Đặc điểm thạch học và tướng môi trường trầm tích Mioxen giữa lô 103 bể sông Hồng

Trong quá trình tìm kiếm và thăm dò dầu khí thì việc nghiên cứu đặc điểm thạch học và tướng môi trường trầm tích có vai trò rất quan trọng. Nó giúp xác định mối quan hệ giữa tướng đá, môi trường trầm tích với các đối tượng dầu khí, từ đó có thể giúp ta định hướng được các đối tượng trong công tác tìm kiếm thăm dò.Trong quá trình thực tập được sự giúp đỡ của các cán bộ phòng Địa chất Dầu khí, em được tìm hiểu về tổ hợp các phương pháp nghiên cứu thạch học trầm tích, xuất phát từ khả năng thực tế các nhiệm vụ chuyên môn của công tác nghiên cứu thạch học trầm tích như vậy em đã chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là: Nghiên cứu đặc điểm thạch học và tướng môi trường trầm tích tầng Mioxen giữa –lô 103 phía Bắc bể Sông Hồng”. Ngoài các phần Mở đầu và Kết luận, đồ án tốt nghiệp gồm các chương sau: Chương 1: Khái quát chung Chương 2: Đặc điểm địa chất lô 103 Chương 3: Tướng thạch học trầm tích từ tài liệu phân tích lát mỏng và sinh địa tầng Chương 4: Minh giải môi trường trầm tích từ tài liệu Carota

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC

VÀ TƯỚNG MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH TẦNG MIOXEN GIỮA –LÔ 103- PHÍA

BẮC BỂ SÔNG HỒNG

MỞ ĐẦU

Trong quá trình tìm kiếm và thăm dò dầu khí thì việc nghiên cứu đặc điểmthạch học và tướng môi trường trầm tích có vai trò rất quan trọng Nó giúp xácđịnh mối quan hệ giữa tướng đá, môi trường trầm tích với các đối tượng dầu khí,

từ đó có thể giúp ta định hướng được các đối tượng trong công tác tìm kiếm thămdò.Trong quá trình thực tập được sự giúp đỡ của các cán bộ phòng Địa chất Dầukhí, em được tìm hiểu về tổ hợp các phương pháp nghiên cứu thạch học trầm tích,xuất phát từ khả năng thực tế các nhiệm vụ chuyên môn của công tác nghiên cứu

thạch học trầm tích như vậy em đã chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là:" Nghiên cứu

đặc điểm thạch học và tướng môi trường trầm tích tầng Mioxen giữa –lô

103-phía Bắc bể Sông Hồng” Ngoài các phần Mở đầu và Kết luậ n, đồ án tốt nghiệp

gồm các chương sau:

Chương 1: Khái quát chung

Chương 2: Đặc điểm địa chất lô 103

Chương 3: Tướng thạch học - trầm tích từ tài liệu phân tích lát mỏng và sinhđịa tầng

Chương 4: Minh giải môi trường trầm tích từ tài liệu Carota

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG 1

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1

1.1.1 Vị trí địa lý 1

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 3

1.1.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn 3

1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội của khu vực 4

1.2.1 Giao thông, thông tin liên lạc, nguồn điện, nguồn nước 5

1.2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 6

1.3 Những thuận lợi, khó khăn 8

1.3.1 Thuận lợi 8

1.3.2 Khó khăn 8

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT LÔ 103 9

2.1 Lịch sử tìm kiếm dầu khí trong lô 103 9

2.1.1 Giai đoạn trước năm 1987 9

2.1.2 Giai đoạn 1988 đến nay 10

2.2 Đặc điểm địa tầng 12

2.2.1 Móng trước Kainozoi 12

2.2.2 Trầm tích Kainozoi 13

2.3 Cấu trúc kiến tạo 21

2.3.1 Đặc điểm cấu trúc 21

2.3.2 Hệ thống đứt gãy 24

2.3.3 Lịch sử phát triển địa chất 26

2.3.4 Phân tầng kiến trúc 28

2.5 Hệ thống dầu khí 30

2.5.1 Đá sinh 30

2.5.2 Đá chứa 33

2.5.3 Đá chắn 35

2.5.4 Các kiểu bẫy 35

2.5.5 Thời gian di cư và tạo bẫy 36

CHƯƠNG 3 TƯỚNG THẠCH HỌC - TRẦM TÍCH TỪ TÀI LIỆU PHÂN TÍCH LÁT MỎNG VÀ SINH ĐỊA TẦNG 38

3.1 Cơ sở lý thuyết 38

3.1.1 Phân tích thạch học lát mỏng 38

3.1.2 Phương pháp trầm tích 38

3.1.3 Phương pháp sinh địa tầng 40

3.2 Mô tả thạch học và minh giải môi trường trầm tích 41

3.2.1 Thành phần mảnh vụn 41

3.2.2 Thành phần vụn 42

3.2.3 Xi măng và khoáng vật tại sinh 47

3.2.4 Kiến trúc 49

3.2.5 Phân loại và nguồn gốc 50

3.2.6 Môi trường lắng đọng trầm tích 53

3.2.7 Độ rỗng 54

3.3 Sinh địa tầng 55

CHƯƠNG 4 MINH GIẢI MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH TỪ TÀI LIỆU

CAROTA 57

4.1 Cơ sở lý thuyết 57

4.2 Minh giải môi trường 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

KẾT LUẬN 71

KIẾN NGHỊ 71

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Vị trí lô 103 trong bể Sông Hồng [2] 2

Hình 2 1: Công tác khảo sát, nghiên cứu khu vực [2] 10

Hình 2 2: Các cấu tạo triển vọng và giếng khoan trong khu vực [2] 12

Hình 2.3: Mặt cắt địa chất từ Đông sang Tây lô 103 [2] 19

Hình 2 4 Cột địa tầng khu vực [2] 20

Hình 2 5 Các đơn vị cấu trúc của khu vực [2] 21

Hình 2.6 Biểu đồ phân loại Kerogen trầm tích Mioxen dưới lô 103 [2] 33

Hình 2.7 Bản đồ thể hiện mức độ trưởng thành của đá mẹ ở nóc Mioxen dưới khu vực lô 103 – 107 Màu vàng: trưởng thành sớm; màu xanh lá cây: cửa sổ tạo dầu; màu xanh nước biển: tạo condensat; màu hồng: tạo khí khô [2] 33

Hình 2.8: Cát kết Oligocen hạt trung bình tại GK 100 có độ rỗng nguyên sinh 15% (màu xanh), độ thấm 94,5 mD [2] 34

Hình 2.9 Cấu tạo nghịch đảo trong Mioxen [2] 35

Hình 2.10 Bẫy địa tầng trong Oligoxen [2] 36

Hình.3.1 Lát mỏng thạch học ở độ sâu 2138 m tại giếng 103-D-1X Cho thấy cát kết có độ chọn lọc từ trung bình đến tốt, hạt bán góc cạnh đến bán mài tròn, xi măng canxit (C), siderit (S) và khoáng vật sét, thành phần hạt vụn gồm có thạch anh (Q), orthoclase (O), plagioclase (P), mica (M), vocanic (V) 42

Hình 3.2 Lát mỏng thạch học mẫu tại độ sâu 2680 m GK-103-U-1X Cát kết hạt nhỏ, độ mài tròn từ trung bì nh đến tốt, hạt bán góc cạnh đến bán mài tròn, xi măng cacbonat và sét, chứa glauconit( Màu xanh) .48

Hình 3.3 Lát mỏng thạch học mẫu cát kết có kích thước hạt từ nhỏ đến mịn, độ lựa chọn tốt, hình dạng hạt từ hơi góc cạnh đến tròn tại độ sâu 2113m giếnng 103 -D-1X 49

Hình.3.4 Phân loại đá cát kết giếng khoan 103-U-1X độ sâu 2680-2740m 50

Hình 3.5 Phân loại đá cát kết khoan 103-D-1X độ sâu 2110-2138m (Theo Folk-1974) 51

Hình 3.6 Phân loại đá cát kết khoan 103-H-1X độ sâu 1540-3310m (Theo Folk-1974) 52

Hình 3.7 Mô hình phân loại nguồn gốc đá trầm tích của Dickinson et al (1983) cho thấy các đá litharenites-felspathic litharanites và lithic arkose có nguồn gốc vỏ lục địa tái tạo (Recycled Orogen) .53

Hình 3.8 Lát mỏng thạch học mẫu cát kết có độ rỗng tương đối tốt, phân bố đồng nhất Bao gồm chủ yếu độ rỗng giữa các hạt (màu xanh) Độ liên thông giữa các lỗ hổng là rất tốt .54

Hình 3.9 Mặt cắt môi trường trầm tích Bắc bể sông Hồng [3] 55

Hình 3.10 Mẫu lát mỏng thạch học với sự xuất hiện của hóa thạch san hô thể hiện ảnh hưởng môi trường lắng đọng biển nông tại độ sâu 2050 -2060 m GK-103-H-1X 56

Hình.4.1: Phân tích tướng từ đường GR và độ hạt.[4] 59

Hình.4.2: Đặc điểm hình dạng các đường cong đo thế tự nhiên SP [4] 60

Hình 4.3: Đặc điểm môi trường trầm tích theo đường GR [4] .61

Hình.4.4 : Xác định thành phần thạch học sử dụng đường cong GR và đường cong độ rỗng neutron và độ rỗn g mật độ [4] .62

Hình.4.5: Dạng đường cong GR có dạng hình trụ, hình chuông thể hiện môi trường châu thổ ( Từ delta plain đến prodelta) ở độ sâu 2680-2740m (Giếng khoan:103-U-1X) .63

Hình.4.6: Dạng đường cong GR có dạng hình trụ, hình chuông ta có thể dự đoán môi trường trầm tích là từ delta front đến prodelta ở độ sâu 2110-2138 m (Giếng khoan:103-D-1X) .64

Hình.4.7a: Dạng đường cong GR có dạng hình chuông, hình trụ và hình phễu thể hiện môi trường châu thổ (Từ delta plain đến prodelta) độ sâu 1500-1650 m (Giếng khoan:103-H-1X) .65

Hình.4.7b: Dạng đường cong GR có d ạng hình phễu và hình trụ thể hiện môi trường châuthổ ( Từ delta plain đến prodelta) có ảnh hưởng của thủy triều ở độ sâu 2000 -2121 m(Giếng khoan:103-H-1X) 66Hình.4.7c: Dạng đường cong GR có dạng hình chuông và hình trụ thể hiện môi trườngchâu thổ ( Từ delta front đến prodelta) ở độ sâu 2420-2500 m (Giếng khoan:103-H-1X) 67Hình.4.7d: Dạng đường cong GR có dạng hình chuông và hình trụ thể hiện môi trườngchâu thổ ( Từ delta front đến prodelta) ở độ sâu 2500-2600 m (Giếng khoan:103-H-1X) 68Hình.4.7e: Dạng đường cong GR có dạng hình trụ và hình chuông thể hiện môi trườngchâu thổ ( Từ delta front đến prodelta) ở độ sâu 3150-3300 m (Giếng khoan:103-H-1X) 69

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Các chỉ tiêu đánh giá tiềm năng của đá mẹ 30

