3.2 Cấu trúc đứng bể trầm tích Kz Sơng Hồng
3.2.2.2 Tầng cấu trúc Eoxen-Oligoxen
Tầng cấu trúc này nằm giữa ranh giới S0 và S2. Khơng gian phân bố tầng cấu trúc này là các địa hào, bán địa hào được hình thành bởi các đứt gãy thuận cắt qua mĩng. Phần dưới của tầng cấu trúc này hình thành trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành bể nên nên thường cĩ dạng các nĩn, quạt và mức độ phủ khơng liên tục, bị vát nhọn, gián đoạn bởi các địa luỹ (hình 3.5, 3.7). Phần trên của tầng cấu trúc này quan sát thấy các trục đồng pha nằm thoải hơn và song song với nhau.
Đặc điểm trường sĩng địa chấn của tầng cấu trúc này là các trục đồng pha thường xiên chéo vào trung tâm địa hào, càng gần trung tâm thì các trục đồng pha nằm càng thoải. Đặc điểm này cho thấy đây thường là các trầm tích hạt thơ ở chân
sườn dốc hay các aluvi lịng sơng. Mút các trục đồng pha của tập này thường kết thúc ở ranh giới S0 với dấu hiệu kề áp hoặc chống đáy (hình 3.5, 3.7).
Phân tích các mặt cắt địa chấn cho thấy ở khu vực trung tâm bể khơng quan sát thấy hoặc ít quan sát thấy các dấu hiệu về bào mịn cắt xén và thấy ranh giới S2 nằm song song với các trục đồng pha bên dưới nĩ. Đặc điểm này cĩ thể quan sát thấy ở hầu hết tồn bộ diện tích bể. Tuy nhiên ở phần phía Đơng Bắc đứt gãy Vĩnh Ninh, trên diện tích các lơ 102, 106, 107 lại xảy ra hiện tượng tầng cấu trúc này bị nâng lên, uốn nếp và bào mịn cắt xén mạnh một cách phổ biến (hình 3.5, 3.7). Tầng cấu trúc này ở đây chỉ phân bố trong các địa hào, bán địa hào nhỏ, hẹp và ít liên thơng với nhau, bị phân cách bởi các địa luỹ, hoặc cĩ thể chúng trước đây cĩ được liên thơng với nhau nhưng sau đĩ quá trình nén ép đã làm cho tầng cấu trúc này bị uốn nếp và nâng lên cùng với mĩng, tiếp theo chúng bị bào mịn hết cho nên hiện tại khơng quan sát thấy trên các đới nâng.
Qua các tài liệu phân tích ở trên cĩ thể thấy rằng tầng cấu trúc này cĩ sự phân dị rất rõ nét giữa khu vực Đơng Bắc và khu vực Tây Nam đứt gãy Vĩnh Ninh, từ đĩ cho thấy sự phân dị về chế độ kiến tạo giữa hai khu vực. Tuy nhiên, sự phân dị này chỉ thể hiện ở khu vực lơ 102, 106, 107, cịn trên các mặt cắt địa chấn đi qua lơ 108 và phía Nam của lơ 108 thì khơng quan sát thấy hiện tượng uốn nếp, bào mịn cắt xén của tầng cấu trúc này vì thế khơng quan sát thấy sự phân dị giữa hai phía của đứt gãy Vĩnh Ninh (hình 3.12). Như vậy, đứt gãy Vĩnh Ninh cĩ vai trị khống chế phạm vi uốn nếp, bào mịn cắt xén của tầng cấu trúc Eoxen-Oligoxen.
Ngồi ra, trên các mặt cắt địa chấn (hình 3.5-3.9 và 3.12) cũng thấy rằng hầu hết các đứt gãy thuận đều kết thúc ở mặt S2, điều đĩ cĩ nghĩa là tầng cấu trúc này được hình thành trong giai đoạn mở bể.
Trên bản đồ cấu trúc tầng Eoxen-Oligoxen (hình 3.19 a, b) thấy rằng phần phía Bắc bể Sơng Hồng, trung tâm sụt lún nằm sát đứt gãy Sơng Chảy, phần trung tâm và phía Nam bể thì trung tâm sụt lún nằm sát đứt gãy Sơng Lơ. Từ đĩ cho thấy
trong giai đoạn hình thành bể Sơng Hồng, đứt gãy Sơng Chảy và đứt gãy Sơng Lơ đĩng vai trị khống chế khơng gian và chi phối q trình trầm tích.
Giữa hai trung tâm sụt lún nằm sát đứt gãy Sơng Lơ tồn tại một đới nâng kéo dài theo phương á vĩ tuyến. Trên cơ sở liên kết với các tài liệu trọng lực, tài liệu địa chất trên bờ thấy rằng đới nâng này cĩ liên quan tới hoạt động của đới đứt gãy Sơng Cả-Rào Nậy.
