生物礁由生物生长堆积而成，其形成条件与造礁生物的生存环境相关，主要包括：①海水的温度、盐度和溶解氧的含量；②海水深度、透光度和海平面的升降变化；③季风、海流、热带气旋和太阳辐射（Steers J A et al.,1977；钟晋梁等，1996）。南海处于赤道以北的低纬度地区（中国科学院《中国自然地理》编辑委员会，1979；韩舞鹰等，1984），具备生物礁形成的①和③两项基本条件。但是，海水深度、透光度和海平面的升降变化在南海不同海域和不同发育时期具有一定的变化，受控于南海盆地形成和演化。因此，南海盆地的构造演化过程和特征决定了生物礁的形成和发育趋势。
6.1.1.1 南海盆地构造演化对影响生物礁形成的地形地貌和物源供给格局的约束
整体上看，南海盆地的形成处于岩石圈伸展减薄的统一构造背景之下，经历了古新世－早渐新世断陷、晚渐新世－中中新世洋壳扩张和晚中新世－全新世区域热沉降等演化过程（图6.1），控制着南海海域次一级含油气盆地的形成和演化，同时伴随着生物礁的生成和发展。
古新世－中始新世南沙地块尚未从华南地块分离出来，而是共同作为古南海北部的大陆边缘（Steers J A et a1.,1977；钟晋梁等，1996；中国科学院《中国自然地理》编辑委员会，1979；韩舞鹰等，1984；魏喜等，2005、2006）。珠江口、琼东南、中建南、南薇西、北康、礼乐、西北巴拉望以及民都洛－帕奈等盆地均靠近华南大陆一侧，是在岩石圈伸展和拉张背景下形成的一系列地堑和半地堑。此时西沙与华南相连，是华南大陆的一部分，是琼东南盆地东南侧地势较高的盆缘隆起带。该期全区处于古南海北部大陆边缘，整体沉积环境是南海北陆，如珠江口盆地为陆相环境，而礼乐滩为海相环境。中始新世晚期，南海发生新生代以来第二次张裂活动（西卫运动），海水逐渐从东南侧灌入。后来受全球海平面下降影响，南海海域大部分沉积盆地露出水面，遭受风化剥蚀。
晚始新世－早渐新世南海海盆开始扩张，南沙地块逐渐离开华南大陆，形成南海海湾（图6.1）。珠江口和琼东南两个盆地继续处于华南大陆边缘，物源方向仍为北西向，主要为陆相环境。但早渐新世断裂活动增强，地形高差增大，盆地南侧及其凹陷区发生海侵。中建南盆地表现为陆相湖盆向大陆边缘海盆的逐渐过渡，海盆范围明显扩大，北、西、南为物源区，海水由东南和东北侧侵入（黄企洲等，1994）。西沙仍处于隆起状态，遭受风化剥蚀，是琼东南和中建南盆地的物源补给区。此时南沙地块是古南海和新南海之间的一个半岛，物源自半岛中央高部位向南北两侧供给。南薇西盆地以海陆交互相沉积为主。早渐新世，海侵范围扩大，盆地快速沉降，除西北部为陆相环境外，其他地区均为海相环境（韩舞鹰等，1984）。北康盆地沉积了一套陆相－海相砂泥质沉积岩，自东向西依次为半深海、浅海、滨海、三角洲和冲积平原（施和生等，2003；夏戡原，1996）。礼乐盆地和曾母盆地沉积了滨海－浅海－半深海相的碎屑岩和生物礁灰岩（徐行等，2002；钟建强等，1994；陈玲，2002;Nguyen Trong Tin et al.,1995）。
图6.1 南海不同演化阶段含油气盆地位置和海域范围示意图
（据魏喜等，2005）
①～⑩分别是珠江口、琼东南、莺歌海、中建南、南薇西、北康、曾母、礼乐、北巴拉望、万安等盆地；SCS、DG、RB和NPB分别为华南陆坡、南沙危险滩、礼乐滩和北巴拉望
晚渐新世－中中新世，由于洋壳扩张，南沙地块从华南大陆裂离，并定位于目前位置。该期各盆地均为海相环境，但物源方向发生显著变化。珠江口和琼东南盆地继承西北侧物源，由于海水进一步由南向北入侵，东沙隆起逐渐远离物源，有利于生物礁生长。如珠江口盆地东沙隆起从早中新世到中中新世末生物礁从隆起的边缘到隆起的高部位逐层呈阶梯状分布（图6.4），说明海水逐渐加深（钟晋梁等，1996）。西沙隆起区也逐渐下沉，形成水下高地，是生物礁生长的有利场所。南沙地块由于逐渐向低纬度地区漂移，远离物源，因此，为台地碳酸盐岩和生物礁相沉积创造了条件。如礼乐盆地沉积了浅海碎屑岩、碳酸盐岩和生物礁灰岩（韩舞鹰等，1984）。曾母盆地南部为浅海－半深海相砂泥岩、台地相碳酸盐岩和生物礁灰岩。亚洲最大的L气田就是该期形成的生物礁（Nguyen Trong Tin et a1.,1995）。早中新世万安盆地的伸展作用诱发海侵，开始沉积浅海砂泥相、台地灰岩相、生物礁相和半深水偏泥相（黄企洲等，1994；施和生等，2003）。
