tiền đề kiến tạo trong việc tìm kiếm dầu khí

Ngày nay các nhà địa chất đã xác định được rằng chính sự tương tác của cácmảng quyết định hình thái, vị trí của các lục địa và đại dương trong quá khứ, hiện tại và tương lai.. Như vậy ki

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA ĐỊA CHẤT

-000

-Đề tài:

GVHD: Ts Bùi Thị Luận

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

LỜI MỞ ĐẦU

Dầu khí – hay còn gọi là vàng đen – hiện được xem là nguồn năng lượng cơ bản nhất của loài người, và đã được biết đến từ rất lâu Dầu khí ngày càng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người Với nhu cầu ngày càng cao của xã hội, việc khai thác dầu khí đã được thực hiện một cách nhanh chóng và triệt để nhằm phát triển kinh tế xã hội và ổn định đời sống xã hội Để có thể đảm bảo được chất lượng dầu khí thu được cũng như tiết kiệm được chi phí, điều mà các nhà đầu tư khai thác trước khi tiến hành khai thác đó chính là giai đoạn thăm dò Nhằm phát hiện, tìm

ra các mỏ có giá trị rồi tiến hành khai thác.Trong giai đoạn thăm dò, tiền

đề và dấu hiện tìm kiếm là yếu tố căn bản đầu tiên quyết định đến việc tích

tụ dầu khí Có rất nhiều tiền đề để tìm kiếm nhưng một trong những tiền

đề cơ bản nhất “tiền đề kiến tạo”.

Do những hiểu biết còn hạn chế nên bài báo cáo của chúng em còn

nhiều thiếu sót về nội dung và các mặt khác.

Rất biết ơn sự nhận xét và đóng góp của giáo viên giảng dạy về những

thiếu sót trong bài báo cáo của chúng em!

Thành phố Hồ Chí Minh Nhóm

MỤC LỤC

I Quá trình phát triển của học thuyết 3

II Ranh giới của mảnh thạch quyển 3

1 Ranh giới tách giãn, các sống núi đại dương 3

2 Các ranh giới hội tụ 3

3 Ranh giới chuyển dạng hay trượt bằng lớn 4

III Sự phát triển của một mảng thạch quyển theo chu kì Wilson: 4

CHƯƠNG 2: TIỀN ĐỀ KIẾN TẠO TRONG TÌM KIẾM CÁC BỒN TRẦM TÍCH 6

I Cơ chế hình thành bồn: 6

II Phân loại bồn 6

1 Nhóm bồn liên hệ với đới tách giãn 6

2 Nhóm bồn liên hệ với các đới hội tụ 9

3 Nhóm liên hệ với đới đứt gãy chuyển dạng 9

4 Nhóm bồn liên hệ với các môi trường nội mảng 10

III Các loại bồn trầm tích ở Việt Nam 11

1 Bồn trầm tích của đáy biển tách giãn 11

2 Bồn trầm tích của đới cuốn hút 11

3 Bồn trầm tích phay đổi dạng 11

4 Bồn trầm tích rìa lục địa 11

CHƯƠNG 3 KIẾN TẠO ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ THỐNG DẦU KHÍ 12

I Kiến tạo ảnh hưởng đến sinh dầu 12

1 Số lượng vật liệu hữu cơ 12

2 Chất lượng 12

3 Độ trưởng thành 12

II- KIẾN TẠO ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHỨA DẦU 13

1 Ảnh hưởng đến tính thấm chứa của đất đá: 13

2 Ảnh hưởng kiến tạo đến việc hình thành bẫy 14

III- KIẾN TẠO ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐÁ CHẮN: 18

IV ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ DỊCH CHUYỂN DẦU KHÍ: 19

V HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO PHÁ HỦY CÁC TÍCH TỤ DẦU KHÍ 19

KẾT LUẬN 20

TÀI LIỆU THAO KHẢO 21

CHƯƠNG 1: KIẾN TẠO MẢNG

I Quá trình phát triển của học thuyết.

