【正文】 大氣圈及其它星系之間相互聯(lián)系的重要樞紐，而且是一個復雜的天然實驗室和特殊資料庫，記載著從巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈、其它行星形成到生命演化的整個連續(xù)的變化，并與人類生存及社會發(fā)展息息相關，而沉積學正是以研究地球表面沉積圈為對象的。所以，沉積學自然而然的成為當今地學研究的熱門話題。1. 沉積學發(fā)展史在19世紀初沉積學的概念被提出來。此后它的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：（1）沉積巖石學階段從19世紀初至20世紀40年代，沉積學的研究主要與地層學相結(jié)合，以“沉積巖”的野外研究和室內(nèi)鑒定為主。（2）沉積學階段在20世紀50～80年代，由于石油工業(yè)的發(fā)展，推動了現(xiàn)代沉積學的發(fā)展。此時應用了一些新技術(shù)新方法，加上相關學科的新成就的引進和滲透，使得沉積學得到全面、飛速的發(fā)展。這一階段以研究沉積巖成因、沉積環(huán)境分析、沉積作用機理、沉積模式及其與環(huán)境、礦產(chǎn)、水文、工程等之間的關系為主。（3）沉積地質(zhì)學階段從20世紀80年代至今，由于高新技術(shù)的發(fā)展和應用以及各學科間的相互滲透，使沉積學家逐漸認識到沉積學的研究不應局限于一個小的區(qū)域內(nèi)，所以相繼建立了全球沉積巖、全球沉積相、全球古地理等全球性的概念，從而使沉積學的發(fā)展出現(xiàn)了根本性的變化。這一時期的研究主要以全球性的研究及多學科的綜合研究為主。2. 層序地層學層序地層學的前身是地震地層學，它是休斯敦埃德森（Exxon）生產(chǎn)研究公司以彼得維爾（Peter Vail）為首的一些科學家集體發(fā)展起來的。層序地層學是研究一套由不整合面及其相應整合面所限定的，重復出現(xiàn)并有成因聯(lián)系的年代地層格架及內(nèi)巖層間相互關系的一門科學，是當代沉積學發(fā)展中最具全面性影響的地學分支。層序地層學除了研究地質(zhì)背景、層序沉積模式的變化和發(fā)展、礦產(chǎn)資源評價、油氣勘探活動等方面中的應用外，還有如下幾個方面：⑴ 層序生物地層學層序生物地層學是層序地層學和生物地層學的綜合。它首先提供可預測的相關界面體系組成的一個物理框架，把生物地層學觀察結(jié)果置于此框架中，這些物理相關面確定了真實的年代地層單元，通過時間間隔網(wǎng)格，這些地層單元可用于評估生物帶“頂”和“底”的相對位置。它的意義是：（1）更精確的確定地層的年齡及評價沉積環(huán)境；（2）為使用高新技術(shù)探測地下地層單元提供了預測方法和理論前提；（3）可通過物理相關界面把非海相生物帶與大洋微古化石帶進行對比。⑵ 應用層序地層學應用層序地層學是在全球氣候變暖、海水增溫、冰川融化、海水體積增大等因素，造成現(xiàn)階段及將來很長時期全球海平面上升，嚴重影響人類生存的情況下而誕生的一門實用科學。由于我國的海岸線比較長，沿海地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，再加上經(jīng)濟建設所導致的地下水過量開采、土層壓實、水位抬生等不良現(xiàn)象的出現(xiàn)，給我國的經(jīng)濟建設和發(fā)展開來了嚴重的影響，所以我們國家非常重視這個問題并積極的采取了相應的措施。從而促進了它的快速發(fā)展。 ⑶ 層序充填動力學層序充填動力學是隨著沉積盆地動力學的發(fā)展應運而生的。層序充填動力學是沉積盆地動力學的一個重要組成部分，目前正在成為沉積學研究領域的主要趨向。層序充填動力學系指通過層序形成動力、發(fā)育過程、控制因素及其內(nèi)在聯(lián)系的研究，反映盆地性質(zhì)、板塊屬性，進而揭示地球演化的綜合學科。由于作為記錄地球演化史的地層序列，只記載了不足1/2的地質(zhì)歷史，更長的時期是間斷期或剝蝕期。因而層序充填動力學研究的基礎不僅是層序?qū)嶓w，同時還包括層序頂、底的界面及時間的損失量。