Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Địa chất: Áp dụng phương pháp thăm dò địa chấn để xác định đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ đánh giá tiềm năng dầu khí bể Tư Chính - Vũng Mây

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

146
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu luận án nhằm làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất, xác định và phân vùng các đơn vị cấu tạo và đặc điểm tướng, môi trường trầm tích cho các giai đoạn trầm tích bể Tư Chính - Vũng Mây phục vụ định hướng, giảm thiểu rủi ro cho công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Địa chất: Áp dụng phương pháp thăm dò địa chấn để xác định đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ đánh giá tiềm năng dầu khí bể Tư Chính - Vũng Mây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LÊ ĐỨC CÔNG ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐỊA CHẤN ĐỂ XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG DẦU KHÍ BỂ TƯ CHÍNH - VŨNG MÂY Ngành: Kỹ thuật địa vật lý Mã số: 62.52.05.02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI, 2015
Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Địa vật lý, Khoa dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH Mai Thanh Tân PGS.TS Nguyễn Trọng Tín Phản biện 1: TS. Nguyễn Huy Quý Hội Địa chất dầu khí Phản biện 2: TS. Phan Tiến Viễn Tập đoàn Dầu khí Việt Nam Phản biện 3: TS. Nguyễn Thanh Tùng Viện Dầu khí Việt Nam Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi....giờ.....ngày...... tháng......năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội hoặc Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất
1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Hiện nay chúng ta đang khai thác dầu khí ở các bể trầm tích như: bể Cửu Long, bể Nam Côn Sơn, bể Ma Lay - Thổ Chu, bể Sông Hồng là các khu vực có chiều sâu mực nước biển trên dưới 100 mét. Với sự phát triển mạnh về khoa học kỹ thuật cùng với nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng, công tác nghiên cứu tìm kiếm thăm dò dầu khí nhằm gia tăng trữ lượng ngày càng được đầu tư và quan tâm mạnh mẽ. Ngoài các bể trầm tích truyền thống có mực nước biển không lớn thì ở các bể trầm tích vùng nước sâu (lớn hơn 200 mét) ngày càng được quan tâm. Trên thế giới công tác nghiên cứu tìm kiếm dầu khí ở các bể trầm tích nước sâu đã được tiến hành từ nhiều năm nay và đã thành công ở Vịnh Mêhicô, các nước Mỹ, Brazil, Trung Quốc, Inđônêsia.... Bể Tư Chính - Vũng Mây là một trong những bể trầm tích nước sâu của Việt Nam, đây cũng là khu vực xa bờ bao gồm các lô 130 đến 136 và 154 đến 160 với diện tích khoảng 90.000 km2. Công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí tại khu vực Tư Chính - Vũng Mây được bắt đầu với một số đề tài và nhiệm vụ nghiên cứu về đặc điểm địa chất và tiềm năng dầu khí từ những năm 1970. Tuy nhiên, cho đến nay lịch sử phát triển địa chất cũng như tiềm năng dầu khí của vùng vẫn còn nhiều vấn đề cần tiếp tục giải quyết. Do khối lượng khảo sát còn hạn chế nên nhiều vấn đề liên quan đến lịch sử phát triển địa chất, đặc điểm trầm tích, môi trường thành tạo còn chưa được nghiên cứu đầy đủ và hệ thống. Vì vậy, việc áp dụng các phương pháp địa chất, địa vật lý hiện đại để làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ cho việc đánh giá tiềm năng dầu khí khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây, xác định sự tồn tại và phân bố của các hệ thống dầu khí là một công việc cần thiết và ý nghĩa thực tiễn cao.
