Địa chất dầu khí vùng bồn trũng Cửu Long

Bồn trũng Cửu Long nằm phía Đông Băc thềm lục địa Nam Việt Nam

CHƯƠNG I LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÙNG

Bồn trũng Cửu Long nằm phía Đông Bắc thềm lục địa Nam Việt Nam, với tọa độ địa lý : nằm giữa 90-110 vĩ độ Bắc, 106030’-1090 kinh độ Đông, kéo dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam Bồn trũng Cửu Long có diện tích 56.000 km2, phía Đông Nam được ngăn cách với trũng Nam Côn Sơn bởi khối nâng Côn Sơn, phía Tây Nam được ngăn cách với bồn trũng vịnh Thái Lan bởi khối nâng Korat, phía Tây Bắc nằm trên phần rìa của địa khối Kontum

Bồn trũng Cửu Long được các nhà địa chất nghiên cứu từ lâu Công tác nghiên cứu địa chất, địa vật lý ở đây khá tỉ mỉ và thu được nhiều kết quả tốt, cùng với việc tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí được tiến hành mạnh mẽ

ở các mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng và đã đạt được kết quả có giá trị kinh tế lớn lao

(HÌNH 1)

Nhìn chung lịch sử nghiên cứu bồn trũng Cửu Long có thể chia làm ba giai đoạn :

I.GIAI ĐOẠN TRƯỚC NĂM 1975.

Vào đầu những năm 60 đã có những dự đoán về tiềm năng dầu khí ở bồn trũng, nó trở thàng đối tượng tìm kiếm dầu khí của một số công ty nước ngoài

Trong những năm 1960_1970,công ty ManDrel đã đo địa vật lý khu vực toàn thềm lục địa phía Nam với mạng lưới tuyến khảo sát 39km50km

Năm 1969, công ty Mobil Oil đã phủ mạng lưới tuyến khảo sát địa vật lý 8km8km và 4km  4km trên khu vực lô 09 và lô 16

Năm 1974, công ty Petty Ray đã tiến hành nghiên cứu địa vật lý với mạng lưới tuyến 2km2km trên khu vực lô 09.

Đầu năm 1975, công ty Mobil Oil đã khoan thăm dò giếng BH-1X ở vùng mỏ Bạch Hổ, khi thử vỉa tầng Mioxen hạ đã thu được dòng dầu công nghiệp đầu tiên với lưu lượng 2400 thùng/ngày đêm

II.GIAI ĐOẠN 1975_1980.

Năm 1976, công ty CGS của Pháp đã tiến hành đo địa vật lý theo mạng lưới tuyến khu vực và liên kết địa chất ở tất cả các lô 09, 16, 17 vào các khu vực đồng bằng sông Cửu Long

Năm 1978, công ty Geco của NaUy đã tiến hành đo mạng lưới địa vật lý 8km8km, 4km4km và khảo sát chi tiết mạng lưới 2km2km, 1km1km trên khu vực lô 09, lô 16 Sau đó Tổng Cục Dầu Khí cho tiến hành khảo sát địa chấn 2D (mạng lưới 1km1km) với 731 km trên các lô 09 và 16

Năm 1979, công ty Deminex đo địa vật lý lô 15 với mạng lưới 3,5 km

3,5 km là tiến hành khoan thăm dò 4 giếng 15A-1X, 15B-1X, 15C-1X, 1X Chỉ riêng giếng 15A-1X gặp dầu nhưng không có giá trị công nghiệp

5G-Trong những năm 1978-1980, các công ty dầu khí Deminex (CHLB Đức (cũ), Bow Valley(Mỹ) và Agip(Ý) thực hiện khoan tìm kiếm ở các lô 04,

12, 20, 21 thuộc thềm lục địa phía nam Việt Nam đã phát hiện ra dầu nhưng trữ lượng ít

III.GIAI ĐOẠN TỪ NĂM 1980 ĐẾN NAY.

Năm 1980, liên doanh dầu khí giữa Việt Nam và Liên Xô_XNLD Vietsovpetro được thành lập và tiến hành thăm dò, khai thác dầu khí rộng rãi trên toàn bồn trũng

Năm 1984, Liên Đoàn Địa Vật Lý Thái Bình Dương của Liên Xô đã tiến hành khảo sát khu vực một cách chi tiết với các mạng lưới sau:

Mạng lưới tuyến 2km  2km ở các cấu tạo Bạch Hổ, Rồng, Tam Đảo

Mạng lưới tuyến 1km  1km ở các cấu tạo Rồng, Tam Đảo, khu vực lô 15.

Mạng lưới tuyến 0,5km  0,5km ở cấu tạo Bạch Hổ

Năm 1991 công ty Geco thực hiện công tác khảo sát địa chấn 3D ở mỏ Bạch Hổ

Từ tháng 9/1991 công ty Petronas Carigali(Việt Nam)Snd.Bhd khoan thăm dò các lô 01, 02 với các giếng Ruby-1, Jade-1, Emerald-1, Diamon-1, Topaz-1…

Cho đến nay có tất cả khoảng trên 70.000 km tuyến địa chấn 2 chiều, 3 chiều đã thực hiện trên diện tích bồn trũng với mật độ trung bình 1,5km /1km2, đã khoan hơn 100 giếng tìm kiếm, thăm dò khai thác trên 7 cấu tạo với hàng trăm nghìn m khoan, phát hiện nhiều mỏ dầu khí với các đối tượng sản phẩm là trầm tích Mioxen, Oligoxen và đặc biệt là đá móng kết tinh (granit, granodiorit) Khai thác dầu được thực hiện đầu tiên ở mỏ Bạch Hổ từ 26/06/1996, cho đến nay đã có thêm 3 mỏ dầu được đưa vào khai thác là mỏ Rồng(12/1994), Rạng Đông(08/1998), Ruby(10/1998) Tổng sản lượng đã khai thác tới ngày 31/12/1999 là 78,3 triệu tấn và đưa khí đồng hành mỏ Bạch Hổ vào bờ sử dụng cho phát điện khoảng 3,5 tỷ m3

