在2014年, 在《古地理学报》(中文版)刊出的文章中, 侯恩刚等(2014)把岩石的微观特征称作“ 微相” (microfacies)。笔者建议他们把“ 微相” 改为岩石或岩石类型, 他们接受了这个建议。甚谢。

在2015年, 在《古地理学报》(英文版)刊出的几篇文章中, 一些作者把岩石称作“ 岩相” (lithofacies), 把岩石的微观特征称作“ 微相” (microfacies), 把岩石的宏观特征称作“ 宏观相” (macrofacies)。笔者曾建议这几篇文章的作者, 最好把他们文章中的“ 岩相” 改为岩石或岩石类型, 把“ 微相” 改为岩石的微观特征, 把“ 宏观相” 改为岩石的宏观特征, 但他们未接受这个建议。当时, 笔者认为这是学术观点的不同, 未勉强他们。

在2017年, 《古地理学报》(中文版)收到了席胜利等的来稿。该文作者把纹层状云质膏岩、泥晶云岩、风暴砾屑岩、亮晶砂屑云岩、亮晶鲕粒云岩、晶粒云岩、凝块石云岩、蓝细菌粘结砂屑云岩、叠层石白云岩、膏溶角砾岩等10种岩石称作10种“ 微相” , 而且说明他们文章中的“ 微相” 是根据威尔逊(1975)的《地质历史中的碳酸盐相》中译本中的“ 标准微相” 而定的。

笔者写了一封信给席胜利博士, 说明该文中的10种岩石都不是“ 微相” , 而是岩石, 希他能同意这个的意见。同时, 笔者也写了一篇短文《主编的话— — 岩石不是微相》, 准备在《古地理学报》(中文版)中, 把这篇文章和席胜利等的文章同时刊登出来, 以便引起广大读者的关注。

感谢席胜利博士接受了笔者的建议, 这2篇文章(冯增昭, 2017; 席胜利等, 2017)同时在《古地理学报》(中文版)刊出了。笔者很快就收到几位读者的反馈, 他们都同意笔者的意见。

在2017年10月份, 在南京召开的第6届全国沉积学大会的碳酸盐岩和古地理学的分会场中, 有好几篇宣读的论文, 都把一些岩石或岩石类型称作“ 微相” 或“ 岩相” 。在这些论文的讨论中, 笔者指出这些 “ 微相” 或“ 岩相” , 都不是“ 相” , 因为它们都没有具体的沉积环境, 而是岩石或岩石类型。不少与会者都报以掌声同意笔者的观点。

2017年10月份, 《古地理学报》(中文版)收到了刘大卫等的文章, 该文作者把16种岩石称作“ 岩相” (lithofacies)。这16种“ 岩相” 是: 杂基支撑砾岩、块状砾岩、递变层理砾岩、交错层理砾岩、片流砾岩、叠瓦状排列砾岩、颗粒支撑砾岩、“ S” 型前积层理砾岩、块状砂岩、平行层理砂岩、大型交错层理砂岩、小型交错层理砂岩、风成交错层理砂岩、交错(波纹)层理粉砂岩、块状粉砂岩、块状泥岩。笔者建议该文作者把这16种“ 岩相” 改为岩石或岩石类型, 但该文作者未接受这个的建议。笔者写了一篇短文《主编的话— — 岩石不是岩相》(冯增昭, 2018), 与该文一起刊登在《古地理学报》(中文版)中, 请广大读者讨论这个问题。

在2018年, 《古地理学报》(英文版)收到了2篇来稿。其中一篇来稿的作者把23种岩石当作23种“ 微相” (microfacies), 并明确指出这23种“ 微相” 是根据Flü gel(2004, 2010)的“ 微相” 的定义而定的。另一篇来稿的作者把11种岩石称作“ 岩相” (lithofacies)。

同样的问题屡屡出现。

看来, 笔者上述的2篇短文写得过于简单了, 尚未把问题讲透, 尚未引起国内外广大读者的注意。

还有, 在20世纪80年代, 一些中国沉积学家根据露头和钻井岩心的岩石宏观特征, 提出了“ 亚相” 和“ 微相” 。但这个“ 微相” 的定义却与外国沉积学家在20世纪40年代根据岩石的显微镜下的微观特征提出的“ 微相” 的定义完全不同。这样, 在沉积岩石学和沉积学中, 就同时有2种不同定义的“ 微相” 。这更是一个严峻的问题。

这些问题迫使笔者, 作为《古地理学报》(中文版和英文版)的主编, 应该遵循“ 百花齐放和百家争鸣” 的方针, 再写一篇中文和英文兼有的新文章, 进一步把什么是“ 相” 、“ 沉积相” 、“ 岩相” 、两种“ 微相” 、“ 宏观相” 、“ 亚相” 等术语的定义讲清楚。

