NGHIÊN CỨU KHOA HỌC-ĐỀ TÀI: "quá trình phát triển và thoái hóa của đá cacbonat tuổi miocen trên đới nâng tri tôn phần nam bể trầm tích sông hồng" ppt

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: “Quá trình phát triển thối hóa Đá Cacbonat tuổi Miocen đới nâng tri tơn phần Nam Bể Trầm tích Sơng Hồng” NGHIÊN C U KHOA H C Thăm dò, Khai thác Q trình phát triển thối hóa Đá Cacbonat tuổi Miocen đới nâng tri tôn phần Nam Bể Trầm tích Sơng Hồng Dựa kết minh giải tài liệu địa chấn tài liệu giếng khoan, chia thành hệ cacbonat thềm khu vực lô 117-120 thành ba tập Với đặc trưng khác biệt đặc điểm tướng địa chấn, thạch học kết hợp với bối cảnh cấu trúc kiến tạo khu vực, tác giả xây dựng trình phát triển cacbonat bao gồm: giai đoạn ban đầu (start up); phát triển chồng lấn, mở rộng (progradation); phát triển kiểu giật lùi (backstepping) thu hẹp diện tích giai đoạn cuối bị thối hóa (drowning) Sự thay đổi mực nước biển tương đối vào thời kỳ Miocen - muộn tạo đặc điểm phát triển giật lùi phổ biến khơng Nam bể trầm tích Sơng Hồng mà cịn khu vực khác Đơng Nam Á (như Tây Natuna) So sánh đồ đẳng dày thời kỳ Miocen sớm nhận biết thu hẹp diện tích cacbonat (~7.500km2) khoảng thời gian từ 24 - 16 triệu năm trước (trntr), tương ứng với thời kỳ thành tạo phần trầm tích Miocen khoảng 16-13 trntr (~6.000 km2) cuối lại khoảng 1.000 km2 vào thời kỳ 12 - 10 trntr Quá trình sụt lún khu vực xảy khoảng 10-6 trntr đan xen với nâng lên cục mạnh mẽ giai đoạn Miocen - muộn chấm dứt phát triển thành hệ carbonat Tri Tôn cuối chúng bị chôn vùi thành hệ trầm tích Quảng Ngãi, biển Đơng trẻ có thành phần cát kết, bột kết sét kết xen kẹp tuổi Miocen muộn tới Pliocen, Đệ tứ GIỚI THIỆU CHUNG Trong suốt thời kỳ Miocen Pliocen - Đệ tứ, số bể trầm tích Kainozoi khu vực Đơng Nam Á xuất phổ biến loại trầm tích carbonat biển nông Sự phát triển chúng bị ảnh hưởng chi phối mạnh mẽ hình thái cấu trúc cấu tạo riêng biệt liên quan tới trình phát triển kiến tạo biến đổi môi trường mức độ phức tạp khác (Fulthorpe Schlenger, 1989) Đặc biệt, carbonat thềm phát triển rộng khắp phần Nam bể Sông Hồng, Tây bể Phú Khánh Đông bể Nam Côn Sơn hay cụm bể khác thềm lục địa Việt Nam Trên sở tài liệu địa chấn 2D BP (lô 117, 118, 119) thu nổ năm 1989-1991 BHP (lô 120, 121) năm 1991-1993 khu vực Nam bể Sông Hồng, đồ tầng cấu trúc từ mặt móng tới Oligocen, Miocen Pliocen- Đệ tứ xây dựng Dựa theo kết minh giải này, BP BHP khoan giếng khoan TKTD đới nâng Tri Tôn với mục đích TKTD dầu khí đối tượng khác giếng khoan số gặp thành tạo carbonat chứa khí 117-STB, 118-CVX, 119-CH 120-CS Tổng hợp tài liệu địa chất, địa vật lý theo tính chất vật lý, thạch học phân tích tướng địa chấn, hình thái cấu trúc toàn chu kỳ thành tạo xác định cacbonat (cacbonate platform) thuộc hệ tầng Sông Hương, Tri Tôn có tuổi Miocen (Hình 1, 6) Bài viết tập trung nghiên cứu cacbonat phân bố chủ yếu đới nâng Tri Tơn có diện tích khoảng 7.500 km2, chứa phức hệ đá vôi sinh vật dày tới 800 - 1000m phát triển thời kỳ Miocen sớm - Liên quan tới chúng xác định thể đá vôi dạng khối xây cacbonat (build up), ám tiêu (reef), rìa ám tiêu (back reef)… Các thành tạo phát triển điều kiện môi trường biển từ nước nông tới dốc sườn thềm phần Nam bể trầm tích Kainozoi Sơng Hồng (BSH) I CẢNH QUAN ĐỊA CHẤT Vị trí kiến tạo Như đề cập nhiều văn liệu, phần Nam bể trầm tích Sơng Hồng bao gồm đơn vị cấu kiến tạo bậc đới nâng Tri Tôn, địa hào Quảng Ngãi, trũng Đơng Tri Tơn (Hình 2)… chịu ảnh hưởng yếu tố kiến tạo chung bể liên quan đứt gãy lớn Sông Hồng, Sơng Mã, Rào Nậy Hơn nữa, khu vực cịn bị chi phối hoạt động địa phương khác mang tính cục để tạo nên thành tạo carbonat lớn bể trầm tích SH Đới nâng Tri Tơn (từ phần móng) mặt chất địa chất địa lũy nằm xen kẹp địa hào trũng lớn có phương Tây Bắc - Đông Nam Lịch sử phát triển Nam bể Sơng Hồng