Nghiên cứu các thành tạo địa chất phần cấu trúc nông (pliocen đệ tứ) thềm lục địa việt nam phục vụ đánh giá điều kiện xây dựng công trình biển

Nguồn tài liệu thu thập phục vụ nghiên cứu địa chất Plioxen-Đệ tứ Các phương pháp nghiên cứu Chương II: Các thành tạo Plioxen- Đệ tứ trong bình đồ kiến trúc Kainozoi Biển Đông Đặc điểm

Bộ Giáo dục và đào tạo Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường

Chương trình nghiên cứu biển

Khcn - 06

Báo cáo tổng kết

đề tài nghiên cứu khoa học

(1997 - 2000)

nghiên cứu các thành tạo địa chất phần cấu trúc nông (Plioxen - đệ tứ) thềm lục địa Việt nam, phục vụ đánh giá

điều kiện xây dựng công trình biển

M∙ số: KHCN 06.11

Chủ nhiệm đề tài : PGS.TSKH Mai Thanh Tân

Cơ quan chủ tri : Đại học Mỏ - Địa chất

Ban chủ nhiệm đề tài :

Bộ giáo dục và đào tạo Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường

- o 0 o - - o 0 o -

Chương trình nghiên cứu biển KHCN - 06

Đề tài KHCN - 06 - 11

Báo cáo tổng kết

Đề tài nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu các thành tạo địa chất

phần cấu trúc nông (Plioxen - Đệ tứ)

thềm lục địa Việt Nam, phục vụ đánh giá

điều kiện xây dựng công trình biển

Mã số: KHCN - 06 - 11 (1997 - 2000)

Chủ nhiệm đề tài: PGS.TSKH Mai Thanh Tân

Cơ quan chủ trì: Đại học Mỏ - Địa chất

Ban chủ nhiệm đề tài:

Chương I: Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu

Quá trình nghiên cứu địa chất- địa lý Biển Đông

Quá trình khảo sát địa chất Biển Đông

Các công trình nghiên cứu tổng hợp về địa chất Biển Đông

Nguồn tài liệu thu thập phục vụ nghiên cứu địa chất Plioxen-Đệ tứ Các phương pháp nghiên cứu

Chương II: Các thành tạo Plioxen- Đệ tứ trong bình đồ kiến trúc Kainozoi Biển Đông

Đặc điểm cấu trúc Kainozoi thềm lục địa Việt nam

Các thành tạo Plioxen-Đệ tứ trong khung cấu trúc địa chất chung

Chương III: Đặc điểm địa tầng Plioxen-Đệ tứ thềm lục địa Việt nam

Xác định ranh giới địa tầng Plioxen- Đệ tứ

Đặc điểm địa tầng Plioxen-Đệ tứ thềm lục địa Vịnh Bắc bộ

Đặc điểm địa mạo thềm lục địa Việt nam

Đặc điểm địa mạo các đới thềm lục địa Việt nam

Phân vùng địa mạo

Chương V: Đặc điểm hình thái cấu trúc và tân kiến tạo

Plioxen-Đệ tứ thềm lục địaViệt Nam

Hình thái cấu trúc Plioxen- Đệ tứ thềm lục địa Việt nam

Đặc điểm cấu trúc Plioxen- Đệ tứ theo khu vực

Hình thái cấu trúc Plioxen

Hình thái cấu trúc Đệ tứ

Các yếu tố cấu trúc Plioxen- Đệ tứ

Đặc điểm tân kiến tạo Plioxen-Đệ tứ thềm lục địa Việt nam

Chương VI: Đặc điểm tướng đá-cổ địa lý và môi trường trầm tích

Plioxen- Đệ tứ thềm lục địa Việt nam

Đặc điểm tướng đá-cổ địa lý Plioxen-Đệ tứ thềm lục địa Việt nam

Đặc điểm tướng đá-cổ địa lý giai đoạn Plioxen

Đặc điểm tướng đá-cổ địa lý Đệ tứ

Đặc điểm môi trường trầm tích Plioxen- Đệ tứ thềm lục địa Việt nam Tiến hoá trầm tích- cổ địa lý Đệ tứ và lịch sử phát triển địa hình thềm lục địa Việt nam

Tiến hoá trầm tích Đệ tứ

Chu kỳ trầm tích, lịch sử tiến hoá các thành tạo Plioxen- Đệ tứ

Lịch sử phát triển địa hình

Chương VII: Đặc điểm địa chất công trình thềm lục địa Việt nam

Phân chia các thể địa chất trên bản đồ dịa chất công trình và tính chất cơ lýcủa dất đá

Phân chia các thể địa chất trên bản dồ địa chất công trình

Tính chất cơ lý của dất đá

Đặc điểm hải văn và địa chất thuỷ văn

Đặc điểm hải văn

Địa chất thuỷ văn

Đặc điểm vi địa hình đáy biển và các quá trình địa chất động lực

Đặc điểm vi địa hình đáy biển

Các quá trình địa chất động lực

Khái quát đặc điểm địa chất công trình thềm lục địa Việt nam

Chương VIII: Các thành tạo địa chất Plioxen- Đệ tứ khu vực Lô 106 (Vịnh Bắc bộ) và Lô 16 ( Bể Cửu long)

Các thành tạo địa chất Plioxen-Đệ tứ Lô 106 (Vịnh Bắc bộ)

Đặc điểm địa tầng

Đặc điểm địa mạo

Đặc điểm hình thái cấu trúc và tân kiến tạo

Đặc điểm tướng đá-cổ địa lý và môi trường trầm tích

Đặc điểm địa chất công trình

Các thành tạo địa chất Plioxen-Đệ tứ khu vực Lô 16 (Bể Cửu long)

Đặc điểm địa tầng

Đặc điểm địa mạo

Đặc điểm hình thái cấu trúc và tân kiến tạo

Đặc điểm tướng đá-cổ địa lý và môi trường trầm tích

Đặc điểm địa chất công trình

Kết luận và kiến nghị

Danh mục các bản vẽ

Tài liệu tham khảo

Danh mục các phụ lục

Mở đầu

iệt nam có vùng biển rộng lớn với đặc điểm địa chất tự nhiên và nguồn tài nguyên rất phong phú, vì vậy nghiên cứu địa chất biển có ý nghĩa quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ chủ quyền đất nước

Trong những năm qua, các nghiên cứu về địa chất biển đã được nhiều cơ quan và nhiều nhà khoa học quan tâm Các kết quả đạt được đã bước đầu làm sáng tỏ nhiều vấn đề như khái quát về đặc điểm địa chất khu vực, đặc điểm trường địa vật lý và cấu trúc sâu, đặc điểm trầm tích Kainozoi liên quan đến tiềm năng dầu khí, sơ bộ đánh giá tài nguyên khoáng sản đới ven biển đến độ sâu 30 m nước Do vùng biển rộng lớn, điều kiện địa chất phức tạp và chi phí cho nghiên cứu biển đòi hỏi rất tốn kém nên đây chỉ mới là những kết quả bước đầu, còn hàng loạt vấn đề chưa có điều kiện nghiên cứu đầy đủ

Trầm tích Plioxen- Đệ tứ phủ hầu hết diện tích đáy biển thềm lục địa Việt nam với chiều dày thay đổi từ 100 đến 3000 mét và đóng vai trò rất quan trọng trong cấu trúc địa chất, chứa các nguồn lợi tự nhiên về dầu khí và khoáng sản rắn, là nền móng của hầu hết các công trình biển Việc nghiên cứu cấu trúc địa chất Plioxen- Đệ tứ không chỉ làm sáng tỏ đặc điểm địa chất biển nói chung mà còn liên quan trực tiếp đến các hoạt động kinh tế xã hội trên vùng biển như xây dựng công trình biển, thăm dò khoáng sản, bảo vệ môi trường biển

Để góp phần giải quyết vấn đề trên nhằm đẩy mạnh các hoạt động nghiên cứu địa chất biển, trong Chương trình nghiên cứu Biển KHCN- 06 giai đoạn 1996 - 2000, đề tài KHCN 06 -

11 đã được thực hiện với tiêu đề:

" Nghiên cứu các thành tạo địa chất phần nông (Plioxen - Đệ tứ) thềm lục địa Việt Nam, phục vụ đánh giá điều kiện xây dựng công trình biển"

Đề tài này được tiến hành với nhiệm vụ kế thừa và phát triển các kết quả đã đạt được trong các giai đoạn trước, bổ sung nguồn tư liệu mới, xây dựng hệ thống phương pháp luận nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ điều kiện cấu trúc địa chất, địa tầng, cổ địa lý, tướng đá, địa mạo tân kiến tạo, địa chất công trình của các thành tạo Plioxen - Đệ tứ thềm lục địa Các kết quả đạt

được góp phần nghiên cứu địa chất biển một cách có hệ thống từ cấu trúc sâu đến các trầm tích trẻ, liên kết tài liệu nghiên cứu trên đất liền, ven bờ và ngoài biển, cung cấp các số liệu và cách

đánh giá tổng quan về điều kiện địa chất phục vụ các công trình biển đang được quan tâm ở nước ta

Mục tiêu của đề tài là: Xác định các đặc điểm cấu trúc địa chất của các thành tạo Plioxen

- Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam, trên cơ sở đó bước đầu đánh giá điều kiện địa chất công trình biển

Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:

- Xác định sự phân bố, thành phần vật chất, điều kiện thành tạo và tuổi của các trầm tích Plioxen - Đệ tứ

- Xác định đặc điểm địa tầng, tân kiến tạo, lịch sử phát triển địa chất trong giai đoạn Plioxen - Đệ tứ

- Xác định các đặc điểm địa chất công trình, xây dựng cơ sở khoa học đánh giá điều kiện xây dựng công trình biển

Trong quá trình thực hiện, đề tài được chia thành 5 đề tài nhánh:

v

1 Nghiên cứu hình thái cấu trúc Plioxen - Đệ tứ do TS Nguyễn Hồng Minh, Viện Dầu khí, Tổng Công ty Dầu khí Việt nam, chủ trì

2 Nghiên cứu các thành tạo địa chất Plioxen - Đệ tứ do TSKH Nguyễn Biểu, Trung tâm

Địa chất và Khoáng sản Biển, Cục Địa chất và khoáng sản Việt nam chủ trì

3 Nghiên cứu cổ địa lý, tướng đá Plioxen - Đệ tứ do GS.TS Trần Nghi - Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà nội, chủ trì

4 Nghiên cứu địa mạo - tân kiến tạo Plioxen - Đệ tứ do PGS.TSKH Đặng Văn Bát, Đại học Mỏ - Địa chất, chủ trì

5 Nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình do GS.TSKH Phạm Văn Tỵ, Đại học Mỏ - Địa chất, chủ trì

Đề tài được tiến hành trên cơ sở xây dựng các bản đồ tỷ lệ 1: 1.000.000 cho toàn thềm lục

địa và tỷ lệ 1: 200.000 cho một vùng Vịnh Bắc Bộ (lô 106) và một vùng phía Nam thềm lục địa (lô 09,15)

Nghiên cứu đặc điểm địa chất Plioxen- Đệ tứ là một vấn đề phức tạp, trên đất liền với nguồn tài liệu phong phú và diện tích hẹp hơn nhiều mà trải qua mấy chục năm, các vấn đề nghiên cứu vẫn chưa trọn vẹn, vì vậy với thềm lục địa rộng lớn, nguồn tài liệu còn hạn chế nên các nghiên cứu đòi hỏi quá trình lâu dài Tuy nhiên các kết quả của đề tài này với sự phối hợp có hiệu quả của nhiều cơ quan khác nhau như Viện Hải Dương, Viện Địa chất (Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia ), Đại học Mỏ - Địa chất (Bộ Giáo dục và Đào tạo), Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia), Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển (Cục Địa chất và Khoáng sản), Viện Dầu khí (Tổng Công ty Dầu khí) chắc chẵn sẽ có những đóng góp tích cực trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất biển và tạo điều kiện cho các bước nghiên cứu tiếp theo đầy đủ hơn

Toàn bộ kết quả thực hiện đề tài đã được trình bày trong báo cáo tổng hợp gồm 7 chương, 32bản vẽ lớn, các số liệu gốc trên đĩa CD Các bản vẽ lớn tỷ lệ 1:1.000.000 vã 1:200.000 được thu nhỏ để minh hoạ trong báo cáo

Tập thể tác giả chân thành cảm ơn Bộ Khoa học- Công nghệ và Môi trường, Bộ Giáo dục

và Đào tạo, Ban chỉ đạo Chương trình nghiên cứu Biển, trường Đại học Mỏ - Địa chất đã quan tâm chỉ đạo, động viên giúp đỡ để đề tài tiến hành đúng kế hoạch Các tác giả chân thành cảm

ơn Tổng công ty Dầu khí Việt Nam, Cục Địa chất và khoáng sản Việt Nam, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc Gia, Đại học Khoa học Tự nhiên đã hợp tác có hiệu quả trong quá trình thực hiện đề tài Chúng tôi cũng xin cảm ơn các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp

đặc biệt là các nhà địa chất, địa vật lý nghiên cứu về Đệ tứ và địa chất biển đã góp nhiều ý kiến quý báu, giúp đỡ nhiệt tình trong quá trình thu thập tài liệu, hội thảo, tổng kết báo cáo

Chương I

Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu

I.1 Quá trình nghiên cứu Địa vật lý - Địa chất Biển Đông

Để làm sáng tỏ các kết quả nghiên cứu đặc điểm địa chất phần nông (Plioxen- Đệ tứ)thềm lục địa Việt nam, chúng tôi trình bày khái quát quá trình khảo sát địa vật lý- địa chất đã tiến hành, các kết quả nghiên cứu đã công bố về đến địa chất biển nói chung và địa chất phần cấu trúc nông nói riêng

I.1.1 Quá trình khảo sát địa chất Biển Đông

Có thể chia quá trình khảo sát địa chất biển Việt nam thành hai giai đoạn : trước và sau năm

Các công trình nghiên cứu địa vật lý- địa chất vùng thềm lục địa phía Bắc được khởi đầu bằng công trình điều tra tổng hợp vùng Vịnh Bắc Bộ (1959 - 1963), lần đầu tiên đã khảo sát có

hệ thống địa chất tầng mặt và thu thập các mẫu đáy Công việc được tiếp tục vào những năm 1970-1975 với công trình khảo sát vùng ven bờ Quảng Ninh - Hải Phòng đến độ sâu 30 m nước

ở thềm lục địa phía Nam, các khảo sát địa vật lý- địa chất biển được triển khai quy mô từ sau khi phát hiện được triển vọng dầu khí Trong các năm 1967 -1969 đã triển khai đo Từ hàng không do Hải quân và không quân Mỹ tiến hành Năm 1969-1970, Công ty Roy Geophysical Mandrel (Mỹ) đã tiến hành trên 12.000 km tuyến thăm dò địa chấn kết hợp với đo Từ và Trọng lực ở Đông nam thềm lục địa Năm 1973- 1974, các công ty Sunning Dale, Mobil, Esso, Pecten, Union Texas, Marathon đã tiếp tục các khảo sát trên 50.000 km tuyến và đã phát hiện các cấu tạo có triển vọng dầu khí Năm 1974, công ty Western Atlas (Mỹ) đã hoàn thành đề án đo địa vật lý và bắt đầu khoan thăm dò dầu khí ở khu vực biển bắc Trung bộ - Hoàng sa

Nói chung các kết quả khảo sát địa vật lý do các công ty dầu khí tiến hành trong giai đoạn này bước đầu đã cho những nét khái quát về cấu trúc địa chất vùng biển Việt nam, tạo tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo đầy đủ hơn

Giai đoạn sau 1975:

Từ sau 1975, công tác khảo sát địa vật lý- địa chất biển được đẩy mạnh trong phạm vi cả nước Các khảo sát tìm kiếm dầu khí được tiến hành với quy mô lớn, mặc dù đối tượng nghiên

cứu không phải là Plioxen- Đệ tứ song các kết quả thu được là nguồn tài liệu quý có thể khai

thác các thông tin liên quan đến phần cấu trúc nông được quan tâm trong đề tài này

Năm 1976, công ty CGG đã khảo sát địa chấn vùng đồng bằng sông Cửu Long và vùng ven biển Năm 1978 công ty GECO đã khảo sát gần 12.000 km tuyến địa vật lý ở khu vực các lô 09,

19, 20, 21; các công ty DEMINEX, AGIP và Bow Valley đã tiến hành đo hàng ngàn km tuyến

địa vật lý trên các lô 15, 04, 12, 28 và 29 Một loạt các giếng khoan thăm dò đã được tiến hành Các kết quả khảo sát của các công ty này đã cho những số liệu quan trọng khẳng định tính chất phức tạp của cấu trúc địa chất, trong đó có các thông tin về đặc điểm địa chất ở phần nông Trong những năm 1979- 1987, với sự hợp tác của Liên xô(cũ), tàu POISK đã khảo sát địa vật lý ở vùng Vịnh Thái Lan, bể Cửu Long và Nam Côn Sơn, tàu ISKATEL khảo sát tỉ mỉ trên một số cấu tạo, tổng khối lượng trên 16.500 km tuyến địa vật lý Năm 1983-1984, tàu GAMBuRSEV đã tiến hành đo 4000 km tuyến địa vật lý ở bồn trũng Cửu Long Năm 1985, tàu MALƯGIN khảo sát 2.700 km tuyến địa chấn ở vùng cấu tạo Đại Hùng và lân cận Năm 1988 -

1989 các Công ty ONGC Videsh, Enterprise Oil, PetroCanada cũng đã khảo sát trên 30.000 km tuyến địa vật lý ở thềm lục địa phía Nam Từ năm 1990 đến nay, việc khảo sát tỉ mỉ bằng phương pháp địa chấn ở bể Cửu Long và Nam Côn Sơn cho phép đánh giá môi trường trầm tích

đầy đủ hơn

ở vùng thềm lục địa phía Bắc và miềnTrung, tàu ISKATEL đã thực hiện 46 tuyến khảo sát khu vực vịnh Bắc Bộ, tàu POISK khảo sát 50 tuyến với mạng lưới 2x2 km và 2x4 km Tại các khu vực ven bờ, tàu Bình Minh (Công ty ĐVL) cũng đã khảo sát 12.000 km tuyến địa chấn Trong những năm 1988 -1989, các Công ty TOTAL, BP, SHELL-FINA cũng đã tiến hành khảo sát Vịnh Bắc Bộ và miền Trung