抛砖引玉。笔者希望此文能引起国内外广大读者的关注。希望他们能写文章并参与这些问题的讨论和争鸣, 争取有所共识, 从而促进沉积相研究以及沉积学和古地理学的进步与发展。

那么什么是“ 相” ?什么是“ 沉积相” ?什么是“ 岩相” ?什么是“ 亚相” ?什么是“ 微相” ?什么是“ 宏观相” ?这得先把“ 相” 的定义讲清楚。

在沉积岩石学和沉积学中, 相的分类和命名也一向是有争议的, 而且比相的定义的争议更多。

本文主要讲相的一些主要类型(表 1), 并对其相应的问题进行讨论。

表1是北京石油学院矿物岩石教研室(1961)、华东石油学院岩矿教研室(1982)和冯增昭(1994)3部《沉积岩石学》教科书中的沉积相的分类和命名的继承和发展。有关问题的说明和讨论如下:

1)表 1中的“ 1级相” 和“ 2级相” 是此次新加的。在沉积相的分类和命名中, 指明相的级别是很必要的。

2)在表 1中, 许多相的名称是欠规范的, 因为这些名称中大都只有沉积环境, 大都没有沉积岩或沉积岩的特征。假如在这些名称中加上“ 沉积” 二字, 即写成陆地沉积相、海洋沉积相、海陆过渡环境沉积相、河流沉积相、浅海沉积相、三角洲沉积相等, 将更符合相的定义。但是, 这些现行的相名称是约定俗成了的, 是很难改变的。只好认为这些现行的相名称是为了简明从而把“ 沉积” 二字省略掉的。

3)在上述的3部《沉积岩石学》教科书中, 海相中均有半深海相。现在, 考虑到缺乏半深海相的可信的相标志, 很难确定半深海相, 所以暂且把它删去了。

4)在上述的3部《沉积岩石学》教科书中, 在海陆过渡相中还有潟湖相、障壁岛相和潮坪相。现在, 考虑到这3个相均应属于海相中的滨海相, 即滨海相的次级相, 即3级相。因此, 就把这3个相从海陆过渡相中删去了。至于河口湾相, 划归海陆过渡相和海相均可。因此, 现在就不再改动了, 仍把它放在海陆过渡相中。其实, 在海陆过渡相中, 只有三角洲相是大家公认的海陆过渡相。

5)有的沉积学家把山麓洪积相(mountain foot pluvial facies或piedmont deposit facies)称作冲积扇(alluvial fan), 可以这么称呼。但应明确, 山麓洪积相的“ 扇” 与河流相(river facies 或fluvial facies)的冲积扇是不相同的。笔者把洪积相(pluvial facies)前面加上山麓(mountain foot)二字, 就是强调它与河流相冲积扇的区别。

6)其实, 在各级沉积相的名称中, 删去“ 相” 这个术语, 留下沉积环境的名称, 并增加“ 沉积” 2个字, 如海洋沉积、陆地沉积、海陆过渡环境沉积、三角洲沉积、河流沉积、湖泊沉积等, 完全可以。这可能更加简明, 而且毫不影响沉积相的定义。

表 1

Table1

表 1(Table1)

表 1 主要沉积相的分类和命名 Table1 Classification and naming of principal sedimentary facies 1级相 陆相 海相 海陆过渡相 2级相 1. 残积相 2. 坠积— 坡积相 3. 山麓洪积相 4. 河流相 5. 湖泊相 6. 沼泽相 7. 沙漠相 8. 冰川相 1. 滨海相 2. 浅海相 3. 深海相 1. 三角洲相 2. 河口湾相

表 1 主要沉积相的分类和命名 Table1 Classification and naming of principal sedimentary facies

总之, 这些最主要的1级相和2级相的分类和命名, 还是有不少问题可以讨论的。

至于3级相、4级相和更次级相的分类和命名, 其问题将更多。而且不同沉积学家的分类和命名可能有所不同。但有一点应是必须遵守的, 即各级相的名称都必须兼有沉积环境和沉积岩或沉积岩的特征。

综上2节所述, 可知在沉积岩石学和沉积学中, 有2种不同定义的“ 微相” 。一种是外国沉积学家于20世纪40年代根据显微镜下的岩石微观特征提出的 “ 微相” , 另一种是中国沉积学家于20世纪80年代根据露头和钻井岩心的岩石宏观特征提出的“ 微相” 。中国沉积学家的“ 微相” 兼有沉积环境和沉积岩的特征, 合乎沉积相的定义。外国沉积学家的“ 微相” 仅包涵沉积岩的特征, 主要是碳酸盐岩的微观特征, 不包涵沉积环境, 不合乎沉积相的定义。

