深海濁流沉積相：以濁積岩為特徵的岩石，形成復理石層，常見「鮑馬」序列。海底峽谷外可形成深海扇沉積，扇狀分布，常見礫岩、含礫砂岩、塊狀砂岩、水下泥石流、滑塌堆積等。
（6）深海遠洋沉積：主要為遠洋粘土沉積，以及含有大量生物殘骸的鈣質、硅質生物泥沉積。
4.碳酸鹽海相沉積
（1）碳酸鹽海灘相：濱海環境，發育鮞粒灰岩，砂屑灰岩，生物碎屑灰岩等。
（2）碳酸鹽潮坪相：上部發育薄紋層灰岩，可見礫屑灰岩、竹葉狀灰岩等，常見鳥眼、窗孔狀構造、遺跡化石，有的地區可見白雲岩化。下部為薄紋層灰岩、灰泥岩、泥粒灰岩等；遺跡化石發育。
（3）薩布哈型碳酸鹽潮坪相：乾旱氣候環境，具有明顯特殊標志，形成大量的石鹽、石膏、硬石膏、白雲石、天青石、菱鐵礦等自生蒸發礦物，灰岩具有明顯的白雲岩化作用，有的出現硬石膏結核層。
（4）生物礁相：生物礁類型很多，但主要的判別標志是各種類型的藻、古杯類、海綿、珊瑚礁等形成的礁灰岩。普遍發育生物骨骼、介殼、碎屑等等。
（5）碳酸鹽陸棚台地相：淺海環境，面積很廣，灰質砂礫岩，上部含有大量生物化石的灰岩，頂部有薄紋狀白雲岩或灰岩，有泥裂、卵石角礫等。
（6）深海大陸坡碳酸鹽相：為規模很大、夾有石灰岩塊體細紋理、泥狀灰岩層組成。包括開闊遠洋碳酸鹽沉積物。大陸架深灰色細粒泥狀灰岩、遠洋碳酸鹽重力流為粒級層的鈣質碎屑岩以及砂質頁岩組成。
（7）深海非重力流碳酸鹽相：主要發育黑色頁岩、暗色灰岩、瀝青灰岩、有的含有黑色燧石條帶和結核。
（二）概略岩相古地理圖編制
1.編制地層柱狀分布圖
收集實際資料，根據目的層位地層剖面，編制地層柱狀圖及卡片，內容除了地層、厚度、岩性以外，應盡量通過岩石成分、結構構造、古生物特徵等資料分析，得到沉積相標志的有關資料，在地質圖上按地層分布位置編制地層柱狀對比圖和地層柱狀分布圖。對於實測地層剖面不足的地區，應查閱野外地質路線記錄，或路線信手剖面資料編制輔助地層柱狀圖。
2.編制地層等厚度圖
在目的層位分布區，按地層柱狀分布圖的厚度分布編繪等值線圖。有的還應標志出目的層位中具有特殊意義的岩性標志層，標明其層數或厚度。例如火山岩夾層、碎屑岩中碳酸鹽夾層、硅質岩夾層、燧石條帶碳酸鹽夾層等等。對具有特殊意義的岩石或礦層應單獨編制岩性分布等厚度圖，例如鐵礦層、錳礦層、磷礦層、硅質岩層等。
3.編制沉積岩相圖
沉積岩相圖是在各類輔助圖件的基礎上經過綜合分析各種資料後編制的。根據區域礦產預測的需要一般以沉積類型或岩性組合分布圖為主要圖件，如果資料基礎好，有條件的情況下還可以編制沉積相標志圖、古風化殼圖、古生物相圖等。
沉積類型或岩性組合分布圖的編制方法：根據地層柱狀分布圖，按照研究目的層位分布區段，編制地層柱狀剖面圖，確定沉積組合或岩石組合，例如陸源碎屑岩夾火山岩、石灰岩夾紫色碎屑岩、陸源碎屑岩夾膏岩層等。劃分不同沉積類型或岩性組合的分區界線。
根據岩性組合的特徵及時空變化、沉積類型特點，古風化殼的分布、古生物相的分布特徵，沉積微相標志等資料，經過綜合分析，確定岩相分布區域，編制岩相圖、地層或岩性組合等厚度圖，綜合表示形成岩相古地理圖。例圖見圖2-1。
圖2-1華南新元古代晚期初南沱組沉積期岩相古地理
（據王劍，2000）
4.岩相古地理圖的內容
（1）古陸位置、岩相分區界線；
（2）陸源物質來源方向；
（3）特徵岩性組合分布范圍；
（4）地層或岩相組合等厚線；
（5）盆地水流方向，水介質，水溫，生物分布；
（6）水下高地，盆地沉積中心；
（7）其他。
5.編寫說明書
二、沉積建造古構造研究
岩相古地理圖一般指目的層位十分明確，主要用於研究目的層當時的沉積環境，以及目的層位在空間和時間上的變化，其層位時間跨度比較確切而且較短，一般用於沉積礦產，狹義層控礦產的沉積環境研究。有時為了突出古構造環境，也可編制構造古地理圖。
為了恢復總體構造環境，尤其是對於造山帶地區，一般編制沉積建造古構造圖，按照造山帶構造活動的不同階段為目的時段，研究其沉積建造類型的時空變化特徵。
沉積建造古構造圖和構造古地理圖的區別在於，前者突出構造特徵，後者突出古地理環境。有的時候，沉積建造古構造圖中的建造內容按變形改造後的產狀加以表達。
（一）沉積建造
沉積建造是指某一特定的長期持續的區域構造作用范圍內形成的岩石，岩相共生組合體。目前從大地構造背景條件出發，孟祥化等進行了統一分類。不同的學者在實際工作中，使用的沉積建造名稱也並不完全一致，但是一般都應反映當時當地所包含的地質構造意義，例如復理石建造、磨拉石建造、濁積岩建造等（沉積建造分類詳見第五節）。
（二）沉積建造古構造圖的編制
（1）根據不同的構造事件或造山帶構造活動的各階段劃分編圖的目的時段，一般以地層不整合為界。主要研究與成礦作用關系密切的沉積建造特徵。
（2）以地質圖資料庫中該目的時段地層為目的層，以該目的時段及其以後地層分布區為沉積區，以目的時段以前的地層分布區為基底，形成編圖底圖。
（3）根據地層剖面編制柱狀對比圖及沉積建造剖面圖。資料基礎好的盡量用實測剖面，資料基礎差的也可以用區調觀察路線剖面，根據柱狀對比圖劃分岩石組合、沉積建造類型，並確定對比標志。
（4）圈定沉積建造等厚線，根據沉積建造類型的對比標志，按厚度變化，圈定等厚線。
（5）圈定不同沉積建造分布位置。
（6）古構造分析：根據沉積建造類型，空間分布，等厚線分布結合岩相古地理圖的資料經過綜合分析，劃分古構造分區、確定基底坳陷、隆起區，同沉積斷裂帶等分布位置、強度以及對岩相古地理的影響等。在判斷基底坳陷時，不能簡單地把沉積厚度作為惟一依據，因為對於非補償盆地，往往由於物源區不足，坳陷深度和沉積物厚度不相匹配，應當通過綜合分析物源區情況，沉積物岩石組合，判別盆地沉積速度以及沉降速度，大致確定基底坳陷位置。例圖見圖2-2。
圖2-2華北南緣及華南地區中、晚元古代古構造圖
（據王自強、張玲華等，1990）
1.華北地台，1700～1800Ma前固結，中、上元古界為穩定蓋層或似蓋層沉積（A1）；2.華北地台南部陸緣區：中、上元古界為較深海和淺海過渡類型沉積（A2）；3.揚子地台核部中心：1700～1800Ma前初步固結，中元古界主要碳酸鹽岩的似蓋層沉積，1000～800Ma間為斷陷盆地磨拉石及火山碎屑沉積，800Ma最終固結（B1a）；4.揚子地台核部邊緣：中元古界為邊緣海泥砂復理石，1000Ma前初步固結，1000～800Ma間為穩定淺海沉積，800Ma前最終固結（B1b）；5.江南隆起內帶：1000Ma前初步固結，1000～800Ma間為泥砂質及火山碎屑濁流沉積，800Ma前最終固結，其後仍為較深水和非補償泥質、硅質沉積（B2）；6.江南隆起外帶：1000～800Ma間為活動類型火山熔岩及火山碎屑濁流沉積，800Ma固結，其後為深海及非補償的邊緣海沉積（B3）；7.華南晚元古代邊緣海域：800～600Ma間為火山及碎屑濁流沉積以及非補償深水和較深水沉積（B4）；8.揚子地台北沿晉寧期褶皺帶：800Ma前島弧火山－碎屑沉積，晉寧階段末固結（B5）；9.秦嶺-大別邊緣海：長期活動帶，1000～800Ma為大洋－島弧帶火山岩，800Ma後為較深海和深海沉積及淺海碳酸鹽岩（B6）；10.南海-印支地塊（D1）；11.南海-印支地塊北部陸緣區（D2）；12.構造單元界線；13.小型地塊；14.火山岩：a）酸性－中酸性，b）中酸性中基性，c）基性－超基性；15.後期地殼消減帶；16.地殼疊接消減帶；17.重要斷裂帶編號：①商丹斷裂；②鄖縣-均縣斷裂；③城口-房縣-襄攀-廣濟斷裂；④郯廬斷裂；⑤四堡-漵浦-安化斷裂；⑥宜春一紹興斷裂；⑦彬縣-茶陵斷裂；⑧贛江斷裂；⑨麗水-三明斷裂；⑩瓊雷-海南推測後期消減帶
