LỜI MỞ ĐẦU alle
Dầu mỏ và khí thiên nhiên là khống sản quý hiếm, khơng tái tạo, là nguồn năng lượng và nguyên liệu quan trọng của đất nước
Cơng tác tìm kiếm thăm dị dâu khí ở Việt Nam được bắt đầu từ những năm 1960 Thành cơng đầu tiên là phát hiện ra mỏ khí condensate vào năm 1975 và sau đĩ là mỏ dầu Bạch Hổ vào năm 1986
Qua cơng tác thăm dị đã xác định và chính xác hố cấu trúc địa chất, tiểm năng dầu khí các bể trầm tích quan trọng của đất nước như : Sơng Hồng, Phú
Khánh, Cửu Long, Nam Cơn Sơn, Mã Lay Thổ Chu Và Tư Chính Vũng Mây,
Hồng Sa và các nhĩm bể Trường Sa; đã đánh giá được nguồn tài nguyên dầu khí
của Việt Nam khoảng 4,0 - 4,5 tỷ mỶ quy dầu Trong số đĩ, đầu khí được sinh ra
chủ yếu thuộc tầng đá mẹ cĩ nguồn gốc đầm hồ của các bể trầm tích là chính, ở đâu cĩ sự hiện diện của tầng sét đầm hồ thì ở đĩ cĩ khả năng tìm thấy những mỏ
dầu khí là thuận lợi
Được sự cho phép của Quý Thầy Cơ trong Bộ Mơn Dầu Khí tác giả đã chọn :
“ ĐẶC TÍNH VÀ KHẢ NĂNG SINH DẦU KHÍ CỦA TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ TRÊN THÊM LỤC ĐỊA VIỆT NAM “ làm để tài tốt nghiệp, để tài gồm hai
phần :
* PhầnI: Khái quát về đặc tính trầm tích sét đầm hồ
® Phần II: Vai trị sinh dầu khí của trầm tích sét đầm hồ
%
Với trình độ và phạm vi hiểu biết cịn chưa sâu cũng như thời gian thực hiện
khố luận tốt nghiệp cĩ hạn nên chắc chắn để tài cửa tơi khơng tránh khỏi nhiều sai sĩt về nội dung lẫn hình thức trình bày Kính mong được sự chỉ dạy và giúp đỡ của quý thầy cơ cùng các bạn
Trang 2Tơi xin chân thành cảm ơn tất cả Quý Thầy Cơ trong Khoa Địa Chất và Bộ Mơn Dầu Khí, đặc biệt tơi xin kính lời cẩm ơn chân thành đến thầy Th.s Trần Phú Hưng đã trực tiếp tận tình chỉ dạy tơi trong suốt thời gian hồn thành khố
luận
Tơi xin chân thành cắm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên và giúp đỡ
trong suốt thời gian hồn thành khố luận
Chân thành cảm ơn Bàng vĩnh phú
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Ngày tháng Ø7 năm 2007
Trang 4MỤC LỤC
en
oO
PHAN I: KHAI QUAT CHUNG VE DAC TINH TRAM TICH SET DAM H
CHUONG I: BAC DIEM TRAM TICH SET DAM HỒ
I Dac Diém V6 Co HH nọ KH TH TH TT cà EE 7
II Đặc Điểm Hữu CƠ . 5-5-5 E13 SE về E11 11T TT ưyy 7
CHƯƠNG II : NGUỒN GỐC VÀ MƠI TRƯỜNG THÀNH TẠO TRẦM TÍCH SÉT
ĐẦM HỒ
I NGUON GOC THANH TAO TRAM TICH SET DAM HỒ 9 1.1 Nguén V6 Co
1.2 Ngudn Hitu CG wiceeccccccccsssssssssesssescsessesescseeseseseacaessesesesesesesesesnesesesescseeneas 10
I MOI TRUONG THANH TAO TRAM TICH SÉT ĐẦM HỒ 10
CHUONG III : THANH PHAN HOA HOC VA TINH CHAT VAT LY CUA TRAM
TICH SET DAM HO
I THANH PHAN HOA HOC CUA TRAM TICH SET DAM HO
II TINH CHAT VAT LY CUA TRAM TICH SET ĐẦM HỒ
II.1 Tính DẻoO - 22222522 2EEE2EEEEESEEEEEESEEEEEEEEEkerkrrrkerkrerrrrrree 12 II.2 Tính Chịu Nhiệt 2-5252 S22SSE2EEt2EESEEEEEEeEEkerkrsrkerkrerxerrrcrk 12 IL3 Tính Trương Nở Thể Tích . 2-5+5+2++x++z+vrxvsrxrrrrrrx 13
I4 Tính Hấp Thụ Trao Đổi lon . ¿525252252 5x+5>xes+zxes+2 14
IL5 Tính Phân Tán Và Kết Tụ .- -552+2c++++stxterrsrvsrrrsrxrrrrrrr 16
CHƯƠNG IV : KHẢ NĂNG SINH DẦU KHÍ CỦA TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ PHẦN II : VAI TRỊ SINH DẦU KHÍ CỦA TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ
CHUONG I : BAC TRUNG HINH THANH TRAM TICH SET DAM HO TREN
THEM LUC DIA VIET NAM
I DIEU KIEN HINH THANH CHUNG CUA CAC BE TRAM TICH DE TAM
TREN THEM LUC DIA VIET NAM cvccccccccssscscssssssssssssssssssessessseseeessssssssssseee 20
Trang 5II ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH SÉT ĐẦM HỒ Ở CÁC BỂ TRẦM TÍCH TRÊN
THÊM LỤC ĐỊA VIỆT NAM 222222222222222222222222122112112211222222ee 21 IL.1 BE TRAM TÍCH SƠNG HỒNG . -++£9222222222122222e2 21 I2 BỂ TRAM TÍCH PHÚ KHÁNH . c ++++£2222222222212222xe2 22 I3 BỂ TRẦM TÍCH CỬU LONG . -22222222222222222252222222222Ee 22 TL.4 BE TRẦM TÍCH NAM CƠN SƠN .-cc¿ccccEEE22222121111xe2 23 ILS BE TRAM TÍCH MALAY-THỔ CHU .-cc::2222vvvvvvvvre 23
CHƯƠNG II : PHAN BỐ TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ TRÊN THỀM LỤC ĐỊA
VIỆT NAM
I BỂ TRẦM TÍCH SƠNG HỒNG
II.BỂ TRẦM TÍCH PHÚ KHÁNH
III.BỂ TRẦM TÍCH CỬU LONG wecccccccccsssssssssssssssssssssssssssseeessssssssssssssnseveees 30
IV.BỂ TRAM TÍCH NAM CƠN SƠN -ccccc+22222EEEEEEE2222EEEEEErrrrre 32 V BỂ TRẦM TÍCH MALAY-THỔ CHU
CHƯƠNG III : VAI TRỊ SINH DẦU KHÍ CỦA TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ
TREN THEM LUC DIA VIỆT NAM
I BE TRAM TICH SONG HONG
II BE TRAM TICH PHU KHANH o ccccsccsssssssssssssssssssssssesssssssssssecessessrssssesssens 40 III.BỂ TRẦM TÍCH CỬU LONG -2222S+E2++22EEEEE5E22+22E22E11EEt.rrrrrrer 43
Trang 6PHẦN I : KHÁI QUÁT VỀ ĐẶC
TÍNH TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ
Trang 7CHUONG I: ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH SÉT DAM HO
Trầm tích sét đầm hồ là sản phẩm của quá trình phong hĩa hố học từ đá gốc
như: magma, phun trào, biến chất v.v kết hợp với các vật chất hữu cơ động thực
vật được đưa từ nơi khác đến, lắng đọng trong mơi trường đầm hồ để hình thành đá
trầm tích
L ĐẶC ĐIỂM VƠ CƠ
Về mặt vơ cơ, trầm tích sét đầm hồ chứa nguồn vật chất vơ cơ bao gồm chủ yếu là các vật liệu do các quá trình phong hố hố học của các loại đá gốc như là magma, phun trào, biến chất v.v Trong trầm tích sét đầm hồ chứa hàm lượng lớn các khống vật sét chủ yếu là kaolinit và hidromica ngồi ra cịn cĩ montmorilonit, chlorit, smectit, illit chiếm hàm lượng thấp
Trầm tích sét đầm hồ thường cĩ màu xám xi măng, xám den Thanh phan hố
học chủ yếu là Si0;, Al;0;, Hạ0 Trong đĩ Si0; chiếm chủ yếu
Thành phần thứ yếu là Ti0;, Fe;0:, Fe0, Mn0, Ca0, Mg0, K;0, NĐa;0
Il ĐẶC ĐIỂM HỮU CƠ
Về mặt hữu cơ, trầm tích sét đầm hồ chứa một hàm lượng vật chất hữu cơ phân tán các hố đá động thực vật Các hố đá tổn tại ở nhiều cấp hạt nhưng nhiều nhất là ở cấp hạt >0.01mm Hố đá thực vật rất là đa dạng từ các mảnh vụn thân cây, cành cây, lá cây đến cả các bào tử, phấn hoa Hố đá động thực vật với những giống lồi khác nhau, trình độ bảo tổn khác nhau, đơi khi do sự biến đổi của các khống vật thay thế hố đá Ngồi ý nghĩa địa tầng ra, tàn tích hố đá cịn giúp ta tìm hiểu điều kiện cổ sinh thái, cổ địa lý cũng như điều kiện mơi trường trầm tích
và cả những biến đổi sau trầm tích nữa
