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[转载]马永生院士及五位国际知名地质学家高度评价并推荐《碳酸盐岩微相:分析、解释及应用》这部巨著

已有 918 次阅读 2019-4-19 09:03 |个人分类:地球科学好书推荐|系统分类:博客资讯| 碳酸盐岩, 微相, 分析, 解释, 应用 |文章来源:转载

马永生院士:本书堪称碳酸盐岩基础研究之百科全书,内容广博宏大,阐释细致入微。本书由马永生、刘波、郭荣涛等译,全书205万字,大16开,864页,346幅精美插图(多为组合式),152个高清图版,100余个术语释义框表,亚光铜版纸彩印,圆脊精装。本书可能是这个星球上详尽阐释碳酸盐岩最为权威的一部工具书式著作,极具科研、教学及收藏价值!

译 者 的 话

2006 年,地质出版社出版发行《碳酸盐岩微相:分析、解释及应用》(第一版)中译本之际,恰逢我国碳酸盐岩油气勘探取得重大突破的关键期,对我国碳酸盐岩领域的油气勘探工作者深刻认识、分析和理解碳酸盐岩微相及其应用具有重要指导作用。同时,该书全面和系统地阐释了碳酸盐岩岩石学、沉积学和成岩作用研究的理论体系,为从事相关基础地质研究和矿产资源勘查的研究人员提供了理论指导。

2010 年,施普林格(Springer)出版的该书英文版第二版,沿袭了第一版的篇章结构,在第一版的基础上增加了部分图版分析(第20 章),并更新了部分参考文献。全书主要分为微相分析、微相解释和微相应用三大部分,对碳酸盐岩从沉积环境特征到成岩演化特点进行了全面系统的阐释,包括不同尺度、不同环境,现代沉积、古代实例,沉积作用、成岩演化,生物类型、识别标志,储层介绍、资源情况,等等。内容广博宏大、阐释细致入微,堪称碳酸盐岩基础研究之百科全书。

在本书英文版第二版面世之际,我们即开始筹划翻译并出版第二版中译本事宜。原因有三:一是本书第一版中译本出版后很受欢迎并已售罄;二是我国碳酸盐岩油气勘探和基础研究虽继续取得重大突破,但仍需系统先进的理论指导和知识参考;三是在广泛收集专家意见和读者反馈基础上进一步完善中译本,使其在忠实于英文原著基础上更加符合我国碳酸盐岩油气勘探和基础研究的理论和知识表达体系。经与施普林格、Erik Flügel 家属以及地质出版社反复沟通,决定于2015 年初启动本书英文版第二版的翻译和中译本的出版工作。

本书英文版第二版中文翻译由北京大学地球与空间科学学院碳酸盐岩研究组和中国地质大学(北京)的相关老师和学生完成(具体见各章节末标注),历时一年半,经过四个阶段三轮译、校、统、审,多人交叉检查和重点统稿等环节和程序,力求在准确把握原著理论体系基础上,忠实于原著,并以符合中文表达习惯的方式进行翻译。第一阶段,根据译者知识背景择优分工,重点是理解原文,解决词汇、句子、段落的基础性翻译问题,达到“信”的阶段目标;第二阶段,通过分组互校,解决疑难词句、表述通达性和规范性问题,以求达到“达”的阶段目标;第三阶段,主要是统校,以郭荣涛为主对各个章节进行校订和初步统稿,实现查漏补缺、章节衔接、术语统一等要求;第四阶段,马永生和刘波对全部译稿进行统校审定,把握文风基调和学术问题,力求使中译本接近“信、达、雅”的要求。

该中译本在细节方面多有斟酌。第一,对于地名,按照中文表述习惯将其调整为按辖区从大到小依次排列;第二,对于少量无法考证的地名和古生物词汇,保留英文原文;第三,对部分术语用词进行了规范,如将“泻湖”统一为“潟湖”“粘土”统一为“黏土”;第四,根据最新研究成果,将蓝绿藻归属到菌类(蓝细菌),而进一步将“蓝藻石”统一为“蓝菌石”;第五,对岩石分类术语中英文对照进行了统一,包括福克分类、邓哈姆分类、粒度分类和混积岩分类等,如邓哈姆分类中的术语“mudstone”,对应的中文有灰泥岩、泥晶灰岩、微晶灰岩、灰泥灰岩等,但是通过对其上下文含义进行对比分析后,我们认为译作“灰泥岩”更为贴切,并在全书中做了统一;第六,对原著中明显的错误进行注释、更正。