Ngoài các hoạt động khảo sát với mục đích tìm kiếm dầu khí, trong chương trình hợp tác

với Liên Xô (1980-1990) một số chuyến khảo sát của các tàu Vulcanolog, Nexmeianov,Vinogrodop, Gagarinski cũng đã được tiến hành ở vùng biển Phú Khánh-Thuận Hải, các tàu này đã đo 30 tuyến địa vật lý, kết quả khảo sát cho những thông tin ban đầu về cấu trúc địa chất tầng đáy của vùng thềm và sườn lục địa, phát hiện các cấu tạo dạng diapia và hạng núi lửa ngầm Năm 1990-1992 tàu Gagarin đã khảo sát và lập bản đồ Từ, Trọng lực tỷ lệ 1:50.000 ở thềm lục địa Việt Nam Năm1993, tàu Atlanta (Pháp) đã thực hiện chuyến khảo sát

“Ponaga”đo Trọng lực, Từ và Địa chấn nông kết hợp lấy mẫu tầng mặt theo mạng lưới tuyến khá dày ở vùng biển miền Trung và Đông Nam Trên vùng biển Bắc Trung Bộ, nhiều chuyến khảo sát của các tàu Bogorop, Godienco (Nga) tiếp tục tiến hành từ 1994-1996

Năm 1995, Bộ Quốc phòng CHLB Nga đã xây dựng hải đồ Biển Đông tỷ lệ 1: 500.000

Đây là nguồn số liệu có độ chính xác cao và được sử dụng để xây dựng bản đồ địa hình - địa mạo thềm lục địa Việt nam trong báo cáo này

Trong đề án điều tra địa chất tìm kiếm các khoáng sản rắn đới ven bờ, các đợt khảo sát địa vật lý bao gồm phương pháp địa chấn phản xạ liên tục độ phân giải cao, từ và đo sâu hồi âm đã

được tiến hành ở các khu vực Hàm Tân - Thuận Hải (1991), Đà Nẵng- Đèo Ngang (1993), Đèo Ngang- Nga Sơn (1994), Hà Tiên - Cà Mau (1995), Nga Sơn- Hải Phòng (1996), Hải Phòng - Móng Cái (1997), Cà Mau - Bạc Liêu (1998), Bạc Liêu - Vũng Tàu (1999)

Trong những năm 1996 - 1999 Viện nghiên cứu biển (CHLB Đức) cũng đã đưa tàu Sonne khảo sát tại vùng thềm lục địa Việt nam, đo địa hình, địa chấn nông và lấy mẫu trầm tích đáy với mục đích nghiên cứu môi trường trầm tích đáy biển

Như vậy, cho đến nay các khảo sát địa vật lý và địa chất được tiến hành bởi các cơ quan khác nhau và với các mục đích khác nhau, vì vậy mà mặc dù nguồn tài liệu khá phong phú và đa

dạng song còn phân tán Điều này đòi hỏi phải việc tập hợp tài liệu, xây dựng đề tài NCKH với mục tiêu thống nhất

1.1.2 Các công trình nghiên cứu tổng hợp về địa chất Biển Đông

a Các công trình nghiên cứu khoa học liên quan đến địa chất biển:

Trước năm 1975, công trình nghiên cứu của Parke (1971), Emery (1972), đã bước đầu trình bày những nét khái quát về cấu trúc địa chất biển Đông, tiếp đó là báo cáo tổng hợp của Công ty Mandrel với các bản đồ từ, trọng lực, địa chấn liên quan đến các bể trầm tích Kainozoi Đông Nam Việt nam

Sau 1975, công trình tổng hợp địa chất- địa vật lý vùng thềm lục địa đầu tiên được công bố

là của Hồ Đắc Hoài và Ngô Thường San (1975), các tác giả đã bước đầu liên kết cấu trúc và sơ

bộ đánh giá triển vọng dầu khí các bể trầm tích Kainozoi.Với chương trình nghiên cứu Minh Hải-Thuận Hải (1975-1980), Lê Văn Cự (1982) đã bước đầu tổng hợp kết quả thăm dò địa chấn với các giếng khoan thăm dò, xây dựng các bản đồ tỷ lệ 1: 500.000 cho bể Cửu Long và Nam Côn Sơn Trong chương trình 48-06, Hồ Đắc Hoài (1985) đã kết hợp tài liệu địa chấn, từ, trọng lực và khoan để xây dựng bản đồ đẳng sâu tỷ lệ 1:1.000.000 Một số công trình của nhà địa chất nước ngoài về điều kiện địa chất biển Đông cũng được công bố như Taylor (1983), Hayer (1986) các công trình này đã sử dụng tài liệu địa chất và địa vật lý theo các tuyến khu vực để xác định đặc điểm cấu trúc và quy luật phát triển kiến tạo

Giai đoạn 1986-1990, đề tài 48B-03-01 nghiên cứu địa chất thềm lục địa (Hồ Đắc Hoài,1991), đề tài 48B-03-02 nghiên cứu đặc điểm trường địa vật lý (Bùi Công Quế, 1991) đã bước đầu giải quyết được một số vấn đề liên quan đến đặc điểm cấu trúc địa chất, các đặc trưng trường từ và trọng lực, triển vọng khoáng sản thềm lục địa

Giai đoạn 1990- 1995, đề tài KT-03-02 (Bùi Công Quế, 1995) đã đưa ra những kết luận thỏa

đáng hơn về cấu trúc sâu, đặc điểm trầm tích Đệ tam liên quan đến tiềm năng dầu khí và đề cập

đến yêu cầu cần thiết phải nghiên cứu cấu trúc địa chất phần nông thềm lục địa Việt nam Trong

chương trình KT- 01 đã có một loạt các đề tài có liên quan đến cấu trúc địa chất biển Việt nam như của Phan Trung Điền (1995), Lê Văn Trương (1995), Phùng Sỹ Tài (1995), Võ Năng Lạc (1995)

Các chương trình và các đề tài NCKH cấp Nhà nước liên quan đến địa chất biển trong giai

đoạn 1977 - 2000 được thống kê trên bảng 1

Có thể nói các đề tài nghiên cứu địa chất biển trên 20 năm qua đã thu được nhiều kết quả rất quan trọng, đặt nền móng cho các nghiên cứu tiếp theo Tuy nhiên, các nghiên cứu thường tập trung làm sáng tỏ các đặc điểm cấu trúc sâu, trầm tích Kainozoi và đánh giá tiềm năng dầu khí Các lĩnh vực khác như đặc điểm cấu trúc địa chất phần nông, địa chất xây dựng công trình biển, các hoạt động địa động lực liên quan đến tai biến địa chất chưa được quan tâm thoả đáng

Bảng 1 - Các đề tài NCKH liên quan đến địa chất biển (1977-2000)

Điều tra tổng hợp vùng Minh

Điều tra tổng hợp vùng biển và 1981- 1985 48 - 06

thềm lục địa

Điều tra điều kiện tự nhiên và

kinh tế - xã hội phục vụ phát

triển kinh tế biển

1986- 1990 48 - B 48B - 03 - 01

48B - 03 - 02 Tìm kiếm thăm dò dầu khí 1986-1990 22 01

Dầu khí và tài nguyên khoáng

KT-01-07,15,16,17,

18, 19, 20

Điều tra nghiên cứu biển 1991-1995 KT - 03 KT-03-02,12, 14, 20

Điều tra nghiên cứu biển 1996-2000 KHCN - 06 KHCN - 06 - 04, 05,

09, 10

b Các công trình nghiên cứu liên quan đến địa hình và địa mạo Biển Đông:

Từ những năm 1934, thực dân Pháp đã vẽ bản đồ địa hình một số khu vực đáy biển Đông song rất sơ lược Năm 1962 Viện Hải dươngTrung quốc tiến hành vẽ bản đồ địa hình đáy biển Nam Trung hoa trong đó có vùng thềm lục điạ Việt nam

Năm 1962 Hải quân Việt nam xuất bản bản đồ đáy biển Việt nam tỷ lệ 1:1.000.000 và năm 1980-1981 được hiệu chỉnh lại Một số tờ bản đồ địa hình đáy biển ở vùng ven bờ tỉ lệ 1:100.000, 1:200.000 cũng đã được thành lập Trong những năm 1980 - 1989, Bộ tư lệnh Hải quân đã vẽ Hải đồ vùng biển Đông ở các tỷ lệ 1: 400.000 và 1: 500.000

Năm 1985, bản đồ khái quát địa hình vùng lãnh hải tỷ lệ 1:1.000.000 đã được xây dựng (Hồ Đắc Hoài,1985) Năm 1989-1990,Cục Đo đạc và Bản đồ đã thành lập bản đồ địa hình Việt nam tỷ lệ 1: 1.000.000, trong đó địa hình đáy biển được vẽ theo bản đồ vùng biển nam Việt nam

tỷ lệ 1:2.000.000 in năm 1989 và bản đồ Biển Đông tỷ lệ1: 4.000.000 in năm 1986 Đây là bản

đồ địa hình chính thức được sử dụng trong các cơ quan nhà nước

Việc nghiên cứu địa mạo trên vùng trong những năm thập kỷ 80 chỉ mới tập trung ở đới

bờ Các tác giả Lưu Tỳ(1985), Nguyễn Thế Tiệp (1990,1995) đã quan tâm đến các kiểu bờ biển,

hệ thống thềm biển, lịch sử phát triển địa hình đới bờ và thành lập bản đồ địa mạo đáy biển vịnh Bắc bộ tỷ lệ 1:2.000.000 Những nét đặc trưng về địa mạo thềm lục địa Đông Dương và các vùng kế cận đã được quan tâm (Lưu Tỳ, 1985)

Trong các chương trình nghiên cứu biển, bản đồ địa mạo thềm lục địa Việt nam tỷ lệ 1:1.000.000 được thành lập và có bổ sung các nguồn tư liệu (Bùi Công Quế, 1990,1995) Gần

đây các tác giả đã chỉnh lý bổ sung phân chia thành 30 kiểu địa hình trên bản đồ địa mạo Biển

Đông Việt nam tỷ lệ 1:1.000.000, trong đó thềm lục địa được phân thành 13 kiểu (Bùi Công Quế,1999) Đặc điểm địa mạo biển Việt nam cũng được khái quát trong công trình của Trần

Đức Thạnh (1997)

Từ những năm 1990 đến nay, các bản đồ địa mạo tỷ lệ 1:500.000 đới ven bờ (0ữ50m) từ Móng Cái đến Hà Tiên đã được thành lập theo nguyên tắc nguồn gốc- hình thái- động lực (Nguyễn Biểu,1989,1999) Nguyễn văn Tạc (1995) cũng đã phân tích các tác nhân tạo thành địa hình, phân chia các kiểu cấu trúc- hình thái địa hình và lập bản đồ địa mạo tỷ lệ 1:1.000.000 thềm lục địa Nam Trung bộ và Nam bộ

Bên cạnh những công trình nghiên cứu về địa hình, địa mạo đáy biển, các nghiên cứu về

đảo ở thềm lục địa cũng có ý nghĩa quan trọng góp phần làm sáng tỏ điều kiện hình thành Biển

Đông Saurin (1957) đã quan tâm đến nguồn gốc cuội trên đảo Hoàng Sa, Lê Đức An (1995) đã nghiên cứu hệ thống đảo ven bờ phục vụ quản lý tổng hợp vùng biển Đỗ Tuyết (1976,1978) đã nghiên cứu các thềm biển ở đảo Bạch Long Vĩ và địa mạo của quần đảo Trường Sa Nguyễn thế Tiệp (1999) nghiên cứu đặc điểm địa mạo quần đảo Hoàng Sa và vùng kế cận Lại Huy Anh (1991) đã nghiên cứu hình thái địa hình đảo ven bờ như độ dốc, độ chia cắt ngang, mức độ chia cắt sâu

c Các công trình nghiên cứu tân kiến tạo và địa động lực

Một số nét về đặc điểm tân kiến tạo Biển Đông được đề cập trong công trình của Lê Duy Bách (1989) Bức tranh chung về kiến trúc tân kiến tạo cũng được tìm thấy trên các sơ đồ cấu trúc kiến tạo của Hồ Đắc Hoài (1995), Ngô Thường San (1985), Phan văn Quýnh (1996)

Những biểu hiện của hoạt động núi lửa, động đất đã được các nhà địa chất quan tâm Hoạt

động núi lửa đã được Patte(1923), Lacroix(1933) nghiên cứu từ những năm 20- 30 của thế kỷ

XX Saurin (1967) cho rằng núi lửa đang có xu hướng chuyển dần từ lục địa ra Biển Đông Nguyễn Xuân Hãn (1991,1996) đã đề cập đến hoạt động núi lửa trẻ ở khu vực biển Đông, Đỗ Minh Tiệp (1995, 1996) cũng đề cập đến phun trào bazan Kainozôi đáy biển và sự phân dị của chúng Các nghiên cứu thạch hoá bazan mới chỉ bước đầu

Các nghiên cứu về động đất ở thềm lục địa được đề cập trong các công trình của Nguyễn

Đình Xuyên (1989), Bùi Công Quế (1992), Phạm Văn Thục (1999), Nguyễn Hồng Phương (1998) Các tác giả đã đề cập đến những quy luật chung về hoạt động địa chấn khu vực Đông Nam á, độ sâu chấn tiêu, động đất cực đại và phân vùng động đất trên một phần lãnh hải Việt nam

Một số đặc điểm địa nhiệt được nghiên cứu trong đề tài của Võ Năng Lạc(1995) Các đặc

điểm biến dạng của vỏ trái đất, vai trò hoạt động của đứt gẫy cũng được đề cập đến trong các công trình của Nguyễn Văn Lượng (1999), Trần Lê Đông (1998)

d Các nghiên cứu về địa chất tầng mặt và trầm tích Đệ tứ :

Các nghiên cứu trầm tích Đệ tứ vùng thềm lục địa còn rời rạc và chưa hệ thống Shepard

(1949) đưa ra sơ đồ khái quát về sự phân bố trầm tích thềm lục địa Việt nam, Niino (1961) đã thu mẫu tại một số trạm ở Vịnh Thái Lan và thềm lục địa phía Nam đưa ra sơ đồ khái quát sự phân bố trầm tích tầng mặt và khoanh một số điểm lộ đá Saurin (1962) đã mô tả kiểu trầm tích molas thu được ở một trạm ngoài khơi biển Nha Trang Năm 1965, Hải quân Mỹ đã đưa ra bảng

số liệu thành phần chất đáy trên cơ sở khảo sát ở 132 trạm ở thềm lục địa phía Nam Parke (1971) đã đề cập đến loại trầm tích biến dạng và chưa biến dạng phủ trên ở Biển Đông Gorskov (1974) đã đề cập đến sự phân bố của trầm tích nguồn gốc lục nguyên với diện tích phân bố rộng

ở thềm lục địa Việt Nam

ở vùng Vịnh Bắc Bộ, có một số kết quả nghiên cứu trầm tích biển ven bờ Quảng Ninh- Hải Phòng (Trịnh Phùng,1975), đặc điểm trầm tích tầng mặt vùng biển Vịnh Bắc Bộ ( Nguyễn Chu Hồi, 1985) ở vùng bờ biển miền Trung và miền Nam, đã có một số công trình điều tra tổng hợp về trầm tích tầng mặt (Trịnh Phùng,1991; Trịnh Thế Hiếu 1996) các tác giả đã nêu lên những nét đặc trưng của các kiểu trầm tích và phân vùng môi trường Việc xác định ranh giới địa tầng và tuổi trong Đệ tứ cũng đã được quan tâm (Nguyễn Ngọc, 1996)

Từ năm 1991 đến nay, trên cơ sở đề án nghiên cứu điều tra điạ chất và khoáng sản dải ven biển, một số công bố đã làm sáng tỏ nhiều vấn đề liên quan đến địa chất đệ tứ, trầm tích tầng mặt (Nguyễn Biểu,1989,1999 ) Các kết quả nghiên cứu sẽ được tổng hợp và trình bày trong báo cáo này

e Các nghiên cứu liên quan đến địa chất công trình biển

Nghiên cứu địa chất công trình ở thềm lục địa Việt Nam mới được tiến hành ở một số

điểm có bố trí các giếng khoan dầu khí và một số công trình khác như đường ống dẫn dầu, cáp quang Tài liệu phân tích mẫu trong giếng khoan và tài liệu đo địa vật lý tầng nông (địa chấn phản xạ liên tục phân giải cao, quét sườn, đo hồi âm ) được tổng hợp trong các báo cáo riêng phục vụ xây dựng các dàn khoan Các báo cáo địa chất thuỷ văn phục vụ đặt giếng khoan ở các cấu tạo Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng, Tê Giác, Voi, Đại Bàng, Rồng Đôi, Anh Vũ và một số giếng khoan khác ở các lô 17, 05, 15 ở thềm lục địa phía Nam được công ty Vietsopetro, Enterprise TOTAL, BP, JVPC, FINA tiến hành trong khoảng thời gian 1984 -1995

ở Vịnh Bắc Bộ các báo cáo tổng kết về địa chất công trình được thực hiện trên một số lô

có triển vọng của công ty TOTAL (1989-1992) Việc khảo sát đáy biển phục vụ lắp đặt đường cáp quang cũng được tiến hành Năm 1990 kết quả khảo sát của đề án cáp ngầm viễn thông SINHON 2 và tiếp đó các tàu khảo sát đặt tuyến cáp ngầm DGT/TVH-RSWS (1994 –1996) đã cho nhiều số liệu liên kết độ sâu và đặc điểm trầm tích đáy khu vực cáp đi qua

ở các đảo như quần đảo Trường Sa và một số đảo khác, việc khảo sát điều kiện xây dựng trên nền đá yếu và nền san hô cũng bước đầu được quan tâm (Nguyễn Hoa Thịnh, 1995; Nguyễn Văn Hân, 1991)

Qua các kết quả khảo sát và nghiên cứu địa chất - địa vật lý đã tiến hành ở vùng biển nước

ta có thể có một số nhận xét:

- Các kết quả khảo sát địa chất - địa vật lý vùng biển Việt Nam trong những năm qua, đặc biệt là các khảo sát địa vật lý dầu khí, là nguồn tài liệu phong phú và rất quý giá, tạo điều kiện cho các nghiên cứu địa chất biển ngày càng đầy đủ hơn Tuy nhiên, do mục đích khảo sát khác nhau nên các nghiên cứu địa chất phần nông như phân chia ranh giới địa tầng, xác định thành phần vật chất và nhiều vấn đề khác chưa được quan tâm đúng mức