现在, 2种不同定义的“ 微相” 同时出现在沉积岩石学和沉积学中, 这确实是个严峻的问题。

笔者认为:

1)“ 微相” 是沉积相的一种, 它必须合乎沉积相的定义。这个原则是根本的。中国沉积学家的“ 微相” 合乎沉积相的定义, 可以继续使用。而外国沉积学家的“ 微相” 不合乎沉积相的定义, 不宜继续使用。

2)但是, 外国沉积学家的“ 微相” 是否不宜继续使用的问题, 还得由中外广大地质学家讨论和争鸣以及今后的地质实践逐步地解决, 不可能马上解决。

3)中国沉积学家的“ 微相” 也是有问题的, 主要是它的名称欠当。中国沉积学家提出的“ 微相” 大都是根据露头和钻井岩心的岩石宏观特征确定的, 并不“ 微” 。还有外国沉积学家在1940s就提出了“ 微相” 这个术语, 远早于中国沉积学家在1980s提出的“ 微相” 这个术语。因此, 中国沉积学家必须明白:“ 微相” 这个术语的命名优先权属于外国沉积学家, 中国沉积学家无权改变外国沉积学家提出的“ 微相” 的定义, 尽管中国沉积学家提出的“ 微相” 这个术语合乎沉积相的定义。

4)因此, 笔者建议, 中国沉积学家最好不要再使用“ 微相” 这个术语。可按我在本文“ 3.4” 中所说的办, 即: 在研究沉积相时, 在确定“ 微相” 的名称时, 在已经指明这个“ 微相” 的级别(即它本身是哪一级的相)和它的上级相的名称时, 假如不写出“ 微相” 这2个字, 仅写出它的核心名称, 并在此核心名称之后加上“ 沉积” 2个字, 即写成“ 主沟道沉积” 、“ 主沟堤沉积” 、“ 辫状河道沉积” 、“ 辫状沟堤沉积” 等(请参看表 2)。这样将更加简明。

这个建议是可行的, 也毫不降低中国沉积学家对沉积相的研究程度。

希望中国沉积学家能同意笔者的这个建议, 最好不再使用“ 微相” 这个术语, 不要卷入外国沉积学家的“ 微相” 的纠纷。

“ 宏观相” 这个术语很少为地质学家使用。

美国地质所(American Geological Institute, 1973)的《地质术语汇编》(Glossary of Geology)对这个术语的解释只有2个字, 即“ 相域” (facies tract)。

在费尔布里奇和布儒瓦(Fairbridge and Bourgieois, 1978)的《沉积学百科全书》(The Encyclopedia of Sedimentology)中, 没有“ 宏观相” 这个术语。

《英汉地质词典》编辑组(1983)的《英汉地质词典》把“ macrofacies” 译为“ 大岩相” 和“ 相域” 。

笔者不赞赏“ 相域” 这个术语, 不同意“ 大岩相” 这个术语。

其实, “ 宏观相就是沉积岩的宏观特征” 。它是和“ 微相” 对立的或对应的一个术语。它不符合沉积相的定义, 它不是相。因此, “ 宏观相” 这个术语不应再继续使用。

“ 岩相” (lithofacies)这个术语在中国的沉积岩石学、沉积学和岩相古地理学中, 广为使用。但人们对这一术语的定义的认识却很不一致。

在美国地质所(American Geological Institute, 1973)的《地质术语汇编》中, 关于“ 岩相” 这一术语有4种定义:

在这4种定义中, 其中的1个定义是穆尔(Moore, 1949)的定义: “ 岩相这个术语是指在普通环境中形成的沉积岩的全部岩性特征(包括物理的和生物的特征)” (A term(lithofacies)used by Moore(1949)to signify any particular kind of sedimentary rock or distinguishable rock record formed under common environmental conditions of deposition, …… and represented by the sum total of the lithologic characteristics(including both physical and biologic characters)of the rock)。

其实, 在穆尔(Moor, 1949)的文章的结论中, 已经总结出了更加明确的“ 岩相” 的定义, “ 任何沉积环境中的岩石记录, 包括物理的和有机的特征, 都可以称作岩相。” (The rock record of any sedimentary environment, including both physical and organic characters, is designated by the term“ lithofacies.” )

