THEO QUAN NIỆM KIẾN TẠO MẢNG.
Dƣới tác động mạnh mẽ của kiến tạo, các bồn trầm tích Việt Nam đƣợc hình thành trong những bối cảnh kiến tạo khơng giống nhau, từ những thời kỳ địa chất khác nhau. Dƣới quan điểm kiến tạo mảng cĩ thể phân chia các nhĩm bồn trầm tích ở Việt Nam nhƣ sau :
1. Bồn trầm tích nơi rift hố :
Biển Đơng, nằm ngồi khơi bờ biển Trung Bộ nƣớc ta, đã cĩ hai giai đoạn tách dãn. Trong thời Cretaceous, Đơng Dƣơng – Borneo – Philippine, Hải Nam nối liền với nhau tạo thành một lục địa duy nhất, gọi là Indosinia Trung. Một đới tách dãn đầu tiên xảy ra từ thời Palaeogen, nay Borneo đi về phía Nam, khiến cho cĩ một đáy đại dƣơng ở phía Đơng đảo Hải Nam. Vào thời kỳ Miocene một đới tách giãn thứ hai đã mở rộng Biển Đơng thành một đại dƣơng nhỏ, tạo ra một đới cuốn hút nữa về phía Bắc Borneo (Kalimantan). Hiện nay, đới tách giãn này vẫn cịn hoạt động với vận tốc chậm.
Bồn trầm tích Biển Đơng ở phần lãnh hải Việt Nam cĩ thể chia thành hai vùng:
- Vùng Tây Biển Đơng: nguồn cung cấp vật liệu từ những con sơng lớn, vật liệu lục nguyên là cơ bản.
- Vùng Đơng Biển Đơng: vật liệu lục nguyên khơng lớn lắm, nhƣng trầm tích carbonat phong phú.
2. Bồn trầm tích nơi cung magma :
Trƣờng Sơn Việt Nam, đới uốn nếp Tây Bắc, đới uốn nếp Nam Bộ cĩ những trầm tích nằm vào đới cung đảo, là nơi vỏ đất va chạm mãnh liệt, phá huỷ sâu đậm.
3. Bồn trầm tích nơi phay đổi dạng :
Trũng Sơng Hồng – Vịnh Bắc Bộ đã từng là một đới cuốn hút, rồi một phay đổi dạng và cuối cùng là một bồn trầm tích quan trọng cĩ xâm nhập biển vào thời cận sinh.
Bồn Sơng Hồng gồm cĩ các lơ: 103, 105, đến 110, 112, 113, 114, và 116. Bồn Sơng Hồng, từ kết quả tìm kiếm thăm dị dầu khí, cĩ thể xem nhƣ là một địa hào trầm tích Cenozoic với chiều dày đạt tới 12 - 14 km và tiềm năng dầu khí rất khả quan.
b. Bồn Phú Khánh:
Bồn Phú Khánh hình thành từ phay đổi dạng Quy Nhơn (do tách dãn Biển Đơng) và hiện tại là một bồn trầm tích biển sâu. Ở phía Tây là triền lục địa, ở phía Đơng Nam ngăn cách với bồn Cửu Long bởi khối nâng Tuy Hồ.
Bồn Phú Khánh bao gồm các lơ :122 đến 126 cĩ cấu trúc sụp lún, hình thành trên những khối đá magma – biến chất trƣớc Đệ Tam. Vật liệu trầm tích của bồn này đá mảnh vỡ chiếm ƣu thế và những lắng đọng carbonat, phun trào nhỏ từ Oligocene (Eocene?) cho đến Đệ Tứ trong mơi trƣờng lục địa, gần biển và biển.
Chiều dày trầm tích thay đổi từ hơn 10,000m ở trung tâm bồn cho tới nhỏ hơn 500m ở dọc theo bờ Tây của bồn.
4. Bồn trầm tích nội mảng :
Bồn Cửu Long, Nam Cơn Sơn, Mã Lai – Thổ Chu hình thành do quá trình rift hố ngắn hạn.
