Cấu trúc địa chất sâu khu vực trũng sâu biển đông và lân cận theo tài liệu địa vật lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  - Trần Văn Kha 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  - Trần Văn Kha 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 và kế cận……………………………………………………… 1.1 Một số kết quảnghiên cứu điạ chất – điạ vâṭlýcủa tác giả nƣớc ngoài liên quan đến vùng biển ViêṭNam vàkếcâṇ………… 1.2 Một số kết quảnghiên cứu điạ chất – điạ vâṭlýcủa tác giả nƣớc liên quan đến vùng biển Việt Nam và kế cận…………… Một số kết quả nghiên cứu vềđiạ chất – kiến taọ khu vƣcc̣ trũng sâu Biển Đông vàlân câṇ………………………………………………………… Chƣơng - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢƢ́U ………………………………… 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 đaọ hàm chuẩn hóa toàn phần 28 2.5 Giải bài toán ngƣợc đối với vật thể hai chiều 29 Chƣơng - CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ TƢ LIỆU SỬ DỤNG 31 3.1 sởsốliêụ sƣƣ̉ dungc̣ 31 Ƣ́ Ƣ́ Chƣơng – MÔṬ SÔ KÊT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ MINH GIẢI 39 4.1 Tính hệ sốtƣơng quan giƣƣ̃a đô c̣sâu tới móng với đô c̣sâu đáy biển vàdi thƣợợ̀ng trongc̣ lƣcc̣ vàxây dƣngc̣ hàm hồi quy giƣƣ̃a chúng .39 4.2 Hệ thống đƣƢ́t gâỹ xác đinḥ theo kết quả tinhƢ́ gradient max dị thƣờng trọng lực 44 4.3 Môṭvài mƣƢ́c nâng trƣờng dùng đểxác đinḥ di thƣợợ̀ng dƣ Moho 46 4.4 Măṭcắt cấu trúc địa chất sâu theo tài liệu trongc̣ lƣcc̣ - điạ chấn … 48 4.5 Sơ đồđiạ hinhợ̀ bềmăṭMoho …………………………………… 50 4.6 Sơ đờbề dầy trầm tích …………………………………………… 51 Ƣ́ MỘT SỐ KÊT LUÂṆ VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………………56 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………58 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ Hình Sơ đờtuyến khảo sát điạ vâṭlýtrên khu vưcc̣ nghiên cứu …………………9 Hình Các bểtrầm tichƢ́ đê c̣tam ởViêṭNam (phỏng theo Phan Trung Điền, Trần Văn Tri)c̣………………………………………………………………………11 Hình Các yếu tố kiến tạo bể Phú Khánh và lân cận (TheoTrần Ngọc Toản và Nguyễn Hồng Minh)………………………………….12 Hình Sơ đờ kiến tạo khu vực Trường Sa và phụ cận……………………………16 Hình Vị trí điểm lưới dùng để tính tốn giá trị max H (Blakely vàSimpson, 1986)……………………………………………………… 28 Hình Bản đờ trọng lực Bugher khu vực Biển Đơng và lân cận ……………… 33 Hình Bản đồ dị thường trọng lực Free_air Vê c̣tinh …………………………… 34 Hình Bản đờ trọng lực Bugher (đươcc̣ thưcc̣ hiêṇ từ bản Free_air vê tc̣ inh) ………35 Hình Tuyến 1……………………………………………………………………40 Hình 10 Tuyến 2………………………………………………………………… 40 Hình 11 Tuyến 3………………………………………………………………… 41 Hình 12 Tuyến 4………………………………………………………………… 41 Hình 13 Tuyến 5………………………………………………………………… 42 Hình 14 Tuyến 6………………………………………………………………… 42 Hình 15 Bản