中译本中涉及年代地层(地质年代)处,尊重英文版(第二版)中的表述,未更改为近年发表的国际年代地层(地质年代)表中的表述,如“第三系(纪)”未改为“古近系(纪)、新近系(纪)”;涉及单位名称“含量”处,依英文版(第二版),沿用“含量”,未更改为现用单位名称“质量分数”“体积分数”等。

该中译本的顺利出版,得到原作者、出版机构、广大同行和亲朋好友的大力支持。Erentraud Flügel-Kahler 女士和施普林格惠准该书英文版第二版翻译、出版中文简体字版。王成善院士对本次翻译工作一直非常关心,多次提出宝贵意见并给予重要指导。中国科学院地质与地球物理研究所范嘉松先生近年来对原著进行过细致研究,针对第8、9、10 章涉及的许多古生物学词汇的翻译有独到的见解,为该译本提供了重要参考;地质出版社王璞编审不辞辛苦,审阅了第10 章译稿,提出地层古生物方面的有益的修正建议和意见。地质出版社领导和刘亚军编审对该中译本的付梓付出了辛勤劳动。毫无疑问,翻译团队的精诚合作及其家属亲朋的大力支持对该译本的顺利出版都至关重要。在此,对他们及其他以各种方式给予关心和支持的人士致以衷心的感谢!

前  言

本书旨在向读者提供一套应用于碳酸盐岩微相研究的综合方法,并展示微相研究的应用在促进碳酸盐岩地质学新发展方面的贡献。相比于其他碳酸盐岩沉积学著作,本书的大量笔墨主要集中在反映碳酸盐岩沉积和成岩史并决定其实际用途的岩石组分和组构上。

本书的每一章均可单独作为高年级本科生和研究生的课程文本。书中的每个主题也适用于科研人员和勘探地质学家,他们可从中了解到碳酸盐岩微相分析应用的当前进展。

因为碳酸盐岩微相研究是基于岩石薄片进行的,所以由配备详尽解释的薄片照片组成的说明性图版成为本书的核心内容。所有图版都有一个简短的主题概要。“→”符号指示图版中的照片编号。显微照片的描述使用较小字体。通过仔细添加箭头和/或字母(通常为缩写),最大限度地突出照片信息。

《碳酸盐岩微相》与其说是《灰岩微相分析》(Flügel,1982)的修订版,不如说是一本新书,因为它基于新的概念,并对微相资料的描述和解释及其在盆地分析中的应用提供了实用指导。与传统的沉积学方法相比,微相分析的优势在于学科交叉,它综合运用了沉积学、古生物学和地球化学等学科知识。包括如下内容:

  • 分析碳酸盐岩沉积史和成岩史;

  • 描述不同海洋和非海洋环境碳酸盐沉积作用,讨论热带暖水碳酸盐和非热带冷水碳酸盐;

  • 介绍碳酸盐岩微相特征并强调其意义;

  • 重点论述碳酸盐沉积作用的生物控制因素并概述灰岩薄片中的常见化石;

  • 讨论成岩作用、孔隙度和白云石化作用之间的关系;

  • 论述碳酸盐岩微相对建立和评价层序地层格架和沉积模式的重要性;

  • 强调碳酸盐岩微相在分析古气候变化和追踪台地- 盆地关系方面的潜在应用;

  • 论述碳酸盐岩微相分析对储层和灰岩资源评价的价值及其在考古研究中的应用。

本书的编排

第1 章为绪论,第2 章是现代碳酸盐沉积作用概述,之后的17 章分为三大部分:

微相分析(第3~10 章),总结了微相研究的方法,讨论了描述方式以及定性和定量薄片鉴定的意义;

微相解释(第11~16 章),论述了微相研究对评价古环境和沉积体系的意义;

微相应用(第17~19 章),论述了微相研究对油气及其他矿产地质勘探的重要性,提供了碳酸盐岩资源及其沉积相与岩石物性之间关系的实例,并阐述了微相研究对考古学家的价值。

在各章最后或“基础阅读材料”标题下面列出了本章的重要参考文献;以K字开头的不同编号参考文献分别对应于不同关键词的特殊领域(参见CD光盘),例如K021(冷水碳酸盐岩)、K078(泥晶)和K200(油气储层)。(本中文版因故未附CD光盘—译者注)

