Luận án tiến sĩ HUS nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác định cấu trúc móng trước kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa việt nam theo tài liệu trọng lực

LỜI CẢM ƠN Luận án “ Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác định cấu trúc móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam theo tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

_

Nguyễn Kim Dũng

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH,

XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MÓNG TRƯỚC KAINOZOI TRÊN MỘT SỐ BỂ TRẦM TÍCH THUỘC THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM THEO TÀI LIỆU TRỌNG LỰC

LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ

Hà Nội - 2018

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

_

Nguyễn Kim Dũng

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH,

XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MÓNG TRƯỚC KAINOZOI TRÊN MỘT SỐ BỂ TRẦM TÍCH THUỘC THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM THEO TÀI LIỆU TRỌNG LỰC

Chuyên ngành: Vật lý địa cầu

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả luận án

Nguyễn Kim Dũng

LỜI CẢM ƠN

Luận án “ Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác

định cấu trúc móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam theo tài liệu Trọng lực ” được hoàn thành tại cơ sở đào tạo Trường Đại học

Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Đỗ Đức Thanh và TS Hoàng Văn Vượng

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai Thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo

và hướng dẫn để nghiên cứu sinh hoàn thành luận án của mình Tác giả xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Viện Địa chất và Địa vật lý biển đã tạo các điều kiện cần thiết cho nghiên cứu sinh học tập và nghiên cứu Tác giả cũng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các đồng nghiệp trong Viện đã có những ý kiến đóng góp về chuyên môn cũng như những kinh nghiệm cho luận án của nghiên cứu sinh Tác giả xin cảm ơn những hỗ trợ của các Thầy Cô trong Khoa Vật Lý, Bộ môn Vật lý Địa cầu, các cán

bộ Phòng Sau đại học đã giúp nghiên cứu sinh hoàn thiện hồ sơ và thủ tục bảo vệ luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn đến các Thầy, Cô, các nhà khoa học đang công tác tại các viện nghiên cứu, các trường Đại học, hội khoa học kỹ thuật địa vật

lý Việt Nam, liên đoàn Vật lý địa chất, đã có những đóng góp ý kiến vê chuyên môn để luận án được hoàn thiện tốt hơn

Nghiên cứu sinh xin dành sự yêu thương và lòng biết ơn tới gia đình và người thân luôn là niềm động viên, khích lệ mạnh mẽ giúp nghiên cứu sinh thực hiện và hoàn thành luận án

Tác giả luận án

Nguyễn Kim Dũng

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục i

Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt iv

Danh mục các bảng biểu v

Danh mục các hình vẽ, đồ thị vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỊA CHẤT-ĐỊA VẬT LÝ TRÊN THỀM LỤC CHẤT-ĐỊA VIỆT NAM VÀ KẾ CẬN 1.1 Hoạt động điều tra nghiên cứu địa chất và địa vật lý biển 5

1.1.1 Hoạt động điều tra nghiên cứu trước 1975 5

1.1.2 Hoạt động điều tra nghiên cứu từ 1975 đến 2000 7

1.1.3 Hoạt động điều tra nghiên cứu từ năm 2000 đến nay 14

1.2 Tổng quan về các phương pháp trọng lực nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu 22 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 22

1.2.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước 25

1.3 Kết luận chương 1 28

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC BÊN TRONG MÓNG TRƯỚC KAINOZOI 2.1 Phương pháp giải bài toán ngược 3D xác định phân bố mật độ móng trước

Kainozoi 29

2.1.1 Cơ sở lý thuyết 29

2.1.2 Xây dựng chương trình tính toán 31

2.1.3 Mô hình số và các kết quả tính toán 33

2.1.4 Nhận xét 36

2.2 Phương pháp xác định biên của nguồn gây dị thường bằng giá trị riêng 37

2.2.1 Cơ sở lý thuyết 37

2.2.2 Xây dựng chương trình tính toán 39

2.2.3 Mô hình số và kết quả tính toán 40

2.2.4 Nhận xét 41

2.3 Phương pháp xác định kết hợp vị trí và độ sâu đến biên của nguồn nhờ đạo hàm tín hiệu giải tích theo hướng và giải chập Euler 42

2.3.1 Cơ sở lý thuyết 42

2.3.2 Xây dựng chương trình tính toán 44

2.3.3 Mô hình số và các kết quả tính toán 46

2.3.4 Nhận xét 51

2.3.5.Thử nghiệm áp dụng phương pháp xác định vị trí và ước tính độ sâu các đứt gãy trong móng trước Kainozoi trên vùng trũng Sông Hồng 51

2.4 Kết luận chương 2 56

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XỬ

LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC BÊN TRONG MÓNG TRƯỚC KAINOZOI CÁC BỂ TRẦM TÍCH TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM

3.1 Cơ sở số liệu 58

3.1.1 Nguồn số liệu trọng lực 58

3.1.2 Nguồn số liệu trọng lực vệ tinh 61

3.1.3 Nguồn số liệu địa chấn và các nguồn khác 63

3.2 Xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi bể trầm tích Sông Hồng 67 3.2.1 Phân bố mật độ của đất đá bên trong móng trước Kainozoi 68

3.2.2 Cấu trúc khối trong móng trước Kainozoi 72

3.2.3 Hệ thống đứt gãy trong móng trước Kainozoi 76

3.2.4 Hệ phương pháp xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi 79

3.2.5 Nhận xét chung 82

3.3 Xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi phần thềm lục địa Đông Nam Việt Nam 83

3.3.1 Phân bố mật độ bên trong móng trước Kainozoi 83

3.3.2 Cấu trúc khối trong móng trước Kainozoi 89

3.3.3 Hệ thống đứt gãy trong móng trước Kainozoi 93

3.3.4 Hệ phương pháp xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi 97

3.3.5 Nhận xét chung 100

3.4 Kết luận chương 3 101

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 103

Kết luận 103

Kiến Nghị 104

Danh mục công trình khoa học của tác giả liên quan đến luận án: 105

Tài liệu tham khảo 106

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

7 HGA Horizontal gradient amplitude

(cường độ gradient ngang)

8 CGGT the curvature gravity gradient tensor

(độ cong tensor gradient trọng lực)

10 GGT Gravity Gradient Tensor

(tensor gradient trọng lực)

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

1 Bảng 2.1 Các tham số mô hình và vị trí nguồn 40

2 Bảng 2.2 Các tham số mô hình 2 vật thể 46

3 Bảng 2.3 Các tham số mô hình 5 vật thể 46

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

chú

1 Hình 1.1 Các bồn trũng trầm tích Đệ tam thuộc Biển

2 Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc móng Kainozoi các bồn dầu khí

3

Hình 1.3: Bản đồ cập nhật cấu trúc nóc móng trước Đệ Tam trên Biển và thềm lục địa Việt Nam (cập nhật đến

7 Hình 2.4 Sai lệch giữa dị thường dư với dị thường tính ở

lần lặp cuối và tốc độ hội tụ của phương pháp 36

8 Hình 2.5 Sơ đồ khối xác định biên của nguồn 39

10 Hình 2.7 Sơ đồ khối xác định vị trí biên và ước tính độ

11 Hình 2.8 Kết quả xác định vị trí biên đối với mô hình 2

14 Hình 2.11 Kết quả ước tính độ sâu tới nguồn đối với mô

15 Hình 2.12 Vị trí và độ sâu ước tính của nguồn và tần suất xuất hiện tại mức nâng trường 8km 54

16 Hình 2.13 Sơ đồ hệ thống đứt gãy trên vùng trũng Sông

Hồng (Xác định theo giá trị cực đại EDmax) 55

17 Hình 3.1 Sơ đồ tuyến đo trọng lực của tàu Gagarinsky

18 Hình 3.2 Các số liệu được lưu trữ tại (SIO) và NGDC 59

19 Hình 3.3 Bản đồ dị thường Fai từ đề tài KC09-02 tỷ lệ

20 Hình 3.4 Nguồn số liệu trọng lực vệ tinh tỷ lệ 1:200.000 62

21 Hình 3.5 Số liệu địa chấn thu thập từ nhiều đề tài 64

22 Hình 3.6 Bề dày trầm tích Kainozoi của NGDC (km) 65

24 Hình3.9.a).Đáy trầm tích Kainozoi (km);

b).Trường do lớp trầm tích gây ra (mgal) 68

25 Hình 3.10 Mối tương quan giữa các mức nâng trường

26 Hình 3.11 a) Độ sâu bề mặt Moho(km);

b) Phần trường do bề mặt Moho gây ra 70

27 Hình 3.12: a) Trường do lớp đá móng trước Kainozoi

28 Hình 3.13 a) Phân bố mật độ móng trước Kainozoi;

b) Vị trí khu vực nghiên cứu; c) Tốc độ hội tụ 71

29

Hình 3.14 Bản đồ phân vùng cấu trúc bể Sông Hồng và

Các khối cấu trúc tại các độ sâu khác nhau được xác định bằng hàm det

73

30 Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa các mức

31 Hình 3.16 Kết quả biểu diễn giá trị hàm λ1 và λ2 cùng

với đường đồng mức 0 (đường nét to, màu đỏ) 75

32

Hình 3.17 Kết quả xác định vị trí và ước tính độ sâu đến

nguồn trong móng trước Kainozoi bằng các điểm cực đại hàm ED tại mức nâng 20km

77

33

Hình 3.18.a).Kết quả trên khu vực tuyến địa chấn

GPGT93_204 b) mặt cắt địa chấn 2D đã minh giải [5]

78

34

Hình 3.19a) Cấu trúc – mật độ móng trước Kainozoi;

3.19b) Vị trí khu vực nghiên cứu;

3.19c) Tần suất xuất hiện độ sâu của nguồn;

b) Trường do lớp trầm tích gây ra (mgal) c).Độ sâu bề mặt Moho(km) ;

d) Phần trường phông khu vực (mgal) e).Trường do lớp đá móng trước Kainozoi gây ra (mgal) f).Trường quan sát(mgal)