（7）沉積建造古構造圖的內容：
a.基底區與沉積區界線；
b.沉積盆地建造類型分布范圍及界線；
c.沉積建造等厚線；
d.基底隆起及基底坳陷區；
e.同沉積斷裂帶；
f.陸源碎屑供應方向；
g.海流方向，海侵方向；
h.附沉積建造古構造剖面圖；
i.其他。
（8）編寫圖件說明書。
② 基於GIS的安徽省奧陶系胡樂階深水頁岩岩相古地理研究:頁岩油
摘 要:奧陶系在安徽的分布廣泛,發育甚佳,沉積類型多樣,剖面完整,化石豐富。同時奧陶系賦存有豐富的礦產資源。在露頭剖面和鑽井剖面的地層學和岩石學研究所取得的各種定量及定性資料的基礎上,採用單因素分析綜合作圖法,利用ArcGIS軟體對各個因素進行插值成柵格圖像,保存為各個單因素的面文件並進行疊加,編制出安徽省奧陶統胡樂階的各種單因素圖以及相應的岩相古地理圖。
關鍵詞:單因素 多因素綜合作法 疊加分析 岩相古地理 地理信息系統 ArcGIS
中圖分類號:K92 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(a)-0145-01
1 岩相古地理分析方法以及該領域GIS的應用情況
1.1 岩相古地理重建的軟體平台
在GIS平台上實現岩相古地理的單因素分析多因素綜合作圖法,主要涉及單因素數據的輸入、管理、分析、圖形顯示及多個單因素圖件的疊加分析。本次是在ESRI公司出品的ArcGIS軟體的基礎上實現的單因素分析多因素綜合作圖法。以安徽省境內揚子板塊的奧陶系胡樂階為研究對象,以ArcGIS地理信息系統軟體為平台,建立能反映胡樂階古構造特徵、沉積學特徵、古生物群特徵以及地球化學特徵的綜合地學空間資料庫。
1.2 基於GIS岩相古地理重建的方法介紹
在GIS平台上實現岩相古地理的單因素分析多因素綜合作圖法,主要涉及單因素數據的輸入、管理、分析、圖形顯示及多個單因素圖件的疊加分析。
2 安徽省奧陶系胡樂階概況
2.1 地層分區
安徽奧陶系分布廣泛,除大別山、張八嶺和皖南山區南緣的祁門-歙縣一帶外,其餘地區均有分布。由於其發育齊全,沉積類型多樣,生物化石豐富以及含礦層控制性明顯,在我國奧陶系研究中佔有重要位置。
(1)江南分區。
本分區包括寧國、太平(黃山市黃山區)、黟縣、祁門、旌德、績溪、歙縣、休寧、廣德和黃山等縣、市,為一北東向展布的地帶。在這個地帶內,奧陶系發育齊全,以碎屑岩為主的筆石相地肢空氏層厚1000m左右,並依據化石可建立17個筆石帶、3個三葉歷散蟲帶和1個角石帶,是我國奧陶系研究較詳的地區之一。
(2)下揚子分區。
省內本分區與江南分區毗連,北界為郯廬斷裂,其間包括了長江沿岸20餘縣市范圍。區內奧陶系發育齊全,化石豐富,岩性以碳酸鹽岩為主,夾有少量的頁岩,厚300m～700m。依據岩相、生物化石及地層發育系列,又可劃分出4個地層小區。
六都地層小區:這是位於下揚子分區南緣與江南分區寧國太平小區毗連的狹長地帶,北界為石台七都—青陽南陽灣—石台廣陽。其下統及中統的岩相與生物相思於下揚子區,而上統則為江南分區具有巨厚細碎屑岩地層,因而他具有下揚子及江南二分區的過渡性。
青陽東至地層小區:其南界為東至—石台—七都—青陽南陽灣—石台廣陽—涇縣—宣城一線,北界為長江。區內下統下部侖山組為厚層灰岩、白雲質灰岩和白雲岩,厚達300m～600m。
和縣宿松地層小區:長江以北,郯廬斷裂南段與滁河斷裂以南的江北地區,包括和縣、巢縣、無為、安慶和宿松等縣市。區內下奧陶統下部侖山組厚100m左右,下統上部的大灣組和牯牛潭組及中統下部的廟坡組,總厚度30m～80m,其中頁岩約占總厚度的1/2,上統頂部發育不全,並為下志留統高家邊組假整合覆蓋。
滁縣地層小區:這是滁河斷裂以北,郯廬斷裂北段以南的一個地層小區,包括全椒,滁縣和來安縣,區內小奧陶統下部為灰岩和灰岩夾頁岩,總厚約270m,中統為灰紫、紫紅色灰泥岩,厚約40m,上統頂部亦有缺失,並為下至留統高家邊組假整合覆蓋。
3 安徽省奧陶系胡樂階地學綜合空間資料庫的構建及其主要內容
3.1 深水頁岩
深水主要是指斜坡和盆地的水體,水深在浪基面以下。淺水主要是指台地的水虧慧體,水深一般是在浪基面以上,二者的判別是綜合性的,即綜合岩石類型、沉積構造、化石極其組合、地球化學方面的特徵,全面分析判斷而定。
安徽奧陶系胡樂階的深水頁岩主要分布在江南地層區的胡樂組,岩性和生物群特徵主要是為硅質頁岩,分為上、下兩部分,下部為黑色硅質頁岩、硅質岩;上部為棕色頁岩。
3.2 空間資料庫的構建
本論文基於的資料中深水頁岩含量(%)在安徽的剖面點有6個,對此,我們建立的空間資料庫對象是6個剖面點的數據進行插值模擬出安徽奧陶系胡樂階的深水頁岩含量等值線圖。具體步驟包括資料底圖的糾正,建立空間資料庫(柵格數據矢量化,將矢量數據在資料庫中添加相應屬性欄位等),數據插值運算,等值線提取。
剖面點數據信息包括剖面點的X、Y坐標,剖面號,位置(地名),含量/%和級別;在Arcmap的Geodatabase中建立要素類,包括地區界線的線要素,剖面點的點要素。
4 安徽省奧陶系胡樂階古地理環境GIS分析以及岩相的空間分布特徵
4.1 古地理環境GIS分析
深水主要指斜坡和盆地的水體,水深在浪基面以下。淺水主要指台地的水體,水深一般在浪基面以上。二者的判別是綜合性的,即綜合岩石類型、沉積結構、沉積構造、化石及其組合、地球化學等方面的特徵,全面分析判斷而定。
安徽省奧陶系胡樂階的深水頁岩剖面點分布主要分布有安徽和縣獅碾潘、安徽寧國考村、安徽寧國荊山、安徽太平長源、安徽黟縣宏潭和安徽宿松龍山,其中安徽和縣獅碾潘的深水頁岩含量為35%,安徽寧國考村為95%,其他幾個點均為100%。可見深水頁岩含量是在南方含量多,北方比較少,可知胡樂期下揚子海域仍然為台、盆格局,北部淹沒台地沉積相分異更加明顯。胡樂期為一相對海平面上升過程。
4.2 岩相的空間分布特徵
皖南盆地硅質岩發育,主要由黑色硅質頁岩、薄層硅質岩、黑色含碳頁岩組成,富產筆石,缺少底棲生物。反映深水缺氧還原環境,盆地內出現第二次大洋缺氧事件。
