CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. THÀNH PHẦN MACERAL TRONG THAN VÀ SÉT THAN
3.1.1. Thành phần maceral trong than, sét than phụ thống Miocen dƣới
15 mẫu than, sét than và sét trong trầm tích Miocen dƣới (Hình 3. 1) tại GK 102-CQ-1X đƣợc phân tích thành phần maceral. Kết quả phân tích đƣợc thể hiện trong bảng 3.1 dƣới đây.
TU Ổ I H Ệ T Ầ NG Đ Ộ S Â U (m ) THẠCH
HỌC MÔ TẢ ĐỚI CỔ SINH
MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH
Biển nông
Đồng bằng tam giác châu,
đồng bằng châu thổ
Đồng bằng châu thổ, tiền
châu thổ
Đồng bằng tam giác châu, biển
nông -Pseudorotalia (F) -NN10-NN11(N) -Stenoclaena Ilex Quercus -Corbular Balalus Ammonia -NN6-NN9(N) -F semilobata F trilobata F.Levipoli Alnipolenites (P) (F) Foramilifera, (N) Nannofossil, (P) P li oc e n e M ioc e n e mu ộn M ioc e n e gi ữa M ioc e n e sớ m V ĩnh B ảo T iê n H ƣng P hu ̉ cƣ ̀ P ho ng C h â u 450 1110 1926 TD 3021
Xen giữa cát khá bở rời, độ chọn lọc tƣ̀ trung bình tới tốt
là sét và bột mịn Cát gắn kết yếu, đợ chọn lọc khá, đợ hạt tƣ̀ trung bình đến khá nằm xen kẽ với bột kết, sét và các tập than rất mỏng
Bột kết, sét, đá vôi và những tập than mỏng lẫn lộn, xen
cát kết có đợ chọn lọc tƣ̀ trung bình đến khá đƣợc lấp
nhét bởi xi măng cacbonat
Sét, sét vôi, bột, cát kết hạt mịn đến rất mịn có đợ chọn lọc tốt, các tập tha mỏng và
đá vơi nằm xen kẽ
TU Ổ I H Ệ T Ầ NG Đ Ợ S Â U (m ) THẠCH
HỌC MƠ TẢ ĐỚI CỔ SINH
MƠI TRƢỜNG TRẦM TÍCH
Biển nơng
Đồng bằng tam giác châu,
đồng bằng châu thổ
Đồng bằng châu thổ, tiền
châu thổ
Đồng bằng tam giác châu, biển
nông -Pseudorotalia (F) -NN10-NN11(N) -Stenoclaena Ilex Quercus -Corbular Balalus Ammonia -NN6-NN9(N) -F semilobata F trilobata F.Levipoli Alnipolenites (P) (F) Foramilifera, (N) Nannofossil, (P) P li oc e n e M ioc e n e mu ộn M ioc e n e gi ữa M ioc e n e sớ m V ĩnh B ảo T iê n H ƣng P hu ̉ cƣ ̀ P ho ng C h â u 450 1110 1926 TD 3021
Xen giữa cát khá bở rời, đợ chọn lọc tƣ̀ trung bình tới tốt
là sét và bột mịn Cát gắn kết yếu, độ chọn lọc khá, đợ hạt tƣ̀ trung bình đến khá nằm xen kẽ với bột kết, sét và các tập than rất mỏng
Bột kết, sét, đá vôi và những tập than mỏng lẫn lộn, xen
cát kết có đợ chọn lọc tƣ̀ trung bình đến khá đƣợc lấp
nhét bởi xi măng cacbonat
Sét, sét vôi, bột, cát kết hạt mịn đến rất mịn có đợ chọn lọc tốt, các tập tha mỏng và
đá vôi nằm xen kẽ
Bảng 3. 1. Thành phần maceral trong than, sét than và sét Miocen dƣới GK 102-CQ-1X
STT Giếng khoan Độ sâu (m) Loại mẫu TOC (wt%) %Ro
Hum ini te /V itri ni te (%) Li pti ni te (%) Inerti ni te (%) Kho áng vậ t (%) 1 102-CQ-1X 1990-2000 Than 90,90 0,49 82,3 9,8 7 1 2 102-CQ-1X 2060-2070 Than 71,18 0,52 77,5 12,6 5,1 5 3 102-CQ-1X 2080-2090 Than 73,50 0,55 74,1 9,6 9,4 6,9 4 Than 56,60 0,56 83,8 9,8 5 1,4
5 Sét than 22,13 không đo 84,26 4,24 5,1 6,4
6 102-CQ-1X 2240-2250 Sét 1,81 không đo 75,27 9,96 6,37 8,4
7 102-CQ-1X 2310-2320 Sét/ Sét than 4,48 không đo 76,74 3,87 9,3 10,09
8 Sét 1,82 không đo 82,21 12,3 3,8 1,9
9 Than 76,00 0,61 80,7 8,3 3,16 6,33
10 Sét 1,89 không đo 75,6 17,7 3,8 1,9
11 Than 78,85 0,61 76,7 6,4 2,8 15,2
12 Sét than 6,80 không đo 73,5 9,6 4,2 3,6
13 Than 90,03 0,69 82,8 3,95 7,52 15,03 14 102-CQ-1X 2680-2690 Than 69,90 0,7 73,2 13 9,6 4,2 102-CQ-1X 102-CQ-1X 2150-2160 2580-2590 102-CQ-1X 102-CQ-1X 2590-2600 2660-2670
Maceral nhóm Huminit
Trong các mẫu than - sét than từ độ sâu 1990m đến 2250m của GK 102- CQ-1X, thành phần của huminit chiếm trên 80%, trong đó chủ yếu là Ulminit (U), Densinit (D), Corpohuminit (Co) và ít Gelinit với những tỷ lệ hợp phần khác nhau (Bản ảnh 1 đến Bản ảnh 6).