Khu vực vỏ lục địa bị lún chìm do các đứt gãy sụp trong quá trình rift hố ngắn hạn và phủ lên bằng trầm tích biển nơng, do biển tràn từ Oligocene sớm lên
mĩng đá trầm tích – xâm nhập – biến chất trƣớc Eocene đã tạo nên triển vọng dầu khí lớn.
Cấu trúc thành lập bồn gồm cĩ các đá mĩng granitoid, bị làm xốp, hang hốc bởi các hoạt động nhiệt dịch cận sinh rất mạnh, do sự tách giãn đáy Biển Đơng gây ra từ Oligocene sớm tới nay. Nĩ cịn chịu ảnh hƣởng của quá trình phong hố đá mĩng, sự co nhiệt độ của đá và tác động kiến tạo tạo ra các khe nứt trong mĩng đá của các bồn này.
Các địa hào do rift hố ngắn hạn này đƣợc sự hỗ trợ rất lớn của nhiệt lƣu xuất phát từ đới tách giãn đĩ, khiến cho dầu khí đạt tuổi trƣởng thành sớm (cĩ nơi khá già), tạo nên một loại dầu sánh đặc và khí khơ.
Mĩng đá cĩ độ rỗng, độ thấm thứ cấp đã rút dầu và khí từ lớp đá cát thơ cĩ tuổi trẻ hơn, đây là một trƣờng hợp đặc biệt hiếm gặp trên thế giới.
PHẦN II
ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO ĐỐI VỚI SỰ HÌNH THÀNH
VÀ TÍCH TỤ DẦU KHÍ
TRONG CÁC BỒN TRẦM TÍCH TRÊN THỀM LỤC ĐỊA MIỀN NAM VIỆT NAM.
CHƯƠNG 3
BỒN TRŨNG CỬU LONG. I. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ.
Bồn trũng Cửu Long nằm phía Đơng thềm lục địa Nam Việt Nam, trong khoảng giữa 90 đến 110 vĩ độ Bắc đến 1090 kinh độ Đơng, kéo dài dọc theo bờ biển Phan Thiết đến cửa Sơng Hậu, với diện tích châu thổ hiện tại là 400 ngàn km2.
Bồn trũng Cửu Long nằm gần các cảng lớn Vũng Tàu, TP Hồ Chí Minh và các khu vực trọng điểm kinh tế, các khu cơng nghiệp là các cơ sở dịch vụ tốt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cho cơng tác thăm dị khai thác dầu khí, rất thuận lợi cho việc xây dựng cơ sở sử dụng, chế biến các sản phẩm dầu khí nhƣ nhà máy tua bin khí, nhà máy phân bĩn, nhà máy hố lỏng khí, lọc dầu. Bồn Cửu Long đƣợc đánh giá là cĩ tiềm năng dầu khí lớn nhất Việt Nam với khoảng 700 – 800 triệu m3
dầu. Việc mở đầu phát triển dầu trong đá mĩng phong hố nứt nẻ ở mỏ Bạch Hổ là sự kiện nổi bật nhất, khơng những làm thay đổi phân bố trữ lƣợng và đối tƣợng khai thác mà cịn tạo ra một quan điểm địa chất mới cho việc thăm dị dầu khí trên thềm lục địa Việt Nam.
II. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CẤU TRÚC KHU VỰC.
Bể Cửu Long là một bể tách giãn, lịch sử phát triển bể trong mối liên quan với lịch sử kiến tạo khu vực cĩ thể chia thành 3 thời kỳ chính :
1. Thời kỳ trước tạo rift :
Đây là thời kỳ hình thành đá mĩng trƣớc Đệ Tam.
Từ Jurassic muộn đến Palaeocene là thành tạo đai magma mà ngày nay lộ ra ở thềm lục địa Nam Việt Nam và nằm dƣới các trầm tích Cenozoic ở bể Cửu Long và Nam Cơn Sơn. Các đá magma chủ yếu là diorite, granodiorit của phức hệ Định Quán với thành phần vơi kiềm, granite giàu kiềm của phức hệ Đèo Cả và Cà Ná và các đá đai mạch, phun trào Rhyolite, andesite đi cùng. Cĩ số ít các dạng đá cổ hơn cũng cĩ mặt trong khu vực này và trong mĩng.
