CHUYÊN ĐỀ TIẾN SĨ: NGHIÊN CỨU TÍNH ĐỒNG NHẤT VÀ PHÂN DỊ TƯỚNG ĐÁ CỦA TRẦM TÍCH MIOCEN THEO KHÔNG GIAN TỪ RÌA ðẾN TRUNG TÂM BỂ NAM CÔN SƠN

đặc ựiểm hệ thống ựứt gãy Trên cơ sở các tài liệu ựịa chấn kết hợp với các phương pháp nghiên cứu cấu trúc kiến tạo cho thấy khu vực bể NCS tồn tại 3 hệ thống ựứt gãy chắnh, gồm hệ thốn

TẬP ðOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM

VIỆN DẦU KHÍ VIỆT NAM

-

CHUYÊN ðỀ TIẾN SĨ:

NGHIÊN CỨU TÍNH ðỒNG NHẤT VÀ PHÂN DỊ TƯỚNG ðÁ CỦA TRẦM TÍCH MIOCEN THEO KHÔNG GIAN TỪ RÌA ðẾN TRUNG TÂM BỂ

NAM CÔN SƠN

Chuyên ngành: Kỹ thuật Dầu khí

MỤC LỤC

MỞ ðẦU 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 4

1.1 Vị trí ñịa lý, giới hạn khu vực nghiên cứu 4

1.2 ðặc ñiểm ñịa chất 5

1.2.1 ðặc ñiểm hệ thống ñứt gãy 5

1.2.2 ðặc ñiểm các ñơn vị cấu trúc chính 8

1.2.3 Lịch sử phát triển ñịa chất 11

1.2.4 ðặc ñiểm ñịa tầng 13

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Phương pháp minh giải mặt cắt ñịa chấn 21

2.2 Phương pháp phân tích mối quan hệ giữa các dãy cộng sinh tướng và miền hệ thống trầm tích 24

2.3 Phương pháp thành lập bản ñồ tướng ñá – cổ ñịa lý theo các miền hệ thống trầm tích 30

CHƯƠNG 3: TÍNH CHẤT ðỒNG NHẤT VÀ PHÂN DỊ CỦA TƯỚNG ðÁ CỔ ðỊA LÝ CỦA TRẦM TÍCH MIOCEN, BỂ NAM CÔN SƠN 32

3.1 ðặc ñiểm tướng và môi trường trầm tích Miocen bể Nam Côn Sơn 32

3.1.1 Giai ñoạn Miocen sớm (hệ tầng Dừa- N 1 d) 32

3.1.2 Giai ñoạn Miocen giữa (hệ tầng Thông – Mãng Cầu - N 1 tmc) 32

3.1.3 Giai ñoạn Miocen muộn (hệ tầng Nam Côn Sơn – N 1 ncs) 34

3.2 Tính ñồng nhất và phân dị các tướng trầm tích 35

3.2.1 Bể thứ cấp Miocen sớm 36

3.2.2 Bể thứ cấp Miocen giữa 38

3.2.3 Bể thứ cấp Miocen muộn 43

KẾT LUẬN 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

MỞ ðẦU

Bể Nam Côn Sơn (NCS) là một trong những bể trầm tích Kainozoi ở Việt Nam

có lịch sử hình thành và phát triển khá phức tạp Do các yếu tố kiến tạo phức tạp khống chế mà bể Nam Côn Sơn ñược xếp vào kiểu bể có hình dạng không phân ñịnh ñược ranh giới do nhiều nguyên nhân kiến tạo chồng lên nhau [6] Cụ thể, bể Nam Côn Sơn

ñã trải qua 4 giai ñoạn hoạt ñộng kiến tạo chính, gồm: giai ñoạn trước tách giãn

(Paleogen – Eocen), giai ñoạn ñồng tách giãn (Oligocen – Miocen giữa), giai ñoạn sụt lún mở (Miocen giữa) và giai ñoạn sau tách giãn (Miocen muộn – ðệ Tứ Chính các pha hoạt ñộng kiến tạo này ñã tạo ra các ñới cấu trúc ñịa chất khác nhau qua các thời kì

và chi phối hoạt ñộng thành tạo, vận chuyển, phân dị và lắng ñọng trầm tích của bể

Vì vậy, ñể làm sáng tỏ mối quan hệ nhân quả giữa chuyển ñộng kiến tạo và sự thay ñổi mực nước biển với ñặc ñiểm trầm tích của bể NCS thì việc nghiên cứu tính

ñồng nhất và phân dị tướng ñá cổ ñịa lý của trầm tích là rất quan trọng Trong phạm vi

chuyên ñề này, tác giả sẽ ñề cập ñến tính ñồng nhất và phân dị tướng ñá cổ ñịa lý của trầm tích Miocen của bể NCS

Tính ñồng nhất là sự giống nhau về tướng và môi trường trầm tích, ví dụ như tướng lục nguyên ña khoáng, ít khoáng, môi trường aluvi biển ven bờ, tướng lục nguyên biển; trong khi ñó, tính phân dị là sự khác nhau về tướng và môi trường trầm tích Việc nghiên cứu tính ñồng nhất và phân dị tướng ñá cổ ñịa lý của trầm tích Miocen có mối quan hệ mật thiết với ñịa tầng phân tập trong khu vực nghiên cứu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Vị trắ ựịa lý, giới hạn khu vực nghiên cứu

Bể Nam Côn

Sơn (NCS) nằm ở

phắa đông Nam bể

Cửu Long, ựược ngăn

cách bởi khối nâng

Côn Sơn và phần nổi

cao nhất là ựảo Côn

Sơn Bể kéo dài và

trải rộng từ ựộ sâu

50m nước ở phắa Tây

cho ựến trên 1.500 m

nước ở phắa đông,

trùng với phần kéo dài

của giãn ựáy Biển

Hình 1.1 Sơ ựồ vị trắ bể trầm tắch Nam Côn Sơn

trên khu vực thềm lục ựịa Việt Nam

Vị trắ ựịa lý của bể nằm trong khoảng 6000Ỗ ựến 9045Ỗ vĩ ựộ Bắc và 106000Ỗ

ựến 1090

00Ỗ kinh ựộ đông Ranh giới của bể ựược ngăn cách ở phắa Bắc là ựới nâng Côn Sơn, phắa Tây và Nam là ựới nâng Khorat - Natuna, phắa đông Bắc là bể Phú Khánh, còn phắa đông ựược giới hạn bởi ựới nâng Tư Chắnh Ờ Phúc Nguyên, ựây là giải nâng rìa đông ựể làm ranh giới ngoài của bể Nam Côn Sơn (hình 1.1) Diện tắch

bể NCS trải rộng trên các lô 04, 05, 06, 10, 11, 12, 20, 21 và một phần các lô 03, 09,

13, 19, 22, 28, 29 [18] Cho ựến nay, trong phạm vi bể NCS ựã phát hiện ựược các

mỏ dầu và khắ công nghiệp như: đại Hùng (lô 05) và Lan Tây, Lan đỏ (lô 06)

1.2 đặc ựiểm ựịa chất

Hiện nay, có rất nhiều kết quả nghiên cứu về lịch sử tiến hóa và ựặc ựiểm ựịa chất của bể trầm tắch Nam Côn Sơn; ựiển hình có thể kể ựến các tác giả Nguyễn Trọng Tắn, Hoàng đình Tiến, Lê Chi Mai, đặng Văn Bát, Cù Minh Hoàng,Ầ Qua ựó cho thấy bức tranh về sự phân bố các hệ thống ựứt gãy cũng như các ựơn vị cấu trúc trong phạm

vi bể NCS rất chi tiết

1.2.1 đặc ựiểm hệ thống ựứt gãy

Trên cơ sở các tài liệu ựịa chấn kết hợp với các phương pháp nghiên cứu cấu trúc kiến tạo cho thấy khu vực bể NCS tồn tại 3 hệ thống ựứt gãy chắnh, gồm hệ thống ựứt gãy phương á kinh tuyến, phương đông Bắc Ờ Tây Nam và phương á vĩ tuyến (Hình 1.2) Bên cạnh ựó, còn nhận thấy sự tồn tại hệ thống ựứt gãy sau trầm tắch phương Tây Bắc Ờ đông Nam; tuy nhiên, hệ thống ựứt gãy này có chiều dài và biên ựộ không lớn và không ựóng vai trò quan trọng trong sự hình thành và phát triển cấu trúc của bể Nam Côn Sơn

