Đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ vùng thềm lục địa đông nam việt nam và mối quan hệ với các tai biến địa chất trên cơ sở tài liệu địa chấn

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, KIẾN TẠO VÀ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT KHU VỰC THỀM LỤC ĐỊA ĐÔNG NAM VIỆT NAM 1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất-địa vật lý thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

BÙI NHỊ THANH

ĐÔNG NAM VIỆT NAM VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI CÁC TAI BIẾN

ĐỊA CHẤT TRÊN CƠ SỞ TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI - 2012

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1.GS.TSKH MAI THANH TÂN

2.TS.NCVCC NGUYỄN VĂN LƯƠNG

HÀ NỘI - 2012

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, KIẾN TẠO

VÀ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT KHU VỰC THỀM LỤC ĐỊA ĐÔNG NAM

VIỆT NAM 1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất-địa vật lý thềm lục địa Đông Nam

Việt Nam

6

1.2 Một số kết quả đã đạt được trong nghiên cứu địa chất, kiến tạo và

tai biến địa chất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

13

1 2.2 Các mặt ranh giới bất chỉnh hợp chủ yếu 24 1.2.3 Đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa động lực 27 Chương 2 : KIẾN TẠO TRẺ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đặc điểm kiến tạo trẻ và địa động lực vỏ Trái Đất

2.1.1 Đặc điểm kiến tạo trẻ

35

35 2.1.2 Mối quan giữa lực và dạng chuyển động kiến tạo trong vỏ Trái Đất

giếng khoan

48

2.3.1 Xác định các mặt ranh giới bất chỉnh hợp 50

2.4.1 Các phương pháp xác định các v ng nguồn động đất 55 2.4.2 Các phương pháp đánh giá các đặc trưng địa chấn 56

Chương 3: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC KIẾN TẠO KHU VỰC THỀM

LỤC ĐỊA ĐÔNG NAM VIỆT NAM

3.1.5 Bể Nam Côn Sơn

3.2 Đặc điểm cấu trúc sâu vỏ Trái Đất

3.4 Đặc điểm tiến hóa kiến tạo thềm lục địa Đông Nam Việt

Nam trong Pliocen-Đệ Tứ

85

3.4.1 Tiến hóa kiến tạo v ng Đông Nam Á trong Kainozoi 85 3.4.2 Kiến tạo thềm lục địa Đông Nam Việt Nam trong Pliocen-Đệ Tứ

90

Chương 4 : ĐẶC ĐIỂM HOẠT Đ NG KIẾN TẠO TRẺ VÀ M I QUAN HỆ

V I CÁC TAI BIẾN ĐỊA CHẤT 4.1 Trường ứng suất kiến tạo và các chuyển động hiện đại trong

vỏ Trái Đất

95

4.1.1 Các kết quả xác định các trạng thái ứng suất theo số liệu

động đất, núi lửa và địa vật lý giếng khoan

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ một công trình nào khác

Tác giả luận án

B i Nhị Thanh

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

1 Bảng 4.1 Số liệu cơ cấu chấn tiêu động đất khu vực thềm

lục địa Đông Nam Việt Nam và lân cận 96

2 Bảng 4.2 Các trạng thái ứng suất xác định theo số liệu địa

vật lý giếng khoan ở bể Cửu Long và Nam Côn Sơn

102

3 Bảng 4.3 Động đất cực đại dự báo theo quy mô của một số

đứt gãy sinh chấn khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

124

4 Bảng 4.4 Các đứt gãy sinh chấn khu vực thềm lục địa Đông

Nam Việt Nam

126

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1 Hình 1.1 Mạng lưới tuyến địa chấn nông phân giải cao khu

vực ven biển Đông Nam Việt Nam, 0-30m nước

10

2 Hình 1.2 Sơ đồ tuyến địa chấn nông phân giải cao khu vực

3 Hình 1.3 Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long 15

4 Hình 1.4 Cột địa tầng tổng hợp bể Nam Côn Sơn 17

5 Hình 1.5 Cột địa tầng tổng hợp Pliocen-Đệ Tứ bể Cửu Long 20

6 Hình 1.6 Cột địa tầng tổng hợp Pliocen-Đệ Tứ bể

Nam Côn Sơn

21

7 Hình 1.7 Sơ đồ phân v ng kiến tạo Kainozoi khu vực Đông

8 Hình 2.1 Các hệ lực chính và các chuyển động liên quan 38

9 Hình 2.2 Chín thành phần ngẫu lực của tensor moment lực 40

10 Hình 2.3 Các tensor moment cơ bản và các mô hình cơ cấu

chấn tiêu liên quan

14 Hình 2.7 Các loại bất chỉnh hợp trên lát cắt địa chấn 50

15 Hình 2.8 Nhận dạng các bất chỉnh hợp cơ bản và biến thể của

chúng

51

16 Hình 2.9 Đứt gãy làm xê dịch đứng các ranh giới phản xạ 53

17 Hình 2.10 Đứt gãy thuận tại vùng biển phía Đông đảo Phú

Quý

53

18 Hình 2.11 Biểu hiện hoạt động núi lửa trẻ ở vùng biển ven bờ

Tuy Phong (Tuyến địa chấn nông phân giải cao T02-67)

54

19 Hình 3.1 Sơ đồ phân vùng kiến tạo trẻ khu vực thềm lục địa

Đông Nam Việt nam (Thu nhỏ từ tỷ lệ 1:500 000)

61

20 Hình 3.2 Bản đồ cấu trúc sâu v ng thềm lục địa Đông Nam 69

21 Hình 3.3 Mặt cắt móng trầm tích Kainozoi qua đứt gẫy Long

Hải - Tuy Phong và Thuận Hải -Minh Hải 70

22 Hình 3.4 Sơ đồ đứt gãy kiến tạo trẻ khu vực thềm lục địa

Đông Nam Việt Nam (Thu nhỏ từ tỷ lệ 1:500 000)

71

23 Hình 3.5 Biểu hiện núi lửa hiện đại trên các tuyến địa chấn

nông phân giải cao và T.2.7-09

72

24 Hình 3.6 Biểu hiện núi lửa hiện đại trên các tuyến địa chấn

25 Hình 3.7 Biểu hiện hoạt động Pliocen-Đệ Tứ của đứt gãy

Mũi Né - Tây Mãng Cầu , tuyến cv93-206-206a (a)

và cv 91- 44-44a (b)

74

26 Hình 3.8 Sơ đồ một số tuyến địa chấn 2D được trích dẫn 75

27 Hình 3.9 Biểu hiện của đứt gãy Sông Đồng Nai, tuyến địa

chấn Ipv 22-16 (a) và Mandrell S17A (b) tạo ra đới sụt đáy biển sâu 20- 30m ngoài khơi Vũng Tầu

76

28 Hình 3.10 Biểu hiện đứt gãy Sông Hậu trên các tuyến

Mandrell S.21 (a) và S17a (b), tại các khu vực Tây Nam và Tây Bắc Côn Đảo

33 Hình 3.15 Sơ đồ kiến tạo thúc trồi và các đứt gãy lớn ở Đông

Nam Á (Tapponnier &nnk, 1982)

90

34 Hình 4.1 Cơ cấu chấn tiêu của các trận động đất mạnh khu

vực thềm lục địa Đông Nam và lân cận

97

35 Hình 4.2 Đặc điểm phân bố bazan núi lửa trong khu vực bể

Tư Chính-Vũng Mây

98

36 Hình 4.3 Đặc điểm biến đổi theo độ sâu và tương quan

37 Hình 4.4 Đặc điểm thay đổi các trạng thái ứng suất dọc theo

tuyến AA’

103

38 Hình 4.5 Sơ đồ trường ứng suất kiến tạo khu vực thềm lục

địa Đông Nam Việt nam (Thu nhỏ từ tỷ lệ 1:500 000)

104

39 Hình 4.6 Sơ đồ đẳng gradient địa nhiệt bể Nam Côn Sơn 110

40 Hình 4.7 Sơ đồ phân bố bazan, núi lửa khu vực thềm lục địa

Đông Nam Việt Nam (Thu nhỏ từ tỷ lệ 1:500 000) 114

41 Hình 4.8 Đặc điểm phân bố động đất theo độ sâu tuyến

Tây-Đông dọc vĩ độ 10o

N

117

42 Hình 4.9 Đặc điểm phân bố động đất mạnh (M≥4.5) theo thời

gian khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam, giai đoạn 1870-2010

