Trên cơ sở về đặc điểm cấu kiến tạo thì đối tượng nghiên cứu nằm gần địa hào phía tây của bể Cửu Long. Tổng quan về các đơn vị cấu trúc của bể Cửu Long hình 1.8.
Hình 1.8. Các đơn vị cấu trúc của bể Cửu Long
Nguồn: Theo Tài Nguyên Dầu Khí Việt Nam [4]
Dựa trên bình đồ cấu trúc thì khu vực nghiên cứu chính nằm giữa địa hào phía tây và sườn nghiêng tây bắc, sườn nghiêng tây bắc được kéo dài theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, sườn nghiêng đông Nam được bao bọc phần phía bên ngoài và khép kín với sườn nghiêng Tây Bắc tạo thành khép kín hình ovan.
Lịch sử hình thành và phát triển của cấu tạo nghiên cứu nằm trong bối cảnh chung của bể trầm tích Cửu Long. Dựa trên các yếu tố về địa tầng, kiến tạo, thạch học, cổ sinh địa tầng và lịch sử chôn vùi của bể trầm tích Cửu Long thì có thể chia thành hai giai đoạn chính: Giai đoạn Creta tới Paleoxen và giai đoạn từ Eoxen tới Mioxen.
Giai đoạn Creta tới Paleocen: Đây là giai đoạn ban đầu hình thành và phát triển của trầm tích Kainozoi của bể Cửu Long. Nhiều nghiên cứu văn liệu địa chất và nhiều học giả đều cho rằng giai đoạn Creta- Paleocene là thời kỳ chuyển tiếp từ
Mezozoi sang Kainozoi. Các nhà nghiên cứu địa chất trước đây đều cho rằng thềm lục địa phía Nam Việt Nam- bể Cửu Long bị xâm nhập và bao phủ bởi các hoạt động macma và đặc trưng là đá Granit và Granodiorit. Vào thời kỳ Creta vỏ trái đất yếu và ở phần trung tâm núi lửa bị sụt lún mạnh cùng với sự hoạt động của các đứt gãy tách giãn và trượt bằng, thời kỳ tách giãn này kéo dài đến thời kỳ Paleocene, quá trình tách giãn đã đẩy về hai phía Tây Bắc và Đông Nam. Quá trình tách giãn này đã hình thành nên bể Cửu Long. Các thành tạo tách giãn được bắt gặp tại các phức hệ Cù Mông và Phan Rang với sự có mặt của các đai mạch.
Trong thời kỳ này các đứt gãy theo phương Đông Bắc Tây Nam được hình thành do sự căng giãn và sụt lún của bể. Các đứt gãy này đã tạo nên địa hình tổng quan của khu vực bể Cửu Long. Địa hình bậc thang được tạo ra từ cao nguyên Đà Lạt - Sông Pha - Phan Rang - Phan Thiết - Bể Cửu Long. (Hình 1.9)
Hình 1.9 Mặt cắt tuyến Đà Lạt - Sông Pha - Phan Rang - Phan Thiết - Bể Cửu Long
Nguồn: Luân án TS. Trần Mạnh Cường, 2012 [39]
Thời kỳ Eocene tới Mioxen. Bể Cửu Long được hình thành và lắng đọng chính trong giai đoạn này (Hình 1.10).
Hình 1.10 Mặt cắt cổ kiến tạo của bể Cửu Long
Nguồn:Luận án TS. Trần Mạnh Cường[39]
* Thời kỳ Eocene là thời kỳ đầu của quá trình hình thành bể Cửu Long, các tập trầm tích có tuổi Eocene nằm phủ ngay trên phần nóc móng của bể Cửu Long, kế thừa hoạt động kiến tạo của thời kỳ trước Creta - Paleocene thì phương tách giãn chính Tây Bắc Đông Nam. Phần phía Đông Nam tiếp tục bị sụt xuống về phía Đông Nam và được lắng đọng trầm tích với chiều dày trầm tích khoảng 0-200m (tuyến số 3). Tiến dần về phía Đông Bắc bị sụt lún mạnh hơn - tuyến số 5- biên độ sụt lún lớn hơn. Phần phía Bắc của bể Cửu Long được phân ra ba phụ bể nhỏ, các phụ bể này được phân cách bới các khối nhô của móng theo hướng Đông Bắc - Tây Nam. Càng về hướng Đông Bắc thì có nhiều các đứt gãy có biên bộ lớn hơn cho nên phần móng khu vực Đông Bắc bị chia cắt thành các khối nâng và các trũng. Các trầm tích lấp đầy trong thời kỳ này chủ yếu là lũ tích còn ở phần trung tâm là trầm tích đầm hồ, vũng với đặc trưng là cát cuội kết với trầm tích bột sét màu tím.
