生物礁对海平面变化的响应——基于黔南晚石炭世大型珊瑚礁的海平面变化幅度估算

晚古生代冰期是地质历史时期一个重要事件,由晚古生代冰期引起的海平面变化对该时期的生物礁系统产生深远影响.主要讨论了晚古生代冰期背景下生物礁对海平面变化的响应.生物礁随海平面变化表现为三种生长模式,即“放弃”“跟随”和“追赶”.以黔南地区格舍尔期大型珊瑚礁为例对黔南地区海平面变化幅度进行计算,认为黔南地区格舍尔期海平面上升(60±5)m,主要由冰川作用引起.根据扁平村珊瑚礁对格舍尔期黔南地区海平面变化幅度计算的误差来源主要为基底沉降以及古水深估算不精确.造礁珊瑚Fomitchevella的形态以及快速生长的特点揭示了黔南地区格舍尔期气候温暖、海平面上升且海侵快速的古环境条件.扁平村珊瑚礁的发育反映了全球气候变化和相关的海平面波动与冰期有关.

元坝气田长兴组生物礁高含硫底水气藏稳产中后期精准挖潜关键技术

四川盆地元坝气田长兴组生物礁高含硫底水气藏埋深近7000 m,剩余天然气潜力区普遍具有礁体小、储层薄、非均质性强、气水关系复杂、直井产量低等特点,气藏稳产中后期天然气挖潜面临剩余潜力精准预测难度大,超深水平井安全钻井与气井达产风险高等难题。为此,梳理了元坝气田开展挖潜调整以来在高产富集主控因素分析、礁体与储层连通性评价、隔层与渗流通道精细表征、挖潜对策与配套技术研发等方面取得的进展,形成了适用于气田稳产中后期精准挖潜关键技术。研究结果表明:①高产井大多位于构造高部位、生物礁礁顶储层内,礁体与储层发育状况、隔层与渗流通道发育状况、礁体间储层连通性对未动用储量与剩余气分布及开发潜力评价影响较大;②将储层与隔层渗透率比值K_(r)/K_(l)=60和K_(r)/K_(l)=150作为隔夹层类型划分的阈值,可将该区隔夹层划分为致密型、弱渗透型及高渗透型3种类型,高渗透型隔夹层K_(r)/K_(l)<60,对地层水封隔能力弱;③采用流动单元指数(Ifz)可将储层大致分为4个类型,当渗流通道Ifz<2.47时,渗透能力小,可以视为隔夹层;④评价礁体间的连通性关键取决于礁间是否有储层及礁间储层的渗透率级差,当礁间不发育储层,则连通性取决于礁间储层的启动压力梯度与气井生产压差。结论认为:①以礁体发育规模、隔层与渗流通道发育情况、储层连通性及气水分布作为剩余气潜力评价标准对所有潜力区进行分级,优选部署新井、原井眼侧钻、老井挖潜等动用对策及相应的工艺技术,可实现潜力区储量的效益动用;②精准挖潜关键技术已应用于元坝气田天然气挖潜,已实施的8口调整及挖潜井效果显著,配产超过260×10^(4)m^(3)/d,累计产气量超过30×10^(8)m^(3)。该技术对于同类气藏的高效开发具有重要的指导和借鉴意义。

塔西南阿尔塔什剖面下石炭统和什拉甫组生物礁地质特征

生物礁研究对沉积环境与油气勘探具有重要意义,但目前对于塔西南石炭系生物礁研究相对较少。深入解析了塔西南阿尔塔什剖面早石炭世维宪期中-晚期和什拉甫组生物礁地质特征,并在此基础上深入探讨了塔西南早石炭世沉积环境以及该生物礁在全球早石炭世生物礁演化中的意义。结果表明:该套生物礁的造礁生物主要为各种群体珊瑚以及少量单体珊瑚,附礁生物主要为棘皮动物等,造礁和附礁生物类型相对单一。礁体的生长受陆源物质的影响而中断,这和塔西南山前早石炭世频繁的海平面变化有关。该生物礁是继晚泥盆世生物大灭绝后,伴随着维宪期中-晚期气候变暖、全球海平面上升,全球范围内后生动物骨架礁开始复苏的产物之一,该生物礁的地质特征在全球早石炭世维宪期生物礁中具有普遍性。此外,根据对阿尔塔什剖面和什拉甫组以及相邻的库山河剖面罕铁热克组的整体沉积相分析,推测早石炭世维宪期,受当时全球海平面上升的影响以及塔西南地区在早石炭世开始形成被动大陆边缘并开始下沉,使得塔西南地区从早石炭世开始发生自南西向北东方向的海侵,在塔西南山前也逐渐形成了狭长的台地边缘相带,这有利于生物礁的发育,并在和什拉甫组时期自陆向海形成了“滨岸相-泻湖相-台地边缘相-斜坡相-陆棚相”的沉积体系。沉积体系的划分不仅可以为塔西南地区石炭纪古气候、古环境研究而且可以为其油气勘探提供参考。