121

43 Hình 4.10 Phân bố cực trị Gumbel III, G3 của động đất thềm

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của Đề Tài

Thềm lục địa Đông Nam Việt Nam là khu vực có vị trí chiến lược, nơi đang diễn ra các hoạt động kinh tế như thăm dò và khai thác dầu khí, đánh bắt nuôi trồng thủy sản, dịch vụ du lịch và xây dựng các công trình biển (các giàn khoan dầu khí, các đường ống dẫn, đường cáp quang trên biển, các công trình quốc phòng, các công trình cầu cảng…) Trong những thập niên gần đây, cùng với sự phát triển của các hoạt động kinh tế biển, các tai biến địa chất như động đất, núi lửa, xói lở bờ biển, nứt đất, trượt lở đất… cũng không ngừng gia tăng

Hoạt động kiến tạo trẻ liên quan chặt chẽ đến nguồn gốc và điều kiện hình thành tai biến địa chất Mối quan hệ này đã được xác định và kiểm chứng qua nhiều công trình nghiên cứu phân vùng dự báo tai biến địa chất, đặc biệt là trong các nghiên cứu dự báo độ nguy hiểm động đất trên lãnh thổ Việt nam Tuy nhiên, ở khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam, các nghiên cứu này còn hạn chế và còn nhiều vấn đề đặt ra cần giải quyết

Để phát triển bền vững nền kinh tế biển, các nghiên cứu hoạt động kiến tạo trẻ và mối quan hệ với tai biến địa chất ở khu vực này là hết sức cần thiết

Xuất phát từ những vấn đề đã nêu, tác giả lựa chọn đề tài “Đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ vùng thềm lục địa Đông Nam Việt Nam và mối quan hệ với các tai biến địa chất trên cơ sở tài liệu địa chấn”

2 Mục tiêu của luận án

Làm sáng tỏ các đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ và mối quan hệ với các hoạt động động đất, núi lửa ở vùng thềm lục địa Đông nam Việt Nam

3 Nhiệm vụ của luận án

- Nghiên cứu xác định hệ thống đứt gẫy kiến tạo trong giai đoạn

Pliocen - Đệ Tứ Xác định các đặc điểm hình thái - động lực và hoạt tính kiến

tạo của các đứt gãy

- Nghiên cứu trường ứng suất kiến tạo hiện đại, xác định các điều kiện phát sinh động đất và núi lửa khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

- Nghiên cứu mối liên quan giữa các quy luật biểu hiện động đất, núi lửa với đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa động lực khu vực, xác định các đứt gãy sinh chấn và các tham số nguy hiểm động đất liên quan với chúng

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Ý nghĩa khoa học: Góp phần làm sáng tỏ các đặc điểm cấu trúc - kiến

tạo và địa động lực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam giai đoạn Pliocen - Đệ Tứ; các yếu tố động lực chi phối trường ứng suất kiến tạo khu vực và mối quan hệ giữa động đất với các đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ

Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp cơ sở khoa học cho công tác phân vùng, dự

báo độ nguy hiểm tai biến địa chất; phục vụ cho công tác quy hoạch, xây dựng công trình và phát triển kinh tế biển và đề xuất các giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai, phục vụ phát triển bền vững khu vực Đông Nam thềm lục địa Việt Nam

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Thềm lục địa Đông Nam Việt Nam, vùng biển nằm trong tọa độ địa lý:

70-11030’ vĩ độ Bắc và 106030’-109030’ kinh độ Đông

6 Cơ sở tài liệu của luận án

Các tài liệu đã công bố:

- Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp nhà nước, mã số KC09-09, do GS.TSKH Mai Thanh Tân làm chủ nhiệm

- Báo cáo tổng kết đề tài độc lập cấp nhà nước mã số ĐTĐL 2007G/45,

do GS.TS Bùi Công Quế làm chủ nhiệm

- Báo cáo tổng kết đề tài trọng điểm cấp nhà nước, mã số

KC.09.11/06-10, do PGS.TS Phan Trọng Trịnh làm chủ nhiệm

- Các báo cáo tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học và Công Nghệ Việt nam

Các tài liệu thực tế, các kết quả nghiên cứu mà NCS trực tiếp thực hiện từ năm 2000 đến nay :

- Kết quả thu thập, xử lý trên 3000 km tuyến địa chấn nông phân giải cao trong khu vực nghiên cứu trong khuôn khổ các chuyên đề, đề tài cấp cơ

sở do NCS chủ trì

- Kết quả thu thập và phân tích số liệu động đất, núi lửa khu vực Biển Đông, trong khuôn khổ các đề tài (KC09-02, KC 09-24), các đề tài thuộc các chương trình trọng điểm, Biển Đông - Hải đảo do NCS chủ trì hoặc trực tiếp tham gia thực hiện

7 Các điểm mới của luận án

1 Đã xây dựng, hoàn thiện, làm chính xác bình đồ đứt gãy hoạt động Plioc n-Đệ Tứ khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam, bao gồm 5 đứt gãy phương á kinh tuyến (KT.109o

, Mãng Cầu-Phú Quý, Mũi Né-Tây Mãng Cầu, Sông Đồng Nai và Sông Hậu), 5 đứt gãy ĐB-TN (Thuận Hải-Minh Hải, Đông Côn Sơn, Hồng-Tây Mãng Cầu, Mũi Kê Gà và Long Hải-Tuy Phong), trong

đó các đứt gãy Mũi Né-Tây Mãng Cầu và Mũi Kê Gà lần đầu tiên được phát hiện ở khu vực này Các đặc trưng hình thái, động học và hoạt tính kiến tạo của các đứt gãy đã được xác định và được minh chứng bằng các bằng chứng trực tiếp, có sức thuyết phục

2 Đã xác định trường ứng suất kiến tạo Pliocen- Đệ Tứ khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam trên cơ sở số liệu động đất, núi lửa và địa vật lý giếng khoan Đặc tính phân dị của trường ứng suất, th o diện và th o độ sâu, đã được được làm sáng tỏ Nguồn gốc trường ứng suất và các chuyển động hiện đại trong

vỏ Trái Đất trong các đới đứt gãy đã được đề cập khá chi tiết

3 Đã nghiên cứu, xác lập mối quan hệ mật thiết giữa động đất, núi lửa với đặc điểm hoạt động kiến tạo trẻ Trong khu vực nghiên cứu đã xác định được 12

đứt gãy sinh chấn có khả năng gây ra động đất cực đại Mmax ≥ 5.0 và 03 đứt gãy

có khả năng hoạt động núi lửa

8 Các luận điểm bảo vệ

1 Hoạt động kiến tạo Pliocen - Đệ Tứ khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam biểu hiện rõ nét trong các đới đứt gãy phương á kinh tuyến

và ĐB-TN Các đứt gãy KT.109o, Mãng Cầu-Phú Quývà Thuận Hải-Minh Hải có quy mô lớn, đóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo dựng bình đồ cấu trúc-kiến tạo Plioc n-Đệ Tứ ở khu vực nghiên cứu Các chuyển động bằng trái-thuận chỉ xảy ra trong các đới đứt gãy á kinh tuyến, ở phía Tây (Mũi Né-Tây Mãng Cầu) trong khi các chuyển động thuận và thuận-bằng phải chiếm ưu thế trong các đới đứt gãy phía Đông khu vực (Mãng Cầu Phú Quý, KT 1090…)

2 Trường ứng suất kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

được hình thành dưới tác động tổng hợp của 3 yếu tố động lực:1) Chuyển động thúc trồi hướng Đông Nam của khối Đông Dương do va chạm giữa mảng Ấn Độ

và mảng Âu-Á; 2) Sụt lún kiến tạo kết hợp với lún chìm do nguội nhiệt thời kỳ hậu rift xảy ra mạnh mẽ ở bể Cửu Long, Nam Côn Sơn và khối vỏ đại dương Tây Nam Biển Đông và 3) Sự dâng trồi của manti dưới vỏ Trái Đất Trường ứng suất này thay đổi phức tạp th o không gian, đặc trưng bởi kiểu bằng-thuận ở phía Tây làm tái hoạt động các đứt gãy á kinh tuyến, ĐB-TN và TB-

ĐN, kiểu thuận và thuận-bằng phải ở phía Đông, làm tái hoạt động các đứt

gãy á kinh tuyến và ĐB-TN

3 Động đất liên quan chặt chẽ với bình đồ đứt gãy kiến tạo trẻ: các chấn tâm động đất mạnh chủ yếu tập trung trong các đới đứt gãy sâu hoạt động; các phá hủy địa chấn tại chấn tiêu động đất phù hợp với hướng dịch chuyển và kiểu phân bố ứng suất dọc th o đứt gãy Đới đứt gãy Mãng Cầu -Phú Quý và Thuận Hải - Minh Hải là nơi tập trung các ứng suất giãn ngang

cực đại phương TTB-ĐĐN và TB-ĐN Sự giãn căng vỏ Trái Đất th o các hướng này kết hợp với sự dâng trồi của manti dưới vỏ Trái Đất, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động phun trào núi lửa, đặc biệt tại nơi giao cắt với các đứt gãy sâu khác

