Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích oligocen – Miocen bể tư chính – Vũng Mây và ý nghĩa dầu khí của chúng

Chia sẻ: Lộ Lung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST

Báo xấu

40
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ các đơn vị địa tầng phân tập theo không gian và theo thời gian trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và chuyển động kiến tạo; xác định quy luật quan hệ giữa dãy cộng sinh tướng trầm tích và các miền hệ thống trầm tích.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích oligocen – Miocen bể tư chính – Vũng Mây và ý nghĩa dầu khí của chúng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------------- Trần Thị Dung NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------------- Trần Thị Dung NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ CỦA CHÚNG Chuyên ngành: Khoáng vật học và Địa hóa học Mã số: 60 44 02 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. NGUYỄN TRỌNG TÍN Hà Nội - 2013 2
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này em đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn PGS.TS. Nguyễn Trọng Tín và các thầy cô trong Khoa Địa chất, các cán bộ trong Trung tâm nghiên cứu Biển và Đảo, Viện Dầu khí – Tập đoàn Dầu khí Việt Nam trong quá trình thu thập, tham khảo số liệu, tài liệu và học hỏi các phương pháp nghiên cứu liên quan đến đề tài luận văn. Nhân dịp này cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự tạo điều kiện và giúp đỡ quý báu trên! Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân và bạn bè, những người đã luôn động viên, cổ vũ tinh thần và tạo những điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời gian học tập ở trường. Mặc dù em đã cố gắng hết sức để luận văn có chất lượng cao nhất nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót. Em xin chân thành tiếp nhận các ý kiến đóng góp của thầy cô và bạn đọc. Em xin chân thành cảm ơn! Học viên: TrÇn ThÞ Dung 3
MỤC LỤC MỤC LỤC .............................................................................................................. 1 DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... 3 DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... 5 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................... 6 MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 7 Chương 1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................ 9 1.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY.......................................... 9 1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC .......................................................... 10 1.2.1. Đặc điểm cấu trúc và kiến tạo............................................................... 10 1.2.2. Các thành tạo Kainozoi ....................................................................... 21 Chương 2. CƠ SỞ TÀI LIỆU, LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 29 2.1. CƠ SỞ TÀI LIỆU ....................................................................................... 29 2.1.1. Địa vật lý.............................................................................................. 29 2.1.2. Các tài liệu địa chất .............................................................................. 30 2.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ........................................................................... 33 2.3. PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................. 35 2.3.1. Phương pháp luận................................................................................. 35 2.3.2. Các phương pháp nghiên cứu ............................................................... 