2. Thời kỳ đồng tạo rift (Eocene – Oligocene) :
Các khối đứt gãy và các trũng trong bể Cửu Long đƣợc tạo nên bởi các hoạt động đứt gãy từ Eocene tới Oligocene cĩ liên quan đến quá trình tách giãn. Cĩ nhiều đứt gãy định hƣớng theo phƣơng Đơng – Tây, Bắc – Nam, và Đơng
Bắc – Tây Nam. Các đứt gãy chính điển hình là các đứt gãy thuận trƣờn thoải cắm về Đơng Nam. Do kết quả của các chuyển động theo các đứt gãy chính này, các khối cánh treo đã bị phá huỷ mạnh mẽ và xoay khối với nhau. Quá trình này đã tạo ra nhiều bán địa hào bị lấp đầy bằng các trầm tích tuổi Eocene – Oligocene sớm. Quá trình tách giãn tiếp tục phát triển làm cho bể lún chìm sâu hơn và tạo nên hồ sâu trong đĩ đã tích tụ các tầng trầm tích sét hồ rộng lớn. Ở vùng trung tâm bể, nơi cĩ các tầng sét hồ dày , mặt các đứt gãy trở nên cong hơn và kéo xoay các trầm tích Oligocene. Sự kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và bất chỉnh hợp ở nĩc trầm tích Oligocene đã đánh dấu sự kết thúc thời kỳ đồng tạo rift. Trầm tích Eocene – Oligocene trong các trũng chính cĩ thể đạt đến 5000m.
3. Thời kỳ sau tạo rift (Miocene sớm – hiện tại) :
Quá trình tách giãn kết thúc và quá trình nguội lạnh diễn ra tiếp theo. Các hoạt động đứt gãy yêu vẫn cịn xảy ra. Các trầm tích Miocene dƣới đã phủ chờm lên địa hình Oligocene. Hoạt động biển tiến đã tác động lên phần Đơng Bắc bể, trong khi đĩ ở phần Tây bể vẫn ở điều kiện lịng sơng và châu thổ. Tầng đá núi lửa dày và phân bố rộng trong Miocene dƣới ở phần Đơng phụ bể Bắc cĩ lẽ liên quan đến sự kết thúc tách giãn đáy biển ở Biển Đơng. Vào cuối Miocene sớm trên phần lớn diện tích bể Cửu Long, nĩc trầm tích Miocene hạ, hệ tầng Bạch Hổ đƣợc đánh dấu bằng biến cố chìm sâu bể với sự thành tạo tầng sét biển chứa Rotalia rộng khắp và tạo nên tầng đánh dấu địa tầng và tầng chắn khu vực cho tồn bể. Vào Miocene giữa, mơi trƣờng biển ảnh hƣởng lên bể Cửu Long ít hơn, vào thời gian này, mơi trƣờng lịng sơng tái thiết lập ở phần Tây Nam bể, ở phần Đơng Bắc bể các trầm tích đƣợc tích tụ trong điều kiện ven bờ. Từ Miocene muộn đến hiện tại, bể Cửu Long đã hồn tồn thơng với bể Nam Cơn Sơn và sơng Mekơng trở thành nguồn cung cấp trầm tích cho cả hai bể. Các trầm tích hạt thơ đƣợc tích tụ ở mơi trƣờng ven bờ ở phần Nam bể và ở mơi trƣờng biển nơng ở phần Đơng Bắc bể. Các trầm tích hạt mịn hơn đƣợc vận chuyển vào vùng bể Nam Cơn Sơn và tích tụ tại đây trong điều kiện nƣớc sâu hơn.
III. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH HYDROCARBON.
Trầm tích Cenozoic bồn trũng Cửu Long cĩ bề dày khá lớn và đƣợc phát triển liên tục. Tƣớng trầm tích chủ yếu là cát, bột, sét tam giác châu và ven biển. Các thành tạo trầm tích trong suốt thời kỳ Đệ Tam chứa rất giàu vật chất hữu cơ thuộc kerogen loại I, II.
