朱筱敏 陳賀賀 談明軒 李順利 秦祎 楊棵

關(guān)鍵詞 國(guó)際沉積學(xué)大會(huì)；研究熱點(diǎn)；深時(shí)氣候與環(huán)境；資源沉積學(xué)；沉積地球化學(xué)；新技術(shù)與新方法；發(fā)展趨勢(shì)

1 會(huì)議議題及論文分布情況

1.1 會(huì)議設(shè)置

第21屆國(guó)際沉積學(xué)大會(huì)于2022年8月下旬在北京通過(guò)線上平臺(tái)召開(kāi)，聚焦“沉積學(xué)新征程：從太平洋到喜馬拉雅”的主題，旨在探討國(guó)際沉積學(xué)前沿科學(xué)問(wèn)題，促進(jìn)沉積學(xué)理論與技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)向世界展示中國(guó)沉積學(xué)取得的長(zhǎng)足進(jìn)展。本次大會(huì)共設(shè)置了11個(gè)科學(xué)主題（Scientific Theme，簡(jiǎn)稱(chēng)T），具體包括：T1-深時(shí)氣候與環(huán)境，T2-構(gòu)造與火山沉積學(xué)，T3-環(huán)境與災(zāi)害沉積學(xué)，T4-生物沉積過(guò)程，T5-陸相碎屑沉積體系，T6-海相碎屑沉積體系，T7-海相碳酸鹽巖沉積，T8-現(xiàn)代沉積過(guò)程，T9-資源沉積學(xué)，T10-沉積地球化學(xué)，T11-地球科學(xué)進(jìn)展與新技術(shù)。上述科學(xué)主題下設(shè)67個(gè)專(zhuān)題（Session）（表1）。大會(huì)期間，8名國(guó)內(nèi)外知名沉積學(xué)家受邀做了受到參會(huì)者廣泛關(guān)注的大會(huì)主旨報(bào)告，其內(nèi)容涉及碳酸鹽成巖過(guò)程、晚新生代東亞水文氣候時(shí)空演變、細(xì)粒沉積巖的沉積學(xué)研究、深時(shí)生物地貌學(xué)研究、火山沉積與構(gòu)造演化、火山“源—匯”系統(tǒng)、深海沉積物的源—匯遷移過(guò)程和沉積學(xué)未來(lái)發(fā)展方向等多個(gè)方面。

此外，大會(huì)設(shè)置了4個(gè)會(huì)前短期課程（Short Course，簡(jiǎn)稱(chēng)SC），具體包括：SC1-碳酸鹽巖沉積微相與成巖作用，SC2-層序地層學(xué)：原理與應(yīng)用，SC3-全巖與黏土礦物定量分析，SC4-沉積物粒度趨勢(shì)分析；5個(gè)青年科學(xué)家活動(dòng)（Early Career Scientists Activities），以及15 條線上野外路線（含1 條青年沉積學(xué)家野外路線）。

1.2 會(huì)議論文分布

依據(jù)本次大會(huì)11個(gè)科學(xué)主題及其下屬的67個(gè)專(zhuān)題的設(shè)置情況（表1），作者分析統(tǒng)計(jì)了各個(gè)專(zhuān)題中論文的分布態(tài)勢(shì)（圖1）。本次大會(huì)共接收了1 502篇摘要，其中895 篇為口頭報(bào)告，607 篇為展板討論。與往屆國(guó)際沉積學(xué)大會(huì)相比，深時(shí)氣候與環(huán)境、現(xiàn)代沉積過(guò)程、碎屑沉積和生物沉積、海相碳酸鹽巖沉積等依然是當(dāng)前沉積學(xué)的研究熱點(diǎn)，而火山沉積學(xué)、碳中和沉積學(xué)、災(zāi)害沉積學(xué)等受到廣泛關(guān)注，深海油氣資源及沉積礦床等相關(guān)研究發(fā)展迅速，大數(shù)據(jù)與人工智能在沉積學(xué)中的應(yīng)用也成為本次大會(huì)亮點(diǎn)之一[1]。在所有接收摘要中，第一作者以中國(guó)通訊單位為地址的摘要共1 301篇，占總摘要數(shù)量的86%（圖1）。統(tǒng)計(jì)研究表明，國(guó)內(nèi)學(xué)者論文主要集中在深時(shí)氣候與環(huán)境、陸相碎屑沉積體系、生物沉積過(guò)程、現(xiàn)代沉積過(guò)程、海相碎屑沉積體系、海相碳酸鹽巖沉積、資源沉積學(xué)及地球科學(xué)進(jìn)展與新技術(shù)等方面（圖1），而國(guó)外學(xué)者論文主要集中在構(gòu)造與火山沉積學(xué)、環(huán)境與災(zāi)害沉積學(xué)、現(xiàn)代沉積過(guò)程、陸相碎屑沉積體系、海相碳酸鹽巖沉積及沉積地球化學(xué)等方面（圖1）。

2 國(guó)際沉積學(xué)研究熱點(diǎn)

2.1 深時(shí)氣候與環(huán)境

幾十年來(lái)，大氣中二氧化碳含量的急劇增加導(dǎo)致了全球氣候變化加劇，迫切需要評(píng)估全球氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、沉積過(guò)程、能源礦產(chǎn)和宜居性的影響[2]。伴隨著最近幾千年到幾十萬(wàn)年地球氣候系統(tǒng)復(fù)雜動(dòng)力學(xué)的深入理解，第四紀(jì)之前的沉積記錄在預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化的作用愈顯重要，特別是在氣候轉(zhuǎn)變及其對(duì)深時(shí)記錄氣候閾值的影響方面[2?4]。

2.1.1 新生代亞洲—青藏高原氣候變化機(jī)制及沉積響應(yīng)

陸地和邊緣海盆地中的新生代沉積物是研究印度和歐亞大陸碰撞相關(guān)的構(gòu)造隆起及氣候變化的最佳記錄。在印度板塊不斷向北擠壓下，亞洲地貌和氣候條件相應(yīng)發(fā)生了重大變化，體現(xiàn)在亞洲地貌的隆升、不同時(shí)間尺度上的季風(fēng)演變以及亞洲內(nèi)陸和西伯利亞地區(qū)的干旱[3]?；谀岈斉璧丶s2 000年分辨率的旋回地層分析以及環(huán)境磁性參數(shù)的周期性干濕波動(dòng)和軌道周期的研究，認(rèn)為南亞季風(fēng)降水至少在約27.4 Ma前已經(jīng)向青藏高原中心推進(jìn)，更新了亞洲季風(fēng)是在漸新世—中新世界限附近形成的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)[5]?；谀现袊?guó)海南部巖心樣品中的黏土礦物、主量元素和Sr-Nd同位素分析，重建了過(guò)去45年湄公河流域的化學(xué)風(fēng)化歷史，指出湄公河是南中國(guó)海南部的主要陸源沉積碎屑來(lái)源，且在MIS 2期間化學(xué)風(fēng)化減弱，意味著東亞季風(fēng)演變顯著控制了湄公河流域的化學(xué)風(fēng)化，這是導(dǎo)致南中國(guó)海南部的陸源沉積物變化的重要原因[6]。

與新生代地層年齡、氣候環(huán)境變化、風(fēng)化侵蝕過(guò)程以及亞洲山脈，特別是青藏高原隆起的生物多樣性演化相關(guān)的構(gòu)造和沉積記錄，是揭示新生代亞洲—青藏高原氣候變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制及沉積響應(yīng)的關(guān)鍵[2，7?8]。青藏高原湖泊的水文循環(huán)對(duì)亞洲內(nèi)陸氣候與環(huán)境演變產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，而晚中新世被認(rèn)為是青藏高原大型古湖泊的發(fā)育時(shí)期。Zhang et al.[8]通過(guò)漫反射光譜、古地磁構(gòu)造旋轉(zhuǎn)等分析，指出青藏高原東北部湖泊水文系統(tǒng)在約11 Ma發(fā)生重大變化，主導(dǎo)該變化的是構(gòu)造活動(dòng)和地貌隆升，而非氣候變化或太陽(yáng)輻射量變化。板塊構(gòu)造過(guò)程一直被認(rèn)為是新生代全球碳循環(huán)的主要原因[7，9]。然而，新生代加速的CO2消耗和火山脫氣產(chǎn)生的相對(duì)穩(wěn)定的CO2輸入導(dǎo)致的不平衡可能在幾百萬(wàn)年內(nèi)耗盡大氣中的CO2。Fanget al. [7]研究了青藏高原北部大陸巖石的古近紀(jì)硅酸鹽風(fēng)化強(qiáng)度記錄，指出該構(gòu)造不活躍區(qū)域的硅酸鹽風(fēng)化受到全球溫度的調(diào)節(jié)，古近紀(jì)全球冷卻也受到溫度反饋機(jī)制的強(qiáng)烈影響（圖2）。

2.1.2 中新生代溫室效應(yīng)與極熱事件

隨著盤(pán)古大陸于中生代發(fā)生解體，與其裂解過(guò)程相關(guān)的裂陷盆地內(nèi)部的火山作用脫氣，造成大氣中CO2濃度上升，形成了典型的溫室地球。中生代地球經(jīng)歷了一系列交替的溫室條件：涼爽的溫室、溫暖的溫室和炎熱的溫室狀態(tài)，疊加在這些溫室狀態(tài)之上的是地質(zhì)上的短暫變化，對(duì)地球系統(tǒng)造成巨大擾動(dòng)，并在不同的溫室條件下產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[4，9]。白堊紀(jì)是地球歷史上的一個(gè)關(guān)鍵溫室時(shí)期，被認(rèn)為是理解未來(lái)溫室世界的重要研究對(duì)象，例如Zhang et al.[8]通過(guò)對(duì)哈密盆地白堊紀(jì)陸相地層古地理、古生態(tài)學(xué)及化學(xué)風(fēng)化條件分析，認(rèn)為早白堊世—中白堊世氣候從干熱向濕熱過(guò)渡，主要?dú)w因于大氣CO2濃度的持續(xù)上升和哈德利環(huán)流的急劇收縮。

地層學(xué)對(duì)于解釋古氣候變化和理解地球歷史事件的因果關(guān)系至關(guān)重要。全球變暖事件的沉積記錄被廣泛保存，例如P-T界限生物大滅絕事件、卡尼期洪積事件、T-J界限生物大滅絕事件、早侏羅世和白堊紀(jì)海洋缺氧事件以及古新世—始新世極熱事件等[4]。這些重要的地質(zhì)事件通常與輕碳同位素大量快速釋放到海洋大氣系統(tǒng)中導(dǎo)致大規(guī)模全球變暖有關(guān)。始新世中期經(jīng)歷了幾次快速升溫，導(dǎo)致沉積相和微化石含量發(fā)生變化。例如基于沉積學(xué)、生物地層學(xué)、穩(wěn)定同位素和旋回地層學(xué)分析，Messaoud[10]指出突尼斯中部和東北部Reneiche-Siouf組沼狀石灰?guī)r的發(fā)育與中始新世氣候變暖事件直接相關(guān)，而不是與海平面波動(dòng)相關(guān)，中始新世氣候變暖期間的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境和干旱—半干旱氣候以及相應(yīng)的高海平面有利于沼狀石灰?guī)r沉積。全球變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響超出了人類(lèi)記錄所涵蓋的范圍。然而，根據(jù)短期變暖事件的詳細(xì)研究可推斷全球變暖造成的生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)。如德國(guó)北部Helmstedt褐煤礦區(qū)古近系孢粉分析表明，古近紀(jì)極熱事件導(dǎo)致孢粉植物群快速變化，而在極熱事件以外的時(shí)間里，孢粉植物群的強(qiáng)烈變化與水文條件、營(yíng)養(yǎng)量變化及泥炭沉積對(duì)沼澤林的影響有關(guān)[11]。