Thập kỉ 60 của thế kỉ 20 là thời kỳ cách mạng trong địa chất học bởi sự ra đời củahọc thuyết kiến tạo mảng Trái Đất của chúng ta được coi là một hành tinh có thạchquyển luôn vận động, được cấu thành từ các mảng khác nhau cơ động trên quyểnmềm Ngày nay các nhà địa chất đã xác định được rằng chính sự tương tác của cácmảng quyết định hình thái, vị trí của các lục địa và đại dương trong quá khứ, hiện tại

và tương lai Cũng chính sự tương tác của các mảng là nguyên nhân tạo ra các dãy núi

cổ và trẻ khác nhau trên bề mặt hành tinh, và cũng là thủ phạm gây ra các trận độngđất có sức tàn phá nghiêm trọng Hơn thế nữa, sự tương tác giữa các mảng cũng tácđộng đến chuyển động của các dòng hoàn lưu khí quyển và như vậy chúng tác độngluôn đến khí hậu toàn cầu Cũng từ những nguyên lí của học thuyết kiến tạo mảng,các nhà địa chất đã xác định được mối liên quan giữa kiến tạo mảng với sự phân bốtài nguyên thiên nhiên và sự phân bố sự sống với sự phát triển của chúng từ khi cómặt sự sống trên bề mặt hành tinh chúng ta Như vậy kiến tạo mảng khống chế toàn

bộ các quá trình tiến hoá của Trái Đất và vì vậy việc vận dụng những nguyên lí củahọc thuyết kiến tạo mảng vào nghiên cứu địa chất học hiện đại cũng như tiếp tục bổsung, hoàn thiện học thuyết kiến tạo này là nhiệm vụ trước mắt và lâu dài của các nhàđịa chất đương đại

II Ranh giới của mảnh thạch quyển

1) Ranh giới tách giãn, các sống núi đại dương

Tiêu biểu nhất là Sống núi giữa Đại Tây Dương

Ở phía bắc, sống núi này phân cách mảng Âu-á và mảng Bắc Mỹ, ở phía nam nóphân cách hai mảng Châu Phi và Nam Mỹ Điểm chạc ba Châu Phi-Bắc ỹ-Âu á làvùng Asores còn điểm chạc ba Bắc Mỹ-Nam Mỹ-Châu Phi thì bị phân tán hơn nhiều

2) Các ranh giới hội tụ

+ Các ranh giới hội tụ trước hết là các đới hút chìm (subduction zones), ở đó thạchquyển đại dương bị hút xuống dưới manti Các đới hút chìm gồm có: Các đới hútchìm rìa mảng Thái Bình Dương, các đới hút chìm ở ấn Độ Dương, các đới hút chìm

ở Đại Tây Dương

+ Các đới xô húc: Thường là nơi mà các mảng lục địa xô húc vào nhau Các đới

xô húc gồm có: Xô húc Ấn Độ - Châu Á, xô húc Âu-Phi, xô húc Ảrap - Âu- Á, xô húcChâu Úc- Inđônêsia, một ranh giới hội tụ mới đang được hình thành ở phía nam ẤnĐộ

3) Ranh giới chuyển dạng hay trượt bằng lớn

+ Đứt gãy San Anđreas Đứt gãy này viền lấy phía tây mảng Bắc Mỹ và nối liềnsống núi Đông Thái Bình Dương với sống núi Juan de Fuca

+ Đứt gãy Alpơ thuộc Tân Zêland: Đứt gãy này là cầu nối giữa hai máng biển sâuKermadec và Puysegur

+ Đứt gãy Levant: Đứt gãy này hoạt động rất mạnh bao lấy mảng Arap ở phía tây

và là một trượt bằng trái với vận tốc khá chậm

Ở Việt Nam đới xiết trượt Sông Hồng là một đới đứt gãy trượt bằng với cự ly dịchtrượt từ 33 triệu năm đến nay đạt cự ly 400-700km đủ tiêu chuẩn xác lập là một ranhgiới mảng

