Địa chất Và tài nguyên dầu khí Việt Nam - Chương 5 pps

Các bể Đệ Tam ở Việt Nam thành tạo chủ yếu trong các trũng giữa núi, sông hồ dọc theo các đới đứt gãy có phương TB-ĐN và các vùng ven biển có nhiều kiểu cấu trúc - kiến tạo, địa hào, rif

Các bể Đệ Tam ở Việt Nam bao gồm

các bể trầm tích và trầm tích núi lửa hình

thành trên móng đa nguồn của các miền

cấu trúc Việt - Trung và Đông Dương cố

kết vào Paleozoi, Mesozoi phân bố rộng rãi

ở đất liền và ngoài biển

Vào giai đoạn Jura muộn - Creta, lãnh

thổ Đông Dương chịu sự tác động của rìa

lục địa tích cực Đông Á hình thành cung

núi lửa - pluton chiếm phần lớn diện tích

Nam Việt Nam, ĐB Bắc Bộ, vịnh Bắc Bộ

qua ĐN Trung Quốc (Hamilton W., 1979;

Gatinski Iu G., 1986), cũng như quá trình

triệt tiêu Meso - Neotethys vào rìa TN

Đông Dương - Sundaland (Hutchinson C.S.,

1994; Metcalfe I., 1998; Barber A.J., 2000)

Vào đầu Paleogen, chế độ kiến tạo ở khu

vực này chuyển sang trạng thái bình ổn hơn,

quá trình bóc mòn, san bằng địa hình, bình

nguyên hoá chế ngự trên phạm vi Đông

Dương rộng lớn Tiếp sau là quá trình va

chạm của các mảng Ấn Độ - châu Á trong

khoảng 50 tr.n trước đây gây ra sự thúc

trồi (extrusion), trượt bằng trái kèm theo

căng giãn (extension), xoay ở Đông Dương

(Tapponnier P và nnk, 1986; Pakham G.,

1996), tách giãn Biển Đông (Taylor B.,

Hayes D., 1983; Briais A và nnk, 1993)

với sự hút chìm của mảng Úc vào châu Á

(Hall R., 2002) đã tác động trực tiếp vào

quá trình hình thành và phát triển các bể Đệ Tam ở các khu vực này

Các bể Đệ Tam ở Việt Nam thành tạo chủ yếu trong các trũng giữa núi, sông hồ dọc theo các đới đứt gãy có phương TB-ĐN và các vùng ven biển có nhiều kiểu cấu trúc - kiến tạo, địa hào, rift có kích thước, tuổi, độ cao rất khác nhau và cả basalt lũ phát triển rộng rãi trên các cao nguyên Nam Việt Nam cũng như một số nơi hạn chế ở Trung Bộ và Tây Bắc Bộ Thành phần chính của chúng là các trầm tích lục nguyên vụn thô, bột kết, sét kết nhiều nơi chứa các vỉa than lignit và một số nơi chứa đá phiến dầu, diatomit, kaolin, bentonit Trên lớp phủ basalt thường có bauxit laterit phổ biến ở cao nguyên Nam Việt Nam (Đovjikov A.E , 1965, Nguyễn Xuân Bao 1994)

Các bể trầm tích Đệ Tam nối liền với nhau thành một dải từ Bắc xuống Nam và chiếm phần thềm lục địa, vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam và một phần biển sâu trên Biển Đông, và hai vịnh lớn trên cùng biển là vịnh Bắc Bộ và vịnh Thái Lan Ngoài ra theo tài liệu hiện có, hàng chục trũng Đệ Tam được ghi nhận ở phần đất liền Việt Nam trong đó một số trũng

