Hình 3.48. Cấu tạo gợn sóng bất đối xứng trên mặt lớp do hoạt động của sóng vỗ ven bờ
Cát kết lithic hạt thơ (hình 3.49) bắt gặp ở Mơng Dương, Cẩm Hải có Md: 0,3- 1,5mm, có độ chọn lọc kém và mài trịn trung bình. Thành phần hạt vụn gồm thạch
anh (69%), felspat (4%) và mảnh đá (17%) gồm mảnh đá quarzit, phun trào và mảnh đá silic và bột kết. Hàm lượng nền (19%) phần lớn là tập hợp pyrophilite khá tự hình, cùng với lượng ít hơn illite/xerixit, illite/ smectit lấp đầy lỗ rỗng.
Hình 3.49. Cát kết hạt thô thuộc hệ tầng Hà Cối, mẫu H35, nicol +
Cát kết á lithic hạt mịn (hình 3.50) gặp phổ biến dọc quốc lộ 4B đoạn Tiên Yên đi Móng Cái. Trầm tích có kích thước hạt trung bình Md: 0,09- 0,15mm; có độ chọn lọc tốt và mài trịn trung bình. Thành phần hạt vụn gồm thạch anh (76,4%); felspat (5,3%); mảnh đá (18,3%) bao gồm mảnh đá bột kết, phun trào và quarzit và phiến sét.
Hình 3.50. Cát kết hạt nhỏ mài tròn, chọn lọc tốt tướng biển ven bờ thuộc hệ tầng Hà Cối, mẫu H32, nicol +
Bột kết có thành phần đa khoang, độ chọn lọc trung binh. Hạt vụn (65- 70%) gồm chủ yếu là thạch anh (80%) và xi măng (30- 35%) bao gồm xerixit, kaolinit, carbonat và hydroxit sắt (hình 3.51).
Hình 3.51. Bột kết hạt lớn mài tròn, chọn lọc tốt tướng biển ven bờ thuộc hệ tầng Hà Cối, mẫu AC 36b, nicol +
Khu vực Tiên Yên đi Quảng Hà các đá lục nguyên của hệ tầng có cấu tạo phân lớp ngang song song với quy mơ lớn, trầm tích là cát hạt mịn có độ mài trịn và chọn lọc tốt đặc trưng cho môi trường biển ven bờ. Tại vết lộ AC35 (Dực Yên, Quảng Hà) đã bắt gặp trầm tích cát hạt mịn màu nâu đỏ nhạt, cấu tạo xiên chéo trong lớp, gợn sóng bất đối xứng trên mặt lớp. Kiểu cấu tạo và kiến trúc này đặc trưng cho môi trường biển ven bờ. Các lớp sét vôi xám xanh được bắt gặp ở lỗ khoan LK10 và LK12 đặc trưng cho môi trường biển vũng vịnh.
Như vậy, các đá của hệ tầng Hà Cối được hình thành trong các mơi trường từ lục địa đến biển ven bờ. Trong đó, trầm tích mơi trường lục địa phổ biến ở các khu vực Sơn Động (Bắc Giang), Cẩm Phả, Móng Cái (Quảng Ninh); mơi trường cửa sơng và biển ven bờ phổ biến ở Tiên yên, Quảng Hà và Đình Lập.
3.7. THẠCH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG BẢN HANG (K bh)
Trong vùng khảo sát, trầm tích phần trên của hệ tầng Bản Hang gặp ở phía nam Đình Lập là cát kết acko hạt trung, sét kết lẫn bột màu nâu đỏ.
Cát kết lithic (hình 3.52) có thành phần hạt vụn (85%) bao gồm thạch anh (69%); felspat (5%); mảnh đá (quarzit, silic) chiếm 25%; xi măng (15%) bao gồm kaolinit, hydroxit sắt.
Hình 3.52. Cát kết hạt nhỏ thuộc hệ tầng Bản Hang, mẫu AC 58, nicol +
Sét kết lẫn bột có kiến trúc ẩn tinh- vi hạt, có carbonat dạng ẩn tinh, ngấm hydroxit sắt tạo nên màu nâu đỏ (hình 3.53).
Hình 3.53. Sét kết lẫn ít bột thuộc hệ tầng Bản Hang, mẫu AC 60, nicol +
Các đá thuộc phần thấp của hệ tầng Bản Hang là cuội sạn xen cát kết màu nâu đỏ đến hồng nhạt đặc trưng cho môi trường lục địa. Phần trên là bột kết, cát kết nâu đỏ, xám tím chứa kết hạch vơi xen bột kết vơi hình thành trong mơi trường biển nông.
CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỨA CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MESOZOI KHU VỰC TRUNG TÂM TRŨNG AN CHÂU
Để đánh giá triển vọng dầu khí, cần thiết phải xét gộp cả ba yếu tố quan trọng là tầng sinh, tầng chứa và tầng chắn. Tuy nhiên, để có thể xét được cả 3 yếu tố đó cần phải sử dụng rất nhiều các phương pháp khác nhau. Trong giới hạn luận văn, học viên chỉ sử dụng một vài phương pháp phân tích nên chỉ đưa ra một số đánh giá về khả năng chứa của các đá trầm tích trong khu vực nghiên cứu.
4.1. HỆ TẦNG LẠNG SƠN
Phân tích các đá cát kết mẫu lõi khoan cho thấy hạt vụn thạch anh chủ yếu ở dạng đơn tinh, tắt làn sóng mạnh, một số hạt có rìa bị gặm mịn dạng eo vịnh, tái kết tinh thành thạch anh vi hạt bám vào thạch anh nguyên thủy. Điều này cho thấy đá ở thời kỳ biến sinh sớm. Trong khi đó, nền (chủ yếu là xi măng) gắn kết kiểu cơ sở, chiếm tỷ lệ cao (26,5%) với xi măng canxit được tạo thành đám, mạch và các khoáng vật sét bị tái kết tinh mạnh. Từ các yếu tố nêu trên có thể thấy các đá khơng có tiềm năng chứa (hình 4.1). Từ các kết quả phân tích độ rỗng cũng cho thấy đá khơng có khơng gian rỗng.
Hình 4.1. Cát kết hệ tầng Lạng Sơn bị biến đổi thứ sinh
ở thời kỳ biến sinh sớm, mẫu LK 03/2 (87,5- 87,95)
Phân tích mẫu hào cũng cho kết quả tương tự. Các hạt thạch anh tắt làn sóng mạnh, thạch anh tái sinh tạo thành riềm nhỏ bao quanh hạt vụn, hàm lượng nền (chủ yếu là xi măng) cao, chiếm 28,2% chứng tỏ đá đã biến đổi thứ sinh. Tuy nhiên, độ rỗng chiếm 9,4%, kết quả phân tích độ thấm cũng có thể rất cao (hình 4.2). Điều này
có thể được lý giải là do đá ở gần bề mặt nên đã bị phong hóa mạnh, các khống vật vụn kém bền vững và xi măng sét bị hòa tan trong điều kiện hiện tại.
Hình 4.2. Phân bố độ rỗng (màu xanh nhạt) trong mẫu cát kết hệ tầng Lạng Sơn, mẫu H06
Từ các kết quả phân tích, có thể nhận định các đá của hệ tầng Lạng Sơn khơng có tiềm năng chứa hoặc nếu có thì tiềm năng chứa rất thấp.
4.2. HỆ TẦNG KHÔN LÀNG
Các đá cát kết của hệ tầng Khôn Làng ở khu vực Hữu Lũng (Lạng Sơn) thuộc loại hạt mịn (hình 4.3), có xi măng gắn kết loại lấp đầy (13,4%) là điều kiện thuận lợi đối với loại đá chứa giữa hạt. Tuy nhiên, khả năng chứa của chúng đã bị giảm đi khi đá đã trải qua giai đoạn biến đổi thứ sinh mạnh. Điều này được thể hiện ở các hạt vụn thạch anh có cả loại đơn tinh và đa tinh thể tắt làn sóng mạnh, phát triển thành các chuỗi hạt định hướng đặc trưng cho quá trình biến sinh muộn. Tiếp xúc giữa các hạt ở dạng răng cưa và đường cong với hệ số biển đổi thứ sinh (I) là 0,81. Độ rỗng giữa hạt đo được là 6,4%. Ngoài lỗ rỗng giữa hạt, cịn có lỗ rỗng trong hạt là 1,4% và vi hang hốc là 4% do q trình phong hóa hịa tan các khống vật kém bền vững ở điều kiện bề mặt. Thực tế khảo sát thì ở khu vực này các đá đã bị phong hóa, tương đối mềm bở.