85

37

Hình 3.22 a).Phân bố mật độ móng trước Kainozoi;

b) Vị trí khu vực nghiên cứu;

c) Tốc độ hội tụ

87

38 Hình 3.23 Phân bố mật độ đất đá trong Kainozoi tại

39 Hình 3.24 Các khối cấu trúc trên thềm lục địa Đông

40

Hình 3.25 a) Phân bố mật độ và đường đông mức 0 của hàm λ2 tại các mức nâng trường (thực hiện cho trường tổng)

b).Phân bố mật độ và đường đông mức 0 của hàm

λ2 tại các mức nâng trường (thực hiện cho trường sau khi

43 Hình 3.28 Các điểm biên của nguồn và phân bố mật độ

44 Hình 3.29 Các điểm biên của nguồn và Gradient phân bố

MỞ ĐẦU Thềm lục địa Việt Nam là một phần của Biển Đông, có diện tích rộng lớn, nằm trải dài dọc theo đất nước từ Bắc xuống Nam, bao gồm nhiều bể trầm tích lớn như: bể Sông Hồng, bể Phú Khánh, bể Cửu Long, bể Nam Côn Sơn,…các bể này có cấu trúc địa chất đa dạng và tiềm ẩn nguồn tài nguyên phong phú, vì vậy từ rất lâu

nó đã nhận được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu về địa chất, địa vật lý trong cũng như ngoài nước Các kết quả điều tra khảo sát trên vùng biển Việt Nam nói chung và trên các bể trầm tích nói riêng trong những năm qua, đặc biệt là các hoạt động tìm kiếm thăm dò dầu khí, các chuyến khảo sát địa chất-địa vật lý về cơ bản

có sự phối hợp quốc tế,…đây là nguồn tài liệu rất phong phú và quý giá, là cơ sở dữ liệu tương đối đồng bộ và khái quát về địa chất biển Việt Nam Các kết quả nghiên cứu đã được công bố và lưu trữ trong các đề tài, hội nghị khoa học, tạp chí chuyên ngành trong và ngoài nước,… cho thấy bức tranh về cấu kiến tạo, địa động lực, cấu trúc sâu vỏ trái đất, đặc điểm địa tầng, môi trường trầm tích, địa hình địa mạo, v v

trên thềm lục địa Việt Nam và kế cận ngày càng sáng tỏ hơn Những thành tựu này

có ý nghĩa rất quan trọng phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ chủ quyền lãnh hải của Tổ Quốc, tạo tiền đề vững chắc cho các nghiên cứu địa chất biển trong hiện tại và tương lai

Mặc dù các kết quả thu được về địa chất-địa vật lý trên các bể trầm tích trong thời gian qua khá là phong phú, tuy nhiên các kết quả này phần lớn được tập trung

về cấu trúc địa chất trong tầng trầm tích Kainozoi, hay cấu trúc bề mặt các ranh giới

cơ bản: bề mặt móng trước Kainozoi, bề mặt Conrat, bề mặt Moho,… với mục đích tìm kiếm và thăm dò dầu khí Trong khi đó, việc nghiên cứu cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi (Lớp móng trước Kainozoi là một lớp dưới cùng của phần vỏ trái đất và nằm phía dưới lớp trầm tích Kainozoi) đặc biệt là sự thay đổi về phân bố mật độ trong tầng này cùng với hình thái cấu trúc của nó cho đến nay vẫn còn ít được quan tâm hoặc quan tâm nhưng vẫn còn rất nhỏ lẻ, phương pháp sử dụng còn rất hạn chế: xác định phân bố mật độ bằng việc phân tích định tính Bùi Công Quế

và nnk,1996,1998 [26, 27]) hay xác định bằng phương pháp tương quan nên độ

chính xác vẫn còn nhiều hạn chế Cao Đình Triều và nnk, 2009 [54] Đặc biệt gần đây việc xác định bằng phương pháp giải bài toán ngược 2D theo phương pháp bình phương tối thiểu kết hợp với phương pháp bóc lớp dị thường Đỗ Đức Thanh và nnk,

2008 [47] đã cho thấy được hiệu quả của phương pháp này trong việc xác định phân

bố mật độ Tuy nhiên, với chỉ phương pháp này, bức tranh về cấu trúc móng trước Kainozoi vẫn chưa được thể hiện một cách đầy đủ Vì vậy, cần thêm vào đó một số kết quả khác được xác định bởi các phương pháp xử lý hiện đại tài liệu trọng lực để

bổ sung cho bức tranh cấu trúc này

Từ nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, các phương pháp được áp dụng ở Việt Nam ngày càng được phát triển và hoàn thiện theo hướng nâng cao độ chính xác và tăng tốc độ tính toán Song, so với sự phát triển về các phương pháp trên thế giới thì có lẽ nó vẫn chưa thực sự bắt kịp được Việc nghiên cứu áp dụng kịp thời các phương pháp hiện đại, cũng như cách tổ hợp chúng không chỉ giúp chúng ta thu được kết quả chính xác hơn mà còn cho thấy bức tranh cấu trúc địa chất được đầy

đủ hơn

Để góp phần nâng cao hiệu quả nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu, đặc biệt là bức tranh cấu trúc móng trước Kainozoi của một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam và định hướng, cung cấp thêm thông tin cho các nghiên cứu tiếp theo chi tiết hơn tác giả luận án đã lựa chọn đề tài luận án tiến sĩ của mình với tiêu đề: “

Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác định cấu trúc móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam theo tài liệu trọng lực” làm đề tài nghiên cứu của mình

Mục tiêu của luận án : + Nâng cao hiệu quả việc xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi bằng một hệ phương pháp phân tích, xử lý tài liệu trọng lực hiện đại phục vụ công tác nghiên cứu cấu trúc sâu, tìm kiếm và thăm dò khoáng sản trên thềm lục địa Việt Nam

+ Xây dựng sơ đồ cấu trúc tầng đá móng trước Kainozoi theo tài liệu trọng lực trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam

Nhiệm vụ của luận án

1 Nghiên cứu áp dụng một hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại nhằm xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi theo tài liệu trọng lực

2 Hiện thực hóa việc áp dụng hệ phương pháp này bằng cách xây dựng chương trình máy tính, tính toán thử nghiệm trên các mô hình số và số liệu thực tế

3 Xác định sự phân bố khối cấu trúc - mật độ và hệ thống đứt gãy để từ đó xác định đặc điểm cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích theo hệ phương pháp đề xuất

Kết quả khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án

1 Đã tìm hiểu, nghiên cứu và đưa ra một hệ phương pháp phân tích xử lý hiện

đại: phương pháp giải bài toán ngược 3D, phương pháp tính trị riêng của ten

xơ gradient trọng lực, phương pháp đạo hàm tín hiệu giải tích theo hướng và giải chập Euler để xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi

2 Xác định được phân bố mật độ, cấu trúc khối tảng và phân bố không gian

của đứt gãy trong đá móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc

thềm lục địa Việt Nam

3 Bổ sung được bộ sơ đồ mới về cấu trúc móng trước Kainozoi trên các bể trầm tích Sông Hồng, Cửu Long và Nam Côn Sơn thuộc thềm lục địa Việt Nam trên cơ sở tổng hợp các kết quả về phân bố mật độ, cấu trúc khối tảng

và phân bố không gian của hệ đứt gãy theo tài liệu trọng lực Các kết quả này

có thể định hướng, cung cấp thêm nhiều thông tin và luận cứ cho các nghiên cứu khác chi tiết hơn hoặc không có khả năng nghiên cứu ở trong tầng móng

Những điểm mới của luận án

1 Áp dụng thành công việc giải bài toán ngược cho trường hợp 3D bằng phương pháp lựa chọn để xác định phân bố mật độ lớp đá móng trước Kainozoi các bể trầm tích Sông Hồng, Cửu Long và Nam Côn Sơn thuộc thềm lục địa Việt Nam trên cơ sở thuật toán bóc lớp theo tài liệu trọng lực

2 Đã đề xuất kết hợp việc tính đạo hàm tín hiệu giải tích theo hướng của tenxơ gradient trọng lực với giải chập Euler tại các mức nâng trường khác nhau để

xác định vị trí và ước tính độ sâu của hệ đứt gãy trong đá móng trước Kainozoi khu vực nghiên cứu

3 Đã xây dựng được 3 chương trình bằng ngôn ngữ Matlab theo thuật toán của các phương pháp đã nêu để phân tích, xử lý tài liệu trọng lực

4 Đã bổ sung thêm sự phân bố theo diện mật độ lớp đá móng trước Kainozoi, cấu trúc khối, đặc điểm các đứt gãy tồn tại trong lớp đá móng trước Kainozoi

và góp phần làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi của bể trầm tích Sông Hồng và phần Đông Nam thềm lục địa Việt Nam

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỊA CHẤT-ĐỊA VẬT LÝ

TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM VÀ KẾ CẬN

1 1 Hoạt động điều tra nghiên cứu địa chất và địa vật lý biển

Các hoạt động điều tra, khảo sát và nghiên cứu về địa chất và địa vật lý cùng với các điều kiện tự nhiên, tài nguyên và môi trường trên vùng thềm lục địa Việt Nam nói riêng và Biển Đông nói chung được thực hiện khá sớm, bắt đầu từ những năm đầu của thế kỷ 20 và đặc biệt được tăng cường trong khoảng 60-70 năm gần đây Trong giai đoạn đầu, các hoạt động điều tra khảo sát trên vùng biển Đông chủ yếu do các tổ chức và nhà nghiên cứu của Mỹ và phương Tây thực hiện Từ sau năm 1975, các hoạt động điều tra nghiên cứu trên vùng biển Việt Nam và kế cận đều do Việt Nam chủ động tiến hành hoặc hợp tác với các nước khác thực hiện Các hoạt động điều tra khảo sát khá phong phú, đa dạng và khác nhau ở nhiều phạm vi, đối tượng cũng như phương pháp công nghệ và chất lượng của kết quả điều tra đánh giá Dưới đây là những hoạt động điều tra khảo sát và nghiên cứu địa chất và địa vật

lý biển chủ yếu được tiến hành trên vùng biển Việt Nam và kế cận trên biển Đông trong thời gian qua