37 Chương 3. ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN KHU VỰC TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY ......................................................................... 51 3.1. KHÁI QUÁT .............................................................................................. 51 3.2. PHÂN CHIA ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CỦA TRẦM TÍCH OLIGOCEN, MIOCEN TRÊN CƠ SỞ ĐỊA CHẤN, ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN VÀ THẠCH HỌC.................................................................................................... 54 3.2.1. Phức tập thứ 1 (S1) – Oligocen sớm (E31) ............................................. 54 3.2.2. Phức tập thứ 2 (S2) – Oligocen muộn (E32) ........................................... 56 3.2.3. Phức tập thứ 3 (S3) – Miocen sớm (N11) ............................................... 57 3.2.4. Phức tập thứ 4 (S4) – Miocen giữa (N12) ............................................... 59 3.2.5. Phức tập thứ 5 (S5) – Miocen muộn (N13) ............................................. 62 1
Chương 4. ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG ĐÁ CỔ ĐỊA LÝ VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ ...... 68 4.1. QUAN HỆ GIỮA TƯỚNG TRẦM TÍCH VÀ CÁC MIỀN HỆ THỐNG: BIỂN THẤP (LST), BIỂN TIẾN (TST) VÀ BIỂN CAO (HST) ........................ 68 4.1. 1. Giai đoạn sụt lún nhiệt dạng tuyến Eocen – Oligocen sớm (E2 – E31) .. 68 4.1.2. Giai đoạn lún chìm nhiệt Miocen (N1): bể mở rộng theo chu kỳ ........... 69 4.1.3. Đặc điểm tướng đá – cổ địa lý bể Tư Chính – Vũng Mây qua các thời kỳ ....................................................................................................................... 69 4.2. TIẾN HOÁ TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI SỰ THAY ĐỔI MỰC NƯỚC BIỂN VÀ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO .. 76 4.2.1. Khái quát .............................................................................................. 76 4.2.2. Tiến hoá theo các tổ hợp thạch kiến tạo ................................................ 76 4.3. ĐÁNH GIÁ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ....................................................... 82 4.3.1. Tầng sinh ............................................................................................. 82 4.3.2. Tầng chứa ............................................................................................ 82 KẾT LUẬN .......................................................................................................... 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 88 2
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ vị trí khu vực Tư Chính - Vũng Mây............................................ 10 Hình 1.2. Bản đồ phân vùng cấu trúc khu vực Tư Chính – Vũng Mây ................... 13 Hình 1.3. Mặt cắt địa chấn TC06-45 cắt qua bể Đông Nam Tư Chính. Trầm tích E2, E3 bị uốn nếp mạnh, N1, N2-Q không bị biến dạng (tỷ lệ ngang 1/1.000.000, tỷ lệ đứng 1/100.00) (Nguồn KC09-25/06-10) .............................................................. 15 Hình 1.4. Tuyến STC06- 59 cắt qua đới nâng Vũng Mây (tỷ lệ ngang 1/1.000.000, tỷ lệ đứng 1/200.00) (Nguồn KC09-25/06-10)....................................................... 16 Hình 1.5. Bản đồ phân bố hệ thống đứt gãy bể Tư Chính – Vũng Mây .................. 17 Hình 1.6 . Các đứt gãy thuận phát triển chủ yếu trong khu vực Tư Chính – Vũng Mây (tuyến STC06-44) ......................................................................................... 18 Hình 1.7. Dạng đứt gãy trượt bằng trên một đứt gãy chính trong khu vực Tư Chính –Vũng Mây (tuyến STC06-36) .............................................................................. 