Các mẫu sét có tổng hàm lƣợng cacbon hữu cơ vào khoảng 1.81- 1.89mg/g, chứa chủ yếu là các huminit maceral từ 75,27-82,21% (bảng 3.1). Do không phải đối tƣợng nghiên cứu của luận án nên các mẫu trên chỉ đƣợc đếm thành phần nhóm maceral chính là huminit, liptinit, inertinit và thành phần khoáng vật. Densinite (D) Sporinite (Sp) Funginite (Fg) Hình 3. 2. Funginit (Fg) và sporinit (Sp) phân bố trên nền Densinit (D) trong mẫu than 102-CQ-1X độ sâu 2080-2090m (ánh sáng trắng phản xạ, x50 trong dầu nhúng). Suberinite (Su) Corpohuminite (Co)
Hình 3. 3. Corpohuminit (Co) phân bố cộng sinh với suberinit (Su) trong
mẫu than 102-CQ-1X độ sâu 2080- 2090m -(ánh sáng trắng phản xạ, x50
Suberinite (Su)
Corpohuminite (Co)
Hình 3. 4. Corpohuminit (Co) phân bố cộng sinh với suberinit (Su) trên nền khoáng vật trong mẫu sét than
102-CQ-1X độ sâu 2150-2160m (ánh sáng trắng phản xạ, x50 trong
dầu nhúng)
Hình 3. 5. Funginit (Fu) và Sporinit (Sp) phân bố trên nền Collodetrinit (Cd) trong mẫu than Miocen dƣới GK
102-CQ-1X độ sâu 2660-2670m (ánh sáng trắng phản xạ, x50 trong
dầu nhúng)
Maceral nhóm Vitrinit
Sự thay đổi về loại maceral từ nhóm huminit sang nhóm vitrinit bắt đầu xuất hiện ở các mẫu than và sét than từ độ sâu 2310-2320m trở xuống. Sự có mặt của huminit thƣa dần thay vào đó là các maceral nhóm vitrinit. Thay đổi thành phần rõ nét nhất bắt đầu từ mẫu sét ở độ sâu 2580-2590m và 2590- 2600m. Collodetrinit chiếm tỷ lệ nhiều nhất trong mẫu than từ 2500m đến 3010m (Hình 3. 5). Các mẫu ở độ sâu 2660-2670m, 2680-2690m và 3000- 3010m, các thành phần vitrinit chủ yếu là collodetrinit, collotelinit và corpogelinit (Hình 3. 6 - Hình 3.9) Collotelinit chiếm tỷ lệ nhỏ hơn so với collodetrinit trong các mẫu than từ 2580-2590m đến 3000-3010m và có độ bảo tồn khơng tốt, bề mặt mài bóng thƣờng quan sát thấy hiện tƣợng thủng lỗ rỗ mà nguyên nhân có thể là do bị oxy hóa hoặc do q trình rửa lữa của khống vật tạo ra (Hình 3. 7). Ngồi ra cịn có một phần nhỏ của một loại maceral cũng trong nhóm này là Telinit với cấu trúc mơ gỗ cịn đƣợc thể hiện
khá rõ ràng (hình 3.9). Corpogelinit (Cg) trong các mẫu từ 2580-2590m trở xuống chủ yếu xuất hiện ở dạng lấp đầy trong cấu trúc tế bào của Cutinit (Cu) và suberinit (Su).