đồ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính tốn Gradient max mức nâng trường 5km …………………………………………………………… 44 Hình 16 Bản đờ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính tốn Gradient max mức nâng trường 10km ……………………………………………………………44 Hình 17 Bản đờ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính tốn Gradient max mức nâng trường 15km ……………………………………………………………45 Hình 18 Bản đờ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính tốn Gradient max mức nâng trường 25km ……………………………………………………………45 Hình 19 Bản đờ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 10km ………… 46 Hình 20 Bản đồ dị thường trọng lưcc̣ Bugher nâng trường mức 20km ………… 46 Hình 21 Bản đờ 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 Tuyến CC’……………………………………………………………….49 Hình 26 Tuyến BB’……………………………………………………………….49 Hình 27 Bề mặt Moho 3D khu vực nghiên cứu…………………………… 50 Hình 28 Sơ đồđường đẳng sâu Moho điạ hinhợ̀ khu vực nghiên cứu … 50 Hình 29 Sơ đờ bề dầy trầm tích Kainozoi khu vực nghiên cứu ………………… 51 Bảng Giá trị mật độ đặc trưng cho một 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 và lân cận là 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 một phần không nhỏ cơng tác tìm kiếm khống sản, mà đặc biệt là dầu –khí, gas-hydrat vùng thềm lục địa và 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 và thềm lục địa, công tác khảo sát trường địa vật lý thiết bị máy móc đại, cũng xử lý phân tích và minh giải số liệu thu được đóng vai trò định Trong nhiều năm qua nhà địa vật lý không ngừng nâng cao hiệu quả hệ phương pháp xử lý minh giải tài liệu địa vật lý Các nguồn số liệu địa vật lý khảo sát mới được đặc biệt chú trọng, bởi là tài liệu quý hiếm, có đợ xác cao trường địa vật lý khu vực nghiên cứu Vào năm từ 2008-2010 tác giả có may mắn được tham gia giai đoạn I dự án ―Xác định ranh giới ngoài thềm lục địa Việt Nam‖do bộ ngoại giao Việt Nam chủ trì , tiếp nhận được mợt nguồn số liệu trọng lực-từ, địa chấn khảo sát mới phong phú và tin cậy vùng trũng sâu Biển Đông và lân cận Trong khóa luận thạc sĩ mình, học viên được 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‖ dưới hướng dẫn của: TS Hoàng Văn Vượng - Viện Địa chất và Địa vật lý biển - Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam Mục tiêu đề tài: - Xác định cấu trúc kiến tạo và 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 bản đồ địa hình mặt Moho khu vực nghiên cứu Cấu trúc luận văn: Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo,nợi dung luận văn được 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 phap nghiên cƣƣ́u Chƣơng Cơ sởdƣƣ̃liêụ vàtƣ liêụ sƣƣ̉ dungg Chƣơng Môṭsốkết quảtính toan vàminh giải 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 