1.1.1 Hoạt động điều tra nghiên cứu trước 1975

Từ năm 1922, sau khi người Pháp thành lập Viện Nghề cá Đông Dương sau này là Viện Hải dương học tại Nha Trang, các hoạt động điều tra và khảo sát trên vùng biển Việt Nam bắt đầu tăng cường hơn Từ 1922-1927 với việc sử dụng con tàu De Lanesson và một số tàu của hải quan Pháp, các nhà khoa học Pháp và phương Tây đã tiến hành các chuyến điều tra khảo sát trên các vùng ở vịnh Bắc Bộ, vịnh Thái Lan, các vùng trên thềm lục địa miền Trung để quan trắc và thu thập số liệu về các yếu tố khí tượng, thủy văn, thu mẫu địa chất, sinh vật nổi và sinh vật đáy Các kết quả bước đầu quan trọng đã được công bố trong các công trình của R

Soren, Dawidoff, P.Chevey, A Kpempt, Wyrtki, Lafond, LeLoup, E.Saurin và một

số người khác

Trong những năm 1959-1961, Viện Hải Dương học Scripps, Califonia, Hoa

Kỳ đã hợp tác cùng với chính quyền Nam Việt Nam và Thái Lan tiến hành chương trình điều tra tổng hợp về điều kiện tự nhiên và tài nguyên biển vùng biển phía Đông Nam Việt Nam và vịnh Thái Lan (chương trình NAGA) Kết quả của chương trình NAGA rất phong phú với nhiều số liệu mới trong đó có kết quả về đặc điểm địa hình, trầm tích đáy dọc theo 6 mặt cắt ở Vịnh Thái Lan và 6 mặt cắt ở vùng biển Đông Nam Việt Nam từ Đà Nẵng đến Cà Mau Kết quả của chương trình NAGA đã được tổng hợp và công bố trong giai đoạn 1962-1967 trong hàng loạt các báo cáo và các công trình nghiên cứu của Park, Emery (địa chất), Wystki, Robinson (Vật lý-thủy văn), Alvarino, Brinton, Shino, Stephenson (sinh vật) và nhiều tác giả khác

Từ năm 1965-1966 cơ quan Hải Dương học của Hải quân Hoa Kỳ đã tiến hành các chuyến khảo sát, điều tra về khí tượng, thủy văn, địa hình, địa vật lý trên các vùng biển Đông để lập hải đồ, xác định cấu trúc thủy văn, trường sóng âm Vào năm 1967, sở Hải Dương Hoa Kỳ đo từ hàng không miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1:250.000, Alpine Geophysical Corporation đo 19500 km tuyến địa chấn ở Biển Đông Giai đoạn từ 1969-1970, Ray Geophysical Mandrel đo 12121 km tuyến địa chấn,từ và trọnglực ở thềm lục địa Nam Việt Nam Năm 1972, GSI (Geological Service Inc.) đo 5000 km địa chấn khu vực miền Trung và Hoàng Sa với tổng chiều dài đo địa chấn trong thời gian này lên tới 87.908 km Trên vùng biển phía Bắc, trong giai đoạn từ 1954 đến 1975 đã có các hoạt động điều tra khảo sát biển hợp tác với Trung Quốc và Liên Xô trước đây Giai đoạn 1959-1962 đã tiến hành chương trình hợp tác Việt Nam-Trung Quốc điều tra tổng hợp vịnh Bắc Bộ Chương trình đã sử dụng 6 tàu nghiên cứu thực hiện 88 lượt trạm theo 16 mặt cắt trong đợt khảo sát 1 và 41 lượt trạm theo 9 mặt cắt trong đợt 2

đo đạc và quan trắc các đặc điểm khí tượng, thủy văn, vật lý, hóa học và môi trường

và địa chất đáy biển

Các kết quả nghiên cứu điều tra về trầm tích đệ tứ đầu tiên được khái quát trong công trình của Shepard, 1949.Tiếp đó là của Niino và Emery (1961), Saurin (1962) và Parke (1971) Đáng kể nhất là hoạt động thăm dò dầu khí trên vùng biển

Đông Nam được tiến hành trong những năm từ 1967 đến 1975 do chính quyền Nam Việt Nam lúc đó hợp tác với Hoa Kỳ và các công ty dầu khí phương Tây thực hiện

Trên các vùng ven biển và thềm lục địa đã tiến hành các khảo sát địa chất, địa vật

lý, bao gồm cả đo địa chấn, trọng lực, từ mặt biển và từ hàng không Công tác thăm khảo sát đạt tỷ lệ 1:100.000 và 1:50.000 trên một số lô và cấu tạo triển vọng Các công ty thực hiện khảo sát thăm dò trong giai đoạn này là Mandrell, Mobil, Esson, Union, Texas, Marathon và Sunning Dale

Bên cạnh đó, dựa trên những kết quả điều tra khảo sát ban đầu về đặc điểm địa hình, địa mạo và cấu tạo trầm tích đáy biển, ngay trong giai đoạn 1950-1960, các nhà địa chất pháp như Saurin đã công bố một số công trình về cấu trúc địa chất và đặc điểm kiến tạo của biển Đông và vùng thềm lục địa Việt Nam với những phác thảo ban đầu về cơ bản đúng cho đến hiện tại Trong những năm 1971-1972, các nhà địa chất Hoa Kỳ tiếp tục bổ sung và công bố các công trình nghiên cứu về cấu trúc kiến tạo của vùng biển Việt Nam trong bình đồ kiến tạo biển Đông và Đông Nam á (Parke, 1971)

Nhìn chung, trong giai đoạn này, các kết quả điều tra khảo sát trên vùng biển Việt Nam được thực hiện chủ yếu bởi các công ty Mỹ và một số nước phương tây với mục đích tìm kiếm, đánh giá nguồn lợi hải sản, thủy văn, môi trường, các kết quả về địa chất-địa vật lý vẫn còn sơ khai chủ yếu gắn liền với công tác tìm kiếm, khai thác dầu khí của các công ty dầu khí trên thế giới (Trần Ngọc Cảnh, 2011[1])

1.1.2 Hoạt động điều tra nghiên cứu biển từ 1975 đến 2000

Đây là giai đoạn quan trọng với những hoạt động điều tra khảo sát tăng cường

và mở rộng phạm vi với những kết quả điều tra khảo sát, nghiên cứu phong phú và

có chất lượng cao về địa chất-địa vật lý trên vùng biển và thềm lục địa Việt Nam

Sau khi giải phóng miền Nam thống nhất đất nước, Tổng cục Dầu khí Việt Nam đã thực hiện nhiệm vụ tiếp tục điều tra, khảo sát về địa chất, thăm dò dầu khí trên toàn bộ thềm lục địa Việt Nam và các vùng biển kế cận Các công ty dầu khí của Việt Nam, Nga và các nước khác với tổng số trên 30 công ty đã ký với Việt Nam các hợp đồng tiến hành khảo sát địa chất địa vật lý, khoan tìm kiếm, thăm dò

dầu khí trên thềm lục địa và vùng biển kế cận Kết quả là trên thềm lục địa đã khảo sát thu thập số liệu trọng lực, từ và địa chấn với các tỷ lệ 1:500.000 và lớn hơn Đã tiến hành khoan hàng trăm lỗ khoan tìm kiếm, thăm dò, phát hiện các mỏ dầu và khí trên vùng thềm lục địa Đông Nam và vịnh Thái Lan, đánh giá triển vọng khoáng sản các bể Sông Hồng, Phú Khánh, Nam Côn Sơn, Mã Lai-Thổ Chu, và nhóm bể Trường Sa, Hoàng Sa

Trong giai đoạn từ 1975 đến 1995, theo hiệp định hợp tác về khoa học và kỹ thuật giữa Viện Khoa học Việt Nam (sau này là Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam) với Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô (từ sau năm 1991 là viện Viện Hàn lâm khoa học CHLB Nga) đã có hàng chục đợt khảo sát của các Viện nghiên cứu chuyên nghành, các cơ quan nghiên cứu của Nga hợp tác với các Viện của Viện khoa học Việt Nam tiến hành điều tra khảo sát về địa chất, địa vật lý, khí tượng hải dương… trên vùng thềm lục địa Việt Nam và biển Đông Trong giai đoạn này có các tàu mang tên Bogorop, Nexmetanop, Gagarinsky, Geophysics, Vulcanolog (Chương trình SEATSAR) … đã lần lượt vào khảo sát và nghiên cứu khoa học trên vùng biển và thềm lục địa Việt Nam

Từ sau năm 1991, Việt Nam mở rộng và đa phương hóa hoạt động điều tra nghiên cứu trên vùng biển theo đường lối đổi mới, mở đầu một giai đoạn hợp tác nghiên cứu biển của Việt Nam Theo các chương trình hợp tác đã ký, các con tàu của các nước như Pháp (tàu Atalante đã thực hiện chương trình khảo sát “Ponaga”

đo trọng lực, từ và thu nổ địa chấn nông kết hợp với lấy mẫu tầng mặt ở vùng biển Hoàng Sa, miền Trung và Đông Nam Việt Nam, 1993), Đức (chương trình hợp tác nghiên cứu vùng nước trồi Nam bộ, sử dụng tàu Sonne, 1996, 1999, 2000 và 2004-2005), Nhật, Mỹ, Nga, Philippin đã lần lượt vào điều tra nghiên cứu về địa chất, địa vật lý, khí tượng, hải dương, môi trường và sinh học, hóa học trên vùng biển và thềm lục địa Việt Nam

