① 沉积岩区地质构造特征研究
沉积岩区和浅变质岩区应开展沉积建造古构造研究工作，进行沉积建造构造环境分析，划分沉积建造类型，恢复古构造环境，编制沉积建造古构造图。对于和成矿关系州轮密切的层位或建造应进行概略岩相古地理研究工作，开展岩相分析，恢复古地理环境，编制概略岩相古地理图。
一、沉积岩相古地理概略研究
开展岩相古地理研究工作是预测沉积矿床、层控矿床以及与地层岩性密切相关的内生矿床必不可少的基础工作。对于其他各类内生矿产的预测，为了恢复古构造环境，尤其是分析成矿作用发生的大地构造背景，沉积岩相古地理研究工作也同样重要。一般情况下根据工作具体情况结合地质构造单元，选择与成矿作用密切相关的不同时代单元的地层，开展岩相古地理研究工作。
岩相古地理研究工作，根据目的在实际工作中分为两种情况：
第一种情况：为了解决某些重大基础地质问题，进行区域地层对比以及开展沉积矿产评价工作，应当进行岩相古地理精细研究工作，需要在区域地质调查工作基础上进一步开展专题调查，测制沉积相剖面，进行沉积相专题填图，收集微相标志等资料，开展岩矿测试，进行相关岩比计算，编制各类基础图件。
第二种情况：为了进行中小比例尺矿产预测，开展沉积建造古构造研究，分析成矿地质构造环境而进行的岩相古地理概略研究工作，一般情况下，在已有区调资料基础上进行，充分利用区调工作中，路线观察的原始记录，开展岩相古地理专题分析，对于具有重要意义的内容，需要补充必要的野外工作，收集微相资料，测制关键部位的相关沉积相剖面。
现将岩相古地理概略研究基本方法介绍如下：
（一）沉积相模式概要判别标志
沉积相是指沉积环境及其形成的物质组成。一般通过岩性组合、沉积结构构造特征、古生物特征、地球化学特征等综合分析方法加以判别。现根据刘宝珺、曾允孚《岩相古地理基础和工作方法》（1987），何境宇、孟祥化《沉积岩和沉积相模式及建造》（1987），王良忱、张金亮《沉积环境和沉积相》中关于沉积相标志的诠述，综合后把主要的沉积相概略判别标志介绍如下：
1.陆相组
包括残积相、坡积相、冲积扇相、沙漠相、冰川相、河流相、湖泊相、大陆火山沉积相等8类相。
（1）冲积扇相：冲积扇是河流流出山谷口在山口形成的平圆锥状或扇状碎屑物沉积体。发育有：筛积物、水道沉积物、漫流沉积物和泥石流沉积物等，富含粗碎屑沉积物。分为干旱型和潮湿型两类，干旱型沉积物呈红褐色，潮湿型沉积物呈灰褐色，水道沉积物较多，分布范围比干旱型要宽广。
（2）河流相：分顺直河、辫状河、曲流河、网状河。
a.辫状河：一般坡降大，流速急，上游为砾质辫状河，下游过渡为砂质辫状河。以砾石为主形成河道底部沉积，以砂体为主形成砂坝沉积，以洪水淤积的粉砂，粘土组成漫滩沉积。岩石发育大量槽状交错层理，板状交错层理。
b.曲流河：一般形成“二元结构”模式。下部：河道底部砾石沉积，向上过渡为各种交错层理发育的砂岩组成的边滩沉积，再向上过渡为由细砂及粉砂岩组成的天然堤沉积。上部：天然堤沉积以上主要为以粉砂岩及泥岩为主的洪泛平原沉积，有时夹有决口扇砂质层。
c.网状河：指的是由洪泛平原沉积分割开的众多河道形成的网状水系，植被发育，沼泽广泛分布。主要以粉砂老猜质、泥质沉积为主。由砂砾岩组成的河道沉积，粉砂、细砂组成的天然堤沉积，砂岩组成的决口扇沉积，泥质粉砂质组成的湿地湖泊沉积，有机质、泥质组成的沼泽沉积。分布面积广泛，往往形成巨厚煤层。
（3）湖泊相：湖泊按成因、地理位置、自然景观、沉积物特征等可以分为各种类型，现按湖水含盐度分为：淡水湖和咸水湖，其沉积相特征差别较大。
a.淡水湖泊：一般情况下：外部为湖滨砾石带，中间为浅湖砂质带。内部为深湖砂泥质带。湖中心为泥质沉积，在深湖和湖中心，发育水平纹理及富含有机质的细粒沉积物。有的发育石灰质、泥灰质或硅质条带和铁质碳侍迹型酸盐沉积。
b.咸水湖泊：分为盐湖和干盐湖两类。随着湖水含盐度逐渐增高，沉积物特征也随之变化，第一阶段为碳酸盐湖或苏打湖，大量生成白云石，经长期蒸发形成苏打沉积伴有芒硝。第二阶段为硫酸盐湖，石膏、钙芒硝、芒硝、无水芒硝大量发育，第三阶段为氯盐湖，以石盐、光卤石为主。
2.海陆过渡相组
包括三角洲相、河口湾相、陆缘近海相等亚组。主要介绍三角洲组的识别标志，三角洲沉积的特点是环境复杂多变，影响因素较多，沉积相分异大，目前分河控、浪控、潮控三种类型，以河控为主，主要包括以下各相：
（1）三角洲平原相：
由富潜穴的页岩组成海湾沼泽沉积，砂岩、粉砂岩组成的漫岸沉积和天然堤沉积。
（2）三角洲前缘相：以砂、粉砂岩为主的分流河口坝沉积和波痕及波纹交错层理发育的粉砂岩、泥岩互层为主的远砂坝沉积。
（3）浅三角洲相：细纹理页岩，及粉砂岩纹层沉积含介壳层。
3.陆源碎屑海相组
海相沉积：包括滨海相、浅海相、次深海相、深海相。按沉积物类型可以分为陆源碎屑型和碳酸盐型两大类，现按两大类分别介绍。
陆源碎屑海相沉积，包括海滩相、潮坪相、泻湖相、陆源陆棚相、浊流沉积和海底扇，深海远洋沉积等。
（1）海滩相：属滨海沉积环境，以砂岩、砾质砂岩为主，具有良好的水平层理，低角度槽状层理，分选良好，波痕、遗迹化石发育。
（2）潮坪相：属滨海沉积环境，潮下带：以大型交错层理砂岩为主，常见羽状交错层理，潮汐束状体，双粘土层标志。潮间带：细砂，粉砂和泥岩组成，脉状，波状，透镜状层理组合，羽状交错层理，波痕，遗迹化石、生物碎屑等十分发育。潮上带：泥砂沉积、生物碎屑发育，有的形成壳滩。泥裂，雨痕等构造发育。
（3）障壁岛－泻湖相：属滨海沉积环境。障壁岛－海滩沉积以砂岩为主，带状分布，交错层理，波纹层理，遗迹化石发育。潮道－潮汐三角洲沉积：以带状、扇状分布的砂岩为主，广泛发育棱状、板状交错层理和生物碎屑。泻湖沉积由砂岩、粉砂岩、泥岩组成互层，具有水平层理，周边为潮坪沉积。
（4）浅海陆源陆棚相：以砂岩、粉砂岩为主，水平分布范围广，广泛发育板状交错层理。常见低角度侵蚀面，遗迹化石、生物碎屑发育。有的可形成薄泥盖，陆棚相常见风暴沉积，发育浅海浊积岩，丘状交错层理。
（5）深海浊流沉积相：以浊积岩为特征的岩石，形成复理石层，常见“鲍马”序列。海底峡谷外可形成深海扇沉积，扇状分布，常见砾岩、含砾砂岩、块状砂岩、水下泥石流、滑塌堆积等。
（6）深海远洋沉积：主要为远洋粘土沉积，以及含有大量生物残骸的钙质、硅质生物泥沉积。
4.碳酸盐海相沉积
（1）碳酸盐海滩相：滨海环境，发育鲕粒灰岩，砂屑灰岩，生物碎屑灰岩等。
（2）碳酸盐潮坪相：上部发育薄纹层灰岩，可见砾屑灰岩、竹叶状灰岩等，常见鸟眼、窗孔状构造、遗迹化石，有的地区可见白云岩化。下部为薄纹层灰岩、灰泥岩、泥粒灰岩等；遗迹化石发育。
（3）萨布哈型碳酸盐潮坪相：干旱气候环境，具有明显特殊标志，形成大量的石盐、石膏、硬石膏、白云石、天青石、菱铁矿等自生蒸发矿物，灰岩具有明显的白云岩化作用，有的出现硬石膏结核层。
（4）生物礁相：生物礁类型很多，但主要的判别标志是各种类型的藻、古杯类、海绵、珊瑚礁等形成的礁灰岩。普遍发育生物骨骼、介壳、碎屑等等。
（5）碳酸盐陆棚台地相：浅海环境，面积很广，灰质砂砾岩，上部含有大量生物化石的灰岩，顶部有薄纹状白云岩或灰岩，有泥裂、卵石角砾等。
（6）深海大陆坡碳酸盐相：为规模很大、夹有石灰岩块体细纹理、泥状灰岩层组成。包括开阔远洋碳酸盐沉积物。大陆架深灰色细粒泥状灰岩、远洋碳酸盐重力流为粒级层的钙质碎屑岩以及砂质页岩组成。
（7）深海非重力流碳酸盐相：主要发育黑色页岩、暗色灰岩、沥青灰岩、有的含有黑色燧石条带和结核。
（二）概略岩相古地理图编制
1.编制地层柱状分布图
收集实际资料，根据目的层位地层剖面，编制地层柱状图及卡片，内容除了地层、厚度、岩性以外，应尽量通过岩石成分、结构构造、古生物特征等资料分析，得到沉积相标志的有关资料，在地质图上按地层分布位置编制地层柱状对比图和地层柱状分布图。对于实测地层剖面不足的地区，应查阅野外地质路线记录，或路线信手剖面资料编制辅助地层柱状图。
2.编制地层等厚度图
在目的层位分布区，按地层柱状分布图的厚度分布编绘等值线图。有的还应标志出目的层位中具有特殊意义的岩性标志层，标明其层数或厚度。例如火山岩夹层、碎屑岩中碳酸盐夹层、硅质岩夹层、燧石条带碳酸盐夹层等等。对具有特殊意义的岩石或矿层应单独编制岩性分布等厚度图，例如铁矿层、锰矿层、磷矿层、硅质岩层等。
3.编制沉积岩相图
沉积岩相图是在各类辅助图件的基础上经过综合分析各种资料后编制的。根据区域矿产预测的需要一般以沉积类型或岩性组合分布图为主要图件，如果资料基础好，有条件的情况下还可以编制沉积相标志图、古风化壳图、古生物相图等。
沉积类型或岩性组合分布图的编制方法：根据地层柱状分布图，按照研究目的层位分布区段，编制地层柱状剖面图，确定沉积组合或岩石组合，例如陆源碎屑岩夹火山岩、石灰岩夹紫色碎屑岩、陆源碎屑岩夹膏岩层等。划分不同沉积类型或岩性组合的分区界线。
根据岩性组合的特征及时空变化、沉积类型特点，古风化壳的分布、古生物相的分布特征，沉积微相标志等资料，经过综合分析，确定岩相分布区域，编制岩相图、地层或岩性组合等厚度图，综合表示形成岩相古地理图。例图见图2-1。
图2-1华南新元古代晚期初南沱组沉积期岩相古地理
（据王剑，2000）
4.岩相古地理图的内容
（1）古陆位置、岩相分区界线；
（2）陆源物质来源方向；
（3）特征岩性组合分布范围；
（4）地层或岩相组合等厚线；
（5）盆地水流方向，水介质，水温，生物分布；
（6）水下高地，盆地沉积中心；
（7）其他。
5.编写说明书
二、沉积建造古构造研究
岩相古地理图一般指目的层位十分明确，主要用于研究目的层当时的沉积环境，以及目的层位在空间和时间上的变化，其层位时间跨度比较确切而且较短，一般用于沉积矿产，狭义层控矿产的沉积环境研究。有时为了突出古构造环境，也可编制构造古地理图。
为了恢复总体构造环境，尤其是对于造山带地区，一般编制沉积建造古构造图，按照造山带构造活动的不同阶段为目的时段，研究其沉积建造类型的时空变化特征。