2 Xuất phát từ mục đích đó, Nghiên cứu sinh đã chọn đề tài luận án là “Áp dụng phương pháp thăm dò địa chấn để xác định đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ đánh giá tiềm năng dầu khí bể Tư Chính - Vũng Mây” với mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu như sau: Mục tiêu: Làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất, xác định và phân vùng các đơn vị cấu tạo và đặc điểm tướng, môi trường trầm tích cho các giai đoạn trầm tích bể Tư Chính - Vũng Mây phục vụ định hướng, giảm thiểu rủi ro cho công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí. Nội dung nghiên cứu: - Xác định, liên kết và chính xác hóa các ranh giới địa tầng phục vụ xây dựng các bản đồ cấu tạo chính gồm: nóc Móng Kainozoi, Oligocen, Miocen dưới, Miocen giữa, Miocen trên cho khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây. - Phân tích đặc điểm hệ thống đứt gãy và các yếu tố cấu kiến tạo nhằm phân vùng các đơn vị cấu tạo khu vực nghiên cứu. - Nghiên cứu đặc điểm tướng địa chấn, môi trường trầm tích, sự tồn tại và phân bố các bẫy dầu khí phục vụ đánh giá tiềm năng dầu khí bể Tư Chính - Vũng Mây. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là trầm tích Kainozoi liên quan đến tiềm năng dầu khí của bể Tư Chính - Vũng Mây (lô 129-136, 155-160). Luận điểm bảo vệ: Luận điểm 1. Quá trình nâng cao hiệu quả minh giải tài liệu thăm dò địa chấn đã cho phép chính xác hóa các mặt ranh giới địa tầng và các yếu tố cấu kiến tạo của bể Tư Chính - Vũng Mây. Các kết quả đạt được cho phép thành lập bản đồ cấu tạo nóc của móng Kainozoi, Oligocen, Miocen dưới, Miocen giữa và Miocen trên, đồng thời phân
3 chia bốn đơn vị cấu tạo gồm đới nâng Tư Chính - Phúc Nguyên - Phúc Tần, đới nâng Đá Lát - Đá Tây, đới trũng Vũng Mây và đới nâng Vũng Mây - An Bang - Thuyền Chài. Luận điểm 2. Bể Tư Chính - Vũng Mây đã trải qua các giai đoạn phát triển địa chất và được lấp đầy bởi các thành tạo có nguồn gốc và môi trường khác nhau: Trong giai đoạn Oligocen, phía Tây của bể phân bố tướng trầm tích lục địa, đồng bằng châu thổ và đầm hồ còn ở phía Đông là tướng trầm tích biển nông. Trong giai đoạn Miocen sớm hầu hết diện tích bể được lấp đầy bởi trầm tích biển ven bờ và biển nông, còn trong giai đoạn từ Miocen giữa đến Miocen muộn xuất hiện tướng trầm tích biển sâu. Những điểm mới của luận án: - Kết quả nghiên cứu cho phép chính xác hóa các ranh giới địa tầng, cho phép xây dựng được bộ bản đồ cấu tạo có độ tin cậy cao cho khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây. - Kết quả đã xác định và phân vùng các đơn vị cấu tạo kiến tạo khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây. - Xây dựng được sơ đồ phân bố tướng, môi trường trầm tích cho các giai đoạn trầm tích Oligocen và Miocen bể Tư Chính - Vũng Mây phục vụ đánh giá tiềm năng dầu khí. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án: * Ý nghĩa khoa học - Khẳng định khả năng áp dụng phương pháp thăm dò địa chấn nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, tướng và môi trường trầm tích khu vực nước sâu xa bờ. - Làm sáng tỏ mối quan hệ đặc điểm tướng địa chấn và môi trường trầm tích nhằm nâng cao hiệu quả đánh giá tiềm năng dầu khí.