Với khoảng 100 giếng khai thác dầu từ đá móng mỏ Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông và Ruby cho lưu lượng hàng trăm tấn ngày đêm, có giếng đạt tới trên 1000 tấn /ngày đêm đã và đang khẳng định đá móng phong hoá nứt nẻ có tiềm năng dầu khí lớn (60% trữ lượng là tiềm năng của bồn trũng), là đối tượng chính cần được quan tâm hơn nữa trong công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí trong tương lai ở bồn trũng Cửu Long và vùng kế cận

CHƯƠNG II ĐỊA TẦNG

Địa tầng của bồn trũng Cửu Long được thành lập dựa vào kết quả phân tích mẫu vụn, mẫu lõi, tài liệu carota và các tài liệu phân tích cổ sinh từ các giếng khoan đã khoan trong phạm vi bồn trũng, bao gồm các thành tạo móng trước Kainozoi và các trầm tích Kainozoi (HÌNH 2)

1 Phần đá móng trước Kainozoi :

Các mẫu lõi lấy được từ giếng khoan vào móng cho thấy đá móng ở bồn trũng Cửu Long khá đồng nhất so với các bể trầm tích khác ở thềm lục địa Việt Nam Hầu hết các giếng khoan ở các lô cho thấy chủ yếu là các đá magma axit thuộc nhóm Granitoid có tuổi từ T3 đến K1 (theo kết quả nghiên cứu của Vietsovpetro, Liên đoàn Địa chất 6 và các nhà thầu đã và đang tìm kiếm thăm dò ở bể trầm tích này) Các đá này tương đương với một số phức hệ đá xâm nhập của lục địa, như phức hệ Hòn Khoai γ(T)hk, phức hệ Định Quán γδ(J3)đq, phức hệ Cà Ná γ(K2)cn Do các hoạt động kiến tạo mạnh mẽ trong Kainozoi sớm các đá này bị phá hủy mạnh mẽ bởi các đứt gãy, kèm theo nứt nẻ, đồng thời với các hoạt động phun trào đưa lên thâm nhập vào một số các đứt gãy và nứt nẻ Anđezit, Bazan Tùy theo từng khu vực khác nhau mà các đá bị nứt nẻ, phong hóa ở các mức độ khác nhau

Đá móng cũng bị biến đổi bởi các quá trình biến đổi thứ sinh ở những mức độ khác nhau Trong số những khoáng vật biến đổi thứ sinh thì phát triển nhất là Canxit, Zeolit và Kaolinit

Tới nay các thành tạo móng được khoan với chiều dày hơn1600m (GK

404 mỏ Bạch Hổ) và mức độ biến đổi của đá có xu thế giảm theo chiều sâu, đặc biệt ở chiều sâu hơn 4500m thì quá trình biến đổi giảm rõ rệt

2 Các trầm tích Kainozoi :

Theo tài liệu của Vietsovpetro “Thống nhất địa tầng trầm tích Kainozoi trũng Cửu Long” – 1987, các thành tạo trầm tích Kainozoi có những đặc điểm chính như sau :

- Các thành tạo trầm tích theo bình đồ cũng như theo mặt cắt khá phức tạp, bao gồm các loại đá lục nguyên tướng châu thổ và ven biển

- Trầm tích Kainozoi phủ bất chỉnh hợp trên móng trước Kainozoi với độ dày từ 3-8 km, càng đi về trung tâm bồn trũng độ dày càng tăng, chỗ sâu nhất lớn hơn 8 km

- Các trầm tích Kainozoi ở bồn Cửu Long có mặt các phân vị địa tầng có các hóa thạch đặc trưng được xác định bởi các bào tử phấn và vi cổ sinh Từ dưới lên bao gồm :

 Các thành tạo trầm tích Paleogen

♦ Trầm tích Eoxen P2:

Cho đến nay trầm tích cổ nhất ở trũng Cửu Long được coi là tương ứng với tầng cuội, sạn sỏi, cát, xen lẫn với những lớp sét dày được thấy ở giếng khoan Cửu Long 1 (Phụng Hiệp_ Cần Thơ), ở độ sâu 550m_2110m cuội có kích thước lớn hơn 10cm Thành phần của cuội bao gồm: granit, andersit, gabro, tẩm sét đen, màu xanh , nâu , đỏ thẩm Chúng đặc trưng cho trầm tích molas, được tích tụ trong điều kiện dòng chảy mạnh, đôi chỗ rất cần nguồn cung cấp Trong trầm tích này nghèo hoá thạch, tuổi được xác định theo tài liệu về cổ sinh

Các thành tạo này chỉ gặp ở một ít giếng khoan ngoài biển khơi bể Cửu Long, tuy nhiên có sự chuyển tướng cũng như trong môi trường thành tạo (Nguyễn Giao, Lê Trọng Cán và nnk, 1987)

♦ Trầm tích Oligocen (P 3 ) :

Theo kết quả nghiên cứu địa chấn, thạch học, địa tầng cho thấy trầm tích Oligocen của bồn trũng Cửu Long được thành tạo bởi sự lấp đầy địa hình cổ, bao gồm các tập trầm tích lục nguyên gồm các loại trầm tích sông hồ, đầm lầy, trầm tích ven biển, chúng phủ bất chỉnh hợp lên móng trước Kainozoi Ở khu vực trung tâm của bồn trũng có thể trầm tích Oligoxen được phủ bất chỉnh hợp lên các loạt trầm tích lót đáy tuổi Eoxen

Theo kết quả phân chia phân vị địa tầng địa phương, trầm tích Oligocen được chia thành : điệp Trà Cú – Oligocen hạ và điệp Trà Tân – Oligocen thượng

+ Trầm tích Oligocen hạ – điệp Trà Cú (P 3 1 tr.c) :

