Các tầng chắn quan trọng nhất đều có mặt trong mặt cắt Oligoxen và Mioxen. Tại MVHN và vùng lân cận, các tập sét kết, sét – bột kết thuộc phần trên của mặt cắt Oligoxen tạo thành một tầng chắn ổn định cho các bẫy nằm dưới. T ập chắn thực chất là một tập sét biển tiến, hoặc vài nơi trùng với mặt ngập lụt cực đại, có lịch sử phát triển tương tự như ở hầu hết các bể trầm tích Đông Nam Á.
Ngoài khơi vịnh Bắc Bộ, các tập sét chắn đều có chất lượng từ tốt đến rất tốt và có mặt hầu như khắp trong mặt cắt, nhưng nhìn chung phân bố không đều, biến đổi từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông do cấu trúc địa chất thềm lục địa và môi trường trầm đọng biến đổi từ bờ ra trũng sâu. Chiều dày đá chắn Oligoxen và Mioxen dao động trong khoảng 10 – 150m với hàm lượng sét dao động từ 65 – 90%. Tuy nhiên,ở nhiều nơi, các màn chắn trong trầm tích Oligoxen và Mioxen bị phá vỡ do hệ thống đứt gãy phức tạp hoạt động trong Oligoxen và Mioxen với nhiều pha nâng–hạ, trượt bằng và xoay xéo.
Một tầng chắn cóthể mang tính “khu vực” rộng nhất có tuổi Mioxen trung được đặc trưng bởi sét màu xám, xám đen, tương đối đồng nhất, dày khoảng 80m đến 150m (GK 112 –BT –1X) với hàm lượng sét từ 71 – 86% (GK. VGP –112 –BT –1X). Các khoáng vật chủ yếu là ilit (55%), kaolinit (28%), còn lại là clorit và các khoáng vật khác.
Ở vịnh Bắc Bộ và trong khu vực nghiên cứu hầu hết các giếng khoan đều gặp các tầng chắn địa phương. Ở trũng sâu của vịnh Bắc Bộ, tập sét dưới của Plioxen là
tầng chắn có chất lượng cao có thể chắn giữ các tích tụ khí. Tổng chiều dày của tập sét Plioxen có khi đạt vài trăm mét.