Đặc điểm cấu trúc kiến tạo của tầng đá mẹ Oligocene hạ trong bồn trũng Cửu Long

MỤC LỤC

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC- KIẾN TẠO

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC

Bồn trũng Cửu Long đã trải qua các hình thái phát triển bồn khác nhau như: bồn trũng giữa núi (trước Oligocene), bồn trũng kiểu rift (trong Oligocene), bồn trũng oằn vừng (trong Miocene), bồn trũng kiểu thềm lục địa (từ Pliocene tới nay). Cỏc hỡnh thái bồn này tương ứng với các ứng suất căng giãn vì vậy các đứt gãy trong bồn chủ yếu là các đứt gãy thuận và có sự thành tạo của dạng địa lũy, địa hào; đây chính là tâm điểm cho sự dịch chuyển dầu khí từ dưới sâu lên. Trong các cấu tạo thuộc đới nâng Trung Tâm và phía Bắc bồn trũng cho thấy rằng các đứt gãy theo phương Đông Bắc-Tây Nam, Bắc Nam có vai trò quan trọng trong phạm vi cấu tạo.

ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO

Quá trình này đi kèm theo hoạt động magma xâm nhập granitoit, phun trào núi lửa axit dạng ryolit và andesit, basan và các hoạt động nhiệt dịch, các hoạt động nứt co bên trong khối magma, tạo ra các khe nứt đồng sinh được lấp đầy bởi zeolit và calcit cũng như tạo ra các hang hốc khác nhau. Thời kì đồng tạo rift (Eocene muộn- Oligocene sớm): là thời kì phát triển rift với các trầm tích lục địa, molas, phủ không chỉnh hợp trên các trầm tích Mezozoi ở trung tâm trũng hoặc trên các đá cổ hơn ở ven rìa. Quá trình tách giãn kết thúc nhưng một số đứt gãy vẫn còn hoạt động ở mức độ yếu, các trầm tích có tuổi Miocene sớm phủ lên trầm tích Oligocene, do hoạt động nâng-hạ-lún chìm không đều của bồn trũng mà biển tiến về.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG VÀ THẠCH HỌC

THÀNH TẠO ĐÁ MểNG TRƯỚC KAINOZOI

Đá móng là đá magma toàn tinh với các đai mạch diabaz và pocphia basan trachit được đặc trưng bởi mức độ không đồng nhất về tính chất hóa lý, thạch học như đã phát hiện ở các giếng khoan lô 09 và lô 16. Do các hoạt động kiến tạo mạnh mẽ trước và trong Kainozoi, các cấu tạo bị phá hủy bởi các đứt gãy kèm theo các nứt nẻ, đồng thời các hoạt động phun trào andesit, basan đưa lên thâm nhập vào một số đứt gãy và nứt nẻ. Hiện nay, sản lượng dầu chủ yếu được khai thác trong đá móng từ khối trung tâm cấu thành bởi phức hệ granit Cà Ná và được phân tích là bị phá hủy mạnh mẽ bởi các hoạt động đứt gãy nghịch ở ranh giới Đông Bắc khối.

CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH KAINOZOI

Bao gồm các tập sét kết màu đen, xám xen kẽ với các lớp cát mịn đến trung bình, độ lựa chọn tốt, gắn kết chủ yếu bằng ximăng Kaolinit, lắng đọng trong môi trường sông hồ, đầm lầy hoặc châu thổ. Trầm tích Miocene trung- điệp Côn Sơn (N12cs): Trầm tích điệp này phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích Miocen hạ, bao gồm sự xen kẽ giữa các tập cát dày gắn kết kém với với các lớp sét vôi màu xanh thẫm, đôi chỗ gặp các lớp than. Trầm tích Pliocene-Đệ từ—điệp Biển Đông (N2-Qbđ): Trầm tích của điệp này phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích Miocen, đánh dấu một giai đoạn mới của sự phát triển trên toàn bộ trũng Cửu Long, cho thấy tất cả bồn được bao phủ bởi biển.

CƠ SỞ ĐỊA HểA TRONG VIỆC ĐÁNH GIÁ ĐỘ TRƯỞNG THÀNH TẦNG ĐÁ MẸ SINH DẦU

KHÁI NIỆM VỀ ĐÁ MẸ

Độ giàu vật liệu hữu cơ còn được xác định bằng hàm lượng hydrocacbon tiềm năng( S2-tính bằng kgHC/tấn đá, thu được từ nhiệt phân Rock-Eval). Các nhà nghiên cứu địa hóa đã tiến hành nghiên cứu hàng ngàn mẫu vật cho nhiều bể trầm tích sinh giàu để đánh giá độ giàu vật chất hữu cơ của đá mẹ theo hai thông số trên. Các phương pháp này được coi là tiêu chuẩn tối ưu nhất cho đá mẹ có nguồn gốc lục địa, và cùng là loại rất phổ biến cho các bể trầm tích sinh dầu khí ở Việt Nam.

Một đá mẹ đã đạt tiêu chuẩn về giàu vật chất hữu cơ, nhưng sinh dầu hay sinh khí hay sinh cả dầu lẫn khí lại còn phải phụ thuộc vào chất lượng vật liệu hữu cơ (loại vật liệu hữu cơ và môi trường lắng đọng) và độ trưởng thành về nhiệt. Các vật liệu hữu cơ tạo nên TOC trong đá trầm tích là phần còn lại của vi sinh vật (phytoplankton, zooplankton), vi khuẩn (bacteria) sống trong môi trường nước (vật liệu hữu cơ sapropel) và thực vật bậc cao sống trên cạn (humic). Keorogen là một phần vật chất hữu cơ (chiếm 80 – 90% của vật chất hữu cơ) trong đá trầm tích, không tan trong dung môi hữu cơ.