III Sự phát triển của một mảng thạch quyển theo chu kì Wilson:Giai đoạn 1: Từ một thể nền ban đầu xuất hiện rift (là những khe nứt hoặc đứt gãy

sâu cấp hành tinh) Với cơ chế chuyển động ngang làm cho các đứt gãy này càng mởrộng sau đó lớp vỏ lục địa dần bị biến mất và xuất hiện lớp vỏ đại dương Lúc nàymagma chưa xuất hiện trên bề mặt của lớp vỏ đai dương Ứng với giai đoạn này là riftĐông Phi hiện nay

Giai đoạn 2: Càng ngày các rift càng mở rộng tạo nên các đứt gãy thuận sụt bậc.

Đến khi magma phun lên theo các đứt gãy sâu này sẽ xuất hiện một đại dương mớigiống như Hồng Hải ngày nay

Giai đoạn 3: Dưới tác dụng của lực chuyển động ngay, magma ngày càng phun

lên nhiều hơn, đẩy phần lục địa tách ra về các phía, đại dương mới được hình thànhngày càng mở rộng Lúc này sống núi giữa đại dương xuất hiện, đứt gãy chuyển dạngcũng phát triển mạnh trong thời kì này Lúc này ở rìa mảng nơi giáp ranh với các lụcđia chưa xuất hiện ranh giới hội tụ Giống như Đại Tây Dương hiện nay

Giai đoạn 4: Trong giai đoạn này chúng ta không thấy sự xuất hiện của sống núi

giữa đại dương nữa, đại dương được mở rộng Tại rìa đại dương là các ranh giới mảng

hội tụ, mảng đại dương chui xuống mảng lục địa, hình thành các máng biển sâu(Trench) Khi mảng đại dương chui xuống dưới, vật liệu bị tái nóng chảy và theo cácđứt gãy phun lên tạo thành các cung đảo núi lửa Đây là những nơi chiếm đa số cáchoạt động núi lửa và động đất của hành tinh Ứng với giai đoạn này là Thái BìnhDương.

Giai đoạn 5: Quá trình tách dãn đến thời kì nào đó thì dừng lại Các mảng lục địa

tiến lại gần nhau Đại dương dần bị đóng, càng ngày đại dương càng bị thu hẹp ĐịaTrung Hải hiện nay là một ví dụ cho giai đoạn này

Giai đoạn 6: Khi đại dương hoàn toàn biến mất, các mảng lục địa va chạm và xô

húc vào nhau hình thành núi, như Hymalaya hiện nay

Giai đoạn 7: Quá trình hình thành núi dừng lại, thay vào đó là quá trình bóc mòn,

dần dần hình thành một nền mới

Chu kì Wilson

CHƯƠNG 2: TIỀN ĐỀ KIẾN TẠO TRONG TÌM KIẾM

CÁC BỒN TRẦM TÍCH

Các bể trầm tích khi mới hình thành đều là các phần lõm sâu khác nhau của bề mặttrái đất Lịch sử của các quá trình tích tụ vào các lõm sâu này là tùy thuộc vào tươngquan của các quá trình tích tụ và sụt lún bên trong chúng Nền tảng của các quá trìnhnày là các hoạt động kiến tạo dẫn đến sự hình thành, tiến hóa và có khi biến đổi các

bể sau đó

I Cơ chế hình thành bồn:

Hầu hết các bể trầm tích được hình thành do những quá trình dịch chuyển ngang

và đứng theo quy mô lớn của những lớp bề mặt trái đất Mà nguyên nhân gây ranhững dịch chuyển này là do hoạt động của kiến tạo