Hình 3. 6. Collotelinit (Ct) trong mẫu than Miocen dƣới tại GK 102-CQ-1X
độ sâu 2590-2600m (ánh sáng trắng phản xạ, x50 trong dầu nhúng)
Hình 3. 7. Collotelinit (Ct) trong mẫu than Miocen dƣới GK 102-CQ-1X độ sâu 2660-2670 (ánh sáng trắng phản
xạ, x50 trong dầu nhúng)
Hình 3. 8. Corpogelinit (Cg) phân bố chặt xít trong mẫu than Miocen dƣới GK 102-CQ-1X độ sâu 2580-2590m
(ánh sáng trắng phản xạ, x50 trong dầu nhúng)
Hình 3. 9. Telinit (T) thể hiện rõ cấu trúc mô gỗ của thực vật trong mẫu than Miocen dƣới GK 102-CQ-1X độ sâu 3000-3010m (ánh sáng trắng
phản xạ, x50 trong dầu nhúng)
Telinit (T)
Maceral nhóm Liptinit
Trong các mẫu than Miocen dƣới, thành phần maceral nhóm liptinit khá phong phú về chủng loại.Trong các mẫu sét và sét than độ sâu 2150-2160m; 2310-2320m và 2660-2670m, hàm lƣợng liptinit lần lƣợt là 4,24%, 3,87% và 3, 95% (Hình 3. 10). Thành phần liptinit trong các mẫu sét và sét than ở độ sâu 2580-2590m, 2590-2600m là 8,3% và 6,4% trong đó chủ yếu là cutinit, liptodetrinit, một ít resinit và VCHC vơ định hình (phụ lục 10, 11).
Đặc biệt trong mẫu sét độ sâu 2240-2250m có quan sát thấy cả alginit- loại maceral có nguồn gốc từ tảo- có mặt khá nhiều và phân bố chủ yếu trên những đám nền vật chất hữu cơ vơ định hình có khả năng phát quang; thành phần liptinit lên đến 9,96% cho thấy sự thay đổi yếu tố nguồn vật liệu/ mơi trƣờng tích tụ than bùn ở thời điểm này trong Miocen sớm tại vị trí xung quanh GK 102-CQ-1X (Hình 3. 11).
Trong các mẫu than 1990-2000m, 2080-2090m, 3000-3010m, hàm lƣợng maceral nhóm liptinit cũng khá cao, dao động trong khoảng từ 7,6% đến 9,8%. Các loại chủ yếu là sporinit, resinit cutinit và ít suberinit cùng mảnh vụn của các liptinit khác (liptodetrinit).
Sporinit giàu nhất trong mẫu than ở độ sâu 2060-2070m (7,6%) và ít nhất trong mẫu than độ sâu 2580-2590m (1,2%). Sporinit maceral có nguồn gốc từ vỏ bào tử và phấn hoa [10]. Dƣới kính hiển vi, chúng có thể là các thể riêng biệt hoặc phân bố thành từng đám, thƣờng bị nén ép, mức độ bảo tồn tốt, hình thái rõ ràng, độ nổi cao; độ dày và kích thƣớc khá phong phú. Đặc điểm nhận biết của sporinit là rãnh sâu phân bố giữa thể bào tử hoặc phấn hoa; dƣới ánh sáng thƣờng chúng có màu nâu vàng đến nâu đỏ và ánh sáng huỳnh quang chúng có màu vàng - vàng đậm. Trong các mẫu than trên, sporinit có kích thƣớc nhỏ đến trung bình, phân bố ở cả dạng đám và dạng
đơn lẻ (Hình 3. 12). Mức độ bản tồn của chúng có khác nhau giữa các mẫu và ngay cả trong cùng một mẫu, nhƣng nhìn chung là đƣợc bảo tồn khá tốt. Trong mẫu than giàu sporinit nhất (độ sâu 2060-2070m), chúng phân bố thành các đám chặt xít, độ bảo tồn tốt, hình ảnh quan sát dƣới kính rất sắc nét
Hình 3. 10. Resinit (Re) và Vitrinit phân bố trên nền khoáng vật trong mẫu sét than 102-CQ-1X độ sâu 2150-2160m (ảnh chụp dƣới ánh sáng phản xạ trắng –bên trái- và ánh sáng huỳnh quang- bên phải; x50 trong dầu nhúng)
Hình 3. 11. Alginit trên nền vật chất hữu cơ vơ định hình có khả năng phát quang trong mẫu sét GK 102-CQ-1X độ sâu 2240-2250m (ánh sáng trắng
