沉積相的一些術(shù)語定義的新思考：基于邁爾（Miall，1985）的文章

馮增昭

中國石油大學（北京），北京100083

1 概述

近年來，《古地理學報》（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）文章的觀點和方法，把他們研究地區(qū)碎屑巖剖面中的各個巖層中的巖石挑出來，歸納出一些巖石類型，如礫巖、砂巖、細粒巖等，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，希望國內(nèi)外的廣大作者、尤其是國內(nèi)的作者，不再盲目地引用、傳播和追隨邁爾（Miall，1985）文章的觀點和方法。

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

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

請參閱邁爾（Miall，1985）文章的表1。

在表1中，自左至右有4欄，即相代號、巖相、沉積構(gòu)造、解釋。相代號和巖相欄有4種礫沉積物類型、7種砂沉積物類型、7種細粒沉積物類型，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。這個巖相術(shù)語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)該剖面每個巖層、每個巖性段、每個組、每個統(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）倡導的沉積物就是巖相的觀點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)中的實用意義也大大地降低了。

下面，我將對相、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行論述。

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

前蘇聯(lián)沉積學家魯欣（Pyxин，1953）在他的《沉積巖石學原理》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”。

北京石油學院礦物巖石教研室（1961）、華東石油學院礦物巖石教研室（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 《沉積學百科全書》及《地球科學大辭典》的相的定義

《沉積學百科全書》（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，因為它是地層單位的相，不是沉積巖石學中的相。

《沉積學百科全書》（1978）還引用了另外一個相的定義，即：“相是在一定環(huán)境中形成的巖石的全部特征”（Faciesreferstotheoverallcharacteristics ofrocksformedinacertainenvironment）。

我基本上同意這個相的定義。

地球科學大辭典編輯委員會（2006）在《地球科學大辭典》的基礎(chǔ)學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等特征”。

我同意這個沉積相的定義，即相的定義。

4 我的相的定義

在魯欣（1953）、北京石油學院礦物巖石教研室（1961）、華東石油學院礦物巖石教研室（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）這個術(shù)語，在中國的沉積巖石學和巖相古地理學中已廣為使用。但是，巖相的定義卻是有爭議的。

5.1 美國地質(zhì)調(diào)查所（1973）的巖相的定義

美國地質(zhì)調(diào)查所（1973）的 《地質(zhì)術(shù)語匯編》（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，因為這2個定義都是地層單位（stratigraphic unit）的巖相，不是沉積巖石學的巖相。

關(guān)于②的定義，即穆爾（Moore，1949）的巖相定義，即：“這個術(shù)語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。

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。“形成作用”可能是沉積巖的形成作用，不可能是地層學中的 “組”。這些術(shù)語的含義均欠明確。這些術(shù)語都不是巖相。

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

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

《地質(zhì)科學大辭典》的基礎(chǔ)學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。

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)境這個術(shù)語丟掉。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 認識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)認識各種巖石，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、中晶到細晶白云巖、粉晶到泥晶白云巖（準同生白云巖）、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

在我的教學及科研工作中，關(guān)于相分析方法，我一直采用我倡導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點是確定古陸的重要標志。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地。

4）準同生白云巖。在準同生白云巖含量（%）等值線圖中，準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)測與勘探服務(wù)的。

以上論述比較簡單。

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。敬請各位讀者參閱。

7 一些沉積學家的觀點

7.1 兩位沉積學家的觀點

一位沉積學家說：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太晚。

另一位沉積學家也說：本文對Miall（1985）文章的評論可能不恰當，因為他的文章是36年以前發(fā)表的。

我的意見是：這2位沉積學家的意見很相似。他們對年老的沉積學家都很寬容。這一觀點可以理解。

7.2 一位沉積學家的觀點

這一位沉積學家的觀點是：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。

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，同時也屬于科學界。假如該文確有問題，我們可以遵循“百花齊放和百家爭鳴”的方針，對之討論和質(zhì)疑。

7.3 一些學者的觀點

還有一些學者說：我的相的定義太嚴了。他們認為相的定義應(yīng)當寬松些。

我的意見是：相的定義應(yīng)當嚴格。我支持魯欣（Pyxин，1953）和 《地球科學大辭典》（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個不可缺少的組分。假如這2個組分中的任何一個缺失了，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)當從嚴。

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

8 百花齊放和百家爭鳴

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

毛澤東（1957）又說：“百花齊放和百家爭鳴的方針，是促進藝術(shù)發(fā)展和科學進步的方針。……藝術(shù)和科學中的是非問題，應(yīng)當通過藝術(shù)界和科學界的自由討論去解決，通過藝術(shù)和科學的實踐去解決，而不應(yīng)當采取簡單的方法去解決?！?/p>

作為 《古地理學報》中文版及英文版的主編，我遵循“百花齊放和百家爭鳴”的方針，用中文和英文寫出本文。我希望國內(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鳴。

為了貫徹“百花齊放和百家爭鳴”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）對所有的參與者，尤其是對持不同觀點的人，應(yīng)有禮貌。（3）應(yīng)堅持真理和敢于修正錯誤，假如通過討論和爭鳴或地質(zhì)實踐證明自己的觀點是錯誤的，就應(yīng)修正自己的觀點或放棄錯誤的觀點。（4）應(yīng)有耐心，因為一些錯誤和問題常常不是一兩次學術(shù)討論和爭鳴的會議能解決的，最終要由地質(zhì)實踐解決。地質(zhì)實踐是解決學術(shù)爭議的唯一標準。

但是，一兩次按上述4條規(guī)則寫的好文章，在解決學術(shù)爭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術(shù)討論和爭鳴的廣大中外作者和讀者共勉。

9 結(jié)語

1）近年來，《古地理學報》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）的觀點和方法，把他們研究地區(qū)碎屑巖剖面中的各個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巖層、各個巖性段、各個組、各個統(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？在地球科學大辭典編輯委員會（2006）的 《地球科學大辭典》的基礎(chǔ)學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 “淺海”二字丟掉。

這就是說，在沉積巖石學中，巖相、相、沉積相是同義的術(shù)語。

5）什么是巖性？我的意見是：巖性這個術(shù)語是指沉積巖的性質(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)“百花齊放和百家爭鳴”的方針，對它進行討論和質(zhì)疑。

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

致謝：衷心感謝王媛碩士和鄭秀娟博士對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多次反復地對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 《古地理學報》（英文版）的2位評審人G.Shanmugam教授和Peter Druschke教授對英文稿的評審，其評審內(nèi)容也同時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審。