Các ựứt gãy thuộc hệ thống á kinh tuyến phát triển vào giai ựoạn tách giãn ựầu tiên (khoảng 40-30 triệu năm) trong bối cảnh khối đông Dương trượt và xoay xuống phắa Nam (theo Tapponier, 1982) dưới tác ựộng của mảng Ấn độ dịch chuyển lên phắa Bắc xô vào mảng Âu Ờ Á, cùng với Biển đông cổ hút chìm xuống dưới Borneo do tách giãn ở phắa Bắc [10] Hệ thống ựứt gãy này phân bố tập trung chủ yếu ở ựới phân dị phắa Tây, ựới nâng Hồng Ờ Natuna, khu vực lô 06/94 Chiều dài và biên ựộ của ựứt gãy thay ựổi trong khoảng vài trăm mét ựến 1000m, cá biệt có một số ựứt gãy có biên ựộ ựạt tới 2000-4000m Dọc theo các hệ thống ựứt gãy á kinh tuyến phát triển các trũng sâu, hẹp ở cánh sụt và các dải cấu trúc vòm ở khu vực cánh nâng của ựứt gãy điển hình cho

hệ thống ựứt gãy này là ựứt gãy Sông Hậu và Sông đồng Nai

đứt gãy Sông Hậu phát triển dọc Lô 27, 28, 29 và có mặt trượt ựổ về phắa Tây,

biên ựộ biến ựổi lớn, từ vài trăm mét ựến 2.500m Ở phạm vi Lô 28 và phần Bắc Lô 29 phát triển dọc theo cánh Tây của ựứt gãy là một hệ trũng hẹp sâu tới 5.000m Dọc theo cánh ựông là dải cấu tạo bán lồi kề ựứt gãy đứt gãy này là ranh giới phắa đông của phụ

ựới rìa Tây

Hình 1.2 Sơ ựồ các hệ thống ựứt gãy bể Nam Côn Sơn [10]

đứt gãy Sông đồng Nai phát triển dọc Lô 19, 20, 21, 22/03 có mặt trượt ựổ về

phắa Tây, biên ựộ biến ựổi lớn từ vài trăm mét ựến 4.000m Ở ranh giới Lô 19, 20 biên

ựộ này ựạt từ 1.000-2.000 Ở Lô 21 và Nam Lô 22/03 dọc theo ựứt gãy phát triển các

trũng hẹp sâu ựến 6.000m ở cánh sụt và các cấu trúc vòm nâng ở cánh nâng kéo dài cùng phương đứt gãy Sông đồng Nai là ranh giới phân chia phắa đông của ựới phân dị phắa Tây và các ựới khác của bể (hình 1.3)

Hình 1.3 Hệ thống ựứt gãy Sông đồng Nai Ờ phương á kinh tuyến khu vực Tây bể Nam

Côn Sơn [10]

Hệ thống ựứt gãy theo phương đông Bắc Ờ Tây Nam chủ yếu xảy ra vào pha tách giãn thứ hai ở bể Nam Côn Sơn, khoảng ựầu Miocen giữa (15-12 triệu năm) Ờ

ựây là hệ quả của quá trình tách giãn Biển đông Một số ựứt gãy dài có biên ựộ lớn ựóng vai trò phân dị ựịa hình ựáy biển cũng như ựộ sâu của nước dẫn ựến việc phân

bố lại nguồn trầm tắch lục nguyên ựược di chuyển từ phắa Tây và phắa Nam

Hệ thống ựứt gãy này phân bố chủ yếu ở phắa đông bể và ựới trũng Trung tam, có chiều dài nhỏ hơn các ựứt gãy của hệ thống á kinh tuyến, biên ựộ chuyển dịch ựứng dọc theo phương kéo dài của ựứt gãy biến ựổi từ vài trăm mét ựến 3.000m Ở phụ ựới phân dị phắa Bắc, biên ựộ dao ựộng từ 1.000-3.000m, trong phụ

ựói trũng Bắc và vùng giáp ranh với phụ ựói phân dị Bắc, biên ựộ dao dộng từ

1.800-3.500m Tại các ựới cấu trúc trên ựa phần các ựứt gãy có mặt trượt ựổ về phắa đông Nam, tạo nên sự sụt bậc mạnh, từ ựới nâng Côn Sơn qua phụ ựới phân dị Bắc về trung tâm phụ ựới trũng Bắc (hình 1.4)

Hình 1.4 đứt gãy phương đông Bắc Ờ Tây Nam khu vực rìa ựới nâng Côn Sơn [10]

Hệ thống ựứt gãy theo phương á vĩ tuyến phát triển trong khu vực phắa đông các Lô 21, 12, 05, 06/94, 07/03, là hệ quả của quá trình trượt văng của phần lục ựịa

đông Nam Á vào Eocen(?) Ờ Oligocen Hệ thống ựứt gãy phát triển từ trước

Oligocen và kết thúc hoạt ựộng chủ yếu trong Miocen sớm Ờ giữa Một số ựứt gãy thuộc hệ thống ựứt gãy này gồm:

đứt gãy rìa Bắc ựới nâng Mãng Cầu có biên ựộ thay ựổi từ 2.000-4.000m Các ựứt gãy ở phần đông Lô 21 và 12 có biên ựộ thay ựổi từ 500-1.000m Dọc theo

phương của ựứt gãy này tồn tại cấu tạo nâng Dừa có phương trùng với phương các

ựứt gãy

Các ựứt gãy phắa Nam Lô 05 ựóng vai trò quan trọng cùng với hệ ựứt gãy phương á kinh tuyến tạo nên một vùng nâng giữa trũng dạng khối ựứt gãy đối với một số cấu tạo như cấu tạo nâng đại Hùng, Thanh Long, ựứt gãy phương á vĩ tuyến giữ vai trò như màn chắn kiến tạo

Các ựứt gãy phắa Nam bể Nam Côn Sơn (Lô 06/94 và 07/03) ựóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các ựới nâng và ựới sụt ở khu vực Lô 06/94, mặt trượt ựổ về phắa Bắc, biên ựộ ựạt từ 1.000-2.000m Khu vực Lô 06/94 dọc theo hệ thống ựứt gãy này tồn tại cấu tạo Tường Vi và 06-A có phương cùng phương ựứt gãy Bên cạnh ựó hệ thống ựứt gãy này còn tạo ựới sụt lớn phắa Bắc với chiều dày trầm tắch ựạt 600-1.000m (hình 1.5)

Hình 1.5 đứt gãy phương á vĩ tuyến và đông Bắc Ờ Tây Nam phát triển tại khu

vực phắa Nam bể Nam Côn Sơn [10]

1.2.2 đặc ựiểm các ựơn vị cấu trúc chắnh

Qua hàng loạt các nghiên cứu về cấu trúc Ờ kiến tạo cho thấy bình ựồ kiến tạo của khu vực đông Nam Á thể hiện kết quả của nhiều pha hoạt ựộng kiến tạo xảy ra

từ cuối Mesozoi tới cuối đệ Tam Bể Nam Côn Sơn nằm trong bối cảnh kiến tạo của thềm lục ựịa Việt Nam nên cũng chịu tác ựộng của các pha kiến tạo ựó đầu Paleogen, bể Nam Côn Sơn trải qua giai ựoạn tách giãn, hình thành nên các ựứt gãy lớn; cùng với quá trình sụt lún tạo ra hàng loạt ựịa hào, bán ựịa hào Tùy vào từng khu vực cụ thể mà có mức ựộ, thời gian dịch chuyển và quy mô căng giãn khác nhau Các hoạt ựộng kiến tạo này là kết quả của quá trình va chạm giữa mảng Ấn Úc

và mảng Âu Ờ Á (Tapponier, 1982) và quá trình giãn ựáy biển đông (Brias, 1987) Trên cơ sở các thông số về chiều dày trầm tắch, thành phần vật chất, sự phân bố các thành tạo trầm tắch, ựặc trưng kiến tạo và cơ chế hình thành, bể Nam Côn Sơn có thể

