2.2. Các phương pháp nghiên cứu
2.2.3. Phương pháp địa tầng phân tập
Phương pháp địa tầng phân tập được Peter Vail và các đồng nghiệp thuộc nhóm
Nghiên cứu Sản phẩm của tập đoàn Exxon (Mỹ) đề xuất năm 1977, trên cơ sở phát triển các kỹ thuật phân tích mặt cắt địa chấn. Trong q trình phân tích các mặt cắt địa chấn, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng các mặt phản xạ sóng liên tục trên mặt cắt địa chấn phù hợp với các mặt thời địa tầng, hay các ranh giới thời gian giống như các mặt phân lớp và các mặt bất chỉnh hợp. Các ranh giới bất chỉnh hợp chuẩn có thể dễ dàng nhận được trên các mặt cắt địa chấn biển được nhóm nghiên cứu đề xuất đưa ra. Những bất chỉnh hợp này được thể hiện trên mặt cắt địa chấn bằng các ranh giới phản xạ dạng kề áp (onlap) hoặc chống vào bề mặt bất chỉnh hợp bên dưới hoặc chống vào nhau. Vail nhấn mạnh rằng các bất chỉnh hợp này phân chia các mặt phản xạ thành các phần khác nhau và gọi là các tập địa chấn.
Sau công bố của Vail và nnk (1977) hàng loạt các cơng trình khác được đưa ra
nhằm làm rõ hơn về các khái niệm hệ thống các tập trầm tích, mối quan hệ giữa kiến tạo, mực nước biển chân tĩnh và q trình trầm tích và đưa ra các mơ hình minh họa mối quan hệ này.
Quá trình lắng đọng trầm tích trong mỗi chu kỳ phụ thuộc vào sự thay đổi mực
nước biển cơ sở, hoạt động kiến tạo làm đáy bồn trầm tích nâng hay hạ và nguồn cung
cấp trầm tích cho bồn trũng.
Ba yếu tố: nâng hạ kiến tạo, thay đổi mực nước biển chân tĩnh và q trình trầm tích xảy ra như thế nào, ở đâu, tốc độ của chúng và tác động lẫn nhau như thế nào là
nguyên tắc cơ bản của trầm tích học và địa tầng. Đặc điểm trầm tích lắng đọng trong
các môi trường thay đổi từ sông và đồng bằng ngập lụt tới bờ biển, thềm lục địa và
thậm chí là biển sâu là do tác động của ba yếu tố này. Nghiên cứu các mối quan hệ giữa sự thay đổi mực nước biển và trầm tích thường được gọi là “địa tầng phân tập”.
Các lợi thế của phương pháp địa tầng phân tập trở nên rất rõ ràng khi sử dụng
chúng để liên kết các mặt cắt xác định trên các vết lộ, mặt cắt địa chấn hay trong các lỗ
khoan sâu từ km đến hàng chục km. Những hạn chế của phân tích thạch địa tầng là không cung cấp được một khung thời địa tầng và do đó bị hạn chế về giá trị. Kỹ thuật
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹKhoa học Địa chất
38
sinh tầng cung địa cấp những thông tin cần thiết cho việc liên kết địa tầng trên cơ sở
tuổi của chúng, nhưng có thể đến hàng trăm mét địa tầng đều rơi vào cùng một đới cổ sinh và sự liên kết giữa các môi trường lục địa, biển nông và biển sâu khơng phải lúc nào cũng dễ dàng bởi vì các hóa thạch khác nhau được tìm thấy trong các lớp trầm tích lắng đọng trong các mơi trường khác nhau này. Tuổi đồng vị phóng xạ thậm chí cịn có giá trị liên kết địa tầng hạn chế hơn bởi vì khó khăn trong việc tìm kiếm vật liệu có thể sử dụng để phân tích tuổi. Bằng cách sử dụng sự thay đổi của mực biển tương đối như là tiêu chuẩn để phân tích địa tầng, phương pháp địa tầng phân tập có thể khắc phục
được một số nhược điểm của các phương pháp khác.
Sự thay đổi mực nước biển tương đối thường xảy ra trên các khu vực tương đối rộng, thậm chí trên tồn cầu: chúng ảnh hưởng đến trầm tích trong các mơi trường từ
các con sông trên các đồng bằng ven biển, tới bờ biển, các thềm lục địa và các vùng
biển sâu lân cận mép thềm lục địa. Nếu có các bằng chứng của sự dâng lên hoặc hạ xuống của mực nước biển ở một mơi trường này thì cũng có thể có dấu hiệu trong các
mơi trường khác. Việc liên kết đối sánh có thể được thực hiện trên cơ sở so sánh các
mơ hình trong các mặt cắt khác nhau: một mơ hình phủ chồng tiến ở các tướng đới bờ cũng sẽ được phát hiện ở các đới biển xa bờ, do đó chúng có thể được liên kết với nhau, thậm chí thành phần thạch học có thể hoàn toàn khác nhau và chúng có thể khơng chứa cùng một loại hóa thạch.( Hình 12)
Hình 11. Thay đổi mực nước biển hình thành cácđơn vị địa tầng phân tập(theo Nichols Gary, 2009)
Các ranh giới tập là các bất chỉnh hợp bào mòn trên thềm hoặc các chỉnh hợp
tương đương trong vùng nước sâu hơn có thể được phát hiện trên các vùng rộng lớn.
Các bề mặt ngập lụt cực đại có thể được phát hiện nhờ các bằng chứng về sự thiếu hụt trầm tích ở phần thềm ngồi và sự thay đổi từ mơ hình phủ chồng lùi đến phủ chồng tiến trong các nhóm phân tập gần bờ.
Liên kết đối sánh các mặt cắt bằng cách sử dụng các dấu hiệu của các mơ hình và các bề mặt then chốt có thể được thực hiện chỉ khi có một số thơng tin bổ sung. Các
thơng tin sinh địa tầng là cần thiết trong nhiều trường hợp để cung cấp một khung thời địa tầng tổng quát. Liên kết giữa các giếng khoan có thể được thực hiện bởi vị trí của
chúng trong các mặt cắt địa chấn và sau đó vạch ra bề mặt liên kết giữa chúng.