層序作為盆地充填幾何塊體，是盆地形成、發(fā)展及演化的信息庫，因而通過這一信息庫的解譯，可提示盆地成因、性質(zhì)及類型，進而了解板塊屬性及構(gòu)造背景。層序充填動力學的研究內(nèi)容主要包括：（1）層序界面成因、性質(zhì)及級別劃分與盆山轉(zhuǎn)換；（2）層序級別劃分與盆地規(guī)模；（3）層序成因格架與盆地類型；（4）層序充填過程與盆地演化；（5）高頻——高分辨率層序與米蘭柯維奇氣候旋回；（6）層序規(guī)模和幾何形態(tài)與盆地輪廓和類型；（7）層序成因與盆地性質(zhì)，進而探討板塊屬性、揭示地球演化。3. 礦床沉積學礦床沉積學是研究固體金屬和非金屬礦床，主要是以沉積礦床和層控礦床在其成礦作用過程中的沉積學問題為主要內(nèi)容的新的沉積學分支。它出現(xiàn)的意義：改變了人們對礦床形成機制及分布規(guī)律的認識，還改變了人們找礦的思路，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益，并且擴大了沉積學的研究范圍，而且促進了沉積學向新的研究領域發(fā)展。沉積和層控礦床研究強調(diào)了控礦巖系、盆地演化、大地構(gòu)造背景等沉積學理論的重要性。礦床沉積學概念的提出和發(fā)展為沉積學與礦床學、水力學、物理學、化學、生物化學之間架起了理想橋梁，為沉積學的發(fā)展開辟了廣闊前景和新途徑。目前，熱水沉積成礦是礦床沉積學發(fā)展的又一重要方面。 4. 實驗沉積學實驗沉積學作為沉積學高度發(fā)展和高新技術(shù)應用的綜合產(chǎn)物，它使沉積學研究的深度、廣度和成效大大提高。實驗沉積學是指以野外宏觀沉積學為基礎，利用各種儀器設備和技術(shù)方法對沉積巖微觀領域進行觀察、測試和分析，從而對各種沉積學現(xiàn)象進行解釋的交叉學科。它屏棄了定性和描述性研究，注重定量統(tǒng)計、成因規(guī)律和機制模擬等方面的研究。研究內(nèi)容是：（1）對沉積巖物質(zhì)構(gòu)成和組構(gòu)進行觀察、測試和分析，提供定性——定量資料和數(shù)據(jù)；（2）對所獲得資料和數(shù)據(jù)進行分項整理、參數(shù)計算、統(tǒng)計觀察并繪制相關圖表；（3）對處理結(jié)果進行綜合分析，并與野外實測資料進行對比驗證，從中尋找其相關性和規(guī)律性；（4）在綜合分析之基礎上對沉積巖分類、成因、環(huán)境、成礦關系等進行合理解釋和模擬；（5）對沉積巖搬運、沉積、成巖及孔隙演化史進行定量模擬，建立相應模型；（6）對相關礦產(chǎn)、能源及地下水的形成、演化及分布進行動態(tài)模擬；（7）指導找礦及油氣勘探活動。5. 資源沉積學眾所周知，21世紀是資源競爭的世紀。資源短缺是每一個國家將要面臨的嚴峻問題。同時在20世紀時人們還沒有意識到環(huán)境問題，對大自然進行了肆意的掠奪，從而造成了資源的嚴重浪費，使得本來就十分有限的資源更加有限。正是在這種情況下，資源科學與沉積學的交叉滲透學科——資源沉積學應運而生。按研究內(nèi)容、重點和范圍，資源沉積學進一步分為傳統(tǒng)資源沉積學和現(xiàn)代資源沉積學。傳統(tǒng)資源沉積學是在找礦、煤和油氣的條件下應運而生的，所以它是對各種地質(zhì)礦產(chǎn)、能源礦產(chǎn)及地下水資源等的礦源層、含礦巖系和含水層等進行沉積學研究，并了解成礦地質(zhì)背景、成礦條件、成礦過程及其與古地理、沉積相和成巖作用之間的關系，進而對礦產(chǎn)的時空分布規(guī)律進行預測的一個沉積學分支?，F(xiàn)代資源沉積學的研究重點是研究資源與環(huán)境、生態(tài)、社會及其相互間的關系。可見，現(xiàn)代資源沉積學比傳統(tǒng)資源沉積學更為社會化、環(huán)境化和實用化，并更具使命性和現(xiàn)實性。6. 環(huán)境沉積學環(huán)境沉積學(Environment Sedimentology)是沉積學的一個最新分支，屬沉積學和環(huán)境科學之間的交叉學科。環(huán)境沉積學的定義是利用沉積學的數(shù)據(jù)、原理及研究方法，研究人類活動與沉積環(huán)境相互作用、相互制約的關系，用以解決人類開發(fā)利用自然環(huán)境所碰到的和可能引起的與沉積學相關問題的學科。