Cũng từ những năm 1975 – 1995 và cho tới nay, đoàn 6 Hải quân Việt Nam (sau này là đoàn đo đạc biên vẽ hải đồ thuộc Bộ tư lệnh Hải quân) được giao nhiệm

vụ hợp tác với các cơ quan, các ngành biên vẽ quản lý các hải đồ trên vùng biển

Việt Nam Hải Quân Việt Nam đã thu thập, xử lý tổng hợp các số liệu khảo sát về địa hình đáy biển của Nga, Anh, Pháp, Mỹ, Nhật và các nước, tiến hành khảo sát đo đạc bổ sung để thành lập, biên vẽ các bản đồ địa hình và hải đồ ở các tỷ lệ 1:1.000.000 chung cho toàn vùng biển, các tỷ lệ 1:400.000 và 1:250.000 cho các vùng ven bờ Cũng trong các năm từ 1991 đến 1999 Cục địa chất Việt Nam đã triển khai đề án điều tra khảo sát địa chất và tìm kiếm khoáng sản biển dọc đới ven bờ từ Móng Cái đến Hà Tiên đến độ sâu 30m nước và đạt tỷ lệ nghiên cứu có độ chi tiết khá cao (1:200.000-1:100.000)

Ở đây cần phải nhấn mạnh về các chương trình nghiên cứu biển trọng điểm

cấp nhà nước được thực hiện liên tiếp từ 1977 đến nay như: Chương trình Thuận

Hải – Minh Hải (1977-1980), trong đó các nhà địa chất Việt Nam (Lê Văn Cự, Hồ Đắc Hoài, Ngô Thường San) đã có những công trình nghiên cứu tổng hợp về cấu trúc kiến tạo của thềm lục địa Việt Nam và phân chia ra các bể trầm tích Kainozoi ở

tỉ lệ 1:500.000 và lớn hơn với mục đích thăm dò tìm kiếm các mỏ dầu khí Trong chương trình 48-06 (1981-1985), Hồ Đắc Hoài đã hoàn thành đề tài xây dựng bản

đồ đẳng sâu đáy biển thềm lục địa Việt Nam ở tỷ lệ 1:1.000.000 Từ 1985 đến 1989 Cục đo đạc bản đồ nhà nước đã lần lượt xuất bản các bản đồ địa hình Việt Nam, bao gồm cả vùng thềm lục địa và ven biển ở tỷ lệ 1:1.000.000 Ngoài ra còn xuất bản bản đồ địa hình toàn Biển Đông tỷ lệ 1:4.000.000 Trong giai đoạn 1991-1995, trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nước KT-03-02, Bùi Công Quế, Nguyễn Giao và nnk đã tiếp tục bổ sung xử lý số liệu mới, thành lập bản đồ dị thường trọng lực và từ vùng biển Việt Nam và kế cận tỷ lệ 1:1.000.000 Trên cơ sở đó đã tính toán xây dựng các sơ đồ và mặt cắt cấu trúc sâu, các hệ địa động lực của thềm lục địa Việt Nam và biển Đông, thành lập các bản đồ cấu trúc kiến tạo và địa động lực của các bể trầm tích Kainozoi trên thềm lục địa Việt Nam.Các bản đồ địa chất, địa vật lý trong đề tài KT-03-02 các bản đồ địa chất, địa vật lý đã tiếp tục được bổ sung

và phát triển hoàn thiện ở các tỷ lệ 1:1.000.000 và lớn hơn trên từng vùng thuộc thềm lục địa Việt Nam Trong khuôn khổ các đề tài trọng điểm cấp nhà nước KHCN-06-04 và KHCN-06-12 (Bùi Công Quế, Nguyễn Thế Tiệp và nnk 1996-

2000) các tác giả đã chỉnh lý, hoàn thiện hơn các bản đồ dị thường trọng lực, các bản đồ cấu trúc sâu, bản đồ cấu trúc kiến tạo, bản đồ địa mạo, bản đồ trầm tích đáy biển vùng biển Việt Nam ở tỷ lệ 1:1.000.000 Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nước 48-B-3-2 (1996-2000), Bùi Công Quế và Nguyễn Hiệp lần đầu tiên đã tập hợp và liên kết các kết quả thăm dò địa vật lý trên các vùng thềm lục địa Việt Nam để thành lập các bản đồ dị thường trọng lực và dị thường từ ΔTa tỷ lệ 1:500.000 thống nhất cho toàn thềm lục địa (phạm vi các bể trầm tích Kainozoi) và bản đồ trọng lực dị thường Fai và Bughe cho toàn biển Đông, tỷ lệ 1:200.000

Trong mỗi chương trình đều có mục tiêu và nhiệm vụ thu thập, tổng hợp đánh giá

và bổ sung cập nhật kết quả điều tra khảo sát và nghiên cứu về các đặc trưng điều kiện tự nhiên và môi trường, nguồn lợi hải sản trên phạm vi toàn vùng biển và thềm lục địa Việt Nam, kể cả vùng biển và trên các đảo thuộc vùng quần đảo Trường Sa

Trong khuôn khổ các chương trình nghiên cứu biển nói trên ngoài những số liệu, tư liệu điều tra khảo sát được thu thập, có nhiều chuyến khảo sát, điều tra mới được bổ sung và tăng cường, đặc biệt là trên các vùng biển khơi xa bờ và trên phạm vi vùng trung tâm biển Đông và vùng quần đảo Trường Sa.Ngoài các kết quả nghiên cứu

thu được từ các chương trình nghiên cứu biển trên, nhiều kết quả từ các tác giả

ngoài nước cũng đã công bố: Hayes và Taylor (1978-1980) đã xuất bản tập bản đồ

về các trường địa vật lý và cấu trúc các vùng biển Đông Nam á và Đông á với tỷ lệ 1:5.000.000, trong đó có loạt các bản đồ địa chất và địa vật lý Biển Đông Năm

1987, Viện khoa học Quảng Đông Trung Quốc xuất bản tập Atlas địa chất-địa vật lý Biển Đông gồm 11 bản đồ tỷ lệ 1:2.000.000 toàn Biển Đông với các đặc trưng địa hình-địa mạo, bản đồ dị thường trọng lực, dị thường từ, bản đồ kiến tạo, bản đồ các

bể trầm tích Kainozoi, bản đồ các thành tạo đệ tứ, bản đồ trầm tích đáy, bản đồ địa hình móng kết tinh, Moho Năm 1989, Kulinic R.G và các nhà địa chất của trung tâm Viễn Đông, viện HLKH Liên Xô đã công bố chuyên khảo “ Tiến hóa trong Kainozoi của vỏ Trái đất vùng biển Đông Nam Á” trong đó đã tổng hợp những kết quả điều tra khảo sát về địa chất và địa vật lý trên vùng Biển Đông của các nhà khoa học Liên Xô và Việt Nam trong những năm 1975-1985, xây dựng các bản đồ, sơ đồ

cấu trúc kiến tạo, địa động lực và cấu trúc sâu, lịch sử phát triển kiến tạo trên vùng thềm lục địa Việt Nam và toàn biển Đông

Về các bể trầm tích Kainozoi trên vùng biển Việt Nam: đây là một trong

những đối tượng điều tra nghiên cứu quan trọng bởi nó liên quan đến sự hình thành

và phân bố các mỏ dầu khí Các trầm tích Kainozoi trên vùng biển Việt Nam cũng

là những nội dung mới phong phú đề cập trong rất nhiều công trình của các tác giả trong và ngoài nước Từ sau năm 1975 các nghiên cứu về trầm tích Kainozoi được tiến hành toàn diện và có hệ thống Các công trình nghiên cứu xác định đặc điểm trầm tích liên quan trực tiếp với các dạng tiềm năng dầu khí trong Oligoxen và Mioxen Các nghiên cứu dựa trên kết quả minh giải tài liệu địa vật lý và phân tích mẫu từ các lỗ khoan và liên kết cho từng vùng, từng cấu tạo riêng biệt Trong thập

kỷ 90 của thế kỷ trước, các công trình nghiên cứu về trầm tích Kainozoi trên thềm lục địa Việt Nam đã đạt độ chi tiết khá cao và đã mở rộng theo hướng liên kết với các hiện tượng địa chất trên toàn Biển Đông cũng như xác định đặc điểm phát triển kiến tạo của khu vực nghiên cứu trong suốt lịch sử của Kainozoi (Đỗ Bạt,1993

Phan Trung Điền,1992,1995.Nguyễn Trọng Tín,1995.Ngô Thường San,1993,1995)

Về các công trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc các ranh giới cơ bản và các

ranh giới sâu trong vỏ trái đất trên thềm lục địa Việt Nam và Biển Đông được đề cập trong các nghiên cứu của Hayes (1975, 1980), Parke (1985), Hồ Đắc Hoài (1985), Bùi Công Quế, Đỗ Đức Thanh (1990, 1995, 1998, 2000), Wujimin (1994), Lieng Dehua (1993), Kulinic (1989), Rangin (1986, 1990), Watkins (1994), Hinz và nnk (1985, 1996) Các tác giả nói trên đã tổng hợp số liệu điều tra về địa chất - địa vật lý xây dựng các sơ đồ, bản đồ cấu trúc sâu ranh giới cơ bản của vỏ cũng như các đặc trưng địa động lực trên thềm lục địa và các vùng khác trên Biển Đông

Ngoài ra, đặc điểm hệ thống các đứt gãy trong vỏ trái đất và các hoạt động

kiến tạo, địa động lực liên quan với chúng trên vùng biển Việt Nam và Biển Đông, đặc biệt là động đất, núi lửa, hoạt động tân kiến tạo… được khảo sát và nghiên cứu

từ những thập niên đầu của thế kỷ 20 liên tục cho đến nay Từ những năm

1950-2000 các nhà địa chất của châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á như : Pháp, Anh, Đức, Hà