ựược chia thành các ựơn vị cấu trúc như hình 1.6 Theo ựó, toàn bể NCS gồm có các ựới sau: ựới phân dị phắa Tây, ựới trũng Trung tâm và ựới nâng Hồng Ờ Natuna

Hình 1.6 Sơ ựồ phân vùng kiến tạo bể Nam Côn Sơn

đới phân dị phắa Tây

đới phân dị phắa Tây phân bố trải khắp các Lô 27, 28, 29 và nửa phần Tây

các Lô 19, 20, 21, 22/03 Ranh giới phắa đông của ựới ựược lấy theo ựứt gãy Sông

đồng Nai đặc trưng cấu trúc của ựới là sự sụt nghiêng về phắa đông do kết quả

hoạt ựộng kiến tạo tách giãn Biển đông nên hệ thống ựứt gãy kèm theo với các trũng hẹp sâu ựược hình thành trên phắa cánh Tây của ựứt gãy Trên cánh đông của ựới tồn tại ựứt gãy phương á kinh tuyến kéo dài ựi kèm với các cấu tạo vòm nâng kề ựứt gãy Dựa vào ựặc ựiểm cấu trúc của móng, ựới phân dị phắa Tây ựược phân chia thành 2 phụ ựới: phụ ựới rìa Tây và phụ ựới phân dị phắa Tây, ranh gới phân chia hai

ựới này chắnh là hệ thống ựứt gãy Sông Hậu

Phụ ựới rìa Tây: phát triển ở cánh Tây ựứt gãy Sông Hậu, tiếp giáp trực tiếp

với ựới nâng Khorat Ờ Natuna ở phắa Tây đặc ựiểm ựịa hình móng tương ựối ổn

ựịnh và phát triển giống như một ựơn nghiêng và sâu dần về phắa đông Trong phạm

vi các trũng hẹp sâu phát triển kề ựứt gãy Sông Hậu có khả năng tồn tại ựầy ựủ lát cắt trầm tắch Kainozoi với chiều dày khoảng 3.500-4.000m

Phụ ựới phân dị phắa Tây: nằm giữa hai hệ thống ựứt gãy lớn là ựứt gãy Sông

Hậu và Sông đồng Nai So với phụ ựới rìa Tây thì phụ ựới này có hoạt ựộng kiến tạo mạnh hơn, thể hiện qua sự có mặt của các ựứt gãy khác trong khu vực Ngoài các ựứt gãy theo phương kinh tuyến chiếm ưu thế còn phát triển các hệ ựứt gãy theo phương

đông Bắc Ờ Tây Nam và đông Ờ Tây Móng có ựịa hình phức tạp và bị phân dị

mạnh, bao gồm những cấu tạo nâng dạng khối ựan xen với những trũng hẹp sâu, trũng sâu nhất ựạt tới 6.000m Ở nửa phắa đông của phụ ựới này có mặt ựầy ựủ trầm tắch của phức hệ cấu trúc lớp phủ, ngoại trừ trên dải nâng các cấu tạo khu vực Lô 28

và 29 Cánh đông ựứt gãy Sông Hậu không có sự xuất hiện của trầm tắch Oligocen

và Miocen sớm

đới trũng Trung tâm

đới trũng Trung tâm chiếm phần lớn diện tắch phắa đông bể Nam Côn Sơn,

kéo dài theo phương đông Bắc Ờ Tây Nam và ựược mở rộng vào Miocen do ảnh hưởng của quá trình tách giãn Biển đông Các thành tạo trầm tắch ựược hình thành trong môi trường từ biển nông ựến biển sâu Dựa trên ựặc ựiểm cấu trúc, có thể tách thành hai phần như sau:

Rìa đông Nam ựới nâng Côn Sơn: ựới này kéo dài theo phương đông Bắc 0

Tây Nam, dọc theo rìa của ựới nâng Côn Sơn, gồm diện tắch của các Lô 03, phần Tây Bắc Lô 04-2, Lô 10 và 11-1 và phần đông Nam Lô 19 Trong khu vực này phát triển chủ yếu các ựứt gãy thuận có phương đông Bắc Ờ Tây Nam, hướng cắm ựổ về phắa đông Nam làm cho ựịa hình móng sụt bậc thang sâu dần về phắa trung tâm bể

Bề dày trầm tắch Kainozoi ựạt từ 2.000-5.000m Trên ựới này phát hiện nhiều cấu trúc vòm nâng liên quan ựến thành tạo cát kết như Ngựa Bay, Bảo Mã, Phi Mã, Thần

Mã, Cá Hồi, Cá Tý,Ầ đặc biệt, trong ựới này ựã phát hiện dầu trong ựá móng nứt nẻ hang hốc (cấu trúc Gấu Chúa) Ờ mở ra hướng tìm kiếm thăm dò mới trong ựới này cũng như trong bể Nam Côn Sơn

Trũng Trung tâm: chiếm phần lớn diện tắch phắa đông của bể Nam Côn Sơn,

gồm diện tắch các Lô 129, 130, 03, 04-1, 05, 11-1, 11-2, 12 và một phần Lô 13/3

đới phát triển theo phương tách giãn Biển đông và ựược lấp ựầy các trầm tắch từ ựầm hồ ựến biển nông và biển sâu Chiều sâu móng thay ựổi lớn, từ 5.500m ựến hơn

13.000m Trên cơ sở các ựặc ựiểm cấu trúc, ựặc trưng kiến tạo và ựặc ựiểm trầm tắch, ựới trũng Trung tâm ựược chia thành các phụ ựới sau:

Phụ ựới trũng phắa Bắc nằm ở giữa dải nâng đại Hùng Ờ Mãng Cầu (ở phắa Nam) và rìa đông Nam ựới nâng Côn Sơn (ở phắa Tây) Phụ ựới này ựược ựặc trưng bởi phương cấu trúc và ựứt gãy đông Bắc Ờ Tây Nam có biên ựộ từ vài trăm m ựến hơn 1.000m Các ựứt gãy ựã chia cắt móng mạnh mẽ và tạo ựịa hình không cân xứng, dốc ựứng ở cánh Nam và Tây Nam, thoải dần ở cánh Bắc Ờ Tây Bắc Bề dày trầm tắch Kainozoi thay ựổi từ 6.000-10.000 và có mặt ựầy ựủ các trầm tắch từ Eocen Ờ Oligocen ựến đệ Tứ Trên phụ ựới trũng này phát hiện ựược các cấu trúc vòm nâng kề ựứt gãy ở rìa Tây bắc và các cấu trúc vòm, vòm kề ựứt gãy ở phần phắa

đông Các cấu trúc vòm ựều có ựộ sâu chôn vùi lớn (trên 5.000m)

Phụ ựới trũng Trung tâm phát triển chủ yếu theo phắa đông Ờ đông Bắc, mở rộng về đông, thu hẹp dần về Tây và có dạng lòng máng theo hướng từ Tây sang

đông Trũng có xu hướng chuyển trục lún chìm từ á đông Ờ Tây sang đông Bắc Ờ

Tây Nam Phụ ựới trũng Trung tâm có bề dày trầm tắch Kainozoi dày từ 14.000m và có mặt ựầy ựủ các trầm tắch từ Oligocen ựến đệ Tứ Trong khu vực này

5.000-ựã phát hiện ựược nhiều cấu trúc vòm, vòm kề ựứt gãy, song ựộ sâu chôn vùi của cấu

trúc này khá lớn (trên 5.000m) Phụ ựới này phát hiện một số mỏ khắ như Hải Thạch, Kim Cương Tây, Lan Tây, Lan đỏ, Tường Vi, Cá Rồng đỏ,Ầ Ngoài ra, tồn tại nhiều cấu trúc dạng khối ựứt gãy dạng vòm cuốn và dạng hình hoa (hình 1.7)

