và chuyển động kiến tạo khu vực lô 123 và 124 bể Phú Khánh
3.4.1. Phức tập thứ 1 - Oligocen sớm (S1- E31 PK)
Phức tập Oligocen sớm bị biến dạng mạnh mẽ nhất biểu hiện rất rõ nét trên mặt cắt địa chấn 2D. Đứt gãy sau trầm tích và hiện tƣợng ép trồi móng làm chia cắt bể thứ cấp Oligocen sớm tạo thành các “giả địa hào” rất dễ nhầm với các địa hào nguyên thủy. Phức tập Oligocen sớm có thể chia thành 3 miền hệ thống theo phƣơng thẳng đứng từ dƣới lên: LST → TST → HST.
Hình 3.9. Miền hệ thống trầm tích tuổi Oligocen sớm tuyến S74-A-2-1
Miền hệ thống biển thấp (LST) đƣợc đặc trƣng của các trƣờng sóng địa chấn đồng pha rất thô, phân bố hỗn độn và đứt đoạn biểu hiện trầm tích hạt thơ cấu tạo phân lớp xiên chéo đồng hƣớng lịng sơng bị biến dạng uốn nếp và oằn võng (hình 3.9). Hai bên rìa các “giả địa hào” tạo nên hai đới tiếp xúc với móng trầm tích bị thay đổi thế nằm ngang song song thành cấu tạo “giả kề áp”. Đây là cấu tạo biến dạng bị tác động của 2 pha ép trồi: Pha 1: xảy ra vào cuối Oligocen sớm làm uốn nếp trầm tích của đới sụt võng “giả địa hào” đồng thời bào mịn trầm tích Oligocen sớm trên đỉnh khối nâng (địa lũy của địa hào Oligocen muộn). Pha 2: xảy ra vào cuối Oligocen muộn làm uốn nếp và oằn võng gia tăng đối với trầm tích Oligocen
sớm so với các lớp trầm tích của Oligocen muộn. Đây là điều kiện “cần” để tạo nên các hệ thống bẫy cấu tạo và play đá móng.
Miền hệ thống biển tiến và biển cao (TST/HST): Khác với miền hệ thống biển thấp (LST) tạo thành một phức hệ tƣớng trầm tích lục địa biển thối thống trị (ar) thì miền hệ thống biển tiến và biển cao (TST/HST) lại đƣợc đặc trƣng bởi phức hệ tƣớng châu thổ biển tiến và biển nông thống trị thể hiện trên mặt cắt có trƣờng sóng địa chấn phản xạ mạnh, thanh nét, cấu tạo kề áp biển tiến (onlap) và xen kẽ các trƣờng sóng song song với nhau phản ánh các lớp trầm tích hạt mịn (bột, sét) đƣợc lắng đọng trong môi trƣờng khi biển tiến cực đại.
Hình 3.10. Cộng sinh tƣớng: aluvi - Tiền châu thổ - Sƣờn châu thổ (prodelta) - biển nơng - san hơ rạn - ép trồi móng tạo san hô rạn tuổi Miocen sớm - giữa
3.4.2. Phức tập thứ 2 - Oligocen muộn (S2- E32 PK)
Phức tập thứ 2 của khu vực lơ 123 và 124 bể Phú Khánh có tuổi Oligocen muộn phát triển kế thừa trên phức tập thứ nhất. Trầm tích phức tập này cũng có 3 miền hệ thống (LST, TST và HST). Giữa miền hệ thống biển tiến và biển thấp thƣờng bị bào mòn cắt xén làm giảm bề dày trong các vị trí trên đỉnh các khối nâng của móng tuy nhiên vẫn tạo thành một lớp liên tục uốn lƣợn theo ranh giới bề mặt bào mòn của phức tập S1. Dấu hiệu bào mịn trầm tích trên đỉnh khối nâng và cấu
tạo oằn võng, uốn lƣợn của trầm tích Oligocen muộn đã chứng minh cho tuổi của pha uốn nếp và nâng trồi móng vào cuối Oligocen muộn.
Khác với giai đoạn Oligocen sớm trầm tích trong giai đoạn Oligocen muộn tăng khối lƣợng đáng kể tƣớng châu thổ và biển nơng, đồng thời giảm khối lƣợng tƣớng trầm tích aluvi. Vì vậy, cuối Oligocen hình thành một tập trầm tích biển tiến và biển cao (TST/HST) có triển vọng chắn địa phƣơng tốt.