Vật chất hữu cơ trong trầm tích sét đầm hồ cĩ thể được hình thành từ thực vật bậc cao (cây, dương xỉ v.v ), thực vật bậc thấp (sinh vật trơi nỗi, tảo nước ngọt v.v ) vi khuẩn, mơ động vật chỉ đĩng gĩp một lượng rất ít vào kerogen, các đá sinh hydrocacbon được đặc trưng bởi loại vật chất hữu cơ ban đầu của nĩ
Trang 8Những vật chất hữu cơ được trầm tích trong điều kiện cĩ nơng độ oxy hố trung
bình của mơi trường đầm hồ vì vậy nĩ cĩ tiểm năng sinh dầu khí rất tốt
Trâm tích than, sét than, sét kết tuổi Miocen hạ và Oligocen của bể Nam Cơn Sơn
cho thấy rất giàu vật chất hữu cơ với sự đĩng gĩp chủ yếu của kerogen loại III
được chuyển hố từ thực vật bậc cao và một phần nhỏ đĩng gĩp của kerogen loại I từ tảo nước ngọt Các vật chất này được chơn vùi trong mơi trường cĩ nồng độ oxy
hố từ trung bình đến cao trong mơi trường đầm hồ Các đá sinh được nghiên cứu ở mặt cắt trầm tích Miocen hạ và Oligocen cho thấy chúng cĩ nguồn vật liệu hữu cơ ban đầu ( thực vật bậc cao và tảo nước ngọt ) mơi trường trầm tích thuộc đầm hồ nước ngọt
Đặc điểm hữu cơ này, cịn thể hiện trong trầm tích sét đầm hồ của mỏ Bạch Hổ
thuộc bể Cửu long thơng qua mặt cắt trầm tích ở 4 giếng khoan, ta thấy cĩ sự đặc
trưng bởi phức hệ bào tử phấn hoa khá phổ biến với hố thạch tảo vịng nước ngọt Bosedina spp và thành phân cĩ mơi trường sinh được lắng đọng trong điểu kiện đâm hồ nước ngọt
Trang 9CHƯƠNG II : NGUỒN GỐC VÀ MƠI TRƯỜNG THÀNH TẠO TRẦM TÍCH
SÉT ĐẦM HỒ
I NGUON GOC THANH TAO TRAM TICH SET ĐẦM HỒ
Vật liệu nguơn cung cấp để thành tạo trầm tích sét đâm hồ chủ yếu là 2 loại :
nguồn vơ cơ và nguồn hữu cơ 1.1 Nguơn vơ cơ
Nguồn vật liệu vơ cơ của trầm tích sét đầm hồ chủ yếu là các sản phẩm phong
hố hố học từ đá gốc như là magma, phun trào, biến chất Trong đĩ, đá granit
chiếm thành phần chủ yếu trong trầm tích sét đầm hồ
Đá granit là một loại đá đa khống, thành phần chính là fenpat, thạch anh và mica
Fenpat là khống vật phổ biến nhất trong tất cả các loại đá, chiếm tới 50% khối
lượng vỏ trái đất, độ cứng 6- 6.5 chính fenpat là nguồn gốc của đất sét các loại
Fenpat là một hợp chất gồm các oxit của nhơm, silic, kiểm và kiểm thổ Các
loại fenpat thường gặp là ortoclas (K;0.AI;0;6Si0;), anbit (Naz0.AI;0;.6S102), anoctit (Ca0.AI;0:.2Si0;) Fenpat cĩ nhiều màu sắc khác nhau, vì vậy mà đá granit
cĩ nhiều màu sắc đặc biệt từ hổng tới xám, vàng
Thạch anh là loại khống vật thường gặp nhất Thạch anh cĩ trong cát với hàm
lượng rất cao Cơng thức hố học cửa thạch anh là oxit silic (Si0;) Trong đá granit thạch anh cĩ màu xám mờ hoặc ám khĩi
Mica chỉ chiếm 3,8% khối lượng vỏ trái đất Mica là hợp chất của các oxit silic, nhơm, kali, magiê, sắt
Trang 101.2 Nguồn hữu cơ
Trầm tích sét đầm hổ chứa một hàm lượng vật chất hữu cơ rất cao, bắt nguồn từ
những thực vật bậc cao ở lục địa và một phần lớn tảo nước ngọt lắng đọng trong
mơi trường đầm hồ
Đá sinh nguồn gốc đầm hổ cĩ sự đĩng gĩp rất phổ biến của sterane từ tảo
Dinoflagellate Tảo này thường xuất hiện phổ biến trong mơi trường nước ngọt (S; =12.47-51.46), ngồi ra cịn cĩ sự đĩng gĩp một lượng rất ít của vật chất cĩ (H¡s=
11.46-26.23) Tương tự, cấu tử này cũng được tìm thấy trong các dầu cĩ nguồn gốc
đâm hồ với nơng độ cao ( S¿ ~ 45) và một ít vật liệu lục địa ( H¡z= 10.17-11.83) Vì
vậy, nơng độ tương đối cao của mơi trường của các đá sinh và dầu nguồn gốc đầm hổ một lần nữa cho thấy sự đĩng gĩp vật chất hữu cơ chuyển thành dầu khí từ tảo
nước ngọt ( H¡¡= 2.05-11.37 của đá sinh và ~61.21 của đầu)
Tĩm lại nguồn gốc để thành tạo ra trầm tích sét đầm hồ chủ yếu là hai nguồn
vật liệu vơ cơ và hữu cơ Hai nguồn vật liệu này xen kẽ với nhau và cùng lắng đọng trong mơi trường cĩ nơng độ oxy hố trung bình đến cao để thành tạo ra đá sét cĩ nguồn gốc đầm hồ
Il MƠI TRƯỜNG THÀNH TẠO TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ
Đầm hơ là những mơi trường cĩ năng lượng thấp; nơi đây gradient địa nhiệt thấp và vận tốc của nước thì rất chậm, điểu kiện đáy nước yên tĩnh, khử khá tốt, cĩ
nồng độ oxy hố trung bình Đây là mơi trường rất thuận lợi cho bảo tơn và chuyển
hố vật chất hữu cơ thành hydrocacbon theo hướng tạo đầu
Đá sinh được thành tạo trong mơi trường đầm hồ cĩ khả năng sinh dầu khí rất tốt
Trang 11CHƯƠNG III : THÀNH PHAN HOA HOC VA TINH CHAT VAT LY CUA TRAM TÍCH SET DAM HO
I THANH PHAN HOA HOC CUA TRAM TICH SET DAM HO
Thành phần hố học cửa đá sét đầm hồ được quyết định bởi thành phần khống vật sét trong đá sét
Trâm tích sét đầm hổ chứa một số khống vật sét chủ yếu là kaolinit,
montmorilonit, hydromica ngồi ra cịn cĩ, chlorit, smectit, illit nhưng hàm lượng
khơng lớn
Thành phần hố học chủ yếu là Si0;, Al;0;, Hạ0 trong đĩ si0; là thành phần chính
Thành phần hố học thứ yếu là Ti0;, Fe;0;, Fe0, Mn0, Cao, K;0, Đa;0
Nghiên cứu thành phần nguyên tố vi lượng trong đá sét, thường sử dụng phân tích quang phổ định lượng và hố vi lượng để xác định Zr, Ga, Cr,V, Ni, Co, Cu, Mn, Sr, Ba, Li, Rb, Ge phân tích tài liệu về các nguyên tố này giúp ta trong phân chia và liên kết địa tầng, như người ta đã sử dụng cĩ hiệu quả trong liên kết các mặt cắt địa chất trong các bể trầm tích chứa dầu khí
Moore (1967) tìm thấy thành phần khống vật sét trung bình của những mẫu lấy từ đáy hồ Michigan ở Đơng Bắc là illit chiếm 50%, khống hỗn hợp chiếm 30%, và chlorit là 20%
Sarmiento và Kirby (1969) báo cáo về sự hiện diện của kaolinit, illit,
montmorilonit và chlorit trong những trầm tích thuộc hồ Maracaibo
Brydon và Patry (1970) nghiên cứu thành phần trầm tích trong biển Champlain và đã xác định mica, chlorit và hàm lượng nhỏ của những khống vật sét ïllit và smectit thuộc tầng trung gian Tác giả báo cáo là khơng cĩ bằng chứng của bất kỳ sự biến đổi tiền tạo đá
Trong một nghiên cứu về trầm tích ở hồ Mead, Rolfe (1971) tìm thấy smectit là
loại sét ưu thế trong sự phân tán của những tầng sét thượng nguồn, trong khi đĩ illit thì ưu thế nhất ở hạ nguồn Tác giả kết luận rằng, sự khác biệt trong thành phần
Trang 12này là do những điều kiện của quá trình tích tụ hơn là bất kỳ sự biến đổi tiền tạo
đá
Brousse và Maurel (1972) báo cáo về sự hiện diện của halloysit hydrated trong một tích tụ cĩ nguồn gốc đầm hồ ở Pháp
Droste (1976) đã nghiên cứu thành phần khống vật sét của những trầm tích từ nhiễu hé sa mạc ở Nevada, Califonia và Oregon và đã thấy rằng, hỗn hợp khống
