Chương 4: Sự phân bố đá mẹ và mô hình trưởng thành nhiệt lô X và khu vực lân cận bồn trũng Nam Côn Sơn Chương này trình bày cụ thể các vấn đề sau: Đặc điểm đá mẹ bao gồm đặc điểm địa hó
TỔNG QUAN VỀ BỒN TRŨNG NAM CÔN SƠN
Lịch sử tìm kiếm thăm dò dầu khí
Hoạt động tìm kiếm thăm dò dầu khí ở bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ XX Đã có hơn 30 nhà thầu dầu khí nước ngoài tiến hành khảo sát gần 80000 km tuyến địa chấn 2D và gần 7000 km² địa chấn 3D, khoan hơn 80 giếng khoan thăm dò, hàng chục giếng thẩm lƣợng và khai thác
Chiều sâu của vỉa dầu khí trong trầm tích Kainozoi đạt tới gần 4600m Đây là chiều sâu phát hiện dầu khí lớn nhất trên thềm lục địa Việt Nam hiện nay Các phát hiện ở ời gian qua chủ yếu là khí và condensat Chúng được phát hiện trong tất cả các đối tượng: móng nứt nẻ trước Đệ Tam (Đại Hùng, 04-A, Bồ Câu, Gấu Ong), cát kết tuổi Oligocen (Dừa, Hải Thạch, Thanh Long, Nguyệt Thạch, Hướng Dương Bắc, Bồ Câu, 12-C), cát kết tuổi Miocen (Đại Hùng, Rồng Đôi, Rồng Đôi Tây, Hải Thạch, Kim Cương Tây, Mộc Tinh, Sông Tiền, Ngựa Bay, Hươu Trắng, Đại Bàng, 04-A, Thanh Long, Rồng Bay, Gấu Ong, Ngân Hà, Phi
Mã, Cá Pecca Đông, Rồng Vĩ Đại, 12-C, Hải Âu, Đại Nguyệt, Chim Sáo, Cá Rồng Đỏ), carbonat tuổi Miocen (Đại Hùng, Lan Tây, Lan Đỏ, Thanh Long, Đại Bàng, Mía, Bạc, Dừa, 04-A, Đại Nguyệt), cát kết tuổi Pliocen (Hải Thạch, Mộc Tinh, Thanh Long, Kim Cương Tây) (Hình 1-2)
Trong đó đã phát triển đƣa vào khai thác các mỏ Đại Hùng, Lan Tây – Lan Đỏ, Rồng Đôi – Rồng Đôi Tây, Hải Thạch, Chim Sáo, và một số mỏ nhƣ Cá Rồng Đỏ, Đại Nguyệt, đang đƣợc phát triển để đƣa vào khai thác trong thời gian tới Ngoài ra còn một số phát hiện đang đƣợc thẩm lƣợng.
Đặc điểm địa tầng trầm tích
Đá móng trước Kainozoi gặp ở các giếng khoan củ thành phần không đồng nhất bao gồm các đá macma và biến chất nhƣ Granit, Diorit thạch anh, Granodiorit và các đá biến chất tuổi Mesozoi Lịch sử phát triển địa chấ ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường lắng đọng trầ sinh dầu khí của các tầng đá mẹ trong vùng nghiên cứu Theo đặc điểm từng loại môi trường, kết hợp với các yếu tố chỉ thị môi trường theo tài liệu giếng khoan, có thể phân ra các đới môi trường tích tụ trầm tích vào từng thời (theo VPI) (Hình 1-3)
Thống Oligocen, Hệ tầng Cau (E 3 c)
Hệ tầng Cau đặc trƣng bởi các trầm tích lục nguyên phủ bất chỉnh hợp lên đá móng trước Kainozoi không đồng nhất
Phần dưới cùng gặp nhiều cát kết từ hạt mịn đến thô, đôi khi rất thô hoặc sạn kết, cát kết chứa cuội, sạn và cuội kết, màu xám sáng, xám phớt nâu hoặc nâu đỏ, tím đỏ, phân lớp dày hoặc dạng khối, xen kẽ một khối lƣợng nhỏ các lớp bột kết hoặc sét màu xám tới xám tro, nâu đỏ, hồng đỏ chứa các mảnh vụn than hoặc các lớp than Tại một số giếng khoan đã phát hiện các lớp đá phun trào núi lửa: andesit, bazan, diaba
