- Tướng prolluvia: Tướng phức tạp đa dạng được thành tạo do vận chuyển vật liệu hữu cơ bằng các dòng chảy, có hình dạng côn và
c. Các tướng nước sâu
5.2.6. Quá trình hình thành tách giãn (riftơ)
Đa phần các bể trầm tích liên quan tới các nứt tách. Theo V.E.Khain, D.Tarkotty và E.Oxburgy thì có 2 loại tách giãn: tách giãn chủ động và bị động.
– Tách giãn chủ động (active hay còn gọi là tích cực) do nội lực vận động của các dòng dung nham nóng đi lên từ quyển astenosphera xuyên qua lớp thạch quyển. Hay nói cho đúng hơn là dòng vật liệu nóng từ lớp manti đi lên tạo các nứt tách. Các quá trình này tạo nên các tách giãn đáy đại dương và lục địa (hay còn gọi là phân kỳ) (H.5.3). Các tách giãn kiểu này thường phát triển rất dài dọc theo các rìa mảng thạch quyển, các đới hút chìm (đới hội tụ), chờm chìm hay đới va chạm. Các đới tách giãn này thường phát triển trên khoảng cách lớn mang tính khu vực.
Các sản phẩm đi kèm thường là các hoạt động magma, phun trào. Trong các đới tách giãn lục địa thường được tích lũy vật liệu trầm tích hạt thô dạng molass, các tập hợp núi lửa và xen kẽ các trầm tích lục nguyên, biển nông, biển sâu.…
Trong các đới tách giãn đại dương thường được tích lũy các sản phẩm macma bazalt (bazaltoide và gabbroide) (toleit bazalt) và các sản phẩm từ lớp manti (peridotit…).
–Tách giãn thụ động (passive) chủ yếu do ngoại lực, tức là tác động truyền ứng suất vào mảng thạch quyển. Kết quả của sự nén ép, tách giãn hay chuyển dịch vỏ lục địa tạo nên các nứt tách thường là ngắn, trong phạm vi mảng (nội mảng). Cũng có khi tách giãn thụ động được hình thành do phát triển nhánh nhỏ của tách giãn khu vực chủ động. Sản phẩm là hình thành các địa hào, graben dạng dải kéo dài hay các hố sụt, các trũng sâu dạng dải và được lấp đầy bởi các trầm tích tướng khác nhau bắt đầu từ vật liệu molass tớ các vật liệu sét, sét silic, đá vôi, vật liệu than và sét chứa than rất phong phú vật liệu hữu cơ.
Tóm lại, các bể trầm tích chứa dầu khí luôn có quan hệ mật thiết với các hoạt động kiến tạo. Bắt đầu là quá trình hình thành đới tách dãn, hố sụt tạo thuận lợi cho tích lũy trầm tích và vật liệu hữu cơ. Do lún chìm là cơ bản nên các bể trầm tích được tích lũy trầm tích rất lớn từ vài nghìn mét cho đến hàng chục ngàn mét.
a. Rift đại
dương và đứt gãy chuyển dạng; b. Rift lục địa;
c. Đới hút chìm bao
gồm cung đảo và rìa lục địa; d. Đớ
i va
chạm; e. Rìa
lục địa thụ
động; f. Rìa lục địa chuyển dạn
g; g. Vect
ơ chuyển động tương đối của các ma
ûng thạch quye ån. H..5 .3 . H ệ t hống tò an c ầu các rift đ ại dươn g và lục địa hiện đại , đơ ùi h út chìm ch ính, chờm ch ìm, va chạm, rì a lục địa th ụ động (DJ.Minster, T. Djor dan 19 78 v à K. Chei zu 19 78 )
Những pha nâng ngắn xen kẽ và bào mòn tạo thuận lợi cho việc hình thành các bẫy chứa dạng cấu tạo, màn chắn kiến tạo hay hỗn hợp. Quá trình lún chìm tạo thuận lợi cho chế độ nhiệt của bể được tăng lên đáng kể. Các đứt gãy sâu là các kênh dẫn nhiệt từ dưới sâu lên trên sưởi ấm lớp trầm tích và kích hoạt sự chuyển hóa vật liệu hữu cơ sang dầu khí. Chế độ kiến tạo còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo vệ các tích lũy dầu khí hay phá hủy chúng.
Để có các tích lũy dầu khí, chế độ kiến tạo phải xảy ra mạnh mẽ để tích lũy trầm tích, hình thành bẫy chứa và sau đó lún chìm ổn định hình thành pha sinh dầu, di cư và tích lũy vào bẫy. Sau đó, chúng được bảo tồn bởi các lớp chắn khép kín,…
Như vậy, để vật liệu hữu cơ chuyển hóa được sang các sản phẩm hydrocacbon luôn cần tới nguồn nhiệt.