vật sét ưu thế nhất là illit và smectit, hàm lượng thấp là chlorit và kaolinit và những hỗn hợp khống vật sét đĩ thì phản xạ lại với vùng nguồn Droste kết luận, thành phần khống vật sét của những trầm tích muối sa mạc được khống chế hầu như trọn
vẹn bởi thành phần của vùng nguồn
Grim et al (1978) tim thay smectit, sllit va kaolinit trong những trầm tích từ hỗ muối lớn Utah và ơng kết luận, những khống này là những mảnh vụn
Hay và Moiola (1979) báo cáo về sự hình thành của khống authigenic zeolit
trong những trầm tích Pleistocecn thuộc hồ Searles ở California
II TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ
Tính chất vật lý của trầm tích sét đầm hồ được quyết định bởi thành phần
khống vật và kiến trúc đặc biệt của đá sét 1.1 Tính dẻo
Sét khi ngấm nước vào thì mềm dẻo, dễ nặn thành hình dạng bất kỳ, khi hết ngoại lực tác dụng thì hình dạng đĩ vẫn được giữ nguyên Dẻo nhất là sét
montmonrilonit, cịn kaolinit thì độ dẻo kém hơn nhiều Tính đẻo phụ thuộc vào
thành phần khống vật sét và tỉ lệ khống vật sét / phi sét, vào kiến trúc của đá sét, trình độ phân tán của đá sét, hàm lượng nước kết hợp và hàm lượng các hợp chất humic
1IL2 Tính chịu nhiệt
Khi nhiệt độ tăng, đến lúc nào đĩ đá bị nĩng chảy Sét cĩ nhiệt độ chảy cao là
cĩ tính chịu nhiệt cao Theo khả năng chịu nhiệt người ta chia sét ra làm hai loại :
Trang 13fe s Loại chịu nhiệt cao: nhiệt độ nĩng chảy trên 1580°C là các loại sét kaolinit, kaolinit-haluazit, monotecmit
% s Loại chịu nhiệt độ thấp (dễ nĩng chảy): cĩ giới hạn trên của nhiệt độ nĩng chẩy là 1350°C gồm các loại khống vat montmorilonit, beidelit, hydromica và các loại sét cĩ thành phần hỗn hợp
Sự cĩ mặt của hydrat nhơm làm tăng tính chịu nhiệt của sét Những hợp chất như oxit sắt, sunfat sắt, canxit, siđerit, thạch cao, các hợp chất của Mn, Ti lẫn trong đá làm giảm tính chịu nhiệt của sét
IL3 Tính trương nở thể tích
Là tính tăng thể tích của sét khi gặp nước Độ trương nở mạnh nhất là
montmorilonit rồi đến beđelit, monoteemit, hydromica, cuối cùng là kaolinit hầu
như khơng bị trương nở Thành phần cation hấp phụ và độ hạt của sét cũng ảnh hưởng đến tính chất này của sét Montmonrilonit cĩ đặc điểm khi gặp nước thì trương nở mạnh và nhanh Nhưng sét montmonrilonit -canxi thì khơng trương nở, nếu ta cho thay thế canxi bằng natri thì sét lại trương nở rất mạnh
Tính chất này của sét hết sức quan trọng, được ứng dụng trong nhiều ngành cơng nghiệp Nhưng do tính trương nở này của sét mà nhiều khi gây ra hiện tượng sụt lở, lún ,v.v phá hoại các cơng trình xây dựng
Trang 14IIL4 Tính hấp thụ trao đổi ion
Sét cĩ khẩ năng hấp phụ và trao đổi các ion trên bể mặt đặc biệt là các cation KỲ, Na', Ca”, Mg”” Khả năng này tuỳ thuộc vào thành phần khống vật
Montmorilonit cĩ khả năng hấp phụ và trao đổi ion mạnh nhất, rồi đến hydromica,
kaolinit Cĩ ba phương thức thay thế ion:
s* Liên kết tầng AI-0 và tầng S¡ -0 trong mang tinh thé bị phá hoại, cần cĩ
cân bằng cation
%% Khi thay thế khơng đồng hố trị trong ơ mạng (AI thay Si” ) cần thiết phai can bang cation
* H” trong tầng H-0 cĩ thể bị các cation khác thay thế
Tính chất này của sét cĩ rất nhiều ứng dụng trong thực tế, vì thế làm tăng giá trị của đá sét
Nhìn chung thì trầm tích sét đầm hồ cĩ khả năng trương nở thể tích và hấp thụ
trao đổi ion là do trong thành phần hố học của nĩ chứa các đơn khống quyết định đến tính chất đĩ, cấu trúc của các đơn khống rất khác nhau : các khống họ kaolinit gồm hai lớp, cịn các khống họ montmorilonit gồm ba lớp, cấu trúc các
khống họ chlorit lại là 4 lớp (hai lớp tứ diện, hai lớp bát diện Sự khác nhau về
cấu trúc của các đơn khống (loại hồn chỉnh) dẫn đến lực liên kết giữa các nguyên tố nhất là các nguyên tố Al-OH hoặc liên kết O-H ở các đơn khống sẽ khác nhau Điều này được chứng minh rõ nhất là khi nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc lúc đốt nĩng bằng phương pháp nhiệt vi sai (DTA) Kaolinit hai lớp silicat mất nước liên kết hố học trong khoảng 550-600°C, montmorilonit với cấu trúc ba lớp lại mất nước liên kết hố học ở nhiệt độ cao hơn, khoảng 650-700°C
Trong thiên nhiên, cấu trúc của silicat rất phức tạp, do cĩ sự thay thế đồng hình của các cation trong các lớp (trong các lớp tứ diện Si” cĩ khi được thay thế bởi AI” hay Fe”” Trong các lớp bát diện ngồi ra các cation cĩ hố trị 3 của AI”,
cĩ thể cĩ Mg”” hay Fe”) nên đã làm thay đổi lực liên kết giữ các nguyên tố cation
và anion Điểu này dẫn đến sự thay đổi tỉ lệ giữa chúng nên điện tích của các
Trang 15cation trung tâm trong từng lớp và giữa các lớp bị thay đổi, đĩ chính là nguyên nhân gây ra sự khác nhau về khả năng hấp thụ trao đổi, độ trương nở của các đơn khống
Theo nhiều tác giả, ở các silicat hai lớp (kaolinit) thì vị trí đễ xẩy ra sự trao đổi cation là bể mặt cơ sở chứa SiO; bên ngồi của các cạnh tỉnh thể, đặc biệt là
khi cĩ sự thay thế đơng hình của Si?” bằng AI* Ngồi ra các nhĩm hydroxit ở các
bể mặt cửa khối lăng trụ cũng dễ trao đổi với các cation khác (cĩ trường hợp đạt đến 1⁄2 dung lượng trao đổi chung)
Ở các khống này khả năng xẩy ra trao đổi cation là chủ yếu phụ thuộc vào chiểu
dày (đường kính) của các tinh thể
Trong điều kiện cụ thể, sự trao đổi anion cũng cĩ thể xảy ra đối với các hydroxit của các bể mặt cơ sở chứa OH; đại lượng trao đổi anion chủ yếu lại phụ thuộc vào chiều dài của các tinh thể
Các silicat ba lớp cĩ đại lượng hấp thụ trao đổi và khẩ năng trương nở rất lớn Điều đĩ được giải thích là do sự thay thế đồng hình xảy ra trong cả lớp tứ diện và bát diện gây nên sự tích điện khác nhau giữa các lớp (do cĩ sự phân bố các cation, hố trị khác nhau trong cùng một lớp hoặc giữa các lớp ) Sự phức tạp này được mơ tả bằng cơng thức tổng quát của Mixen, đất sét họ montmorilonit sau đây:
Me™, (H0), [ (Me? Me *)ÿ;?' (OH); (Si, yAI,) 0¡y J9”
Cation trao đổi trương nở bát diện tứ diện
Lớp trung gian lớp silicat
Khẩ năng trương nở thể tích lớn của loại silicat ba lớp cịn được giải thích bởi kiểu cấu trúc dạng vi vẩy (dưới kính hiển vi điện tử các vi vẩy đĩ chồng khít lên nhau tạo ra những đám mây kiểu vẩy cá ) Cấu trúc tinh thể kiểu này tạo điểu kiện cho các phân tử nước dễ bám chắc vào khoảng khơng gian giữa các lớp làm trương nở thể tích của nĩ lên đến 16 lần so với thể tích lúc đầu khan nước
