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三生物礁沉积学_图文

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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1第三讲、只见造礁生物原地生长的痕迹;:宽之比大于 1: 30为生态礁,小于 1: 30为地层礁;00造礁生物种类不同,有的可达 300一、现代生物礁4现代珊瑚礁的分布( 兰 40个属5现代海洋温暖浅海发育珊瑚礁。澳大利亚大堡礁是目前世界上最大的礁组合,沿昆士兰陆架延伸 1900公里,由2500个独立礁体组成,大部分单个礁体仅几平方公里。我国南海热带海域中的众多岛屿中也也广泛发育珊瑚礁。6造礁珊瑚的生态沿岸点礁和丘礁群陆架边缘堤礁(堡礁)大堡礁礁间潮道礁前礁坪陆架边缘堤礁(堡礁)礁坪滩礁后潮坪礁前礁后泻湖泻湖内点礁陆架边缘堤礁(堡礁) 现代生物礁礁坪礁后潮坪礁后泻湖堤礁(堡礁)后的泻湖 代生物礁礁后泻湖中的心形孤立点礁点礁现代生物礁大洋中的马蹄形孤立礁 现代生物礁骨架状造礁生物骨架状造礁生物骨架状造礁生物骨架状造礁生物粘结状造礁生物粘结状造礁生物1/06瑚礁大型绿藻喜礁生物礁坪滩礁坪滩33二、 975)二、 975) 975)三、台地礁、②台地边缘礁、③盆地礁、④泻湖礁、⑤滩礁。补丁礁(点礁)、②丘礁、③堤礁(堡礁)、④宝塔礁、⑤环礁、⑥岸礁、②堤礁或堡礁、③环礁、④台礁。关系可分为:①海侵礁、 ②海退礁。①岸礁(堤礁)、②沿岸礁(堤礁和丘礁);③台内礁(点礁和斑礁)、④边缘礁(堤礁)、⑤圆丘礁(灰泥丘)、⑥盆地礁(环礁、宝塔礁、马蹄形礁)珊瑚礁、②层孔虫礁、③苔藓虫礁、 ④海绵礁、⑤水螅礁、⑥有孔虫礁、⑦厚壳蛤礁、⑧藻礁地史中各类造礁生物的分布40地质历史中的生物礁类型和发育规模41代 纪 主 要 造 礁 生 物 中生代 T 钙质海绵、钙藻、珊瑚(六射) P 钙质 海绵、钙藻、 T u b i p h y t e s 、水螅类、苔藓虫、珊瑚(四射、床板) C 藻类、苔藓虫 、 珊瑚(四射、床板) 晚古生代 D 层孔虫、珊瑚(四射、床板)、藻类、刺毛类 S 层孔虫、珊瑚(床板、四射)、藻类、海绵、苔藓虫 O 藻类、珊瑚(床板、四射)、苔藓虫、层孔虫 早古生代 ∈ 古杯类、藻类 前寒武纪 叠层石、藻类和细菌 中国南方震旦纪 —三叠纪主要造礁生物岸礁 障壁礁 环礁火山岛礁的形态与海岸关系的演化过程礁的形态特征与地理位置关系生物礁在陆棚上的分布现代常见的生物礁类型和分布环礁障壁礁岸礁四、造礁生物与礁灰岩1、生物礁中的造礁生物作用形式造礁生物, 是指底栖固着、群体、具有造架能力的生物。是礁体的骨干生物。可细分为:造架生物: 多为块状、半球状、球状、枝状板状生物如珊瑚、海绵等。粘结生物: 附着于其它生物之上的结壳状、板状的具有粘结能力的生物,如藻类、苔藓虫等障积生物: 在浪基面附近生长的茎枝状、棒状生物,可降低水的流速利于灰泥沉积的生物,如海百合等。2、生物礁中附礁生物的作用形式附着式生物: 藻类等可以附着在骨架生物上造成结壳,起到加固作用。胶结式生物: 藻类生长在洞穴或孔隙内,产生胶结作用,同时起到加固作用,有许多碳酸盐颗粒都是被藻类胶结成岩的。大部分生物礁都是这几种造礁和附礁生物作用结合起来形成的,很少是某种单独的作用造岩 。架礁灰岩②粘结礁灰岩③障积礁灰岩④盖覆岩⑤礁角砾岩礁岩类型① 骨架岩由 块状、半球状、球状、枝状、板状等造架生物,如珊瑚、海绵、层孔虫等生长发育所形成的具有抗浪作用的岩石类型;②障积岩由原地生长的枝状、丛状等障积生物障积灰泥而成。障积生物含量可多可少,以发育大量的骨架间灰泥充填物为典型特征(障积结构),例如苔藓虫障积岩、叶状藻障积岩等,主要出现在骨架礁的下部和翼部。③粘结岩和绑结岩由粘结 — 结壳生物粘结、包覆或捆绑造架生物以及各种附礁生物和碎屑所组成的礁灰岩,以发育粘结结构或绑结结构为典型特征,是组成礁核的重要岩石类型之一。④ 盖覆岩( 原地生长的板状或层纹状生物覆盖破碎的骨骼或其它碎屑并使之稳固而形成的岩石。多产于礁基、礁坪、礁盖和礁前斜坡 。⑤礁角砾岩由生物礁灰受到海浪和海流的冲击时破坏时所形成的大小不一的各种角砾状碎屑堆积而成,主要可出现在礁前斜坡带,礁体内的沟道和礁翼也可发育。古代生物礁 古代珊瑚骨架礁灰岩古代珊瑚骨架礁灰岩古代厚板状 孔虫粘结礁灰岩古代海绵粘结礁灰岩古代海绵粘结礁灰岩古代海绵粘结礁灰岩古代薄板状 孔虫粘结礁灰岩古代海绵障积礁灰岩造礁生物 — 小卫根海绵古代海绵障积礁灰岩古代层孔虫障积礁灰岩北川甘溪中泥盆叠统金宝石组生物屑灰岩 —礁基亚相滇南泥盆系层孔虫 –珊瑚礁灰岩礁核的地貌景观65川东上二叠统长兴组海绵礁地貌景观华蓥山涧水沟生物礁剖面——具块状的地貌隆起和石林外貌华蓥山涧和尚梁生物礁剖面北川甘溪中泥盆叠统金宝石组层孔虫 礁核亚相北川甘溪中泥盆叠统金宝石组层孔虫生物礁灰岩 长兴组甘溪中泥盆叠统金宝石组枝状层孔灰岩 礁后泻湖亚相甘溪中泥盆叠统金宝石组珊瑚礁灰岩和古风化残积层 顶和礁坪亚相)① 礁核亚相: 指礁相组合中具有抗浪性沉积的主体部分,由造礁生物原地生长堆积而成。②礁前亚相: 礁迎风 (开阔海 )的一侧称礁前,形成礁前塌积、礁角砾岩,礁碎屑磨圆和分选差。往深水方向与盆地相泥晶灰岩、泥灰岩沉积物呈指状接触。③礁后亚相: 礁背风的一侧称礁后,由礁坪和泻湖组成,砂坪为分选较好的砂屑灰岩和生屑灰岩。礁后泻湖为静水灰泥沉积,其中可发育大量海百合、绿藻、腕足类、介形虫等动物群。④礁翼亚相: 指礁相与非礁相呈指状交错过渡的礁的侧翼部分。盆地或泻湖中的点礁或塔礁的翼部因分不出礁前和礁后而统称为礁翼。75⑤ 礁间亚相: 礁群复合体中的非礁相部分,海侵时为正常海相碳酸盐沉积,有利于礁的形成 ; 海退时为泻湖相甚至蒸发岩沉积,有利于礁岩白云岩化。⑥礁基亚相: 礁生长基底的原始地形隆起,台地上滩、生物丘、海底火山、砂坝等均可成为生物礁固着生长的基底,在礁基上最早形成的往往是使活动底质固定的盖覆岩。⑦礁盖亚相: 生物礁顶部发育终止后沉积的深水盆地相或泻湖、蒸发岩。线状堤礁(堡礁)理想剖面和沉积相划分(据 979)一个发育完整的礁组合,在垂向剖面上从底到顶通常可区分出:礁基、礁核、礁坪和礁盖等四种微相;在横剖面上可划分出礁核、礁翼、礁间海、礁前斜坡等微相。台缘礁可分为前礁、礁核和后礁三个单元。礁组合的结构特征79点礁 /斑礁和丘礁理想剖面和沉积相划分(据 979)80六、生物礁的形成与演化詹姆斯( 1979)认为大多数生物礁的发展可以划分为四个阶段,即:定殖阶段、拓殖阶段、泛殖阶段及统殖阶段。