川东地区长兴组台地边缘生物礁类型及其演化特征

开江—梁平海槽的形成、发展和消亡过程对川东地区长兴组生物礁分布有着明显的控制作用,因而决定了生物礁气藏的类型、规模及其分布。通过露头、岩心观察和薄片鉴定手段,对台地边缘生物礁内部结构、发育特征的详细研究,表明台地边缘生物礁在海槽周缘的不同部位差别较大,按照生物礁发育规模,可将其分为台缘点礁、台缘丘礁和台缘堤礁,系统总结了这3种生物礁的生长演化阶段。其中台缘点礁主要发育于研究区环开江—梁平海槽的南端,发育于长一或长二到长三期,主要由障积礁组成,礁体发育时间短、发育规模最小,礁体发育最为简单,主要经历了3个演化阶段;台缘丘礁发育于研究区环开江—梁平海槽的中端-北端,发育于长二—长三期,大部分生物礁延续到了长三末期,礁体发育时间相对较长、发育规模相对较大,主要经历了5个演化阶段;台缘堤礁主要发育于鄂西海槽台地边缘或开江—梁平海槽最北端的川东北地区,礁体发育于长一时期或长二初期,一直延续到长三末期,礁体发育时间最长、规模最大,礁体最为复杂,经历了5个演化阶段。

环开江——梁平海槽长兴组生物礁类型及储层特征

环开江—梁平海槽发育的台地边缘礁、滩相地层为川东地区长兴组最重要的油气勘探层段,储层岩性主要为礁、滩相的结晶白云岩,具有分布面积广、厚度较大和物性较好等特点。通过露头、岩心观察和薄片鉴定,对研究区台地边缘生物礁内部结构及发育特征进行了研究,结果表明生物礁在海槽周缘不同部位的发育特征及储层特征差别较大,按其发育规模可分为丘礁和点礁。礁的生长发育受控于古地貌和海平面的变化,具有不同的生长演化阶段和储层特征。相对而言,点礁生长持续时间较短、储层厚度较小、储集性能较差,丘礁生长持续时间较长、储层厚度较大、储集性能较好。研究区台缘生物礁储层总体表现为低孔、低渗特征,其中台缘丘礁的孔、渗性明显好于台缘点礁,而台缘点礁中长二时期的点礁其孔、渗性又明显好于长一时期的点礁。

新疆桑株剖面二叠系克孜里奇曼组生物礁基本特征

[目的]塔西南地区二叠系可见具有良好勘探前景的生物礁。[方法]通过新疆皮山县桑株剖面二叠系克孜里奇曼组生物礁的野外露头观察和薄片研究,详细梳理了该礁体的基本特征。[结果]克孜里奇曼组生物礁属于沿台地边缘生长的点礁,礁体发育完整的礁基、礁核、礁前、礁后、礁盖亚相。其中,礁核靠近礁前的岩性主要为珊瑚骨架岩,礁核靠近礁后低能带的岩性主要为海绵障积岩。礁体的形成受控于海平面的升降,它是在塔西南地区海平面上升的背景下逐步形成,后期又随着塔西南地区海平面的快速下降,桑株地区变为气候炎热干燥的潮上带,藻类开始繁盛,白云岩化加剧,造礁生物大量死亡,礁体消亡。桑株生物礁的古生物特征和地球化学特征表明,塔西南此次海平面下降可能和早二叠世的冰期有关。此后,克孜里奇曼组生物礁开始遭受成岩作用的改造。[结论]总体上看,克孜里奇曼组生物礁受成岩改造的影响较小,而且成岩过程主要受沉积期海相流体的影响,非海相流体的影响相对较小,且非海相流体主要影响生物碎屑,对泥晶基质基本没有影响。