Hình 1.7 Mặt cắt ựịa chấn thể hiện rìa ựới nâng Côn Sơn, ựới trũng trung tâm

bể Nam Côn Sơn

Dải nâng đại Hùng Ờ Mãng Cầu phát triển chủ yếu ở các Lô 04-1, 04-3, một phần các Lô 05-1a, 10 và 11-1 Dải nâng này phát triển kéo dài hướng đông Bắc Ờ Tây Nam dọc theo hệ thống ựứt gãy cùng phương ở phắa Bắc Dải nâng bị chia cắt thành nhiều khối bởi các hệ ựứt gãy chủ yếu có phương đông Bắc Ờ Tây Nam và á kinh tuyến địa hình móng bị phân dị mạnh, biến ựổi từ 2.500m ở phắa Tây ựến 7.000m ở rìa đông phụ ựới Thành phần móng chủ yếu là các thành tạo granit, granodiorite tuổi Mesozoi muộn Nhiều cấu tạo vòm, bán vòm và thành tạo carbonate phát triển kế thừa trên các khối móng Dải nâng đại Hùng Ờ Mãng Cầu

ựóng vai trò như một dải nâng giữa trũng, ngăn cách giữa hai trũng lớn nhất ở bể

Nam Côn Sơn là phụ ựới trũng Bắc và phụ ựới trũng Trung tâm trong suốt quá trình phát triển ựịa chất từ Eocen ựến Miocen và Pliocen Ờ đệ Tứ Tham gia vào quá trình lún chìm khu vực chung của bể là giai ựoạn phát triển thềm lục ựịa hiện ựại

đới nâng Hồng - Natuna

đây là ựới nhô cao, tương ựối ổn ựịnh trong suốt lịch sử phát triển ựịa chất

Kainozoi đới ựược ựặc trưng bởi cấu trúc dạng khối, chiều dày trầm tắch Kainozoi chỉ ựạt khoảng 1.600-2.800m Trên ựới nâng phát triển các hệ thống ựứt gãy có phương đông Bắc Ờ Tây Nam và á kinh tuyến

1.2.3 Lịch sử phát triển ựịa chất

Bể Nam Côn Sơn là bể tách giãn dạng rift ựiển hình ở thềm lục ựịa Việt Nam, nhất là trong giai ựoạn tạo rift Miocen giữa Bể có lịch sử phát triển ựịa chất gắn liền

với quá trình tách giãn Biển đông Khu vực Biển đông ựã trải qua hai pha hoạt ựộng tách giãn chắnh với cơ chế căng giãn khác nhau, ựó là: (1) pha căng giãn thứ nhất có trục tách giãn theo phương Bắc Ờ Nam, là kết quả của sự hút chìm mảng Biển đông

cổ xuống dưới mảng Borneo; (2) pha căng giãn thứ hai thể hiện rõ hơn sự trượt bằng theo phương đông Bắc Ờ Tây Nam, xảy ra chủ yếu vào Miocen giữa Từ Miocen giữa ựến nay, khu vực diễn ra sụt lún nhiệt Khái quát các giai ựoạn hình thành và phát triển bể Nam Côn Sơn có thể hình dung như sau:

Trong giai ựoạn này, khu vực đông Nam Á nói chung là một bộ phận thuộc rìa Nam của rìa lục ựịa Âu Ờ Á Chế ựộ kiến tạo toàn khu vực nhìn chung bình ổn, xảy ra quá trình bào mòn và san bằng ựịa hình cổ Ở phần trung tâm của bể có khả năng tồn tại các thành tạo molat và các ựá núi lửa có tuổi Eocen Các thành tạo móng bắt gặp chủ yếu ở khu vực Tây Bắc bể với các thành tạo xâm nhập và biến chất tuổi trước Kainozoi như các bể khác trong khu vực

Vào giai ựoạn ựầu tách giãn (khoảng 40 triệu năm) có phương đông Ờ Tây

ựược coi là hệ quả của quá trình trượt bằng của phần lục ựịa đông Nam Á do mảng

Ấn độ húc vào mảng Âu Ờ Á (theo Tapponier) đồng thời với quá trình mở rộng

Biển đông về phắa đông và hoạt ựộng tắch cực của hệ thống ựứt gãy đông Bắc Ờ Tây Nam ựã làm xuất hiện ựịa hào trung tâm của bể kéo dài theo phương đông Bắc Ờ Tây Nam dọc theo các ựứt gãy hoạt ựộng phun trào ựã xảy ra Các thành tạo trầm tắch Oligocen Ờ Miocen sớm gồm các trầm tắch vụn chủ yếu thành tạo trong các môi trường thủy triều lên xuống của ựới duyên hải (brackish litoral zone) với các tập sét kết, bột kết dày xen kẽ cát kết hạt mịn môi trường lục ựịa (ựầm hồ, sông và delta) phát triển rộng khắp trên toàn bộ diện tắch bể Tiếp theo là giai ựoạn sụt lún, mở rộng trong Miocen sớm có sự phân ựới rõ ràng do ảnh hưởng yếu tố biển tiến từ phắa

đông Trầm tắch của thời kì này ựặc trưng bởi ba môi trường lắng ựọng: sườn Tây bể

là cát kết, bột kết và than thuộc tướng phần trên ựồng bằng châu thổ Tiếp theo về phắa đông là cát kết, bột kết, sét kết xen carbonate mỏng tướng thủy triều nước lợ

Xa hơn về phắa đông là các trầm tắch tướng thềm châu thổ Các tầng sinh chắnh và tầng chứa tướng delta, tướng biển tiến ựược hình thành trong thời kì này

đầu Miocen giữa vẫn tiếp tục diễn ra quá trình sụt lún mở Giai ựoạn tạo rift

thứ hai xảy ra vào khoảng giữa Miocen giữa (khoảng 10-12 triệu năm), có phương

đông Bắc Ờ Tây Nam, ựược coi là hệ quả của quá trình tách giãn Biển đông Vào

thời kì này biển ựã tiến sâu vào sườn Tây của bể Một số ựứt gãy dài có biên ựộ lớn

có vai trò phân dị ựịa hình ựáy biển cũng như ựộ sâu của nước dẫn ựến việc phân bố lại nguồn trầm tắch lục nguyên ựược di chuyển từ phắa Tây và Tây Nam Do việc thay ựổi ranh giới thềm và trầm tắch lục nguyên ựổ dồn hầu hết vào trũng trung tâm nên ựã tạo ựiều kiện cho trầm tắch carbonate thềm phát triển rộng rãi ở cấu tạo nâng

Mãng Cầu và thềm đông Nam Ở một số nơi, ựứt gãy listric với chuyển ựộng quay tạo nên các cấu trúc dạng roll-over (Lô 10, 11-1) Các ựứt gãy kiểu này tạo ra những

hố sâu tương ựối trong không gian hẹp so với cánh nâng và trầm tắch ựổ xuống các

hố sâu này dưới dạng turbidite Vào cuối Miocen giữa là giai ựoạn nén ép, nghịch

ựảo kiến tạo hình thành một bất chỉnh hợp khu vực mang tắnh toàn bể

Giai ựoạn này là giai ựoạn sụt lún mở rộng thứ hai với xu thế cả thềm lục ựịa nghiêng dần về phắa đông trong Pliocen Hoạt ựộng kiến tạo, ựứt gãy yếu dần, thay bằng chế ựộ kiến tạo oằn võng và lún chìm nhiệt đi kèm với các pha biển tiến và ngập lún, các trầm tắch dạng nêm (progradation) ở phắa đông ựược lắng ựọng trong môi trường biển nông ựến sâu với tốc ựộ trầm tắch rất nhanh Bề dày trầm tắch của thời kì này lên ựến 3.000m, nhiều thân cát dạng dòng chảy (channel) và dòng bùn rối (turbidite) ựược hình thành ở vùng sườn và ựáy bể trầm tắch tại khu vực trung tâm bể Nam Côn Sơn Trầm tắch carbonate tiếp tục phát triển trong Miocen muộn ở thềm

