25礁和礁相(王)

碳酸盐颗粒滩
碳酸盐颗粒滩浅水高能沉积环境下的产物。地貌 上多为隆起区，其滩体具有裙滩（海滩）、点滩、 滨外砂坝、点滩和台地边缘滩等类型。根据其颗粒 组分又可分为鲕粒滩、砂屑滩和生物（屑）滩等， 是最有利于储层形成与演化的沉积相带之一。
边缘滩
裙滩 (海滩) 点滩
Fra Baidu bibliotek
局限台地
水体循环受到限制，盐度不正常，能量较低。沉积 物以细粒的泥晶灰岩和泥晶白云岩常见，仅见少量广 盐性生物化石（如三叶虫、腕足和棘屑等），水平层 理发育，生物扰动常见。如白云岩发育，则可作为储 层，否则只能构成盖层。
生物的五种作用形式
（4）胶结式：
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 被海藻胶结成岩的。
大部分生物礁都是这几种生物作用结合起来形成 的，很少是某种单独的作用造岩。生物在礁体具有 造粒、造泥和造岩等作用。
3、礁相灰岩
骨架岩
3、礁相灰岩
粘结岩
3、礁相灰岩
岸礁、堤礁（堡礁）、环礁和台礁。
现代海洋温暖浅海发育 珊瑚礁。澳大利亚大堡礁是 世界上最大的礁组合，沿昆 士兰陆架延伸1900公里，约 有2500个独立的礁体，大部 分礁体都不大于几平方公里。 我国南海热带海域中也广泛 发育珊瑚礁。
现代浅水海洋中礁的分布
堡礁
大堡礁珊瑚礁湖
二、礁的形成条件及生物的造礁作用
（1）造礁生物（礁骨架的建设者）: 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：
二、礁的形成条件及生物的造礁作用
地质历史时期的造礁生物是变化的，前 寒武纪至早古生代主要是蓝绿藻、海绵和古 杯，中古生代为珊瑚和层孔虫，晚古生代为
结壳的藻、苔藓虫以及海绵和水螅，白垩纪
为厚壳蛤，第三纪为珊瑚和藻。
礁相之间的差异压实作用，因此，礁相地层的厚度明显 比同期非礁相地层的厚度明显大。
四、生物礁鉴别标志 2、古地貌标志
具有石林状的外貌。
3、岩性标志
礁核发育骨架岩、障积岩和粘结岩。礁前的垮塌礁角砾
也是礁的识别标志之一，礁顶、礁翼的生屑、砂屑灰岩易发 生白云岩化而成为良好的油气储层。
4、结构、构造标志
其中造礁生物含量较高，还有一些附礁生物。岩石
岩类主要为骨架岩、粘结岩、障积岩、生屑泥粒岩
和粒泥灰岩等。生物联结作用和非生物联结作用 （海底早期碳酸盐胶结作用）对加固礁体的稳定性 起着重要的作用。
礁核
骨架岩
珊 瑚
海 绵
骨架岩
珊 瑚
层 孔 虫
层 孔 虫
海 绵
粘结岩
（2）礁翼亚相
指礁相与非礁相呈指状交错过渡的那部分礁体。 礁体迎风(开阔海)的一侧称礁前，背风的一侧称
2）宝塔礁：也称为尖柱礁和孤礁，形似锥状或者陡侧向上变
尖的丘状，是成礁期海底持续下降而成，多出现于深水带。
3）马蹄形礁：也称为新月形礁。向风面一侧礁体发育，背风
一侧不发育，礁体凸面迎风，多分布于开阔海盆中，如美国二 叠纪马蹄形礁。
4）环礁：礁体围绕海底较大隆起的边缘生长，连接成环状，
中央带凹下成泻湖，多出现于外滨广海中。现代太平洋、印度洋
四、生物礁鉴别标志
1、生物标志
在碳酸盐岩地层中生物礁相中造礁生物和附礁 生物的大量出现。
四、生物礁鉴别标志
2、古地貌标志
生物礁具有明显的原始地貌隆起，加上礁相和非
礁相之间的差异压实作用，因此，礁相地层的厚度明显 比同期非礁相地层的厚度明显大。
四、生物礁鉴别标志 2、古地貌标志
生物礁具有明显的原始地貌隆起，加上礁相和非
障积岩
3、礁相灰岩
礁角砾岩
三、生物礁的形成与发展
詹姆斯（James，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、 泛殖阶段以及统殖阶段。
1、定殖阶段
在古生界和中生界，最常见的是由有柄亚门或棘皮动物碎
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）．它们围着底层、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
4）统殖阶段
是礁的消亡阶段，生物突然变成少数几种属的生物 群体，数量大大减少，形成层状生物碎屑碳酸盐沉积。
