沉積巖的身世

■ 王雅靜

《天才在左，瘋子在右》這本書中，作者的一位采訪對象提出了一個非常有趣的觀點：每塊石頭都是一個生命體,并具有無比漫長的生命周期，與人類的壽命相比，似乎沒有盡頭。或許這些觀點在常人看來有些匪夷所思，但從地質學的角度來講，這個觀點并非荒謬，也許在石頭的眼里，人類的生命太短暫了。

從時間維度來看，一塊巖石的形成可能需要億萬年。路邊一顆不起眼的石子，一塊形態奇特的巖石，到一座座巍峨起伏的山脈，都與漫長的沉積演化過程息息相關，逐漸形成我們今天看到的各具特色的地質現象。

巖石也并非混沌一團，因為地質學家的分析與研究，它們不僅展示出了獨特的形態，也擁有了各自的名稱與分類。按其成因，可以分為巖漿巖、變質巖、沉積巖三大家族。在這里我們要簡單了解一下沉積巖，因為它和石油息息相關。

沉積巖在地表分布十分廣泛，陸地面積的大約70%被沉積物覆蓋，而海底幾乎全部被沉積物覆蓋。平時俗稱的鵝卵石、沙子、石灰都可以歸類在沉積巖中。

沉積巖與石油、天然氣的形成、儲存相關性最強，大多數的油氣都被發現在沉積巖儲層中。除了油氣資源外，還有絕大部分金屬礦產、鹽類礦產也都與沉積成因息息相關。因此，沉積巖的研究對礦產資源的開發利用具有重要的意義。

沉積巖類是由江河湖海中的碎屑物沉積或各種鹽類化學沉淀而形成的，分布十分廣泛。與石油和天然氣、煤等這些有機礦藏有關的沉積巖主要是碎屑巖和碳酸鹽巖，兩者的成因、形成過程明顯不同。

地表先前形成的巖石是碎屑巖形成的原始物質來源，稱為碎屑巖的母源巖，它們可以是先前形成的沉積巖、火山巖和變質巖甚至砂、泥等。母源巖長期暴露在地表，在溫度變化、大氣(風)、流水、生物等因素作用下，發生機械破碎、化學分解，由此產生的大小不一的碎屑物質，除少部分殘留在原地外，大部分都被搬運到江河湖海中沉積下來。

搬運碎屑物質主要由水流、大氣、冰川和生物來完成的，其中最主要的是水流的搬運。最常見的搬運碎屑物質的水流是河流，碎屑物質在河流中以各種方式向低地前進：大的碎屑物靠滑動或滾動前進，中等的碎屑跳躍著前進，小的碎屑懸浮著向前移動。有些碎屑經過長途跋涉，有的經歷短暫的旅行，到達最終的沉積場所堆積下來。

沉積場所包括河流、平原、湖泊、海洋等，堆積的碎屑物質被上覆堆積的碎屑物質埋藏后，開始進入成巖階段。在這時，碎屑物質經受機械壓實，使顆粒之間膠結、交代、礦物生長變大等變化，最終成為堅硬的碎屑沉積巖。

碳酸鹽巖主要形成于海洋咸水的環境中，特殊的咸水湖泊環境也可以形成碳酸鹽巖。碳酸鹽巖可在咸水中直接進行化學沉淀作用而形成，如常見的石灰巖，但大多數是由生物作用形成的，如各種生物礁。

碳酸鹽巖的生物成因作用在地質歷史演變中也有不同，在6億多年前的海水中，鎂、鈣比值可能較高，pH值較低，這就阻止了鈣質骨骼和介殼生物的形成。因此，當時的碳酸鹽巖顯然不是由生物分泌的介殼形成的，而是由藻類的生物化學作用形成的。

從5.4億年前開始，海水由酸性變為堿性，海水中的氧含量也大大增加，介殼生物逐繁盛起來，生物成因的碳酸鹽巖逐漸超過了化學成因或生物化學成因的碳酸鹽巖。

對泥巖、泥質砂巖等沉積巖進行勘探

近代地球科學證實，石油、天然氣和煤，都形成并大多聚集于沉積巖中。石油和天然氣可在沉積巖中進行數千米的動移。這種運移，必定會在沉積巖中留下蛛絲馬跡。人們正是根據這些痕跡來認識、了解石油的生成、動移、聚集、成藏的規律，找到它并進行開采的。