Mục tiêu nghiên cứu của luận án là làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất trầm tích bể Phú Khánh theo chu kỳ các bể thứ cấp trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu và chuyển động kiến tạo trong Miocen và đánh giá triển vọng dầu khí liên quan.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN THỊ DUNG NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT TRONG MIOCEN BỂ PHÚ KHÁNH VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 9440201.01 DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - 2019 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Trần Nghi TS Nguyễn Thế Hùng Phản biện:…………………………………………………… Phản biện:…………………………………………………… Phản biện:…………………………………………………… Luận án bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp vào hồi ngày tháng năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bể Phú Khánh nằm vùng biển tỉnh Phú Yên Khánh Hòa lan rộng từ độ sâu 0m đến 3000 m thuộc thềm lục địa Miền Trung Việt Nam Đây bể trầm tích dầu khí Kainozoi có cấu trúc địa chất phân dị phức tạp lịch sử hình thành, phát triển biến dạng theo pha kiến tạo mạnh mẽ từ Oligocen đến Đệ Tứ Trong năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ ngành cơng nghiệp dầu khí, bể Phú Khánh đầu tư đẩy mạnh cơng tác tìm kiếm thăm dị dầu khí Các tài liệu địa vật lý địa chất ngày phong phú điều kiện thuận lợi cho công tác nghiên cứu đánh giá triển vọng dầu khí Tuy nhiên, đến bể Phú Khánh nói chung trầm tích Miocen nói riêng đối tượng chưa làm sáng tỏ chế hình thành, lịch sử phát triển q trình biến dạng làm thay đổi hồn tồn cấu trúc địa chất bể trầm tích nguyên thủy Những tượng tiếng văn liệu địa chất nói tới khn khổ bể Phú Khánh đới đứt gãy sụt bậc 109o-110oE, đới sụt lún trung tâm, đới xiết trượt Tuy Hòa đới nâng Hàng loạt tượng biến dạng mạnh mẽ thể mặt cắt địa chấn Vậy chất chúng chúng có liên quan đến Miocen không? theo chế kiến tạo nào? có ý nghĩa hệ thống dầu khí? Để góp phần làm sáng tỏ vấn đề nêu nghiên cứu sinh chọn đề tài luận án Tiến sĩ là: “Nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh ý nghĩa dầu khí” với mục tiêu sau: Mục tiêu: Làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất trầm tích bể Phú Khánh theo chu kỳ bể thứ cấp mối quan hệ với thay đổi mực nước biển toàn cầu chuyển động kiến tạo Miocen đánh giá triển vọng dầu khí liên quan Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu: Các thành tạo trầm tích Miocen sớm, Miocen giữa, Miocen muộn phạm vi bể trầm tích Kainozoi Phú Khánh Nội dung nghiên cứu: Luận án thực nội dung nghiên cứu sau đây: - Nghiên cứu đặc điểm biến dạng bể thứ cấp qua thời kỳ; - Nghiên cứu phân tầng cấu trúc phân vùng cấu trúc nhằm làm sáng tỏ lịch sử biến đổi cấu trúc địa chất địa động lực bể thứ cấp Miocen; - Nghiên cứu tiến hóa trầm tích Miocen mối quan hệ với hoạt động kiến tạo; - Đánh giá triển vọng dầu khí sở trầm tích luận Các luận điểm bảo vệ luận án: Luận điểm 1: Trầm tích Miocen bể Phú Khánh có tầng cấu trúc theo phương thẳng đứng: Miocen hạ, Miocen trung Miocen thượng Các tầng cấu trúc liên tục bị biến dạng hoạt động kiến tạo mạnh mẽ: đứt gãy sau trầm tích, nén ép, nâng trồi tạo ranh giới tầng cấu trúc bề mặt bào mòn bất chỉnh hợp khu vực Theo không gian thời gian cấu trúc địa chất liên tục biến đổi có xu phức tạp hóa dần từ đới cấu trúc Miocen sớm đến đới cấu trúc Miocen đới cấu trúc Miocen muộn Luận điểm 2: Đá trầm tích có xu đơn giản hóa thành phần thạch học phức tạp hóa tướng trầm tích từ Miocen sớm đến Miocen muộn Trong Miocen sớm có nhóm tướng lục nguyên aluvi đa khoáng lấp đầy địa hào nội lục Đến Miocen Miocen muộn xuất nhóm tướng gồm nhóm tướng lục nguyên ven biển biển nơng khống; nhóm tướng ám tiêu san hơ nhóm tướng sét vơi vũng vịnh Các nhóm tướng thành tạo bể trầm tích dạng