西沙—南海北部晚第三纪生物礁的比较沉积学研

摘要:西沙南海北部晚第三纪生物礁的比较沉积学研究 14 l9g6年l2 落.与在南海北部陆架珠江口盆地惠州331l井发现的7 属l6 歌海琼东南盆地区莺6l井发现的5 属21 个生物化石群落一起,并列为迄今...

  西沙—南海北部晚第三纪生物礁的比较沉积学研究 14 l9g6年l2 落.与在南海北部陆架珠江口盆地惠州331l井发现的7 属l6 歌海琼东南盆地区莺6l井发现的5 属21 个生物化石群落一起,并列为迄今在研究区 发现生物礁的三大典型研究剖面本文较详细地从比较沉积学的角度讨论这三个生物礁的异同点. 生物礁最为重要的鉴定标志就是它具备典型的生物骨架结构利用有关三个生物礁化石群落的鉴定 成果,分布特征,组合关系,剖面演变规律的资料,指出皮壳状与坚硬分枝状珊瑚藻(Me[obesiae),直立 分节状珊瑚藻(Cora[1inaa)和仙掌藻(Halimeda)在成礁过程中形成格架.扮演了.开路先锋,”主力 军”,”收容队的角色;尤其绿藻门仙掌藻作为其中最为重要的骨架生物之一在西沙生物礁中形成剖面序 inmn”事件.南中国海事件具有重要的古海洋学意义, 三地生物礁困陆架海与陆缘海的区别而在沉积环境方面有所不同成礁基有碳酸盐台地,古老的前第 藻礁白云岩.作为重要的储油岩,研究区礁的储集性能受海侵和白云石化作用的控制,惠州33 多次海水进退过程,西碌-井具二种白云化作用机理:(1)调整白云 化;(2)渗滤回流白云化礁储集性 能困白云化作用得以加强.西琛一井至少发现了三类十二种孔隙和五种以上L 隙组合关系,构成多种储屡 本文事实上提出了一个以植物为主造礁而非以动物为主造礁的问题,包括Halimeda 白云岩在内的3 个藻礁剖面的建立已为此作出绝好评判上述系列成果尤其有关岩石物性的系统测试成果对南海南部海 第一作者简介蔡峰男3l岁助理研究员硕士大陆边缘地质与油气 除了南海南部中区和东北遁F第三系发现浅海相和较厚的深海复理石沉积之外,整个 南海海域(包括南海北部,南海南部西区和南区)基本上以陆相湖盆沉积为主这一一沉孵{ 国家自然科学基金资助项目(基金名稀:西沙群岛晚第三纪藻类的造礁怍用及其演化意义编号:41}2(.3:161) 收修改稿14期:1995—9 62沉积14 环境的变化始于晚渐新世末期,构造因素导致南海海域褶皱下陷,海水由东南方向大规模 入侵.随着南海中央海盆形成,中新统区域性沉积为大套海相地层.最早顺应这种环境变 化的,当首推各种造礁动植物种群.其中晟为突出者,当数珊瑚藻类(孢子体).目前普遍 发现它们经过长途跋涉,在早期海台,滩地,古隆起上安营扎寨的痕迹.现在已在南海北 部海域发现三个完整的成礁旋回,分别隶属于早中新世,中中新世,晚中新世三个时期;它 们无不饱含经珊瑚藻最早营造的信息;显然,二者与中国近海新生代含油气盆地的生物礁 经过石油地质工作者十多年的艰苦工作,现已分别确立了研究区中新世生物礁的三个 代表剖面.它们是珠江口盆地惠J州33 井生物礁,莺歌海琼东南盆地31126(莺6 井)生物礁,西沙群岛琛航岛一井生物礁固.这即是笔者作比较沉积学研究的依据. 成礁基生物礁的形成仰仗于造礁生物的繁衍,适宜的底质包括软,硬,松散几种成 礁基,这为随波逐流,飘洋过海的各种造礁生物落地生根提供了”定殖”基地.由此可见, 在珠江口盆地,生物礁成群成带分布,它们有赖于成礁基的孕育.碳酸盐台地是统一 的盆地成礁基,分布面积4.4 km.;台地上发育生物滩,面积1.76 礁基软,硬兼备,为适应多种底质条件的造礁生物创造了生存机会.在时间剖面上,台地 地震相表现为强振幅,双相位,太面积连续分布的特征;其上滩相以复波,多相位为主,星 罗棋布的礁体(超过9o 个)点缀其问,形成多期和多种礁体类型,包括 台地边缘礁,环礁, 莺歌海琼东南盆地与珠江口盆地有所不同,中新世生物礁沿着北西一南东向的I 号大断裂上盘呈带状分布.在这里,缺失下第三系沉积,上第三系直接覆盖于基底(包 括白垩系及其它老地层)之上.由于年代久远,构造断裂活动,河流的削蚀作用造成基底 凹凸不平,随着海侵而来的造礁生物择地而生.显而易见的是,被曾鼎乾教授称之为断崖 号大断裂上盘,承担了碳酸盐台地的作用,但与珠江口盆地有别的是,该”台 地”紧邻海南岛西南一南部呈环带状分布,离三亚港距离大多为 4o1-70km,宽度窄,面积 小,因此容易遭受源目海南岛泥粒沙屑沉积物的侵害,造成造礁生物窒息死亡.这一认识 建立在二个方面,其(1)中新世早中期,海南岛昌化江望楼河水系向西南,南部方向 延伸进入莺一琼盆地区,其陆架陆坡系远离岸线,斜层推进层序(包括三角洲前积层)在I— 号断裂上下盘发育.