沉积建造古构造图和构造古地理图的区别在于，前者突出构造特征，后者突出古地理环境。有的时候，沉积建造古构造图中的建造内容按变形改造后的产状加以表达。
（一）沉积建造
沉积建造是指某一特定的长期持续的区域构造作用范围内形成的岩石，岩相共生组合体。目前从大地构造背景条件出发，孟祥化等进行了统一分类。不同的学者在实际工作中，使用的沉积建造名称也并不完全一致，但是一般都应反映当时当地所包含的地质构造意义，例如复理石建造、磨拉石建造、浊积岩建造等（沉积建造分类详见第五节）。
（二）沉积建造古构造图的编制
（1）根据不同的构造事件或造山带构造活动的各阶段划分编图的目的时段，一般以地层不整合为界。主要研究与成矿作用关系密切的沉积建造特征。
（2）以地质图数据库中该目的时段地层为目的层，以该目的时段及其以后地层分布区为沉积区，以目的时段以前的地层分布区为基底，形成编图底图。
（3）根据地层剖面编制柱状对比图及沉积建造剖面图。资料基础好的尽量用实测剖面，资料基础差的也可以用区调观察路线剖面，根据柱状对比图划分岩石组合、沉积建造类型，并确定对比标志。
（4）圈定沉积建造等厚线，根据沉积建造类型的对比标志，按厚度变化，圈定等厚线。
（5）圈定不同沉积建造分布位置。
（6）古构造分析：根据沉积建造类型，空间分布，等厚线分布结合岩相古地理图的资料经过综合分析，划分古构造分区、确定基底坳陷、隆起区，同沉积断裂带等分布位置、强度以及对岩相古地理的影响等。在判断基底坳陷时，不能简单地把沉积厚度作为惟一依据，因为对于非补偿盆地，往往由于物源区不足，坳陷深度和沉积物厚度不相匹配，应当通过综合分析物源区情况，沉积物岩石组合，判别盆地沉积速度以及沉降速度，大致确定基底坳陷位置。例图见图2-2。
图2-2华北南缘及华南地区中、晚元古代古构造图
（据王自强、张玲华等，1990）
1.华北地台，1700～1800Ma前固结，中、上元古界为稳定盖层或似盖层沉积（A1）；2.华北地台南部陆缘区：中、上元古界为较深海和浅海过渡类型沉积（A2）；3.扬子地台核部中心：1700～1800Ma前初步固结，中元古界主要碳酸盐岩的似盖层沉积，1000～800Ma间为断陷盆地磨拉石及火山碎屑沉积，800Ma最终固结（B1a）；4.扬子地台核部边缘：中元古界为边缘海泥砂复理石，1000Ma前初步固结，1000～800Ma间为稳定浅海沉积，800Ma前最终固结（B1b）；5.江南隆起内带：1000Ma前初步固结，1000～800Ma间为泥砂质及火山碎屑浊流沉积，800Ma前最终固结，其后仍为较深水和非补偿泥质、硅质沉积（B2）；6.江南隆起外带：1000～800Ma间为活动类型火山熔岩及火山碎屑浊流沉积，800Ma固结，其后为深海及非补偿的边缘海沉积（B3）；7.华南晚元古代边缘海域：800～600Ma间为火山及碎屑浊流沉积以及非补偿深水和较深水沉积（B4）；8.扬子地台北沿晋宁期褶皱带：800Ma前岛弧火山－碎屑沉积，晋宁阶段末固结（B5）；9.秦岭-大别边缘海：长期活动带，1000～800Ma为大洋－岛弧带火山岩，800Ma后为较深海和深海沉积及浅海碳酸盐岩（B6）；10.南海-印支地块（D1）；11.南海-印支地块北部陆缘区（D2）；12.构造单元界线；13.小型地块；14.火山岩：a）酸性－中酸性，b）中酸性中基性，c）基性－超基性；15.后期地壳消减带；16.地壳叠接消减带；17.重要断裂带编号：①商丹断裂；②郧县-均县断裂；③城口-房县-襄攀-广济断裂；④郯庐断裂；⑤四堡-溆浦-安化断裂；⑥宜春一绍兴断裂；⑦彬县-茶陵断裂；⑧赣江断裂；⑨丽水-三明断裂；⑩琼雷-海南推测后期消减带
（7）沉积建造古构造图的内容：
a.基底区与沉积区界线；
b.沉积盆地建造类型分布范围及界线；
c.沉积建造等厚线；
d.基底隆起及基底坳陷区；
e.同沉积断裂带；
f.陆源碎屑供应方向；
g.海流方向，海侵方向；
h.附沉积建造古构造剖面图；
i.其他。
（8）编写图件说明书。
② 基于GIS的安徽省奥陶系胡乐阶深水页岩岩相古地理研究:页岩油
摘 要:奥陶系在安徽的分布广泛,发育甚佳,沉积类型多样,剖面完整,化石丰富。同时奥陶系赋存有丰富的矿产资源。在露头剖面和钻井剖面的地层学和岩石学研究所取得的各种定量及定性资料的基础上,采用单因素分析综合作图法,利用ArcGIS软件对各个因素进行插值成栅格图像,保存为各个单因素的面文件并进行叠加,编制出安徽省奥陶统胡乐阶的各种单因素图以及相应的岩相古地理图。
关键词:单因素 多因素综合作法 叠加分析 岩相古地理 地理信息系统 ArcGIS
中图分类号:K92 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0145-01
1 岩相古地理分析方法以及该领域GIS的应用情况
1.1 岩相古地理重建的软件平台
在GIS平台上实现岩相古地理的单因素分析多因素综合作图法,主要涉及单因素数据的输入、管理、分析、图形显示及多个单因素图件的叠加分析。本次是在ESRI公司出品的ArcGIS软件的基础上实现的单因素分析多因素综合作图法。以安徽省境内扬子板块的奥陶系胡乐阶为研究对象,以ArcGIS地理信息系统软件为平台,建立能反映胡乐阶古构造特征、沉积学特征、古生物群特征以及地球化学特征的综合地学空间数据库。
1.2 基于GIS岩相古地理重建的方法介绍
在GIS平台上实现岩相古地理的单因素分析多因素综合作图法,主要涉及单因素数据的输入、管理、分析、图形显示及多个单因素图件的叠加分析。
2 安徽省奥陶系胡乐阶概况
2.1 地层分区
安徽奥陶系分布广泛,除大别山、张八岭和皖南山区南缘的祁门-歙县一带外,其余地区均有分布。由于其发育齐全,沉积类型多样,生物化石丰富以及含矿层控制性明显,在我国奥陶系研究中占有重要位置。
(1)江南分区。
本分区包括宁国、太平(黄山市黄山区)、黟县、祁门、旌德、绩溪、歙县、休宁、广德和黄山等县、市,为一北东向展布的地带。在这个地带内,奥陶系发育齐全,以碎屑岩为主的笔石相地肢空氏层厚1000m左右,并依据化石可建立17个笔石带、3个三叶历散虫带和1个角石带,是我国奥陶系研究较详的地区之一。
(2)下扬子分区。
省内本分区与江南分区毗连,北界为郯庐断裂,其间包括了长江沿岸20余县市范围。区内奥陶系发育齐全,化石丰富,岩性以碳酸盐岩为主,夹有少量的页岩,厚300m～700m。依据岩相、生物化石及地层发育系列,又可划分出4个地层小区。
六都地层小区:这是位于下扬子分区南缘与江南分区宁国太平小区毗连的狭长地带,北界为石台七都—青阳南阳湾—石台广阳。其下统及中统的岩相与生物相思于下扬子区,而上统则为江南分区具有巨厚细碎屑岩地层,因而他具有下扬子及江南二分区的过渡性。
青阳东至地层小区:其南界为东至—石台—七都—青阳南阳湾—石台广阳—泾县—宣城一线,北界为长江。区内下统下部仑山组为厚层灰岩、白云质灰岩和白云岩,厚达300m～600m。
和县宿松地层小区:长江以北,郯庐断裂南段与滁河断裂以南的江北地区,包括和县、巢县、无为、安庆和宿松等县市。区内下奥陶统下部仑山组厚100m左右,下统上部的大湾组和牯牛潭组及中统下部的庙坡组,总厚度30m～80m,其中页岩约占总厚度的1/2,上统顶部发育不全,并为下志留统高家边组假整合覆盖。
滁县地层小区:这是滁河断裂以北,郯庐断裂北段以南的一个地层小区,包括全椒,滁县和来安县,区内小奥陶统下部为灰岩和灰岩夹页岩,总厚约270m,中统为灰紫、紫红色灰泥岩,厚约40m,上统顶部亦有缺失,并为下至留统高家边组假整合覆盖。
3 安徽省奥陶系胡乐阶地学综合空间数据库的构建及其主要内容
3.1 深水页岩
深水主要是指斜坡和盆地的水体,水深在浪基面以下。浅水主要是指台地的水亏慧体,水深一般是在浪基面以上,二者的判别是综合性的,即综合岩石类型、沉积构造、化石极其组合、地球化学方面的特征,全面分析判断而定。
安徽奥陶系胡乐阶的深水页岩主要分布在江南地层区的胡乐组,岩性和生物群特征主要是为硅质页岩,分为上、下两部分,下部为黑色硅质页岩、硅质岩;上部为棕色页岩。
3.2 空间数据库的构建
本论文基于的资料中深水页岩含量(%)在安徽的剖面点有6个,对此,我们建立的空间数据库对象是6个剖面点的数据进行插值模拟出安徽奥陶系胡乐阶的深水页岩含量等值线图。具体步骤包括资料底图的纠正,建立空间数据库(栅格数据矢量化,将矢量数据在数据库中添加相应属性字段等),数据插值运算,等值线提取。
剖面点数据信息包括剖面点的X、Y坐标,剖面号,位置(地名),含量/%和级别;在Arcmap的Geodatabase中建立要素类,包括地区界线的线要素,剖面点的点要素。
4 安徽省奥陶系胡乐阶古地理环境GIS分析以及岩相的空间分布特征
4.1 古地理环境GIS分析
深水主要指斜坡和盆地的水体,水深在浪基面以下。浅水主要指台地的水体,水深一般在浪基面以上。二者的判别是综合性的,即综合岩石类型、沉积结构、沉积构造、化石及其组合、地球化学等方面的特征,全面分析判断而定。
安徽省奥陶系胡乐阶的深水页岩剖面点分布主要分布有安徽和县狮碾潘、安徽宁国考村、安徽宁国荆山、安徽太平长源、安徽黟县宏潭和安徽宿松龙山,其中安徽和县狮碾潘的深水页岩含量为35%,安徽宁国考村为95%,其他几个点均为100%。可见深水页岩含量是在南方含量多,北方比较少,可知胡乐期下扬子海域仍然为台、盆格局,北部淹没台地沉积相分异更加明显。胡乐期为一相对海平面上升过程。
4.2 岩相的空间分布特征
皖南盆地硅质岩发育,主要由黑色硅质页岩、薄层硅质岩、黑色含碳页岩组成,富产笔石,缺少底栖生物。反映深水缺氧还原环境,盆地内出现第二次大洋缺氧事件。
总之,胡乐期下扬子海域随着海侵的发展,沉积相、生物相分异、演化明显。海水较深,为平静的浅海环境,仍具淹没台地性质。皖南为硅质岩饥饿盆地。
参考文献
[1] 冯增昭.单因素分析多因素综合作图法-定量岩相古地理重建[J].古地理学报,2004,6(1):3～19.