Có 7 mảng chính và một số mảng nhỏ chia thành 2 phần: Phần rìa mảng là phầnxảy ra các hoạt động phức tạp, phần nội mảng bên trong thường ổn định, nếu có cácbiến dạng thì cũng là do các mối tương quan với rìa mảng xảy ra

II Phân loại bồn

Dựa theo biểu đồ Huff (1978-1980) và Klemme (1980), có 4 nhóm bồn sau:

- Nhóm bồn liên hệ với các đới tách giãn lục địa

- Nhóm bồn liên hệ với các đới hội tụ

- Nhóm liên hệ với các đứt gãy chuyển dạng

- Nhóm liên hệ với các môi trường nội mảng

1 Nhóm bồn liên hệ với đới tách giãn

1.1 Cơ chế thành lập các bồn trầm tích

- Giai đoạn 1: giai đoạn nâng hoặc phát sinh do hot spot Trong giai đoạn này vaitrò tách giãn không đáng kể Trong giai đoạn này hoạt động bóc mòn mạnh, hoạt độngtrầm tích yếu

H×nh- C¸c giai ®o¹n tiÕn ho¸ cña r×a ph©n kú kiÓu §¹i T©y D ¬ng

- Giai đoạn 2: Tách giãn hình thành các thung lũng địa hào tích tụ các trầm tíchvụn có thể có trầm tích núi lửa Các trầm tích tách giãn phủ bất chỉnh hợp lên các mặtmóng

- Giai đoạn 3: Bể đại dương đang mở rộng mạnh Các trầm tích sau tách giãn vớichiều dày nhỏ kề gối lên mặt bất chỉnh hợp cắt cụt trong các trầm tích tách giãn tronggiai đoạn trước Trên thềm lục địa Việt Nam đã hình thành các tập trầm tích Miocenesau tách giãn khá dày liên quan đến tầng sinh, tầng chứa và chắn dầu khí

- Giai đoạn 4: Là giai đoạn trưởng thành, đáy biển đứng yên, đại dương ổn đinhtạo rìa mảng bất động

1.2 Cơ chế tạo dầu khí

- Giai đoạn 1: trường hợp này không có triển vọng dầu khí đáng kể, mặc dù có thểtìm được một ít khí thiên nhiên, bởi vì rift có bề ngang quá hẹp, không chứa được đátạo dầu

- Giai đoạn 2: Giai đoạn này có nhiều hoạt động núi lửa, bồn trầm tích mang tínhlục địa, chứa một ít khí

- Giai đoạn 3: Biển tràn vào, tạo nên bồn trầm tích biển nông, giàu vật liệu hữu cơ,

có dòng nhiệt cao, nên việc tạo dầu khí rất tốt, đá mảnh vỡ, san hô ám tiêu tạo nên các

đá chứa quan trọng, đá muối và trầm tích mịn hạt là cá lớp chắn lý tưởng cùng với cácmặt phay

Từ giai đoạn này trở đi, dầu khí xuất hiện liên tục cho đến ngày nay Tuy nhiên,dòng nhiệt cao có thể tạo tầng khí thiên nhiên ở tầng nông

1.3 Biển đông thuộc trong nhóm bồn tách giãn

1.4 Ví dụ trên thế giới

Biển Bắc là một kiểu bồn trầm tích liên hệ đến sự tách giãn của vỏ lục địa Miềnviễn tây của Âu – Á bị tách giãn theo chiều đông tây bằng một rift nam bắc nằm giữaAnh Quốc và Đan Mạch – Na Uy Rift này để dấu vết nơi hai địa hào là ViKing

Graben và Central Graben Đới trũng này là một bồn dầu gồm có các mỏ tiêu biểu là:Piper, Brent, Forties, Argyll.