Hình 4.3. Cát kết lithic hạt mịn chọn lọc tốt hệ tầng Khôn Làng, mẫu H04
Tương tự như vậy, ở khu vực Quan Sơn, đá cát kết chọn lọc, mài tròn kém, phân bố xen kẹp trong cuội, sạn kết. Cát kết bị biến đổi thứ sinh khá mạnh với I = 0,76 với xi măng gắn kết (28%) chủ yếu là xerixit/illite bị tái kết tinh mạnh, dạng vi vảy nhỏ, ít kaolinit bị lấp đầy lỗ rỗng. Độ rỗng nguyên sinh ở đây gần như vắng mặt ( <1%). Trong đá chỉ có mặt ít lỗ rỗng thứ sinh dạng vi hang hốc/ lỗ rỗng trong hạt (2,8- 4%) hình thành do sự hịa tan của các khống vật vụn và xi măng kém bền vững (hình 4.4, hình 4.5).
Hình 4.4. Lỗ rỗng giữa hạt (I), vi hang hốc (V) và trong hạt ( mũi tên) trong đá cát kết hệ tầng Khơn Làng, mẫu H04
Hình 4.5. Không gian rỗng (màu xanh) trong đá cát kết hệ tầng Khôn Làng khu vực Quan Sơn, mẫu H9B/1.
Các đá trầm tích có tiềm năng chứa của hệ tầng Khơn Làng chiếm khối lượng tương đối nhỏ trong hệ tầng, có bề dày chỉ khoảng 25- 30m. Trầm tích được hình thành trong mơi trường lục địa, chuyển tướng nhanh nên các tập trầm tích ở dạng vỉa với khơng gian phân bố nhỏ, hạn chế. Từ đó, có thể thấy, các trầm tích hệ tầng Khơn Làng khơng có triển vọng chứa
4.3. HỆ TẦNG NÀ KHUẤT
Đá trong hệ tầng Nà Khuất chủ yếu là các cát kết á lithic, lithic và lithic felspat hạt mịn đến rất mịn có độ chọn lọc và mài trịn trung bình. Các hạt vụn thạch anh bị tắt làn sóng yếu, một số bị gặm mịn dạng eo vịnh, một số bị tái kết tinh tạo thành riềm mỏng bao quanh hạt (hình 4.6). Felspat bị thay thế từng phần đến hoàn toàn bởi sét và canxit; biotit bị uốn cong và clorit hóa rất mạnh.; tiếp xúc hạt dạng đường cong và răng cưa (hình 4.7). Các dấu hiệu đó cho thấy đá của hệ tầng đã bị biến đổi ở thời kỳ hậu sinh muộn đến biến sinh sớm làm giảm đáng kể tính chất colecto đá chứa. Xi măng gắn kết kiểu cơ sở, hàm lượng cao, thay đổi từ 26,8- 39,6% nên chất lượng colecto chỉ thuộc loại trung bình đến yếu. Trong các đá cát kết hạt mịn, hàm lượng xi măng canxit thứ sinh rất cao, đôi khi xi măng dạng khảm (hình 4.7). Cùng với canxit, tổ hợp xi măng sét illite/serixit lấp đầy gần như tồn bộ khơng gian rỗng giữa hạt làm cho khả năng chứa của đá gần như khơng cịn (hình 4.8). Tất cả các mẫu được phân tích đều cho kết quả như nhau về độ rỗng.
Hình 4.6. Cát kết hệ tầng Nà Khuất: hạt vụn thạch anh (Q) bị gặm mòn, biotit bị uốn cong.
Hình 4.7. Xi măng canxit thứ sinh dạng khảm trong đá cát kết hệ tầng Nà Khuất.
Hình 4.8. Cát kết chọn lọc tốt nhưng khơng có khơng gian rỗng của hệ tầng Nà Khuất.
Các mẫu cát kết lấy ở hào và vết lộ của hệ tầng Nà Khuất có kích thước hạt lớn hơn các mẫu trong lỗ khoan. Tuy nhiên, mức độ biến đổi thứ sinh là tương tự. Hạt vụn thạch anh dạng đơn tinh thể bị tắt làn sóng mạnh, ngồi ra cịn phát hiện ít thạch anh dạng đa tinh thể, rìa hạt bị gặm mòn và xuất hiện thạch anh tái sinh tạo thành riềm mỏng bao quanh (hình 4.9). Felspat bị sét hóa mạnh. Biotit hầu hết bị clorit hóa mạnh. Các mảnh đá phiến sét và serixit bị nén ép và uốn cong. Các hạt tiếp xúc với nhau dạng đường cong và răng cưa. Hệ số biến đổi thứ sinh (I) thay đổi trong khoảng từ 0,67- 0,8 cho thấy đá biến đổi thứ sinh ở giai đoạn hậu sinh đến biến sinh (chủ yếu là biến sinh).