9 Cấu trúc của luận án

Nội dung luận án được trình bày trong 145 trang (không kể phụ lục),

43 hình, 4 bảng trình bày trong các chương sau:

Mở đầu

Chương I Tổng quan các nghiên cứu địa chất, kiến tạo và tai biến địa chất

khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

Chương II Kiến tạo trẻ và các phương pháp nghiên cứu

Chương III Đặc điểm cấu trúc-kiến tạo khu vực thềm lục địa Đông Nam

ơn sâu sắc nhất Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án, tác giả luôn nhận được sự động viên khích lệ, sự giúp đỡ tận tình của gia đình, các thầy cô giáo, các cán bộ đồng nghiệp ở bộ môn Địa vật lý, Phòng Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Viện Địa chất và Địa vật lý biển, Viện Địa chất - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Viện Dầu khí Tác giả xin cảm ơn về sự giúp đỡ động viên quý báu đó

1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất-địa vật lý thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

Lịch sử nghiên cứu địa chất-địa vật lý thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

có thể chia thành 2 giai đoạn, trước và sau năm 1975

1.1.1 Giai đoạn trước năm 1975

Các nghiên cứu trầm tích đáy thềm lục địa Việt Nam lần đầu tiên được thực hiện bởi các nhà khoa học Mỹ (F.P Shepard, K.O Emery and N.R Gould, 1949) Với những kết quả bước đầu tuy còn sơ lược, các tác giả này đã đưa ra sơ đồ phân bố trầm tích tầng mặt và đánh dấu về sự hiện diện của đá gốc

lộ ra trên đáy biển ở thềm lục địa Nam Việt Nam Một số điểm lộ đá gốc trên đáy biển cũng đã được kiểm chứng bởi các chuyến khảo sát sau này

Năm 1968, Bộ Phát triển Hải ngoại Anh tiến hành khảo sát địa chấn khúc xạ (khoảng 290 km tuyến) và địa chấn phản xạ (370 km tuyến) ở ngoài khơi khu vực đảo Thổ Chu Với mục tiêu tìm kiếm thăm dò dầu khí trên thềm lục địa phía Nam, các Công ty Dầu khí của Mỹ là Mobill và Petten, đã thực hiện các nghiên cứu Địa chất - Địa vật lý tại các bể Cửu Long và Nam Côn Sơn 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 Việt Nam Năm 1973-1974, các công ty Sunning Dale,

Mobil, Esso, Pecten, Union Texas, Marathon tiếp tục 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 Dựa vào các kết quả nghiên cứu các Công ty này đã thực hiện một loạt lỗ khoan thăm dò như Bạch

Hổ, Rồng, Dừa IX, Mía IX, Hồng IX, đã gặp các tầng chứa dầu và khí Vào tháng 5 năm 1984, ở Việt Nam (Công ty Dầu khí Việt-Xô) đã khai thác thùng dầu đầu tiên tại mỏ Bạch Hổ thuộc bể Cửu Long

Nhìn chung các kết quả khảo sát địa chất- địa vật lý do các công ty dầu khí nước ngoài 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

1.1.2 Giai đoạn từ năm 1975 đến nay

Từ sau 1975, công tác khảo sát địa chất-địa vật lý ở các vùng thềm lục địa phía Nam Việt Nam được đẩy mạnh Các khảo sát tìm kiếm dầu khí được tiến hành với quy mô lớn Các tài liệu thăm dò địa chấn thu được không chỉ phục vụ mục đích tìm kiếm thăm dò dầu khí mà còn cho phép làm sáng tỏ những nét cơ bản về cấu trúc địa chất, lịch sử phát triển và các hoạt động kiến tạo địa động lực khu vực Mặc dù đối tượng nghiên cứu không phải là Plioxen -

Đệ Tứ, nhưng các kết quả thu được là nguồn tài liệu quý có thể khai thác các thông tin liên quan đến phần cấu trúc 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 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 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, trong khuôn khổ hợp tác với Liên Xô (cũ), tàu POISK đã khảo sát địa vật lý tại các khu vực Vịnh Thái Lan, bể Cửu Long và Nam Côn Sơn; tàu ISKATEL khảo sát chi tiết một số cấu tạo, tiến hành trên 16.500 km tuyến địa vật lý; năm 1983-1984, tàu GAMBURSEV tiến hành đo 4.000 km tuyến địa vật lý ở bể 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, Petro-Canada cũng đã khảo sát trên 30.000 km tuyến địa vật lý ở thềm lục địa phía Nam Các khảo sát chi tiết bằng phương pháp địa chấn ở bể Cửu Long và Nam Côn Sơn, từ năm 1990 đến nay, đã cho phép đánh giá môi trường trầm tích đầy đủ hơn tại các bể này

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 đã được triển khai

ở các vùng biển Phú Khánh-Thuận Hải với khối lượng trên 30 tuyến địa vật

lý Kết quả khảo sát cho những thông tin về cấu trúc địa chất tầng đáy của vùng thềm và sườn lục địa, phát hiện được các cấu tạo dạng diapia và họng núi lửa ngầm ở các vùng biển này

Năm 1993, trong dự án hợp tác với Pháp, tàu Atlanta 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 Trong đó chú ý đến các mặt cắt địa chấn vùng rìa thềm và sườn lục địa,

hệ thống các lòng sông cổ và quạt ngầm cửa sông tương ứng với các đới đường bờ cổ

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 Đây là nguồn tài liệu đáng tin cậy, cho phép nghiên cứu đặc điểm địa chất Plioxen - Đệ Tứ khu vực thềm lục địa Đông Nam

Năm 1998, đề tài KHCN 06-04 đã có những đóng góp mới về số liệu

đo sâu đáy biển, mặt cắt địa chấn và các cấu trúc địa chất vùng ranh giới thềm

và sườn lục địa Đi cùng với chúng là những thông tin về trầm tích tầng mặt, địa tầng trầm tích theo ống phóng trọng lực, các mặt cắt địa chấn của tàu Sonne 1996-1997 và tàu hải sản Nhật Bản năm 1998 Tàu Sonne có 37 ống phóng trọng lực trong khu vực thềm lục địa Đông Nam, tàu Seafdec có 18 trạm lấy mẫu trầm tích tầng mặt và nhiều mặt cắt đo sâu hồi âm Đây là nguồn tài liệu có giá trị trong việc xây dựng bản đồ trầm tích tầng mặt từ đó làm cơ sở cho việc nghiên cứu địa chất Plioxen - Đệ Tứ khu vực Đông Nam thềm lục địa Việt Nam

Thực hiện đề án "Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn biển nông ven bờ (0 - 30m nước) Việt Nam", 1998-2000, các khảo sát địa chấn phân giải cao, địa từ và đo sâu hồi âm đã được tiến hành ở các khu vực Hàm Tân - Thuận Hải (1991), Cà Mau - Bạc Liêu (1998), Bạc Liêu - Vũng Tàu (1999) Kết quả khảo sát cho phép thành lập hàng loạt các bản đồ: địa chất trước Đệ Tứ, địa chất Đệ Tứ, địa hình, địa mạo, thuỷ động lực, trầm tích tầng mặt, cấu trúc kiến tạo, dị thường xạ phổ, vành trọng sa, dị thường địa hoá, phân vùng dự báo khoáng sản, bồi tụ xói lở, địa chất môi trường, các bản đồ trường địa vật lý Đồng thời, theo cách phân loại của Cục Địa chất Anh, đã phân chia được 6 phân vị địa tầng Đệ Tứ với 10 kiểu nguồn gốc thành tạo khác nhau.[5]

Hình 1.1 Mạng lưới tuyến địa chấn nông phân giải cao khu vực ven biển

Đông Nam Việt Nam, 0-30m nước [5])

Từ năm 1998 đến nay, Viện Địa chất và Địa vật lý Biển, Viện Khoa học

và Công nghệ Việt Nam, đã đo hàng chục ngàn km tuyến địa chấn nông phân giải cao kết hợp với lấy mẫu địa chất trong các vùng thềm lục địa Việt Nam trong khuôn khổ thực hiện các đề tài cấp nhà nước: Khảo sát định kỳ 1998 -

