馮增昭

中國(guó)石油大學(xué)（北京），北京100083

1 概述

近年來，《古地理學(xué)報(bào)》（中文版和英文版）連續(xù)收到一些來稿，其作者根據(jù)邁爾（Miall，1985）文章的觀點(diǎn)和方法，把他們研究地區(qū)碎屑巖剖面中的各個(gè)巖層中的巖石挑出來，歸納出一些巖石類型，如礫巖、砂巖、細(xì)粒巖等，并稱它們?yōu)閹r相。

這不符合沉積相的定義。因此，我曾寫過幾篇文章，即馮增昭（2018，2020）及Feng（2019），指出其問題，希望國(guó)內(nèi)外的廣大作者、尤其是國(guó)內(nèi)的作者，不再盲目地引用、傳播和追隨邁爾（Miall，1985）文章的觀點(diǎn)和方法。

Miall教授是第1個(gè)把巖石（實(shí)際上是沉積物）稱作巖相的人。但是，他卻沒有給巖相下個(gè)確切的定義。他還提出了1個(gè)相分析方法，用巖相分析相。這是對(duì)正常的相分析的誤導(dǎo)。

本文是專門討論邁爾（Miall，1985）文章的主要問題，即該文把沉積物當(dāng)作巖相并用巖相分析相，不討論邁爾（Miall，1985）文章的貢獻(xiàn)和建筑單元中的一些術(shù)語(yǔ)的欠嚴(yán)謹(jǐn)問題。

請(qǐng)參閱邁爾（Miall，1985）文章的表1。

在表1中，自左至右有4欄，即相代號(hào)、巖相、沉積構(gòu)造、解釋。相代號(hào)和巖相欄有4種礫沉積物類型、7種砂沉積物類型、7種細(xì)粒沉積物類型，共18種沉積物類型。

沉積構(gòu)造欄包括各種沉積構(gòu)造。解釋欄可能是沉積環(huán)境，也可能是沉積相。

我的意見是：表1中的巖相不是相，而是沉積物類型。這個(gè)巖相術(shù)語(yǔ)不符合沉積相的定義。

表1 18種巖相類型（據(jù)Miall，1978）Table 1 Eighteen types of lithofacies classification（after Miall，1978）

這18種巖相（實(shí)際上是沉積物類型）是孤立的，它們破壞了該地區(qū)碎屑巖剖面中的各個(gè)地層自下而上即自老至新的層序。用巖相分析相，即用相分析相，在邏輯上是不通的。用這種相分析方法，不可能得到該地區(qū)該剖面每個(gè)巖層、每個(gè)巖性段、每個(gè)組、每個(gè)統(tǒng)的相，更不可能得到該剖面的相的演化規(guī)律。

因此，邁爾（Miall，1985）倡導(dǎo)的沉積物就是巖相的觀點(diǎn)以及他的相分析方法的理論意義就大大地降低了，它在油氣勘探和開發(fā)中的實(shí)用意義也大大地降低了。

下面，我將對(duì)相、巖相、巖性的定義與其相關(guān)的問題，以及我的相分析方法進(jìn)行論述。

2 魯欣（1953）及北京石油學(xué)院礦物巖石教研室（1961）等教科書的相的定義

前蘇聯(lián)沉積學(xué)家魯欣（Pyxин，1953）在他的《沉積巖石學(xué)原理》的教科書中，提出了相的定義，即：“相是表明沉積物的巖性特征和古生物特征的規(guī)律性綜合。因此，相是沉積物形成條件的物質(zhì)表現(xiàn)。應(yīng)說湖白云巖相，不應(yīng)說白云巖相。應(yīng)說湖泊粉砂巖相，不應(yīng)說粉砂巖相”。

北京石油學(xué)院礦物巖石教研室（1961）、華東石油學(xué)院礦物巖石教研室（1982）、馮增昭（1994）等教科書，繼承并發(fā)展了魯欣（1953）的相的定義。

3 《沉積學(xué)百科全書》及《地球科學(xué)大辭典》的相的定義

《沉積學(xué)百科全書》（The Encyclopedia of Sedi-mentology）（1978）引用了穆爾（Moore，1949）的相的定義，即：“任何地區(qū)的地層單位所表現(xiàn)的特征與其他地區(qū)地層單位特征是大不相同的”（any areallyrestrictedpartofadesignatedstratigraphicunitwhich exhibitscharacterssignificantlydifferentfrom thoseofotherpartsoftheunit）。