2.1.3 生物大滅絕

近年來(lái)，對(duì)地質(zhì)記錄中古環(huán)境危機(jī)和大規(guī)模生物滅絕的研究在數(shù)量和復(fù)雜性上都有明顯增加。聚焦于高古緯度地區(qū)低地陸相環(huán)境對(duì)二疊紀(jì)末環(huán)境應(yīng)力的響應(yīng)，F(xiàn)ielding et al.[12]等研究澳大利亞?wèn)|部盆地上二疊統(tǒng)—中三疊統(tǒng)的完整地層序列，認(rèn)為二疊系頂部煤層記錄了舌形目植物群的突然滅絕。然而該事件發(fā)生在煤山P-T界限海洋滅絕事件之前約20～60萬(wàn)年，氣候模型研究表明，跨過(guò)煤層氣候向更溫暖、更具季節(jié)性的特征轉(zhuǎn)變，這為澳大利亞?wèn)|部二疊紀(jì)末陸地生物危機(jī)提供了新見(jiàn)解。氣候和環(huán)境的快速變化被認(rèn)為是二疊紀(jì)末舌形目植物群滅絕的主要原因[12?13]。Frank et al.[14]借助化學(xué)風(fēng)化和地表溫度等地球化學(xué)分析，指出澳大利亞?wèn)|部伯恩盆地和悉尼盆地上二疊統(tǒng)至中三疊統(tǒng)物種滅絕與強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化和峰值變暖相吻合，為岡瓦納東南部高古緯度地區(qū)二疊紀(jì)末陸地氣候和環(huán)境變化相關(guān)的生物大滅絕提供了新證據(jù)。

2.2 構(gòu)造與火山沉積學(xué)

地球演化不同階段廣泛分布的火山—沉積巖層系在約束構(gòu)造過(guò)程上發(fā)揮了關(guān)鍵作用?；鹕健练e巖層系提供了大陸地殼生成和演化的關(guān)鍵時(shí)空記錄。該科學(xué)主題包括了超大陸沉積記錄與關(guān)聯(lián)對(duì)比、火山源—匯系統(tǒng)之間的沉積學(xué)分析，火山作用與沉積盆地相互作用過(guò)程，以及特提斯構(gòu)造與沉積作用等研究[15?18]。

2.2.1 超大陸沉積記錄與關(guān)聯(lián)對(duì)比

沉積盆地的形成和演化受到大地構(gòu)造以及潛在物源區(qū)位置的影響，特別是受到超大陸聚集和裂解的控制。裂谷盆地的沉積充填物和邊界構(gòu)造結(jié)構(gòu)可以提供有關(guān)沉積物源變化、正斷層生長(zhǎng)—消亡過(guò)程以及更重要的超大陸破裂期間大陸早期裂谷作用的有用信息[15?18]。例如基于華北板塊西緣鄂爾多斯盆地發(fā)育的一系列中元古代NE向雁列裂谷的分布特征，認(rèn)為在平移剪切作用下，局部伸展斷層呈NW向雁列式發(fā)育，而在邊界轉(zhuǎn)換斷層末端的走向轉(zhuǎn)折點(diǎn)，NW向雁列式斷裂呈現(xiàn)出自東向西的偏轉(zhuǎn)，最終在鄂爾多斯盆地北部杭錦旗地區(qū)形成了分叉裂谷，創(chuàng)新性地提出了邊界轉(zhuǎn)換斷層的構(gòu)造成因[19]。

在超大陸的匯聚和裂解過(guò)程中形成的同期沉積盆地的沉積學(xué)、層序地層學(xué)和地球化學(xué)已廣泛應(yīng)用于古地理重建。例如，青藏高原柴達(dá)木盆地西部由古近系的五大源匯體系轉(zhuǎn)變?yōu)樾陆档乃拇笤磪R體系，這種轉(zhuǎn)變受到了青藏高原隆升過(guò)程的驅(qū)動(dòng)。這對(duì)于明確青藏高原的隆升機(jī)制、探討氣候和環(huán)境的影響以及指導(dǎo)油氣勘探均有重要的科學(xué)意義[20]。

2.2.2 火山與沉積盆地的相互作用

火山沉積盆地多發(fā)育于地球固體（地殼、地幔）和表層（大氣、海洋、生物圈）介質(zhì)之間，提供了全球或區(qū)域構(gòu)造、火山作用、基底斷層和上覆沉積層之間相互作用過(guò)程的關(guān)鍵時(shí)空記錄。結(jié)合不斷發(fā)展的碎屑重礦物（如鋯石、磷灰石、金紅石等）同位素分析方法與技術(shù)，加深了對(duì)大陸地殼演化及地球系統(tǒng)內(nèi)部地質(zhì)循環(huán)的理解[16?18]?；鹕较到y(tǒng)是構(gòu)造、巖漿作用和基底塊體差異運(yùn)動(dòng)相互作用的綜合結(jié)果。一方面，它們可能控制沉積盆地的沉降與沉積中心，顯著改變盆地源與匯之間關(guān)系；另一方面，它們是地表和地下盆地充填物的重要組成部分，且埋藏在沉積盆地中的火山機(jī)構(gòu)對(duì)后續(xù)盆地形成、沉積充填和沉積類(lèi)型及其組合存在重要影響[15，18，21]。

火山與沉積盆地相互作用過(guò)程是沉積學(xué)和火山學(xué)最具挑戰(zhàn)性的前沿之一。近地表過(guò)程的火山活動(dòng)能夠重塑地貌及其內(nèi)部的匯水盆地，火山碎屑物可填充裂谷地貌低勢(shì)區(qū)，降低地貌的粗糙度，同時(shí)，熔巖和火山碎屑流可在平緩盆內(nèi)地貌上發(fā)育火山正向建造，阻礙沉積體系的分散過(guò)程，導(dǎo)致裂谷內(nèi)沉積體系的分叉及轉(zhuǎn)向[15]（圖3）?；鹕絿姲l(fā)物質(zhì)能快速補(bǔ)充盆地碎屑通量，火山活動(dòng)區(qū)的沉積物通量較貧火山活動(dòng)區(qū)高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，導(dǎo)致碎屑沉積體系規(guī)模明顯增大?；鹕交顒?dòng)的日益增加不僅帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)也極大地威脅著火山島弧周緣及海岸帶人口聚集區(qū)安全。聚焦于火山“源—匯”系統(tǒng)，通過(guò)深水火山碎屑重力流沉積記錄解耦地質(zhì)歷史時(shí)期不同規(guī)模、不同頻率的火山噴發(fā)事件，有助于推進(jìn)火山地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)及評(píng)估[22]。

2.2.3 特提斯構(gòu)造與沉積作用

特提斯地區(qū)各大洋的打開(kāi)和關(guān)閉記錄了大陸碎片和島弧組合，即岡瓦納大陸向西伯利亞的斷裂和轉(zhuǎn)移導(dǎo)致顯生宙歐亞大陸的逐步擴(kuò)大[16，23]。與特提斯洋相關(guān)的各個(gè)盆地的地層和火山沉積記錄，可有效揭示歐亞大陸的生長(zhǎng)、岡瓦納大陸的古地理以及各個(gè)大洋盆地的年齡和持續(xù)時(shí)間[23?24]。撒丁島中三疊統(tǒng)層序?qū)斫夤艢W洲南緣古地理演化具有重要意義，Stori et al.[24]等基于孢粉學(xué)研究，指示安尼期晚期—拉丁期早期，撒丁島—米諾卡島和卡斯特隆島東部地區(qū)發(fā)育高地，充當(dāng)了古特提斯（東北部）和新特提斯（東南部）地區(qū)之間的屏障。阿爾卑斯造山帶東部的上白堊統(tǒng)是中生代地球動(dòng)力學(xué)演化的重要產(chǎn)物，?zyurt et al.[23]研究顯示其內(nèi)部黃色砂巖為島弧巖漿作用的酸性和中間產(chǎn)物，沉積碎屑經(jīng)歷了中等風(fēng)化過(guò)程和輕微再循環(huán)過(guò)程，通過(guò)較短的運(yùn)輸距離進(jìn)入盆地，這為新特提斯洋的古環(huán)境條件和構(gòu)造沉積演化提供了新證據(jù)。

2.3 環(huán)境與災(zāi)害沉積學(xué)

傳統(tǒng)沉積學(xué)研究將礦產(chǎn)資源勘查作為主要應(yīng)用方向，以保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需求。隨著人類(lèi)社會(huì)的人口、資源、環(huán)境及氣候問(wèn)題日益突出，環(huán)境與災(zāi)害沉積學(xué)逐漸成為沉積學(xué)研究的熱點(diǎn)分支學(xué)科。在本屆大會(huì)中，自然災(zāi)害、風(fēng)暴沉積學(xué)及碳中和沉積學(xué)等相關(guān)專(zhuān)題受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。

2.3.1 自然災(zāi)害的沉積記錄

自然災(zāi)害和沉積記錄專(zhuān)題圍繞古代與現(xiàn)代海嘯沉積、震積巖、火山灰流及軟沉積變形等相關(guān)事件性沉積展開(kāi)熱烈的討論。Purkis et al.[25]基于潛水器海底調(diào)查、地質(zhì)年代學(xué)分析、海底多波束資料分析等多種研究方法認(rèn)識(shí)到紅海蒂朗海峽中海底滑坡局部觸發(fā)的海嘯與九級(jí)地震觸發(fā)的海嘯強(qiáng)度相當(dāng)，滑坡數(shù)值模擬研究表明初始滑坡在埃及沿岸區(qū)域所引起的波高最大可達(dá)10 m。對(duì)日本環(huán)太平洋弧前斜坡盆地?cái)?shù)千年來(lái)發(fā)育的多期濁積巖展開(kāi)精細(xì)的沉積學(xué)與同位素年代學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)這套濁流沉積并不是由地震誘發(fā)的海底滑坡所觸發(fā)，而與地震作用觸發(fā)的表層松散沉積物再懸浮作用密切相關(guān)[26]。在持續(xù)地質(zhì)時(shí)間為22萬(wàn)年的死海深水巖心中識(shí)別出多套震濁積巖，反映了低滑移速率板塊邊緣的強(qiáng)烈地震活動(dòng)。這類(lèi)事件性沉積可作為一種“古地震儀”，依據(jù)震濁積巖的開(kāi)爾文—亥姆霍茲不穩(wěn)定性特征能夠?qū)诺卣鸬恼鸺?jí)進(jìn)行定量恢復(fù)[27]。

