Đặc điểm tướng và môi trường trầm tích miocen sớm giữa khu vực lô 102 106, bắc bể sông hồng

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 153-163 Đặc điểm tướng mơi trường trầm tích Miocen sớm - khu vực lô 102 - 106, Bắc bể Sông Hồng Phạm Khoa Chiết1,*, Nguyễn Thế Hùng2, Trần Đăng Hùng1 Cơng ty Dầu khí Sơng Hồng, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 15 tháng năm 2016 Chỉnh sửa ngày 30 tháng năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 28 tháng 10 năm 2016 Tóm tắt: Khu vực nghiên cứu lô 102 - 106, Bắc bể Sơng Hồng có đặc điểm cấu trúc địa chất phức tạp, đặc điểm mơi trường trầm tích triển vọng dầu khí hồn tồn khác biệt với phần trung tâm Nam bể Sông Hồng Về kiến tạo khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng biến dạng, chồng lấn, kiến trúc khu vực phía Tây Bắc liên quan đến hoạt động trượt giãn hệ thống đứt gãy Sông Hồng phần cấu trúc đới nâng Bạch Long Vĩ phía Đơng Bắc hệ vận động Vào Miocen sớm - giữa, phía Đơng Bắc Lô 106 (khu vực Bạch Long Vĩ) bị nâng lên mạnh mẽ dẫn đến vắng mặt trầm tích hệ tầng Phong Châu Phủ Cừ Tuy nhiên, khu vực Trung tâm (rìa Tây Bắc lơ 102) vùng chịu chế độ kiến tạo sút lún sau tách giãn (post-rift), hình thành trầm tích Miocen sớm - với bề dày lớn, kéo dài từ lô 102 tăng dần xuống phần Đơng Nam, cịn khu vực Đơng Bắc lơ 106 bề dày trầm tích Miocen nhỏ khơng có trầm tích Các thành tạo trầm tích Miocen sớm có đặc trưng chuyển tiếp từ mơi trường châu thổ sang biển ven bờ biển nơng, trở thành tầng sinh chứa dầu khí có ý nghĩa bể Các thành tạo Miocen giữa, muộn thể mơi trường trầm tích biến đổi từ tướng biển nơng xen kẽ mơi trường châu thổ, chúng đóng vai trị tầng chứa tầng chắn dầu khí khu vực nghiên cứu Từ khóa: Tướng mơi trường trầm tích, Miocen sớm - giữa, lơ 102-106 Mở đầu nhiều tích tụ dầu khí có giá trị thương mại khu vực, với đối tượng chứa thành tạo trầm tích lục nguyên tuổi Oligocen, Miocen móng nứt nẻ cacbonat trước Kainozoi Cho đến có nhiều phát dầu khí nằm đối tượng trầm tích Miocen sớm - lô 102, 103 107, Bắc bể trầm tích Sơng Hồng với đặc tính đá chứa biến đổi phức tạp khó dự báo khơng gian Nghiên cứu đặc điểm tướng môi trường trầm tích Miocen sớm - làm sáng tỏ điều kiện hình thành, chất lượng đá chứa góp phần định hướng cho cơng tác tìm kiếm, thăm dị đánh Bể trầm tích Sơng Hồng bể trầm tích lớn thềm lục địa Việt Nam diện tích bề dầy trầm tích đánh giá bể có tiềm dầu khí với nhiều đối tượng thăm dị Các hoạt động tìm kiếm thăm dị dầu khí bể Sơng Hồng tiến hành cơng ty dầu khí nước nhiều thập kỷ qua Kết khoan thăm dò phát _  Tác giả liên hệ ĐT.: 84-989264861 Email: chietpk@pvep.com.vn 153 154 P.K Chiết nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 153-163 giá triển vọng dầu khí lơ 102-106 nói riêng khu vực Bắc bể trầm tích Sơng Hồng nói chung Khái qt địa chất khu vực nghiên cứu Vùng nghiên cứu nằm lô 102-106 thuộc phần Tây Bắc bể Sông Hồng Tây Nam bể Bắc Vịnh Bắc Bộ Phần Tây Nam bể trầm tích Kainozoi sớm Bắc Vịnh Bắc Bộ bể rift phát sinh phát triển móng trước Kainozoi phần nam khối lục địa Đông Bắc Việt Nam bị thối hóa mạnh mẽ vào Kainozoi sớm, q trình thối hóa xảy tách giãn tạo vỏ đại dương tuổi Oligocen Miocen sớm trung tâm Biển Đông [1] Phần Tây Bắc bể Sông Hồng bể kéo tách Kainozoi sớm phát sinh phát triển phần ranh giới hai khối lục địa Việt Trung (phần Đông Bắc Việt Nam) khối lục địa Tây Bắc Việt Nam (khối lục địa Đông Dương) Ranh giới hai khối lục địa hệ đứt gãy trượt trái Sông Hồng hoạt động mạnh mẽ Kainozoi sớm va chạm mảng Ấn Úc mảng Âu Á [11] Phần Đơng Nam cịn lại bể Sơng Hồng phát sinh phát triển miền vỏ lục địa khối Trường Sơn, khối Kon Tum khối Hải Nam thuộc lục địa Indochina Hình thành bể Sơng Hồng cho Eocen sớm, liên quan đến trình trượt trái kèm tách giãn hệ thống đứt gãy Sông Hồng gây hoạt động kiến tạo sụt bậc dịch chuyển địa khối Đông Dương Chuyển động trượt trái khởi đầu cho việc hình thành bể Sơng Hồng [1] Trong suốt giai đoạn tách giãn, địa hào bán địa hào hình thành lấp đầy trầm tích sơng đầm hồ Quá trình sụt lún tiếp tục, mực nước tăng lên, hồ mở rộng, biển dần tiến vào đất liền tạo không gian lớn cho tích tụ trầm tích Một số nơi khu vực Đông Bắc lô 102-106 xảy hoạt động nén ép địa phương tạo số cấu tạo nghịch đảo nâng trồi, hình thành cấu tạo dạng vịm phủ lên trầm tích trẻ hơn, suốt thời kỳ cuối Oligocen Giai đoạn Miocen sớm - hoạt động tách giãn, sụt lún tích tụ trầm tích bể tiếp tục xảy trượt trái đứt gãy Sông Hồng Vào giai đoạn cuối Miocen muộn, nghịch đảo kiến tạo xảy mạnh mẽ khu vực trung tâm phía Bắc bể Sông Hồng nén ép tạo chuyển đổi từ dịch chuyển ngang trái sang dịch chuyển ngang phải hệ thống đứt gãy Sông Hồng Nghịch đảo kiến tạo tạo loạt cấu trúc hình hoa bị nâng lên, bào mịn cắt cụt Lơ 102-106 nằm phía Bắc bể Sơng Hồng, tiếp giáp với Miền võng Hà Nội (MVHN) phía Tây Bắc, giáp với lơ 100-101 phía Đơng Bắc, giáp lơ 103-107 phía Nam Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu ảnh hưởng hai hệ thống đứt gãy Sơng Chảy phía Tây Nam Sơng Lơ phía Đơng Bắc (Hình & 2) Các đứt gãy phát triển theo phương Tây Bắc - Đông Nam khống chế khung kiến tạo chung q trình phát triển địa chất bể Sơng Hồng Đặc điểm tướng mơi trường trầm tích Miocen sớm - 3.1 Phương pháp nghiên cứu Tổ hợp phương pháp minh giải tài liệu địa chất - địa vật lý phần mềm chuyên dụng có ngành dầu khí sử dụng cơng trình phương pháp địa chấn - địa tầng, phương pháp phân tích minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan, phương pháp phân tích thạch học trầm tích v.v nhằm phân tích mặt cắt địa chấn, xác định tướng, dự báo thạch học mơi trường thành tạo trầm tích khu vực nghiên cứu [4, 5, 7, 8, 10] Bản đồ phân bố tướng dự báo môi trường thạch học trầm tích Miocen sớm - khu vực lô 102 - 106, Bắc bể Sông Hồng xây dựng cở sở mối liên quan hệ ba yếu tố sau: kết thúc pha sóng phản xạ tập (bào mịn cắt cụt, chống đáy bất chỉnh hợp) đáy tập (gá đáy, tựa đáy chỉnh hợp) với đặc trưng địa chấn - địa chất bên tập [6, 9] Trầm tích Miocen sớm - khu vực