van sụt lún mở rộng phân dị đáy mạnh mẽ tạo thủy vực vũng vịnh quần đảo ngầm đan xen thuận lợi cho phát triển ám tiêu san hô Các điểm luận án Luận án phân tích phân loại hệ thống đứt gãy Miocen bể Phú Khánh cấp: đứt gãy cấp đứt gãy đồng trầm tích tạo bể thứ cấp; đứt gãy cấp đứt gãy sau trầm tích đứt gãy biến dạng đứt gãy cấp đứt gãy nhánh đứt gãy cấp phát triển phạm vi nội bể Xây dựng sơ đồ tướng đá - cổ địa lý theo miền hệ thống địa tầng phân tập: Giai đoạn miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) Miocen sớm; Giai đoạn miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) Miocen giữa; Giai đoạn miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) Miocen muộn Đã chứng minh tầng phản xạ trắng Miocen muộn mặt cắt địa chấn chứa phong phú vật liệu vụn vỏ sinh vật lát mỏng thạch học Đây sản phẩm bào mòn phá hủy khối nâng ám tiêu san hô tuổi Miocen đóng vai trị vùng xâm thực Đã phân tích phân loại nhóm bẫy dầu khí có triển vọng: nhóm bẫy trầm tích - địa tầng phát triển rìa tây khu vực trung tâm; nhóm bẫy cấu trúc – kiến tạo nhóm bẫy hỗn hợp phát triển rìa đơng nam nam bể; nhóm bẫy ám tiêu san hơ phát triển khu vực vùng nâng đông nam, rìa tây rìa nam bể Phú Khánh Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học: - Đã làm sáng tỏ lịch sử kiến tạo Miocen sở nghiên cứu quy luật biến đổi cấu trúc địa chất theo thời gian theo không gian; - Đã xác lập tổ hợp thạch kiến tạo góp phần luận giải chế hình thành bể thứ cấp; - Đã xây dựng đồ tướng đá - cổ địa lý theo miền hệ thống địa tầng phân tập (LST, TST, HST) góp phần làm sáng tỏ quan hệ thành phần thạch học mơi trường trầm tích với pha kiến tạo sụt lún tạo bể nâng cao tạo vùng xâm thực Ý nghĩa thực tiễn: - Nghiên cứu mối quan hệ trầm tích kiến tạo sở khoa học cho việc xác định bẫy trầm tích - địa tầng, bẫy cấu tạo bẫy hỗn hợp chứa dầu khí; - Các đồ tướng đá cổ địa lý sở để xây dựng tiền đề đánh giá triển vọng tầng sinh, tầng chứa tầng chắn dầu khí trầm tích Miocen bể Phú Khánh Bố cục luận án: Mở đầu Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu Chương 2: Cơ sở tài liệu, phương pháp luận phương pháp nghiên cứu Chương 3: Đặc điểm biến dạng Lịch sử biến đổi cấu trúc địa chất bể thứ cấp Miocen Chương 4: Tiến hóa bể trầm tích thứ cấp Miocen mối quan hệ với lịch sử kiến tạo Triển vọng dầu khí liên quan Kết luận Tài liệu tham khảo CHƢƠNG TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí địa lý đặc điểm địa hình đáy biển Bể Phú Khánh bể trầm tích nước sâu thềm lục địa miền Trung Việt Nam, kéo dài từ Quảng Ngãi đến Phan Thiết, phạm vi nghiên cứu luận án chủ yếu từ vĩ độ 10030’ đến 15000’ Bắc từ kinh độ 108030’ đến 112000’ Đơng, có diện tích khoảng 80.000 km2 Khu vực nghiên cứu có địa hình đáy biển phức tạp, thay đổi nhanh từ 0m đến 4000m phân dị từ bờ biển khơi 1.2 Lịch sử nghiên cứu 1.2.1 Lịch sử tìm kiếm, thăm dị dầu khí bể Phú Khánh - Giai đoạn trước 1988: khảo sát mang tính khu vực - Giai đoạn từ năm 1988 đến nay: khảo sát thu nổ địa chấn có chất lượng tốt, tiến hành số giếng khoan thăm dò, đặc biệt giếng 124CMT-1X có phát dầu Miocen Đây phát mang tính đột phá, góp phần thúc đẩy nhà thầu khác hoạt động tích cực vùng bể Phú Khánh 1.2.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất kiến tạo- địa động lực bể Phú Khánh lân cận Các cơng trình nghiên cứu khu vực nghiên cứu phần làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc, kiến tạo, chế hình thành, đặc điểm địa chất, tiềm dầu khí Tuy nhiên, chưa có cơng trình tiến hành phục hồi lại cấu trúc địa chất thời kỳ Miocen bể Phú Khánh sở phân tích bể giải mối quan hệ trầm tích, thay đổi mực nước biển toàn cầu chuyển động kiến tạo 1.3 Đặc điểm địa tầng Cho đến bể Phú Khánh có giếng khoan chủ yếu đặt vị trí nâng cao móng, có 02 giếng khoan tới móng Vì vậy, vấn