Trầm tích sét đầm hồ trong bể Phú Khánh phân bố chủ yếu thuộc các trầm tích Oligocen phủ bất chỉnh hợp trên các trầm tích Eocen gồm các thành tạo mịn hơn như cát, sét, đơi khi xen kẽ ít lớp than. Trên mặt cắt địa chấn trầm tích này được xếp vào tập sĩng phản xạ cĩ độ liên tục kém, biên độ trung bình, tần số thấp, cĩ nơi phản xạ dạng lộn xộn, biên độ cao. Bề dày trầm tích thay đổi từ vài trăm mét ở phần rìa đến hàng nghìn mét ở phần trung tâm bể. Các lớp than đen giàu vật chất hữu cơ, nguồn gốc đầm hồ là nguồn đá mẹ tiềm năng trong bể Phú Khánh.
Ngồi ra một phần ít sét đầm hồ cịn được tìm thấy trong các trầm tích thuộc Miocen dưới phủ bất chỉnh hợp trên các trầm tích Oligocen. Trên các tài liệu địa chấn chúng được đặc trưng bởi các phản xạ á song song đến song song, biên độ thấp đến cao, độ liên tục trung bình, dạng dốc thoải. Phía Bắc cĩ dạng nêm lớn, dự báo quạt châu thổ hoạc quạt aluvi, các phản xạ biên độ cao dự báo là các thành tạo cacbonat thềm.
Như vậy các thành tạo Miocen dưới chủ yếu là trầm tích lục nguyên đơi chỗ là cacbonat. Mơi trường trầm tích châu thổ và đầm hồ chứa than. Các tập sét than Mocen dưới tướng đầm hồ là nguồn đá mẹ ở bể Phú Khánh. Chiều dày trầm tích Miocen dưới ở vùng trũng sâu Phú Khánh cĩ thể đạt hơn 2.000m.
III. BỂ TRẦM TÍCH CỬU LONG
Trầm tích sét đầm hồ ở bể Cửu Long được phân bố trong hệ tầng Trà Cú (
E1
3 tc) tuổi Oligocen sớm được mơ tả tại giếng khoan CL-X gồm chủ yếu là các
tập sét kết xen kẽ với các lớp cát hạt mịn đến trung bình độ lựa chọn tốt, gắn kết chủ yếu bởi ximăng kaolinit lắng đọng trong mơi trường sơng hồ, đầm lầy.
Tại trung tâm bể Cửu Long, thành phần trầm tích của hệ tầng Trà Cú mịn dần và lúc đầu chúng được xếp vào phần dưới của hệ tầng Trà Tân. Phần lớn chúng là các lớp sét kết giàu vật chất hữu cơ, sét kết chứa nhiều vụn thực vật và sét kết chứa than (chiếm khoảng 60-90% mặt cắt) đơi khi cĩ các lớp than màu đen, tương đối rắn chắc. Phần lớn đá sét bị biến đổi thứ sinh và nén ép mạnh thành đá phiến sét máu xám sẫm, xám lục hoặc xám nâu, xen kẽ với các lớp mỏng bột kết và cát kết, đơi khi cĩ các lớp sét vơi. Thành phần của các tập sét kết này gồm kaolinit, illit và clorit, nhiều nơi phủ trực tiếp lên đá mĩng ( vịm trung tâm nhỏ Bạch Hổ, Rạng Đơng ) và đĩng vai trị là một tầng chắn tốt mang tính địa phương cho các thân chứa dầu dưới chúng.
Tài liệu cổ sinh trong hệ tầng này rất nghèo nàn; mới chỉ phát hiện thấy ít bào
tử phấn hoa là Magnastriaties howardi, Verrucatosporites, Triletes, Pinuspollenites,
Oculopollis tuổi Eocen-Oligocen, xác định theo Oculopollis (LAD trong Eocen muộn)và Magnastriaties howardi (FAD trong Ecoen muộn) . Tuy nhiên, dựa trên quan hệ địa tầng nằm trên hệ tầng Cà Cối (Eocen), hệ tầng Trà Cú được coi là cĩ tuổi Oligocen sớm. Hệ tầng này nằm khơng chỉnh hợp cĩ nơi trên hệ tầng Cà Cối, cĩ nơi trên đá mĩng.