我不同意穆爾（Moore，1949）的相的定義，因?yàn)樗堑貙訂挝坏南?，不是沉積巖石學(xué)中的相。

《沉積學(xué)百科全書》（1978）還引用了另外一個(gè)相的定義，即：“相是在一定環(huán)境中形成的巖石的全部特征”（Faciesreferstotheoverallcharacteristics ofrocksformedinacertainenvironment）。

我基本上同意這個(gè)相的定義。

地球科學(xué)大辭典編輯委員會(huì)（2006）在《地球科學(xué)大辭典》的基礎(chǔ)學(xué)科卷中的相的定義是：“沉積相（sedimentaryfacies）是沉積環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)。沉積相就是一個(gè)沉積環(huán)境中所有的原生沉積特征的總和，包括巖石、古生物和巖石地球化學(xué)等特征”。

我同意這個(gè)沉積相的定義，即相的定義。

4 我的相的定義

在魯欣（1953）、北京石油學(xué)院礦物巖石教研室（1961）、華東石油學(xué)院礦物巖石教研室（1982），馮增昭（1994，2018，2020）和Feng（2019）的基礎(chǔ)上，我總結(jié)出了5句話，作為我的相的定義。即：（1）沉積巖不是相。（2）沉積環(huán)境不是相。（3）沉積巖加沉積環(huán)境是相，即沉積巖加沉積環(huán)境的總和是相。（4）沉積巖形成于沉積環(huán)境中，因此沉積巖的巖性特征和古生物特征可以反映其沉積環(huán)境。（5）我們可以利用沉積巖的這些特征，分析和恢復(fù)其沉積環(huán)境。這就是相分析。

我的相的定義是上述魯欣（1953）等教科書的相的定義的繼承和發(fā)展。

5 巖相的定義

巖相（lithofacies）這個(gè)術(shù)語(yǔ)，在中國(guó)的沉積巖石學(xué)和巖相古地理學(xué)中已廣為使用。但是，巖相的定義卻是有爭(zhēng)議的。

5.1 美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所（1973）的巖相的定義

美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所（1973）的 《地質(zhì)術(shù)語(yǔ)匯編》（The Glossary of Geology by Americal Geological Institute（1973））提出了4種巖相的定義，即①、②、③和④。

我不同意①和③的定義，因?yàn)檫@2個(gè)定義都是地層單位（stratigraphic unit）的巖相，不是沉積巖石學(xué)的巖相。

關(guān)于②的定義，即穆爾（Moore，1949）的巖相定義，即：“這個(gè)術(shù)語(yǔ)是指在通常的沉積環(huán)境中形成的特定的沉積巖或巖石記錄”（Aterm usedby Moore（1949）tosignifyanyparticularkindofsedimentaryrockordistinguishablerockrecordformedundercommonenvironmentsofdeposits）。

但是，在穆爾（Moore，1949）文章的結(jié)論中，他又把巖相稱作巖性（lithology），即：“在任意的沉積環(huán)境中，包括物理的和有機(jī)的，形成的巖石記錄，可以稱作 “巖性”（The rock record of any sedimentary environment，including both physical and organic characters，is designated by the term“l(fā)ithology”）。

我不同意把巖相稱作巖性。

關(guān)于定義④，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所（1973）又提出巖性（lithology）、巖性類型（lithologic type）、巖性單位（lithologic unit）、形成作用（formation）等術(shù)語(yǔ)。

我的意見是：“巖性” “巖性類型”和 “巖性單位”是指沉積巖的性質(zhì)、類型和單位?！靶纬勺饔谩笨赡苁浅练e巖的形成作用，不可能是地層學(xué)中的 “組”。這些術(shù)語(yǔ)的含義均欠明確。這些術(shù)語(yǔ)都不是巖相。

總之，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所（1973）的 《地質(zhì)術(shù)語(yǔ)匯編》提出的所有巖相的定義，都不恰當(dāng)，我都不同意。

5.2 地質(zhì)科學(xué)大辭典編輯委員會(huì)（2006）的《地質(zhì)科學(xué)大詞典》的巖相定義

《地質(zhì)科學(xué)大辭典》的基礎(chǔ)學(xué)科卷的巖相的定義是：“巖相（lithofacies）指沉積巖相。為反映一定沉積環(huán)境的巖性特征，包括所有物理的、化學(xué)的（礦物和巖石的）及生物的特征。如在古生代海相地層中反映淺海環(huán)境的海綠石砂巖相等”。

我同意這一定義。

這就是說，巖相、相和沉積相是同義的術(shù)語(yǔ)。

因此，我們應(yīng)該說 “淺海環(huán)境的海綠石砂巖相”或 “淺海海綠石砂巖相”，不應(yīng)說 “海綠石砂巖相”，即不要把沉積環(huán)境這個(gè)術(shù)語(yǔ)丟掉。如果沒有沉積環(huán)境，則沉積巖及其特征就不是巖相了。