總之,胡樂期下揚子海域隨著海侵的發展,沉積相、生物相分異、演化明顯。海水較深,為平靜的淺海環境,仍具淹沒台地性質。皖南為硅質岩飢餓盆地。
參考文獻
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③ 層序岩相古地理分析的基本方法與應用
7. 2. 1 層序 － 岩相古地理分析基本方法與意義
不同的岩相古地理研究方法，其編圖單元不同，所編出的岩相古地理圖反映的內容及真實性各異，以層序地層學理論為指導編制的層序 － 岩相古地理圖，同樣涉及編圖單元的選擇問題。具體方法是: ①對研究區不同相帶內眾多剖面進行層序地層學分析，即進行層序劃分; ②在上述基礎上進行層序對比，建立等時層序地層格架; ③根據研究目的，選擇要進行古地理分析的有關層序，即選擇成圖單元; ④將與該層序相關的所有剖面的資料投點到工作底圖上; ⑤分體系域編制古地理圖。
通過上述層序岩相古地理編圖可以看出，以層序為基礎所編制的層序 － 岩相古地理圖具有重要的意義，表現為:
1) 在系統討論研究層序類型及特徵的基礎上，以體系域或界面為單位，所編制層序 － 岩相古地理圖，更具等時性、成因連續性和實用性。所謂等時性，是由於層序是同一個全球海平面變化條件形成的，層序內的體系域是同一海平面升降周期不同階段的產物，其更具等時性。所謂成因連續性，是由於以不同體系域編制的層序 － 岩相古地理圖反映了不同海平面升降階段內的古地理格局，在時空演化上具有密切關系。所謂實用性，是由於在海平面升降不同階段內的沉積體系域與生、儲、蓋組合具有良好的配置關系，所以以體系域為成圖單元編制的層序 － 岩相古地理圖可反映生、儲、蓋時空展布特點，能較有效地克服同時異相沉積難以對比等問題。
2) 由於沉積層序內的沉積組合和組合形式是全球海平面變化、構造沉降速率、陸源補給 ( 即沉積物輸入率) 及氣候等四大參數相互作用的結果，因此，以沉積層序內的體系域為基本單位編制的岩相古地理圖更能反映一個地區在統一地質作用場中的各種地質信息和綜合效應，有利於更客觀地認識一個地區的沉積作用、構造作用、事件及成礦作用等。
3) 在詳細的沉積層序劃分、對比研究的基礎上，運用沉積層序內的體系域為編圖單元編制的岩相古地理圖揭示出了一些新的地質現象，諸如: ①古暴露剝蝕的圈定，此地質現象在以往的岩灶搭相古地理圖上由於採用的編圖單元時限跨度太大而被忽略掉了，這對尋找與古風化殼有關的油藏具有重要的意義; ②孤立台地的大小與形態的確定更為准確，其演化歷史更加清晰，這在以往的岩相古地理圖上由於比例尺太小和時限間隔太大而完全被忽略; ③更加精確真實地反映了海陸分布和其演化過程，這對生儲蓋組合研究及有利儲集和生油區分布范圍的圈定具有重要意義; ④反映了沉積盆地所處的大地構造背景。所編制的岩相古地理圖明顯反映了不同時期沉積相帶的展布和遷移方向以及其中的物質組成，從而反映了沉積盆地的大地構造背景。
4) 層序岩相古地理圖對覆蓋區相帶展布及變化具更合理的預測性。由於編圖單位是選擇短時間間隔內的等時或近等時體，在弄清了沉積和層序發育的主控因素後，根據層序研究總結出的沉積模式和層序模式能更合理地分析和編繪未知相帶及相帶界線隨海平面升降的變化趨勢。
7. 2. 2 層序 － 岩相古地理分析實例
7. 2. 2. 1 中國南方晚二疊世早期低水位期岩相古地理特徵
以中國南方晚二疊世早期的第一個層序為例討論不同體系域沉積時的層序 － 岩相古地理特徵。
圖 7. 9 中國南方二疊系某層序低水位期岩相古地理( 據田景春等，2004)
低位體系域沉積期由於受早二疊世末東吳運動的影響，古地理格局發生了巨大變化。西緣為川滇西陸，西南為越北 － 馬關古陸，南緣為大新古陸，東南隅為雲開古陸，桂、黔、湘交界處為江南古陸。低水位期，沉積區僅限於右江地區西部殘留台地，以混屑濁積岩為主，其他地區為剝蝕區，發育0 ～50m 不等的低水位期殘積相 ( 圖7. 9) 。這個時期中揚子地區出現大面積暴露區、大陸、碎屑沉積和深水盆地並存的局面，揚子北緣被動邊緣以深水欠補償盆地為主體，為硅質岩、硅質頁岩組合，范圍限於竹溪、隨州、黃陂、黃川一線以北，其餘是剝蝕區。揚子克拉通盆地西部隆升成暴露剝蝕區，並在武岡、清州、城步一帶出現范圍較小的陸地。湘贛板內拉張盆地和華夏克拉通邊緣盆地變成統一陸源碎屑充填盆地，早期的環境急劇變淺，大致以弋陽、鷹潭、臨川、泰和、遂川一線為界，界線以西為三角洲環境，以東則為大陸沖積相陸源碎屑岩相;在下揚子地區，除雲沖帆開古陸至浙江地區、安徽東北、江蘇西北部為古陸及相應周緣地區為暴露地區外，其餘地區為淺水環境隱判拿，以陸屑沉積為主。
7.2.2.2在高解析度層序格架內進行層序古地理與微相研究
以鄭榮才等(2009)對川東北地區飛仙關組層序－岩相古地理特徵進行的研究為例。
以沉積相和界面識別為依據，將川東北地區下三疊統飛仙關組劃分為2個三級層序和6個體系域(圖7.10，圖7.11)，在此基礎上對飛仙關組層序地層學特徵進行了分析，編制了各沉積體系域的層序－岩相古地理圖並對鮞灘發育規律進行了預測。結果表明:SQ1層序發育期，飛仙關組受持續海侵影響，形成以深水台盆為中心的台盆－台地邊緣－開闊－局限－蒸發台地的相帶展布格局，以海侵體系域的台地邊緣和台內鮞灘最為發育，該體系域也是飛仙關組鮞灘相儲層最發育的層位;SQ2層序發育期，受海平面大幅度下降和水循環受限及乾旱炎熱氣候影響，區域沉積格局由開闊台地轉化為局限台地，鮞灘逐漸消失，最終進入頻繁暴露的蒸發台地環境，以沉積膏雲岩為主，為飛仙關組天然氣藏極其重要的第一套區域性緻密蓋層發育層位。
依據層序地層學理論，層序界面是由海平面相對下降時形成的不整合面或相關整合面組成，界面上發育有與海平面升降有關的物性標識，是能夠加以識別和對比的。層序內部體系域不僅是海平面統一上升和下降地層旋迴過程形成的等時地質體，而且體系域之間的界面也有相關的識別和對比標識。因此，而採用層序－岩相古地理編圖技術，不僅能較好地細分以體系域(或更精細的准層序)為等時地層的編圖單元，而且依據旋迴等時對比法則能有效地克服同時異相地層之間的等時對比問題，所編制的層序－岩相古地理圖具有更好的等時性、連續性和應用性。因此川東北地區飛仙關組而言，層序的成因類型和充填樣式，對鮞粒白雲岩儲層和膏雲岩蓋層的發育、區域分布、幾何形態、與優越的儲－蓋組合配置的條件及與油氣聚集成藏的關系都有直接的控製作用。
川東北地區飛仙關組地層發育齊全，分布面積大，地層可對比性強，具備在等時地層格架內編制層序－岩相古地理圖的條件。為了深入了解川東北地區飛仙關組沉積期沉積環境、特別是鮞灘相帶的展布規律，以整個飛仙關期為編圖單元先編制川東北地區飛仙關組層序－岩相古地理圖，以此為背景，將研究目標鎖定在包括毛壩－普光構造帶在內的東南部地區，以三級層序界面和最大海泛面為等時界面，以體系域為等時地層單元，編制地層等厚圖、鮞粒(顆粒)岩等厚圖、白雲岩等厚圖、膏鹽岩層等厚圖等單因素基礎地質圖件，取優勢相為編圖要素;在此基礎上編制以體系域為等時地層單元的層序－岩相古地理圖(圖7.12)，對飛仙關組鮞灘發育相帶進行預測取得了很好效果。