- Các khảo sát địa vật lý- địa chất đới ven bờ đã đạt được những kết quả tốt, song với phạm

vi đới ven bờ chỉ chiếm một diện tích nhỏ so với toàn vùng biển và chưa liên kết tốt với tài liệu vùng biển sâu

- Các kết quả khảo sát từ các giếng khoan ngoài biển cho những tham số rất quan trọng không chỉ phục vụ nghiên cứu địa tầng, liên kết tài liệu địa vật lý mà còn cho những chỉ tiêu cơ

lý, phục vụ nghiên cứu địa chất công trình Rất tiếc là ở các giếng khoan sâu, tỷ lệ lấy mẫu phần nông rất thấp; các khảo sát địa chất công trình ở các vùng có giếng khoan dầu khí không nhiều, phân bố không đều nên việc liên kết tài liệu các vùng khác có hạn chế

- Mức độ nghiên cứu địa vật lý - địa chất trên đất liền khá tỉ mỉ song việc liên kết tài liệu

từ đất liền ra biển còn nhiều hạn chế

I.2 Nguồn tài liệu thu thập phục vụ nghiên cứu địa chất Plioxen- Đệ tứ

Cho đến nay việc nghiên cứu địa chất Plioxen- Đệ tứ thềm lục địa chưa được tiến hành một cách có hệ thống, các tài liệu khá phân tán, việc khảo sát và thu thập tài liệu còn nhiều hạn chế

Để làm sáng tỏ đặc điểm địa chất và sự phân bố điều kiện địa chất công trình trong trầm tích Plioxen - Đệ tứ thềm lục địa, một khối lượng lớn tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau đã được thu thập và tổng hợp trong đề tài này:

1 Các công trình đã công bố liên quan đến trầm tích Plioxen- Đệ tứ trên đất liền và thềm lục địa

Các công trình đã công bố của nhiều tác giả khác nhau ( danh mục 123 tài liệu tham khảo) cho phép đánh giá các thành tựu đạt được và các vấn đề cần giải quyết trong đề tài này

Các báo cáo địa chất đệ tứ tỷ lệ 1: 200.000, 1: 500.000 và 1: 50.000 từ 1973 trên đất liền, các báo cáo nghiên cứu chuyên đề về địa mạo, tân kiến tạo, địa tầng có liên quan đã được tập hợp Đây là nguồn tài liệu rất quan trọng để so sánh, liên kết với tài liệu địa chất đệ tứ thềm lục

địa

Các kết quả nghiên cứu về địa chất- địa vật lý biển trong 5 chương trình nghiên cứu Biển

và các chương trình khác có liên quan từ 1975 đến nay đã được tập hợp và sử dụng (Bảng 1) Các kết quả nghiên cứu này ngoài phản ánh đặc điểm cấu trúc địa chất nói chung có nhiều số liệu liên quan đến đặc điểm cấu trúc nông phần Plioxen- Đệ tứ

3 Tài liệu địa vật lý dầu khí :

Tài liệu địa vật lý dầu khí (chủ yếu là tài liệu địa chấn) có vai trò quan trọng trong nghiên cứu địa chất Plioxen- Đệ tứ Phương pháp địa chấn phản xạ được tiến hành trên thềm lục địa Việt nam với khối lượng rất lớn, nguồn nổ chủ yếu được sử dụng là súng hơi có áp suất 500 ữ

2000 psi, chiều dài cáp thu 2400 ữ 4000 m, thời gian ghi từ 4 ữ 6s, bước mẫu hóa 4 ms đối với các khảo sát trước năm 1985 và 2ms cho các khảo sát sau 1985 Chất lượng lát cắt địa chấn

Trong báo cáo này, đã tiến hành thu thập tài liệu 28.800 km tuyến địa chấn khu vực để nghiên cứu theo tỷ lệ1: 1.000.000 (bảng 2) và 6.000 km tuyến địa chấn do TOTAL thu nổ năm

1989 - 1990 ở lô 106, 107, 103 Vịnh Bắc Bộ, khoảng 7.000 km tuyến địa chấn do PETTY-RAY, MOBIL-GECO thu nổ năm 1974, 1978 ở Bể Cửu Long để nghiên cứu tỷ lệ 1 : 200.000

Ngoài tài liệu địa chấn, đã thu thập tài liệu Địa vật lý giếng khoan ở 19 giếng khoan (chủ yếu là đường cong gamma cho phần Plioxen - Đệ tứ) Bể sông Hồng (GK 102-HD-1X, 102-CQ-

1X, 103T-G-1X, 103H-1X, 107-PA-1X, 112-AV-1X, 112-HO-1X, 114-KT-1X), Miền Trung (118-CNX-1X, 119-CH-1X) ; Bể Nam Côn Sơn (GK11-2-RD-1X, 12-DUA-1X, 28A-1X) ; Bể Cửu Long (GK 15-G-1X, 15A-1X, 16BV-1X, 16-BD-1X, 16-TD-1X) ; Bể Mã Lai - Thổ Chu (GK 51-MH-1X)

Để bổ sung cho tài liệu địa vật lý nêu trên, một số tài liệu địa chất, địa vật lý tổng hợp,

phân chia địa tầng giếng khoan của các nhà thầu cũng được tham khảo phục vụ cho liên kết địa tầng, dự báo thành phần thạch học

Bảng 2 - Danh sách tài liệu địa chấn khu vực

4 Tài liệu địa vật lý biển nông

Để có thông tin về cấu trúc địa chất ở phần ven bờ chúng tôi đã phân tích lát cắt địa chấn phân giải cao và số liệu đo Từ ở vùng biển nông ven bờ do Cục Địa chất tiến hành Các khảo sát

được thực hiện bằng tổ hợp thiết bị Địa chấn, Từ GEONT SHELF của CHLB Nga

Phương pháp địa chấn phân giải cao được tiến hành với việc phát sóng và thu liên tục, dải tần số 250 - 800 Hz, độ phân giải ngang 3-5 m và độ phân giải thẳng đứng 0,5-1m, độ sâu nghiên cứu khoảng 200m Phương pháp Từ sử dụng từ kế Proton, độ chính xác 0,1 nT Để xác

định độ sâu đáy biển đã sử dụng phương pháp đo sâu hồi âm với máy FE - 400

Tàu Sonne (1996-1997)với 50 tuyến các tài liệu đo sâu hồi âm vùng thềm lục địa miền Trung và Nam Trung bộ đã cho những thông tin mới nhất về địa hình, địa mạo đới thềm chuyển tiếp ra mép ngoài

Đồng thời với áp dụng các phương pháp địa vật lý còn áp dụng các phương pháp lấy mẫu

đáy biển bằng cuốc đại dương (độ sâu lấy mẫu 15 ữ 30 cm), ống phóng trọng lực (độ sâu cột mẫu 1- 2 m), khoan bãi triều (khoan tay sâu trung bình 3- 6 m và khoan máy mép bãi triều sâu

160 m) Mạng lưới quan sát các tuyến địa vật lý là 5 x 5 km ở độ sâu 10 - 30 m nước và 315 x

215 km ở độ sâu 0 ữ10 m nước

Trong đề án điều tra địa chất đới biển nông ven bờ từ 1991- 2000, với diện tích khảo sát trên 80.000 km2 đây là nguồn tài liệu quý để phân chia địa tầng phần trên lát cắt với độ chính xác cao, tuy nhiên do độ sâu nghiên cứu hạn chế nên việc liên kết địa tầng trong Plioxen có khó

khăn Với 2 loại tài liệu địa chấn có đặc điểm khác nhau nên chúng tôi đặc biệt quan tâm đến

việc phân tích và đối sánh chúng ở các tuyến liên kết Các tuyến địa vật lý được sử dụng để liên

kết phần biển nông ra biển sâu và các giếng khoan so sánh được nêu trong bảng 3và hình 1.1

Bảng 3 -Các tuyến liên kết địa vật lý biển nông và địa vật lý dầu khí

Khu vực Tuyến địa vật lý

Miền Nam

t95 - 9 t98 – 16, t98 - 45 29 - a - ix

s2ba s2 t02 - 07a

5 Mẫu và kết quả phân tích các chỉ tiêu tham số

Các mẫu đất đá lấy từ các ống phóng trọng lực, trầm tích mặt của các chuyến khảo sát theo

các tuyến ở khu vực biển miền Trung và thềm lục địa phía Nam đã được thu thập, phân tích

kiểm chứng (phân tích vi cổ sinh, trầm tích tầng mặt,thành phần trầm tích ) Kết quả phân tích

và xử lý mẫu với mạng lưới 2,5x 2,5 km đới nông ven bờ cho phép nghiên cứu phân bố trầm tích

tầng mặt và tướng đá-thạch học

Tài liệu phân tích tuổi tuyệt đối, sự thay đổi mực nước biển trong Đệ tứ vùng biển Việt

nam và các vùng kế cận, kết quả phân tích mẫu lõi khoan tầng nông đã được triệt để khai thác

6 Báo cáo địa chất công trình các giếng khoan dầu khí

Có 60 tài liệu báo cáo, biểu bảng từ 1985 - 1995 của Tổng công ty Dầu khí Việt Nam

Nguồn tài liệu đa dạng và phong phú thu thập được đã cho phép kế thừa và phát triển

nhằm hệ thống hoá và nâng cao chất lượng nghiên cứu địa chất Plioxen - Đệ tứ thềm lục địa

Việt Nam

I.3 Các phương pháp nghiên cứu:

Để tiến hành nghiên cứu đặc điểm địa chất Plioxen- Đệ tứ thềm lục địa Việt nam, chúng tôi đã sử dụng một tổ hợp các phương pháp nghiên cứu khác nhau phù hợp với mục tiêu của đề tài

1 Phương pháp địa chấn- địa tầng:

Trong đề tài nghiên cứu này, một khối lượng lớn tài liệu địa chấn dầu khí và địa chấn nông phân giải cao ở vùng thềm lục địa đã được sử dụng để khai thác các thông tin về trầm tích

Plioxen- Đệ tứ Chính vì vậy việc áp dụng phương pháp địa chấn- địa tầng đóng vai trò rất quan

trọng Đây là phương pháp rất được quan tâm trong phân tích các bể trầm tích và đã được áp dụng có hiệu quả (Payton,1977; Mai Thanh Tan,1995; Nguyễn Biểu,1999 ) Trong quá trình phân tích tài liệu địa chấn ở phần trên lát cắt, chúng tôi đặc biệt quan tâm đến các đặc điểm như thế nằm, tính liên tục và độ ổn định của trục đồng pha; đặc điểm đào khoét và lấp đầy; mức độ phân lớp, mức độ tương phản về biên độ sóng và các đặc trưng động lực khác; sự tồn tại các nêm lấn, diapia, phun trào; đặc điểm thế nằm các mặt ranh giới (kề áp đáy, kề áp nóc, cắt xén bào mòn )

Độ dâng mực nước biển tương đối trong mỗi tập được xác định bằng biên độ nâng tính từ

mặt phủ đáy (onlap) thấp nhất tới phản xạ cao nhất trong tập Độ hạ mực nước biển được tính từ

đỉnh tập dưới tới mặt tựa đáy đầu tiên của tập tiếp theo Như vậy, ngoài việc xác định ranh giới còn cho phép xác định chu kỳ, đặc điểm trầm tích

Việc xác định các mặt ranh giới và bề dày các tập trên cơ sở địa chấn tầng kết hợp với các tài liệu khác cho phép xây dựng các bản đồ đẳng sâu đáy Plioxen, Pleistoxen và bản đồ đẳng dày của Plioxen- Đệ tứ

Điều cần lưu ý ở đây là việc liên kết tài liệu địa chấn nông và địa chấn dầu khí Tài liệu

địa chấn nông phân giải cao ở phần ven bờ cho phép phân chia tỷ mỷ lát cắt, phân chia chu

kỳ trầm tích song độ sâu nghiên cứu chỉ tới 400 ữ 500 m (400 ms), chủ yếu theo dõi được

đáy Pleistoxen trở lên Tài liệu địa chấn dầu khí có tần số thấp nên không nghiên cứu được

tỷ mỉ phần trên, đặc biệt là ranh giới Holoxen (dầy vài chục mét) Việc liên kết giữa hai loại phương pháp này cho phép hoàn chỉnh bản đồ đẳng sâu và đẳng dầy các trầm tích Plioxen -

Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam

Các bản đồ đẳng sâu được số hoá thông qua phần mềm Autocad Các số liệu được tạo thành lưới đều và tạo thành bản đồ hoàn chỉnh nhờ phầm mềm Zmap Plus 3.0 Đây là phần

mềm cho phép quản lý những mảng số liệu lớn, xử lý tốc độ cao, có tính đến ảnh hưởng các đứt gẫy lên các đường đẳng sâu nên sử dụng rất có hiệu quả

2 Phương pháp thạch địa tầng

Phương pháp thạch địa tầng được sử dụng để phân tích thành phần khoáng vật- thạch học của mẫu tầng mặt và mẫu giếng khoan, sử dụng quy luật thay đổi độ hạt để vạch ranh giới các tập, lớp Thông thường ứng với tập trầm tích biển tiến là bùn sét với lớp sạn, cát cơ sở còn tập trầm tích biển lùi có độ hạt thô hơn vì đây là trầm tích sông, lũ tích Điều này thấy rõ khi mô tả

lỗ khoan và phân tích băng địa chấn nông độ phân giải cao

Thành phần thạch học của trầm tích đóng vai trò quan trọng trong phân chia địa tầng Đệ

tứ Trong thực tế các tập trầm tích ven bờ đa khoáng, lựa chọn kém thường thuộc Holoxen muộn Trong khi đó trầm tích đơn khoáng màu trắng (ví dụ như cát thuỷ tinh) hoặc sét dẻo xám xanh thường thuộc Holoxen giữa kiểu aluvi-biển bị phong hoá mạnh Tập trầm tích phun trào ở

tâm vịnh Bắc Bộ có chiều dày >30m gặp ở nhiều tuyến địa chấn Các trầm tích ít khoáng lựa chọn vừa thường thuộc Pleistoxen

Trong mặt cắt Plioxen - Đệ tứ thềm lục địa Việt Nam có 7 lớp vỏ phong hoá tạo laterit Nhờ các lớp vỏ này chúng tôi liên kết các tập trên băng địa chấn và trong lỗ khoan Đây là cơ sở

để phân chia và so sánh địa tầng Plioxen - Đệ tứ thềm lục địa

3 Phương pháp sinh địa tầng

Phương pháp sinh địa tầng có ý nghĩa quan trọng nhằm tổng hợp các kết quả nghiên cứu bào tử phấn, Foraminifera và Nannoplaton của các tác giả trong và ngoài nước kể cả kết quả cổ sinh trong các giếng khoan dầu khí để tiến hành đối sánh địa tầng

Việc xác định ranh giới địa tầng dựa trên nguyên tắc xuất hiện lần đầu và xuất hiện lần cuối của một số nhóm hoá đá Foraminifera, Nannofossil và bào tử phấn đặc trưng Trên cơ sở sự xuất hiện lần đầu và xuất hiện lần cuối của số nhóm hoá đá nói trên, người ta đã xác lập các đới chuẩn cổ sinh Trong phạm vi nghiên cứu của chúng ta, tầng trầm tích Plioxen tương ứng với các đới Foraminifera N19-N21 và các đới Nannofossil NN13-NN18, còn trầm tích Pleixtoxen thì tương ứng với các đới N22 và NN19 (Phụ lục 1)

Trong các trầm tích Plioxen- Đệ tứ tướng biển khá phong phú Foraminifera, Nannoplanton, Diatome và được nghiên cứu để định tuổi cho các tập mẫu

4 Các phương pháp nghiên cứu địa mạo:

Việc nghiên cứu đặc điểm địa mạo thềm lục địa Việt nam dựa trên cơ sở các phương pháp phân tích hình thái - địa hình, hình thái- cấu trúc, hình thái- động lực, thạch học- hình thái, tuổi

địa hình, mực địa mạo

- Phân tích hình thái địa hình xác định hình dạng, kích thước và các yếu tố hình thái, cho phép suy đoán dạng hình học của địa hình và mối liên quan giữa địa hình với nguồn gốc thành tạo chúng

- Phân tích hình thái- cấu trúc xác định mối quan hệ địa hình đáy biển với cấu trúc địa chất

- Phân tích hình thái - động lực xác định mối quan hệ giữa các quá trình động lực ngoại sinh xảy ra ở thềm lục địa với các hình thái địa hình do chúng tạo nên

- Phương pháp thạch học - hình thái xác định mối liên hệ giữa đặc điểm trầm tích (độ hạt, thành phần khoáng vật) với hình thái và các dạng địa hình (kích thước, độ dốc, các đê cát chắn ) Từ đó có thể thấy được sự liên kết đặc điểm địa hình với phân bố trầm tích, dự đoán nguồn cung cấp vật liệu cho các dạng tích tụ, xác định các điều kiện động lực hình thành trầm tích và địa hình

- Phân tích các mực địa mạo: ở thềm lục địa Việt nam hai mực địa mạo đáng được quan tâm là mực nước biển cổ liên quan đến quá trình mài mòn và tích tụ của biển và mực bề mặt

đỉnh

- Xác định tuổi địa hình trên cơ sở phân tích các đường bờ biển cổ và tuổi các thành tạo

địa chất cấu tạo nên địa hình

- Phương pháp lập bản đồ địa mạo: Trong đề tài này chúng tôi đã chọn nguyên tắc hình thái - nguồn gốc- động lực nhằm phù hợp với mục tiêu nghiên cứu điều kiện địa chất công trình

biển Xây dựng công trình biển phải được chọn lựa trên những hình thái địa hình nhất định, vì vậy yếu tố hình thái được quan tâm đầu tiên, sau đó là yếu tố nguồn gốc địa hình Địa hình ở thềm lục địa chịu tác động của yếu tố động lực ngoại sinh như tác động của sóng, các dòng chảy ngầm nên cần quan tâm tới yếu tố động lực

5 Các phương pháp nghiên cứu Tân kiến tạo Plioxen - Đệ tứ

- Phân tích độ dày trầm tích Plioxen- Đệ tứ cho những thông tin quan trọng về đặc trưng, hướng, cường độ và biên độ chuyển động kiến tạo phục vụ xây dựng sơ đồ tân kiến tạo Căn cứ vào độ dày trầm tích, có thể chia thềm lục địa Việt nam thành các vùng sụt lún yếu, trung bình, mạnh và rất mạnh

- Phân tích địa mạo: Phân tích đặc điểm hình thái và bậc địa hình, canhon, lòng sông, rãnh xâm thực, địa hình núi lửa, tàn dư của các bề mặt san bằng để phân tích các yếu tố tân kiến tạo