2 Nhóm bồn liên hệ với các đới hội tụ

Cơ chế hình thành và các ví dụ điển hình

Tiêu biểu nhất là nhóm bể liên hệ với đới hút chìm với sự phổ biến là một mảngđại dương cắm xuống mảng lục địa Tại phần rìa của mảng lục địa sẽ hình thành mộtcung đảo núi lửa, để từ đây phân chia thành các bồn trũng trầm tích

Tính từ phía ngoài đại dương vào thì ta có các nhóm bồn trầm tích:

+ Hố đại dương: Ngay tại nơi mà vỏ lục địa nuốt vỏ đại dương: Tại đây có mộtbồn trầm tích luôn luôn bị cà nát và phá hủy nên không có ý nghĩ trong thăm dò dầukhí

+ Bồn trước cung: là bồn có lượng trầm tích dồi dào và trầm lắng nhanh chóng,chiều dày đáng kể gồm dòng đục, đất chuồi của triền hố tro và đá núi lửa Vì sự cuốnhút tạo ra cấu trúc cán mỏng, nhồi nhét, đùn đống lên và phay dựng phay xiên đủ loại.Dòng nhiệt thấp dù các lớp ở rất sâu do đá tạo dầu ở vào trạng thái chưa trưởng thành.Ngoài ra đá chứa có kích thước nhỏ, cấu trúc phức tạp, địa hình lồi lõm Nên bồn nàykhông hấp dẫn các nhà thăm dò dầu khí

Ví dụ điển hình: Cũng có một số bồn có ý nghĩa như: Mỏ dầu dọc ven biểnEcuador và Peru Tại bồn trầm tích Oriente, sự hiện diện của dầu và khí giúp cho bồnmang tính thương mại Tại đây nhiệt lưu thường cao, nhất là ở rìa bồn

+ Bồn giữa cung: Vật liệu núi lửa là chủ yếu Nguồn vật liệu hữu cơ khôngphong phú, nguồn nhiệt lớn, thường xuyên bị phá hủy bởi các hoạt động magma nêncũng không có nhiều ý nghĩa trong thăm dò tìm kiếm dầu khí

+ Bồn sau cung: Là bồn có triển vọng dầu khí lớn nhất Nguồn vật liệu trầm tíchchủ yếu là từ lục địa, với môi trường biển nông, là nơi điệu kiện thuận lợi cho việcphát triển phong phú các loài sinh vật cũng như là lắng đọng vật liệu hữu cơ Là nơi

có điều kiện lún đáy từ từ, hình thành một bề dày trầm tích sâu và rộng, đồng thời quá

trình trầm nén từ từ nên có điều kiện thuận lợi cho trưởng thành về nhiệt 3 Nhómliên hệ với đới đứt gãy chuyển dạng

3.1 Cơ chế thành lập bồn

Sự dịch chuyển của mảng có thể gây ra các chuyển dịch phụ dọc theo các phaysống lưng , từ đó tạo ra các phay đổi dạng dịch chuyển ngang Các phay này có thểkéo dài từ đáy đại dương và trong đất liền Nhiều trường hợp điển hình đã được tìmthấy trên thế giới, trong đó có phay Andreas ở California (Hoa Kỳ - Canada) là một ví

dụ tiêu biểu nhất Dọc theo các đứt gãy có dịch chuyển như vậy, nhiều bồn trầm tíchnhỏ được hình thành, trong đó uốn nếp nhẹ, thứ cấp xảy ra đồng thời cùng với phaythuận và phay nghịch Tất cả đều xảy ra trên vỏ lục địa Trầm tích noi đây có nguồngốc ven bờ, đôi khi lục nguyên, cũng có những dọc đục biển sâu Vì quá trình trầmtích xảy ra cùng lúc với chuyển dịch kiến tạo, nên bề dày trầm tích biến động mạnh.Nhiệt lưu cũng thay đổi theo không gian rất nhanh