笔者同意穆尔(Moor, 1949)的“ 岩相” 的定义。

在地质出版社2006年出版的《地球科学大辞典》的基础学科卷中, “ 岩相” 的定义是: 岩相(lithofacies)指沉积岩相。为反映一定沉积环境的岩性特征, 包括所有物理的、化学的(矿物和岩石的)及生物的特征。如在古生代海相地层中反映浅海环境的海绿石砂岩相等。

笔者同意《地质科学大辞典》(2006)中的“ 岩相” 的定义。

在沉积岩石学中和沉积学中, 不是在其他地质学的学科中, “ 岩相” 就是“ 沉积岩的相” , 即“ 沉积相” 。“ 岩相” 、“ 相” 和“ 沉积相” 是同义的术语。这是唯一正确的选择。

因此, “ 岩相” 这个术语可继续使用下去。

但是, 仅仅是沉积岩或沉积岩的特征而没有沉积环境, 则不是“ 岩相” 。因此, 绝对不能把岩石或岩石类型称作“ 岩相” 。

笔者长期从事沉积学及岩相古地理学教学和研究, 一直把“ 岩相” 当作“ 沉积相” 。

到现在为止, 我还不知道谁是第一个把岩石或岩石类型当作“ 岩相” 的人。

综上所述, 可以看出一些沉积学家对沉积相的一些术语的定义, 即“ 相” 、“ 沉积相” 、“ 岩相” 、2种“ 微相” 、“ 宏观相” 、“ 亚相” 等术语的定义, 是有不同学术观点的和有争议的, 而且有的争议还是是与非的争议。

毛泽东(1937)说:“ 许多自然科学理论之所以被称为真理, 不但在于自然科学家创立这些学说的时候, 而且在于为尔后的科学实践所证实的时候。……人类认识的历史告诉我们, 许多理论的真理性是不完全的, 经过实践的检验纠正了它们的不完全性。许多理论是错误的, 经过实践的检验而纠正其错误。”

毛泽东(1957)又说:“ 百花齐放、百家争鸣的方针, 是促进艺术发展和科学进步的方针, 是促进我国社会主义文化繁荣的方针。…… 艺术和科学中的是非问题, 应当通过艺术界科学界的自由讨论去解决, 通过艺术和科学的实践去解决, 而不应当采取简单的方法去解决。”

笔者遵循“ 百花齐放和百家争鸣” (毛泽东, 1937, 1957)的方针, 撰写此文, 抛砖引玉, 希此文能引起国内外广大读者的关注, 并能撰写文章和参与这些问题的讨论和争鸣, 争取取得一些共识和逐步地解决这些问题, 从而促进沉积学和古地理学的进一步发展。

贯彻“ 百花齐放和百家争鸣” 的方针, 应遵守以下几条规则: (1)要坚持真理, 修正错误。主张什么、赞成什么、反对什么, 要观点明确, 以便讨论和争鸣。但如果事实证明自己的观点是不对的话, 要敢于修正错误。(2)要言之有据, 要以理服人。(3)还要言之有礼, 即对持不同观点的作者要有礼貌, 不说刻薄的话, 不伤害对方的人品。(4)要有耐心, 因为学术上的一些是非问题通常很难通过一两次学术讨论和争鸣就能解决, 最终要靠地质实践解决。

笔者愿以此几条规则和参与这些问题学术讨论及争鸣的中外广大的读者和作者共勉之。

1)关于相的定义。在沉积岩石学和沉积学中, 什么是“ 相” ?一向是个有争议的问题。笔者给相下的定义是: ①沉积岩不是“ 相” 。②沉积环境也不是“ 相” 。③沉积岩和沉积环境的综合才是“ 相” , “ 相” 是“ 沉积相” 的简称。④沉积岩是在沉积环境中形成的。⑤沉积岩的特征可以反映其形成时的沉积环境。这个定义是鲁欣(Р у х и н , 1953)、北京石油学院矿物岩石教研室(1961)、华东石油学院岩矿教研室(1984)、冯增昭(1994)4本沉积岩石学教科书中的沉积相定义的继承和发展。

2)关于相的分类。在沉积岩石学和沉积学中, 沉积岩是多种多样的, 沉积环境也是多种多样的, 相(即沉积相)更是多种多样的。“ 海相” 、“ 陆相” 和“ 海陆过渡相” 是沉积相的3个1级相。它们还可细分出更加多种多样的和多级别的相, 如2级相、3级相、4级相、5级相等。这些各级别的相的名称更是多种多样的, 而且不同的沉积学家对各级沉积相的确定和命名可能有所不同。但有一点是各级相都应遵守的, 即它们都应包涵沉积环境和沉积岩或沉积岩的特征。