6 Các phương pháp nghiên cứu tướng đá-cổ địa lý

- Xác định đường bờ cổ trên cơ sở đặc điểm trầm tích tầng mặt:

Các trầm tích hạt thô, vỏ sò mài tròn cạnh phân bố theo đường đẳng sâu xa bờ là dấu hiệu của tướng bãi triều cổ; hệ thống lòng sông cổ, các đê cát ven bờ chạy song song đường đẳng sâu; các lớp sét bột loang lổ vàng đỏ xen kết vón laterit là dấu hiệu của sét biển QIII1 bị phong hoá trong giai đoạn khí hậu khô nóng biển lùi đến độ sâu 100 - 120m nước

- Phương pháp nghiên cứu thành phần vật chất:

Phân tích độ hạt để tính hàm lượng các cấp hạt, từ đó xây dựng biểu đồ tích luỹ và phân bố

độ hạt, phân tích hình thái hạt vụn để xác định nguồn gốc và chế độ thuỷ động lực của môi trường, phân tích khoáng vật tạo đá, khoáng vật nặng, khoáng vật sét để xác định hàm lượng kaolinit, hydromica, monmorilonit Ngoài ra cần phân tích hoá cơ bản và phân tích hoá môi trường

- Phương pháp vẽ bản đồ tướng đá - cổ địa lý

Phân tích lục địa cổ (miền xâm thực), kiểu môi trường vận chuyển lắng đọng, lòng sông

cổ, dòng chảy biển ven bờ, đường bờ cổ, biểu diễn các tướng trầm tích lên bản đồ, lập chú giải bản đồ

7 Các phương pháp nghiên cứu địa chất công trình :

- Xác định các chỉ tiêu về thành phần vật chất (độ hạt, tính chất cơ lý, hoá học) Tổng hợp tài liệu, thành lập ngân hàng dữ liệu

- Xây dựng bản đồ chú giải sơ đồ địa chất công trình phù hợp với tỷ lệ nhỏ (khu vực) và tỷ

Chương II

Đặc điểm hình thái cấu trúc Plioxen - Đệ tứ

Thềm lục địa Việtnam

Để nghiên cứu một cách toàn diện các thành tạo địa chất Plioxen - Đệ tứ thềm lục địa Việt nam như xác định địa tầng, trầm tích, địa mạo, tân kiến tạo, quá trình tiến hoá địa chất, cổ địa lý tướng đá, thành phần vật chất, điều kiện địa chất công trình việc trước tiên là phải làm sáng tỏ

đặc điểm hình thái cấu trúc và sự phân bố của các tầng trầm tích này

2.1 Đặc điểm hình thái cấu trúc địa chất thềm lục địa Việt nam

2.1.1 Đặc điểm kiến trúc Kainozôi vùng biển Việt Nam

Trên cơ sở các đặc trưng của thạch quyển, kiểu và mức độ biến đổi vỏ trái đất, đặc điểm của lớp phủ Kainozoi có thể phân chia vùng biển Việt Nam thành hai miền kiến trúc là miền thềm lục địa và miền ven biển Đông Ranh giới giữa hai miền được vạch theo đới đứt gãy (kiểu

đường khâu) Hải Nam - Eo Sunda (kinh tuyến 109)

1 Miền thềm lục địa:

Miền thềm lục địa bị tách dãn sụt lún bù trừ, có vỏ kiểu lục địa đa sinh bị phá huỷ, hình thành các đới địa hào nguồn rift được lấp đầy bởi các thành tạo trầm tích, phun trào có chiều dày lớn đây là phần lục địa bị ngập nước từ bờ biển đến đới đứt gãy kiểu đường khâu, trong đó phần phía bắc gần trùng với đường đẳng sâu 200m, phần thềm lục địa phía Nam, trùng với ranh giới của thềm và sườn lục địa ở các độ sâu lớn hơn (300 - 400m)

Thềm lục địa Việt nam có sự phân bố không đồng đều: ở phía bắc diện phân bố rộng, nối với thềm lục địa Nam Trung quốc và ăn sâu vào lục địa dọc theo Vịnh Bắc Bộ Thềm lục địa Tây Nam Việt nam cũng mở rộng về phía Vịnh Thái lan và nối về phía Nam và Đông Nam với các phần thềm của các nước kế cận bao quanh Biển Đông ở miền Trung diện tích thu hẹp chỉ cách đường bờ khoảng 50 -70 km và chuyển nhanh xuống sườn và chân lục địa thông qua một

số bậc và vách dốc của địa hình ngầm Thềm lục địa ở Vịnh Bắc Bộ bị ngập nước với độ sâu 100m ở trung tâm và phía đông nam, có dạng một trũng lòng chảo không đối xứng hơi kéo dài theo phương tây bắc - đông nam Địa hình này phản ảnh một trũng tân kiến tạo được lấp đầy bởi trầm tích và phun trào Kainozoi dày tới 15km ở phần trung tâm Tương tự như thế là phần thềm lục địa Tây Nam Bộ

Thềm ven biển Miền Trung có bề mặt địa hình nghiêng về phía đông ở phần ven bờ, ở gần

bờ đến độ sâu 200m có độ nghiêng thấp sau đó chuyển xuống một bề mặt hơi nghiêng ở độ sâu

300 - 400m qua một vách khá dốc Từ độ sâu này địa hình đáy gần như cắm đứng đến các độ sâu 800 - 900m, có nơi như ở phía nam đến 1000 - 1200m Vách địa hình này thực sự đánh dấu

vị trí của sườn lục địa Trong vùng biển Qui Nhơn - Nha Trang, trên bề mặt của sườn này phát hiện một hệ thống các hẽm ngầm sâu tới hàng chục mét Vách dốc kéo dài theo phương kinh tuyến về phía nam, vượt ra ngoài phạm vi vùng biển Việt Nam Phần thềm lục địa Đông Nam

Bộ và Nam Trung Bộ bị phân chia thành hai phần bởi đới nâng Côn Sơn Trũng Cửu Long ở thềm trong có địa hình đáy nghiêng đều vào trung tâm dưới dạng một lòng chảo đối xứng hơi có

dạng bầu dục với trục có phương đông bắc - tây nam, địa hình sâu không quá 70m Trũng Nam Côn Sơn ở thềm ngoài có địa hình nghiêng dốc về phía đông , đông nam (trên 15 - 200) từ độ sâu khoảng 0- 20m đến 1000m và hơn Tại đây cũng quan sát thấy một số vách từ 200m đến 300- 400m và từ khoảng 700 -800 m đến 1000m, tuy nhiên không dốc đứng như sườn ở miền Trung

Vỏ Trái đất kiểu lục địa nằm dưới lớp phủ trầm tích- phun trào Kainozoi dày và ít biến vị lại phản ánh kiến trúc uốn nếp đa sinh, có độ sâu thay đổi từ khoảng 30 km ở dọc đường bờ và

24 - 26 km ở phần rìa cũng như trong phần trung tâm của trũng Sông Hồng,Vịnh Thái Lan và Nam Côn Sơn

Có thể phân định các đới kiến trúc khác nhau :

Đới tách dãn sụt lún nguồn Rift Sông Hồng có móng uốn nếp Tiền Cambri với lịch sử hoạt

động lâu dài đặc biệt mạnh mẽ trong Kainozoi Chiều dày của lớp granit- biến chất là 5-7km và lớp bazan 6- 8 km, độ kéo dãn bêta của vỏ lục địa đạt tới 2 - 3 trục Rift Do bị khống chế bởi các

hệ thống đứt gãy thuận kéo dài theo phương tây bắc- đông nam, trũng có dạng địa hào hẹp, kéo dài bậc thang, bề mặt đáy sụt về phía trung tâm Trũng này kéo dài và thu hẹp về phía nam đến ngoài khơi Qui Nhơn chiều dày trầm tích Kz đạt gần 10km

Các đới trũng địa hào nguồn Rift Vịnh Thái Lan, trũng Cửu Long, trũng Nam Côn Sơn có cách biến đổi tương tự nhưng có mức độ thấp hơn Các trũng Đệ tam hình thành trên thềm lục

địa có móng uốn nếp kéo dài từ các phần lục địa kế cận và phần kéo dài của trũng Sông Hồng từ Quảng Nam đến Qui Nhơn có móng uốn nếp tuổi tuổi Tiền Cambri

Đới tách dãn sụt lún địa hào trên móng uốn nếp Tiền Cambri (trũng Nam Hải nam) nằm

trên phần mở rộng về phía nam của đới uốn nếp tiền Cambri Nam Hải nam ngoài phạm vi thềm lục địa Việt nam

Đới tách dãn sụt lún địa hào trên móng uốn nếp Caledoni (trũng Lôi Châu - Bạch Long Vĩ) chiếm phần biển đông bắc Việt nam tới phía bắc đảo Hải Nam Trũng có dạng sụt địa hào

bậc thang vào trung tâm, chiều dày trầm tích Kz đạt trên 5.000m ởphía tây, các thành tạo trước

Kz lộ trên bề mặt tạo thành một nếp lồi nghịch đảo (Bạch Long Vĩ), còn rìa bắc đảo Hải nam hoạt động núi lửa Bazan khá mạnh trong Đệ tứ Móng uốn nếp Caledoni (Katazia) lộ ra ở phần rìa ven bờ, là phần bị sụt lún chủ yếu trong thời kỳ hậu rift

Đới tách dãn sụt lún địa hào trên móng uốn nếp Kimmeri (trũng Cửu Long) có chiều dày

trầm tích Kz ở trung tâm trên 8 km, móng uốn nếp tuổi Kimmeri (Creta muộn) lộ ra trên đới nâng Côn Sơn và rìa phía tây ở trung tâm bồn gặp trong các đới nâng dạng địa luỹ (Bạch Hổ, Rồng ) Mức độ căng dãn của vỏ lục địa có giá trị bêta đạt 1,5 tạo nên sụt lún dạng địa hào bậc thang và bị phức tạp hoá bởi các đới nâng địa luỹ có qui mô không lớn (Ngô Gia Thắng, 1997) Toàn bộ đới trũng địa hào có phương trục kéo dài đông bắc - tây nam, trùng với phương kiến trúc của móng uốn nếp

Đới tách dãn sụt lún địa hào nguồn rift trên móng uốn nếp đa sinh (trũng Tây Nam Bộ),

có phương và cấu trúc sụt bậc tương tự trũng Sông Hồng và phủ trên móng uốn nếp đa sinh (tiền Cambri ở phía tây và trung tâm, Kimmeri ở đông nam) Móng uốn nếp nhô lên ở các phần rìa bị sụt lún trong thời kỳ hậu rift Vỏ lục địa ở trũng Tây Nam Bộ bị mỏng đáng kể (trầm tích Kz đạt trên 10 km, lớp vỏ lục địa khoảng 14 -15 km, lớp bazan 8-12 km Mức độ căng dãn bêta của vỏ lục địa đạt tới 2

Đới tách dãn sụt lún địa hào trên móng uốn nếp Alpi (phần lớn phía Đông trũng Nam

Côn Sơn) Trũng Nam Côn Sơn ở phần rìa của thềm và kề áp vào đứt gãy kiểu đường khâu Hải

Nam- Eo Sunda Trũng này bị cắt một phần phía đông bởi hệ thống đứt gãy Các cấu trúc sụt bậc kiểu địa hào, chiều dày trầm tích và độ nghiêng của các trầm tích trẻ tăng dần về phía đông Phía tây trũng Nam Côn Sơn nằm phủ trên các kiến trúc uốn nếp Kimmeri thuộc phần kéo dài của đới nâng Côn Sơn.Tại đây phát triển hệ thống đứt gãy thuận phương kinh tuyến cắm về phía tây, tạo nên các bồn bậc cao kiểu bán địa hào

Các kiến trúc sụt địa hào trên thềm lục địa được lấp đầy một cách bù trừ bởi các phức hệ trầm tích phun trào tuổi từ Eoxen đến Đệ tứ Tính chất bù trừ được phản ánh trong sự tương phản của cấu trúc móng (sụt lún sâu do hoạt động của các đứt gãy thuận rìa) và của địa hình đáy biển hiện tại (nóc cột trầm tích Kz) mà trên thềm lục địa thể hiện là miền đồng bằng rộng lớn, ít phân dị, trong đó các "đồng bằng" phủ trên trũng Vịnh Bắc Bộ, Vịnh Thái Lan và Cửu Long và phản ánh hình thái các vùng trũng có độ sâu bề mặt đáy tăng dần vào trung tâm với dạng lòng chảo Phần Trung Bộ và trũng Nam Côn Sơn, bề mặt địa hình đáy nghiêng dốc dạng bậc hoặc nêm lấn về phía đông, nơi vỏ kiểu lục địa bị vát mỏng nhanh chóng bởi các vách sườn dốc trên

bề mặt địa hình và sự nâng lên nhanh chóng của bề mặt Mo bên dưới

Ngoài diện phân bố của các trũng sụt lún được khống chế bởi các hệ thống đứt gãy thuận rìa hoặc các đới nếp oằn, ứng với các ranh giới các thành tạo trầm tích Đệ tam bị vát mỏngđột

ngột là các đới thềm lục địa có móng uốn đa sinh bị lôi kéo vào quá trình sụt lún chủ yếu trong

thời kỳ hậu rift Diện này bao gồm chủ yếu là các phần rìa lục địa (vùng biển ven đường bờ), đôi khi tồn tại các khối nhô sót của móng (đới nâng Côn Sơn) Vùng này có diện phân bố lớn hơn ở phần nam của Nam Trung Bộ và Nam Bộ

Quá trình phát triển các kiến trúc trên thềm lục địa đã trải qua 3 thời kỳ chính là thời kỳ tiền rift (cuối Mezozoi muộn- Paleoxen), đồng rift (Eoxen- Oligoxen - Mioxen hạ) và hậu rift (Mioxen trung- Plioxen - Đệ tứ)

Trong thời kỳ tiền rift vòm khu vực được nâng lên, tạo nên lớp vỏ phong hoá và hình thành

bề mặt san bằng khu vực rộng lớn, các đứt gãy hoạt động tích cực Thời kỳ đồng rift gắn liền với hoạt động tách dãn mạnh mẽ, phát triển dọc theo các hệ thống đứt gãy sâu lớn kiểu đường khâu, các đứt gãy thuận phát triển mạnh tạo các địa hào sụt lún sâu, các phần rìa được nâng cao và bị bào mòn mạnh trong môi trường lục địa (ở nửa đầu của chu kỳ) và tăng dần sụt lún trong môi trường biển ven bờ-vũng vịnh (trong nửa sau) Thời kỳ hậu rift có xuất hiện nghịch đảo kiến tạo, một số khu vực trung tâm các trũng có hoạt động nén ép, uốn nếp yếu, phát triển các kiểu nở hoa vào đầu thời kỳ, sau đó là tổng sụt lún trên phạm vi toàn bộ thềm lục địa (trong Plioxen - Đệ tứ) hình thành một lớp phủ kiểu vành mũ cho các đới địa hào trước đó Sự hình thành của lớp phủ vành mũ liên quan đến quá trình nguội đi của vỏ do các hoạt động nội sinh trước đó gây nên

và quá trình sụt lún để lấy lại cân bằng đẳng tĩnh bị phá huỷ trước đó

2 Miền biển ven biển Đông

Các đặc trưng của vỏ Trái đất và mức độ biến đổi của nó là tiền đề để phân biệt miền này với miền thềm lục địa Các đặc tính này cùng với cấu trúc và các thành tạo trầm tích phun trào Kainozoi (lấp không bù trừ các trũng địa hào sâu) và móng cho phép phân chia miền này thành các kiến trúc chính là: trũng nước sâu (lòng chảo nước sâu) trung tâm Biển Đông; các kiến trúc lục địa bị huỷ hoại và cắt rời (các khối lục địa Hoàng Sa và Trường Sa); hệ thống bờ có bản chất

chưa rõ của trũng lòng chảo nước sâu trung tâm Trên quan điểm của kiến tạo mảng thì toàn bộ khu vực gồm hai vi mảng: vi mảng Hoàng Sa và vi mảng Trường Sa có kiểu rìa khác nhau (Lê Duy Bách,1998)

Trũng lòng chảo nước sâu trung tâm Biển Đông:

Tại trũng này xuất hiện các lớp trên của vỏ kiểu đại dương, lớp trầm tích mỏng chủ yếu là các thành tạo biển sâu phủ trên cùng, lớp bazan nằm dưới đôi khi lộ trên bề mặt dưới dạng các dãy núi hoặc núi ngầm trùng với trục dãn đáy trung tâm Phía Bắc và Đông bắc có phương kéo dài đông- tây với các dị thường từ dạng dải có tuổi Oligoxen muộn- Mioxen sớm Phần Tây nam

có phương nghiêng đông bắc- tây nam và thắt lại phía tây nam Các dị thường từ dạng dải, được xác định có tuổi Mioxen trung Địa hình đáy thể hiện đồng bằng biển thẳm ở độ sâu trên 3000 - 4000m

Các khối lục địa Hoàng Sa và Trương Sa

Khối Hòang Sa có móng uốn nếp Tiền Cambri có thể bị biến cải trong kiến sinh Kimmeri Kiến trúc hiện tại thể hiện các hệ thống địa hào sâu, đan xen với các địa luỹ nâng cao của móng Các trũng địa hào được lấp đày bởi các thành tạo Kz dày khoảng 2000m Các địa hào và

địa luỹ kéo dài theo hướng đông bắc- tây nam Khu vực phía nam có địa hình nghiêng thoải, chuyển tiếp từ từ và phân dị yếu, thể hiện kiểu chân lục địa Phía tây nam là khu vực phát triển bồn trũng Đệ tam có chiều dày đến 6000m (trũng Phú-Khánh) Theo thành phần và sự biến đổi trầm tích, vị trí và kiểu kiến trúc của bồn có thể coi đây là một trũng delta ngầm đổ từ sườn xuống chân lục địa và phủ trên một đồng bằng biển thẳm Nhiều dấu hiệu cho thấy khả năng tích tụ trầm tích ở bồn Phú- Khánh được nhận từ hệ thống sông Hồng cổ

