TÓM TẮT Tại khu vực phía Tây Nam bể Nam Côn Sơn bao gồm các lô 19, 20, 21, 22 , các hoạt động tìm kiếm thăm dò (TKTD) diễn ra thưa thớt nên tiềm năng dầu khí của khu vực này vẫn còn là một ẩn số đối với các nhà địa chất dầu khí và địa vật lý. Bài viết trình bày một số kết quả nghiên cứu của tập thể tác giả về phân vùng cấu trúc và khôi phục lịch sử tiến hóa địa chất trong khu vực nhằm làm rõ hơn về đặc điểm hệ thống dầu khí tại khu vực nghiên cứu.
Phân vùng cấu trúc lịch sử tiến hóa địa chất khu vực Tây nam bể Nam Côn Sơn Lê Trung Tâm (1), Cù Minh Hoàng (2), Kiều Nguyên Bình (3) (1) Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP) (2) Công Ty Điều hành Thăm dò Khai thác Dầu khí Nước (3) Công ty Điều hành Thăm dò Khai thác Dầu khí Trong nước TÓM TẮT Tại khu vực phía Tây Nam bể Nam Côn Sơn bao gồm lô 19, 20, 21, 22 , hoạt động tìm kiếm thăm dò (TKTD) diễn thưa thớt nên tiềm dầu khí khu vực ẩn số nhà địa chất dầu khí địa vật lý Bài viết trình bày số kết nghiên cứu tập thể tác giả phân vùng cấu trúc khôi phục lịch sử tiến hóa địa chất khu vực nhằm làm rõ đặc điểm hệ thống dầu khí khu vực nghiên cứu 1.Giới hạn khu vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn: Về mặt kiến tạo chung, bể Nam Côn Sơn phát triển chồng kiến trúc Indosinia bị hoạt hoá mạnh mẽ Phanerozoi sau đai hoạt hoá macma kiến tạo Mezozoi muộn Cùng với trình phía Ðông Indosinia - vùng biển rìa Ðông Việt Nam xảy trình tách giãn đáy biển rìa vào Oligoxen với trục giãn đáy phát triển kéo dài theo phương Ðông Bắc - Tây Nam Quá trình tách giãn đáy Biển Ðông đẩy rời xa hai khối vi lục địa Hoàng Sa, Trường Sa thềm lục địa Việt Nam mở đầu thời kỳ hình thành phát triển bể trầm tích Kainozoi tương ứng (Theo T.y.Lee, L.A.Lawer) Bằng chứng ảnh hưởng bể Nam Côn Sơn hình thành hai đới trũng sâu: trũng Bắc trũng Trung tâm có hướng trục sụt lún hướng trục giãn đáy Biển Ðông nằm phù hợp trực tiếp phương kéo dài trục giãn đáy Biển Ðông Khu vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn giới hạn phía Bắc đới nâng Côn Sơn, phía Tây phía Nam đới nâng Natuna Còn ranh giới phía Ðông nằm khu vực cánh bên phải đứt gãy Sông Đồng Nai (Hình 2) Ðới nâng Côn Sơn có dạng phức nếp lồi phát triển kéo dài theo phương Ðông Bắc Ở phía Tây Nam gắn liền với đới nâng Cà Mau - Natuna, nhô cao lộ đảo Côn Sơn, sau chìm dần phạm vi lô 02, 03, lại nâng cao Cù Lao Dung nhập vào đới nâng Phan Rang Ðới nâng Côn Sơn chủ yếu cấu tạo đá xâm nhập phun trào trung tính, axit thuộc đá núi lửa rìa Ðông lục địa Châu Á tuổi Mezozoi muộn Hình 1: Vị trí khu vực nghiên cứu Ðới nâng Cà Mau - Natuna kéo dài từ Korat Thái Lan qua Tây Nam Việt Nam xuống bờ biển Indonesia theo hướng Tây Bắc - Ðông Nam, phận lục địa Sunda cổ Ðới nâng cấu tạo tập hợp đá lục nguyên tuổi Cacbon - Pecmi, Jura - Creta đá biến chất Paleozoi, Mezozoi đá macma axit - trung tính tuổi Kainozoi, nằm đai núi lửa miền Ðông Á Hình 2: Giới hạn khu vực Tây nam bể Nam Côn Sơn 2.Phân vùng cấu trúc Trên sở đặc trưng đứt gãy, phân bố chiều dày thành hệ trầm tích, khu vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn chia thành vùng cấu trúc (Hình 3) C ác hình từ đến Vùng T1: Vùng gồm phần phía tây lô 19 phần lớn Tây Bắc lô 20 Đây khu vực phát triển mạnh mẽ đứt gãy Sông Đồng Nai pha tạo rift muộn Trong khu vực không nhận thấy có diện tập trầm tích pha tạo rift sớm (Eoxen? – Oligoxen sớm) Cấu trúc đơn thể phần cánh hạ bán địa hào lớn lấp đầy thành tạo có thay đổi tướng nhanh Đây vùng chuyển tiếp lên đới nâng Côn Sơn nên địa hình móng nâng cao Xuống phía Nam khu vực hoạt động đứt gãy Sông Đồng Nai pha tạo rift muộn có biểu yếu Địa hình móng nâng cao, vài địa hào, bán địa hào Oligoxen sớm phân bố hạn chế Bề mặt địa hình đơn giản, nâng phía Tây Vùng T2: Vùng phân bố rộng hầu hết phần Tây lô 21, 22 Địa hình mặt móng phân cắt thành khối nâng hạ Lấp đầy trầm tích cánh hạ trầm tích Oligoxen sớm Không tồn đứt gãy đồng trầm tích cuối Oligoxen đầu Mioxen sớm Từ sau bất chỉnh hợp Oligoxen trình lún chìm khu vực Các trầm tích thuộc hệ tầng Dừa, Thông Mãng Cầu, trí hệ tầng Nam Côn Sơn kề áp dần lên mặt móng cho thấy địa hình móng lộ đến tận Mioxen trung, Mioxen thượng Vùng D1: Đây vùng cánh treo đứt gãy Sông Đồng Nai pha tạo rift muộn Sự phân bố địa hào pha tạo rift sớm phân bố hạn chế vùng T1 T2 Cấu trúc khu vực có xu hướng nghiêng dần lên phía Tây phía Bắc Đây vùng kéo dài phía Tây trục bể Nam Côn Sơn nên bề dày trầm tích Mioxen lô 20 dày Vùng D2: Vùng nằm phần Tây lô 21 22 Vùng D2 phân giống vùng T3 có địa hình móng nâng cao Mioxen đến Đây khu vực gặp tập địa chấn SQ1 với bề dày lớn Tập SQ1 trầm tích trước MZ, hệ tầng Cau hình thành Eoxen đến Oligoxen sớm Việc tồn phong phú tập SQ2 vùng T3 tập SQ1 vùng D2 cho thấy nhiều khả tập tuổi Oligoxen Việc khu vực phía Nam trở thành đới cao suốt giai đoạn Mioxen vùng trũng Oligoxen bị nghịch đảo pha kiến tạo Oligoxen muộn Hình Error! No text of specified style in document.: Phân vùng cấu trúc khu vực Tây nam bể NCS T Đ T Đ Hình 4: Phân chia vùng cấu trúc T1 D1 B N Hình 5: Cấu trúc đơn giản vùng T1 ĐĐB TTN TTN ĐĐB Hình6: Phân chia vùng cấu trúc T2 với D2 B N Hình 7: Phân vùng cấu trúc D1 với D2 Hoạt động đứt gãy Kết minh giải tài liệu địa chấn cho thấy khu vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn phát triển hệ thống đứt gãy sau đây: - Hệ thống đứt gãy theo phương Bắc – Nam - Hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc – Tây Nam - Hệ thống đứt gãy theo phương Đông – Tây Hệ thống đứt gãy theo phương Bắc - Nam Hệ thống đứt gãy có đặc điểm chung có hoạt động đồng trầm tích rõ ràng giai đoạn cuối Oligoxen đầu Mioxen sớm, hình thành lên địa hào bán địa hào Phần phía Bắc hệ thống đứt gãy Sông Đồng Nai đứt gãy Synthetic Antithetic Đứt gãy Sông Đồng Nai có hướng đổ phía Tây, đứt gãy đồng trầm tích liên tục từ cuối Oligoxen đến cuối Mioxen trung có phần nghịch đảo vào cuối Mioxen Biên độ dịch chuyển mặt móng khoảng 4000 – 5000 mét (chỉ hoạt động cuối Oligoxen đầu Mioxen sớm (Hình 3) Phần phía Nam rõ ràng đứt gãy sụt lớn phía Đông lô 22 Đây đứt gãy hoạt động từ giai đoạn tạo rift sớm, xong đứt gãy đồng trầm tích pha tạo rift muộn Mặc dù nhiều đứt gãy có phương gần Bắc Nam có đứt gãy có hoạt động rõ nét Và đứt gãy Sông Đồng Nai đứt gãy cánh sụt sụt liên tục Mioxen có