4 - Qua kết quả nghiên cứu này có thể mở rộng khả năng áp dụng cho các khu vực khác với điều kiện tương tự. * Ý nghĩa thực tiễn - Chính xác hóa đặc điểm cấu trúc địa chất và địa tầng trầm tích bể Tư Chính - Vũng Mây. - Phục vụ hoạch định công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí bể Tư Chính - Vũng Mây, đồng thời góp phần vào công tác bảo vệ chủ quyền biển đảo của Việt Nam. Bố cục của luận án: bao gồm 4 chương: Mở đầu Chương 1. Tổng quan cấu trúc địa chất Chương 2. Các phương pháp nghiên cứu Chương 3. Đặc điểm địa tầng và phân vùng cấu tạo bể Tư Chính - Vũng Mây Chương 4. Đặc điểm tướng, môi trường trầm tích và triển vọng dầu khí bể Tư Chính - Vũng Mây Kết luận Chương 1 TỔNG QUAN CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên Khu vực nghiên cứu Tư Chính - Vũng Mây là vùng nước sâu và xa bờ, có diện tích rộng khoảng 90.000 km2 bao gồm các lô 129 đến 136, lô 155 đến lô 160, nằm trong tọa độ từ 6010' - 10020' vĩ độ Bắc và 109030' - 112010' kinh độ Đông (hình 1.1). Ranh giới phía Bắc là bể Phú Khánh và đới tách giãn Biển Đông, phía Tây là đới nâng Côn Sơn và bể Nam Côn Sơn, phía Đông là bể Trường Sa, phía Nam là vùng biển Brunei và Philipin. Mực nước biển khu vực nghiên cứu thay đổi từ vài chục mét tại các bãi ngầm đến 2800 m ở trũng sâu với đặc điểm
5 địa hình đáy biển rất phức tạp, thay đổi rất nhanh về diện, bề mặt phân bố rất ghồ ghề do các hoạt động núi lửa cổ, núi lửa hiện đại cùng với các đới thành tạo cacbonat và ám tiêu san hô lộ lên trên bề mặt. Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng khí hậu gió mùa xích đạo, ít biển đổi theo mùa, hầu như nóng quanh năm nhiệt độ trung bình khoảng 280C, độ ẩm trong không khoảng 82%. Tuy nhiên, theo lượng mưa có thể chia ra làm 2 mùa: mùa khô từ tháng 1 đến tháng 6, mùa mưa từ tháng 7 đến tháng 12 với lượng mưa trung bình 1.100 - 1.200 mm/năm. Chế độ gió cũng có 2 mùa: gió mùa Đông Bắc vào mùa Đông và gió Tây Nam vào mùa Hè. Cũng như khu vực Trường Sa, 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 của nước ta, do vậy các hoạt động thăm dò dầu khí không chỉ phục vụ khai thác tài nguyên năng lượng mà còn khẳng Hình 1.1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu trên thềm lục địa Việt Nam định chủ quyền của Tổ Quốc. 1.2. Lịch sử nghiên cứu tìm kiếm thăm dò dầu khí và cơ sở dữ liệu 1.2.1. Lịch sử nghiên cứu tìm kiếm thăm dò dầu khí Lịch sử nghiên cứu khu vực Tư chính - Vũng Mây có thể khái quát thành các giai đoạn chính như sau.  Giai đoạn 1970 - 1990
6 Công ty Mandrel và Liên đoàn Địa vật lý Thái Bình Dương (DMNG) thực hiện khảo sát địa chấn trong đó có khu vực Tư Chính - Vũng Mây  Giai đoạn 1990 - 2000 - 1992- 1995 PVEP khảo sát địa chấn, khoan giếng PV-94-2X.  Giai đoạn từ năm 2000 đến nay Năm 2003, 2006, 2009, 2010: PVEP, Vietgazprom, Exxon-Mobil đã thu nổ địa chấn 2D. Viện Dầu khí đã minh giải tài liệu địa chấn, đánh giá sơ bộ tiềm năng dầu khí với tổng số 24.000 km địa chấn. Năm 2011, Đề tài KC.09.25/06-10: “Nghiên cứu cấu trúc địa chất và đánh giá tiềm năng dầu khí các khu vực Trường Sa và Tư Chính - Vũng Mây” (Nguyễn Trọng Tín) Năm 2013, Đề tài KC06-12 thuộc Đề án 47: “Đánh giá tiềm năng dầu khí trên vùng biển và thềm lục địa Việt nam” (VPI) Trên cơ sở được tham gia các đề tài và các đề án này, nghiên cứu sinh đã trực tiếp tiến hành minh giải tài liệu địa chấn thăm dò và có điều kiện để phát triển các kết quả nghiên cứu của mình thành các luận điểm khoa học trình bày trong luận án này. 1.2.2. Cơ sở tài liệu Tài liệu thăm dò địa chấn Tài liệu địa chấn chủ yếu được sử dụng để minh giải bao gồm các khảo sát của các nhà thầu khác nhau: - Các khảo sát khác TC98, AW, SEAS95, S74, PK03, NOPECS thu nổ năm 1993. Khảo sát do PVEP thu nổ năm 2003, 2006; VietgazProm thu nổ năm 2009 Tổng số km tuyến địa chấn đã thực hiện trong khu vực nghiên cứu lên tới khoảng 40.000 km tuyến địa chấn 2D. Chất lượng tài liệu địa chấn 2D cho toàn khu vực nhìn chung là từ trung bình đến tốt.
