Luận văn thạc sĩ khoa học: Cấu trúc địa chất sâu khu vực trũng sâu biển Đông và lân cận theo tài liệu địa vật lý

Tổng quan tình hình nghiên cứu địa chất – địa vật lý, địa chất kiến tạo khu vực trũng sâu Biển Đông và vùng lân cận. Trình bày một số phương pháp nghiên cứu được sử dụng như: Phương pháp phân tích tương quan; Phương pháp nâng trường; Phương pháp Gradient ngang cực đại; Phương pháp tính đạo hàm chuẩn hóa toàn phần; Giải bài toán ngược đối với vật thể hai chiều. Nghiên cứu cơ sở dữ liệu và tư liệu sử dụng. Trình bày một số kết quả tính toán và minh giải: Tính hệ số tương quan bội giữa độ sâu tới móng với độ sâu đáy biển và dị thường trọng lực và xây dựng hàm hồi quy giữa chúng; Hệ thống đứt gẫy xác định theo kết quả tính gradient mã của dị thường trọng lực; Một vài mức nâng trường dùng để xác định dị thường dư Moho; Mặt cắt cấu trúc địa chất sâu theo tài liệu trọng lực – địa chấn; Sơ đồ địa hình bề mặt Moho; Sơ đồ bề dầy trầm tích.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  - Trầ n Văn Khá CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT SÂU KHU VỰC TRŨNG SÂU BIỂN ĐÔNG VÀ LÂN CẬN THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội- Năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  - Trầ n Văn Khá CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT SÂU KHU VỰC TRŨNG SÂU BIỂN ĐÔNG VÀ LÂN CẬN THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ Chuyên ngành: Vật lý Địa Cầu Mã số: 60.44.15 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Hoàng Văn Vượng HÀ NỘI- 2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………… Chƣơng - TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT –ĐỊA VẬT LÝ, ĐỊA CHẤT KIẾN TẠO KHU VỰC TRŨNG SÂU BIỂN ĐƠNG VÀ LÂN CẬN………………………………………………………………… …3 Tình hình nghiên cứu cứu địa chất-địa vật lý liên quan đến vùng biển Việt Nam kế cận……………………………………………………… 1.1 Một số kế t quả nghiên cứu điạ chấ t – điạ vâ ̣t lý tác giả nƣớc ngoài liên quan đế n vùng biể n Viê ̣t Nam và kế câ ̣n ………… 1.2 Một số kế t quả nghiên cứu điạ chấ t – điạ vâ ̣t lý tác giả nƣớc liên quan đế n vùng biể n Việt Nam kế cận…………… Một số kết nghiên cứu về điạ chấ t – kiế n ta ̣o khu vƣ̣c trũng sâu Biể n Đông và lân câ ̣n………………………………………………………… Chƣơng - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́U ………………………………… 23 2.1 Phƣơng pháp phân tích tƣơng quan 23 2.2 phƣơng pháp nâng trƣờng .24 2.3 Phƣơng pháp Gradient ngang cực đại 26 2.4 Phƣơng pháp tính đa ̣o hàm chuẩ n hóa toàn phầ n 28 2.5 Giải toán ngƣợc vật thể hai chiều .29 Chƣơng - CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ TƢ LIỆU SỬ DỤNG .31 3.1 sở số liê ̣u sƣ̉ du ̣ng .31 Chƣơng – MỘT SỐ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ MINH GIẢI 39 4.1 Tính hệ sớ tƣơng quan giƣ̃a ̣ sâu tới móng với đô ̣ sâu đáy biể n và di ̣thƣờng tro ̣ng lƣ̣c và xây dƣ̣ng hàm hồ i quy giƣ̃a chúng .39 4.2 Hệ thống đƣ́t gẫy xác đinh ̣ theo kết tính gradient max dị thƣờng trọng lực 44 4.3 Mô ̣t vài mƣ́c nâng trƣờng dùng để xác đinh ̣ di ̣thƣờng dƣ Moho 46 4.4 Mă ̣t cắ t cấ u trúc địa chất sâu theo tài liệu tro ̣ng lƣ̣c - điạ chấ n … 48 4.5 Sơ đồ điạ hiǹ h bề mă ̣t Moho …………………………………… 50 4.6 Sơ đồ bề dầy trầm tích …………………………………………… 51 MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………………56 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………58 