nghiên cứu gồm thành tạo hệ tầng Phong P.K Chiết nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 153-163 Châu hệ tầng Phủ Cừ Liên kết tài liệu địa vật lý giếng khoan địa chấn với kết phân tích mẫu cổ sinh thạch học phân chia mặt cắt địa chất khu vực thành thành tạo trầm tích khác nhau, trầm tích Miocen sớm thuộc hệ tầng Phong Châu giới hạn mặt 155 bất chỉnh hợp U300 (nóc Oligocen) đến mặt phản xạ U260 (đáy Miocen giữa) trầm tích Miocen thuộc hệ tầng Phủ Cừ từ mặt phản xạ U260 đến mặt phản xạ U200 (đáy Miocen trên) Hình T 100-101 106 102 103 107 20 40 KILOMET Hình Vị trí khu vực nghiên cứu lơ 102-106 đơn vị kiến tạo TN ĐB 0 U100 Rìa Tây Nam Trũng Trung tâm Rìa Đơng Bắc 3 Hình Mặt cắt địa chấn qua đơn vị cấu trúc địa chất lô 102-106 156 P.K Chiết nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 153-163 Hình Bề dày trầm tích Miocen sớm (U260-U300) Hình Bề dày trầm tích Miocen (U200-U260) 3.2 Phân bố trầm tích Miocen sớm - Trầm tích Miocen sớm phân bố chủ yếu diện tích lơ 102 phần phía Tây lơ 106 Bề dày thay đổi từ 300m đến 600m rìa phía Tây lơ 106 tăng dần phía Đơng Đơng Nam, bề dày trầm tích lớn trũng trung tâm bể Sơng Hồng nằm phía Nam lơ 102 (Hình 3) Điều cho thấy bể Miocen sớm phát triển sụt lún mạnh dần, làm tăng lượng trầm tích phía trung tâm bể Trầm tích P.K Chiết nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 153-163 Miocen sớm gặp giếng khoan đất liền lơ 102-106 Lát cắt trầm tích bao gồm lớp cát kết hạt mịn xen kẽ lớp bột sét kết mỏng có chứa than, lớp đá vơi mỏng, hình thành mơi trường châu thổ biển ven bờ Phân bố trầm tích Miocen phát triển tương đối rộng mở rộng phía Đơng lơ 106, phản ánh thời kỳ mở rộng bể trầm tích Miocen Trung tâm trũng trầm tích nằm phía Tây 200 Thạch Tướng Mơi học trường A’ 2260 2280 2290 Đê cát ngầm 2320 2340 2350 Kênh rạch 2330 Tiền châu thổ 2310 2300 2270 2290 2280 2300 2310 2320 2360 2370 2330 2340 2380 2350 2390 2360 2400 102-106 TB-1X A GR (API) Đồng ngập lụt 2000 Độ sâu (m) Đồng châu thổ 2270 106-HR-2X Thạch Tướng Môi học trường Tiền châu thổ 1990 U300 2260 Kênh rạch 1980 2250 200 Đê cát Vũng ngầm vịnh 1970 2240 GR (API) 2300 2220 2230 Độ sâu (m) Đồng châu thổ 1960 106-HR-1X Thạch Tướng Môi học trường Vũng vịnh 1950 Cồn cát cửa sông Chiều sâu (m) 1940 200 Đồng châu thổ 1930 GR (API) 2210 Ảnh hưởng thủy triều 1920 2200 Đồng châu thổ 1910 Độ sâu (m) Tiền châu thổ Kênh rạch A lô 102 kéo xuống phía Nam lơ 103 Độ sâu trũng trung tâm khoảng 1600m nông dần Đông Bắc với bề dầy trầm tích từ 200m đến 800m (Hình 4) Thành phần chủ yếu gồm cát kết, cát bột kết, sét bột kết sét than; phân lớp rõ, thành phần sét sét than tăng dần lên phía trên, đơi chỗ cịn xen kẽ lớp đá vơi giếng khoan 106-HL-1X 106-HR-1X, v.v… Trầm tích Miocen thành tạo môi trường châu thổ đến biển nông 106-DS-1X Thạch Tướng Môi học trường Kênh rạch Lạch triều 200 Ảnh hưởng thủy triều GR (API) Kênh rạch 102-TB-1X Độ sâu (m) 157 DS-1X CQ-1X SP-1X HR-2X HR-1X A’ 103-107 Hình Đặc điểm trầm tích phần tập Miocen sớm