Ngồi hệ tầng Trà Cú, trầm tích sét đầm hồ cũng thấy xuất hiện trong trầm
tích Oligocen muộn thuộc hệ tầng Trà Tân ( E2 3
3 −
Hệ tầng Trà Tân lần đầu tiên được mơ tả tại giếng khoan 15A-IX đặt trên cấu tạo Trà Tân ở khoảng độ sâu 2.535m-3.038 m ( Ngơ Thường San 1981).
Hệ tầng được tạo thành trong điều kiện mơi trường khơng giống nhau giữa các khu vực ; từ điều kiện sơng bồi tích, đồng bằng châu thổ, đầm lầy vũng vịnh đến xen kẽ với các pha biển nơng. Thành phần trầm tích chủ yếu là sét giàu vật chất hữu cơ và các tàn tích thực vật thuộc tướng đầm hồ, đầm lầy vũng vịnh chịu ảnh hưởng của biển ở các mức độ khác nhau. Phổ biến tại bể Cửu Long, gồm tập sét màu nâu, nâu đậm, nâu đen (tập D) với tỷ lệ sét thay đổi từ 60-70% xen kẽ cát kết, bột kết ở phần trên. Phần dưới, thì sét chiếm tỷ lệ từ 20-50% xen kẽ với các hỗn hợp hạt mịn tới thơ, đơi khi là sạn, cuội lắng đọng trong mơi trường năng lượng thấp đầm hồ với việc hình thành tầng sét màu nâu rất dày, rất giàu vật chất hữu cơ.
Tuổi Oligocen giữa –muộn của hệ tầng Trà Tân được xác định theo tuổi của các hố thạch: Cicatricososporites, Verrutricolporites pachydermus và Florschuetzia trilobata.
Đặc biệt hệ tầng chứa nhiều vật liệu hữu cơ dạng sapropel vơ định hình, dạng vật liệu hữu cơ sinh thành trong điều kiện hồ thiếu oxy. Tính chất này Morley gọi là << tướng sapropel >> khi phân tích các giếng khoan trên lơ 15. Ngồi ra cịn gặp rất nhiều tảo nước ngọt như Pediastrum, Bosidinia.
Hệ tầng Trà Tân nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Trà Cú.
IV. BỂ TRẦM TÍCH NAM CƠN SƠN
Trầm tích sét đầm hồ ở bể Nam Cơn Sơn tập trung chủ yếu trong hệ tầng Cau
cĩ tuổi Oligocen ( E3 c ). Hệ tầng Cau lần đầu tiên được mơ tả chi tiết tại giếng
khoan Dừa –IX (lơ 12) từ độ sâu 3.680 m - 4.038m và đặt tên là Cau (Lê Văn Cự 1982). Tại giếng khoan Dừa-IX mặt cắt đặc trưng của hệ tầng bao gồm chủ yếu là cát kết màu xám xen kẽ các lớp sét kết, bột kết màu nâu. Cát kết thạch anh hạt thơ đến mịn, độ lựa chọn kém, ximăng sét, cacbonat. Bề dày chung đạt 358m.
Hệ tầng Cau cĩ thể xem tương đương với các hệ tầng Bawah, Keras, Gabus (Agip 1980) thuộc trũng đơng Natuna ở phía Nam bể Nam Cơn Sơn. Hệ tầng vắng mặt trong phần lớn các đới nâng (mỏ Đại Hùng, phần tây lơ 04 cũ, phần lớn lơ 10, 28, 29 và các lơ khác ở phía T-TN của bể).
Trên các mặt cắt địa chấn hệ tầng Cau, ở phía tây thể hiện các phản xạ dạng lộn xộn, vắng mặt các trầm tích trên diện rộng. Phía Đơng, cĩ các đường phản xạ song song, biên đơ thấp đến trung bình dần dần chuyển sang phản xạ khơng liên tục, biên độ thay đổi, năng lượng cao, tỷ lệ cát / sét cao, phân lớp dày. Cát hạt mịn hướng lên trên, cĩ mặt các lớp than và sét than.