Khối Trường Sa có cấu trúc tương tự khối Hoàng Sa nhưng mức độ phân dị cao hơn, móng uốn nếp có tuổi trẻ hơn (Pz - Mz) Khối này cũng bao gồm sự đan xen của các kiến trúc sụt không bù trừ kiểu địa hào sâu và địa luỹ nâng cao của móng, trong đó phần tây nam chìm sâu hơn và bị phủ bởi đá vôi Phần tây nam chuyển sang đới rìa Borneo thông qua máng sâu Palawan và tây bắc Borneo Trên bề mặt các đới nâng có các vùng đảo nhô cao, các sườn rất dốc phát triển ám tiêu san hô Đới kiến trúc này chuyển tiếp sang lòng chảo nước sâu trung tâm thông qua một vách địa hình có độ dốc cao, khác biệt với sự chuyển tiếp của khối Hoàng Sa

Hệ thống bờ của lòng chảo nước sâu trung tâm

Đây là đới kiến trúc chuyển tiếp giữa thềm lục địa với miền ven Biển Đông ở phía Bắc,

đới dãn, sụt lún hình thành các trũng địa hào và các đới nâng địa luỹ có biên độ nâng không lớn

Do đó ranh giới giữa các thềm, sườn lục địa, các kiến trúc có vỏ kiểu đại dương, các kiến trúc lục địa bị huỷ hoại và nhấn chìm được thể hiện như một đới nâng sụt do tách dãn (bồn trũng Bắc Hoàng Sa và đới nâng địa luỹ Tri Tôn) ở phía tây đới bờ này các biểu hiện trên rất rõ cả trên

địa hình đáy cũng như trong cấu trúc nền, chìm về phía nam có phương kinh tuyến Trên các đới này, các trầm tích đầu sinh rift bị vát mỏng, phát triển các thành tạo cacbonat chiều dày không lớn kiểu ám tiêu san hô tuổi Mioxen trung- thượng Các trầm tích hậu rift cũng có xu hướng giảm chiều dày, phần phía tây trùng vào vách dốc của sườn lục địa và nối tiếp với khối lục địa bị nhấn chìm Hoàng Sa qua hệ thống đứt gãy phương kinh tuyến Các đặc điểm nêu trên cùng với kiến trúc kiểu kề áp hơi uốn cong của các hệ thống đứt gãy và các kiến trúc nâng sụt cho thấy kiểu tách dãn, trượt bằng phải của hệ thống này Hệ thống bờ kiểu đường khâu kéo dài về phía nam tạo thành ranh giới của trũng nước sâu tây nam biển Đông với các trũng của thềm lục địa

(đặc biệt là trũng Nam Côn Sơn), còn ở đông nam nó thể hiện bởi đới máng sâu (hẻm vực biển)

đã ngừng hoạt động trên đới hút chìm cắm về phía đông nam xuống dưới Borneo Những kiến trúc khác biệt nêu trên cho thấy tính chất phức tạp của hệ thống bờ này

Quá trình hình thành và phát triển của Biển Đông tương tự các kiến trúc thềm lục địa vào thời kỳ tiền rift và đầu thời kỳ đồng rift trên cơ sở nâng vòm khu vực và sinh rift phân tán Vào cuối thời kỳ đồng rift từ Oligoxen muộn, sự phát triển mạnh của quá trình tách dãn và dâng lên của quyển mềm nóng dẫn đến tách đứt vỏ lục địa ở trũng rift trung tâm Biển Đông Kèm theo đó

là quá trình dãn đáy, hình thành vỏ kiểu đại dương kéo dài cho đến cuối Mioxen trung với sự thay đổi phương trục dãn đáy từ Đông- Tây sang Đông bắc - Tây nam và sự phát triển đới dãn

đáy sang phần tây nam của Biển Đông ở ngưỡng 17 triệu năm Quá trình này là một nguyên nhân tạo nên đới hút chìm của Biển Đông cổ Mezozoi xuống dưới Borneo Trong thời kỳ hậu rift các hoạt động tách dãn chấm dứt nhưng dòng nhiệt còn cao tạo nên sự lún còn mạnh trên các kiến trúc khác nhau, kể cả thềm lục địa lân cận

Sơ đồ kiến trúc Kainozoi vùng biển Việt nam và các vùng kế cận tỷ lệ 1:3.000.000 được mô tả trên hình 4.2

2.1.2 Các thành tạo Plioxen-Đệ tứ thềm lục địa Việt nam trong khung cấu trúc địa chất chung

Để hiểu đầy đủ cấu trúc địa chất Plioxen- Đệ tứ, trước hết cần đặt chúng trong cấu trúc

địa chất chung của khu vực cũng như trong toàn lát cắt Kainozoi thềm lục địa Việt nam Bình đồ cấu trúc hiện tại sẽ cho thấy tính kế thừa cũng như đặc điểm chung của Plioxen - Đệ tứ so với các thành tạo Đệ tam trước đó Các kiểu rìa biển Đông và đặc điểm đới bờ cũng có ảnh hưởng rõ rệt đến quá trình tích tụ và hình thành trầm tích Plioxen - Đệ tứ

Các trầm tích Đệ tam phát triển rộng khắp trên thềm lục địa Việt nam và tạo thành các bể Sông Hồng, Phú Khánh, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Mã Lai - Thổ Chu, các nhóm bể Hoàng Sa, Tư Chính, Trường Sa Lát cắt Kainozoi của các bể đạt tới chiều dày từ 6 km ở Hoàng Sa, Trường

Sa, tới 13 - 14 km ở bể Sông Hồng và Nam Côn Sơn Sự hình thành của các bể trầm tích này gắn liền với quá trình tách dãn biển Đông vào Oligoxen

Khác hẳn với bình đồ cấu trúc của các bể trầm tích Oligoxen - Mioxen, các thành tạo Plioxen và Đệ tứ có sự phân bố mở rộng trên quy mô toàn thềm và không bị khống chế theo cấu trúc của các bể Đệ tam riêng biệt Các trầm tích Plioxen và Đệ tứ phân bố trong một phức tập nằm trên mặt bất chỉnh hợp có tuổi 5,5 triệu năm, thường ổn định, không bị biến dạng và bảo toàn các dấu hiệu hình thành ban đầu Hàng loạt các hệ thống đứt gãy phát triển từ móng xuyên qua các trầm tích Oligoxen và có thể tới Mioxen trong các bể Đệ tam, nhưng hầu như không tới Plioxen và Đệ tứ Trong khi đó một số đứt gãy mới được hình thành hầu như chỉ có trong Plioxen và

Đệ tứ do các biến dạng kiến tạo hay các động đất gần đây

Trong khung cảnh địa lý hiện tại, thềm lục địa Việt nam có mối liên thông với hàng loạt các thềm lục địa của khu vực Đông Nam á Các bể trầm tích Kainozoi trên thềm lục địa Việt Nam được hình thành liên quan chặt chẽ với sự phát triển địa chất của Biển Đông Việt nam, trong đó lớp phủ trầm tích Plioxen và Đệ tứ trên các thềm lục địa của toàn bộ khu vực Đông Nam á có nhiều nét tương đồng với nhau

Đông Nam á là nơi hội tụ của các mảng đại dương (ấn Độ Dương, Thái Bình Dương) và các lục địa (ấn - úc, Âu - á) Bình đồ cấu trúc hiện trạng bao gồm các bán đảo, các đảo, các

biển rìa và các máng sâu đại dương Phía nam và tây nam là hệ cung đảo Andaman - Indonesia với các máng sâu Sumatra và Java, cung đảo ngoài và cung núi lửa trong; nhưng không có bể sau cung Rìa đông được bao quanh bởi hệ cung Đài loan - Phillipin với đới trước cung nơi đang tồn tại các máng sâu đại dương và cung núi lửa động đất hoạt động mạnh mẽ trong suốt Plioxen tới nay Trong đới sau cung phát triển các biển rìa trong đó Biển Đông là bể sau cung lớn và phức tạp nhất

Biển Đông không chỉ biểu thị như một bể sau cung mà còn có nhiều dấu vết của các giai

đoạn phát triển địa động lực khác nhau Trong suốt từ Creta muộn đến Eoxen, trong khu vực tây

và tây bắc Biển Đông thường chỉ phân bố rộng rãi các molas giữa núi, các tập trầm tích màu đỏ

và các phức hệ xâm nhập nông - núi lửa kiểu vỏ lục địa, song không có các thành tạo đại dương

và trầm tích biển Biến cố đặc trưng của giai đoạn này là sự hội tụ của các lục địa sau khi tiêu biến mất đại dương Tethys Biển Đông Việt nam được xem như một bể mở rộng do sự xô đẩy và xoay theo chiều kim đồng hồ của khối Đông Dương đối với mảng Âu - á dọc theo đới đứt gãy Sông Hồng theo sự va chạm của lục địa ấn Độ với lục địa Châu á (Tapponnier, 1982) Sự hình thành và mở rộng Biển Đông chủ yếu do tách giãn và oằn võng trong Oligoxen và Mioxen Sự bành trướng đáy biển đã bắt đầu từ đông bắc Biển Đông Việt nam nguyên khai vào giữa Oligoxen và xuống phía nam vào Oligoxen muộn, ở đó muộn nhất cuối Mioxen sớm (15,5 triệu năm) (Taylor, 1983; Brias, 1993) Sự dừng bành trướng đáy bể có thể là hậu quả của quá trình ở phía bên kia các rìa Biển Đông Việt nam Huchon (1994) cho rằng sự dừng chuyển tới của Châu

úc ở máng sâu Sunda xảy ra vào Mioxen giữa, trong khi đó Brias (1993) đã liên kết điều ấy với

sự kết thúc dịch trượt ngang dọc đới đứt gãy Sông Hồng trong Mioxen giữa với sự thay đổi trường áp lực liên quan với sự va chạm của lục địa ấn độ với lục địa Châu á

Biển Đông Việt nam mở rộng, một số các bể đã hình thành dọc theo rìa tây bắc của nó Trong số đó có cả các bể Cửa Châu Giang, Beibu Wan, Nam Hải Nam và Sông Hồng Còn phần tây nam có các bể Quảng Ngãi, Phú Khánh, Hoàng Sa, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Mã lai, Thổ chu, Phú Quốc Đại đa số các bể này bao gồm hai đơn vị địa tầng kiến tạo khác biệt nhau: các

đơn vị đồng tách giãn và sau tách giãn cách biệt nhau bởi gián đoạn lớn tiêu biểu cho pha trôi dạt của Biển Đông Việt nam Các bể trầm tích trên các rìa của nó được lấp đầy bởi các trầm tích châu thổ và biển mở Oligoxen - Mioxen, còn phần trung tâm của nó là lớp vỏ đại dương mới (17-32 tr.năm) Phủ lên toàn bộ các thành tạo này là các trầm tích Plioxen - Đệ tứ

Vi đại dương trung tâm là phần sâu nhất, với độ sâu đáy biển 3.500 - 4.000 m ở đó phân

bố các dãy núi ngầm đáy biển với bazan đại dương tuổi 17- 32 triệu năm, liên quan với quá trình tách dãn của Biển Đông Các vi lục địa sót ngầm dưới biển bị tách đẩy ra xa khỏi các trục này như quần đảo Trường Sa - Red Bank và quần đảo Hoàng Sa - Maccles Các thành tạo trước Kainozoi rời khỏi các trục tách dãn và bị trôi tới các đới rìa và ở đó được phủ bởi loạt các trầm tích châu thổ và biển mở Oligoxen- Mioxen Các mặt cắt trầm tích này cùng với các bazan đại dương chỉ ra tách giãn đáy cực đại của vi đại dương Biển Đông vào Mioxen giữa Suốt Plioxen -

Đệ tứ, biển Đông thu hẹp dần cùng với sự hút chìm của vỏ đại dương dọc theo máng sâu Tây Manila và sự dịch chuyển của khối Luson về phía tây do hoạt động kiến tạo mới

Rìa đông được đặc trưng bởi kiểu hội tụ tích cực với cung động đất núi lửa Đài loan - Luson Thềm lục địa hẹp và dốc kề ngay máng sâu đại dương và không có chân lục địa Phía nam thuộc kiểu rìa lục địa chuyển tiếp từ kiểu tích cực Palawan tới kiểu thụ động Natuna

Rìa lục địa Đông Dương được đặc trưng bởi kiểu phân kỳ thụ động ở đây có cả thềm, sườn và chân lục địa Các trầm tích Oligoxen, Mioxen phủ trên móng không đồng nhất kiểu vỏ lục địa và chuyển tiếp Các bể Đệ tam này liên quan với các nhánh tách giãn, kéo tách và oằn võng của biển Đông hướng về đất liền Song do các hoạt động tân kiến tạo Tây Thái Bình Dương, nên một số nơi phổ biến các bazan olivin và bazan kiềm

Toàn thềm lục địa Việt Nam được phủ bởi lớp trầm tích Plioxen - Đệ tứ với chiều dày tăng dần về phía ngoài khơi và khuôn theo bình đồ cấu trúc của thềm hiện tại Sự phát triển của các thành tạo Plioxen và Đệ tứ chịu ảnh hưởng phần nào của các yếu tố đới bờ Các đơn vị thành hệ cấu trúc trước Kainozoi bị chìm dần từ đới bờ và chỉ lộ trên một vài đảo vượt trên mực biển Kề trên các đơn vị cấu trúc này là các bể trầm tích Đệ tam và phủ chung lên tất cả các bể này là lớp phủ trầm tích thềm lục địa Plioxen và Đệ tứ Các trầm tích Đệ tam thường phân bố trong các bể với các cấu trúc riêng, độc lập với thềm lục địa hiện tại Nhưng lớp phủ thềm Plioxen và Đệ Tứ hoàn toàn mở rộng và liên kết không chỉ các bể Kainozoi trên thềm lục địa Việt Nam mà còn hoà rộng chung toàn khu vực Đông Nam á và liên thông với Thái Bình Dương và ấn Độ Dương Tuy nhiên sự phân bố không gian và chiều dày trầm tích ở ngoài khơi ít nhiều có liên quan với các điều kiện thuỷ động lực của đới bờ hiện tại Các khu vực có đới bờ huỷ hoại các trầm tích Plioxen và Đệ tứ thường mỏng hơn với sự phát triển của các trầm tích liên quan môi trường nước trong như các trầm tích mịn, bùn-vôi và các ám tiêu Còn các khu vực đới bờ kết cấu các trầm tích này thường dày và chủ yếu là các trầm tích vụn lục nguyên và sét, hiếm có bùn, vôi và ám tiêu vì thường là vùng nước đục Trong phạm vi thềm lục địa Việt nam có một số nét của trầm tích đới bờ và biển nông ven bờ đặc trưng cho động thái khu vực và hình thành lớp phủ thềm Phần thềm lục địa Bắc bộ (vịnh Bắc bộ) có hành lang rộng và thoải Đới bờ huỷ hoại phát triển ở phần bắc Đồ Sơn, nơi đó các thành tạo trầm tích Đệ tam, đặc biệt là Plioxen và Đệ tứ mỏng, nên các thành tạo trước Kainozoi ít bị các trầm tích trẻ bao phủ Phần thềm nam Đồ Sơn

là thềm kết cấu, ở đó móng trước Kainozoi bị bao phủ bởi các trầm tích Kainozoi dày và rất dày (5.000 - 14.000 m) ngay cả trong phần đất liền Các trầm tích Plioxen Đệ tứ cũng rất dày nhất là trung tâm vịnh Bắc Bộ, thường gấp 2- 4 lần phần đông bắc Đồ Sơn

Phần thềm lục địa miền Trung có hành lang hẹp và dốc Đới bờ ưu thế là quá trình huỷ hoại vì vậy thường lộ ra các thành tạo trước Kainozoi Ngoài khơi các trầm tích Kainozoi có chiều dày tăng nhanh và có các bể trầm tích Đệ tam nhỏ như phụ bể Huế, Quảng Đà, bể Phú Khánh Lớp phủ thềm Plioxen Đệ tứ có chiều dày mỏng về phía đất liền và tăng nhanh về phía ngoài khơi Một số nơi thuộc đới ven bờ và vùng thềm nước nông có các diện phân bố bazan Plioxen Đệ tứ

Phần thềm lục địa đông Nam bộ và Minh Hải có hành lang rộng và thoải với xu thế phát triển của động thái kết cấu Các trầm tích Kainozoi phân bố rộng Các bể trầm tích Đệ tam có diện rộng và trầm tích dày Lớp phủ thềm Plioxen và Đệ tứ trải rộng liên thông tới Natuna và bán đảo Mã lai Các phức hệ xâm nhập núi lửa Mesozoi lộ rõ trên đất liền và các đảo; nhưng thềm đông nam mũi Cà mâu quá trình kết cấu thay thế quá trình huỷ hoại do vậy các thành tạo trước Kainozoi bị phủ dưới các trầm tích trẻ hơn Các trầm tích Plioxen và Đệ tứ khá dày với nồng độ cacbonate thấp hơn các vùng lân cận

Phần thềm lục địa tây Nam bộ có hành lang rộng và thoải nối liền với vịnh Thái lan Một

số nơi thuộc khu vực hòn Chông đến Hà Tiên quá trình huỷ hoại ưu thế nên các thành tạo

Mesozoi và Paleozoi thường được lộ rõ, các trầm tích Plioxen và Đệ tứ đới ven bờ không dày Tuy vậy trong thời kỳ Đệ tam quá trình sụt lún đã hình thành hàng loạt các bể trầm tích nhỏ như các bể Kampong Som, Khmer, Pattani, Chumphon, Nakhon và bể Mã lai, Thổ Chu

Hầu hết các lát cắt địa vật lý chỉ ra sự khác nhau về lịch sử phát triển cấu trúc, kiến tạo giữa Plioxen - Đệ tứ và Oligoxen - Mioxen đặc biệt là sau mặt bất chỉnh hợp 5,5 triệu năm Trước Plioxen cấu trúc của thềm lục địa Việt nam phụ thuộc chủ yếu vào các bể Đệ tam, nhưng sau pha nghịch đảo gần cuối Mioxen, sự phát triển cấu trúc của thềm có xu thế theo các vùng chính là vùng vịnh Bắc bộ, thềm Trung bộ và Đông Nam bộ và thềm vịnh Thái lan Hầu hết các

đứt gãy phát sinh từ móng và trong các bể Đệ tam thường không thấy tiếp tục trong Plioxen và

Đệ tứ, trong khi đó hình thành một số những nứt tách, dịch trượt, sập lở và các biều hiện núi lửa, thoát khí và diapia