6 我的相分析方法

6.1 認(rèn)識(shí)巖石和初步地確定相

在野外露頭剖面的觀察和研究過程中，應(yīng)認(rèn)識(shí)各種巖石，如各種碎屑巖、亮晶石灰?guī)r、灰泥石灰?guī)r、內(nèi)碎屑石灰?guī)r、鮞粒石灰?guī)r、粗晶白云巖、中晶到細(xì)晶白云巖、粉晶到泥晶白云巖（準(zhǔn)同生白云巖）、硅巖等。

根據(jù)這些巖石的定量和定性特征，可以初步地確定相。

更確切地確定相需要偏光顯微鏡的鑒定資料和其他化驗(yàn)資料。

兩維的定量綜合柱狀圖可以表示確切的相分析成果。

由于研究剖面的地層的層序未遭受破壞，因此可以判斷出該剖面的各個(gè)巖層、巖性段、組、統(tǒng)等單位的相，還可判斷出該剖面的相演化規(guī)律。

6.2 單因素分析多因素綜合作圖法

在我的教學(xué)及科研工作中，關(guān)于相分析方法，我一直采用我倡導(dǎo)的單因素分析多因素綜合作圖法。

單因素是沉積巖的一些特征和一些具特定環(huán)境的沉積巖。我常用的單因素如下：

1）厚度（m）。在海相地層的厚度等值線圖中，厚度（m）零線必須是厚度逐漸減小已至為零，不是突然為零的線。突然為零是大地構(gòu)造活動(dòng)引起的。在厚度逐漸為零線的地區(qū)，古陸的邊沿相應(yīng)發(fā)育。

以上2點(diǎn)是確定古陸的重要標(biāo)志。古陸確定了，其余地區(qū)就是古海洋。

在古地理圖中，古陸和古海洋的分布圖是最重要的古地理圖。

2）淺海碎屑巖。在淺海碎屑巖含量（%）等值線圖中，淺海碎屑巖含量（%）大于50%的地區(qū)，可定為淺海碎屑巖臺(tái)地。

3）淺海碳酸鹽巖。在淺海碳酸鹽巖含量（%）等值線圖中，淺海碳酸鹽巖含量大于50%的地區(qū)，可定為淺海碳酸鹽巖臺(tái)地。

4）準(zhǔn)同生白云巖。在準(zhǔn)同生白云巖含量（%）等值線圖中，準(zhǔn)同生白云巖含量大于50%的地區(qū)，可定為云坪。

5）內(nèi)碎屑。在內(nèi)碎屑含量（%）等值線圖中，內(nèi)碎屑含量是確定各種內(nèi)碎屑灘的依據(jù)，如內(nèi)碎屑灘、內(nèi)碎屑準(zhǔn)灘和內(nèi)碎屑雛灘。

6）鮞粒。在鮞粒含量（%）等值線圖中，鮞粒含量是確定各種鮞粒灘的依據(jù)，如鮞粒灘、鮞粒準(zhǔn)灘和鮞粒雛灘。

7）化石碎屑。在化石碎屑含量（%）等值線圖中，化石碎屑含量可以確定化石碎屑集和化石碎屑準(zhǔn)集。

8）石膏。在石膏含量（%）等值線圖中，石膏含量可確定石膏湖和石膏湖。

9）薄層硅巖是確定深水盆地和深水海槽的標(biāo)志。

10）各種定性的巖石特征，如各種沉積構(gòu)造、海相化石和陸相化石，是重要的相的標(biāo)志。

11）其他單因素（略）

根據(jù)這些單因素含量等值線圖，采用單因素分析多因素綜合作圖法，可以確切地確定相并編繪出定量的巖相古地理圖，從而為石油和其他沉積礦產(chǎn)的預(yù)測(cè)與勘探服務(wù)。我的所有巖相古地理著作都是為石油和其他沉積礦產(chǎn)的預(yù)測(cè)與勘探服務(wù)的。

以上論述比較簡(jiǎn)單。

以下幾篇文章，即馮增昭（2004，2016，2020）、馮增昭等（2013），F(xiàn)eng等（2014）和Feng（2016，2019）論述比較詳細(xì)。敬請(qǐng)各位讀者參閱。

7 一些沉積學(xué)家的觀點(diǎn)

7.1 兩位沉積學(xué)家的觀點(diǎn)