7 Tài liệu giếng khoan Trong khu vực nghiên cứu có 1 giếng khoan thăm dò PV-94-2X. Vì vậy ngoài việc sử dụng giếng khoan này, Nghiên cứu sinh đã khai thác và sử dụng số liệu các giếng khoan thăm dò khác ở khu vực phía Đông và Đông Nam bể Nam Côn Sơn như: các giếng khoan 05-1B- TL-1X, 05-1B-TL-2X, 05-2-HT-1X, 05-2-NT-1X, 06-LD-1X. Các tài liệu địa chất khác Báo cáo của Viện Dầu khí Việt Nam trong các đề tài Nhà Nước trong đó có khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây, các báo cáo nghiên cứu địa chất dầu khí của bể Nam Côn Sơn trước đây. Các báo cáo của Conoco và PVSC, PVEP, VPI. 1.3. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo và địa tầng trầm tích 1.3.1. Đặc điểm cấu trúc Trên bản đồ móng khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam và vùng lân cận cho thấy vùng Tư Chính - Vũng Mây nằm một phần ở ranh giới ngoài cùng Thềm lục địa và một phần nằm ở bể ngoài. Thềm lục địa Đông Nam Việt Nam gồm các yếu tố cấu - kiến tạo chính như: bể Phú Khánh, thềm Phan Rang, bể Cửu long, đới nâng Côn Sơn, đới nâng Phú Quý, bể Nam Côn Sơn, đới nâng Rìa phát triển trên vỏ lục địa. Ở phần nước sâu từ trên 1.000m gồm trũng Vũng Mây, đới nâng Vũng Mây - Đá Lát phát triển trên vỏ chuyển tiếp và bể nước sâu Biển Đông phát triển trên vỏ đại dương. Khu vực Tư Chính - Vũng Mây bao gồm các đới nâng và trũng nằm xen kẽ nhau, phát triển chủ yếu hướng Đông Bắc - Tây Nam. Đới nâng có dạng khối - địa lũy hoặc khối đứt gãy có lớp phủ trầm tích Kainozoi dày khoảng 2,5 - 3,5 km. Các đới trũng có dạng địa hào, bán địa hào lấp đầy trầm tích Kainozoi dày tới 6 - 7 km.
8 Trên cơ sở tổng hợp các tài liệu địa chất và địa vật lý, khu vực Tư Chính - Vũng Mây và Trường Sa, một số công trình nghiên cứu [14], [22] đã xác định được các vùng cấu trúc kiến tạo bậc 2. Như đã trình bày ở trên, các yếu tố cấu trúc chủ yếu trong khu vực phát triển theo phương Đông Bắc - Tây Nam. Tổng hợp các nghiên cứu tài liệu địa vât lý, mà chủ yếu là tài liệu địa chấn và trọng lực. Hệ thống đứt gãy chủ đạo trong khu vực có phương Đông Bắc-Tây Nam khống chế hình thái cấu trúc chung của toàn khu vực. Đây là các đứt gãy thuận xuất hiện từ móng và phát triển trong giai đoạn đồng tách giãn (Oligocen-Miocen dưới) kết thúc cuối Miocen [3], [4], [5], [6] Ngoài ra có hệ thống đứt gãy á Kinh tuyến phát triển chủ yếu ở phần phía Tây của đới nâng Rìa tức là phần phía Đông bể Nam Côn Sơn và hệ thống đứt gãy á Vĩ tuyến phát triển chủ yếu ở đới nâng Rìa, đới nâng Vũng Mây - Đá Lát [3], [14]. Các nghiên cứu đứt gãy này thể hiện đặc điểm đặc trưng chung cho toàn bộ khu vực Tư Chính - Vũng Mây và Quần đảo Trường Sa. Tuy nhiên do thiếu tài liệu nên liên kết không đều và thiếu chi tiết, đặc biệt là trong khu vực nghiên cứu. 1.3.2. Đặc điểm địa tầng trầm tích Cho đến nay tại khu vực nghiên cứu mới chỉ có duy nhất 1 giếng khoan PV-94-2X đặt tại bãi ngầm Tư Chính. Do vậy, việc phân chia địa tầng ở đây chủ yếu phải sử dụng những kết quả nghiên cứu địa chấn cũng như tài liệu các giếng khoan khác phía Đông – Đông Bắc của bể Nam Côn Sơn (04-SĐN-1X, 05-1B-TL-2X, 05-NT-1X, 06-LT- 1X,) và các vùng kế cận khác[1], [2], [5], [16]. Địa tầng tổng hợp vùng Tư Chính - Vũng Mây gồm các đá móng trước Kainozoi và các thành tạo Kainozoi.