晚中新世以后南海盆地停止扩张，南海海域各含油气盆地已处于现今位置（图6.1）。该期区域性差异升降明显，沉降、沉积中心由东北向西南转移，致使晚中新世以来的地层在西南方向明显加厚。沉积格局与以前相比发生明显改变，表现为自海盆周缘向中心地势逐渐降低，沉积活动以周围大陆为源区，以珠江（北部）、红河（西北部）、湄公河（西南部）、拉让河和巴兰河（南部）等主要水系为搬运动力的格局（图6.2）。
图6.2 南海盆地生物礁发育趋势
（据魏喜等，2006）
①～⑤分别是珠江、红河、湄公河、拉让河和巴兰河等三角洲；⑥是南沙海槽
另外，在南海盆地的形成过程中，由于岩石圈伸展减薄，诱发地慢岩浆上侵，形成水下火山高地，为生物礁的形成创造了地形地貌条件（图1.1）。
6.1.1.2 大型三角洲制约生物礁的生成和分布
南海北、西、南三侧的珠江、红河、湄公河、卢帕尔河、拉让河和巴兰河等大型水系地质时期长期存在，成为陆源碎屑物质机械搬运的主要动力，相应的形成南海著名的大型三角洲，如（古）珠江三角洲、（古）湄公三角洲、（古）拉让三角洲和（古）巴兰三角洲等。研究表明，南海海域生物礁的生长发育明显受河流三角洲的制约。在远离陆地和不被河流三角洲波及处，物源供给有限，是台地碳酸盐岩和生物礁形成的有利地区（张莉等，2003）。如南海西南部海域生物礁在拉让河和巴兰河两大三角洲之间发育有南康大型生物礁群，在拉让河三角洲西侧发育有纳土纳生物礁群。但在三角洲波及部位生物礁不发育（图6.2、图6.3）。
图6.3 南海西南部海域碳酸盐台地和生物礁与河流三角洲沉积的消长关系
（据魏喜等，2006）
6.1.1.3 海平面升降控制生物礁类型和发育规模
图6.4 东沙隆起碳酸盐台地和生物礁的沉积演化
（据魏喜等，2005）
海水浸退速度影响着生物礁的生长和类型。海平面缓慢上升，生物礁以加积和进积为主，形成补丁礁、台地边缘礁和块礁，在台地一侧常伴随生物滩相。如果海平面快速上升，仅在个别高地发育生物礁，以加积为主，形成塔礁和环礁。当相对海平面上升速度更快时，生物礁便被海水淹死，形成泥晶灰岩和泥岩致密段。达到最大海泛面后，相对海平面开始缓慢下降生物礁以向海进积为主，形成水退岸礁，呈楔状，具下超结构。当相对海平面快速下降时，导致生物礁暴露水面而遭受风化剥蚀和淡水淋滤溶蚀。这种条件下，可以在礁前盆地形成低位扇。同时，海侵方向决定生物礁的生成顺序，如珠江口盆地东沙隆起从早中新世到中中新世末随着海水逐渐加深，生物礁从隆起的边缘到隆起的高部位逐层呈阶梯状分布（施和生等，2003）（图6.4）。南海盆地形成至今经历了礼乐、西卫、南海、南沙等构造运动，引起多次相对的海平面升降，形成了丰富多彩的生物礁群系。
南海盆地广泛分布着生物礁。南海演化决定了生物礁形成具有南早北晚，东早西晚的发育规律（龚再升等，1997；吕炳全等，2002）。如南海东南部的巴拉望盆地在晚始新世便有生物礁生成，而北部的珠江口－琼东南盆地直到晚渐新世－中新世以后才开始形成生物礁（图6.5）。整体上看，南海盆地中新世以后为生物礁繁盛期。生物礁分布受南海不同海域的构造特征制约。其中，深海盆洋壳区、海沟海槽区和大型三角洲波及区缺乏生物礁生长发育的地貌、水深、海水纯净度等条件，不利于生物礁生长发育；而北、西、南陆架和陆坡除三角洲波及区外多具良好的生物礁生成环境，是生物礁发育有利地区（图6.2）。
图6.5 南海不同盆地台地碳酸盐岩和生物礁发育特征对比