Tình hình nghiên cứu cứu địa chất-địa vật lý liên quan đến vùng biển Việt Nam kế cận Biển Đơng là mợt biển rìa có cấu kiến trúc phức tạp, lịch sử địa chất nó trải qua một trình phát triển kiến tạo đặc biệt Kết quả hoạt động điều tra khảo sát và nghiên cứu hàng trăm năm qua vùng Biển Đông nói chung và ở vùng biển Việt Nam nói riêng và là tư liệu quan trọng cơng trình nghiên cứu tổng hợp tiến hóa trầm tích, qui luật hình thành phát triển Biển Đông, đặc điểm cấu kiến trúc vỏ trái đất vùng trũng sâu Biển Đông và lân cận 1.1 Một số kết quảnghiên cứu điạ chất – điạ vâṭ lý tác giả nước liên quan đến vùng biển ViêṭNam vàkếcâṇ Trong giai đoạn 1950-1960, nhà địa chất Pháp Saurin cơng bố mợt số cơng trình cấu trúc địa chất và đặc điểm kiến tạo biển Đông và vùng thềm lục địa Việt Nam Dựa kết quả điều tra khảo sát ban đầu đặc điểm địa hình, địa mạo và cấu tạo trầm tích đáy biển Vào năm 1971-1972, nhà địa chất Hoa Kỳ tiếp tục bổ sung và công bố công trình nghiên cứu cấu trúc kiến tạo vùng biển Việt Nam bình đờ kiến tạo biển Đơng và Đông Nam Á (Parke, 1971-Emery, 1972) Tiếp đó Hayes và Taylor (1978-1980) xuất bản tập bản đồ trường địa vật lý và cấu trúc vùng biển Đông Nam Á và Đông Á với tỉ lệ 1:5.000.000 Trong đó có loạt bản đồ địa chất và địa vật lý Biển Đông Năm 1987, Viện khoa học Quảng Đông Trung Quốc xuất bản tập Atlas địa chất-địa vật lý biển Nam Trung Hoa gồm 11 bản đồ tỉ lệ 1:2.000.000 toàn Biển Đông với đặc trưng địa hình, địa mạo, bản đờ dị thường trọng lực, dị thường từ, bản đồ cấu trúc sâu, bản đờ kiến tạo, bản đờ bể trẩm tích Kainozoi, bản đồ thành tạo đệ tứ, bản đồ trầm tích đáy Năm 1989, Kulinic R.G và 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 Đông Nam Á" đó tổng hợp kết quả điều tra khảo sát địa chất và địa vật lý vùng Biển Đông nhà khoa học Liên Xô và Việt Nam năm 1975-1985, xây dựng bản đồ, sơ đồ cấu trúc kiến tạo, địa động lực và cấu trúc sâu, lịch sử phát triển kiến tạo vùng thềm lục địa Việt Nam và toàn Biển Đơng Tuy nhiên tài liệu đó cịn chưa phủ kín khu vực Biển Đơng, đặc biệt cịn thiếu vắng tài liệu địa chấn sâu, tài liệu trọng lực vệ tinh tỉ lệ lớn Vì kết quả cơng bố vẫn mang tính tham khảo Gần có cơng trình nghiên cứu ―Tổng quan đặc điểm sinh thành dầu khí bể trầm tích đệ tam ở Đông Nam Á‖ tác giả Harry Doust, Gerard Lijmbach (2007), đó tác giả tập trung chủ yếu vào cấu trúc và bể trầm tích đệ tam toàn khu vực Đơng Nam Á, mà hoàn toàn không có nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu khu vực Biển Đông Ngoài cịn nhiều cơng trình nghiên cứu thềm lục địa Việt Nam từ nhiều năm trước, đó chủ yếu là tập trung vào tìm kiếm bẫy chứa dầu tại bể trầm tích đơn lẻ mà tầng trầm tích có