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ Hình Sơ đờ tú n khảo sát điạ vâ ̣t lý khu vực nghiên cứu …………………9 Hình Các bể trầ m tích đê ̣ tam ở Viê ̣t Nam (phỏng theo Phan Trung Điền, Trầ n Văn Tri )………………………………………………………………………11 ̣ Hình Các yếu tố kiến tạo bể Phú Khánh lân cận (TheoTrần Ngọc Toản Nguyễn Hồng Minh)………………………………….12 Hình Sơ đồ kiến tạo khu vực Trường Sa phụ cận……………………………16 Hình Vị trí các điểm lưới dùng để tính toán giá trị max H (Blakely và Simpson, 1986)……………………………………………………… 28 Hình Bản đồ trọng lực Bugher khu vực Biển Đơng lân cận ……………… 33 Hình Bản đồ dị thường trọng lực Free_air Vê ̣ tinh …………………………… 34 Hình Bản đồ trọng lực Bugher (đươ ̣c thực hiê ̣n từ bản Free_air vê ̣ tinh) ………35 Hình Tuyế n 1……………………………………………………………………40 Hình 10 Tuyế n 2………………………………………………………………… 40 Hình 11 Tuyế n 3………………………………………………………………… 41 Hình 12 Tuyế n 4………………………………………………………………… 41 Hình 13 Tuyế n 5………………………………………………………………… 42 Hình 14 Tuyế n 6………………………………………………………………… 42 Hình 15 Bản đồ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính toán Gradient max mức nâng trường 5km …………………………………………………………… 44 Hình 16 Bản đồ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính toán Gradient max mức nâng trường 10km ……………………………………………………………44 Hình 17 Bản đồ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính toán Gradient max mức nâng trường 15km ……………………………………………………………45 Hình 18 Bản đồ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính toán Gradient max mức nâng trường 25km ……………………………………………………………45 Hình 19 Bản đồ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 10km ………… 46 Hình 20 Bản đồ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 20km ………… 46 Hình 21 Bản đồ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 30km ……………47 Hình 22 Bản đồ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 50km ……………47 Hình 23 Tuyến AA’……………………………………………………………….48 Hình 24 Tuyến BB’……………………………………………………………….48 Hình 25 Tuyế n CC’……………………………………………………………….49 Hình 26 Tuyế n BB’……………………………………………………………….49 Hình 27 Bề mặt Moho 3D khu vực nghiên cứu…………………………… 50 Hình 28 Sơ đồ đường đẳ ng sâu Moho nề n ̣a hin ̀ h khu vực nghiên cứu … 50 Hình 29 Sơ đồ bề dầy trầm tích Kainozoi khu vực nghiên cứu ………………… 51 Bảng Giá trị mật độ đặc trưng cho số loại đất đá………………………… 36 Bảng Độ sâu mặt Moho theo tài liệu địa chấn sâu …………………………… 38 MỞ ĐẦU Nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ trái đất vùng trũng sâu Biển Đông Việt Nam lân cận vấn đề mà nhà địa vật lý, nhà địa chất đặc biệt quan tâm Sự hiểu biết sâu sắc cấu trúc vỏ trái đất vùng biển Việt Nam đóng góp phần khơng nhỏ cơng tác tìm kiếm khống sản, mà đặc biệt dầu –khí, gashydrat vùng thềm lục địa vùng nước sâu biển Việt Nam Đồng thời cung cấp tư liệu quý giá cho nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất, kiến tạo khu vực, củng cố chứng khoa học địa chất - địa vật lý cho dự án ―Xác định ranh giới thềm lục địa Việt Nam‖ giai đoạn II Vì nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu vỏ trái đất vùng biển sâu thềm lục địa, công tác khảo sát trường địa vật lý thiết bị máy móc đại, xử lý phân tích minh giải số liệu thu đóng vai trị định Trong nhiều năm qua nhà địa vật lý không ngừng nâng cao hiệu hệ phương pháp xử lý minh giải tài liệu địa vật lý Các nguồn số liệu địa vật lý