三、生物礁发育的控制因素
1、浅水最有利礁的生长
海平面相对变化改变水深对礁有明显的控制作用。 海平面相对快速下降时，礁露出水面干死；海面相 对快速上升，礁进入深水中淹死；海平面若保持相 对稳定，礁体可以向侧向发展。
接触。
礁翼 （礁前）
（2）礁翼亚相
②礁后：礁后往往有砂坪和泻湖组成，礁后砂坪 由分选较好的砂屑灰岩和生屑灰岩构成。礁后泻湖 为静水灰泥沉积，其中可发育大量的海百合、绿藻、 腕足类、介形虫等动物群。
泻湖
礁翼 （礁后）
（3）礁间
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；海退时，为泻湖相甚至蒸发岩沉积。海侵条件下有利 于礁的形成；在海退条件下则有利于蒸发岩的形成。
1．礁的概念 狭义的障积礁：
由原地生长的障积生物（例如枝状、丛状苔藓虫、珊瑚、 海百合等）及其障积作用所形成的、具有明显地貌凸起的、 但缺少明显抗浪构造的碳酸盐岩体。
狭义的灰泥丘：
指以微生物（蓝藻、细菌、真菌等）和微生物作用为主 建造的、或者可有少量其它生物参与建造的、以灰泥组分 占优势的、具有丘型地貌特征的碳酸盐岩体。
礁后。盆地或泻湖中的点礁或塔礁的翼部则分不出礁
前和礁后。
礁翼 （礁前） 礁翼 （礁后）
（2）礁翼亚相
①礁前：形成礁前塌积岩或礁角砾岩，这些礁碎屑磨圆 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。
（2）礁翼亚相
①礁前：形成礁前塌积岩或礁角砾岩，这些礁碎屑磨圆和分 选差。往深水方向与盆地相泥晶灰岩、泥灰岩沉积物呈指状
生物的五种作用形式
（1）骨架式 造礁生物死亡后仍保留其生态条件，并作为礁 体基本格架。
生物的五种作用形式
（2）附着式 藻类等可以附着在骨架生物上造成结壳，起到 加固作用。
藻类 骨架 生物
生物的五种作用形式
（3）障积式 当有水流通过时，生物能够阻碍水体中的细粒物 质，而使其沉积下来。如海洋中的海藻。
以及我国南海均有发育，古代礁如墨西哥白垩纪的环礁。
5）丘礁：孤立地分布，近似半球状。是波基面以下较深水
碳酸盐堆积而成。圆丘礁或宝塔礁用来指示大陆架边缘或盆地
内的单元岩隆。
6）层状礁：也称为带状礁和滩礁，分布面积较大，礁高度不
大，多分布于碳酸盐岩台地上，相当于前述生物层礁。
按礁的形态和与海岸的关系可分为：
第一节
礁沉积环境和沉积作用
一、礁的概念、基本特征及分类 1．礁的概念
邓哈姆（1970）提出的礁的双重概念：狭义礁和广义礁。 狭义的礁即所谓生态礁，是指造礁生物原地生长造成的坚 固的抗浪骨架，它在地形上具有隆起的正性地貌特征。 广义的礁实际上是指厚的碳酸盐岩体，横向延伸不远，即
是一个三度空间上的碳酸盐岩几何体，包括如下众多同义或
绵和其他后生生物就开始在定殖的生物之间生长起来。
2、拓殖阶段
这是造礁的初期繁殖，生物礁岩石以生物种类少为 特征，这个时期的生物能忍受沉积物降落（浊度）的影 响。常见的是成熟的枝状的（障积作用）为主。
3、泛殖阶段
这个阶段的沉积通常构成了礁体的大部分，礁体向上生长，隆 起的幅度加高。并向侧向扩展，礁翼形成。生物的种类和数量达 到最高程度，抗浪的块状、穹状和叠层状的造礁生物逐渐占统治 地位。同时，波浪、潮汐水流可以破坏一些原生骨架，形成礁角 砾、碎屑。
地泥盆系生物礁油气田，伊拉克Kirkuk油田属碳
酸盐台地边缘巨型生物礁油田，我国四川东部晚
二叠世长兴期生物礁气藏等。
近几年在塔里木盆地塔中Ⅰ号坡折带发现了
奥陶系生物礁型大型油气藏，控制油气储量上亿
吨。
一、礁的概念、基本特征及分类
1．礁的概念 生物礁的传统概念 广义生物礁:
包括了狭义礁(骨架礁)、障积礁和狭义灰泥丘。
礁体常呈灰白色块状岩体，成层性差、无层理。 礁灰岩内示顶底构造发育。
5、相带标志
生物礁一般能划分出礁核、礁翼、礁间、礁盖等 亚相。
6、次生标志
孔隙发育，各种溶蚀作用发育强。较纯的礁灰 岩常呈小石林和陡崖地貌 。
五、含油气性
与礁有关油气，所占储量极其巨大。
各种原生孔隙(体腔孔、骨架孔、体腔间孔)和次生孔隙 极其发育，白云化极溶解作用极发育有有效的储集空间。 1．礁常常是成群或成带分布； 2．礁型圈闭常常具有较高的孔隙度和渗透率； 3．礁型油气田具有良好的生储盖层的组合； 4．礁型油气田一般油气分布于礁核。
