Question

研究历史与现状

Answer 1

古湖泊学的研究始于美国。19世纪末叶，对美国犹他州大盐湖前身更新世湖的研究，和对内华达州西部更新世湖的研究，开创古湖泊学研究的先河。此后经过半个世纪的沉寂，到20世纪50年代末、60年代初古湖泊学才卷土重来。其中最重要的是对美国绿河页岩的古湖泊学研究，但此后到80年代初以前，国际古湖泊学研究的主流主要是高、中纬度区冰川成因的第四纪短暂小湖。近二十年来国际古湖泊学研究的发展趋势，显然对其在陆相油气勘探中的应用十分有利。古湖泊学研究开始转向对古老构造湖尤其是裂谷湖和气候条件较差的咸水湖泊的研究。虽然世界上按湖水总量来计，咸水湖与淡水湖大致相当，而研究程度却大不相同，直到20世纪80年代末，在古湖泊国际会议上有关咸水湖的论文还不到淡水湖的1/6。而从90年代起，有关现代盐湖的地球科学论文明显增多，从1981年占全部湖泊论文的5%增加到1992年的近30%（Renaut等，1994）。继1988年国际《古湖泊学报》创刊后，1992年又有《国际盐湖研究学报》在澳大利亚问世。更大规模的国际研究计划在古老的构造湖泊进行，其中对东非裂谷湖泊系统研究最为突出。法国埃尔夫石油公司和各国研究机构从70年代晚期起便对东非裂谷湖泊进行调查。近二十年来，通过地震勘探、钻探和水下探查，对湖盆的构造控制、几何形态、水文特征、生产力和有机质聚集、保存等方面，都有了相当系统的认识。贝加尔湖的国际合作调查也在加紧进行，除地震勘探和陆上钻探外，“贝加尔钻探计划（BDP）”于1993年在水深354 m的湖底第一次取得长达100 m的岩心，揭示了大约50万年的沉积历史（BDP-93，1997）。其他如南美Titicaca湖（Dejoux等，1992）等深湖的现代湖泊学调查，也都大大增添了科学界对构造湖的认识。

与此同时，石油地质界面对中国、巴西、印度尼西亚等陆相油田占绝对优势的现实，对陆相生油湖盆的研究兴趣大增。90年代以来，纷纷进行总结和比较（如Smith，1990；Katz，1990，1995），其中有许多又和现代裂谷湖泊的研究结果进行比较。加上湖泊沉积又是古环境记录的主要来源之一，古湖泊研究成为地质科学中十分活跃的组成部分。国际地质对比计划也接连设立了两个专项研究古湖泊：IGCP219“湖泊沉积学时空比较”（1984～1990）和IGCP324“湖泊系统中的全球古环境档案”（1991～1995）（Cabrera等，1999），有力地推动了古湖泊学研究的国际进程。

与国际湖泊学和古湖泊学研究遥相呼应，我国科学工作者对我国境内的大小湖泊也进行了大量的研究工作。自50年代以来，先后对青海湖、茶卡、大柴旦等高原咸水湖、盐湖，对太湖、鄱阳湖、巢湖、洞庭湖等长江中下游淡水湖和云南抚仙湖、滇池、洱海等断陷湖进行过系统的湖泊学研究，其中均包括湖泊沉积和湖泊演化的内容在内，从湖盆成因到集水盆地气候记录，从鄱阳湖三角洲到抚仙湖浊流，都作出了许多成绩（濮培民等，1989；孙顺才等，1989）。近年来随着“全球变化”等环境研究的需要，古湖泊学研究更是如火如荼，如柴达木盆地察尔汗湖（陈克造，1985）、青海湖（王苏民等，1992；张彭熹等，1989）、内蒙古岱海（王苏民等，1990）、内蒙古呼伦湖（王苏民等，1995）、新疆巴里坤湖（韩淑缇等，1990）、云南抚仙湖（中国科学院南京地理与湖泊研究所，1990）和滇池、江苏太湖、广东田洋火山口湖（陈俊仁等，1990）的晚第四纪研究，为湖泊沉积和环境演变提供了十分宝贵的材料。