南海盆地生物礁形成条件及发育趋势

生物礁由生物生长堆积而成,其形成条件与造礁生物的生存环境相关,主要包括海水的温度、盐度和溶解氧的含量;海水深度、透光度和海平面的升降变化;季风、海流、热带气旋和太阳辐射。南海处于赤道以北的低纬度地区,具备生物礁形成的海水和气候等基本条件,生物礁的形成和发育趋势主要受南海盆地形成演化制约。研究表明,南海盆地生物礁形成具有南早北晚,东早西晚的发育规律,平面上北、西、南陆架和陆坡是生物礁形成的有利地区。

开江—梁平海槽东侧长兴组台缘生物礁发育特征及油气地质勘探意义

四川盆地开江-梁平海槽东侧已发现普光、黄龙场等大气田,是礁滩重要的勘探领域。为了进一步明确海槽东侧长兴组台缘生物礁发育特征,利用钻井、地震资料,以台缘生物礁外部轮廓、内部形态、平面展布为基础,开展海槽东侧台缘带、台缘生物礁发育特征研究。研究结果表明,开江-梁平海槽东侧台缘依据坡角差异性可划分为陡坡型和缓坡型,平面上具有分段特征,且发育缓坡退积型和陡坡叠加型两种模式,以缓坡退积型为主;台缘生物礁发育主要受海平面变化、同沉积多级断裂及区域拉张共同作用;缓坡台缘生物礁发育经历微古地貌形成期(吴家坪晚期)、缓坡滩发育期(长一期)、弱镶边台缘礁滩发育期(长二早期)、镶边台缘多排礁滩发育期(长二中期-长三期)4个演化阶段。开江-梁平海槽东侧长兴组缓坡多排礁分布面积广,油气成藏条件优越,是天然气勘探值得关注的重要领域。

从世界第三纪生物礁的油气储集潜能看中国南海生物礁储层发育和分布的控制因素

在对世界第三纪生物礁的油气储集潜能、东南亚第三纪生物礁的主要成岩作用与油气储层形成机理以及中国南海第三纪生物礁储层发育和分布的控制因素进行分析的基础上,探讨了中国南海生物礁储层的油气勘探。世界第三纪生物礁发育的最鼎盛期是早中新世Burdigalian期至中中新世Serravalian期,油气主要产于晚渐新世至中中新世的生物礁储层中,以真礁的油气储集潜能为最好。东南亚第三纪生物礁-滩组合的主要成岩作用类型是近地表古岩溶、白垩化和白云化,分别形成古岩溶储层、白垩化储层及白云化储层。中国南海第三纪生物礁储层的发育和分布主要受控于洋流和海平面变化、地裂运动、礁的类型、礁的成岩相分区、礁的就地转移性和礁的沉积水深等因素,在深水区晚渐新世至中中新世地层中都有寻找礁型储层的前景,勘探时须将生物礁-滩组合作整体部署。

黔南宾夕法尼亚亚纪生物礁类型及其特征

黔南宾夕法尼亚亚纪海域广大,普遍发育了一套台地相碳酸盐岩。该区碳酸盐台地浅水非常适宜生物生存,特别是底栖生物大量繁盛,生物造岩作用十分强烈。宾夕法尼亚亚纪地层中含有极为丰富的底栖生物化石,其中包括多种造礁生物并建造了不同类型的生物礁,主要礁体有:Fomitchevella珊瑚骨架礁、叶状藻骨架—障积礁、Ivanovia cf.manchurica珊瑚骨架—覆盖礁、未名造礁生物骨架礁、黏结生物Tubiphytes黏结礁。生物礁不仅种类较多,而且数量可观,反映了该时期生物礁的发展达到了较高的水平,应该是石炭纪生物礁发育的一次高潮期。