đề địa tầng trầm tích vùng nghiên cứu cơng trình công bố xây dựng chủ yếu dựa vào phân tích ngoại suy từ nhiều nguồn tài liệu chủ yếu dùng phương pháp đối sánh với vùng lân cận bể sông Hồng, Cửu Long, Nam Cơn Sơn, Tư Chính – Vũng Mây Đỗ Bạt nnk (2018) định danh Theo đó, địa tầng bể Phú Khánh gồm: Oligocene - Eocene (?), hệ tầng Phú Yên (N11 py), hệ tầng Phú Khánh (N12 pk), hệ tầng Khánh Hòa (N13 kh) hệ tầng Biển Đông (N2 bđ) CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP LUẬN, CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU 2.1 Phƣơng pháp luận Nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất bể trầm tích dựa nguyên lý địa tầng phân tập; quy luật vận chuyển, phân dị lắng đọng trầm tích; đặc biệt quan hệ nhân trầm tích, thay đổi mực nước biển hoạt động kiến tạo khu vực nghiên cứu Trên sở nhận thức mối quan hệ nhân q trình trầm tích, thay đổi mực nước biển chuyển động kiến tạo tư tưởng chủ đạo lịch sử phát triển địa chất bể Phú Khánh tiếp cận từ luận điểm tiến hóa bể trầm tích thứ cấp theo chu kỳ 2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu sinh sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: (1) Phương pháp địa chấn - địa tầng; (2) Phương pháp phân tích tài liệu địa vật lý giếng khoan; (3) Phương pháp phân tích thạch học trầm tích; (4) Phương pháp phân tích biến dạng phục hồi bể trầm tích (5) Phương pháp phân tích tướng thành lập đồ tướng đá – cổ địa lý 2.3 Cơ sở tài liệu - Nghiên cứu sinh lựa chọn sử dụng kế thừa số liệu, tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan, thạch học, cổ sinh phép tiếp cận khuôn khổ 02 đề tài nghiên cứu khoa học cấp ngành (03,04/HOPTAC-KHTN/2011/HĐ-NCKH) Trần Nghi làm chủ nhiệm, 2013; đề tài cấp nhà nước KC.09.20/11-15 PGS.Chu Văn Ngợi chủ nhiệm đề tài KC.09.03/11-15 PGS.TS Nguyễn Trọng Tín chủ nhiệm - Tài liệu thạch học, cổ sinh địa vật lý giếng khoan 07 giếng khoan (với 80 mẫu thạch học giếng khoan bể Phú Khánh, 01 giếng khoan bể Nam Côn Sơn, 01 giếng khoan bể Tư Chính - Vũng Mây) - Khu vực nghiên cứu có 40.000 km tuyến địa chấn thu nổ, NCS minh giải 12 mặt cắt gốc đại diện CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM BIẾN DẠNG VÀ LỊCH SỬ BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT CÁC BỂ THỨ CẤP TRONG MIOCEN 3.1 Bối cảnh kiến tạo khu vực Biển Đông kế cận Bể Phú Khánh nằm vỏ lục địa bị vát mỏng, phận bối cảnh kiến tạo Biển Đông với đơn vị kiến tạo sau: (1)Vỏ lục địa thực thụ; (2) Vỏ đại dương lộ trung tâm Biển Đông ngừng tách giãn; (3) Đới lục địa bị vát mỏng chuyển tiếp vỏ lục địa thực thụ vỏ đại dương; (4) Đới hút chìm Manila hoạt động đới hút chìm Palawan ngừng hoạt động cách 16 triệu năm 3.2 Các bể trầm tích thứ cấp Miocen Bể thứ cấp (secondary basin) bể trầm tích sinh thành giai đoạn định lịch sử tiến hóa bể liên quan đến pha kiến tạo: sụt lún nâng trồi, tạo nên cấu trúc địa chất độc lập có ranh giới rõ ràng Trong Miocen, bể Phú Khánh có bể thứ cấp tương ứng với chu kỳ trầm tích: Miocen sớm (N11), Miocen (N12) Miocen muộn (N13): 1/ Ranh giới bể thứ cấp Oligocen muộn Miocen sớm: Đây bề mặt bất chỉnh hợp góc bị biến dạng mạnh mẽ tạo nên nhiều khối nhơ móng Oligocen đóng vai trò vùng xâm thực cung cấp vật liệu lục nguyên cho Miocen sớm 2/ Ranh giới bể thứ cấp Miocen sớm Miocen giữa: Mặt ranh giới trùng với mặt bất chỉnh hợp góc tương đương với tuổi dừng tách giãn đáy Biển Đông (16 triệu năm) Ranh giới thấy rõ nhiều khối nhơ móng tuổi Miocen sớm đóng vai trị quần đảo ngầm phát triển san hô rực rỡ Miocen 3/ Ranh giới bể thứ cấp Miocen Miocen muộn: Đây ranh giới bào mòn bất chỉnh hợp góc có tuổi 11 triệu năm Các khối nhơ móng ám tiêu san hơ đóng vai trị vùng xâm thực cung cấp vật liệu vụn sinh vật cho trầm tích Miocen muộn 4/ Ranh giới bào mịn bất chỉnh hợp địa tầng Pliocen-Đệ Tứ Miocen muộn có tuổi 5,5 triệu năm ranh giới bất chỉnh hợp bào mịn tồn khu vực bể Phú Khánh, chủ yếu nâng cao địa hình đáy bể khỏi mực nước biển cách đơn điệu không bị phân cắt khối tảng 3.3 Đặc điểm biến dạng bể thứ cấp 3.3.1 Biến dạng bể hoạt động đứt gãy Nhằm mục đích làm sáng tỏ chế địa động lực vai trị đứt gãy lịch sử hình thành phát triển bể trầm tích Miocen bể Phú Khánh phân loại hệ thống đứt gãy làm cấp: Đứt gãy cấp I đứt gãy thuận đồng trầm tích, đóng vai trị tạo bể thứ cấp; Đứt gãy cấp II đứt gãy sau trầm tích, tạo nên “giả địa hào”, “giả bán địa hào” bối cảnh nén ép nâng trồi nghịch đảo kiến tạo tồn bể, đứt gãy phá hủy toàn lớp đá bể thứ cấp; Đứt gãy cấp III hệ thống đứt gãy dạng cành cây, tỏa tia trượt bằng, phân nhánh từ đứt gãy cấp II 3.3.2 Biến dạng bể trình sụt lún, nén ép nâng trồi Biến dạng trình sụt lún, nén ép nâng trồi thường xảy theo giai đoạn: Giai đoạn đầu sụt lún lắng đọng trầm tích; Giai đoạn nghịch đảo kiến tạo thường xảy biến dạng kép tạo nên oằn võng trung tâm nâng trồi bào mịn q trình nén ép Bể Phú Khánh phổ biến nhiều biến dạng oằn võng có quy mơ nhỏ có xen kẽ khối sụt khối nâng địa phương 3.3.3 Biến dạng hoạt động núi lửa Hoạt động núi lửa bể Phú Khánh có nhiều pha song pha cuối có tuổi Pliocen- Đệ tứ với minh chứng sau đây: Trầm tích Miocen bị xuyên cắt tạo nên cấu tạo giả kề áp (pseudo-onlap); Khu vực trung tâm bị uốn nếp oằn võng Hình 3.9 Mặt cắt địa chấn tuyến L06 bể Phú Khánh đới cấu trúc: Đới I- Thềm (thềm Đà Nẵng); Đới II- Đới đứt gãy kép xiết trượt Tuy Hòa (đứt gãy trượt đứt gãy thuận cánh chúc- dạng đứt gãy listric); Đới III- Đới sụt Giai đoạn Miocen sớm Giai đoạn Miocen Giai đoạn Miocen muộn Giai đoạn Pliocen – Đệ tứ Hình 3.24 Mặt cắt phục hồi tuyến L03 10 1/ Phân vùng cấu trúc địa chất Miocen sớm (N11) Trên mặt cắt phục hồi bể thứ cấp Miocen sớm tái địa hình đáy bể trầm tích suốt thời gian sụt lún kiến tạo hồn thành q trình lắng đọng đền bù trầm tích (hình 3.24) Bản đồ đẳng dày trầm tích đồ cấu trúc địa chất nguyên trạng bể trầm tích thứ cấp sau kết thúc giai đoạn sụt lún (hình 3.26, 3.27) Bản đồ đẳng dày nguyên thủy bể Miocen sớm cho phép khoanh định đới cấu trúc địa chất: Đới nâng rìa phía tây bể; Đới phân dị phía Đơng Nam ; Đới sụt lún mạnh khu vực trung tâm bể (hình 3.27) Hình 3.27 Sơ đồ phân vùng cấu trúc Miocen sớm bể Phú Khánh 11 2/ Phân vùng cấu trúc địa chất Miocen (N12) Trong Miocen bể Phú Khánh có đới cấu trúc: đới nâng phía Tây; đới sụt lún trung tâm; đới phân dị phía Đơng Nam; đới đứt gãy phía hủy phía Nam (hình 3.29) 3/ Phân vùng cấu trúc địa chất Miocen muộn (N13) Trong giai đoạn Miocen muộn tồn đới cấu trúc: (1) Đới nâng phía Tây; (2) Đới sụt bậc yếu từ kinh tuyến 109o-110oE; (3) Đới sụt lún yếu trung tâm; (4) Đới phân dị phía Đơng Nam; (5) Đới phá hủy xiết ép Tuy Hịa phía Nam (hình 3.31) Hình 3.29 Sơ đồ phân vùng cấu trúc Miocen 12 Hình 3.31 Sơ đồ phân vùng cấu trúc Miocen muộn bể Phú Khánh CHƢƠNG TIẾN HĨA TRẦM TÍCH CÁC BỂ THỨ CẤP MIOCEN TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI LỊCH SỬ KIẾN TẠO VÀ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ LIÊN QUAN 4.1.Chu kỳ trầm tích địa tầng phân tập Chu kỳ trầm tích lặp lặp lại có chu kỳ thành phần độ hạt tướng trầm tích cột địa tầng (theo Bách khoa thư Địa chất, tr.1263) Từ định nghĩa lấy ranh giới chu kỳ trầm tích 11’, 22’, 33’ theo hình 13 Hình 4.1 Sơ đồ biểu diễn chu kỳ biển thối biển tiến tồn cầu (11’: Ranh giới vị trí biển tiến cực đại; 22’: Ranh giới vị trí biển thối cực tiểu; 33’: Ranh giới vị trí trung bình) Theo kết nghiên cứu Trần Nghi (2013) để có tương thích chu kỳ trầm tích địa tầng phân tập lấy ranh giới trầm tích theo đường 33’ (hình 4.1) Ranh giới trùng với bề mặt bào mịn gián đoạn trầm tích Theo quan điểm phân chia trầm tích Miocen bể Phú Khánh phân thành