各阶段特征如下:常见的是由棘皮动物碎片组成的一系列浅滩或骨骼灰质砂的堆积体,新生界则由钙质绿藻的板片组成。这些沉积物的表面繁殖着藻类(钙质绿藻)、植物(海草 〕 或者动物(有柄亚门 〕 .它们附着底层使其联结和固定下来.随后星星散散的技状藻类、苔藓虫、珊瑚虫、软的海绵和其他后生生物就开始在定殖的生物之间生长起来。物礁以生物种这类少为特征,这个时期的生物能忍受一定的灰泥沉积物(浊度)的影响,常见的是成熟的枝状的(障积作用)为主。体向上生长,隆起幅度加高,并向侧向扩展,形成礁翼。生物种类和数量达到最高程度。同时,波浪、潮汐水流可以破坏原生骨架,形成礁前和礁间、礁内缝洞的礁角砾、礁砂屑的强烈充填作用。状和叠层状抗浪的块体,礁很快生张到潮间带,开始进入以波浪冲蚀作用为主的消亡阶段,形成层状生物碎屑(礁坪滩)沉积礁的发育演化七、平面相对快速下降, 礁露出水面 “干死”;②海面相对快速上升时,进入深水中“淹死”;③海平面若保持相对稳定,礁体可以向侧向发展。死”死” 因此,大地构造和地壳运动、气候条件、水深、盐度和地形地貌条件等因素,均会对礁的生长发育起着重要的控制作用。八、上礁相和非礁相之间的差异压实作用,因此,礁相地层厚度明显比同期非礁相地层大。造标志礁体常呈灰白色块状岩体、无层理,示顶底构造发育,可划分出骨架岩、障积岩和粘结岩。礁前垮塌礁角砾岩是典型标志,礁顶颗粒灰岩易发生白云岩化而成为良好的油气储层。翼、礁间、礁盖等亚相。灰岩常呈小石林和陡崖地貌 。九、生物礁储层研究实例奥地利阿尔卑斯北部灰岩山脉晚瑞替期沉积环境的古地形复原图加拿大上泥盆统某生物礁岩相分布特征• 黔东-湘西早寒武世生物礁沉积相示意图湖南花垣县渔塘寒武统清虚洞组生物礁综合柱状图湘西渔塘下寒武咏清虚洞组藻礁的礁核亚相与礁前斜坡塌积角砾岩亚相呈犬牙交错状接触礁核亚相礁前斜坡塌积角砾岩亚相湘西花垣渔塘早寒武世生物礁沉积相模式湘西花垣渔塘早寒武世生物礁生长发育演化示意图块状海绵礁灰岩通江铁厂河林场 — 长兴组海绵礁体宏观特征通江铁厂河林场 — 长兴组块状海绵礁灰岩造礁生物 — 海绵造礁生物 — 海绵附礁生物 — 腕足、棘皮、腹足、有孔虫等通江铁厂河林场 — 长兴组通江铁厂河林场 — 长兴组礁盖 藻粘结岩川东北通江铁厂河林场二叠纪生物礁剖面结构> 1005m±礁盖: 由灰白色厚层块状白云岩组成,侧向延伸稳定。礁顶: 由礁白云岩组成,具有藻粘结结构礁核: 由灰白色 礁生物主要为串管海绵和纤维海绵,少量苔鲜虫;附礁生物主要为腕足、腹足、海百合、有孔虫等组成。礁体发育次生孔,并由方解石所充填。礁基: 由中薄层亮晶生物碎屑灰岩和亮晶砂屑灰岩构成,为浅滩相沉积。> 20礁 核礁 顶礁 盖礁 翼礁 翼100宣汉樊哙盘龙洞长兴组生物礁剖面 海绵障积岩海绵骨架岩礁顶 — 亮晶砂屑灰岩礁基 — 亮晶砂屑灰岩川东长兴组生物礁研究实例101宣汉樊哙盘龙洞长兴组生物礁剖面顶礁基骨架岩具藻粘结102宣汉樊哙盘龙洞长兴组生物礁剖面海绵骨架礁灰岩103宣汉樊哙盘龙洞长兴组生物礁剖面海绵骨架礁灰岩104宣汉樊哙盘龙洞长兴组生物礁剖面礁体中空隙12880架岩灰白色块状亮晶砂屑灰岩灰白色块状砂屑亮晶灰岩鼓洞 盘龙洞宣汉羊鼓洞 台地 迁移原因海平面下降羊古洞白云岩厚度大盘龙洞白云岩厚度小羊古洞发育古喀斯特角砾岩盘龙洞不发育川东北上二叠统台地内斑礁和边缘堤礁沉积模式沉 积 模 式 碳 酸 盐 缓 坡 / 台 地 边 缘 过 渡 带 深水槽盆 沉 积 相 特 征 浅色或灰色生屑灰岩、 燧石灰岩、 礁灰(云)岩。 