ở các châu thổ hoặc ven biển còn nối liền

ra các bể Sông Hồng (Miền võng Hà Nội

1 Mở đầu

ở đồng bằng Sông Hồng, trũng Cửu Long

ở đồng bằng sông Cửu Long) Sự phân bố

các trũng Đệ Tam trên đất liền có thể chia

ra các miền Đông Bắc Bộ, dải trung tâm

lưu vực sông Hồng, Tây Bắc Bộ, Bắc Trung

Bộ, Trung - Nam Trung Bộ và Nam Bộ

Ranh giới các bể Đệ Tam ở Việt Nam

(hình 5.1) được vạch trên cơ sở phân bố

thực tế các đá trầm tích và núi lửa hiện

tại lộ ra trên mặt hoặc bị phủ nhưng được

chứng minh qua các công trình khoan sâu

hoặc khai đào nông Nguyên tắc phân tích

bể và luận giải các bối cảnh kiến tạo hình

thành bể được dựa theo quan điểm kiến tạo

mảng (Dickinson W.R., 1976; Mail A.D.,

1990; Busby C.J & Ingersoll R.V., 1995

v.v ) Trên thực tế, các trũng Đệ Tam ở

Việt Nam - phần đất liền đều là các trũng

nội lục trên các craton hoặc trên các miền

tạo núi sau va chạm, còn các bể ngoài khơi,

ngoài các bể nội mảng còn có bể được phát

triển trên rìa thụ động mà cơ chế thành

tạo chủ yếu liên quan với các đới cắt trượt

bằng tạo ra các địa hào, rift căng giãn, các

bể kéo toác

Hầu hết các bể trầm tích nói trên đều có

một lịch sử phát triển địa chất tương tự với

các bể khác ở Đông Nam Á, từ Eocen đến

ngày nay Xu hướng tách giãn chiếm ưu thế

trong Paleogen cho đến Oligocen hoặc có

nơi đến Miocen sớm với mặt cắt địa tầng

gồm những tập lớn (megasequence) bắt

đầu bằng trầm tích lục địa, chuyển dần

sang ven bờ (paralic), rồi đến các trầm tích

biển nông có thềm carbonat, cho đến sét

kết (mudstone) biển sâu Các đồng bằng

ven biển lớn, các vịnh giữa các phụ lưu

(interdistributary bay) và các hệ triều (tidal

system) phát triển trong giai đoạn này Từ

cuối Miocen giữa - đến muộn, các bể Đông Nam Á trải qua một sự nén ép nhẹ đến rõ nét và ở nhiều nơi dẫn đến một sự nghịch đảo (inversion) ở các trung tâm lắng đọng (depocenter) Phun trào basalt phát triển rầm rộ ở Nam Việt Nam từ đầu Miocen giữa đến Holocen Tuy nhiên mỗi bể trầm tích đều có một lịch sử phát triển địa chất riêng biệt của mình, do đó tất cả các bể rất khác nhau, tùy thuộc vào vị trí địa lý và các yếu tố kiến tạo (tectonic factors)

Trong chương này chỉ phân tích, đặc điểm của một số bể trầm tích Đệ Tam lớn

ở thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam với cố gắng làm sáng tỏ mối quan hệ giữa các loại bể và các kiểu cấu trúc cho đến các yếu tố địa động lực tác động đến sự phát triển tiến hóa của bể.Các trũng Đệ Tam ở đất liền do còn ít được nghiên cứu nên chỉ được đề cập khái quát về các đặc điểm địa chất của chúng.Từ Bắc xuống Nam, thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam có thể được phân chia thành bốn khu vực và có các bể sau

Thềm lục địa Bắc Bộ (vịnh Bắc Bộ) có

hành lang rộng và thoải Đới bờ phá hủy

ở phía Bắc Đồ Sơn, nơi đó các trầm tích Kainozoi thường mỏng hoặc vắng mặt Phần phía Nam Đồ Sơn là thềm cấu trúc Ở đóbể Sông Hồng, bao gồm cả miền võng Hà Nội

ở phần đất liền, có móng trước Kainozoi bị phủ bởi các trầm tích Kainozoi dày (5.000 - 18.000m) ngay cả trong phần đất liền cũng có nơi trầm tích dày tới 7.000m (trũng Đông Quan, Phượng Ngãi), đặc biệt là trầm tích Pliocen - Đệ Tứ rất dày ở khu vực trung tâm vịnh Bắc Bộ Trên phầm thềm này có hàng loạt các bể trầm tích như: Phía Bắc - Đông

Hình 5.1 Các bể trầm tích Đệ Tam ở Việt Nam (phỏng theo Phan Trung Điền, Trần Văn Trị)

Số hiệu các trũng trầm tích trên đất liền theo bảng 5.1.

Bắc bể Sông Hồng là bể Tây Lôi Châu

(Beibu Wan), còn về phía Đông Nam, phía

Nam đảo Hải Nam là bể Nam Hải Nam, bể

này có phương gần vuông góc với bể Sông

Hồng và giữa chúng không có ranh giới rõ

ràng, tạo nên miền cấu trúc hình chữ “Y”

Bể Hoàng Sa là bể nằm ở vùng nước sâu

quanh quần đảo Hoàng Sa và có phương

cấu trúc vuông góc với địa lũy Tri Tôn (hay

còn gọi là đới nâng Tri Tôn)

Thềm lục địa Trung Bộ có hành lang

hẹp và dốc do sự khống chế của hệ thống

đứt gãy á kinh tuyến Đới bờ chịu tác động

ưu thế của quá trình hủy hoại, vì vậy thường

lộ ra các thành tạo trước Kainozoi Các trầm

tích Kainozoi có chiều dày mỏng ở sát đất

liền và tăng nhanh về phía biển, đặc biệt

lớp phủ Pliocen - Đệ Tứ Bể Phú Khánh

chiếm phần lớn thềm Trung Bộ đến đới cắt trượt Tuy Hòa (Tuy Hoa Shear zone), rìa ngoài của bể phát triển ra cả phần sâu dưới chân sườn lục địa

Phần thềm lục địa Đông Nam Bộ có

hành lang rất rộng và thoải Các trầm tích Kainozoi phân bố rộng với các bể trầm tích có diện tích rộng và trầm tích dày như bể

Cửu Long, Nam Côn Sơn, Tư Chính - Vũng Mây Nằm xa hơn, trong vùng quần đảo

Trường Sa, nhóm bể nước sâu Trường Sa

có chiều dày trầm tích mỏng hơn tạo hàng loạt trũng nhỏ hẹp xen giữa các đảo của quần đảo này