19 Hình 1.8. Cát kết hạt nhỏ, xi măng cơ sở lấp đầy giàu matrix có chứa VCHC, độ chọn lọc, mài tròn kém, cấu tạo định hướng do nén ép phân phiến nhẹ. Mẫu ở độ sâu 2650 m; N+; x 125 ........................................................................................... 21 Hình 1.9. Bột sét kết giàu VCHC, cấu tạo định hướng, môi trường vũng vịnh đầm lầy hóa. Mẫu ở độ sâu 2705 m; N+ ; x 125 ............................................................ 22 Hình 1.10. Sét kết pha cát bị phiến hóa, xerixit dạng vi vảy xếp định hướng, tuổi Oligocen sớm, mẫu ở độ sâu 2750 m; N+; x 125; PV-94-2X.................................. 23 Hình 1.11. Cát kết thạch anh – litic, xi măng lấp đầy, mài tròn trung bình, mảnh đá tuf và đá phun trào đaxit, đá phiến xerixit, mẫu ở độ sâu 2320 m; N11; N+; x 125; PV-94-2X.............................................................................................................. 24 Hình 1.12. Cát kết thạch anh – litic, mảnh đá chủ yếu là tuf và phun trào đaxit, mài tròn tốt, tướng bãi triều có sóng mạnh, xi măng cơ sở, canxit dạng khảm, mẫu ở độ sâu 2000 m; N12; N+; x 125; PV-94-2X ................................................................. 25 Hình 1.13. Cát kết thạch anh – litic chứa vụn vỏ sò sinh vật, xi măng canxit và VCHC kiểu cơ sở lấp đầy, mẫu ở độ sâu 2045 m; N12; N-; x 125; PV-94-2X......... 25 Hình 1.14. Đá vôi ám tiêu san hô, mẫu ở độ sâu 1760 m;N12; N+; x 125; PV-94-2X .............................................................................................................................. 26 3
Hình 1.15. Đá vôi ám tiêu san hô, mẫu ở độ sâu 1860 m;N12; N+; x 125; PV-94-2X .............................................................................................................................. 27 Hình 1.16. Cát kết vụn sinh vật, mẫu ở độ sâu 1160 m; N13; N-; x 125; PV-94-2X 27 Hình 1.17. Cột địa tầng tổng hợp khu vực Tư Chính – Vũng Mây ......................... 28 Hình 2.1. Tuyến STC06-60 cắt qua khu vực Tư Chính – Vũng Mây………. …….29 Hình 2.2. Tuyến STC06-45 cắt qua khu vực Tư Chính – Vũng Mây ..................... 29 Hình 2.3. Tuyến STC06-40 đã minh giải cắt qua khu vực Tư Chính – Vũng Mây . 30 Hình 2.4. Tuyến STC06-59 đã minh giải cắt qua khu vực Tư Chính – Vũng Mây . 30 Hình 2.5. Mẫu ở độ sâu 295 0m; Nicon +; x 125 ................................................... 31 Hình 2.6. Mẫu ở độ sâu 3325 m; Nicon +; x 125 ................................................... 31 Hình 2.7. Cột địa tầng tổng hợp giếng khoan PV- 94-2X....................................... 32 Hình 2.8. Sơ đồ móng KZ các lô 132-135 khu vực bãi Tư Chính (Theo Shell, 1992) .............................................................................................................................. 33 Hình 2.9. Sơ đồ khu vực khảo sát địa chấn TC-93 ................................................. 34 Hình 2.10. Các hệ thống trầm tích liên quan đến chu kỳ thay đổi mực nước biển .. 40 Hình 2.11. Cấu tạo bị cắt xén (truncation) ............................................................. 41 Hình 2.12. Cấu tạo nêm tăng trưởng ...................................................................... 42 Hình 2.13. Mô hình một số kiểu cấu tạo theo quan điểm địa tầng phân tập............ 42 Hình 2.14. Mô hình cộng sinh tướng theo các miền hệ thống trầm tích trong một phức tập (sequence) đối xứng của trầm tích Đệ tam các bể Kainzoi thềm lục địa Việt Nam (Theo Trần Nghi, 2013) ........................................................................ 44 Hình 2.15. Đường cong tích luỹ độ hạt và đường cong phân bố độ hạt .................. 46 Hình 2. 