Các hố thạch định tuổi Oligocen trong hệ tầng thuộc phức hệ
Cicatricosisporutes-Mayeripollis, Florschuetzia trilobata và tảo nước ngọt
Pediastrum, Bosedinia.
Hệ tầng Cau được thành tạo trong mơi trường thay đổi nhanh giữa các khu vực gồm lũ tích, trầm tích sơng, quạt bồi tích, đồng bằng châu thổ xen kẽ trầm tích đầm hồ.
V. BỂ TRẦM TÍCH MALAY-THỔ CHU
Đá sinh đầm hồ của bể Malay- Thổ Chu chủ yếu nằm ở vùng trung tâm và ở độ sâu khá lớn. Chúng bắt đầu được hình thành trong các đầm hồ cổ, phân bố ở các bán địa hào, được phát triển mở rộng dần khi cả bể lún chìm nhanh. Diện phân bố của các hệ thống hồ này chưa được làm rõ nhưng luơn gắn liền với các giai đoạn thủy triều thấp và cao trong thời gian hình thành các tập K, L và M (Petronas, 1999) và tạo ra các tập sét phân bố khá rộng.
Trầm tích sét đầm hồ tập trung chủ yếu trong hệ tầng Kim Long cĩ tuổi
OLigocen –Miocen sớm ( E3 kl). Tên của hệ tầng được đặt theo tên của giếng
khoan Kim –Long -1X ( Đỗ Bạt 2002 ). Tại giếng khoan này mặt cắt chuẩn từ độ sâu 3.140m - 3.534 m chủ yếu gồm sét kết màu xám, xám nâu chứa bột, xen các lớp cát kết hạt mịn đến vừa, đơi khi hạt thơ, cĩ nơi kẹp các lớp than, thành phần chủ yếu là hydromica và kaolinit. Bề dày của hệ tầng ở giếng khoan này là 394m.
Hệ tầng Kim Long phân bố chủ yếu trong các địa hào và sườn của các cấu tạo với chiều dày thay đổi từ 500 đến 1000m, và thường bị các đứt gẫy cĩ hướng ĐB- TN và BN khống chế. Trên mặt cắt địa chấn, các pha sĩng phản xạ của hệ tầng được thể hiện bằng tập địa chấn cĩ độ phản xạ khơng liên tục, biên độ tương đối cao. Đi vào trung tâm của bể các phản xạ phân lớp song song yếu, độ liên tục vừa đến tốt và biên độ tương đối cao.
Hố thạch trong hệ tầng nghèo nàn, chỉ cĩ bào tử phấn thuộc đới Florschuezia
trilobata và một vài dạng khác như Cicatricosisporites dorogensis, Magnatriatites
howardii, Mayeripollis nahakoteris v.v… là những dạng thường thấy trong Oligocen. Tuy nhiên qua phân tích kiểm tra một số mẫu tại các giếng khoan 50- CM, 51-MH, 46-NC đã khơng thấy lại những dạng này, vì thế tuổi Oligocen của hệ tầng cần phải quan tâm nghiên cứu thêm. Mơi trường trầm tích của hệ tầng là đầm hồ.
CHƯƠNG III: VAI TRỊ SINH DẦU KHÍ CỦA TRẦM TÍCH SÉT ĐẦM HỒ TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM
I. BỂ TRẦM TÍCH SƠNG HỒNG
Hình III.1 Vị trí và phân vùng cấu trúc địa chất bể Sơng Hồng
Trong phạm vi bể Sơng Hồng đã xác định được hai tầng đá sinh quan trọng là đá mẹ Oligocen và Miocen dưới. Thành phần kerogen của tầng đá mẹ này thường khơng giống nhau ở các đới cấu trúc khác nhau trong bể.
Tầng sinh Eocen được phát hiện tại bể Tây Lơi Châu, trong các tập đá sét giàu vật chất hữu cơ với tổng hàm lượng cacbon hữu cơ (TOC) khoảng 2,67 -2,78%Wt, hàm lượng và chỉ số hydrogen lớn (S1+ S2 khoảng 10-30 mg/g; HI khoảng 200- 600 mg HC/g TOC), kerogen thuộc loại I và II.
