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油气地质储存的勘探

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作者:周俊烈单位:成都理工大学地球科学学院

生物礁特征

(1)永寿好河。永寿好河畔发育有多期次生物礁,礁体呈块状,无层理,位于台地边缘坡折带上。造礁生物主要有串管海绵和纤维海绵,床板珊瑚和钙藻。附礁生物主要为腕足、腹足、三叶虫、角石、有孔虫、棘皮类等。主要岩石类型有珊瑚骨架岩、海绵骨架岩、钙藻粘结岩和礁角砾岩(图1、图2)。整个生物礁可分出礁核、礁翼、礁基和礁盖等,第一层是在崩塌的漂砾灰岩上发育的,崩塌堆积水体变浅,适宜造礁生物生长,随着水体变深,不利珊瑚和藻类生长,礁体停止发育,进而消亡,此后水体又变浅,甚至暴露地表,而后又下降接受沉积造成适宜生物礁发育的浅水环境。第二层生物礁基底为砾屑灰岩,是在滩相基础上发育的,盖在其上的为砾屑灰岩和薄层凝灰质火山岩,说明水动力条件加强,同时伴有岩浆活动,不利于礁体发育,导致礁体死亡。第三层生物礁先是形成障积岩,随后是骨架岩,部分礁体被打碎后堆积在四周形成礁翼,此后水体变深,礁体停止发育,水体继续加深,礁体消亡。

(2)耀县桃曲坡。桃曲坡生物礁礁体规模较大,并发育多个礁体,微相划分为礁前、礁顶、礁翼、礁核。造礁生物主要为钙藻和叠层石,附礁生物主要为头足类、腕足类和三叶虫。主要岩石类型有钙藻障积岩、钙藻粘结岩、叠层石粘结岩及内碎屑灰岩,生物碎屑灰岩和微晶灰岩(图3、图4)。桃曲坡生物礁位于台地边缘,是在砂、砾屑滩的基础上发育起来的,当时水浅,适宜藻类生活,藻类大量发育形成生物层和生物丘,这是各种钙藻大量发育的阶段,此后,水动力条件变强,砂屑灰岩盖在其上,只有抗浪能力较强的钙藻能生长并形成新的生物丘,到最后水动力逐渐变弱进入潮下低能带浅海时,也即水体加深时,藻类不能进行光合作用,无法继续生长,导致该生物礁(丘)消亡。

(3)乌海桌子山。桌子山生物礁礁体形态明显,可见两期礁体生长,呈丘状。造礁生物主要为珊瑚,附礁生物主要为腹足、腕足、竹节虫、棘皮类等;主要岩石类型有生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、状灰岩、泥晶灰岩、岩溶灰岩(图5、图6)。第一期礁体是在下伏深水环境泥微晶灰岩基础上发展起来的。此后水体变浅,适宜造礁生物珊瑚生长,同时附礁生物大量繁殖,形成厚层生物屑灰岩。向上发育礁岩角砾,说明水动力加强,抗浪能力较强的生物礁发育,形成生物丘,此后水体逐渐变浅,沉积环境过渡为滩相,不适宜生物礁生长,直至消亡,形成鲕粒灰岩和生物屑灰岩。第二期生物礁是在底部经压实呈状的泥质条带上发育起来的,部分可见礁岩角砾。礁基下部为凝灰质泥灰岩,将各期次礁体分开,并毒死下部礁致使其停止生长,说明该生物礁在生长过程中受到火山活动的影响。

(4)彭阳石节子沟。该生物礁出露于石节子沟水坝下,向两侧延伸的可见范围有限,其余被黄土覆盖,礁体总厚度89.5m。该生物礁造礁生物为珊瑚,附礁生物有腹足、腕足及介形虫等;主要岩石类型有岩溶角砾岩、生物灰岩、生物礁灰岩及生物碎屑灰岩等(图7)。该生物礁早期发育在生物灰岩之上,从生屑滩上发育而成,环境较好,形成了向上变薄的厚层生物礁灰岩,表明水体逐渐加深不利于珊瑚生长,随着时间推移,水体变浅,更加有利于珊瑚生长,表现为珊瑚增多,但其变化频率加快,使的环境持续时间短,所以珊瑚个体小、数量多,但是总体厚度不大。