khảo sát đặc biệt trọng, tài liệu q hiếm, có độ xác cao trường địa vật lý khu vực nghiên cứu Vào năm từ 2008-2010 tác giả có may mắn tham gia giai đoạn I dự án ―Xác định ranh giới thềm lục địa Việt Nam‖do ngoại giao Việt Nam chủ trì , tiếp nhận nguồn số liệu trọng lực-từ, địa chấn khảo sát phong phú tin cậy vùng trũng sâu Biển Đông lân cận Trong khóa luận thạc sĩ mình, học viên giao đề tài nghiên cứu với tiêu đề: ― Cấu trúc địa chất sâu khu vực trũng sâu Biển Đông lân cận theo tài liệu địa vật lý‖ hướng dẫn của: TS Hoàng Văn Vượng - Viện Địa chất Địa vật lý biển - Viện khoa học Công nghệ Việt Nam Mục tiêu đề tài: - Xác định cấu trúc kiến tạo bề dày trầm tích khu vực nghiên cứu - Xác định hệ thống đứt gãy sâu khu vực nghiên cứu theo tài liệu trọng lực - Xây dựng sơ đồ đồ địa hình mặt Moho khu vực nghiên cứu Cấu trúc luận văn: Ngoài phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo,nội dung luận văn thể qua chương: Chƣơng Tổng quan tình hình nghiên cứu địa chất-địa vật lý, địa chất kiến tạo khu vực trũng sâu lân cận Chƣơng Phƣơng pháp nghiên cƣ́u Chƣơng Cơ sở dƣ̃ liêụ và tƣ liêụ sƣ̉ du ̣ng Chƣơng Mô ̣t số kế t quả tính toán và minh giải CHƢƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT - ĐỊA VẬT LÝ, ĐỊA CHẤT KIẾN TẠO KHU VỰC TRŨNG SÂU BIỂN ĐÔNG VÀ LÂN CẬN Tình hình nghiên cứu cứu địa chất-địa vật lý liên quan đến vùng biển Việt Nam kế cận Biển Đơng biển rìa có cấu kiến trúc phức tạp, lịch sử địa chất trải qua q trình phát triển kiến tạo đặc biệt Kết hoạt động điều tra khảo sát nghiên cứu hàng trăm năm qua vùng Biển Đơng nói chung vùng biển Việt Nam nói riêng tư liệu quan trọng cơng trình nghiên cứu tổng hợp tiến hóa trầm tích, qui luật hình thành phát triển Biển Đơng, đặc điểm cấu kiến trúc vỏ trái đất vùng trũng sâu Biển Đông lân cận 1.1 Một số kế t quả nghiên cứu điạ chấ t – điạ vật lý tác giả nước ngoài liên quan đế n vùng biển Viê ̣t Nam và kế cận Trong giai đoạn 1950-1960, nhà địa chất Pháp Saurin cơng bố số cơng trình cấu trúc địa chất đặc điểm kiến tạo biển Đông vùng thềm lục địa Việt Nam Dựa kết điều tra khảo sát ban đầu đặc điểm địa hình, địa mạo cấu tạo trầm tích đáy biển Vào năm 1971-1972, nhà địa chất Hoa Kỳ tiếp tục bổ sung công bố cơng trình nghiên cứu cấu trúc kiến tạo vùng biển Việt Nam bình đồ kiến tạo biển Đông Đông Nam Á (Parke, 1971-Emery, 1972) Tiếp Hayes Taylor (1978-1980) xuất tập đồ trường địa vật lý cấu trúc vùng biển Đông Nam Á Đông Á với tỉ lệ 1:5.000.000 Trong có loạt đồ địa chất địa vật lý Biển Đông Năm 1987, Viện khoa học Quảng Đông Trung Quốc xuất tập Atlas địa chất-địa vật lý biển Nam Trung Hoa gồm 11 đồ tỉ lệ 1:2.000.000 tồn Biển Đơng với đặc trưng địa hình, địa mạo, đồ dị thường trọng lực, dị thường từ, đồ cấu trúc sâu, đồ kiến tạo, đồ bể trẩm tích Kainozoi, đồ thành tạo đệ tứ, đồ trầm tích đáy Năm 1989, Kulinic R.G nhà địa chất Trung tâm Viễn Đông, Viện hàn lâm khoa học Liên Xô công bố chuyên khảo "Biến đổi Kainozoi vỏ trái đất vùng biển Đơng Nam Á" tổng hợp kết điều tra khảo sát địa chất địa vật lý vùng Biển Đông nhà khoa học Liên Xô Việt Nam năm 1975-1985, xây dựng đồ, sơ đồ cấu trúc kiến tạo, địa động lực cấu trúc sâu, lịch sử phát triển kiến tạo vùng thềm lục địa Việt Nam tồn Biển Đơng Tuy nhiên tài liệu cịn chưa phủ kín khu vực Biển Đơng, đặc biệt cò n thiếu vắng tài liệu địa chấn sâu, tài liệu