Bảng.3.1 Sự có mặt hoặc vắng mặt glauconit và vụn hữu cơ chia cát thành 4 nhóm môi

trường chính ( Selley, 1984) [3] 39

Bảng 3.2 Kết quả phân tích thành phần của các mẫu đá tầng Mioxen giữa giếng 103 1X và 103-D-1X 43Bảng 3.3 Kết quả phân tích thành phần của các mẫu đá tầng Mioxen giữa giếng 103 -H-1X 45Bảng.3.4 Kết quả phân tích XRD cho thành phần sét (< 2µm) tầng Miocene giữa giếng103-H-1X 46Bảng.3.5 Kết quả phân tích XRD cho thành phần sét (< 2µm) tầng Miocene giữa giếng103-D-1X 47Bảng.3.6 Kết quả phân tích XRD cho thành phần sét (< 2µm) tầng Miocene giữa giếng103-U-1X 47

-U-CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Bể Sông Hồng được giới hạn nằm trong khoảng từ 14030’ - 21000’ vĩ độ Bắc và

105030’ - 110030’ kinh độ Đông Đây là bể có lớp phủ trầm tích Kainozoi dày hơn14km Ở phần trung tâm, có dạng hình thoi kéo dài từ mi ền võng Hà Nội ra vịnhBắc Bộ và biển miền Trung Tổng số diện tích của cả bể khoảng 220.000km2,trong đó diện tích của bể thuộc phạm vi Việt Nam chiếm khoảng 126.000km2 Bể

có cấu trúc địa chất phức tạp thay đổi từ đất liền ra biển theo hướng Tây Bắc Đông Nam và Nam và phân thành 3 vùng địa chất: vùng Tây Bắc (miền võng HàNội và một số lô phía Tây Bắc), vùng Trung Tâm (lô 107 - 108 đến lô 114 - 115)

-và vùng phía Nam (lô 115 đến lô 121)

Khu vực nghiên cứu (lô 103) nằm trong vùng Tây Bắc của bể Sông Hồng Lô

103 khoảng 8.086km2 được giới hạn từ 19015’ - 20000’ vĩ độ Bắc và từ 106000’

-108000’ kinh độ Đông (Hình 1.1)

Bể trầm tích Sông Hồng đã được thực hiện công tác tìm kiếm thăm dò từ đầuthập kỷ 60 của thế kỷ trước Cho đến nay trên phần lãnh thổ Việt Nam của bể SôngHồng đã khảo sát tổng cộng hơn 80.000 km tuyến địa chấn 2D và 1.200 km2 địachấn 3D Đã khoan trên 50 giếng tìm kiếm thăm dò trong đó trên 27 giếng trên đấtliền và trên 24 giếng ngoài khơi Năm 1996, trong chương trình hợp tác với BP,PetroVietnam đã thực hiện đề án đánh giá khí tổng thể (Vietnam Gas Master Plan)

ở bể Sông Hồng với 4 đối tượng chính là móng trước Đệ tam, cát kết vùng ven, cátkết turbidit và khối xây cacbonat Kết quả đánh giá từ 4 đối tượng trên cho thấytiềm năng có thể thu hồi vào khoảng 420 tỷ m3 (15 TCF) khí thiên nhiên, 250 triệuthùng (40 triệu m3) condensat, 150 triệu thùng (24 triệu m3) dầu và 5 tỷ m3 khíđồng hành

• Năm 1997 PetroVietnam thực hiện đánh giá tổng thể tài nguyên dầu khí thềmlục địa Việt Nam (VITRA - Vietnam Total Resource Assessment, đề án hợp tácgiữa PetroVietNam và Na -uy) trong đó có bể Sông Hồng Theo đề án này tổngtiềm năng thu hồi của bể Sông Hồng được tính cho 8 đối tượng gồm: móng trước

Đệ tam, cát kết châu thổ-sông ngòi Oligoxen, cát kết châu thổ-sông ngòi-đầm hồOligoxen, cát kết châu thổ-sông ngòi-biển nông Oligoxen và Mioxen dưới, bẫythạch học Oligo xen-Mioxen, vùng nghịch đảo kiến tạo Mioxen, khối xây cacbonat

và turbidit, vào khoảng 570 - 880 triệu m3 dầu quy đổi trong đó đã phát hiện

khoảng 250 triệu m3 dầu quy đổi.Trên cơ sở kết quả của đề án VITRA, trữ lượng

và tiềm năng dầu khí bể Sông Hồng có thể đạt khoảng 1.100 triệu m3 dầu quy đổi,chủ yếu là khí

Hình 1.1: Vị trí lô 103 trong bể Sông Hồng [2]

Lô 103

• Đến nay tại bể Sông Hồng mới chỉ có 9 phát hiện khí và dầu với tổng trữlượng và tiềm năng khoảng 225 triệu m3 dầu quy đổi, trong đó đã khai thác 0,55 tỷ

m3 khí Các phát hiện có trữ lượng lớn đều nằm tại khu vực vịnh Bắc Bộ và phíaNam bể Sông Hồng, như vậy tiềm năng khí ở ngoài biển hơn hẳn trong đất liền,tuy nhiên do hàm lượng CO2 cao nên hiện tại chưa thể khai thác thương mại được.Tiềm năng chưa phát hiện dự báo vào khoảng 845 triệu m3dầu quy đổi, chủ yếu làkhí và tập trung ở ngoài biển

Lô 103 ngoài khơi thềm lục địa Việt Nam được PVEP Bạch Đằng tiếp quảncông tác tìm kiếm thăm dò từ năm 2008, đã tiến hành thu nổ địa chấn 3D và khoannhiều giếng khoan thăm dò trên phần lớn diện tích của lô Khối lượng khá lớn tàiliệu địa chất-địa vật lý, khai thác, phân tích mẫu lõi, PVT… thu được trong thờigian vừa qua đã cung cấp khá đầy đủ các thông tin để xây dựng các bản đồ cấu -kiến tạo mỏ, xây dựng mô hình vỉa chứa, phục vụ hữu hiệu cho công tác thăm dò

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo

Độ sâu đáy biển trong khu vực nghiên cứu dao động từ 20 m tại khu v ực ranhgiới phía Tây lô 103 đến khoảng 40m (hoặc trên 40m) tại khu vực ranh giới phíaĐông lô 107 Đáy biển nhìn chung tương đối bằng phẳng, dốc nhẹ từ Tây sangĐông và từ Tây Bắc xuống Đông Nam Mức chênh lệch thuỷ triều trung bình củakhu vực là 2 m Hướng dòng chảy phổ biến theo hướng Tây Bắc – Đông Nam phụthuộc vào hệ thống sông ngòi đổ ra từ đồng bằng Bắc Bộ, có lưu lượng rất mạnhvào mùa hè và yếu hơn về mùa đông

1.1.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn

Khu vực nghiên cứu mang đặc điểm khí hậu gió mùa của miền Bắc Việt Namvới bốn mùa xuân, hè, thu, đông rõ rệt Mùa xuân bắt đầu từ tháng 2 cho đến hếttháng 4 với khí hậu mát mẻ và độ ẩm cao Mùa hè từ tháng 5 đến tháng 9, nhiệt độtrong ngày cao, mưa nhiều Tháng nóng nhất thường vào tháng 6 Tháng 9 và 10 làmùa thu, không khí mát mẻ, nhưng hơi khô hanh Mùa đông thường từ tháng 11cho đến tháng 2 năm sau, khí hậu lạnh và hanh khô

Theo quy luật, các hoạt động tìm kiếm - thăm dò và khai thác dầu khí có thể bịảnh hưởng bởi các yếu tố thời tiết sau:

• Nhiệt độ không khí: Trung bình năm khoảng 22,5 – 23,5°C, độ ẩm tương đối là 70% – 80% Nhiệt độ thấp vào mùa đông (thấp nhất 8oC) và cao vào mùa hè(cao nhất có thể lên tới 45 – 46oC)

• Lượng mưa: Trung bình năm 1400 – 2000 mm, lượng mưa trung bình trong tháng là 200 – 300 mm Mưa lớn nhất là vào tháng 7 và tháng 10.

• Sương mù: Thông thường sương mù có vào mùa đông, từ 3 đến 5 ngàytrong một tháng

• Gió: Gió mùa Đông Bắc có thể mạnh tới cấp 7 – 8 theo từng đợt kéo dài

khoảng từ 3 ngày tới 2 tuần thường xuất hiện trong thời gian từ nửa cuối tháng 10năm trước đến tháng 5 năm sau Với gió mùa Đông Bắc từ cấp 4, cấp 5 trở lên,biển trong khu vực động rất mạnh, các công tác thăm dò như thu n ổ địa chấn, khảo

sát địa chất công trình biển và các hoạt động cung cấp vật tư – thiết bị, thực phẩm

và xăng dầu trên biển có thể phải tạm thời ngừng hoạt động Vào mùa hè thường

có gió Nam, Đông Nam tốc độ trung bình 9 – 11 km/giờ, mạnh nhất 74 km/giờ,

mùa này do bão hoạt động nhiều nên tốc độ gió có thể lên tới 148 km/giờ

• Bão: Các cơn bão nhi ệt đới có cường độ trên cấp 7 thường đi vào khu vựctrong thời gian từ tháng 7 đến tháng 10 Thời gian ảnh huởng của các cơn bãothường ngắn, chỉ kéo dài từ 1 đến 5 ngày và đi kèm với các cơn bão thường cómưa lớn kéo dài trong vài ngày sau cơn bão đi qua Các thời kỳ hầu như không cóbão là từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

• Sóng biển: ở khu vực vào mùa đông hướng sóng Đông - Đông Bắc độ cao

trung bình 0,7 – 1 m cao nhất là 2 – 3 m, trong thời gian có gió mùa Đông Bắc

sóng có thể lên tới 4 m Vào mùa hè, sóng theo hướng Đông - Đông Nam độ cao

trung bình từ 0,7 – 1 m, lớn nhất là 3,5 – 4,5 m, trong khi bão sóng biển có thể lên đến 5 – 6 m.

• Dòng chảy: Dòng chảy chỉ được xác định trên bề mặt nên dòng chảy thay

đổi phụ thuộc vào gió và sóng Tốc độ dòng chảy xác định được là 1 – 2 m/s.

• Hệ thống sông ngòi: Đồng bằng Sông Hồng có hai hệ thống sông lớn là hệthống Sông Hồng và hệ thống sông Thái Bình Trong đó, có rất nhiều hệ thốngsông ngòi nhỏ, chằng chịt nối các tỉnh trong vùng và với khu vực lân cận

Trạm quan trắc và dự báo thời tiết - thuỷ văn có thể cung cấp những thông tincần thiết và chính xác cho khu vực là trạm đặt trên đảo Bạch Long Vĩ chỉ cáchtrung tâm lô 103 nằm ở phía Tây Nam khoảng 100 hải lý

1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội của khu vực

Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng biển của hai tỉnh: Ninh Bình ở phía Bắc

và Thanh Hoá ở phía Nam, ngoài ra còn có thể liên quan đến các tỉnh thành phốkhác như Thái Bình, Hải Phòng và Nghệ An

1.2.1 Giao thông, thông tin liên lạc, nguồn điện, nguồn nước

• Đường bộ: Đồng bằng Sông Hồng có hệ thống đường bộ khá lớn, bao gồmcác quốc lộ nối liền các vùng, các tỉnh với nhau, đồng thời cũng có một số quốc lộnối các tỉnh trong vùng với các khu vực khác Ở đây có các tuyến đường quốc lộlớn là quốc lộ 1, quốc lộ 5, quốc lộ 10, quốc lộ 18 và quốc lộ 32