Từ các bằng chứng về dịch trượt bằng trái trong giai đoạn Oligoxen dọc theo đới đứt gãy Sơng Hồng đã được các nhà nghiên cứu trong và ngồi nước khẳng định, các bằng chứng về sự dịch trượt bằng trái dọc đứt gãy Vĩnh Ninh (hình 3.8, 3.9), các bằng chứng về sự dịch chuyển trung tâm sụt lún và dạng cấu tạo hình hoa thể hiện trên mặt cắt địa chấn B-B (hình 3.7) cho phép nhận định bể Sơng Hồng được hình thành theo kiểu bể kéo toạc (Pull-apart).
Hình 3.19b: Bản đồ cấu trúc tầng Eoxen-Oligoxen phần Bắc bể Kz Sơng Hồng 3.2.2.3 Tầng cấu trúc Mioxen
Tầng cấu trúc này nằm giữa ranh giới S2 và S5. Tầng này cĩ trường sĩng thể hiện tính phân lớp song song rõ ràng. Các trục đồng pha cĩ tính liên tục tốt và nghiêng dần về phía trung tâm bể (hình 3.5-3.10).
Diện phân bố của tầng cấu trúc này rộng khắp tồn bể và cĩ bề dày lớn. Ở khu vực trung tâm của bể cĩ bề dày tầng cấu trúc rất lớn, lớn hơn nhiều so với các cánh của bể. Đặc biệt quan sát trên các mặt cắt địa chấn ở khu vực miền võng Hà Nội và các lơ 102, 103, 106, 107 thấy được sự phân dị bề dày rất rõ nét giữa phần trung tâm trầm tích (nằm giữa đứt gãy Sơng Chảy và đứt gãy Vĩnh Ninh đối với miền võng Hà Nội, nằm giữa đứt gãy Sơng Chảy và đứt gãy Sơng Lơ đối với phần ngồi khơi) với các cánh Đơng Bắc, cánh Tây Nam của bể (hình 3.7-3.10, 3.12).
Trên các hình 3.8-3.10 và 3.12 cho phép xác định vào thời kỳ Mioxen khu vực này tồn tại hai trung tâm trầm tích và được ngăn cách nhau bởi đới nâng nằm giữa, theo các văn liệu dầu khí, đới nâng này được đặt tên là mũi nhơ Đơng Sơn. Phân tích các mặt cắt địa chấn này cho thấy đới nâng Đơng Sơn khơng phải là sản phẩm của quá trình nén ép cuối Mioxen mà nĩ được hình thành trước đĩ.
Cấu trúc của tầng này thay đổi mạnh theo khơng gian. Ở khu vực Miền võng Hà Nội và các lơ 102, 103 cho thấy cánh Tây Nam của đứt gãy Vĩnh Ninh trầm tích bị vị nhàu uốn nếp mạnh, nhiều nơi trầm tích Mioxen bị bào mịn, cắt cụt cịn ở cánh Đơng Bắc của đứt gãy lại khơng quan sát thấy hiện tượng này (hình 3.6, 3.7). Điều đĩ cho phép nhận định đứt gãy Vĩnh Ninh cĩ vai trị khống chế phạm vi nghịch đảo kiến tạo xảy ra cuối Mioxen.
Minh giải các mặt cắt địa chấn ở phía Nam của khu vực này thấy rằng khơng cĩ sự phân dị một cách rõ nét giữa các cánh của bể với phần trung tâm. Mặc dù trên một số mặt cắt qua lơ 104, 108, 109, 110 quan sát thấy ở trung tâm bể cĩ những nếp uốn nhưng mức độ uốn nếp này được giảm dần về phía Nam (hình 3.9, 3.10, 3.12).
Hình 3.22b: Bản đồ cấu trúc phụ tầng Mioxen trên phần Bắc bể Kz Sơng Hồng
Minh giải các mặt cắt địa chấn khu vực phía Nam bể Kz Sơng Hồng thấy rằng đến thời kỳ Mioxen giữa-muộn khơng cịn sự ngăn cách về khơng gian trầm tích giữa bể Sơng Hồng và địa hào Lý Sơn (bể Nam Hải Nam) (hình 3.10)
3.2.2.4 Tầng cấu trúc Plioxen-Đệ tứ
Đây là tầng cấu trúc nằm sát đáy biển và được giới hạn dưới bởi ranh giới S5. Tầng cấu trúc này cĩ diện tích phân bố rộng lớn, khơng chỉ ở phạm vi bể Sơng Hồng mà cịn phân bố khắp thềm lục địa Việt Nam. Nhìn chung đặc điểm trường sĩng địa chấn của tầng cấu trúc này gồm các sĩng phản xạ yếu, trục đồng pha khơng liên tục và gần như nằm ngang, khơng bị uốn nếp và phá huỷ bởi các đứt gãy phương TB-ĐN cũng như phương ĐB-TN.
