a. Giai đoạn cố kết móng trước Cenozoi.
Sự hội tụ các lục địa Laurasia và Gondwana trong các pha cuối của các hoạt động Yến Sơn và Indosini. Tiếp sau đó là quá trình tạo núi dọc theo rìa Tây Bắc biển Đông Việt Nam được xác minh chủ yếu bởi các khối nâng với sự hình thành các phức hệ phun trào – xâm nhập nông axit kiềm và kiềm cùng với các diện phân bố hạn chế và hầu như chỉ có các tập trầm tích vụn thô màu đỏ kiểu molas.
b. Giai đoạn san bằng kiến tạo.
Giai đoạn san bằng kiến tạo diễn ra trong suốt Paleocen và diễn ra trên đều khắp toàn bộ diện tích bể Sông Hồng. Giai đoạn này đã xảy ra trong một thời gian tương đối dài, bề mặt móng trong Cenozoi đã được cố kết, bị phơi lộ và bị phong hóa, bào mòn mạnh mẽ mà hông được bù đắp về trầm tích và sự san bằng kiến tạo đã diễn ra, điều đó đã được chứng minh khi một số giếng khoan trong bể trầm tích đã hoan qua các trầm tích Cenozoi, gặp đá móng trước Cenozoi nhưng đều không bắt gặp các trầm tích Paleocen.
c. Giai đoạn đồng tách giãn Oligocen và sự hình thành bể Sông Hồng
Sự kiện địa chất này xảy ra mang tính khu vực dẫn đến việc hình thành các địa hào, bán địa hào và chúng chủ yếu bị khống chế bởi các hệ thống đứt gãy thuận có biên độ rất lớn hướng Tây Bắc tới Đông Nam. Các hu vực sụt lún quan trọng nhất là những vùng dọc theo đứt gãy Sông Lô ở phía Đông Bắc và đứt gãy Sông Chảy ở phía Tây Nam, giữa hai đứt gãy khu vực có tính chất giới hạn này không có một khối nâng của các thành tạo trước tách giãn nào được lưu lại trong lát cắt trầm tích synrift và postrift. Nếu có chúng chỉ có thể tồn tại ở những khu vực thuộc đỉnh tam giác châu Sông Hồng.
Ở khu vực rìa Đông Bắc, các địa hào bị khống chế về chiều rộng bởi các dải nâng bởi các thành hệ trước tách giãn. Theo các đặc điểm của sóng phản xạ, rất có nhiều khả
68
năng các địa hào này có thể đã được hình thành từ trước Oligocen (Eocen?) và sau đó được lấp đầy chủ yếu bằng các trầm tích vụn. Ở khu vực này tốc độ sụt lún nhanh nhưng tốc độ lắng đọng trầm tích chậm tạo lên môi trường thuỷ động lực huỷ hoại hay thiếu hụt trầm tích thuận lợi cho quá trình tích tụ vật chất hữu cơ loại I, II, III như Đồng Ho và Bạch Long Vĩ.
Khu vực trung tâm bồn trũng tốc độ sụt lún nhanh và tích tụ rất lớn tạo lên sự lấn biển mạnh cùng với môi trường kết cấu thuận lợi cho quá trình tích tụ vật chất hữu cơ loại III.
Ở khu vực rìa Tây Nam, hình ảnh của các địa hào hông được thể hiện rõ ràng có thể một phần do thiếu tài liệu địa chấn hoặc cấu trúc ban đầu của khu vực này đã bị biến đổi hoàn toàndo sự dịch chuyển rất mạnh về phía Đông Bắc của miền nền Đông Dương. Ở khu vực này có tốc độ tích tụ chậm, các địa hào được lấp đầy bởi các trầm tích đầm lầy ven biển huỷ hoại trong Oligocen và trầm tích biển nông Miocen thuận lợi cho sự hình thành các thành tạo nguồn vật chất hữu cơ đầm lầy thuỷ triều, ven biển và biển nông.
d. Giai đoạn sụt lún và mở rộng bồn trong Miocen
Sự thay đổi chế độ kiến tạo từ tách giãn sang oằn võng của bể Sông Hồng, tương ứng với sự mở rộng bể Sông Hồng và sự bành trướng đáy biển Đông. Trong pha oằn võng các hoạt động đứt gãy giảm hẳn và nếu có chỉ giới hạn ở một số nơi, còn sự sụt lún nhiệt và gradien do chất nặng trầm tích đóng vai trò chính trong sự hình thành bể.