SQ1層序以海侵期鮞灘相帶最發育，也為最有利儲層發育的層位，因此，僅以海侵體系域為例描述SQ1層序－岩相古地理特徵(圖7.12A)，並對鮞灘發育相帶進行預測。該時期川東北地區的東南部層序－岩相古地理有如下幾個特點:①自南西向北東方向，由深水台盆逐漸過渡為台地邊緣緩斜坡、台地邊緣鮞灘、開闊台地或蒸發台地的相帶;②沉積相控制的岩性分異明顯，其中台盆和台地邊緣緩斜坡相帶岩性主要為大套暗色泥灰岩與燧石結核灰岩組合，台地邊緣鮞灘岩性主要為鮞粒灰岩、鮞粒白雲岩和晶粒白雲岩互層組合，開闊台地為大套泥－微晶灰岩夾泥灰岩組合，局限和蒸發台地為大套含膏泥－微晶白雲岩、藻團粒白雲岩和層紋石白雲岩互層組合。
圖7.10 川東北地區飛仙關組沉積相及層序地層綜合柱狀圖(普光2井)(據鄭榮才等，2009)
圖7.11 川東北下= 疊統飛仙關組層序地層對比和地層格架(據鄭榮才等， 2009 )
圖7.12 川東北地區東部飛仙關組SQ1(A)和SQ2(B)海侵體系域(TST)岩相古地理略圖及沉積模式(據鄭榮才等，2009)
7.2.2.3構造－層序岩相古地理
構造－層序岩相古地理分析以板塊構造理論和活動論為指導，重點突出3個方面:①在非當今的地理坐標上，恢復洋陸的分布和配置;②盆地在全球板塊格架中的位置;③盆地性質等，特別是大區域級和全球古地理復原。
古地理研究與編圖是力圖反映盆地形成與發育時所處的構造背景、盆地的構造性質以及與全球構造的相關性，但具體分析時則仍在現今的地理坐標上表示其古地理單元、岩相和沉積環境。盆地間的距離(洋、陸間)，盆地邊界的逆沖推覆或由構造活動導致缺相的地層縮短帶等，在圖面上以特殊的線條表示陸塊和沉積域的構造邊界。該邊界有的是板塊、陸塊或地塊的邊界，反映盆地的歸屬或構造活動性對沉積體的控制，因而仍屬於構造－岩相古地理圖。各沉積域和塊體間邊界的性質依地質時期不同而改變，用符號加以區別，分別代表大陸邊緣的性質:拉張、海底擴張、洋殼俯沖、碰撞、消減帶和大陸邊緣造山等;性質不明者僅以符號代表不同的沉積域。
馬永生等(2009)在全區層序劃分、對比、板塊構造格局和沉積盆地性質及演化研究的基礎上，以露頭層序地層學理論為指導，結合鑽井和地震資料，以超層序(二級層序)的體系域為成圖單元，系統地編制了海相盆地和中新生代以陸相盆地為主的構造－層序岩相古地理圖，分析了盆地性質和岩相展布及沉積環境，更好地揭示了烴源岩與儲集體的時空展布特徵(圖7.13)。該類構造－層序岩相古地理圖代表了岩相古地理分析的最新成果。
中國南方晚震旦世燈影組沉積晚期(SS2超層序高位體系域)構造－層序岩相展布由北向南可分為6部分。
1)南秦嶺被動大陸邊緣盆地:十堰斷裂以北為孤立的小碳酸鹽台地，主要由白雲岩組成。斷裂以南由灰—深灰色薄層狀含碳和含磷鈣質細砂岩、硅質頁岩組成，並夾鈣屑濁積岩。
2)上揚子克拉通盆地發育4種沉積相:①台地相，分布四川、滇東、黔西等地;②潮坪潟湖相，分布於台地內的大部分地區，暴露溶蝕作用發育，遍及上揚子地區，形成波狀、葡萄狀、雪花狀、谷殼狀和櫛殼狀等形態的白雲岩;③淺灘相有兩種:一為台內淺灘，分布於四川的峨眉—漢源、雲南的寧南—金陽，由亮晶礫屑白雲岩、亮晶核形石藻團塊白雲岩、亮晶鮞粒白雲岩與藻白雲岩互層組成，另一為台地邊緣淺灘，分布於黔中的開陽—甕安—湄潭，川北的南江、廣元，川西的寶興—茂汶等地，由厚層狀藻白雲岩、含礫砂屑白雲岩、粗砂屑白雲岩夾少量鮞粒白雲岩及核形石白雲岩組成;④薩布哈相，分布於台地中部的珙縣、威信、古藺等地。
3)上揚子東南大陸邊緣盆地:川東的秀山、黔東南的松桃、黃平、鎮遠、三都和湘西的大庸等地為台緣上斜坡，以角礫碳酸鹽岩為特徵;川北的城口、黔東南、湘西、桂北等地為台緣下斜坡到盆地環境，為薄層狀泥質粉晶－微晶白雲岩、黑色薄層狀炭質頁岩、硅質頁岩夾粉砂岩及透鏡狀白雲岩和鈣屑濁積岩。
4)湘黔大陸斜坡盆地:分布於安化、漵浦、長安堡等地，主要為硅質頁岩、硅化微晶灰岩和硅質岩沉積。
圖7.13 中國南方SS2 超層序高位體系域(晚震旦世燈影組沉積晚期)構造層序岩相古地理
5)滇黔桂、湘桂邊緣海盆地:滇黔桂相區地處南盤江盆地內，為深水密度流沉積的灰綠色粉砂質絹雲母板岩、千枚岩夾細砂岩、粉砂岩;湘桂邊緣海盆地主要分布於廣西龍勝一帶，由硅質岩組成，呈灰色、灰白色，僅底部見一層灰黑色硅質者。
6)華夏克拉通盆地和華夏大陸邊緣盆地，華夏克拉通盆地由濱海相灰綠色變質長石石英砂岩、絹雲母板岩、夾硅質板岩、硅質岩組成;華夏大陸邊緣盆地由次深海—深海相灰—深灰色薄層至中層狀硅質泥岩及泥質硅質岩組成。
④ 層序岩相古地理研究現狀
岩相古地理研究是重建地質歷史中海陸分布、構造背景、盆地配置和沉積演化的重要途徑和手段，目的是通過重塑沉積盆地在全球古地理中的發育位置，恢復沉積地殼演化及其與成礦過程的關系，從而達到預測和評價盆地各種地質資源的分布規律、了解油氣分布伏氏規律和預測油氣遠景目標。早在20世紀40年代，Pypuu et al.(1945)簡編了全球古地理圖;之後Sloss等依據生物古地理學理論和方法編制了美國概略古地理圖;V.N.Strahov等編制了全蘇聯以至全球性的古地理圖。我國的岩相古地理研究基本與國外同步，代表性的研究成果有:黃汲清(1945)的《中國主要地質構造單位》;劉鴻允(1955)的《中國古地理圖集》;20世紀50年代末期，中國科學院地質研究所(1959)用大地構造學的觀點，系統地論述了中國東部地區震旦紀至白堊紀的沉積發育概況;20世紀60年代中期，盧衍豪等(1966)以古生物學的觀點和資料出發，並適當配以簡單的岩性，作出了以「組」為單位的中銀胡國寒武紀岩相古地理圖8幅;20世紀70年代中期，李耀西等(1975)在全面系統總結了大巴山西段早古生代的地層古生物資料的基礎上，編制了一套(共11幅)以「期」或「世」為單位的岩相古地理圖。自20世紀70年代後期至今，以馮增昭為代表採用單因素綜合分析作圖法編制了華北下奧陶統冶里組岩相古地理圖、下揚子地區中下三疊統青龍群岩相古地理圖及中國南方早中三疊世岩相古地理圖，這一方法的核心是定量化。20世紀80年代，關士聰等(1984)以「統」為編圖單元，編制了我國新元古代到三疊紀的海陸分布及沉積相圖;王鴻禎等(1985)以構造活動論和發展階段編制了《中國古地理圖集》。20世紀90年代初，劉寶珺等(1993)以板塊構造理論和盆地分析原理為指導編制了《中國南方震旦紀-三疊紀岩相古地理圖集》。