3)关于“ 岩相” (lithofacies)。在沉积岩石学和沉积学中, “ 岩相” 就是“ 沉积岩的相” , 就是“ 沉积相” 。“ 岩相” 和“ 相” 都是“ 沉积相” 的简称。“ 岩相” 、“ 相” 和“ 沉积相” 是同义的术语。

但是, 岩石或岩石类型绝对不是“ 岩相” 。

4)关于“ 微相” (microfacies)。现在, 在沉积岩石学和沉积学中, 有2种定义完全不同的“ 微相” 。这确是一个严峻的问题。

一种是外国沉积学家在20世纪40年代根据显微镜下的岩石微观特征提出的 “ 微相” , 另一种是中国沉积学家在20世纪80年代根据露头和钻井岩心的岩石宏观特征提出的“ 微相” 。

中国沉积学家的“ 微相” , 兼涵沉积环境和沉积岩的特征, 合乎沉积相的定义。外国沉积学家的“ 微相” 仅涵岩石的微观特征, 不涵沉积环境, 不符合沉积相的定义。但外国沉积学家的“ 微相” 命名在先, 中国沉积学家的“ 微相” 的命名在后。

外国沉积学家的“ 微相” 不符合沉积相的定义, 不宜继续使用。但这个问题应由广大的中外地质学家讨论和今后的地质实践解决, 很难马上解决。

中国沉积学家的“ 微相” 尽管符合沉积相的定义, 却是有问题的, 主要是它的名称欠当, 大多数的“ 微相” 并不“ 微” , 而且命名晚于外国沉积学家的“ 微相” 。因此, 笔者建议中国沉积学家最好不要再使用“ 微相” 这个术语, 不要卷入外国沉积学家的“ 微相” 的纠纷。

5)关于“ 宏观相” (macrofacies)。一些沉积学家所说的“ 宏观相” , 实际上是指岩石的一些宏观特征, 并不是“ 相” , 也不是岩石。因此“ 宏观相” 这一个术语不宜再继续使用。

6)关于“ 亚相” (subfacies)。“ 亚相” 也可称次级相(suborder facies)。“ 亚相” 或“ 次级相” 是一个泛指的相术语, 大多数的相都可以有它们的次级相, 即亚相。因此, “ 亚相” 这一术语并不限于某些特定级别的相。其实, 在研究沉积相时, 不用“ 亚相” 这个术语, 仅用它的核心名称, 也许更简明些。但应指出它是哪级相的亚相。

7)百花齐放和百家争鸣。在沉积岩石学和沉积学中, 什么是“ 相” 、“ 沉积相” 、“ 岩相” 、“ 微相” 、“ 宏观相” 、“ 亚相” 等, 一向是有争议的。这些争议不仅是不同学术观点的问题, 有的还是科学上的是与非的问题。因此, 把这些术语的定义讲明白是十分必要的。

笔者遵循“ 百花齐放和百家争鸣” 的方针, 写出此文, 并建议对这些问题展开讨论和争鸣。不唯名, 名家说的不一定是100% 地正确。要唯实, 要实事求是。既要坚持真理, 也敢于修正错误。让自由的学术讨论与争鸣和地质实践逐步地解决这些问题。

致谢 感谢《古地理学报》(中文版和英文版)的编辑同志郑秀娟、李新坡、张西娟、王媛、刘敏等, 他们认真地审阅本文的中文稿和英文稿, 并提出许多珍贵的建议和改正意见。王媛同志更对本文的英文稿作了认真的修正和润色。还要感谢吴晓鸣同志和杨芸嘉同志对本文的中文稿和英文稿的反复20多次的打字工作。感谢责任编辑郑秀娟博士对本文的认真的编辑加工工作。没有他们的支持和帮助, 作者是很难完成本文的定稿工作的。

感谢南京大学的林春明教授、中国石油大学(北京)的钟大康教授和中国矿业大学(北京)的邵龙义教授, 他们对本文的一些学术观点和内容均提出了许多建议和修正意见。

感谢爱尔兰的Ian D.Somerville教授、美国的G.Shanmugam教授、印度的Santanu Banerjee教授和中国科学院的吴亚生研究员评审了本文的英文稿, 还感谢西南石油大学的陈景山教授、中国地质大学(武汉)的杜远生教授、中国地质大学(北京)的于兴河教授和中国科学院的吴亚生研究员评审了本文的中文稿。他们的评审意见极大地促进了本文英文稿和中文稿的补充、修正和精炼。他们的评审意见实际上是本文在公开发表前经受了一次“ 双百方针” 的严峻考验, 锤炼了本文, 提高了本文的学术质量。太感谢他们了!

(责任编辑 郑秀娟)