Hình 4.9. Cát kết hệ tầng Nà Khuất biến đổi thứ sinh ở giai đoạn biến sinh, mẫu hào H33.
Các mẫu đá cát kết lấy trong hào và vết lộ có hàm lượng nền thấp hơn, thay đổi trong khoảng 14,2- 28,2%, phổ biến kiểu nền dạng lấp đầy (hình 4.9). Do đó, mặc dù đá đã bị biến đổi ở giai đoạn biến sinh nhưng vẫn cịn khơng gian rỗng giữa hạt với một tỷ lệ nhỏ (1,6- 4,4%). Độ rỗng vi hang hốc chiếm tỷ lệ % tương đối lớn từ 1- 5%; độ rỗng này được hình thành do hịa tan các mảnh vụn kém bền vững trong quá trình thành đá và biến đổi hậu sinh (hình 4.10). Các đá cát kết của hệ tầng Nà Khuất ít bị phong hóa nên khả năng lỗ rỗng hình thành do quá trình này là rất thấp.
Hình 4.10. Độ rỗng nhìn thấy (xanh) trong cát kết hệ tầng Nà Khuất, gồm: lỗ rỗng giữa hạt (xanh, kích thước nhỏ), lỗ rỗng vi hang hốc (V) và lỗ rỗng trong hạt (mũi tên), mẫu hào H33.
Bảng 4.1. Mức độ biến đổi thứ sinh (BĐTS) của đá cát kết hệ tầng Nà Khuất STT Mẫu Hệ số BĐTS (I) Mức độ BĐTS STT Mẫu Hệ số BĐTS (I) Mức độ BĐTS
1 H10 0.76 biến sinh
2 H28 0.80 biến sinh
3 H33 0.79 biến sinh
4 AC 43 0.71 hậu sinh
5 AC 54A 0.67 hậu sinh
Đá cát kết trong hệ tầng Nà Khuất chiếm khối lượng lớn trong bề dày mặt cắt của tồn hệ tầng. Đá có độ chọn lọc tốt, được hình thành trong mơi trường biển nên không gian phân bố với quy mô lớn là những tiền đề thuận lợi đối với tầng chứa. Tuy nhiên, các đá ở đây đã trải qua giai đoạn biến sinh, đá đã bị biến đổi. Các mẫu hào và vết lộ cho thấy đá cát kết có khả năng chứa ở mức trung bình đến kém. Tuy nhiên, phân tích mẫu trong lỗ khoan LK11, đá lại có kích thước hạt mịn đến rất mịn, hàm lượng xi măng cao và phổ biến là xi măng canxit thứ sinh, đôi khi ở dạng khảm nên khơng có khả năng chứa.
4.4. HỆ TẦNG MẪU SƠN
Các đá cát kết bắt gặp trong hào và vết lộ cũng đã bị biến đổi hậu sinh từ giai đoạn hậu sinh đến biến sinh.
Các mẫu đá cát kết trong các lỗ khoan thường có kiểu nền cơ sở với hàm lượng nền rất cao, từ 27,4- 38,2%, trung bình là 30,9%; phổ biến là xi măng canxit và khoáng vật sét làm cho đá gần như khơng có khơng gian rỗng giữa hạt, giá trị độ rỗng cao nhất chỉ đạt 2,4%.
Trong khi đó, xi măng trong các mẫu đá lấy trong hào và vết lộ lại có kiểu nền lấp đầy, hàm lượng xi măng thấp, chỉ từ 13,3- 24,8%, trung bình là 17,5%, và khơng thấy xuất hiện xi măng canxit thứ sinh. Chính vì vậy, độ rỗng giữa hạt trong các mẫu cát kết đạt từ 2,6%- 4,0%. Ngồi ra, cịn có lỗ rỗng thứ sinh dạng hang hốc và trong hạt (4,2- 7,0%) do hịa tan các khống vật kém bền vững. Điều này có thể được lý giải là do các đá thuộc hệ tầng Mẫu Sơn phân bố gần bề mặt nên thường có mức độ phong hóa rất mạnh, đá rất mềm bở. Đa số bị phủ bởi lớp vỏ phong hóa dày, thực vật phát triển.