笔者曾详细研究过它们在崖13—1 大气田,乐 30l 构造,崖35l 气田一线的地震相特征,命名其为”成烃地震相”. 它们离岸可达 l00200km.莺歌海 曾鼎乾-1986一礁定义,分类.璃油气藏形成条件概述厦南海北部 海域生物碓,第二次南海地质及油气资源讨论 盆地近二年来发现的乐15—1 气田东方 大气田距三亚105km, 储气层均为厚层砂岩 井的堤一堡礁解释剖面岩性为礁灰岩+砂岩复合体,上覆泥岩,此解释成果为 井钻探部分证实.尽管如此,莺琼盆地区的成礁基亦不失为一种成功地孕育厂中新世 西抄群岛位于北纬15746一17o8,东经11Ill 一l1254,之间,分别由东 帮宣德环礁 和西部永乐环礁组成,辖珏面积约27512km.在茫茫大海之中,方园万 余平方公里的巨大 岛礁礁盘全部坐落于下伏古老的略呈东西向展帮的火山变质岩之上.笔者称这个古隆起基 同拥有庞大礁盘和礁岛硬核,这是中新世至l今历经两千万年发育的 结果.但是,由西琛一 井钻井岩心证实,在中中新世一晚中新世形成的完整礁云灰岩生物礁主体,坐落于弱固结 的滩相灰砂较软基底沉积物之上;西永二井(井深600m)也存在这套 灰砂沉积物. 岛中黼雀韵每一个商德都存在早,中,晚三个独立的完整 成礁期,这一论断最早见于西永一井研究成果(表Z)O.但具体情况是 十分复杂的.目前, 在西琛一井已证实了完整的中中新世一晚中新世生物礁的存在.显然,要求在不同成礁期 因此,由南向北,晚渐新世末(T构造层)生 organic:r~efsintheXiYang一1hole 盘,海水陡深,它们陷入”灭顶”之灾;向北向东,受泥沙影响,它们又因为窒息而夭折. 井)的钻探和地震剖面综合解 沉积环境从宏躁上讲,珠江口盆地莺琼盆地隶属于陆架海,二者大陆架形态决定 生物礁的分布和位置.进而赋予生物礁个体特殊的沉积环境应当说,惠州33—1 礁代表塔 礁,这一类型与台地边缘礁(如莺琼盆地或珠江口盆地东抄隆起流花4-1 生物礁等)不同, 更与块礁(如珠江口盆地流花11-1 生榭礁)的沉积条件有别.但这些 区别统一于陆架海环 西沙群岛为陆缘海生物礁,它很少受到陆源河流沉积物的侵袭,陆架盆地的褶皱和断 裂对它影响也不大.但季节性的强风,强风风浪却在很太程度上左右它的形成和演化,能 适应这种环境的造礁生物当首推形成”钙藻长垣”,可以抵御最强烈风浪的钙藻植物;其 64沉积H 综上所述,在南海北部这样三个地区,由南海东部,西部两大石油公司和地矿部海洋 地质研究所三个单位建立起来的中新世不同沉积期的生物礁剖面,应当说是已经基本上确 立了研究区中新世期间完整的生物礁沉积序列,它们分别表现出下述明显特征. 井发现的造礁(附礁)生物主要是珊瑚藻,六射珊瑚, 海绵和苔藓虫.它们的含量为4984,其中珊瑚藻发现 7o;有孔虫ll属l5 含量为2080%(表 2),以及六射和八射珊瑚,海绵,软体类等.附礁生物 底栖大有孔 九个生物化石群落(图2).莺6井揭示了五个生物化石群落.不难看出, 珊瑚藻类贯穿于 剖面始终+充当了”开路先锋”,”主力军”和”收容队”的角色,在剖面中厚度巨大: 惠州33—1—1井生物礁生长演化剖面(据陈斯忠编绘) Fig.1EvolutionsectionofFossilcommunitiesoforganicreefsintheHuizhou331—1well 66沉积14 b.所谓”主力军”+系指藻体石化成岩,以不同形状抗御最强烈风浪,形成成礁生物骨 所谓”收容队”+则指藻类适应环境+后其它生物死而死,在成礁剖面中以最后的形 可见,在1555m 礁灰岩沉积物当中,由珊瑚藻营造格架者达 140 多米,占90 以上.在西琛1挣.造礁钙藻无所不在,又包括三类1)红藻门壳状珊瑚 藻摄为发育; 仙掌藻(Halimeda).已确认这些藻类以多种方式 参与礁悻的建造与珊瑚,海绵等成共生(?),或独立构造礁体格架厚度超过20011/除 此而外,某些特征明显,时限较短的藻种,已被用作很好的标准化石,参与研究区礁体的 详细地层划分,对比与统层.与钙质红藻不同的是,钙质绿藻仙掌藻(Halimeda)最繁盛 于从潮汐面到水深18m的浅永区,太量的Hallmeda则富集于泻湖之 中,是沉积环境重要 的指示器.形成着名的ttalimeda 灰岩.它『『]集中于西琛一井晚第三 纪剖面上部.则得益于 晚中新世大规模冰川型海退事件”Messinian事件期”的存在”——笔 中国海事件”,从而替代珊瑚藻类成为最主要的骨(格)架提供者,剖面厚度9o 一1oOFn. 