Giữa thềm trong và thềm ngồi có sự khác nhau cơ bản đặc điểm phân bố các dãy cộng sinh tƣớng theo các miền hệ thống:
- Giai đoạn miền hệ thống biển thấp (LST): ở thềm trong nhóm tƣớng aluvi biển thối (ar) thống trị, cịn thềm ngồi phức hệ aluvi biển thối xen châu thổ biển thoái thống trị (ar + amr).
- Giai đoạn miền hệ thống biển tiến (TST): cả thềm trong và thềm ngồi đều có hai đơn vị trầm tích theo phƣơng thẳng đứng tƣơng ứng với 2 dãy cộng sinh tƣớng.
Hình 3.11. Miền hệ thống trầm tích tuổi Oligocen muộn tuyến S74-A-2-1
- Đơn vị dƣới bao gồm dãy cộng sinh tƣớng cát aluvi biển thoái (ar), tiếp đến là phức hệ tƣớng bột sét pha cát châu thổ biển thoái và cát aluvi biển thoái xen kẽ (ar + amr) phân bố ở thềm trong, và kết thúc là phức hệ tƣớng bùn cát châu thổ biển thoái xen bùn biển thối của thềm ngồi (amr + mr).
3.4.3. Phức tập thứ 3 - Miocen sớm (S3- N11)
Phức tập thứ 3 có tuổi Miocen sớm có ranh giới với phức tập thứ 2 cả bất chỉnh hợp và chỉnh hợp tƣơng đƣơng. Ranh giới phức tập bất chỉnh hợp bào mịn do sóng có mặt hầu hết trên khu vực thềm trong. Đó là ranh giới bào mịn của lịng sơng hoạt động trong giai đoạn biển thấp.
Các khối ép trồi của Oligocen muộn đã tạo nên các khối nâng và đảo ngầm ở thềm trong thuận lợi cho việc hình thành các vùng xâm thực nhỏ và phát triển các ám tiêu san hô trên các đảo ngầm từ giai đoạn biển tiến của Miocen sớm thuộc hệ thống biển tiến và biển cao của phức tập thứ 3 (LST - S3 - N11). Đi về phía lục địa (rìa bể) gặp hai phức hệ tƣớng kép bột sét pha cát châu thổ ngầm (tiền châu thổ (prodelta)) biển thối có cấu tạo nêm tăng trƣởng và tƣớng cát aluvi cấu tạo phân lớp xiên chéo đồng hƣớng.
Hệ thống trầm tích biển tiến ở thềm trong bao gồm phức hệ tƣớng kép cát bột sơng và sơng biển và nhóm tƣớng sét biển nông (Mt):
TSTtrong = Mt + amt + amr/mt + mt
Đối với thềm ngoài bao gồm 2 phức hệ tƣớng xen kẽ: phức hệ tƣớng bột sét pha cát châu thổ biển tiến (nằm dƣới) và phức hệ tƣớng sét biển nông (nằm trên) đặc trƣng cho đồng bằng ngập lụt hệ thống trầm tích biển cao (Mt + amt).