Phần giữa có thành phần mịn chiếm ƣu thế gồm các tập sét phân lớp dày đến dạng khối màu xám sẫm tới xám tro, xám đen xen kẽ ít bột kết, cát kết hạt từ mịn đến thô, màu sáng, xám sẫm đôi khi phớt nâu đỏ hoặc tím đỏ, khá giàu vôi và vật chất hữu cơ cùng các lớp sét chứa than và than
Phần trên cùng gồm xen kẽ cát kết hạt nhỏ đến trung, màu xám tro, xám sáng đôi chỗ có chứa glauconit, Foram và bột kết, sét kết màu xám tro đến xám xanh hoặc nâu đỏ Trong phần dưới của lát cắt Oligocen, rìa phía Bắc – Tây Bắc, Tây – Tây Nam của b phổ biến trầm tích tướng lục địa bao gồm lũ tích, sông, quạt bồi tích, đồng bằng châu thổ xen kẽ đầm hồ
Trong khi đó, ở phần phía Đông các trầm tích kiểu tam giác châu, đầm hồ vũng vịnh lại chiếm ƣu thế, biểu hiện bằng sự phổ biến các lớp sét than và than Phần trên của lát cắt, phần lớn khu vực đƣợc lắng đọng các trầm tích trong môi trường tam giác châu, đầm hồ vũng vịnh Các lô phía Đông – Đông Bắc của b chịu ảnh hưởng của yếu tố biển ven bờ đến biển nông
Hình 1-3 và các pha hoạt động kiến tạo
Phụ thống Miocen sớm, Hệ tầng Dừa (N 1 1 d)
Trầm tích hệ tầng Dừa nằm bất chỉnh hợp lên hệ tầng Cau Phát triển rộng rãi trong vùng, trầm tích hệ tầng Dừa chủ yếu là cát kết, bột kết màu xám sáng, xám lục xen kẽ với sét kết màu xám, xám đen hoặc xám xanh, các lớp sét chứa vôi, các lớp sét giàu vật chất hữu cơ có chứa than mỏng Đôi khi những lớp đá vôi mỏng chứa nhiều hạt vụn hoặc đá vôi màu trắng xen kẽ trong hệ tầng Tỷ lệ cát/sét trong toàn bộ lát cắt nhìn chung gần tương đương nhau, tuy nhiên về phía Đông củ ỷ lệ đá hạt mịn có xu hướng tăng dần lên Ngược lại, diện tích thuộc phần rìa phía Tây củ ỷ lệ cát kết tăng hơn nhiều so với các đá hạt mịn và tại đó môi trường tam giác châu ảnh hưởng đáng kể Nhìn chung, lát cắt trầm tích trong toàn khu vực có xu hướng mịn dần ở phía trên và tính biển cũng tăng lên rõ rệt từ phần rìa Bắc – Tây Bắc, Nam – Tây Nam vào trung tâm và về phía Đông củ
Cát kết chủ yếu có kích thước hạt nhỏ đến rất nhỏ trong phần lớn trung ạt nhỏ đến hạt trung, đôi khi hạt thô gặp khá phổ biến ở phần dưới tro ần Bắc – Tây Bắc, Tây – Tây Nam củ ạt vụn nhìn chung có độ lựa chọn mài tròn tốt, bán góc cạnh đến bán tròn cạnh
Môi trường trầm tích hệ tầng Dừa từ đồng bằng ven biển đến biển nông Càng về phía Đông tính chất biển càng tăng lên rõ rệt, tỷ lệ cát kết giảm dần, đá sét tăng lên, đá thường chứa phong phú hoá đá biển và glauconit Khu vực phía Tây có xu hướng ngược lại, tại đây có thể gặp được các trầm tích thuộc các môi trường giữa tam giác châu (sông, đồng bằng châu thổ đến ) xen kẽ với môi trường biển nông
Phụ thống Miocen giữa, Hệ tầng Thông-Mãng Cầu (N 1 2 tmc)