[2] 冯增昭,王英华,刘焕杰,等.单因素分析综合作图法-岩相古地理学方法论[M].中国沉积学.北京:石油工业出版社,1994,662～685.
[3] 吴信才,白玉琪,郭玲玲.地理信息系统(GIS)的发展现状及展望[J].计算机工程与应用,2000,36(4):8～9.
[4] 安徽省地质矿产局.安徽省地质志[M].地质出版社,1987.
[5] 冯增昭,彭勇民,金振奎,等.中国南方寒武纪和奥陶纪岩相古地理[M].北京:地质出版社,2001:157～166.
[6] 冯增昭,彭勇民,金振奎,等.中国寒武纪和奥陶纪岩相古地理[M].北京:石油工业出版社,2004:116～117.
[7] GIS辅助下的岩相古地理重建[J],地理空间信息,2008,6(5):26～27.
③ 层序岩相古地理分析的基本方法与应用
7. 2. 1 层序 － 岩相古地理分析基本方法与意义
不同的岩相古地理研究方法，其编图单元不同，所编出的岩相古地理图反映的内容及真实性各异，以层序地层学理论为指导编制的层序 － 岩相古地理图，同样涉及编图单元的选择问题。具体方法是: ①对研究区不同相带内众多剖面进行层序地层学分析，即进行层序划分; ②在上述基础上进行层序对比，建立等时层序地层格架; ③根据研究目的，选择要进行古地理分析的有关层序，即选择成图单元; ④将与该层序相关的所有剖面的资料投点到工作底图上; ⑤分体系域编制古地理图。
通过上述层序岩相古地理编图可以看出，以层序为基础所编制的层序 － 岩相古地理图具有重要的意义，表现为:
1) 在系统讨论研究层序类型及特征的基础上，以体系域或界面为单位，所编制层序 － 岩相古地理图，更具等时性、成因连续性和实用性。所谓等时性，是由于层序是同一个全球海平面变化条件形成的，层序内的体系域是同一海平面升降周期不同阶段的产物，其更具等时性。所谓成因连续性，是由于以不同体系域编制的层序 － 岩相古地理图反映了不同海平面升降阶段内的古地理格局，在时空演化上具有密切关系。所谓实用性，是由于在海平面升降不同阶段内的沉积体系域与生、储、盖组合具有良好的配置关系，所以以体系域为成图单元编制的层序 － 岩相古地理图可反映生、储、盖时空展布特点，能较有效地克服同时异相沉积难以对比等问题。
2) 由于沉积层序内的沉积组合和组合形式是全球海平面变化、构造沉降速率、陆源补给 ( 即沉积物输入率) 及气候等四大参数相互作用的结果，因此，以沉积层序内的体系域为基本单位编制的岩相古地理图更能反映一个地区在统一地质作用场中的各种地质信息和综合效应，有利于更客观地认识一个地区的沉积作用、构造作用、事件及成矿作用等。
3) 在详细的沉积层序划分、对比研究的基础上，运用沉积层序内的体系域为编图单元编制的岩相古地理图揭示出了一些新的地质现象，诸如: ①古暴露剥蚀的圈定，此地质现象在以往的岩灶搭相古地理图上由于采用的编图单元时限跨度太大而被忽略掉了，这对寻找与古风化壳有关的油藏具有重要的意义; ②孤立台地的大小与形态的确定更为准确，其演化历史更加清晰，这在以往的岩相古地理图上由于比例尺太小和时限间隔太大而完全被忽略; ③更加精确真实地反映了海陆分布和其演化过程，这对生储盖组合研究及有利储集和生油区分布范围的圈定具有重要意义; ④反映了沉积盆地所处的大地构造背景。所编制的岩相古地理图明显反映了不同时期沉积相带的展布和迁移方向以及其中的物质组成，从而反映了沉积盆地的大地构造背景。
4) 层序岩相古地理图对覆盖区相带展布及变化具更合理的预测性。由于编图单位是选择短时间间隔内的等时或近等时体，在弄清了沉积和层序发育的主控因素后，根据层序研究总结出的沉积模式和层序模式能更合理地分析和编绘未知相带及相带界线随海平面升降的变化趋势。
7. 2. 2 层序 － 岩相古地理分析实例
7. 2. 2. 1 中国南方晚二叠世早期低水位期岩相古地理特征
以中国南方晚二叠世早期的第一个层序为例讨论不同体系域沉积时的层序 － 岩相古地理特征。
图 7. 9 中国南方二叠系某层序低水位期岩相古地理( 据田景春等，2004)
低位体系域沉积期由于受早二叠世末东吴运动的影响，古地理格局发生了巨大变化。西缘为川滇西陆，西南为越北 － 马关古陆，南缘为大新古陆，东南隅为云开古陆，桂、黔、湘交界处为江南古陆。低水位期，沉积区仅限于右江地区西部残留台地，以混屑浊积岩为主，其他地区为剥蚀区，发育0 ～50m 不等的低水位期残积相 ( 图7. 9) 。这个时期中扬子地区出现大面积暴露区、大陆、碎屑沉积和深水盆地并存的局面，扬子北缘被动边缘以深水欠补偿盆地为主体，为硅质岩、硅质页岩组合，范围限于竹溪、随州、黄陂、黄川一线以北，其余是剥蚀区。扬子克拉通盆地西部隆升成暴露剥蚀区，并在武冈、清州、城步一带出现范围较小的陆地。湘赣板内拉张盆地和华夏克拉通边缘盆地变成统一陆源碎屑充填盆地，早期的环境急剧变浅，大致以弋阳、鹰潭、临川、泰和、遂川一线为界，界线以西为三角洲环境，以东则为大陆冲积相陆源碎屑岩相;在下扬子地区，除云冲帆开古陆至浙江地区、安徽东北、江苏西北部为古陆及相应周缘地区为暴露地区外，其余地区为浅水环境隐判拿，以陆屑沉积为主。
7.2.2.2在高分辨率层序格架内进行层序古地理与微相研究
以郑荣才等(2009)对川东北地区飞仙关组层序－岩相古地理特征进行的研究为例。
以沉积相和界面识别为依据，将川东北地区下三叠统飞仙关组划分为2个三级层序和6个体系域(图7.10，图7.11)，在此基础上对飞仙关组层序地层学特征进行了分析，编制了各沉积体系域的层序－岩相古地理图并对鲕滩发育规律进行了预测。结果表明:SQ1层序发育期，飞仙关组受持续海侵影响，形成以深水台盆为中心的台盆－台地边缘－开阔－局限－蒸发台地的相带展布格局，以海侵体系域的台地边缘和台内鲕滩最为发育，该体系域也是飞仙关组鲕滩相储层最发育的层位;SQ2层序发育期，受海平面大幅度下降和水循环受限及干旱炎热气候影响，区域沉积格局由开阔台地转化为局限台地，鲕滩逐渐消失，最终进入频繁暴露的蒸发台地环境，以沉积膏云岩为主，为飞仙关组天然气藏极其重要的第一套区域性致密盖层发育层位。
依据层序地层学理论，层序界面是由海平面相对下降时形成的不整合面或相关整合面组成，界面上发育有与海平面升降有关的物性标识，是能够加以识别和对比的。层序内部体系域不仅是海平面统一上升和下降地层旋回过程形成的等时地质体，而且体系域之间的界面也有相关的识别和对比标识。因此，而采用层序－岩相古地理编图技术，不仅能较好地细分以体系域(或更精细的准层序)为等时地层的编图单元，而且依据旋回等时对比法则能有效地克服同时异相地层之间的等时对比问题，所编制的层序－岩相古地理图具有更好的等时性、连续性和应用性。因此川东北地区飞仙关组而言，层序的成因类型和充填样式，对鲕粒白云岩储层和膏云岩盖层的发育、区域分布、几何形态、与优越的储－盖组合配置的条件及与油气聚集成藏的关系都有直接的控制作用。
川东北地区飞仙关组地层发育齐全，分布面积大，地层可对比性强，具备在等时地层格架内编制层序－岩相古地理图的条件。为了深入了解川东北地区飞仙关组沉积期沉积环境、特别是鲕滩相带的展布规律，以整个飞仙关期为编图单元先编制川东北地区飞仙关组层序－岩相古地理图，以此为背景，将研究目标锁定在包括毛坝－普光构造带在内的东南部地区，以三级层序界面和最大海泛面为等时界面，以体系域为等时地层单元，编制地层等厚图、鲕粒(颗粒)岩等厚图、白云岩等厚图、膏盐岩层等厚图等单因素基础地质图件，取优势相为编图要素;在此基础上编制以体系域为等时地层单元的层序－岩相古地理图(图7.12)，对飞仙关组鲕滩发育相带进行预测取得了很好效果。
SQ1层序以海侵期鲕滩相带最发育，也为最有利储层发育的层位，因此，仅以海侵体系域为例描述SQ1层序－岩相古地理特征(图7.12A)，并对鲕滩发育相带进行预测。该时期川东北地区的东南部层序－岩相古地理有如下几个特点:①自南西向北东方向，由深水台盆逐渐过渡为台地边缘缓斜坡、台地边缘鲕滩、开阔台地或蒸发台地的相带;②沉积相控制的岩性分异明显，其中台盆和台地边缘缓斜坡相带岩性主要为大套暗色泥灰岩与燧石结核灰岩组合，台地边缘鲕滩岩性主要为鲕粒灰岩、鲕粒白云岩和晶粒白云岩互层组合，开阔台地为大套泥－微晶灰岩夹泥灰岩组合，局限和蒸发台地为大套含膏泥－微晶白云岩、藻团粒白云岩和层纹石白云岩互层组合。
图7.10 川东北地区飞仙关组沉积相及层序地层综合柱状图(普光2井)(据郑荣才等，2009)
图7.11 川东北下= 叠统飞仙关组层序地层对比和地层格架(据郑荣才等， 2009 )
图7.12 川东北地区东部飞仙关组SQ1(A)和SQ2(B)海侵体系域(TST)岩相古地理略图及沉积模式(据郑荣才等，2009)
7.2.2.3构造－层序岩相古地理
构造－层序岩相古地理分析以板块构造理论和活动论为指导，重点突出3个方面:①在非当今的地理坐标上，恢复洋陆的分布和配置;②盆地在全球板块格架中的位置;③盆地性质等，特别是大区域级和全球古地理复原。
古地理研究与编图是力图反映盆地形成与发育时所处的构造背景、盆地的构造性质以及与全球构造的相关性，但具体分析时则仍在现今的地理坐标上表示其古地理单元、岩相和沉积环境。盆地间的距离(洋、陆间)，盆地边界的逆冲推覆或由构造活动导致缺相的地层缩短带等，在图面上以特殊的线条表示陆块和沉积域的构造边界。该边界有的是板块、陆块或地块的边界，反映盆地的归属或构造活动性对沉积体的控制，因而仍属于构造－岩相古地理图。各沉积域和块体间边界的性质依地质时期不同而改变，用符号加以区别，分别代表大陆边缘的性质:拉张、海底扩张、洋壳俯冲、碰撞、消减带和大陆边缘造山等;性质不明者仅以符号代表不同的沉积域。