Trang 16Cũng cần nhớ rằng độ trương nở thể tích và khả năng hấp thụ cation cịn phụ
thuộc rất nhiều vào loại cation trao đổi, vào chiều dày của các gĩi giữa các lớp
silicat
G cdc silicat hai lớp, sự hấp thụ và trao đổi trước hết và chủ yếu xẩy ra ở các mặt cơ sở thì ngược lại ở các silicat ba lớp, quá trình trao đổi lại cĩ thể xẩy ra trong hồn tồn mạng, do đĩ dung lượng trao đổi loại silicat ba lớp là rất lớn
II.5 Tính phân tán và kết tụ
Tính phân tán và kết tụ là hai quá trình ngược nhau, nhưng lại thường xuyên đi kèm theo các thể keo Như đã nĩi, độ bên của các huyền phù phụ thuộc mạnh vào
bản chất và nồng độ các đối ion Chẳng hạn ion natri xúc tiến sự ổn định và phân
tán hồn tồn đối với huyển phù Trong khi các ion hydro và canxi lại gây nên sự
kết tụ Sự phân tán huyền phù là rất cần thiết trong nhiều trường hợp: xác định kích
thước hạt keo, pha chế hồ đúc rĩt cịn việc kết tụ lại là một biện pháp hiệu quả trong kỷ thuật lọc áp lực
Tính phân tán của trầm tích sét được ứng dụng trong nhiễu lĩnh vực như: Khi sét hồ vào nước, dễ dàng thành tạo vật chất lơ lửng (huyền phù) và tạo nên dung dịch keo Lợi dụng tính chất này để chế tạo dung dịch khoan từ sét Các khống vật khác lẫn vào làm giảm tính phân tán của sét
Sự kết tụ cũng cĩ lợi trong một số trường hợp, lọc ép chẳng hạn Ngày nay nhằm mục đích đĩ, thường người ta dùng các chất kết tụ hữu cơ tỏ ra hiệu quả hơn các chất điện giải vơ cơ Các chất đĩ hoạt động theo mấy cách: bao bọc lớp stern làm cho bể mặt hạt keo cĩ tính << kị nước >> hoặc kết dính các hạt keo với nhau bằng những phân tử mạch dài
Trang 17CHƯƠNG IV : KHẢ NĂNG SINH DẦU KHÍ CỦA TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM
Oo
H
Gần như theo quy luật, ở đâu tổn tại tầng sét thành tạo trong mơi trường đầm
hồ cĩ chiều dày lớn phân bố rộng, nằm ở độ sâu thích hợp (<7000m) thì ở đĩ khả
năng phát hiện các mỏ dâu khí là thuận lợi Cịn ở đâu hiện diện các tầng sét cĩ
khả năng sinh dâu khí mặc dù được thành tạo trong mơi trường đầm hồ nhưng cĩ
quy mơ phân bố hẹp, hiện diện ở chiều sâu ít thuận lợi (>10.000m) cĩ tiểm năng dầu khí thấp hơn, các phát hiện sẽ chử yếu là khí với mức độ tập trung thấp, bị phân tán
Đá sinh sét đầm hồ là tầng sinh tốt nhất hiện khơng nằm sâu quá 6000- 7000m, điều kiện này liên quan tới gradient nhiệt độ, quyết định các ngưỡng trưởng thành của vật chất hữu cơ
Trâm tích sét đầm hồ chứa một hàm lượng hữu cơ chủ yếu là humic-sapropel
hoặc là sapropel-humic là các tàn tích của thực vật, trong đĩ cĩ thực vật bậc cao và
lẫn với tảo nước ngọt Phytoplankton, vi khuẩn, trong một số trường hợp phát triển cả rong đáy
Do đĩ đá sinh sét đầm hồ chứa vật chất hữu cơ chủ yếu thuộc kerogen loại II (loại hỗn hợp ) đơi khi chứa kerogen loại III, I Được lắng đọng trong mơi trường khử và khử yếu
Vật chất hữu cơ ( kerogen ) trong đá sinh đầm hồ cĩ cấu trúc phân tử chủ yếu
là naften (cyclan) và n-alkan và một ít đa vịng aromat, tỷ số giữa hydro/cacbon (H/C) =1.2, O/C=0.1-0.2, chỉ số hydrogen HI=400-700(mghc/corg), độ phẩn xạ vitrinit cho thấy khả năng bắt đầu sinh hydrocacbon R,=0.6-0.9%
Vì đá sinh đầm hồ chứa vật chất hữu cơ chủ yếu thuộc dạng kerogen loại II, cho nên sản phẩm chủ yếu là dầu, khí condensat ở nhiệt độ cao khi R„ >1.3%
Tại bể trầm tích Sơng Hồng, đá sinh sét đầm hồ chủ yếu thuộc dang kerogen
loại III, (% w TOC=0.64-3.64 % tỉ số pr/ph=3.87-8.64, ngược lại tại bể trầm tích
Cửu Long ta thấy đá sinh đầm hồ chủ yếu thuộc dang kerogen loại II, I TOC( %
Trang 18wÐ=0.9-6.18% đơi nơi tới 11-12%, tỷ số pr/ph=1.73-2.3, cịn đối với bể trầm tích
Nam Cơn Sơn và bể Malay-Thổ Chu thì đá sinh đầm hồ thuộc dang kerogen loại
IIL, it loại H Mơi trường phân huỷ vật chất hữu cơ là khử, khử yếu
Như vậy trầm tích sét đầm hồ là đá mẹ cĩ khả năng sinh dầu khí cực tốt, do vậy
việc nhận biết đặc điểm trầm tích như thành phần, màu sắc, kiểu phân lớp, các đặc
điểm khống vật thạch học của hạt vụn, phân tích bào tử phấn và tướng hữu cơ, là cơng cụ đĩng vai trị quan trọng, vấn để hàng đầu được đặt ra đối với các nhà địa chất hiện nay nhằm để xác định được mơi trường thành tạo, phân bố cũng như là vai trị sinh đâu khí của trầm tích sét đầm hồ trên thểm lục địa Việt Nam nĩi riêng và trên thế giới nĩi chung
Trang 19PHẦN II:
CHUYEN DE
VAI TRO SINH DAU KHÍ CUA TRAM TICH SET DAM HO
Trang 20CHƯƠNG I : ĐẶC TRƯNG HÌNH THÀNH TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ
TRÊN THÊM LỤC ĐỊA VIỆT NAM
I DI£U KIEN HINH THANH CHUNG CUA CAC BE TRAM TICH DE
TAM TREN THEM LUC DIA VIET NAM
Nhìn chung lịch sử hình thành và phát triển các bể trầm tích Đệ Tam 6 thém luc
địa Việt Nam được nghiên cứu tương đối kỹ cho giai đoạn từ Oligocen đến nay Tuy nhiên giai đoạn trước Oligocen thì cịn ít được nghiên cứu do hạn chế về tài liệu, dẫn đến cịn tổn tại nhiều cách hiểu khác nhau về lịch sử địa chất trong giai đoạn này Dù cịn nhiều vấn để để nghiên cứu, nhưng nhìn chung các bể trầm tích Đệ Tam cĩ những nét chung sau:
Tất cả các bể chính đều là những bể nằm trên vỏ lục địa, một số khác như bể
Hồng Sa, Trường Sa, Phú Khánh là những bể rìa lục địa nằm trên vỏ chuyển tiếp
Do nằm ở vị trí trung tâm Đơng Nam Á nên vùng biển Việt Nam là nơi luơn chịu sự tác động tương hỗ của nhiều yếu tố địa động lực: va chạm, hút chìm, tách giãn đáy biển và xoay vi mảng, nên cơ chế căng giãn tạo bể cũng khác nhau từ bể rift, bể sau cung đến kéo toạc, cĩ tốc độ trầm tích, tướng trầm tích khác nhau
Đặc trưng của quá trình hình thành các bể là sự căng giãn nhiễu pha do nhiều tác nhân địa động lực ảnh hưởng đến khu vực này Tuy nhiên, quá trình tạo bể cĩ thể được chia thành hai giai đoạn chính: giai đoạn đập vỡ đáy bể trầm tích ( giai đoạn này xẩy ra trước khi cĩ giãn đáy Biển Đơng ) và giai đoạn căng giãn và mở rộng bể trầm tích ( về thời gian giai đoạn này xảy ra đồng thời và sau giãn đáy Biển Đơng) Sự trùng hợp hay khơng trùng hợp về thời gian kết thúc tập đồng tạo rift ở các bể khác nhau so với các pha giãn đáy Biển Đơng cho thấy mức độ ảnh hưởng khác nhau của biến cố địa chất này
Do tính khơng đối xứng về cấu trúc bể, sự khác biệt về thành phần trầm tích và phân bố tướng từ đường bờ về phía biển, nên cĩ sự khác nhau về triển vọng dau khí trong các bể