• Đường thủy thuận lợi với các cảng biển như cảng Hải Phòng, cảng Cái Lân

Do đồng bằng Sông Hồng được phù sa Sông Hồng và sông Thái Bình bồi đắp nên

ở đây có hệ thống sông ngòi dày đặc Chính vì vậy nó rất thuận lợi cho vùng pháttriển vận chuyển hàng hóa trên nước, thủy hải sản, đê điều… ở các tỉnh nói riêng

và cho cả vùng nói chung

• Đường sắt: Hệ thống đường sắt khá lớn, phân bố và chạy khắp vùng, liênkết các tỉnh với nhau và cũng là phương tiện nối với các tỉnh lân cận để phục vụcho giao thương, chuyên chở hàng hóa, phương tiện giao thông cho người dân đilại Các loại tàu khách gồm: tàu liên vận quốc tế, tàu khách tốc hành, tàu kháchthường và tàu hỗn hợp Các loại tàu chở hàng gồm: tàu chuyên chở nhanh, tàuchuyên chở thường Các tuyến đường sắt đều đi qua thủ đô Hà Nội, như là mộttrung tâm tỏa đi các hướng: Hà Nội – TP.HCM, Hà Nội – Lào Cai, Hà Nội – HảiPhòng, Hà Nội – Đồng Đăng, Hà Nội – cảng Cái Lân

• Thông tin liên lạc: Hệ thống thông tin liên lạc của toàn vùng rất phát triển,

vì đây là trọng điểm kinh tế của toàn miền Bắc nên chính phủ cũng như các banngành địa phương đã đ ầu tư rất nhiều trang thiết bị công nghệ hiện đại để phục vụcho tất cả các lĩnh vực kinh tế liên quan đến thông tin Bất cứ ngành nghề nào nếukhông có hệ thống liên lạc thì không thể tồn tại và phát triển Chính vì vậy, ở từngđịa phương, từng tỉnh thành trong vùng đều có hệ thống thu phát sóng đặt tại vị tríchốt yếu, đặc biệt là các trung tâm kinh tế của vùng như: Hà Nội, Hải Phòng, NamĐịnh Bên cạnh đó, hiện nay có rất nhiều dịch vụ mạng điện tử phát triển khôngngừng đem lại hiệu quả kinh tế cao với độ phủ sóng rộng khắp, tần số sóng mạnh,mức độ thông suốt rất cao Tuy có nhiều khuyết điểm vẫn còn tồn tại: hiện tượnggián đoạn trong giờ sử dụng cao điểm, một số nơi vùng núi cao liên lạc kém, .nhưng các chuyên viên kĩ thuật trong vùng không ngừng tìm tòi nhằm nâng caohiệu quả sử dụng các hệ thống liên lạc nhằm đảm bảo chất lượng tốt nhất

• Nguồn nước: Vùng có hai hệ thống sông lớn là hệ thống sông Hồng và hệthống sông Thái Bình nên nguồn nước rất phong phú Cả nguồn nước trên mặt lẫnnguồn nước ngầm đều có chất lượng rất tốt Tuy nhiên, vùng cũng có xảy ra tìnhtrạng quá thừa nước trong mùa mưa và thiếu nước trong mùa khô

1.2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội

Đây là khu vực tập trung dân cư đông đúc: 18.400.600 người (2007) chiếm20% số dân cả nước, mật độ dân số cao nhất Việt Nam: 1.238 người/km2 (năm2007) bao gồm cả thủ đô Hà Nội và các thành phố khác như Hải Phòng, QuảngNinh, Thái Bình, Ninh Bình, Thanh Hóa

Trình độ dân trí trong vùng cao Hệ thống giáo dục cơ sở, trung học phát triểnrộng khắp từ nông thôn đến thành thị, các trường đại học, cao đẳng, trung họcchuyên nghiệp có mặt ở tất cả các thành phố Đặc biệt tại thủ đô Hà Nội có khoảng

50 trường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp ở tất cả các ngành nghề.Một lực lượng lớn các kỹ sư, tiến sỹ chuyên ngành đã được đào tạo nhằm phục vụcho mục đích nghiên cứu và ứng dụng khoa học công nghệ phục vụ cho các ngànhcông nghiệp Đồng thời ở khu vực cũng tập trung nhiều bệnh viện lớn với các giáo

sư, bác sỹ giỏi nhiều kinh nghiệm cùng trang thiết bị khám hiện đại Do đó rấtthuận lợi cho việc chăm sóc sức khỏe nhân dân

Đồng bằng Sông Hồng là một trong những vùng kinh tế có tầm quan trọng đặcbiệt trong phân công lao động của cả nước Đây là vùng có vị trí địa lí thuận lợi,điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên phong phú và đa dạng, dân cư đông đúc,nguồn lao động dồi dào, mặt bằng dân trí cao Vùng có vị trí thuận lợi cho sự pháttriển kinh tế xã hội Đây là cầu nối giữa Đông Bắc, Tây Bắc với Bắc Trung Bộ,đồng thời cũng nằm ở trung tâm miền Bắc, trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ,

có thủ đô Hà Nội là trung tâm công nghiệp, hành chính, chính trị cao nhất nước Vùng lại tiếp giáp với hơn 400 km bờ biển, có cửa ngõ thông ra biển qua cảng HảiPhòng, dễ dàng mở rộng giao lưu với các vùng khác và các nước trong khu vực.Tuy nhiên, do nằm trong vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên vùng thườngxuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai như bão, lũ lụt, hạn hán Nền kinh tế phát triểnmạnh mẽ với các ngành nghề nông nghiệp, công nghiệp, ngư nghiệp, thươngnghiệp

• Nông nghiệp: Tài nguyên thiên nhiên của vùng khá đa dạng Đất là tàinguyên quan trọng nhất của vùng, trong đó quý nhất là đất phù sa sông Hồng.Đồng bằng sông Hồng là nơi có nhiều khả năng để sản xuất lương thực, thựcphẩm Trên thực tế, đây là vựa lúa lớn thứ hai của cả nước, sau Ðồng bằng sôngCửu Long Số đất đai đã được sử dụng vào hoạt động nông nghiệp là trên 70 vạn

ha, chiếm 56% tổng diện tích tự nhiên của Ðồng bằng sông Hồng, trong đó 70%đất có độ phì từ tr ung bình trở lên Ngoài số đất đai phục vụ lâm nghiệp và các

mục đích khác, số diện tích đất chưa được sử dụng vẫn còn hơn 2 vạn ha Nhìnchung, đất đai của đồng bằng sông Hồng được phù sa của hệ thống sông Hồng vàsông Thái Bình bồi đắp tương đối màu mỡ Tuy vậy, độ phì nhiêu của các loại đấtkhông giống nhau ở khắp mọi nơi Đất thuộc châu thổ của sông Hồng phì nhiêuhơn đất thuộc châu thổ của sông Thái Bình Có giá trị nhất đối với việc phát triểncây lương thực ở đồng bằng sông Hồng là diện tích đất không được phù sa bồi đắphàng năm (đất trong đê) Loại đất này chiếm p hần lớn diện tích châu thổ, đã bịbiến đổi nhiều do trồng lúa Điều kiện khí hậu và thuỷ văn thuận lợi cho việc thâmcanh tăng vụ trong sản xuất nông nghiệp Thời tiết mùa đông rất phù hợp với một

số cây trồng ưa lạnh

• Công nghiệp: Tài nguyên có giá trị đá ng kể là các mỏ đá (Hải Phòng, HàNam, Ninh Bình, sét cao lanh (Hải Dương), than nâu (Hưng Yên), khí tự nhiên(Thái Bình) Về khoáng sản thì vùng có trữ lượng lớn về than nâu, đá vôi, sét, caolanh Đặc biệt, mỏ khí đốt Tiền Hải đã được đưa vào khai thác n hiều năm nay vàđem lại hiệu quả kinh tế cao Tuy nhiên, vùng thiếu nguyên liệu cho việc phát triểncông nghiệp, phần lớn nguyên liệu phải được nhập từ vùng khác Một số tàinguyên của vùng bị suy thoái do khai thác quá mức

• Du lịch: Nguồn tài nguyên biển đang được khai thác có hiệu quả nhờ phát

du lịch Đặc biệt phải kể đến các bãi biển nổi tiếng như Đồ Sơn, Cát Bà, đảo HònDấu, đảo Bạch Long Vĩ…những thắng cảnh này đã đem lại nguồn lợi kinh tếkhổng lồ cho sự phát triển kinh tế trong vùng Hàng năm, lượng khách du lịchtrong và ngoài nước đến tham quan, nghỉ mát, vui chơi không ngừng tăng lên,đồng thời chất lượng phục vụ và môi trường du lịch được cải thiện, đổi mới rấtnhiều đem lại cho người dân một khu vực giải trí thuận tiện và hấp dẫn nhất

• Ngư nghiệp: Do đặc điểm vị trí địa lý của vùng có diện tích tiếp xúc vớibiển lớn nên ngư nghiệp khá phát triển ở đồng bằng Sông Hồng, hệ thống sôngngòi dày đặc, chi chít, đan xen nhau, rất thuận lợi cho đánh bắt thuy hải sản tại cáctỉnh nói riêng và cả khu vực n ói chung Đồng thời ở đây lại có đường bờ biển kéodài nên cả chất lượng và số lượng hải sản ở đây rất phong phú, đem lại nguồn lợikinh tế đáng kể cho toàn vùng

• Thương nghiệp: Mạng lưới thương nghiệp rộng khắp trên toàn bộ khu vựcđáp ứng nhu cầu mua bán của nhân dân một cách tiện ích và hợp lý nhất Đặc biệtvới chính sách mở cửa của nhà nước thì các trung tâm thương mại lớn ngày cànghình thành nhiều hơn

1.3 Những thuận lợi, khó khăn

• Nguồn lao động trẻ dồi dào, trình độ dân trí cao

• Tiềm năng kinh tế của vùng lớn, thị trường tiêu th ụ dầu khí rộng lớn

1.3.2 Khó khăn

• Việc thăm dò dầu khí được tiến hành ở ngoài khơi, xa bờ nên gặp một sốkhó khăn về công tác hỗ trợ dịch vụ như chi phí cho các chuyến bay du lịch ngoàigiàn giá cao, quá trình tiến hành các công tác dầu khí có sự đầu tư lớn Ngoài ra,còn gặp sự ảnh hưởng của thời tiết như dòng chảy, sóng, gió

• Do ảnh hưởng của nước biển nên các trang thiết bị ở ngoài giàn rất nhanh bị

hư hỏng nên thường xuyên phải bảo dưỡng và thay thế rất tốn kém

• Thời tiết thất thường và thường có thiên tai: bão từ biển vào

• Dân số đông, mật độ dân số cao (1.225 ng/km2 – cao gấp 4,8 lần mật độdân số trung bình Việt Nam) cũng ảnh hưởng tới công tác khảo sát thăm dòdầu khí tại khu vực này

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT LÔ 103

2.1 Lịch sử tìm kiếm dầu khí trong lô 103

Diện tích khu vực nghiên cứu cùng với các lô khác trong khu vực đã được tiếnhành khảo sát từ những năm đầu của thập kỷ 80 của thế kỷ 20, một phần phíaĐông Bắc lô 103 và phía Bắc lô 107 nằm trong hợp đồng PSC với Total từ năm

1989 đến 1992 Lịch sử nghiên cứu tìm kiếm thăm dò (TKTD) và khai thác có thểchia làm 2 giai đoạn chính sau: trước 1987 và từ 1988 đến nay Toàn bộ công táctìm kiếm - thăm dò bao gồm các phương án khảo sát địa vật lý, địa chất và khoan,

có thể tóm lược như sau:

2.1.1 Giai đoạn trước năm 1987

2.1.1.1 Nghiên cứu địa vật lý

* Thăm dò địa chấn 2D:

Trong khu vực nghiên cứu hầu hết đã được phủ mạng lưới tuyến địa chấn 2D

từ nghiên cứu khu vực đến nghiên cứu cấu tạo, bắt đầu bằng mạng 16 x 16km và

16 x 32km, ghi số - bội 48 của hai tàu địa chấn Poisk và Iskachen vào năm 1983.Năm 1984 sau khi có kết quả của công tác minh giải địa chấn khu vực, tàuPoisk lại tiếp tục thu nổ 2.000km tuyến địa chấn bội 48, mạng lưới đan dày 4 x4km và 2 x 2km trên vùng biển được coi là có triển vọng nhất nằm giữa hai đứtgãy Sông Lô và Sông Chảy

Trong những năm từ 1984 đến 1987 tàu địa chấn Bình Minh của công ty địavật lý thuộc Tổng cục Dầu khí Viêt Nam đã thu nổ được 2.000km tuyến địa chấnghi số, mạng lưới 2 x 2 km và 4 x 4 km trên khu vực Tây Nam và Đông Bắc khuvực nghiên cứu, nhưng do chất lượng có nhiều hạn chế nên số tài liệu này ít được

sử dụng

* Thăm dò địa chấn 3D:

Ở khu vực nghiên cứu trong giai đoạn này công tác thăm dò địa chấn 3D vẫncòn rất hạn chế và hầu như chưa được tiến hành

2.1.1.2 Nghiên cứu địa chất

Trong giai đoạn này, việc nghiên cứu địa chất, lấy mẫu đá ở các điểm lộ trênđất liền và trên các đảo cũng được chú ý đầu tư thích đáng

2.1.1.3 Khoan thăm dò và biểu hiện dầu khí

Trong giai đoạn chưa có giếng khoa n thăm dò nào do trong khu vực chưa pháthiện được cấu tạo triển vọng

Hình 2 1: Công tác khảo sát, nghiên cứu khu vực [2]

2.1.2 Giai đoạn 1988 đến nay

Bước vào giai đoạn đổi mới, trên cơ sở chủ trương kêu gọi đầu tư bằng LuậtĐầu tư nước ngoài, năm 1988 Total vào ký hợp đồng PSC trên khu vực lô 106 vàmột phần lô 107, 103, 102

2.1.2.1 Nghiên cứu địa vật lý

* Thăm dò địa chấn 2D:

- Năm 1989 và 1990 Total tiến hành thu nổ 10.087km tuyến địa chấn với mạnglưới thăm dò từ 1 x 2km ( Total 1989), và 1 x 1km đến 0,5 x 0,5km (Total 1990) ởkhu vực góc Đông Bắc lô 103 và Bắc lô 107

- Năm 1998 PIDC tiến hành thu nổ mạng từ 1,5 x 2km đến 3 x 6km trên khuvực còn lại của lô 107 nằm ở phía Nam diện tích Total đã khảo sát trước đây

- Năm 1999, tàu Geomariner đã tiến hành thu nổ địa chấn với mật độ tuyến 4 x6km trong phạm vi khu vực lô 103, 107

- PIDC (2005) cũng đã thu nổ mạng lưới địa chấn từ 2 x 3km đến 4 x 6km phủtrên khu vực phía Đông Bắc lô 103

* Thăm dò địa chấn 3D:

Do PIDC thu nổ năm 2005 (831km2) và 500km2 do công ty dầu khí Bạch Đằngthu nổ năm 2008 trên khu vực bao gồm phát hiện khí/condensate Hồng Long,Hoàng Long và các cấu tạo Bạch Long, cấu tạo S

2.1.2.2 Nghiên cứu địa chất

Nhiều nghiên cứu địa chất trong khu vực được tiến hành, trong đó có chuyến đithực địa nghiên cứu cấu trúc, địa hóa khu vực đảo Bạch Long Vĩ do Viện dầukhí/PVSC thực hiện…

2.1.2.3 Khoan thăm dò và biểu hiện dầu khí

Trong diện tích lô nghiên cứu và các lô lân cận đã có 13 giếng khoan thăm dòdầu khí, trong đó giếng 103T-H-1X là giếng khoan đầu tiên được Total khoan từcuối năm 1990 và gần đây nhất là giếng khoan 106 -YT-2X (2009) Vị trí và phân

bố của mạng lưới khoan như sau:

- Lô 102: có 3 giếng khoan: 102-CQ-1X, 102-HD-1X, 102-TB-1X do Idemitsukhoan (1994) Trong quá trình khoan có biểu hiện dầu khí nhưng nhà thầu khôngthử vỉa do tầng chứa kém

- Lô 103: có 3 giếng khoan: 103-TH-1X, 103T-G-1X (1991) do Total khoan,giếng đầu tiên thử vỉa cho dòng khí công nghiệp, giếng thứ 2 không thử vỉa vì nhàthầu không quan tâm đến khí; PV103-U-1X (2000) do PIDC khoan, thử vỉa chodòng khí yếu

- Lô 104: có 2 giếng khoan: 104-QV-1X (1995) 104-QN-1X (1996) do OMVkhoan, giếng khô

- Lô 106: 3 giếng khoan: 106-YT-1X (2005), 106-HL-1X (2006), 106-YT-2X(2009): do Petronas khoan, giếng đầu có biểu hiện dầu trong Mioxen giữa, gặp khí

H2S trong móng đá vôi, giếng thứ 2: thử vỉa trong móng, gặp khí H2S, không gặpkhí hydrocacbon

- Lô 107: 2 giếng khoan: 107T-PA-1X (1991), PV107-BAL-1X (2006), giếngđầu do Total khoan, giếng khô Giếng thứ 2 do PIDC khoan

Hình 2 2: Các cấu tạo triển vọng và giếng khoan trong khu vực [2]

Móng trước Kainozoi cũng mới chỉ được phát hiện ở ngoài vùng nghiên cứu,trên đất liền trong các giếng khoan 81 và B10-STB-1X đã bắt gặp đá vôi Cacbon -Pecmi Ở các điểm lộ trên bán đảo Đồ Sơn gặp cát kết, đá phiến màu đỏ, cuội kếtDevon dưới, trên đảo Cát Bà gặp đá vôi màu đen tuổi Cacbon - Pecmi còn trên các

đảo vùng Đông Bắc như Hạ Mai, Thượng Mai gặp cuội kết, cát kết Devon tương

tự như ở Đồ Sơn Trên đảo Ngọc Vừng gặp cát kết, bột kết, đá phiến, đá vôi tuổi từcuối Devon dưới tới đầu Devon giữa, còn trên quần đảo Cô Tô lại gặp đá vôi, cuộikết sạn kết, đá phiến tuổi Ocdovic - Silua Hầu hết các lớp đất đá trước Kanozoinày đều bị phong hóa và biến chất mạnh

Mặt cắt chuẩn trầm tích Paleoxen/Eoxen được Phạm Hồng Quế phát hiện và

mô tả ở giếng khoan 104 Phù Tiên - Hưng Yên từ độ sâu 3.544m đến 3.860m vàđặt tên là điệp Xuân Hòa (1981) Trầm tích bao gồm cát kết, sét bột kết màu nâutím, màu xám xen kẽ với cuội kết có độ hạt rất khác nhau từ vài cm đến vài chục

cm Thành phần hạt cuội thường là riolit, thạch anh, đá phiến kết tinh Cát kết cóthành phần đa khoáng, độ mài tròn và độ chọn lọc kém, nhiều hạt thạch anh, canxit

bị gặm mòn, xi măng canxit - serixit Bột kết rắn chắc thường màu tím thườngchứa serixit và oxit sắt Trên cùng là lớp cuội kết hỗn tạp màu tím, màu đỏ xen kẽ

đá phiến sét Bề dày của hệ tầng tại g iếng khoan này đạt 316m Năm 1982, trongcác công trình nghiên cứu của các tác giả Đỗ Bạt, Phan Huy Quynh đã đổi thànhđiệp Phù Tiên còn Lê Văn Cự (1982) đổi thành hệ tầng Phù Tiên Ở ngoài khơitrong phạm vi khu vực nghiên cứu, hệ tầng Phù Tiên đã được ph át hiện ở giếngkhoan 107T-PA-1X (3.050 - 3.535m) với cuội sạn kết có kích thước nhỏ, thànhphần chủ yếu là các mảnh đá granit và đá biến chất xen kẽ với cát kết, sét kết màuxám, màu nâu bị phân phiến mạnh Các đá bị biến đổi thứ sinh mạnh Bề dày của

hệ tầng tại đây khoảng 485m

Tuổi Eoxen của hệ tầng được xác định dựa theo các dạng bào tử phấn hoa, đặcbiệt là Trudopollis và Ephedripites

Hệ tầng được thành tạo trong môi trường sườn tích - sông hồ Đó là các trầmtích lấp đầy địa hào sụt lún nhanh, diện phân bố hẹp.

* Trầm tích Oligoxen (Hệ tầng Đình Cao)

Hệ tầng mang tên xã Đình Cao (Phù Tiên - Hưng Yên), nơi đặt GK 104 mở ramặt cắt chuẩn của hệ tầng Tại đây từ độ sâu 2.396 đến 3.544m, mặt cắt chủ yếugồm cát kết màu xám sáng, xám sẫm đôi chỗ phớt tí m, xen các lớp cuội kết, sạnkết chuyển lên các lớp bột kết, sét kết màu xám, xám đen, rắn chắc xen ít lớp cuộisạn kết Bề dày của hệ tầng ở mặt cắt này là 1.148m

Hệ tầng Đình Cao phát triển mạnh ở Đông Quan, Thái Thụy, Tiền Hải và vịnhBắc Bộ, bao gồm cát kết màu xám sáng, xám sẫm, hạt nhỏ đến vừa, ít hạt thô, đôikhi gặp cuội kết, sạn kết có độ lựa chọn trung bình đến tốt Đá gắn kết chắc bằng

xi măng cacbonat, sét và ôxit sắt Cát kết đôi khi chứa glauconit (GK 104-QN-1X,107T-PA-1X) Sét kết màu xám sáng, xám sẫm đôi chỗ xen kẹp các lớp than hoặccác lớp mỏng đá vôi, chứa hóa thạch động vật Chiều dày hệ tầng thay đổi từ 300 -1.148m

Các tập bột kết, sét kết màu xám đen phổ biến ở trũng Đông Quan và vịnh Bắc

Bộ chứa lượng vật chất hữu cơ trung bình (0 54%wt) Chúng được xem là đá mẹsinh dầu ở khu vực

Trong hệ tầng Đình Cao mới chỉ tìm thấy các vết in lá thực vật, bào tử phấnhoa Diatiomeae, Pediatrum và động vật nước ngọt

Tuổi Oligoxen của hệ tầng được được xác định dựa theo: Cicatricosisporitesdorogensis, Lycopodiumsporites neogenicus, Gothanopollis basenis, Florschuetziatrilobata

Hóa thạch thân mềm nước ngọt Viviparus kích thước nhỏ, có khoảng phân bốtrong địa tầng rất rộng (Creta - Neogen), nhưng có ý nghĩa quan trong việc đánhdấu đối với trầm tích Oligoxen trong khu vực, nên được dùng để nhận biết hệ tầngĐình Cao là các lớp chứa Viviparus nhỏ

Hệ tầng Đình Cao thành tạo trong môi trường đầm hồ - sông ngòi Hệ tầng nàynằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Phù Tiên