Phần thềm lục địa Tây Nam Bộ có

hành lang rộng và thoải, một số nơi từ Hòn

Đông Bắc Bộ

1 Cao Bằng 2 Thất Khê 3 Lạng Sơn

4 Nà Dương 5 Đông Triều 6 Hoành Bồ

Dải trung tâm lưu vực Sông Hồng

7 Tuyên Quang 8 TN Tam Đảo 9 Bản Cam

10 Bảo Yên 11 Đông Quán 12 Lục Yên

13 Phan Lương 14 Tân Quang 15 Lào Cai

16 Bảo Hà 17 Yên Bái 18 Phú Thọ

19 Trung Hà 20 Hà Nội

Tây Bắc Bộ

21 Lũng Pô 22 Nghĩa Lộ 23 Pu Tra

24 Sài Lương 25 Đồng Giao 26 Nậm Bay

27 Nậm Chùa 28 Điện Biên 29 Sốp Cọp

30 Hang Mon 31 Thanh Hoá

Bắc Trung Bộ

32 Nghĩa Đàn 33 Đơn phục 34 Việt Thái

35 Cửa Rào 36 Khe Bố 37 Chợ Trúc

38 Hương Khê 39 Thạch Hà 40 Ba Đồn

41 Đồng Hới 42 Gio Việt

Trung- Nam Trung Bộ

43 Ái Nghĩa 44 Ba Làng An 45 Quảng Ngãi

46 An Sơn 47 Vân Hoà 48 Sông Ba

49 Ngọc Yêu 50 Nhóm Gia Lai-Kon Tum 51 Măng Đen

52 Nhóm Kon Hà Nừng 53 Nhóm Buôn Ma Thuột 54 Nhóm Đak Nông

55 Nhóm Bảo Lộc 56 Nhóm Di Linh 57 Phan Rí

58 Phan Thiết

Nam Bộ

59 Đông Nam Bộ 60 Cần Thơ 61 Tây Nam Bộ

Bảng 5.1 Số hiệu các trũng trầm tích Đệ Tam trên đất liền Việt Nam

Chuông đến Hà Tiên chịu tác động ưu thế

của quá trình hủy hoại nên các thành tạo

Paleozoi và Mesozoi thường được lộ rõ, các

trầm tích Pliocen - Đệ Tứ đới ven bờ không

dày Phần thềm lục địa Việt Nam thuộc

cánh Đông - Đông Bắc của bể Malay - Thổ

Chu

Tất cả các bể của Việt Nam kể trên đều

nằm trên các miền vỏ lục địa, vỏ chuyển

tiếp và các miền cấu trúc vỏ lục địa sót do

quá trình đại dương hoá Biển Đông như

minh họa trong hình 5.2

2 Mô hình về cơ chế tạo bể trầm tích

Đệ Tam ở Việt Nam

2.1 Các yếu tố địa động lực

Trong khu vực Đông Nam Á có ba yếu

tố địa động lực chính như đã trình bày trong

chương 4 liên quan đến cơ chế tạo bể trầm

So với các bể khác ở Đông Nam Á, các bể sau cung này hình thành tương đối sớm, chủ yếu trong Eocen, trước cả sự va chạm giữa mảng Ấn Độ và mảng Âu - Á, có tác dụng mạnh gây xô dịch các vi mảng

Sự va chạm của mảng Ấn Độ vào mảng Âu - Á xảy ra đồng thời với sự xoay và dịch chuyển lên phía Bắc của vòng cung Philippin tạo không gian cho các chuyển

Hình 5.2 Các kiểu vỏ thạch quyển khu vực Đông Nam Á (theo Metcalfe)

động thúc trồi của các địa khối dọc theo

các đứt gãy lớn trong khu vực do sự chèn

ép của mảng Ấn Độ Do đó các địa khối

có xu thế trượt từ Tây Tạng về phía Nam

và Đông Nam Nằm trong khung cảnh đó,

miền cấu trúc vỏ lục địa Đông Dương cũng

được cho là đã bị thúc trồi mạnh từ phía

Tây Bắc xuống Đông Nam, dọc theo hệ

thống đứt gãy Sông Hồng, Three Pagodas

và Maeping

Do mảng Ấn Độ húc vào mảng Âu - Á

với xu thế ngày càng tiến về hướng bắc từ

Eocen đến nay, nên các chuyển động thúc

trồi của các địa khối này cũng có sự thay

đổi hướng theo thời gian Các địa khối nằm

ở phía Nam đứt gãy Three Pagodas bị thúc

trồi sớm hơn (Eocen, đầu Oligocen) và bị

đẩy về phía Nam, tạo ra các bể trầm tích

có phương đứt gãy B - N (như trũng Pattani

ở vịnh Thái Lan) Tiếp theo là các địa khối

nằm giữa hệ thống đứt gãy Three Pagodas

và Sông Hồng bị thúc trồi trong Oligocen

đến Miocen sớm Phần phía Bắc bị đẩy sớm hơn vào đầu hoặc giữa Oligocen, phần phía Nam bị đẩy muộn hơn và kết thúc vào cuối Miocen sớm Khoảng cách bị đẩy thúc trồi của phần phía Nam có lẽ mạnh hơn, xa hơn so với phần phía Bắc, tạo ra hình chữ S của bờ biển Việt Nam hiện nay (Hình 5.3) Điều này cũng lý giải giai đoạn syn-rift ở phía Nam bể Sông Hồng chỉ kết thúc vào cuối Miocen sớm