16. Hình dạng đường cong GR đặc trưng cho ........................................... 50 Hình 3.1. Phức tập S1 – Oligocen sớm (E31) – Tuyến STC 06-40…………... …….55 Hình 3.2. Các hệ thống trầm tích qua tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan và thạch học phức tập S1 – Oligocen sớm (E31vm) và phức tập S2 – Oligocen sớm (E32vm) – bể Tư Chính – Vũng Mây ..................................................................... 56 Hình 3.3. Các hệ thống trầm tích qua tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan và thạch học phức tập S3 – Miocen sớm (N11 pn) – bể Tư Chính – Vũng Mây ............ 59 Hình 3.4. Phức tập S4 (N12) khu vực Tư Chính - Vũng Mây .................................. 60 4
Hình 3.5. Các hệ thống trầm tích qua tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan và thạch học phức tập S4 – Miocen giữa (N12 tc)– bể Tư Chính – Vũng Mây ............. 62 Hình 3.6. Các hệ thống trầm tích qua tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan và thạch học phức tập S5 – Miocen muộn (N13 pt)– bể Tư Chính – Vũng Mây ........... 64 Hình 3.7. Phức tập S5 – Miocen muộn (N13) .......................................................... 64 Hình 3.8. Mặt cắt địa chấn đã minh giải tuyến STC06-36. Trầm tích Oligocen – Miocen có 5 phức tập, mặt cắt bị biến dạng mạnh: đứt gãy trượt bằng, đứt gãy thuận cánh chúc, uốn nếp ................................................................................................ 65 Hình 3.9. Mặt cắt địa chấn đã minh giải tuyến STC06-45...................................... 65 Hình 3.10. Mặt cắt địa chấn đã minh giải tuyến STC06-60. Trầm tích Oligocen – Miocen có 5 phức tập: E31, E32, N11, N12 và N13. Mặt cắt bị biến dạng mạnh: ........ 66 Hình 3.11. Cột địa tầng phân tập theo LK PV-94-2X khu vực Tư Chính-Vũng Mây (Nguồn KC 09-25/06-10, có bổ sung sửa chữa) ..................................................... 67 Hình 4.1. Lịch sử phát triển tướng đá – cổ địa lý các bể thứ cấp trong khu vực Tư Chính – Vũng Mây qua mặt cắt phục hồi (tuyến TC-06-36 – Nguồn VPI)……………………………………………………………………………….. 72 Hình 4.2. Bản đồ tướng đá cổ địa lý giai đoạn biển thấp trầm tích Oligocen khu vực Tư Chính – Vũng Mây .......................................................................................... 73 Hình 4.3. Bản đồ tướng đá cổ địa lý giai đoạn biển thấp trầm tích Miocen dưới khu vực Tư Chính – Vũng Mây.................................................................................... 74 Hình 4.4. Bản đồ tướng đá cổ địa lý giai đoạn biển thấp trầm tích Miocen trên khu vực Tư Chính – Vũng Mây.................................................................................... 75 Hình 4.5. Bản đồ triển vọng dầu khí giai đoạn biển thấp (LST) trầm tích Oligocen khu vực Tư Chính – Vũng Mây ............................................................................. 85 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Bảng phân tầng cấu trúc khu vực Tư Chính-Vũng Mây ......................... 11 Bảng 4.1. Mối quan hệ giữa thạch học, tướng trầm tích và bối cảnh kiến tạo bể Tư Chính – Vũng Mây………………………………………………………….80 Bảng 4.2. Bảng kết quả tính toán tốc độ và biên độ sụt lún thẳng đứng ................. 81 5
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐB-TN : Đông Bắc – Tây Nam ĐH QGHN : Đại học Quốc gia Hà Nội ĐH KHTN : Đại học Khoa học Tự nhiên ĐTPT : Địa tầng phân tập GK : Giếng khoan HST : Hệ thống trầm tích biển cao (Hightstand Systems tracts) KZ : Kainozoi LST : Hệ thống trầm tích biển thấp (Lowstand Systems tracts) MNB : Mực nước biển RTS : Ranh giới bề mặt bào mòn biển tiến (Ravinement transgressive surface) S : Phức tập (Sequence) PS : Nhóm phân tập (Parasequence set) P : Phân tập (Parasequence) TC-VM : Tư Chính – Vũng Mây TST : Hệ thống trầm tích biển tiến (Transgressive systems tract) VCHC : Vật chất hữu cơ 6