Lan, Mỹ, Canada, Nga, Nhật, Trung Quốc, Việt Nam,… đã lần lượt công bố nhiều chương trình điều tra nghiên cứu về địa chất, kiến tạo của Biển Đông, trong đó lần lượt phát hiện và mô tả về cấu trúc và địa động lực của hệ thống đứt gãy lớn trên Biển Đông và vai trò của chúng trong việc hình thành, phát triển của Biển Đông cũng như các hoạt động kiến tạo trong những giai đoạn khác nhau Điển hình trong

số các công trình này là Fromaget 1942, Shepard 1949, Saurin E 1957, 1962, Avrahan, Uyeda 1973, Parke et al 1977, Hayes D.E 1976, 1983, 1986, Hinz.K 1985, Taylor B and Hayes D.E, 1983, 1990, Tapponier P 1982, 1986 Kulinich R.G 1989,

Be-Wu Jimin 1988, 1990, 1994 Trong giai đoạn này, trên các vùng ven biển và thềm lục địa Việt Nam, trên vùng quần đảo Trường Sa đã tiến hành nhiều hoạt động điều tra thăm dò nghiên cứu về địa chất và kiến tạo gắn liền với mục tiêu tìm kiếm dầu khí, khoáng sản và phòng tránh thiên tai địa chất, các nhà địa chất Việt Nam và ngoài nước đã công bố nhiều chương trình với kết quả nghiên cứu phong phú về địa chất, kiến tạo và vai trò của các hệ đứt gãy vùng ven biển và thềm lục địa Việt Nam

Có thể kể ra một số công trình của Lê Duy Bách (1987, 1990), Hồ Đắc Hoài 1991,

1995, Ngô Thường San 1986, Lê Như Lai 1995, Bùi Công Quế (1996, 2000)

Trong giai đoạn này, nghiên cứu cấu trúc móng trước Kainozoi đã được đề

cập bởi Văn Đức Chương, 1991 [2] với công trình ” Cấu trúc móng trước Kainozoi của vùng trũng Hà Nội” trên khu vực vùng trũng Hà Nội dựa trên cơ sở phân tích tài liệu địa chất-địa vật lý Trong công trình này, tác giả đã chỉ ra cấu trúc móng trước Kainozoi của khu vực được chia thành 03 đới cấu trúc chính: đới Tây Nam, đới Trung Tâm và đới Đông Bắc Các đới cấu trúc này lần lượt được kẹp giữa từng đôi một bởi hệ thống đứt gãy chính trên khu vực là đứt gãy Sông Hồng và Sông Chảy, đứt gãy Sông Chảy và Sông Lô, đứt gãy Sông Lô và đứt gãy Đông Triều-Hòn Gai

Đây là nghiên cứu ban đầu về cấu trúc móng trước Kainozoi, các đặc điểm về đới cấu trúc, hay khối cấu trúc, hệ thống đứt gãy, độ sâu bề mặt móng trước Kainozoi

đã được bàn luận đến, tuy vậy vấn đề về phân bố mật độ đá móng vẫn còn bị bỏ ngõ

Nghiên cứu cấu trúc móng trước Kainozoi: vào năm 1996, các tác giả Bùi

Công Quế, Hoàng Văn Vượng đã công bố các công trình nghiên cứu [26, 27, 28]

Trong các công trình này, sự phân bố mật độ móng trước Kainozoi trên khu vực thềm lục địa Miền Trung, thềm lục địa Đông Nam, và cả khu vực quần đảo Trường

Sa lần đầu được nghiên cứu, bàn luận trên cơ sở xử lý tài liệu trọng lực Ngoài ra, các tác giả cũng đã cho thấy hình ảnh rạn nứt phức tạp kiểu khối tảng của móng, cho thấy phần lớn các ranh giới gradient mật độ móng cao khá trùng với vị trí các đứt gãy sâu xuyên móng, vị trí các khối bazan Mặc dù vậy, do hạn chế về mặt công nghệ cũng như nguồn số liệu trọng lực trên thềm lục địa nên các kết quả nghiên cứu này còn chưa được chi tiết

Không chỉ dừng lại ở đó, trong các công trình của Phan Trung Điền 1995,

1997 [12,13] đã cho thấy có sự xuất hiện của dầu khí trong các tầng chứa của đá nứt

nẻ móng trước Kainozoi trên thềm lục địa Việt Nam Đây là phát hiện đặc biệt quan trọng, nó đã thu hút các nhà khoa học tập trung hơn theo hướng nghiên cứu cấu trúc móng Trong công trình này, tác giả đã đưa ra nhiều cột địa tầng dựa trên các tài liệu khoan sâu ở các bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam Mặc dù kết quả thu được dựa trên các tài liệu khoan là rất chính xác, tuy nhiên nó chỉ có tính chất điểm không thể bao phủ được toàn bộ thềm lục địa Vì vậy, với kết quả này, cần có sự bổ sung về đặc điểm phân bố mật độ, hệ thống đứt gãy của móng trên cơ sở phân tích,

xử lý tài liệu trọng lực là rất cần thiết, nó có tính chất bao phủ hơn

Nhìn chung, trong giai đoạn này, các nghiên cứu về cấu trúc địa chất chủ yếu

là trong tầng trầm tích Kainozoi, kết quả thu được khá phong phú và có độ chi tiết

Vị trí và đặc điểm các đứt gãy chính đã được phát hiện, chúng từng bước được chính xác hóa hay bổ sung các đặc điểm hình học và phân bố không gian Độ sâu cũng như đặc điểm các bề mặt ranh giới cơ bản (độ sâu bề mặt đáy Kainozoi, mặt conrat, Moho, ) và sự phân bố mật độ móng trước Kainozoi cũng đã được nghiên cứu và xác định Tuy nhiên, các kết quả này vẫn còn rời rạc, kết quả tính toán chưa cho độ tin cậy cao bởi sự phát triển công nghệ máy tính chưa cho phép Đáng chú ý nhất trong giai đoạn này là sự phát hiện ra dầu trong đá móng và nhờ có sự phối hợp với nước ngoài nên chúng ta có được một bộ cớ sở dữ liệu về địa chất-địa vật

lý tương đối phong phú

1.1.3 Hoạt động điều tra nghiên cứu từ năm 2000 đến nay Với sự phát triển không ngừng trong ngành công nghệ thông tin, máy tính và công nghệ internet Trên cơ sở các kết quả trước đây chưa được tổng hợp và truyền thông lại, nhiều kết quả nghiên cứu sau này mang tính tổng hợp, đánh giá,bổ sung nguồn số liệu, nghiên cứu chi tiết hơn các kết quả trước, điển hình là: Tổng hợp các kết quả điều tra nghiên cứu về địa chất, địa vật lý trên vùng Biển Việt Nam thông qua các chương trình nghiên cứu biển cấp nhà nước, tập thể các nhà nghiên cứu về địa chất-địa vật lý của Việt Nam dưới sự chủ biên của Mai Thanh Tân 2003[33] đã hoàn thành chuyên khảo Biển Đông - tập III, về địa chất và địa vật lý Biển Trong chuyên khảo này các tác giả đã lần lượt tập hợp và hệ thống lại các bước phát triển

và kết quả điều tra nghiên cứu chủ yếu về địa hình, địa mạo, trầm tích trong kainozoi trên các bể Kainozoi, đặc điểm các trường địa vật lý, đặc điểm cấu trúc các ranh giới cơ bản và hệ thống đứt gãy trong vỏ trái đất, kiến tạo và địa động lực, tiềm năng dầu khí, khoáng sản,… trên vùng biển Đông và thềm lục địa Việt Nam Đáng chú ý trong chuyên khảo này, đặc điểm địa tầng, các thành tạo Macma cũng như sự

phân bố và lịch sử phát triển địa chất trước Kainozoi đã được đề cập đến, tuy nhiên

đặc điểm về phân bố mật độ, các đứt gãy trong móng trước Kainozoi vẫn chưa được bàn đến

Năm 2005, kỷ niệm 30 tuổi thành lập Tổng công ty dầu khí Việt Nam, dưới sự

chủ biên của Nguyễn Hiệp 2005[15], cuốn sách chuyên khảo về “ Địa chất và tài nguyên dầu khí Việt Nam” đã được xuất bản Đây là chuyên khảo đầu tiên tổng hợp

một cách đầy đủ và toàn diện những thành tựu nghiên cứu, kết quả tìm kiếm thăm

dò và khai thác dầu khí được tiến hành ở Việt Nam suốt gần một nửa thế kỷ vừa qua Cuốn sách được chia làm 4 phần và trình bày tương đối chi tiết về quá trình

nghiên cứu tìm kiếm, thăm dò khai thác, phân loại các bể trầm tích và các kiêu cấu trúc, đặc điểm địa chất, cấu kiến tạo, địa tầng, cổ địa lý, cho từng bể trầm tích Kainozoi ở thềm lục địa Việt Nam và vùng Biển Đông Đặc biệt hơn cả, trong phần

4 của cuốn sách đã trình bày kết quả bước đầu về nghiên cứu cấu trúc địa chất và tiềm năng dầu khí của các bể trầm tích trước Kainozoi Phần này đã đánh giá tầm

quan trọng cho các nghiên cứu cấu trúc móng trước Kainozoi Tuy nhiên, các

nghiên cứu ở đây mới chỉ dừng lại và chỉ ra được các cấu trúc khối, đới cấu trúc, miền cấu trúc uốn nếp có khả năng sinh dầu, trong khi đó sự phân bố mật độ của tầng móng trước Kainozoi là một trong những luận cứ khoa học có thể xác định định tính khu vực có tiềm năng dầu khí chưa được đề cập đến