Sự hình thành và giãn đáy Biển Đông là yếu tố địa động lực quan trọng có tác động mở rộng diện tích bể và tái hoạt động làm phức tạp hoá bức tranh kiến tạo trong phạm

vi ảnh hưởng

Trước khi giãn đáy rõ ràng phải là một giai đoạn căng giãn, có lẽ là giai đoạn va mảng vào Eocen được Holloway (1982) gọi là giai đoạn khởi đầu rift (rift-onset) hay giập vỡ (breakup) Vì vậy, chúng tôi cho rằng sự hình thành một số bể trầm tích ở Việt Nam (như nhóm bể Trường Sa, Hoàng

Ảnh hưởng do thúc trồi

Hình 5.3 Mô hình yếu tố kiến tạo ảnh hưởng đến quá trình hình thành bể trầm tích (phỏng theo Metcalfe)

Sa) vaø söï giaõn ñaùy Bieơn Ñođng coù cuøng

nguyeđn nhađn ñòa ñoông löïc vaø Bieơn Ñođng laø

keât quạ roõ nhaât cụa quaù trình caíng giaõn vaø

giaõn ñaùy Giai ñoán giaõn ñaùy Bieơn Ñođng laø

giai ñoán saĩp xeâp lái cụa caùc vi mạng táo

khođng gian caíng giaõn thuaôn lôïi nhaât khođng

chư cho Bieơn Ñođng, maø coøn táo khođng gian

caíng giaõn ñeơ hình thaønh caùc beơ caíng giaõn

rìa thú ñoông nhö Hoaøng Sa, Tröôøng Sa,

Phuù Khaùnh, vì theâ ôû taât cạ caùc beơ ñeău coù

phađn boâ roông raõi caùc traăm tích Oligocen

Quaù trình giaõn ñaùy Bieơn Ñođng keât thuùc vaøo

cuoẫi Miocen sôùm, sau ñoù coù nôi coù theơ coøn

phaùt trieơn pha rift Miocen giöõa vôùi söï hoát

ñoông mánh meõ cụa nuùi löûa vaøo khoạng thôøi gian 12 trieôu naím Ngoaøi nhöõng yeâu toâ ñòa ñoông löïc chính neđu tređn coøn nhöõng yeâu toâ coù theơ khođng quan saùt thaây hay khoù quan saùt thaây hieôn nay, nhöng coù theơ ñaõ coù vai troø nhaât ñònh, trong vieôc táo beơ traăm tích ôû Vieôt Nam ñoù laø:

• Chuyeơn ñoông leđn phía Baĩc vaø xoay töø Ñođng sang Tađy cụa cung ñạo Philippin,

• Chuyeơn ñoông xoay cụa ñòa khoâi Borneo,

• Chuyeơn ñoông xoay cụa Bieơn Ñođng töø Baĩc xuoâng Nam

Nhöõng chuyeơn ñoông naøy nhìn chung

Hình 5.4 Mođ hình quaù trình hình thaønh beơ traăm tích trong giai ñoán Paleocen-Eocen

(phoûng theo Liang Dehua, 1990)

đã được nhiều nhà nghiên cứu thừa nhận

qua các tài liệu cổ từ, cổ sinh và khí hậu và

đã được đề cập đến trong các công bố của

Holloway, Longley và Hall Tất cả những

chuyển động này đã sắp xếp lại các vi

mảng trong Kainozoi, cùng với sự thúc trồi

của miền cấu trúc vỏ lục địa Đông Dương

trong sự tác động tương hỗ, kết quả là hình

thành sự căng giãn tạo các bể trầm tích

Còn một yếu tố địa động lực ít được đề

cập và thảo luận là vai trò của lục địa Nam

Trung Hoa đến khu vực Biển Đông (Hình

5.3) Như đã được trình bày trong mục 3.3

chương 4, vào thời kỳ Creta trường ứng lực

khu vực có hướng ĐB - TN làm cho các rạn

nứt (fractures) trước đó mở rộng thành các

trũng rift căng ngang ĐB - TN trong giai

đoạn cuối Creta - Paleocen và được coi là

các trũng giữa núi của pha Yến Sơn muộn

Vào Eocen khi mảng Ấn Độ húc vào mảng

Âu - Á lại tạo ra một pha tạo rift mới ở phía

Bắc Biển Đông giáp với lục địa Nam Trung

Hoa, giai đoạn này có thể coi là giai đoạn

rạn nứt vỏ trước giãn đáy Biển Đông

2.2 Mô hình biến dạng tạo bể trầm tích

a Hình dạng các bể

Hình dạng các bể trầm tích có liên quan

chặt chẽ và bị khống chế bởi các yếu tố địa

động lực trong quá trình hình thành và phát

triển của bể Chính do các yếu tố địa động

lực riêng từng khu vực đã tạo nên các hình

dạng khác nhau của các bể trầm tích Đệ

Tam ở Việt Nam Trên cơ sở các bản đồ

cấu trúc, hình dạng các bể được phân ra các

dạng như sau:

• Dạng hình thoi, hình bình hành gồm các:

bể Sông Hồng (phần Bắc và Trung tâm

bể) và bể Malay - Thổ Chu đặc trưng

cho kiểu kéo toác;

• Dạng địa hình phân dị với các địa hào nhỏ, song song, xen kẹp nhau, đặc trưng cho kiểu trượt cục bộ đó là bể Nam Côn Sơn (phần Tây), bể Phú Khánh, nhóm bể Hoàng Sa, Trường Sa;

• Dạng hình hạt đỗ (hoặc hình trăng khuyết), đặc trưng cho hai pha tách bể có hướng khác nhau điển hình là bể Cửu Long;

• Dạng không phân định ranh giới do nhiều nguyên nhân địa động lực chồng lên nhau như bể Nam Côn Sơn (phần phía Đông)

b Mô hình biến dạng tạo bể trầm tích

(dựa theo Tapponnier)

Có hai yếu tố chính để hình thành, phát triển một bể trầm tích, đó là cần có lực gây căng giãn và cần có không gian để căng giãn xảy ra Như đã trình bày ở phần trên, lực gây căng giãn là lực húc của mảng Ấn Độ ở góc hội tụ Tây Tạng gây ra chuyển động thúc trồi của miền cấu trúc vỏ lục địa Đông Dương, còn không gian căng giãn tập trung vào khu vực thềm lục địa và Biển Đông ngày nay Để có được không gian căng giãn này cần phải có sự sắp xếp lại các vi mảng ở Biển Đông, chính các chuyển động xoay đã góp phần tạo ra quá trình này, và là sự kết hợp giữa hai mô hình động lực đã được trình bày trong chương 4: quan điểm thúc trồi (Tapponnier) và quan điểm mô hình động nhiều vi mảng (Rangin, Hall)

Trường lực gây tách giãn thay đổi theo thời gian và không liên tục, nên các chuyển động thúc trồi của miền cấu trúc vỏ lục địa Đông Dương cũng bị phân dị và có cường độ khác nhau từ Nam lên Bắc, tạo tính

nhiều pha cũng như chi phối qui mô, diện

tích tại đây của sự căng giãn, tuy nhiên qui

mô diện tích này cũng cần phải xem xét

trong khung cảnh cho phép của không gian

căng giãn

Quan sát hình dạng phần lục địa của

miền cấu trúc vỏ lục địa Đông Dương có

đường bờ biển cong hình chữ “S”, trong đó

phần bụng nhô ra phía Biển Đông nhiều

nhất là địa khối Kon Tum cố kết rắn chắc,

đầu của chữ “S” tương ứng và liên quan đến

bể Sông Hồng, đuôi của chữ “S” tương ứng

và liên quan đến hai bể Cửu Long và Nam

Côn Sơn Vì thế, chúng ta có thể giả thiết

rằng địa khối Kon Tum bị đẩy thúc trồi xa

nhất, phần Bắc và Nam của miền cấu trúc

này, năng lượng đẩy bị tiêu hao vào căng

giãn, tạo các bể trầm tích

Như vậy, các bể trầm tích Đệ Tam ở

Việt Nam được hình thành dưới sự tác động

qua lại của các yếu tố địa động lực đã nêu

ở mục 1.1 của chương này (Hình 5.3) và tùy

theo vị trí mà có trọng số ảnh hưởng khác

nhau của các yếu tố này Có bể hình thành

do một yếu tố địa động lực và chỉ có một

pha căng giãn và có bể hình thành do nhiều

yếu tố địa động lực và có nhiều pha căng

giãn chồng lên nhau (polyhistory) và các

yếu tố địa động lực xảy ra theo thời gian

như sau:

• Pha căng giãn Creta-Paleocen (ở khu

vực Nam lục địa Nam Trung Hoa);

• Va mảng Ấn Độ vào mảng Âu - Á vào

Eocen: giai đoạn đầu giập vỡ đáy bể

trầm tích;

• Chuyển động thúc trồi vào

Oligocen-Miocen: giai đoạn căng giãn, sụt lún

tạo bể trầm tích;

• Giãn đáy Biển Đông (32-17 tr.n.)

Do phần lớn các bể trầm tích Đệ Tam ở Việt Nam có tuổi hình thành vào Oligocen nên chịu tác động chủ yếu của hai yếu tố địa động lực trong thời gian này là chuyển động thúc trồi và giãn đáy Biển Đông Hai yếu tố này xảy ra gần như đồng thời, chúng tương tác và hỗ trợ lẫn nhau

3 Các kiểu bể trầm tích Đệ Tam Việt Nam

3.1 Tổng quát về phân loại bể

Theo Bally (1975) một bể trầm tích được định nghĩa là “những phạm vi (realm) sụt võng (subsidence) có chiều dày trầm tích - thông thường vượt trên 1 km, ngày nay còn được bảo toàn và gắn liền nhau (coherent)”.Cần phải nói thêm về khái niệm bể, theo nghĩa rộng hơn của Bally (1975): bể trầm tích là một diện tích của vỏ trái đất được phủ bởi một tập trầm tích dày hơn so với vùng xung quanh và theo cách hiểu trên thì không có ranh giới rõ ràng, có bể có ranh giới khép kín, có bể mở về phía các bể lớn hơn Vì thế khi bàn về các bể trầm tích Đệ Tam ở Việt Nam, có những bể là bể trầm tích thực theo cách hiểu thông thường, là một đới trũng có ranh giới, nhưng cũng có những diện tích được gọi là “bể” theo nghĩa rộng, không phải là đới trũng lớn và cũng không có ranh giới rõ ràng