陳洪德等(1999，2000，2002，2004，2006)採用沉積演化-層序演化-構造演化-層序岩相古地理演化的構造-層序地層綜合分析方法，對中國南方震旦系-中三疊統海相沉積進行了研究，以板塊構造地質學、露頭層序地層學理論為指導，並以超層序(二級層序)體系域為主要成圖單元系統編制了中國南方震旦系-中三疊統的構造-層序岩相古地理圖。陳洪德等人(1994，1999)提出並實踐的層序岩相古地理圖編圖思路與方法，大大促進了我國岩相古地理學的發展，並缺搏散得到了廣大學者的推廣使用(朱志軍，2008，2009，2010)，層序-岩相古地理圖就是以層序地層學理論為指導，以體系域為編圖單元，所編制的具等時性、成因連續性和勘探實用性的岩相古地理圖。
以層序或體系域為單元編制的層序岩相古地理圖具有如下優點:①較好地揭示了板塊構造格局、沉積盆地類型及分布;②更具科學性、等時性、成因連續性和勘探實用性，並能較好地克服同時異相沉積難以對比的問題;③更好地反映了整個地區在統一地質作用場中的各種地質信息和綜合效應，有利於更客觀地認識中揚子區的沉積作用，構造作用及成烴、成藏作用等;④可揭示出一些新的地質現象或規律，諸如古暴露剝蝕區的圈定、海陸分布及其演化過程等;⑤更好地揭示了烴源岩及儲集體的平面分布及時空演化規律。上述學術觀點，反映出「構造控盆，盆控相」的思想;另一方面，通過層序岩相古地理的系統研究，又能反映造山作用過程、規模及強度等。
⑤ 岩相古地理學的主要內容
岩相古地理學的研究內容和任務包括如下幾個方面: ①研究沉積物的來源，確定其是陸源母岩風化的產物還是生物成因的產物，是化學沉積的產物還是火山來源物質，或是含有宇宙來源物質等; ②探討沉積岩的形成機理，包括風化作用、搬運作用、沉積作用及沉積期後變化的機理，特別是要研究沉積岩及其中有用礦產的形成機理及富集規律; ③進行沉積環境的分析，根據沉積岩的原生特點及時空分布規律，恢復沉積岩形成時的古氣候條件、古地理環境及大地構造環境; ④恢復各地質時期的古地理面貌，研究盆地演化及動力學等。
本書的內容結構主要包括以下幾個方面:
0. 2. 1 岩相古地理基礎
主要介紹岩相古地理學科涉及的有關沉積學、岩相、古地理等的基本概念，為岩相古地理研究與編圖奠定理論基礎。主要內容包括沉積相與沉積環境及分類、判別沉積環境與相的沉積構造標志、岩石結構和粒度標志、岩礦成分和地球化學標志、重力流沉積及其形成機理、風暴流及其沉積特徵等。
0. 2. 2 岩相古地理分析方法
著重介紹岩相與古地理分析的基本方法和技術。主要內容包括盆地沉積相與地層格架分析方法、盆地的充填和演化分析、地層厚度與砂分散體系分析、陸源 ( 物源) 區的分析、古構造分析、古流分析、古氣候恢復方法、古水深與古鹽度分析等。
0. 2. 3 古地理重建的古生物標志
古地理重建的主要標志之一就是來自古生物學的資料，它是古地理分析與編圖不可或缺的重要內容。主要內容包括古生物化石在重建古地理中的應用、生物的生活方式及主要環境因素、常見生物化石的古生態、痕跡學與沉積環境、沉積相的化石特徵等。
0. 2. 4 沉積體系的古地理特徵
重點介紹各類沉積體系特徵及其發育的古地理條件，主要內容包括沖積扇的古地理特徵、河流的古地理特徵、湖泊的古地理特徵、三角洲的古地理特徵、扇三角洲的古地理特徵、辮狀河三角洲的古地理特徵和海洋的古地理特徵等。
0. 2. 5 盆地構造 － 古地理分析
構造古地理是最近十年來發展的新領域，是古地理恢復工作中的難點之一，主要內容包括構造 － 岩相古地理的概念、思路與方法、沉積盆地的構造分析、走滑構造與沉積中心轉移、構造古地理單元的恢復等。
0. 2. 6 古地磁與古地理
古地磁是古地理恢復與分析的重要資料之一，具有不可替代的作用。主要內容包括古地磁學原理和研究方法、古地磁與古地理恢復等。
0. 2. 7 層序岩相古地理分析
層序地層學是新興的地層學、沉積學與盆地分析等領域的邊緣學科，20 余年來發展很快，提供了豐富的研究成果，並在能源資源勘探與預測中發揮了重要作用。以層序地層學理論為指導、層序地層單元為編圖單元，新的岩相古地理編圖方法不斷完善。層序岩相古地理研究及其編圖，就是以層序地層學理論為指導、以層序地層單元為編圖單位，並對岩相古地理特徵進行層序地層學原理分析的方法與技術，主要內容包括關於層序級別、層序界面，層序岩相古地理分析的基本方法與應用，以及構造 － 層序岩相古地理分析等。
0. 2. 8 岩相古地理編圖
岩相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，廣泛運用地層學、大地構造學、古生物學、古生態學、地球化學和地球物理學等基礎資料，研究沉積作用，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。岩相古地理編圖是沉積古地理研究的重要組成部分，主要內容包括岩相古地理圖類型、岩相古地理工作方法 ( 野外工作、室內工作) 、主要岩相古地理圖的編圖方法與技術等。
⑥ 岩相古地理圖編圖思路與步驟
岩相古地理的研究，主要是在單剖面和沉積斷面詳細分析沉積環境的基礎上，統計出各種能反映沉積環境的參數，最終編制出岩相古地理圖。岩相古地理編圖各派理論依據不同，如古生物地層學（劉鴻允，1955；盧衍豪，1965），大地構造學（張文佑，1959；王鴻禎，1985），單因素綜合作圖法（馮增昭，1977，2004），以及沉積相作圖法（劉煥傑等，1991）等。通過不同的方法繪制出的岩相古地理圖或沉積相古地理圖各有特色。其中單因素分析綜合作圖法使岩相古地理研究有了定量依據。
研究區晚古生代含煤岩系多以碎屑岩為主，石灰岩標志層發育，地層劃分及對比清楚，區內有煤田鑽孔控制。這些特徵不但適合於詳細的沉積環境和沉積模式研究，而且有利於各種古地理參數的統計，因此比較適合於用岩比法進行岩相古地理作圖（張鵬飛等，1997）。
岩相古地理分析首先必須重視岩相、沉積環境特徵研究以及單剖面的環境分析及古水流分析（劉寶珺和曾允孚，1985；張鵬飛等，1993），除此之外，在編圖過程中各種反映沉積環境參數（即單因素）的客觀定量統計也是必不可少的。實際資料的研究是編制岩相古地理圖的基礎工作。注重對每個鑽孔的分析，有目的地選擇製作剖面圖，不斷擴大認識范圍，最後編制平面圖。採取這種由點到面、循序漸進的方法，使整個編圖過程做到資料翔實可信，分析准確，最終編制出符合客觀實際、能反映沉積環境分布的岩相古地理圖。
（1）岩相古地理編圖統計指標
岩相古地理圖，實際上是一種對古地理的各種參數進行分析、理解、歸納抽象出的綜合圖件。
我們統計了多種能反映古地理面貌的參數，繪制出了各種參數等值線圖，用以從不同的角度反映當時的古地理面貌。需要指出的是，岩相古地理圖主要是根據砂泥比等值線圖，同時配合其他圖件綜合繪制而成的。
本次採用的古地理參數包括地層厚度、砂岩厚度、砂岩百分含量、砂泥岩比、煤層厚度、煤層層數泥岩厚度百分比、石灰岩厚度（含量、層數）等，各項參數的統計方法以及其等值線圖的地質意義見表2.5。其中石灰岩厚度、砂泥岩比、砂岩含量、煤層厚度等是繪制最終岩相古地理圖最重要的依據。