cấu trúc rõ nét băng thu địa chấn Trong đó phải kể đến công trình tác giả như: Chris P Sladen với cơng trình ―Thăm dị bể dạng hờ ở khu vực Đơng Nam Á‖ Cơng trình nghiên cứu ― Xâm nhập macma trầm tích Kainozoi ở vùng biển Nam Trung Hoa‖ tác giả Martin F.J.Flower Cơng trình ―Tiến hóa địa chất khu vực Đông Nam Á năm 1992‖ tác giả Hutchison C.S Cơng trình ―Biển rìa Đông Nam Á: đặc điểm trường địa vật lý và cấu trúc, lịch sử phát triển biển rìa và biển nội lục‖ tác giả Xeic D -1984 1.2 Một số kết quảnghiên cứu điạ chất – điạ vâṭ lýcủa tác giả nước liên quan đến vùng biển ViêṭNam vàkếcâṇ Từ sau năm 1975 và tiếp theo, đề tài nghiên cứu tḥc chương trình Thuận Hải-Minh Hải (1977 -1980), nhà địa chất Việt Nam (Lê Văn Cự, Hồ Đắc Hoài, Ngô Thường San) có cơng trình nghiên cứu tổng hợp cấu trúc kiến tạo thềm lục địa Việt Nam và phân chia bể trầm tích đệ tam ở tỉ lệ 1:500.000 và lớn đối tượng thăm dị tìm kiếm mỏ dầu khí Trong giai đoạn 1986-1990, khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nước 48-B-3-2, Bùi Công Quế và Nguyễn Hiệp lần tập hợp và liên kết kết quả thăm dò địa vật lý vùng thềm lục địa Việt Nam để thành lập bản đồ dị thường trọng lực và dị thường từ ∆Ta tỉ lệ 1:500.000 thống cho toàn thềm lục địa (phạm vi bể trầm tích đệ tam) và bản đồ trọng lực dị thường Fai và Bugher cho toàn biển Đông, 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 và n.n.k tiếp tục bổ sung xử lý số liệu mới, thành lập bản đồ dị thường trọng lực và từ vùng biển Việt Nam và kế cận tỉ lệ 1:1.000.000 Trên sở đó tính tốn xây dựng sơ đờ và mặt cắt cấu trúc sâu, hệ địa động lực thềm lục địa Việt Nam và biển Đông, thành lập bản đồ cấu trúc kiến tạovà địa động lực bể đệ tam thềm lục địa Việt Nam Các bản đồ địa chất, địa vật lý đề tài KT-03-02 tiếp tục được bổ sung và phát triển hoàn thiện ở tỉ lệ 1:1.000.000 và lớn từng vùng khuôn khổ đề tài trọng điểm cấp nhà nước KHCN-06-04 và KHCN-06-12 (Bùi Công Quế, Nguyễn Thế Tiệp và n.n.k, 1996-2000) Trong giai đoạn này hoàn thành bản đồ dị thường trọng lực, bản đổ cấu trúc sâu, bản đồ cấu trúc kiến tạo, bản đồ điạ mạo, bản đờ trầm tích đáy biển vùng biển Việt Nam ở 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 và địa hình được khảo sát đo đạc giai đoạn trước Hình 17 Bản đồ đứt gẫy khu vưcc̣ nghiên cứu dưạ tinhƢ́ toán Gradient max với mức nâng trường 15km (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) Hình 18 Bản đờ đứt gẫy khu vực nghiên cứu dựa tính tốn Gradient max với mức nâng trường 25km (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) 45 4.3 Môṭvài mƣƣ́c nâng trƣờng dùng đểxac đinḥ di thƣợợ̀ng dƣ Moho Hình 19 Bản đờ dị thường trọng lực Bugher nâng trường mức 10km Hình 20 Bản đồ dị thường