khu vực lô 102-106 giếng khoan 102-TB-1X, 106-DS-1X, 106-HR-1X 106-HR-2X 3.3 Đặc điểm tướng mơi trường trầm tích Đặc điểm thạch học mơi trường trầm tích minh giải giếng khoan kết hợp chặt chẽ với đặc trưng phản xạ địa chấn (tướng địa chấn) mặt cắt địa chấn để thành lập đồ môi trường trầm tích Bản đồ khoanh vùng tướng địa chấn dự báo mơi trường trầm tích xây dựng sở xác định mối quan hệ kết thúc pha sóng phản xạ hay xác định ranh giới tập với đặc trưng địa chấn đơn vị tướng Trầm tích Miocen sớm gặp giếng khoan 102-SP-1X, 102-CQ-1X 102-T-G-1X cho thấy phần tập Miocen sớm có 158 P.K Chiết nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 153-163 xen kẹp lớp trầm tích thành phần hạt mịn mà chủ yếu sét xen với vỉa than [3, 4] Kết hợp với kết phân tích thạch học giếng khoan 102-SP-1X cho thấy cát kết Miocen sớm chủ yếu lithic acko acko [4], vật liệu vận chuyển không xa nguồn cung cấp, điều khu vực thành tạo môi trường đầm lầy Đối với khu vực giếng khoan 102-TB-1X, kết phân tích đường cong địa vật lý giếng cho thấy phần tập Miocen sớm đặc trưng xep kẹp tập cát sét thể tướng cửa sông, lịng sơng tập sét, than tướng đầm lầy (Hình 5) đặc trưng cho mơi trường đồng châu thổ [2] Khi liên kết với tài liệu địa chấn cho thấy khoảng địa tầng tương ứng với tập địa chấn có cường độ phản xạ mạnh, biên độ cao liên tục Đặc trưng phản xạ địa chấn tập liên kết sang khu vực khác lô 102 Kết tập trầm tích có đặc trưng địa chấn cường độ phản xạ mạnh, biên độ cao liên tục mà liên quan tới tập than hình thành mơi trường đầm lầy phân bố khu vực trung tâm phần phía Tây Nam lơ 102 (Hình 10, 13) Đối với khu vực giếng khoan lô 106 (106-DS-1X, 106-HR-1X 106-HR-2X), đường cong địa vật lý giếng khoan cho thấy phần tập Miocen sớm đặc trưng chủ yếu tập cát tướng lòng sông, sét tướng bãi triều, đầm lầy, xuất số lớp sét thành phần mịn trải rộng khắp khu vực tướng đồng ngập lụt (Hình 5) Điều khu vực thành tạo môi trường đồng châu thổ [2] Trầm tích Miocen gặp giếng khoan khu vực nghiên cứu lơ 102-106, có thành phần thạch học chủ yếu gồm cát kết, cát bột kết, sét bột kết sét than, phân lớp rõ, thành phần sét sét than tăng dần phía trên, đơi chỗ cịn xen kẽ lớp đá vơi giếng khoan 106-HL-1X 106-HR-1X, v.v Cát kết trầm tích Miocen phần lớn thuộc loại lithic acko, felspat lithic felspat grauvac, đá acko grauvac lithic Nhìn chung đá giàu thành phần felspat, có mức độ trưởng thành thấp mặt học Đặc điểm thành phần hạt, kiến trúc mức độ trưởng thành học cho thấy vật liệu tạo đá vận chuyển không xa từ nguồn cung cấp đến vùng trầm tích lắng đọng mơi trường có lượng biến đổi khác [3, 4] Đối với khu vực giếng khoan 102-TB1X, 102-CQ-1X 102-SP-1X, kết phân tích đường cong địa vật lý giếng cho thấy phần trầm tích tập Miocen đặc trưng xen kẹp tập cát sét thể tướng cửa sơng, lịng sơng bãi triều, tập sét, than tướng đồng ngập lụt đầm lầy (Hình 6, 8) đặc trưng cho mơi trường đồng châu thổ [2] Khi liên kết với tài liệu địa chấn khu vực, tập trầm tích có đặc trưng địa chấn cường độ phản