含 腕足、棘屑、钙藻、有孔虫、海绵、水螅等 生物 ,发育点礁。 灰色礁灰(云)岩、灰黑色生屑灰岩、燧石灰岩。含海绵、水螅、有孔虫、棘屑、钙藻、腕足等 生物, 发育边缘礁。 深灰、暗色生屑灰岩,硅质岩。 含 放射虫、钙球、骨针、微体有孔虫等 生物 。 地 震 相 特 征 长顶反射弱,相位连续,内部结构均一,上二叠统时差 120 — 1 9 0 m s 。礁体表现为规模较小的“长顶反射中断”、“长内反射紊乱”或“顶底时差上隆增大”地震异常。 长兴顶底界面不清、连续性差,内部结构紊乱,上二叠统时差130 — 1 9 0 m s ,与海槽相邻处突变明显。礁体表现为各种 地震异常 。 顶底界面清楚,相位稳定连续,有明显的合并减薄现象,上二叠统时差90 — 1 1 0 m s 。 108黄龙4井渗透率黄龙1井测井孔隙度渗透率 1 0 四川盆地东部上二叠统长兴组黄龙边缘礁储层对比图电测解释含气层段根据电测、地质综合解释的礁组合段根据电测、地质综合解释的礁核段测井孔隙度渝东黄龙地区长兴组生物礁气藏储层对比图109溶孔微 绵体腔的晶粒结构和体腔孔保存完好,发育体腔内溶孔。普光 6井, 4( 21/81), 5× 10,( -),井深 绵骨架礁白云岩 ,骨架间溶洞非常发育111海绵礁灰岩,骨架间溶洞非常发育,环边生长白云石晶簇、内被方解石和沥青充填,对角线长度 -),天东 53井, m 112海绵障积礁灰质白云岩,海绵骨架和骨架间被溶蚀,形成众多骨架间溶孔,铸体薄片,对角线长度 东 002- 11井, 13溶孔海绵礁屑灰岩。普光 6井, 10( 78/137), 2× 10( -)。礁间充填114溶孔 角砾状砾屑灰岩,砾屑主要为 海绵礁屑灰岩。普光 6井, 10( 59/137),2× 10( -) 礁前塌积115角砾状砾屑灰岩,右为海绵礁灰岩角砾,左为角砾坠入纹层状灰岩形成的截切变形构造 。普光 6井, 10( 115/137), 2× 10( -)。礁前塌积纹层状变形构造海绵礁灰岩角砾116开江 古地理格局和 生物礁沉积模式118开江梁平台内海槽东段长兴组储层分布与礁、滩相沉积关系119古代生物礁的露头识别露头表明大型生物礁有丘状、透镜状外形120北非底辟脊上发育的生物礁地震叠加剖面瞬时相位剖面古代生物礁的地震剖面识别121珠江口盆地东沙隆起 向海一侧较陡的不对称丘状体。礁顶底强反射,内部弱反射。礁后泻湖相沉积为平行、亚平行反射终止再礁边缘处。礁厚 层位于礁上部,厚 生物礁块状底水高产油藏地震剖面中的生物礁丘状反射结构123井 天东 2井 天东 72井下拉气烟囱效应岩隆相非礁生物礁长兴组生物礁的地震响应特征 :① 生物礁发育部位反射波明显中断和杂乱(图中的椭圆内),而非礁部位为连续地震波组;②上二叠统底部通常是连续稳定的反射波组 , 生物礁下方具有很强的反射波组中断 ,并且形成一个杂乱反射条带 ,气烟囱效应在礁的下方突出(图中的方框内);③礁下方有下拉现象 ,这是断层或裂缝发育而使速度降低造成的特殊现象。
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