pha nghịch đảo cuối Mioxen Biên độ dịch chuyển mặt móng đứt gãy 2000 – 4000 m, biên độ dịch chuyển hoạt động Mioxen khoảng 2000m Các đứt gãy theo phương Bắc Nam Bắc Nam phương đứt gãy hoạt động Mioxen Trên đồ cấu trúc tầng từ Mioxen hạ trở lên đứt gãy theo phương khác không diện Đây hệ thống đứt gãy phổ biến có dạng hình hoa dương quan sát với mật độ lớn cho thấy tượng dịch chuyển ngang Mioxen theo phương Bắc Nam Hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc - Tây Nam phân bố tập trung khu vực móng nâng cao sau pha nâng cuối Oligoxen vài trăm mét đến 3000m Hệ đứt gãy phổ biến Tây lô 22 (vùng kiến tạo T2) Tại đứt gãy đa số có mặt trượt đổ phía Đông Nam, tạo lên sụt bậc mạnh từ đới nâng Côn Sơn qua phụ đới rìa Côn Sơn đổ phía trung tâm bể Nam Côn Sơn Dọc theo đứt gãy phát triển nhiều cấu trúc vòm, vòm kề đứt gãy kéo dài phương Nhìn chung, hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam phát triển dài từ trước Oligoxen hết Mioxen Hệ thống đứt gãy phương Đông - Tây Nhìn chung hệ thống đứt gãy phát triển không phổ biến, chiều dài không lớn, phân bố , tồn từ trước Oligoxen hoạt động lại sau Mioxen – muộn Hệ thống đứt gãy dùng để phân chia vùng kiến tạo T1 với T2 D1 với D2 Các đứt gãy phần Đông lô 21 có biên độ thay đổi từ 500-1000m Đứt gãy lô 21 với biên độ 2000m làm thay đổi hướng cấu trúc Bắc Nam khu vực Ngoài hệ thống đứt gãy nêu khu vực Tây Nam bể NCS phát triển số đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam, kinh tuyến, song chiều dài biên độ không lớn, không khống chế nhiều đến phát triển cấu trúc khu vực nghiên cứu 4 Lịch sử tiến hóa địa chất: Lịch sử phát triển địa chất bể NCS có đặc điểm lịch sử hoạt động kiến tạo Đông Nam Á đặc biệt gắn liền với trình tách giãn Biển Ðông Trong không gian khu vực bị xoay phải di chuyển phía Nam Oligoxen Theo thời gian chia làm giai đoạn chính: Giai đoạn trước tách giãn (Paleocen - Eocen), Giai đoạn đồng tách giãn (Syn – rift), Giai đoạn sau tách giãn (Mioxen - Ðệ Tứ) Giai đoạn trước tách giãn (Pre-rift): Paleocen - Eocen Trong giai đoạn chế độ kiến tạo toàn khu vực nhìn chung bình ổn, xảy trình bào mòn san địa hình cổ Giai đoạn đồng tách giãn (Syn-rift): Oligoxen – Mioxen sớm Quá trình tách giãn xảy Oligoxen tập trung chủ yếu khu vực phía Đông bể Nam Côn Sơn Quá trình kết hợp với tách giãn Biển Đông nguyên nhân hình thành bể trầm tích Nam Côn Sơn Sự mở rộng Biển Ðông phía Ðông với hoạt động tích cực hệ thống đứt gãy Ðông Bắc - Tây Nam làm xuất địa hào trung tâm bể kéo dài theo hướng Ðông Bắc - Tây Nam dọc theo đứt gãy có phun trào hoạt động Các thành tạo trầm tích Oligoxen gồm trầm tích vụn chủ yếu thành tạo môi trường đầm hồ đới thuỷ triều nước lợ (brackish littoral zone) với tập sét kết, bột kết dày xen kẽ cát kết hạt mịn môi trường tam giác châu (lower delta plain) gồm cát kết hạt mịn, bột kết, sét kết với lớp than mỏng Pha chuyển động kiến tạo nâng lên vào cuối Oligoxen chấm dứt giai đoạn làm thay đổi bình đồ cấu trúc bể, hình thành bất chỉnh hợp khu vực cuối Oligoxen Do ảnh hưởng giãn đáy tiếp tục mở rộng biển Đông nên vào thời kỳ Mioxen sớm xảy trình tách giãn muộn kèm theo