Bao gồm các tập sét kết màu đen, xám xen kẽ với các lớp cát hạt từ mịn đến trung bình, độ lựa chọn tốt, gắn kết chủ yếu bởi xi măng Kaolinit, lắng đọng trong môi trường sông hồ, đầm lầy hoặc châu thổ Phần bên trên của trầm tích Oligocen hạ là lớp sét dày Trên các địa hình nâng cổ ở đỉnh thường không gặp hoặc gặp các lớp sét Oligocen hạ mỏng Chiều dày của điệp thay đổi từ 0 _ 3500m

+ Trầm tích Oligocen thượng – điệp Trà Tân (P 3 2 tt) :

Gồm các trầm tích sông hồ, đầm lầy và trầm tích biển nông Ngoài ra trầm tích Oligocen thượng còn chịu ảnh hưởng của các pha hoạt động magma

vì thế còn tìm thấy ở đây các thân đá phun trào như Bazan, Anđezit, … Trầm tích Oligocen thượng có thể chia thành hai phần theo đặc trưng thạch học của chúng Phần dưới bao gồm xen kẽ các lớp cát kết hạt mịn – trung, các lớp sét và các tập đá phun trào Phần trên đặc trưng bằng các lớp sét đen dày Ở khu vực đới nâng Côn Sơn, phần trên của mặt cắt tỉ lệ cát nhiều hơn Ở một vài nơi tầng trầm tích Oligocen thượng có dị thường áp suất cao Chiều dày của điệp thay đổi từ 100 _1000m

 Các thành tạo trầm tích Neogen :

♦ Trầm tích Miocen hạ – điệp Bạch Hổ (N 1 1 bh) :

Trầm tích điệp Bạch Hổ bắt gặp ở hầu hết các giếng khoan đã được khoan ở bồn trũng Cửu Long Trầm tích điệp này nằm bất chỉnh hợp trên các trầm tích dưới, bề mặt của bất chỉnh hợp được phản xạ khá tốt trên mặt cắt địa chấn Đây là bề mặt chỉnh hợp quan trọng nhất trong địa tầng Kainozoi Dựa trên tài liệu thạch học, cổ sinh, địa vật lý, điệp này được chia thành hai phụ điệp :

• Phụ điệp Bạch Hổ dưới (N 1 1 bh 1 ) :

Trầm tích của phụ điệp này là các lớp cát kết lẫn với các lớp sét kết và bột kết Càng gần với phần trên của phụ điệp khuynh hướng cát hạt thô càng rõ Cát kết thạch anh màu xám sáng, hạt độ từ nhỏ đến trung bình, độ lựa chọn trung bình, được gắn kết chủ yếu bằng xi măng sét, Kaolinit, lẫn với ít Cacbonat Bột kết màu từ xám đến nâu, xanh đến xanh tối, trong phần dưới chứa nhiều sét Trong phần rìa của bồn trũng Cửu Long, cát chiếm một phần lớn (60%) và giảm dần ở trung tâm bồn trũng

• Phụ điệp Bạch Hổ trên (N 1 1 bh 2 ) :

Phần dưới của phụ điệp này là những lớp cát hạt nhỏ lẫn với những lớp bột rất mỏng Phần trên chủ yếu là sét kết và bột kết, đôi chỗ gặp những vết than và glauconit Đây là tầng sét Rotalit có chiều dày 30_ 300m, chủ yếu trong khoảng 50 _100m là tầng chắn khu vực tuyệt vời cho toàn bể

Trong trầm tích điệp Bạch Hổ rất giàu bào tử Magnastriatites howardi và phấn Shorae Trầm tích của điệp có chiều dày thay đổi từ 500 _1250m

dược thành tạo trong điều kiện biển nông và ven bờ

♦ Trầm tích Miocen trung – điệp Côn Sơn (N 1 2 cs) :

Trầm tích điệp này phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích Miocen hạ, bao gồm: sự xen kẽ giữa các tập cát dày gắn kết kém với các lớp sét vôi màu xanh thẫm, đôi chỗ gặp các lớp than

♦ Trầm tích Miocen thượng – điệp Đồng Nai (N 1 3 đn) :

Trầm tích được phân bố rộng rãi trên toàn bộ bồn trũng Cửu Long và một phần của đồng bằng sông Cửu Long trong giếng khoan Cửu Long 1 Trầm tích của điệp này nằm chỉnh hợp trên trầm tích điệp Côn Sơn Trầm tích phần dưới gồm những lớp cát xen lẫn những lớp sét mỏng, đôi chỗ lẫn với cuội, sạn kích thước nhỏ, Các thành phần chủ yếu là thạch anh, một ít những mảnh đá biến chất, tuff Trong sét đôi chỗ gặp than nâu hoặc bột màu xám sáng Phần trên là cát thạch anh với kích thước lớn, độ lựa chọn kém, hạt sắc cạnh Trong cát gặp nhiều mảnh hóa thạch sinh vật, glauconit, than và đôi khi cả tuff

♦ Trầm tích Pliocen – Đệ Tứ – điệp Biển Đông (N 2 -Qbđ) :

Trầm tích của điệp này phủ bất chỉnh hợp lên trầm tích Miocen Trầm tích của điệp này đánh dấu một giai đoạn mới của một sự phát triển trên toàn bộ trũng Cửu Long, tất cả bồn trũng được bao phủ bởi biển Điệp này được đặc trưng chủ yếu là cát màu xanh, trắng, có độ mài tròn trung bình, độ lựa chọn kém, có nhiều glauconit Trong cát có cuội thạch anh hạt nhỏ Phần trên các hóa thạch giảm, cát trở nên thô hơn, trong cát có lẫn bột, cát có màu hồng chứa glauconit

CHƯƠNG 3

KIẾN TẠO

Ởû bồn trũng Cửu Long, các tầng phản xạ địa chấn chính đã được liên kết và vẽ bản đồ, đặc điểm cấu trúc khu vực của bồn trũng được thể hiện rõ trên các bản đồ này đặc biệt là bản đồ nóc mặt móng Có thể phân chia các cấu trúc địa chất chính của bồn trũng Cửu Long như sau:

Võng trung tâm Cửu Long chiếm một diện tích khá lớn ở phía Tây Bắc lô 09 Móng sụt tới độ sâu 6.5 km_7.0 km.Trục của võng kéo dài theo phương

vĩ tuyến sang đến lô 16

Võng Nam Cửu Long nằm ở giữa lô 09 Móng sụt tới độ sâu 8 km Võng có hình ovan, trục của nó kéo dài theo phương Đông Bắc

Ngăn cách giữa võng trung tâm và võng Nam Cửu Long là gờ nâng trung tâm Gờ nâng được nâng cao với độ sâu của móng khoảng 3 km Gờ nâng chạy theo phương Đông Bắc _ Tây Nam, đặc trưng cho phương phát triển chung của bình đồ cấu trúc bồn trũng Tại đây tập trung các mỏ dầu quan trọng như Bạch Hổ, Rồng, Sói…

Nhìn chung bồn trũng Cửu Long là một cấu trúc sụt võng không đối

xứng có phương Đông Bắc _ Tây Nam Sườn Tây Bắc của bồn trũng có độ

dốc thoải(250 _ 300 ), địa hình của móng có dạng bậc thang và thoải dần về phía lục địa Sườn Đông Nam của võng sụt có độ dốc lớn 400 _ 500 , đá móng được nhô cao đến độ sâu 1500 m

I CÁC HỆ THỐNG ĐỨT GÃY

Ởû bồn trũng Cửu Long tồn tại các hệ thống đứt gãy:

Ởû vùng phía Tây Nam bồn trũng, kể cả cấu tạo Rồng, hệ thống đứt gãy chủ yếu theo hướng Đông Tây và Á Đông Tây

Ở vùng trung tâm bồn trũng hệ thống đứt gãy theo hướng Bắc Đông Bắc _Nam Tây Nam với góc lệch 200 về phía đông so với cực Bắc.

Ởû vùng Đông Bắc bồn trũng : hệ thống đứt gãy theo hướng Đông Bắc _ Tây Nam

Ngoài ra còn có hệ thống đứt gãy theo hướng Tây Bắc _Đông Nam và Bắc Nam

1.Hệ thống đứt gãy theo hướng Đông Bắc _Tây Nam

_ Phân bố tập trung ở lô 15 và đới nâng Rồng _ Bạch Hổ, ở rìa Nam và Đông Nam của bồn trũng

_Trong thời kì của loạt E biên độ dịch chuyển đứng của chúng thay đổi trong khoảng 200 _ 1000 m, cá biệt có đứt gãy ở rìa Nam và Đông Nam bồn trũng biên độ đứt gãy đạt tới 2000m

_Trong thời kì của loạt D biên độ đứt gãy có tăng đôi chút, phổ biến từ

600 _ 800 m, có nơi đạt đến 1600m

_Trong thời kì của loạt C biên độ đứt gãy giảm xuống rõ rệt trong khoảng 100 _ 200 m

2.Hệ thống đứt gãy theo hướng Đông Tây và Á Đông Tây

_Phát triển ở khu vực lô 16, 17 vùng các cấu tạo Tam Đảo, Bà Đen, Ba

Vì và một số phân bố ở phía Nam cấu tạo Cửu Long và cấu tạo 15G

_Trong thời kì loạt E biên độ đứt gãy đạt từ 1000 _ 1200 m (phía Nam cấu tạo Cửu Long) phổ biến là các đứt gãy có biên độ từ 200 _ 400 m

_Trong thời kì loạt D biên độ đứt gãy tăng lên đến 1600 m, đứt gãy có biên độ phổ biến từ 400 _ 600 m

_Trong thời kì của loạt C cũng có nhiều đứt gãy biên độ lớn đạt từ 800 _ 1000m, phổ biến từ 200 _ 400 m

_Trong thời kì loạt R hệ thống đứt gãy giảm nhiều, chỉ còn một số biểu hiện hoạt động của hệ này ở khu vực Bắc Bạch Hổ _ Nam Cửu Long

3.Hệ thống đứt gãy hướng Tây Bắc _ Đông Nam

_Tồn tại một số đứt gãy thuộc hệ thống này ở lô 15 với biên độ trung bình

_Trong thời kì của loạt E biên độ từ 200 _ 400m

_Trong thời kì của loạt D biên độ từ 400 _ 800m

_Trong thời kì loạt C ở phần nhô không có sự phát triển của đứt gãy

4.Hệ thống đứt gãy theo hướng Bắc Nam

_Tồn tại một ít ở lô 15, phía Đông đới nâng Bạch Hổ Biên độ của các đứt gãy khoảng vài trăm m, chiều dài không vượt quá 10 km

5.Hệ thống đứt gãy đồng trầm tích

_Các đứt gãy thuộc hệ thống này phát triển xuyên từ E lên trên, càng lên trên số lượng đứt gãy đồng trầm tích càng giảm dần: Tầng E có 55_60 đứt gãy thì đến tần R chỉ có 5 đứt gãy, trong đó đứt gãy đồng trầm tích trong loạt

E là 15, giữa E với D là 15 và trong D là 15 Chiều dài của các đứt gãy này là

4 _ 5 km

Nhìn chung số lượng đứt gãy bắt đầu phát triển từ loạt E đến loạt D thì phát triển rất nhiều, nhưng đến C và lên trên nửa thì có số lượng đứt gãy ngày càng giảm, vào thời kì của loạt R còn tiếp tục phát triển thêm một số đứt gãy (15 đứt gãy) và cũng mất đi một số đứt gãy phát triển trong thời kì của loạt E

6.Hệ thống đứt gãy đồng trầm tích

_ Đây là hệ thống đứt gãy chiếm đa số trong bồn trũng Cửu Long (khoảng 100 đứt gãy) Chúng có chiều dài lớn với biên độ từ vài trăm cho đến 2000m Các đứt gãy này tập trung rất nhiều ở phía Tây bồn trũng CửuLong, số lượng ít hơn ở phía Đông và Bắc Đa số đứt gãy sau trầm tích này hoạt động ở phần dưới của loạt E, chiều dài thường không lớn Các đứt gãy lớùn nhất thuộc hệ thống này là theo hướng Đông Tây, chúng chủ yếu tập trung ở phần Tây đới nâng Bạch Hổ Các đứt gãy sau trầm tích tập trung ở hướng

Đông Bắc _ Tây Nam phát triển tập trung ở lô 15 đới nâng Rồng, Bạch Hổ Các đứt gãy khác hướng phân bố tản mạn, chiều dài và biên độ không lớn.