đông Nam cho ựến khi bị nhấn chìm vào môi trường biển sâu

1.2.4 đặc ựiểm ựịa tầng

 Trầm tắch Oligocen dưới - Hệ tầng Cọ (E3 1 co)

Trầm tắch Oligocen dưới (?) Ờ hệ tầng Cọ lần ựầu tiên ựược xác lập (Trần Nghi, Ngô Quang Toàn, 2010) trên cơ sở nghiên cứu trật tự ựịa tầng của một số lỗ khoan (LK12WHAIX và LK06AIX) cùng các băng ựịa chấn thuộc bể Nam Côn Sơn Tuy rằng

trầm tắch này chưa giếng khoan nào bắt gặp nhưng có thể nhận biết trên các băng ựịa chấn bởi hình dáng các pha sóng ựược thể hiện

Chiều dày của trầm tắch thể hiện trên các băng ựịa chấn vào khoảng từ 100 ựến

600m Qua phân tắch hình dạng phản xạ của sóng ựịa chấn ở thành tạo trầm tắch Oligocen dưới (E31co) cho thấy các thông tin liên quan ựến ựặc ựiểm thạch học và môi

trường lắng ựọng trầm tắch Cụ thể ựặc ựiểm về sóng ựịa chấn như sau: trường sóng phức tạp, dạng hỗn ựộn không liên tục, mấp mô, năng lượng không ựều, tần số thấp; các ựặc ựiểm này phản ánh thành phần trầm tắch lục nguyên hạt thô, tướng cát sông ngòi và

châu thổ Các thành tạo này phát triển chủ yếu ở phần thấp của ựịa tầng thuộc miền hệ thống biển thấp (LST)

Môi trường trầm tắch của hệ tầng từ sông chuyển sang cửa sông ven biển Do quan hệ của trầm tắch hệ tầng này nằm bất chỉnh hợp trên các ựá móng loại andesit, granit, ựá biến chất và nằm bất chỉnh hợp dưới các trầm tắch của hệ tầng Cau có tuổi Oligocen trên, nên dựa trên thứ tự trên dưới, tạm xếp tuổi của hệ tầng Cọ vào Oligocen

dưới, còn tuổi của hệ tầng Cau vào Oligocen trên đây còn là vấn ựề cần ựược tiếp tục

nghiên cứu và làm chắnh xác hóa thêm

Hình 1.8 Cột ñ

Hình 1.9 Mặt cắt

khoan như: giếng khoan 05-1B

khoan Dừa - IX (lô 12) từ ñộ

t ñịa tầng tổng hợp của bể Nam Côn Sơn [11]

ặt cắt ñịa chấn tuyến S20 (Nguồn KC09-20/06-10)

ệ tầng

này bao gồm cát kết màu xám xen các lớp sét kết, bột kết màu nâu Cát kết thạch anh hạt thô ñến mịn, ñộ lựa chọn kém, xi măng sét, carbonat Bề dày 358 m (hình 1.10)

Hình 1.10 Cột ñịa tầng tổng hợp giếng khoan 05-1B-TL-1X (Theo ðỗ Bạt)

Tổng hợp từ các giếng khoan và băng ñịa chấn cho thấy hệ tầng Cau dày từ 300

ñến 600m, gồm:

Phần dưới là cát kết chứa cuội, sạn kết, cát kết từ thô ñến mịn (giếng khoan 21S: 3920-3925 m; giếng khoan 06-HDB: 3848- 3851m), màu xám sáng, xám phớt nâu hoặc nâu ñỏ, tím ñỏ, phân lớp dày hoặc dạng khối, xen kẽ các lớp bột kết hoặc sét kết màu xám tới xám tro, nâu ñỏ, hồng (giếng khoan 21S), chứa các mảnh vụn than hoặc kẹp các lớp than ðặc biệt, ở một số giếng khoan của bể cũng ñã phát hiện ñược sự có mặt của các lớp ñá phun trào (andesit, bazan ở các giếng khoan 12W Hồng Hạc và Hải Âu, 11-1-CDP và 12C-IX), diabas (giếng khoan 20-PH-IX) trong hệ tầng

Phần giữa là cát kết hạt từ mịn ñến thô, xen kẽ ít bột kết, sét kết màu xám sẫm tới xám tro, xám ñen ñôi khi phớt nâu ñỏ hoặc tím ñỏ (giếng khoan 21S), khá giàu vôi

và vật chất hữu cơ cùng các lớp sét kết chứa than và than Phần trên có xen kẽ cát kết hạt nhỏ ñến vừa, màu xám tro, xám sáng ñôi chỗ có chứa glauconit, trùng lỗ (giếng khoan 12C, Dừa) và bột kết, sét kết màu xám tro ñến xám xanh hoặc nâu ñỏ (giếng khoan 21S)

Hình 1.11 Cột ñịa tầ

Trên các mặt cắt ñịa ch

phản xạ dạng lộn xộn, thô biểu th

ñường phản xạ song song, biên

tích hạt mịn Có mặt các lớp than và sét than là minh ch

ven biển

Các hoá thạch trong h

Florschuetzia trilobata và tảo n

tầng Cau ñược thành tạo trong môi tr

tích sông, châu thổ (cửa sông), ñ

ñã thực hiện trong thời gian qua trong b

ñịa tầng tổng hợp giếng khoan 21-S-1X (Theo ðỗ B

o nước ngọt Pediastrum, Bosedinia ñịnh tuổi Oligocen H

o trong môi trường thay ñổi nhanh giữa các khu v

t chỉnh hợp trên các ñá móng trước ðệ

ắng trên các ñới nâng và phần tiếp giáp với ñ

i nâng Khorat-Natuna ở phía Tây bể

lập hệ tầng này từ ựộ sâu 2852 ựến 3680m Vật liệu trầm tắch bao gồm cát kết hạt nhỏ, bột kết màu xám, sét kết màu ựen và thấu kắnh than nâu Phần giữa của hệ tầng chứa nhiều cát kết hơn, với ựộ chọn lọc trung bình tới tốt, ựôi nơi chứa glauconit, pyrit, xi măng sét và carbonat Bề dày của hệ tầng ở giếng khoan này là 828 m

Hệ tầng Dừa phân bố rộng rãi, chủ yếu gồm cát kết, bột kết màu xám sáng, xám lục xen kẽ với sét kết màu xám, xám ựen ựến xám xanh, các lớp sét chứa vôi, các lớp sét giàu vật chất hữu cơ có chứa than hoặc các lớp than mỏng đôi khi có những lớp ựá vôi mỏng chứa nhiều hạt vụn hoặc ựá vôi màu trắng xen kẽ trong hệ tầng Tỷ lệ cát/sét trong toàn bộ mặt cắt gần tương ựương nhau, tuy nhiên ựi về phắa đông của bể (lô 5, 6)

tỷ lệ ựá hạt mịn có xu hướng tăng dần lên Ở phần rìa phắa Tây của bể (lô 10, 11-1) và ở phắa Tây các lô 11-2, 28 và 29 tỷ lệ cát kết tăng hơn nhiều so với các ựá hạt mịn Trầm tắch có xu hướng mịn dần ở phắa trên của mặt cắt và tắnh chất biển cũng tăng lên rõ rệt

từ phần rìa Bắc-Tây Bắc, Nam-Tây Nam vào trung tâm và về phắa đông của bể

Các trầm tắch hệ tầng Dừa có các ựường cong ựiện trở và gamma phân dị tốt đường gamma thay ựổi trong phạm vi rộng từ 35 tới 130 API, chủ yếu trong khoảng

65-90 API - ựạt giá trị trung bình Phân lớp trung bình tới dày, tỷ lệ cát/sét thường cao (55- 80%) Trầm tắch hạt mịn có xu thế chủ yếu hướng lên trên điện trở thay ựổi trong khoảng 0,5- 15ohm, trung bình khoảng 2,5- 5ohm - giá trị trung bình thấp Trầm tắch ự-