MỞ ĐẦU Bể Tư Chính – Vũng Mây là một bể ở vùng nước sâu có tiềm năng dầu khí lớn, đã khoan 01 giếng khoan PV-94-2X và đã thu nổ nhiều mặt cắt địa chấn. Tuy nhiên, trữ lượng và tiềm năng dầu khí của bể Tư Chính – Vũng Mây vẫn đang là một ẩn số và đang được tiếp tục phát hiện. Hướng nghiên cứu này cho đến nay vẫn chưa được tập trung nghiên cứu thích đáng theo quan điểm định lượng và sử dụng tổng hợp các tiêu chí: trường sóng địa chấn, địa vật lý giếng khoan, thạch học và cộng sinh tướng. Vì vậy, mối quan hệ phụ thuộc giữa địa tầng phân tập và tướng trầm tích trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và chuyển động kiến tạo là cơ sở khoa học để xây dựng các tiền đề đánh giá triển vọng dầu khí. Từ ý nghĩa đó, đề tài luận văn được lựa chọn với tiêu đề: “Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích Oligocen – Miocen bể Tư Chính – Vũng Mây và ý nghĩa dầu khí của chúng” nhằm làm sáng tỏ các đơn vị địa tầng phân tập và các miền hệ thống trầm tích theo không gian và theo thời gian của trầm tích Oligocen - Miocen. Từ đó cho thấy được mối quan hệ giữa địa tầng phân tập và cộng sinh tướng trong khung thời địa tầng của trầm tích Oligocen - Miocen trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và hoạt động kiến tạo – địa động lực. Đặc biệt, trên cơ sở phân tích địa tầng phân tập và tướng trầm tích góp phần đánh giá tiềm năng dầu khí của khu vực nghiên cứu. Sau khi giải quyết được các mục tiêu trên luận văn đã đóng góp một phần quan trọng về ý nghĩa khoa học cũng như ý nghĩa thực tiễn. 1/ Ý nghĩa khoa học: - Làm sáng tỏ các đơn vị địa tầng phân tập theo không gian và theo thời gian trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và chuyển động kiến tạo; - Xác định quy luật quan hệ giữa dãy cộng sinh tướng trầm tích và các miền hệ thống trầm tích. 2/ Ý nghĩa thực tiễn: - Nghiên cứu các đơn vị địa tầng phân tập là cơ sở để đánh giá tiềm năng các đá sinh – chứa – chắn dầu khí; - Chính xác hóa địa tầng trầm tích Oligocen - Miocen bể Tư Chính – Vũng Mây. 7
Nội dung của luận văn bao gồm 04 chương: Mở đầu Chương 1. Đặc điểm chung khu vực nghiên cứu Chương 2. Cơ sở tài liệu, lịch sử và phương pháp nghiên cứu Chương 3. Địa tầng phân tập trầm tích Oligocen – Miocen bể Tư Chính – Vũng Mây Chương 4. Đặc điểm tướng đá cổ địa lý và ý nghĩa sinh dầu của chúng Kết luận Tài liệu tham khảo. 8
Chương 1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY Khu vực nghiên cứu Tư Chính – Vũng Mây nằm Đông Nam của thềm lục địa Việt Nam, trong vùng nước sâu và xa bờ, với diện tích khoảng 60.000 km2 bao gồm các lô 132, 133, 134, 135, 136, 156, 157, 158, 159, 160 (hình 1.1). Mực nước biển của khu vực này dao động lớn từ vài chục mét nước tại các bãi đá ngầm, bãi đá cạn như Vũng Mây, Huyền Trân, Quế Đường, Phúc Nguyên và Tư Chính đến gần 3000m ở trũng sâu. Tọa độ địa lý khu vực nghiên cứu: Vĩ độ Bắc: 6015’ – 10010’ Kinh độ Đông: 109015’ – 113035’ Khu vực Tư Chính – Vũng Mây phía Bắc giáp với tách giãn Biển Đông, phía Tây giáp với bể Nam Côn Sơn, phía Đông giáp với khu vực Trường Sa và phía Nam giáp với đới hút chìm Borneo. Địa hình đáy biển trong khu vực nghiên cứu thay đổi rất nhanh về diện tích và bề mặt rất gồ ghề do các hoạt động núi lửa xảy ra trong Miocen và hiện đại cùng với các đới thành tạo cacbonat và ám tiêu san hô. Trong khu vực bao gồm nhiều bể trầm tích nằm tập trung ở phía Đông Nam Tư Chính, Tây Vũng Mây và Bắc Huyền Trân. Chế độ thủy triều và dòng chảy đáy thay đổi phụ thuộc vào gió mùa Tây Nam và Đông Bắc. Hàng năm, thường xảy ra nhiều đợt mưa bão với cường độ mạnh [1, 10]. Khu vực Tư Chính – Vũng Mây có vị trí địa lý hết sức quan trọng về hàng hải, tài nguyên biển và đặc biệt là an ninh quốc phòng. Nên công tác khảo sát, nghiên cứu, đánh bắt thủy sản khu vực này phải thường xuyên để khẳng định chủ quyền lãnh thổ Việt Nam. 9