Trang 21Sự kế tiếp của các nhịp trầm tích thuận lợi cho hệ thống dầu khí Các loạt cát
biển tiến nằm dưới và trầm tích biển phát triển rộng rãi vào cuối Micoen sớm cĩ
thể tạo nên một chuỗi tầng chứa và chắn khu vực Các trầm tích Oligocen: phù sa, sơng và hồ nằm dưới gĩp phần như một nguồn hỗn hợp đá mẹ, chứa và chắn trong
phạm vi địa phương của mỗi bể
Il ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH SÉT ĐẦM HỒ Ở CÁC BỂ TRẦM TÍCH
TRÊN THÊM LỤC ĐỊA VIỆT NAM IL1 Bé tram tich Sơng Hồng
Miền võng Hà Nội cĩ đặc trưng như một nêm lớn với các đơn nghiêng ở hai rìa (đơn nghiêng Thái Bình tại rìa Tây và nghiêng thoải ở ra Đơng Bắc ) Các dãi nâng Tiên Hưng -Kiến Xương -Tiển Hải được phân cắt bởi các trũng Phượng Ngãi và trũng Đơng Quan Tại trững sâu này lớp phủ trầm tích Đệ Tam cĩ thể đạt tới
4000 -7000 m Đặc điểm này khơng nhận thấy ở ngồi thểm lục địa (ngồi khơi
vịnh Bắc Bộ) Với địa hình như trên khơng loại sự cĩ mặt của sét đầm hồ tại trũng
Phượng Ngãi cĩ thể cĩ cả trững Đơng Quan, nhưng nằm ở chiểu sâu lớn (trũng
Phượng Ngãi)
Theo phân bố khơng gian của đá mẹ, những tập đá mẹ này được thành tạo lắng đọng trong các địa hào và bán địa hào hình thành trong pha ri trong giai đoạn Eocen và Oligocen hay nĩi một cách khác trầm tích nằm trong tập nằm giữa các bất chỉnh hợp U400 và U300 Kết luận này dựa trên các nghiên cứu và các giai đoạn phát triển về chế độ trầm tích của các rift của Rosendahl (1986) Scott và Rosendahl ( 1989 ) và Alen (1990 ) Các bồn trũng rift mà trầm tích lấp đây do các
quá trình tách giãn kiến tạo gây nên, thì các trầm tích này chủ yếu là trầm tích đầm
hồ Các trầm tích đầm hồ mà chúng lắng đọng trong mơi trường nước sâu của bổn trũng chủ yếu diễn ra trong giai đoạn khi mà quá trình sụt lún rift diễn ra mạnh mẽ nhất trong giai đoạn hoạt động của các đứt gẫy thuận Các giai đoạn tách giãn thứ
hai (Creta muộn và Paleocen) và thứ ba (Eocen -Oligocen) trong lơ 102 và 106
thỏa mãn để các trầm tích đầm hồ phát triển Theo các tài liệu địa chấn, các đá mẹ
Trang 22lấp đầy các địa hào và bán địa hào tuổi Eocen — Oligocen tiếp xúc trực tiếp với các
địa lũy đá mĩng cacbonat tạo nên những play dầu khí rất cĩ tiểm năng
I2 Bể trầm tích Phú Khánh
Quá trình hút chìm của Biển Đơng cổ dọc theo mãng Bắc Borneo tiếp diễn, tạo
ra các ứng suất căng giãn trong mãng hút chìm làm tăng thêm sức kéo căng của rìa Indochina và đỉnh cao nhất của hoạt động này là tạo ra sự giãn đáy biển ở vùng nước sâu của Biển Đơng vào giữa Oligocen Đây là pha hoạt động tách giãn mạnh
nhất, diễn ra gần như đồng thời trong tất cả các bể trầm tích Đệ Tam phía tây Biển
Đơng Ở bể Phú Khánh pha này khởi đầu cho sự hình thành, phát triển các địa hào song song với hướng mở của Biển Đơng và tạo ra mơi trường trầm tích cận lục địa
(dim hồ) Hoạt động sụt lún và mở rộng ở vùng này đạt quy mơ cực đại trong
Oligocen Các yếu tố cấu tạo chính, dương hoặc âm ở bể Phú Khánh được hình thành trong pha đồng tạo rift chính, với trường ứng suất dọc và ngang chiếm ưu thế trong vùng Tuy nhiên biến dạng nén ép cũng xảy ra ở một vài đứt gẫy trượt bằng kết hợp với nén ép nghiêng Sự căng giãn và sự sụt lún đồng thời với sự tách giãn
của bể Phú Khánh được diễn ra song hành với hoạt động trầm đọng vật liệu vụn thơ và vật liệu phun trào Giai đoạn nâng lên được kết thúc bằng một bất chỉnh hợp
bào mịn mang tính khu vực ở giới hạn tiếp xúc giữa Oligocen —Micoen, kiến tạo trong vùng Tuy nhiên cũng cĩ ý kiến cho rằng ở bể Phú Khánh giai đoạn đồng tạo rift cĩ thể cịn phát triển trong Miocen sớm ( rift muộn ), đĩ là vấn để cần được làm sáng tỏ trong thời gian tới
IIL3 Bể trầm tích Cửu Long
Vào cuối Eocen, đầu Oligocen do tác động của các biến cố kiến tạo với hướng căng giãn chính là TB-ĐN Hàng loạt đứt gẫy hướng ĐB-TN đã được sinh thành do
sự sụt lún mạnh và căng giãn
Quá trình tách giãn tiếp tục phát triển làm cho bể lún chìm sâu, rộng hơn Các
hơ, trăng trước núi được mở rộng, sâu dân liên thơng nhau và cĩ chế độ trầm tích
khá đồng nhất Các tầng trầm tích hồ dày, phân bố rộng được xếp vào hệ tầng Trà
Trang 23Tân được thành tạo, mà chủ yếu là sét giàu vật chất hữu cơ màu nâu, nâu đen tới den Cac hé phat triển trong các địa hào riêng biệt được liên thơng nhau, mở rộng dan và cĩ hướng phát triển kéo đài theo phương ĐB-TN, đây cũng là phương phát triển ưu thế của hệ thống đứt gẫy mở bể Các trầm tích thuộc tầng Trà Tân dưới cĩ
điện phân bố hẹp, thường vắng mặt ở phân rìa bể Phân kể với các khối cao địa luỹ và các dạng nêm lớn điển hình, chúng phát triển dọc theo các đứt gẫy với bể dày
thay đổi nhanh Các trầm tích đâm hồ giàu sét của tầng Trà Tân giữa được tích tụ sau đĩ, phân bố rộng hơn, bao phủ trên hầu khắp các khối cao trong bể và các vùng
cận rìa bể
IIL4 Bể trầm tích Nam Cơn Sơn
Do đặc điểm cấu trúc địa chất phức tạp nên cịn tổn tại những quan điểm khác
nhau về giai đoạn rift của bể Nam Cơn Sơn Đây là giai đoạn chính để tạo thành bể gắn liên với giãn đáy Biển Đơng Sự mở rộng của Biển Đơng về phía đơng cùng
với hoạt động tích cực của hệ thống đứt gẫy ĐB-TN đã làm xuất hiện địa hào trung tâm của bể kéo đài theo hướng ĐB-TN và dọc theo các đứt gẫy này đã cĩ phun trào hoạt động Các thành tạo trầm tích Oligocen gồm các trầm tích vụn chủ yếu
thành tạo trong mơi trường đầm hồ và đới nước lợ ven bờ ( Brackish Littoral Zone )
với các tập sét kết, bột kết đầy xen kẽ cát kết hạt mịn và mơi trường đồng bằng
châu thổ thấp ( lower delta plain ) gồm cát kết hạt mịn, bột kết, sét kết với các lớp than mỏng Pha kiến tạo vào cuối Oligocen đã chấm dứt giai đoạn này và làm thay đổi bình đồ cấu trúc của bể, hình thành bất chỉnh hợp khu vực cuối Oligocen -đâu Miocen
IIL5 Bể trầm tích Malay-Thổ Chu
Hoạt động kiến tạo chủ yếu tác động đến khu vực nghiên cứu là quá trình tách
giãn nội lục (Intra- Cratonic rifting) hay cịn gọi là giai đoạn đồng tạo rift tạo nên
các bổn tích trầm tích Đệ Tam chủ yếu ở Malay-Thổ Chu và trũng Pattani Quá trình tách giãn Eocen(2)-Oligocen xảy ra dọc theo đới cấu trúc Trias cổ, dẫn đến việc hình thành hàng loạt các đứt gẫy thuận cĩ hướng B-N ở phần Bắc Vịnh Thái
Trang 24Lan và đứt gẫy cĩ hướng TB-ĐN ở bể Malay- Thổ Chu Ban đầu quá trình trầm
tích bị ngăn cách bởi các bán địa hào ( half Graben ), sau đĩ trầm tích là các thành