国内外现代湖泊研究资料的日积月累，使得古湖泊学研究进入了一个新阶段，即开展含油气盆地的古湖泊学研究。国际学术界纷纷以古湖泊学的角度重新审视湖相油源岩的沉积环境与成因，如Kelts（1988）根据现代湖泊与古代湖相油源岩的资料系统综述了湖相油源岩的沉积环境，并对湖泊中有机质的生产、沉积和保存作用机制进行了论述；Talbot（1988）更是从六个现代非洲热带湖泊的资料出发，论述了湖相油源岩的成因，其中特别强调了气候和湖水分层对有机质堆积的控制作用。诸如此类的工作，提出了许多湖相油源岩沉积环境模式，其中有代表性的如以下三种：①大型深水缺氧湖泊模式：以非洲坦噶尼喀湖为代表，认为富含有机质的沉积物最可能沉积在深水、长期分层、淡水—近半咸水湖泊温跃层之下的缺氧水体环境中（Demaison等，1980）；②盐湖模式：该模式源于对绿河组油页岩沉积环境的一种解释，认为油页岩沉积在大型干盐湖体系内形成的水浅但缺氧分层、半咸水-咸水的碱性湖泊中（Eugster等，1975；Surdam等，1975），后来有人注意到现代干盐湖的高生产力，由此推论这种环境是油源岩沉积的理想场所；③碱性湖泊模式：认为高pH值的湖水可以支持更高的生产量、溶解更多的磷，以东非基伍湖、土耳其Van湖等中盐度高碱性湖为代表（Kelts，1988）。

在我国，广大湖泊学工作者在研究现代湖泊的过程中更是紧密结合我国陆相生油的实际，如对青海湖有机质沉积和转化的研究（中国科学院兰州地质研究所等，1979）、云南断陷湖沉积学与油气勘探的关系研究（中国科学院南京地理与湖泊研究所等，1989）等，并把在现代湖泊中的研究经验应用到探讨含油盆地古湖泊岩相古地理问题中去（祁延年等，1982）；同时油田的石油地质工作者也已开始从现代湖泊的资料出发、以古湖泊学角度探讨生油湖泊的水体化学、水体季节性分层和水体的生物学特征等问题（如邓宏文等，1990，1993；姚益民等，1994）。孙镇城等（1997）在系统研究我国新生代和现代咸化湖沉积、生物、地球化学特征的基础上，探讨了咸化湖沉积环境、盐湖相烃源岩与油气生成的理论及其意义。汪品先等从20世纪80年代后期在详细介绍国际上现代湖泊和含油盆地古湖泊学研究成果及研究方法（汪品先等，1991，1993）的同时，系统地开展了我国东部陆上和近海含油气盆地古湖泊学研究。特别是在对渤海湾和南海北部陆架两大盆地的古湖泊学研究，不断有相关的成果报道，研究内容涉及含油气盆地古湖泊学的各个方面。邵磊等（2000，2001a，2001b，2005）运用沉积地球化学方法确定渤海海区和珠江口及北部湾盆地古湖的源区地质和沉积物源。刘传联等（1996，1998，2002a，2002b）根据壳体稳定同位素化学和微体化石群一系列证据获得了关于古东营湖的水体特征及其演化的新认识。王慧中等（1993，1996）、舒小辛等（1995）利用遗迹化石和沉积物纹层构造对古湖水体分层及湖底氧含量作了判别，从而对沉积有机质的堆积、保存条件做出评价。更具有实际意义的是，在含油气盆地古湖泊学的研究中，古生物学家和地球化学家从古湖生产力和湖底氧化-还原条件的角度出发，将浮游藻类及沉积有机质研究与烃源条件分析结合，对我国新生代盆地富烃源岩形成与分布规律及控制因素等问题进行了有益的探讨（朱伟林等，1997，2004；Zhu weilin等，1999；吴国瑄等，1998，1999；刘传联等，2000，2001a，2001b，2002c）。