马永生等(2009)在全区层序划分、对比、板块构造格局和沉积盆地性质及演化研究的基础上，以露头层序地层学理论为指导，结合钻井和地震资料，以超层序(二级层序)的体系域为成图单元，系统地编制了海相盆地和中新生代以陆相盆地为主的构造－层序岩相古地理图，分析了盆地性质和岩相展布及沉积环境，更好地揭示了烃源岩与储集体的时空展布特征(图7.13)。该类构造－层序岩相古地理图代表了岩相古地理分析的最新成果。
中国南方晚震旦世灯影组沉积晚期(SS2超层序高位体系域)构造－层序岩相展布由北向南可分为6部分。
1)南秦岭被动大陆边缘盆地:十堰断裂以北为孤立的小碳酸盐台地，主要由白云岩组成。断裂以南由灰—深灰色薄层状含碳和含磷钙质细砂岩、硅质页岩组成，并夹钙屑浊积岩。
2)上扬子克拉通盆地发育4种沉积相:①台地相，分布四川、滇东、黔西等地;②潮坪潟湖相，分布于台地内的大部分地区，暴露溶蚀作用发育，遍及上扬子地区，形成波状、葡萄状、雪花状、谷壳状和栉壳状等形态的白云岩;③浅滩相有两种:一为台内浅滩，分布于四川的峨眉—汉源、云南的宁南—金阳，由亮晶砾屑白云岩、亮晶核形石藻团块白云岩、亮晶鲕粒白云岩与藻白云岩互层组成，另一为台地边缘浅滩，分布于黔中的开阳—瓮安—湄潭，川北的南江、广元，川西的宝兴—茂汶等地，由厚层状藻白云岩、含砾砂屑白云岩、粗砂屑白云岩夹少量鲕粒白云岩及核形石白云岩组成;④萨布哈相，分布于台地中部的珙县、威信、古蔺等地。
3)上扬子东南大陆边缘盆地:川东的秀山、黔东南的松桃、黄平、镇远、三都和湘西的大庸等地为台缘上斜坡，以角砾碳酸盐岩为特征;川北的城口、黔东南、湘西、桂北等地为台缘下斜坡到盆地环境，为薄层状泥质粉晶－微晶白云岩、黑色薄层状炭质页岩、硅质页岩夹粉砂岩及透镜状白云岩和钙屑浊积岩。
4)湘黔大陆斜坡盆地:分布于安化、溆浦、长安堡等地，主要为硅质页岩、硅化微晶灰岩和硅质岩沉积。
图7.13 中国南方SS2 超层序高位体系域(晚震旦世灯影组沉积晚期)构造层序岩相古地理
5)滇黔桂、湘桂边缘海盆地:滇黔桂相区地处南盘江盆地内，为深水密度流沉积的灰绿色粉砂质绢云母板岩、千枚岩夹细砂岩、粉砂岩;湘桂边缘海盆地主要分布于广西龙胜一带，由硅质岩组成，呈灰色、灰白色，仅底部见一层灰黑色硅质者。
6)华夏克拉通盆地和华夏大陆边缘盆地，华夏克拉通盆地由滨海相灰绿色变质长石石英砂岩、绢云母板岩、夹硅质板岩、硅质岩组成;华夏大陆边缘盆地由次深海—深海相灰—深灰色薄层至中层状硅质泥岩及泥质硅质岩组成。
④ 层序岩相古地理研究现状
岩相古地理研究是重建地质历史中海陆分布、构造背景、盆地配置和沉积演化的重要途径和手段，目的是通过重塑沉积盆地在全球古地理中的发育位置，恢复沉积地壳演化及其与成矿过程的关系，从而达到预测和评价盆地各种地质资源的分布规律、了解油气分布伏氏规律和预测油气远景目标。早在20世纪40年代，Pypuu et al.(1945)简编了全球古地理图;之后Sloss等依据生物古地理学理论和方法编制了美国概略古地理图;V.N.Strahov等编制了全苏联以至全球性的古地理图。我国的岩相古地理研究基本与国外同步，代表性的研究成果有:黄汲清(1945)的《中国主要地质构造单位》;刘鸿允(1955)的《中国古地理图集》;20世纪50年代末期，中国科学院地质研究所(1959)用大地构造学的观点，系统地论述了中国东部地区震旦纪至白垩纪的沉积发育概况;20世纪60年代中期，卢衍豪等(1966)以古生物学的观点和资料出发，并适当配以简单的岩性，作出了以“组”为单位的中银胡国寒武纪岩相古地理图8幅;20世纪70年代中期，李耀西等(1975)在全面系统总结了大巴山西段早古生代的地层古生物资料的基础上，编制了一套(共11幅)以“期”或“世”为单位的岩相古地理图。自20世纪70年代后期至今，以冯增昭为代表采用单因素综合分析作图法编制了华北下奥陶统冶里组岩相古地理图、下扬子地区中下三叠统青龙群岩相古地理图及中国南方早中三叠世岩相古地理图，这一方法的核心是定量化。20世纪80年代，关士聪等(1984)以“统”为编图单元，编制了我国新元古代到三叠纪的海陆分布及沉积相图;王鸿祯等(1985)以构造活动论和发展阶段编制了《中国古地理图集》。20世纪90年代初，刘宝珺等(1993)以板块构造理论和盆地分析原理为指导编制了《中国南方震旦纪-三叠纪岩相古地理图集》。
陈洪德等(1999，2000，2002，2004，2006)采用沉积演化-层序演化-构造演化-层序岩相古地理演化的构造-层序地层综合分析方法，对中国南方震旦系-中三叠统海相沉积进行了研究，以板块构造地质学、露头层序地层学理论为指导，并以超层序(二级层序)体系域为主要成图单元系统编制了中国南方震旦系-中三叠统的构造-层序岩相古地理图。陈洪德等人(1994，1999)提出并实践的层序岩相古地理图编图思路与方法，大大促进了我国岩相古地理学的发展，并缺搏散得到了广大学者的推广使用(朱志军，2008，2009，2010)，层序-岩相古地理图就是以层序地层学理论为指导，以体系域为编图单元，所编制的具等时性、成因连续性和勘探实用性的岩相古地理图。
以层序或体系域为单元编制的层序岩相古地理图具有如下优点:①较好地揭示了板块构造格局、沉积盆地类型及分布;②更具科学性、等时性、成因连续性和勘探实用性，并能较好地克服同时异相沉积难以对比的问题;③更好地反映了整个地区在统一地质作用场中的各种地质信息和综合效应，有利于更客观地认识中扬子区的沉积作用，构造作用及成烃、成藏作用等;④可揭示出一些新的地质现象或规律，诸如古暴露剥蚀区的圈定、海陆分布及其演化过程等;⑤更好地揭示了烃源岩及储集体的平面分布及时空演化规律。上述学术观点，反映出“构造控盆，盆控相”的思想;另一方面，通过层序岩相古地理的系统研究，又能反映造山作用过程、规模及强度等。
⑤ 岩相古地理学的主要内容
岩相古地理学的研究内容和任务包括如下几个方面: ①研究沉积物的来源，确定其是陆源母岩风化的产物还是生物成因的产物，是化学沉积的产物还是火山来源物质，或是含有宇宙来源物质等; ②探讨沉积岩的形成机理，包括风化作用、搬运作用、沉积作用及沉积期后变化的机理，特别是要研究沉积岩及其中有用矿产的形成机理及富集规律; ③进行沉积环境的分析，根据沉积岩的原生特点及时空分布规律，恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地理环境及大地构造环境; ④恢复各地质时期的古地理面貌，研究盆地演化及动力学等。
本书的内容结构主要包括以下几个方面:
0. 2. 1 岩相古地理基础
主要介绍岩相古地理学科涉及的有关沉积学、岩相、古地理等的基本概念，为岩相古地理研究与编图奠定理论基础。主要内容包括沉积相与沉积环境及分类、判别沉积环境与相的沉积构造标志、岩石结构和粒度标志、岩矿成分和地球化学标志、重力流沉积及其形成机理、风暴流及其沉积特征等。
0. 2. 2 岩相古地理分析方法
着重介绍岩相与古地理分析的基本方法和技术。主要内容包括盆地沉积相与地层格架分析方法、盆地的充填和演化分析、地层厚度与砂分散体系分析、陆源 ( 物源) 区的分析、古构造分析、古流分析、古气候恢复方法、古水深与古盐度分析等。
0. 2. 3 古地理重建的古生物标志
古地理重建的主要标志之一就是来自古生物学的资料，它是古地理分析与编图不可或缺的重要内容。主要内容包括古生物化石在重建古地理中的应用、生物的生活方式及主要环境因素、常见生物化石的古生态、痕迹学与沉积环境、沉积相的化石特征等。
0. 2. 4 沉积体系的古地理特征
重点介绍各类沉积体系特征及其发育的古地理条件，主要内容包括冲积扇的古地理特征、河流的古地理特征、湖泊的古地理特征、三角洲的古地理特征、扇三角洲的古地理特征、辫状河三角洲的古地理特征和海洋的古地理特征等。
0. 2. 5 盆地构造 － 古地理分析
构造古地理是最近十年来发展的新领域，是古地理恢复工作中的难点之一，主要内容包括构造 － 岩相古地理的概念、思路与方法、沉积盆地的构造分析、走滑构造与沉积中心转移、构造古地理单元的恢复等。
0. 2. 6 古地磁与古地理
古地磁是古地理恢复与分析的重要资料之一，具有不可替代的作用。主要内容包括古地磁学原理和研究方法、古地磁与古地理恢复等。
0. 2. 7 层序岩相古地理分析
层序地层学是新兴的地层学、沉积学与盆地分析等领域的边缘学科，20 余年来发展很快，提供了丰富的研究成果，并在能源资源勘探与预测中发挥了重要作用。以层序地层学理论为指导、层序地层单元为编图单元，新的岩相古地理编图方法不断完善。层序岩相古地理研究及其编图，就是以层序地层学理论为指导、以层序地层单元为编图单位，并对岩相古地理特征进行层序地层学原理分析的方法与技术，主要内容包括关于层序级别、层序界面，层序岩相古地理分析的基本方法与应用，以及构造 － 层序岩相古地理分析等。
0. 2. 8 岩相古地理编图
岩相古地理研究与编图是一项理论性、综合性和实用性很强的基础地质工作。它是以沉积学理论为基础，广泛运用地层学、大地构造学、古生物学、古生态学、地球化学和地球物理学等基础资料，研究沉积作用，重塑沉积环境，分析不同沉积环境下沉积物的特征及其分布规律，总结不同地史时期海陆变迁、古气候变化、古地理景观特征，为阐明地球表面的环境变迁和大地构造演化等重大问题提供依据，为查明沉积矿产和油气资源的形成条件和分布规律提供基础资料和理论依据。岩相古地理编图是沉积古地理研究的重要组成部分，主要内容包括岩相古地理图类型、岩相古地理工作方法 ( 野外工作、室内工作) 、主要岩相古地理图的编图方法与技术等。