2.2.2.2 Trầm tích Neogen (Trầm tích Mioxen: Hệ tầng Phong Châu, Phù Cừ, Tiên Hưng)

Trầm tích Neogen phân bố rộng rãi ở bể Sông Hồng với môi trường từ đồngbằng châu thổ, ven bờ, biển nông, chiều dày thay đổi trong khoảng rộng Trong

khu vực nghiên cứu, các trầm tích hầu như nằm trong đớ i nghịch đảo kiến tạo,khác với những khu vực xung quanh trầm tích Neogen lại phát triển khá bình ổn vàchịu tác động của quá trình mở rộng biển Đông Trầm tích Neogen được chiathành 3 hệ thống tương ứng với thời gian thành tạo Đó là:

* Trầm tích Mioxen dưới (hệ tầng Phong Châu)

Năm 1972, Paluxtovich và Nguyễn Ngọc Cư đã thiết lập hệ tầng Phong Châutrên cơ sở mô tả mặt cắt trầm tích từ 1.820 đến 3.000m ở xã Phong Châu, tỉnh TháiBình và đặt tên là hệ tầng Phong Châu, nơi giếng khoan đã được thi công Mặt cắttrầm tích đặc trưng bởi sự xen kẹp giữa các lớp cát kết hạt vừa, hạt nhỏ màu xámtrắng, xám lục gắn kết chắc với những lớp cát bột phân lớp rất mỏng từ cỡ mm đến

cm tạo thành các cấu tạo dạng mắt, thấu kính, gợn sóng Cát kết có xi măng chủyếu là cacbonat với hàm lượng cao (25%) Khoáng vật phụ bao gồm nhiềuglauconit và pyrit Bề dày của hệ tầng tại giếng khoan này đạt tới 1.180m

Hệ tầng Phong Châu phân bố chủ yếu trong dải Khoái Châu - Tiền Hải (Giếngkhoan 100) và phát triển ra vịnh Bắc Bộ (GK 103T-H-1X) với sự xen kẹp các lớpcát kết, cát bột kết và sét kết chứa dấu vết than hoặc những lớp kẹp đá vôi mỏng(GK 103T-H-1X, 103-U-1X) Cát kết có xi măng cacbonat, ít sét Sét kết màu xámsáng đến xám sẫm và nâu nhạt đỏ nhạt, phân lớp song song, lượn só ng, với thànhphần chủ yếu là kaolinit và ilit Bề dày của hệ tầng thay đổi từ 400 đến 1.400m.Trên cơ sở phân tích các dạng hóa thạch bào tử thu thập được Phan HuyQuynh, Đỗ Bạt (1985, 1993, 1995) đã xác lập phức hệ Betula - Alnipollenites vàđới Florschuetzia levipoli tuổi Mioxen dưới

Hệ tầng Phong Châu được thành tạo trong môi trường đồng bằng châu thổ (GK04) và thềm, có sự xen nhiều pha biển (GK 100) với các trầm tích biển tăng lên rõrệt từ miền võng Hà Nội ra vịnh Bắc Bộ Hệ tầng nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầngĐình Cao và các đá cổ hơn

Cát kết có thành phần ít khoáng, độ lựa chọn và mài tròn tốt, khoáng vật phụ ngoàiturmalin, zircon, đôi nơi gặp glauconit Sau này, Phan Huy Quynh, Đỗ Bạt (1983)

và Lê Văn Cự (1985) khi xem xét lại toàn bộ mặt cắt hệ tầng Phù Cừ tại các giếngkhoan sâu xuyên qua toàn bộ hệ tầng (GK 100, 101, 102) và quan hệ của chúngvới hệ tầng Phong Châu nằm dưới, theo quan điểm về nhịp và chu kỳ trầm tích đãchia hệ tầng Phù Cừ thành 3 phần, mỗi phần là một nhịp trầm tích bao gồm các lớpcát kết, bột kết, sét kết có chứa than và hóa thạch thực vật Một vài nơi gặp trùng

lỗ và thân mềm nước lợ

Hệ tầng Phù Cừ phát triển rộng khắp ở miền võng Hà Nội, có bề dày mỏng ởvùng Đông Quan và phát triển mạnh ở vịnh Bắc Bộ với thành phần trầm tích baogồm cát kết, sét bột kết, than và đôi nơi gặp các lớp mỏng cacbonat Cát kết cómàu xám sáng đến lục nhạt, thường hạt nhỏ đến hạt vừa, đôi khi hạt thô (GK 104 -QN-1X), độ chọn lọc trung bình đến tốt, phổ biến cấu tạo phân lớp mỏng, thấukính, lượn sóng, đôi khi dạng khối chứa nhiều cát kết hạch siderit, đôi nơi cóglauconit (các GK 100, 102, 110, 104) Cát kết có xi măng gắn kết nhiều cacbonat,

ít sét Sét bột kết màu xám sáng đến xám sẫm, chứa rất ít cacbonat, ít vụn thực vật

và than (GK 103T-H-1X) có ít lớp đá cacbonat mỏng (GK 103T-H-1X) Bề dàychung của hệ tầng thay đổi từ 1.500 đến 2.000m Điều đáng chú ý là sét kết của hệtầng thường có hàm lượng vật chất hữu cơ bằng 0,86%Wt, đạt tiêu chuẩn của đá

mẹ sinh dầu và thực tế đã có phát hi ện dầu và condensat trong hệ tầng Phù Cừ ởmiền võng Hà Nội

Tuổi Mioxen giữa của các phức hệ hóa thạch được xác định theo Florschuetziatrilobata với Fl Semilobata và theo Globorotalia, theo Obulina universa

Hệ tầng Phù Cừ nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Pho ng Châu, hình thành trong môitrường đồng bằng châu thổ, thềm có xen các pha biển chuyển sang châu thổ ngậpnước - tiền châu thổ, theo hướng tăng dần ra vịnh Bắc Bộ

* Trầm tích Mioxen trên (hệ tầng Tiên Hưng)

Hệ tầng Tiên Hưng được V.K.Golovenok, Lê Văn Chân đặt theo tên địaphương Tiên Hưng - Thái Bình, nơi mặt cắt chuẩn của hệ tầng được thiết lập từ

250 m đến 1.010m ở GK 04 Hệ tầng bao gồm các trầm tích, có tính phân nhịp rõràng với các nhịp đầu bằng sạn kết, cát kết chuyển dần lên bột kết, sét kết, s ét than

và nhiều vỉa than lignit, với bề dày phần thô thường lớn hơn phần mịn Cát kết, sạnkết thường gắn kết hoặc chưa gắn kết, chứa nhiều granat, các hạt có độ chọn lựa vàmài tròn kém Trong phần dưới của hệ tầng, các lớp thường bị nén chặt hơn và gặp

cát kết xám trắng chứa hạch siderit, xi măng cacbonat Bề dày của hệ tầng tronggiếng khoan này là 760m.

Việc xác định ranh giới giữa hệ tầng Tiên Hưng và hệ tầng Phù Cừ nằm dướithường gặp nhiều khó khăn do có sự thay đổi tướng đá như đã nêu trên Phan Hu yQuynh, Đỗ Bạt (1985) đã phát hiện ở phần dưới của hệ tầng một tập cát kết rất rắnchắc, màu xám, chứa các vết in lá thực vật phân bố tương đối rộng trong các giếngkhoan ở miền võng Hà Nội và coi đây là dấu hiệu chuyển sang giai đoạn trầm tíchlục địa sau hệ tầng Phù Cừ và đáy của tập cát kết này có thể coi là ranh giới dướicủa hệ tầng Tiên Hưng Hệ tầng Tiên Hưng có mặt hầu hết trong tất cả các giếngkhoan ở miền võng Hà Nội và ngoài khơi vịnh Bắc Bộ với thành phần chủ yếu làcát kết, ở phần trên là cát kết hạt thô và sạn sỏi kết, bột kết, xen các vỉa than lignit.Mức độ chứa than giảm rõ rệt do trầm tích châu thổ ngập nước, với tính biển tăngtheo hướng tiến ra vịnh Bắc Bộ Các lớp cát phân lớp dày đến dạng khối, màu xámnhạt, mờ đục hoặc xám xanh, hạt nhỏ đến thô, độ chọn lọc trung bình đến kém,chứa hóa thạch động vật và vụn than, gắn kết trung bình đến kém bằng xi măngcacbonat và sét Sét bột kết màu xám lục nhạt, xám sáng có chỗ xám nâu, xám đen(GK 104, 102-HD-1X) chứa vụn than và các hóa thạch, đô i chỗ có glauconit, pyrit(GK 100, 103T-H-1X) Bề dày của hệ tầng thay đổi trong khoảng 760 tới 3.000m.Hóa thạch tìm thấy trong hệ tầng Tiên Hưng gồm các vết in lá cổ thực vật, bào

tử phấn hoa, trùng lỗ và Nannoplankton, đặc biệt có một phức hệ đặc trưng gồmQuercus lobbii, Ziziphus được tìm thấy trong một lớp cát kết hạt vừa, dày khoảng10m Lớp này gặp phần lớn trong các giếng khoan ở miền võng Hà Nội Lớp cátkết này còn thấy ở nhiều nơi ở miền Bắc như Tầm Chả (Nà Dương, Lạng Sơn),Bạch Long Vĩ, Trịnh Quân (Phú Thọ) Tuổi Mioxen trên của hệ tầng được xácđịnh theo phức hệ bào tử phấn Dacrydiumllex, Quercus, Florschuetzia trilobata,Acrostichum, Stenochlaena, cũng như phức hệ trùng lỗ Pseudorotalia - Ammonia.Môi trường trầm tích của hệ tầng Tiên Hưng chủ yếu là châu thổ, xen những phabiển ven bờ (trũng Đông Quan) và châu thổ ngập nước phát triển theo hướng đi ravịnh Bắc Bộ

2.2.2.3 Trầm tích Plioxen - Đệ tứ

* Hệ tầng Vĩnh Bảo:

Nằm bất chỉnh hợp trên trầm tích Mioxen, hệ tầng Vĩnh Bảo đánh dấu giaiđoạn phát triển cuối cùng của trầm tích Kainozoi trong khu vực Tại GK 03 ở VĩnhBảo - Hải Phòng từ 240 - 510m, có thể chia hệ tầng Vĩnh Bảo làm 2 phần: phần

dưới chủ yếu là cát, hạt mịn màu xám, vàng chanh, phân lớp dày, có độ lựa chọntốt, đôi nơi có những t hấu kính hay lớp cuội kẹp, sạn hạt nhỏ xen kẽ; phần trên cóthành phần bột tăng dần Bề dày chung của hệ tầng tại giếng khoan này đạt khoảng270m Trong đá gặp nhiều hóa thạch động vật biển như thân mềm, san hô, trùnglỗ.