(5)棋探1井。棋探1井生物礁发育于下奥陶统克里摩里组,岩心观察生物礁厚度8.8m。造礁生物主要为层孔虫、海绵、珊瑚及钙藻;附礁生物有介形虫、三叶虫、腹足、棘皮类、腕足;主要岩石类型为生物屑砂屑灰岩、层孔-海绵礁灰岩(8)。该生物礁发育在深水沉积的黑灰色云灰岩之上,随着水体变浅,适宜造礁生物生长,岩心观测中可见明显的藻纹层构造,藻类生物生长迅速,形成了层孔虫-海绵生物礁。此后,水动力作用加强,水体加深,生物礁骨架受到破坏,形成生物碎屑灰岩,随着水体再次变浅,水动力条件变缓,适宜造礁生物生长,形成了层孔虫-海绵礁灰岩。

控制生物礁发育的因素及成礁模式

(1)构造活动对生物礁的控制。由于鄂尔多斯盆地在奥陶世受到强烈的构造活动影响,使有些地方抬升,另外的地方凹陷;处于抬升状态的地区抬升状态的地区抬升程度有高有低,而凹陷的地区也有较深与较浅的差别。在抬升较高处水浅,适宜于生物生长,有利于礁的生长。相反,在凹陷区水深处,就形成了碎屑流、浊流,不利于生物礁的形成。同时,鄂尔多斯盆地南缘生物礁的分布也受构造受断裂带的影响,一般来说,在东西向和北西向主干断裂的南和西南侧,是生物礁发育的地段,耀县桃曲坡和永寿好畤河生物礁的分布就是如此;同样在西缘分布的桌子山地区生物礁是受西缘逆冲带上的断裂所控制的。

(2)海平面的变化对生物礁的控制。造礁生物只能生活在很浅的海水中,一般在20-30m以上的海水中生活,在海进的过程中,当碳酸盐沉积物的沉积速度与海平面的上升速率基本一致时,对造礁生物的生长是有利的,生物礁能长期发育,相反就不利于造礁生物的生长,礁的发育就会终止。海平面的变化对生物礁的控制作用会非常明显。鄂尔多斯盆地从早奥陶世的冶里-亮甲山期到晚奥陶世背锅山期发生了数次的海进海退旋回,前述的5个典型的生物礁从形成到消亡,均受到海平面升降的影响,在生物礁发育的上伏或者下伏地层中都能找到海平面变化所带来岩石学特征;同时随着海平面的变化,这几处生物礁都围绕着中央隆起边缘发育,说明海平面的变化对鄂尔多斯盆地西南缘奥陶纪生物礁的分布起着十分重要的控制作用。

(3)生物礁的成礁模式。在奥陶纪时期,由于受海平面不断变化和构造活动的影响,各地的地形出现明显差异,对鄂尔多斯盆地西南缘几处典型生物礁的对比分析,认为该区为台地边缘生物礁沉积模式。该模式显示鄂尔多斯盆地生物礁的发育具有如下特征:生物礁的分布与各地生物礁的发育特征的差别均受到不同时期构造活动所控制;有生物礁分布的台地和凹陷可能同一时期构造活动形成的互补的沉积区,同时靠近断裂处可能有碎屑流形成;台地以及台地边缘是生物礁发育的基础;生物礁生长、演化和消亡都是在构造活动与海平面升降的过程中同步进行的,造成生物礁死亡的原因不同地方、不同时期也有差别。

生物礁的油气地质意义

从鄂尔多斯盆地奥陶纪生物礁的控制因素以及发育模式可以看出,由于受构造活动控制以及鄂尔多斯中央隆起的控制,生物礁的发育地带正是断裂通过地,对岩石次生孔隙的发育产生影响,从几处典型生物礁的情况来看,孔隙比较发育,包括生长的骨架孔隙、礁体出露水面受淋滤作用而形成的孔隙,还有受古岩溶改造形成的溶蚀孔洞;有的早期的孔隙已被充填,另外部分孔隙保存较好,在生物礁发育的地区可以作为良好的油气储集地带;从发育模式来看,鄂尔多斯盆地奥陶纪生物礁与台地边缘的颗粒滩、碎屑滩共生的,这种礁滩复合带相当发育,对油气勘探具有十分重要的意义,同时与上古生界烃源岩相邻,气源充足,生、储、盖组合配套,同时周围的致密灰岩或白云岩构成了有效的圈闭,为油气的成藏提供有利场所。由此可以看出鄂尔多斯盆地奥陶系生物礁具有良好的油气前景,可以做为盆地的油气勘探的重要目标。

油气地质储存的勘探责任编辑:陈老师    阅读:人次
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