trongc̣ lưcc̣ 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 đờ dị thường trọng lưcc̣ Bugher nâng trường mức 30km (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) Hình 22 Bản đờ 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 chấn Hình 23 Tuyến AA’(Tọa độ điểm đầu: φ=13.0650N , λ = 109.8340E và điểm cuối φ = 10.3800N, λ = 113.3240E, chiều dài tuyến 482.617km) Hình 24 Tuyến BB’ (Toạ đợ điểm đầu: φ = 11.99950N, λ = 109.780E và điểm cuối φ=10.0340N, λ = 113.0150E , chiều dài tuyến 415.7km) 48 Hình 25 Tuyến CC’ (Toạ đợ điểm đầu: φ = 10.00150N, λ = 109.4020E và điểm cuối φ=9 58240N, λ = 112.30E, chiều dài tuyến 321 126km) Hình 26 tuyến DD’ (Toạ độ điểm đầu φ=6.9520N, λ = 110.8840E và điểm cuối φ = 9.8640N, λ = 111.120E, chiều dài tuyến 323.122km) 49 4.5 Sơ đồđịa hình bề măṭMoho Hình 27 Bề mặt Moho 3D khu vực nghiên cứu Hình 28 Sơ đờđường đẳng sâu Moho điạ hinhợ̀ khu vực nghiên cứu (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) 50 4.6 Sơ đồbề dầy trầm tích Hình 29 Sơ đờ bề dầy trầm tích Kainozoi khu vực nghiên cứu (thu nhỏ từ tỉ lệ: 1:200.000) 51 Kết quả minh giải: - Kết nâng trường (Hình 19, 20, 21, 22) tương ứng mức 10km, 20km, 30km, 50km: Trường trọng lực ở mức 0km phức tạp đó là ảnh hưởng toàn bộ vỏ khu vực nghiên cứu, cũng phức tạp cấu trúc địa chất tầng nông Trường trọng lực Bugher ở thềm lục địa có biên độ dao động từ 0÷40mgal, cường đợ trường tăng dần và đạt cực đại ở 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 đợng với biên đợ 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 và đơn giản phản ánh bề mặt địa chất dưới sâu, mà có thể là 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 vẫn rõ như: đứt gẫy 109 kéo dài từ vĩ đợ 11 ÷ 16 N và hệ thống đứt gẫy thứ cấp quanh trục tách giãn trũng sâu Biển Đông Ở mức nâng trường lên 10km tranh hệ thống đứt gẫy đơn giản hơn, điều này là nâng trường thành phần tần số thấp bị lọc và làm trơn, hệ thống phá hủy kiến tạo (nằm trầm tích Kainozoi) phần nào mờ nhạt Ở mức nâng trường lên 15km và 25km tranh phân bố đứt gẫy đơn giản nhiều, đó chủ yếu lại hình ảnh đứt gẫy sâu, và rõ vẫn là đứt gẫy 109 và trục tách giãn Biển Đông Hệ thống đứt gẫy lớn khác bao quanh trục tách giãn (có thể đứt gẫy này nằm dọc theo ranh giới vỏ đại dương và lục địa?) vẫn thấy xuất Ngoài ở mức nâng trường này cho thấy phân bố hệ thống đứt gẫy khu vực Quần đảo Trường Sa phức tạp 52 Từ phân tích toàn cảnh hệ thống đứt gãy biểu mức nâng trường mà tác giả tính tốn (Hình 17, 18) có thể nhận định đứt gẫy địa chất sâu mang tính khu vực chủ yếu xuất ở mức nâng 15km và lớn hơn, đó rõ nét vãn là đới đứt gẫy 109 , hệ thống đứt gẫy thứ sinh chạy dọc theo vỏ chuyển tiếp và xung quanh trục tách