1999, KC 09-09, KC 09-17, KC 09.01/10-6, Đề án hợp tác-Việt Đức (V2004),

Đề tài độc lập ĐT ĐL 2007 G/45…[16]

Đề tài KC 09-09 (2001-2004) “Nghiên cứu đặc điểm địa chất, địa chất công trình vùng Đông Nam thềm lục địa Việt nam phục vụ chiến lược phát

Hình 1.2 Sơ đồ tuyến địa chấn nông phân giải cao khu vực thềm lục địa

Đông Nam Việt Nam [16]

triển kinh tế và xây dựng công trình biển” đã thực hiện trên 2500 km tuyến đo địa chấn nông phân giải cao, thành lập các bản đồ về địa chất Plioxen - Đệ Tứ, địa chất công trình Plioxen - Đệ Tứ, kiến tạo Plioxen - Đệ Tứ…tỷ lệ 1:250 000 Những kết quả này rất quan trọng cho các nghiên cứu kiến tạo trẻ, địa động lực

và tai biến địa chất ở khu vực nghiên cứu

Đề tài hợp tác với Cộng hòa Liên bang Đức “ Tiến hoá đới ven biển trong Holocen, dao động mực nước biển, lắng đọng trầm tích và biến động trầm tích vùng thềm lục địa Đông Nam Việt nam, từ Nha Trang đến Cà Mau”,

đã tiến hành đo hàng ngàn km tuyến địa chấn nông phân giải cao, thu thập hàng trăm mẫu trầm tích các loại Các kết quả bước đầu đã chỉ ra sự phức tạp trong sự phát triển của đồng bằng châu thổ sông Cửu Long, với sự tham gia của các chuyển động kiến tạo, phân dị từ khu vực này sang khu vực khác

Đề tài độc lập cấp nhà nước, ĐTĐL 2007G/45 (2007-2009) “Nghiên cứu

độ nguy hiểm động đất và sóng thần các vùng ven biển và hải đảo Việt Nam” khảo sát trên 1600km tuyến địa chấn nông phân giải cao khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam, nhằm xác định các kiến trúc núi lửa và trượt lở đáy biển

ở khu vực này

Song song với các khảo sát trên biển, để phục vụ các mục tiêu quy hoạch, xây dựng công trình, phát triển kinh tế và phòng chống, giảm nhẹ thiên tai, công tác điều tra địa chất, địa mạo và tai biến địa chất cũng được đẩy mạnh

ở phần lục địa liền kề Đó là các điều tra động đất do Lê Minh Triết

&nnk.(1980), Nguyễn Đình Xuyên & nnk (1979-1981), Lê Tử Sơn

&nnk.(2006), các chuyến khảo sát vật lý kiến tạo, nứt đất, trượt lở đất, núi lửa, được tổng kết trong các công trình của La Thị Chích & nnk (2009) [7]; Phạm Huy Long & nnk.(1994) [20]; Trần Văn Thắng & nnk (2004) [39]…

Để tăng cường năng lực phát hiện và ghi nhận động đất, núi lửa, bên cạnh các trạm địa chấn cố định Nha Trang (hoạt động từ 1957) và Đà Lạt (hoạt động từ 1976), tiếp tục được vận hành, mạng trạm địa chấn lâm thời (hoạt động trong 3 năm) được thành lập để quan sát động đất tại công trình thủy điện Trị

An (1990-1993), Yaly (1995-1997), phân vùng động đất thành phố Hồ Chí Minh (2006-2008) Số liệu động đất ghi được bởi các mạng trạm lâm thời này

là rất quan trọng, cho phép phát hiện, làm rõ hơn tính địa chấn của các đứt gãy hoạt động

1.2 Một số kết quả đã đạt được trong nghiên cứu địa chất, kiến tạo và tai biến địa chất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

Các hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí tại các bể Cửu Long và Nam Côn Sơn diễn ra rầm rộ sau ngày thống nhất đất nước, tạo ra một

cơ sở dữ liệu thực tế đồ sộ, đa dạng và phong phú về địa chất, địa vật lý, khoan sâu…cho phép từng bước làm sáng tỏ các đặc điểm địa tầng, cấu trúc móng, đứt gẫy, kiến tạo và địa động lực khu vực nghiên cứu

1.2.1 Đặc điểm địa tầng

Đặc điểm địa tầng Kainozoi của khu vực nghiên cứu được tổng hợp theo các công bố của Đỗ Bạt & nnk.(2005) [4], Trần Lê Đông, Phùng Đắc Hải (2005) [10]; Nguyễn Giao, Nguyễn Trọng Tín (2005) [11]; Mai Thanh Tân (2004) [34]; Nguyễn Biểu, Mai Thanh Tân (2004) [5] và Lê Như Lai & nnk (2000) [18]… Địa tầng này có thể phân thành hai phần, bao gồm các thành tạo trước Plioxen-Đệ Tứ và các thành tạo Plioxen-Đệ Tứ, với ranh giới giữa chúng

là đáy Mio-Plioxen, được hình thành khoảng 5.5 triệu năm về trước

1.2.1.1 Các thành tạo trước Plioxen - Đệ Tứ

Đá móng trước Kainozoi phát hiện được ở nhiều nơi trong khu vực

nghiên cứu, chủ yếu gồm granit và granodiorit - diorit, ngoài ra còn gặp đá biến chất, phiến sét, phiến serixit, cát, bột kết và các thành tạo núi lửa Theo đặc trưng thạch học và tuổi tuyệt đối, đá móng ở đây có thể xếp tương đương với các phức hệ Hòn Khoai, Định Quán và Cà Ná [10] Phức hệ Hòn Khoai, tuổi Trias muộn, tại bể Cửu Long, gồm amphybolbiotit - diorit, monzonit và adamelit, được xem là phức hệ magma cổ nhất của móng trước Kainozoi trên thềm lục địa Đông Nam Việt Nam

Đá móng trước Kainozoi ở đới nâng Côn Sơn gồm chủ yếu là các đá xâm nhập, phun trào thành phần acid Jura - Creta Đó là các đá granitoid phức

hệ Định Quán, Đèo Cả và magma phun trào ryolit, dacid, xen kẽ cuội kết màu

đỏ hệ tầng Đa Men (K2) Chúng tương đồng với các phức hệ núi lửa - pluton

Đà Lạt [1,19]

Các thành tạo trầm tích Kainozoi phủ bất chỉnh hợp trên bề mặt móng

với mặt cắt từ dưới lên (hình 1.3 & 1.4) gồm:

• Hệ Paleogen

- Các thành tạo Eocen, hệ tầng Cà Cối hoặc Cù Lao Dung [4], bắt gặp

trong giếng khoan Trà Cú (LK - CL1) và được cho là lấp đầy các địa hào đáy sâu nhất ở bể Cửu Long, có bề dầy 400-600m Hệ tầng này gồm các trầm tích vụn thô, cuội sạn kết, cát kết đa khoáng xen các lớp mỏng bột kết và sét kết hydromica-clorit-sericit Trầm tích có màu nâu đỏ, đỏ tím, tím lục sặc sỡ với

độ chọn lọc kém, đặc trưng kiểu molas lũ tích lục địa thuộc các trũng trước núi Creta-Paleoxen-Eoxen Bào tử phấn hoa ở đáy được định tuổi Eoxen [1, 10]

- Các thành tạo Oligoxen dưới hệ tầng Trà Cú (E3tc), gặp ở lỗ khoan LK

- CL1, gồm chủ yếu là sét kết, bột kết và cát kết, có chứa các vỉa than mỏng và sét vôi, được tích tụ trong điều kiện sông hồ, đôi khi gặp các đá núi lửa, thành phần chủ yếu là porphyr diabas, tuf bazan và gabro-diabas Chiều dầy của hệ tầng dao động trong khoảng 0-800m Tại một số giếng khoan ở bể cửu Long, các thành tạo Oligoxen dưới phủ trực tiếp trên móng trước Kainozoi

Các thành tạo Oligoxen trên, hệ tầng Trà Tân (E3tt), hệ tầng Cau (E3c) gồm chủ yếu là đá phiến sét lớp dầy màu đen, nâu thẫm xen các lớp cát kết, bột kết và các đá phun trào bazan, andezitobazan á kiềm Ở bể Cửu Long, các thành tạo này được hình thành trong môi trường lục địa kiểu sông hồ, đầm lầy,

bề dầy dao động lớn, từ khoảng 0-800m tại các rìa và các đới nâng trung tâm, đạt đến 5000m trong các trũng địa hào

Hình 1.3 Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long [10]