Tương ứng với các tập địa chấn thì những thành tạo Eocene tương ứng với tập địa chấn E?. Trầm tích Eocene được xác định bởi giếng khoan CL-1X với tuổi được xác định dựa trên bào tử phấn hoa. Các trầm tích Eocene của bể Cửu Long thuộc hệ tầng Trà Cú.
Thời kỳ cuối Eocene và đầu Oligoxen bể Cửu Long được nâng lên và các thành tạo bị bào mòn, những khối móng nhô lên tạo ra nhiều nứt nẻ và đứt gãy, phần phía trên bề mặt bị bào mòn và phong hóa mạnh mẽ, các vật liệu trầm tích sẽ được lắng đọng ở phần phía cánh và hình thành các lớp đá cát kết, cuội kết và sỏi. Một vài khu vực bị nâng nên do hoạt động của Magma nên đã tạo nên đá xâm nhập và các đai mạch xuất hiện trong đá móng.[38]
- Giai đoạn Oligoxen
Giai đoạn Oligoxen là giai đoạn quan trọng hình thành bể trầm tích Cửu Long, đây là thời kỳ tách giãn của bể và dẫn tới hiện tượng sụt lún và hình thành nên các bể trầm tích, trong giai đoạn này thì trục tách giãn phát triển về phía Tây Nam và làm thay đổi trục tách giãn từ Bắc Nam sang Đông Bắc Tây Nam, chính điều này đã tạo ra một loạt các đứt gãy. Vào cuối giai đoạn Oligoxen thì phần Đông Bắc của bể Cửu Long bị nén ép và gây ra các đứt gãy nghịch trong thời kỳ này, các cấu tạo lồi được phát hiện thông qua tuyến 7, phần khối nâng trung tâm bị bào mòn và cung cấp vật liệu trầm tích cho các khu vực trũng lân cận. Khu vực Tây Nam thì đáy bồn bị lún chìm và hình thành các trầm tích Oligoxen, các trầm tích của Oligoxen thuộc hệ tầng Trà Tân và được đặc trưng bởi sét kết và bột kết màu đen và các lớp cát kết nằm xen kẹp, thành phần mảnh vụn là thạch anh, xi măng gắn kết là sét vôi. Các trầm tích Oligoxen thường lắng đọng trong môi trường đầm hồ, sông ngòi và được liên kết với các tập địa chấn E, D và C. Các thành tạo Oligoxen là những đối tượng sinh chính của bể Cửu Long và đồng thời là tầng chắn rất tốt cho tầng móng và nội bộ tầng Oligoxen. [38]
- Giai đoạn Mioxen
Giai đoạn Mioxen được bắt đầu bằng thời kỳ Mioxen sớm, bể Cửu Long tiếp tục bị sụt lún mạnh mẽ và xuất hiện có biển tiến, các trầm tích biển tiến dần
dần chiếm ưu thế so với các trầm tích lục địa trên toàn bộ bể Cửu Long, bể được mở rộng về cả hai phía Tây Bắc và Đông Nam. Các pha biển tiến kéo dài và đạt mức cực đại và vào cuối Mioxen sớm thì bị nhấn chìm toàn bộ và môi trường biền và giao thoa giữa biển và đầm hồ cửa sông. Giai đoạn cuối của thời kỳ Mioxen sớm toàn bộ bể Cửu Long bị nhấn chìm trong môi trường biển và đạt mực biển tiến cực đại với tập sét Rotalia được phủ toàn bộ bể Cửu Long và đây được gọi là tầng chắn khu vực.
Giai đoạn Mioxen giữa: Thời kỳ Mioxen giữa thì bể Cửu Long biển tiếp tục được lún chìm. Các vật liệu trầm tích tiếp tục được lấp đầy bể đặc biệt là khu vực Đông Nam và khu vực trung tâm bể. Đến giai đoạn cuối của Mioxen giữa thì xuất hiện pha biển thoái và đáy bể được nâng lên và các trầm tích biển giảm dần và trầm tích đồng bằng châu thổ chiếm ưu thế với sự xuất hiện của các tập cát kết xen kẹp với các tập sét và sét than. Trong giai đoạn này có sự nâng lên của đáy bể và xuất hiện một số đứt gãy và làm tái hoạt động của các đứt gãy cổ. Các trầm tích thời kỳ này chủ yếu là hạt thô có ít sét và thuộc hệ tầng Côn Sơn.
Giai đoạn Mioxen muộn: Thời kỳ Mioxen giữa đến Mioxen muộn là giai đoạn biển tiến mạnh mẽ, biển phủ toàn bộ bể Cửu Long trong đó các trầm tích biển nông và trầm tích ven bờ chiếm ưu thế. Các trầm tích thời kỳ này chủ yếu là cát kết hạt thô xen kẽ với bột kết. Đặc trưng của các trầm tích thời kỳ này là không có triển vọng về dầu khí và được xếp vào hệ tầng Đồng Nai.