Hình 1.1. Sơ đồ vị trí khu vực Tư Chính - Vũng Mây 1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC 1.2.1. Đặc điểm cấu trúc và kiến tạo 1.2.1.1. Phân tầng cấu trúc và phân vùng cấu trúc  Phân tầng cấu trúc Trên hình đã thể hiện rõ sự phân chia các tầng cấu trúc (theo thời gian hình thành và phát triển địa chất tại khu vực Tư Chính - Vũng Mây) và bao gồm các tầng cấu trúc chính (bảng 1.1): 10
Bảng 1.1. Bảng phân tầng cấu trúc khu vực Tư Chính-Vũng Mây (Theo Trần Nghi và nnk, 2013) * Tầng cấu trúc trước sụt lún nhiệt: Tầng này bao gồm toàn bộ các đá móng magma, granit nứt nẻ và cả các đá phun trào và biến chất. * Tầng cấu trúc sụt lún nhiệt dạng tuyến (E2 – E3): Tầng cấu trúc này được hình thành trong giai đoạn sụt lún mạnh dạng tuyến với các vật liệu được vận chuyển đến và lấp đầy các trũng, các địa hào và bán địa hào trong khu vực nghiên cứu và được thành tạo trong cơ chế động học tách giãn và trượt bằng, có chiều dày trầm tích thay đổi đáng kể, chỗ dày nhất đạt trên 10.000m (tại trũng phía Nam) và thay đổi lớn, có xu hướng giảm dần về phía Bắc khu vực. Các trầm tích ở đây bao gồm các vụn lục nguyên cát, bột, sét và đá vôi, đá vôi ám tiêu san hô. Chúng được thành tạo trong môi trường từ lục địa, đồng bằng ven biển đến biển ven bờ và biển nông. * Tầng cấu trúc sụt lún nhiệt mở rộng có chu kỳ (Miocen): Phụ tầng này bao gồm các thành tạo Miocen dưới, Miocen giữa và Miocen trên, các thành tạo được hình thành và phát triển trong quá trình sụt lún do nhiệt. Các thành tạo này bao gồm các trầm tích sét kết màu vàng xen kẽ bột kết, độ gắn kết trung bình, giàu hợp chất hữu cơ, hóa đá. Thành tạo trong môi trường biển ven bờ, biển nông đến biển sâu. 11
* Tầng cấu trúc tạo thềm hiện tại (N2 – Q): Phụ tầng cấu trúc trên bao gồm các thành tạo trẻ có tuổi Pliocen và Đệ tứ với các đá chủ yếu là cát, bột, sét chứa glauconit và vô cùng phong phú các hoá đá động vật biển. Đá ở phụ tầng này chưa gắn kết hoặc gắn kết yếu. Chúng được lắng đọng trong môi trường trầm tích biển hoặc biển nông ven bờ, với chiều dày đạt từ 20 – 700m, phủ bất chỉnh hợp lên các thành tạo được hình thành trước nó.  Phân vùng cấu trúc Khu vực Tư Chính - Vũng Mây bao gồm các đới nâng và trũng nằm xen kẽ nhau, phát triển chủ yếu theo hướng ĐB - TN. Đới nâng có dạng khối – địa lũy hoặc khối đứt gãy có lớp phủ trầm tích Kainozoi dày khoảng 2,5 – 3,5km. Các đới trũng có dạng địa hào, bán địa hào lấp đầy trầm tích Kainozoi dày tới 6 - 7km, chỗ dày nhất đạt đến trên 10.000m tại trũng phía Nam khu vực nghiên cứu. Việc phân vùng cấu tạo nhằm mục đích phân chia khu vực nghiên cứu thành các đơn vị cấu tạo khác nhau. Mỗi đơn vị cấu tạo có các đặc điểm cấu trúc, kiến tạo, cơ chế hình thành và lịch sử phát triển địa chất tương đối đồng nhất. Ranh giới giữa chúng được lựa chọn trùng với các đứt gãy có quy mô tương đối lớn cả về chiều dài lẫn biên độ dịch chuyển và tuổi hoạt động, kết hợp với các yếu tố cấu trúc đặc biệt như các chuỗi núi lửa. Trong các đơn vị cấu tạo, tùy theo đặc điểm cấu trúc kiến tạo mà có thể phân chia thành các yếu tố cấu tạo có bậc nhỏ hơn. Việc lựa chọn và phân chia các đơn vị và yếu tố cấu tạo một cách hợp lý sẽ là cơ sở khoa học và làm tăng độ tin cậy cho việc phân vùng triển vọng và đánh giá tiềm năng dầu khí của khu vực nghiên cứu. Phân tích bộ bản đồ cấu tạo, bản đồ đẳng dày, bản đồ các hệ thống đứt gãy, bản đồ trọng lực - từ, bản đồ địa mạo đáy biển khu vực nghiên cứu và các tuyến mặt cắt địa chấn, đã phân chia khu vực Tư Chính – Vũng Mây thành 5 đơn vị cấu tạo chính là: đới tách giãn đáy Biển Đông, đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên - Đá Lát, trũng Tây Vũng Mây, trũng Đông Bắc bể Nam Côn Sơn, đới nâng Vũng Mây (hình 1.2). 12