giãn - Minh giải theo mặt cắt cấu trúc địa chất sâu (xây dựng theo tài liệu trongg lưcg - điạ chấn): kết quả tính tốn lớn, tác giả đưa mợt 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): o Mặt cắt theo tuyến AA’ (Hình 23) Tọa độ điểm đầu : φ=13.065 , λ = o o o 109.834 E và điểm cuối φ = 10.380 N, λ = 113.324 E, chiều dài tuyến 482.617km 3 + Trầm tích có mật đợ biến đổi từ 2,17 g/cm đến 2,55 g/cm Trầm tích vùng thềm và sườn lục địa có mật độ thấp (2,3 g/cm ) Trầm tích vùng trũng sâu Biển Đơng có mật đợ cao từ 2,32 ÷ 2,55 g/cm + Địa hình móng trầm tích biến đổi phức tạp, nhiên nó phản ánh gần tuyến tính với biến đổi đường cong trọng lực + Phần đầu tuyến AA’ cắt ngang qua bểPhúKhánh tính từ đầu tuyến đến khoảng cách 150km bềdầy trầm tichƢ́ dao đơngc̣ từ ÷ 7km, tiếp đó từ 150 ÷ 270km bềdầy trầm tich dao đôngc̣ tư ÷ 5km, từ 270 ÷ 400km bềdầy trầm tich dao đơngc̣ Ƣ́ 1÷ 3km Phần cuối tuyến chaỵ vao khu vưcc̣ Trương Sa trầm tich Với bề dày từ 0.5 ÷ 2km + Đất đá móng có mật độ dao động từ 2,72 ÷ 2,74 g/cm - Mặt cắt theo tuyến BB’ (Hình 24) Toạ đợ điểm đầu: φ = 11.9995 N, λ = 0 109.78 E, điểm cuối φ=10.034 N, λ = 113.015 E , chiều dài tuyến 415.7km + Trầm tích thay đổi từ 2.17 ÷ 2.55g/cm , từ hình 24 chúng ta nhận thấy từ đầu tuyến đến 30km trường trongc̣ lưcc̣ và địa hình đáy trầm tichƢ́ làngươcc̣ pha Điều này cóthểđươcc̣ giải thích là phần đầu tuyến này chaỵ cắt ngang qua thềm Phan Rang , tại bề mặt Moho nâng cao từ 53 26 ÷ 14km (tương tự tuyến AA’ ) Vì bề dầy trầm tichƢ́ ởđây làdà y ÷ 8km song trường trongc̣ lưcc̣ vâñ cóxu hướng tăng lên Trên khoảng cách từ 30 ÷ 415.7km, nhìn chung hình thái trường trongc̣ lưcc̣ và địa hình bềmă ṭ móng là tương đối đờng pha vàtrầm tichƢ́ có bềdầy dao đơngc̣ từ 0.5 ÷ 3km + BềmăṭMoho mặt cắt này không quáphức tapc̣ và được nâng cao hai bên trucc̣ tách giañ - Mặt cắt theo tuyến CC’ (Hình 25) Toạ đợ điểm đầu: φ=9.5824 N, λ = 0 112.3 E và điểm cuối φ = 10.0015 N, λ = 109.402 E, chiều dài tuyến 321 126km Vềcơ bản mặt cắt này chúng ta thấy khơng cịn vỏ đại dương Tương tự tuyến AA’ vàBB’ , từ đầu tuyến đến khoảng cách 45km đô sc̣ âu tới đáy trầm tích tăng trường trọng lực ở vẫn tăng lên điều này cũng có thể được giả thích là mặt Moho lớp vỏ dưới (Lower crust) nó nâng lên ca o so xung quanh - Mặt cắt theo tuyến DD’ (hình 26): Toạ độ điểm đầu φ=6.952 N, λ = 0 110.884 E và điểm cuối φ = 9.864 N, λ = 111.12 E, chiều dài tuyến 323.122km Địa hình bề mặt Moho mặt cắt này biến đổi với biên độ nhỏ, độ sâu từ 14 đến 20km, nhìn chung vẫn xuất đủ ba lớp trầm tích, móng, bazan Khơng thấy hình ảnh vỏ đại dương điển hình, kết quả này đối sánh với tài liệu địa chấn và tư liệu địa chất kiến tạo tác giả khác không thấy khác