桂中坳陷泥盆系生物礁分布预测

桂中坳陷泥盆系盆地经历了五大演化阶段,包括早泥盆世的初始裂陷和初始扩展,中泥盆世的抬升和裂解,以及晚泥盆世的扩展—萎缩。从早泥盆世埃姆斯期至晚泥盆世早期均有生物礁发育,但以中泥盆世的裂解阶段最为繁盛。泥盆系剩余重力异常总体特征表现为两高两低特点,其中心分别位于宜州、合山和马山、柳江附近。由重力资料划分出研究区的台地、台沟分布,再由地震异常圈定了中泥盆统分层系生物礁分布。在泥盆系应堂组—东岗岭组四个层段共圈出异常体17个,位于忻城县和大塘镇之间的异常体规模最大,面积达307km2。该带距离古断裂较远,油气保存的可能性较大,是未来桂中油气勘探的首选区带之一。

生物礁岩分类方案

本文系统地提出了一个生物礁岩分类的新方案。生物礁岩首先根据次生组分的有无分为原生礁岩和次生礁岩。次生礁岩根据次生组分来源分为骨源次生礁岩和礁源次生礁岩。次生礁岩的二级分类根据次生组分的含量进行。骨源次生礁岩分为骨屑岩和含骨屑礁(灰)岩、倒骨岩和含倒骨礁(灰)岩;礁源次生礁岩分为礁屑岩和含礁屑礁(灰)岩。骨屑岩根据次生组分的粒度分为巨骨砾(屑灰)岩、骨砾(屑灰)岩、细骨砾(屑灰)岩、骨砂(屑灰)岩;礁屑岩同理分为巨礁砾(屑灰)岩、礁砾(屑灰)岩、细礁砾(屑灰)岩、礁砂(屑灰)岩。含倒骨礁(灰)岩、含骨屑礁(灰)岩、含礁屑礁(灰)岩的分类命名首先根据其宿主岩的类型,然后根据其次生组分的类型。本文还给出了各类礁岩的命名公式。

我国生物礁研究的发展

黄汲清教授研究我国南方二叠系，引发了我国对古代生物礁的研究工作。６０年代起我国开始对古代生物礁的研究。现代珊瑚礁研究从２０年代末兴起，８０年代以来正在深入发展，同全球变化研究和珊瑚礁开发紧密联系，拓展了研究领域，积累了许多新知。

浙江桐庐冷坞——二叠纪生物礁的发育模式

礁体底部具脉状层理的潮坪相碎屑沉积、礁体内部藻叠层岩夹层的存在、及礁体上部为煤系地层覆盖等都表明冷坞生物礁是一个典型的二叠纪岸礁;海绵骨架岩的存在表明它是个骨架型岸礁。多层海绵倒骨岩的存在表明该礁曾经多次生长到海平面附近,因而不是深水圆丘礁或灰泥丘。该礁可划分为23个岩性层,其发育可分为9个旋回。每个旋回从生物礁的生长开始,至生物礁因生长到海平面附近停止生长,或因陆源碎屑的涌入而停止生长,每个旋回包括多个生长阶段。倒骨岩是生物礁生长到海平面附近时造礁生物被风浪打倒后基本原地堆积形成的,是一种具有特定成因和环境意义的岩石。冷坞礁的发育位置和发育方式与我国南海西瑁岛的情形相似。

东营凹陷河86断块生物礁相研究

特有的岩相古地理条件敢东营凹陷中央背斜带西段沙一段上亚段特殊的牲礁块油藏。通过对２００余口井的小层精细对比，以及对地质，测井，地震的综合研究和分析，将河８６断块沙一段上亚段生物礁按形态进行了划分，并确定为环礁；同时，对生物礁相进行了详细的研究。