9 Thành tạo KZ gồm: Hệ Paleogen, Thống Oligocen - Hê tầng Vũng Mây (E2-3 vm); Hệ Neogen, Thống Miocen, Phụ thống Miocen dưới - Hệ tầng Phúc Nguyên (N11pn); Hệ Neogen, Thống Miocen, Phụ thống Miocen giữa - Hệ tầng Tư Chính (N12 tc); Hệ Neogen, Thống Miocen, Phụ thống Miocen trên- Hệ tầng Phúc Tần (N13 pt); Hệ Neogen, Thống Pliocen - Đệ Tứ - Hệ tầng Biển Đông (N2 bđ) 1.3.3. Lịch sử phát triển địa chất Lịch sử phát triển địa chất khu vực Tư Chính - Vũng Mây gắn liền với lịch sử hình thành và phát triển Biển Đông, bao gồm các giai đoạn hoạt động sau: giai đoạn trước tách giãn (Pre-Rift), đồng tách giãn (Syn-Rift), sau tách giãn (Post-Rift) và giai đoạn tạo thềm hiện đại [5], [14], [15] . Giai đoạn trước tách giãn (Pre-Rift) Hệ quả sự va chạm giữa mảng Ấn - Úc ở phía Nam và mảng Âu - Á ở phía Bắc vào cuối Mezozoi đã làm cho các khối lục địa trong khu vực, trong đó có khối Đông Dương dịch chuyển và trượt theo phương Tây Bắc - Đông Nam, tạo ra một loạt các đứt gãy và sự trôi dạt của các vi mảng lục địa. Sau va chạm toàn bộ Biển Đông nói chung và khu vực Tư Chính - Vũng Mây nói riêng được nâng cao và bị bóc mòn, nhìn chung không có lắng đọng trầm tích. Giai đoạn đồng tách giãn (Syn-Rift) (Eocen? - Miocen dưới) Là giai đoạn căng giãn, mở đầu bằng sự hình thành các địa hào, bán địa hào, địa lũy được khống chế bởi hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc - Tây Nam. Giai đoạn này bắt đầu vào Eocen(?) - Oligocen và kết thúc vào cuối Miocen dưới với hai pha tách biệt: pha tách giãn sớm Eocen (?) - Oligocen và pha tách giãn muộn (Miocen dưới) - Pha tách giãn sớm (Eocen? - Oligocen) - Pha tách giãn muộn (Miocen dưới)
10 Giai đoạn sau tách giãn (Miocen giữa-trên) Giai đoạn này bắt đầu từ Miocen giữa và kéo dài đến Miocen trên. Vào thời kỳ Miocen giữa khu vực nghiên cứu tiếp tục bị sụt lún mở đầu pha biển tiến trên toàn khu vực, các trầm tích được lắng đọng mạnh mẽ lấp đầy các trũng, gồm chủ yếu là cát, bột, sét tướng biển nông, những vùng nhô cao phát triển ám tiêu san hô. Trong giai đoạn này hoạt động kiến tạo chủ yếu là kế thừa và phát triển đồng thời với quá trình lắng đọng trầm tích. Kết thúc thời kỳ này là sự nâng lên và bào mòn dẫn đến sự cắt cụt các trầm tích tuổi Miocen giữa. Giai đoạn tạo thềm Pliocen - Đệ Tứ: Sau pha biển lùi vào cuối Miocen là pha biển tiến đầu Pliocen xảy ra trên toàn bộ thềm lục địa Việt Nam. Trầm tích cát, bột sét phủ bất chỉnh hợp lên trầm tích Miocen. Chương 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp minh giải tài liệu địa chấn 2.1.1 Ý nghĩa của quá trình minh giải địa chấn trong tìm kiếm thăm dò dầu khí Trong lĩnh vực tìm kiếm thăm dò dầu khí, đặc biệt là những vùng nước sâu có ít giếng khoan việc áp dụng phương pháp thăm dò địa chấn có ý nghĩa hết sức quan trọng. Trong nhiều năm qua, các kết quả thăm địa chấn 2D, 3D đã cho phép làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất liên quan đến sự tồn tại và tiềm năng dầu khí như xác định các đứt gãy, đới phá hủy, các cấu tạo triển vọng liên quan đến các tầng sinh, chứa, chắn, xây dựng các bản đồ cấu tạo, bản đồ bề dày các tập triển vọng…Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ và sự đòi hỏi ngày càng cao của công tác thăm dò dầu khí, ngày nay các kết quả thăm dò địa chấn còn cho phép giải quyết các nhiệm vụ về nghiên cứu