⑥ 岩相古地理图编图思路与步骤
岩相古地理的研究，主要是在单剖面和沉积断面详细分析沉积环境的基础上，统计出各种能反映沉积环境的参数，最终编制出岩相古地理图。岩相古地理编图各派理论依据不同，如古生物地层学（刘鸿允，1955；卢衍豪，1965），大地构造学（张文佑，1959；王鸿祯，1985），单因素综合作图法（冯增昭，1977，2004），以及沉积相作图法（刘焕杰等，1991）等。通过不同的方法绘制出的岩相古地理图或沉积相古地理图各有特色。其中单因素分析综合作图法使岩相古地理研究有了定量依据。
研究区晚古生代含煤岩系多以碎屑岩为主，石灰岩标志层发育，地层划分及对比清楚，区内有煤田钻孔控制。这些特征不但适合于详细的沉积环境和沉积模式研究，而且有利于各种古地理参数的统计，因此比较适合于用岩比法进行岩相古地理作图（张鹏飞等，1997）。
岩相古地理分析首先必须重视岩相、沉积环境特征研究以及单剖面的环境分析及古水流分析（刘宝珺和曾允孚，1985；张鹏飞等，1993），除此之外，在编图过程中各种反映沉积环境参数（即单因素）的客观定量统计也是必不可少的。实际资料的研究是编制岩相古地理图的基础工作。注重对每个钻孔的分析，有目的地选择制作剖面图，不断扩大认识范围，最后编制平面图。采取这种由点到面、循序渐进的方法，使整个编图过程做到资料翔实可信，分析准确，最终编制出符合客观实际、能反映沉积环境分布的岩相古地理图。
（1）岩相古地理编图统计指标
岩相古地理图，实际上是一种对古地理的各种参数进行分析、理解、归纳抽象出的综合图件。
我们统计了多种能反映古地理面貌的参数，绘制出了各种参数等值线图，用以从不同的角度反映当时的古地理面貌。需要指出的是，岩相古地理图主要是根据砂泥比等值线图，同时配合其他图件综合绘制而成的。
本次采用的古地理参数包括地层厚度、砂岩厚度、砂岩百分含量、砂泥岩比、煤层厚度、煤层层数泥岩厚度百分比、石灰岩厚度（含量、层数）等，各项参数的统计方法以及其等值线图的地质意义见表2.5。其中石灰岩厚度、砂泥岩比、砂岩含量、煤层厚度等是绘制最终岩相古地理图最重要的依据。
表2.5 岩相古地理分析中各项参数的统计方法及其意义
（2）古地理图编制步骤
第一步，编制岩相及沉积相柱状图。
第二步，绘制沉积断面图。
第三步，资料统计、分析、选择，绘制各种参数平面图。
第四步，综合分析并绘制古地理图。
古地理图上应反映出当时的海陆分布、各类古地理单元的分布状况、海侵方向、物源方向等，图面上还应有比例尺、指北方向以及大致的现代地理标志（如省界及主要城市等），同时图面还应整洁美观。
⑦ 岩相古地理学的特点与发展
0. 1. 1 本书的特色
本书的特色是始终贯穿 “岩相分析与古地理分析”这一主线，一切内容服务于岩相古地理分析。最新的岩相古地理学应该是融沉积学、地层学，以及盆地分析思路和层序地层学新思路、新理论及新方法于一体的综合性学科。岩相古地理学的发展，应体现刘宝珺院士倡导的统一地质场、构造控盆、盆控相带、相控资源等学术思路，以服务于能源和资源研究，为国家建设和社会发展服务。本书以 “古地理分析”为主线，每章内容都突出为 “恢复古地理”服务这一目标，而不是将 “沉积环境、相分析”与 “古地理分析”分割开来。在沉积环境分析中体现每种环境所处的 “地理特点、在总背景中的位置”，使得学习者能从 “点、线、面”全面地了解古地理特点与演化，也可以 “以个别了解整体”，使零散的 “相与相区”能够在整体地理背景中体现出来。这样，岩相古地理学的体系也应该与时俱进、不断完善。
同时，本书介绍了近年发展起来的 “层序 － 古地理分析”、 “盆地构造 － 古地理分析”、“事件古地理”等新领域、新思路与新方法。
0. 1. 2 岩相古地理学的发展
( 1) 早期孕育阶段
古地理学的形成经历了比较漫长的历史阶段。地史学作为地质科学的基础学科，其发展的启蒙时期主要是关于地壳不断升降和海陆变迁、地层叠覆律、水成论、火成论等概念和思想，实际上已经有了古地理的初始概念。大致经历了从公元 300 年至 18 世纪欧洲工业革命前长达 1500 年的历史。在这个阶段形成的最重要的科学思想是由火成论学派代表赫顿 ( J. Hutton，1726 ～1797) 开创的 “现实主义”( actualism) 研究方法。
地史学的学科体系已经孕育了对于古地理恢复的基本思想，这是随着 18 世纪欧洲工业革命浪潮的兴起而建立的。史密斯 ( W. Smith，1769 ～1839) 在开凿运河的土地测量工作中发现不同岩层中所含的化石各不相同，可以根据相同的化石来对比地层并证明其属同一时代，这就是着名的化石层序律。莱伊尔 ( Lyell，1797 ～ 1875) 发展了赫顿的现实主义学术思想。1905 年盖基 ( Geikie，1835 ～ 1924) 明确地提出了 “现在是打开过去的钥匙”这一着名的表述，使将今论古的思想成为地质学各分支学科研究的理论依据和指导思想，对岩相分析和古地理研究尤为重要。总的来看，地史学的早期思想和概念也是沉积岩石学、沉积学和岩相古地理学的早期思想。
( 2) 形成学科阶段
这一阶段大致从 19 世纪至 20 世纪 50 年代，主要是学科体系的建立和完善，相关分支学科之间还没有明显的界限。地史学的开始是以史密斯的 “化石层序律”的提出为标志的; 沉积岩石学的开始是以索比 ( H. C. Sorby，1857) 开始使用显微镜研究沉积岩石为标志的; 岩相古地理学的开始则是以瓦尔特 ( J. Walther，1894) 的 “相对比定律”的提出为标志的。此时，岩相的概念已经形成。
19 世纪 70 年代到 20 世纪初期，以地史学为主的研究已经扩展到世界各地，不同地区之间沉积环境不同、岩相类型各异，促进了人们对岩相横向变化的认识。格列斯利( A. Gressly，1838) 首先使用了相 ( facies) 这个术语。默里 ( J. Murray) 等 ( 1884) 对深海沉积物进行了描述和分类。瓦尔特提出了岩相类型在时空分布上存在内在联系的相对比定律，为岩相古地理学的发展奠定了基础。华莱士 ( A. R. Wallace，1875) 提出了动物地理分区概念。卡尔宾斯基 ( 1889) 编制了俄国欧洲部分不同时代的古地理图。
在 19 世纪末至 20 世纪 20 年代期间，国外学者对沉积岩开展了大量工作，积累了丰富的资料，出版了一批沉积岩石学专着。例如美国的默里和 A. F. 勒纳尔 ( A. F. Renard)合着的 《深海沉积物》( 1881) ，哈奇 ( P. H. Hatch) 和拉斯泰尔 ( R. H. Rastall) 合着的《沉积岩石学》( 1913) ，米尔纳 ( H. B. Milner) 的 《沉积岩石学引论》( 1922) ，美国的特温霍费尔 ( W. H. Twenhorel) 主编的 《沉积作用论文集》 ( 1926) ，法国卡耶 ( LucienCayeux) 主编的 《法国沉积岩》 第一卷 ( 1929) ，即硅质岩部分。这些专着的问世表明，沉积岩石学和沉积古地理学日趋成熟和专业化，遂从地史学中分出成为一门独立的学科。“沉积学”术语最早由特罗布里奇 ( 1925) 提出。沃德尔 1932 年提出 “沉积学”是研究沉积物的学科。
20 世纪 30 ～ 50 年代沉积学继续得到了发展，更多的沉积岩石学专着相继出版。如特温霍费尔的 《沉积岩石学原理》( 1939) ，佩蒂庄约翰的 《沉积岩石学》( 1949) ，纳利夫金的 《相论》( 1932) ，普斯托瓦洛夫的 《沉积岩石学》( 1940) ，什韦佐夫的 《沉积岩石学》( 1932) 等。此外，美国的克里宁、巴格诺尔德、斯特拉霍夫等也做了大量的工作，并出版有专着。这些着作内容不仅对沉积岩本身的研究有大大深化，标志着岩相古地理学已进入成熟的成长期，而且也开始了沉积作用和沉积过程的分析。因此，沉积学的形成与发展为岩相古地理学带来了新的生机，沉积学成为古地理分析的主要理论与方法。
( 3) 丰富发展阶段
岩相古地理学的丰富发展阶段主要从 20 世纪 50 年代至今。在经历了第一次世界大战( 1914 ～ 1918) 和第二次世界大战 ( 1939 ～ 1945) 后，世界各国在 20 世纪 50 年代尚处于恢复时期，60 年代随着人类整体科学技术水平的提高，各国对矿产资源的需求日益增加，促进了地球科学的繁荣，新技术方法和边缘学科的不断出现，将地球科学研究推上了新的阶段。60 年代末板块构造学说 ( Plate Tectonics) 的诞生，带动了众多学科相互结合、渗透。岩相古地理学也是在 20 世纪 50 年代以后得到迅速发展的，尤其是近十几年来，由于现代沉积研究的广泛开展，比较沉积学的兴起，相关学科新技术、新方法的应用，相关科学领域新成就的引进和渗透，以及模拟实验的大量工作，促使岩相古地理学得到了全面迅速的发展，成为地质学中非常活跃且发展很快的学科之一。