Tóm lại qua nghiên cứu hoạt động của các hệ thống đứt gãy trong bồn trũng Cửu Long thấy có những đặc điểm nổi bật sau:

Một số đứt gãy hoạt động trong thời kì của loạt E có biên độ trung bình sau đó tắt dần trong thời kì của loạt D đến loạt C thì chính những đứt gãy này tạo nên những hố sụt hẹp Các trầm tích trong thời kì đầu tiên đã lấp đầy địa hình có sẵn này Sau đó một số đứt gãy này hoạt động đồng trầm tích với loạt trầm tích trẻ hơn, chủ yếu là loạt D Làm cho biên độ của đứt gãy rất lớn, nhiều nơi đạt đến 1200m như hệ thống đứt gãy số 1,4 trên cấu tạo Bạch Hổ (theo kí hiệu Vietsopetro) hoặc ở Đông Bắc bồn trũng Cửu Long

Hệ thống đứt gãy hướng Đông Bắc _ Tây Nam có thể tồn tại và phát triển trước hệ thống đứt gãy Đông Tây

Trong thời kì đầu của loạt E là thời kì lấp đầy đại hình sẵn có của trầm tích Sau đó nữa phần Đông _ Đông Bắc của bồn trũng Cửu Long (bao gồm vòm Bắc cấu tạo Bạch Hổ) lún chìm rất nhanh để trầm đọng các trầm tích của phần trên của loạt E (phần này không có mặt hoặc có khá mỏng ở vòm Nam Bạch Hổ) Cuối thời kì của loạt E có vài chỗ nâng địa phương và bóc mòn của loạt E Sau đó hầu như bồn trũng lún chìm tương đối mạnh hoặc do mực nước biển dâng cao, tạo môi trường biển trong thời kì của loạt D với đặc trưng là sét Oligocen (của loạt C) Phần Đông Bắc bồn trũng nâng lên mạnh (với độ dày trầm tích 50m) trong khi đó phần Tây Nam bồn trũng giữa cấu tạo Bạch Hổ, Tam Đảo, Ba Vì lún chìm tạo nên trầm tích dày hơn (1200m) Như vậy vào cuối thời kì Oligocen tâm bồn trũng đã bị dịch chuyển về phía Tây Nam Trong thời kì Miocen trung và Miocen thượng bồn trũng oằn võng là chủ yếu, sau đó toàn bồn trũng nghiêng về phía Đông tạo ra các tập trầm tích có tướng thềm lục địa

II HOẠT ĐỘNG UỐN NẾP

_Các nếp uốn ở bồn trũng Cửu Long chỉ gắn với trầm tích Oligocen với bốn cơ chế:

Nếp uốn gắn với đứt gãy căng giãn được phát triển ở cánh sụt của các đứt gãy chính và được thấy ở phía Nam mỏ Rạng Đông, rìa Tây Bắc của bồn trũng Chúng thường liên quan đến móng và thuận lợi cho việc phát triển các nứt nẻ phá hủy theo kiểu phá hủy trên cánh treo của đứt gãy

Các nếp uốn nén ép _ cấu tạo hình hoa được thành tạo vào cuối Oligocen và chỉ được phát hiện trong các địa hào chính Các cấu tạo Gió Đông, Sông Ba là những ví dụ điển hình Các nếp uốn này phân bố ở trong hoặc gần với vùng tâm bồn trũng nơi mà móng trầm tích luôn chìm sâu

Phủ chồm của trầm tích Oligocen lên trên các khối cao móng cổ là đặc điểm phổ biến nhất ở bồn trũng Cửu Long, các cấu tạo Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Ruby thuộc kiểu này

Các nếp lồi gắn với nghịch đảo trầm tích sẽ có thể được tìm thấy nếu căn cứ vào lịch sử kiến tạo và sự có mặt của các cấu tạo hình hoa

III LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN KIẾN TẠO(hình 3)

_Thềm lục địa Việt Nam và vùng kế cận hợp thành đơn vị cấu trúc có kiểu vỏ lục địa (mảng Kontum _ Bomeo) được gắn kết từ cuối Mesozoi-đầu Đệ Tam cùng với sự mở rộng của “ biển rìa “ Biển Đông có kiểu vỏ chuyển tiếp đại dương, tạo thành khung kiến tạo chung của Đông Nam Á

Bồn trũng Cửu Long nằm ở rìa Đông Nam của mảng Đông Nam Á :Về phía Nam, mảng Đông Nam Á được phân tách với mảng Sunda qua hệ đứt gãy trượt bằng lớn-đứt gãy three Pagoda và đới cắt ép Natuna Về phía Đông Bắc, nó được phân tách với mảng Trung Quốc qua hệ thống đứt gãy Sông Hồng.Về phía Đông, nó được phân tách với biển Đông cổ bởi hệ đứt gãy Đông Việt Nam và Tây Baram Nhiều vi mảng phức tạp hơn hình thành do

mảng Đông Nam Á bị đẩy trụt về phía Đông Nam trong quá trình va chạm giữa mảng Aán Độ với mảng Aâu-Á vào Đệ Tam sớm.