Thành phần resinit trong các mẫu dao động từ 1,2-4,2%; trong mẫu than ở độ sâu 2680-2690m chỉ quan sát đƣợc vài mảnh resinit. Resinit nhiều nhất trong mẫu than độ sâu 2080-2090m; chúng phân bố cả ở dạng mảnh riêng biệt, độ nổi cao trên nền vitrinit và dạng lấp đầy trong các chỗ trống nhƣ một dạng xi măng gắn kết các thành phần maceral khác (Hình 3. 13, Hình 3. 14). Đặc trƣng nhận dạng của resinit là vầng sáng khác màu ở rìa mảnh khi chúng phát quang dƣới ánh sáng huỳnh quang. Dƣới ánh sáng trắng thông thƣờng, resinit là thể đồng nhất màu xám tối đến nâu đỏ, độ nổi cao hơn vitrinit. Chúng có nhiều nguồn gốc khác nhau nhƣ nhựa, sáp thực vật; phân bố đơn lẻ trên nền vitrinit hay lấp đầy trong các lỗ rỗng của cấu trúc tế bào nhƣ funginit, fusinit và cutinit (Hình 3. 13, Hình 3. 14). Hình 3, 4 trong phụ lục 5 là dạng đặc trƣng của resinit. Resinit (R) trong các mẫu này có quan sát thấy hiện tƣợng lấp đầy bởi khoáng vật. Trong mẫu 3000-3010m, resinit phân bố thành từng đám dày với kích thƣớc hạt thay đổi trong phạm vi từ vài micromet đến vài chục micromet (Hình 3. 14); màu phát quang yếu hơn so với các mẫu ở trên (do ở mức độ than hóa cao hơn). Sự phong phú về hình thái của resinit trong các mẫu than nghiên cứu cho thấy sự đa dạng về thành phần thực vật tạo than giai đoạn này, đặc biệt là các loại thực vật giàu chất nhựa.
Cutinit (Cu) và suberinit (Su) cũng quan sát đƣợc khá rõ trong mẫu. Cutinit là các maceral có nguồn gốc từ lớp biểu bì (cutin) của lá cây; hình dải dài, một phía phẳng –một phía có răng cƣa, mức độ bảo tồn tốt, độ nổi cao. Hình 3. 15 là hình dạng của cutinit trong mẫu than độ sâu 3000-3010m, độ bảo tồn cấu trúc khá tốt. Suberinit có nguồn gốc từ tế bào mô bần; khả năng bảo tồn cấu trúc của nó khá tốt (hình 3. 17). Dƣới ánh sáng thƣờng, cutinit thƣờng tối màu hơn, rõ nét hơn và có độ nổi cao hơn so với suberinit. Trong các mẫu ở đây, suberinit chủ yếu là dạng mảnh do vậy không quan sát đƣợc rõ độ nổi của nó trên nên vitrinit. Dƣới ánh sáng huỳnh quang, cutinit phát quang mạnh hơn
suberinit. Chúng thƣờng bị lấp đầy bởi corpohuminit/ corpogelinit. Suberinit ít quan sát thấy ở than có độ phản xạ vitrinit lớn hơn 0,8%.
Hình 3. 12. Sporinit (Sp) phân bố trên nền vitrinit trong mẫu than GK 102-
CQ-1X độ sâu 2080-2090m (ánh sáng huỳnh quang phản xạ, x50 trong dầu nhúng)
Hình 3. 13. Resinit (Re) phân bố cộng sinh với vitrinit mẫu than GK 102-CQ- 1X độ sâu 2080-2090m (ánh sáng trắng phản xạ - bên trái- và ánh sáng
Hình 3. 14. Resinit (Re) phân bố thành đám trên nền vitrinit trong mẫu than 102-CQ-1X ở độ sâu 3000-3010m (ánh sáng trắng và huỳnh quang phản xạ,
x50 trong dầu nhúng)
Cutinite (Cu)
Hình 3. 15. Cutinit (Cu) phân bố trên nền vitrinit trong mẫu than 102-CQ-
1X ở độ sâu 3000-3010m (ánh sáng phản xạ trắng - trên - và huỳnh quang–
dƣới, x50 trong dầu nhúng
Suberinite (Su)
Corpogelinite (Cg)
Hình 3. 16. Suberinit (Su) phát quang yếu phân bố cộng sinh với Corpogelinit (Cg) trong mẫu 102- CQ-1X độ sâu 3000-3010m (ánh sáng phản xạ trắng – dƣới - và huỳnh
quang–trên, x50 trong dầu nhúng
Resinite (Re)
Resinite (Re)
Ngoài ra, sự phân bố cộng sinh của bituminit maceral trong các khe nứt của vitrinit ở các mẫu than từ 2580-2590m trở xuống cũng là một đặc trƣng riêng của các mẫu than ở khu vực này (Hình 3. 17).