Các thành tạo của hệ tầng này được phân ra làm 2 phần rõ rệt: phần dưới gồm cát kết thạch anh, cát kết vôi xen kẽ các tập sét bột kết, cát kết hạt mịn tới trung, xi măng gắn kết là cacbonat chứa glauconit Phần trên gồm đá vôi màu xám sáng, xám, đôi chỗ nâu đỏ, dolomit hoá Bề dày của tập đá vôi thay đổi từ 10 – 100m, xen kẽ với đá vôi là sét, bột kết bở rời, cát kết hạt mịn, xi măng gắn kết là cacbonat Các trầm tích lục nguyên, lục nguyên vôi phát triển mạnh dần về phía rìa Bắc của b bao gồm chủ yếu cát bột kết và sét kết, sét vôi xen kẽ các thấu kính hoặc những lớp đá vôi mỏng
Môi trường trầm tích ở phía Tây chủ yếu là tam giác châu thổ đến đồng bằng, còn ở phía Đông chủ yếu là biển nông
Phụ thống Miocen muộn, Hệ tầng Nam Côn Sơn (N 1 3 ncs)
Trầm tích của hệ tầng này nằm bất chỉnh hợp lên hệ tầng Thông – Mãng Cầu, phát triển rộng rãi trong vùng, trầm tích hệ tầng Nam Côn Sơn có sự biến đổi nham tướng mạnh mẽ giữa các khu vực khác nhau của b Ở rìa phía Bắc và phía Tây – Tây Nam, đá gồm chủ yếu là sét kết, sét vôi màu xám lục đến xám xanh, gắn kết yếu cùng các lớp cát bột kết chứa vôi, đôi khi gặp một số thấu kính hoặc những lớp đá vôi mỏng chứa nhiều mảnh vụn lục nguyên Đá cát kết có độ hạt từ nhỏ đến trung, độ lựa chọn và mài tròn tốt, chứa hoá đá động vật biển và glauconit đƣợc gắn kết trung bình bởi xi măng carbonat Ở các lô phía trung tâm mặt cắt gồm đá carbonat và đá lục nguyên xen kẽ khá rõ rệt Tại một số khu vực nâng cao về phía Đông – Đông Nam đá cacbonat lại khá phổ biến trong mặt cắt của hệ tầng Bề dày trầm tích thay đổi từ 100 – 500m Hệ tầng Nam Côn Sơn khu vực phía Tây được hình thành trong môi trường biển nông thuộc đới thềm trong Ở khu vực phía Đông của bể trầm tích đƣợc hình thành trong điệu kiện đới thềm giữa đến thềm ngoài và biển sâu b) Thống Pliocen và hệ Đệ tứ, Hệ tầng Biển Đông (N 2 -Qbđ)
Trầm tích hệ tầng biển Đông phát triển rộng khắp trên toàn khu vực và có bề dày rất lớn đặc biệt tại các lô thuộc phía Đông củ ều dày >1500m), ở các trũng sâu đạt tới 3400m Đá của hệ tầng chủ yếu là sét/sét kết, sét vôi màu xám trắng, xám xanh đến xám lục bở rời hoặc gắn kết yếu có chứa nhiều glauconit, pyrit và phong phú các hoá đá biển Phần dưới có xen kẽ các lớp mỏng cát/cát kết, bột hoặc cát chứa sét Tại các phần nâng cao phía Đông đá carbonat ám tiêu phát triển một cách liên tục cho đến đáy biển hiện nay Đá cát/cát kết xám trắng, hạt nhỏ đến mịn, độ lựa chọn mài tròn tốt, chứa nhiều Foraminifera, glauconit, xi măng giàu carbonat và sét Cát kết dạng turbidit được trầm đọng ở phần sườn của thềm lục địa Tại đây cát có độ rỗng khoảng 20% và có chứa dầu Tập trầm tích hạt mịn thuộc hệ tầng Biển Đông đƣợc coi là tập có tiềm năng chắn dầu và khí trung bình tốt mang tính chất toàn khu vực
Hệ tầng Biển Đông tương ứng với các trầm tích thềm và đặc trưng bằng các pha sóng có phản xạ song song, độ liên tục kém đến trung bình, biên độ cao Ở phần phía Đông quan sát thấy các tập nêm lấn liên quan đến phát triển của trầm tích thềm ngoài, sườn thềm Các trầm tích lấn dần ra phía trung tâm Biển Đông Sườn lục địa chuyển dần từ Tây sang Đông Đặc điểm trầm tích và cổ sinh trong hệ tầng Biển Đông đã chỉ ra môi trường trầm tích là biển nông thềm trong ở phần phía Tây, thềm ngoài đến biển sâu chủ yếu ở phần phía Đông củ