表2.5 岩相古地理分析中各項參數的統計方法及其意義
（2）古地理圖編制步驟
第一步，編制岩相及沉積相柱狀圖。
第二步，繪制沉積斷面圖。
第三步，資料統計、分析、選擇，繪制各種參數平面圖。
第四步，綜合分析並繪制古地理圖。
古地理圖上應反映出當時的海陸分布、各類古地理單元的分布狀況、海侵方向、物源方向等，圖面上還應有比例尺、指北方向以及大致的現代地理標志（如省界及主要城市等），同時圖面還應整潔美觀。
⑦ 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。
⑧ 構造－岩相古地理分析的概念、思路與方法
黃汲清先生 ( 1945) 在 《中國主要地質構造單位》中，編制出了寒武紀、加里東泥盆紀、華力西二疊紀、燕山白堊紀和喜馬拉雅期的中國構造古地理圖 5 幅，勾繪出了這些地質構造階段的海陸分布輪廓。這些古地理圖是我國最早出現的構造古地理圖，是我國構造古地理學的先導。
王鴻禎等 ( 1985) 的 《中國古地理圖集》主要是以大地構造學的理論為指導和以大量的區測資料為基礎編制出來的，是我國大地構造古地理學的代表作。崔克信 ( 1986) 、黃汲清等 ( 1987) 、王鴻禎等 ( 1990) 、劉本培等 ( 1991) 、周志毅等 ( 1995) 、李通藝( 2000) 以及其他許多人以大地構造學的資料、理論和觀點來論述古地理的專著和論文，均屬構造古地理學的范疇。
國外的構造古地理學 代表著作有 Ziegler ( 1988) 、Dercourt 等 ( 1991) 、Scotese( 1997) 、Southeast Asian Research Group ( 1995) 、Li Zhenxiang 等 ( 1996) 等的作品。
當前國內外構造古地理學均呈現出與沉積學、地層學、古生物學、地球物理學、地球化學、構造地質學等的相互結合和滲透，研究熱點集中在造山帶沉積和古地理、古特提斯多島洋構造古地理、全球古大陸重建尤其是關鍵部位古大陸重建等方面，是一個十分活躍的古地理學分支學科。
20 世紀 60 年代板塊學說的誕生為活動論構造古地理研究提供了理論基礎並推動了這一領域的發展。20 世紀 90 年代該領域有關地質歷史中洋、陸重建，古地理和古氣候的研究成果已被石油地質家用於全球石油聚集和分布規律研究。在中國，王鴻禎先生在活動論構造古地理領域做出了重要貢獻。
板塊學說的提出，特別是海底擴張和磁條帶年齡的證據，使古地理、古氣候研究進入了全新的領域，地質學家必須重建原來沉積盆地所處的位置。這就使活動論構造古地理的概念具備了新的理論基礎和研究方法。在此之前大陸漂移說的出現，開辟了活動論思潮的萌芽階段，其最重要的標志是承認大規模水平運動的存在。20 世紀 60 年代以前部分古生物學家和古地理學家已經提出了具有先驅性的推斷。在作為地學革命的板塊學說研究高潮中，地質學家們以全球構造的活動論為基礎，應用當代古地磁方法和成圖技術，致力於地質歷史時期的古大陸重建。許多學者編制了地質歷史不同階段的古地理再造和古氣候帶預測圖。由於技術和數據密度不足等原因，目前全球性成圖比例尺還較小，並帶有推斷性。隨著古地磁和成圖技術的進步以及資料的積累，這一領域正取得實質性進展。一些學者如Scotese 等建立了資料庫，不斷根據新數據的積累修改全球及大區域古地理重建的結果。孫樞先生曾在第三屆全國沉積大會上評述了此領域的研究現狀與趨向。上述活動論構造古地理研究的思想很快引起了石油地質學家和沉積地質學家的重視。一些專題性的研究對全球油氣聚集分析更有重要價值，如法國學者德高特等的 「特提斯古地理圖集」。古大陸重建與油氣聚集規律研究成功地結合的一例體現在 Klemme 等的著作中。Klemme 等從全球尺度研究了自古生界早期以來各時代烴源岩形成油氣資源的比例，並在古大陸重建的基礎上標定了全球大型油氣系統的分布。從而揭示了沉積盆地所處的古緯度與古氣候帶及其與古海洋的關系。其中特別強調了晚侏羅世和白堊紀優質烴源岩的重要性———世界上一半以上的油氣資源形成於該期的烴源岩。這取決於當時特有的古構造、古氣候和古海洋環境。其中最為突出的是被動邊緣盆地形成的巨大規模的油氣聚集。在特提斯洋的被動邊緣，以中東阿拉伯海灣地區為代表，形成了全球最為富集的油氣聚集帶。
地質歷史上，盆地的演化和內部的沉積古地理變革均受盆地構造屬性、盆地邊緣和盆內構造活動規律的控制。位於不同板塊或同一板塊內的不同盆地由於盆地邊界的構造屬性和構造活動規律不同而具有不同的演化歷程。同樣，同一盆地內由於內部不同部位盆地動力學環境不同造就了盆地內不同的沉積古地理環境。因此在進行構造古地理分析過程中應遵循構造控盆、盆地抓相的基本原則，完成構造 － 岩相古地理編圖。
關於編圖思路，可從兩方面入手對構造古地理進行研究。首先，以文獻調研資料為基礎，結合研究區構造演化特徵，按照構造演化進行階段劃分，結合構造運動的屬性、規律研究，查明研究區內、抓相斷裂的位置、形成、活動時間及控盆、控相機制。其次，在構造及大型斷裂研究的基礎上，完成岩相古地理編圖的基礎資料准備工作，主要包括岩石地層多重劃分對比、單剖面沉積環境分析、橫向沉積相變規律研究和單因素資料統計、編制等。在完成上述基礎資料和圖件准備的基礎上，結合研究區構造、盆地演化規律的研究成果，以由點到線再到面的沉積相研究方法為基本思路，運用相應的岩相古地理編圖法( 如岩比法、優勢相法或單因素分析法) 完成研究區構造古地理編圖。實際上，岩相古地理分析離不開盆地構造和全球構造的分析，構造分析構成了古地理分析的基礎與前提。但是，就盆地構造 － 岩相古地理分析的范疇而言，更應該注重構造帶的古地理恢復與分析。
造山帶古地理學是在造山帶地區或經受了造山運動改造的地區開展古地理研究的理論和方法。研究過程要注意三點: 一是不能用 「將今論古」的方法恢復地史期間的隆起區和堆積區，二是沉積相帶的展布受區域構造應力場及基底構造格局控制，三是辨析原生沉積盆地與構造盆地 ( 吳根耀，2003) 造山帶古地理學在盆地構造 － 古地理重建中的應用，其核心是以發展的和動態演化的思路來研究盆地。
盆山耦合分析是正確認識盆地動態演化的鑰匙。所謂盆山耦合，指的是造山作用與盆地演化間有統一的運動學過程和動力學機制。就盆、山這一對矛盾而言，山常是主要的方面。但是，造山帶的內部結構比較復雜，地質記錄不全，故對地質現象常有多解性。盆地內地質記錄相對完整，因而對其運動學的全面研究對造山過程的運動學認識帶來寶貴的借鑒，對其成盆動力學機制的探討對造山動力學機制的認識帶來有益的啟示。因而，在以動態演化的思路研究盆地發育的運動學特徵時，應有意識地加強與造山動力學匹配的盆地動力學的研究。
⑨ 學習任務岩相古地理圖的編制
【任務描述】 ①掌握岩相古地理圖的概念；②了解岩相古地理圖的編制方法和步驟；③正確編制岩相古地理圖。