có đặc thù riêng xác định qua tài liệu thực tế nhiều quan niệm khác Nhưng theo phân tích nhiều tác giả cho đới nâng bị tách phần từ khối Bắc Trung Bộ vào thời kỳ Eocen - Oligocen (khoảng 35 - 26 triệu năm trước- trntr) Hình Sơ đồ phân vùng cấu trúc (trái) cột địa tầng tổng hợp Nam bể Sông Hồng (phải) Thành phần thạch học Cacbonat phân bố nâng Tri Tôn thành tạo từ tập cacbonat tuổi Miocen sớm, thuộc hệ tầng tương ứng Sông Hương Tri Tôn Bề dày hai hệ tầng thay đổi từ đến 800 - 1000m sơ phân chia thành phụ tầng đá vôi bên dolomit theo tài liệu địa chấn khoan thăm dò Trên sở tổng hợp kết phân tích mẫu cổ sinh, thạch học, địa vật lý giếng khoan nhận biết thành phần thạch học hai hệ tầng gồm sinh vật tạo vôi liên quan tới đá có đặc điểm sau: + San hơ, trùng lỗ bám đáy, rhodolit - boundstone + Tảo đỏ, skeletal, equinoderm packstone - grainstone + Tảo đỏ, mollusk, bryozoa grainstone - packstone + Trùng lỗ trôi nổi, tảo đỏ, ostracode trôi grainstone - wackestone Toàn tướng thạch học kể đặc trưng cho môi trường biển nông (reef, flood margin, inner platform) tới sườn dốc thềm bể trầm tích (slope to shelf basin) nhận biết đá vôi đới nâng Tri Tơn có nguồn gốc từ động thực vật tạo vôi kể trên, thành tạo thời kỳ Miocen sớm, Độ rỗng trung bình hệ tầng xác định theo tài liệu log từ 25 - 28% (theo tài liệu GK lô 118 119) 24 - 26% GK 120-CS Các loại độ rỗng xác định theo tài liệu thạch học bao gồm chủ yếu dạng thứ sinh (moldic) thành tạo trình hịa tan rửa trơi hợp phần khung xương aragonite có san hơ tảo đỏ Các kết nghiên cứu sinh địa tầng sử dụng hiệu việc liên kết mặt ranh giới hệ tầng Sông Hương, Tri Tôn Quảng Ngãi II XÁC ĐỊNH CÁC TẬP TRẦM TÍCH VÀ MƠ TẢ TƯỚNG ĐỊA CHẤN Thành tạo cacbonat Tri Tơn chia thành ba tập sở minh giải đặc trưng chủ yếu tướng địa chấn có liên kết sử dụng với kết phân tích khác Ranh giới tập trầm tích liên kết theo phương pháp địa chấn địa tầng Trên sở kết phân tích tướng địa chấn có liên kết sử dụng với kết phân tích tài liệu khác phân chia thành tạo cacbonat Tri Tơn thành ba tập Ranh giới tập xác định dựa tiêu chí địa chấn địa tầng: nhận dạng liên kết dấu hiệu kết thúc phản xạ downlap, onlap, toplap Các đặc trưng đánh giá xem xét để xác định ranh giới tập trầm tích mút phản xạ bên tập Các đầu mút phản xạ tập với ranh giới bên tập có đặc điểm riêng mô tả chi tiết kết hợp với việc nhận biết hình thái phản xạ tập trầm tích (Hình 3) Hình Mặt cắt địa chấn ngang qua lô 119 (BP89-2990b) theo hướng Tây - Đông Với cách tiệm cận vậy, 05 đới tướng địa chấn hệ tầng cacbonat Sông Hương Tri Tôn xác định theo thứ tự xếp giảm dần với dự báo thay đổi độ rỗng thấp dần: dạng gò đồi (mounded); chồng lấn biển tiến (progradation); hỗn độn (chaotic); dạng song song (tại nhiều vị trí khác biệt cacbonat); dạng nghiêng, dốc (incline slope) Hình Đối với tướng song song thềm cacbonat chia phụ đới tướng chi tiết nhỏ phụ thuộc địa hình vị trí thành tạo vị trí cao, thấp hay phân dị tương đối (tuyến BP89-2990b) Hình Sơ đồ minh họa loại tướng địa chấn đá cacbonat tuổi Mioxen Tướng địa chấn dạng gò đồi (mounded) Tướng địa chấn có đặc trưng hai đầu mút phản xạ có dạng downlap Các phản xạ nhìn chung song song với ranh giới tập trầm tích bên hình dạng phản xạ bên bát úp (convex-up) lồi lên điển dạng gị, nâng kích thước nhỏ Sự tăng độ dày thực tế tập trầm tích phù hợp với vị trí xuất tướng địa chấn kể Tuy nhiên có tài liệu giải thích dạng tướng địa chấn dạng gò đồi liên quan tới chuyển tiếp sang tướng địa chấn dạng hỗn độn Trên mặt cắt địa chấn tướng đặc trưng cho xuất cacbonat thềm, ám tiêu nội thềm Đặc trưng cho tướng địa chấn giá trị độ rỗng, độ thấm lớn thành phần chúng grainstone, boundstone thành tạo từ tảo san hô Độ rỗng thứ sinh thành tạo cho thành phần khung xương aragonite sinh vật bị hịa tan q trình dolomit hóa vị trí rìa thềm (Hình 