Lịch sử phát triển địa chất
ể ặt chẽ với các tiến trình địa chất của biển Đông Vùng nghiên cứu nằm ở vị trí kiến tạo có tính chuyển tiếp từ miền nén ép – nâng tạo núi nội mảng (Mảng Âu Á, cụ thể là mảng Đông Dương) sang miền tách giãn sụt lún mạnh biển Đông Việt Nam, nơi có lớp vỏ lục địa bị hủy hoại mạnh đến dập vỡ hoàn toàn để hình thành lớp vỏ kiểu đại dương trẻ Lịch sử phát triể ắn liền với quá trình tách giãn Biển Đông và có thể chia làm 3 giai đoạn chính: Giai đoạn trước tách giãn (Pre-rift); giai đoạn đồng tách giãn (Syn-rift) và giai đoạn sau tách giãn (Post-rift) (theo Viện Dầu Khí Việt Nam) Các gia i đoạn phát triển bể thể hiện khá rõ trên tài liệu địa chấn (Hình 1-4)
Hình 1-4: Mặt cắt địa chấn tuyến S14 thể hiện các sự kiện địa chất chính củ
Giai đoạn trước tách giãn (Pre-rift): Paleocen – Eocen
Suốt trong thời kỳ này chế độ kiến tạo toàn khu vực khá bình ổn, hầu nhƣ chỉ xảy ra quá trình bào mòn và san bằng địa hình Có thể ở phần trung tâm củ t ần sâu hiện nay có khả năng tồn tại trũng giữa núi, đƣợc lấp đầy vụn núi lửa và các đá núi lửa có tuổi Eocene nhƣ đã gặp trên lục địa
Giai đoạn đồng tách giãn (Syn-rift): Oligocen – Miocen sớm Đây là giai đoạn chính tạ ự mở rộng và hoạt động mạnh của trục tách giãn đáy biển Đông về phía Đông cùng với hoạt động tích cực của hệ thống đứt gãy Đông Bắc – Tây Nam đã làm xuất hiện địa hào trung tâm của bể kéo dài theo hướng Đông Bắc – Tây Nam Lấp đầy các địa hào, bán địa hào là những thành tạo trầm tích vụn tướng đầm hồ lục địa chuyển dần sang các tướng châu thổ, vũng vịnh, bề dày đạt tới hàng nghìn mét Dọc theo các đứt gãy xuất hiện hoạt động phun trào Mặt cắt phần thấp của thời kỳ này ở phần Tây Nam b gặp các thành tạo trầm tích núi lử và các thể xâm nhập nông kèm phun trào đƣợc nhiều nhà địa chất liên hệ với các thành tạo liên quan và gắn liền với sự khởi đầu của quá trình tạo rift Tuy nhiên, trong thời gian này đôi nơi trong b vẫn tồn tại và tiếp tục duy trì, phát triển những khối nhô móng trước Kainozoi, sau này (trong Miocen muộn) chúng mới phát triển những cấu tạo kế thừa (nhƣ ở đới nâng Mãng Cầu)
Nhƣ vậy thời kỳ Paleogen là giai đoạn bắt đầu hình thành b , tạo nên những địa hào, bán địa hào đƣợc ngăn bởi những nhô cao của móng Chúng đều chịu sự chi phối và khống chế của trường ứng suất tách giãn B – Nam và Tây Bắc – Đông Nam, mà trực tiếp là các đứt gãy sâu Chính vì thế, các thành tạo Oligocen ở phía Tây b mỏng, có chiều dày biến đổi mạnh theo bình đồ, cũng có khi vắng mặt ở phía Tây và dày tới hàng nghìn mét ở phía Đông Các thành tạo trầm tích đƣợc hình thành trong giai đoạn này khá giàu vật chất hữu cơ, có vai trò tầng sinh dầu khí tốt của b Nam Côn Sơn