基本同义的多种名词：石化礁、生物礁、生物岩礁、有机建 造、生物丘、灰泥丘、生物层、层状礁、地层礁等。
原地生长的具抗浪格架的生物
地貌上的隆起
2.礁的相带分布
生物礁主要由礁核、礁翼、礁基、礁间和礁盖五 个部分构成。
礁盖
礁基
2.礁的相带分布
（1）礁核亚相
礁核是礁体中能够抵抗波浪作用的那部分，属
于礁的主体。它主要由原地堆积的生物礁灰岩组成,
主要是由生物（包括宏观生物和微观生物）和生物作用所 建造的、具有隆起地貌特征的原地碳酸盐岩体。
狭义的礁（即骨架礁）：
由原地生长的造架生物（珊瑚、层孔虫、海绵、水螅、苔 藓虫、红藻等）、结壳生物和障积生物所共同建造的、具有明 显的格架构造、粘结结构、障积构造以及典型抗浪构造和地貌 凸起的碳酸盐岩体。
一、礁的概念、基本特征及分类
造礁生物可细分为：
1）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。
2）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。
3）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，并利于灰泥沉积的生物，如海百合等。
4）附礁生物
与生物礁常共生在一起的各种生物，如一些附着于造礁生 物之上的生物（藻类、部分双壳类生物）和游泳生物等。
（4）礁基
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。
礁基
（5）礁盖
生物礁顶部发育终止后沉积的深水盆地相或泻湖、 蒸发岩。
礁盖
3、礁的类型
根据礁的沉积环境，可把礁分为台地礁、台地边缘 礁、盆地礁、泻湖礁、滩礁。
2、温暖有利礁的生长
板块运动进入高纬度礁冷死。
3、盐度正常有利于礁生长
礁后泻湖高盐度礁渴死。 4、清洁海水最有利于礁的生长 当气候变化或地壳变动陆源物注入时礁呛死。 因此，大地构造和地壳运动、气候条件、在地 形地貌条件等均对礁的生长发育有重要控制作用。
生物礁的演化
除上述温度、 盐度、清洁度等原 因外，海水的深浅 直接影响生物礁的 生长与发育。
1、礁的形成条件
（1）温暖清洁的水体
20—300C。 （2）盐度正常
3％—4％的盐度
（3）浅海
水体一般小于80m。
（4）较强的波浪和海流 较强的波浪和海流即可为生物的生长带来丰富 的营养组分，也可破坏生物礁结构。
二、礁的形成条件及生物的造礁作用
2、生物的造礁作用
根据生物在生物礁形成过程中的作用，可将生 物分为礁骨架的建设者、礁骨架的粘结者、礁 骨架的居住者和礁骨架的保护者四种类型。
争议：
争论的焦点：礁是一个什么样的定义？
“灰泥丘” 定义扩大化
1、从抗浪性出发—— 不管造架生物的种类和含量，只要是造架生物的骨架间充填 或障积灰泥，而非亮晶方解石胶结物充填的，就称其为灰泥丘。 认为古生代（尤其是石炭纪以前）的生物礁以灰泥丘为主， 骨架礁很少。 2、从生态礁的概念出发—— 认为只有中三叠世六射珊瑚出现后，由六射珊瑚建造的礁， 才称为骨架礁。中三叠世以前不存在骨架礁，只有灰泥丘。 根据造丘生物的种类将灰泥丘细分为诸如层孔虫灰泥丘、海 绵灰泥丘、隐藻凝块石灰泥丘等类型。
按礁的形态可分为：点礁、塔礁、环礁、马蹄礁、 丘礁、层状礁。 按礁的形态和与海岸的关系可分为：岸礁、堤礁 （堡礁）、环礁和台礁。 早在一个世多纪以前，达尔文就提出礁基下沉的学 说，以解释岸礁、堤礁、环礁的生成、发展、及演化。
按形态可将礁分为以下类型：
l）点礁（也称为斑点礁）
礁体近似圆形，或呈不规则状，是在泻湖或外滨海底 较小隆起上形成的孤立小礁体。现代海洋中，点礁主要 分布在大陆架海域的波基面以上，并止于海面。
开阔台地
水体循环良好，盐度正常，但能量较低。沉积物以 细粒的泥晶灰岩为主，可含一定数量的完整生物；水 平层理发育，生物扰动强烈时为块状构造。一般仅能 构成盖层。
碳酸盐斜坡和盆地
第二十五章
礁和礁相
澳大利亚的大堡礁（珊瑚礁）
生物礁油气藏的油气储量巨大，世界上发现 了许多大型生物礁油气田，如加拿大阿尔伯达盆