一位沉積學(xué)家說：現(xiàn)在Miall教授已70多歲了，并且已經(jīng)退休?，F(xiàn)在與他討論問題已為時(shí)太晚。

另一位沉積學(xué)家也說：本文對(duì)Miall（1985）文章的評(píng)論可能不恰當(dāng)，因?yàn)樗奈恼率?6年以前發(fā)表的。

我的意見是：這2位沉積學(xué)家的意見很相似。他們對(duì)年老的沉積學(xué)家都很寬容。這一觀點(diǎn)可以理解。

7.2 一位沉積學(xué)家的觀點(diǎn)

這一位沉積學(xué)家的觀點(diǎn)是：假如已公開發(fā)表的文章確有問題，可以討論。

我同意這一觀點(diǎn)。

我的意見是：已經(jīng)公開發(fā)表的文章，不僅僅屬于作者自己，同時(shí)也屬于科學(xué)界。假如該文確有問題，我們可以遵循“百花齊放和百家爭(zhēng)鳴”的方針，對(duì)之討論和質(zhì)疑。

7.3 一些學(xué)者的觀點(diǎn)

還有一些學(xué)者說：我的相的定義太嚴(yán)了。他們認(rèn)為相的定義應(yīng)當(dāng)寬松些。

我的意見是：相的定義應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格。我支持魯欣（Pyxин，1953）和 《地球科學(xué)大辭典》（2006）的意見，即沉積相應(yīng)包括沉積巖及沉積環(huán)境。我們應(yīng)說 “湖白云巖相”，不應(yīng)說 “白云巖相”。我們應(yīng)說 “湖泊粉砂巖相”，不應(yīng)說 “粉砂巖相”。我們應(yīng)說 “淺海海綠石砂巖相，”不應(yīng)說 “海綠石砂巖相”。

總之，在沉積相中，沉積巖及沉積環(huán)境是2個(gè)不可缺少的組分。假如這2個(gè)組分中的任何一個(gè)缺失了，則僅僅是沉積巖或沉積環(huán)境，就都不是沉積相、相和巖相了。因此，相的定義應(yīng)當(dāng)從嚴(yán)。

其實(shí)，寬松就是含糊其詞，就是不求甚解。我不同意相的定義應(yīng)當(dāng)寬松些。

8 百花齊放和百家爭(zhēng)鳴

毛澤東（1937）說：“許多自然科學(xué)理論之所以稱為真理，不但在于自然科學(xué)家創(chuàng)立這些學(xué)說的時(shí)候，而且在于為爾后的科學(xué)實(shí)踐所證實(shí)的時(shí)候?！祟愓J(rèn)識(shí)的歷史告訴我們，許多理論的真理性是不完全的，經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)糾正了它們的不完全性。許多理論是錯(cuò)誤的，經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)而糾正其錯(cuò)誤?！?/p>

毛澤東（1957）又說：“百花齊放和百家爭(zhēng)鳴的方針，是促進(jìn)藝術(shù)發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步的方針。……藝術(shù)和科學(xué)中的是非問題，應(yīng)當(dāng)通過藝術(shù)界和科學(xué)界的自由討論去解決，通過藝術(shù)和科學(xué)的實(shí)踐去解決，而不應(yīng)當(dāng)采取簡(jiǎn)單的方法去解決。”

作為 《古地理學(xué)報(bào)》中文版及英文版的主編，我遵循“百花齊放和百家爭(zhēng)鳴”的方針，用中文和英文寫出本文。我希望國(guó)內(nèi)外的廣大作者和讀者，能關(guān)注此文，并參與這一討論和爭(zhēng)鳴。

為了貫徹“百花齊放和百家爭(zhēng)鳴”的方針，我修飾了我的文章（Feng，2019）和馮增昭（2020）提出的應(yīng)遵守的一些規(guī)則，即：（1）應(yīng)言之有據(jù)，應(yīng)以理服人。（2）對(duì)所有的參與者，尤其是對(duì)持不同觀點(diǎn)的人，應(yīng)有禮貌。（3）應(yīng)堅(jiān)持真理和敢于修正錯(cuò)誤，假如通過討論和爭(zhēng)鳴或地質(zhì)實(shí)踐證明自己的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，就應(yīng)修正自己的觀點(diǎn)或放棄錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。（4）應(yīng)有耐心，因?yàn)橐恍╁e(cuò)誤和問題常常不是一兩次學(xué)術(shù)討論和爭(zhēng)鳴的會(huì)議能解決的，最終要由地質(zhì)實(shí)踐解決。地質(zhì)實(shí)踐是解決學(xué)術(shù)爭(zhēng)議的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

但是，一兩次按上述4條規(guī)則寫的好文章，在解決學(xué)術(shù)爭(zhēng)議中可以起到十分重要的和有效的作用。

我愿以上述4條規(guī)則，與關(guān)心本文并參與這次學(xué)術(shù)討論和爭(zhēng)鳴的廣大中外作者和讀者共勉。

9 結(jié)語(yǔ)