Theo Nguyễn Tiến Long và Sung Jin Chang, lịch sử kiến tạo từ Hiện tại chia làm 3 giai đoạn:

Jura- Giai đoạn hút chìm từ Jura muộn_ Kreta sớm

 Giai đoạn chuyển tiếp từ Kreta muộn _ Paleoxen

 Giai đoạn căng giãn khu vực từ Eoxen tới hiện tại

A.GIAI ĐOẠN HÚT CHÌM TỪ JURA MUỘN – KRETA SỚM

Giai đoạn này được đánh dấu bằng xâm nhập chủ yếu diorit thuơ6c phức hệ Định Quán trong miền vỏ lục địa Paleo-Việt Nam Thành phần hoá học vôi kiềm của các xâm nhập này là điển hình cho đới hút chìm có liên quan đến các quá trình nóng chảy vỏ.Với sự phân bố rộng khắp các đá phun trào hệ tầng Bảo Lộc, vùng đèo Bảo Lộc là biểu hiện bề mặt đặc trưng của đới hút chìm Hệ thống cấu trúc này có thể đối sánh với hệ thống Andes Nam Mỹ hiện tại thuộc kiểu hút chìm andean (Taylor và Hayes, 1983; Sanders 1999).Vành đai núi cực lớn được hình thành chủ yếu từ các phức hệ xâm nhập và phun trào hoạt động trong thời kì lâu dài Các cấu trúc nén ép thường được phát triển cùng đứt gãy, khe nứt (hệ thống đứt gãy hướng Bắc-Nam và Đông –Tây cũng có thể được thành tạo trong pha này)

B.GIAI ĐOẠN CHUYỂN TIẾP KERTA MUỘN-PALEOXEN.

B.1Kreta muộn

Các đá Granit, Microgranit và Granit poocphia giàu Kali của phức hệ Đèo Cả, granit 2 Mica của phức hệ Cà Ná cùng với các đai mạch, phun trào Riolit của hệ tầng Đơn Dương và hệ tầng Nha Trang đã phát triển rộng rãi Hoạt động macma thành phần kiềm chiếm ưu thế, cùng với sự giảm đáng kể hoạt động macma vôi-kiềm chứng tỏ hoạt động hút chìm đã ngừng Vào cuối pha này, do vỏ trái đất có sức bền kém nên phần trung tâm đai núi bắt đầu sụt

lún mạnh với sự thành tạo các đứt gãy căng giãn và các đứt gãy trượt bằng và tạo nên các cao nguyên trong đai núi Hướng của các hệ thống đứt gãy này khó có thể dự đoán được (Sanders, 1999).

B.2 Paleoxen

Đới hút chìm ngừng hoạt động và dựng đứng dần vào Paleoxen làm tăng cường quá trình tách giãn trên các rìa Nam Trung Quốc và Nam Việt Nam, làm thay đội cân bằng lực của đai núi kiểu Andes này, lôi kéo quá trình căng giãn khu vực Đai núi sụt lún và các bể tách giãn được thành tạo Hướng giãn Tây Bắc-Đông Nam (vuông góc với đới hút chìm) có lẽ bắt đầu vào Paleoxen và bằng chứng là sự có mặt phong phú các đai mạch thuộc phức hệ Cù Mông và Phan Rang (hướng kéo dài 450) ở Nam Việt Nam Các trầm tích ngoài khơi đã gặp có tuổi Eoxen nhưng chủ yếu là Oligoxen đã khẳng định sự tách giãn đã bắt đầu từ Paleoxen

Quá trình này là hệ quả trực tiếp của hệ thống kiến tạo trước đó và có liên quan tới một đới hút chìm mới được thành tạo ở phía Nam biển Đông cổ Đới này cắt ngang vào mảng Thái Bình Dương và hút chìm phần vỏ Đại Dương ở bể biển Đông cổ

Trong thời kì này, hàng loạt đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam đã được thành tạo ở phía Đông bị sụt lún mạnh và căng giãn Do kết quả dịch chuyển theo các đứt gãy này mà các khối thuộc cánh treo của chúng bị phá hủy và xoay khối mạnh mẽ Cường độ phá hủy (nứt nẻ) cũng tăng dần về phía Đông Nam

C.GIAI ĐOẠN EOXEN – HIỆN TẠI

C1.Eoxen

Eoxen là thời kì đầu quá trình thành tạo bồn trũng Cửu Long do tác động của các biến cố kiến tạo trong giai đoạn trước với hướng căng giãn chính là Tây Bắc –Đông Nam Hướng này cũng bị phức tạp bởi các yếu tố kiến tạo

khác Khối Đông Nam Á bị đẩy trụt về phía Đông Nam tách khỏi mảng Aâu Á dọc theo đứt gãy Sông Hồng và bị xoay phải, do sự va chạm của lục địa Aán Độ với lục địa Aâu_Á (Tapponnier và nnk,1982) Các quá trình này gợi ý rằng các hệ thống đứt gãy trong các bể trầm tích có hướng giữa Đông Bắc và Đông-Tây Các đứt gãy trượt bằng thường đồng hành với kiến tạo căng giãn và chúng có thể hoạt động như những đứt gãy biến dạng được định hướng vuông góc với các đứt gãy căng giãn.

C2.Oligoxen

Trong thời kì Oligoxen, đới hút chìm phía Nam biển Đông cổ tiếp tục hoạt động Ứng suất căng giãn ở phía trước đới hút chìm làm đáy biển ở bể biển Đông cổ tách giãn theo hướng Bắc-Nam và tạo nên biển Đông (bắt đầu từ 32tr.n trước) Trục tách giãn đáy biển lấn dần về phía Tây Nam và thay đổi hướng từ Đông-Tây sang Tây Nam – Đông Bắc Khối Đông Nam Á tiếp tục bị đẩy trụt xuống Đông Nam và tiếp tục xoay phải Các quá trình này đã làm tăng cường các hoạt động tách giãn và đứt gãy ở bồn trũng Cửu Long

Vào cuối Oligoxen, phần Bắc của bồn trũng bị nén ép và gây nên nghịch đảo địa phương trong các trầm tích Oligoxen cùng với một số cấu tạo lồi hình hoa Nguyên nhân của các quá trình này còn chưa được làm sáng tỏ nhưng có lẽ do sự phát triển lấn xuống Tây Nam của trục tách giãn đáy biển Đông vào thời gian này

C3.Mioxen sớm

Quá trình tách giãn đáy biển tiếp tục tạo nên lớp vỏ mới ở biển Đông Trong khi đó phần vỏ biển Đông ở phía Nam lại bị hút chìm dưới cung đảo Kalimantan Quá trình tách giãn đáy biển theo phương Tây Bắc – Đông Nam đã nhanh chóng mở rộng xuống Tây Nam và chấm dứt vào cuối Mioxen sớm

do bể biển Đông cổ ngừng hoạt động Các quá trình này đã gây ra các hoạt

động núi lửa ở một số nơi, tái căng giãn, lún chìm ở bồn trũng Cửu Long làm cho biển tiến mạnh.