Các thành tạo trầm tích cĩ tuổi Oligocene sớm và Miocene sớm đƣợc lắng đọng chủ yếu trong điều kiện đồng bằng sơng rất nghèo vật chất hữu cơ. Tầng đá mẹ duy nhất cĩ khả năng sinh dầu ở bể Cửu Long là trầm tích Oligocene (Trần Cơng Tào, 1996). Tập sét này cĩ nguồn gốc đầm hồ, chuyển tiếp giữa biển và lục địa, rất giàu vật chất hữu cơ. TOC : 0.22 – 11.88%. Diện tích phân bố của chúng rộng song chúng chỉ tập trung chủ yếu ở các địa hào, hố sụt đã đƣợc hình thành trƣớc đĩ.
Điều kiện nhiệt độ đã đạt tới ngƣỡng tạo dầu, phần lớn thuộc kerogen loại II cĩ chất lƣợng dầu tốt của tập trầm tích đƣợc sinh thành trong thời kỳ biển tràn rộng lớn nhất ở cuối Oligocene.
Các trầm tích hạt mịn tuổi Miocene khơng cĩ khả năng sinh dầu. Bởi vì chúng chứa carbon quá thấp < 0.53%, mặc dù điều kiện nhiệt độ đã đạt tới ngƣỡng tạo dầu. TOC : 0.2 – 1.08%. Tiềm năng sinh dầu khơng cao. Chỉ sinh khí.
Các thành tạo Miocene chứa nhiều vật liệu trầm tích núi lửa phủ bất chỉnh hợp lên các trầm tích cổ hơn cĩ diện phân bố rộng hơn. Trầm tích lắng đọng trong mơi trƣờng cửa sơng, các vũng vịnh đối với Miocene hạ, ven bờ, biển nơng đối với Miocene trung và thƣợng. Tuy nhiên, các trầm tích này cũng khơng phong phú vật liệu hữu cơ 0.37 – 1.25%.
Carbon hữu cơ chung cho cả Eocene và Oligocene là 0.9 – 2.7% (phổ biến từ 1 – 1.5%), vật liệu hữu cơ thuộc kerogen loại II là chính.
Cơ chế sinh dầu và dịch chuyển vào các bẫy trong đá mĩng cĩ thể hiểu nhƣ sau :
Vào thời kỳ đồng tạo rift (Eocene – Oligocene) các hoạt động kiến tạo, đứt gãy cĩ liên quan đến quá trình tách giãn đã tạo nên các trũng và đứt gãy. Các đứt gãy chính hay đới phá huỷ kiến tạo chủ yếu cĩ phƣơng Đơng Bắc – Tây Nam, Đơng – Nam. Do kết quả của các chuyển động theo các hệ thống đứt gãy này đã tạo nên các bán địa hào Tây, Đơng, Bắc Bạch Hổ đƣợc lấp đầy bởi các trầm tích Eocene (?) – Oligocene. Quá trình tách giãn tiếp tục phát triển dẫn tới bể lún chìm mạnh mẽ, sâu hơn và các trầm tích sét đầm hồ đƣợc chơn vùi với tốc độ lớn hơn. Tiếp theo, vào các thời kỳ sau lại đƣợc lắng đọng các trầm tích trẻ hơn phủ trực tiếp lên chúng. Cùng với quá trình chơn vùi là sự gia tăng nhiệt độ. Dƣới tác động của hai yếu tố này, vật chất hữu cơ trong đá trầm tích đã đạt tới ngƣỡng trƣởng thành.
Các chỉ tiêu địa hố về mức độ trƣởng thành của vật chất hữu cơ sinh dầu đều cần phải đạt tới điều kiện nhiệt độ, áp suất cao. Trong đĩ, nhiệt độ là tác nhân thúc đẩy quá trình trƣởng thành và chuyển hố vật chất hữu cơ thành dầu khí và di chuyển vào tầng chứa.
Nguồn nhiệt thúc đẩy quá trình trƣởng thành và chuyển hố vật chất hữu cơ thành dầu khí cĩ liên quan với các hoạt động kiến tạo đĩng vai trị chủ đạo. Nguồn nhiệt sinh ra từ các hoạt động kiến tạo nhƣ tách giãn, sụt lún, hút chìm và va chạm nhiệt giữa các mảng và cộng với nguồn nhiệt sinh ra do các giai đoạn biến chất đã cung cấp năng lƣợng sƣởi ấm hydrocarbon bên dƣới.