川东地区上二叠统长兴组生物礁分布规律

四川盆地上二叠统是发育在下二叠统侵蚀面上的一套海侵沉积。其碳酸盐岩沉积主体在川东及鄂西地区，沉积环境属碳酸盐缓坡。该沉积体系包括碳酸盐浅缓坡（海陆交互带）、碳酸盐深缓坡（细分为外带和内带）、海槽（盆地）和环海槽陆棚边缘带。这些沉积相带自四川盆地西南向东北大致呈同心弧状顺次展布，并随海侵的发展逐渐向西南方向迁移。至长兴期，受南秦岭裂陷洋强烈拉张的影响在川东北部形成开江—梁平碳酸盐海槽，并在陆棚边缘带和深缓坡带分别发育了陆棚边缘礁和点礁，由此开始了由碳酸盐缓坡向碳酸盐台地转化的过程。陆棚边缘礁带是生物礁发育的有利相带。陆棚边缘礁的个体明显大于缓坡内的点礁，分布密度大，是形成大中型生物礁气藏的有利相带。到长兴期末，这些陆棚边缘礁仍未能相互连接构成连续的障壁，致使四川盆地晚二叠世的沉积环境未能最终由碳酸盐缓坡转变为碳酸盐台地。

南海盆地演化对生物礁的控制及礁油气藏勘探潜力分析

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。晚渐新世—中中新世,由于洋壳扩张南海盆地形成,南沙地块漂移到现今位置。随着海水大面积入侵,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。在物源供给不足的地区,出现适于生物礁发育的温暖、透光、洁净、具有正常盐度的浅水环境,生物礁繁盛。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。上述情况决定了南海盆地生物礁具有很大的油气勘探潜力。

生物礁的研究现状与发展趋势

生物礁是由固着生物所建造的本质上是原地沉积的碳酸盐建造。生物礁内部孔隙和空洞非常发育,从而成为油气和多种矿藏资源的有利富集场所,所以生物礁的研究具有重要的实际意义,而且越来越受到人们的关注。生物礁成分、构造以及形态复杂多样,研究历史非常久远并且充满了争论。在以前的研究中非常依赖于一些非常主观的特点,如抗浪性等来判断是否为生物礁,因此在生物礁10 0多年的研究中始终都存在着礁与非礁的尖锐争论。这一问题实际上涉及到生物礁的基本概念、定义以及各种术语的含义。这些方面的混乱严重的影响了生物礁的研究与发展。经过最近2 0年的研究,生物礁的国内外研究取得了很大的进展。对生物礁的判断现在主要根据生物礁客观和固有的特点,如生物礁内部的构造支撑以及构造支撑所决定的内部成分。这在很大程度上扩展了生物礁研究的广度和深度。对最新的研究成果的总结和介绍必将推动我国生物礁研究的发展。本文在参考国内外大量文献的基础上,主要介绍了生物礁研究的历史与最新成果;总结了生物礁概念与定义的最新认识以及建立在构造基础上的分类方案;对生物礁生长的过程与影响因素以及与环境的关系进行了论述;介绍了造礁生物在地质历史时期中的发展与演化,以及生物礁地化研究的成果与意义。

川东北地区二叠系长兴组生物礁类型及控制因素

川东北地区二叠系长兴组生物礁内蕴含大量的天然气,为该区主力储层之一。长兴组生物礁类型有台地边缘礁和浅缓坡生物礁,均出现在高位期,主要分布在梁平-开江陆棚两侧。陆棚东侧是以普光地区为代表的台地边缘礁,西侧是以元坝地区为代表的浅缓坡生物礁。与浅缓坡生物礁相比,台地边缘礁具有规模大、期次少、造礁生物相对单一的特点。生物礁类型的差异主要受控于构造作用和沉积作用,构造作用的差异决定了生物礁发育的潜力,而沉积作用则决定了生物礁的规模。

再论生物礁与大油气田的关系

对国内外生物礁油气勘探状况进行了评述,并对有关生物礁勘探技术的方法也作了简要讨论。中国西部克拉通盆地寻找大油田的情况表明,塔里木盆地塔中地区奥陶系是生物礁型油田的主要勘探方向,寒武系的盐下及白云岩储层中的油气值得关注;鄂尔多斯盆地奥陶系生物礁天然气勘探尚须重视,特别要注意基底断裂与生物礁分布的相互关系以及礁体的封盖条件。生物礁—白云岩(储集层)—膏盐(盖层)的模式是寻找生物礁油气藏的关键,我国应重视对生物礁油气藏的勘探,这是中国西部地区下古生界(及震旦系)碳酸盐岩寻找大油气田的最好的靶区。