Theo chế độ địa động lực, cơ chế hình thành các bể có thể được chia ra làm ba

loại: hình thành liên quan đến chế độ phân

ly hoặc căng giãn; liên quan đến chế độ hội tụ hoặc nén ép; và liên quan đến các cắt trượt Có nhiều kiểu phân loại bể của

các tác giả khác nhau như Perrodon, 1971; Bally, 1975; Klemme, 1975 và Dickinson,

1976, nhưng đều gắn với các kiểu vỏ lục

địa và kiểu rìa mảng Trong ngành dầu

khí, các quan điểm chủ yếu tập trung theo

hướng nghiên cứu các quá trình tiến hóa bể

liên quan đến việc sinh thành dầu khí, nên

có hai hướng phân loại: theo hình dạng,

cấu trúc bể và theo nguồn gốc, tiến hóa bể

Mục tiêu của các phân loại này nhằm tương

tự hóa các bể chưa thăm dò dầu khí từ các

bể đã thăm dò và khai thác dầu khí

Trên thực tế có thể phân loại các bể

trầm tích trên cơ sở những tiêu chuẩn như

sau:

• Vị trí của các bể trên các mảng thạch

quyển (lithospheric plate) Đa số các

bể phân bố ở những đới động (active

zone) - ở ranh giới các mảng Ngoài

ra, còn có các bể, đặc biệt các bể rộng

nhất, nằm ngay trên mảng (bể nội lục

- intracratonic basin)

• Cơ chế tạo bể (basin drive mechanism)

và đặc tính của quá trình kiến tạo

(nature of tectonic process) Sự phát

triển của các bể trầm tích bị chi phối

bởi sự chuyển động tương đối giữa các

mảng và chịu ảnh hưởng của các ranh

giới (boundary) phân ly, hội tụ hoặc

biến dạng của mảng Một số bể trầm

tích (bể nội lục) hiện đã ở xa các giới

hạn của mảng ngày nay, nhưng chúng

có thể có liên quan đến các ranh giới

mảng cổ

• Sự tiến hóa của bể và cấu trúc bể Bể

đã qua ba thời kỳ tiến hóa mới sinh

(Juvenile), trưởng thành (mature) và

cuối cùng (final) Một bể có thể trải qua

một, hai hoặc tất cả các giai đoạn tiến

hóa Xa hơn nữa, một bể có thể chỉ trải

qua một chu kỳ hoặc nhiều chu kỳ phát

triển

Dựa vào các tiêu chuẩn nêu trên, hiện trong địa chất dầu khí áp dụng rộng rãi bảng phân loại (đơn giản) các kiểu bể trầm tích sau đây:

a Bể căng giãn (extensional basin)

Trên cơ sở đặc điểm quá trình căng giãn và vị trí hình thành bể được chia ra các kiểu bể căng giãn sau đây:

• Bể kiểu bồn nội lục (intracratonic sag basin) là các trũng đơn lẻ trên bình đồ gần như đẳng thước, hiện tượng sụt lún không bị khống chế bởi đứt gãy, mà

do vòm nhiệt dâng lên trong vỏ trên manti

• Bể rift căng giãn (extensional rift basin) được hình thành trên ranh giới phân ly, nơi quyển mềm (asthenosphere) trồi lên, tạo sự tách giãn của vỏ lục địa Kiểu này cũng có thể hình thành trong nội mảng, có pha rift ban đầu, sau đó là sụt lún nhiệt, được gọi là aulacogen hay rift dở dang (failed rift)

• Bể căng giãn sau cung (back-arc extension basin) hình thành trên một rìa tích cực (active margin) vùng ranh giới hội tụ của khung cấu trúc sau cung (back–arc setting) Đây là kiểu căng giãn do sự thay đổi tốc độ nén ép ngang

• Bể căng giãn rìa thụ động (passive margin extensional basins) với sự phát triển của delta, đây chính là một cánh của một bể rift căng giãn ở giai đoạn tạo vỏ đại dương

b Bể kéo toác (pull-apart basin)

Bể kéo toác, còn gọi là bể trượt bằng căng/ép ngang (pull-apart hay

transtensional/transpressional strike-slip

basins), là các bể chịu tác động của cả sự

căng giãn (extension) và trượt bằng

(strike-slip)

Bể kéo toác hình thành cả trên các

ranh giới biến dạng (transform boundary)

của một mảng và cả trong nội mảng Ví dụ

như trong mô hình thúc trồi của Tapponnier

cho vùng Đông Nam Á thì một số bể được

hình thành theo cơ chế này, lúc đầu là trượt

căng, tiếp theo là trượt ép trong nội mảng

Kiến tạo nghịch đảo không tham gia

vào quá trình hình thành bể ban đầu, mà

là quá trình thứ sinh xảy ra trong các bể

căng giãn hình thành từ sự thay đổi chế độ căng khu vực từ căng giãn đến nén ép (compressional)

c Bể nén ép (compressional basin)