Hệ tầng Vĩnh Bảo được phát hiện trong tất cả các giếng khoan từ GK 03 (venbiển) tiến vào đất liền tính lục địa của trầm tích tăng lên, và hệ tầng mang đặcđiểm châu thổ chứa than (GK 02, Phù Cừ) Ngược lại, tiến ra phía biển trầm tíchmang tính thềm lục địa rất rõ: cát bở rời xám sáng đến hạt sẫm, hạt nhỏ đến hạtvừa, đôi khi thô đến rất thô, độ chọn lọc trung bình đến tốt xen với sét màu xám,xám xanh, mềm chứa mica, nhiều pyrit, glauconit và phong phú các mảnh vỏ độngvật biển, thấy tất cả ở các giếng khoan (GK 104-QN-1X, GK 103T-H-1X, GK107T-PA-1X) Hệ tầng Vĩnh Bảo có chiều dày từ 200 - 500m và tăng dần ra biển

Hệ tầng Vĩnh Bảo chủ yếu được thành tạo trong môi trường thềm biển

* Hệ tầng Hải Dương, Kiến Xương:

Các trầm tích Đệ tứ ít được nghiên cứu trong địa chất dầu khí Trầm tích Đệ tứphủ bất chỉnh hợp trên trầm tích Plioxen bao gồm cuội, sạn, cát bở rời (hệ tầngKiến Xương) chuyển lên là cát, bột, sét và một số nơi có than bùn (hệ tầng HảiDương) Môi trường trầm tích chủ yếu là biển nông đến biển sâu

Hình 2.3: Mặt cắt địa chất từ Đông sang Tây lô 103 [2]

Hình 2 4 Cột địa tầng khu vực [2]

2.3 Cấu trúc kiến tạo

2.3.1 Đặc điểm cấu trúc

Do bể Sông Hồng là một bể trầm tích có lịch sử phát triển địa chất phức tạp từPaleogen đến nay, với nhiều pha căng giãn nén ép, nghịch đảo kiến tạo nâng lên,

hạ xuống, bào mòn, cắt xé n,… nên có nhiều đơn vị cấu tạo khác nhau

Trên cơ sở đặc điểm hình thái cấu trúc của lớp phủ trầm tích Kanozoi và đặcđiểm địa tầng của các đối tượng triển vọng thì khu vực nghiên cứu bao gồm cácđơn vị cấu trúc lớn sau (Hình 2.5):

Hình 2 5 Các đơn vị cấu trúc của khu vực [2]

2.3.1.1 Đới sụt lún Trung tâm

Yếu tố cấu trúc này nằm về phía Nam khu vực nghiên cứu, được khống chế bởiđứt gãy Sông Lô về phía Đông và đứt gãy Sông Chảy về phía Tây Theo tài liệutrọng lực, 2 đứt gãy này có độ sâu phát triển đ ến 40 km (Cao Đình Triều, 2007)vượt quá giới hạn phát triển của trầm tích Kainozoi của bể Tại tâm bồn trũng,thành phần hạt mịn là chủ yếu, có các diapia sét phát triển và trên đó trầm tíchMioxen trên - Plioxen bị nâng lên với biên độ nhỏ Vào cuối Miox en đầu Plioxen,

do ảnh hưởng của kiến tạo nghịch đảo nên trầm tích Plioxen bị nâng lên chút ít tạothành đới nâng Đông Sơn (tên của đới nâng được Nguyễn Mạnh Huyền sử dụngđầu tiên, 2007) Đới nâng Đông Sơn rộng từ 10 - 12km đến 25 - 30km và có sựphân dị về chiều cao so với mặt bằng của móng có thể lên tới 2.000 - 2.500m.Trũng trung tâm sụt lún mạnh ở phần giữa, ở đây độ sâu móng có thể đạt tới 14km,nâng nhẹ về phía Nam và nâng mạnh về phía Bắc Do hướng đổ vật liệu từ TâyBắc xuống Đông Nam và hướng á v ĩ tuyến từ đất liền ra biển, nên có nhiều thâncát dạng nón phóng vật và turbidit có tuổi Mioxen trên - Plioxen Đối tượng tìmkiếm ở đây là các cấu tạo khép kín có biên độ nhỏ trên đới nâng Đông Sơn, cáccấu tạo khép kín 4 chiều phát triển trên các diapia sét và các quạt cát dạng turbidit

2.3.1.2 Đới nghịch đảo Mioxen

Đới này nằm kẹp giữa đứt gãy Sông Chảy ở Tây Nam và đứt gãy Sông VĩnhNinh ở phía Đông Bắc, kéo dài từ đất liền ra biển đến các lô 102, 103 và 107.Nguồn gốc của nghịch đảo kiến tạo là do chuyển dịch trượt bằng phải của hệ thốngđứt gãy Sông Hồng vào thời kỳ cuối Mioxen Vì vậy mặt cắt trầm tích Mioxen bịnén ép, nâng lên, bị bào mòn cắt xén mạnh, mất trầm tích từ vài trăm có thể đếnhàng nghìn mét, thời gian thiếu vắng trầm tích từ một đến vài triệu năm

Cấu trúc nghịch đảo Mioxen thể hiện rõ hai đới cấu trúc bậc cao là đới nângTiền Hải và đới nâng Kiến Xương

Đới nâng Tiền Hải phát triển từ đất liền ra biển tới lô 102, Đông Bắc lô 103,Tây lô 107 Tham gia vào cấu trúc của đới nâng có trầm tích Oligoxen và Mioxen.Đặc điểm của đới nâng uốn nếp nghịch đảo này phát triển nhiều cấu tạo nâng làđối tượng cho tìm kiếm và thăm dò dầu khí Ở đây đã có nhiều giếng khoan trêncác cấu tạo như 102-CQ-1X, 102-HD-1X, 103T-G-1X, 103T-H-1X, cấu tạo BạchLong, Hoàng Long, Hồng Long

Đới nâng nghịch đảo Kiến Xương phát triển giữa đứt gãy Thái Bình và đứt gãyKiến Xương Tham gia vào cấu trúc này bao gồm các thành tạo Oligoxen và

Mioxen Ở đây phát triển các cấu trúc nâng thuận lợi cho tìm kiếm dầu khí Đớinâng này bị phân cắt với đới nâng Tiền Hải bởi nếp lõm Thượng Ngãi ở phía Bắc

và phía Nam là nếp lõm lớn Kiến Giang

Phương hướng tìm kiếm thăm dò cho các cấu tạo loại này là chọn các cấu tạobình ổn về mặt kiến tạo, ít bị bào mòn và có thời gian bào mòn ng ắn nhất trongMioxen

2.3 1.3 Trũng Đông Quan

Đây là phần trũng sâu trong đất liền thuộc miền võng Hà Nội, được giới hạnvới rìa Đông Bắc bởi hệ thống đứt gãy Sông Lô về phía Đông Bắc và đới nghịchđảo kiến tạo bởi đứt gãy Vĩnh Ninh về phía Tây, và còn ké o dài ra vùng biển nôngthuộc lô 102 Đặc điểm nổi bật của đới này là các trầm tích Mioxen dày 3.000m,uốn võng nhưng ổn định, ít hoạt động kiến tạo và nằm bất chỉnh hợp trên trầm tíchEoxen - Oligoxen, dày hơn 4.000m, đã bị nâng lên, bào mòn cắt xén và o cuối thời

kỳ Oligoxen Hoạt động kiến tạo nâng lên, kèm với việc dịch chuyển trái vào thời

kỳ đó đã tạo nên một mặt cắt Oligoxen có nhiều khối đứt gãy thuận - xoay xéo.Các khối đứt gãy thuận xoay xéo này là những bẫy dầu khí quan trọng, mà mộttrong số đó đã phát hiện được mỏ khí D14

2.3 1.4 Thềm Hạ Long

Thềm Hạ Long ở phía Đông Bắc đứt gãy Sông Lô phát triển từ đất liền ra biểnđến các lô 101 và Đông Bắc lô 106 Tại đây lớp phủ trầm tích Kainozoi mỏng(không quá 2.000m trong một số địa hào hẹp) và móng Paleozoi nâng cao dần rồi

lộ trên mặt ở đất liền tại rìa Đông Bắc (Đồ Sơn, Kiến An, vịnh Hạ Long) Đây làmiền móng đơn nghiêng mà phổ biến hơn cả là đá vôi Cacbon - Pecmi (hệ tầngBắc Sơn), đá vôi và phiến silic Devon giữa - trên (hệ tầng Lỗ Sơn) hoặc cát kết đáphiến màu đỏ và cuội kết Devon dưới (hệ tầng Đồ Sơn) Dọc theo hệ thống đứtgãy sông Lô, cạnh rìa thềm Hạ Long là một địa hào nhỏ hẹp, trong đó có các khốimóng nhô cao như Yên Tử - Chí Linh tồn tại các khối đá vôi Cacbon - Pecmi đượcchôn vùi dưới trầm tích Oligoxen - Mioxen, có nứt nẻ, có khả năng chứa dầu khí.Các đối tượn g tìm kiếm dầu khí là địa hình vùi lấp cacbonat, chiếm diện tích nhỏtrong các địa hào nhỏ, hẹp

2.3 1.5 Đới nghịch đảo Bạch Long Vĩ

Đây là một địa hào nhỏ hẹp từ giữa lô 107 theo hướng Đông Bắc - Tây Namđến góc Đông Nam của lô 106 và ven rìa phía Tây Bắc của đới nghịch đảo Bạch

Long Vĩ, chịu ảnh hưởng của hoạt động kiến tạo nghịch đảo vào thời kỳ Oligoxentrên - Mioxen dưới Chế độ kiến tạo này chỉ xảy ra ở vùng giao nhau của hai hệthống đứt gãy khác hướng Tây Bắc - Đông Nam và Tây Nam - Đông Bắc Các cấutạo chỉ được phát triển trong trầm tích Oligoxen - Mioxen dưới nằm trong các địahào nhỏ hẹp với nguồn sinh nhỏ.

2.3 1.6 Thềm đơn nghiêng Thanh - Nghệ

Là một thềm đơn nghiêng kéo dài từ phía Tây Nam miền võng Hà Nội dọc theođường bờ các lô 103, 104, 105, 111 Ở phía Bắc thành phần thạch học của móngbao gồm đá biến chất Paleozoi, cacbonat, sét cacbonat và các đá mảnh vụnMesozoi Các thành tạo gneis Proterozoi và cacbonat Mesozoi chiếm vị trí nhô caocủa mặt móng, các trầm tích lục nguyên và sét vôi Mesoz oi thường nằm trong lõmsâu mà trên đó là các trầm tích Kainozoi có thể dày đến 2.000m

2.3.2 Hệ thống đứt gãy

Trong vùng nghiên cứu đã phát hiện hàng loạt các đứt gãy với quy mô khácnhau cả chiều dài và biên độ Các đứt gãy được sinh thành và phát triển trongnhững thời kỳ khác nhau chủ yếu theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và một phầntheo hướng Đông Bắc - Tây Nam

2.3.2.1 Hệ thống đứt gãy nằm theo hướng Tây Bắc - Đông Nam

Phát triển ở khu vực Tây - Tây Bắc bao gồm hệ thống các đứt gãy khu vực vàđịa phương gồm cả đứt gãy thuận và nghịch Đứt gãy thuận là đứt gãy cổ hìnhthành trước Kainozoi, móng bị dập vỡ làm xuất hiện hàng loạt các đứt gãy trong

đó có kể như đứt gãy Sông Hồng, Sông Lô và đứt gãy Sông Chảy, đứt gãy HưngYên Sau này vào pha hình thành và phát triển bể trầm tích Sông Hồng, các đứtgãy như đứt gãy Sông Chảy, đứt gãy Sông Lô lại tái hoạt động trong trường ứngsuất tách giãn, cường độ hoạt động của chúng rất mạnh có chiều dài và biên độdịch chuyển lớn Đứt gãy chờm nghịch được hình thành và phát triển chủ yếutrong pha nén ép Mioxen giữa Hàng loạt đứt gãy được sinh thành nhưng đáng lưu

ý nhất là đứt gãy Vĩnh Ninh và Kiến Xương Hệ thống đứt gãy này bao gồm cả đứtgãy khu vực và địa phương

* Hệ thống đứt gãy khu vực : Là những đứt gãy lớn li ên quan đến sự thành tạo

và gắn liền với lịch sử phát triển của bể trầm tích:

- Đứt gãy Sông Hồng: Đứt gãy Sông Hồng là hệ đứt gãy sâu hình thành rất sớm

(có thể Proterozoi? - Paleozoi?) và tái hoạt động nhiều lần, đặc biệt trong

Kainozoi Hệ đứt gãy này d ài khoảng 350km, chiều sâu có thể đạt tới mặt mô hô,hướng cắm gần như thẳng đứng, có biên độ dịch chuyển thay đổi từ 1.000m đếnvài ba nghìn mét.