Để có cơ sở hiểu rõ nguồn nhiệt của vỏ Trái Đất cung cấp cho các bể trầm tích cần tìm hiểu về cấu trúc của Trái Đất.
Theo VE.Khain và M.G.Lomise thì Trái Đất có bán kính khoảng 6400 km. Ngoài cùng là lớp vỏ thạch quyển (A) rắn, giòn dày khoảng 200 km. Dưới vỏ thạch quyển là lớp manti thượng (B) dẻo, ở độ sâu 200÷400 km. Tiếp đến là lớp chuyển tiếp (C) giảm hẳn độ nhớt. Tiếp là manti hạ (D) chứa nhiều silicat magie và các oxyt sắt, magie, lớp này ở độ sâu từ 1070 km tới 2900 km. tuy nhiên, ranh giới dưới của manti hạ là bề mặt lồi lõm, giao động trong khoảng 5÷6 km, do có lớp chất lỏng từ tính ở phía dưới. Trong cùng là nhân (E) được chia thành 2 lớp:
+ Lớp trên ở độ sâu từ 2900÷5100 km là lớp chất lỏng (E1), vì vậy rất dễ tạo điều kiện trôi trượt của khối bên trên.
+ Lớp dưới là nhân (E2) cứng chứa nhiều sắt và tạp chất Nikel (H.5.4). Các thành phần và tính chất cơ bản của từng lớp được ghi trong bảng 5.2. Đồng thời, các thành phần cơ bản các kiểu vỏ được thể hiện ở H.5.5 và H5.6. Theo sơ đồ này thì các mảng lớn và các mảng địa phương tùy vào nội lực bên trong (dòng đối lưu) có thể trôi trượt trên bề mặt lớp lỏng có từ tính của nhân (E1) và lớp dẻo astenosphere ở phía trên của lớp manti thượng. Khi có hoạt động cọ sát của các mảng thạch quyển ở đới hút chìm, chờm chìm hay va chạm do vận động của các dòng đối lưu từ lớp manti thượng gây nên phát nhiệt, trong đó có cả phát xạ của các nguyên tố phóng xạ.
Do đó, xuất hiện các hoạt động macma đi lên theo vết nứt cổ hay đứt gãy mới được hình thành. Dòng nhiệt này là tác nhân tích cực thúc đẩy sự chuyển hóa vật liệu hữu cơ sang dầu khí. Vì vậy, các đứt gãy sâu tái hoạt động nhiều lần là kênh dẫn tốt cho các dòng nhiệt từ các lò macma dâng lên sưởi ấm các tập trầm tích ở phía trên, làm biến đổi một số khóang vật kém bền vững, tăng độ rỗng, độ thấm của đá móng cũng như cát kết (phân tích tỷ mỉ ở phần 8.5, chương 8).
Như vậy, nguồn nhiệt do ma sát trên bề mặt trượt của các mảng theo chiều thẳng đứng hay trượt ngang, do hoạt động macma tác động rất mạnh tới lớp trầm tích, đặc biệt ở các vùng có đứt gãy sâu.
Ngoài ra, ở các bể không có đứt gãy sâu còn có nguồn nhiệt do sự lún chìm của các lớp trầm tích được sưởi ấm bởi nguồn nhiệt của các lớp dưới sâu, tức là nhiệt của lòng đất tác động lên vỏ trái đất (vì cứ lún chìm 33 m thì nhiệt độ tăng lên 10C, H.5.4). Nguồn nhiệt thứ ba do phản ứng hóa học của vật liệu hữu cơ cũng như các hợp chất khóang, các nguyên tố trong trầm tích cũng phát nhiệt, song lượng nhiệt này bị hạn chế.
Tóm lại, cần đánh giá khách quan về cơ chế hình thành bể trầm tích, đó là hình thành cấu trúc bể, quá trình tích lũy trầm tích, quy luật phân bố tướng đá, đá chứa, lớp chắn. Như vậy, để bể trầm tích thành bể chứa dầu trước hết phụ thuộc vào bề dày trầm tích, tốc độ tích lũy trầm tích, kích thước bể, chế độ thủy động lực, chế độ kiến tạo, các yếu tố khí hậu, chế độ nhiệt,…. Tất cả các yếu tố trên đều bắt nguồn từ vị trí của bể trầm tích trên mảng với các đặc điểm trôi dạt hay nâng, sụt của nó,….tạo điều kiện nứt tách, hình thành bể trầm tích và tích lũy các thành hệ, tướng trầm tích thuận lợi cho quá trình sinh dầu, chứa dầu và bảo tồn dầu khí,…
Hình 5.5. Tha ønh ph ần cơ bản c ủa vỏ lục đ ịa (A) ( T heo K.E.Kha in va ø M.G. Lomise)