Ở bể Nam Côn Sơn chúng trầm đọng chủ yếu trong các kiến trúc bán địa hào với bề dầy trung bình 100-1000m, đạt 8000m ở trũng sâu trung tâm, nhưng vát mỏng dần tới 0m tại lân cận đới nâng Côn Sơn Mặt cắt hệ tầng Cau gồm chủ yếu là các trầm tích sông hồ ở phía Tây, chuyển sang môi trường vũng vịnh ở ven bờ phía Đông, phần dưới là các lớp cát kết dày, độ lựa chọn mài

tròn kém, chuyển lên trên thành phần sét chiếm ưu thế, xen các lớp mỏng cát kết, đôi khi lẫn than và vụn phun trào bazơ.

là 400-1000m

Ở bể Nam Côn Sơn, mặt cắt trầm tích Mioxen dưới gồm: phần dưới là

các lớp sét bột kết phân lớp song song, ít thấu kính than; phần giữa là sự xen kẽ các lớp cát kết, sét và bột kết; phần trên cùng là các lớp sét, bột kết xen các lớp sét kết hạt mịn Chúng được trầm đọng trong môi trường đồng bằng châu thổ ven bờ ở phía Tây, đến biển nông ở phía Đông Bề dày trầm Mioxen dưới thay đổi trong khoảng 200-1000m, có xu hướng giảm dần từ Tây sang Đông và tới trung tâm các trũng

- Các thành tạo Mioxen giữa phân bố rộng khắp bể Cửu Long (hệ tầng

Côn Sơn-N1

2cs) và Nam Côn Sơn (hệ tầng Thông-Mãng Cầu - N1

2tmc) Mặt cắt hệ tầng Côn Sơn gồm chủ yếu là cát kết hạt thô-trung, bột kết, xen kẽ các lớp sét kết màu xám, nhiều màu Chúng được trầm đọng trong môi trường sông (aluvi) ở phía Tây và đầm lầy- đồng bằng ven bờ ở phía Đông, bề dầy 250-900m

Hệ tầng Thông-Mãng Cầu đặc trưng cho thời kỳ biển tiến rộng rãi trong khu vực, gồm các lớp cát kết hạt thô-mịn mài tròn, độ lựa chọn trung bình, xen

kẽ các lớp sét, bột kết và sét vôi giàu glauconit, trầm đọng trong môi trường

biển ven bờ với bề dầy 300-500m Phần trên cùng của hệ tầng là cát kết xen đá vôi và các lớp sét kết, dày khoảng 500-1000m

Hình 1.4 Cột địa tầng tổng hợp bể Nam Côn Sơn [11]

- Trầm tích Mioxen trên phủ bất chỉnh hợp trên các thành tạo Mioxen

giữa Chúng phân bố rộng khắp trong khu vực nghiên cứu với bề dày 750m ở bể Cửu Long, 200-600m ở bể Nam Côn Sơn và khoảng vài chục mét trong các địa hào, bán địa hào ở đới nâng Côn Sơn Tại bể Cửu Long, hệ tầng Đồng Nai (N13đn), gồm chủ yếu là cát hạt trung xen kẽ bột và các lớp sét mỏng

500-đa sắc, các vỉa carbonat hoặc than mỏng Các thành tạo này gần như nằm ngang, không biến vị, nghiêng thoải về phía Đông, được trầm đọng trong các

môi trường đầm lầy-đồng bằng ven bờ ở phía Tây, môi trường đồng bằng ven bờ-biển nông ở phía Đông và phía Bắc

Tại bể Nam Côn Sơn, mặt cắt hệ tầng Nam Côn Sơn (N13ncs) thay đổi mạnh về tướng, gồm chủ yếu là sét kết, sét vôi xám lục đến xám xanh, gắn kết yếu, xen kẽ các lớp cát-bột kết chứa vôi và đá vôi mỏng chứa nhiều mảnh vụn lục nguyên trong các đới rìa phía Bắc, Tây và Tây Nam; các trầm tích lục nguyên xen kẽ carbonat ở trung tâm bể và các đá carbonat chiếm ưu thế tại một

số đới nâng phía Đông, Đông Nam Chúng được hình thành trong môi trường biển nông thuộc đới thềm trong ở phía Tây và biển nông trong thềm đến giữa thềm ở trung tâm và phía Đông

1.2.1.2 Các thành tạo Plioxen - Đệ Tứ

• Địa tầng Pliocen ở khu vực nghiên cứu bao gồm các hệ tầng Cam

(N21c), Sư Tử Trắng (N22stt), Sư Tử Đen (N23stđ) phân bố ở bể Cửu Long và Hướng Dương (N21hd), Thần Mã (N22

tm), Phi Mã (N2

3pm) ở bể Nam Côn Sơn Chiều dày trầm tích Plioxen 250-2200m, trong đó, ở bể Cửu Long chúng dao động trong khoảng 400-600m.[5,34]

▫ Ở bể Cửu Long, từ dưới lên, gồm các phân vị sau (hình 1.5):

- Trầm tích Plioxen dưới, hệ tầng Cam (N 2 1 c), phát triển khá phổ biến

trong bể Cửu Long, có thành phần độ hạt thay đổi từ cuội, sạn, cát thô ở rìa phía Tây đến cát nhỏ, bột kết, sét kết ở trung tâm và phía Đông Phần dưới đặc

trưng cát thạch anh thô, xám trắng chứa vụn vỏ sinh vật nhóm Opercurina, phủ

trên là bột sét biển nông Các thành tạo này phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích hệ tầng Đồng Nai (N13đn) bởi sự khác biệt về độ gắn kết, được ngăn cách bởi mặt phản xạ rất mạnh Chiều dày hệ tầng thay đổi từ rìa vào tâm bể 10 - 180m

- Trầm tích Plioxen giữa, hệ tầng Sư Tử Trắng (N2 2 stt), phát triển khá

phổ biến, có thành phần chủ yếu là cát, bột kết, sạn, sét kết ít hơn, chứa phong

phú vi cổ sinh, bào tử phấn, song chưa được nghiên cứu chi tiết Trầm tích có chiều dày 20 - 150m và phủ bất chỉnh hợp trên hệ tầng Cam

- Trầm tích Plioxen muộn, hệ tầng Sư Tử Đen (N2 3 stđ), phân bố chủ yếu

ở trung tâm bể, bị bào mòn mạnh ở ven rìa với thành phần chủ yếu là cát, sạn ở phía Tây và bột, sét kết chiếm ưu thế, xen lẫn các thấu kính than nâu ở phía Đông Các thể bazan phát hiện trong các tuyến địa chấn thuộc phần trên của Plioxen có thể thuộc vào hệ tầng này Trầm tích N2

3stđ phủ bất chỉnh hợp trên

hệ tầng Sư Tử Trắng và chuyển lên trầm tích Đệ Tứ qua bề mặt bào mòn khu vực Chiều dày hệ tầng 0 - 150m

Ở bể Nam Côn Sơn ( Hình 1.6) :

- Trầm tích Plioxen dưới, hệ tầng Hướng Dương (N2 1 hd) phủ bất chỉnh

hợp trên các lớp đá vôi, sét kết, bột kết, cát kết của hệ tầng Nam Côn Sơn (N13ncs), có bề dày 0-300m, dày nhất ở các nêm lấn, khoảng 400m, nhưng vắng mặt ở vài nơi thuộc đới nâng Côn Sơn, có thành phần thay đổi từ cuội, sạn, cát ở ven rìa và các đới nâng, xen kẽ cát nhỏ - bột kết - sét kết, ở trung tâm bể

- Trầm tích Plioxen giữa, hệ tầng Thần Mã (N2 2 tm) phủ bất chỉnh hợp

trên hệ tầng Hướng Dương (N2

1hd) với mặt bào mòn mạnh, làm cho phần phía Tây của nhịp thứ 3 hệ tầng dưới bị mất và chuyển lên hệ tầng trên qua mặt bào mòn với nhiều rãnh xâm thực khá sâu Tập trầm tích này phát triển phổ biến,

bề dày 60 - 420m, biến đổi mạnh về tướng cũng như thành phần Ở phía Bắc, mặt cắt thể hiện các chu kỳ trầm tích kiểu đồng bằng ven biển, nhiều lạch triều, hoạt động của các dòng sông, còn ở phía Nam, nó thể hiện hai thời kỳ tạo trầm tích bãi biển Theo hướng Tây - Đông có thể phân biệt hai chu kỳ trầm tích với nêm lấn hướng về Đông, trầm tích hạt thô chiếm ưu thế Phía ngoài rìa thềm trầm tích gồm bột kết xen sét kết và cát nhỏ