Vào cuối Oligocene đầu Miocene, đã hình thành tầng sét Rotalite mang tính khu vực cho tồn bồn trũng cho nên lƣợng nhiệt đƣợc giữ lại do lớp chắn đã hồn chỉnh. Do đĩ thuận lợi cho sƣởi ấm vật chất hữu cơ ở dƣới sâu, kích thích sự chuyển hố mạnh mẽ vật liệu hữu cơ sang hydrocarbon.
IV. CÁC HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH BẪY CHỨA.
1. Hoạt động đứt gãy và uốn nếp :
Các đứt gãy khi xuyên cắt qua một loạt địa tầng trong khu vực cĩ thể đĩng những vai trị khác nhau:
- Phục vụ cho sự di chuyển hoặc là chứa chất lƣu.
- Đĩng vai trị là vật chắn hoặc tạo nên những miền khép kín khơng thấm. Các hệ thống đứt gãy ở bể Cửu Long cĩ thể nhĩm thành 4 hệ thống chính: Đơng – Tây, Đơng Bắc – Tây Nam, Bắc – Nam và nhĩm các đứt gãy khác.
Trong đĩ hệ thống đứt gãy Đơng – Tây, Đơng Bắc – Tây Nam, Bắc – Nam đĩng vai trị quan trong. Các đứt gãy hoạt động mạnh trong đá mĩng và trầm tích Oligocene. Chỉ cĩ rất ít đứt gãy cịn hoạt động trong trầm tích Miocene dƣới. Các đứt gãy hƣớng Đơng Bắc – Tây Nam thƣờng là các đứt gãy giới hạn kiến tạo và các đứt gãy phƣơng Đơng – Tây, Bắc – Nam cĩ vai trị đặc biệt trong phạm vi từng cấu tạo. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hoạt động nén ép vào cuối Oligocene đã gây ra nghịch đảo nhỏ trong trầm tích Oligocene và các đứt gãy nghịch nhỏ ở một số nơi.
Các nếp uốn ở bể Cửu Long chỉ gắn với trầm tích Oligocene với 4 cơ chế :
- Nếp uốn gắn với đứt gãy căng dãn đƣợc phát triển ở cánh sụt của các đứt gãy chính. Chúng thƣờng cĩ liên quan đến mĩng và thuận lợi cho việc phát triển các nứt nẻ phá huỷ theo kiểu phá huỷ trên cánh treo của đứt gãy.
- Các nếp uốn nén ép đƣợc thành tạo vào cuối Oligocene và chỉ đƣợc nghiên cứu trong các địa hào chính.
- Phủ chờm của trầm tích Oligocene lên trên các khối cao mĩng cổ là đặc điểm phổ biến nhất ở bể Cửu Long.
- Các nếp lồi gắn với nghịch đảo trầm tích sẽ cĩ thể đƣợc tìm thấy nếu căn cứ vào lịch sử kiến tạo.
2. Hoạt động magma :
Các đá magma đƣợc phát hiện hàng loạt ở các giếng khoan, chúng thuộc 2 kiểu : các đá phun trào và các đá xâm nhập.
a. Các đá xâm nhập :
Các đá xâm nhập đƣợc phát hiện trong mặt cắt trầm tích Oligocene dƣới và phần thấp của Miocene dƣới. Chúng bao gồm loạt các thể xâm nhập cịn kẹp các lớp trầm tích mỏng bên trong. Trong một số trƣờng hợp, các thể xâm nhập này bị phong hố từng phần. Bề dày của chúng thay đổi từ vài m đến hơn 100m. Chúng đƣợc xác định là andesite, andesite – basalt. Tuổi các đá này đa số là Oligocene, một số thể xâm nhập cĩ thể cĩ tuổi Miocene sớm và chúng cĩ lẽ liên quan đến biến cố núi lửa cùng thời. Phân bố của các thể xâm nhập mang tính địa phƣơng. Các đá xâm nhập thƣờng gặp ở hàng loạt giếng khoan thuộc các lơ 16, 17 mỏ Rồng, Bạch Hổ, đặc biệt là ở lơ 01, 02.
b. Các đá phun trào :