Sát cuối Oligocen b bị nâng lên, biến cố này đƣợc ghi nhận bằng bất chỉnh hợp mang tính khu vực vào cuối Oligocen, bất chỉnh hợp này có tuổi từ 25 – 24 triệu năm Sang đầu Miocen toàn vùng bị hạ thấp dần, biển tiến theo hướng từ Đông Bắc sang Tây – Tây Nam, các thành tạo lục nguyên tướng biển ven bờ và biển nông đƣợc bồi đắp, các thành tạo này đƣợc xếp vào hệ tầng Dừa Giai đoạn này đƣợc xếp vào vào giai đoạn oằn võng mở rộng b Trong thời gian này đâu đó trong phạm vi b còn xuất hiện một pha tách giãn nhẹ theo hướng Tây – Tây B Đông – Đông Nam, nhƣng nhìn chung pha kiến này không mạnh, không kéo dài và ổn định vào đầu Miocen giữa Nhƣ vậy, trầm tích Miocen sớm có diện phân bố khá rộng, thậm chí còn có mặt ngay cả trên đỉnh một số vòm nâng trong b
Giai đoạn sau tách giãn (Post-rift): Miocen giữa – Đệ Tứ
Trong Miocen giữa tới đầu Miocen muộn trên phạm vi b đâu đó đã xuất hiện các biểu hiện của chuyển động nâng – nghịch đảo Những biểu hiện này có lẽ có từ giữa Miocen giữa, điều này đƣợc minh chứng bởi một gián đoạn trầm tích khá rõ và hình thành một số cấu tạo địa phương Do các chuyển động nghịch đảo, đặc biệt là ở phía Bắc b mà khối nâng Mãng Cầu và nâng Côn Sơn kéo dài về phía Đông, Đông Bắc ngăn cách hẳn trũng Bắc với trũng Trung tâm Vận động nâng ngày càng mạnh (vào cuối Miocen giữa) tạo nên mặt bất chỉnh hợp góc giữa Miocen giữa với Miocen trên, trên đỉnh một số cấu tạo xảy ra bóc mòn xâm thực mạnh, có nơi chiều dày bóc mòn tới hàng ngàn mét Thời gian diễn ra bóc mòn khoảng 2 – 3 triệu năm Phần lớn các đứt gãy ngƣng nghỉ vào cuối Miocen giữa Đầu Miocen muộn biển lại tiến vào từ hướng Đông đã hình thành các tập trầm tích biển tiến kề gối trên mặt bào mòn cuối Miocen giữa Một số khối nâng địa phương (các cấu tạo) vẫn còn chìm ngập dưới biển, nhưng có đỉnh nhô cao gần tới mặt nước (khoảng 25 – 75m nước) là môi trường thuận lợi cho sự phát triển các ám tiêu san hô; còn ở rìa của các cấu tạo này là các hố sụt biển nông, nơi nào sâu hơn 75m nước thuận lợi cho môi trường trầm tích biển nông trong đó có carbonate nền thuộc hệ tầng Nam Côn Sơn
Trong giai đoạn này nhìn chung kiến tạo khá bình ổn hơn so với giai đoạn trước Nhưng ở một số nơi vẫn thấy sự nâng lên bào mòn Các đứt gãy đều kết thúc hoạt động muộn nhất là vào cuối Miocen Đây là giai đoạn biển mở, phát triển thềm lục địa không chỉ ở b Nam Côn Sơn, mà còn ở nhiều b Kainozoi khác trong toàn vùng Biển tiến ồ ạt phủ ngập các đới nâng Côn Sơn, Khorat – Natuna, bình đồ cấu trúc của b không còn mang tính kế thừa của giai đoạn trước, chúng có xu hướng nghiêng dần về phía biển Đông, các thành tạo tướng biển được lắng đọng và đƣợc xếp vào hệ tầng biển Đông Thời kì này là thời kì lạnh nguội và co ngót hoàn toàn dị thường nhiệt ở biển Đông Đặc biệt phần Tây Nam bồn trũng Nam Côn Sơn, điều kiện này tạo nên sụt lún mạnh ở Nam Côn Sơn cũng nhƣ toàn biển Đông Cũng trong thời gian này, các tập cát xen sét dạng nêm lấn môi trường biển nông – biển sâu, có chứa dầu khí đã đƣợc lắng đọng trên một số cấu tạo trong b Bình đồ cấu trúc trong Pliocen – Đệ Tứ không còn mang tính kế thừa của các giai đoạn trước, ranh giới giữa các trũng trong khu vực gần như được đồng nhất trong phông chung khu vực – phát triển thềm lục địa.