Hình 1.5 Cột địa tầng tổng hợp Plioxen - Đệ Tứ bể Cửu Long [34]

Hình 1.6 Cột địa tầng tổng hợp Plioxen - Đệ Tứ bể Nam Côn Sơn [34]

- Plioxen muộn, hệ tầng Phi Mã (N 2 3 pm) phủ bất chỉnh hợp trên hệ tầng

Thần Mã qua mặt bào mòn mạnh với nhiều rãnh xâm thực sâu, có diện phân bố hẹp hơn hai hệ tầng trên và bề dày thay đổi 0 - 400m Mặt cắt hệ tầng thể hiện hai đến ba chu kỳ trầm tích, có cấu trúc phức tạp, phân dị mạnh về tướng cũng như về thành phần, gồm xen kẽ cát nhỏ, bột kết, sét kết biển nông ở phía Bắc, phát triển trầm tích biển ven bờ, aluvi ven biển và hai thời kỳ tạo trầm tích bãi biển ở phía Nam

• Địa tầng Đệ Tứ được phân chia thành các phân vị địa tầng: Đại Hùng

(Q11đh), Rồng (Q12-1r) Tam Đảo (Q13-1tđ), Hậu Giang (Q21-2

hg) và Gò Công (Q2

3gc) với tổng bề dày 160 - 950m

▫ Ở bể Cửu Long:

- Hệ tầng Đại Hùng (a,mQ1 1 đh) dầy 20-200m, thành phần gồm sạn, cát có

độ hạt thô ở các rìa trũng và đáy các lòng sông cổ Ở các độ sâu trên 100m, trầm tích thay đổi từ cát hạt vừa đến cát hạt nhỏ, chiếm ưu thế là cát hạt nhỏ, bột, bột- sét xám sáng, xám vàng thuộc tướng aluvi, biển ven bờ ở phần dưới

và bột, sét vàng thuộc tướng biển nông, biển lùi ở phần trên

- Hệ tầng Rồng (Q1 2 r) có thể phân thành phụ hệ tầng Rồng A (a, mQ12a ra)

nằm dưới và phụ hệ tầng Rồng B (a, mb, mQ12b

rb) nằm trên Phụ hệ tầng A

phủ bất chỉnh hợp trên các thành tạo thuộc hệ tầng Đại Hùng và có bề dầy 110m Loạt trầm tích này phát triển rộng khắp trên toàn diện tích bể, bao gồm các trầm tích sông biển, trầm tích biển chứa hoá thạch biển nông

10-Phụ hệ tầng Rồng B có các kiểu trầm tích sông, đầm lầy ven biển và biển, chứa nhiều vi cổ sinh, chiều dầy 15-55m Trong phụ hệ tầng, tập trầm tích biển lùi tại rìa thềm lục địa gồm cát, bột, sét aluvi, châu thổ và biển

- Hệ tầng Tam Đảo (Q1 3 tđ) cũng được phân thành phụ hệ tầng Tam Đảo A

(Q13atđa) và phụ hệ tầng Tam Đảo B (Q13btđb) Phụ hệ tầng Tam Đảo A có cấu

trúc phân dị, khác biệt từ lỗ khoan này sang lỗ khoan khác và được phân thành

hai hoặc ba lớp: dưới cùng là trầm tích biển, giữa là trầm tích lục địa và trên cùng là trầm tích biển nông chứa phong phú hoá thạch

Phụ hệ tầng Tam Đảo B phổ biến trong toàn diện tích bể với bề dầy 110m, gồm trầm tích lục nguyên, các rạn san hô, các khối bazan và trầm tích phun trào Lộ ra trên bề mặt đới ngoài thềm lục địa là các trầm tích nguồn gốc lục nguyên, gồm cát hạt lớn-trung, cát nhỏ, cát bùn và bùn cát

30 Hệ tầng Hậu Giang (a,mb Q2 1-2 hg) được tạo thành bởi các trầm tích

sông, biển-đầm lầy, gồm cát nhỏ, bùn và sét Lộ ra trên đáy biển là các kiểu trầm tích biển sông, biển, biển gió, biển đầm lầy chứa phong phú hoá thạch Các trầm tích Holoxen thượng ở bể Cửu Long có bề dầy 0-10m, gồm cát nhỏ, bùn, sét thuộc trầm tích hiện đại, tướng bãi triều, đầm lầy, cửa sông- tiền châu thổ và biển nông ven bờ, phân bố trên các độ sâu 0-20m nước Xung quanh đảo Hòn Tro phát hiện được bazalt trẻ

▫ Ở bể Nam Côn Sơn

- Hệ tầng Đại Hùng (a,mQ1 1 đh ): Phần dưới là sạn, cát proluvi, aluvi ở

phía Tây và ven rìa, chuyển sang aluvi ven biển, bùn, sét biển nông ở phía Đông Trầm tích thể hiện hai chu kỳ với bề dầy thay đổi từ 10m tại đới nâng đến 200m ở nêm lấn

- Phụ hệ tầng Rồng A (Q1 2a ra) phát triển rộng rãi với bề dầy 30-150m,

trầm tích gồm cát nhỏ, bột, sét, có cấu trúc không đồng nhất, dạng nêm lấn khá phát triển

- Phụ hệ tầng Rồng B (Q 1 2b rb) có bề dầy 40-200m, có cấu trúc và thành

phần thạch học tương tự như trong phụ hệ tầng Rồng A nhưng phần trên có nhiều bột, sét biển Từ độ sâu 90m, phát triển các trầm tích sườn châu thổ và các nêm lấn biển

- Phụ Hệ tầng Tam Đảo A (Q 1 3a tđa)có tổng bề dầy 40-200m, trầm tích

phân dị mạnh theo độ sâu đáy biển, gồm cát, sạn aluvi đồng bằng tại đáy biển

sâu 30-60m nước, cát nhỏ, bột, sét đồng bằng ven biển ở các độ sâu 60-90m và bột sườn châu thổ ở các độ sâu 90-150m Các dòng sông cổ tồn tại vào nửa đầu Pleistoxen muộn

- Phụ hệ tầng Tam Đảo B (Q 1 3b tđb) phát triển phổ biến ở trung tâm và rìa

bể, thể hiện rõ hai tập trầm tích: Ở ven rìa, tập dưới bắt đầu bằng cát, sạn aluvi ven biển, hồ, vũng vịnh, biển ven bờ hoặc biển nông, chiều dầy nhỏ; Tập trên

là aluvi cát, bột đồng bằng ngập lụt, bề dầy lớn Trên các độ sâu 60-90m , tập dưới gồm cát, bột đồng bằng ven biển, lạch triều, bột, sét biển nông; tập trên gồm cát nhỏ, bột aluvi đồng bằng và trên cùng là bột, cát phù sa bãi bồi, aluvi lòng sông Trên các độ sâu lớn hơn 90 m, phụ hệ tầng có cấu trúc phức tạp, bao gồm mặt bào mòn aluvi ven biển, vịnh biển nông, các lớp sét carbonat, bùn, sét rìa và chân châu thổ, cát, bột aluvi ven biển, trầm tích sông biển sườn châu thổ, nón phóng vật, ám tiêu san hô Hệ tầng có chiều dầy 40-150m, các trầm tích có tuổi 10-27 nghìn năm

- Hệ tầng Hậu Giang (a,mb Q2 1-2 hg) hình thành trong kỳ biển tiến Flandri,

có thành phần chủ yếu là trầm tích tại chỗ do sóng phá huỷ và tái tạo Đặc điểm của loạt trầm tích này tương tự như đã mô tả trong địa tầng Đệ Tứ bể Cửu Long Tuy nhiên, về phía Tây Nam bể, trầm tích Holoxen đặc trưng bởi sự xen kẽ bùn-sét tướng aluvi đồng bằng ven biển, vịnh và biển nông, dầy 10-25m với

phần đáy nằm trên sét, bột loang lổ

Tóm lại, cho đến nay, địa tầng Plioxen - Đệ Tứ ở thềm lục địa Đông Nam

Việt Nam đã được nghiên cứu khá chi tiết theo các chỉ tiêu địa chấn-địa tầng Loạt trầm tích này đã được phân thành 10 phân vị địa tầng, bao gồm 3 phân vị trong Plioxen và 7 phân vị trong trầm tích Đệ Tứ Đặc điểm phân bố, bề dày, đặc điểm thạch học và môi trường thành tạo được nghiên cứu khá chi tiết đối với từng phân

vị địa tầng

1.2.2.Các mặt ranh giới bất chỉnh hợp chủ yếu

Tài liệu hiện có (D Zhou & nnk., 1995 [97]; Z.S Liu &nnk.,1997 [83];