C4.Mioxen giữa

Lún chìm khu vực tăng cường và biển đã ảnh hưởng rộng lớn tới các vùng biển Đông Về cuối thời kì này có một pha nâng lên, đứt gãy xoay khối và mực nước đẳng tỉnh toàn cầu thấp Ở bồn trũng Cửu Long trong giai đoạn này, điều kiện môi trường lòng sông đã tái thiết lập ở phần trũng Tây Nam, còn phần trũng Đông Bắc là môi trường ven bờ

C5.Mioxen muộn-hiện tại

Thời kì Mioxen muộn được đánh dấu bằng sự lún chìm mạnh ở biển Đông và phần rìa của nó mà có lẽ do kết quả giải tỏa nhiệt Các núi lửa vẫn tiếp tục hoạt động ở phần Bắc bồn trũng Cửu Long Plioxen là thời gian biển tiến rộng lớn và có lẽ đây là lần đầu tiên toàn bộ vùng biển Đông hiện tại nằm dưới mực nước biển Từ Mioxen muộn đến hiện tại bồn trũng Cửu Long hoàn toàn thông với bồn trũng Nam Côn Sơn

I.Đặc điểm về thạch học

Thành phần thạch học của mỏ Sư Tử Đen bao gồm những loại đá chủ yếu như: Granit, Granit_biotit, đá phun trào Bazan Nhìn chung đá có cấu tạo khối, kiến trúc nửa tự hình Hầu hết các đá bị vỡ vụn và có nhiều đường nứt

II.Đặc điểm về thành phần khoáng vật.

Thành phần khoáng vật của các mẫu bao gồm những khoáng vật như : Plagioclas, Fenpat, Thạch Anh, Biotit, Hocblend, và một số khoáng vật phụ : Apatit, Zircon, Sphen, quặng Khoáng vật thứ sinh gồm : Clorit, Xerixit, Epidot, Canxit…

Khoáng vật có các đặc điểm chính như sau:

1 PLAGIOCLAS(34_37%).

Là những tinh thể lăng trụ ngắn, đôi khi đẳng thước và khá tự hình, kích thước hạt thay đổi từ 0.1  0.2_3.6  4.2mm Hầu hết các hạt Plagioclas đều có cấu tạo song tinh đa hợp nhưng số hiệu Plagioclas chỉ có thể đo được ở một, hai tiết diện vì hầu hết các hạt bị biến đổi mạnh(xerixit hóa khoảng 60_70%) (xem ảnh 1), có hạt bị biến đổi gần như hoàn toàn Thành phần Plagioclas được xác định theo luật song tinh anbit trên tiết diện thẳng góc với mặt (010) với góc tắt đối xứng cực đại Np^(010)=160 số hiệu Plagioclas N0 =

28_là Oligoclas Ngoài ra một số hạt Plagioclas vừa bị Xerixit hóa còn bị Muscovit hoá và bị nứt nẻ nhiều (xem ảnh 2)

Một số hạt Plagioclas bị thạch anh thế hệ hai thay thế ở phần trung tâm hạt Các hạt Plagioclas, Fenpat, Thạch Anh mọc xen vào nhau tạo nên kiến trúc cài răng lược Hầu hết Plagioclas trong các mẫu đều bị nứt nẻ nhiều

Ở một số mẫu thì Plagioclas có mạch Canxit cắt ngang qua.(xem ảnh 3)

Aûnh 1 : đá Granit_biotit Plagioclas bị biến đổi Xerixit, Kaolanh hoá Số hiệu lát mỏng: 3803_ chụp dưới 2N+_ 3,34

Aûnh 2 : đá Granit_biotit Plagioclas bị muscovit hóa, nứt nẻ

Số hiệu lát mỏng: 3803_ chụp dưới 2N+_3,34

Aûnh 3: đá Granit_biotit Mạch Canxit xuyên cắt Plagioclas Số hiệu lát mỏng: 3803_ chụp dưới 2N+ 3,34

2 FENPAT KALI (30_32%)

Gồm có 2 thế hệ :

Fenpat kali thế hệ 1 chiếm đa số khoảng 90% là Octhocla với hình dạng tha hình, kích thước hạt thay đổi từ 0.2  0.3_ 3.2  3.6mm Các hạt thường mờ đục, bị lấm tấm đen dưới một nicol do bị kaolanh hoá mạnh khoảng 60_70%, có hạt bị kaolanh hoá gần như hoàn toàn Hầu hết các hạt đều có đường nứt Có hiện tượng Fenpat, Thạch Anh, Plagioclas mọc xen tạo

ra kiến trúc cài răng lược

Fenpat Kali thế hệ 2 chiếm khoảng 10% là Microlin, hình dạng kết tinh tương tự như Octhocla, có dạng song tinh mạng lưới nhưng rất yếu nhìn không rõ ràng, nằm gần những hạt Plagioclas tự hình hơn.(xem ảnh 4 và 5)

Aûnh 4 : Granit_biotitFenpat kali bị microlin hóa nhẹ, nằm gần Plagioclas tự hình hơn

Số hiệu lát mỏng: 3485_ chụp dưới 2N+ 3,34

Aûnh 5 : Granit_biotit Fenpat kali bị microlin hoá yếu Số hiệu lát mỏng: 3073_ chụp dưới 2N+ 3,34

THẠCH ANH(24_29%)

Gồm có hai thế hệ:

Thạch anh thế hệ một là những hạt có dạng tha hình, hơi méo mó, kích thước hạt thay đổi từ 0.1  0.2_ 2.8  3.5mm Các hạt thạch anh hầu hết bị cà nát và nứt nẻ mạnh, tắt làn sóng mạnh Hầu hết các đường nứt bị khoáng sét lấp đầy Một số hạt bị mạch Canxit cắt ngang qua Thạch anh cũng tạo thành dạng mạch xuyên cắt một số hạt Plagioclas (xem ảnh 6)

Thạch anh thế hệ hai chiếm khoảng 5_10% là những hạt tha hình, méo mó, ranh giới các hạt không rõ ràng Kích thước các hạt này nhỏ hơn nhiều so với thạch anh thế hệ một Hầu hết thạch anh thế hệ hai đều được hình thành ở trung tâm các hạt Plagioclas bằng cách thay thế Plagioclas

Aûnh 6 : Granit Mạch thạch anh xuyên cắt PlagioclasSố hiệu lát mỏng : 3687,9_ chụp dưới 2N+ 3,34

BIOTIT(4_8%)

Biotit có dạng hình tấm, que, các hạt bị uốn cong một cách mạnh mẽ Có hạt bị răng cưa hai đầu Có hạt bị nứt do hoạt động kiến tạo của khu vực xảy ra rất mạnh mẽ (xem hình 9 và 10) Kích thước hạt trung bình từ 0.1  0.2_ 3.3  3.5mm Hầu hết các hạt biotit bị biến đổi thứ sinh mạnh : bị Clorit hóa khoảng 30_40%, bên cạnh đó còn bị epidot hoá (xem ảnh 7 và 8)

Các hạt biotit có màu nâu đỏ dưới một nicol và có đa sắc khá mạnh với công thức đa sắc Ng (nâu đậm) >Np (nâu nhạt) Hầu hết các hạt biotit đều có khoáng vật quặng phân bố kèm theo

Aûnh 7 : Granit Biotit bị epidot hóa, clorit hóa Số hiệu lát mỏng : 3687,9_ chụp dưới 2N+ 3,34

Aûnh 8: Granit Biotit bị epidot hoá, granit hóaSố hiệu lát mỏng : 3687,9_ chụp dưới 1N- 3,34

Aûnh 9 : Granit_BiotitCụm biotit bị nứt đi cùng với tập hợp quặng sphen kém tự hình

Số hiệu lát mỏng : 3073_ chụp dưới 2N+ 3,34

Aûnh 10 : Granit_BiotitCụm biotit bị nứt đi cùng với tập hợp quặng sphen kém tự hình

Số hiệu lát mỏng : 3073_ chụp dưới 1N- 3,34

Chỉ xuất hiện rất ít trong mẫu với hình dạng chủ yếu là lăng trụ ngắn, kích thước hạt thay đổi từ 0,5  1_2  2.2mm Màu sắc :có màu xanh lục dưới một nicol và có đa sắc Công thức đa sắc Ng (lục sậm) > Np (vàng) Hầu hết các hạt bị Clorit hóa nhẹ 10_12% Thường có khoáng vật quặng đi kèm Ngoài ra, một số hạt Hocblend còn bị nứt do bị mạch Thạch anh xuyên cắt ( xem ảnh 11)

Ảnh 11 : GranitHocblen bị nứt bị thạch anh xuyên cắtSố hiệu lát mỏng :3687,9_ chụp dưới 2N+ 3,34

KHOÁNG VẬT PHỤ

Apatit: có dạng lăng trụ lục giác kích thước trung bình 0.1  0.2mm trong suốt dưới một nicol, phân bố chủ yếu theo các hạt biotit Dưới 1N-, chiết suất khá cao : Ng = 1.60_1.70, Np = 1.58_1.70 Hình nổi rõ Dưới 2N+, độ lưỡng chiết rất thấp : Ng-Np = 0.002-0.006 Màu giao thoa xám, xám hơi xanh, xám trắng bậc 1

Zircon : là những hạt nhỏ có hai chóp thường đi cùng với khoáng vật quặng và độ nổi cao Dưới 1N-, chiết suất cao, đường viền đậm, hình nổi rất rõ ràng : Ng = 0.02-1.96; Np = 1.96-1.92; Ne = 1.968-1.993; No =1.924-1.931 Không màu, trong suốt (đôi khi hơi nâu hoặc hơi lục) Chung quanh tiết diện thường có vành phóng xạ ám khói đen rất đặc biệt Dưới 2N+, độ lưỡng chiết rất cao Màu giao thoa rực rỡ ở bậc 3

Sphen : Có dạng hình thoi, thường tập trung thành cụm, kích thước hạt trung bình 0.1  0.2mm Dưới 1N- không màu, không bị biến đổi thứ sinh, và có nhiều đường nứt, cát khai không thấy rõ Dưới 2N+, màu giao thoa thường là vàng hơi ngả sang nâu ở bậc cao với các đốm xanh đỏ(xem ảnh 12 và 13)

Aûnh 12 : Granit Khoáng vật Sphen bị nứtSố hiệu lát mỏng: 3687,9_ chụp dưới 1N- 3,310

Aûnh 13 : Granit Khoáng vật Sphen bị nứt Số hiệu lát mỏng : 3687,9_ chụp dưới 2N+ 3,310

KHOÁNG VẬT THỨ SINH

Clorit : biến đổi dọc theo cát khai và ven rìa, đôi khi thay thế hoàn toàn biotit thành Clorit

Epidot : là những hạt có kích thước nhỏ, phân bố dạng đám hoặc riêng lẽ trên các tiết diện Biotit hay Plagioclas Các hạt này có màu giao thoa sặc sỡ và cao (đỏ bậc III)

Canxit : là khoáng vật thứ sinh hình thành dạng mạch xuyên cắt qua các khoáng vật khác, một số khác trám vào lổ hỗng của các khoáng vật khác

Kaolinit là những hạt nhỏ lấm tấm đen, biến đổi trên Fenpat và chiếm

tỉ lệ rất caokhoảng 30_40%

Xerixit : những vi vảy màu vàng biến đổi trên các hạt Plagioclas và chiếm tỉ lệ cao khoảng 60_70%