2.2 Hình thái cấu trúc Plioxen - Đệ tứ thềm lục địa Việt nam

2.2.1 Xác định ranh giới địa tầng Plioxen - Đệ tứ:

Trầm tích Plioxen - Đệ tứ phát triển rộng khắp trên thềm lục địa Việt nam Việc xác định ranh giới địa tầng của các trầm tích này rất phức tạp, ngay trên đất liền với nguồn tài liệu phong phú mà cũng còn nhiều khó khăn vì vậy đối với vùng thềm lục địa rộng lớn, quá trình khảo sát chưa nhiều thì các kết quả đạt được mới chỉ là bước đầu Để góp phần làm sáng tỏ vấn đề này, chúng tôi đã tổng hợp số tài liệu cổ sinh của một số giếng khoan trên thềm lục địa, phân tích địa chấn- địa tầng tài liệu địa chấn dầu khí và địa chấn nông phân giải cao, đồng thời có sự đối sánh với ranh giới địa tầng trên đất liền

a Đặc điểm cổ sinh trầm tích Plioxen - Đệ tứ

Phương pháp phổ biến xác định ranh giới địa tầng là cổ sinh, song do các trầm tích Plioxen- Đệ tứ không phải là đối tượng thăm dò dầu khí nên các giếng khoan thường phá mẫu qua các trầm tích này Chúng tôi đã đã quan tâm tới một số giếng khoan có lấy mẫu phân tích

để nghiên cứu địa tầng

- Trầm tích Pleixtoxen: Phân bố rộng khắp thềm lục địa Việt Nam Gồm chủ yếu là cát màu xám, vàng nhạt; bột và sét xen kẽ màu xám và nâu nhạt, mềm bở chưa gắn kết Trong trầm tích này chứa nhiều hoá đá Foraminifera, Nannofossil và bào tử phấn

Theo các kết quả phân tích trầm tích tầng mặt đáy biển có tuổi cổ nhất là Pleistoxen muộn

và trên nó là Holoxen Còn trong lỗ khoan còn gặp các tập hợp vi cổ sinh tuổi Pleistoxen sớm, giữa và muộn Tuy nhiên cho đến nay chưa lập được các hoá đá định tuổi có tính thuyết phục Trong Nannoplanton các đại biểu có thể định tuổi trầm tích Pleistoxen muộn là Geophyrocapra Oceanica Kampfner: QII-QIV, Ceratolithus Simplex Bukry: QIII-QIV, Helicosphaera Colombiana Gartner: QI-QIV , H Carteri (Wal.) Kampt: N13-QIV Còn Holoxen có các đại biểu Helicosphaera Hyalina Garder: QIV , Helicosphaera Wallichii: N22-QIV , Emiliania Huxleyi Hay&Moller: QIV Rất tiếc là đến nay chưa gặp G.caribbeanica ở trong mẫu trầm tích Đệ tứ Việt nam

Nhóm hoá đá Foraminifera gồm có: Globorotalia truncatulinoides, Globigerinella calida, Pseudorotalia schroeteriana, Asterorotalia trispinosa, Ammonia beccari, Elphidium crispum, Textularia Tuổi Pleixtoxen của phức hệ Foraminifera dựa vào sự có mặt của Globorotalia truncatulinoides và Globigerinella calida trong đới N22 Trong các trầm tích Pleixtoxen ở thềm

lục địa miền Trung và Bể Nam Côn Sơn có chứa phong phú hoá đá Plankton Foraminifera và

các Foraminifera bám đáy như: Bolivina, Bulimina, Uvigerina, Nodosaria, Ammonia, Cibicides Điều này cho phép xác định trầm tích này được thành tạo ở môi trường biển nông,

thềm giữa-ngoài đến sườn trên Còn ở Vịnh Bắc Bộ và Bể Cửu Long, thành phần phức hệ

Foraminifera trong trầm tích Pleixtoxen chủ yếu là nhóm bám đáy: Pseudorotalia, Asterorotalia,Textularia, Ammonia, và ít Plankton, điều này cho thấy trầm tích ở những vùng

này được thành tạo trong môi trường biển nông, thềm trong

Nhóm hoá đá Nannofossil gặp ít, chúng chứa Pseudoemiliana laculosa, Gephyrocapsa oceanica, Helicosphaera selli, tương ứng với đới NN19, tuổi Pleixtoxen

Nhóm Bào tử phấn phong phú và đa dạng chủ yếu là: Liquidambar, Phyloclladus, Dacrydium

Như vậy các trầm tích tuổi Pleixtoxen được xác định bởi đới N22 của Foraminifera plankton và đới NN19 của Nannofossil Đáy của trầm tích Pleixtoxen được xác định ở khoan 119-CH-IX ở độ sâu 650m và giếng khoan 118-CVX-IX ở độ sâu 840m bởi sự xuất hiện lần đầu của các hoá đá đới N22 và đới NN19, cũng như sự xuất hiện lần cuối của các hoá đá đới N21 và NN18 của trầm tích Plioxen Như vậy tài liệu cổ sinh để xác định ranh giới đáy Pleixtoxen là rất hạn chế Biện pháp khắc phục hạn chế này là phương pháp liên kết với tài liệu địa chấn biển nông mà chúng tôi sẽ trình bày sau

- Trầm tích Plioxen: Trầm tích Plioxen ở vịnh Bắc Bộ được gọi là Hệ tầng Vĩnh Bảo, ở thềm lục địa Miền Trung và Miền Nam được gọi là Hệ tầng Biển Đông Thành phần trầm tích chủ yếu là cát màu xám, vàng nhạt; xen kẽ có bột sét kết , gắn kết yếu, ngâm trong nước đều mềm bở Trong trầm tích này chứa khoáng vật glauconit và rất nhiều hoá đá Foraminifera, Nannofossil, bào tử phấn hoa

Nhóm hoá đá Foraminifera bao gồm: Globorotalia tosaensis, Grt margaritae, Pulleniatina obliquiloculata, Globoquadrina altispira, Globigerinoides extremus, Sphaeroidinella dehiscens, Hastigerina aequilateralis Tuổi của phức hệ dựa vào sự có mặt của Globoquadrina altispira- Sphaeroidinella dehiscens, tương ứng đới N19; Globigerinoides extremus, Globorotalia margaritae, tương ứng đới N19-20 và Globorotalia tosaensis, Pulleniatina obliquioculata, tương ứng đới N21

Nhóm hoá đá Nannofossil đặc trưng bởi Discoaster brouweri, D pentaradiatus, D surculus, D tamalis, Coccolithus pliopelagicus, Helicosphaera kamtneri Các hoá đá này thuộc

đới N13-N18 tuổi Plioxen

Nhóm hoá đá bào tử phấn đặc trưng: Dacrydium, Pinus, Florschuetzia meridionalis, F levipoli, Chenopodium, Liquidambar, Podocarpus imbricatus cũng cho tuổi Plioxen

Ranh giới trên của Plioxen được xác định bởi sự diệt chủng của Globorotalia tosaensis (N21) và Discoaster brouweri (NN18), cũng như sự xuất hiện của Globorotalia truncatulinoides (N22) và Pseudoemiliana lacunosa, Gephyrocapsa oceanica (NN19) Ranh giới dưới của Plioxen được xác định bởi sự xuất hiện lần đầu của Globorotalia margaritae,

Globigerinoides extremus (N19) và sự kết thúc của Discoaster quinqueramus (NN11), D berggerii (NN11), Globorotalia pleisiotumida, globigerina nepenthes (N17)

Các trầm tích Plioxen ở Vịnh Bắc Bộ và Bể Cửu Long chứa chủ yếu là Foraminifera bám

đáy: Pseudorotalia schroteriana, Asterorotalia trispinosa, Operculina, Quinqueloculina, Amphistegina, Textularia,Ammonia và rất ít Plankton Foraminifera đặc trưng cho môi trường

biển nông, thềm trong Các trầm tích Plioxen ở biển Miền Trung và bể Nam Côn Sơn, thành

phần Plankton Foraminifera chiếm chủ yếu, nhóm bám đáy gồm các dạng Uvigerina, Bolivina, Bulimina, Nodosaria, Cibicides, Gyroidina đặc trưng cho môi trường biển nông giữa-ngoài

thềm, có nơi trong môi trường sườn trên Các đặc trưng Foraminifera, Nannofossil và bào tử phấn cho từng giếng khoan được tổng hợp ở Phụ lục 1

2 Đặc điểm ranh giới địa chất theo địa chấn - địa tầng

Bên cạnh hạn chế về phân bố mẫu tại từng giếng khoan, tài liệu cổ sinh còn có những hạn chế do phân bố theo diện không đồng đều, vì vậy, để xác định ranh giới địa tầng cần sử dụng tài liệu địa chấn và địa vật lý giếng khoan Các ranh giới bất chỉnh hợp này thường đồng nhất với sự thay đổi thạch học nên trên có thể phát hiện trên tài liệu ĐVLGK Các tập địa chấn được phân chia tỉ mỉ dựa trên các đặc điểm kết thúc phản xạ như gá đáy, phủ đáy, chống nóc Độ dâng mực nước biển tương đối trong một tập được xác định bằng biên độ nâng của tính từ phản xạ gá đáy thấp nhất cho tới phản xạ cao nhất trong tập Độ hạ mực nước biển được tính từ đỉnh tập dưới cho tới gá đáy đầu tiên của tập tiếp theo

Các dấu hiệu để xác định các mặt ranh giới phản xạ sóng địa chấn gồm :

- Ranh giới gây nên do thay đổi thành phần thạch học và độ gắn kết Tin cậy nhất là các mặt phản xạ do có các lớp vỏ phong hoá tạo vào thời gian biển lùi Ngoài ra còn có các lớp bùn vôi, đá vôi tạo kỳ biển tiến đạt đỉnh cao nhất

- Ranh giới lồi lõm, ghồ ghề liên quan tới quá trình bào mòn xâm thực bề mặt các lớp trầm tích và các loại đá magma, biến chất Loại này khá phổ biến ở đới biển ven bờ 0-50m nước miền Trung, Quảng Ninh, Hà Tiên- Rạch Giá

- Ranh giới kiểu tựa đáy, chống nóc gián đoạn trầm tích hoặc bào mòn Các ranh giới này

có mặt ở rìa thềm lục địa độ sâu 100-300m nước

- Ranh giới kiểu vát nhọn-cắt cụt là kết quả của gián đoạn và bào mòn trầm tích trong giai

đoạn ngắn hoặc là có sự trượt lở do đứt gãy gây nên thường đi song song với kiểu trên gặp nhiều

ở vùng nước 0-20m; 90-200m

- Ranh giới bất chỉnh hợp góc kiến tạo như ở vịnh Bắc Bộ, đảo Bạch Long Vĩ

Các ranh giới do bào mòn và vỏ phong hoá tạo nên khi mực nước biển lùi xa ngoài thềm lục địa có ý nghĩa quan trọng trong việc phân chia và so sánh địa tầng Plioxen - Đệ tứ thềm lục

địa đặc biệt là ở các bồn trũng trước châu thổ Sông Hồng, Đà Rằng, Cửu Long Các ranh giới này thường dễ bị phá huỷ do hoạt động của sông cổ, tuy nhiên ở nhiều nơi nó còn giữ được giúp

ta liên kết được chúng với nhau

Qua phân tích các băng địa chấn thấy trầm tích biển tiến thể hiện khá tốt trong mặt cắt và phủ gần như toàn bộ diện tích thềm lục địa Trên mặt cắt phần biển lùi có thể chia trầm tích châu thổ, aluvi (lòng sông và bãi bồi), hồ, đầm lầy và biển nông

Hình ảnh các mặt ranh giới trong trầm tích Đệ tứ và kết quả so sánh lát cắt địa chấn nông với địa chấn dầu khí được minh hoạ trên hình 2.1 và 2.2

So sánh với đường cong mực nước biển của khu vực có thể định tuổi cho các tập trầm tích đã xác định Kết quả phân tích mặt cắt địa chấn cho phép đưa ra đường cong thay đổi mực nước biển tương đối

Việc xây dựng các sơ đồ đẳng sâu đáy Plioxen, đáy Pleixtoxen và đẳng dày được tiến hành dựa trên cơ sở phân tích lát cắt địa chấn và liên kết với các giếng khoan đã xác định được ranh giới địa tầng Các sơ đồ đẳng sâu và đẳng dày được số hoá thông qua phần mềm AutoCad và phần mềm ZmapPlus 3.0

2.2.2 Hình thái cấu trúc địa chất Plioxen- Đệ tứ thềm lục địa Việt nam

2.2.2.1 Hình thái cấu trúc địa chất Plioxen

Mặt bất chỉnh hợp phủ lên các trầm tích Mioxen và cổ hơn là tầng đánh dấu khoảng 5,5 triệu năm có đặc trưng như một bề mặt cấu trúc riêng biệt mang tính khu vực Bất chỉnh hợp cắt cụt sâu trong các gờ nâng nghịch đảo cuối Mioxen có thể quan sát được trong nhiều khu vực khác nhau của thềm lục địa như gờ nâng ngoài khơi Trung bộ (địa luỹ Tri tôn), gờ nâng Côn sơn, Natuna Đây là một ranh giới phân tập phát triển rộng thường được đặc trưng bởi các vết cắt cụt của các tập trầm tích nằm dưới và tập trầm tích biển tiến mạnh, đồng đều phủ lên trên Ranh giới này phổ biến không chỉ trên toàn thềm mà còn lấn khá sâu vào trong đất liền thuộc

các đồng bằng lớn và nhiều vùng ven biển Việt nam hiện nay

Từ Plioxen trở đi, thềm lục địa được đặc trưng bởi mức độ lắng đọng trầm tích ngày càng tăng và đặc biệt là các khu vực Bắc bộ, bể Phú khánh và Nam Côn sơn Các trầm tích Plioxen phủ chờm lên toàn bộ các cấu tạo nâng địa phương được hình thành vào cuối Mioxen và lấn sâu vào trong đất liền của các đồng bằng sông Hồng, sông Cửu long và Sông Mã Các trầm tích thường rất dày trong phần trung tâm của các trũng này Trong đó phần trung tâm Biển Đông ngoài khơi Phú khánh dọc theo kinh tuyến 1090 là sâu nhất trên 4 km với trầm tích Plioxen chỗ dày nhất gần đạt tới 3500m Tiếp sau đó là khu vực bể Nam Côn sơn với độ sâu xấp xỉ 4 km với trầm tích Plioxen chỗ dày nhất gần đạt được 3000 m Khu vực vịnh Bắc Bộ có độ sâu gần 4 km với chiều dày trầm tích Plioxen chỗ dày nhất cũng chỉ khoảng 2500m So với trũng Đệ tam có trước, hình dáng của bề mặt cấu trúc đáy Plioxen đơn giản hơn, với các sườn dốc thoải hơn Tuy vậy, trong Plioxen lại phát triển các cấu trúc diapia bùn, chủ yếu ở vùng Tây Nam đảo Hải nam, dạng 4 phía bao nhấn chìm Khu vực vịnh Thái lan là nông hơn cả, nơi sâu nhất cũng chỉ khoảng 1,5 km với chiều dày trầm tích dưới 1000 m Phần lớn các đơn vị cấu trúc có dạng lòng chảo lớn, đơn giản hơn các bể Đệ tam trước đó và bên trong các bồn này hầu như không có các đứt gãy lớn và đứt gẫy sâu, trừ các sập lở gần các đường đứt gãy khâu ven của rìa các bồn lòng chảo như đứt gãy kinh tuyến trong vịnh Bắc Bộ, đứt gãy kinh tuyến 1090, đứt gãy á kinh tuyến khu vực Tây bể Nam Côn sơn và một số đứt gãy nhỏ khác thuộc khu vực Tư chính Các khu vực có biểu hiện của các đứt gãy trẻ tạo sự thay đổi nhanh độ dày trầm tích và ở đó cũng có thể hình thành các địa hào thoải hay thung lũng đáy biển dọc theo các đứt gãy kinh tuyến 109, nam Bạch Long Vĩ Trên sơ đồ đẳng dày Plioxen (hình 2.?) cho thấy khu vực có biểu hiện đứt gãy các

đường đồng mức thường sít nhau Những khu vực chiều dày trầm tích Plioxen đạt trên 2500m có thể hình thành các yếu tố thuận lợi cho các bẫy chứa dầu khí Một số các hoạt động núi lửa bazan, các quá trình thoát khí và các cấu trúc diapia cũng làm thay đổi và phức tạp bình đồ cấu

trúc đáy Plioxen Các cấu trúc diapia phát triển nhất là các khu vực Tây nam đảo Hải Nam, trong khi đó phần ngoài khơi thềm lục địa Quảng Đà và Phú khánh các hiện tượng thoát khí qua các trầm tích Plioxen - Đệ tứ lại phổ biến; còn khu vực ngoài khơi Bình Trị Thiên (lô 112,113), vùng đảo cù lao Chàm chủ yếu là các hoạt động núi lửa

Sơ đồ đẳng sâu đáy Plioxen và sơ đồ đẳng dày trầm tích Plioxen được trình bày trên hình 2.3 và 2.5

2.2.2.2 Hình thái cấu trúc địa chất Đệ tứ

a Hình thái cấu trúc địa chất Pleixtoxen

Bề mặt gần đáy Pleixtoxen kề áp đáy (downlap) xuống các trầm tích Plioxen ở phần dưới tạo thành một tầng đánh dấu bất chỉnh hợp phân biệt giữa các tập trầm tích Plioxen và Đệ tứ Hình dáng bề mặt đáy Pleixtoxen có vẻ kế thừa bề mặt đáy Plioxen nhưng mức độ đơn giản hơn

và có nơi không còn thể hiện được rõ các cấu trúc bồn trũng lòng chảo hay các địa hào như ở vịnh Thái lan Các trũng khác còn lại như ở khu vực bể Phú khánh, Tư chính và vịnh Bắc Bộ, cũng nông và thoải hơn Nhiều khu vực trong Plioxen còn có tích tụ trầm tích đáng kể, nhưng

đến Pleixtoxen độ dày trầm tích giảm đi rõ rệt và xu thế nâng dần như các khối Trường Sa và Hoàng Sa Hình dáng của bề mặt đáy này rất đơn giản, với các sườn dốc hơi thoải Các bồn Pleixtoxen có độ sâu lớn như Phú khánh với đáy sâu cực đại khoảng 2,5km và có dáng như thung lũng lòng chảo ngầm hẹp dọc theo kinh tuyến 1090, và chiều dày lớn nhất của trầm tích Pleixtoxen trong trung tâm cũng chỉ đạt được không quá 1.500m Rìa Tây Tư chính, Đông bể Nam Côn sơn cũng hình thành một thung lũng lòng chảo á kinh tuyến và các trũng nhỏ phương