trọng lực vệ tinh tỉ lệ lớn Vì kết cơng bố mang tính tham khảo Gần có cơng trình nghiên cứu ―Tổng quan đặc điểm sinh thành dầu khí bể trầm tích đệ tam Đơng Nam Á‖ tác giả Harry Doust, Gerard Lijmbach (2007), tác giả tập trung chủ yếu vào cấu trúc bể trầm tích đệ tam tồn khu vực Đơng Nam Á, mà hồn tồn khơng có nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu khu vực Biển Đơng Ngồi cịn nhiều cơng trình nghiên cứu thềm lục địa Việt Nam từ nhiều năm trước, chủ yếu tập trung vào tìm kiếm bẫy chứa dầu bể trầm tích đơn lẻ mà tầng trầm tích có cấu trúc rõ nét băng thu địa chấn Trong phải kể đến cơng trình tác giả như: Chris P Sladen với cơng trình ―Thăm dị bể dạng hồ khu vực Đơng Nam Á‖ Cơng trình nghiên cứu ― Xâm nhập macma trầm tích Kainozoi vùng biển Nam Trung Hoa‖ tác giả Martin F.J.Flower Cơng trình ―Tiến hóa địa chất khu vực Đơng Nam Á năm 1992‖ tác giả Hutchison C.S Công trình ―Biển rìa Đơng Nam Á: đặc điểm trường địa vật lý cấu trúc, lịch sử phát triển biển rìa biển nội lục‖ tác giả Xeic D -1984 1.2 Một số kế t quả nghiên cứu điạ chấ t – điạ vật lý tác giả nước liên quan đế n vùng biển Viê ̣t Nam và kế cận Từ sau năm 1975 tiếp theo, đề tài nghiên cứu thuộc chương trình Thuận Hải-Minh Hải (1977 -1980), nhà địa chất Việt Nam (Lê Văn Cự, Hồ Đắc Hoài, Ngơ Thường San) có cơng trình nghiên cứu tổng hợp cấu trúc kiến tạo thềm lục địa Việt Nam phân chia bể trầm tích đệ tam tỉ lệ 1:500.000 lớn đối tượng thăm dị tìm kiếm mỏ dầu khí Trong giai đoạn 1986-1990, khn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nước 48-B-3-2, Bùi Công Quế Nguyễn Hiệp lần tập hợp liên kết kết thăm dò địa vật lý vùng thềm lục địa Việt Nam để thành lập đồ dị thường trọng lực dị thường từ ∆Ta tỉ lệ 1:500.000 thống cho toàn thềm lục địa (phạm vi bể trầm tích đệ tam) đồ trọng lực dị thường Fai Bugher cho tồn biển Đơng, tỉ lệ 1:2.000.000 Trong giai đoạn 1991-1995, khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nước KT-03-02, Bùi Công Quế, Nguyễn Giao n.n.k tiếp tục bổ sung xử lý số liệu mới, thành lập đồ dị thường trọng lực từ vùng biển Việt Nam kế cận tỉ lệ 1:1.000.000 Trên sở tính tốn xây dựng sơ đồ mặt cắt cấu trúc sâu, hệ địa động lực thềm lục địa Việt Nam biển Đông, thành lập đồ cấu trúc kiến tạovà địa động lực bể đệ tam thềm lục địa Việt Nam Các đồ địa chất, địa vật lý đề tài KT-03-02 tiếp tục bổ sung phát triển hoàn thiện tỉ lệ 1:1.000.000 lớn vùng khuôn khổ đề tài trọng điểm cấp nhà nước KHCN-06-04 KHCN-06-12 (Bùi Công Quế, Nguyễn Thế Tiệp n.n.k, 1996-2000) Trong giai đoạn hoàn thành đồ dị thường trọng lực, đổ cấu trúc sâu, đồ cấu trúc kiến tạo, đồ điạ mạo, đồ trầm tích đáy biển vùng biển Việt Nam tỉ lệ 1:1.000.000 Cũng giai đoạn từ 1980-1989, Hải quân Việt Nam thu thập xử lý nguồn số liệu đo sâu địa hình khảo sát đo đạc giai đoạn trước Hình 17 Bản đồ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính toán Hình 18 Bản đồ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính tốn Gradient max với mức nâng trường 15km (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) Gradient max với mức nâng trường 25km (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) 45 4.3 Mô ̣t vài mƣ́c nâng trƣờng dùng để xác đinh ̣ di thƣơ ̣ ̀ ng dƣ Moho Hình 19 Bản đồ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 10km Hình 20 Bản đồ dị thường tro ̣ng lực Bugher