2.3.2 百千年尺度的風(fēng)暴記錄

全球氣候變暖可能造成風(fēng)暴事件的加劇，時(shí)刻威脅著沿海城市居民的居住安全。近千百年來(lái)的氣候變化與風(fēng)暴記錄的識(shí)別對(duì)于未來(lái)的極端事件強(qiáng)度和頻率預(yù)測(cè)具有重要的指導(dǎo)意義[28]。在傳統(tǒng)沉積學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)及地球化學(xué)研究基礎(chǔ)上，多學(xué)科交叉的水動(dòng)力有限元模擬與現(xiàn)代遙感圖像解譯技術(shù)被應(yīng)用到現(xiàn)代及歷史記錄的風(fēng)暴沉積研究之中。與此同時(shí)，越來(lái)越多的學(xué)者也開(kāi)始關(guān)注風(fēng)暴沉積與海洋氣候之間的成因關(guān)聯(lián)。Green et al.[29]發(fā)現(xiàn)中全新世西南印度洋風(fēng)暴沉積的發(fā)育與印度洋偶極子正異常密切相關(guān)。隨著全球氣候變暖的日益加劇，印度洋偶極子正異常更為顯著，在不久的將來(lái)會(huì)顯著地影響非洲東南部海岸線。Zhou et al.[30]基于古洪水與風(fēng)暴沉積的元素指標(biāo)差異識(shí)別出長(zhǎng)江三角洲兩千年以來(lái)洪水層主要發(fā)育時(shí)代，與器測(cè)記錄、史料記載及沉積特征具有良好的一致性。該區(qū)域近兩千年以來(lái)的熱帶氣旋千年—百年尺度的強(qiáng)度變化記錄，指出其變化強(qiáng)度與海水表面溫度及亞洲風(fēng)塵的重要聯(lián)系[31]。多資料綜合解譯與沉積記錄的耦合研究有效拓展了風(fēng)暴沉積的研究領(lǐng)域，為未來(lái)的海岸帶防災(zāi)減災(zāi)工作提供了政策性建議。

2.3.3 碳中和沉積學(xué)

碳中和沉積學(xué)是沉積學(xué)的一個(gè)新分支，是研究與碳排放或碳匯有關(guān)的沉積記錄，其核心原理是廣義沉積的碳封存機(jī)制和沉積物的地質(zhì)碳匯潛力。在碳中和沉積學(xué)中，人們關(guān)注陸地（咸水層、煤層）碳封存、海洋（地層）碳封存以及碳地質(zhì)封存等相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。例如，Wethington[32]以美國(guó)密西西比州Kemper縣中新生代河流相沉積作為碳地質(zhì)封存的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，根據(jù)河流相儲(chǔ)層構(gòu)型研究，估算出該區(qū)域碳封存潛力極大（可達(dá)1.4 Gt或10.5 Mt/km2），且其儲(chǔ)層特性有利于高CO2注入率。不同壓強(qiáng)CO2注入的煤層孔隙形態(tài)特征研究表明，地質(zhì)封存增加了煤炭孔隙的氣體吸附量、比表面積和孔隙連通性，提高了儲(chǔ)存能力，有利于提高煤層氣采收率[33]。

2.4 沉積生物過(guò)程

生物作用在沉積過(guò)程中扮演著不可替代的角色，不少沉積巖和沉積礦產(chǎn)的形成都與生物作用密切有關(guān)。沉積巖中生物過(guò)程相關(guān)研究體現(xiàn)了古生物學(xué)、地球化學(xué)及微生物學(xué)與沉積學(xué)交叉研究成果，深部生物圈作用、生物擾動(dòng)作用、生物成因巖石與礦物等成為熱門(mén)研究方向。

2.4.1 深部生物圈作用

深部生物圈可涉及到大陸表面以下5 km和海平面以下10.5 km，溫度可能超過(guò)120 ℃[34]。深部生物圈的生態(tài)學(xué)、地球化學(xué)及沉積學(xué)綜合研究對(duì)地球早期生命演化、行星地質(zhì)學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)等方面具有關(guān)鍵的啟示性意義。本屆大會(huì)重點(diǎn)關(guān)注深層生物圈的元素循環(huán)、生命—環(huán)境協(xié)同演化及微生物過(guò)程，研究對(duì)象涵蓋深海冷泉滲漏系統(tǒng)、深海熱液區(qū)及深地微生物群落等三個(gè)方面。通過(guò)南海兩個(gè)冷泉生物群落、生態(tài)系統(tǒng)的微生物介導(dǎo)固氮作用及其組裝過(guò)程分析，認(rèn)為海底甲烷通量對(duì)滲漏微生物群的影響比地理位置、生物覆蓋率以及沉積物深度要大得多[35]。西北印度洋卡斯伯格洋脊臥蠶熱液區(qū)的細(xì)菌群落及熱液羽狀流研究表明，熱液輸入物質(zhì)和硫化物顆粒的差異性是造成微生物時(shí)空異質(zhì)性的主要因素[36]。輔以亞鐵酸鹽和甲烷的高壓培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)為深入了解深海甲烷沉積物中鐵的還原機(jī)制和相關(guān)的微生物過(guò)程創(chuàng)造了條件[37]。

2.4.2 生物擾動(dòng)與重要地質(zhì)事件

生物擾動(dòng)構(gòu)造的豐度和多樣性與地質(zhì)歷史重大的生物滅絕與輻射事件具有重要的關(guān)聯(lián)性。本屆大會(huì)著眼于P-T大滅絕事件及其后早三疊世生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)蘇過(guò)程，向國(guó)際沉積學(xué)界展示了我國(guó)一批高質(zhì)量研究成果。例如，Zhang et al.[38]在四川龍門(mén)垌剖面下三疊統(tǒng)多套層位中發(fā)現(xiàn)了多種類(lèi)型淺海咸水環(huán)境的遺跡種屬，表明咸水生態(tài)系統(tǒng)受生物大滅絕的影響較小。Feng et al.[39]針對(duì)我國(guó)26條二疊系—三疊系界限剖面中的生物遺跡多樣性、歧異度、生態(tài)空間利用率和生態(tài)系統(tǒng)工程等動(dòng)物行為及生態(tài)參數(shù)進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)，充分再現(xiàn)了早三疊世海洋底內(nèi)動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)蘇過(guò)程。

此外，多種新技術(shù)的綜合運(yùn)用（如X射線攝像和CT掃描技術(shù)）已經(jīng)逐漸成為本屆大會(huì)生物遺跡相及古生態(tài)系統(tǒng)分析的重要研究亮點(diǎn)之一，為傳統(tǒng)的古生態(tài)學(xué)及遺跡沉積學(xué)研究注入了新的活力。

2.4.3 生物成因的礦物與巖石特征

生物成因的礦物學(xué)與巖石學(xué)研究對(duì)于古生態(tài)、古環(huán)境及古氣候重建具有重要理論意義。現(xiàn)代高精度實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段的發(fā)展使得微生物成巖與成礦作用的精細(xì)研究成為可能。例如，Hickman-Lewis et al.[40]基于多種原位有機(jī)和無(wú)機(jī)地球化學(xué)新方法對(duì)太古代微生物席生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)研究，明確了自生生物化學(xué)作用的重要貢獻(xiàn)。Han et al.[41]綜合生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)對(duì)微生物礦化作用進(jìn)行系統(tǒng)性研究，認(rèn)為高M(jìn)g/Ca比的水體中嗜鹽菌的活動(dòng)促進(jìn)了原生白云石沉淀；低Mg/Ca比、低Sr/Ca比水體中藍(lán)綠藻的介導(dǎo)作用使得無(wú)定形碳酸鹽礦物向結(jié)晶型碳酸鹽礦物轉(zhuǎn)變。Ren et al.[42]發(fā)現(xiàn)濟(jì)南地區(qū)奧陶系白云巖孔隙和裂縫表面所沉積的鐵類(lèi)氫氧化物與胞外聚合物相伴生，并指出這種類(lèi)型產(chǎn)物與生物礦化及非典型結(jié)晶作用密切相關(guān)。Ma et al.[43]在渤海灣盆地東營(yíng)凹陷的湖相頁(yè)巖中發(fā)現(xiàn)了大量的含碳酸鹽的氟磷灰石結(jié)核，系統(tǒng)的地球化學(xué)分析表明這些結(jié)核早期成巖階段是在次缺氧區(qū)由細(xì)菌介導(dǎo)所形成的。

2.5 陸相碎屑沉積體系

2.5.1 湖相三角洲與灘壩沉積

湖相三角洲承擔(dān)了陸源碎屑向湖盆內(nèi)部的輸送和分散作用，是發(fā)育在湖盆邊緣的重要沉積類(lèi)型。在氣候、構(gòu)造活動(dòng)、物源供給等因素的控制下，湖相三角洲形成了多種沉積樣式和砂體構(gòu)型。本次大會(huì)上，多位學(xué)者從不同角度對(duì)湖相三角洲展開(kāi)了探討，明確了三角洲水下分流河道砂體同滑塌濁積扇的成因聯(lián)系，指出湖盆坡度陡緩、水下低凸起發(fā)育、湖平面升降是控制三角洲砂體和滑塌體發(fā)育的主要因素，為巖性圈閉預(yù)測(cè)指明了方向[44]。

灘壩是在風(fēng)場(chǎng)、波浪、沿岸流等控制下對(duì)陸源碎屑物質(zhì)再分配的產(chǎn)物。作為湖盆濱岸帶常見(jiàn)的沉積類(lèi)型，灘壩的成因機(jī)制、分類(lèi)方案、沉積模式等是國(guó)內(nèi)外沉積學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。青海湖是現(xiàn)代灘壩沉積考察的良好場(chǎng)所，研究認(rèn)為湖平面（基準(zhǔn)面）波動(dòng)是控制灘壩砂體沉積與保存的關(guān)鍵因素。地震沉積學(xué)可實(shí)現(xiàn)對(duì)帶狀灘壩的成像與描述、建立灘壩沉積發(fā)育模式，指導(dǎo)準(zhǔn)噶爾盆地沙灣凹陷烏爾禾組灘壩油氣勘探[45]。

2.5.2 湖相深水重力流沉積

深水沉積是陸相湖盆源—匯系統(tǒng)的重要組成部分。深水湖盆具有復(fù)雜多樣的塊體搬運(yùn)機(jī)制、流體類(lèi)型、沉積過(guò)程、沉積特征和主控因素，是頗具價(jià)值的研究對(duì)象和勘探目標(biāo)。

（1） 濁流和碎屑流沉積

重力流是陸源碎屑向深水盆地輸運(yùn)沉積物的重要途徑，它的發(fā)育常得益于湖盆邊緣三角洲體系對(duì)陸源碎屑的輸送，突發(fā)性地震事件往往是觸發(fā)形成重力流的原因。在沉積過(guò)程及特征上，重力流沉積與三角洲體系具有密切交互關(guān)系，在垂向上能形成四類(lèi)沉積組合：三角洲前緣砂體+震積砂體，震積砂體+碎屑流砂體，碎屑流砂體+濁積砂體，震積砂體+碎屑流砂體+濁積砂體[46]。在構(gòu)造活動(dòng)觸發(fā)下，多級(jí)環(huán)形坡折帶上方發(fā)育的三角洲前緣砂體容易在坡折帶下傾方向形成砂質(zhì)碎屑流，這些碎屑流成因砂體能保留三角洲前緣砂體的物性，具備形成大型巖性油氣藏的基本條件。