Đông Bắc - Tây Nam tại mút của trục trung tâm biển Đông Thung lũng này có độ sâu khoảng 1.5 km với chiều dày trầm tích Đệ tứ không vượt quá 1200m Riêng khu vực vịnh Bắc Bộ có đặc trưng của lòng chảo lớn hơn cả, phát triển xuống nam đảo Hải Nam Tại đây đáy sâu nhất của Pleixtoxen lên tới 1.6 km và chiều dày trầm tích Đệ Tứ khoảng 800 - 1400m (hình 2.10, 2.11) Tốc độ sụt lún trong Pleixtoxen ở khu vực vịnh Thái Lan, cũng như Trường Sa và Hoàng Sa, là không đáng kể với chiều dày trầm tích Đệ tứ thường không vượt quá 100 - 200 m Một số nơi các dấu hiệu của các hoạt động núi lửa và các diapia chỉ thể hiện rất yếu và khó thể hiện được trên các bản đồ cấu trúc

b Hình thái cấu trúc địa chất Holoxen

Đặc điểm cấu trúc Holoxen trình bày trong phần này chủ yếu được tổng hợp từ các nguồn văn liệu khác nhau và từ suy luận địa chất thông qua đặc trưng cấu trúc Pleixtoxen Có thể thấy

rõ các mặt cắt trầm tích, địa vật lý chỉ ra bình đồ cấu trúc của thềm lục địa Việt nam trong Holoxen cơ bản kế thừa từ Pleixtoxen Hầu hết các nhịp trầm tích trên các đảo quan sát được có

sự chuyển tiếp từ từ giữa Pleixtoxen và Holoxen sớm là nhịp cơ sở phản ảnh một chu kỳ thay đổi mực biển và mực biển dừng cao thường vào cuối Pleixtoxen đầu Holoxen Biển rút và dừng lại tại mức thấp vào cuối Holoxen sớm và đầu Holoxen giữa Tiếp sau đó là chu kỳ thay đổi mực biển trong Holoxen giữa với 2 pha biến đổi Trong Holoxen muộn thể hiện 3 pha biến đổi mực biển và thể hiện rất rõ trên các bậc thềm của hâù hết các đảo ngoài khơi cũng như các ngấn nước trên các vùng phân bố các đá cacbonat vùng ven biển Tuy vậy về cấu trúc trong Holoxen có thể phân thành các dạng cấu trúc hình thái như sau:

Thềm lục địa vịnh Bắc Bộ với hai dạng cấu trúc khác nhau: vùng thềm vũng vịnh huỷ hoại (destructive) và vùng thềm kết cấu (constructive) Vùng thềm Hải Phòng, Quảng Ninh (Bắc và

Đông bắc vịnh Bắc Bộ) được đặc trưng bởi kiểu huỷ hoại ưu thế, ở đó các trầm tích Holoxen mỏng và khá mịn hàm lượng cacbonat cao và xu thế biển tiến mạnh hơn Vùng thềm thuộc trung tâm vịnh Bắc Bộ biểu thị sự ưu thế của kiểu thềm kết cấu hay bồi tụ với chiều dày trầm tích Holoxen lớn xu thế biển lùi hay lấn biển mạnh

Thềm lục địa Bắc Trung Bộ vừa chịu ảnh hưởng của kiểu kết cấu ở phía bắc và kiểu huỷ hoại ở phía nam; đồng thời cũng chịu ảnh hưởng của các hoạt động macma kiến tạo trong Holoxen

Vùng quần đảo Hoàng Sa có sự phát triển của các rạn san hô trên móng của vi lục địa cổ Các ám tiêu san hô này đã được hình thành từ Pleixtoxen và trong chu kỳ thay đổi mực biển Pleixtoxen muộn - Holoxen sớm đã hình thành các đảo nổi Trong Holoxen cũng thể hiện ba chu kỳ tích tụ liên quan với sự biến đổi mực biển toàn cầu trong Holoxen

Thềm lục địa Nam Trung Bộ với sự ưu thế của quá trình huỷ hoại, đồng thời ảnh hưởng

rõ của các hoạt động đứt gãy kinh truyến 1090 và các hoạt động macma, động đất trong Holoxen dọc theo đứt gãy này Do đó đặc tính thềm có độ dốc nghiêng nhanh về phía biển sâu Đây là vùng thềm mở đặc trưng với tính huỷ hoại ưu thế

Vùng quần đảo Trường Sa được phát triển trên móng một phần là cấu trúc của lục địa (vi lục địa) và cả móng bazan Song cấu trúc Holoxen hầu như phát triển trên nền các rạn san hô bị mài mòn với các bãi triều rộng Cũng tương tự như Hoàng Sa, cấu trúc tầng trầm tích gồm các tập vụn tích và bùn thuộc sản phẩm của các rạn san hô bị phá huỷ chiếm ưu thế và được thể hiện

ở mức biến đổi thềm biển trong Holoxen có vị trí thấp nhất Phần nổi của quần đảo Trường Sa tồn tại 3 mực địa hình tương đương 3 bậc thềm tích tụ biển từ Holoxen giữa đến Holoxen muộn (Nguyễn Thế Tiệp, 1996) Phần hành lang dưới nước bao quanh các đảo này, rộng gấp trăm lần

đảo nổi, là các bãi triều Các bãi triều này thường tích tụ các vật liệu vụn thô và hầu như không

có bùn

Thềm lục địa Đông Nam Bộ một mặt chịu ảnh hưởng của thềm huỷ hoại ở phần phía bắc, mặt khác lại có kiểu kết cấu được ưu thế ở phần nam Các trầm tích Holoxen phủ bất chỉnh hợp lên trên các trầm tích Pleixtoxen thể hiện pha biển tiến đầu Holoxen Phần chủ yếu của trầm tích

là vật liệu lục nguyên vụn mịn như cát hạt nhỏ đến mịn, và bùn, sét màu xám, xám vàng Thềm

có đặc tính địa hình thoải

Thềm lục địa Tây Nam thuộc phần Đông của vịnh Thái lan vừa chịu ảnh hưởng của các quá trình kết cấu ở phần phía Đông và có sự ưu thế của các quá trình huỷ hoại thuộc phần thềm Rạch giá - Phú quốc Các trầm tích vụn thô chỉ hạn chế ven các đảo, còn lại phần lớn là các trầm tích vụn mịn, phân bố rộng rãi, thể hiện quá trình biển tiến, để lại dấu vết các dòng sông cổ dưới đáy biển (Trịnh Thế Hiếu, 1996)

Về vấn đề kiến tạo có thể thấy đứt gãy kinh tuyến 1090 có ý nghĩa quan trọng đối với toàn

bộ lịch sử phát triển địa chất của thềm lục địa Việt Nam, trong đó có cả giai đoạn Plioxen - Đệ

tứ Chính đứt gãy này đã quyết định đặc trưng cấu trúc địa chất phần nông của thềm lục địa miền Trung Mật độ đứt gãy cũng chứng tỏ vào thời kỳ Plioxen - Đệ tứ hoạt động kiến tạo của

bể Nam Côn sơn là mạnh mẽ nhất trên toàn thềm lục địa Việt nam Các đứt gãy nhỏ rải rác tại các nơi khác về cơ bản không làm thay đổi bình diện cấu trúc địa chất Plioxen - Đệ tứ tại các khu vực này

Sơ đồ đẳng sâu đáy Pleistoxen và sơ đồ đẳng dày trầm tích Đệ tứ được trình bày trên hình 2.4 và 2.6

2.2.3 Các đới cấu trúc Plioxen - Đệ tứ thềm lục địa Việt nam

Đặc điểm chung của cấu trúc đáy Plioxen và Pleixtoxen là sâu dần từ bờ ra ngoài thềm lục

địa với góc nghiêng nhỏ Riêng khu vực miền Trung địa hình đáy biển cũng như các mặt ranh giới nói trên có góc nghiêng tương đối lớn Căn cứ vào những đặc điểm chung để chia cấu trúc Plioxen - Đệ tứ trên thềm lục địa Việt Nam ra thành các đới khác nhau

1 Thềm lục địa Vịnh Bắc bộ :

ở Bể Sông Hồng cấu trúc Plioxen - Đệ tứ mang tính kế thừa cấu trúc của các tầng Neogen

và Paleogen rất rõ nét Tài liệu địa chấn cho thấy độ sâu của các mặt phản xạ từ một vài trăm mét ở vùng ven rìa cho đến 1600m đối với đáy Pleixtoxen và 4000m đối với đáy Plioxen ở trung tâm bể Như vậy đẳng dày của các tập trầm tích Plioxen và Pleixtoxen cũng sẽ tương ứng cỡ vài chục mét đến 1600 - 2600 m Đây chính là dạng điển hình của bể trầm tích Đệ tứ phát triển kế thừa trên bể trầm tích Đệ tam Điều này chứng tỏ quá trình hình thành các bể trầm tích nói trên liên quan chặt chẽ với nhau trong một chu kỳ sụt lún kiến tạo thống nhất Cũng do vậy chúng sẽ

có nhiều đặc điểm địa chất giống nhau Trong nền cấu trúc Đệ tứ chung có thể thấy một số trũng hoặc nếp lồi Đệ tứ địa phương như ở sơ đồ đẳng sâu và đẳng dày tỉ lệ 1/200.000, lô 106, Vịnh Bắc Bộ (hình 13,14,15,16) Các nếp lồi trung tâm lô 106 gần các giếng khoan 103T-G-1X

và 107-PA-1X thể hiện trên các sơ đồ cấu trúc Plioxen là các nếp lồi kế thừa cấu trúc của móng trước Đệ tam trong khu vực Trên sơ đồ cấu trúc Pleixtoxen có thể thấy rõ sự có mặt của các bồn trũng địa phương ở khu vực gần các giếng khoan 103T-G-1X và 102-CQ-1X Đới nâng nghịch

đảo Bạch Long Vĩ thể hiện khá rõ nét trên bình đồ cấu trúc Plioxen - Đệ tứ lô 106 Có thể nói quá trình nghịch đảo xảy ra cho tới tận cuối Plioxen Bằng chứng là đáy Plioxen kề áp vào đới nâng này (hình 12), còn bản thân tầng trầm tích thì rất mỏng ( hình 2.13) Vào đến Đệ tứ đới nâng này vẫn giữ ở mức cao làm cho ngay trầm tích Đệ tứ khu vực này cũng rất mỏng (hình 2.15)

Khu vực Quảng Ngãi và Tây Hoàng Sa có một cụm bể trầm tích Đệ tam Các trầm tích Plioxen - Đệ tứ ở đây không dày Có thể nói thềm cổ ở đây có độ dốc thoải, nguồn trầm tích chủ yếu đổ xuống sườn thềm miền Trung, làm cho bề dày trầm tích ở đây tăng lên nhanh chóng Ranh giới đáy Plioxen có xu thế cấu trúc tương đối phù hợp với cấu trúc các trầm tích Neogen Khu vực đới nâng Tri Tôn, gần các giếng khoan 118-CVX và 119-CH, thể hiện rõ sự nâng lên

và mỏng đi của các thành tạo Plioxen Phía Nam địa hào Quảng Ngãi có dấu hiệu tồn tại một bồn trũng địa phương Ra đến khu vực Tây Hoàng Sa cả Plioxen và Đệ tứ đều mỏng đi do kế thừa đặc điểm cấu trúc của đới nâng trước Đệ tam ở đây Trên nền nâng nói chung có thể thấy một số biểu hiện cấu trúc địa phương mà ở tỉ lệ 1/1.000.000 chúng không được rõ lắm

1 Thềm lục địa miền Trung:

Khu vực này có đặc điểm là đứt gãy kinh tuyến 109o hoạt động khá mạnh mẽ trước đó tạo nên một sườn dốc, có ảnh hưởng quan trọng đến môi trường lắng đọng trầm tích và hình thái cấu trúc Plioxen-Đệ tứ Ra ngoài đứt gãy này độ sâu quan sát được của các mặt phản xạ đáy Pleixtoxen và Plioxen cỡ 2300m đến 4200m Ra xa hơn ở trung tâm bể trầm tích Phú Khánh có khả năng các ranh giới này còn sâu hơn nữa Trên sơ đồ cấu trúc của Plioxen chiều dày trầm tích tăng dần về phía Đông, nhưng trên sơ đồ đẳng dày Đệ Tứ có thể thấy rõ tập thấu kính trầm

tích lấn biển chạy dọc kinh tuyến 110o và mở rộng dần theo hướng từ Nam lên Bắc Điều này cho thấy nguồn vật liệu trầm tích phía Bắc có vẻ dồi dào hơn và có thể được mang đến từ những con sông vùng Thanh Hoá, Nghệ Tĩnh Đặc điểm chung của khu vực miền Trung là độ sâu đáy biển tăng nhanh khi ra ngoài khơi Điều đó dẫn đến sự hạn chế của các khảo sát địa chấn ở vùng nước nông chỉ cho phép chúng ta đo vẽ được một dải hẹp cỡ trên dưới 100 km dọc bờ biển

2 Thềm lục địa Đông Nam Bộ:

Bể Cửu Long là bể trầm tích Đệ tam có hướng phát triển Đông Bắc-Tây Nam nằm ở khu vực tập trung các giếng khoan 16-BV, 16-TD, 16-BD, 09-BH, 15-A, 15-G Trên các sơ đồ tỉ lệ 1/1.000.000 có thể thấy tính kế thừa không rõ rệt của các tầng cấu trúc trẻ nhất là Đệ tứ Trên các sơ đồ cấu trúc Đệ tứ (hình 2.10, 2.11) các đường đồng mức ở khu vực này đều không khép kín, cho dù vẫn có thể cảm nhận được một bồn trũng Đệ tứ có bề dày trầm tích nhỏ chừng một vài trăm mét ở đây

Các bản vẽ tỉ lệ 1/200.000 cho thấy chính bồn trũng Đệ tứ nói trên lại chia thành một số bồn trũng địa phương nhỏ, đường kính từ 10-30 km, biên độ từ 60 - 100 m Xen giữa các cấu trúc âm là các cấu trúc dương kích thước có phần nhỏ hơn, tại vị trí gần các giếng khoan 16-BV, 09-BH và 15-A (hình 2.18, 2.19) Trong khi đó bức tranh cấu trúc Plioxen ít bị phân dị hơn, chia khu vực bể Cửu Long thành hai trũng nhỏ Đông và Tây Bạch Hổ ( hình 2.17, 2.18) Khu vực đới nâng Côn Sơn cho thấy cả Plioxen và Đệ Tứ đều nông và mỏng đi nhiều

Như vậy có thể nói tính kế thừa cấu trúc của Plioxen - Đệ Tứ ở bể Cửu Long là yếu Nó chứng tỏ trong giai đoạn này tốc đọ sụt lún thấp, chế độ kiến tạo của bể là bình ổn

Khác với bể Cửu Long, cấu trúc Plioxen - Đệ tứ ở bể Nam Côn Sơn mang tính kế thừa rõ rệt, nhất là mặt đáy Plioxen gần như phản ánh đầy đủ mọi cấu truc địa phương của các trầm tich Neogen và Paleogen Tại đây bề mặt đáy Plioxen và Pleixtoxen đạt độ sâu tương ứng hơn 4000

m và 1700 m

Trầm tích Đệ tứ có cấu trúc đơn giản hơn Plioxen rất nhiều, nên tuy bồn trũng Đệ tứ có tính kế thừa nhưng nhỏ hơn Bồn trũng Đệ tứ này có xu thế kéo dài theo phương của rìa thềm cổ,

đồng thời có khả năng liên thông ra cụm bể Tư Chính

Hệ thống đứt gãy trong thời kỳ Plioxen - Đệ tứ phát triển mạnh nhất ở khu vực này Các phương đứt gãy chủ yếu là Bắc - Nam và Đông Bắc - Tây Nam Trên mặt cắt địa chấn ở hình 2.5, có thể thấy rõ các đứt gãy này phát triển từ dưới sâu lên Có thể nói vào đầu Đệ Tứ bể Cửu Long đã kết thúc quá trình hình thành, còn bể Nam Côn Sơn vẫn có hoạt động kiến tạo mạnh và tiếp tục sụt lún Như vậy, các yếu tố cấu trúc Plioxen - Đệ tứ ở đây cũng như toàn bộ bể Đệ tam Nam Côn Sơn được hình thành dưới tác động của cùng một chế độ địa động lực xuất phát từ sự tương tác của vỏ đại dương và vỏ lục địa ở khu vực này

Đặc điểm của khu vực Tây Tư Chính là địa hình đáy biển rất phức tạp, có chỗ sâu tới vài nghìn m, có chỗ nông chỉ vài trăm m Vì vậy điều kiện thành tạo các trầm tích Plioxen - Đệ tứ cũng rất đa dạng ở những chỗ nông hay phát triển các loại ám tiêu san hô Tại đây cấu trúc trước Đệ tam có 3 đới nâng: Đông Sơn, Phúc Nguyên và Tư Chính Tại các đới nâng này trầm tích Plioxen mỏng đi và độ sâu cũng giảm đáng kể, còn bề dày trầm tích Đệ tứ không phản ánh

rõ đăc điểm này

Tóm lại bể Nam Côn Sơn và Tây Tư Chính là nơi có cấu trúc Plioxen và Đệ tứ phức tạp nhất Khu vực này cần được đầu tư nghiên cứu tỉ mỉ hơn nữa trong tương tai

3 Thềm lục địa Tây Nam Bộ:

Khu vực này bình ổn trong suốt giai đoạn Plioxen- Đệ tứ nên các mặt phản xạ đáy Plioxen,

đáy Pleixtoxen không sâu và thoải Độ sâu tương ứng của các ranh giới địa tầng này từ một vài trăm m ở gần bờ đến 500 - 900 m khi tiến gần trung tâm bể Mã lai - Thổ chu

Như vậy bề mặt đáy Plioxen có xu thế kế thừa cấu trúc của bể Mã lai - Thổ Chu Trong khi

đó bề mặt đáy Pleixtoxen mang tính đơn nghiêng thoải Vùng quần đảo Thổ Chu do có đới nâng Neogen nên đáy Plioxen có kề áp và mất một phần trầm tích (hình 2.10) Tuy vậy, cấu trúc này thể hiện rất mờ nhạt trong các bản vẽ khác Đây là khu vực có cấu trúc Plioxen - Đệ tứ ít phức tạp nhất trên toàn thềm lục địa Việt nam