dâng cao mực nước biển tạo nên tượng biển tiến tạo trầm tích Dừa với môi trường từ đồng ven biển đến biển nông Giai đoạn sau tách giãn (Post-rift): Mioxen - Ðệ Tứ Trong giai đoạn nhìn chung hoạt động kiến tạo bình ổn so với giai đoạn trước Ở số nơi xảy nâng lên bào mòn cắt cụt số cấu trúc dương ảnh hưởng vận động nén ép Tuy nhiên, tổng thể chế độ kiến tạo oằn võng lún chìm nhiệt, kèm pha biển tiến ngập lụt khống chế diện tích toàn bể tạo thành trầm tích có tướng từ biển nông đến biển sâu, trầm tích carbonat phổ biến rộng rãi lô khu vực phía Đông bể Nam Côn Sơn Hầu hết đứt gãy kết thúc hoạt động vào thời kỳ cuối Mioxen Trong giai đọan Pliocen - Ðệ Tứ có phát triển thềm lục địa, bình đồ cấu trúc không mang tính kế thừa giai đoạn trước, ranh giới trũng gần đồng toàn khu vực Phục hồi lịch sử tiến hóa địa chất trình bày hình từ – 10 Hình 8: Mặt cắt phục hồi lịch sử tiến hoá bể NCS Đ T Hình 9: Mặt cắt khôi phục lịch sử qua lô 22 – tuyến địa chấn 22-20 Đ T Hình 10: Mặt cắt khôi phục lịch sử qua lô 20 12W KẾT LUẬN Cấu trúc địa chất khu vực thuộc đới chuyển tiếp lên các cấu trúc nâng Natuna Khorat nên xu hướng cấu trúc nghiêng dần lên phía Bắc Nam phân chia thành phần: phần phía Đông phần phía Tây Khu vực có hệ thống đứt gãy hệ thống phương B-N hệ thống đứt gãy quan trọng có hoạt động mạnh mẽ Mioxen với chế tách giãn Mioxen sớm trượt phải sinh nghịch đảo cuối Mioxen Việc phân chia thành vùng cấu trúc nhỏ sở để đánh giá khác khu vực xem xét đến hệ thống dầu khí, đánh giá tiềm năng, triển vọng dầu khí hệ số thành công cấu tạo khu vực Xây dựng lịch sử tiến hóa địa chất cho thấy Giai đoạn đồng tách giãn (Syn-rift): Oligoxen – Mioxen sớm bao gồm Quá trình tách giãn xảy Oligoxen kết hợp với tách giãn Biển Đông nguyên nhân hình thành bể trầm tích Nam Côn Sơn Tài liệu tham khảo Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP, 2010) Minh giải tài liệu tái xử lý địa chấn 2D đánh giá tiềm dầu khí khu vực tây nam bể Nam Côn Sơn Nguyễn Trọng Tín, Nguyễn Thế Hùng, Phan Trường Thị, Nguyễn Văn Vượng, Trần Tuấn Dũng (2010) Tuyển tập báo cáo Petrovietnam 35 năm Đặc điểm kiến tạo bể trầm tích Kainozoi Biển Đông Việt Nam sở kết nghiên cứu Nguyễn Quang Việt, Lê Trung Tâm, Nguyễn Thị Trà Giang, Nguyễn Văn Hoàng (Tạp chí Dầu khí số 02 – 2011, trang 15 – 21) Đặc điểm trầm tích khu vực Trường Sa lịch sử hình thành Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao, Ngô Thường San, Nguyễn Trọng Tín (2010) Tuyển tập báo cáo Petrovietnam 35 năm Nhận định đơn vị kiến tạo Việt Nam ... document.: Phân vùng cấu trúc khu vực Tây nam bể NCS T Đ T Đ Hình 4: Phân chia vùng cấu trúc T1 D1 B N Hình 5: Cấu trúc đơn giản vùng T1 ĐĐB TTN TTN ĐĐB Hình6: Phân chia vùng cấu trúc T2 với... thành hệ trầm tích, khu vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn chia thành vùng cấu trúc (Hình 3) C ác hình từ đến Vùng T1: Vùng gồm phần phía tây lô 19 phần lớn Tây Bắc lô 20 Đây khu vực phát triển mạnh... rift muộn Sự phân bố địa hào pha tạo rift sớm phân bố hạn chế vùng T1 T2 Cấu trúc khu vực có xu hướng nghiêng dần lên phía Tây phía Bắc Đây vùng kéo dài phía Tây trục bể Nam Côn Sơn nên bề dày