基于鄂爾多斯盆地東南部延長(zhǎng)組長(zhǎng)7段濁積扇露頭序列研究，提出了湖相濁積扇巖相及其組合分類(lèi)方案，識(shí)別了不同類(lèi)型深湖水道（斜坡水道、堤岸水道）、朵葉體在地層中的疊置關(guān)系與構(gòu)型要素，明確了湖平面升降和物源供給對(duì)湖相濁積扇發(fā)育的控制作用[47]。

（2） 異重流與混合事件層

最新研究表明，斷陷湖盆在強(qiáng)烈斷陷期的突發(fā)性洪水或斷裂萎縮期的季節(jié)性洪水都是形成異重流的必要條件，驅(qū)動(dòng)著近岸水下扇或遠(yuǎn)岸水下扇的形成[48]（圖4）。異重流內(nèi)部懸浮組分變化是流態(tài)轉(zhuǎn)變的主要影響因素，進(jìn)而控制著不同類(lèi)型的巖相組合。比如侵蝕作用引發(fā)泥質(zhì)沉積物的卷入，從而引發(fā)異重流流態(tài)轉(zhuǎn)變；流體的屈服強(qiáng)度也隨沉積過(guò)程中過(guò)渡流的流動(dòng)類(lèi)型而變化[49?50]；華北與華南板塊的碰撞作用導(dǎo)致火山、地震頻發(fā)，促使三角洲前緣沉積物向重力流轉(zhuǎn)化，加之氣候極端潮濕，由此導(dǎo)致了異重流向湖盆中心輸運(yùn)沉積物[51]。

伴隨著流體的轉(zhuǎn)化與混合，濁流與泥質(zhì)碎屑流往往容易形成混合事件層，該過(guò)程伴隨著多樣化的流動(dòng)機(jī)制和能量傳輸過(guò)程，形成的沉積單元與湖底扇演化密切相關(guān)。沉積單元?jiǎng)澐峙c垂向組合是研究混合事件層的關(guān)鍵，深湖混合事件層具有與深海環(huán)境混合事件層“H1-H5”類(lèi)似的沉積序列。夾層結(jié)構(gòu)、二分結(jié)構(gòu)與帶狀結(jié)構(gòu)的混合事件層主要由流動(dòng)侵蝕與液化作用形成[52]。

2.5.3 湖相細(xì)粒沉積

隨著陸相頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，湖相細(xì)粒沉積的劃分標(biāo)準(zhǔn)、成因機(jī)制、古環(huán)境/古氣候背景、有機(jī)質(zhì)富集、儲(chǔ)層質(zhì)量、油氣勘探開(kāi)發(fā)甜點(diǎn)等問(wèn)題已成為國(guó)內(nèi)外沉積學(xué)界聚焦的重要領(lǐng)域。從成因機(jī)制看，湖相細(xì)粒沉積往往與重力流、異重流、混合事件層、混積過(guò)程、火山—熱液活動(dòng)等密切相關(guān)，可以是單物源成因，也可以是混物源成因。

紋層是影響泥頁(yè)巖儲(chǔ)層質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。根據(jù)成分、厚度和成因等特征對(duì)紋層進(jìn)行描述和分類(lèi)是研究細(xì)粒沉積的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)?；诘V物組分可將紋層劃分為：長(zhǎng)石—石英紋層、黏土紋層、碳酸鹽紋層、有機(jī)質(zhì)紋層和生物碎屑紋層[53]；根據(jù)礦物組分和紋層厚度提出了“富有機(jī)質(zhì)長(zhǎng)英質(zhì)薄層”及“富有機(jī)質(zhì)黏土薄層”的分類(lèi)方案[54]。一般而言，湖相泥頁(yè)巖紋層的形成和有機(jī)質(zhì)富集是一個(gè)復(fù)雜的物理—化學(xué)—生物學(xué)過(guò)程，與物質(zhì)來(lái)源、古氣候背景、湖泊水體性質(zhì)、微生物發(fā)育、火山活動(dòng)等密切相關(guān)。例如，火山—熱液活動(dòng)能為湖泊提供凝灰質(zhì)物源，易在泥頁(yè)巖中形成分布穩(wěn)定的層狀凝灰質(zhì)紋層[55?56]。火山—熱液物質(zhì)的大量輸入對(duì)湖泊有機(jī)質(zhì)含量的影響機(jī)制也是探討的焦點(diǎn)之一，如基于鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油層組的高伽馬頁(yè)巖所建立的“含凝灰質(zhì)碎屑的富氧重力流引發(fā)藻類(lèi)富集”的成因機(jī)制[57]；暖濕氣候背景下的還原性水體能為有機(jī)質(zhì)的富集提供條件，淡水的補(bǔ)給促使黏土礦物增加，最終形成以陸源硅質(zhì)碎屑紋層、黏土紋層和有機(jī)質(zhì)紋層為標(biāo)志的湖相泥頁(yè)巖[58]。

2.5.4 風(fēng)成/沙漠沉積

自太古代至今的近30億年地球歷史均廣泛記錄了風(fēng)成/沙漠沉積體系[59]。該沉積體系研究對(duì)揭示沙丘發(fā)育遷移規(guī)律、探明地球大氣動(dòng)力學(xué)特征、重建深時(shí)氣候演化具有重要意義。研究認(rèn)為，白堊紀(jì)以來(lái)的溫室氣候與古構(gòu)造活動(dòng)聯(lián)合控制了東亞內(nèi)陸干旱氣候帶的形成，我國(guó)南方地區(qū)晚白堊世廣泛發(fā)育副熱帶高壓—季風(fēng)系統(tǒng)—地下水位—造山運(yùn)動(dòng)耦合下的風(fēng)成沉積體系，風(fēng)與地表流水共同作用形成了風(fēng)成—河流交互的沉積面貌[60]。除干旱氣候外，潮濕環(huán)境也能為該沉積體系的發(fā)育提供條件。聚焦晚古生代潮濕型風(fēng)成環(huán)境的研究，表明了地下水位的升高可能是導(dǎo)致沙丘在垂向尺度上不斷累積的控制因素。另外，高原風(fēng)成沉積物是干旱化過(guò)程的良好記錄。青藏高原東南部中—晚白堊世形成的古高原地貌阻斷了大氣環(huán)流系統(tǒng)，導(dǎo)致東亞大陸產(chǎn)生了廣泛的陸內(nèi)荒漠化[61]。

技術(shù)革新促進(jìn)了風(fēng)成/沙漠沉積研究的發(fā)展。近年來(lái)，高分辨率衛(wèi)星圖像的不斷更新使得對(duì)現(xiàn)代風(fēng)成地貌的研究邁入更加精細(xì)的定量化階段。利用該項(xiàng)技術(shù)可定量表征風(fēng)成—河流體系的地貌單元和空間變化率，建立沙丘及丘間形態(tài)的空間模型，精細(xì)表征現(xiàn)代沙漠沉積體系[62]。另外，風(fēng)成砂巖具有良好的孔隙度，可以作為地下碳封存的理想目標(biāo)，這也為我國(guó)“雙碳目標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)提供了來(lái)自沉積學(xué)領(lǐng)域的解決方案。

2.5.5 河流沉積（分支河流體系）

定量河流沉積學(xué)日益成為國(guó)內(nèi)外沉積學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。數(shù)值模擬與現(xiàn)代河流觀測(cè)相結(jié)合，可揭示河流隨流量及坡度的演變階段，定量表征河流砂體構(gòu)型和連通性，闡明河流演化過(guò)程中菱形沙壩、舌狀沙壩、復(fù)合沙壩等沉積單元的遷移規(guī)律[63?64]（圖5）?；跀?shù)據(jù)庫(kù)的定量河流沉積學(xué)研究能提供大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而從巖相組合、沉積單元變遷等角度為古代類(lèi)似沉積體系的研究提供重要參照。利用河道、下游堆積、側(cè)向堆積、廢棄河道充填等沉積單元可計(jì)算古河道的平均深度、平均寬度、年均流量及流域面積等一系列關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了古氣候與古構(gòu)造共同作用下河流沉積過(guò)程演變的定量刻畫(huà)[65]。

分支河流體系研究受到廣泛關(guān)注?！艾F(xiàn)代河道及河道帶的尺寸數(shù)據(jù)能為我們提供一種通用關(guān)系，這是更準(zhǔn)確地去預(yù)測(cè)地下砂體并指導(dǎo)流體開(kāi)采的基礎(chǔ)”[65]。前人利用Google衛(wèi)星地圖、無(wú)人機(jī)、雷達(dá)高程數(shù)據(jù)研究了準(zhǔn)噶爾盆地、柴達(dá)木盆地、塔里木盆地等地區(qū)現(xiàn)代分支河流體系的幾何參數(shù)和分布情況，建立了偏干旱氣候背景下的流域面積與源區(qū)規(guī)模的定量關(guān)系（數(shù)據(jù)庫(kù)），并將其運(yùn)用于瑪湖凹陷二疊紀(jì)—三疊紀(jì)分支河流體系表征[66]。分支河流體系在露頭/巖心/地球物理尺度上的識(shí)別標(biāo)志、相帶劃分、沉積模式構(gòu)建、古今對(duì)比、主控因素探討、能源領(lǐng)域的應(yīng)用等方面仍具有許多值得探究的科學(xué)問(wèn)題。

2.6 海相碎屑沉積體系

2.6.1 濱淺?；旌铣练e過(guò)程與時(shí)空差異

濱淺海環(huán)境可發(fā)育不同成因類(lèi)型的三角洲，其中潮汐以及波浪控制的三角洲研究受到人們重視，認(rèn)為潮汐沉積韻律性和周期性等特殊性質(zhì)是沿海潮汐環(huán)境對(duì)海平面上升和氣候變化的響應(yīng)，潮汐韻律層厚度與潮流強(qiáng)度、沉積速度、沉積時(shí)間以及后續(xù)侵蝕情況直接相關(guān)。不同周期的潮汐韻律層厚度為幾毫米到十幾米，與潮汐作用相關(guān)的沉積微相和沉積構(gòu)造類(lèi)型受控于海岸地貌、海平面上升、河流物源供給、潮汐強(qiáng)弱和季風(fēng)作用[67]。

在濱淺海沉積環(huán)境，從成分上來(lái)說(shuō)，可形成碎屑巖灘壩、碳酸鹽巖灘壩、碎屑巖與碳酸鹽巖混積型灘壩以及受風(fēng)暴影響的灘壩?；旆e灘壩發(fā)育受高頻海平面升降變化影響。在海平面上升階段，可容空間增加，陸源碎屑供給減少，容易發(fā)育鮞粒灘或生物碎屑灘；在海平面下降階段，可容空間減小，陸源碎屑供給相對(duì)較多，容易發(fā)育砂質(zhì)碎屑灘，進(jìn)而在垂向上形成層系混合沉積。不同類(lèi)型灘壩的巖性、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和分布特征均受控于海平面升降、氣候變化和物源供給[67]。陸源碎屑與鮞?；蛏锼樾蓟旆e的沉積物可以形成于牽引流作用，發(fā)育多種交錯(cuò)層理；也可以形成于重力流作用，發(fā)育塊狀和遞變層理。研究表明，與三角洲相關(guān)的或高能環(huán)境形成的近源混積由于沉積顆粒較粗、厚度較大、雜基含量較少、碳酸鹽顆粒較多和普遍的白云石化作用，具有良好的儲(chǔ)層質(zhì)量。