Đặc biệt hơn cả, trong giai đoạn này, với đề tài KC.09-24 thuộc Chương trình

nghiên cứu biển cấp Nhà Nước giai đoạn 2000-2005, tập bản đồ “ Atlas các điều kiện tự nhiên và môi trường vùng biển Việt Nam và kế cận” được biên tập thành

công dưới sự chủ biên của Nguyễn Thế Tiệp 2006[34] Tập bản đồ được thành lập trên cơ sở tổng hợp kết quả điều tra và nghiên cứu biển của các nhà khoa học Việt Nam trong vòng ba mươi năm (1975-2005) Các bản đồ được tuyển chọn đưa vào biên tập và xuất bản là những kết quả tiêu biểu cho hơn 300 bản đồ thuộc nhiều lĩnh vực nghiên cứu biển của 5 chương trình trọng điểm cấp nhà nước: Chương trình nghiên cứu biển Thuận Hài – Minh Hải giai đoạn 1976-1980, chương trình nghiên cứu biển 48B giai đoạn 1981-1990, chương trình KT-03 giai đoạn (1991-1995), chương trình Khoa học công nghệ KHCN-06 giai đoạn 1996-2000 và chương trình điều tra cơ bản và ứng dụng công nghệ Biển (2001-2006) Cấu trúc tập bản đồ gồm

có 3 nhóm chính: Nhóm các bản đồ địa hình, địa mạo, địa chất và địa vật lý Nhóm các bản đồ khí tượng thủy văn, nhóm các bản đồ sinh thái môi trường Tập bản đồ

đã phản ánh được những đặc điểm và quy luật cơ bản của các điều kiện tự nhiên của môi trường cũng như tiềm năng về tài nguyên của vùng biển Việt Nam và kế cận

Trong đó nhóm các bản đồ địa chất-địa vật lý được biên tập từ tỷ lệ 1:1.000.000 và 1:2.000.000 bao gồm các bản đồ địa hình, địa mạo, các bản đồ địa chất, kiến tạo nội dung của chúng là diễn đạt địa hình đáy biển, cấu trúc vỏ trái đất, các quá trình vận động của vỏ trái đất và tiềm năng khoáng sản, năng lượng,

Trong nhóm bản đồ địa chất-địa vật lý này phải kể đến:

a) Bản đồ các bể trầm tích Kainozoi do Phùng Văn Phách chủ biên được xây

dựng trong khuôn khổ đề tài KC09-02 và hoàn thiện để in trong KC09-24 đã thể hiện cụ thể những đặc trưng cơ bản của các bể trầm tích nhằm nhấn mạnh các thành

tạo nằm dưới lớp phủ trầm tích Kainozoi (hình 1.1) Trong bản đồ này có hai phần

chính là phần cấu trúc bể, phần đứt gãy và các pha kiến tạo

b) Bản đồ đẳng dày trầm tích Kainozoi do Phạm Huy Tiến làm chủ biên, bản

đồ này đã đưa ra một bức tranh tổng thể tương đối chi tiết về vị trí cũng như độ sâu của các bể trầm tích cho toàn khu vực gồm: Bể trầm tích Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Malay-Thổ Chu, Trũng Pattani, nhóm bể Hoàng Sa, nhóm bể Trường Sa, bể Vịnh Bắc bộ (Beibuwan), trũng Đông Nam Hải Nam, nhóm

bể Châu Giang (hình 1.2)

c) Bản đồ địa chất Biển đông do Trần Nghi chủ biên đã cho thấy bức tranh về

hệ thống đứt gãy chính ở Biển Đông và kế cận Nếu phân chia theo quy mô phát

triển và vai trò của chúng đối với địa động lực khu vực, các đứt gãy chính trên Biển Đông được phân chia thành :

- Đứt gãy cấp I (Thạch quyển) có vai trò quan trọng trong quá trình trôi trượt của khối Đông Dương trong Oligocen-Neogen

- Đứt gãy cấp II :Khống chế sự hình thành các bể trầm tích Kainozoi chính

- Đứt gãy cấp III: Là các đứt gãy nội bể

Nếu ta phân chia theo cơ chế hoạt động chủ yếu, các đứt gãy chính trên Biển Đông được chia thành 3 loại:

- Đới hút chìm, các đứt gãy chờm nghịch và nghịch

- Đứt gãy thuận

- Đứt gãy trượt bằng Nếu ta phân chia theo tuổi các giai đoạn hình thành chính, các đứt gãy được chia thành 3 nhóm tuổi như sau:

- Các đứt gãy hoạt động mạnh trong Oligocen - Neogen

- Các đứt gãy hoạt động mạnh trong Neogen - Pliocen

- Các đứt gãy hoạt động mạnh trong Pliocen - Đệ tứ

Hình 1.1 - Các bồn trũng trầm tích Đệ tam thuộc Biển Đông Việt Nam [33]

Ngoài ra, trong tập Atlas còn nhiều bản đồ khác như: Bản đồ cấu trúc sâu vỏ Trái Đất, bản đồ dị thường trọng lực Fai, bản đồ dị thường trọng lực Bughe do Bùi Công Quế chủ biên, bản đồ cấu trúc kiến tạo do Lê Như Lai chủ biên, bản đồ phân vùng động đất do Nguyễn Văn Lương chủ biên, …

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc móng Kainozoi các bồn dầu khí thềm lục địa Việt Nam[34]

Trên cơ sở tổng hợp kết quả minh giải hơn 21.000km tuyến địa chấn 2D thu

nổ mới từ dự án điều tra cơ bản “Khảo sát địa chấn 2D liên kết các bể trầm tích trên thềm lục địa Việt Nam” (dự án PVN12) và các kết quả nghiên cứu địa chất-địa vật

lý trước đó, tác giả Nguyễn Thu Huyền và nnk, 2016 [16] đã cập nhật và đưa ra

những nét mới về bề mặt nóc móng trước Kainozoi (đáy trầm tích Kainozoi, hình 1.3) Phải nói, đây là một công trình lớn bởi chi phí của nó cho hơn hai vạn km tuyến địa chấn, kết quả này đã bổ xung điểm mới, hoàn thiện và chi tiết hơn các đặc điểm của cấu trúc nóc móng trước Kainozoi, trong khi đó, các vấn đề về sự thay đổi

bên trong của móng (như phân bố mật độ, các đứt gãy tồn tại liên quan đến các phá

hủy) thì công trình chưa bàn đến

Hình 1.3: Bản đồ cập nhật cấu trúc nóc móng trước Đệ Tam trên Biển và thềm lục

địa Việt Nam (cập nhật đến năm 2016)[16]

Kết quả phân chia địa tầng trên các bể đã được nghiên cứu bằng tổ hợp các phương pháp như thạch địa tầng, sinh địa tầng, địa chấn địa tầng và thời địa tầng, theo đó các đơn vị địa tầng tương ứng của các bể Sông Hồng, Cửu Long, Nam Côn Sơn và Mã Lai-Thổ Chu đã được xác lập Những kết quả nghiên cứu đó đã được

chứng minh rằng quá trình hình thành và phát triển trầm tích Kainozoi gắn liền với quá trình hình thành và phát triển Biển Đông Đây là quá trình phức tạp, kéo dài, bị chi phối bởi nhiều yếu tố hoạt động địa động lực trong khu vực Một số công trình nghiên cứu đặc điểm trầm tích Kainozoi các bồn trũng khác nhau đã được nhiều tác giả tiến hành trong các đề tài NCKH cấp nhà nước như: bể Sông Hồng (Trần Nghi ,2010 [22], Phú Khánh (Nguyễn Thế Tiệp, 2006, 2010[34, 35]), Cửu Long và Nam Côn Sơn (Trần Nghi, 2010[22], Trường Sa và Tư Chính-Vũng Mây (Nguyễn Trọng Tín, 2010[37], Nguyễn Thế Tiệp, 2010[35],…Trong các công trình này, các tác giả tập trung chủ yếu vào tầng trầm tích Kainozoi, cấu trúc nóc móng trước Kainozoi,

ở đây không chỉ các kết quả về phân chia địa tầng trong Kainzoi được đưa ra mà đặc điểm về cấu trúc địa chất, kiến tạo trong Kainozoi của các bể cũng được làm rõ bởi một số lượng lớn các tài liệu địa chấn sâu và nông mà các tác giả có được trong nhiều thời kỳ

Nhìn chung, nhóm bản đồ địa chất-địa vật lý là phong phú và chi tiết Tuy nhiên, chúng ta có thể nhận thấy phần cấu trúc trong móng trước Kainozoi bao gồm

sự phân bố mật độ, hệ thống đứt gãy chưa được làm sáng tỏ mặc dù cấu trúc nóc móng trước Kainozoi bao gồm độ sâu đến đáy Kainozoi, bề mặt ranh giới Moho, các đứt gãy trên bề mặt móng, hay nằm trong Kainozoi, hay nằm trong vỏ đã được

đề cập, phân loại và chỉ ra ngày càng có độ chi tiết hơn

Sự phân bố mật độ móng trước Kainozoi tiếp tục được nghiên cứu và xác định bởi Hoàng Văn Vượng, 1999,2000 [61,62,63] trên cơ sở xử lý tổng hợp tài liệu trọng lực-từ và các tài liệu địa chất kiến tạo với mục đích tìm mối liên quan giữa đặc điểm cấu trúc móng với triển vọng dầu khí để từ đó khoanh vùng được các khu vực có tiềm năng Trong công trình này, phương pháp tương quan được sử dụng ở đây vẫn còn rất hạn chế về độ tin cậy của kết quả thu được Nhằm cải tiến cũng như nâng cao phương pháp xác định cấu trúc móng trước Kainozoi đã được thực hiện bởi Cao Đình Triều, Phạm Nam Hưng, 2008 [53] Trong công trình này, nhóm tác giả đã phân tích kết hợp 3 loại mặt cắt là : gradient ngang, gradient chuẩn hóa và hệ

số cấu trúc/mật độ cùng với việc phân tích tương quan tuyến tính nhiều chiều và có

sự kết hợp giữa tài liệu trọng lực-từ để phân loại đá móng Đỗ Đức Thanh và nnk,

2013 [40] cũng đã đưa ra phương pháp giải bài toán ngược 3D theo phương pháp lựa chọn xác định phân bố mật độ trên cơ sở bóc lớp dị thường trọng lực Các phương pháp này là hiệu quả và hiện đại, tuy nhiên, vấn đề về mối quan hệ giữa các đứt gãy với sự phân bố mật độ đá móng thì chưa được các tác giả bàn luận đến