tạo lục nguyên cĩ tướng lục địa -đầm hồ, tam giác châu và biển ven bờ lấp đây các bể phụ mở rộng Thành phần chủ yếu là cát sét, các tập bổi tích (Fluviolacustrine), trầm tích địng xốy ( Braided streams); tram tích cổ nhất là Oligocen Do các đứt gẫy phát triển từ mĩng trước Kainozoi, nên các thành tạo Oligocen thường bị phân dị, chia mặt cắt địa hình cổ thành các đới nâng hạ khơng đu của mĩng trước Kainozoi; tạo ra một hình thái kiến trúc phức tạp Vào cuối Oligocen do chuyển động nâng lên, quá trình trầm tích bị gián đoạn và bĩc mịn Sự kiện này được đánh dấu bởi bất chỉnh hợp cuối Oligocen, đầu Miocen sớm
Tĩm lại, tất cả các bể trầm tích Đệ Tam trên thểm lục địa Việt Nam cĩ đặc trưng là các hoạt động kiến tạo đều xảy ra trong giai đoạn đồng tạo rift giai đoạn Oligocen, do quá trình tách giãn đáy Biển Đơng hình thành nên hàng loạt hệ thống đứt gẫy theo các hướng khác nhau, từ đĩ quy định nên mơi trường trầm tích sét đâm hồ cũng như các tướng trầm tích khác
Trang 25CHƯƠNG II : PHAN BỐ TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ TRÊN THÊM LỤC
ĐỊA VIỆT NAM I BỂ TRẦM TÍCH SƠNG HỒNG
Trâm tích sét đầm hồ trong bể Sơng Hồng được phát hiện chủ yếu ở hệ tầng Đình Cao ( Ea đc) nằm bất chỉnh hợp trên thành hệ Phù Tiên cĩ tuổi Oligocen sớm Hệ tầng mang tên xã Đình Cao (Phù Tiên -Hưng Yên), nơi đặt giếng khoan Tại đây, từ độ sâu 2.396m đến 3.544m, mặt cắt chủ yếu gồm cát kết màu xám sáng, xám sẫm đơi chỗ phớt tím, xen các lớp kẹp cuội kết đạng puđing, sạn kết chuyển lên các lớp bột kết, sét kết màu xám, xám đen, rắn chắc xen ít lớp cuội sạn kết Các đường cong đo địa vật lý giếng khoan phân dị rõ với giá trị điện trở suất cao
Bề dày của hệ tầng ở mặt cắt này là 1.148m
Hệ tâng Đình Cao phát triển mạnh ở Đơng Quan, Thái Thụy, Tiền Hải và Vịnh Bắc Bộ, bao gồm cát kết xám sáng, sáng xẫm hạt nhỏ đến vừa, ít hạt thơ, đơi khi gặp cuội kết, sạn kết cĩ độ lựa chọn trung bình đến tốt Đá gắn kết chắc bằng xi măng cacbonat, sét và oxit sắt Cát kết đơi khi chứa glauconit (GK.104-QN-1X, 107-PA-IX) Sét kết xám sáng, xám sẫm cĩ các mặt trượt láng bĩng, đơi chỗ cĩ
các thấu kính than hoặc các lớp kẹp mỏng sét vơi, chứa các hĩa thạch động vật
Chiều dày hệ tâng thay đổi từ 300-1.148m
Điều đáng lưu ý là các tập bột kết và sét kết màu xám đen phổ biến ở trũng
Đơng Quan và Vịnh Bắc Bộ chứa lượng vật chất hữu cơ ơ”mức độ trung bình (0.54%w) Chúng được xem là đá mẹ sinh dầu ở bể Sơng Hồng
Trong hệ tầng Đình Cao mới chỉ tìm thấy các vết ¡n lá thực vật, bào tử phấn
hoa, Diatomeae, Pediatrum và động vật nước ngọt
Tuổi Oligocen của phức hệ nĩi trên dựa theo: Cicatricosisporites đorogensis (lad trong Oligocen muộn), Lycopodiumsporites neogenicus (chi trong Oligocen),
Gothanopollis bassensis (chi c6 trong Oligocen mu6n ), Forschuetzia trilobata (FAD
trong Eocen va Oligocen )
Trang 26T I= | orale oi nH yy cl go r MIM hán a tt FORA MANN) PALYNO sai II | La TL Ê lgaebdh | ậ i a Than | st m= Tm main «| tna | Ÿ : “vo | = = ae sive as mal tim lÌu | § |0tt@mt tin , w TNA iw me eka " h An |W a qf TẾT | stash a % aay NOT Ny NS mo we | Neal ! 3 | aida - Ait ‡ 06w lũậ4lM CO ⁄ thụl Ì v : Mw pn (uy sty Abts a AS TT 2 jada oe a |i ũ | iy | Hinkel) ee) kmruạm b hị M@ "MA" 4 | oh tks is | | a (lbÌ lng La [the a | Iw L _ ht | | “eh ' | fue | EA a = |
HinhI1.1 Dia tang téng hop bỂ Sơng Hồng
Trang 27Hĩa thạch động vật thân mềm nước ngọt Viviparus kích thước nhỏ Tuy hố thạch này cĩ khoảng phân bố địa tầng rất rộng ( Creta-Neogen), nhưng rất cĩ ý nghĩa trong việc đánh dấu đối với trầm tích Oligocen miễn võng Hà Nội, nên được dùng để nhận biết hệ tâng Đình Cao là << các lớp chứa Viviparus nhỏ>>
Hệ tâng Đình Cao thành tạo trong mơi trường đầm hồ -aluvi Hệ tầng nằm bất
chỉnh hợp trên hệ tầng Phù Tiên
Ngồi hệ tâng Đình Cao trầm tích sét đầm hồ cịn được tìm thấy ở hệ tầng Phù
Tiên ( E¿ ø) ở ngồi khơi Vịnh Bắc Bộ, hệ tầng Phù Tiên đã được phát hiện ở GK.107-PA-1X (3.050m-3.535m) với cuội sạn kết cĩ kích thước nhỏ, thành phan
chủ yếu là các mảnh đá granit và đá biến chất xen với cát kết, sét kết màu xám,
mầu nâu cĩ các mặt trượt hoặc bị phân phiến mạnh
Trên mặt cắt địa chấn, hệ tầng Phù Tiên được thể hiện bằng tập địa chấn nằm ngang phủ bất chỉnh hợp ngay trên mặt đá mĩng trước Đệ Tam Tuy nhiên, nĩ chỉ được theo dõi tốt ở vũng Vịnh Bắc Bộ Tập địa chấn này cĩ phản xạ biên độ cao, tần số thấp, độ liên tục từ trung bình đến kém ở miền võng Hà Nội và chuyển sang dang phản xạ song song, độ liên tục tốt ở vịnh Bắc Bộ
Tuổi Eocen của hệ tầng được xác định dựa theo các dạng bào tử phấn hoa, đặc biệt là Trudopollis và Ephedripites Dựa vào quan hệ nằm dưới các trầm tích Oligocen ( hệ tầng Đình Cao), nên xếp hệ tầng Phù Tiên vào Eocen Hệ tầng được
thành tạo trong mơi trường đâm hồ Đĩ là các trâm tích lấp đây các địa hào sụt lún
nhanh, diện phân bố hẹp
Nhu vậy tại bể Sơng Hồng, trầm tích sét đầm hồ phân bố chủ yếu trong hệ tầng Phù Tiên ( E; p/) và hệ tầng Đình Cao ( E; đc) nằm khơng chỉnh hợp trên hệ tầng Phù Tiên
Trang 28I BE TRAM TÍCH PHÚ KHÁNH
Trâm tích sét đầm hồ trong bể Phú Khánh phân bố chủ yếu thuộc các trầm
tích Oligocen phủ bất chỉnh hợp trên các trầm tích Eocen gồm các thành tạo min hơn như cát, sét, đơi khi xen kẽ ít lớp than Trên mặt cắt địa chấn trầm tích này
được xếp vào tập sĩng phản xạ cĩ độ liên tục kém, biên độ trung bình, tân số thấp, cĩ nơi phẩn xạ dạng lộn xơn, biên độ cao Bê dày trầm tích thay đổi từ vài trăm
mét ở phần rìa đến hàng nghìn mét ở phân trung tâm bể Các lớp than đen giàu vật
chất hữu cơ, nguồn gốc đầm hồ là nguơn đá mẹ tiềm năng trong bể Phú Khánh
Ngồi ra một phần ít sét đầm hồ cịn được tìm thấy trong các trầm tích thuộc Miocen dưới phủ bất chỉnh hợp trên các trầm tích Oligocen Trên các tài liệu địa chấn chúng được đặc trưng bởi các phản xạ á song song đến song song, biên độ thấp đến cao, độ liên tục trung bình, dạng dốc thoải Phía Bắc cĩ dạng nêm lớn, dự
báo quạt châu thổ hoạc quạt aluvi, các phản xạ biên độ cao dự báo là các thành tạo
cacbonat thểm
Như vậy các thành tạo Miocen dưới chủ yếu là trầm tích lục nguyên đơi chỗ là cacbonat Mơi trường trâm tích châu thổ và đầm hồ chứa than Các tập sét than Mocen dưới tướng đầm hồ là nguồn đá mẹ ở bể Phú Khánh Chiểu dày trầm tích Miocen dưới ở vùng trăng sâu Phú Khánh cĩ thể đạt hơn 2.000m