4a) Tướng địa chấn dạng chồng lấn (progradation) Loại tướng xác định mút phản xạ toplap phần ranh giới tập downlap lên bề mặt ngập lụt cực đại liên quan tới đáy ranh giới tập Phần phía dạng tướng đường phản xạ có hình dạng xigma hay xiên chéo dạng bậc Đặc điểm tướng chồng lấn suy luận điển hình cho chiều vận chuyển vật liệu trầm tích Quan sát mặt cắt địa chấn chứng minh tướng đặc trưng cho cacbonat dạng boundstone kèm với tướng rìa nền, ám tiêu dạng hay cacbonat phát triển từ rìa thềm hay đường bờ cục Hình dạng chồng lấn phân biệt theo nhiều dạng khác thực chất tướng địa chấn chồng lấn xác định chúng có hình dạng đủ lớn quan sát (vài trăm mét trở lên) lấn phía trung tâm bể trầm tích từ rìa thềm có hình dạng chồng lấn mờ nhỏ thành tạo xác định thành tạo lấn thể bên thành tạo ám tiêu Điều chủ yếu hình dạng chồng lấn đặc trưng cho cacbonat phát triển giai đoạn mực nước biển mức cao (relative highstand sea level) Đặc biệt tướng dự báo độ rỗng cao (tới 30%) độ rỗng dạng khuôn (moldic) đá grainstone tạo thành khoảng khung xương sinh vật aragonite bị hịa tan (Hình 4b) Tướng địa chấn dạng hỗn độn (chaotic) Tướng địa chấn dạng hỗn độn xác định theo hình thái phản xạ xếp không theo quy luật theo phương chiều khác với mức độ đặc thù hỗn tạp, lộn xộn Trên mặt cắt địa chấn dạng tướng xuất vị trí thể đặc biệt có dạng tuyến rìa thềm cacbonat có chúng có dạng hình elip bật bên thềm cacbonat Đôi đặc trưng khác tướng địa chấn làm trung gian chuyển tiếp tới tướng địa chấn dạng gò đồi Quá trình minh giải loại tướng đơi gặp khó khăn số trình địa chất khác lại đặc trưng tướng địa chấn hỗn độn Trước hết, tướng địa chấn đặc thù cho đặc điểm rìa thềm hay suy luận cho ám tiêu bên thềm chúng chung tính chất phản xạ rối loạn mút phản xạ kết thúc cách khơng có quy luật Thứ hai, giải thích số nơi có phản xạ hỗn độn đặc thù khơng tạo mặt phản xạ rõ rệt bề mặt cactơ rõ ràng hay phạm vi bị ảnh hưởng mạnh mẽ đứt gãy Tính chất chứa thành tạo cacbonat dự báo thay đổi phạm vi rộng nguyên nhân xuất phát điểm chúng nguồn gốc gây phản xạ lặp hay liên quan tới tướng địa chấn dạng gò đồi mà xuất khả tăng độ thấm đới tướng cụ thể q trình cactơ hóa hay nứt nẻ thứ sinh Ngoài ra, kết minh giải lại số nơi cho thấy loại phản xạ đặc trưng cho vùng trắng (khơng có số liệu) hay nơi có hoạt động đứt gãy tương đối mạnh mẽ (Hình 4c) Tướng địa chấn dạng song song vị trí khác cacbonat (paralell) - Loại tướng địa chấn song song đặc trưng cho quan hệ hình thái phản xạ song song gần song song tương đối (concordant) với mặt phản xạ tập nhỏ Các phản xạ có đặc tính liên tục, bán liên tục, chúng song song với ranh giới tập hay tạo hình sin với ranh giới tập Tướng địa chấn dạng thường chia nhỏ theo đặc điểm phụ tướng hình thái địa hình bề mặt phản xạ dạng địa hình chỗ ranh giới tập cacbonat nâng cao, khơng bị phân dị hay hạ thấp xuống Hình Trong mặt cắt địa chấn, tướng địa chấn có dạng song song thường xuất bên nội đặc trưng cho biến thiên rộng rãi đá cacbonat có thành phần độ hạt từ dạng thơ đến mịn Tập địa chấn dạng song song vị trí nâng cao kể có tính chất chứa tốt hịa tan rửa trơi thành phần dễ hòa tan điều kiện mực nước biển tương đối vị trí thấp Ngược lại, vị trí hạ thấp ranh giới mặt địa hình phân dị bị ảnh hưởng lấp đầy vật liệu cacbonat vụn hay ưu hạt mịn làm cho khả chứa bị giảm đáng kể Còn vị trí khơng phân dị ưu dịng chảy mạnh hay tùy thuộc điều kiện mực nước biển tương đối vị trí thấp hay vị trí cao địa hình xung quanh Ngồi ra, minh giải tướng địa chấn song song nội thềm thấy quy luật trường hợp mặt phản xạ song song với biên độ cao tồn lớp có thành phần thạch học mang quan hệ tuyến tính với độ rỗng nội thềm cacbonat (Hình 4d) Hình Sơ đồ minh họa phân vùng tướng địa chấn đới nâng Tri Tôn Đặc trưng tướng địa chấn hướng phía trung tâm thấp hay trũng địa phương sườn