Hình 3.12. Miền hệ thống trầm tích tuổi Miocen sớm tuyến S74-A-2-1
3.4.4. Phức tập thứ 4- Miocen giữa (S4- N12)
Trên mặt cắt địa chấn thấy rõ 3 miền hệ thống (LST, TST và HST) (hình 3.13) và có sự thay đổi bề dày trầm tích rất nhanh từ thềm trong bể ra thềm ngoài đƣợc đặc trƣng bởi 2 phức hệ tƣớng trầm tích:
Hình 3.13. Miền hệ thống trầm tích tuổi Miocen giữa tuyến S74-A-2-1
Hình 3.14. Đứt gãy sau trầm tích N2- Q chia thềm thành 2 nửa: thềm trong và thềm ngoài. Cộng sinh tƣớng: aluvi - tiền châu thổ - prodelta - đới chuyển tiếp
(trƣợt lở + turbidit) - cacbonat ám tiêu - biển nông (Nguồn VPI)
Khu vực thềm trong của bể phân bố chủ yếu là nhóm tƣớng cát sạn, cát bột aluvi xen phức hệ tƣớng kép cát aluvi xen bột sét châu thổ và sét biển tiến có bề dày
Khu vực thềm ngoài bể, bề dày trầm tích tăng đột ngột, có mặt chủ yếu là tƣớng cát bột sét châu thổ ngầm (tiền châu thổ và sƣờn châu thổ) xen tƣớng bột sét biển nơng ven bờ. Trên mặt cắt địa chấn, nhóm tƣớng châu thổ ngầm và biển nơng biểu hiện các trƣờng sóng đồng pha có cấu tạo nêm tăng trƣởng xen kẽ với trƣờng sóng ngang song song sắc nét. Tuy nhiên, ranh giới các đơn vị trầm tích của tƣớng sƣờn châu thổ không sắc nét tạo nên một tập phản xạ trắng, các trƣờng sóng đứt đoạn biểu hiện hạt thơ, tỉ lệ cát/sét >>1, đó là do sụt lún kiến tạo nhanh đồng thời q trình đền bù trầm tích cũng rất nhanh vƣợt quá biên độ sụt lún. Điều cần bàn là trong mặt cắt trầm tích có cấu tạo nêm tăng trƣởng dƣ thừa trầm tích lục ngun liệu có phát triển các ám tiêu san hô không nhƣ dự án Enreca đã minh giải. Bởi lẽ điều kiện thuận lợi để hình thành và phát triển các ám tiêu san hơ là có các khối nâng móng nhơ cao thành đảo ngầm, môi trƣờng nƣớc biển trong, ấm và giàu dinh dƣỡng. Vì vậy, mơi trƣờng trầm tích tạo nên cấu tạo nêm tăng trƣởng là mơi trƣờng nƣớc đục tƣơng tự châu thổ ngầm sông Hồng và sơng Cửu Long hiện đại thì khơng thể phát triển ám tiêu san hơ xen kẽ với trầm tích lục nguyên.
3.4.5. Phức tập thứ 5- Miocen muộn (S5- N13)
Trầm tích Miocen muộn vùng nƣớc sâu của khu vực lô 123 và 124 bể Phú Khánh cũng có mặt hầu nhƣ tất cả các tƣớng trầm tích thềm: tƣớng cát bột aluvi, tƣớng bột sét cát châu thổ, tƣớng sét biển nơng và có thể có tƣớng san hơ ám tiêu thềm. Bề mặt bào mịn của tầng nóc Miocen muộn và hiện tƣợng uốn nếp, đứt gãy dạng hoa phát triển trong phức tập S5 - N13 do ảnh hƣởng của pha tách giãn Biển Đơng cuối Miocen và q trình nâng tạo thềm vùng ven rìa lục địa hiện đại.
Trầm tích Miocen muộn thềm trong và thềm ngoài khác nhau về tƣớng và bề dày. Ở thềm trong bề dày mỏng hơn có cấu tạo nêm tăng trƣởng của tƣớng prodelta biển thoái (amr), tạo nên phức hệ tƣớng kép (ar + amr) thống trị. Các nhóm tƣớng biển tiến xen kẽ với phức hệ tƣớng kép biển thối nói trên có bề dày mỏng, trƣờng sóng địa chấn thanh nét song song đều đặn từ thềm ngồi vào thềm trong (hình 3.15). Các trƣờng sóng đặc trƣng phản xạ trắng biểu hiện trầm tích giàu cát hơn là sét. Thềm ngồi bề dày lớn hơn có cấu tạo ngang song song đặc trƣng cho trầm tích châu thổ sau đó đƣợc tái phân bố trong mơi trƣờng biển nơng (m/am) (hình 3.15).