Trang 29_ o| siễ 8 CÁC - ` nh:
§ uw! S| 2 z] 2 THACH HOC MOI TRUONG TRAMTicH | YẾUTỔ KIEN TAO
& | Tay Đơng | Tây k—— Đơn | CHÍNH
ĐỆ TỨ
§
| È Gần bờ, iển ti
a châu thổ, Thắm ngồi, th fe
8 E trầm tích Sườn nước sâu, Si
z 2 tiền châu thổ, — quạt bổi tích
ao, thêm trong z $ Ee 8 Lun chìm khu vực ụ và nghịch đảo kiến tạo cuối Miocen n ita va nghịch
ã| 8 Thém trong, Ngài tệ nụ tong tiến mo
Trang 30Il BE TRAM TÍCH CỬU LONG
Trầm tích sét đầm hồ ở bể Cửu Long được phân bố trong hệ tầng Trà Cú (Ƒ,
/c) tuổi Oligocen sớm được mơ tả tại giếng khoan CL-X gồm chủ yếu là các tập sét kết xen kẽ với các lớp cát hạt mịn đến trung bình độ lựa chọn tốt, gắn kết chủ yếu
bởi ximăng kaolinit lắng đọng trong mơi trường sơng hồ, đầm lây
Tại trung tâm bể Cửu Long, thành phần trầm tích của hệ tầng Trà Cú mịn dần
và lúc đầu chúng được xếp vào phân dưới của hé tang Trà Tân Phần lớn chúng là các lớp sét kết giàu vật chất hữu cơ, sét kết chứa nhiễu vụn thực vật và sét kết chứa than (chiếm khoảng 60-90% mặt cắt) đơi khi cĩ các lớp than màu đen, tương đối rắn chắc Phân lớn đá sét bị biến đổi thứ sinh và nén ép mạnh thành đá phiến
sét máu xám sẫm, xám lục hoặc xám nâu, xen kẽ với các lớp mỏng bột kết và cát
kết, đơi khi cĩ các lớp sét vơi Thành phần của các tập sét kết này gồm kaolinit,
iIlit và clorit, nhiều nơi phủ trực tiếp lên đá mĩng ( vịm trung tâm nhỏ Bạch Hổ, Rạng Đơng ) và đĩng vai trị là một tầng chắn tốt mang tính địa phương cho các
thân chứa dầu dưới chúng
Tài liệu cổ sinh trong hệ tâng này rất nghèo nàn; mới chỉ phát hiện thấy ít bào
tử phấn hoa là Magnastriaties howardi, Verrucatosporites, Triletes, Pinuspollenites,
Oculopollis tuổi Eocen-Oligocen, xác định theo Oculopollis (LAD trong Eocen
muộn)và Magnastriaties howardi (FAD trong Ecoen muộn) Tuy nhiên, dựa trên
quan hệ địa tầng nằm trên hệ tầng Cà Cối (Eocen), hệ tầng Trà Cú được coi là cĩ
tuổi Oligocen sớm Hệ tầng này nằm khơng chỉnh hợp cĩ nơi trên hệ tâng Cà Cối,
cĩ nơi trên đá mĩng
Ngồi hệ tầng Trà Cú, trầm tích sét đầm hồ cũng thấy xuất hiện trong trầm
tích Oligocen muộn thuộc hệ tầng Trà Tân ( ES tt)
Trang 31Đ ° E $ Z e #.|3| p „| løolé |8 =z 4sla| 3 i
SjalZ] =z Ễ #ế| FE] E 5 |< 8 |£ = Š # S|.§ | > | MƠ TẢ THẠCH Học sale| 2° : Mới trường|Š 3 rường|s ^
= “- as/%| 2 32 Š tram tich by g
z & & é ¬ 2 5
9
8 = $ š CLIO ,
Cất hạt thơ, bở rời, sét, xen c
Zz g & 2 cu kế lớp carbonat, than, hĩa ‘3 thạch: Dacrydium a 5 (A) a ˆ CL20 5 dã Š 3 2 Cát thơ - mịn, sét, các vỉa ae 2 S S (BIII) carbonat, than, hĩa thạch: 5 = Stenoclaena, se = a as $ 3 s 7 CL30 Z ra ấ mm Ecc
| Zz) 4| & | 2 as Cit, sét, carbonat va than, 222
| g gy] o š S (BỊ) hĩa thạch: E Meridionalis 4 20 oo §
g š a 3
” CL40
|g vã
, (8 2 “a | @ BS
t l~ 5 = Sy | Cat ket, bor ket, sét và sét 2
Ệ bì Ă 6 : cui 2 Q | két xen ké va héa thach: a nề ae = & i s CULE 2 s E Levipoli, Magnastriatites j & s m |®| 6 ae i CLs0 5 CLSI qo cLst 5 Zz = 3 - 2 cis § | Sét kết, bột kết và cát kết 4 z § B (® || 18 | xenkẽ và hĩa thạch: 8 8 ấ *# Š | E Trilobata, Verutricolporites, = 6} CL§2 +3 ~ | Cicatricosiporites & đ| Š œ52le| Ơ a |= 3) 8 Ƒ 5 R x it E! 5 ì z § Ä ot B cổ | Cát kết, sét kết và cá #„ l§ C1“a —] kết xen kẽ Bào tử phất g 2 Ẻ œ |9 8g | Ocdlopolis, Magnastriatites Aa _ z cL70 }— 35 = z si 2 | san cuội kết xen lớp sét Bs s 8 g cu @ | mỏng Bàotừ phấn: ea S ‘Trudopollis, Plicapollis ễ s CLA0 as (M) ° = = Mĩng granit, granodiorit, § TRƯỚC KAINOZOI đá biến chất nứt nẻ Z Ee i
Hình1I.3 Địa tầng tổng hợp bể Cửu Long
Trang 32Hệ tầng Trà Tân lần đầu tiên được mơ tả tại giếng khoan 15A-IX đặt trên cấu
tạo Trà Tân ở khoảng độ sâu 2.535m-3.038 m ( Ngơ Thường San 1981)
Hệ tầng được tạo thành trong điểu kiện mơi trường khơng giống nhau giữa các khu vực ; từ điểu kiện sơng bơi tích, đơng bằng châu thổ, đầm lầy vũng vịnh đến
xen kẽ với các pha biển nơng Thành phần trầm tích chủ yếu là sét giàu vật chất
hữu cơ và các tàn tích thực vật thuộc tướng đầm hồ, đâm lầy vũng vịnh chịu ảnh hưởng của biển ở các mức độ khác nhau Phổ biến tại bể Cửu Long, gồm tập sét
mầu nâu, nâu đậm, nâu đen (tập D) với tỷ lệ sét thay đổi từ 60-70% xen kế cát kết,
bột kết ở phần trên Phân dưới, thì sét chiếm tỷ lệ từ 20-50% xen kẽ với các hỗn hợp hạt mịn tới thơ, đơi khi là sạn, cuội lắng đọng trong mơi trường năng lượng thấp đầm hồ với việc hình thành tầng sét màu nâu rất dày, rất giàu vật chất hữu cơ Tuổi Oligocen giữa -muộn của hệ tầng Trà Tân được xác định theo tuổi của các hố thạch: Cicatricososporites, Verrutricolporites pachydermus va Florschuetzia trilobata
Đặc biệt hệ tầng chứa nhiều vật liệu hữu cơ dạng sapropel vơ định hình, dạng
vật liệu hữu cơ sinh thành trong điều kiện hồ thiếu oxy Tính chất này Morley gọi là << tướng sapropel >> khi phân tích các giếng khoan trên lơ 15 Ngồi ra cịn gặp
rất nhiều tảo nước ngọt như Pediastrum, Bosidinia
Hệ tâng Trà Tân nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Trà Cú
IV BỂ TRẦM TÍCH NAM CƠN SON
Trâm tích sét đầm hồ ở bể Nam Cơn Sơn tập trung chủ yếu trong hệ tầng Cau cĩ tuổi Oligocen ( /Z, c ) Hệ tầng Cau lần đầu tiên được mơ tả chỉ tiết tại giếng
khoan Dừa -IX (lơ 12) từ độ sâu 3.680 m - 4.038m và đặt tên là Cau (Lê Văn Cự
1982) Tại giếng khoan Dừa-IX mặt cắt đặc trưng của hệ tầng bao gồm chủ yếu là cát kết màu xám xen kẽ các lớp sét kết, bột kết màu nâu Cát kết thạch anh hạt thơ
đến mịn, độ lựa chọn kém, ximăng sét, cacbonat Bể dày chung đạt 358m
Hệ tầng Cau cĩ thể xem tương đương với các hệ tầng Bawah, Keras, Gabus (Agip 1980) thuộc trũng đơng Natuna ở phía Nam bể Nam Cơn Sơn Hệ tâng vắng
Trang 33mặt trong phần lớn các đới nâng (mỏ Đại Hùng, phần tây lơ 04 cũ, phân lớn lơ 10,
28, 29 và các lơ khác ở phía T-TN cửa bể)
Trên các mặt cắt địa chấn hệ tâng Cau, ở phía tây thể hiện các phản xạ dang lộn xộn, vắng mặt các trầm tích trên diện rộng Phía Đơng, cĩ các đường phản xạ
song song, biên đơ thấp đến trung bình dân dần chuyển sang phan xạ khơng liên tục, biên độ thay đổi, năng lượng cao, tỷ lệ cát / sét cao, phân lớp dày Cát hạt mịn hướng lên trên, cĩ mặt các lớp than và sét than
Các hố thạch định tuổi Oligocen trong hệ tầng thuộc phức hệ