dốc nghiêng đặc trưng tướng theo tính chất có mặt phản xạ song song, có biên độ cao Điểm lưu ý minh giải tuyến địa chấn khu vực lô 119-120, tướng địa chấn song song đại diện cho đá chứa có độ rỗng thấp phong phú thành phần hạt mịn hay khung xương sinh vật bị vỡ vụn Tại số mặt cắt nhận biết số dịng trầm tích tạo thành trượt trọng lực từ phía sườn thềm cacbonat, nhiên kết vật liệu hạt mịn, chặt xít xen kẹp mỏng so với vật liệu khối cacbonat (Hình 4f) Tướng địa chấn nghiêng/dốc (incline/slope) Các mặt phản xạ loại tướng địa chấn có hình thái nghiêng/dốc lý thuyết thường đặc trưng cho vị trí mà thềm hướng vào trung tâm bồn trũng hay hướng phía đường bờ (lục địa) mũi sườn dốc Đặc thù tướng điển hình mặt phản xạ nghiêng giảm mức độ phía mũi sườn dốc trì mặt phản xạ song song với ranh giới tập Trong nghiên cứu đặc trưng tướng địa chấn nghiêng/dốc không quan sát thấy đầu mút phản xạ, downlap hay toplap để phân biệt chúng với tướng địa chấn chồng lấn phần Tuy nhiên vài vị trí có tính chất địa phương sườn thềm cacbonat, vài dấu hiệu quan sát có hình dạng downlap, toplap chứng minh có mặt q trình lấn biển (progradation seismic facies) Khi minh giải mặt cắt thực tế rìa Tây nâng Tri Tơn, đặc trưng chứa tướng địa chấn bị nghiêng/dốc cho thấy đá chứa có độ rỗng giảm dần từ vị trí rìa thềm tới mũi dốc nghiêng Kết tương ứng với suy giảm độ rỗng đới độ hạt thô chuyển sang mịn phía bể trầm tích thành phần khung xương bị hòa tan bị lấp đầy trầm tích hạt mịn tức phía bể trầm tích thành phần khung xương sinh vật bị giảm với tăng thêm thành phần hạt mịn không tạo điều kiện thuận lợi cho đá chứa có độ rỗng lớn (Hình 4e) III QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN VÀ THỐI HĨA CACBONAT TRÊN ĐỚI NÂNG TRI TƠN Dựa vào tiến trình phát triển địa chất khu vực, đặc điểm địa tầng phân tích mặt cắt địa chất địa vật lý xác định cacbonat thuộc hệ tầng Sông Hương, Tri Tôn phát triển qua giai đoạn sau (Hình 6): + Giai đoạn khởi đầu (start up) thành tạo cacbonat, Miocen sớm + Giai đoạn phát triển (build up) mở rộng (build out), Miocen sớm - + Giai đoạn phát triển kiểu giật lùi (back stepping) làm giảm phạm vi thành tạo, cuối Miocen + Cacbonat chuyển sang bị thoái hóa (drowning) Miocen bị phủ trầm tích trẻ hơn, Miocen muộn tới Giai đoạn Phần móng đới nâng Tri Tơn ban đầu (trước Miocen sớm) tách phần từ khối Nam Trung Bộ gồm khối nâng nhỏ riêng biệt phân dị đáy bể mạnh mẽ thời gian 35 - 26 trntr kết hợp lại Hình thái bề mặt nâng Tri Tơn xác định theo ranh giới địa chấn tầng móng tầng cấu trúc Oligocen Kết tổng hợp địa tầng khu vực chứng minh hệ tầng Bạch Trĩ lắng đọng môi trường đồng ven biển, đầm hồ với ưu trầm tích sét, bột kết dạng hạt mịn có chứa than Hình Mặt cắt biểu diễn phát triển thối hóa cacbonat tuổi Miocen sớm - mô theo mặt cắt địa chấn BP89 2990b Thành tạo cacbonat hệ tầng Sông Hương thời kỳ Miocen sớm (~24-16 trntr) bắt đầu phát triển (start up) mạnh vào thời điểm 20 trntr nâng Tri Tơn kế thừa từ khối móng cao độc lập khác hay ngăn cách rãnh biển có chiều sâu thay đổi từ vài chục đến hàng trăm mét Điểm đặc trưng giai đoạn xu phát triển thẳng đứng (theo chiều dọc) chiếm ưu Phần rìa Tây Đông đới nâng, phát triển thành tạo tướng địa chấn dạng gò đồi, hỗn độn với kết minh giải rìa ám tiêu dốc thoải vùng thềm có mép thềm (rimmed) Nhìn chung, tướng địa chấn tập trầm tích hệ tầng Sơng Hương phổ biến dạng hỗn độn, không liên tục với biên độ cao (118-CVX) tổng bề dày có xu mỏng dần từ rìa phía phần, khu vực cao Nhưng ngược lại, dạng tướng địa chấn hỗn độn, biên độ thấp (119-CH) khu vực thấp tương đối có chiều dày lớn thuộc bên ngồi phạm vi đới nâng Tri Tơn tập sét vơi tái trầm tích Diện tích phần thấp bị sụt kiến tạo thời giai đoạn Tuy nhiên, tầng Miocen hạ liên kết với độ tin cậy không cao tương tự Oligocen tức hai tầng phản xạ liên