1）近年來，《古地理學(xué)報(bào)》中文版和英文版連續(xù)地收到一些來稿。這些作者按照邁爾（Miall，1985）的觀點(diǎn)和方法，把他們研究地區(qū)碎屑巖剖面中的各個(gè)巖層中的巖石挑出來，歸納出一些巖石類型，并稱這些巖石類型為巖相（lithofacies）。這不符合沉積相的定義。

2）邁爾（Miall，1985）是第1個(gè)把沉積物稱作巖相的人。他把他研究地區(qū)碎屑巖剖面中的各個(gè)巖層的巖石挑出來，把它們歸納為一些沉積物類型，并稱這些沉積物類型為巖相。這些巖相是孤立的，沒有地層剖面中的自下而上即由老到新的關(guān)系。用這些巖相進(jìn)行相分析，即用相去分析相，在邏輯上是不通的。用這種相分析方法，不可能分析和判斷出該剖面中各個(gè)巖層、各個(gè)巖性段、各個(gè)組、各個(gè)統(tǒng)的相。更不可能分析和判斷出該剖面的相的演化規(guī)律。邁爾（Miall，1985）誤導(dǎo)了巖相的定義和正常的相分析方法。

3）什么是相？我的相的定義是：①沉積巖不是相。②沉積環(huán)境不是相。③沉積巖加沉積環(huán)境之“和”是相。④沉積巖形成于沉積環(huán)境中，因此沉積巖的特征可以反映其沉積環(huán)境。⑤可以可用沉積巖的特征分析和恢復(fù)其沉積環(huán)境。這就是相分析。

以上的5句話是魯欣（1953）等教科書的相的定義繼承和發(fā)展。

4）什么是巖相？在地球科學(xué)大辭典編輯委員會(huì)（2006）的 《地球科學(xué)大辭典》的基礎(chǔ)學(xué)科卷中的巖相的定義是：“巖相（lithofacies）指沉積巖相。為反映一定沉積環(huán)境的巖性特征，包括所有物理的、化學(xué)的（礦物和巖石的）及生物的特征。如在古生代海相地層中反映淺海環(huán)境的海綠石砂巖相”。

我同意這個(gè)巖相的定義。

我們應(yīng)說 “淺海海綠石砂巖相”，不應(yīng)說 “海綠石砂巖相”。即不應(yīng)把 “淺?！倍謥G掉。

這就是說，在沉積巖石學(xué)中，巖相、相、沉積相是同義的術(shù)語(yǔ)。

5）什么是巖性？我的意見是：巖性這個(gè)術(shù)語(yǔ)是指沉積巖的性質(zhì)或特征，它不是巖相。

我不同意穆爾（Moore，1949）把巖相（litho-facies）當(dāng)作巖性（lithology）。

6）我的相分析方法是 “單因素分析多因素綜合圖法”。單因素分析是手段或措施，其目的是編繪定量的巖相古地理圖，為石油和其他沉積礦產(chǎn)的預(yù)測(cè)與勘探服務(wù)。我的所有巖相古地理著作都是為石油和其他沉積礦產(chǎn)的預(yù)測(cè)與勘探服務(wù)的。這就是我的相分析方法，它和邁爾（Miall，1985）的相分析方法是不同的。

7）已公開發(fā)表的文章不僅僅屬于作者自己，還屬于科學(xué)界。假如這篇文章有問題，我們可以根據(jù)“百花齊放和百家爭(zhēng)鳴”的方針，對(duì)它進(jìn)行討論和質(zhì)疑。

8）我希望邁爾教授能承認(rèn)他1985年文章中的問題。承認(rèn)問題就是新的進(jìn)展的開始。讓我們共同努力，在沉積巖巖石學(xué)研究中，尤其是在河流沉積研究中，作出新的貢獻(xiàn)。

致謝：衷心感謝王媛碩士和鄭秀娟博士對(duì)本文英文稿和中文稿的多次審閱和校正。感謝劉雅靜同志10多次反復(fù)地對(duì)本文英文稿和中文稿的打字工作。如果沒有她們的大力支持，我將很難完成這2篇文章的撰寫和修正工作。特別感謝 《古地理學(xué)報(bào)》（英文版）的2位評(píng)審人G.Shanmugam教授和Peter Druschke教授對(duì)英文稿的評(píng)審，其評(píng)審內(nèi)容也同時(shí)有益于本中文稿的修改工作。總之，衷心地感謝上述教授的大力支持和評(píng)審。