+ Kerogen có khuynh hướng tạo dầu tốt chứa 65% Exinite và mảnh vụn vô định hình + Kerogen có khuynh hướng tạo khí lỏng và condensate chứa 35 – 65% Exinite và mảnh vụn vô định hình.  Kerogen loại I: có nguồn gốc vật liệu ban đầu từ các loại rong, tảo bám đáy, phiêu sinh (phytoplanton), lipid của vi khuẩn, diatom (sét biển).  Kerogen loại II: hình thành trong môi trường biển trung gian, là hỗn hợp phong phú của sáp dầu thực vật (rong tảo nước ngọt, vi khuẩn, sét đầm hồ, vũng vịnh, sét vôi biển, cacbonat, zooplankton, phytoplankton), thân cây cỏ và vật chất hữu cơ dạng gỗ.

Vì vậy chúng ta nhận thấy vật chất dưới nước là nguồn sinh dầu tốt hơn vật chất ở trên cạn, còn vật chất trên cạn là nguồn sinh khí tốt.

II -CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TRƯỞNG THÀNH CỦA VẬT LIỆU HỮU CƠ

    Tmax là nhiệt độ cần thiết cho phép nhiệt phân lượng hydrocacbon tiềm năng của đá mẹ và Tmax được coi là một thông số đánh giá mức độ trưởng thành nhiệt của đá mẹ cũng như vật chất hữu cơ. HI= 100*S2/TOC (mg/g): thường phản ánh lượng hydrocacbon lỏng giải phóng ra khỏi đá mẹ (không phải tổng hydrocacbob lỏng và khí), được dùng xác định chất lượng đá mẹ và phân loại nguồn gốc vật chất hữu cơ sinh dầu. Kết quả phân tích sắc ký khối phổ được ghi trên bản đồ và tính toán các biomarker theo phần trăm cũng như mối quan hệ giữa các thành phần biomarker nhằm xác định dạng môi trường tồn tại vật chất hữu cơ giúp việc phân loại chúng dễ dàng.

    Nguyên lý của phương pháp này là các phản ứng đứt mạch của vật chất hữu cơ xảy ra để hình thành hydrocacbon lỏng hay khí còn phụ thuộc vào thời gian địa chất và gọi là chỉ tiêu thời nhiệt (TTI). Khi nghiên cứu mức độ biến chất của than ở Siberia 1969 Lopantin L.V phát hiện ra rằng cứ tăng 10 oC lượng chất bốc tăng 2 lần và toàn bộ chu trình biến đổi của than sẽ sinh ra chất bốc theo cấp số nhân. Từ lớp đá mẹ đó tăng được 10 oC phải trải qua một thời gian nhất định và gọi là t, từ đó tính tích của hai thông số này r* t sẽ là chỉ số thời nhiệt của vật chất hữu cơ trong khoảng thời gian đó.

    Từ nhiệt độ thấp nhất đến ngưỡng này cường độ sinh chất bốc tăng dần và sau đó từ 110 oC có ro=1, thấp hơn các khoảng nhiệt độ này có số mũ là r-n còn trong các khoảng nhiệt độ cao hơn thì hệ số r có số mũ dương rn. Đối với các bể trầm tích Kanozoi có tốc độ tích lũy trầm tích nhanh, đặc biệt vào Neogene và Đệ Tứ phương pháp này có nhiều sai số có khi tới vài trăm mét, thậm chí đến nghìn mét vì tốc dộ tích lũy ở đây nhanh, đặc biệt nguồn nhiệt do hoạt động Tân kiến tạo gây nên (từ các nguồn dưới sâu đi lên dọc theo các đứt gãy sâu) thì vật liệu hữu cơ chưa có đủ thời gian để cảm nhận và chuyển hóa theo chế độ nhiệt mới. Nhờ sự hỗ trợ của khí trơ, các phân tử hydrocacbon lần lượt xuất hiện và được ghi trên sắc đồ theo trọng lượng phân tử nhẹ đến nặng vì các phân tử có nhiệt độ bay hơi khác nhau.

    Ở mỗi điều kiện môi trường khác nhau vật chất hữu cơ sẽ có chất lượng khác nhau, nơi có hàm lượng oxy thấp vật chất hữu cơ sẽ được bảo tồn tốt và khi trải qua các giai đoạn trưởng thành chúng sẽ sinh ra các sản phẩm hydrocacbon (dầu/khí) có chất lượng tốt….

    CÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐỊA HểA TẦNG OLIGOCENE HẠ- BỒN TRŨNG CỬU LONG

      Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ A.3. Kết phân tích 4 mẫu từ độ sâu 2830m đến 3030m ứng với tầng Oligocene hạ, các mẫu đều có chỉ tiêu TOC đủ tiêu chuẩn trở thành đá mẹ. Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ B.2.

      Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ F.3. Giá trị Tmax đạt từ 437÷4400C cho thấy đá mẹ chưa trưởng thành mà chỉ mới có dấu hiệu bắt đầu bước vào giai đoạn trưởng thành (đầu pha sinh dầu). Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ RD.2.

      Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ C.2. Phân tích biểu đồ BH.2 ta thấy Tmax tăng theo độ sâu nhưng không liên tục mà có sự tăng giảm không đều. Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ BH.3.

      Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ R-6X.3. Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ R-11X.3. Các thông số địa hóa thể hiện hàm lượng VCHC, số lượng VCHC, độ trưởng thành và mức độ di cư được thể hiện qua biểu đồ COD.3.