沉积学的发展带动了古地理学的发展，沉积学的若干理论成为古地理学的主要支撑理论。如国际沉积学会会议在 1967 ～1982 年期间相继召开了第七次至第十一次会议，苏联也于 1968 ～1979 年期间召开了第八届至第十一届全苏沉积岩石学会议。国际性和地区性的沉积学专业刊物和总结性专着也大量出版。最早出版的刊物是美国经济古生物和矿物学家学会 ( SEPM) 的 《沉积岩石学杂志》 ( 1931 年创刊) ，其后有国际沉积学会刊物 《沉积学》( 1962 年创刊) ， 《沉积地质学》 ( 1967 年创刊) ，苏联的 《沉积岩石学和沉积矿产》( 1963 创刊) ，《美国石油地质学家协会会志》，加拿大的 《海洋沉积》，英国的 《黏土和黏土矿物》和 《黏土矿物》，日本的 《黏土科学》，中国的 《岩相古地理》 ( 1981 年创刊) ，《沉积学报》 ( 1983 年创刊) 和 《古地理学报》 ( 1999 年创刊) 等。有关沉积学的专着更是层出不穷、不胜枚举，仅荷兰埃尔塞维尔出版公司出版发行的 《沉积学进展》丛书就已达 35 卷之多。
20 世纪 50 年代末至 60 年代初，由于引入了泥沙运动力学的理论，碳酸盐岩机械沉积的观点得到公认，使沉积学的理论进一步发展。1963 年 P. E. Potler 和 F. J. Pettiiohn 在“Paleocurrents and Basin Analysis” 一 书 中 首 先 提 出 了 盆 地 分 析 的 术 语 和 概 念。C. E. B. Conybeare ( 1979) 出版了 “Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin”。板块学说的崛起使古地理研究不得不考虑移动的大陆和陆块对沉积作用的影响，特别是古地理的再建。盆地充填作用中的构造因素、沉积动力学、成岩成矿理论、碳酸盐沉积和重力流的理论都成为科学的沉积学的理论支柱。
板块构造研究对沉积作用及古地理演化方面的研究有着深刻的影响，因此，出现了沉积地质学和盆地分析等新兴分支学科。20 世纪 80 ～ 90 年代，地震地层学与沉积学的交叉，出现了影响巨大的层序地层学。许多国际组织和国家都组织实施了有关沉积盆地的研究课题，沉积盆地的构造学、地层学、沉积学、沉降史、充填史、热史及其与油气等资源关系的研究都取得了显着进展，出版了一系列专着，代表性的专着有 A. D. Miall ( 1984，1990，2000) 所着的 “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。
这个阶段，许多国家也都非常重视沉积古地理图的编制工作，如编制全国或地区性的沉积古地理图。1986 年提出的全球沉积地质计划 ( GSGP) ，也把编制沉积古地理图列入研究计划之中。在中国，由中国石油化工集团公司组织的新一轮全国岩相古地理研究与编图工作已全面展开，也推动了岩相古地理学科的发展。
0. 1. 3 岩相古地理研究的主要成就
( 1) 沉积作用机理的研究
20 世纪 50 年代初在地质学中极为重要的浊流沉积的发现，以及 60 年代中期等深流沉积和近年来风暴岩沉积的提出，不仅丰富了海洋沉积的知识，而且改变和充实了对沉积物流体的认识，表明自然界存在有牵引流和重力流两大类沉积物流体。大量水槽实验的资料和流体力学基本原理的引进，使得人们对沉积物流体的力学性质和机械作用机理获得了很好的运动学和动力学的解释，从而使各类沉积构造得到了很好的成因解释。大量卤水和稀释溶液的实验研究，以及热力学和化学动力学新成果的引进，使得人们对化学和生物化学沉积作用机理的了解日益深入。尤其是低温低压下的沉积矿物与沉积水体之间的热力学平衡的研究，成岩过程中矿物的转化和自生矿物的形成条件及形成机理的研究，孔隙溶液迁移机理及其对孔隙度 － 渗透率的控制作用的研究，都有不少可喜的进展。
( 2) 出现了一系列新技术和新方法
沉积模式的应用对沉积体加强了时间和空间分布和变化规律的研究。此外，在环境分析标志的研究方面，不仅传统方法日趋完善 ( 如粒度分析) ，而且新方法不断出现 ( 如地球化学方法) 。更值得注意的是，地球物理资料 ( 如各种测井资料、地震资料) 直接用来解释沉积环境将是很有前途的研究领域。
( 3) 对沉积盆地或大区域进行综合性的研究
大地构造对沉积盆地及沉积作用控制的研究，建立和完善了沉积盆地分类，这些是宏观沉积学和沉积地质学研究的任务，近十年来这方面已做了不少工作，但仍是今后研究的重要课题。
( 4) 成矿理论研究的不断深入和新型沉积矿床的发现
对各种火山沉积类型矿床、红海的热卤水、现代含铜沼泽、浊积岩中的石油、黑色页岩中的多金属矿床等的研究发现，经典的岩浆期后热液成矿理论业已证明并不全面，因而出现了很多新的成矿学说，如矿源层论、固结水成矿说、热水沉积学、侧分泌说及卤水成矿说等。
( 5) 数理统计和计算机技术的应用
数理统计和计算机技术在沉积古地理学中的应用开始于 20 世纪 30 年代，但长期以来只是些零星研究。从 60 年代开始，电子计算机和控制方法在地质学中得到广泛应用，这才有效地利用数学分析方法来解决沉积学中的各种复杂问题。如今各种数学分析方法已在沉积学中广泛应用，数据的电子计算机处理 ( EDP) 的普遍使用将是现代沉积学研究的重要标志。
0. 1. 4 中国岩相古地理学的发展
1949 年前，中国的沉积学和岩相古地理学研究工作寥寥无几。新中国成立后，尤其是近 30 年来得到了迅速发展。随着地质勘探工作的大规模开展，地质工作者不仅为祖国找到了大批矿产基地，而且结合沉积矿产的研究，在石油、天然气、煤、锰矿、磷矿、盐矿、沉积铜矿等方面系统总结了成岩和成矿理论。在沉积矿物、沉积环境、沉积模式、古地理、沉积建造、沉积地球化学和现代沉积等方面也都获得了很大进展。
新中国成立后陆续出版了一批岩相古地理学方面的专着、图集和教材。刘鸿允出版了我国第一部古地理图 《中国古地理图》 ( 1955) ; 王鸿祯编着了我国第一本与古地理学相关的高等学校教材 《地史学教程》( 1956) ，并领导了中国第二代岩相古理图 《中国古地理图集》( 1985) 和 《中国层序地层研究》 ( 2000) 等研究总结工作; 刘宝珺、曾允孚等编着了 《沉积岩石学》( 1980) 、《岩相古地理基础和工作方法》( 1985) 、《中国南方岩相古地理图集 ( 震旦纪—三叠纪) 》( 1994) ; 曾允孚、夏文杰编着了 《沉积岩石学》( 1986) ; 余素玉、何镜宇编着了 《沉积岩石学》 ( 1989) 和 《化石碳酸盐岩》 ( 1982) ;孙永传、李蕙生编着了 《碎屑岩沉积相和沉积环境》 ( 1986) ; 何镜宇、孟祥化编着了《沉积岩和沉积相模式及建造》( 1987) ; 贾振远、李之琪编着了 《碳酸盐岩沉积相和沉积环境》( 1989) 等等。20 世纪 90 年代以来出版的有关着作和教材主要有: 孟祥化等编着了 《沉积盆地与建造层序》( 1993) 和 《内源盆地沉积研究》 ( 1993) ; 冯增昭等编着了《中国沉积学》 ( 1994) 、 《沉积岩石学》 ( 1993) 、 《碳酸盐岩岩相古地理学》 ( 1989) 、《华北地台早古生代岩相古地理》 ( 1990) 、 《西北地区寒武纪和奥陶纪岩相古地理》( 2000) 、《中国南方寒武纪和奥陶纪岩相古地理》 ( 2001) ; 邓宏文等编着了 《沉积地球化学与环境分析》( 1993) ; 梅志超编着了 《沉积相与古地理重建》 ( 1994) ; 王良忱、张金亮编着了 《沉积相和沉积环境》( 1996) ; 赵澄林编着了 《沉积学原理》( 2001) ; 陆克政等编着了 《含油气沉积盆地分析》 ( 2001) ; 于兴河编着了 《碎屑岩系油气储层沉积学》( 2002，2008 第二版) ; 姜在兴编着了 《沉积学》( 2003) 。这些成果不仅在教学和指导找矿工作中取得了有益的效果，而且也丰富了沉积学和岩相古地理学的理论研究内容。
近 20 年来，我国的沉积学与岩相古地理研究以及编图工作取得了巨大进展。古地理编图工作是与沉积学和大地构造学的理论同步发展的。20 世纪 70 年代以前的岩相古地理图，主要是概略性的以岩石组合和生物类型为依据而编制的。70 年代以来，在现代沉积学理论的指导下，以沉积相、沉积体系分析为基础，编图精度从概略比例尺扩大到中、大比例尺。近年来，由于板块构造学说的发展，许多科学家提出编制第三代岩相古地理图，即恢复不同地区和不同时期的古地理位置，把大陆变形和古板块的位移表示出来，这样的图件一般都是大范围概略性或小比例尺图件，但是，编制这样的图件难度较大。
总之，岩相古地理学在融入盆地分析与层序地层学新的思路与方法后，已发展成为一门综合性学科，在地球科学进入学科综合、学科交叉等迅速发展的今天，其重点和前沿领域正在发生转移，研究范围进一步扩展，并围绕资源、环境、灾害和全球变化等 4 个主题展开，这就使沉积学、岩相古地理学在深度和广度上远远超过了现有的学科知识体系，定量沉积学的研究是未来的研究热点和难点，因此沉积学及岩相古地理学的发展潜力还很大，在沉积矿产和能源资源越来越紧缺的 21 世纪，沉积学及岩相古地理学也必将在沉积矿产和能源勘探开发方面发挥越来越重要的作用。
⑧ 构造－岩相古地理分析的概念、思路与方法
黄汲清先生 ( 1945) 在 《中国主要地质构造单位》中，编制出了寒武纪、加里东泥盆纪、华力西二叠纪、燕山白垩纪和喜马拉雅期的中国构造古地理图 5 幅，勾绘出了这些地质构造阶段的海陆分布轮廓。这些古地理图是我国最早出现的构造古地理图，是我国构造古地理学的先导。
王鸿祯等 ( 1985) 的 《中国古地理图集》主要是以大地构造学的理论为指导和以大量的区测资料为基础编制出来的，是我国大地构造古地理学的代表作。崔克信 ( 1986) 、黄汲清等 ( 1987) 、王鸿祯等 ( 1990) 、刘本培等 ( 1991) 、周志毅等 ( 1995) 、李通艺( 2000) 以及其他许多人以大地构造学的资料、理论和观点来论述古地理的专着和论文，均属构造古地理学的范畴。