3.2 Nguồn gốc dầu khí trong các ví dụ của thế giới

Bồn Los Angeles tại khu vực San Andreas ở bang California , Hoa Kỳ Đây là bồndầu khí giàu nhất thế giới nếu như tính theo tỉ lệ cung ứng của từng mét khối trầmtích Tại Trung và Nam California, có khoảng 30 bồn nhỏ kéo dài từ Kainozoic đếnhiện tại Tất cả đều liên hệ đến hệ thống đứt gãy San Andreas Trầm tích ở đây cónguồn gốc khối nâng, bao gồm cả vật liệu trầm tích mảnh vỡ đi chung với một số đácacbonat Biển cổ của California được những dòng biển ấm, giàu sinh vật, mang chấthữu cơ đến lấp đầy, tạo ra ti lệ hữu cơ trên trầm tích rất cao Chính là nguôn dầu chocác bồn chứa

4 Nhóm bồn liên hệ với các môi trường nội mảng

Nội mảng: thường bình ổn, chu kì trầm tích đều đặn Rìa mảng: Hoạt động mạnhmẽ của các chu kì kiến tạo

- Vị trí bồn nằm trên vỏ lục địa bình ổn, hình thành ở vùng trung tâm của lục địa.Thường được hình thành do sự lên xuống, nén ép hay vùng trũng của những núi cao

kế cận Nó cũng có thể bị ảnh hưởng phụ do các hoạt động ở rìa

Đặc điểm các bồn này: Quá trình tạo rift không phát triển Trầm tích đều đặn,không gián đoạn,vỏ bị suy giảm, liên quan đến quá trình mở rông Các bồn nàythường có bề rộng lớn hơn nhiều so với chiều sâu.

Ví dụ tiêu biểu: Bồn Williston (Mỹ, Canada), Illinois, Michigan, Paris (Pháp)

- Trường hợp các đới uốn nếp cổ: ở nơi đây có 2 loại bồn khác nhau Một loại làbồn trầm tích nằm trên một địa khối ổn định của một đới uốn nếp Một loại là bồntrầm tích do bồi lắng có nguồn gốc kiến tạo, phủ lên trên các bồn loại một

Hiện nay Biển Đen thuộc loại bồn trầm tích này Bên dưới có các bồn của Trung

Âu, như bồn Vienna và bồn Maracaibo Bề dày trầm tích do lún đáy gây nên

III Các loại bồn trầm tích ở Việt Nam

1 Bồn trầm tích của đáy biển tách giãn

Biển Đông, nằm ngoài khơi Trung bộ nước ta có 2 giai đoạn tách giãn Trong thờiKreta và Miocen Trong đó tách giãn vào Miocen đã mở rộng biển Đông thành mộtđại dương nhỏ

Tiềm năng dầu khí đã thể hiện ở mỏ Liêu Hóa, ngoài khơi Hương Cảng Và khuvực mới có triển vọng là những bồn đại dương nằm gần Hoàng Sa và Trường Sa Tuynhiên đây là khu vực nước sâu nên việc thăm dò tìm kiếm còn hạn chế

2 Bồn trầm tích của đới cuốn hút

Đối với nhóm bồn này không có biểu hiện dầu khí mà chỉ có biểu hiện của than.Trường sơn Việt Nam, đới uốn nếp Tây Bắc, đới uốn nếp Nam Bộ là nơi vỏ đất vachạm mãnh liệt, phá hủy đâu đậm.Các hoạt động magma xâm nhập tuổi Thái cổ đếnđầu cận sinh đã phá hủy các tích tụ hữu cơ và biến chúng thành than Biểu hiện là cácbồn than đá, than nâu từ Hòn Gai đến Đại Lào

3 Bồn trầm tích phay đổi dạng

Theo tài liệu địa vật lý trong thập kỉ 80-90 chứng minh rằng sông Hồng – vịnhBắc Bộ đã từng là một đới cuốn hút, rồi một phay đổi dạng và cuối cùng một bồntrầm tích quan trọng có xâm nhập biển vào thời cận sinh