在濱岸地區(qū)存在海岸平原與風(fēng)成環(huán)境之間的混合沉積物。在河控三角洲和廣泛分布的陸架上，存在由濁流與碎屑流組成的混合沉積?；旌闲椭亓α鱽?lái)源于內(nèi)陸架失穩(wěn)或異重流，形成的混合事件層主要分布在淺水三角洲前緣和陸架地區(qū)。

2.6.2 海相重力流碎屑沉積體系

近期，重力流沉積研究在分類(lèi)、沉積過(guò)程、流體性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化、結(jié)構(gòu)單元表征、多類(lèi)型沉積模式以及地震沉積學(xué)切片解釋、物理和數(shù)值模擬等研究方面取得了顯著進(jìn)展[67?68]。

在深水重力流起動(dòng)、搬運(yùn)到形成沉積物的整個(gè)過(guò)程中，可能存在多個(gè)流體階段與流體性質(zhì)轉(zhuǎn)換，其中最常見(jiàn)的是碎屑流與濁流之間相互轉(zhuǎn)換而形成的混合重力流體及混合事件層[67]。所謂混合重力流是指在同一重力流事件中，由于流體性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化而形成的具有多種流變學(xué)性質(zhì)的流體。流體轉(zhuǎn)化方向主要與流體在流動(dòng)過(guò)程中沉積物與顆粒含量變化有關(guān)。根據(jù)混合事件層組成特征及流體轉(zhuǎn)換可能方式等，可將深水沉積物混合事件層劃分為下部砂質(zhì)碎屑流—上部濁流混合事件層、下部濁流—上部泥質(zhì)碎屑流混合事件層以及泥質(zhì)碎屑流和濁流頻繁互層的混合事件層等三種類(lèi)型?；旌鲜录佑涗浟硕淙~為主的海底扇演化的不平衡過(guò)程，它可出現(xiàn)在海底扇水道、朵葉邊緣等不同沉積微相單元中[69]。黏土聚集，特別是絮凝作用被認(rèn)為是增加沉積物粘性的主要原因。

深海重力流流動(dòng)過(guò)程和路徑系統(tǒng)明顯受控于區(qū)域構(gòu)造、海平面升降、物源供給方式和多少、大陸斜坡地形坡度、微型盆地形態(tài)和分布、鹽構(gòu)造和火山地貌，發(fā)生沉積物過(guò)路、拐彎、充填等不同沉積分散作用，形成限制性和非限制性水道—朵葉沉積體系[67]。深海重力流水道的形態(tài)和發(fā)育與海平面升降、陸架寬度和物源供給密切相關(guān)，水道形態(tài)、發(fā)育規(guī)模和地貌特征隨著物源供給、沉積過(guò)程、流體性質(zhì)發(fā)生變化。濁流水道往往是不對(duì)稱(chēng)的，這是由于水道向其陡岸遷移造成的。隨著海平面上升，水道發(fā)育由早期的限制性水道向非限制性水道—朵葉復(fù)合體演化。碎屑流沉積主要發(fā)育在限制性水道中，碎屑流夾濁流沉積主要發(fā)育在弱限制性水道中，互層的碎屑流與濁流沉積主要發(fā)育于朵葉復(fù)合體中[70]。瓊東南盆地中新統(tǒng)海底扇和重力流水道天然氣成功勘探表明，海平面升降、古地貌、物源供給和構(gòu)造活動(dòng)控制了重力流沉積亞微相、發(fā)育期次、規(guī)模、形態(tài)和水道發(fā)育數(shù)量及其限制性，多期次發(fā)育的限制性水道具有良好儲(chǔ)層物性，是油氣勘探重點(diǎn)目標(biāo)[71]。

考慮河流供源和斜坡地貌特征，采用地層正演模擬方法分析被動(dòng)大陸邊緣斜坡海底峽谷成因，認(rèn)為微小沖溝決定了海底峽谷生長(zhǎng)方向和分布，河流供源和斜坡地貌影響了峽谷規(guī)模。高河流供給有利于峽谷侵蝕和分支水道發(fā)育，高峽谷彎曲度導(dǎo)致分支水道不對(duì)稱(chēng)分布，高區(qū)域斜坡角度造成峽谷增長(zhǎng)和間隔降低[67，70]。

沉積巖中的變形構(gòu)造記錄了沉積物沉積、固結(jié)成巖及成巖后變形的關(guān)鍵信息。軟沉積物變形（SSD）常受后期構(gòu)造活動(dòng)影響產(chǎn)生疊加變形，易與小型構(gòu)造變形混淆。近期人們系統(tǒng)梳理了軟沉積物與固結(jié)成巖后變形構(gòu)造的成因識(shí)別特征（圖6）[72]。1）常見(jiàn)配套的同沉積構(gòu)造：穿層砂巖脈，液化變形（包括液化脈、液化角礫巖、液化卷曲、泄水構(gòu)造和負(fù)載構(gòu)造等；變形構(gòu)造的頂部具有不規(guī)則的侵蝕現(xiàn)象；生物擾動(dòng)發(fā)育也是軟沉積物變形的良好標(biāo)識(shí)。2）固結(jié)成巖后變形構(gòu)造樣式及組合不同：固結(jié)成巖后變形構(gòu)造以層系規(guī)模的褶皺和斷層為主，褶皺軸面和樞紐產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，并在褶皺兩翼常見(jiàn)伴生紋層褶皺；褶皺多表現(xiàn)出破碎現(xiàn)象，存在較多砂巖團(tuán)塊和條帶狀砂巖，層理明顯。3）生物化石、巖脈等發(fā)生變形特征；局部露頭尺度構(gòu)造變形和大區(qū)域構(gòu)造變形與構(gòu)造要素具有高度一致性（圖6）。

2.6.3 亞洲大陸邊緣源匯系統(tǒng)與沉積機(jī)制

亞洲大陸邊緣位于歐亞、太平洋與印—澳板塊匯聚與俯沖邊緣，經(jīng)受了強(qiáng)烈的海陸作用，亞洲大陸邊緣河流提供了全球三分之二來(lái)自于河流的海洋沉積物，是研究沉積過(guò)程和源匯系統(tǒng)的良好場(chǎng)所，因?yàn)榇箨戇吘壉４媪朔从澈Ｆ矫孀兓约霸磪R系統(tǒng)的信息，對(duì)其研究需要考慮物源風(fēng)化與供給、海平面升降變化、氣候變化、碎屑沉積物搬運(yùn)通道和過(guò)程以及與沉積類(lèi)型之間的動(dòng)力學(xué)關(guān)系[71]。在末次冰期期間，海平面下降約120 m，海平面下降利于陸源物質(zhì)供給，造成陸架廣泛出露并為大陸斜坡提供沉積物源；在間冰期陸架接受鄰近母巖區(qū)的物源發(fā)生沉積并可能為后期冰期提供新物源。沉積源匯系統(tǒng)明顯受控于海平面升降、青藏高原隆升、亞洲季風(fēng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、海流和海冰變化[72]。

珠江口盆地中珠江陸架邊緣三角洲的進(jìn)積體與海平面升降變化和古氣候變化之間存在密切關(guān)系，海平面下降使得古珠江提供大量物源到達(dá)陸架邊緣，形成陸架邊緣三角洲前積復(fù)合體。陸架邊緣三角洲前積遷移軌跡影響了大陸斜坡和深海平原重力流形成，陸架邊緣三角洲前積軌跡平緩和下降遷移利于其前方重力流的發(fā)育[73]。

瓊東南盆地和鶯歌海盆地古新世以來(lái)受青藏高原隆升、氣候變化和其它板塊活動(dòng)影響接受大量陸源碎屑物質(zhì)。漸新統(tǒng)—上新統(tǒng)砂巖樣品微量元素、稀土元素和碎屑鋯石U-Pb測(cè)年等表明，紅河始終為上述盆地提供母巖為變質(zhì)巖和火山巖的物源，海南島提供母巖為花崗巖和沉積巖的物源，越南中東部供源較少[74]。

孟加拉灣末次冰期不同尺度源—匯系統(tǒng)表明，孟加拉灣沉積物源具有“2-3-2”模式，即西部沉積物源來(lái)自喜馬拉雅山+印度半島；中部沉積物源來(lái)自喜馬拉雅山+印度半島+緬甸；東部沉積物源來(lái)自喜馬拉雅山+緬甸，其中喜馬拉雅山脈提供了70%的物源，但印度半島和緬甸在25 Ka以來(lái)為孟加拉灣提供了大量沉積物。海平面升降變化和印度洋夏季季風(fēng)控制了不同源區(qū)的物源供給。在冰期—間冰期旋回中，海平面變化控制沉積類(lèi)型，而印度夏季風(fēng)控制了沉積物形成、搬運(yùn)和沉積過(guò)程[75]。

2.7 海相碳酸鹽巖沉積

碳酸鹽巖沉積一直是國(guó)際沉積學(xué)界研究熱點(diǎn)和油氣勘探重要目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碳酸鹽巖的研究主要集中在巖石學(xué)、白云巖成因機(jī)理、顯生宙碳酸鹽建隆及其時(shí)空展布、深水碳酸鹽巖和深層碳酸鹽巖儲(chǔ)層的沉積發(fā)育機(jī)理、碳酸鹽巖斜坡、微生物碳酸鹽巖、碳酸鹽巖古巖溶儲(chǔ)層形成機(jī)理等方面，且已取得重要突破與進(jìn)展[76?79]。

2.7.1 碳酸鹽建隆和生物礁

泥盆紀(jì)中晚期珊瑚礁的發(fā)育達(dá)到了頂峰，層孔蟲(chóng)、皺紋珊瑚和板狀珊瑚是主要的造礁生物。塔里木盆地發(fā)育石炭系—二疊系臺(tái)地邊緣礁灘，相對(duì)海平面變化控制了臺(tái)地邊緣礁灘發(fā)育特征和疊加模式，古地貌控制了發(fā)育位置和擴(kuò)展規(guī)模[80]。Kershaw[81]對(duì)二疊紀(jì)末滅絕層之后快速出現(xiàn)又迅速消失的、主要于低緯度發(fā)育的薄層P-T界限微生物巖進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在東特提斯P-T界限附近微生物巖主要生長(zhǎng)在低能條件下，形成于比現(xiàn)代珊瑚礁更深的水體中，但重結(jié)晶普遍且受成巖改造影響較大，很難確定其完整的微生物化石組合；西特提斯P-T界限附近微生物巖的形態(tài)多樣性遠(yuǎn)大于東特提斯。針對(duì)二疊紀(jì)末生物大滅絕后廣泛出現(xiàn)微生物化石這一地質(zhì)事件形成條件，研究發(fā)現(xiàn)廣泛但短暫的缺氧事件與二疊紀(jì)末滅絕同時(shí)發(fā)生，說(shuō)明在早三疊世滅絕之后普遍存在長(zhǎng)期的閉塞缺氧條件[82]。

2.7.2 深層古巖溶碳酸鹽巖

深埋的古巖溶碳酸鹽巖及其儲(chǔ)層形成機(jī)理越來(lái)越受到學(xué)者們的關(guān)注。目前普遍認(rèn)為高質(zhì)量的碳酸鹽巖儲(chǔ)層在很大程度上歸因于與斷層活動(dòng)相關(guān)的各種流體的次生溶解過(guò)程，而不是原生孔隙。碳酸鹽巖古巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的有利條件包括碳酸鹽巖沉積環(huán)境和適宜的古地貌條件，不同地區(qū)巖性差異會(huì)導(dǎo)致地層溶解能力的差異，例如泥質(zhì)含量的增高導(dǎo)致地表淡水無(wú)法大規(guī)模垂直流入碳酸鹽巖地層，將導(dǎo)致整體溶解作用較差，很難形成有效儲(chǔ)層[83]。