岩石类型与物性惠州33~l—l 井发现并命名了多种岩石类型:泥晶 一亮晶珊瑚藻礁灰 要岩石类型包括泥晶珊瑚藻礁白云岩,泥晶珊瑚藻礁灰岩,海绵珊瑚藻礁白云岩,亮晶 仙掌藻礁白云岩,亮晶珊瑚白云岩,软体礁白云岩等.它们的岩石物性初步分析结果如表 Table3PhysicalpropertycomparisonoforganicreefsubfaciesintheHuizhou33--1?1 沉积成岩作用与物性惠州33—11 井与西琛一井分别具有四个发育 生长旋回,见图】, 2.不同的是,前者在发育后期因构造运动地壳下陷,海水深度大大增加,造成造礁生物 俱被淹死,证据之一为覆盖在礁顶亚相之上的6.5m 于晚中新世末期冰Ji『型海退事件.该事件水退规模可达数百米,造 礁藻类仙掌藻的繁衍,证 明了海逞的事实;加上白云质沉积,粉红色界面沉积物,藻屑,藻团粒,石英屑,轮藻屑 许红等南中国海事件——发生在亚细亚的Me~inizn”事件第二届 全国古海洋学学术研讨舍.1992. 等的相继发现.证实泻湖环境的存在及其伴随有短期礁体暴露地表,形成粉红色沉积纹层 Table4Physicalpropertie~oforganicreefrocksintheXichen1holeandYi6hole 瑶lll咀显35.73614 靠】4.04037 琛ll7明显2801l50.256(底)不明显14.432.12 琛l23明显27.22395,83 寺顶)明显l1,440.g4 琛l29明显297ll395.18()明显4.041.49 琛l72明显87ll582.49’)咀显l622.73 琛l77明显9.602676 告(顶)明显l2.9513.02 琛l81明显7.440.1l6 器()明显l1.02O.5l 琛l86明显l9.333l578 琛l93明显8860.2l 琛l1l1明显l8.94432 海退必然出现淡水的淋滤和冲刷,白云石化作用不可避免.西琛一井礁白云岩厚度近 200m.惠卅J33l—l井发现过多期白云石化作用,确认至少存在4 井生物礁下段白云石化程度也很高,其孔隙度显着增大,但渗透率却很低,见表4.这种现 笔者曾划分西琛一井中新世生物礁具有六大矿物相序列,其中上部大厚层礁白云岩 矿物相构成可能与大巴哈马滩安德鲁斯岛苏必利尔探井矿物相构成相当,为调整白云化作 用机理产物,下部二套薄层白云岩可能相当于加勒比海博内尔岛的发现,为渗滤回流白云 化作用机理产物.此大段白云岩剖面平均取芯率约8o,与珠江口盆地 惠州33—1—1 井相比, 它缺少千米上覆沉积,表明沉积一成岩演化作用过程以白云石化作用为中心缓慢展开.白 云石有序度分析值一般3o--40,最高57,属于含Mg量低,结晶速度慢, 纯净度 隙的变化方面.在西琛一井已发现三类十 二种主要的孔隙类型和五种以上的孔隙组台关系,对它们研究的最终结果是划分了储集层 类型和级别.不言而喻,礁体储油物性系统测试和研究的资料对于南沙群岛曾母一万安盆 从事礁油气藏勘探的同仁批评指正.个别引用材料提法与原文略有出处,便于问题的讨 Ct]许红中国海域及邻区古油气盘地生物礁的对比研究.海洋地质与第四纪地质,1992,12(4):41--5 珠江口盆地第三纪生物琅及其拽油意义.中国海上油 气.i987-1t1) 13—1气田的. 成烃地震相. 海洋地质与第四纪地 质,i989,7(4). C53库兹涅佐夫.李建温译.礁地质学厦礁的舍油气性.北京 石油工业出临社.1983. [6]同济大学海洋地质乐古海洋学概论.上海;同济大学出版杜,1989,2曲一船7. C73许红等.西沙群岛晚第三纪生榜礁矿物相研究厦其意义.海洋地 质与第四纪地质.i994,14(4). 9generaand43speciesofreef—buildingCalcareousalgae(belongingto9fossilcommu— nites)havebeendiscoveredinLateTertiaryorganicreefsfromtheChen—lholecoreofXisha Islands.Theyareconsideredasthreeexampleorganicreefsectionstogetherwith7generaand 16speciesofreef—buildingcalcareousalgae(belongingto7fossilcommunities,Chen generaand21species(belongingto5fossilcommunities,Zhengdingqian,1981)intheYing~ presentedinthispaperontheformingmachaniccharacteristicsofthethreeorganicreefsonthe ha曲sofcomparativesedimentology Themostimportantidentificationmarkoforganicreefsisitstypeiealskeletonstructure. Onthebasisofthedataofidentificationresults,distributioncharacters,assemblagerelation andsectionevolutionregularityconcerningthefossilcommunitiesofthethreeorganicreefs, thepaperproposedthatMelobesiae,CorallinaeandHalbnedaplayedapartofpathbreaker. mainforce”andtakinginteaminthereef--buildingprocess.espeicallyHalbneda(Chloro- phyta),whichisoneofthemostimportantskeletonorganismstoformthesectioninXisha organicreefsandisofgreatpaleao—oceanographicsignificanceinexploringChinese Itissuggestedinthepaperthatepicontinentalseaisdifferentfromshelfseainsedimenta— ryenvironmentintheXishaIslandsandnorthernSouthChinaSea.Thereef——buildinghases arecarbohateplatform,Pre—Tertlarybasementrocksoroldplatfrom.Themainreef— buildingphaseoccurredatdifferentstagesofMioceneandimportantrocktypesarerepresented byCoralhtraceaereefdolomiterocks.HbnedareefdolomiterocksandCorallinaceaereefcar- bonaterocks.Thereservoirpropertyoforganicreefsinthethreeareaswascontrolledbythe transgressionanddolomihzation.TheHuizhou33—1—1holerecordedseveraltransgressionpro- mentdolomitization}2)seepagerefluxationdolomilizatlon.Thereservoirpropertyoforganic reefswasstrengthenedbydolomitizationeffect.Atleast3typesand12kindsofporesand over5kindsofporecombinationshavebeenfoundandtheyhavemadeupdifferentreservoir Infact,thispaperpointedOUtthattheorganicreefformationtookplantsasdominant sourcesnoranimals.Theestablishmentofthethreealgaereefsectionsisthebestjudgement. Theabove--mentionedunderstandings,especiallythesystematictestingdataonrockphysical propertiesareexpectedtobeappliedasreferencetOoilandgasexplorationsinorganicreefsin Keywords:Xisha——NorthernSouthChinaSeaMioceneorganicreefcomparativesedi—

银磷章鱼

椰树管虫

本氏海齿花

短刺海胆

联系我们

全国服务热线: 公司邮箱:

  工作日 9:00-18:00

关注我们

官网公众号

官网公众号

客服热线

银磷章鱼 名校集团 软件 汽车之家 在线教育