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1、南海北部海域生物礁探究和生物礁相和油气关系 摘要:生物礁油气藏在世界油气藏中占有重要的地位,我国南海北部在中新世发育了大规模的生物礁。南海盆地经历了断陷、坳陷和区域热沉降等演化过程。古新世早渐新世,包括南沙地块在内的古南海北部陆缘的岩石圈伸展作用导致断陷湖盆的形成,局部遭受海侵。该期仅在古南海北部陆架和陆坡地区具备形成生物礁的条件。随着水大面积入侵,早期形成的断阶高部位成为水下隆起,岩石圈伸展引起的地幔岩浆喷发,形成水下火山高地,为生物礁的形成创造了地形地貌条件。从南海盆地演化和生储盖等地层层系形成时间上看,生物礁具有有利的生储盖配置
2、关系和油气运聚条件。晚中新世全新世区域热沉降形成全区统一的区域盖层,南海生物礁油气藏得以保存。关键字:构造演化;生物礁;形成条件;勘探潜力;南海盆地中图分类号:G633.91文献标识码:A1构造演化及生物礁形成地质背景7南海盆地的形成整体上处于岩石圈伸展减薄的构造背景之下,经历了古新世一中始新世岩石圈伸展断陷、晚始新世早渐新世断拗、晚渐新世中中新世洋壳扩张和晚中新世全新世区域热沉降等演化过程,控制着南海海域次一级含油气盆地的形成和演化,同时伴随着生物礁的生成和发展。2生物礁南海盆地广泛分布着生物礁。南海演化决定了生物礁形成具有南早北晚,
3、东早西晚的发育规律。南海东南部的巴拉望盆地在晚始新世就有生物礁生成,而北部的珠江口一琼东南盆地直到晚渐新世一中新世以后才开始形成生物礁。整体上看,南海盆地中新世以后为生物礁繁盛期。生物礁主要分布在北、西、南陆架和陆坡位置,类型有塔礁、补丁礁、块礁、台地边缘礁、岸礁和环礁。影响生物礁形成的因素有:(1)温度和盐度;(2)海浪和其他水动力作用;(3)透光性;(4)沉积作用;(5)基底沉降与生物建礁和沉积速率的消长均衡关系。一般来说,水体温暖、水体清澈、水体动荡、水体较浅、陆源沉积较少、海平面升降或基底沉降与生物建礁速率均衡是利于生物礁生长发
4、育的。沉积后作用对生物礁的影响在近地表的浅埋藏成岩作用中,因构造抬升或海平面下降造成的不整合面之下的石灰岩(它们经历过近地表的表生成岩作用)中由溶解作用形成的次生孔隙应比白云岩更为发育,石灰岩的孔渗性相对较好;但在相对高温高压的深埋藏地层中,白云岩中由溶解作用形成的次生孔隙比石灰岩更为发育,白云岩的孔渗性应比石灰岩更好。7成岩作用对生物礁的影响生物礁成岩作用主要包括溶解作用、胶结作用、白云岩化作用、白垩作用和重结晶作用等。成岩作用对生物礁储层有双重的影响。一般情况下,溶解作用、白云岩化作用和白垩作用能够促进储层孔隙的产生和保持,对储层物
5、性起着积极的作用;而胶结作用和重结晶作用则填充原有的孔隙,对储层物性起着破坏作用。许多大型油气藏都与碳酸盐岩储层的埋藏成岩作用有关,成岩作用既可以促进次生孔隙的发育,又可破坏原生孔隙,使原生孔隙分布发生变化,甚至变得面目全非。因此,按对储层储集的影响主要划分为3种类型:建设性成岩作用、破坏性成岩作用及复合性成岩作用。3生物礁相与油气的关系生物礁及其复合体极易形成有效圈闭而成藏,可以说凡有碳酸盐发育的地区,大部分都存在由生物礁控制的油气田,因此可见生物礁与油气关系密切,且生物礁具有独特的富油气特征。生物礁储层常具有较高的孔隙度和渗透率。礁
6、型油气田一般都具有大于10%的孔隙度。渗透率在300×10-3μm2以上。对整个生物礁而言,孔隙度和渗透性相当不均。礁核相带孔隙度和渗透率最高。7礁复合体发育良好的生、储、盖组合。许多资料表明,前礁的盆地相和后礁的潟湖相都是有机物质丰富的细粒碳酸盐沉积。这些富含有机物质的石灰岩或泥灰岩,可以在有利的条件下形成烃源岩。生物礁又是良好的储层,不论是海进或是海退沉积序列,在礁块上方方可上覆蒸发岩系或细粒碳酸盐、页岩,形成良好的盖层。生油层碳酸盐岩有机质丰度低,成烃转化率高。多年来,国内外一些专家、学者研究了不同地区的泥质岩与碳酸盐岩的有机质,
7、发现泥页岩的有机碳含量普遍要高于碳酸盐岩两倍以上,但成烃转化率后者要高于前者1倍乃至几倍。具多期生烃、多期排烃。早期烃源岩经后期的沉降埋藏后,使烃源岩达到了生油门限值开始生油,称一次生油。由于地壳运动抬升使原烃源岩失去了排烃条件,这时停止了生烃。后经地壳下沉再深埋,使原烃源岩再次达到生油门限,又开始生烃,这称为二次生油。中国古生界大部分地区,都具有2-4次生油的特点。据目前资料认为中国古生界烃源岩有机质演化,主要处于高成熟—过成熟阶段,就全国而言,以过成熟为主。因此,中国东部和南方广大地区,处于生气阶段;中国西北地区,以塔里木的勘探成果
8、证明,烃源岩有机质演化处于高成熟—过成熟,凝析油和轻质油及天然气共存。生油条件7南海盆地有5套生油岩系,即上白垩统、古-新统中始新统、上始新统一下渐新统、上渐新统一中中新统和上中新统以上地层。其中古新统一中