11 đặc điểm địa tầng, đặc điểm và phân bố tướng môi trường trầm tích, dự báo đặc điểm thành phần vật chất của tầng chứa. 2.1.2 Nâng cao hiệu quả minh giải địa chấn ở vùng biển nước sâu. Quá trình lắng đọng vật liệu trầm tích cùng với sự tác động của các yếu tố địa chất khác nhau, trải qua hàng triệu năm đã hình thành nên các lớp trầm tích trong một khu vực nhất định với một trật tự xác định từ dưới lên trên, mà qua minh giải tài liệu địa chấn cho thấy rõ bức tranh toàn cảnh về các lớp trầm tích này dưới dạng trường sóng phản xạ địa chấn biểu hiện qua các mặt cắt thời gian thu được từ tài liệu thực địa và đã qua công nghệ xử lý. Đối với khu vực nghiên cứu thuộc bể Tư Chính - Vũng Mây chủ yếu tài liệu địa chấn 2D, ít giếng khoan và là khu vực nước sâu, việc minh giải địa chấn được thực hiện theo các bước sau: 2.1.2.1 Minh giải đặc điểm cấu trúc Quá trình minh giải đặc điểm cấu trúc gồm các bước sau: - Chính xác hóa các mặt ranh giới địa tầng dựa trên cơ sở minh giải các mặt bất chỉnh hợp địa chấn. - Xác định các yếu tố cấu kiến tạo và địa động lực (đứt gãy, sụt lún, núi lửa..) - Xây dựng các bản đồ cấu tạo và bản đồ đẳng dày. - Liên kết địa tầng từ tài liệu địa chấn với các tài liệu địa chất, địa vật lý khác 2.1.2.2 Minh giải tướng địa chấn Để nghiên cứu đặc điểm tướng và môi trường trầm tích cho bể Tư Chính - Vũng Mây, nghiên cứu sinh đã nghiên cứu, phân tích tổng hợp mối quan hệ giữa đặc trưng trường sóng địa chấn để phân tích tướng địa chấn liên quan đến đặc trưng cũng như tướng trầm tích đã được áp dụng cho các khu vực nước sâu xa bờ ở trên thế giới. Kết quả đưa ra
12 được mối quan hệ giữa tướng trầm tích và trướng sóng địa chấn thể hiện trên biểu bảng 2.2. Bảng 2.2. Mối quan hệ giữa tướng trầm tích và trường sóng địa chấn 2.2. Phương pháp phân tích và giải đoán cấu trúc địa chất Phương pháp phân tích và giải đoán cấu trúc địa chất dựa trên cơ sở nghiên cứu hình thái cấu trúc, chiều dày trầm tích, đặc điểm đứt gãy, lịch sử tiến hóa địa chất, đặc điểm thạch học, môi trường lắng đọng trầm tích và đặc biệt là đặc điểm cấu trúc riêng biệt với các nguồn dữ liệu khác nhau. Kết quả nghiên cứu là phân chia các vùng cấu tạo có bậc khác nhau[18]. Cấu tạo bậc I: là đơn vị cấu tạo độc lập thường là một bể trầm tích hoặc toàn bộ khu vực nghiên cứu. Cấu tạo bậc II: bao gồm các đới nâng, đới sụt trong bể trầm tích. Cấu tạo bậc III: bao gồm các cấu tạo dương, hoặc âm trong một đới. Cấu tạo bậc IV: bao gồm các vòm, nếp uốn, khối tương đối độc lập.
13 Cơ sở để khoanh vùng cấu tạo thường dựa vào các đặc điểm chính: - Hình thái kiến tạo bề mặt móng trước Kainozoi - Sự thay đổi bề dày trầm tích và xu thế biến đổi môi trường trầm tích. - Lịch sử phát triển địa chất và tiến hóa kiến tạo - Vai trò của hoạt động đứt gãy và núi lửa 2.3. Phương pháp phân tích tướng và môi trường trầm tích Quá trình trầm tích được xem xét như một sự biến đổi có chu kỳ, phụ thuộc vào các yếu tố về nguồn vật liệu, sự thay đổi mực nước biển và hoạt động kiến tạo. Điều này cho phép không chỉ nghiên cứu địa tầng trầm tích trong không gian (theo chiều sâu, diện tích) mà còn xác định cả nguồn gốc, sự phát triển theo thời gian [7], [17], [18], [19]. Chương 3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG VÀ PHÂN VÙNG CẤU TẠO BỂ TƯ CHÍNH - VŨNG MÂY 3.1. Đặc điểm cấu trúc địa chất 3.1.1. Đặc trưng các ranh giới địa tầng Khu vực nghiên cứu thuộc vùng biển biển sâu, đặc điểm cấu trúc địa chất có những đặc điểm khác với vùng biển ven bờ trên thềm lục địa. Mặt khác ở đây chỉ có một giếng khoan lại nằm ở vùng nhô cao nên việc liên kết địa tầng có hạn chế. Cơ sở xác định các ranh giới địa tầng chủ yếu dựa vào tài liệu địa chấn 2D với mạng lưới tuyến không đủ dày vì vậy các dấu hiệu địa chấn địa tầng để xác định đặc điểm địa tầng- phân tập và phân tích thuộc tính địa chấn để xác định đặc điểm tầng chứa gặp nhiều khó khăn. a, Liên kết địa tầng theo tài liệu địa chấn tại các vùng có giếng khoan.