nâng trường mức 20km (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) 46 Hình 21 Bản đồ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 30km (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) Hình 22 Bản đồ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 50km (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) 47 4.4 Mặt cắt cấu trúc địa chất sâu theo tài liệu trọng lực - điạ chấ n Hình 23 Tuyến AA’(Tọa độ điểm đầu: φ=13.0650N , λ = 109.8340E điểm cuối φ = 10.3800N, λ = 113.3240E, chiề u dài tuyế n 482.617km) Hình 24 Tuyến BB’ (Toạ độ điểm đầu: φ = 11.99950N, λ = 109.780E điểm cuối φ=10.0340N, λ = 113.0150E , chiề u dài tuyế n 415.7km) 48 Hình 25 Tuyế n CC’ (Toạ độ điểm đầu: φ = 10.00150N, λ = 109.4020E điểm cuối φ=9 58240N, λ = 112.30E, chiề u dài tuyế n 321 126km) Hình 26 tuyế n DD’ (Toạ độ điểm đầu φ=6.9520N, λ = 110.8840E điểm cuối φ = 9.8640N, λ = 111.120E, chiề u dài tuyế n 323.122km) 49 4.5 Sơ đồ địa hình bề mă ̣t Moho Hình 27 Bề mặt Moho 3D khu vực nghiên cứu Hình 28 Sơ đờ đường đẳ ng sâu Moho nề n điạ hiǹ h khu vực nghiên cứu (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) 50 4.6 Sơ đờ bề dầy trầm tích Hình 29 Sơ đồ bề dầy trầm tích Kainozoi khu vực nghiên cứu (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) 51 Kết minh giải: - Kết nâng trường (Hình 19, 20, 21, 22) tương ứng mức 10km, 20km, 30km, 50km: Trường trọng lực mức 0km phức tạp ảnh hưởng tồn vỏ khu vực nghiên cứu, phức tạp cấu trúc địa chất tầng nông Trường trọng lực Bugher thềm lục địa có biên độ dao động từ 0÷40mgal, cường độ trường tăng dần đạt cực đại vùng trũng sâu Biển Đông Tại trục tách giãn dị thường trọng lực có giá trị dao động khoảng 260 ÷ 280mgal, hai bên rìa trục tách giãn dị thường trọng lực lớn có giá trị 280 ÷ 300mgal Trên khu vực Quần đảo Trường Sa trường trọng lực dao động với biên độ lớn 20 ÷ 160mgal Khi nâng trường lên mức 10km tranh dị thường trọng lực trở nên đơn giản hơn, ổ dị thường nhỏ mất, nâng lên mức 20km tranh trường trọng lực đơn giản nhiều, dị thường trọng lực mức 30km, 50km bình ổn đơn giản phản ánh bề mặt địa chất sâu, mà cấu trúc mặt Moho - Hệ thống đứt gẫy xác định theo phương pháp Gradient max (Hình 15,16,17,18) :ở mức nâng trường lên 5km hệ thống đứt gẫy theo gradient max phân bố phức tạp, nhiên hình ảnh đứt gẫy lớn rõ như: đứt gẫy 1090 kéo dài từ vĩ độ 11 ÷ 160N hệ thống đứt gẫy thứ cấp quanh trục tách giãn trũng sâu Biển Đơng Ở mức nâng trường lên 10km tranh hệ thống đứt gẫy đơn giản hơn, điều nâng trường thành phần tần số thấp bị lọc làm trơn, hệ thống phá hủy kiến tạo (nằm trầm tích Kainozoi) phần mờ nhạt Ở mức nâng trường lên 15km 25km tranh phân bố đứt gẫy đơn giản nhiều, chủ yếu cịn lại hình ảnh đứt gẫy sâu, rõ đứt gẫy 1090 trục tách giãn Biển Đông Hệ thống đứt gẫy lớn khác bao quanh trục tách giãn (có thể đứt gẫy nằm dọc theo ranh giới vỏ đại dương lục địa?) thấy xuất Ngoài mức nâng trường cho thấy phân bố hệ thống đứt gẫy khu vực Quần đảo Trường Sa phức tạp 52 Từ phân tích tồn cảnh hệ thống đứt gãy biểu mức nâng trường mà tác giả tính tốn (Hình 17, 18) nhận định đứt gẫy địa chất sâu mang tính khu vực chủ yếu xuất mức nâng 15km lớn hơn, rõ nét vãn đới đứt gẫy 1090, hệ thống đứt gẫy thứ sinh chạy dọc theo vỏ chuyển tiếp xung quanh trục tách giãn - Minh giải theo mặt cắ t cấ u trúc địa chất sâu (xây