基于對(duì)碳酸鹽巖古巖溶儲(chǔ)層形成機(jī)理的大量研究，明確斷裂、地下水系和巖性差異等作為碳酸鹽巖古巖溶儲(chǔ)層的主要控制因素，那么對(duì)地下古水系的精準(zhǔn)識(shí)別和刻畫(huà)則有助于明確地下優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層空間分布差異性。根據(jù)現(xiàn)代巖溶通道的寬度及概率分布等，利用多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，可建立地下古水系的地質(zhì)知識(shí)庫(kù)，有效地刻畫(huà)地下古水系的幾何形態(tài)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)[84]。由于古巖溶水系具有復(fù)雜的空間分布和強(qiáng)烈非均質(zhì)性，因此對(duì)其充填機(jī)理的研究也至關(guān)重要，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)深層碳酸鹽巖古巖溶儲(chǔ)層的綜合表征、形成機(jī)理及發(fā)育模式研究。

2.7.3 微生物碳酸鹽巖和白云巖儲(chǔ)層

為了加深對(duì)微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層形成機(jī)制的理解，根據(jù)巖心和露頭沉積學(xué)及巖石物理分析，進(jìn)行了四川盆地西部雷口坡組沉積相描述和儲(chǔ)層表征，通過(guò)與現(xiàn)代沉積類(lèi)比建立了微生物碳酸鹽巖的沉積模型[85]。Ahmad et al.[86]對(duì)上印度河盆地三疊系Kingriali組淺海碳酸鹽巖的多期白云石化作用進(jìn)行巖相和穩(wěn)定同位素研究，明確方解石膠結(jié)和方解石化作用是早期、中期和晚期成巖改造的主體；白云石和方解石膠結(jié)作用影響儲(chǔ)層特征并且阻塞了白云巖孔隙。在塔里木盆地深層/超深埋藏的早古生代碳酸鹽巖中普遍存在白云石，綜合同位素地球化學(xué)和流體包裹體測(cè)溫研究發(fā)現(xiàn)，白云石是由構(gòu)造驅(qū)動(dòng)的熱液流體向上遷移而不是由地下水滲透埋藏形成的[87]。另外發(fā)現(xiàn)熱液白云石化導(dǎo)致的裂縫可能顯著改善碳酸鹽巖儲(chǔ)層的質(zhì)量，特別是滲透率。四川盆地中下二疊統(tǒng)白云巖研究指出其主要為準(zhǔn)同生期回流滲透白云石化作用的結(jié)果，海平面的高頻變化很容易形成單層厚度較薄、局部白云石化的豹斑白云巖[88]。

2.8 現(xiàn)代沉積過(guò)程

現(xiàn)代沉積過(guò)程研究是地質(zhì)學(xué)“將今論古、古今對(duì)比”思想的重要體現(xiàn)。地表動(dòng)力學(xué)研究旨在探討沉積動(dòng)力與地層建造及沉積記錄的重要聯(lián)系。本屆大會(huì)與之相關(guān)的議題聚焦于現(xiàn)代沖積扇、三角洲、淺海及深海等多類(lèi)型沉積環(huán)境的地貌學(xué)及沉積學(xué)研究。例如，利用偏導(dǎo)數(shù)法及雙累計(jì)曲線法分析華北地區(qū)大凌河近50年來(lái)沉積物通量變化，指出地形、巖性和植被密度是該流域沉積物通量及其變化率差異的主要驅(qū)動(dòng)因素[89]；通過(guò)野外現(xiàn)代沉積調(diào)查及無(wú)人機(jī)高精度攝影對(duì)山東威海、青島等地濱岸體系的水動(dòng)力分區(qū)、沉積構(gòu)型單元進(jìn)行精細(xì)解剖，為渤海灣盆地東營(yíng)凹陷沙四段湖泊灘壩儲(chǔ)層研究提供了良好對(duì)比實(shí)例[90]；基于34個(gè)陸地與海洋地形預(yù)測(cè)變量對(duì)現(xiàn)代全球峽谷系統(tǒng)進(jìn)行貝葉斯懲罰回歸分析，認(rèn)為與濱岸相連的海底峽谷通常具有寬度窄、坡度大的陸架特征，且主要發(fā)育于抗風(fēng)化能力強(qiáng)、高徑流量的活動(dòng)陸緣[91]。

此外，該主題著重關(guān)注于物理模擬、數(shù)值模擬在地表動(dòng)力過(guò)程研究中的應(yīng)用與實(shí)踐，相關(guān)研究在河流、三角洲及濱岸體系的自成因過(guò)程、基準(zhǔn)面變化相關(guān)響應(yīng)及其與構(gòu)造相互作用方面均取得了豐碩的成果。

2.9 資源沉積學(xué)

資源沉積學(xué)主要關(guān)注油氣資源與定量沉積學(xué)、深海沉積礦產(chǎn)成因模式與環(huán)境問(wèn)題、不同級(jí)次沉積構(gòu)型表征、非常規(guī)油氣沉積學(xué)與細(xì)粒沉積和頁(yè)巖儲(chǔ)層，其中主要研究進(jìn)展主要體現(xiàn)在深海沉積礦產(chǎn)及非常規(guī)頁(yè)巖油氣等方面。

2.9.1 深海沉積礦產(chǎn)資源

大西洋、印度洋和太平洋等深海沉積礦產(chǎn)資源主要是多金屬結(jié)核。中大西洋海脊是一個(gè)典型的慢速擴(kuò)張海中脊，是現(xiàn)代海底硫化物礦產(chǎn)資源最具潛力的區(qū)域，具有形成海底塊狀硫化物礦床的巨大潛力[92?93]。海底攝像系統(tǒng)是探測(cè)火山成因塊狀硫化物礦床最有效的探測(cè)方法之一，如依托我國(guó)自主研發(fā)的深海載人/無(wú)人駕駛運(yùn)載器和勘探平臺(tái)，研究了西南印度洋超慢速擴(kuò)散的熱液循環(huán)系統(tǒng)，揭示了超慢速擴(kuò)張脊的熱液通道結(jié)構(gòu)，建立了超慢速擴(kuò)張脊的熱液循環(huán)模型，提高了對(duì)超慢速擴(kuò)張脊熱液循環(huán)機(jī)制的認(rèn)識(shí)[94]。

2.9.2 非常規(guī)頁(yè)巖油氣

經(jīng)過(guò)二十多年的革命性發(fā)展，非常規(guī)油氣資源的商業(yè)開(kāi)發(fā)已經(jīng)深刻改變了全球能源結(jié)構(gòu)。隨著頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)的成功，頁(yè)巖已經(jīng)成為油氣勘探的重要研究對(duì)象。整體而言，巖相控制著頁(yè)巖中脆性礦物含量和微孔的發(fā)育，氧化還原環(huán)境、古生產(chǎn)力和沉積速率控制著有機(jī)質(zhì)豐度，微孔結(jié)構(gòu)和孔隙水控制頁(yè)巖的含氣性，熱演化控制有機(jī)質(zhì)孔隙發(fā)育和儲(chǔ)層的有效性[95]。晚奧陶世—早志留世是全球主要地質(zhì)事件的關(guān)鍵時(shí)期之一，這一時(shí)期形成的海相黑色頁(yè)巖已成為全球頁(yè)巖氣勘探的主要層位，中國(guó)南方奧陶紀(jì)—志留紀(jì)過(guò)渡期的海相頁(yè)巖沉積環(huán)境是形成高產(chǎn)油頁(yè)巖儲(chǔ)層的主要條件。

鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油層組作為重要的頁(yè)巖油勘探層段，其頁(yè)巖形態(tài)、結(jié)構(gòu)、厚度、礦物組成及有機(jī)質(zhì)含量研究表明，黏土礦物和有機(jī)質(zhì)作為頁(yè)巖的兩個(gè)主要組成部分，彼此關(guān)系復(fù)雜，不同黏土礦物富集有機(jī)質(zhì)的程度不同。當(dāng)伊蒙混層含量約30%，綠泥石含量約30%時(shí)，最有利于有機(jī)質(zhì)富集。頁(yè)巖儲(chǔ)層中的納米級(jí)有機(jī)和無(wú)機(jī)孔隙是重要的油氣儲(chǔ)集空間，在納米尺度上研究頁(yè)巖中常見(jiàn)黏土礦物的表面潤(rùn)濕性對(duì)頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)具有重要意義，不同油相納米級(jí)黏土礦物表面上水的潤(rùn)濕性研究表明，普通黏土礦物表面的固有水潤(rùn)濕性順序?yàn)椋好擅撌?綠泥石>高嶺石>伊利石[96]。

2.10 沉積地球化學(xué)

沉積地球化學(xué)是沉積學(xué)與有機(jī)/無(wú)機(jī)地球化學(xué)的交叉學(xué)科，主要關(guān)注有機(jī)質(zhì)與同位素在古環(huán)境、古氣候、古地理重建中的應(yīng)用、沉積盆地中有機(jī)—無(wú)機(jī)相互作用、生物地球化學(xué)循環(huán)及白云石成因等，反映出沉積地球化學(xué)在沉積學(xué)研究中的重要性。

2.10.1 有機(jī)質(zhì)在古環(huán)境古氣候古地理重建中的應(yīng)用

富含有機(jī)質(zhì)的泥頁(yè)巖通常沉積連續(xù)且記錄了豐富的地質(zhì)信息，同時(shí)作為含油氣盆地重要的生烴來(lái)源，歷來(lái)是沉積地球化學(xué)領(lǐng)域研究的重要對(duì)象。有機(jī)質(zhì)的地球化學(xué)特征對(duì)地質(zhì)歷史時(shí)期的古環(huán)境、古氣候、古地理重建及油氣資源潛力評(píng)估都起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)對(duì)比松遼盆地沙河子組與剛果盆地Sialivakou-Verter組沉積記錄，恢復(fù)了早白堊世缺氧事件及全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)質(zhì)來(lái)源和豐度變化[97]?；谠鰪?qiáng)拉曼散射法，測(cè)量了中國(guó)南海深水沉積物中瀝青質(zhì)的微量濃度，對(duì)比大陸架及陸地上含瀝青質(zhì)沉積特征，證明了中國(guó)南海遠(yuǎn)端存在風(fēng)化殘余的瀝青質(zhì)原油，這說(shuō)明陸源碎屑沉積物具備的地球化學(xué)指標(biāo)有助于分析熱演化史、碳循環(huán)及沉積物源等[98]。塔里木盆地下寒武統(tǒng)黑色頁(yè)巖有機(jī)地球化學(xué)分析認(rèn)為，風(fēng)化與熱液的共同作用促進(jìn)了早寒武世富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的沉積，為塔里木盆地深層油氣資源評(píng)價(jià)提供了科學(xué)依據(jù)[99]。通過(guò)研究富含有機(jī)質(zhì)巖石與巖漿侵入接觸作用，發(fā)現(xiàn)液態(tài)烴與碳質(zhì)蝕變產(chǎn)物的產(chǎn)生對(duì)碳的流動(dòng)性起著關(guān)鍵作用，且有機(jī)質(zhì)成分與巖石物理性質(zhì)對(duì)碳脫氣產(chǎn)物具有很大影響，進(jìn)而建立了更加精細(xì)的用于古環(huán)境研究的碳脫氣模型。通過(guò)分析北太平洋中—上中新統(tǒng)硅質(zhì)泥巖中干酪根的有機(jī)地球化學(xué)特征，指出海底的閉流環(huán)境為富氫生油母質(zhì)與富硫干酪根的保存提供了有利條件[100]。孢粉暗色指數(shù)（Palynomorph Darkness Index）可作為評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)成熟度的定量方法，具有快速、廉價(jià)且不受改造和再循環(huán)影響的優(yōu)勢(shì)[101]。