Mẫu than ở độ sâu 2680-2690m có thành phần liptinit lên đến 16,6% trong đó sporinit chiếm 3,8%; resinit chiếm 3,2%, suberinit chiếm 2,8% và đặc biệt là sự có mặt của exudatinit (2,2%) – một loại maceral thứ sinh sinh ra từ thời kỳ bắt đầu cuả giai đoạn bitum hóa, khi mà các vật chất giống dầu đƣợc sinh ra từ lipid trong liptinit và vitrinit giàu hydro trong cấu trúc. Tại thời điểm hình thành, exudatinit rất mềm, do đó có thể lấp đầy vào các kẽ nứt đƣợc tạo ra do q trình bitum hóa tạo ra. Đặc trƣng này quan sát rất rõ trong Hình 3. 19. Trong các mẫu than ở độ sâu lớn hơn, thành phần exudatinit giảm đi nhiều.
Dấu hiệu cho thấy sự có mặt của dầu (oil expulsion) [80] phân bố chủ yếu trong các khe nứt kín hoặc khe nứt liên thông trong các mảnh vitrinit (Hình 3. 18 và Hình 3. 20) đƣợc quan sát thấy rất nhiều trong các mẫu từ độ sâu 2150-2160m trở xuống đến 3000-3010m. Độ phản xạ vitrinit của các mẫu trên cho thấy chúng đang trong giai tạo dầu sớm.
Hình 3. 17. Bituminit maceral lấp đầy trong các khe nứt của vitrinit mẫu than tại GK 102-CQ-1X (ánh sáng trắng phản xạ -hình bên trái- và ánh sáng huỳnh
quang, x50 trong dầu nhúng)
Hình 3. 18. Dấu hiệu dầu di thốt trong mẫu than 102-CQ-1X độ sâu 2680- 2690m (ánh sáng trắng phản xạ, x50 trong dầu nhúng)
Hình 3. 19. Exudatinit phân bố cộng sinh với Cutinit (Cu), lấp đầy trong các kẽ nứt của vitrinit mẫu than GK 102-CQ-1X độ sâu 2680-2690m (ánh sáng trắng
phản xạ và ánh sáng huỳnh quang, x50 trong dầu nhúng)
Hình 3. 20. Dấu hiệu dầu di thốt trong khe nứt của mảnh vitrinit mẫu than GK 102-CQ-1X: a) độ sâu 2680-2690m (x50); b) độ sâu 3000-3010m (x25)
(ánh sáng trắng phản xạ trong dầu nhúng)
Maceral nhóm Inertinit
Inertinit khá phổ biến trong các mẫu nghiên cứu; hàm lƣợng % dao động trong khoảng từ 2,8%-10,3%; chủ yếu là fusinit, semifusinit, funginit và ít inertodetrinit. Trên bề mặt khối mẫu đã mài bóng, inertinit có màu xám đến trắng xám; độ nổi rất cao so với nhựa đúc và cao hơn so với vitrinit.
Fusinit có nguồn gốc từ của thành tế bào; đƣợc bảo tồn tốt, có dạng các ơ/ngăn mở/kín đẳng hƣớng; mức độ phản xạ cao; màu trắng đến hơi vàng [39]. Các ô rỗng của fusinit thƣờng bị lấp đầy bởi các maceral khác nhƣ vitrinit hay resinit (Hình 3. 21, Hình 3. 22).
Funginit là các thể hình cầu, gần trịn có cấu trúc ơ lỗ rõ ràng; chúng là phần còn lại của các thể nấm; có hình oval, màng, sợi nấm với cấu trúc ngăn có độ phản xạ cao [39] (Hình 3. 7 và Hình 3. 21). Trong các mẫu nghiên cứu gặp cả funginit dạng đơn bào và đa bào; độ bảo tồn hình thái khá tốt.
Ngồi ra cịn có một vài mảnh vụn inertodetrinit - là sản phẩm fusinit hóa các vật liệu có nguồn gốc thực vật- kích thƣớc thƣờng nhỏ hơn 10micron. Semifusinit bắt nguồn gốc từ nhu mô và tế bào gỗ của thân cây, thảo mộc và