Hình 1.2. Bản đồ phân vùng cấu trúc khu vực Tư Chính – Vũng Mây (Nguồn Đề tài KC09-25/06-10 có sửa chữa, bổ sung) + Trũng Đông Bắc Bể Nam Côn Sơn (CT-I) Trũng Đông Bắc bể Nam Côn Sơn là phần tiếp tục của Trũng Trung tâm bể Nam Côn Sơn, có bề dày trầm tích Kainozoi đạt tới 7000m. Diện tích của Trũng trong khu vực nghiên cứu không lớn và ranh giới phía Đông là đứt gãy sườn dốc Đông Việt Nam. Vì vậy, tại đây chỉ quan sát thấy một vài cấu tạo phát triển kế thừa trên địa lũy với chiều sâu tới đỉnh cấu tạo khá lớn (4200 - 4500m). Hoạt động đứt gãy kết thúc vào trước Miocen giữa, không quan sát thấy biểu hiện núi lửa trên mặt cắt địa chấn. + Đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên (3) Đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên chiếm phần lớn diện tích khu vực nghiên cứu và tiếp tục mở rộng về phía Đông Bắc với độ sâu nước biển thay đổi từ vài chục mét đến 1000m. Tiếp giáp về phía Tây của đới là bể Nam Côn Sơn bởi đứt gãy Sườn dốc Đông Việt Nam có phương á kinh tuyến, về phía Đông là Trũng Tây 13
Vũng Mây bởi hệ thống đứt gãy Vũng Mây có phương ĐB – TN. Trong các văn liệu trước đây, toàn bộ diện tích của khu vực được xếp vào đới nâng rìa Đông Nam Việt Nam. Ở phần Tây Bắc của Đới phát triển các cấu trúc theo hướng á kinh tuyến mà trong các công trình nghiên cứu trước đây được gọi là Đới nâng Phúc Nguyên. Ở các diện tích còn lại các cấu trúc đều theo phương ĐB – TN và tồn tại nhiều cấu tạo dạng địa lũy. Một số cấu tạo dạng này phát triển đến tận đáy biển mà trên đó là các thành tạo cacbonat, phần lớn là ám tiêu san hô. Ở phần rìa Đông của đới, một số nơi có mặt hoạt động núi lửa của các thời kỳ khác nhau. Đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên có diện tích khoảng 12.500 km2. Phụ đới bao gồm đới nâng Tư Chính hay địa lũy Tư Chính, đới nâng tây Phúc Nguyên, đới nâng Huyền Trân. Đới nâng Tư Chính bị khống chế bởi hai đứt gãy thuận phương Đông Bắc Tây Nam. Đới nâng Tây Phúc Nguyên là một bộ phận nâng không đồng nhất, có phương kéo dài theo hướng Đông Bắc Tây Nam và phân dị thành 4 dải nâng phân cách nhau bằng các trũng trầm tích. Theo kết quả khoan từ giếng PV-94- 2X, hai đới nâng này phát triển mạnh đá vôi ám tiêu từ cuối Miocen giữa đến nay. Phụ đới nâng Đá lát – Đá Tây nằm trên phần vùng vỏ lục địa bị căng giãn mạnh trong Oligocen-Miocene sớm. Đặc trưng cơ bản của phụ đới là có hai dải nâng quan trọng gồm dải nâng trung tâm và dải nâng Đá Lát dải nâng có phương á kinh tuyến phát triển sau Miocen giữa. Ngoài ra có hai trũng trầm tích gồm trũng bắc Phúc Tần và trũng Phúc Tần. Khu vực này phát triển các hệ đứt gãy phương ĐB-TN đến á vĩ tuyến tạo thành hệ thống các đứt gãy dạng đuôi ngựa (horse tail) mà phương đứt gãy chính kéo dài theo hướng á vĩ tuyến, còn các phân nhánh và các đứt gãy phụ có phương ĐB-TN. Các đứt gãy phụ có xu hướng hội nhập vào đứt gãy chính và các trũng trầm tích được hình thành đồng thời với hoạt động của đứt gãy tạo nên các bán địa hào và địa hào. Các hoạt động núi lửa phát triển mạnh sau Miocen giữa đóng vai trò phân chia các bồn trầm tích được thành tạo trong giai đoạn trước đó thành các bồn trầm tích thứ sinh có quy mô nhỏ hơn. + Đới Trũng Tây Vũng Mây (4) Trũng Tây Vũng Mây chiếm toàn độ diện tích Đông Nam của khu vực nghiên cứu với độ sâu nước biển thay đổi từ 200 - 2000 m. Trầm tích Kainozoi trong đới 14