-Trung theo thung lũng Sông Chảy đến Việt Trì vào đồng bằng châu thổ SôngHồng rồi đổ ra biển Đây là hệ đứt gãy dài khoảng 800km có thể sâu tới mặt mô

hô, biên độ dịch chuyển trong thời kỳ Kainozoi đạt từ 1.000m đến 2.000m và cóhướng cắm về phía Đông Bắc

- Đứt gãy Sông Lô: Đứt gãy Sông Lô dài khoảng 600km phát triển từ biên giới

Việt - Trung kéo xuống dọc theo thung lũng Sông Lô, men theo rìa Tây Nam củadãy núi Tam Đảo ra đến phía Tây Bắc của lô 107 và nhập vào đứt gãy Vĩnh Ninh.Đây là đứt gãy đồng trầm tích có hướng cắm về phía Tây Na m, nằm ở khu vựcđồng bằng thuộc khu vực Sông Hồng bao gồm nhiều đứt gãy bậc thang biên độdịch chuyển tới 2.000m

- Đứt gãy Vĩnh Ninh: Đứt gãy Vĩnh Ninh kéo dài từ Bắc Thành phố Việt Trì

đến Tây Bắc lô 107 sau đó nhập với hệ đứt gãy Sông Lô tạo nên địa hà o trung tâmcủa phần phía Tây Bắc bể Sông Hồng Pha uốn nếp chính vào Mioxen trên tạo lênhàng loạt các cấu tạo lồi trong phạm vi của địa hào này Chúng được xem là đốitượng tìm kiếm thăm dò dầu khí chính

* Hệ thống đứt gãy địa phương: Chúng tạo với hệ thống đứt gãy khu vực góc

gần 300 chúng là những đứt gãy địa phương hình thành muộn và hầu hết là nhữngđứt gãy thuận biên độ dịch chuyển nhỏ như: đứt gãy Thái Bình, Kiến Xương, TiênLãng, Hưng Yên, Ninh Bình

2.3.2.2 Hệ thống đứt gãy khu vực nằm theo hướng Đông Bắc - Tây Nam

Hệ thống đứt gãy này chủ yếu là các đứt gãy nghịch hình thành vào thời kỳKainozoi, biên độ dịch chuyển nhỏ Chúng phân bố chủ yếu ở ngoài khu khơi vịnhBắc Bộ, gần khu vực đảo Bạch Long Vĩ

Hầu hết các cấu tạo vòm, bán vòm trong phần phía Bắc bể trầm tích SôngHồng đều nằm kề cận với các đứt gãy (đặc biệt là khu vực ngoài khơi vịnh BắcBộ) Do đó các đứt gãy này đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phá huỷ, bảo tồncác tích tụ dầu khí Trong đó các hệ thống đứt gãy phát triển theo hướng Tây Bắc -Đông Nam nằm trong vùng trũng Trung tâm thường đóng vai trò là các màn chắn

kiến tạo rất tốt, ngoài ra vào các thời kì hoạt động kiến tạo có thể chúng còn đóngvai trò là các đường dẫn dầu và khí di chuyển từ những tầng sinh thấp hơn lên cácbầy chứa Còn vùng rìa Đông Bắc và đới nghịch đảo Bạch Long Vĩ, đóng vai trò làcác màn chắn thì hệ thống đứt gãy phát triển theo hướng Đông Bắc - Tây Nam làchủ đạo

2.3.3 Lịch sử phát triển địa chất

2.3.3.1 Kiến tạo trước Kainozoi

Kiến tạo trước Kainozoi trong khu vực được rất nhiều nhà khoa học địa chấtnhư Tapponier (1986), Hayashi (1986), Robert (1988), Harder (1992), Chen vànhiều tác giả (1993) nghiên cứu và kết quả có được như sau: Trước Kainozoi, khuvực Đông Nam Á có những hoạt động kiến tạo phức tạp liên quan đến sự chuyểnđộng của 3 mảng khu vực gồm Nam Trung Hoa, Shan Thai và Kon Tum Vào thời

kỳ Cacbon - Pecmi có thể mảng Contum dịch chuyển về phía Tây chui xuống dướimảng Shan Thai, việc gắn kết này tạo nên mảng Đông Dương Vào thời kỳ cuốiPaleozoi và Mesozoi khu vực bị ảnh hưởng sâu sắc bởi quá trình hoạt động kiếntạo mảng, sự va chạm của khối Sundaland với mảng Âu - Á trong Triat dọc theođứt gãy Sông Lô đã hình thành hệ thống đ ứt gãy khu vực dài hàng nghìn km nằmtheo hướng Tây Bắc - Đông Nam ở phía Bắc Việt Nam (hệ thống đứt gãy SôngHồng)

Trong thời kỳ cuối Pecmi, Triat đến giữa Jura mảng Nam Trung Hoa chuixuống dưới mảng Đông Dương dẫn đến việc thành tạo hàng loạt các dải u ốn nếpsắp xếp theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Các không gian dành cho trầm tíchđược hình thành trong quá trình hoạt động kiến tạo này được lấp đầy nhanh chóngbằng các trầm tích nguồn gốc lục địa xen kẽ với các pyroclastic trong suốt thờigian từ giữa Jura đến hết Creta Trong thời gian này hệ thống đứt gãy Sông Hồnghoạt động theo cơ chế dịch chuyển ngang và vào cuối Mesozoi mực nước biển hạthấp đột ngột kết quả để lại sự kastơ hóa mạnh mẽ và một bất chỉnh hợp địa tầngđặc trưng chờ đợi các trầm tích Kai nozoi

2.3.3.2 Kiến tạo Kainozoi

Vào thời kỳ cuối Mesozoi, đầu Kainozoi hệ thống đứt gãy Sông Hồng tạothành miền địa chất yếu và được tái hoạt động do sự va đập của mảng Ấn Độ vàmảng Âu - Á trong thời gian từ Eoxen đến Oligoxen

Rất nhiều nhà nghiên cứu như Tapponier (1982), Katz (1986), Leloup và nnk(1992) Harder và nnk (1992), cho rằng vào thời kỳ này dọc theo hệ thống đứt gãySông Hồng xuất hiện chuyển động dịch chuyển ngang trái và sự quay theo chiềukim đồng hồ của mảng Đông Dương Khoảng cách dị ch chuyển giữa các khối từ

200 - 700km Quá trình dịch chuyển ngang kết hợp với tách giãn trong khu vực đãtạo cơ sở hình thành các bể trầm tích dạng riptơ như bể Lôi Châu, Sông Hồng,Nam Hải Nam, bể Sông Châu Giang và khu vực tách giãn của vỏ đại dương ởtrung tâm biển Đông Pha tạo riptơ chính có thể đã kéo dài trong thời gian từEoxen đến cuối Oligoxen dưới, sau đó là quá trình nghịch đảo kiến tạo ngắn trongOligoxen kết hợp với mực nước biển xuống thấp đã tạo điều kiện cho sự bào mònmạnh ở những vùng r ìa bể trầm tích Trong thời gian này, các đứt gãy phát triểnchủ yếu theo hướng Bắc - Nam và Đông - Tây ở những vùng rìa

Quá trình tách giãn suy giảm cường độ sau pha nghịch đảo và chuyển dần sang

sự kết hợp với sụt lún nhiệt bắt đầu từ cuối Oligoxen đầu Mioxen Trong giai đoạnMioxen dưới, Mioxen giữa toàn bộ bể trầm tích Sông Hồng tham gia vào quá trìnhsụt lún kết hợp với mực nước biển toàn cầu tăng mạnh Dấu vết của giai đoạn biểntiến này để lại ở nhiều nơi cho thấy mực nước vào cuối Mioxen giữa nằm ở mứccao hơn so với hiện tại vài trăm mét

Trong thời gian từ cuối Mioxen giữa đến đầu Plioxen, chuyển động dịch ngangphải xuất hiện dọc theo hệ thống đứt gãy Sông Lô, khu vực châu thổ Sông Hồng bịnén ép mạnh Trầm tích bị uốn nếp tạo nên những dải cấu t rúc lồi dài và hẹp chờmnghịch lên đứt gãy khu vực thuộc hệ thống đứt gãy Sông Hồng Hiện tượng nghịchđảo này có cường độ mạnh nhất trong khoảng thời gian cuối Mioxen giữa và cuốiMioxen trên

Hệ thống đứt gãy cổ phát triển khu vực nằm theo hướng Tây Bắc - Đông Nam,

á Bắc - Nam mang tính chất mở bể phát triển trong trầm tích Kainozoi và hệ thốngđứt gãy trẻ phát triển địa phương theo hướng Tây Tây Bắc - Đông Đông Namđược hình thành do kết quả của dịch chuyển dịch ngang có tác dụng phân khối cáccấu trúc Điều này có ảnh hưởng rất lớn đến sự di dịch và tích tụ dầu khí

một bất chỉnh hợp địa tầng có thể quan sát rất rõ trên mặt cắt địa chấn đặc biêt là ởgần khu vực đảo Bạch Long Vĩ.

2.3.4 Phân tầng kiến trúc

Các phân vị cấu trúc đứng của khu vực được giới hạn dưới bởi móng trướcKainozoi bao gồm các thành tạo trầm tích - magma - biến chất có tuổi từ Creta trở

về trước, giới hạn trên bởi trầm tích thềm lục địa Plioxen - Đệ Tứ

Dựa vào đặc điểm cấu trúc kiến tạo, các bề mặt ranh giới bất chỉnh hợp, bốicảnh kiến tạo mà trong đó chúng được hình thành, ở đây các thành tạo trong khuvực có thể chia ra các tầng cấu trúc như sau:

- Tầng cấu trúc dưới (trước Kainozoi)

- Tầng cấu trúc giữa (Eoxen - Oligoxen - Mioxen):

+ Phụ tầng cấu trúc dưới (hình thành trong Eoxen)

+ Phụ tầng cấu trúc giữa (hình thành trong Oligoxen - Mioxen dưới)

+ Phụ tầng cấu trúc trên (hình thành trong Mioxen giữa - trên)

- Tầng cấu trúc trên (Plioxen - Đệ tứ)

2.3.4.1Tầng cấu trúc dưới (trước Kainozoi)

Tầng cấu trúc dưới bao gồm các tầng trước Kainozoi, là toàn bộ phần móng bịvùi lấp bởi các trầm tích Kainozoi bên trên trầm tích móng có tuổi từ Paleozoi giữa

- trên, Cacbon - Pecmi và cả Mezozoi

2.3.4.2 Tầng cấu trúc giữa (Eoxen - Oligoxen - Mioxen)

Theo đặc điểm kiến trúc, môi trường trầm tích và lịch sử hình thành chia tầngnày thành 3 phụ tầng nhỏ hơn:

* Phụ tầng cấu trúc dưới (Eoxen)

Bao gồm các trầm tích lũ tích hệ tầng Phù Tiên, có thời gian thà nh tạo làEoxen, thực chất là một tập lớn hình thành trong bối cảnh kiến tạo tạo núi, phân bốtrong các trũng giữa núi hình thành vào đầu Paleoxen Đặc điểm của tầng cấu trúcnày là các thể địa chất phân bố rời rạc trong các trũng giữa núi Trên bản đồ cấutrúc các thể địa chất này thể hiện các hình dạng méo mó, không liên tục

* Phụ tầng cấu trúc giữa (Oligoxen - Mioxen dưới)

Bao gồm các trầm tích hệ tầng Đình Cao, Phong Châu và các thành tạo tươngđương có thời gian hình thành trong Oligoxen dưới, Oligoxe n trên và Mioxendưới Thực chất đây là một liên nhịp/tập lớn hình thành trong bối cảnh kiến tạođồng tách giãn cơ chế pull - apart, là một tập hợp và nhịp mà ranh giới giữa chúngrất khó xác định, hoàn toàn không trùng với ranh giới địa tầng và các phân vị địatầng quốc tế.