国外的构造古地理学 代表着作有 Ziegler ( 1988) 、Dercourt 等 ( 1991) 、Scotese( 1997) 、Southeast Asian Research Group ( 1995) 、Li Zhenxiang 等 ( 1996) 等的作品。
当前国内外构造古地理学均呈现出与沉积学、地层学、古生物学、地球物理学、地球化学、构造地质学等的相互结合和渗透，研究热点集中在造山带沉积和古地理、古特提斯多岛洋构造古地理、全球古大陆重建尤其是关键部位古大陆重建等方面，是一个十分活跃的古地理学分支学科。
20 世纪 60 年代板块学说的诞生为活动论构造古地理研究提供了理论基础并推动了这一领域的发展。20 世纪 90 年代该领域有关地质历史中洋、陆重建，古地理和古气候的研究成果已被石油地质家用于全球石油聚集和分布规律研究。在中国，王鸿祯先生在活动论构造古地理领域做出了重要贡献。
板块学说的提出，特别是海底扩张和磁条带年龄的证据，使古地理、古气候研究进入了全新的领域，地质学家必须重建原来沉积盆地所处的位置。这就使活动论构造古地理的概念具备了新的理论基础和研究方法。在此之前大陆漂移说的出现，开辟了活动论思潮的萌芽阶段，其最重要的标志是承认大规模水平运动的存在。20 世纪 60 年代以前部分古生物学家和古地理学家已经提出了具有先驱性的推断。在作为地学革命的板块学说研究高潮中，地质学家们以全球构造的活动论为基础，应用当代古地磁方法和成图技术，致力于地质历史时期的古大陆重建。许多学者编制了地质历史不同阶段的古地理再造和古气候带预测图。由于技术和数据密度不足等原因，目前全球性成图比例尺还较小，并带有推断性。随着古地磁和成图技术的进步以及资料的积累，这一领域正取得实质性进展。一些学者如Scotese 等建立了数据库，不断根据新数据的积累修改全球及大区域古地理重建的结果。孙枢先生曾在第三届全国沉积大会上评述了此领域的研究现状与趋向。上述活动论构造古地理研究的思想很快引起了石油地质学家和沉积地质学家的重视。一些专题性的研究对全球油气聚集分析更有重要价值，如法国学者德高特等的 “特提斯古地理图集”。古大陆重建与油气聚集规律研究成功地结合的一例体现在 Klemme 等的着作中。Klemme 等从全球尺度研究了自古生界早期以来各时代烃源岩形成油气资源的比例，并在古大陆重建的基础上标定了全球大型油气系统的分布。从而揭示了沉积盆地所处的古纬度与古气候带及其与古海洋的关系。其中特别强调了晚侏罗世和白垩纪优质烃源岩的重要性———世界上一半以上的油气资源形成于该期的烃源岩。这取决于当时特有的古构造、古气候和古海洋环境。其中最为突出的是被动边缘盆地形成的巨大规模的油气聚集。在特提斯洋的被动边缘，以中东阿拉伯海湾地区为代表，形成了全球最为富集的油气聚集带。
地质历史上，盆地的演化和内部的沉积古地理变革均受盆地构造属性、盆地边缘和盆内构造活动规律的控制。位于不同板块或同一板块内的不同盆地由于盆地边界的构造属性和构造活动规律不同而具有不同的演化历程。同样，同一盆地内由于内部不同部位盆地动力学环境不同造就了盆地内不同的沉积古地理环境。因此在进行构造古地理分析过程中应遵循构造控盆、盆地抓相的基本原则，完成构造 － 岩相古地理编图。
关于编图思路，可从两方面入手对构造古地理进行研究。首先，以文献调研资料为基础，结合研究区构造演化特征，按照构造演化进行阶段划分，结合构造运动的属性、规律研究，查明研究区内、抓相断裂的位置、形成、活动时间及控盆、控相机制。其次，在构造及大型断裂研究的基础上，完成岩相古地理编图的基础资料准备工作，主要包括岩石地层多重划分对比、单剖面沉积环境分析、横向沉积相变规律研究和单因素资料统计、编制等。在完成上述基础资料和图件准备的基础上，结合研究区构造、盆地演化规律的研究成果，以由点到线再到面的沉积相研究方法为基本思路，运用相应的岩相古地理编图法( 如岩比法、优势相法或单因素分析法) 完成研究区构造古地理编图。实际上，岩相古地理分析离不开盆地构造和全球构造的分析，构造分析构成了古地理分析的基础与前提。但是，就盆地构造 － 岩相古地理分析的范畴而言，更应该注重构造带的古地理恢复与分析。
造山带古地理学是在造山带地区或经受了造山运动改造的地区开展古地理研究的理论和方法。研究过程要注意三点: 一是不能用 “将今论古”的方法恢复地史期间的隆起区和堆积区，二是沉积相带的展布受区域构造应力场及基底构造格局控制，三是辨析原生沉积盆地与构造盆地 ( 吴根耀，2003) 造山带古地理学在盆地构造 － 古地理重建中的应用，其核心是以发展的和动态演化的思路来研究盆地。
盆山耦合分析是正确认识盆地动态演化的钥匙。所谓盆山耦合，指的是造山作用与盆地演化间有统一的运动学过程和动力学机制。就盆、山这一对矛盾而言，山常是主要的方面。但是，造山带的内部结构比较复杂，地质记录不全，故对地质现象常有多解性。盆地内地质记录相对完整，因而对其运动学的全面研究对造山过程的运动学认识带来宝贵的借鉴，对其成盆动力学机制的探讨对造山动力学机制的认识带来有益的启示。因而，在以动态演化的思路研究盆地发育的运动学特征时，应有意识地加强与造山动力学匹配的盆地动力学的研究。
⑨ 学习任务岩相古地理图的编制
【任务描述】 ①掌握岩相古地理图的概念；②了解岩相古地理图的编制方法和步骤；③正确编制岩相古地理图。
一、岩相古地理图的概念
沉积相和相变的研究是再造古地理的基本手段。对某一地区从老到新的全部地层进行岩相分析，可以得出该地区沉积环境，即古地理的变迁史；而对不同地区、同一时代地层岩相及岩相变化进行研究，就能重建该时代的地理景观。
对某一地区特定地质时期的地层分布及其沉积环境类型进行详细研究后，就可以了解当时的海陆分布、地形和气候等特征。用简明的图例将这些研究成果表示在一定比例尺的地理底图上，就构成了一幅古地理图。随着沉积学研究地深入，逐步在古地理图中的沉积区内，用各种符号表示其沉积相类型，就称为岩相古地理图。它对于研究有关沉积矿产形成和分布规律及指导找矿都非常有意义。
根据研究任务和研究程度的需要，可编制各种不同比例尺的岩相古地理图，大约可分三类：概略性岩相古地理，比例尺1∶1000 万；小比例尺岩相古地理图，比例尺通常是1∶200万～1∶1000万；大比例尺岩相古地理图，比例尺大于1∶200万。
地史分析中最常用的是概略性岩相古地理图，主要表现广大地区内海陆分布、海域性质、沉积相类型等内容，从而分析当时的古地理、古气候和地壳构造运动等特征，对了解有关沉积、层控矿产形成的地史背景也有一定意义。
二、岩相古地理图编制方法和步骤
编制岩相古地理图可分为两步。
（一）准备工作阶段
编图的准备工作就是首先了解编图区所属大地构造分区和区域构造背景，进行资料的收集、分析和整理。资料的收集包括文献资料和野外实际资料两部分。
文献资料包括地质报告、书刊、论文专着等有关地层岩相部分的内容及某些原始资料，如地质普查勘探区的地层剖面、各类钻孔及石油钻井岩心剖面资料、编图区的地质图和沉积层控矿产资料、古生物化石资料以及有关编图区外围的各类地质、岩相资料等。根据工作目的要求和实际资料的详略程度选择适当的比例尺，确定作图范围和时限。在收集资料的时候不能让时代不明或鉴定有误的内容混入。例如要编制华北地区中石炭世岩相古地理图，那么收集资料一定要限于这个地区和这个时期的地层。
野外资料的收集首先要测制控制性岩相剖面和若干条短的辅助性岩相剖面，并根据所选比例尺的精度要求布置一定的观察点和观察路线，从而由点到面掌握编图区的岩性、岩相纵向上的沉积特征、演变规律及空间展布情况。具体资料收集，最基本的内容包括：
◎岩石学资料：①岩石的物质成分；②岩石的结构构造，如颗粒大小、磨圆度及层面和层理特征（波痕、泥裂、盐类假晶、各种交错层理等）；③新生矿物及有用矿物，特别是一些指相矿物，如海绿石等；④岩层的相变及厚度变化情况；⑤岩层之间的接触关系。
◎古生物学资料：①化石的种类及生态特征；②化石的埋藏情况，原地埋藏的生物组合、异地埋藏的生物屑特征及排列方向和完整程度；③生物遗迹及生物扰动构造，如爬迹、钻孔、掘穴、潜穴等。
根据编图的比例尺大小和目的要求，在收集资料过程中应编录详细的实际材料卡。对所收集的资料经过充分研究后，进行地层对比，选出所需要的地层单位，用适当和简明的图例符号分别表示出来，再把这些资料所在的剖面点进行编号标在底图上，这就成为编制岩相古地理图的基础图件——实际资料图。
（二）编制岩相古地理图阶段
编制岩相古地理图一般要解决以下几个问题：
（1）海陆界线的确定。在地质时期中由于大陆沉积物保存零散而不完整，又常遭受到剥蚀，所以确定海陆界线主要依赖对海相地层特别是滨海相地层的研究来确定海岸线的位置，在有滨海相地层的区域海岸线应划在靠古陆的一侧，若无滨海相沉积时，则应该根据岩相分布规律在浅海与古陆之间做出判断，海岸线一般应位于浅海相与古陆之间。
（2）海盆地中不同岩相类型的圈定。即区分滨海、浅海、半深海、深海及它们内部的不同岩相类型，如滨海砂砾岩相、浅海砂页岩相、浅海灰岩相……
（3）对陆地上的剥蚀区和沉积区以及沉积区内不同沉积类型进行划分圈定，如湖泊沉积、河流沉积、山麓堆积、冰川堆积等。