一、岩相古地理圖的概念
沉積相和相變的研究是再造古地理的基本手段。對某一地區從老到新的全部地層進行岩相分析，可以得出該地區沉積環境，即古地理的變遷史；而對不同地區、同一時代地層岩相及岩相變化進行研究，就能重建該時代的地理景觀。
對某一地區特定地質時期的地層分布及其沉積環境類型進行詳細研究後，就可以了解當時的海陸分布、地形和氣候等特徵。用簡明的圖例將這些研究成果表示在一定比例尺的地理底圖上，就構成了一幅古地理圖。隨著沉積學研究地深入，逐步在古地理圖中的沉積區內，用各種符號表示其沉積相類型，就稱為岩相古地理圖。它對於研究有關沉積礦產形成和分布規律及指導找礦都非常有意義。
根據研究任務和研究程度的需要，可編制各種不同比例尺的岩相古地理圖，大約可分三類：概略性岩相古地理，比例尺1∶1000 萬；小比例尺岩相古地理圖，比例尺通常是1∶200萬～1∶1000萬；大比例尺岩相古地理圖，比例尺大於1∶200萬。
地史分析中最常用的是概略性岩相古地理圖，主要表現廣大地區內海陸分布、海域性質、沉積相類型等內容，從而分析當時的古地理、古氣候和地殼構造運動等特徵，對了解有關沉積、層控礦產形成的地史背景也有一定意義。
二、岩相古地理圖編制方法和步驟
編制岩相古地理圖可分為兩步。
（一）准備工作階段
編圖的准備工作就是首先了解編圖區所屬大地構造分區和區域構造背景，進行資料的收集、分析和整理。資料的收集包括文獻資料和野外實際資料兩部分。
文獻資料包括地質報告、書刊、論文專著等有關地層岩相部分的內容及某些原始資料，如地質普查勘探區的地層剖面、各類鑽孔及石油鑽井岩心剖面資料、編圖區的地質圖和沉積層控礦產資料、古生物化石資料以及有關編圖區外圍的各類地質、岩相資料等。根據工作目的要求和實際資料的詳略程度選擇適當的比例尺，確定作圖范圍和時限。在收集資料的時候不能讓時代不明或鑒定有誤的內容混入。例如要編制華北地區中石炭世岩相古地理圖，那麼收集資料一定要限於這個地區和這個時期的地層。
野外資料的收集首先要測制控制性岩相剖面和若干條短的輔助性岩相剖面，並根據所選比例尺的精度要求布置一定的觀察點和觀察路線，從而由點到面掌握編圖區的岩性、岩相縱向上的沉積特徵、演變規律及空間展布情況。具體資料收集，最基本的內容包括：
◎岩石學資料：①岩石的物質成分；②岩石的結構構造，如顆粒大小、磨圓度及層面和層理特徵（波痕、泥裂、鹽類假晶、各種交錯層理等）；③新生礦物及有用礦物，特別是一些指相礦物，如海綠石等；④岩層的相變及厚度變化情況；⑤岩層之間的接觸關系。
◎古生物學資料：①化石的種類及生態特徵；②化石的埋藏情況，原地埋藏的生物組合、異地埋藏的生物屑特徵及排列方向和完整程度；③生物遺跡及生物擾動構造，如爬跡、鑽孔、掘穴、潛穴等。
根據編圖的比例尺大小和目的要求，在收集資料過程中應編錄詳細的實際材料卡。對所收集的資料經過充分研究後，進行地層對比，選出所需要的地層單位，用適當和簡明的圖例符號分別表示出來，再把這些資料所在的剖面點進行編號標在底圖上，這就成為編制岩相古地理圖的基礎圖件——實際資料圖。
（二）編制岩相古地理圖階段
編制岩相古地理圖一般要解決以下幾個問題：
（1）海陸界線的確定。在地質時期中由於大陸沉積物保存零散而不完整，又常遭受到剝蝕，所以確定海陸界線主要依賴對海相地層特別是濱海相地層的研究來確定海岸線的位置，在有濱海相地層的區域海岸線應劃在靠古陸的一側，若無濱海相沉積時，則應該根據岩相分布規律在淺海與古陸之間做出判斷，海岸線一般應位於淺海相與古陸之間。
（2）海盆地中不同岩相類型的圈定。即區分濱海、淺海、半深海、深海及它們內部的不同岩相類型，如濱海砂礫岩相、淺海砂頁岩相、淺海灰岩相……
（3）對陸地上的剝蝕區和沉積區以及沉積區內不同沉積類型進行劃分圈定，如湖泊沉積、河流沉積、山麓堆積、冰川堆積等。
值得注意的是，古地理圖與今天的地圖有很大的不同。古地理圖反映的是某一較長地質時期的綜合沉積特徵，現代地理圖表示的則是現代「一瞬間」的自然地理景觀。二者的關系是一部電影和一幕鏡頭的關系。例如一條河流似一條細長的繩子，而古代的河流相沉積則呈很寬的帶狀分布，它是古代河流在某一個地史階段內留下來的遺跡。同樣，現在的濱海帶很窄，而地質時期的濱海相沉積分布則比較寬。其次岩相帶的分布特徵要有一定的共生組合規律，要符合瓦爾特相律，即成因上相近且相鄰的相在橫向上或縱向上依次出現，而截然不同的兩個相絕不可能毗鄰。例如，廣海陸棚相中不可能突然出現河流相沉積。
此外，還應考慮到大地構造分區和區域的長期構造發展規律以及相鄰地質時代的古地理面貌等。只有這樣在一定的地質理論指導下，對一個地區的歷史構造發展有了深入的理解，並且慎重地客觀地利用和分析資料，才能編出一幅較為理想的岩相古地理圖。
三、技能訓練——岩相古地理圖編制（圖4-7）
（1）根據表4-4資料，對各地質點劃分岩相類型。
（2）按所給岩相圖例（圖4-6），將各地質點的岩相類型標在各自的位置上。
（3）劃出海陸界線。
（4）劃出海洋中各種岩相類型的界線。
（5）劃出陸地上的剝蝕區、沉積區或堆積區。
（6）在岩相帶內畫出各自的圖例（或顏色）符號。
表4-4 聶都地區石炭系岩石組合類型資料
續表
圖4-6 岩相圖參考圖例
圖4-7 聶都地區石炭紀岩相圖
⑩ 構造岩相古地理二級預測要素研究
(一)構造古地理類型、沉積相、亞相(微相)、沉積體系(要素盯攜之1~7)
1.確定海陸分布位置和范圍
包括海陸分界線(古海岸線),海相和陸相沉積區與剝蝕區(古陸)的確定和分布位置,沉積區和剝蝕區總的地貌特徵及分布規律。從宏觀角度對編圖區的沉積區和剝蝕區(古陸)分別進行古地理單元劃分命名。古地理單元用地名(地域)+地理單元表示,如下揚子淺海、川黔(碳酸鹽岩)台地、康滇古陸等。
2.構造古地理類型分析
按大地構造環境,劃分出一級構造古地理單元2種,二級構造古地理單元6種,三級構造古地理單元25種,四級構造古地理單元64種。表3-15列述了本標准劃分的一級和四級構造古地理單元名稱和對應的主要沉積岩建造組合類型。附錄3-7是各級構造古地理單元與大地構造相單元劃分的對應關系。
3.沉積相分析與沉積相、亞相(微相)和沉積體系類型劃分
1)沉積相分析是岩相古地理研究和編圖的基礎。沉積相是沉積岩層形成時的古地理環境及其物質表現的總和。或表述為一個沉積環境中所有原生沉積特徵的總和,包括岩石、生物和岩石地球化學等特徵的總和(劉寶珺,1985)。
2)綜合各種成因標志進行沉積相的識別和類別劃分,沉積相分析研究的主要內容是:①沉積相、亞相(微相)的岩石組合,包括沉積岩岩礦成分和地球化學分析;②沉積相、亞相(微相)的岩石結構、粒度和沉積構造,包括對古水流、水動力和物源的分析,以及對古生物組合和古生態的分析等;③含礦層段的沉積亞相(微相)分析。