Thành phần vật chất của tầng cấu trúc này chủ yếu là các trầm tích cơ học baogồm cuội, sạn lũ tích, sạn bồi tích, tướng cát nón quạt cửa sông và bột sét tiền châuthổ, tướng sét bột biển nông, sét vũng vịnh giàu vật chất hữu cơ, kết th úc là sétbiển nông chứa glauconit thống trị đánh dấu giai đoạn tách giãn bể và biển tiếnkhu vực lớn nhất trong lịch sử phát triển của bồn Theo Trần Nghi (2004) thành tạonày hình thành trong 2 chu kỳ trầm tích gọi là chu kỳ thứ 2 và chu kỳ thứ 3 Trong

đó chu kỳ thứ 2 tương ứng với thời gian hình thành trầm tích hệ tầng Đình Cao,chu kỳ thứ 3 tương ứng với thời gian hình thành trầm tích hệ tầng Phong Châu

* Phụ tầng cấu trúc trên (Mioxen giữa - trên)

Bao gồm các trầm tích hệ tầng Phù Cừ và Tiên Hưng, c ó thời gian thành tạo làMioxen giữa - trên Trong các văn liệu địa chất thường gọi là thành tạo sau táchgiãn Đây là một tập lớn hình thành trong bối cảnh kiến tạo bình ổn, quá trình táchgiãn đã ngừng nghỉ, môi trường trầm tích đặc trưng cho tướng châu thổ biển tiến,châu thổ đầm lầy với sự xuất hiện các thành tạo than rất đặc trưng đạt số lượng 15

- 20 vỉa

Các thành tạo tầng cấu trúc trên có đặc điểm phân bố rất rộng và đạt mức độcực đại trong không gian toàn bể Thành phần vật chất thể hiện sự phân d ị khônggian trầm tích Ở Đông Bắc là trầm tích bồi tích - tam giác châu, ở Tây Bắc chủyếu là trầm tích dạng hồ lớn lục địa

Các thành tạo này hình thành trong điều kiện biển lùi với tướng lục địa tăngdần Phụ thuộc vào các vị trí cụ thể, các thành tạo c ủa tầng cấu trúc này có thể bịuốn nếp mạnh Cấu trúc uốn nếp của các thành tạo Phù Cừ và Tiên Hưng là đồngtrục, nói một cách khác giữa Phù Cừ và Tiên Hưng không hề có chuyển độngnghịch đảo uốn nếp

2.3.4.1 Tầng cấu trúc trên (Plioxen - Đệ Tứ)

Tầng cấu trúc này được cấu thành từ các trầm tích bở rời chưa được gắn kết cótuổi Plioxen - Đệ Tứ với thế nằm rất thoải từ 1 - 50 Các đứt gãy gần như không

ảnh hưởng đến chúng Các thành tạo này bao phủ rộng khắp trên toàn thềm lục địa,

độ dày tăng dần lên về các trung tâm tích tụ (phía biển Đông) Thực tế thì từ cácmặt cắt địa chấn và các mặt cắt địa chất giếng khoan các nhà địa chất chưa phântách được các thành tạo Plioxen và Đệ Tứ Chúng là các mặt cắt khá liên tục giốngnhau về thành phần, tướng trầm tích và có chung một bình đồ phân bố không gian,tạo thành lớp phủ giả lên trên tất cả các bể

2.5 Hệ thống dầu khí

2.5.1 Đá sinh

Trên cơ sở nghiên cứu các điểm lộ và giếng khoan có thể rút ra kết luận là đá mẹtrong trầm tích Plioxen, Mioxen trên và phần lớn Mioxen giữa chưa đạt tới ngưỡngtrưởng thành nên các tầng này không có tiềm năng sinh dầu khí Trong phạm vikhu vực nghiên cứu chỉ chú ý sự tồn tại hai tầng sinh quan trọng là đá mẹEoxen/Oligoxen và Mioxen dưới

Tiềm năng sinh của đá mẹ được đánh giá dựa trên hàm lượng của cacbon hữu

cơ (TOC) và các giá trị S1, S2 đối với các trầm tích sét kết - bột kết theo tiêu chuẩn

phân loại ở (Bảng 2.1 )

Bảng 2.1: Các chỉ tiêu đánh giá tiềm năng của đá mẹ

và sét-sét kết biển nông trước tam giác châu tuổi Mioxen trung và hạ

*Đá sinh tuổi Eoxen/Oligoxen

Tầng sinh Eocen được phát hiện trong hệ t ầng Chang- Liu tại bể Tây LôiChâu, trong các tập đá sét giàu vật chất hữu cơ với tổng hàm lượng carbon hữu cơ(TOC) khoảng 2,67÷2,78%Wt, hàm lượng và chỉ số hydrogen lớn (S1+S2 khoảng10÷30mg HC/g đá; HI khoảng 200÷600 mg HC/g TOC), kerogen thuộc loại I và

II Theo kết quả nghiên cứu thì trong GK 107T-PA-1X trên cấu tạo PA chỉ số TOCrất thấp (dưới 0,7%) và chỉ có phần đáy giếng khoan tại độ sâu 3.530 m thì giá trịTOC là 2,09% và S2 là 5,25 mg/g Như vậy ta có thể đánh giá rằng đá mẹ Eoxenthuộc loại kém

Phân tích tầng sinh tại vùng Tây-Bắc bể Sông Hồng nói chung và MVHN trênđất liền nói riêng cho thấy trầm tích Oligocen thường chứa kerogen loại III và íthơn là loại II, thường bị chôn vùi sâu, nhưng đá mẹ tại đây rất giàu vật chất hữu

cơ, với TOC khoảng 6,9÷11%Wt, HI từ vài chục đến vài trăm mg HC/g TOC vàđang ở trong pha tạo khí ẩm tới khí khô với giá trị Tmax khoảng 430÷480oC Tuyvậy, tại rìa Đông Bắc MVHN khi khảo sát vùng Đồng Ho và phần sâu của đảoBạch Long Vĩ đã phát hiện các đá mẹ là sét và sé t than trong các tập Oligocen cókerogen loại I và II có khả năng sinh cả dầu và khí Các đá mẹ này cũng rất giàuvật chất hữu cơ (TOC = 7÷18% Wt), S2 khoảng 21÷41 mg HC/g đá và có chỉ sốhydrogen cao (HI = 200÷600 mg HC/g TOC), nhưng độ phản xạ vitrinit trung bình

Ro= 0,45 (Tmax = 428÷439oC), đang bước vào giai đoạn trưởng thành

Đá sinh tuổi Oligoxen đã được phát hiện ở nhiều nơi trong giếng khoancũng như ở các điểm lộ trong bể trầm tích Sông Hồng Với kết quả khoan vànghiên cứu địa chất ở MVHN, từ lâ u đã cho rằng tiềm năng sinh chủ yếu nằmtrong Oligoxen Trong vùng nghiên cứu, ở GK 102-CQ-1X, TOC cao nhất củaOligoxen là 0,63%, còn ở GK 107T-PA-1X cho thấy lát cắt Oligoxen dưới: từkhoảng độ sâu 2.555 - 2.764 m có TOC khoảng 0,6 - 0,7%, tuy nhiên giá trị S2 lạirất thấp, cá biệt mới có mẫu đạt giá trị cao (độ sâu 2.555 m TOC là 0,9% và S2 là3,09 mg/g) Càng xuống sâu giá trị TOC càng giảm dần và giá trị S2 của mẫu cũngcàng nhỏ, không vượt quá 1 mg/g Còn khi khảo sát ở vùng Đồng Ho và phần sâucủa đảo Bạch Long Vĩ đã phát hiện các đá mẹ là sét và sét than trong các tậpOligoxen có kerogen cả loại I và II có khả năng sinh cả dầu và khí

* Đá sinh tuổi Mioxen dưới

Tầng sinh Miocen dưới tại MVHN và vịnh Bắc Bộ chủ yếu là các tập sét, sét than sinh thành trong các pha ngập lụt chính của các trầm tích châu thổ Phần lớncác kết quả phân tích cho thấy đá mẹ có kerogen loại III là chính, chỉ một số mẫu ởBạch Long Vĩ có biểu hiện loại II Kết quả phân tích mẫu thu thập trong các giếng

-khoan tại các lô 102, 103, 104, 112, 114 cho thấy giá trị tổng carbon hữu cơ từtrung bình đến rất giàu (TOC = 0,45÷18%), song chỉ số hydrogen thấp (HI dưới

200 mg C/g TOC) ngoại trừ phần đảo nổi Bạch Long Vĩ với giá trị cao (HI lớn hơn

300 mg C/g TOC) Các tầng sinh Miocen thuộc khu vực ngoài khơi bể Sông Hồngđang trong ngưỡng trưởng thành đến trưởng thành sớm và có khả năng cho sảnphẩm

Cho tới thời điểm này, trầm tích Mioxen ở trong bể trầm tích Sông Hồng đượcnghiên cứu đầy đủ nhất, ngoài các giếng khoan trên đất liền thì các giếng khoan ởthềm lục địa vẫn gặp trầm tích Mioxen là chủ yếu Đá mẹ tuổi Mioxen chủ yếu làcác tập sét, sét than sinh thành trong các pha ngập lụt chính của các trầm tích châuthổ Phần lớn các kết quả phân tích cho thấy đá mẹ có kerogen loại III là chính, chỉmột số mẫu ở Bạch Long Vĩ có biểu hiện loại II Ở GK 102-CQ-1X, 102-HD-1X,TOC dao động từ 0,5 - 2%, còn ở giếng khoan 103-A-1X, TOC = 0,3 - 0,8% songgiá trị S2 ở đây khá thấp, thay đổi từ 0,7-1,25 mg/g, chỉ số hydrogen thấp (HI dưới200mg C/g TOC) ngoại trừ phần đảo nổi Bạch Long Vĩ với giá trị cao (HI lớn hơn300mg C/g TOC) Sự sinh dầu khí từ đá mẹ tuổi Mioxen bị ảnh hưởng rất nhiều dohai pha kiến tạo nghịch đảo cuối Mioxen giữa và cuối Mioxen trên Trong các phakiến tạo này một khối l ượng lớn đá mẹ bị uốn nếp và rơi ra ngoài cửa sổ tạo dầu,một phần quay lại cửa sổ tạo dầu khí khi trầm tích Plioxen đã được hoàn thiệnnhưng một phần khác vẫn nằm ngoài cửa sổ tạo dầu cho tới hiện tại

Ngoài ra một phần nhỏ phía dưới của Mioxen giữa cũng có khả năng sinh Đốivới đá mẹ Mioxen giữa ở các lô nghiên cứu thuộc loại từ trung bình đến khá tốt.Giá trị TOC của lô 103 là 0,57%, S2 đạt 1,05mg/g Riêng mẫu ở 700 m tại giếngkhoan 103T-G-1X có TOC tới 6,65% và S2 là 23,19 mg/g và mẫu ở 850 m tạigiếng khoan 107-PA-1X có TOC là 0,86% và S2là 5.37 mg/g

Như vậy đá mẹ Mioxen dưới và giữa là tầng có tiềm năng sinh từ trung bìnhđến khá tốt