Bể bị nén ép ở trên các ranh giới hội tụ dạng đai chờm (thrust belt)

3.2 Tổng quan về các loại bể trầm tích Đệ Tam Việt Nam

Toàn bộ các bể trầm tích Đệ Tam Việt Nam đều nằm trong phần rìa Đông Nam của mảng Âu - Á, gồm nhiều vi mảng gắn kết với nhau và được bao quanh bởi các ranh giới hội tụ ở phía Tây, Nam và Đông

Hình 5.5 Mô hình quá trình hình thành bể trầm tích trong giai đoạn Eocen-Miocen và kiểu bể

(phỏng theo Tapponnier và Liang Dehua)

Trong mảng gắn kết này sự giãn đáy Biển

Đông được coi như một quá trình tạo ra rìa

phân ly Đi kèm theo rìa phân ly này là hai

đới rìa thụ động Từ phía Đông sang phía

Tây, các bể nằm trên vỏ dạng chuyển tiếp

đến lục địa (Hình 5.2) Các kiểu bể trầm

tích Đệ Tam ở Việt Nam trình bày dưới đây

chủ yếu được xem xét cùng với các quá

trình địa chất xảy ra từ thời điểm giãn đáy

Biển Đông đến nay (hình 5.5)

Bể Nam Côn Sơn (hình 5.5, số 3) có

vị trí đúng vào phần kéo dài của giãn đáy

Biển Đông, thể hiện rõ nhất qua bản đồ từ

và trọng lực, vì thế có thể xếp bể này vào

bể rift căng giãn điển hình nhất ở Việt Nam,

bể nằm trên vỏ lục địa với các đá có thành

phần và tuổi khác nhau được hình thành có

lẽ cả trong Paleozoi và Mesozoi

Nhóm bể Trường Sa và bể Hoàng Sa

(hình 5.5, số 5 & 6) nằm ở hai cánh tách

giãn của Biển Đông, trên rìa thụ động của

đới phân ly Chúng đều có giai đoạn tạo

rift đồng thời với giãn đáy Biển Đông và

có cấu trúc dạng các bán địa hào, sau đó

bị quá trình giãn đáy Biển Đông đẩy trượt

sang hai phía Bắc và Nam và được phủ bởi

trầm tích biển Nhóm bể này có móng nằm

trong đới vỏ chuyển tiếp và đều có thể xếp

vào bể căng giãn rìa thụ động

Bể Tư Chính - Vũng Mây (hình 5.5,

nằm giữa số 3 & 5) còn ít được nghiên cứu,

vì thế có thể coi hoặc là phần nước sâu của

bể Nam Côn Sơn nối dài hoặc là miền cấu

trúc trung gian giữa bể Nam Côn Sơn và

nhóm bể Trường Sa, vừa có tính chất rift

vừa có tính chất rìa thụ động

Bể Cửu Long (hình 5.5, số 4) là phần sụt

lún của đới magma Đà Lạt trong Kainozoi

Cơ chế tạo bể Cửu Long có lẽ bị ảnh hưởng

nhiều bởi sự thúc trồi của địa khối Kon Tum theo kiểu căng giãn sau cung và có một phần chịu ảnh hưởng của giãn đáy Biển Đông Toàn bộ bể Cửu Long nằm trong lớp vỏ lục địa và được xếp vào nhóm bể rift nội lục

Cả hai bể Sông Hồng và Malay - Thổ Chu (hình 5.5, số 1 & 2) đều hình thành gắn liền với hai hệ thống trượt bằng chính là Sông Hồng và Maeping nên đều có cơ chế kéo toác, tuy nhiên chúng cũng có cơ chế ép ngang cục bộ Trong khi bể Malay

- Thổ Chu chỉ là một phần diện tích của vịnh Thái Lan thì bể Sông Hồng chiếm gần như toàn bộ vịnh Bắc Bộ Một điểm nữa là bể Malay - Thổ Chu nằm xa và gần như không bị ảnh hưởng của sự giãn đáy Biển Đông Bể Malay - Thổ Chu có thể coi là một pha kéo toác lớn đi kèm với một đứt gãy lớn, ngược lại, bể Sông Hồng đi kèm với nhiều đứt gãy lớn ở Bắc Việt Nam như Sông Hồng, Sông Mã và Rào Nậy, vì vậy có thể cho rằng bể Sông Hồng là kết quả của nhiều kéo toác với biên độ khác nhau, từ lớn ở vùng trung tâm bể đến bé nhất ở địa hào Quảng Ngãi Tổ hợp của nhiều kéo toác đã tạo ra bể Sông Hồng có diện tích lớn như hiện nay với sự đa dạng về cấu trúc cũng như tướng trầm tích