biệt đáng kể - Sơ đồđiạ hin ̀ h bềmăṭ Moho (Hình 27, 28) được xây dựng từ kết quả tính sc̣ âu tới măṭMoho theo tài liệu trọng lực và theo tài liệu địa chấn điạ chấn ( Nissen Hayes [1995]; Taylor Hayes[1983]) thể bảng2 chúng tơi có mợt số phân tích sau: + Tại trũng sâu Biển Đông kết quả cho phù hợp với số liệu độ sâu tới mặt Moho theo điạ chấn (ở chúng tơi tính tốn mặt Moho cho toàn Biển Đông và đa ƣ̃so sánh với kết quảcủa điạ chấn) 54 + Tuy nhiên vùng nghiên cứu sốliêụ đô sc̣ âu tới măṭMoho làkhông nhiều làvới vùng thềm vàvùng quần đảo Trường Sa , vâỵ viêcc̣ đánh giákết quả là khó cần được nghiên cứu tiếp đặc biệt tại khu vực quần đảo Trường Sa - Sơ đồbềdầy trầm tichƢ́ (Hình 29) xây dựng theo tài liệu trọng lực, chúng có một số nhận xét sau: + Khu vưcc̣ n ghiên cứu phủ một phần lên bểNam Côn Sơn (tọa đợ φ =6 ÷ 0 45’N, =106 ÷ 109 E), tại th eo kết quảtinhƢ́ tốn cho thấy bềdầy trầm tichƢ́ dao đơngc̣ từ ÷ 9km, kết quảnày cũng tương đối phù hợp với kết quả tính tốn giải bài tốn ngược mơ hình trọng lực 3d tác giả Đỡ Đức Thanh [5] 0 0 + Tại bể Phú Khánh (tọa đợ φ=11 ÷ 14 N, =109 20' – 111 E) bềdầy trầm tích dao đợng từ ÷ 9km + Khu vưcc̣ Tư ChinhƢ́ – Vũng Mây và nhóm bể trường sa bề dầy trầm tích vào khoảng ÷ 5km, môṭsốchỗcóthểdầy đến 7km +Tại trũng sâu Biển Đông (nơi cóđô sc̣ âu nước biển trầm tich dao đôngc̣ tư Ƣ́ 3800÷ 4600m) bềdầy trục tách giãn vào khoảng 40km) bềdầy trầm tich co thểdầy tơi 3km hoăcc̣ 55 MỘT SỐ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ kết quả tính tốn , phân tích và minh giải cấu trúc địa chất sâu khu vưcc̣ trũng sâu Biển Đông có thể đưa một số kết luận sau đây: + Khu vưcc̣ trũng sâu Biển Đông : Ranh giới Moho làranh giới Mantile 3 (nơi cómâṭđô c̣ 3.2g/cm ) và Bazan (mâṭđô c̣khối 2.85g/cm ), đô c̣sâu tới măṭ Moho taịđây dao đôngc̣ từ 10÷ 16km Tại khu vực trục tách giãn , đợ sâu tới bề măṭ Moho dao đơngc̣ từ 11÷ 13km, ở hai bên rìa vào khoảng 10÷ 12km + Vùng Thềm : Ranh giơi Moho nằm đô sc̣ âu tư Mantile va lơp vo dươi (lower Crust mâṭđô kc̣ hối ợ̀ Ƣ́ sâu 28km gần bơ va nâng dần nên gần trung sâu đaịdương ƣ̉ + Ranh giới giả định là mặt Conrad : là ranh giới lớp vỏ dưới (có mật độ 3 khối 2.9g/cm ) với móng kết tinh (mâṭđô c̣ khối khoảng 2.7g/cm ) làmăṭcócấu trúc phân dị và chia cắt mạnh tạo nên cấu trúc khối ph ức tạp và khó xác định điạ chấn sâu cũng sốliêụ điạ chấn đôngc̣ đất , nhiên đểcho mô hinhợ̀ trọng lực hội tụ tốt chúng vâñ sử dungc̣ ranh giới này viêcc̣ xây dưngc̣ mơ hình cấu trúc địa chất sâu + Móng trầm tích: làranh giới móng kết tinh (mâṭđơ c̣khối 3 2.7g/cm ) và trầm tích (mâṭđơ c̣dao đơngc̣ tư 1.8÷2.55g/cm ) Tầng trầm tich khu vưcc̣ dao đơngc̣ lơn Phía Tây Nam ợ̀ 4÷9km Khu vưcc̣ Quần đao Trương Sa