Từ nhiều kết quả nghiên cứu khác nhau của nhiều tác giả trong và ngoài nước được thể hiện trong các đề tài cấp nhà nước, trong các sách chuyên khảo và trong các tạp chí chuyên ngành có thể thấy, từ Bắc xuống Nam, thềm lục địa Việt Nam có thể phân chia thành 4 khu vực và có các bể sau: Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Tư Chính-Vũng Mây, Mã Lai-Thổ Chu, Trường Sa, Hoàng Sa

Phần thềm lục địa Bắc Bộ (vịnh Bắc Bộ) và vùng nước sâu phía Bắc có hành

lang rộng và thoải Đới bờ phá hủy ở phía Bắc Đồ Sơn, nơi đó các trầm tích Kainozoi thường mỏng hoặc vắng mặt Phần phía Nam Đồ Sơn là thềm kết cấu, ở

đó móng trước Kainozoi bị phủ bởi các trầm tích Kainozoi dày (5000-18000m) ngay cả trong phần đất liền, đặc biệt là trầm tích Pliocen-Đệ tứ rất dày ở khu vực

trung tâm vịnh Bắc Bộ Trên phầm thềm này có bể Sông Hồng bao gồm Trũng Hà Nội, ở phần đất liền và Địa hào Quảng Ngăi ở phía Nam bể Bể Hoàng Sa là bể nằm

ở vùng nước sâu, nằm ngoài và có phương cấu trúc Tây bắc-Đông nam Phía

Bắc-Đông Bắc bể Sông Hồng là bể Tây Lôi Châu (Beibu Wan), còn về phía Bắc-Đông Nam, phía Nam đảo Hải Nam là bể Nam Hải Nam, bể này có phương gần vuông góc với

bể Sông Hồng và giữa chúng không có ranh giới bể, tạo nên một đới phủ trầm tích hình chữ Y

Thềm lục địa Trung Bộ có hành lang hẹp và dốc do sự khống chế của hệ thống

đứt gãy Á kinh tuyến Đới bờ ưu thế là quá trình hủy hoại, vì vậy thường lộ ra các thành tạo trước Kainozoi Ngoài khơi các trầm tích Kainozoi có chiều dày tăng nhanh và các bể trầm tích nhỏ như phần Nam của địa hào Quảng Ngăi, bể Phú Khánh, ở đây lớp phủ Pliocen-Đệ tứ mỏng ở phía đất liền và chiều dày tăng nhanh

về phía biển Bể Phú Khánh đến đới cắt Tuy Ḥòa (Tuy Hoa Shear zone) bao gồm cả

phần sâu dưới chân sườn lục địa

Phần thềm lục địa Đông Nam Bộ và vùng nước sâu phía Nam có hành lang rất

rộng và rất thoải với xu thế phát triển của động thái kết cấu Các trầm tích Kanozoi

phân bố rộng với các bể trầm tích có diện tích rộng và trầm tích dày như bể Cửu

Long, Nam Côn Sơn, Khu vực Tư Chính-Vũng Mây, nằm xa hơn trong vùng nước

sâu, nhóm bể Trường Sa có chiều dày trầm tích mỏng phân bố trong các trũng nhỏ

hẹp, khu vực này có các bể sau: bể Cửu Long, bể Nam Côn Sơn, nhóm bể Tư Chính

- Vũng Mây, nhóm bể Trường Sa

Phần thềm lục địa Tây Nam Bộ có hành lang rộng và thoải thuộc vịnh Thái

Lan Một số nơi thuộc khu vực Hòn Chuông đến Hà Tiên quá trình hủy hoại chiếm

ưu thế nên các thành tạo Paleozoi và Mesozoi thường được lộ rõ, các trầm tích Pliocen-Đệ tứ đới ven bờ không dày Phần lãnh hải Việt Nam thuộc cánh Đông-Đông Bắc của bể Malay - Thổ Chu

1.2 Tổng quan về các phương pháp trọng lực nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

1.2.1.1 Xác định ranh giới phân chia mật độ (các bề mặt ranh giới)

Trong nhiều năm trở lại đây các nhà địa vật lý trên thế giới đã nghiên cứu và đưa ra rất nhiều các phương pháp giải bài toán ngược trọng lực cả hai và ba chiều

để giải quyết bài toán xác định ranh giới phân chia mật độ Ngay từ cuối những năm

50 Talwani, 1959 [132] và sau đấy Murthy, 1989 [108] rồi Bhattacharyya và Nivolio ,1975[77], đã đưa ra các phương pháp cho phép xác định dị thường trọng lực trong trường hợp bài toán hai chiều của các vật thể có tiết diện ngang là đa giác bất kỳ Trong đó được sử dụng rộng rãi nhất phải kể đến phương pháp của Talwani

Điều hấp dẫn nhất của các phương pháp trên là ở chỗ các đối tượng gây dị thường trọng lực (kể cả ranh giới phân chia mật độ hay bể trầm tích) được xấp xỉ bằng một

đa giác Như vậy bằng việc thay đổi tọa độ đỉnh của đa giác (khi giải bài toán ngược điều này được thực hiện thông qua sự chênh lệch giữa dị thường quan sát và dị thường tính toán) ta có thể thay đổi được hình dạng của vật thể hay là độ sâu tới ranh giới phân chia mật độ

Từ những năm 60 Talwani và Eving đã đưa ra các phương pháp cho phép xác định được dị thường trọng lực của các vật thể ba chiều có hình dạng bất kỳ Đặc biệt Cordell và Henderson, 1968[89] đã giải được bài toán ngược trọng lực ba chiều theo phương pháp lựa chọn Đây là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để xử lý ba chiều tài liệu trọng lực trong trường hợp mật độ dư không đổi Sau đó, Rasmussen và Pedersen, 1979[127] đưa ra thuật toán để tính dị thường trọng lực cho vật thể 21/2 chiều có tiết diện ngang là đa giác bất kỳ

Trên thực tế mật độ dư của các đối tượng gây dị thường trọng lực không phải lúc nào cũng là hằng số Đối với bể trầm tích, từ các số liệu đo đạc mật độ Arthy, Hedbeng, Howell và Heintz, Cordell đã kết luận rằng mật độ của đất đá trầm tích tăng theo độ sâu, do đó mật độ dư của bể trầm tích giảm theo độ sâu và có thể được xấp xỉ bằng một hàm mũ Litinsky, 1989[114], Chakravarthi, V, 2004[85] lại xấp xỉ

sự phụ thuộc này bằng hàm Hypebol

Để giải quyết thực tế này, trong những năm gần đây một loạt các phương pháp xác định hiệu ứng trọng lực mới ra đời như: Murthy và Rao, 1989[108] và đặc biệt là Prakash và Rao khi xấp xỉ sự thay đổi mật độ dư theo độ sâu của bể trầm tích bằng một hàm bậc hai đã giải được bài toán thuận trọng lực ba chiều xác định hiệu ứng trọng lực của bể trầm tích trong miền không gian Oldelburg, 1974[116], Granser.H, 1987[101], Chai và Hinze, 1988[81], Chenot và Debeglia, 1990[82] đưa

ra các phương pháp giải trong miền tần số khi xem sự thay đổi mật độ dư theo độ sâu có dạng hàm mũ Việc chuyển đổi từ miền tần số trở về miền không gian được thực hiện bằng phương pháp biến đổi Fourier ngược

Các phương pháp, chương trình xác định địa hình các mặt ranh giới cơ bản cũng được phát triển bởi Bagherbandi.M ,2012[69], Barnes G, 2012[71], Bhaskara Rao, 1990[76], Braitenberg C, 2006[80], Chai.Y, 1988[81], Chappell.A.R, 2008[83], Chakravarthi V (2002, 2004, 2008 [84,85,86]), Epuh.E.E, 2011[94], Gosmez-Ortiz.D,.2005[97], Guo.L, 2011[99], Martins.C.M, 2010[105], Nagendra

R 1994,1996[110, 111]), Li Y, 1998[112, 113], Prutkin.I, 2011[123], Rajablou.R, 2012[124], Rao.P.Rama, 1999[125], Reci.H, 2011[128], Shin.Y.H, 2006[131],

Tedla.G.E, 2011[133], …Trong đó, Bagherbandi đưa ra các chương trình Matlab cùng với thuật toán xác định độ sâu bề mặt Moho, còn Gosmez-Ortiz.D đưa ra chương trình Matlab xác định bề mặt ranh giới cơ bản thông qua mật độ tương phản bằng thuật toán của Parker-Oldenburg,

1.2.1.2 Xác định biên của nguồn

Bên cạnh các phương pháp, chương trình được xây dựng nhằm xác định sự phân dị đứng của nguồn (bề mặt ranh giới cơ bản), các phương pháp xác định sự phân dị ngang của nguồn (biên của nguồn) cùng với độ sâu đến biên của nguồn

cũng được nghiên cứu và phát triển mạnh, trong đó trước hêt phải kể đến Phương

pháp gradient chuẩn hóa toàn phần (NFG) của Berezkin, W M, 1967[75], sau đó là Karsli.H.,Bayrak.Y., 2010[103], Oruc B.,2008, 2012[118, 120], Ebrahimzadeh Ardestani V, 2004[93], Aghajani.H, 2009[68], Sheng.Z,2015[130] cho phép xác định các ranh giới phân chia mật độ ngang Cianciara B, 1977 xác định vị trí không gian của các ranh giới địa chất bằng phương pháp đạo hàm thẳng đứng bậc hai (SVD), hay phương pháp gradient ngang Cordell, 1979[90], gradient ngang cực đại của Blakely, R, J., Simpson, R.W (1986, 1996[78,79]) và Cordell L, Grauch V J