值得注意的是，古地理图与今天的地图有很大的不同。古地理图反映的是某一较长地质时期的综合沉积特征，现代地理图表示的则是现代“一瞬间”的自然地理景观。二者的关系是一部电影和一幕镜头的关系。例如一条河流似一条细长的绳子，而古代的河流相沉积则呈很宽的带状分布，它是古代河流在某一个地史阶段内留下来的遗迹。同样，现在的滨海带很窄，而地质时期的滨海相沉积分布则比较宽。其次岩相带的分布特征要有一定的共生组合规律，要符合瓦尔特相律，即成因上相近且相邻的相在横向上或纵向上依次出现，而截然不同的两个相绝不可能毗邻。例如，广海陆棚相中不可能突然出现河流相沉积。
此外，还应考虑到大地构造分区和区域的长期构造发展规律以及相邻地质时代的古地理面貌等。只有这样在一定的地质理论指导下，对一个地区的历史构造发展有了深入的理解，并且慎重地客观地利用和分析资料，才能编出一幅较为理想的岩相古地理图。
三、技能训练——岩相古地理图编制（图4-7）
（1）根据表4-4资料，对各地质点划分岩相类型。
（2）按所给岩相图例（图4-6），将各地质点的岩相类型标在各自的位置上。
（3）划出海陆界线。
（4）划出海洋中各种岩相类型的界线。
（5）划出陆地上的剥蚀区、沉积区或堆积区。
（6）在岩相带内画出各自的图例（或颜色）符号。
表4-4 聂都地区石炭系岩石组合类型资料
续表
图4-6 岩相图参考图例
图4-7 聂都地区石炭纪岩相图
⑩ 构造岩相古地理二级预测要素研究
(一)构造古地理类型、沉积相、亚相(微相)、沉积体系(要素盯携之1~7)
1.确定海陆分布位置和范围
包括海陆分界线(古海岸线),海相和陆相沉积区与剥蚀区(古陆)的确定和分布位置,沉积区和剥蚀区总的地貌特征及分布规律。从宏观角度对编图区的沉积区和剥蚀区(古陆)分别进行古地理单元划分命名。古地理单元用地名(地域)+地理单元表示,如下扬子浅海、川黔(碳酸盐岩)台地、康滇古陆等。
2.构造古地理类型分析
按大地构造环境,划分出一级构造古地理单元2种,二级构造古地理单元6种,三级构造古地理单元25种,四级构造古地理单元64种。表3-15列述了本标准划分的一级和四级构造古地理单元名称和对应的主要沉积岩建造组合类型。附录3-7是各级构造古地理单元与大地构造相单元划分的对应关系。
3.沉积相分析与沉积相、亚相(微相)和沉积体系类型划分
1)沉积相分析是岩相古地理研究和编图的基础。沉积相是沉积岩层形成时的古地理环境及其物质表现的总和。或表述为一个沉积环境中所有原生沉积特征的总和,包括岩石、生物和岩石地球化学等特征的总和(刘宝珺,1985)。
2)综合各种成因标志进行沉积相的识别和类别划分,沉积相分析研究的主要内容是:①沉积相、亚相(微相)的岩石组合,包括沉积岩岩矿成分和地球化学分析;②沉积相、亚相(微相)的岩石结构、粒度和沉积构造,包括对古水流、水动力和物源的分析,以及对古生物组合和古生态的分析等;③含矿层段的沉积亚相(微相)分析。
3)在沉积相分析并与经典的相模式对比(刘宝珺,1985;何镜宇等,1987;李思田等,2004;陈建强等,2004)的基础上,划分沉积相、亚相(微相)(表3-12、3-13、3-14)(刘宝珺,1985;何镜宇等,1987;李思田等,2004;陈建强等,2004)。简要描述各沉积相的岩石组合、结构和沉积构造,表3-12、表3-13和表3-14列述了各沉积相和亚相的主要岩石类型及其组合。
4)分析各类沉积相在空间上、时间上的叠置特征和演变规律,划分沉积体系。
5)对赋存沉积矿产的沉积亚相(微相)单元,应查明有关矿种的赋存层位,收集有关沉积成矿作用的资料,为研究有关矿产的分布规律提供依据。
(二)沉积等厚线、沉积中心、沉积区物源供给方向,古水流方向(要素之8~11)
1.沉积等厚线、沉积中心
1)充分收集利用地层单元的沉积厚度资料,编制地层厚度等值线图。
2)利用沉积盆地厚度等值线分析,确定盆地沉积中心,研究盆地的沉积建造速率、沉积物补给、沉积物容纳空间与盆地沉降速率的变化(刘宝珺,1985;威尔格斯等,1993;李思田等,2004)。
3)通过对工作区目的层各地层单元的沉积岩建造厚度分布与变化趋势的分析,圈定不同类型的沉积岩建造的分布范围与建造体态。特别要详细收集和分析含矿层段的沉积厚度分布与变化趋势,编绘含矿层段的等厚线。
2.沉积区物源供给方向,古水流方向
1)系统收集编图区目的层的物源分析资料(如砾岩和砂岩层碎屑成分分析与蚀源区分析等)和古流资料(如对叠瓦状砾石测量统计换算的古流向,交错层理前积纹层、不对称波痕指示的古流向等),确定物源供给和古流方向(刘宝珺,1985;何镜宇等,1987;陈建强等,2004)。
2)要加强对含矿层段物源和古流资料的系统收集和整理,如盆地中的含铜沉积建造、含铁沉积建造、含金沉积建造等中的矿质来源与盆地周缘古隆起物源供给区的含矿岩系直接相关,因此必须对含矿层段进行物源和古流分析。
(三蠢野)生物相类型(要素之12)
充分收集各地层单元中的古生物化石资料(表3-2),划分浮游生物相、底栖生物相(壳相)和生物礁相。利用生物相资料进行沉积盆地的古环境(如古水深、古盐度)、古气候(古温度)和生物古地理恢复(Ager,1981;殷鸿福等,1988,1995;Dodd et al.,1989;Bromley,2000;童金南,2007),为带则喊沉积相(亚相)的划分提供依据。
(四)古水深、古盐度、古水温、古气候分析(要素之13~16)
古水深、古盐度、古水温、古气候均与特定的沉积矿产和层控矿产关系密切。如扬子区早寒武世的深水相石煤、钒、磷、钡及多金属黑色岩系;我国西北和青藏高原新生代的盐湖卤水矿床与高盐度湖泊沉积建造相关。
充分收集利用工作区目的层各地层单元的生物化石(主要是指相化石)、岩矿成分、沉积构造、元素地球化学等古环境分析标志,恢复盆地海洋或湖泊环境的古水深、古盐度、古水温与古气候。
1.古水深
对海洋和湖泊环境要进行古水深划分。海洋划分为滨海、上部浅海、下部浅海、半深海和深海(殷鸿福等,1995);湖泊划分为滨湖、浅湖和深湖(魏家庸等,1991)。
2.古盐度
对海洋和湖泊环境要进行古盐度划分。对海洋按古盐度划分出半咸水、正常海水、超咸水3种古盐度环境。对湖泊按古盐度划分淡水湖(盐度<0.33‰)、微咸水湖(盐度0.33‰~24.7‰)、咸水湖(盐度>24.7‰)、盐湖(有盐类结晶)4种古盐度环境(曹伯勋,1995)。
3.古水温分析
对海洋和湖泊环境要进行古水温划分,划分出冷水(<5℃)、正常水温(5~20℃)、暖水(>20℃)、热水(特指与海底热液、地表温(热)泉作用有关)4种古水温环境。
4.古气候带类型分析
根据工作区目的层沉积地层单元中受古气候带控制的古生物组合、岩石矿物、沉积相组合和岩石地球化学特征,划分古气候带。古气候带一般划分为热带、亚热带、温带和寒带(曹伯勋,1995)。或可划分为湿热气候带、干热气候带、湿冷气候带、干冷气候带。要深入分析特定的古气候带类型与特定的成矿作用的对应关系(孟祥化等,1993)。
(五)氧化还原环境、酸碱度分析(要素之17、18)
充分收集利用工作区目的层各地层单元的元素地球化学、岩矿成分、指相化石等古环境分析标志,恢复盆地海洋或湖泊环境的氧化还原环境和酸碱度。
1.氧化还原环境分析
根据研究分析,划分出弱氧化、氧化、弱还原、还原4种氧化还原环境。
2.酸碱度分析
根据研究分析,划分出酸性(pH<6)、中性(pH=6~8)和碱性(pH&gr;8)3种酸碱度环境。
(六)盆地类型划分研究(要素之19)
对沉积盆地类型进行划分研究(孟祥化等,1993;李思田等,2004;潘桂荣等,2008),根据研究分析,划分出:
1)克拉通盆地(克拉通陆表海盆、克拉通陆相盆地、克拉通陆相火山岩盆地)
2)陆内伸展型盆地(裂谷盆地、山间断陷盆地)
3)陆内挠曲型盆地(周缘前陆盆地、弧后前陆盆地、压陷盆地、坳陷盆地)
4)走滑带盆地(拉分盆地)
5)活动陆缘盆地(海沟-斜坡盆地、弧前盆地、弧后盆地、弧间盆地、弧背盆地、残余海盆)
6)洋盆(深海平原)
7)被动大陆边缘盆地
(七)盆地同沉积断裂研究(要素之20)
利用区域沉积建造横剖面图和沉积等厚线图,识别同沉积断裂(李思田等,2004)。同沉积断裂性质分析的主要证据有岩性岩相突变、沉积厚度突然加大、地层断距、断裂带近旁的不协调沉积现象以及趋势面分析结果等;沉积后该断层是否发生过继承性活动,主要表现在基岩错断、地层缺失、对地貌和沉积的控制和改造、断层旁侧次级构造发育、岩层遭受牵引、断裂破碎带特征等。
(八)盆缘和盆内基底断裂研究(要素之21、22)
1)分析沉积盆地形成与演化过程中起控制作用的主要构造系统,识别和划分盆地盆缘和盆内的主干断裂及其分布特点。
2)收集遥感资料,系统提取与盆地断裂和成矿关系密切的遥感异常,遥感解译的重点是:盆缘和盆内主干断裂系统解译;与成矿、控矿相关的遥感线、环、纹、斑、色调等特征影像提取,与盆内成矿、控矿相关的隐伏岩体圈定等。
3)收集地球物理资料,推断、追索、圈定与盆内沉积岩层有明显物性差异的隐伏岩体,以及两侧岩石物性有明显差异的隐伏断裂等,进行盆地基底构造分析;划分盆地构造单元等。
(九)沉积大地构造旋回和大地构造相(环境)分析(要素之23、24)
1.沉积大地构造旋回分析
1)识别和划分盆地中的古构造运动面,进行盆地的构造反转和构造旋回划分(李思田等,2004)。
2)进行盆地的幕式构造作用和原型盆地的转换与叠合研究,分析沉积盆地的形成演化过程与演化规律(李思田等,2004)。
2.大地构造相(环境)分析
在沉积环境、沉积相、沉积盆地分析和沉积构造古地理单元划分的基础上,进行沉积大地构造旋回和大地构造相(环境)分析(Roberton,1994;张克信等,2001,2004;潘桂棠等,2008)。大地构造相(环境)的划分方案详见表3-15和附录3-7。