3)在沉積相分析並與經典的相模式對比(劉寶珺,1985;何鏡宇等,1987;李思田等,2004;陳建強等,2004)的基礎上,劃分沉積相、亞相(微相)(表3-12、3-13、3-14)(劉寶珺,1985;何鏡宇等,1987;李思田等,2004;陳建強等,2004)。簡要描述各沉積相的岩石組合、結構和沉積構造,表3-12、表3-13和表3-14列述了各沉積相和亞相的主要岩石類型及其組合。
4)分析各類沉積相在空間上、時間上的疊置特徵和演變規律,劃分沉積體系。
5)對賦存沉積礦產的沉積亞相(微相)單元,應查明有關礦種的賦存層位,收集有關沉積成礦作用的資料,為研究有關礦產的分布規律提供依據。
(二)沉積等厚線、沉積中心、沉積區物源供給方向,古水流方向(要素之8~11)
1.沉積等厚線、沉積中心
1)充分收集利用地層單元的沉積厚度資料,編制地層厚度等值線圖。
2)利用沉積盆地厚度等值線分析,確定盆地沉積中心,研究盆地的沉積建造速率、沉積物補給、沉積物容納空間與盆地沉降速率的變化(劉寶珺,1985;威爾格斯等,1993;李思田等,2004)。
3)通過對工作區目的層各地層單元的沉積岩建造厚度分布與變化趨勢的分析,圈定不同類型的沉積岩建造的分布范圍與建造體態。特別要詳細收集和分析含礦層段的沉積厚度分布與變化趨勢,編繪含礦層段的等厚線。
2.沉積區物源供給方向,古水流方向
1)系統收集編圖區目的層的物源分析資料(如礫岩和砂岩層碎屑成分分析與蝕源區分析等)和古流資料(如對疊瓦狀礫石測量統計換算的古流向,交錯層理前積紋層、不對稱波痕指示的古流向等),確定物源供給和古流方向(劉寶珺,1985;何鏡宇等,1987;陳建強等,2004)。
2)要加強對含礦層段物源和古流資料的系統收集和整理,如盆地中的含銅沉積建造、含鐵沉積建造、含金沉積建造等中的礦質來源與盆地周緣古隆起物源供給區的含礦岩系直接相關,因此必須對含礦層段進行物源和古流分析。
(三蠢野)生物相類型(要素之12)
充分收集各地層單元中的古生物化石資料(表3-2),劃分浮游生物相、底棲生物相(殼相)和生物礁相。利用生物相資料進行沉積盆地的古環境(如古水深、古鹽度)、古氣候(古溫度)和生物古地理恢復(Ager,1981;殷鴻福等,1988,1995;Dodd et al.,1989;Bromley,2000;童金南,2007),為帶則喊沉積相(亞相)的劃分提供依據。
(四)古水深、古鹽度、古水溫、古氣候分析(要素之13~16)
古水深、古鹽度、古水溫、古氣候均與特定的沉積礦產和層控礦產關系密切。如揚子區早寒武世的深水相石煤、釩、磷、鋇及多金屬黑色岩系;我國西北和青藏高原新生代的鹽湖鹵水礦床與高鹽度湖泊沉積建造相關。
充分收集利用工作區目的層各地層單元的生物化石(主要是指相化石)、岩礦成分、沉積構造、元素地球化學等古環境分析標志,恢復盆地海洋或湖泊環境的古水深、古鹽度、古水溫與古氣候。
1.古水深
對海洋和湖泊環境要進行古水深劃分。海洋劃分為濱海、上部淺海、下部淺海、半深海和深海(殷鴻福等,1995);湖泊劃分為濱湖、淺湖和深湖(魏家庸等,1991)。
2.古鹽度
對海洋和湖泊環境要進行古鹽度劃分。對海洋按古鹽度劃分出半鹹水、正常海水、超鹹水3種古鹽度環境。對湖泊按古鹽度劃分淡水湖(鹽度<0.33‰)、微鹹水湖(鹽度0.33‰~24.7‰)、鹹水湖(鹽度>24.7‰)、鹽湖(有鹽類結晶)4種古鹽度環境(曹伯勛,1995)。
3.古水溫分析
對海洋和湖泊環境要進行古水溫劃分,劃分出冷水(<5℃)、正常水溫(5~20℃)、暖水(>20℃)、熱水(特指與海底熱液、地表溫(熱)泉作用有關)4種古水溫環境。
4.古氣候帶類型分析
根據工作區目的層沉積地層單元中受古氣候帶控制的古生物組合、岩石礦物、沉積相組合和岩石地球化學特徵,劃分古氣候帶。古氣候帶一般劃分為熱帶、亞熱帶、溫帶和寒帶(曹伯勛,1995)。或可劃分為濕熱氣候帶、乾熱氣候帶、濕冷氣候帶、乾冷氣候帶。要深入分析特定的古氣候帶類型與特定的成礦作用的對應關系(孟祥化等,1993)。
(五)氧化還原環境、酸鹼度分析(要素之17、18)
充分收集利用工作區目的層各地層單元的元素地球化學、岩礦成分、指相化石等古環境分析標志,恢復盆地海洋或湖泊環境的氧化還原環境和酸鹼度。
1.氧化還原環境分析
根據研究分析,劃分出弱氧化、氧化、弱還原、還原4種氧化還原環境。
2.酸鹼度分析
根據研究分析,劃分出酸性(pH<6)、中性(pH=6~8)和鹼性(pH&gr;8)3種酸鹼度環境。
(六)盆地類型劃分研究(要素之19)
對沉積盆地類型進行劃分研究(孟祥化等,1993;李思田等,2004;潘桂榮等,2008),根據研究分析,劃分出:
1)克拉通盆地(克拉通陸表海盆、克拉通陸相盆地、克拉通陸相火山岩盆地)
2)陸內伸展型盆地(裂谷盆地、山間斷陷盆地)
3)陸內撓曲型盆地(周緣前陸盆地、弧後前陸盆地、壓陷盆地、坳陷盆地)
4)走滑帶盆地(拉分盆地)
5)活動陸緣盆地(海溝-斜坡盆地、弧前盆地、弧後盆地、弧間盆地、弧背盆地、殘余海盆)
6)洋盆(深海平原)
7)被動大陸邊緣盆地
(七)盆地同沉積斷裂研究(要素之20)
利用區域沉積建造橫剖面圖和沉積等厚線圖,識別同沉積斷裂(李思田等,2004)。同沉積斷裂性質分析的主要證據有岩性岩相突變、沉積厚度突然加大、地層斷距、斷裂帶近旁的不協調沉積現象以及趨勢面分析結果等;沉積後該斷層是否發生過繼承性活動,主要表現在基岩錯斷、地層缺失、對地貌和沉積的控制和改造、斷層旁側次級構造發育、岩層遭受牽引、斷裂破碎帶特徵等。
(八)盆緣和盆內基底斷裂研究(要素之21、22)
1)分析沉積盆地形成與演化過程中起控製作用的主要構造系統,識別和劃分盆地盆緣和盆內的主幹斷裂及其分布特點。
2)收集遙感資料,系統提取與盆地斷裂和成礦關系密切的遙感異常,遙感解譯的重點是:盆緣和盆內主幹斷裂系統解譯;與成礦、控礦相關的遙感線、環、紋、斑、色調等特徵影像提取,與盆內成礦、控礦相關的隱伏岩體圈定等。
3)收集地球物理資料,推斷、追索、圈定與盆內沉積岩層有明顯物性差異的隱伏岩體,以及兩側岩石物性有明顯差異的隱伏斷裂等,進行盆地基底構造分析;劃分盆地構造單元等。
(九)沉積大地構造旋迴和大地構造相(環境)分析(要素之23、24)
1.沉積大地構造旋迴分析
1)識別和劃分盆地中的古構造運動面,進行盆地的構造反轉和構造旋迴劃分(李思田等,2004)。
2)進行盆地的幕式構造作用和原型盆地的轉換與疊合研究,分析沉積盆地的形成演化過程與演化規律(李思田等,2004)。
2.大地構造相(環境)分析
在沉積環境、沉積相、沉積盆地分析和沉積構造古地理單元劃分的基礎上,進行沉積大地構造旋迴和大地構造相(環境)分析(Roberton,1994;張克信等,2001,2004;潘桂棠等,2008)。大地構造相(環境)的劃分方案詳見表3-15和附錄3-7。