Tuy nhiên, quan sát trên một số mặt cắt địa chấn ở khu vực phía Nam bể (hình 3.10) thấy rằng tầng cấu trúc này khơng chỉ được cấu tạo bởi các lớp nằm ngang mà cịn cĩ những tổ hợp nêm phủ chồng lấn thể hiện mơi trường rìa thềm và hình thành trong điều kiện nguồn vật liệu rồi rào.
Liên kết với các tài liệu giếng khoan cho kết quả tầng cấu trúc này được hình thành chủ yếu trong mơi trường biển nơng ở hầu hết diện tích bể, tuy nhiên ở khu vực phía Nam bể do sự phân dị bề mặt địa hình lớn nên cĩ những vị trí trầm tích được lắng đọng trong điều kiện biển sâu.
CHƯƠNG 4
MƠ HÌNH KIẾN TẠO-ĐỊA ĐỘNG LỰC BỂ TRẦM TÍCH KZ SƠNG HỒNG VÀ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ LIÊN QUAN
4.1 LỊCH SỬ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO VÀ MƠ HÌNH ĐỊA ĐỘNG LỰC KHU VỰC BỂ TRẦM TÍCH KZ SƠNG HỒNG VÀ LÂN CẬN VỰC BỂ TRẦM TÍCH KZ SƠNG HỒNG VÀ LÂN CẬN
Từ những đặc điểm của hệ thống đứt gãy, đặc điểm của các mặt ranh giới địa chấn và đặc điểm của các tầng cấu trúc cho phép xác lập các giai đoạn/pha kiến tạo, mức độ ảnh hưởng của chúng trong phạm vi bể Sơng Hồng và lân cận, cùng với đĩ là mơ hình địa động lực cho từng giai đoạn.
Mơ hình địa động lực được xây dựng cho phạm vi khu vực lớn (Đơng Nam Á và lân cận) và phạm vi địa phương (bể Sơng Hồng và lân cận).
Mơ hình địa động lực khu vực Đơng Nam Á được xây dựng trên cơ sở tổng hợp, phân tích các nghiên cứu trước đây về cấu trúc, kiến tạo, magma, … cùng với các tài liệu thu thập, phân tích trong nội bể Sơng Hồng.
Mơ hình địa động lực bể Sơng Hồng được xây dựng trên nền địa động lực khu vực kết hợp với các bằng chứng, chứng cứ từ tài liệu thực địa, tài liệu địa chấn và các bản đồ cấu trúc.
Từ các mặt cắt địa chấn, xây dựng, khơi phục lại các giai đoạn kiến tạo. Tính tốn mức độ căng giãn hay nén ép của các pha, giai đoạn kiến tạo để xác định vị trí của các đứt gãy theo từng thời kỳ. Ngồi ra theo các nghiên cứu về cổ từ [54] cho phép xác định mức độ quay của khối Đơng Dương so với khối Nam Trung Hoa trong Kainozoi vào khoảng 120
-200 theo chiều kim đồng hồ, từ đĩ việc khơi phục cĩ độ tin cậy hơn. Trong q trình khơi phục lại vị trí các đứt gãy, một giả thiết được đặt ra là khối Nam Trung Hoa tương đối ổn định cịn khối Đơng Dương chuyển động theo hệ thống đứt gãy, do đĩ khi khơi phục, rìa Đơng, Đơng Bắc của khu vực nghiên cứu được giữ nguyên và chỉ dịch chuyển các đứt gãy, đơn vị cấu trúc thuộc
4.1.1 Giai đoạn trước căng giãn tạo bể: 50-32 triệu năm
Vào khoảng 50 tr.n trước, mảng Ấn Độ di chuyển về phía Bắc và bắt đầu xảy ra sự va chạm với mảng Âu-Á [64-68, 72, 84, 95]. Do ranh giới của đới tiếp xúc là một đường rích rắc ngoằn nghèo (hình 4.1) nên đã tạo ra những lực tác động khác nhau ở khu vực rìa mảng Âu-Á.
Hình 4.1: Mơ hình va chạm mảng Ấn Độ-Âu Á vào 50 tr.n trước [64-68, 72]
Lúc mới va chạm, hầu hết lực tác động đều cĩ phương N-B nhưng sau khi mảng Ấn Độ lấn sâu vào thì khu vực rìa phía Đơng mảng Ấn Độ lực tác động chuyển dần sang phương á vĩ tuyến. Sử dụng mơ hình thúc trồi của Tapponier, 1986 cho phần cuối của giai đoạn này thấy rằng đứt gãy Sơng Hồng và đứt gãy Three Pagoda đã được hình thành với phương Tây Tây Bắc-Đơng Đơng Nam và đứt gãy Three Pagoda cĩ hoạt động sớm hơn với đứt gãy Sơng Hồng vì khoảng cách tới đới đụng độ gần hơn, lực truyền tới nhanh hơn.