14 Trên cơ sở tài liệu giếng khoan PV-94-2X và các giếng khoan khác xung quanh vùng nghiên cứu, tác giả đã tiến hành liên kết địa tầng các mặt phản xạ địa chấn được xác định qua minh giải tài liệu địa chấn với tài liệu giếng khoan để xác định các ranh giới địa chấn – địa chất (hình 3.1, 3.2). Hình 3.2. Liên kết các ranh giới địa chấn với cột địa tầng giếng khoan PV- 94-2X b, Liên kết địa tầng theo tài liệu địa chấn toàn khu vực. Trên cơ sở minh giải tài liệu địa chấn vùng có các giếng khoan trong khu vực nghiên cứu và các vùng lân cận, Nghiên cứu sinh đã tiến hành xác định các mặt ranh giới địa tầng theo các tuyến địa chấn trong toàn khu vực. Hình 3.5. Dấu hiệu xác định ranh giới bất chỉnh hợp trên mặt cắt địa chấn bể TC-VM Các kết quả minh giải tài liệu địa chấn và liên kết địa tầng các giếng khoan trong và ngoài khu vực nghiên cứu cho phép chính xác
15 hóa các ranh giới địa tầng cơ bản trong bể Tư Chính - Vũng Mây (hình 3.5). Các kết quả này là cơ sở cho việc xây dựng các bản đồ cấu tạo và phân vùng cấu trúc khu vực nghiên cứu. Minh giải tài liệu địa chấn đã có trong vùng xác định các ranh giới bất chỉnh hợp chính (ranh giới địa chấn - địa chất) theo các tiêu chí địa chấn địa tầng với các đặc trưng nóc tập, đáy tập và bên trong tập trên quan điểm địa tầng phân tập, chính xác các mặt ranh giới này và liên kết với địa tầng giếng khoan. Từ các ranh giới địa tầng này liên kết để xây dựng các bản đồ cấu trúc tương ứng cho bể TC-VM. 3.1.2 Đặc điểm các bản đồ cấu tạo Từ kết quả xác định các mặt ranh giới bất chỉnh hợp theo tài liệu địa chấn 2D, có liên kết với tài liệu các giếng khoan và so sánh với băng địa chấn tổng hợp, cho phép xây dựng được bộ bản đồ cấu tạo cho các mặt ranh giới bao gồm: nóc Móng trước Kainozoi, nóc Oligocen, nóc Miocen dưới, nóc Miocen giữa và nóc Miocen trên. Đặc điểm cấu tạo nóc Móng trước Kainozoi Độ sâu của móng trước Kainozoi khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây thay đổi lớn từ khoảng 2.000 m ở các khối nhô đến khoảng 11.500 m ở các trũng sâu (hình 3.10). Các khối nhô phân bố ở phía Tây với hướng phân bố Đông Bắc - Tây Nam gồm các lô 133, 134 và lô 135, 136 (nhô Tư Chính, Phúc Nguyên, Phúc Tần) với độ sâu thay đổi từ 2000m - 4.500 m. Các khối nhô địa phương phía Đông Hình 3.10. Bản đồ cấu tạo nóc móng trước Kainozoi bể TC-VM
16 phân bố trên các lô 154-159 có phương Đông Tây, phân cắt bởi các đắt gãy núi lửa (nhô Vũng Mây- lô 158) có độ sâu móng thay đổi 2.000- 4.000 m. Trên bản đồ móng Kainozoi tồn tại các trũng sâu và lớn. Dọc theo các lô 157, 158 đến 159, 160 móng đạt độ sâu 10.000 - 11.000 m. Phía Đông Nam lô 136 và Tây lô 160 sâu hơn 11.000 m. Các trũng dọc theo phía Tây khu vực nghiên cứu sâu hơn 10.000 m, các trũng còn lại nhỏ hơn ở phía đông lô 132, trũng ở trong lô 156 và trũng giữa lô 156 và 157 sâu khoảng 9.000 m.Trên bản đồ (hình 3.10) tồn tại các hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc - Tây Nam, á Vĩ tuyến, á Kinh tuyến và Tây Bắc - Đông Nam, trong đó hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam có biên độ lớn, và là hệ thống chính phân chia cấu trúc khu vực thành các địa hào, bán địa hào, địa lũy Đặc điểm cấu tạo trầm tích Oligocen Đặc điểm cấu tạo trầm tích Miocen dưới Đặc điểm cấu tạo trầm tích Miocen giữa Đặc điểm cấu tạo trầm tích Miocen trên Qua việc phân tích, minh giải các bản đồ cấu tạo, bản đồ đẳng dày của các trầm tích Oligocen, Miocen và móng trước Kainozoi khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây, nghiên cứu sinh đưa ra các nhận xét sau: - Các bản đồ cấu tạo của khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây có sự kế thừa về cấu trúc cũng như hệ thống đứt gãy qua các giai đoạn phát triển. Các khố nhô, trũng xen kẻ nhau và chúng được phân cách, phân cắt nhiều bởi các đứt gãy và hoạt động núi lửa. - Các đơn vị cấu trúc của bể phân bố có hướng chủ đạo là Tây Bắc - Đông Nam. Các trũng phân bố ở phía Bắc và phía Nam bởi các trũng nhỏ, hẹp tạo thành hai trũng lớn chủ đạo của bể, còn các khối nhô thì phân bố ở phía Tây và phía Đông của bể.