2.10.2 沉積物中的同位素：環(huán)境與氣候變化指標(biāo)

近年來(lái)，同位素地球化學(xué)發(fā)展迅速，沉積學(xué)家利用同位素指標(biāo)追蹤地質(zhì)歷史時(shí)期的氣候與環(huán)境變化，取得了諸多突破性進(jìn)展。人們研究了深海沉積物中生物成因的蛋白石-A到蛋白石-CT再到微晶石英的轉(zhuǎn)化和重結(jié)晶過(guò)程及對(duì)白堊巖的三氧同位素組成的影響，認(rèn)為白堊巖的形成發(fā)生在地下且具有溫度升高和孔隙流體氧同位素組成改變的特征[102]。通過(guò)分析華南及周邊大陸的寒武系—二疊系海相沉積巖中的汞同位素變化，認(rèn)為維管植物在奧陶紀(jì)向志留紀(jì)過(guò)渡時(shí)期（約444 Ma）已廣泛分布于陸地，遠(yuǎn)早于之前報(bào)道的約430 Ma，這表明了陸地對(duì)海洋沉積物的貢獻(xiàn)大大增加[103]。也有人利用Sr、C同位素分析與Pb-Pb測(cè)年，論證了印度Kaladgi盆地在埃迪卡拉時(shí)期的沉積作用，遠(yuǎn)早于之前認(rèn)為的印度半島元古代沉積在1 000 Ma之前就結(jié)束的觀點(diǎn)[104]。

2.10.3 沉積盆地中的有機(jī)—無(wú)機(jī)相互作用

沉積盆地中從松散沉積物到深埋藏階段的沉積巖，都發(fā)生著多種有機(jī)—無(wú)機(jī)化學(xué)作用，形成的自生礦物反映了地質(zhì)歷史時(shí)期的溫度、壓力、流體等信息，礦物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是解讀沉積物地球化學(xué)指標(biāo)的先決條件，利用分子尺度地球化學(xué)指標(biāo)解決中尺度和大尺度地化反應(yīng)的問(wèn)題，這對(duì)古環(huán)境重建與資源評(píng)價(jià)至關(guān)重要[105]。波羅的海南部淺海中細(xì)胞硫酸鹽還原率與鉻還原硫之間關(guān)系分析表明，在海床下5～7 cm處微生物硫酸鹽還原的總速率最高[106]?；谖⑸锎x活動(dòng)與現(xiàn)代微生物巖中黃鐵礦之間關(guān)系的關(guān)鍵數(shù)據(jù)研究，揭示了交替的氧化還原條件在黃鐵礦等自生礦物形成中的重要性，對(duì)地質(zhì)歷史時(shí)期地球表面和微生物環(huán)境重建具有重要意義[107]。對(duì)比淡水湖盆與鹽湖富含有機(jī)質(zhì)的頁(yè)巖地球化學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)火山活動(dòng)加劇了湖盆有機(jī)質(zhì)形成過(guò)程中的缺氧程度，同時(shí)過(guò)度的火山活動(dòng)或者熱液輸入也會(huì)消耗和降解有機(jī)質(zhì)[108]。

2.11 地球科學(xué)新方法技術(shù)

2.11.1 地震沉積學(xué)

地震沉積學(xué)是在地震地層學(xué)和層序地層學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的年輕的交叉學(xué)科。隨著地震沉積學(xué)基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、研究流程的革新，極大推動(dòng)了沉積地質(zhì)學(xué)與地球物理學(xué)的協(xié)同發(fā)展，為層序地層學(xué)、源—匯系統(tǒng)、薄層砂體預(yù)測(cè)、儲(chǔ)層構(gòu)型表征等研究提供了有力指導(dǎo)[109]。這次大會(huì)基于地震相分析、多屬性融合及預(yù)測(cè)、地層切片、機(jī)器學(xué)習(xí)、聚類(lèi)分析、地震正演/反演等方法對(duì)陸相盆地層序格架表征、沉積體系演化、薄層砂體識(shí)別及預(yù)測(cè)等開(kāi)展了深入研究。

地震沉積學(xué)能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同沉積體系地貌單元的描述，對(duì)研究源—匯系統(tǒng)分布及演化具有重要價(jià)值。以淺水三角洲沉積為例，薄互層砂體是該類(lèi)沉積常見(jiàn)的發(fā)育特征，其沉積模式、砂體構(gòu)型、儲(chǔ)層特征是人們關(guān)注的焦點(diǎn)[109]。通過(guò)優(yōu)選敏感于地質(zhì)條件的地震屬性，顯著增強(qiáng)了淺水三角洲河道砂體邊界的表征，RGB地震屬性融合技術(shù)也為刻畫(huà)不同厚度的淺水三角洲砂體提供了有效手段[110]。

另一方面，薄層砂體的垂向疊置樣式及橫向非均質(zhì)性研究是沉積地質(zhì)學(xué)及油氣田勘探開(kāi)發(fā)需要明確的關(guān)鍵問(wèn)題。由于地震分辨率的限制，利用地震數(shù)據(jù)研究薄層砂體依然面臨著諸多挑戰(zhàn)。研究證實(shí)在調(diào)諧頻率處利用高精度小波變換及零時(shí)間點(diǎn)（Zero-Crossing-Time）能估算薄層河道砂體厚度和明確每套薄層砂體橫向分布特征[111]；地震屬性與砂體厚度往往存在非線性關(guān)系，可采用聚類(lèi)分析提高地震屬性值的可靠性，利用建立的二維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)稀疏井區(qū)砂體厚度及其平面分布[112]；也有學(xué)者采用了最小干涉頻率和疊加切片等方法，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了目標(biāo)砂體的分布范圍，為薄互層砂體的識(shí)別和預(yù)測(cè)提供了新手段[113]。

地震沉積學(xué)創(chuàng)始人Zeng hongliu教授在會(huì)上指出：“在現(xiàn)階段地震沉積學(xué)取得重要進(jìn)展的基礎(chǔ)上，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的反演或估算將在未來(lái)會(huì)得到顯著發(fā)展”[114]。利用主動(dòng)學(xué)習(xí)的巖性預(yù)測(cè)方法可分析砂巖厚度，能顯著提高砂體預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

2.11.2 人工智能與大數(shù)據(jù)挖掘

當(dāng)今世界的諸多科技領(lǐng)域正在朝向智能化、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等方向大步邁進(jìn)。人工智能技術(shù)所具備的快速、高效、穩(wěn)定、智能等優(yōu)勢(shì)正在被地球科學(xué)家們所關(guān)注，“地質(zhì)+人工智能”也正在為基礎(chǔ)地質(zhì)、能源礦產(chǎn)、災(zāi)害防治、水文地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的發(fā)展注入新動(dòng)能。在“地質(zhì)+人工智能”近期成果中，運(yùn)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)對(duì)大量微生物巖薄片樣本的自動(dòng)分類(lèi)（訓(xùn)練集準(zhǔn)確率95.3%；測(cè)試集準(zhǔn)確率91.2%）[115]；通過(guò)建立新的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法，再現(xiàn)了渤海和北黃海18年內(nèi)每天的懸沙濃度，并捕捉到河流含沙量的細(xì)微變化[116]；利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化巖心描述技術(shù)將巖心圖像與不同的分析數(shù)據(jù)集（如沉積學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)等）相結(jié)合，以更快、更標(biāo)準(zhǔn)的格式從巖心中收集關(guān)鍵數(shù)據(jù)，提供如巖性、層理、巖相、巖石物理等方面的特征，并在后期人員干預(yù)下最終完成巖心描述[117]；基于深度學(xué)習(xí)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的成像測(cè)井相標(biāo)定技術(shù)建立的碳酸鹽巖儲(chǔ)層成像測(cè)井特征與測(cè)井相數(shù)據(jù)庫(kù)被運(yùn)用至四川盆地長(zhǎng)興組、茅口組、龍王廟組等儲(chǔ)層的勘探實(shí)踐中，取得了良好效果[118]。

日益密集的海量地質(zhì)大數(shù)據(jù)引發(fā)了人們對(duì)構(gòu)建地球科學(xué)知識(shí)圖譜的興趣。知識(shí)圖譜的使用提高了地質(zhì)學(xué)知識(shí)的組織形式與表達(dá)方式，人們可以通過(guò)已有的地質(zhì)時(shí)間本體構(gòu)建統(tǒng)一的版本描述框架，運(yùn)用圖形數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間尺度的存儲(chǔ)及可視化，這為描述地球表層系統(tǒng)的時(shí)空演變提供了全新的角度[119]。

2.11.3 其他相關(guān)方法技術(shù)

物源示蹤是源—匯系統(tǒng)研究的重要環(huán)節(jié)。如今的物源研究已經(jīng)邁入了定量化、多學(xué)科的發(fā)展階段。年代學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)等技術(shù)的綜合運(yùn)用為識(shí)別潛在物源區(qū)、揭示物源構(gòu)造背景及盆地?zé)崾?、探究巖漿/變質(zhì)作用等提供了可能，進(jìn)而為建立源—匯系統(tǒng)模型提供更可靠、更全面的依據(jù)[120?122]。例如，綜合運(yùn)用重礦物組合、鋯石U-Pb定年、磷灰石微量元素等可以探討物源背景與盆地?zé)岢两档膬?nèi)在聯(lián)系[123]；多維定標(biāo)分析法（MDS）能將不同物源區(qū)的年齡樣本嚴(yán)格區(qū)分，更直觀地展現(xiàn)鋯石年齡數(shù)據(jù)之間的相似性或差異性，為揭示沉積物路徑系統(tǒng)提供重要依據(jù)[124]。

礦物微區(qū)原位分析技術(shù)在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)對(duì)年代學(xué)、古環(huán)境、古生物、流體來(lái)源及演化等信息的較高精度測(cè)定。在碳酸鹽巖研究領(lǐng)域，對(duì)白云石膠結(jié)物微量元素高分辨率的原位測(cè)量，能為建立熱液活動(dòng)模型（超壓驅(qū)動(dòng)和地形驅(qū)動(dòng)）提供可靠依據(jù)[125]；基于激光飛行時(shí)間等離子體質(zhì)譜（LATOF-ICP-MS）技術(shù)能測(cè)定微藻和鮞粒中主/微量元素及稀土元素的空間分布特征，并可揭示特定的成巖特征[126]。有關(guān)沉積環(huán)境或變質(zhì)/熱液演化的重要信息也可以通過(guò)對(duì)黃鐵礦生長(zhǎng)帶的原位分析（如S/Fe同位素組成、微量元素濃度等）獲得[127]；二次離子質(zhì)譜儀（SIMS）或離子探針（IMA）技術(shù)能在不同礦物微觀尺度上揭示高精度同位素和元素異質(zhì)性，幫助精確解讀地球化學(xué)信號(hào)及成巖作用特征[128]。