xạ mạnh, biên độ cao liên tục liên quan tới tập than hình thành môi trường đầm lầy phân bố khu vực xung quanh giếng khoan 102-TB-1X, 102-CQ-1X 102-SP-1X (Hình 7, 11) Đối với khu vực giếng khoan lô 106 (106-DS-1X, 106-HR-1X 106-HR-2X), đường cong địa vật lý giếng khoan qua thành tạo Miocen đặc trưng kiểu trầm tích phủ thẳng đứng (aggradation) kiểu phủ chồng (progradation) phản ánh môi trường trầm tích đồng châu thổ chiếm ưu tồn khu vực Về phía Nam khu vực nghiên cứu đặc điểm trầm tích phản ánh tướng tiền châu thổ chiếm ưu thế, khu vực giếng khoan 106-HR-1X, 106HRN-1X, 106-HRD-1X xuất tập sét tướng vụng biển thể thành tạo mơi trường thềm biển [2] (Hình 8) Nghiên cứu sinh địa tầng giếng khoan 106-HR-1X cho thấy trầm tích Miocen khu vực thành tạo môi trường biển [5] Những điều ảnh hưởng nâng lên mực nước biển từ phía Đơng Nam Liên kết với tài liệu địa chấn đặc trưng phản xạ dạng chồng lấn dạng gá đáy, phản ánh tướng trầm tích vùng châu thổ, với hướng cung cấp vật liệu từ phía Tây Bắc (Hình 9, 11, 12, 13) P.K Chiết nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 153-163 Tuyến địa chấn 89-1-46 102-SP-1X TN 102-SP-1X ĐB Độ sâu (m) 159 GR (API) Thạch Môi 200 học trường 0,5 U100 1,5 U220 Đầm lầy 1,0 U200 Biên độ cao, song song, liên tục U240 2,0 U260 102-SP-1X 2,5 Hình Đặc trưng phản xạ địa chấn tập trầm tích chứa than tập Miocen khu vực giếng khoan 102-SP-1X lô 102 TN ĐB Tuyến địa chấn 93-43 1,0 1,5 2,0 U240 2,5 U260 Bào mòn, cắt cụt 3,0 Phản xạ mạnh, liên tục 3,5 4,0 Hình Đặc trưng phản xạ địa chấn tập trầm tích Miocen khu vực lơ 102 102-TB-1X Độ sâu (m) GR (API) 200 Thạch học 102-CQ-1X Môi trường Độ sâu (m) GR (API) 200 Thạch học 106-DS-1X Môi trường Độ sâu (m) GR (API) 200 Thạch học 106-HR-1X Môi trường GR (API) 200 Thạch học 106-HRN-1X Môi trường Độ sâu (m) GR (API) 200 Thạch học Môi trường 2000 700 1700 800 1800 2100 Thềm U260 Thềm 1900 A’ 1700 1800 1900 Tiền châu thổ U220 2000 2200 1200 2000 2100 2200 Đồng châu thổ Tiền châu thổ 1100 1200 Đầm lầy 1000 U240 1900 Đầm lầy 900 Đồng châu thổ 1000 Đồng châu thổ 900 Đầm lầy Chiều sâu (m) 800 1600 Tiền châu thổ 700 Đồng châu thổ 600 1500 Đồng châu thổ 500 600 Đồng châu thổ 500 1100 Độ sâu (m) U200 Đồng châu thổ A 2300 2400 A TB-1X 102-106 DS-1X 2500 CQ-1X HRN-1X 103-107 HR-1X A’ Hình Đặc trưng hình thái đường cong Gamma Ray tập trầm tích Miocen khu vực lô 102-106  ... 10 2- TB-1X Độ sâu (m) 157 DS-1X CQ-1X SP-1X HR-2X HR-1X A’ 10 3-1 07 Hình Đặc điểm trầm tích phần tập Miocen sớm khu vực lô 10 2-1 06 giếng khoan 10 2- TB-1X, 106-DS-1X, 106-HR-1X 106-HR-2X 3.3 Đặc điểm tướng. .. than hình thành môi trường đầm lầy phân bố khu vực xung quanh giếng khoan 10 2- TB-1X, 10 2- CQ-1X 10 2- SP-1X (Hình 7, 11) Đối với khu vực giếng khoan lô 106 (106-DS-1X, 106-HR-1X 106-HR-2X), đường cong... 4,0 Hình Đặc trưng phản xạ địa chấn tập trầm tích Miocen khu vực lô 102 102-TB-1X Độ sâu (m) GR (API) 200 Thạch học 10 2- CQ-1X Môi trường Độ sâu (m) GR (API) 200 Thạch học 106-DS-1X Môi trường Độ