này có bề dày khá lớn, đạt tới 7000m, đặc biệt lát cắt Eocen? – Oligocen. Ngoài hệ thống đứt gãy Vũng Mây là ranh giới phía Tây của đới có phương ĐB - TN, hầu hết các đứt gãy còn lại có phương á vĩ tuyến, TB - ĐN và á kinh tuyến, phân chia cấu trúc thành các vi địa lũy, địa hào và bán địa hào. Các cấu tạo phát triển kế thừa trên các vi địa lũy đều có điều kiện thuận lợi về triển vọng dầu khí, đặc biệt các bẫy nằm kề các địa hào. Hoạt động đứt gãy trong phạm vi của đới đều kết thúc vào trước Miocen giữa, trầm tích Pliocen – Đệ Tứ ít bị biến vị và gần như phân bố nằm ngang. Về phía Tây của đới ở một số nơi quan sát thấy hoạt động núi lửa trên mặt cắt địa chấn. Khu vực trũng Tây Vũng Mây được chia nhỏ thành 3 phụ đới là phụ trũng Đông Nam Tư Chính, phụ đới nâng trung tâm Vũng Mây, phụ trũng Đông nam Vũng Mây. - Phụ trũng Nam Bề dày trầm tích lớn bao gồm phía đông của các lô 135, 136 và một phần nhỏ của góc đông nam lô 134, góc tây nam của lô 158, phía tây của lô 159 và một phần lô 160. Phụ vùng này tiếp giáp phía bắc khối nâng Tư Chính. Đây là nguồn cung cấp vật liệu cho bể trong suốt giai đoạn Cenozoi. Các đứt gãy phát triển trong phạm vi chủ yếu phát triển theo phương á kinh tuyến (hình 1.3). Hình 1.3. Mặt cắt địa chấn TC06-45 cắt qua bể Đông Nam Tư Chính Trầm tích E2, E3 bị uốn nếp mạnh, N1, N2-Q không bị biến dạng (tỷ lệ ngang 1/1.000.000, tỷ lệ đứng 1/100.00) (Nguồn KC09-25/06-10) 15
- Phụ đới nâng trung tâm : Là phụ đới được cấu thành từ hai đới nâng hướng á kinh tuyến và hướng Tây Bắc - Đông Nam tạo thành một dải chữ V. Phía bắc của phụ vùng được giới hạn bởi hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến. Phụ vùng này được phủ bởi lớp trầm tích Đệ tam với bề dày từ 3 - 4 km. - Phụ trũng Bắc: nằm trong phạm vi các lô 158, 159. Trong phụ trũng chủ yếu phát triển các đứt gãy hướng Tây Bắc - Đông Nam và á vĩ tuyến. Thực tế phụ đới này có thể coi là một bể rìa của nhóm bể Vũng Mây với tâm của bể ở phía nam. Phụ vùng bị phủ bởi lớp trầm tích Đệ tam với bề dày lên tới 5 - 8 km. + Đới nâng Vũng Mây (5) Hình 1.4. Tuyến STC06- 59 cắt qua đới nâng Vũng Mây (tỷ lệ ngang 1/1.000.000, tỷ lệ đứng 1/200.00) (Nguồn KC09-25/06-10) Đới nâng Vũng Mây bị ảnh hưởng bởi hoạt động kiến tạo làm biến dạng toàn bộ tầng trầm tích Đệ tam, hàng loạt hệ thống đứt gãy tái hoạt động gây uốn nếp, nâng trồi bào mòn các tầng trầm tích. Đồng thời hoạt động kiến tạo trẻ xuất hiện các núi lửa tập trung ở phía tây nam và nam của đới nâng Vũng Mây. Đứt gãy khống chế đới nâng chủ yếu là các đứt gãy có hướng Đông Bắc – Tây Nam ngoài ra có thêm một số đứt gãy có hướng Tây Bắc – Đông Nam nhưng biên độ nhỏ và độ dài ngắn (hình 1.4). + Đới nâng nén ép và xoay Phúc Nguyên - Đá Lát Đới này chiếm toàn bộ diện tích khu vực phía Bắc vùng nghiên cứu, kéo dài từu Bắc Phúc Nguyên đến tây Đá Lát, đây là khu vực chịu tác động trực tiếp của pha tách giãn Biển Đông trong Miocen, do sự mở rộng của đới giãn đáy đã xô đẩy 16
và tạo nên một lực nén ép mạnh trong khu vực này làm cho toàn bộ khu vực bị xoay từ hướng ĐB-TN về á vĩ tuyến, do nén ép và xoay đã làm biến cải các cấu trúc đã được hình thành từ trước bị biến cải như uốn nếp, trượt bằng và hình thành hàng loạt đứt gãy sau trầm tích, cắm sâu vào móng và gây nên các hoạt động tân kiến tạo như núi lửa trẻ. 1.2.1.2. Đặc điểm kiến tạo đứt gãy Trong phạm vi khu vực Tư Chính - Vũng Mây các hệ thống đứt gãy rất phức tạp có tuổi và biên độ dịch chuyển khác nhau. Chiều dài của các hệ thống đứt gãy phần lớn vài chục km, một số đứt gãy phát triển kéo dài đến hàng trăm km. Các hệ thống đứt gãy đã được phát hiện qua phân tích các tài liệu địa chấn sâu, tài liệu từ và trọng lực, các đứt gãy ở khu vực này hầu hết được phát triển qua các thời kỳ (hình 1.5). Hình 1.5. Bản đồ phân bố hệ thống đứt gãy bể Tư Chính – Vũng Mây 17