2.12 十五條可視化野外路線

本次線上可視化野外考察共包含15條典型沉積地質(zhì)路線，考察路線及考察點(diǎn)遍布北京、內(nèi)蒙古、吉林等13個(gè)省市自治區(qū)，地層時(shí)代跨越從前寒武紀(jì)到全新世，充分利用視頻、照片、實(shí)景講解等多媒體資料，結(jié)合各類(lèi)基礎(chǔ)圖件、微觀照片、測(cè)試數(shù)據(jù)、論文成果等，建立了大型綜合數(shù)字露頭平臺(tái)，吸引了來(lái)自全球23個(gè)國(guó)家的400余名學(xué)者報(bào)名參加，為參會(huì)者帶來(lái)“雖在云端，身臨其境”的真切感受，集中展示了我國(guó)沉積學(xué)領(lǐng)域得天獨(dú)厚的野外沉積剖面資源及取得的高水平研究成果（圖7、表2）。

3 沉積學(xué)發(fā)展討論與結(jié)語(yǔ)

3.1 發(fā)展討論

目前，國(guó)際沉積學(xué)仍將圍繞資源、環(huán)境、災(zāi)害和全球變化等多個(gè)方面開(kāi)展系統(tǒng)創(chuàng)新研究[77?78]，結(jié)合中國(guó)區(qū)域地質(zhì)和含油氣盆地地質(zhì)特征，應(yīng)加強(qiáng)下列方面沉積研究。

結(jié)合中國(guó)盆地類(lèi)型和構(gòu)造背景研究，創(chuàng)建具有中國(guó)區(qū)域地質(zhì)特色的沉積學(xué)理論體系。深化新生代亞洲—青藏高原氣候變化機(jī)制及沉積響應(yīng)、西太平洋域深時(shí)源—匯系統(tǒng)、陸相湖盆重力流和細(xì)粒與混合沉積動(dòng)力學(xué)機(jī)理、陸架邊緣沉積體系和邊緣海盆地沉積動(dòng)力學(xué)等方面的研究，創(chuàng)建不同類(lèi)型陸相湖盆多類(lèi)沉積體系和小克拉通盆地碳酸鹽巖微地塊沉積古地理模式，編制多尺度層序地層格架與沉積古地理圖件，為中國(guó)能源安全做出地質(zhì)基礎(chǔ)貢獻(xiàn)。

加強(qiáng)中國(guó)東部盆地動(dòng)力學(xué)和青藏高原隆升研究。我國(guó)東部濱太平洋構(gòu)造域中新生代陸相和邊緣海盆地，自晚中生代以來(lái)東亞大陸及其陸緣裂谷構(gòu)造演化的譜系蘊(yùn)含著東亞大陸巖石圈伸展、薄化、破裂擴(kuò)張過(guò)程的豐富信息[77]，是研究中國(guó)東部中新生代盆地多幕裂陷和多幕反轉(zhuǎn)演化的天然實(shí)驗(yàn)室。陸地和邊緣海盆地中的新生代沉積物是研究印度和歐亞大陸碰撞相關(guān)的構(gòu)造隆起及氣候變化的最佳記錄。青藏高原新近紀(jì)強(qiáng)烈構(gòu)造隆升，為新近紀(jì)盆地快速充填提供了物源條件，提供了與青藏高原隆升相關(guān)的生物多樣性演化的構(gòu)造和沉積記錄，是揭示新生代亞洲—青藏高原氣候變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制及沉積響應(yīng)的關(guān)鍵。

構(gòu)建不同尺度現(xiàn)代和深時(shí)源—匯系統(tǒng)，闡明中國(guó)區(qū)域源—渠—匯要素特征及其動(dòng)力學(xué)關(guān)系，指導(dǎo)沉積學(xué)和古地理學(xué)研究。以中國(guó)青藏高原、西太平洋邊緣海、長(zhǎng)江、黃河以及小尺度河流湖盆為例，考慮構(gòu)造背景和氣候條件，研究現(xiàn)代和深時(shí)不同類(lèi)型沉積盆地源—匯系統(tǒng)，深化物源區(qū)古流域水系形態(tài)、面積范圍、地貌地勢(shì)等要素，搬運(yùn)通道長(zhǎng)度、形態(tài)、通量、搬運(yùn)能力等要素，沉積區(qū)沉積作用類(lèi)型、沉積過(guò)程與分散體系等要素綜合研究，建立盆外供源—盆內(nèi)沉積、盆內(nèi)供源—盆內(nèi)沉積或開(kāi)放型與封閉性的多種類(lèi)型的源—渠—匯要素之間定量耦合關(guān)系和模型。

深化陸相湖盆深水重力流和細(xì)粒沉積物沉積過(guò)程及形成機(jī)制研究，創(chuàng)建不同構(gòu)造背景下的陸相湖盆重力流和細(xì)粒沉積（混合沉積）模型。根據(jù)流動(dòng)機(jī)制和沉積過(guò)程，劃分重力流沉積類(lèi)型和總結(jié)重力流沉積特征，探討重力流流體轉(zhuǎn)換、混合事件沉積過(guò)程以及極端事件觸發(fā)機(jī)制、沉積過(guò)程、沉積特征，建立不同類(lèi)型湖盆重力流的沉積模式，闡明不同重力流作用形成的砂體分布模式。建立細(xì)粒沉積（混合沉積）研究方法體系和巖性/巖相/微相分類(lèi)體系，分析細(xì)粒沉積（混合沉積）的機(jī)械、化學(xué)與生物沉積過(guò)程（多種沉積過(guò)程相互作用）以及細(xì)粒沉積（混合沉積）的主要控制因素與動(dòng)力學(xué)機(jī)理，創(chuàng)建陸相湖盆細(xì)粒沉積（混合沉積）巖相或微相差異分布的沉積模式。

強(qiáng)化中國(guó)含油氣盆地發(fā)育薄層砂巖儲(chǔ)層以及碳酸鹽巖、泥頁(yè)巖等不同類(lèi)型儲(chǔ)層地震沉積學(xué)表征。針對(duì)復(fù)雜沉積層序中不同成因類(lèi)型儲(chǔ)層，應(yīng)該不斷加強(qiáng)地震巖性學(xué)和地震地貌學(xué)基礎(chǔ)研究，創(chuàng)建不同類(lèi)型沉積盆地多種儲(chǔ)層的地震沉積相模式和不同沉積體系地貌學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)等先進(jìn)方法，優(yōu)選地震屬性和切片方法，基于地震正演模擬和分頻融合地震屬性的儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)，精細(xì)表征薄層砂體時(shí)空分布及連通性，闡明不同成因類(lèi)型砂體構(gòu)型和分布特征，探索地震沉積學(xué)在非常規(guī)油氣勘探（致密油、頁(yè)巖油等）以及深層和超深層油氣資源勘探中的應(yīng)用方法技術(shù)，以指導(dǎo)油氣資源高效勘探開(kāi)發(fā)[109]。

推動(dòng)沉積地質(zhì)學(xué)與人工智能、大數(shù)據(jù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)深度交叉融合，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的數(shù)字古地理重建。根據(jù)建立標(biāo)準(zhǔn)化的沉積地質(zhì)學(xué)知識(shí)體系和不斷更新的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)現(xiàn)代機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)巖性、利用人工智能技術(shù)建立多種沉積類(lèi)型模型，深化訓(xùn)練數(shù)據(jù)體，用統(tǒng)計(jì)模擬方法開(kāi)發(fā)人工合成大數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，最終搭建數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化的沉積地質(zhì)學(xué)重建平臺(tái)。

3.2 結(jié)語(yǔ)與建議

國(guó)際沉積學(xué)會(huì)議是反映國(guó)內(nèi)外沉積地質(zhì)學(xué)研究動(dòng)態(tài)的風(fēng)向標(biāo)。第21屆國(guó)際沉積學(xué)大會(huì)重點(diǎn)關(guān)注了深時(shí)氣候與環(huán)境、構(gòu)造與火山沉積學(xué)、環(huán)境與災(zāi)害沉積學(xué)、現(xiàn)代沉積過(guò)程、有機(jī)與無(wú)機(jī)沉積過(guò)程、陸相碎屑沉積體系、海相碎屑沉積體系、海相碳酸鹽巖沉積（微生物巖）、資源沉積學(xué)、沉積地球化學(xué)和地球科學(xué)研究新方法技術(shù)。特別體現(xiàn)了中國(guó)學(xué)者在深時(shí)氣候演化、中新生代溫室效應(yīng)和極熱事件、新生代亞洲—青藏高原氣候變化機(jī)制及沉積響應(yīng)、特提斯構(gòu)造與沉積作用、亞洲大陸邊緣源—匯系統(tǒng)與沉積機(jī)制、碎屑沉積和生物沉積作用、海盆與湖盆混合沉積過(guò)程與時(shí)空差異分布、火山沉積學(xué)與災(zāi)害沉積學(xué)、碳中和沉積學(xué)、大數(shù)據(jù)與人工智能等方面取得的具有中國(guó)區(qū)域地質(zhì)特色的創(chuàng)新成果。

國(guó)際沉積學(xué)研究關(guān)注全球氣候變化沉積記錄、深水沉積與事件沉積、現(xiàn)代與深時(shí)源—渠—匯系統(tǒng)、盆地沉積動(dòng)力學(xué)機(jī)制等熱點(diǎn)問(wèn)題。在未來(lái)的中國(guó)沉積學(xué)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)充分考慮盆地構(gòu)造背景和盆地類(lèi)型，結(jié)合中國(guó)含油氣盆地油氣勘探開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，進(jìn)一步加強(qiáng)前寒武紀(jì)超大陸演化與早期地球環(huán)境、深時(shí)古氣候與生物沉積學(xué)、深時(shí)溫室地球化學(xué)地形重建（極熱事件）、不同尺度源—匯系統(tǒng)及沉積環(huán)境效應(yīng)、陸架邊緣沉積體系和邊緣海盆地沉積動(dòng)力學(xué)、陸相湖盆構(gòu)造地貌學(xué)與事件沉積學(xué)、陸相重力流沉積過(guò)程和沉積模式、細(xì)粒（混積）沉積物沉積作用和沉積模式、碳酸鹽巖沉積環(huán)境（微生物巖）、關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期沉積過(guò)程和沉積結(jié)果、中國(guó)小克拉通盆地碳酸鹽巖微地塊沉積古地理模式、碳中和沉積學(xué)與災(zāi)害沉積學(xué)、現(xiàn)代沉積環(huán)境、多邊界條件的水槽實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)、人工智能與大數(shù)據(jù)平臺(tái)的研究和建設(shè)，編制中國(guó)重大構(gòu)造期沉積古地理多信息圖件，重建不同歷史時(shí)期的古氣候與古地理格局，以指導(dǎo)沉積礦床勘探開(kāi)發(fā)。不斷推動(dòng)沉積地質(zhì)學(xué)由定性描述向定量研究發(fā)展，形成具有中國(guó)地域特色的沉積學(xué)理論和方法體系[1，56，76?79，109，120]。