kết bảo đảm tính khu vực khơng có độ tin cậy cao Khi minh giải tướng địa chấn dạng phát triển chồng lấn chứng tỏ q trình vận chuyển vật liệu trầm tích khỏi đới nâng Vị trí rìa ĐB thềm cacbonat Tri Tôn (Bắc Lô 115) xác định phát triển thêm khoảng 30-35km khơng rõ so với vị trí rìa thềm thực chất lượng tài liệu tin cậy Ngoài ra, khu vực Tây trũng Huế phát triển tập cacbonat rìa thềm khác dày vài chục mét diện phân bố hẹp (hình vẽ 6a) Giai đoạn Thành tạo cacbonat hệ tầng Tri Tôn phát triển rõ ràng (catch up) liên hợp lại mở rộng theo chiều ngang (build out) thời kỳ 24-13 trntr Trong giai đoạn liên quan tới qúa trình phát triển cho kích thước lớn tới 7500 km2 Trên số mặt cắt tướng địa chấn điển hình xác định chủ yếu dạng tướng song song, biên độ cao chiếm diện tích hầu hết phần rìa Tây thềm cacbonat Sự hợp cacbonat tách biệt thành thể thống thể phát triển chồng lấn mạnh mẽ phía Trung tâm nâng Tri Tơn suốt thời kỳ (16-13 trntr) Tại phần rìa thềm, kết minh giải suy luận thành phần độ hạt thô chiếm ưu phát triển lấn dần hướng Đơng Tây tính từ đới nâng Tri Tơn trở Các rãnh biển phạm vi nội bị lấp đầy vật liệu từ phía trung tâm thềm chịu chế độ biển mở phía Đơng cịn dạng tướng địa chấn kiểu chồng lấn lấp đầy kênh ngầm phía Bắc Nam nâng Tri Tôn Điểm đặc biệt trình phát triển chồng lấn qua địa hào, trũng liền kề đới nâng bị ảnh hưởng trầm tích lục địa bổ sung có nguồn gốc từ phía Tây ĐB nâng Tri Tơn làm đa dạng thêm địa tầng trầm tích hệ tầng Tri Tơn Tại vài nơi, quan sát thấy hoạt động đứt gãy có ảnh hưởng tới thành tạo trẻ vị trí địa hình cao giải thích nguyên nhân trầm tích lục nguyên Miocen sớm bao quanh tồn nâng Tri Tơn bị ảnh hưởng đáng kể trầm tích đới cacbonat lân cận thời gian thành tạo (hình vẽ 6b) 3 Giai đoạn Đặc trưng kiến tạo đáng kể BSH gây lún chìm ổn định khu vực tạo cho đới nâng Tri Tơn dốc dần phía Bắc (khu vực Lô 115, 117) Mặt khác, ảnh hưởng biển tiến chậm khu vực thành tạo giai đoạn dẫn đến nơi có bề mặt địa hình tương đối cao tạo nên loại cacbonat với tướng địa chấn riêng vị trí nâng cao Điển hình thành tạo phổ biến khu vực TN Tri Tôn phần Đông lô 119, 120 Cacbonat Tri Tôn phát triển giật lùi (backstepping) bị thu hẹp phát triển Miocen (12-10 trntr) theo hướng từ Bắc (lô 115) xuống Nam, Đông Nam Các thành tạo khối xây chủ yếu phía ĐN đới nâng Tri Tơn điển hình phần Đơng khu vực cấu tạo lơ 119 Rõ ràng phần phía Đơng lơ 119 ĐB lơ 120, diện tích cịn lại vào cuối thời kỳ khoảng 1000km2 Như vậy, vào thời điểm gần cuối thời kỳ Miocen giữa, cacbonat bị thu hẹp diện tích cịn lại khu vực có địa hình cục cao kế thừa từ giai đoạn tạo nên Đặc biệt khối cacbonat phía Bắc nằm ngồi cacbonat (cấu tạo 115-A, 117-STB) bị thối hóa sớm bị trầm tích hệ tầng Quảng Ngãi nằm phủ bất chỉnh hợp lên Như khu vực nghiên cứu diện tích cacbonat lơ 115 sớm bị thối hóa nhất, sau tới lơ 117 tiếp tục phía ĐN Mặc dù q trình phát triển giật lùi chiếm ưu toàn giai đoạn phần rìa thềm phía nam tiếp tục phát triển thêm số dạng khối xây (build up) lấn rộng thêm hàng chục km phía ĐN, Nam lô 120 phần Bắc lô 121 (Hình 6c) Trong số tuyến địa chấn minh giải, xác định tướng địa chấn phản xạ kiểu hỗn độn đứt đoạn điển hình liên quan tượng sập lở cấu tạo hang hốc lõm (karst collapse) bề mặt địa hình bền vững Đây chứng gây uốn võng hay sụt lở trầm tích lục nguyên bên có tuổi trẻ lấp đầy khoảng trống castơ cịn khả tồn đới có độ rỗng tốt (tuyến BP89 2290, 2310 Hình 7) Giai đoạn Cacbonat Tri Tơn bị thối hóa (drowning) dẫn đến diệt vong hồn tồn vào giai đoạn cuối Miocen mực nước biển tăng cao nhanh chóng với phạm vi rộng (10 trntr) hay sụt lún khu vực mạnh mẽ Song song với trình lấp đầy địa hào lân cận trầm tích vụn xen lẫn lớp mỏng cacbonat bị phá hủy từ thành tạo trước Cuối toàn khối cacbonat đới nâng Tri Tơn bị phủ trầm tích lục ngun môi trường đồng châu