17 - Bề dày trầm tích Kainozoi của bể có thể lên đến 8.000 mét. Trong đó trầm tích Oligocen và Miocen dưới có trũng thay đổi từ phía Tây trong Oligocen sang phía Tây Nam ở Miocen dưới và có bề dày khá lớn hơn 3.000 mét thuận tiện cho sinh dầu khí, bề dày trầm tích Pliocen - Đệ Tứ khá dày thể hiện khả năng chắn tốt. 3.2. Đặc điểm các hệ thống đứt gãy và phân vùng cấu tạo 3.2.1. Đặc điểm hệ thống đứt gãy Trong quá trình phân tích đứt gãy các yếu tố chính sau được làm rõ: - Thời gian hình thành và kết thúc của đứt gãy - Phân loại các đứt gãy như đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch, đứt gãy trượt bằng. - Cơ chế tạo nên các loại đứt gãy do căng giãn, nén ép - Làm rõ các dạng đứt gãy như đứt gãy thuận tái hoạt động, đứt gãy chờm nghịch do nén ép, đứt gãy tõa tia dấu hiệu của sự trượt bằng. Dựa vào phương phát triển, biên độ dịch chuyển, mức độ phá hủy, thời gian hình thành và hoạt động của các đứt gãy, phân chia các đứt gãy khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây thành bốn hệ thống chính sau: phương ĐB-TN, á Kinh tuyến, á Vĩ tuyến và TB-ĐN (hình 3.19). 3.2.1.1 Hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam Hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc - Tây Nam (hình 3.19) phát triển rộng khắp khu vực nghiên cứu. Đây là hệ thống đứt gãy chính Hình 3.19. Bản đồ hệ thống đứt gãy khống chế hình thái cấu trúc bể Tư Chính - Vũng Mây
18 chung của toàn khu vực, hầu hết là các đứt gãy thuận được hình thành và phát triển do trường ứng suất tách giãn theo hướng Tây Bắc - Đông Nam vào thời kỳ Eocen (?) - Oligocen. 3.2.1.2 Hệ thống đứt gãy á Kinh tuyến Hệ thống đứt gãy á kinh tuyến phát triển chủ yếu ở phần lô 134, lô 135 phía Tây Nam và khu vực phía Đông tiếp giáp với khu vực Trường Sa của vùng nghiên cứu (hình 3.19). Chúng là các đứt gãy thuận, được hình thành trong trường ứng suất căng giãn, có biên độ lớn ở tầng móng, Oligocen và giảm dần lên các tầng trên. 3.2.1.3 Hệ thống đứt gãy á Vĩ tuyến Hệ thống đứt gãy này phát triển chủ yếu ở phần trung tâm khu vực nghiên cứu (lô 156, 157) phần phía Tây và Đông, phần giữa đới nâng Vũng Mây - Trường Sa. Đây là các đứt gãy thuận, được hình thành trước giai đoạn tách giãn và phát triển kéo dài đến hết giai đoạn đồng tách giãn (hình 3.19), một số tái hoạt động đến Pliocen - Đệ Tứ. 3.2.1.4 Hệ thống đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam Hệ thống đứt gãy này chủ yếu phát triển ở khu vực Đông Nam của khu vực nghiên cứu, chúng là các đứt gãy thuận không lớn về chiều dài cũng như biên độ dịch chuyển như (hình 3.19). Chúng hình thành sớm có thể vào giai đoạn Eocen ?. 3.2.2. Phân vùng cấu tạo Khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây bao gồm các đới nâng và trũng nằm xen kẽ nhau, kéo dài theo phương Đông Bắc - Tây Nam. Đới nâng có dạng khối - địa lũy hoặc khối đứt gãy có lớp phủ trầm tích Kainozoi dày khoảng 2,5 - 3,5 km. Các đới trũng có dạng địa hào, bán địa hào lấp đầy bởi trầm tích Kainozoi với bề dày đạt khoảng 7 - 8 km. Ngoài ra khu vực nghiên cứu còn có sự phân dị về địa hình, bề dày trầm tích,