K Ru & Pigott, 1986 [88]; I M Longley, 1997 [82]; H Lee & S Watkin,

1998 [72]; Lê Như Lai & nnk., 2000 [18]; Mai Thanh Tân, 2004 [34]; Đỗ Bạt

&nnk., 2007 [4]) cho thấy, địa tầng Kainozoi trên thềm lục địa Việt Nam nói chung, khu vực Đông Nam nói riêng có mặt các bất chỉnh hợp sau:

- Bất chỉnh hợp cuối Creta muộn - đầu Paleoxen bắt gặp ở hầu hết các

bể trầm tích Kainozoi thuộc thềm lục địa Việt Nam, Nam Trung Quốc, Hoàng

Sa, Borneo và nhiều nơi khác ở Đông Nam Á [83,90] Phủ bất chỉnh hợp trên

bề mặt này là các thành tạo trầm tích Eoxen, Oligoxen sớm (bể Cửu Long), Oligoxen giữa-muộn (bể Nam Côn Sơn) hoặc Mioxen muộn, Plioxen-Đệ Tứ (thềm Phan Rang và đới nâng Côn Sơn)

- Bất chỉnh hợp cuối Eoxen muộn - đầu Oligoxen sớm (35-30 trn.) bắt

gặp tại bể Cửu Long, Nam Côn Sơn, Sông Hồng, Phú Khánh, Ma Lay [4]

- Bất chỉnh hợp cuối Oligoxen muộn - đầu Mioxen sớm (25-21 tr.n.) bắt

gặp ở các bể Cửu Long, Nam Côn Sơn, Sông Hồng, Phú Khánh, Malay, Palawan, Reed Bank, thềm Nam Trung Hoa [4, 18, 19, 71, 88] Trên thềm lục địa Trung Bộ Việt Nam bề mặt này biểu hiện là một bất chỉnh hợp góc, có thể liên quan đến hiện tượng nhảy trục tách giãn từ phía Đông sang phía Tây Nam, kết thúc tách giãn cực đại ở Biển Đông [71, 88]

- Bất chỉnh hợp cuối Mioxen sớm - đầu Mioxen giữa (16-13 tr.n.) có mặt ở

một số bể trầm tích thuộc đồng bằng Nam Bộ, Đông Nam Bộ, bể Cửu Long… nhưng biểu hiện không rõ ràng tại các bể khác trên thềm lục địa Việt Nam [1]

- Bất chỉnh hợp cuối Mioxen giữa - đầu Mioxen muộn (10-11 trn.) có mặt

ở các bể Cửu Long, Nam Côn Sơn, Tư Chính-Vũng Mây, Phú Khánh, Sông Hồng, Beibuwan và Đồng Bằng Nam Bộ [4, 18, 19, 72] Bất chỉnh hợp này

đánh dấu sự khởi đầu của một giai đoạn sụt lún tốc độ cao, biển tiến bao phủ toàn bộ khu vực

- Bất chỉnh hợp cuối Mioxen muộn - đầu Plioxen (5.5 trn.), gặp khá phổ

biến ở các bể Cửu Long, Nam Côn Sơn, Tư Chính-Vũng Mây, Phú Khánh, Sông Hồng và Đồng Bằng Nam Bộ [4, 18, 34] nhưng biểu hiện kém rõ ràng ở các bể khác ở Đông Nam Á [19] Trên mặt bất chỉnh hợp này, có mặt một số dải sụt hướng Bắc-Nam cắt qua các diện tích phía Tây của đới nâng Côn Sơn

và bể Nam Côn Sơn, liên quan đến các đứt gẫy hoạt động trong Mioxen và Plioxen-Đệ Tứ [1]

- Bất chỉnh hợp cuối Plioxen - đầu Đệ Tứ (2.5-1.8 trn.), gặp ở Đồng Bằng

Nam Bộ, Đông Nam Bộ, bể Cửu Long và Nam Côn Sơn [4, 18, 19, 34] Trong phạm vi bể Cửu Long, bề mặt này bị phân cắt bởi hai lạch nhỏ phương ĐB-TN, sâu 240-250m, ngăn cách nhau bởi một đới nâng cùng phương Lạch thứ nhất nằm sát bờ biển, kéo dài từ Vũng Tầu đến Nam vịnh Phan Thiết, còn lạch thứ hai chạy dọc trung tâm bể, từ mỏ Rồng qua Rạng Đông và tiếp tục phát triển về phía Đông Bắc [1]

- Bất chỉnh hợp cuối Pleistoxen sớm - đầu Pleistoxen giữa gặp phổ biến

bể Cửu Long và Nam Côn Sơn, bị phủ bởi trầm tích Pleistoxen giữa-muộn

- Bất chỉnh hợp cuối Pleistoxen muộn - đầu Holoxen gặp khá phổ biến ở

các vùng ven biển và thềm lục địa Việt Nam [19, 34] Nó đặc trưng bởi lớp sét bột loang lổ, bị phân cắt mạnh bởi hệ thống các kêch rạch, hình thành trong thời kỳ băng hà Wurm

Nhìn chung các bề mặt bất chỉnh hợp trong Plioxen - Đệ Tứ chủ yếu liên quan đến các chu kỳ biển thoái (các kỷ băng hà) do nguyên nhân khí hậu Yếu

tố kiến tạo (chuyển động nâng/hạ của vỏ Trái Đất) đóng vai trò không rõ ràng trong việc hình thành chúng Tuy nhiên, các chuyển động kiến tạo dưới sâu vẫn tiếp tục, chủ yếu xảy ra dọc theo các đứt gãy sâu hoạt động, để lại trên tiếp tục,

chủ yếu xảy ra dọc theo các đứt gãy sâu hoạt động, để lại trên các bề mặt đáy Plioxen và đáy Đệ Tứ các dải sụt lún với biên độ đáng kể

1.2.3 Đặc điểm kiến tạo và địa động lực

1.2.3.1 Đặc điểm kiến tạo trẻ và địa động lực

Những kết quả đáng quan tâm, liên quan đến các nội dung nghiên cứu trong đề tài, có thể tổng hợp như dưới đây:

Võ Năng Lạc &nnk (1996), khi nghiên cứu trường ứng suất kiến tạo tại vùng mỏ Bạch Hổ, bể Cửu Long, theo bình đồ đứt gãy, đã nhận định, trong giai đoạn Plioxen - Đệ Tứ, hoạt động tách giãn phương Đông - Tây thể hiện rõ rệt

Đá móng ở vùng mỏ này chịu tác dụng của trường ứng suất căng giãn phương Đông - Tây, tạo nên các đứt gẫy và khe nứt phương kinh tuyến, mang tính thuận ngang Các đứt gẫy Tây Bắc – Đông Nam và Đông Bắc – Tây Nam tái hoạt động theo cơ chế thuận- ngang phải và thuận- ngang trái Tất cả các đứt gẫy trên đều kèm theo nứt nẻ lông chim, tạo các đới vỡ vụn có đường phương, hướng cắm phù hợp với sự định hướng các đứt gẫy [17]

Lê Duy Bách & nnk (2007) đã phân chia khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam thành 8 đơn vị kiến trúc cơ bản: 1) Thềm Vũng Tầu - Phan Rang; 2) Bồn trũng Cửu Long; 3) Gờ nâng Mezozoi muộn - Kainozoi Côn Sơn; 4) Địa lũy Hòn Hải; 5) Bồn trũng Nam Côn Sơn; 6) Rìa Tây Nam bồn trũng Tư Chính - Vũng Mây; 7) Rìa Đông Bắc bồn trũng Malay - Thổ Chu và 8) Vòm nâng Mezozoi muộn - Kainozoi Natuna (Hình 1.7) Đồng thời, trên cơ

sở phân tích các biểu hiện hoạt tính kiến tạo (bề dày trầm tích Plioxen - Đệ Tứ, cấu trúc đáy Plioxen, đáy Đệ Tứ, động đất, núi lửa), các tác giả này đã khái quát đặc điểm hoạt động kiến tạo Plioxen - Đệ Tứ khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam như sau:

- Quá trình sụt lún phân dị chiếm ưu thế trong vùng Tất cả các kiến trúc Kainozoi sớm đều bị lôi kéo vào quá trình này với mức độ khác nhau Trục sụt

lún mạnh có xu hướng dịch chuyển dần từ Tây sang Đông, tức là về phía khối

vỏ đại dương Trung Tâm Biển Đông

- Các hệ thống đứt gẫy kiến tạo tiếp tục hoạt động và đóng vai trò quan trọng trong bình đồ kiến trúc khu vực Các đứt gẫy Plioxen - Đệ Tứ chủ yếu có phương á kinh tuyến, Đông Bắc – Tây Nam và á vĩ tuyến