Hình 4.11. Khơng gian rỗng trong cát kết hệ tầng Mẫu Sơn, mẫu H11. Lỗ rỗng giữa hạt (I), vi hang hốc (V) và vi khe nứt (mũi tên).
Ở sườn bắc núi Mẫu Sơn phát hiện các tập đá cát kết dày thuộc phần phân hệ tầng dưới, tuy nhiên, đá đã bị biến đổi hậu sinh mạnh, dạng quarzit. Các khu vực còn lại, các tập đá cát kết có chiều dày khơng đáng kể. Như vậy, các đá của hệ tầng Mẫu Sơn có tiềm năng chứa kém.
Bảng 4.2. Mức độ biến đổi thứ sinh (BĐTS) của đá cát kết hệ tầng Mẫu Sơn STT Mẫu Hệ số BĐTS (I) Mức độ BĐTS STT Mẫu Hệ số BĐTS (I) Mức độ BĐTS 1 AC 55 0.72 Hậu sinh 2 AC 68 0.75 Hậu sinh 3 H02 0.83 Biến sinh 4 H11 0.77 Biến sinh 5 AC 9B 0.8 Biến sinh 6 LK 1 (56.2) 0.79 Biến sinh 7 LK 4 (59.0) 0.81 Biến sinh 4.5. HỆ TẦNG VĂN LÃNG
Đa số là cát kết hạt mịn đến trung có độ chọn lọc trung bình đến tốt, được hình thành trong mơi trường đê cát ven bờ cộng sinh với tướng đầm lầy ven biển. Nền gắn kết kiểu lấp đầy và ít hơn là cơ sở, hàm lượng từ 14,8- 22,6%. Đá trong hệ tầng Văn Lãng có mức độ biến đổi thứ sinh thấp, hệ số biến đổi thứ sinh từ 0,55- 0,81. Các yếu tố trên cho thấy tiềm năng chứa của đá cát kết hệ tầng này có khả năng tốt hơn các hệ tầng cổ hơn. Tuy nhiên, các kết quả phân tích lỗ rỗng bằng lát mỏng thạch học lại cho thấy không gian rỗng khơng vượt q 4,4%; trong khi đó, lỗ rỗng giữa hạt được xác định duy nhất tại mẫu hào H21, có giá trị 2,4%.
Bảng 4.3. Mức độ biến đổi thứ sinh (BĐTS) của đá cát kết hệ tầng Văn Lãng STT Mẫu Hệ số BĐTS (I) Mức độ BĐTS STT Mẫu Hệ số BĐTS (I) Mức độ BĐTS
1 AC15B 0.55 Hậu sinh
2 AC46 0.61 Hậu sinh
3 AC47 0.63 Hậu sinh
4 AC18B 0.71 Hậu sinh
5 H18 0.71 Hậu sinh
6 H21 0.74 Hậu sinh
Hình 4.12. Khơng gian rỗng (màu xanh) thấp, gồm lỗ rỗng giữa hạt, lỗ rỗng vi hang hốc (V) và rất ít lỗ rỗng trong hạt. 4.6. HỆ TẦNG HÀ CỐI
Cát kết hạt mịn ở khu vực trung tâm võng An Châu có mức độ biến đổi thứ sinh rất cao (I= 0,86). Các hạt vụn thạch anh trong đá có dạng đơn tinh và đa tinh tắt làn sóng rất mạnh, rìa hạt bị gặm mịn dạng eo vịnh, tiếp xúc hạt dạng răng cưa và đường cong. Thạch anh kết tinh thành hạt nhỏ lấp đầy không gian rỗng. Đá có độ chọn lọc trung bình đến kém. Các yếu tố này khiến cho không gian rỗng giữa đá giảm đáng kể, khơng có khả năng chứa.
Hình 4.13. Cát kết hạt mịn hệ tầng Hà Cối chọn lọc trung bình – kém, biến đổi thứ sinh mạnh làm giảm đáng kể độ rỗng giữa hạt.
Tại khu vực lỗ khoan LK10 và LK12 (Đình Lập, Lạng Sơn) gặp phổ biến cát kết hạt mịn, bột kết và sét vôi. Đá cát kết có độ chọn lọc tốt, mức độ biến đổi thứ sinh