dựng theo tài liệu trọng lực - ̣a chấ n): kết tính tốn lớn, tác giả đưa số minh giải mặt cắt điển hình cấu trúc địa chất xác định theo tài liệu trọng lực tuyến AA’,BB’, CC’, DD’ (Hình 23, 24, 25, 26): - Mặt cắt theo tuyế n AA’ (Hình 23) Tọa độ điểm đầu : φ=13.065o, λ = 109.834oE điểm cuối φ = 10.380oN, λ = 113.324oE, chiề u dài tú n 482.617km + Trầm tích có mật độ biến đổi từ 2,17 g/cm3 đến 2,55 g/cm3 Trầm tích vùng thềm sườn lục địa có mật độ thấp (2,3 g/cm3) Trầm tích vùng trũng sâu Biển Đơng có mật độ cao từ 2,32 ÷ 2,55 g/cm3 + Địa hình móng trầm tích biến đổi phức tạp, nhiên phản ánh gần tuyến tính với biến đổi đường cong trọng lực + Phầ n đầ u tuyế n AA’ cắ t ngang qua bể Phú Khánh tính từ đầu tuyến đến khoảng cách 150km bề dầ y trầ m tić h dao đô ̣ng từ ÷ 7km, tiếp từ 150 ÷ 270km bề dầ y trầ m tích dao đô ̣ng từ ÷ 5km, từ 270 ÷ 400km bề dầ y trầ m tích dao ̣ng 1÷ 3km Phầ n cuố i tuyế n cha ̣y vào khu vực Trường Sa trầ m tić h tương đố i mỏng Với bề dày từ 0.5 ÷ 2km + Đất đá móng có mật độ dao động từ 2,72 ÷ 2,74 g/cm3 - Mặt cắt theo tuyế n BB’ (Hình 24) Toạ độ điểm đầu: φ = 11.99950N, λ = 109.780E, điểm cuối φ=10.0340N, λ = 113.0150E , chiề u dài tuyế n 415.7km + Trầ m tích thay đổi từ 2.17 ÷ 2.55g/cm3, từ hình 24 nhận thấy từ đầu tuyến đến 30km trường tro ̣ng lực và địa hình đáy trầ m tích là ngươ ̣c pha Điề u này có thể đươ ̣c giả i thích phầ n đầ u tuyế n này cha ̣y cắ t ngang qua thề m Phan Rang , bề mặt Moho nâng cao từ 53 26 ÷ 14km (tương tự tuyế n AA’ ) Vì bề dầ y trầ m tích ở là dà y ÷ 8km song trường tro ̣ng lực vẫn có xu hướng tăng lên Trên khoảng cách từ 30 ÷ 415.7km, nhìn chung hình thái trường tro ̣ng lực và địa hình bề mă ṭ móng tương đớ i đờ ng pha và trầ m tích có bề dầ y dao ̣ng từ 0.5 ÷ 3km + Bề mă ̣t Moho mặt cắt không quá phức ta ̣p nâng cao nhấ t hai bên của tru ̣c tá ch giañ - Mặt cắt theo tuyế n CC’ (Hình 25) Toạ độ điểm đầu: φ=9.58240N, λ = 112.30E điểm cuối φ = 10.00150N, λ = 109.4020E, chiề u dài tuyế n 321 126km Về bản mặt cắt thấy khơng cịn vỏ đại dương Tương tự tuyế n AA’ và BB’ , từ đầ u tuyế n đến khoảng cách 45km đô ̣ sâu tới đáy trầ m tích tăng trường trọng lực tăng lên điều giả thích mặt Moho lớp vỏ (Lower crust) nâng lên ca o so xung quanh - Mặt cắt theo tuyế n DD’ (hình 26): Toạ độ điểm đầu φ=6.9520N, λ = 110.8840E điểm cuối φ = 9.8640N, λ = 111.120E, chiề u dài tuyế n 323.122km Địa hình bề mặt Moho mặt cắt biến đổi với biên độ nhỏ, độ sâu từ 14 đến 20km, nhìn chung xuất đủ ba lớp trầm tích, móng, bazan Khơng thấy hình ảnh vỏ đại dương điển hình, kết đối sánh với tài liệu địa chấn tư liệu địa chất kiến tạo tác giả khác không thấy khác biệt đáng kể - Sơ đờ ̣a hình bề mặt Moho (Hình 27, 28) xây dựng từ kết tính ̣ sâu tới mă ̣t Moho theo tài liệu trọng lực và theo tài liệu địa chấn điạ chấ n ( Nissen Hayes [1995]; Taylor Hayes[1983]) thể bảng2 chúng tơi có số phân tích sau: + Tại trũng sâu Biển Đông kết cho phù hợp với số liệu độ sâu tới mặt Moho theo điạ chấ n (ở chúng tơi tính tốn mặt Moho cho tồn Biển Đơng đã so sánh với các kế t quả của điạ chấ n) 54 + Tuy nhiên vùng nghiên cứu số liê ̣u đô ̣ sâu tới mă ̣t Moho là không nhiề u nhấ t là với vùng thề m và vùng quầ n đảo Trường Sa , vâ ̣y viê ̣c đánh giá kế t khó cần nghiên cứu tiếp đặc biệt khu vực quần đảo Trường Sa - Sơ đồ bề dầ y trầ m tích (Hình 29) xây