本书附带的CD 光盘包含了按字母排列的约16000 条世界范围内有关碳酸盐岩的参考文献(更新到2009 年4 月)(见附录),以及颗粒组分目估百分数对比图。

各章内容提要

第1 章:微相研究新进展。最初局限于薄片尺度的微相研究,为碳酸盐的沉积约束和环境控制及碳酸盐岩的特性提供了宝贵的信息来源。微相研究不仅有助于认识层序地层样式,而且对碳酸盐岩储层研究和灰岩资源评价有着重要的经济意义。

第2 章:现代碳酸盐沉积环境。认识现代碳酸盐沉积环境是研究古代碳酸盐岩的前提。现代碳酸盐既形成于陆地也形成于海洋的不同环境,例如浅海和深海环境、热带和非热带地区等,但现代碳酸盐沉积环境不能完全与古代碳酸盐沉积环境类比。

微相分析

第3 章:研究方法。野外应该用哪种方法?应该用什么样的采样策略?需要多少样品?在微相分析中何种实验技术是有用的?还有哪些其他技术应该与微相研究相结合?

第4 章:微相信息:基质和颗粒。本章就如何处理微相信息提供了实用指导,并论述了如何对薄片特征进行描述和解释。根据基质和颗粒的鉴定特征、来源及其意义分别论述了基质类型和颗粒分类。

第5 章:微相信息:组构。灰岩中典型的沉积和成岩组构反映了成岩历史。指示沉积间断和沉积变化(间断面)的微相特征对精细划分层序地层界面十分重要。岩石内不同大小的裂缝、微裂隙和角砾可用来解释岩石在同沉积期和沉积后所遭受的破坏作用。

第6 章:定量微相分析。前面各章以定性特征分析为主,本章则是定量数据分析,包括粒度分析、频率分析、多元分析。特定颗粒类型的组分分析及其分布样式是重建古环境和沉积环境的重要工具。

第7 章:成岩作用、孔隙度和白云石化作用。对成岩作用及其产物的认识具有较高的经济意义。岩石的成岩微相反映了沉积物在石化过程中经历的变化。本章主要讨论孔隙类型、碳酸盐胶结物、压实作用和压溶作用形成的成岩结构、白云石化/ 去白云石化作用、白云岩结构等。本章最后一部分研究了变质碳酸盐岩和大理岩的薄片特征。

第8 章:碳酸盐岩分类与命名。分类只是一种组织信息的方法,而不是获得结论的唯一途径。基于结构和成分的命名不能替代意义明确的微相类型,但岩石名称对样品分类很重要。在众多的碳酸盐岩分类方案中,邓哈姆和福克的结构分类方案最为实用。碳酸盐岩更细致的命名应分别在礁灰岩、非海相碳酸盐岩、重结晶碳酸盐岩和硅质碎屑—碳酸盐混积岩等大类下进行细分。

第9 章:灰岩是生物沉积物。不同于硅质碎屑岩,绝大多数灰岩的形成和破坏都直接或间接地受到生物的影响或控制。本章重点介绍了生物对碳酸盐沉积作用的控制。微生物、结壳生物、大型和小型钻孔生物均带有古环境、沉积条件和碳酸盐生产的信息。

第10 章:薄片中的化石。一旦掌握了主要类型生物的鉴定特征,特别是藻类、有孔虫、固着无脊椎动物、壳体生物等,化石的识别就变得很容易了。本章介绍了灰岩薄片中的最常见化石,包括其鉴定标志、生存环境和分布年代以及化石的意义。文中的大量图版有助于读者识别和区分薄片中的骨骼颗粒。

微相解释

第11 章:微相标志概述:微相类型。如何将微相信息与实际的微相类型恰当地联系起来?应当使用哪些鉴定标志?哪种颗粒类型尤其重要?有多少种微相类型是可靠的?本章通过实例的方式介绍了微相类型的建立。

第12 章:古环境条件识别。碳酸盐沉积物对环境变化响应特别敏感。微相和生物是非常好的古环境标志,它们能很好地反映水动力条件、风暴的影响、海底条件、光照强度、含氧量、水温和盐度等。暖水和冷水环境骨骼颗粒组成上的重要差别是判断古气候变化的重要工具。同时根据微相还可推测古水深。