ợc thành tạo chủ yếu trong ựiều kiện năng lượng cao và giảm dần lên phần trên của hệ

tầng

Trên mặt cắt ựịa chấn, hệ tầng Dừa ựược thể hiện bằng tập ựịa chấn có ựặc trưng chủ yếu là các phản xạ song song, biên ựộ trung bình, ựộ liên tục kém Ở phần phắa

ựông mặt cắt có thể chia thành hai phần, phần dưới có phản xạ song song, ựộ liên tục

kém, phần trên cũng có phản xạ song song, nhưng ựộ liên tục tốt, biên ựộ trung bình

ựến cao Hệ tầng này có bề dày thay ựổi từ 100 ựến hơn 1.000m

Trong trầm tắch thuộc hệ tầng Dừa các hóa thạch khá phong phú gồm bào tử phấn

hoa, trùng lỗ và Nannoplankton Chúng ựược phân ra ựới Florchuetzia levipoli; ựới cực thịnh Magnastriatites howardi và các ựới Praeorbulina (N7-N8), Miogypsina (TF1), Helicosphaera ampliapera (NN4) là các dạng ựặc trưng cho trầm tắch Miocen hạ

Các trầm tắch của hệ tầng Dừa phát triển trong môi trường châu thổ (cửa sông)

ựầm lầy ven biển, vũng vịnh ựến biển nông

Hệ tầng Dừa nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Cau

 Trầm tắch Miocen giữa - Hệ tầng Thông - Mãng Cầu (N1 2 t-mc)

Mặt cắt ựặc trưng của hệ tầng Thông - Mãng Cầu ựược mô tả ở giếng khoan Dừa

IX trong khoảng ựộ sâu từ 2.170 ựến 2.852m bao gồm phần dưới chủ yếu là cát kết

chứa glauconit và xi măng carbonat môi trường biển nông xen những lớp mỏng sét kết, sét vôi vũng vịnh, chuyển lên phần trên là sự xen kẽ giữa trầm tắch lục nguyên chứa vụn sinh vật, với ựá vôi thành các tập dày màu xám trắng Bề dày của hệ tầng ở giếng khoan này ựạt 682m Ở các băng ựịa chấn, chiều dày của hệ tầng 200 Ờ 1.600m

Các trầm tắch lục nguyên, lục nguyên chứa vôi phát triển mạnh khi ựi dần về phắa rìa Bắc (các lô 10, 11-1, 11-2) và phắa Tây - Tây Nam (các lô 20, 21, 22, 28, 29) của bể, bao gồm chủ yếu cát bột kết và sét kết, sét vôi xen kẽ các thấu kắnh hoặc những lớp ựá vôi mỏng Các lớp trầm tắch lục nguyên này ở nhiều nơi thường chứa nhiều glauconit, các hoá thạch ựộng vật biển, ựặc biệt là nhiều Trùng lỗ

đá carbonat ám tiêu và cát kết vụn sinh vật phát triển khá rộng rãi tại các vùng

nâng ở trung tâm bể, và ựặc biệt tại các lô thuộc phần phắa đông của bể (các lô 04 và 05) đá có màu trắng, trắng sữa, dạng khối chứa phong phú di tắch san hô và các hoá thạch ựộng vật khác ựược thành tạo trong môi trường ven biển có sóng hoạt ựộng đá vôi ám tiêu phát triển (tại các phần nhô cao ở các lô 04-A, Mắa, 05-TL-Bắc, 06-LT và Lđ) và các lớp ựá vôi dạng thềm phát triển tại những phần sườn thấp của các ựới nâng (các lô 05-TL-B-1X, 06-DH, 12A v.v ) Ngoài ra, trong tập ựá carbonat cũng gặp xen

kẽ các lớp ựá vôi dolomit hoặc dolomit dạng hạt nhỏ đá carbonat của hệ tầng Thông - Mãng Cầu bị tái kết tinh và bị dolomit hoá mạnh hơn so với ựá carbonat của hệ tầng Nam Côn Sơn nằm trên Ngoài ựặc ựiểm khác biệt về các ựới cổ sinh thì mức ựộ dolomit hoá và tái kết tinh là ựiểm khác biệt duy nhất về mặt thạch học ựể có thể phân biệt ựược giữa các tập ựá carbonat

Trên ựường cong ựịa vật lý lỗ khoan cũng dễ dàng quan sát thấy sự thay ựổi và phân bố của các trầm tắch lục nguyên và carbonat Tỷ lệ cát/sét dao ựộng từ 40 ựến 65%

độ hạt chủ yếu có xu thế thô dần lên phắa trên đường ựiện trở có giá trị thay ựổi mạnh

(2- 20 ohm) và cao hơn ở phắa đông điều này có thể giải thắch bởi mối liên quan giữa

ựường ựiện trở và gamma với các tập ựá vôi tương ựối dày ở phắa ựông đặc ựiểm này

cũng thấy rõ trên mặt cắt ựịa chấn của hệ tầng Thông - Mãng Cầu: ở phần phắa đông các

ựường phản xạ song song, ựộ liên tục tốt, biên ựộ trung bình ựến cao ựặc trưng cho trầm

tắch carbonat biển nông, còn phần phắa Tây là các phản xạ song song, biên ựộ trung bình,

ựộ liên tục tốt liên quan ựến các trầm tắch lục nguyên thềm biển

Hoá thạch phong phú thuộc ựới Florschuetzia meridionalis; phụ ựới Florschuetzia trilobata; các ựới Orbulina universa (N9), Globorotalia foshi (N12), Lepidocyclina (Tf2-Tf3) và ựới Discoater kugleri (NN7), Discoater hamatus (NN9) ựặc trưng cho trầm tắch Miocen giữa Môi trường trầm tắch ở phắa Tây chủ yếu là ựồng bằng châu thổ (cửa sông), ựầm lầy, vũng vịnh và biển nông - sâu

Hệ tầng Thông - Mãng Cầu nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Dừa

Hình 1.12 Mặt cắt ñịa chất thể hiện các thành tạo trầm tích

ðệ tam bể Nam Côn Sơn (Theo Trần Hữu Thân, 2012)

Trầm tích Miocen trên - Hệ tầng Nam Côn Sơn mang tên của bể trầm tích và có

mặt cắt ñặc trưng tại giếng khoan Dừa-IX, từ 1868-2170m, gồm cát kết hạt mịn, xám trắng xen các lớp bột kết, sét kết giàu carbonat và các lớp ñá vôi Các trầm tích này chứa nhiều hoá thạch sinh vật biển (Trùng lỗ) Bề dày của hệ tầng ở mặt cắt này là 302m

Phân bố rộng rãi trong bể, hệ tầng Nam Côn Sơn có sự biến ñổi tướng ñá mạnh

mẽ giữa các khu vực khác nhau của bể Ở rìa phía bắc (các lô 10, 11-1) và phía Tây – Tây Nam (các lô 20, 21, 22, 28 v.v ) trầm tích chủ yếu là lục nguyên gồm sét kết, sét vôi màu xám lục ñến xám xanh, gắn kết yếu cùng các lớp cát bột kết chứa vôi ñôi khi gặp một số thấu kính hoặc những lớp ñá vôi mỏng chứa nhiều mảnh vụn lục nguyên Cát kết ở ñây hạt từ nhỏ ñến vừa gặp nhiều trong các giếng khoan 10-BM, 11-1-CC, 20-

PH, ñộ lựa chọn và mài tròn tốt, chứa hoá thạch ñộng vật biển và glauconit, có ñộ gắn kết trung bình bởi xi măng carbonat thứ sinh có tỷ lệ cao

Ở các lô phía trung tâm nơi ñặt các giếng khoan Dừa-IX, 2X, 12A, 12-W-HA

(mỏ ðại Hùng, lô 04-3 v.v ) mặt cắt gồm các trầm tích carbonat và lục nguyên xen kẽ nhau khá rõ rệt Tại một số vùng nâng ở phía ð-ðN (theo các giếng khoan 05-TLB, 06-