thổ đến biển ven bờ, biển sâu hệ tầng Quảng Ngãi (6trntr) biển Đơng tới tận ngày (Hình 6d) IV CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NỀN CACBONAT TRI TÔN Theo kết nghiên cứu từ phần thừa nhận yếu tố pha sụt lún kiến tạo khác Ngoài ra, thay đổi mực nước biển khu vực toàn cầu, yếu tố mơi trường (như hướng gió, dịng chảy biển) chi phối làm cho khối cacbonat Tri Tơn có phát triển khác biệt với phân bố kiến trúc địa tầng khác hẳn với trình thành tạo khối cacbonat khu vực Đông Nam Á Như vậy, yếu tố kể suy yếu tố thay đổi mực nước biển nguyên nhân tác động thời gian cho thực thể cacbonat phát sinh sau sụt lún nguyên nhân kiến tạo làm thay đổi tướng nội cacbonat biến tướng, thay đổi bề dày phân bố theo chiều ngang Yếu tố cấu trúc tác động tới khởi đầu phát triển cacbonat Tri Tôn Trên sở kết nghiên cứu tiến trình phát triển đới nâng Tri Tơn nói chung, thành tạo cacbonat đới nâng nói riêng lập luận chuyển động kiến tạo địa phương giai đoạn Miocen sớm, diễn gây ảnh hưởng sau: - Địa lũy Tri Tơn nhân tố quan trọng hình thành cảnh quan ban đầu mà cacbonat bắt đầu tạo phát triển dần lên - Sự hoạt động không mạnh mẽ đứt gãy thuận khống chế địa lũy Tri Tôn giai đoạn Miocen sớm điều kiện tốt cho q trình phát triển chồng lấn q trình mở rộng cacbonat thềm Tri Tơn Nhưng đứt gãy địa phương làm cho phân bố tướng trầm tích trở nên cục phức tạp mà đem lại dạng tướng địa chấn kiểu khác nhau, điển hình q trình thu hẹp diện tích giật lùi phía ĐN nâng Tri Tơn - Q trình sụt lún nhanh chóng thực tế làm tập cacbonat riêng lẻ bị thối hóa hay gộp lại thành tập thể lớn (dạng khối) Tuy nhiên, trình sụt lún khu vực tăng nhanh dẫn tới cacbonat Tri Tơn bị thu hẹp thối hóa nhanh hồn tồn 1.1 Ảnh hưởng địa lũy Tri Tôn thời kỳ Miocen sớm Ở nơi phân dị cao thuộc trung tâm địa lũy Tri Tôn xuất bắt đầu thành tạo cacbonat có lẽ gắn liền tới trình mở rộng bể Nam Trung Hoa Tại vị trí cao địa lũy Tri Tơn, mà có hội tụ yếu tố thuận lợi cho cacbonat nước nông bắt đầu phát triển Trong địa hào Quảng Ngãi trũng Đơng Tri Tơn bắt đầu đón nhận dịng trầm tích hạt vụn lục nguyên vận chuyển từ khối Trung Bộ phía Tây Bắc Đảo Hải Nam phía Đơng Nam mơi trường đầm hồ đồng ven biển Khi xác định biên độ dịch chuyển đứt gãy thuận (Hình 1) cắt ngang qua đới nâng Tri Tôn cho thấy khoảng cách dịch chuyển trung bình biểu kiến cho hệ tầng cacbonat từ 150 - 170m thời gian triệu năm (Miocen sớm 24 - 16 trntr) Với số liệu chứng tỏ tốc độ dịch chuyển thẳng đứng đáng kể dịch chyển ngang tương ứng thời gian đủ để cacbonat Tri Tôn phát triển chồng lấn lấp đầy địa hình thấp, đặc biệt giai đoạn Trên mặt cắt độ sâu quan sát thấy bề dày trầm tích cacbonat vát mỏng đỉnh đới nâng dày phần rìa xung quanh Chính suy diễn đứt gãy tiếp tục hoạt động thời kỳ 1.2 Sự ngưng nghỉ hoạt động đứt gãy khống chế phát triển chồng lấn hợp khối nâng cacbonat riêng lẻ Phân tích mặt cắt địa chất địa vật lý vùng, nhận biết xu dừng hoạt động đứt gãy địa phương tập địa chấn tập (Hình 3) tức vào cuối thời kỳ Miocen muộn, đầu Miocen Điều đồng nghĩa với việc phát triển mở rộng sáp nhập thể thành tạo cacbonat riêng lẻ đới nâng Tri Tôn suốt giai đoạn Minh chứng rõ ràng thể mặt cắt địa vật lý BP89 2300 thể ranh giới rìa thềm dịch chuyển khoảng vài km phía Đơng Việc phát triển chồng lấn lấp đầy địa hình thấp tương đối vị trí Đơng lơ 119, Bắc lơ 120 cho phép giải thích hợp thể cacbonat độc lập thành thể cacbonat thống Như vậy, phân tích tổng hợp yếu tố thời gian phù hợp với không hoạt động tạm thời đứt gãy thuận với trình phát triển chồng lấn thống thành thể độc lập Hay nói khác kết suy giảm khơng gian tích tụ trầm tích tạo thành hoạt động đứt gãy tạo sụt lún khơng đóng vai trị lớn Tuy nhiên trình khởi đầu phát triển cacbonat kiểu chồng lấn bị ảnh hưởng chi phối yếu tố khác mà kết nghiên cứu chưa chứng minh tăng