第13 章:微相综合分析。认识碳酸盐岩的形成和成岩过程需要综合分析微相、岩石矿物和地球化学资料。本章研究了碳酸盐岩中酸不溶物和自生矿物,探讨了微量元素和稳定同位素对追溯灰岩沉积史和成岩史的作用,探索了岩石有机质对微相分析的潜力。

第14 章:沉积模式、相带和标准微相。微相对建立沉积模式和划分相带十分重要。沉积相模式有助于认识沉积史。过陆棚—斜坡—盆地剖面的沉积学和生物学变化,构成了碳酸盐台地、缓坡和陆棚的概括性相模式的基础。沉积相带反映在生物分带模式和标准微相(SMF)类型的分布上。标准微相类型是对具有统一鉴别特征的微相归类。哪些鉴别特征可用于区分台地和缓坡碳酸盐岩的标准微相类型?标准微相概念体系还有哪些问题?修订过的精细化标准微相类型是识别相带的有用工具,但使用时必须谨慎。碳酸盐缓坡常见微相(缓坡碳酸盐岩微相类型)仅部分对应于镶边台地碳酸盐岩的微相类型。

第15 章:盆地分析:沉积环境识别。哪些鉴别特征是不同碳酸盐岩体系中灰岩所特有的?非海相和海相碳酸盐岩实例研究,阐明了如何根据微相推测古沉积环境。对于成土碳酸盐岩、古喀斯特碳酸盐岩、古溶洞碳酸盐岩、石灰华和湖相碳酸盐岩,根据其特有的微相类型可成功重建其非海洋沉积环境。海洋环境可分为环潮坪带、台地和缓坡、台地- 斜坡- 盆地过渡带、远洋深海盆地。颗粒成分测井对追踪台- 盆关系特别有效。

第16 章:沉积控制因素及沉积过程分析。选择一些具体研究实例来阐明微相信息在解释沉积约束方面的价值。

  • 在层序地层学中如何应用微相?微相信息记录的旋回性沉积样式和层序地层约束有助于识别层序界面、准层序、高频海平面变化及体系域。

  • 礁灰岩有哪些鉴别特征?大多数礁体类型通过生物、基质、沉积物和胶结物的差别来区分。应当使用哪种方法来重建那些在斜坡和盆地沉积物中仅有侵蚀残余的早期台地和礁体?碎屑分析可以解决这一问题。

  • 古代冷水碳酸盐岩有哪些鉴别特征?古代冷水陆棚和礁碳酸盐岩有其特殊生物类型、组分和成岩特征。

  • 哪种相标志是古代冷泉和热泉碳酸盐岩的鉴别特征?通过实例研究加以说明。

  • 如何研究碳酸盐- 硅质碎屑混积物并解释灰岩- 灰泥岩序列?

  • 最后一部分探讨了碳酸盐沉积作用控制因素的长周期变化。

微相应用

第17 章:储层与容矿岩。碳酸盐岩是最重要的油气储层,也是许多固体矿产的容矿岩。灰岩和白云岩储集了全球50% 以上的油气。不同沉积环境形成的碳酸盐岩的储集性能存在差别,这取决于沉积过程和成岩历史的相互作用。岩心和切片的微相研究,有助于将岩性数据转化成岩石物理信息。基于微相的露头类比研究,可指示碳酸盐岩岩体内部孔隙度和渗透率变化范围。微相分析还有助于以碳酸盐岩为容矿岩的相控金属矿床的成因解释。

第18 章:碳酸盐岩资源、相控因素及岩石性质。碳酸盐岩是化学和建筑工业的重要原材料,无论是在数量和工业价值上,它都排在可采矿产资源的前列。由于沉积相和成岩相控制着与开采工艺有关的岩石化学、物理性质以及抗风化和抗腐蚀性能,因此,研究沉积相和成岩相的关系有助于提高碳酸盐岩资源的勘探和开采。在保护和保存碳酸盐岩工艺品和建筑石材之前,应通过薄片研究其结构、成岩特征来反映材料的孔隙度和渗透率。

第19 章:微相与考古学。结合地球化学资料,微相分析在考古材料的来源分析方面潜力巨大。薄片可揭示建筑石材、镶嵌工艺及其它艺术品的材料来源。古代陶器中回火颗粒的微相分析,有助于确定其来源和产地。另外,微相研究甚至可以为安东尼和克利奥帕特拉的爱情故事研究提供新线索。

  致谢(略)



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