Phân tích tầng sinh tại vùng Tây- Bắc bể Sơng Hồng nĩi chung và miền võng Hà Nội (MVHN) trên đất liền nĩi riêng cho thấy trầm tích Oligocen là những tập sét màu nâu, tím gan gà với sự gĩp mặt của bào tử phấn hoa được phát hiện tại giếng khoan 104 Phủ Cừ là sét đầm hồ, thường chứa kerogen loại III và ít hơn là loại II, thường bị chơn vùi sâu, nhưng đá mẹ ở đây rất giàu vật chất hữu cơ, với TOC khoảng 6,9:11%Wt, HI từ vài chục đến hàng trăm mg HC/g TOC và đang ở
trong pha tạo khí ẩm tới khí khơ với giá trị Tmax khoảng 430-480oC(Hình III.2 ).
Tuy vậy, tại rìa Đơng Bắc MVHN khi khảo sát vùng Đồng Ho và phần sâu của đảo Bạch Long Vĩ đã phát hiện các đá mẹ là sét và sét than trong các tập Oligocen cĩ kerogen cả loại I và II cĩ khả năng sinh cả dầu và khí. Các đá mẹ này cũng rất giàu vật chất hữu cơ (TOC= 7-18% Wt), S2 khoảng 21-41mg/g và cĩ chỉ số hydrogen cao (HI= 200-600 mg HC/g TOC), nhưng độ phản xạ vitrinit trung bình
Hình III.2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ HI- Tmax vùng Đơng Nam dải Khối Châu –Tiền Hải MVHN.
Nhìn chung do trầm tích bể Sơng Hồng bị chơn vùi rất sâu, địa nhiệt cao
(khoảng 3,7- 4,5 0C/100m) nên hiện tại đá mẹ Eocen-Oligocen là các tầng đá mẹ
chính nĩi chung, đã trãi qua tất các pha tạo sản phẩm từ dầu đến khí ẩm, condensat và khí khơ. Trong đĩ pha tạo dầu chính đã xảy ra cách nay khoảng 30- 18 triệu năm, tạo ra khí ẩm condensat cách nay 20- 8 triệu năm và tạo khí khơ cách nay 10- 5 triệu năm.
II. BỂ TRẦM TÍCH PHÚ KHÁNH
Đá mẹ đầm hồ của bể Phú Khánh là trầm tích Oligocen và Miocen dưới được lắng đọng trong mơi trường nước ngọt đầm hồ chứa kerogen loại I và II. Vật chất
hữu cơ loại I cĩ giá trị năng lượng tổng ( ∑X0) cao và sự phân bố năng lượng
kích hoạt phân tán rộng. Năng lượng kích hoạt trung bình của dạng vật chất hữu cơ này là 52,1( kcal/mol). Vật chất hữu cơ loại II được đặc trưng bởi sự phân bố đồng
đều của năng lượng kích hoạt (∑X0=3,4 kcal/mol và giá trị ∑X0 là 680 mg/g TOC vv… ) vật chất hữu cơ loại II được phân bố trong trầm tích Miocen hạ.
Kết quả phân tích các mẫu dầu lấy từ giếng khoan 120- CS- 1X ở phía bắc bể Phú Khánh cho thấy sự hiện diện của dầu chưa biến đổi lẫn với dầu bị vi sinh phân huỷ và chúng hình thành từ nguồn thực vật trên cạn trầm đọng trong mơi trường châu thổ hoặc đầm lầy.
Các mẫu dầu thu được từ bãi cát phía Nam đầm Thị Nại chứa dầu bị phân huỷ sinh học yếu, độ sáp cao, dấu vân sinh học đơn giản và tỉ số Hopan / Sterane rất cao. Các đặc trưng này trùng hợp phần lớn với những đặc trưng của các mẫu dầu đầm hồ kainozoi gặp trong giếng khoan B10/STB- 1X ở bể Sơng Hồng, cách xa bể Phú Khánh về phía bắc. Sự giống nhau này cho phép suy luận rằng các đá mẹ cĩ nguồn gốc đầm hồ cĩ thể tồn tại ở bể Phú Khánh sát ngay phía Đơng Nam Đầm Thị Nại.