LT, 06-Lð v.v ) ñá carbonat chiếm hầu hết trong mặt cắt của hệ tầng

Trầm tích thuộc hệ tầng có giá trị ñiện trở thấp tới trung bình (0,8 - 2ohm), còn

ñường ñiện thế có giá trị cao hơn trong khoảng 120-130 ms/f Mặt cắt ñịa chấn thể hiện

rõ với các phản xạ song song, ñộ liên tục trung bình ñến tốt, biên ñộ trung bình, tần số cao ñặc trưng cho trầm tích thềm và có các tập ñá vôi ở phần ñông của bể

Hệ tầng Nam Côn Sơn có bề dày 200- 600m và nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Thông - Mãng Cầu với các sóng ựịa chấn thể hiện ựới dạng cắt lớp và phủ nóc các ựá carbonat Thông - Mãng Cầu với phản xạ biên ựộ cao

Hoá thạch ựịnh tuổi Miocen trên cho hệ tầng thuộc các ựới Florschuetzia meridionalis, Stenochlaena laurifolia, Neogloboquadrrina acostaensis (N16-N18), Lepidocyclina (Tf3), Discoater quiqueramus (NN11) Các ựặc ựiểm trầm tắch và cổ sinh

kể trên cho thấy hệ tầng Nam Côn Sơn ựược hình thành trong môi trường cửa sông và biển nông Hệ tầng nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Thông - Mãng Cầu

Trong bể Nam Côn Sơn, mặt cắt ựặc trưng của phần thấp hệ tầng (phần trầm tắch Pliocen) quan sát ựược tại giếng khoan 12A-IX từ ựộ sâu 600 ựến 1.700m, bao gồm chủ yếu là cát, bột, sét màu xám, xám trắng, vàng nhạt, chứa nhiều glauconit và hoá thạch

ựộng vật biển như trùng lỗ, thân mềm, rêu ựộng vật v.v, với bề dày khoảng 1.300m

Phần thấp thuộc hệ tầng Biển đông phát triển rộng khắp trên toàn khu vực và có

bề dày rất lớn, ựặc biệt tại các lô thuộc phắa ựông của bể (>1500m) đá của hệ tầng chủ yếu là sét - sét kết, sét vôi màu xám trắng, xám xanh ựến xám lục, bở rời hoặc gắn kết yếu, chứa nhiều glauconit, pyrit và phong phú hóa thạch biển Phần dưới mặt cắt có xen các lớp mỏng cát - cát kết, bột hoặc cát chứa sét (ở các lô 10, 11-1 và 12) Tại các vùng nâng nằm ở phắa ựông lô 06 ựá carbonat ám tiêu phát triển một cách liên tục cho ựến

ựáy biển hiện nay

Phần thấp hệ tầng Biển đông bao gồm các trầm tắch thềm và ựặc trưng bằng tập ựịa chấn có sóng phản xạ song song, ựộ liên tục kém ựến trung bình, biên ựộ cao Ở

phần phắa ựông quan sát thấy các tập nêm lấn thể hiện sự phát triển của trầm tắch thềm, sườn thềm Các tập trầm tắch lấn dần ra phắa trung tâm Biển đông, phản ánh sườn lục

ựịa chuyển dần từ Tây sang đông Trong hệ tầng Biển đông (phần thấp) ựã phát hiện

phong phú hoá thạch ựịnh tuổi trầm tắch là Pliocen gồm Dacrydium, Asterorotalia, Sphaeroidinellopsis dehisces (N19) và Discoarter asymmetricus (NN14), Discoarter broweri (NN18)

Pseudorotalia-đặc ựiểm trầm tắch và cổ sinh của hệ tầng Biển đông cho thấy môi trường trầm tắch là cửa sông và biển nông thềm trong ở phần phắa Tây, ựến thềm ngoài chủ yếu ở

phần phắa ựông của bể Hệ tầng Biển đông ở bể Nam Côn Sơn hình thành trong môi trường trầm tắch thềm biển liên quan ựến ựợt biển tiến Pliocen trong toàn khu vực Biển

đông Hệ tầng nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Nam Côn Sơn

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp minh giải mặt cắt ñịa chấn

Phân tích mặt cắt ñịa chấn cần phải dựa vào hai nguyên tắc sau:

1/ Xác ñịnh mối liên hệ giữa các ñặc ñiểm của trường sóng ñịa chấn với lát cắt

ñịa chất quan sát ñược ở các giếng khoan ñể từ ñó xây dựng các mẫu chuẩn Tiếp theo

dựa vào các mẫu chuẩn lựa chọn ñược tiến hành nhận dạng ñịa chất trường sóng ñịa chấn

2/ Vì các giếng khoan thường ñược bố trí rải rác ở những ñiểm nhất ñịnh, mặt khác chúng chỉ tồn tại ở những khối nhô của móng nên ñể phân tích các tài liệu ñịa chấn, chắc chắn chủ yếu phải dựa vào các chỉ tiêu và nguyên tắc của phương pháp ñịa chấn ñịa tầng Chỉ dựa vào các nguyên tắc và chỉ tiêu của ñịa tầng ñịa chấn mới có khả năng xác ñịnh chính xác các vị trí của các ranh giới và theo dõi chúng trong toàn bộ không gian Ngay cả những trường hợp khi ñã xác ñịnh ñược những tồn tại các ranh giới ñịa tầng theo các số liệu ñịa chất giếng khoan thì việc chính xác hoá chúng trên các mặt cắt ñịa chấn dựa vào các chỉ tiêu ñịa chấn ñịa tầng vẫn cần thiết Trong những ñiều kiện cấu trúc ñịa chất phức tạp, ñặc biệt khi những ñiều kiện tướng và môi trường thay

ñổi phức tạp như thì việc liên kết ñơn thuần các số liệu giếng khoan chắc chắn sẽ không ñơn giản

Trong phạm vi chuyên ñề các mặt cắt ñịa chấn ñược khai thác ñể giải quyết các nhiệm vụ sau:

+ Chính xác hoá các ranh giới phức tập (sequence),

+ Xác ñịnh các ranh giới phân tập và nhóm phân tập, các miền hệ thống trầm tích trong tập ñịa chấn,

+ Xác ñịnh tướng và môi trường của các tập ñịa chấn

 Chính xác hóa ranh giới các phức tập

Chính xác hóa ranh giới các phức tập có ý nghĩa quan trọng không chỉ ở chỗ phân chia lát cắt thành các tập ñịa chấn có tuổi khác nhau mà còn ñối sánh ñược với khung thời ñịa tầng trong mối quan hệ với sự thay ñổi mực nước biển và chuyển ñộng kiến tạo

Các ranh giới phức tập ñược xác ñịnh bằng các phương pháp sau:

- Dựa vào các số liệu ñịa vật lý giếng khoan, và các băng ñịa chấn tổng hợp (syntetic seismo grams) các số liệu thạch học sẽ tiến hành xác ñịnh ranh giới ñịa tầng

ñịa chấn trên các mặt cắt ñịa chấn ở tất cả các vị trí có giếng khoan cắt qua

- ðối sánh các ranh giới phức tập với thang thời ñịa tầng, thạch ñịa tầng và sinh

- Về cường ñộ và tần số của ranh giới phản xạ trong lát cắt,

- Về sự có mặt của các thể ñịa chất (phun trào, xâm nhập, diapia v.v ) và các dạng trường sóng ñặc trưng,

- Về ñặc ñiểm hoạt ñộng phá huỷ kiến tạo

- Có thế nằm của các mặt phân lớp ñè vào 2 phía của ranh giới ñặc trưng cho các bất chỉnh hợp ñịa tầng ñịa chấn như gá ñáy, chống nóc ở hai phía (bi-directional onlap, toplap) bào mòn, cắt xén (erosion, truncation), ñào khoét canion v.v