Hình 1.7 Sơ đồ phân vùng kiến tạo Kainozoi khu vực Đông Nam

thềm lục địa Việt Nam [1]

- Sụt lún kiến tạo không kém mạnh mẽ trong Plioxen - Đệ Tứ tại các bồn trầm tích, không chỉ đơn giản do nguội dần và co lại của trầm tích hoặc cân bằng đẳng tĩnh, hoạt tính kiến tạo Kainozoi muộn chưa có dấu hiệu giảm thoái,

có lẽ ngược lại, nó phát triển và có xu thế tăng lên dọc theo các hệ đứt gẫy sâu lớn, các đứt gẫy phân miền, phân đới và phân chia các cấu trúc có hoạt động phân dị

Phạm Năng Vũ & nnk (2008), trên cơ sở phân tích tổng hợp các tài liệu địa chấn và khoan dầu khí, địa chấn nông phân giải cao, địa từ biển, đã xây dựng được bản đồ “Hoạt động kiến tạo và núi lửa trẻ thềm lục địa Nam Việt Nam” ở tỷ lệ 1/500 000 Các tác giả này đã xác định được trên 30 đứt gẫy phương á kinh tuyến (Sông Hậu, Sông Đồng Nai, Đăk Mil - Bình Châu, Mãng Cầu - Phú Quý, Kinh tuyến 1090

, ) cùng với hai hệ thống đứt gẫy phương Đông Bắc – Tây Nam là Thuận Hải - Minh Hải và Đông Côn Sơn (Tây Bắc Côn Sơn và Đông Nam Côn Sơn) Các đứt gẫy này được xác định là tiếp tục hoạt động trong Plioxen - Đệ Tứ và hiện đại Tuy nhiên, trong công trình này, các tác giả mới chỉ dừng lại ở việc phát hiện đứt gẫy Những đặc trưng khác như cơ chế hoạt động, hình thái động học và động lực của các đứt gẫy hoàn toàn chưa được đề cập đến [56]

Phan Trọng Trịnh (2010) đưa ra nhận định, các hệ đứt gẫy á kinh tuyến

và Đông Bắc – Tây Nam chiếm ưu thế trong khu vực thềm lục địa Đông Nam Theo tác giả này, bắt đầu từ phía Nam đới trượt Tuy Hoà (khoảng vĩ độ 11o

N),

hệ đứt gẫy KT 109o, gồm hai đứt gẫy gần song song, cách nhau 50-60km, có

xu hướng dịch chuyển về phía Tây, chạy dọc kinh tuyến 109oE đến vĩ độ 7o

N, sau đó đổi hướng, tiếp tục phát triển về Đông Nam Ở phần phía Tây hệ đứt gẫy này, còn có mặt nhiều đứt bậc cao á kinh tuyến phát triển khá phổ biến trong khoảng vĩ độ 7÷11oN, cắt qua Đông Bắc bể Cửu Long, đới nâng Côn Sơn

và rìa phía Tây bể Nam Côn Sơn [53]

Nhìn chung, đặc điểm cấu trúc, kiến tạo và địa động lực khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam đã được đề cập đến trong nhiều công trình nghiên cứu [50,51,55,56,1,19,54] Kết quả đạt được từ các công trình này rất đáng kể, có thể xem là cơ sở định hướng cho các nghiên cứu tiếp theo đầy đủ và chi tiết hơn

1.2.3.2 Đặc điểm hoạt động tai biến địa chất

▪ Hoạt động núi lửa ở thềm lục địa Đông Nam Việt Nam đã được nhiều

nhà khoa học trong nước và nước ngoài nghiên cứu (Patte E., 1923; Lacroix, 1933; Saurin, 1967; Hoang N & Flower M.F.J., 1998; Nguyễn Kinh Quốc, Lê Ngọc Thước, 1979; Nguyễn Xuân Hãn &nnk., 1991, 1996; Đỗ Minh Tiệp,

1995, 1996) Các kết quả nghiên cứu cho thấy, hoạt động núi lửa ở khu vực này mang tính chu kỳ, tuy nhiên có thể phân biệt hai pha phun trào chính với những đặc điểm khác biệt nhau [29, 89]:

▫ Pha phun trào Mioxen-Pleistoxen sớm (Pha sớm) được đặc trưng bởi

kiểu phun theo khe nứt, tạo ra các platobazan rộng lớn ở khu vực nghiên cứu Các kết quả phân tích tài liệu tuổi phóng xạ, đặc điểm phân bố, bề dày, thành phần thạch học kết hợp với những đặc điểm khác, có thể phân chia bazan pha sớm, thành một số nhịp phun trào chính dưới đây:

- Nhịp phun trào bazan Mioxen muộn có diện lộ không lớn trong các khu

vực Thác Mơ, Nam Đông, Di Linh-Bảo Lộc, thung lũng sông Đa Dung, thuộc đới Đà Lạt Chúng được hình thành bởi kiểu phun tràn khe nứt, có thành phần chủ yếu là bazan tholeit, bazan olivin, plagioclabazan, bề dày từ 40-50m đến 250-300m, tuổi trung bình 12-6 tr.n, nằm phủ bất chỉnh hợp trên móng trước Kainozoi [3]

- Nhịp phun trào bazan Plioxen-Pleistoxen sớm (β N2 – Q1) có diện phân

bố lớn ở các khu vực Vĩnh An-Xuân Lộc, Di Linh-Bảo Lộc và diện bé hơn ở các nơi khác Các thành tạo βN2-Q1có bề dầy khoảng 5-200m, chủ yếu gồm bazan tholeit, bazan olivin, plagioclabazan, dolerit olivin, được hình thành bởi

cơ chế phun tràn khe nứt, phổ tuổi tuyệt đối 4- 1 tr.n Các thành tạo bazan pha sớm được hình thành ở các độ sâu 30-40 km, tương ứng với điều kiện áp suất khoảng 10kbar và nhiệt độ khoảng 1100-1200o

C [1, 34]

▫ Pha phun trào Pleistoxen giữa-muộn-Holoxen (Pha muộn) hoạt động

theo kiểu phun trung tâm, để lại nhiều cấu trúc núi lửa (crater) dạng chóp hoặc phễu (maar), nhiều nơi có mật độ lớn như ở Pleiku, Xuân Lộc, Phú Quý, Đông Nam nâng Côn Sơn Các đá bazan (β Q12-3

-Q2) được đặc trưng bởi thành phần kiềm cao, có kiến trúc porphyr rất điển hình, ban tinh thường là olivin, ít hơn là clinopyroxen và plagiocla Ở nhiều nơi chúng có cấu tạo lỗ rỗng, dạng bọt, có chứa các bao thể manti như lerzolit-spinel, lerzolit-granat, harburgit, verlit, pyroxenit, các megacryst augit, olivin và pagiocla Phổ tuổi đồng vị của các thành tạo này có phổ biến từ 0.7-0.24 tr.n Khác với hoạt động phun trào bazan pha sớm (17.6÷ 3.2 tr.n), các thành tạo bazan pha muộn (3.2÷0.24 tr.n) và hiện đại chủ yếu thuộc kiểu phun trung tâm, mang tính phun nổ rõ rệt, có nguồn gốc

từ các độ sâu 50-70 km, trong điều kiện áp suất 15-17 kb, 1100-1300o

C [1, 34]

▪ Hoạt động động đất khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam được

đề cập đến trong các công trình nghiên cứu của Nguyễn Đình Xuyên & nnk (1987, 1996, 2004); Nguyễn Văn Lương & nnk (1998, 2003, 2006, 2008); Nguyễn Hồng Phương (1998, 1999); Phạm Văn Thục & nnk (2002, 2003, 2004) Bên cạnh việc xây dựng, hoàn thiện các danh mục động đất, các nghiên cứu đều hướng tới việc xác định các quy luật biểu hiện động đất, xác định các đứt gãy sinh chấn và phân vùng dự báo độ nguy hiểm động đất Các tác giả đều có chung những nhận định sau:

- Động đất trên thềm lục địa Đông Nam Việt Nam có hai nguồn gốc: nguồn gốc núi lửa và nguồn gốc kiến tạo

- Động đất chủ yếu xảy ra trong 4 đứt gẫy sâu hoạt động: KT.1090, Thuận Hải-Minh Hải, Bắc Nâng Côn Sơn và Phú Quý-Côn Đảo (hay đứt gãy