nhanh đột ngột vật liệu trầm tích cacbonat hay lấp đầy địa hình thấp với lượng trầm tích đủ lớn tạo lại hệ thống địa hình trũng nơi khác 1.3 Quá trình hoạt động đứt gãy chi phối phân bố đới tướng vị trí cacbonat phát triển kiểu giật lùi Xu kéo dài theo hướng TB-ĐN địa lũy Tri Tơn có ảnh hưởng không nhỏ tới xuất kiểu tướng địa chấn song song cục cacbonat Theo diễn giải phần cho thấy loại hình tướng liên quan tới đặc trưng chứa thuận lợi cho hydrocacbon tích tụ Nguyên nhân gây khả chứa cao kết vị trí địa hình lúc vị trí tương đối cao so với xung quanh dễ tạo nên qúa trình hịa tan tạo độ rỗng thứ sinh mực nước biển hạ xuống Theo thời gian hàng triệu năm, khu vực phổ biến địa hình cao kể (có tướng địa chấn tương ứng) tạo tầng chứa tốt nằm phía TN nâng Tri Tơn Một đặc thù khác cần lưu tâm khu vực có địa hình cao lại xuất số hệ thống đứt gãy nhỏ trẻ chúng tiếp tục phát triển cục nguyên nhân trượt trọng lực Trên đồ cấu trúc Miocen nâng địa phương khác phía ĐB GK 120-CS lơ 120 thuộc đới nâng Tri Tơn minh chứng cho giai đoạn có cacbonat phát triển kiểu giật lùi Điều lý giải mực nước biển tương đối dâng lên, nơi có vị trí cao thuận lợi có khả tạo tập cacbonat đáng kể Hình 6c chứng minh khối nâng cacbonat tập địa chấn nông bị giật lùi cacbonat Tri Tôn, vào thời điểm cấu tạo nằm vị trí cao bị phát triển phía Tây Nam ngược theo hướng gió (leeward) Q trình thay đổi mực nước biển yếu tố môi trường liên quan tới kiến trúc thành tạo cacbonat Không riêng cacbonat thuộc đới nâng Tri Tôn bị ảnh hưởng trình mà thành tạo khác bị chi phối tương tự trình thay đổi mực nước biển tương đối (địa phương) biến đổi môi trường lan truyền hướng gió Khi nghiên cứu cacbonat đại (trong thời kỳ Holoxen), dòng chảy biển nhân tố quan trọng ảnh hưởng tới cấu trúc kiến tạo đá trầm tích 2.1 Q trình thay đổi mực nước biển tương đối phát triển cactơ hóa Quá trình quan hệ trực tiếp tới thời gian thành tạo tập, bề dày tập tăng cao biến đổi độ rỗng đá Do trình hịa tan khung xương sinh vật ban đầu vị trí mực nước biển thấp làm độ rỗng thứ sinh đá tăng thêm Ngoài ra, mực nước biển xuống thấp thành tạo cacbonat lộ trình cactơ cục bắt đầu hình thành Trên mặt cắt địa chấn (vị trí mặt phản xạ bị đứt đoạn bên phải, tuyến BP89 2290 2310) Hình số vị trí có ranh giới tập bị ảnh hưởng tượng cactơ Đó kết bị sập lở bề mặt trầm tích tạo thành đới có độ rỗng lớn, thuận lợi cho tích tụ dầu khí Đối với số thành tạo cacbonat cổ đá vôi C-P, tượng cactơ phổ biến tạo hang hốc lớn (hang Sơn Đoòng, động Phong Nha Quảng Bình hang Nhị Thanh Lạng Sơn) Hình Sơ đồ minh họa ảnh hưởng hướng gió (đi gió, leeward) tới thành tạo cấu trúc cacbonat (trên hình vẽ hướng gió thổi theo chiều từ phải qua trái) 2.2 Lan truy n c a hư ng gió Trong nghiên c u trư c v ti n trình phát tri n c a cacbonat n n (Ebeli Ginsburg, 1989) đ c p ch ng minh nh hư ng c a s v n chuy n v t li u tr m tích t i v trí đ u gió (windward) khu t gió (leeward) t i thành t o cacbonat r t đáng k Trong nghiên c u c a tác gi ch ng minh đư c d ng c u trúc đá có đ c trưng riêng (prograding) phát tri n ki u cacbonat ch ng l n v i hư ng đ i di n v i hư ng gió s nhi u nh hư ng t i dịng ch y c Có nghiên c u ch ng minh đư c s thay đ i c a chi u gió theo mùa làm ph c t p thêm ki n trúc c u t o đ c trưng c a đá tr m tích cacbonat Tuy nhiên nghiên c u khu v c chưa nhi u ch ng c đ xác đ nh đ c m m i c a đá m t cách t đ i mà ch đ c p t i thành m t ý ki n tham kh o hình v M c dù v y, bư c đ u v n có th nh n đ nh hư ng gió nh hư ng đáng k cacbonat Tri Tôn hư ng t i t nh t t i hình thái, c u t o các thành t o Đông - Đông Nam bi n Đông t i, tương t v i hư ng t i hi n K T LU N Phân tích đ c m m t c t đ a ch t - đ a v t lý d c theo đ i nâng Tri Tôn xác đ nh đư c nhi u th carbonat riêng l thành t o nên toàn b kh i cacbonat n n r ng l n th m l c đ a mi