Các địa hào trong phạm vi giữa đứt gãy Sông Lô và Sông Chảy tiếp tục được lấp đầy trong hi đáy của chúng vẫn tiếp tục bị sụt lún trong Oligocen trên. Sự phát triển của các địa hào thuộc pha tách giãn đầu tiên có thể đã thực sự bị dừng lại sau pha nghịch đảo kiến tạo rất mạnh xảy ra vào cuối Oligocen – đầu Miocen, hậu quả để lại của pha kiến tạo này là một khối lượng lớn trầm tích synrift nằm trong các địa hào thuộc đới rìa Đông Bắc đã bị bào mòn. Sau pha kiến tạo nén ép, không gian trầm tích
69
thay đổi cơ bản, các vùng rìa bị nâng lên và tiếp tục bị bào mòn trong thời gian dài, vật liệu của các quá trình bào mòn này được đưa tới trầm tích ở khu vực trung tâm. Trong thời kỳ Miocen, sự sụt lún chỉ xảy ra rất nhẹ và trong thời gian ngắn, kết hợp với quá trình nâng lên của mực nước biển tạo lên sự mở rộng của bể trầm tích về hai phía Tây Bắc và Đông Nam. Cả giai đoạn lịch sử lớn này được coi là quá trình trầm tích postrift nhưng vẫn có thể chia nhỏ thành những tiểu giai đoạn sau :
Thời kỳ cuối Oligocen – Miocen sớm, các tích tụ đã mở rộng ra phía rìa, phủ cờm lên các đứt gãy tách giãn và hình thành bề mặt ngập lụt rộng hơn bề mặt các địa hào Oligocen.
Thời kỳ Miocen trung, trong điều kiện các hoạt động tách giãn tái hoạt động và do mực nước biển tăng lên đã hạn chế các hoạt động bào mòn dẫn đến diện tích trầm đọng hạt mịn được mở rộng sang các vùng rìa. Khi đó bể Sông Hồng đã trở thành trũng rộng đồng nhất vào cuối Miocen giữa.
Thời kỳ Miocen muộn, sự hạ thấp mực nước biển dẫn đến sự tích tụ các trầm tích vụn thô tăng và min giảm, một số nơi ngừng tích tụ và có sự bào mòn.
e. Pha nghịch đảo kiến tạo cuối Miocen đầu Pliocen
Pha nghịch đảo kiến tạo này được phản ánh qua cấu trúc nghịch đảo uốn nếp, hình thành một loạt các cấu tạo và đặc biệt là các bề mặt gián đoạn bào mòn vào cuối Miocen. Nó có thể được gây ra bởi trường áp lực của biển Đông đã chuyển đổi từ căng giãn chiếm ưu thế sang dồn ép là chủ yếu. Sự dồn ép chủ yếu trong bể đã dẫn tới sự hình thành các hệ đứt gãy nghịch và một loạt các cấu tạo vòm có kích cỡ khác nhau, một số đã trở thành các cấu tạo có triển vọng chứa dầu khí cao của bể.
f. Giai đoạn bình ổn kiến tạo trong Pliocen và Đệ Tứ
Là giai đoạn sau tạo bể Đệ Tam Sông Hồng. Sau nghịch đảo kiến tạo cuối Miocen, toàn bộ bể Sông Hồng có cùng một bình đồ cấu trúc bình ổn, hình thành đồng bằng tiêu biểu cho chu kỳ nâng cao của mực nước biển toàn cầu cực đại vào cuối Pliocen. Các
70
tập trầm tích Pliocen và Đệ Tứ khá ổn định có độ phân giải song song gần nằm ngang và đồng đều chứng tỏ không có các biểu hiện của các hoạt động biến dạng, uốn nếp và đứt gãy. Tuy nhiên ở phía Nam có các biểu hiện diapir bùn, các nhiễm khí hay các hoạt động baslt – núi lửa đã ảnh hưởng một số nơi trong vùng.