S, 1985[91] phương pháp này không chỉ cho thông tin về ranh giới phân chia mà còn cho phép ta nhận biết được ranh giới này có thể là vị trí của các đứt gãy khi kết hợp với các dấu hiệu của trường vector gradient Đây là các phương pháp kinh điển

mà hiệu quả của nó đã được khẳng định qua nhiều công trình nghiên cứu, ứng dụng

vào thực tế tìm kiếm thăm dò dầu khí, tài nguyên khoáng sản 1.2.1.3 Kết hợp xác định biên và độ sâu của nguồn

Đặc biệt gần đây, các phương pháp phân tích và xử lý trường thế mới đã được nhiều nhà địa vật lý nghiên cứu áp dụng, các phương pháp này chủ đạo xoay quanh việc phân tích, xử lý các thành phần của tensor gradient trọng lực kết hợp với phương pháp giải chập Euler trong việc xác định độ sâu nguồn: Mickus K L, 2001[106], Barnes G, 2011[70], Zhdanov.M.S, et al, 2004[139] phân tích, xử lý tensor gradient trọng lực bằng khai triển fourier Phương pháp của Oruc.B, 2013[121], Zhou, W,2013[140], xác định biên của nguồn bằng việc phân tích

vector riêng của tensor trọng lực cong (tensor gồm 4 thành phần ngang của tensor gradient trọng lực) hay phân tích vector riêng của tensor gradient trọng lực Beiki, M (2010, 21011[72,73,74]) Việc xác định biên và ước tính độ sâu đến biên của nguồn thông qua phương pháp giải tích tín hiệu của tensor gradient trọng lực kết hợp với phương pháp giải chập Euler số liệu tín hiệu giải tích hay giải chập Euler số liệu tín hiệu giải tích theo hướng cũng được Pedersen, L B, 1990[122], Debeglia N, 1997[92], Zhang.C ,2000[137], Oruc,B (2008, 2011, 2012[117,119]), nghiên cứu

áp dụng và phát triển Với bài toán giải chập Euler, thì kích thước cửa sổ và chỉ số cấu trúc là hai yếu tố cơ bản quyết định đến độ chính xác độ sâu đến biên của nguồn cũng như đặc tính của nguồn, chính vì vậy, vấn đề chỉ số cấu trúc cũng đã được nhiều nhà khoa học đi sâu vào nghiên cứu trong đó phải kể đến Cooper.G.R.J., 2008[88], Guo.C.C., Xiong Sh.Q, et al, 2014 [100], Reid.A.B, 2013[129] Theo Ried.A.B thì mỗi chỉ số cấu trúc đặc trưng cho một kiểu nguồn chẳng hạn với nguồn là hình cầu thì n=2, nguồn đường và trụ n=1, vỉa nghiêng n=0 cho hệ trọng lực Bằng cách chọn này, bài toán Euler đã được đơn giản hơn Ngoài các cách xử

lý, phân tích số liệu là các thành phần tensor gradient trọng lực kể trên, nhiều tác giả còn có những cách tiếp cận khác như: Chasseriau P, 2003[87], Hidalgo-Gato M.C,

2015 [102], Eshagh.M (2011, 2012[95, 96]), Ma.G, 2013[104], điều này cho thấy được sự phát triển không ngừng về phương pháp hiện đại của các nhà khoa học trên thế giới

Nhìn chung, để xác định sự phân dị ngang cùng với độ sâu biên của nguồn hay xác định các bề mặt ranh giới cơ bản đã có rất nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu và đưa ra các phương pháp xử lý hiện đại khác nhau, nhưng mục đích chung mà các tác giả hướng tới vẫn là nhằm tăng độ chính xác của kết quả nghiên cứu cũng như tăng tốc độ tính toán

1.2.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Tình hình nghiên cứu địa chất-địa vật lý ở Việt Nam mang nặng tính nghiên cứu ứng dụng, gắn liền với công tác nghiên cứu, thăm dò tìm kiếm dầu khí Trong

những năm gần đây, với việc tìm thấy dầu trong đá móng đã cho thấy hướng nghiên cứu của cấu trúc móng và bất đồng nhất của mật độ cũng như sự phân bố mật độ của đá móng đã trở thành vấn đề thời sự, cấp bách Theo hướng này ở Việt Nam một số nghiên cứu trong tầng đá móng đã được các nhà địa vật lý thực hiện qua nhiều công trình, tuy nhiên trong các nghiên cứu này vẫn chưa thực sự đầy đủ và các phương pháp được sử dụng trong đó vẫn còn rất hạn chế: nghiên cứu sự phân bố mật độ đá móng 2D bằng phương pháp mô hình hóa cấu trúc khối vỏ Trái Đất và theo phương pháp tương quan của Bùi Công Quế, Hoàng Văn Vượng (1996,1998[26, 27]), giải bài toán 2.5D của Cao Đình Triều, Đinh Văn Toàn, 1999 [49] Có thể thấy, trong các công trình này phương pháp được sử dụng để nghiên cứu vẫn còn có những hạn chế nên độ chính xác của bài toán chưa cao Bằng cách tiếp cận này việc giải bài toán ngược 3D xác định sự phân bố mật độ đá móng trước Kainozoi là cần thiết, nó không chỉ giảm thiểu đáng kể trong công tác nghiên cứu hoạch định phân vùng cấu trúc mật độ móng trước Kainozoi, mà còn bổ sung vào bức tranh khái quát về cấu trúc địa chất trên vùng nghiên cứu

Để xác định biên của nguồn (phân bố theo không gian), các tác giả trong nước cũng đã vận dụng khá linh hoạt và hiệu quả trong các nghiên cứu cấu trúc địa chất

Trước tiên, với việc xác định độ sâu đến bề mặt các ranh giới cơ bản phải kể đến một số công trình nghiên cứu: Đỗ Đức Thanh (1997, 2004, 2006, 2007, 2011 [39,42,43,44,45,48]) xác định độ sâu bề mặt móng trước Kainozoi bằng phương pháp giải bài toán ngược có điều chỉnh tốc độ hội tụ nghiệm với giả thiết sự thay đổi mật độ dư trong tầng trầm tích theo quy luật hàm mũ hay hàm bậc hai, Nguyễn Như Trung 2013 [58,59] xác định bề mặt móng trước Kainozoi, Moho bằng phương pháp bóc lớp kết hợp với giải bài toán ngược theo thuật toán của Parker-Oldenburg, Hoàng Văn Vượng (2009, 2011 [66,67]) xác định độ sâu đáy trầm tích Kainozoi bằng phương pháp tương quan…

Hệ thống đứt gãy là một dạng ranh giới phân dị ngang đặc biệt của nguồn và được nhiều nhà khoa học trong nước đặc biệt quan tâm Chính vì vậy, đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu và bàn về các đặc điểm của đứt gãy cả trên đất liền

và trên Biển Đông như: Cao Đình Triều (2002, 2003, 2005, 2012 [50,51,52,55]), Đinh Văn Toàn, 1998[38], Trân Tuấn Dũng (2006,2009,2010,2012,2013 [06,07,08,09,10]), Lê Huy Minh, 2001,2002,2005[19,20,21], Phan Trọng Trịnh, 2012[56], Phùng Văn Phách, 2005,2009[23,24], Nguyễn Như Trung, 2011[57], Lại Hợp Phòng, 2011 [25],…Phương pháp được sử dụng ở đây chủ yếu là phương pháp gradient ngang, gradient ngang cực đại kết hợp với phương pháp biến đổi trường, và

do đó tính chính xác về vị trí của nhiều đứt gãy trên Biển Đông đến nay vẫn còn nhiều tranh cãi Để xác định độ sâu của biên nguồn, Võ Thanh Sơn (2005, 2007 [31, 32]) đã áp dụng phương pháp giải chập Euler số liệu đạo hàm thẳng đứng trường dị thường trọng lực hay tín hiệu giải tích 3D sử dụng đạo hàm bậc cao, Lê Huy Minh, 2005[21] áp dụng phương pháp tín hiệu giải tích 3D cũng đã bước đầu được nghiên cứu áp dụng bởi các tác giả này khi phân tích, xử lý tài liệu dị thường từ hàng không khu vực Tuần Giáo và Hòa Bình Kết quả nghiên cứu cho thấy bên cạnh những ưu điểm của mình, các phương pháp này vẫn còn bộc lộ một số hạn chế trong việc khắc phục hiện tượng giao thoa trong trường hợp môi trường thực tế phức tạp, khi sự phân dị của các nguồn gây dị thường không rõ ràng hay vấn đề về chỉ số cấu trúc trong bài toán Euler chưa được khắc phục

Đặc biệt, về cấu trúc của móng trước Kainozoi, các công trình nghiên cứu liên

quan đến các ranh giới phân dị ngang (khối cấu trúc, cấu trúc-mật độ) của nó trong

mối quan hệ với cấu trúc sâu vỏ trái đất cũng đã được thực hiện bởi một số giả: Bùi Công Quế (1996, 1998[26, 27]), Hoàng Văn Vượng (2000, 2005[64,65]), Cao Đình Triều, 2008[53], Cao Đình Triều-Đinh Văn Toàn,1999 [49], Phùng Thị Thu Hằng

2014 [14], Nguyễn Hữu Tuyên, 2012 [60], Đỗ Đức Thanh, 2007, 2008 [46,47] Hệ phương pháp mà các tác giả sử dụng trong các công trình này chủ yếu là phương pháp gradient chuẩn hóa toàn phần 2D và 3D, phương pháp tương quan, phương pháp giải bài toán ngược 2D hay đơn thuần chỉ dựa trên cơ sở phân tích tổng hợp tài liệu điạ chất, địa vật lý, cấu trúc sâu vỏ Trái đất, dấu hiệu địa hình, địa mạo và ảnh viễn thám …