dựng theo tài liệu trọng lực, chúng tơi có số nhận xét sau: + Khu vực n ghiên cứu phủ phần lên bể Nam Cơn Sơn (tọa độ φ =60 ÷ 9045’N, 𝝀=1060 ÷ 1090E), th eo kế t quả tin ́ h toán cho thấ y bề dầ y trầ m tić h dao ̣ng từ ÷ 9km, kế t quả này tương đối phù hợp với kết tính tốn giải tốn ngược mơ hình trọng lực 3d tác giả Đỗ Đức Thanh [5] + Tại bể Phú Khánh (tọa độ φ=110÷ 140N, 𝝀 =109020' – 1110E) bề dầ y trầ m tích dao động từ ÷ 9km + Khu vực Tư Chính – Vũng Mây nhóm bể trường sa bề dầy trầm tích vào khoảng ÷ 5km, mơ ̣t sớ chỡ có thể dầ y đế n 7km +Tại trũng sâu Biển Đông (nơi có đô ̣ sâu nước biể n 3800÷ 4600m) bề dầ y trầ m tić h dao ̣ng từ 0.5 ÷ 2km, riêng ta ̣i tru ̣c tách giañ Biể n Đông (bề rô ̣ng của trục tách giãn vào khoảng 40km) bề dầ y trầ m tić h có thể dầ y tới 3km hoă ̣c 55 MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ kết tính tốn , phân tích minh giải cấu trúc địa chất sâu khu vực trũng sâu Biển Đơng đưa số kết luận sau đây: + Khu vực trũng sâu Biển Đông : Ranh giới Moho là ranh giới giữa Mantile (nơi có mâ ̣t đô ̣ 3.2g/cm3) Bazan (mâ ̣t đô ̣ khố i 2.85g/cm3), đô ̣ sâu tới mă ̣t Moho ta ̣i dao đô ̣ng từ 10÷ 16km Tại khu vực trục tách giãn , độ sâu tới bề mă ̣t Moho dao đô ̣ng từ 11÷ 13km, hai bên rìa trục tách giãn mặt Moho nằm cao vào khoảng 10÷ 12km + Vùng Thềm : Ranh giới Moho nằ m đô ̣ sâu từ 18÷28km là ranh giới giữa Mantile và lớp vỏ dưới (lower Crust mâ ̣t đô ̣ khố i 2.9g/cm3), mă ̣t Moho có đô ̣ sâu 28km ở gầ n bờ và nâng dầ n nên gầ n trũng sâu đa ̣i dương + Ranh giới giả định mặt Conrad : ranh giới lớp vỏ (có mật độ khớ i 2.9g/cm3) với móng kế t tinh (mâ ̣t đô ̣ khố i khoảng 2.7g/cm3) là mă ̣t có cấ u trúc phân dị chia cắt mạnh tạo nên cấu trúc khối ph ức tạp khó xác định điạ chấ n sâu cũng số liê ̣u điạ chấ n đô ̣ng đấ t , nhiên để cho mô hin ̀ h trọng lực hội tụ tốt vẫn sử du ̣ng ranh giới này viê ̣c xây dựng mơ hình cấu trúc địa chất sâu + Móng trầm tích: là ranh giới giữa móng kế t tinh (mâ ̣t đô ̣ khớ i 2.7g/cm3) trầm tích (mâ ̣t ̣ dao ̣ng từ 1.8÷2.55g/cm3) Tầ ng trầ m tích khu vực này dao đô ̣ng lớn Phía Tây Nam (φ=60÷110N, 1080÷1090E) trầ m tić h dầ y từ 4÷9km Khu vực Quầ n đảo Trường Sa bề dầ y trầ m tích mỏng , bề dầy vào khoảng 2÷4km Trên vùng Tư Chin ́ h Vũng Mây và mô ̣t phầ n bể Nam Côn Sơn theo kế t quả tiń h toán mô hiǹ h tro ̣ng lực 2D và tổ ng hơ ̣p mô ̣t vài kế t quả khác t hấ y rằ ng bề dầ y trầ m tích dao ̣ng 2÷7km + Trầ m tić h khu vực trũng sâu vùng nghiên cứu này có bề dầ y khoảng 0.5÷ 3km, trục tách giãn trầm tích dầy đến 3km điề u này đã đươ ̣c xác đinh ̣ 56 số liê ̣u điạ chấ n sâu cũ ng các mă ̣t cắ t cấ u trúc sâu đươ ̣c mô hình hóa số liê ̣u tro ̣ng lực và cả bản đồ bề dầ y trầ m tić h + Lớp trầ m tích nằ m cùng có mâ ̣t ̣ từ 1.8÷2.55g/cm3 có bề dầy từ 1÷10km, bể Phú Khánh trầm tí ch dầ y khoảng từ 2-7km, khu vực Trường Sa bề dầ y trầ m tić h dao đô ̣ng từ 2-6km, khu vực phía Tây Nam (60÷110, 1080÷1090) trầ m tích dầ y dao đô ̣ng từ 3-9km + Ranh giới vỏ đa ̣i dương và vỏ lu ̣c điạ : Hiê ̣n chưa có tà i liê ̣u nào chỉ đươ ̣c chiń h xác ranh giới này , chúng tơi nhận thấy (hình 26) đường đồ ng mức đô ̣ sâu tới bề mặt Moho 14km tương đố i trùng với đường đô ̣ sâu đáy biển 3.8km vùng trũng sâu Biển Đông, vâ ̣y phải ranh giới này trùng với đường đồ ng mức 14km bản đồ Moho? Một số kiến nghị: - Cần