它的研究內(nèi)容和發(fā)展新進展如下：（1） 環(huán)境沉積過程和環(huán)境效應研究以前的環(huán)境沉積學主要是研究對環(huán)境地質(zhì)的調(diào)查分析；現(xiàn)在發(fā)展到為解決實際規(guī)劃和設計決策提供定量和最優(yōu)化評價的新階段，更加總是對各種環(huán)境沉積過程和環(huán)境效應的定量預測。其研究方法有定性和定量兩種。（2） 水資源的研究水資源研究目前以從表面的研究發(fā)展到實質(zhì)性的研究。把地下水資源和水荒進作為環(huán)境沉積學研究的核心問題之一，其研究重點是：由水資源勘查轉(zhuǎn)為水資源管理：地下水與大氣降水的相互關系；水質(zhì)和污染研究。（3） 地質(zhì)災害研究地質(zhì)災害是環(huán)境沉積學研究的一項重要內(nèi)容，其研究重點以由地質(zhì)災害發(fā)生的地質(zhì)背景過程及機理研究轉(zhuǎn)向預測、防治、減災、自然災害系統(tǒng)規(guī)律、人為災害規(guī)律和防治的研究。也即由事后分析研究發(fā)展到事前預防研究。（4） 城市工程研究城市工程沉積學研究以由對工程地質(zhì)條件的分析和評價研究轉(zhuǎn)向工程建設與沉積環(huán)境方面的研究。也即由單一分析轉(zhuǎn)為綜合研究。所以，未來的環(huán)境沉積學必將圍繞著環(huán)境保護、遏制日趨嚴重的環(huán)境惡化方面發(fā)展，預測全球環(huán)境和氣候變化趨勢也是環(huán)境沉積學研究的重要方向。7. 大陸動力沉積學大陸動力沉積學是20世紀80年代中期由大陸動力學與沉積學相結(jié)合的產(chǎn)物，所以它以探討和造山帶相關的沉積盆地的形成機制和演化為主。由于與造山帶相鄰的沉積盆地是伴隨造山帶的形成與演化過程而生成、發(fā)展的，因而它是造山事件全過程的重要歷史見證和物質(zhì)記錄，沉積盆地中的沉積充填型式、沉積序列、沉積體系記載著造山帶形成和發(fā)展的動力學信息。因此，詳細研究相關沉積盆地中的物質(zhì)記錄和變形歷史，可恢復造山帶演化過程中古動力條件和古構(gòu)造環(huán)境，闡述沉積盆地的形成發(fā)展與大陸動力學之間的對應關系，協(xié)助建立大陸形成演化的動力學模型，并借以了解巖石圈、地幔、生物圈、大氣圈和水圈之間的相互關系。所以它的研究核心是把造山帶和沉積盆地作為獨立的統(tǒng)一系統(tǒng)來研究，通過對大陸演化歷史、構(gòu)造和物理機制等進行研究，闡明大陸巖石圈動力學及其與整個地球系統(tǒng)各圈層之間的相互作用。其研究內(nèi)容是：（1）造山帶與盆地的同步演化史研究；（2）造山帶與相關盆地巖石圈的圈層結(jié)構(gòu)及其相互作用研究；（3）造山帶升降和沉積盆地沉降的定量研究；（4）協(xié)助研究大陸組成、特征、形成及演化；（5）地震及板塊邊界相互作用以及巖漿——火山系統(tǒng)與沉積盆地演化的關系；（6）定量確定并模擬巨厚的大陸邊緣沉積堆積的過程；（7）沉積盆地形成過程的動力學模擬；（8）了解地殼與水圈和大氣圈之間的物理化學過程。目前隨著古地磁、地面雷達、高精度遙感技術(shù)、地球化學、大地電磁測深、X衍射、計算機和通訊技術(shù)等先進技術(shù)的發(fā)展及與沉積學的緊密結(jié)合程度的加深，使得現(xiàn)代沉積學得到了飛速的發(fā)展，再加上人類所面臨的日益嚴峻的資源危機、環(huán)境危機、人口危機等，為沉積學的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。思考題:1. 地球在物質(zhì)組成方面有哪些規(guī)律性？2. 石頭、礦石、礦物、巖石等概念有何聯(lián)系與區(qū)別?3. 三大巖類的形成條件及其相互關系如何?4. 地球物質(zhì)的存在形式和運動形式如何?5. 地球有哪些重要的物理性質(zhì)？研究這些性質(zhì)有何意義?6. 地球化學有哪些研究內(nèi)容？地球化學研究有何意義？7. 為什么說“地球是一個極不均一且高度活動的動態(tài)系統(tǒng)”?8. 凝聚態(tài)地質(zhì)學的基本理論框架是什么？