Hình 3.15. Bề dày trầm tích tăng đột ngột từ trong rìa ra ngồi bể đƣợc đặc trƣng bởi 2 phức hệ tƣớng: cát bột aluvi → cát bột sét châu thổ ngầm (a/am1
→ am2/m) (Nguồn VPI)
Hình 3.16. Miền hệ thống trầm tích tuổi Miocen muộn tuyến S74-A-2-1
3.4.6. Nhận xét
Đối với mặt cắt địa chất trầm tích vng góc với bờ biển hiện đại thấy rõ hệ thống đứt gãy sụt bậc kinh tuyến 1090
E - 1100E đã chia đôi thềm lục địa thành 2 nửa: thềm trong có độ sâu 0 - 200m nƣớc và thềm ngoài sâu từ 500 - 2000m thậm chí có nơi đạt tới 3000m. Nhƣ vậy, khu vực lô 123 và 124 bể Phú Khánh đƣợc hình thành trên lục địa cổ và phát triển trên một thềm lục địa cổ sau đó thềm lục địa bị
chia cắt, phân dị và nhấn chìm xuống ở các độ sâu khác nhau. Thuật ngữ “Vùng nƣớc sâu” là để chỉ vùng nƣớc sâu hiện tại, vì vậy khơng có bể dầu khí Kz nào đƣợc hình thành trên sƣờn lục địa và vùng nƣớc sâu. Vị trí nƣớc sâu hiện tại của thềm ngồi khu vực lơ 123 và 124 bể Phú Khánh phản ánh lịch sử tiến hóa kiến tạo phức tạp vừa làm biến dạng các phức tập theo quy luật là phức tập (sequence) càng cổ từ mức độ biến dạng càng tăng. Tuy nhiên hoạt động sụt lún mạnh mẽ là liên quan chủ yếu đến hệ thống đứt gãy kinh tuyến 1090
E - 1100E và quá trình sụt lún tạo sƣờn lục địa hiện tại liên quan đến đới tách giãn - sụt lún của Trung tâm Biển Đông xảy ra nhiều pha khác nhau.
CHƢƠNG 4. ĐẶC ĐIỂM TƢỚNG ĐÁ - CỔ ĐỊA LÝ QUA CÁC THỜI KỲ VÀ TRIỂN VỌNG HỆ THỐNG SINH - CHỨA - CHẮNKHU VỰC LÔ 123
VÀ 124 BỂ PHÚ KHÁNH 4.1. Đặc điểm tƣớng và mơi trƣờng trầm tích
Cấu trúc hiện tại của khu vực lơ 123 và 124 bể Phú Khánh có thể chia thành 2 nhóm bể nằm trong 2 nửa thềm:
- Nhóm bể nằm trong nửa thềm trong: đƣợc giới hạn phía Tây của đới đứt gãy 1090-1100E có độ sâu đáy biển tƣơng đối nơng thay đổi từ 50 - 200m nƣớc.
- Nhóm bể nằm trong nửa thềm ngồi giới hạn từ phía Đơng đới đứt gãy 1100E, độ sâu đáy biển thay đổi từ 500 - 2500m nƣớc.
Nghiên cứu tiến hóa trầm tích trong mối quan hệ với hoạt động kiến tạo đƣợc xét trên các vấn đề sau đây:
- Đứt gãy đồng trầm tích do lún chìm nhiệt tạo bể Oligocen - Các kiểu biến dạng - Bề dày trầm tích - Thành phần trầm tích - Tƣớng trầm tích - Địa tầng phân tập - Mơ hình cơ chế
4.1.1. Các kiểu biến dạng và tuổi biến dạng
+ Đứt gãy sau trầm tích bao gồm đứt gãy thuận do lún chìm nhiệt tuổi cuối Oligocen muộn, Miocen sớm, Miocen giữa, Miocen muộn và Đệ tứ muộn (E32, N11, N12, N13, Q13).
+ Đứt gãy thuận E32 là phát triển kế thừa đứt gãy thuận tạo Oligocen sớm (E31) do sụt lún nhiệt. Tuy nhiên đới thềm ngoài tuổi sụt lún sớm nhất bắt đầu từ đầu Oliogocen sớm (E31), còn đới thềm trong bắt đầu muộn hơn từ Oligocen muộn (E32).