tiến hành đo đạc số liệu địa vật lý nhiều để làm sáng tỏ cấu trúc địa chất sâu khu vực trũng sâu lân cận - Cần làm sáng tỏ vấn đề có thực trũng sâu Biển Đơng vỏ đại dương điển hình hay khơng? Hay vỏ lục địa lục địa đặc trưng cho vùng biển rìa - Trong tương lai khơng xa cần có nghiên cứu sâu cấu trúc không gian trục tách giãn Biển Đơng ,cũng mơ hình chế địa động lực, hình thành phát triển vùng trũng sâu đặc biệt 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Đức Công (2003), Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa động lực bể Phú Khánh thềm lục địa miền Trung sở phân tích tài liệu địa chấn trọng lực, Luận văn thạc sỹ, Đại học Mỏ địa chất Hà Nội Phan Trung Điề n (2000), Một số biế n cố ̣a chấ t Mesozoi muộn – Kainozoi và ̣ thố ng dầ u khí thề m lục ̣a Viê ̣t Nam , Hô ̣i Nghi ̣khoa ho ̣c công nghê ̣ , PetroVietnam Lê Huy Minh, Lưu Việt Hùng, Cao Đình Triều (2002), ―Sử dụng trường vertơ gradient ngang cực đại minh giải tài liệu từ trọng lực Việt Nam‖ Tạp chí khoa học trái đất, 24(1), tr 67 - 80 Mai Thanh Tân, Đặng Văn Bát nnk (2003), Biển Đông, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội Đỗ Đức Thanh (2006), Các phương pháp phân tích, xử lý số liê ̣u từ và trọng lực , NXB Đa ̣i ho ̣c Quố c Gia Hà Nô ̣i, Hà Nội Cao Đình Triều (2005), Trường Địa vật lý cấu trúc thạch lãnh thổ Việt Nam, NXB khoa học kỹ thuật , Hà Nội Hoàng Văn Vượng, Đào Thị Hà, Nguyễn Văn Bình (2004) ―Biểu ranh giới mật độ theo tín hiệu GH‖, Tuyển tập cơng trình nghiên cứu Địa chất Địa vật lý biển, 8, tr 59-63 Hoàng Văn Vượng, Đỗ Chiến Thắng (2003), ―Về khả minh giải tổng hợp tài liệu trọng lực, từ nghiên cứu móng trước Kainozoi Thềm lục địa Việt Nam‖ Tạp chí Dầu khí 3, tr 23-26 Blakely, R, J and Simpson, R.W (1986), ―Approximating edges of source bodies frommagnetic or gravity anomalies‖, Geophysics, 51, 1494 -1498 10 Grauch V J S., L Cordell (1987), ―Limitations of determining density or magnetic boundaries from the horizontal gradient of gravity or pseudogravity data‖ Geophysics, 52, 118-121 11 Parker, R L (1972) ―The rapid calculation of potential anomalies‖ Jeophys J Royal Astr Soc, 31, pp.447-455 58 12 Richard J Blakely (1995), Potential theory in Gravity and Magnetic Applications, Cambrige University press, United States of America 13 Wolfgang Jacoby, Peter L Smilde (2009), Gravity interpretation fundamentals and application of gravity inversion and geological interpretation, Springer, Verlag Berlin Heidelberg 14 Yan Pin, Zhou Di, Liu Zhaoshu (2001), ―A crustal structure profile across the northern continental margin of the South China Sea‖, Techtonophysics, 338, pp 1-21 59 ... trền khu vực trũng sâu bieenrr đông lân cận 22 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong trình nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu khu vực trũng sâu Biển Đông lân cận theo tài liệu địa vật lý ( khu vực. .. KHOA HỌC TỰ NHIÊN  - Trầ n Văn Khá CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT SÂU KHU VỰC TRŨNG SÂU BIỂN ĐÔNG VÀ LÂN CẬN THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ Chuyên ngành: Vật lý Địa Cầu Mã số: 60.44.15 LUẬN VĂN... CỨU ĐỊA CHẤT - ĐỊA VẬT LÝ, ĐỊA CHẤT KIẾN TẠO KHU VỰC TRŨNG SÂU BIỂN ĐÔNG VÀ LÂN CẬN Tình hình nghiên cứu cứu địa chất -địa vật lý liên quan đến vùng biển Việt Nam kế cận Biển Đơng biển rìa có cấu