Như vậy, ở bể Phú Khánh cĩ thể tồn tại 2 tầng đá mẹ chính là sét đầm hồ, than và sét than châu thổ tuổi Oligocen, Miocen sớm. Kerogen loại II và loại III cĩ khả năng sinh dầu khí.
Từ kết quả nghiên cứu các bể trầm tích lân cận cho phép dự báo tầng sinh ở bể Phú Khánh là các tập sét đầm hồ và sét than trong Oligocen và Miocen dưới cĩ khả năng sinh cả dầu và khí. Trong đĩ, ở khu vực trũng sâu Phú Khánh tầng sinh Oligocen và Miocen dưới đã nằm trong ngưỡng tạo khí. Với hệ thống dầu khí thuận lợi, tồn tại nhiều loại play dầu khí quan trọng: play cát kết Oligocen và Miocen, carbonat Miocen, mĩng phong hố- nứt nẻ trứơc Đệ Tam và basalt cận mĩng. Như vậy, bể Phú Khánh được đánh giá là bể cĩ tìm năng dầu khí.
III. BỂ TRẦM TÍCH CỬU LONG
Theo đặc điểm phân tích và quy mơ phân bố của các tập sét đầm hồ ở bể Cửu Long cĩ:
Tầng sét của Oligocen trên (E32) cĩ bề dày từ 100m ở rìa và tới 1.200m ở
trung tâm bể.
Tầng sét Oligocen dưới- Eocen? (E31+E2) cĩ bề dày từ 0m đến 600m ở
phần trũng sâu của bể.
Đặc điểm đá mẹ của các tầng trong bảng III.1. Sự biến đổi chiều dày của hai tầng đá mẹ trong trầm tích Oligocen, Eocen được thể hiện ở hình III.5. Phân tích một số chỉ tiêu địa hố của hai tầng sét Oligocen trên và Oligocen dưới- Eocen, cho thấy được khả năng sinh dầu khí của tầng đá mẹ đầm hồ này:
Hình III.5 Sơ đồ đẳng dày tầng sinh dầu trong trầm tích Oligocen – Miocen bể Cửu Long
Sự phong phú vật chất hữu cơ:
Tầng Oligocen trên rất phong phú vật chất hữu cơ ( loại rất tốt), Corg(TOC) dao động từ 3,5% đến 6,1% Wt, đơi nơi tới 11-12%, các chỉ tiêu S1 và S2 cũng cĩ giá trị rất cao: S1- tới 4-12 kg HC/t.đá và S2- 16,7:21 kg HC/t.đá. Ở các trũng sâu giá trị này cĩ thể rất cao, như các mẫu của giếng khoan CNV-1X, trị số HI cĩ thể đạt đến 477kgHC/t.TOC (bảng III.1).
Vật chất hữu cơ tầng Oligocen dưới - Eocen thuộc loại tốt và rất tốt. TOC = 0,97%- 2,5%Wt, với các chỉ tiêu S1 = 0,4- 2,5 kg HC/t.đávà S2= 3,6-8,0kg HC/t.đá. Ở tầng này lượng hydrocacbon trong đá mẹ cĩ giảm so với tầng trên là do đã sinh dầu và giải phĩng phần lớn hydrocacbon vào đá chứa. Vì vậy, chỉ tiêu HI chỉ cịn 163,6 kgHC/t.TOC.
Nhìn chung tiềm năng của vật chất hữu cơ trong trầm tích Oligocen là rất lớn, cịn vật chất hữu cơ trong trầm tích Miocen thuộc loại trung bình và nghèo. Các chỉ số sinh học của kerogen các tầng đá mẹ được thể hiện: B1= 0,25-15,8, M4= 33-98, S8= 41-376, đơi khi đạt tới hàng nghìn đơn vị. Trong đĩ, các giá trị thấp thường gặp