n Trung Vi t Nam Ranh gi i gi a th cacbonat đ c l p kênh rãnh bi n ng m phân cách c u t o 115-A, 117STB kh i l n bao g m di n tích cịn l i Hình Sơ đ minh h a mơ hình phát tri n đ a ch t c a cacbonat đ i nâng Tri Tôn Quá trình phát tri n c a th cacbonat n n Tri Tôn tu i Miocen s m, gi a đư c đ c p nghiên c u phương di n ngu n g c, s phát tri n m r ng, sau t i q trình phát tri n ki u gi t lùi, b thoái hóa r i b vùi l p b i tr m tích tr tu i Miocen mu n, Pliocen - Đ t Hình T ng h p lo i s li u phân tích m u, đ a v t lý gi ng khoan ph bi n tài li u đ a ch n 2D x lý l i năm 2007, có th xây d ng đư c q trình hình thành, phát tri n c a cacbonat Tri Tôn theo khơng gian th i gian v m t hình thái t i b n ch t thành t o bên c u thành đá Trên s tài li u có th phác h a ch ng minh đư c m i quan h tương h t s t lún ki n t o v i vai trị y u t mơi trư ng (hư ng gió dịng ch y bi n) nh hư ng t i c u trúc bên thành t o cacbonat Tri Tôn V i ch t lư ng tài li u đ a ch n 2D ph bi n ch m c ch p nh n đư c cho phép xác đ nh c nh quan môi trư ng thành ph n đá xác đ nh đư c nh hư ng hình thái c u trúc s phát tri n c a thành t o cacbonat L I CÁM ƠN Các tác gi xin trân thành c m ơn Lãnh đ o Ban TKTD T p đồn D u khí Vi n D u khí Vi t Nam t o nhi u u ki n thu n l i đ vi t đư c hoàn ch nh nh t TÀI LI U THAM KH O Brian Taylor et al, 1989 The tectonic evolution of South China basin The tectonic and geologic evolution of Southeast Asia, East Sea and islands C.K Morley, 2002 A tectonic model for the Tertiary evolution of strike slip faults and rift basins in SE Asia Tectonophysics 374, pp 189-215 Charles S Hutchison, 1996 Geological evolution of Southeast Asia Geological society of Malaysia Chris Sladen, 1997 Exploring the lake basins of East and Southeast Asia Petroleum Geology of Southeast Asia, Geological Society Special Publication No.126, pp 49-76 5 Đ B t, 2000 Đ a t ng trình phát tri n tr m tích Đ tam th m l c đ a Vi t Nam Tuy n t p báo cáo H i ngh Khoa h c D u khí, trang 92-99 Gordon Packham, 1996 Cenozoic SE Asia: reconstructing its aggregation and reorganization Tectonic Evolution of Southeast Asia, Geological Society Special Publication No 106, pp 123-152 Ian M Longley, 1997 The tectonostratigraphic evolution of SE Asia, Petroleum Geology of Southeast Asia.Geological Society Special Publication No.126, pp 311-339 Metcalfe, 1996 Pre-Cretaceous evolution of SE Asian terranes, Tectonic evolution of Southeast Asia Geological Society Special Publication, No 106, pp 97-122 Nguy n Hi p nnk, 2007 Đ a ch t tài nguyên d u khí Vi t Nam Nxb KHKT 10 Nguy n Văn Phòng, 2008 C u trúc đ a ch t ti m d u khí khu v c Hồng Sa Vi n D u khí Vi t Nam 11 Phan Trung Đi n, 2000 M t s bi n c đ a ch t Mezozoi mu n - Kainozoi h th ng d u khí th m l c đ a Vi t Nam Tuy n t p báo cáo H i ngh Khoa h c D u khí, trang 131-150 12 M t s tài li u H i ngh H i th o khoa h c c a BP, BHP 1990-1995 Lô 117-119 120-121 13 Nguy n Bích Hà, 2010 Xác đ nh lư ng hydrocacbon sinh di thoát kh i đá m t i b y ch a B tr m tích Sơng H ng theo ph n m m SIGMA 2D BSS Vi n D u khí Vi t Nam ThS Vũ Ng c Di p, TS Hoàng Ng c Đang ThS Tr n M nh Cư ng T p đồn D u khí Vi t Nam PGS TS Nguy n Tr ng Tín Vi n D u khí Vi t Nam Theo TCDK s 7-2011 ...NGHIÊN C U KHOA H C Thăm dò, Khai thác Q trình phát tri? ??n thối hóa Đá Cacbonat tuổi Miocen đới nâng tri tôn phần Nam Bể Trầm tích Sơng Hồng Dựa kết minh giải... thuận lợi cho đá chứa có độ rỗng lớn (Hình 4e) III QÚA TRÌNH PHÁT TRI? ??N VÀ THỐI HĨA CACBONAT TRÊN ĐỚI NÂNG TRI TƠN Dựa vào tiến trình phát tri? ??n địa chất khu vực, đặc điểm địa tầng phân tích mặt cắt... tri? ??n cacbonat Tri Tôn Trên sở kết nghiên cứu tiến trình phát tri? ??n đới nâng Tri Tơn nói chung, thành tạo cacbonat đới nâng nói riêng lập luận chuyển động kiến tạo địa phương giai đoạn Miocen sớm,