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT LÔ X
Vị
Lô X nằm ở phía Tây Bắc trũng trung tâm của bồn trũng Nam Côn Sơn và phía Đông Nam của đới nâng Đại Hùng ( 2.1)
2.1: Vị trí kiến tạo lô X trên bản đồ cấu trúc bồn trũng Nam Côn Sơn (PVEP)
Lịch sử hình thành và phát triển địa chất khu vực gắn liền với hoạt động kiến tạo của biển Đông và có thể chia ra thành hai pha tạo rift Pha tạo rift đầu tiên diễn ra trong thời gian từ Eocen đến Oligocen sớm (40 – 30 triệu năm) Pha tạo rift thứ hai bắt đầu có dấu hiệu hoạt động trong Oligocen muộn và diễn ra chủ yếu trong Miocen sớm
Giai đoạn trước tạo rift (trước 40 triệu năm): vào thời kỳ Mesozoi muộn, vùng nghiên cứu thuộc bối cảnh kiến tạo rìa lục địa tích cực với các hoạt động magma xâm nhập và phun trào tuổi Jura – Creta phát triển rộng rãi
Giai đoạn tạo rift đầu tiên (Eocen – Oligocen sớm): các hoạt động kiến tạo do va chạm mảng Ấn Độ với mảng Âu Á, tách giãn và mở rộng Biển Đông, quá trình di chuyển Biển Đông cổ về phía nam và bị hút chìm dưới Borneo – Palawan có ảnh hưởng đến vùng nghiên cứu làm xuất hiện lực căng giãn theo phương Bắc Nam và Tây Bắc – Đông Nam hình thành các đứt gãy và bán địa hào theo hướng Đông Tây và Đông Bắc – Tây Nam ( 2.2) Pha tạo rift đầu tiên kết thúc vào Oligocen muộn Đến cuối Oligocen có hiện tƣợng nâng lên, bóc mòn cục bộ và gián đoạn trầm tích tạo lên bề mặt bất chỉnh hợp khá rõ trước khi có trầm tích Miocen sớm phủ lên trên Trầm tích trong giai đoạn này gồm có trầm tích tuổi Oligocen tương đương hệ tầng Cau và trầm tích tuổi Miocen sớm tương đương hệ tầng Dừa trong b Nam Côn Sơn
2.2: Các giai đoạn kiến tạo hình thành cấu tạo X trong
Giai đoạn tạo rift thứ hai (Miocen sớm): giai đoạn kiến tạo này tạo ra các hệ thống đứt gãy thuận đường phương Đông Bắc – Tây Nam gây nên bởi lực căng giãn khu vực theo phương Tây Bắc – Đông Nam do trục tách giãn Biển Đông chuyển hướng Đông Bắc – Tây Nam và quá trình hút chìm theo hướng Đông Nam của biển Đông cổ xuống khu vực Borneo – Palawan Ở phía Bắc, giai đoạn tạo rift thứ hai có thể bắt đầu sớm hơn từ trong Miocen sớm Trầm tích trong giai đoạn này tương đương với các hệ tầng Dừa và đầu giai đoạn Thông – Mãng Cầu
Giai đoạn tạo sau tạo rift (từ Miocen giữa đến Miocen muộn): chỉ còn một ít hoạt động đứt gãy trong Miocen muộn có thể do liên quan đến sự lún chìm nhiệt sau khi nâng lên vào Miocen giữa tạo lên bất chỉnh hợp khu vực (MMU) Trầm tích thời kì này đƣợc liên hệ với các hệ tầng Nam Côn Sơn và hệ tầng Biển Đông.