Bể Phú Khánh (hình 5.5, số 7) nằm giữa địa khối đá cổ Kon Tum và Biển Đông Khu vực này vừa mang tính rìa thụ động, vừa chịu sự tác động của chuyển động trượt và xoay của địa khối Kon Tum Bể có cấu trúc dạng các địa hào nhỏ hẹp, và bị phủ bởi những nêm lấn tạo thềm về phía biển Đặc điểm khác biệt của bể Phú Khánh so với các bể khác là chiều dày tầng trầm tích sau rift lớn hơn nhiều so với tầng đồng rift

và như vậy có thể coi bể Phú Khánh là kiểu

bể rìa lục địa

Các trũng Đệ Tam ở đất liền đều là

các trũng nội lục được hình thành trên các

craton hoặc trên các miền tạo núi (miền

uốn nếp) Chúng thường có quy mô nhỏ và

trầm tích Đệ tam không dày, được phân bố

rải rác dọc theo các đới đứt gãy chủ yếu có

phương TB - ĐN và ĐB - TN

3.3 Đặc điểm hình thành các bể trầm

tích Đệ Tam thềm lục địa Việt Nam

a Bể rift căng giãn Nam Côn Sơn

Bể có diện tích rộng, rìa Tây giáp với

nâng Khorat, rìa Bắc giáp với nâng Côn

Sơn, rìa Đông và Nam của bể chưa được

xác định rõ, có thể còn nối tiếp với các

bể Đông Natuna và vùng nước sâu, bể Tư

Chính - Vũng Mây Trong bể Nam Côn

Sơn có hai hệ đứt gãy được thể hiện rõ nét

là hệ đứt gãy B - N phân bố ở phần phía

Tây bể và hệ đứt gãy ĐB - TN phân bố từ

Trung Tâm bể về phía Đông Chúng được

hình thành trong hai pha kiến tạo, có cơ

chế (căng giãn) khác nhau, kết quả sự trượt

bằng theo phương B - N trong Oligocen chủ yếu ở phần phía Tây và tác động của sự giãn đáy phương ĐB - TN của Biển Đông ảnh hưởng chủ yếu ở Trung Tâm và phía Đông bể

Có nhiều ý kiến khác nhau về sự hình thành và phát triển bể Nam Côn Sơn:

• K.J.Watt (1997) cho bể Nam Côn Sơn như các bể rift khác ở Đông Nam Á được hình thành với pha tạo rift ban đầu - pha rift 1 (rifting phase -1, initial rifting phase) vào Eocen đến cuối Oligocen, giai đoạn căng giãn rift này tiếp tục phát triển sang Miocen và đạt đỉnh điểm vào cuối Miocen giữa tạo pha rift 2 Sau Miocen giữa là pha sụt bồn sau rift (first-rift sag phase subsidence)

do lạnh nhiệt (thermal cooling) và dao động mực đại dương

• B Simon, H.L.Hn Haven, C Cramer (1997) cho bể Nam Côn Sơn là bể sau cung cận đới khâu (episutural back-arc basin) hình thành trên miền khâu lớn Meso-Kainozoi (Mz - Kz megasuture) với sự phát triển rộng khắp chuyển

Hình 5.6 Mặt cắt tổng hợp bể Nam Côn Sơn

động đứt gãy trượt bằng (strike-slip

faulting) tạo các trung tâm lắng đọng

(depocentres) là các bể sau cung dưới

dạng kéo toác hoặc nửa graben Quá

trình tạo bể được chia thành 3 pha nối

tiếp nhau:

- Pha tạo rift ban đầu (initial rift

phase) tuổi Eocen - Oligocen

- Pha craton (cratonic phase) tuổi

Miocen sớm - giữa với sự đồng nhất

cao (maximum heterogeneity) về

kiến tạo và trầm tích, tạo các hệ châu

thổ tù (kín) (stacked deltaic system)

và khối xây carbonat (carbonate

build-up)

- Pha cuối cùng là pha phát triển rìa

phân ly thụ động (passive divergent

margin phase)

• Nguyễn Trọng Tín lại gắn lịch sử phát

triển bể Nam Côn Sơn với quá trình

tách giãn Biển Đông và chia thành 3

giai đoạn: trước tách giãn (trước tạo rift)

(Paleocen - Eocen), giai đoạn đồng tách giãn (đồng tạo rift) (Oligocen - Miocen sớm) và giai đoạn sau tách giãn (sau tạo rift) (Miocen giữa - Đệ Tứ)

Bể Nam Côn Sơn có hai pha căng giãn được ghi nhận ở hai thời điểm khác nhau và thể hiện rõ trong cấu trúc bể Pha căng giãn thứ nhất vào Oligocen và được coi là tuổi hình thành bể với tầng đồng tạo rift aluvi

- sông và đầm hồ, chuyển dần sang tướng sông - đồng bằng ven biển Hình thái cấu trúc của pha này được thể hiện rõ ở nửa Tây bể, còn ở nửa phía Đông của bể bị biến cải, xóa nhòa bởi pha căng giãn thứ hai, xảy ra chủ yếu vào Miocen giữa tạo các trầm tích có tướng từ biển nông đến biển sâu Sau đó là giai đoạn sau tạo rift đặc trưng bởi phức hệ tướng biển từ Miocen muộn đến nay và được thể hiện qua mặt cắt hình 5.6

Pha căng giãn thứ hai phản ánh rõ nhất ảnh hưởng của giãn đáy Biển Đông cả về cấu trúc cũng như môi trường trầm tích

Hình 5.7 Mặt cắt tổng hợp bể Cửu Long