bềdầy trầm tich mong vào khoảng 2÷4km Trên vùng Tư ChinhƢ́ Vũng Mây vàmơṭphần bểNam Cơn Sơn theo kết quảtinhƢ́ tốn mơ hinhợ̀ trongc̣ lưcc̣ 2D vàtổng hơpc̣ môṭvài kết quảkhác t hấy bềdầy trầm tichƢ́ dao đơngc̣ 2÷7km + Trầm tichƢ́ khu vưcc̣ trũng sâu vùng nghiên cứu này cóbềdầy khoảng 0.5÷ 3km, tại trục tách giãn trầm tích dầy đến 3km điều này đa đƣ̃ ươcc̣ xác đinḥ 56 sốliêụ điạ chấn sâu cũng măṭcắt cấu trúc sâu đươcc̣ mô hinh ợ̀ hóa sốliêụ trongc̣ lưcc̣ vàcảtrong bản đồbềdầy trầm tichƢ́ + Lớp trầm tichƢ́ nằm cómâṭđơ c̣từ 1.8÷2.55g/cm có bề dầy từ 1÷10km, tại bể Phú Khánh trầm tí ch dầy khoảng từ 2-7km, khu vưcc̣ Trường Sa bề dầy trầm tichƢ́ dao đôngc̣ từ 2-6km, tại khu vực phía Tây Nam (60÷110, 1080÷1090) trầm tichƢ́ dầy dao đôngc̣ từ 3-9km + Ranh giới vỏđaịdương vàvỏlucc̣ điạ : Hiêṇ chưa cótài liêụ nào chỉra đươcc̣ chinhƢ́ xác ranh giới này , chúng tơi nhận thấy (hình 26) đường đồng mức đô c̣ sâu tới bề mặt Moho 14km tương đối trùng với đường đô c̣sâu đáy biển 3.8km vùng trũng sâu Biển Đông, vâỵ phải ranh giới này trùng với đường đồng mức 14km bản đồMoho? Một số kiến nghị: - Cần tiến hành đo đạc số liệu địa vật lý nhiều để có thể làm sáng tỏ cấu trúc địa chất sâu khu vực trũng sâu và lân cận - Cần làm sáng tỏ vấn đề có thực ở trũng sâu Biển Đông là vỏ đại dương điển hình hay khơng? Hay nó vẫn là 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 Đông ,cũng mô hình chế địa đợng lực, hình thành và phát triển vùng trũng sâu đặc biệt này 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 Điền (2000), Môṭ sốbiến cốđiạ chất Mesozoi muôṇ – Kainozoi g thống dầu khit́ hềm lucg điạ ViêṭNam , HôịNghi khoạ hocc̣ công nghê c̣ , PetroVietnam Lê Huy Minh, Lưu Việt Hùng, Cao Đình Triều (2002), ―Sử dụng trường vertơ gradient ngang cực đại minh giải tài liệu từ và trọng lực ở Việt Nam‖ Tạp chí khoa học trái đất, 24(1), tr 67 - 80 Mai Thanh Tân, Đặng Văn Bát và nnk (2003), Biển Đông, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội Đỡ Đức Thanh (2006), Các phương pháp phân tích , xửlýsốliêụ từ trongg lưcg , NXB Đaịhocc̣ Quốc Gia HàNơị, Hà Nợi Cao Đình Triều (2005), Trường Địa vật lý cấu trúc thạch lãnh thổ Việt Nam, NXB khoa học và 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 ... với tiêu đề: ― Cấu trúc địa chất sâu khu vực trũng sâu Biển Đông lân cận theo tài liệu địa vật lý? ?? dưới hướng dẫn của: TS Hoàng Văn Vượng - Viện Địa chất và Địa vật lý biển - Viện khoa... CỨU ĐỊA CHẤT - ĐỊA VẬT LÝ, ĐỊA CHẤT KIẾN TẠO KHU VỰC TRŨNG SÂU BIỂN ĐƠNG VÀ LÂN CẬN Tình hình nghiên cứu cứu địa chất -địa vật lý liên quan đến vùng biển Việt Nam kế cận Biển Đông là mợt biển. .. TỰ NHIÊN  - Trần Văn Kha 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