+ Biến dạng đứt gãy nghịch và thuận xen kẽ tạo nên mặt trƣợt thẳng đứng hoặc cong lõm hƣớng về phía Đơng có tuổi N11, N12, N13, N2-Q xảy ra theo pha và theo cơ chế nén ép từ phía Đơng đến do tách giãn Biển Đông và lún chìm nhiệt đồng thời xảy ra cũng theo các pha tƣơng ứng:
26 - 21 triệu năm cách ngày nay (E32) 21 - 16 triệu năm cách ngày nay (N11) 16 - 11 triệu năm cách ngày nay (N12) 11 - 5 triệu năm cách ngày nay (N13) 5 - 3,4 triệu năm cách ngày nay (N21) 3,4- 1,6 triệu năm cách ngày nay (N22) 1,8 triệu năm đến nay (Q)
Hình 4.1. Mặt cắt AW-8 (Nguồn VPI)
Việc xác định tuổi của các đứt gãy hết sức quan trọng. Theo quy luật là hệ thống đứt gãy làm phá hủy bể trầm tích thứ cấp dƣới thì lại đóng vai trị là ngƣời mẹ khai sinh ra bể thứ cấp tiếp theo trẻ hơn. Vì vậy, đứt gãy 1090-1100E đã tái hoạt động trong Pliocen - Đệ tứ và đã chia bể Phú Khánh thành thềm trong nơng và thềm ngồi sâu vốn là một thềm thống nhất.
+ Biến dạng uốn nếp, oằn võng các lớp đá trầm tích do nén ép nằm xen kẽ với các khối nâng móng của bể thứ cấp.
+ Biến dạng do hoạt động núi lửa (hình 4.1). Phun trào núi lửa theo các đứt gãy sau trầm tích do nén ép từ đới tách giãn đáy Biển Đông tạo kênh dẫn magma từ các lò magma có thành phần khác nhau (bazan, andezit, đaxit, ryolit - đaxit) do nóng chảy “pha trộn” dƣới vỏ lục địa với tỷ lệ các đá nguồn khác nhau.
Hậu quả của phun trào núi lửa trên mặt cắt AW - 8 đã chỉ ra: làm oằn võng các lớp đá trầm tích Kainozoi, tạo nên đới tiếp xúc phá hủy có cấu tạo giả kề áp (onlap). Cũng trên mặt cắt này, một số tác giả đã nhầm lẫn cấu tạo biến dạng do phun trào núi lửa với cấu tạo nguyên thủy của đá trầm tích. Vì vậy, cấu tạo oằn võng ở trung tâm của mặt cắt, các tác giả của dự án Enreca cho là tƣớng hồ và vũng vịnh (lacustrine and lagoonal deposit) là khơng chính xác (hình 4.1).
Hoạt động núi lửa trẻ xuyên cắt tồn bộ trầm tích Kainozoi làm oằn võng trầm tích E31, N1. Đới tiếp xúc có cấu tạo “giả kề áp”, đới trung tâm tƣớng châu thổ xen biển nơng có dạng tƣớng từ tƣớng hồ đến vũng vịnh.
4.1.2. Bề dày trầm tích, thành phần thạch học và tướng trầm tích
Bề dày trầm tích, thành phần thạch học và tƣớng trầm tích khu vực lơ 123 và 124 bể Phú Khánh có sự phân dị bề dày trầm tích rõ rệt giữa thềm trong và thềm ngồi (hình 4.2). Dọc rìa Tây của bể, bề dày chỉ khoảng 500m, song đến trũng trung tâm của bể thì đạt tới 8000m.
Trong một bể trầm tích, bề dày thay đổi phụ thuộc vào các điều kiện sau đây: - Biên độ sụt lún kiến tạo
- Khối lƣợng và kiểu vật liệu trầm tích mang tới - Tƣớng và mơi trƣờng lắng đọng trầm tích
Theo điều kiện đó, trũng phía Đơng của bể Phú Khánh có sự lún chìm nhiệt mạnh mẽ, sự đền bù trầm tích cũng kịp thời và liên tục.
Nghĩa là trầm tích lục ngun do sơng mang tới đƣợc lắng đọng trong môi trƣờng châu thổ ngầm (tiền châu thổ và sƣờn châu thổ), sau đó biển tiến dần lên, trầm tích châu thổ chuyển thành trầm tích mơi trƣờng biển nông ven bờ rồi biển nông xa bờ. Chúng bị động lực biển chủ yếu là dòng chảy đáy tái phân bố thành cấu tạo nằm ngang song song. Điều đó lý giải tại sao trầm tích biển nơng lại có cấu tạo ngang song song và lại có bề dày lớn hơn bề dày trầm tích aluvi và biển ven bờ.
Nhƣ vậy, quy luật quan hệ chặt chẽ là môi trƣờng biển nơng khơng có vật liệu trầm tích lục ngun mang tới, song dịng chảy đáy của biển nơng đóng vai trị