- Tuân thủ tính nhịp của các chu kỳ trầm tích trong lát cắt ðối với các tập biển thì phía trên các ranh giới ñược bắt ñầu từ các tập hạt thô thuộc tướng cát, sạn bãi triều, cát nón quạt cửa sông kiểu châu thổ biển tiến phủ trực tiếp trên mặt bào mòn biển tiến (Ravinenment) Vì vậy, phía dưới mặt bào mòn phải là tập hạt mịn liên quan tới các tập biển tiến và tập biển cao (Trangressive systems tract hay highstand systems tract)

Dựa vào các phương pháp mô tả trên, thông qua các mặt cắt ñịa chấn ñã xác ñịnh

ñược các ranh giới ñịa chấn ñịa tầng

 Xác ñịnh ranh giới các nhóm phân tập (parasequence set) và phân tập

(parasequence)

Mỗi phức tập ñược giới hạn bởi hai ranh giới ñáy và nóc Hai ranh giới ñó chính

là hai bề mặt gián ñoạn trầm tích hoặc bề mặt chuyển tiếp hai môi trường ñột ngột tạo nên mặt phản xạ sóng ñịa chấn mạnh Các trường sóng ñịa chấn ở phần thấp các phức tập trường sóng có trục ñồng pha cong, thô ñứt ñoạn, ñôi khi hỗn ñộn thường bị bào mòn cắt xén (truncation) và có cấu tạo bên trong phủ chồng lùi (downlap) biểu thị trầm tích hạt thô thuộc hệ thống trầm tích biển thấp, môi trường lòng sông, nón quạt cửa sông và prodelta Phức hệ biển thấp thường tạo thành 3 phức hệ tướng tương ứng với 3 parasequence set (PS)

Ở phần trên các trường sóng ñồng nhất hơn, ranh giới liên tục hơn phản ảnh trầm

tích hạt mịn, môi trường biển nông có chế ñộ thủy ñộng lực khá yên tĩnh tương ứng với

2 PS Phức hệ biển cao ứng với 1 PS

 Xác ñịnh tướng

Tướng ñược xác ñịnh chủ yếu dựa trên cơ sở phân tích cổ ñịa hình và mực nước biển cổ Các ñiều kiện ñó chi phối ñiều kiện thành tạo các trầm tích có tướng khác nhau Chính vì vậy việc xác ñịnh tướng phải dựa vào 2 tiêu chí:

1/ Phân tích các ñặc ñiểm của trường sóng như:

- Hình dạng thế nằm của các trục ñồng pha;

- Tính liên tục, ñứt ñoạn của các trục ñồng pha;

- Tính quy luật, hỗn ñộn của các trục ñồng pha;

- Biên ñộ tần số của các sóng

2/ Dựa vào các quy luật phân bố không gian và các ñặc trưng của trường sóng tương ứng với môi trường thủy ñộng lực vận chuyển và lắng ñọng trầm tích: lục ñịa, châu thổ hay biển Ví dụ, tướng cát - sạn lòng sông sẽ biểu hiện các trường sóng phân

bố xiên thô ñồng hướng Tướng cát bột sét tiền châu thổ và tướng sét sườn châu thổ xen

kẽ sẽ biểu hiện các trường sóng ñồng pha liên tục cấu tạo nêm tăng trưởng ñịnh hướng

về phía biển

ðối với bể Nam Côn Sơn, theo các số liệu hiện có thì tồn tại 5 loại tướng chủ

yếu sau:

- Tướng cát sạn lục ñịa thuộc tướng trầm tích biển thấp (biển thoái) (aLST);

- Tướng bột sét pha cát châu thổ biển thoái thuộc hệ thống biển thấp (biển thoái) (amLST);

- Tướng sét bột pha cát châu thổ biển tiến thuộc hệ thống biển tiến (amTST);

- Tướng sét, sét vôi và vôi ám tiêu biển tiến cực ñại thuộc hệ thống biển tiến (mTST);

- Tướng cát bột sét châu thổ biển thoái thuộc hệ thống biển cao (amHST)

Tướng lục ñịa ñặc trưng cho các thành tạo Eocen và Oligocen sớm Ở ñó, quá trình trầm tích liên quan với giai ñoạn tách giãn (synrift) Trên các mặt cắt ñịa chấn, tướng này trường sóng ñược ñặc trưng bởi các trục ñồng pha ngắn ñứt ñoạn ñôi chỗ xiên chéo và uốn cong dạng gò ñồi và xiên chéo nhiều chỗ tồn tại các trục ñồng pha dạng ñào khoét lòng sông

Trường sóng trên ñặc trưng cho môi trường trầm tích với năng lượng cao ñến trung bình gồm các nón quạt sườn tích, cát sét sông hồ (nước ngọt), nhiều khi chuyển sang tướng nón quạt cửa sông sét bột vũng vịnh nửa kín

Phần lát cắt ñịa chấn Miocen, trường sóng ñịa chấn có các ñặc ñiểm khác biệt

ñáng kể so với phần lát cắt liên quan ñến các thành tạo Oligocen nằm dưới Trường

sóng của phần lát cắt Miocen có các ñặc ñiểm sau:

- Trường sóng trắng hơn, ranh giới phản xạ yếu hơn;

ñặc ñiểm tướng trầm tích là kết quả Khi MNB thay ñổi sẽ kéo theo sự thay ñổi môi

trường trầm tích Khi môi trường trầm tích thay ñổi sẽ kéo theo sự thay ñổi về không gian miền xâm thực và không gian tích tụ trầm tích (accomodation) Theo quan ñiểm phân tích tướng của Rukhin H.B.,1969 có 2 không gian phân biệt với nhau ñó là miền xâm thực và miền tích tụ trầm tích Miền tích tụ trầm tích của Rukhin,1969 tương ứng

với không gian tích tụ trầm tích của Emery và Myer, 1996; Wagoner, Michium,

Posamentier, 1988; Catuneanu O., 2007 Như vậy, trong một khoảng thời gian ñịa chất nhất ñịnh trên bề mặt Trái ñất sẽ có 2 không gian nằm cạnh nhau và liên hệ chặt chẽ với nhau ñó là không gian xâm thực cung cấp vật liệu và không gian vận chuyển và tích tụ trầm tích Trên 2 không gian ñó xẩy ra 2 quá trình ñịa chất ngoại sinh: quá trình xâm thực bóc mòn và quá trình tích tụ trầm tích Quá trình xâm thực bóc mòn xảy ra ñồng thời với quá trình phong hóa ở những vùng nổi cao lộ ñá gốc tạo nên vỏ phong hóa phân bố hai bên rìa các bồn trũng Vật liệu trầm tích ñược chuyển tải xuống các miền tích tụ trầm tích ñồng thời ñược tái vận chuyển và phân dị, tái lắng ñọng nhờ hoạt ñộng của hệ thống thủy ñộng lực ña dạng từ dòng chảy tạm thời, sông suối trên ñất liền ñến

hệ thống thủy ñộng lực dưới biển như sóng, dòng triều, dòng chảy biển và dòng chảy

ñáy của biển Quá trình ñó xảy ra lâu dài trên một không gian rộng lớn từ ranh giới với

miền xâm thực ñến trung tâm của bể trầm tích Mỗi kiểu bể trầm tích ñược ñặc trưng bởi các môi trường trầm tích và cộng sinh tướng khác nhau Ví dụ trầm tích lục nguyên với các tướng lục ñịa, ven biển và biển nông của trầm tích ðệ Tam bể Nam Côn Sơn là minh chứng cho lịch sử phát triển của trầm tích trong môi trường lục ñịa, ven biển và biển nông của thềm lục ñịa mặc dầu hiện tại bể Nam Côn Sơn ñang nằm trên vùng biển nước sâu Sự có mặt các trầm tích turbidit vôi silic tuổi D3-C1 ở ñảo Cát Bà là bằng chứng của môi trường biển sâu Qua 2 ví dụ nói trên có thể lý giải cho vai trò của chuyển ñộng kiến tạo như một người mẹ khai sinh ra các bể trầm tích nằm trong các bối