phức tập: Phức tập N11; Phức tập N12 Phức tập N13 Mỗi phức tập có miền hệ thống: Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST); Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) (bảng 4.1) Bảng 4.1 Liên hệ đối sánh địa tầng phân tập tướng trầm tích mối quan hệ với thay đổi mực nước biển 14 4.2 Đặc điểm tƣớng đá -cổ địa lý theo địa tầng phân tập 4.2.1 Đặc điểm tƣớng đá – cổ địa lý giai đoạn Miocen sớm Địa hình vùng xâm thực vùng lắng đọng trầm tích bể thứ cấp Miocen sớm ấn định pha nghịch đảo kiến tạo cuối Oligocen muộn Vùng xâm thực rộng lớn nằm phía tây bể Các vùng xâm thực khác có quy mơ nhỏ phân bố khu vực đông bắc, đông nam phía bắc bể Vùng lắng đọng trầm tích hay cịn gọi khơng gian tích tụ trầm tích Miocen sớm phân bố khu vực rộng lớn trung tâm bể Quy luật phân bố tướng trầm tích: - Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST): Các nhóm tướng miền hệ thống trầm tích LST cộng sinh với theo thời gian khơng gian a) Theo thời gian có nhóm tướng phủ chồng lên nhau: nhóm tướng cát bột aluvi (arLST), nhóm tướng bột sét châu thổ (amrLST) b) Theo khơng gian (từ vùng xâm thực trung tâm bể nhóm tướng nói phân bố nối thứ tự sau): arLST → amrLST (hình 4.4) Tích hợp thời gian khơng gian ta có mơ hình cộng sinh tướng miền hệ thống trầm tích biển thấp theo công thức sau: LiLST = (ar + amr)LST - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) Trong q trình biển tiến trầm tích Miocen sớm đặc trưng nhóm đá: Nhóm đá cát kết thạch anh-litic có độ mài trịn chọn lọc tốt; Nhóm đá cát kết xi măng dolomit mài trịn, chọn lọc trung bình, sét kết chứa bột, sét kết chứa vơi Sự thay đổi thành phần thạch học nói chứng biển sâu dần đường bờ dịch chuyển vào phía đất liền đạt vị trí cao - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST): Giai đoạn miền hệ thống trầm tích biển cao bể thứ cấp Miocen sớm có nhóm tướng cộng sinh 15 theo thời gian theo khơng gian: nhóm tướng bột sét châu thổ (amh HST) nhóm tướng sét bột biển nơng – vũng vịnh (mt/amhHST) Hình 4.4 Sơ đồ tướng đá – cổ địa lý giai đoạn biển thoái Miocen sớm 4.2.2 Đặc điểm tƣớng đá – cổ địa lý giai đoạn Miocen Trong Miocen khối nâng đóng vai trị quần đảo ngầm thuận lợi cho phát triển mạnh mẽ ám tiêu san hơ Khơng gian tích tụ trầm tích gần khơng thay đổi so với giai đoạn Miocen sớm Trong miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) tỷ lệ trầm tích lục nguyên lớn trầm tích 16 carbonat phân bố rộng đới liền kề với vùng xâm thực, đặc trưng cát kết grauwack chọn lọc, mài trịn (So=2,3; Ro= 0,4) thuộc tướng cát mơi trường lịng sơng (arLST N12) Cát kết khống thạch anh-litic thuộc tướng cát mơi trường bãi triều có độ chọn lọc mài trịn từ trung bình đến tốt (So = 1.4, Ro= 0.6) Tại trung tâm bể thứ cấp Miocen bắt đầu phát triển trầm tích vôi sét sét kết chứa bitum môi trường vũng vịnh nằm xen kẽ đảo ngầm ám tiêu san hô Giai đoạn biển tiến cực đại phát triển phong phú hóa thạch đặc trưng cho mơi trường biển nơng mở rộng Đồng thời phát triển nhóm tướng vôi - dolomit vũng vịnh chứa sinh vật hạt vụn thạch anh tha sinh Nhóm hóa thạch phổ biến là: Bryozoa, Echinoidea, foraminifera, tảo lục 4.2.3 Đặc điểm tƣớng đá – cổ địa lý giai đoạn Miocen muộn Trong Miocen muộn bể Phú Khánh hình thành đới nâng đóng vai trị vùng xâm thực cung cấp vật liệu trầm tích lục nguyên: đới nâng phía tây, đới nâng đơng nam đới nâng phía bắc Bên cạnh đới nâng cung cấp vật liệu trầm tích lục nguyên quần đảo ám tiêu san hô bị nâng lên khỏi mặt nước tạo nên vùng xâm thực cung cấp vật liệu vụn sinh vật cho khối sụt vũng vịnh xen kẽ Các ám tiêu san hô nhô cao khỏi mặt biển chúng bị bào mòn cung cấp khối lượng lớn vật liệu vụn san hơ, vụn vỏ sinh vật hịa trộn với nguồn trầm tích cát bột sét lắng đọng môi trường aluvi (ar) châu thổ (amr) xen kẽ pha biển thấp (LST) (hình 4.13) Đến pha biển tiến (TST) trầm tích vụn sinh vật chứa thạch anh lục nguyên từ môi trường aluvi, ven biển trở thành mơi trường biển nơng thích hợp tướng vơi, dolomit xuất foraminifera Dưới tác dụng dòng chảy đáy bùn vôi, dolomit sinh bị xáo trộn với vật liệu vụn nguyên môi trường ven biển tạo thành nhóm đá hỗn hợp gồm tướng: (1) Tướng cát vụn sinh vật chứa thạch anh (hình 3.24, 3.25); (2) Tướng biển vôi dolomit chứa vụn sinh vật VCHC hạ đẳng Trong số mặt cắt địa chấn thấy rõ tập trầm tích Miocen muộn có phản xạ trắng đặc trưng tầng đánh dấu 17 Hình 4.13 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý Miocen muộn, giai đoạn biển thấp 4.3 Tiến hóa trầm tích mối quan hệ vói hoạt động kiến tạo Tiến hóa trầm tích bể Phú Khánh theo mặt cắt từ lên khu vực thềm thềm có khác tướng trầm tích giai đoạn Miocen (hình 4.4, 4.12, 4.13) Cấu trúc địa chất bể thứ cấp Miocen sớm, Miocen Miocen muộn bị ảnh hưởng nguồn lực chính: sụt lún nhiệt mạnh trung tâm; sụt lún yếu đới ven rìa phía tây; ảnh hưởng đứt gãy trượt Sông Hồng – đứt gãy sườn dốc đông Việt Nam lực ép từ phía đơng nam đới tách giãn Biển Đông 18 - Trong Miocen theo phương thẳng đứng trầm tích Miocen có chu kỳ Mỗi chu kỳ bị khống chế pha kiến tạo: Pha sụt lún nhiệt tạo bể trầm tích; Pha nghịch đảo kiến tạo nâng trồi bào mòn tạo nên ranh giới bất chỉnh hợp góc (giữa Miocen Miocen sớm) bất chỉnh hợp góc bất chỉnh hợp địa tầng (giữa Miocen muộn Miocen giữa) - Theo không gian bể thứ cấp nguyên thủy có phân dị đan xen khối nâng khối sụt Tuy nhiên, khối nâng mang tính chất tương đối tạm thời phông chung sụt lún thống trị nhiệt manti làm nóng chảy vát mỏng vỏ lục địa trước Kanozoi Ranh giới khối sụt khối nâng liên tục thay đổi nhiên diện tích khối sụt tạo nên bồn trũng trung tâm mở rộng dần từ Miocen sớm đến Miocen muộn theo nguyên lý “sụt lún lan tỏa” Sự biến đổi địa hình, thành phần thạch học mơi trường trầm tích liên quan chặt chẽ với hoạt động kiến tạo Vì theo thời gian số lượng tướng phong phú dần biến thiên theo chu kỳ từ môi trường lục địa sang môi trường châu thổ, biển nông – vũng vịnh - Trầm tích Miocen sớm có thành phần lục ngun đa khoáng liên quan đến miền xâm thực phía tây bể khối nâng tuổi Oligocen có thành phần túy lục nguyên Tổ hợp thạch –kiến tạo Miocen sớm gồm trầm tích lục nguyên aluvi, châu thổ, biển nông vũng vịnh, đáy bể phân dị khối tảng tạo nên đảo quần đảo đóng vai trò vùng xâm thực - Sự phát triển đa dạng vừa có mặt trầm tích lục ngun vừa ám tiêu san hô đá vôi sinh vật Miocen chứng minh cho phân dị mạnh mẽ đáy bể trầm tích Tổ hợp thạch kiến tạo Miocen gồm trầm tích lục ngun châu thổ, biển nơng vũng vịnh carbonat ám tiêu Chế độ kiến tạo bình ổn - Sự có mặt trầm tích lục nguyên chứa phong phú vụn sinh vật bể thứ cấp Miocen muộn lý giải cho trường sóng phản xạ trắng mặt cắt địa chấn Tổ hợp thạch kiến tạo Miocen muộn gồm tướng trầm tích 19 lục nguyên giàu vụn vỏ sinh vật Đáy biển nâng lên xảy bào mòn khu vực cung cấp khối lượng lớn vật liêu vụn sinh vật từ ám tiêu san hô 4.4 Đánh giá triển vọng dầu khí sở trầm tích luận Đánh giá triển vọng dầu khí bể trầm tích dựa nhóm tiêu chí hệ thống dầu khí: 4.4.1 Đánh giá đá sinh dầu khí 1/ Các đá sinh dầu liên quan đến tướng sét giàu vật chất hữu rong tảo vũng vịnh thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) biển cao (HST) phức tập Miocen sớm (mrLST N11, mrHSTN11) 2/ Trong miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) biển cao (HST) phức tập Miocen sớm, Miocen Miocen muộn đá sinh khí liên quan đến tướng sét đầm lầy tạo than 4.4.2 Đánh giá đá chứa dầu khí Đá chứa cát kết: Cát kết có khả chứa dầu khí phân bố miền hệ thống: (1) Tướng cát lịng sơng miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) (2) tướng cồn cát cửa sơng miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) Đá chứa ám tiêu san hô: Đá chứa ám tiêu san hơ có khả chứa tốt nhờ độ rỗng hiệu dụng cao (Me ≥ 20%) trình nén ép kiến tạo giai đoạn hậu sinh Chúng phân bố thành khối riêng biệt thành dãy núi ngầm phát triển Miocen Miocen muộn (hình 4.20) Cacbonat Miocen phổ biến bể Phú Khánh đá chứa tiềm khẳng định qua phát dầu giếng khoan 124-CMT-1X Đá móng nứt nẻ: Đá chứa chứa thuộc đá móng nứt nẻ ngoại suy từ khối đá móng bị ép trồi xuyên cắt lớp trầm tích Miocen sớm Miocen giữa, biểu rõ băng địa chấn Giếng khoan 124CMT-1X giếng khoan 127-NT-1X khoan gặp móng với thành phần chủ yếu đá granitoid tới granodiorid Với đặc điểm địa chất tương đồng với 20 khu vực phía bắc bể Cửu Long, nơi móng nứt nẻ đối tượng chứa dầu khí quan trọng, khối móng nhơ cao bể Phú Khánh đánh giá có khả chứa dầu khí cao 4.4.3 Đánh giá đá chắn dầu khí Tầng chắn dầu khí có tính chất khu vực liên quan đế tướng sét đồng ngập lụt Miocen 4.4.4 Đánh giá bẫy dầu khí Trầm tích Miocen bể Phú Khánh có loại bẫy dầu khí sau: 1/Bẫy trầm tích - địa tầng: Trong trầm tích Miocen bể Phú Khánh bẫy trầm tích - địa tầng phân bố phần rìa bể thuộc tướng cát aluvi, cát đê cát ven bờ, cát bãi triều nằm xen kẽ cấu tạo nêm tăng trưởng tướng sét đầm lầy ven biển sét vũng vịnh cửa sông 2/ Bẫy cấu trúc - kiến tạo: Bao gồm: - Bẫy cấu tạo vòm nâng: liên quan đến hoạt động uốn nếp tạo vòm nâng - Bẫy đứt gãy: Đây kiểu bẫy điển hình Miocen bể Phú Khánh, đặc biệt bẫy cấu tạo hình hoa (Flower structures) Hệ thống đứt gãy hình hoa điều kiện lý tưởng để thành tạo bẫy chứa Trong trường hợp mặt trượt đứt gãy kết hợp với lớp sét dày chắn lý tưởng cho thân cát kết - Bẫy đá móng nứt nẻ khối nhơ móng bị ép trồi pha nghịch đảo kiến tạo giai đoạn cuối Miocen sớm, cuối Miocen cuối Miocen muộn 3/ Bẫy hỗn hợp: Bẫy hỗn hợp cấu trúc địa chất cấu thành yếu tố bẫy cấu tạo, bẫy địa tầng Thơng thường, kiểu bẫy có mặt hay nhiều đứt gãy sau: đứt gãy nghịch, đứt gãy listric, đứt gãy trượt - xoay Bề mặt đứt gãy bị xiết ép chắn với cát kết cấu tạo uốn nếp tầng chứa tạo nên bẫy hỗn hợp 21 4/ Bẫy ám tiêu san hô: Bẫy ám tiêu san hô cấu trúc địa chất gồm thành tạo: ám tiêu san hô đá sét kết, sét kết vơi khơng thấm bao bọc phía: phía sườn ám tiêu Hình 4.20: Bẫy ám tiêu san hơ bẫy địa tầng trầm tích thể mặt cắt địa chấn L01 KẾT LUẬN Cấu trúc địa chất bể Phú Khánh nói chung bể thứ cấp Miocen sớm, Miocen Miocen muộn nói riêng cấu trúc bị biến dạng mạnh mẽ qua nhiều pha kiến tạo Hoạt động biến dạng đá trầm tích bể thứ cấp không xảy pha nghịch đảo kiến tạo bể mà cịn hoạt động biến dạng kép xảy giai đoạn trẻ sau Theo quy luật bể thứ cấp Miocen sớm bị biến dạng mạnh bể thứ cấp Miocen Miocen muộn Trong Miocen theo phương thẳng đứng (theo thời gian) trầm tích Miocen có chu kỳ Mỗi chu kỳ bị khống chế pha sụt lún pha nâng trồi Pha sụt lún nhiệt tạo bể đồng thời lấp đầy trầm tích tác dụng thành đá biến trầm tích bở rời thành đá trầm tích Pha nghịch đảo kiến tạo xảy hoạt động biến dạng đứt gãy, nén ép, uốn nếp, hoạt động núi lửa, nâng trồi bào mịn tạo nên ranh giới bất chỉnh hợp góc (giữa Miocen Miocen sớm) bất chỉnh hợp địa tầng (giữa Miocen muộn Miocen giữa) 22 Sự biến đổi thành phần thạch học môi trường trầm tích liên quan chặt chẽ với hoạt động kiến tạo, địa hình theo giai đoạn phát triển địa chất thành phần thạch học biến đổi từ đa khống đến khống, ngược lại theo hướng số lượng tướng tăng dần từ nhóm tướng lục nguyên sang nhóm tướng lục nguyên carbonat Trên cở sở phân tích trầm tích luận, khu vực nghiên cứu có nhóm bẫy dầu khí có triển vọng: nhóm bẫy trầm tích - địa tầng phát triển rìa tây khu vực trung tâm; nhóm bẫy cấu trúc – kiến tạo nhóm bẫy hỗn hợp phát triển rìa đơng nam nam bể; nhóm bẫy ám tiêu san hô phát triển khu vực vùng nâng đơng nam, rìa tây rìa nam bể Phú