Cicatricosisporutes-Mayeripollis, Florschuetzia trilobata và tảo nước ngọt
Pediastrum, Bosedinia
Hệ tầng Cau được thành tạo trong mơi trường thay đổi nhanh giữa các khu vực
gồm lũ tích, trầm tích sơng, quạt bồi tích, đồng bằng châu thổ xen kẽ trầm tích đầm hồ
Hệ tâng Cau phủ bất chỉnh hợp trên các đá mĩng trước Đệ Tam
Trang 34> SINH ĐỊA TẦNG gle| j Z|, g B 5 slál£| š š ; ;| „|Š|? S/S Els = EIS Et s a THACH HOC | 9 = MOTA zlol|] Zi 2) Š a g /& a Fl#| § ỗ | 2) 2|3|% a s = z| 8 = 5 Bl 8 5 al Z| oO z 2) 2/31] « g Z Sé, bột, cát kết xen kẽ phám| ^ | ZB) đ | Đ | gls|z|3l 3 lp mỏng, giàu hợp chất = | a 4 hitu co, hod dé e/ =| é|% 3 a 2lels g 2) 2/8) 8/5 SỈ 2| |5 = VANG Z| 2 x NHẠT a Sul|§ Zz § Sát kết màu vàng xen kể bột | # | Z | SỈ s3 A a/R g]4 Zz %X| tới độ gắn kết trung bình, | 2 | 2 |3 Š| 58 § š giàu hợp chấ tu CƠ, iàu hợp chất hữu cơ, 2] 2/85) #5 z|z|3z Ss = hod da Z|S BỊ: = z Lục x ole 3 Ew ee z § $ a sá|£E = z 2 * Đá vơi xen các lớp cát, sét SS|3 ela 9 mỏng và sét vơi 5ð | ÿ9|Ez|xzs|“° s|< z | 2|" |lÊm z|5 2 „| s|§ xã
g| š s |g Sét, bot, cat két xen kep 2| 2) 2/26 a8|3”
E đơi khi gặp một ít đá vơi a2|* XANH a * xÍR_|Sx| „1 < ls | _ Sét, bột, cát kết xen kẹp, s ¿ B a sé gI 3 § cát kết da khống, doikhi | | 4/5 S| 28 z! § gặp các lớp than Zz Zz Qa ee Ki S Z3| gl a Ss % VÀNG a |ấ Ị ĐẬM | < ee | 4 a =plŠSš |š
8/8 2 Cát kết xen kể sét, bột kết, Sess] &
s9 So và vài lớp than mỏng s<lon| o sịa EElsã| 5 *|° ĐĨ § - 9l” |§ a £ 5 3 & - Các loại dé magma, 5 3 ay granit nia né / +| 5 § - Đá biến chất § z - Dd phun trao 2 $e Biểu hiện dâu khíTầng chứa ` dé sinh *X Dâu khí cĩ giá trị cơng nghiệp Hình II.4 Địa tầng tổng hợp bể Nam Cơn Sơn
Trang 35Vv Bé TRAM TICH MALAY-THO CHU
Đá sinh đầm hồ của bể Malay- Thổ Chu chủ yếu nằm ở vùng trung tâm và ở
độ sâu khá lớn Chúng bắt đầu được hình thành trong các đầm hồ cổ, phân bố ở các bán địa hào, được phát triển mở rộng dần khi cả bể lún chìm nhanh Diện phân bố của các hệ thống hồ này chưa được làm rõ nhưng luơn gắn liền với các giai đoạn thủy triểu thấp và cao trong thời gian hình thành các tập K, L và M (Petronas, 1999) và tạo ra các tập sét phân bố khá rộng
Trâm tích sét đầm hổ tập trung chủ yếu trong hệ tầng Kim Long cĩ tuổi
OLigocen -Miocen sớm ( # #) Tên của hé tang được đặt theo tên của giếng khoan Kim -Long -1X ( Đỗ Bạt 2002 ) Tại giếng khoan này mặt cắt chuẩn từ độ sâu 3.140m - 3.534 m chủ yếu gồm sét kết màu xám, xám nâu chứa bột, xen các lớp cát kết hạt mịn đến vừa, đơi khi hạt thơ, cĩ nơi kẹp các lớp than, thành phần
chủ yếu là hydromica và kaolinit Bể dày của hệ tầng ở giếng khoan này là 394m
Trang 37Hệ tầng Kim Long phân bố chủ yếu trong các địa hào và sườn của các cấu tạo với chiểu dày thay đổi từ 500 đến 1000m, và thường bị các đứt gẫy cĩ hướng ĐB- TN và BN khống chế Trên mặt cắt địa chấn, các pha sĩng phản xạ của hệ tầng được thể hiện bằng tập địa chấn cĩ độ phẩn xạ khơng liên tục, biên độ tương đối cao Đi vào trung tâm của bể các phản xạ phân lớp song song yếu, độ liên tục vừa đến tốt và biên độ tương đối cao
Hố thạch trong hệ tầng nghèo nàn, chỉ cĩ bào tử phấn thuộc đới Florschuezia trilobata và một vài dạng khác như Cicatricosisporites đorogensis, Magnatriatites howardii, Mayeripollis nahakoteris v.v là những dạng thường thấy trong Oligocen Tuy nhiên qua phân tích kiểm tra một số mẫu tại các giếng khoan 50- CM, 51-MH,
46-NC đã khơng thấy lại những dạng này, vì thế tuổi Oligocen của hệ tâng cần
phải quan tâm nghiên cứu thêm Mơi trường trầm tích của hệ tâng là đầm hồ
Trang 38CHUONG III : VAI TRO SINH DAU KHi CUA TRAM TICH SET DAM HO
TREN THEM LUC DIA VIET NAM
I BE TRAM TiCH SONG HONG VIET NAM ` : a D, HAINAM TAT (196)
Hình III.1 Vị trí và phân vùng cấu trúc địa chất bể Sơng Hồng
(1 Vùng Tây Bắc; (2) Vùng Trung Tâm; (3) Vùng Phía Nam
Trang 39Trong phạm vi bể Sơng Hồng đã xác định được hai tầng đá sinh quan trọng là đá mẹ Oligocen và Miocen dưới Thành phần kerogen của tầng đá mẹ này thường khơng giống nhau ở các đới cấu trúc khác nhau trong bể
Tầng sinh Eocen được phát hiện tại bể Tây Lơi Châu, trong các tập đá sét gidu vat chất hữu cơ với tổng hàm lượng cacbon hữu cơ (TOC) khoảng 2,67 - 2,/78%Wt, hàm lượng và chỉ số hydrogen lớn (Sl+ §2 khoảng 10-30 mg/g; HI khoảng 200- 600 mg HC/g TOC), kerogen thuộc loại I và II
Phân tích tầng sinh tại vùng Tây- Bắc bể Sơng Hồng nĩi chung và miễn võng Hà Nội (MVHN) trên đất liền nĩi riêng cho thấy trầm tích Oligocen là những tập sét màu nâu, tím gan gà với sự gĩp mặt của bào tử phấn hoa được phát hiện tại giếng khoan 104 Phủ Cừ là sét đầm hồ, thường chứa kerogen loại III và ít hơn là loại II, thường bị chơn vùi sâu, nhưng đá mẹ ở đây rất giàu vật chất hữu cơ, với TOC khoảng 6,9:11%Wt, HI từ vài chục đến hàng trăm mg HC/g TOC va dang ở
trong pha tạo khí ẩm tới khí khơ với giá trị Tmax khoảng 430-480°C(Hình II.2 )
Tuy vậy, tại ra Đơng Bắc MVHN khi khảo sát vùng Đơng Ho và phần sâu của đảo Bạch Long Vĩ đã phát hiện các đá mẹ là sét và sét than trong các tập Oligocen cĩ kerogen cả loại I và II cĩ khả năng sinh cả dầu và khí Các đá mẹ này cũng rất giàu vật chất hữu cơ (TOC= 7-18% WU, §2 khoảng 21-4lmg/g và cĩ chỉ số hydrogen cao (HI= 200-600 mg HC/g TOC), nhưng độ phản xạ vitrinit trung bình Ro= 0, 45 (Tmax= 428-439 °C), đang bước vào giai đoạn trưởng thành
Trang 401200 1000 + cm Type I Type I s 0.55%Ro = 800 = ư % £ 600 + Ss s 2 5 400 > = “8 5 200 L.3%Ro 0 h 400 480 501 ; —= Nhiệt độ Tmax (°C) 9ø GK-PV-DQD-IX (Mùn khoan 1630-3450m) + PV-XT-IX (Mùn khoan 700-1845im) L— ® GK-63 (Lơi khoan 1 131-2390m)
Hình III2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ HI- Tmax
vùng Đơng Nam dải Khối Châu -Tiền Hải MVHN
Nhìn chung do trầm tích bể Sơng Hồng bị chơn vùi rất sâu, địa nhiệt cao
(khoảng 3,7- 4,5 °C/100m) nên hiện tại đá mẹ Eocen-Oligocen là các tầng đá mẹ
chính nĩi chung, đã trãi qua tất các pha tạo sản phẩm từ dầu đến khí ẩm, condensat và khí khơ Trong đĩ pha tạo dầu chính đã xảy ra cách nay khoảng 30- 18 triệu năm, tạo ra khí ẩm condensat cách nay 20- § triệu năm và tạo khí khơ cách nay 10-
5 triệu năm
II BỂ TRẦM TÍCH PHÚ KHÁNH
Đá mẹ đâm hồ của bể Phú Khánh là trầm tích Oligocen và Miocen dưới được
lắng đọng trong mơi trường nước ngọt đầm hồ chứa kerogen loại I và II Vật chất