Chương III

Các thành tạo Địa chất Plioxen - Đệ tứ

thềm lục địa Việt Nam

Dựa theo đặc điểm cấu trúc địa chất trong Plioxen - Đệ tứ và các đặc điểm khác có thể chia thềm lục địa Việt nam thành 4 vùng Vịnh Bắc bộ, Nam Trung bộ, Đông Nam bộ và Tây Vịnh Thái lan Sự phân bố trầm tích trên thềm lục địa có thể chia làm 3 đới: thềm trong (độ sâu 0 - 30m nước), thềm giữa (30 - 90m) và thềm ngoài (90 - 200m), tại mỗi vùng có kiểu mặt cắt khác nhau Khi mô tả các thành tạo Plioxen - Đệ tứ chúng tôi phân chia địa tầng theo nguyên tắc nguồn gốc và tuổi, ở đới biển gần bờ có liên hệ với tài liệu ven biển đã công bố (các bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 và 1:50.000)

Các ký thể hiện các kiểu nguồn gốc

1 am: trầm tích hỗn hợp sông biển tạo ở đới biển - lục địa có thành phần từ cuội - sạn - cát là chủ yếu ít sét và bột ở một số nơi có thể là trầm tích biển gió (mv).Chúng thường được tạo vào kỳ biển lùi

2 bm: trầm tích hỗn hợp biển và đầm lầy hoặc vũng vịnh có thành phần cơ bản là bùn - sét cát hạt mịn, chứa than bùn

3 mv: trầm tích hỗn hợp biển - gió tạo vào kỳ biển thoái có diện tích lớn với thành phần chủ yếu là cát các cỡ hạt

4 m: trầm tích biển nông gồm xen kẽ các lớp cát mịn - bùn - sét chứa Foram, Nanofosil thường tạo thời kỳ biển tiến cực đại

5 β: trầm tích phun trào là các lớp phủ hoặc khối bazan hoặc tuf

Trong chương này chúng tôi mô tả đặc điểm địa chất Plioxen- Đệ tứ theo trình tự các vùng

từ bắc vào nam, từ đới thềm trong ra thềm ngoài và từ địa tầng Plioxen đến Holoxen

3.1 Đặc điểm địa chất Plioxen- Đệ tứ thềm lục địa Vịnh Bắc Bộ

Vùng thềm lục địa Vịnh Bắc bộ có diện tích rộng trên 600.000 km kéo dài từ biên giới Việt Trung vào đến Đà nẵng Cột địa tầng tổng hợp trầm tích Plioxen- đệ tứ vùng này được nêu trên hình 3.1

3.1.1 Thống Plioxen (N 2 )

Trầm tích Plioxen phủ hầu hết diện tích vịnh Bắc Bộ nhưng chỉ lộ ở vài điểm nhỏ ven biển và chân một số đảo, thành phần đa dạng, chiều dày thay đổi từ vài mét đến trên 2000m Các kiểu nguồn gốc của chúng phân bố ở 3 đới của thềm lục địa khác nhau Có thể chia Plioxen ra làm 2 phần sớm và muộn

Đới thềm trong (0-30 m nước)

Trầm tích Plioxen gồm các lớp mỏng cát kết hạt mịn, bột kết, sét kết màu xám, đôi nơi

có sét than hoặc các lớp than mỏng, ở gần núi có các lớp sạn gắn kết yếu Khoáng vật sét chủ yếu là hydromica và clorit Cát thuộc loại ít khoáng lựa chọn và mài tròn trung bình, phân lớp ngang do thay đổi cỡ hạt và lượng vật chất than, hữu cơ, thuộc loại trầm tích biển nông (m) và

đôi nơi là trầm tích sông biển (am) Trầm tích (am) phân bố ở vùng đảo Quảng Ninh, Hải Phòng

và rìa đồng bằng Khu 4, kiểu (mb) phân bố ở vùng biển nước sâu trên 25m, kiểu (m) là tập biển tiến phân bố giữa các châu thổ

Trong các lớp cát mịn và bột kết đã phát hiện nhiều Foraminifera, bào tử phấn, Diatomea

có cơ sở để định tuổi Plioxen (Nguyễn Ngọc, 1995)

Trầm tích Plioxen có chiều dày từ vài mét đến 300m và phủ lên trầm tích Mioxen thượng (N13) có độ gắn kết cao hơn, nhiều khoáng và chủ yếu là cát các cỡ hạt cùng các lớp than nâu

Tại GK110 (Cồn Đen) gặp trầm tích Plioxen ở độ sâu 180m, có thể chia làm 2 phần và phát triển trầm tích kiểu sông biển (am) (có thể giếng khoan lòng sông cổ Plioxen)

Tại các lỗ khoan ở bãi triều ven biển từ Thanh Hoá đến Đà Nẵng trên mặt trầm tích Plioxen và đáy của Pleistoxen thường có lớp vỏ phong hoá (sét loang lổ hoặc lớp sét cao lanh)

có chiều dày 0,5-2m và trên lát cắt địa chấn đây là lớp sóng phản xạ có biên độ mạnh

ở các vùng phát triển núi lửa như ở Hòn Ngư, Cồn Cỏ có hai đợt phun trào bazan trong Plioxen và được thể hiện trên mặt cắt địa chấn Sau mỗi đợt phun trào các khối đá bị bào mòn san bằng do sóng biển hoặc là do bị bào mòn trên cạn Đợt phun trào lớn xẩy ra vào cuối Plioxen Thành phần của bazan này gồm bazan màu xám đen, xám xanh, cấu tạo khối hoặc lỗ hổng, có khi phân lớp, kiến trúc poocfia với các ban tinh olivin, plagiocla và nền vi tinh, thuỷ tinh Các trầm tích phun trào tạo thành núi phía tây nam đảo Cồn Cỏ xếp vào Plioxen Các lớp dăm, tuf, cát trung, bột, sét kết có cấu tạo phân lớp xiên hoặc ngang càng lên phía trên là sét silic Chiều dày khoảng 250m

Đới thềm giữa (30-90m)

Tài liệu Plioxen đới này khá phong phú từ các GK 102-40-IX, 102-CR-IX, 103T-G-IX, 103T-H-IX, 107T-PA-IX, 112-AV-IX, 112-HQ-IX và tài liệu địa chấn Tại các giếng khoan, thành phần trầm tích thay đổi theo các nhịp cát - bột - sét - sét than (than nâu) Trầm tích Plioxen gồm cát kết màu trắng, hồng, xanh nhạt, oliu, xám hạt nhỏ trung, độ lựa chọn và mài tròn tốt, trung bình, ít khoáng, ngoài thạch anh, fenpat có các mảnh đá silic, xen vôi cát là bột kết màu xám xanh, xám đen, mềm, là sét kết yếu màu xám, xám đen và than nâu màu nâu đen, cứng, dạng khối Trong các lớp bột kết và cát kết có các mảnh kết vón, kết hạch vôi, pyrit, gloconit tạo trong quá trình diagenes và các hoá đá Foram, Diatom tuổi Plioxen Theo tài liệu khoan các mặt cắt Plioxen chủ yếu là bột, sét kết, sét than, các lớp than, thấu kính than và cát mỏng chứng tỏ kiểu trầm tích vũng vịnh (bm), biển nông (m) chiếm ưu thế còn kiểu châu thổ (am) gặp không nhiều

Theo tài liệu các giếng khoan, chiều dày trầm tích Plioxen thay đổi 125-370m, độ sâu nóc ở khoảng 325-430m và đáy ở 400-720m

Trầm tích Plioxen ở bồn trũng Sông Hồng, nam Bạch Long Vĩ và Đồng Hới có chiều dày thay đổi 250 - 1500m Trên các mặt cắt địa chấn gặp một tầng có đặc điểm phản xạ kiểu lộn xộn, liên tục kém, biên độ từng đoạn tốt, chiều dày thay đổi 120- 600m, trung bình 400m Khi

so sánh với tài liệu địa chấn nông quanh đảo Cồn Cỏ cho thấy tầng này có thể là tầng bazan phun trào dưới biển hoặc tầng trầm tích phun trào với sự thể hiện các họng núi lửa khá rõ Rất tiếc trong các lô này chưa có các lỗ khoan Diện phân bố của tầng chiếm khoảng 10.000km2

Đa số bazan ven biển và các đảo phát triển mạnh mẽ vào giữa Mioxen thượng, cuối Plioxen sớm, cuối Plioxen, cuối Pleistoxen sớm, giữa Pleistoxen trung và Holoxen Khi xem xét

vị trí của tầng phun trào này trên mặt cắt địa chấn, có thể xếp vị trí của nó vào Plioxen muộn và mái của tầng là ranh giới giữa Plioxen và Pleistoxen là hợp lý nhất Đây là một phát hiện mới về tầng bazan Plioxen

Đới thềm ngoài (90 - 200m nước)

Trầm tích Plioxen đới thềm ngoài chủ yếu là bột và sét xen kẽ và ít lớp đá vôi song chủ yếu là sét xám Trong các lớp bột, sét có nhiều Foraminifera, Nanofosill, , các kết hạch pyrit, mảnh than So sánh các lát cắt ta thấy tại lô 114 có nhiều lớp cát chiều dày chung 900m Trên một số tuyến địa chấn phát hiện cấu tạo nêm lấn vào giai đoạn cuối Plioxen song phát triển còn yếu

Cũng như các đới thềm trong và giữa, ranh giới Mioxen thượng và Plioxen hạ là mặt bào mòn khá rõ, còn nóc Plioxen là đáy của lớp cát dày trên 10m (LK 114- KT- IX) hoặc đáy lớp cuội sạn lẫn cát xám nâu, nâu đỏ

3.1.2 Hệ Đệ tứ

3.1.2.1 Thống Pleistoxen (Q I - Q III )

a Pleistoxen hạ Q I

ở các đồng bằng ven biển thuộc Pleistoxen hạ (QI) có các hệ tầng Thái Thuỵ (am QItt),

Lệ Chi (a1 am QILC), Sầm Sơn, Thanh Hoá, Nghi Xuân, Tân Mỹ (a, am QItm) Phần lớn chúng có chiều dày thay đổi từ vài mét đến 204m, kéo dài ra biển nông

Trầm tích tuổi Q1 chứa tập hợp bào tử phấn hoa.Trên lát cắt địa chấn, mặt phản xạ mạnh (ranh giới N2 - QI) có trường sóng hỗn độn, độ liên tục kém, biên độ không đều và lên phía trên

là kiểu phản xạ song song đều, liên tục, biên độ mạnh Đặc điểm trên cho thấy phần dưới trầm tích trong môi trường cửa sông có năng lượng cao, còn phần trên nước lặng hơn ở biển nông

Trên tập trầm tích này gặp lớp sét biển bị phong hoá tạo sét loang lỗ (LK 96-1) và trên đó

là trầm tích QII Chiều dày trầm tích thay đổi từ 5m ở ven bờ đến 75m ở ngoài khơi

- Trầm tích biển nông ven bờ (mQI): chủ yếu là bùn, sét màu xám, xám phớt xanh, xám sáng loang lổ, phần trên khi phong hoá có màu vàng, nâu loang lỗ chính các hạt laterit màu nâu Trong cột địa tầng cát chiếm 1,2- 35%, bột 55 - 58%, sét ~ 25 -43% Thành phần các oxit chính:

Al2O3 - 16,29%; K2O = 1,75% Các chỉ tiêu về độ hạt và môi trường đặc trưng cho môi trường biển ven bờ Trên lát cắt địa chấn trầm tích này được đặc trưng bởi các trục đồng pha liên tục và biên độ cao do xen kẽ các hạt mịn và bột, ngoài trầm tích biển còn có các lạch triều Chiều dày của trầm tích này khá bình ổn thay đổi từ 40-50m Chuyển lên tầng trên qua mặt bào mòn và vỏ phong hoá

- Bazan (βQI): trong tầng trầm tích biển ở vùng biển bắc Nghệ An và Cồn Cỏ có các thành tạo bazan, trên mặt bào mòn và lớp vỏ phong hoá của chúng phủ trầm tích biển Pleistoxen trung Bazan tuổi này lộ ra ở vùng Vĩnh Linh

Đới thềm giữa (30 - 90m nước)

Theo tài liệu khoan ở vùng biển Thanh- Nghệ- Tĩnh, quanh đảo Bạch Long Vĩ trầm tích Pleistoxen hạ (QI) gồm các lớp cát hạt trung, thô màu xám, xám trắng xen các lớp bột, sét màu xám chứa các đám pyrit, ổ than, đặc trưng cho trầm tích hỗn hợp sông biển và trong các lỗ khoan lô 103 gồm xen kẽ các lớp sét, sét than, than, bột, ít cát mịn, trung - thô chứa pyrit, kết vón vôi thuộc kiểu trầm tích sông, đầm lầy ven hồ, ven biển Như vậy, ở tâm trũng Sông Hồng phát triển kiểu trầm tích đầm lầy, vũng vịnh và biển nông

Trên các mặt cắt địa chấn ta thấy phần rìa bồn chủ yếu là kiểu phản xạ lộn xộn, đứt đoạn xen kẽ song song, trong khi đó ở phần tâm chủ yếu là sóng phản xạ song song với biên độ mạnh, độ liên tục tốt kiểu thành tạo trong điều kiện năng lượng thấp (khi mực nước dâng cao)

Đới thềm ngoài (90-200m nước)

Qua 2 lỗ khoan ở lô 114, trầm tích Pleistoxen sớm bắt đầu bằng lớp cuội - sạn cơ sở ở độ sâu 650m và sau đó là các nhịp bột - sét xám với các lớp đá vôi tạo khi biển tiến cao nhất Trầm tích này có độ phóng xạ thấp hơn hẳn Plioxen Trong các lớp bột lẫn vôi khá giàu hoá đá Foram, Nanofosill

Theo tài liệu địa chấn, ở thềm ngoài trầm tích QI tạo nên cấu tạo nêm tăng trưởng được tạo vào thời kỳ biển lùi và có ít nhất 3 thấu kính ở thấu kính chính chiều dày QI đạt gần 600m (trung bình 250m) Đây là thời kỳ tạo nêm tăng trưởng mạnh nhất

b Pleistoxen trung (Q II )

ở các đồng bằng ven biển trầm tích Pleistoxen trung cùng với phần dưới của Pleistoxen thượng hợp thành một phân vị (QII-QIII1) được đặt tên hệ tầng Hà Nội (Móng Cái đến Đèo Ngang), Quảng Điền (Đèo Ngang- Hải Vân), với các kiểu trầm tích cơ bản ap, a, am và m Các trầm tích này kéo dài ra phần biển nông và ít bị bào mòn hơn nên có thể tách chúng thành QII và

QIII

Đới thềm trong (0 - 30m nước)

Tại lỗ khoan bãi triều ở cửa sông Đáy trầm tích QII chủ yếu là bột và sét xen lớp cát mịn

ít nhiều bị phong hoá tạo laterit Còn ở LK 110 ở Cồn Đen chủ yếu là cuội sạn lòng sông nằm ngay trên trầm tích Plioxen Tại LK 93-2 ở cửa Thuận An mặt cắt chủ yếu là cuội sạn ở đáy và cát ở phần trên Các trầm tích này xếp chung vào kiểu sông biển hỗn hợp

Trầm tích Pleistoxen trung được cấu tạo bởi bùn, sét, cát hạt mịn giàu vi sinh vật nguồn gốc biển, có nơi là vũng vịnh và cát có sóng xiên kiểu trầm tích lòng sông, châu thổ Đã ghi nhận 2 đợt biển tiến và 2 lần biển lùi trong Pleistoxen trung Trong các trầm tích biển đã phát hiện hoá đá Foraminifera và Nanofosill

Đới thềm giữa (30 - 90m nước)

Trong GK103-T-G IX khu vực ngoài khơi Thái Bình - Ninh Bình, trầm tích biển Pleistoxen trung gặp ở độ sâu 150-240m, còn ở ngoài khơi Thanh Hoá đến Thừa Thiên gặp ở độ sâu 40-50m, trên bề mặt có nhiều hố đào khoét và được lấp đầy bằng trầm tích hạt thô Thành

phần thạch học bao gồm bột sét lẫn cát sạn phong hoá loang lổ, màu xám, xám xanh, xám trắng gặp nhiều kết hạch oxit Fe màu nâu, độ mài tròn khá tốt, gắn kết yếu Địa tầng lỗ khoan 103-T-G-IX cho thấy trầm tích gồm xen kẽ các lớp sét bột, cát

Các trầm tích Pleistoxen trung phủ trực tiếp lên bề mặt bào mòn của đá gốc cổ hoặc lên trầm tích Pleistoxen hạ Phía trên chúng bị phủ bởi trầm tích Pleistoxen thượng Theo tài liệu địa chấn, ở trên mặt nhiều nơi gặp nhiều hố đào xới của dòng chảy cổ, chứng tỏ vào cuối Pleistoxen giữa các khu vực ven vịnh Bắc Bộ cho tới dải biển ven bờ miền Trung biển lùi ra xa tới độ sâu 40-50m so với hiện tại, cả khu vực khi đó đã trở thành lục địa Các quá trình xâm thực, bóc mòn, phong hoá đã xẩy ra mãnh liệt làm biến dạng bề mặt trầm tích QI, hoạt động kiến tạo có vai trò tích cực khác nhau ở các khu vực trong thời kỳ này Chiều dày trầm tích Pleistoxen trung giao động 10-90m, vùng gần tâm vịnh chiều dày càng lớn song ra rìa thềm lục địa trở nên mỏng dần

Tại các lô 102, 103, 107, 112 trầm tích Pleistoxen trung có hai nhịp, mỗi nhịp bắt đầu bằng lớp cát dầy và kết thúc là các lớp bột sét xám, sét than Chiều dày của trầm tích QII thay

Thành phần trầm tích thay đổi từ cuội sạn sỏi đa khoáng màu xám - xám đen đến cát bột, bột cát, bùn sét màu xám - xám nâu, độ mài tròn chọn lọc trung bình đến yếu Trên lát cắt địa chấn thể hiện các hố đào khoét của các con sông vào cuối Pleistoxen trung đầu Pleistoxen thượng và được lấp đầy bởi trầm tích hạt thô: cuội sạn sỏi, cát

Kết quả phân tích mẫu ở các lỗ khoan cho thấy phong phú Foraminifera đặc trưng cho vùng cửa sông ven biển gồm các loài tuổi Pleistoxen muộn Các mẫu bào tử phấn hoa đều cho

tập hợp phấn của thực vật ngọt và ngập mặn

Về quan hệ địa tầng, trầm tích Pleistoxen muộn nằm dưới lớp bùn sét xám xanh tuổi Holoxen và nằm trên bề mặt phong hoá của trầm tích sét biển Pleistoxen giữa ở Cửa Hội (Hà Tĩnh) chúng có độ sâu 25m nước, từ Cửa Tùng đến cửa Tư Hiền có độ sâu 15m