Khánh Kiến nghị Từ kết luận án vấn đề tồn đặt vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu sau: - Cần nghiên cứu mở rộng mối quan hệ chu kỳ trầm tích chu kỳ tách giãn Biển Đơng để xác định xác chế kiến tạo bể Kainozoi vùng nước sâu - Tiếp tục nghiên cứu chi tiết để phục hồi tất mặt cắt bể thứ cấp Từ phục hồi bể thứ cấp cách chi tiết xác làm sở cho việc thành lập đồ cổ địa hình, đồ cấu trúc địa chất qua giai đoạn 23 Những cơng trình khoa học cơng bố tác giả có liên quan đến luận án Tran Nghi, Tran Huu Than, Chu Van Ngoi, Nguyen Duy Tuan, Tran Thi Dung, Nguyen Thi Phuong Thao, Pham Thi Thu Hang, Tran Van Son (2013), “Lithofacies analysis and reconstruction of Deformation types of Cenozoic sediment of Phú Khánh basin ”, VNU journal of Earth and Environmental Sciences Vol.29 (1), pp.45-56 Trần Nghi, Đinh Xuân Thành, Trần Thị Thanh Nhàn, Trần Hữu Thân, Phạm Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Phương Thảo, Nguyễn Duy Tuấn, Trần Thị Dung (2013), “Trầm tích luận đại phân tích bể Kainozoi vùng biển nước sâu Việt Nam”, Tạp chí Địa chất Loạt A (336-337) ngày 7-10/2013: Số kỷ niệm 30 năm xây dựng phát triển tổng hội địa chất Việt nam (1983-2013); tr.13-23 Trần Nghi, Trần Hữu Thân, Chu Văn Ngợi, Đinh Xuân Thành, Trần Thị Thanh Nhàn, Nguyễn Thị Huyền Trang, Nguyễn Duy Tuấn, Nguyễn Văn Kiểu, Trần Thị Dung, Nguyễn Thị Phương Thảo, Phạm Thị Thu Hằng, Trần Văn Sơn (2013), “Tiến hóa trầm tích Kainozoi bể Phú Khánh mối quan hệ với hoạt động địa động lực”, Tạp chí Địa chất 2013 Cục địa chất khoáng sản Việt Nam, Loạt A (334), tr.28 – 36 Trần Nghi, Trần Hữu Thân, Đinh Xuân Thành, Trần Thị Thanh Nhàn, Chu Văn Ngợi, Nguyễn Duy Tuấn, Trần Thị Dung, Phạm Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Phương Thảo (2013), “Mối quan hệ dãy cộng sinh tướng miền hệ thống trầm tích bể Kainozoi”, Tạp chí Dầu khí (9), tr 26-33 Trần Nghi, Trần Hữu Thân, Chu Văn Ngợi, Đinh Xuân Thành, Trần Thị Thanh Nhàn, Nguyễn Duy Tuấn, Trần Thị Dung, Nguyễn Thị Phương Thảo, Phạm Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Tuyến (2014), Biến dạng bể thứ cấp Kainozoi khu vực bể Phú Khánh triển vọng dầu khí liên quan, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 30 (2S), tr 1-11 Trần Thị Dung, Chu Văn Ngợi (2016), “Cơ chế hình thành bể Phú Khánh”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32 (2S), tr 59-68 Đinh Xuân Thành, Trần Nghi, Trần Thị Dung (2016), “Lịch sử tiến hóa trầm tích thềm lục địa Nam Trung Bộ Pliocen - Đệ tứ”, Tạp chí Địa chất loạt A (360), tr 15-27 Tran Thi Dung, Tran Nghi, Nguyen The Hung, Dinh Xuan Thanh, Pham Bao Ngoc, Nguyen Thi Tuyen, Tran Thi Thanh Nhan, Nguyen Thi Huyen Trang, (2018), “The Miocene Depositional Geological Evolution of Phu Khanh, Nam Con Son and Tu Chinh - Vung May Basins in Vietnam Continental Shelf”, VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences Vol 34 (1), pp.112-135 Trần Thị Dung, Trần Nghi, Chu Văn Ngợi, Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Thị Huyền Trang (2019), “Tiến hóa cấu trúc địa chất mơi trường trầm tích Miocen khu vực bể Phú Khánh”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 35 (1), tr 71-93 24 ... sĩ là: ? ?Nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh ý nghĩa dầu khí? ?? với mục tiêu sau: Mục tiêu: Làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất trầm tích bể Phú Khánh theo chu kỳ bể thứ... đồng ngập lụt Miocen 4.4.4 Đánh giá bẫy dầu khí Trầm tích Miocen bể Phú Khánh có loại bẫy dầu khí sau: 1/Bẫy trầm tích - địa tầng: Trong trầm tích Miocen bể Phú Khánh bẫy trầm tích - địa tầng phân... thăm dị dầu khí Các tài liệu địa vật lý địa chất ngày phong phú điều kiện thuận lợi cho công tác nghiên cứu đánh giá triển vọng dầu khí Tuy nhiên, đến bể Phú Khánh nói chung trầm tích Miocen nói