海相沉积与陆相沉积之辨

2024-11-27 20:40:00

沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和。沉积相包括了沉积的自然地理条件,如海、陆、湖沼、冰川、沙漠等的分布和地势的高低,还包括气候的冷暖、干湿等,以及沉积时的构造背景是隆起还是坳陷(凹陷),沉积时期水介质物理和化学条件。由于这些条件的不同,沉积物就表现为不同的类型,按沉积自然地理环境沉积相可分为海相、海陆过渡相和陆相三大类。

一提到海相沉积,人们就会想到浩瀚无边的大海。海洋的规模是湖泊无法相比的。海水的盐度高,是咸的;而地质历史中绝大多数湖泊盐度低,是淡水,现今有少部分湖泊盐度较高。海洋有潮汐作用,而湖泊没有。湖与海的这些差异导致了湖相沉积与海相沉积有很大的区别。

“海相”是海洋环境中沉积形成的沉积相的总称。根据形成的海水深度与在海洋中的位置可以分为滨岸相、浅海陆棚相、半深海相和深海相。

“陆相”是在陆地环境下形成的沉积岩相的总称,包括河流相、河湖过渡相、湖泊相、沼泽相及火山沉积相等。

还有介于海相和陆相之间的“海陆过渡相”,比如三角洲相、湖相、障壁岛相、潮坪相等。海洋和湖泊形成的沉积岩都有可能生成石油和天然气,海相生油岩和陆相生油岩哪个生成的石油规模大?从世界范围看,有两个基本事实:一是大多数含油气盆地的生油岩是海相沉积地层;二是世界上产油量多、储量规模最大、最丰富的含油区在中东地区,石油储量占世界石油储量的61.5%左右,那里的生油岩也都是海相地层。

这就说明,世界范围内海相生成的石油十分广泛,一般情况下也最丰富,而陆相生成的石油较具局限性。

早在20世纪20年代初,西方国家一些地质学家根据对我国四川和陕甘宁等地区的几次地质考察,就得出了“中国贫油”的观点。当时,世界上在海相地层中已发现很多大油气田,而中国只在陕北陆相沉积盆地中发现有小油田,因此外国人提出“陆相贫油”“陆相没有大油田”的观点就毫不奇怪了。随后几十年中国的石油勘探历史和实践表明,陆相地层能生油并找到了大庆、华北等大型乃至巨型油田,这是石油地质勘探和理论上的新突破,也产生了巨大的经济效益。当然,人们应清醒而客观地看到海相地层生油的巨大潜力,在许多方面有优于陆相地层的地质条件。

首先,海相盆地具有优越的、比较稳定的水下环境。沉积物中有机质得以保存,关键因素是环境的缺氧程度,处于较深的水体环境,才能使大量有机质不被分解和破坏。一般来说,海洋的咸水环境比陆相淡水环境更有利于有机质的保存。即便是海洋咸水环境下,沉积物中的有机质也只能保存下相当于原始有机质的0.1%。当陆相湖泊达到半深水—深水环境时,同样也有利于有机质的堆积与保存,利于生成规模性石油,但总体规模一般仍不如海洋中的大。

其次,海相生油岩中有机质更有利于油气生成。脂肪物质和类脂组分是石油形成重要的贡献部分。海洋浮游生物中含类脂组分较高,而陆源高等植物为主的陆相沉积层中的有机质以木质类纤维素为主,含类脂物少。对于纯海相和陆相沉积层比较而言,从生物发育的规模和性质来讲,陆相沉积层生成石油是有限的。但当陆相湖泊发育了较大规模的深水沉积时,其有机质性质也会改变,大量的湖生生物得到繁殖,使有机质类脂成分增加,同样会形成较丰富的石油。

最后,陆相沉积盆地多分布在山前、山间等大地构造活动区域,且规模相对较小,并常受造山运动、断裂活动影响,生成原油及油藏保存条件不够理想。而海相盆地规模大,构造相对稳定,沉积相类型变化少,生油岩和储油岩变化少、分布广,这就保证了生成的油气资源丰富,并且能及时地运移到优质的储层中,在适宜的条件下聚集成油气藏。因此,海相盆地更有利于大型构造型油气藏的形成,且油藏保存相对要好。

这些基本差异决定了海相盆地含油区的石油产量、储量规模及其丰富程度,在全世界石油分布中占有绝对优势。

人们知道了自然界中沉积岩的分布规律,也掌握了各种矿藏的分布特点,就能够预测到哪里去寻找石油、天然气和煤等。

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