ấ
Pha tạo rift đầu tiên liên quan đến quá trình thành tạo của các đá trầm tích có tuổi từ Eocen (?) đến Miocen sớm phân bố rộng rãi trong lô và khu vực phía Bắ am Côn Sơn Hoạt động kiến tạo sau Miocen giữa là nguyên nhân hình thành nên mặt bất chỉnh hợp khu vực (MMU – Light Blue) và cấu trúc địa chất trong lô
Trên bản đồ cấu trúc nóc tầng Miocen giữa có thể phân chia vùng nghiên cứu thành 5 đơn vị cấu trúc địa chất từ Tây sang Đông nhƣ sau: 1) Khu vực phía Tây gần đới nâng Đại Hùng; 2) Khu vực A; 3) Địa hào trung tâm; 4) Khu vực B và 5) Khu vực
2.3: Mặt cắt địa chấn hướng Tây – Đông đi qua các đơn vị cấu trúc địa chất chính (PVEP).
PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỊ
Các phương pháp xác định độ trưởng thành nhiệt của vật liệu hữu cơ
Vitrinite bắt nguồn từ tàn tích thực vật humic bị than hóa, chủ yếu là lignin và cellulose (Hình 3-1) Dưới ánh sáng phản xạ, mảnh vitrinite có màu xám và dưới kích thích UV có thể có phát quang yếu Dựa vào độ phản xạ của vitrinite dưới kính hiển vi để xác định mức độ trưở ủa đá mẹ
Hình 3-1: Mảnh vitrinite được chụp dưới ánh sáng phản xạ của kính hiển vi (VPI)
Mẫu đá mẹ (mẫu cutting, mẫu SWC, mẫu core hoặc mẫu thực địa ) đƣợc loại bỏ cacbonat và silicat lần lƣợt bằng axit HCl đậm đặc và axit HF đậm đặ ịch nặ ợ ới dung dịch nhựa epoxy Soi mẫu kerogen dưới kính hiển vi và đo độ phản xạ vitrinite của kerogen Khi độ phản xạ vitrinite càng cao thì đá mẹ càng trưởng thành và tạo ra các đới sinh dầu, khí tương đương (Bảng 3-1)
%R 0 T max Mức độ trưởng thành nhiệt của đá mẹ và các sản phẩm sinh ra
1.3-2.0 460-500 Sinh khí ẩm và condensate
Bảng 3-1: Đánh giá mức độ trưởng thành nhiệt của đá mẹ theo chỉ tiêu %R 0 và T max
Chỉ tiêu T max là nhiệt độ cực đại khi xác định lƣợng hydrocarbon tiềm năng (S 2 ) của kerogen Các giá trị của chỉ tiêu này đƣợc dung để phân loại mức độ biến chất của vật liệu hữu cơ (Bảng 3-1)
3.1.3 Chỉ tiêu thời nhiệt TTI
Khi không có các số liệu cũng nhƣ giếng khoan khu vực khảo sát, sử dụng chỉ tiêu thời nhiệt dự đoán mức độ trưởng thành của vật liệu hữu cơ Nguyên lý của phương pháp này là phản ứng đứt mạch của vật liệu hữu cơ xảy ra để hình thành các hydrocarbon lỏng và khí còn lệ thuộc vào thời gian địa chất và nhiệt độ qua tầng đá mẹ
Tác dụng của phương pháp này là có thể tính toán và dự báo các pha sinh dầu, khí condensate và khí khô cho bất kỳ điểm nào của bể trầm tích khi chƣa có giếng khoan
Tuy nhiên theo kinh nghiệm của nhiều nhà nghiên cứu thì chỉ tiêu này chỉ có hiệu quả đối với các bể trầm tích Paleozoi, Mesozoi và các bể Kainozoi có tốc độ tích lũy trung bình và thấp Đối với các bể trầm tích Kainozoi có tốc độ trầm tích nhanh đặc biệt vào hệ Neogen và Đệ tứ, phương pháp này cho nhiều sai số có khi tới vài trăm mét, thậm chí đến nghìn mét vì tốc độ tích lũy ở đây nhanh, đặc biệt nguồn nhiệt do hoạt động tân kiến tạo gây nên (từ các nguồn dưới sâu đi lên dọc theo các đứt gãy sâu) thì vật liệu hữu cơ chƣa có đủ thời gian để cảm nhận và chuyển hóa theo chế độ nhiệt mới
Bao gồm các giá trị của các đồng phân Pristane, Phytane, sự biến đổi hàm lƣợng nhựa, asfalten, chỉ tiêu CPI và đặc biệt màu bào tử phấn Hàng loạt các chỉ tiêu về dấu tích sinh vật nhƣ T s , T m , MPI…
Các phương pháp xác định số lượng và thành phần hydrocarbon trong đá mẹ
3.2.1 Tổng hàm lượng carbon hữu cơ (TOC)
Phương pháp ph u độ ật ch ẹ Th ợc chọ ộ ừ 10 – 100 gram
(tùy vào độ phong phú vật liệu hữu cơ), nghiền mịn sau đó cân và cho vào lò đốt của máy LECO tới 1350 0 C Lƣợng CO 2 thoát ra sẽ đƣợc ghi nhận để tính tổng hàm lƣợng cacbon hữ :
%TOCTrong đó: F CO2 : hệ số chuyển đổi =0,2792
M 0 : khối lƣợng mẫu đá ban đầu chƣa loại bỏ carnonat, g
M đ : khối lƣợng mẫu đá đã loại cacbonat, g
M CO2 : khối lƣợng mẫu chuẩn, g
C st : hàm lƣợng carbon trong mẫu chuẩn, %
3.2.2 Phương pháp nhiệt phân Rock - Eval
Phương pháp nhiệt phân – ộ ọng nhằm đánh giá tiềm năng đá mẹ, độ vật chất hữu cơ ộ vật chất hữu cơ (Hình 3-2)
Hình 3-2: Sơ đồ chu trình nhiệt phân tiêu chuẩn Rock Eval (Tissot and Welte, 1978,
Một lƣợng mẫu đá thích hợp (Bảng 3-2) nghiền mịn đƣợc đƣa vào hệ thống lò nhiệt phân với chương trình nhiệt độ thiết lập sẵn Dưới tác dụng nhiệt, các hợp chất hydrocacbon trong đá đƣợc giải phóng và đƣợc dẫn qua đầu dò ion hóa ngọn lửa Ở các cấp nhiệt độ khác nhau ta thu được các giá trị S 0 , S 1 , S 2 , S 3 tương ứng với lượng khí và hyrocarbon lỏng thấp phân tử (C1 – C7), lƣợng hydrocacbon tự do, lƣợng hydrocacbon tiềm năng và lƣợng CO 2 đƣợc tạo thành Trong toàn bộ quá trình này, hai thông số quan trọng là T max và TOC cũng đƣợc tính toán trực tiếp hoặc gián tiếp từ các thông số nhiệt phân nêu trên
Loại mẫu Lƣợng mẫu phân tích (mg)
Bảng 3-2: Lượng mẫu thích hợp cho phân tích nhiệt phân Rock – Eval (VPI)
Trong đó, các thông số chính của nhiệt phân Rock – Eval gồm:
S 0 : Lƣợng khí và hydrocarbon lỏng thấp phân tử (