Theo Trần Trọng Hịa và nnk [9], trong phạm vi đới đứt gãy Sơng Hồng các hoạt động magma thời kỳ này khá phổ biến bao gồm các magma mafic-siêu mafic định vị trong các đá biến chất tướng almandin-amphibolit và granulit. Chúng cĩ thành phần khá đa dạng gồm lerzolit spinel, pyroxenit chứa olivin-spinel và gabro
của plagiogneis gặp vơ số các thể dạng thấu kính nhỏ nằm giả chỉnh hợp hoặc xuyên cắt rõ rệt các đá gneis vây quanh, cĩ khi tạo thành từng cụm, mỗi cụm gồm vài thể. Các thể này, theo các dấu hiệu về cấu trúc và thành phần cĩ thể coi là các boudina-thấu kính (sản phẩm của hoạt động biến dạng dẻo trong plagiogneis). Sự hình thành các boudina-thấu kính mafic-siêu mafic này cĩ khả năng liên quan tới biến dạng dẻo xảy ra trong Kainozoi sớm.
Kết quả phân tích tuổi đồng vị Ar-Ar trên các đá gabro amphibol, gabro amphibol chứa granat, srismeigit và hoblendit ở các khu vực Mậu A, Việt Trì, Bảo Yên cho kết quả: 51,3±2 tr.n; 49,1±2,6 tr.n; 42,1±2,4 tr.n; 35,5±1 tr.n; 35,1±2,3 tr.n; 25,0±1,6 tr.n [9].
Ngồi ra, kết quả nghiên cứu tổ hợp granit-leucogranit phức hệ Yê Yên Sun cũng cho thấy liên quan tới quá trình hoạt động của đới đứt gãy Sơng Hồng trong giai đoạn này.
Về mặt địa tầng, trong giai đoạn này ở phạm vi bể Sơng Hồng hình thành các tập molas ở các phần trũng của địa hình. Giếng khoan 104 trên cấu tạo Phù Cừ (thuộc Miền võng Hà Nội), phát hiện các tập trầm tích cát kết, sét bột kết màu nâu tím, màu xám xét các lớp cuội kết cĩ độ hạt rất khác nhau từ vài cm đến vài chục cm, độ chọn lọc kém [28]. Chiều dày của tập trầm tích này lên tới trên 300m. Theo quan điểm của Nghiên cứu sinh, tập trầm tích này khơng được coi là thành tạo Kainozoi của bể Sơng Hồng mà đĩ chỉ là phần lĩt đáy và khơng phổ biến, hình thành trong phần địa hình trũng trước khi bể được hình thành.
4.1.2 Giai đoạn căng giãn tạo bể: 32-23 triệu năm
Mảng Ấn Độ tiếp tục di chuyển lên phía Bắc và rìa Đơng tạo lực đẩy theo phương á vĩ tuyến [64-68, 72, 84, 95]. Đứt gãy Sơng Hồng bắt đầu trượt bằng trái làm khối Đơng Dương trồi trượt dọc đứt gãy Sơng Hồng và cĩ hợp phần quay theo chiều kim đồng hồ tạo ra trường ứng suất căng giãn ở khu vực phía ĐB, hình thành bể Sơng Hồng theo kiểu kéo tách vào thời điểm 32 triệu năm trước (Hình 4.2).
Hình 4.2: Mơ hình địa động lực khu vực Đơng Dương vào 32 tr.n trước [64-68, 72]
Cùng thời gian này, ở phía Đơng khối Đơng Dương xảy ra quá trình căng giãn đáy Biển Đơng với phương của trục căng giãn là á vĩ tuyến. Cả hai sự kiện mang tính khu vực này đều được kết thúc vào khoảng thời gian 16 triệu năm [54, 70].
Trong phạm vi bể Sơng Hồng và lân cận như khu vực Yên Bái và khu vực Nghệ An cịn lưu giữ lại những bằng chứng trên các thành tạo địa chất về sự tồn tại của trường ứng suất với phương của trục nén ép á vĩ tuyến, phương trục căng giãn là á kinh tuyến đặc trưng cho giai đoạn trượt bằng trái và mở bể (Hình 4.3).
Ngồi ra, việc xác định bế Sơng Hồng thuộc dạng kéo tách cịn được minh chứng bởi các dấu hiệu, bằng chứng sau:
- Tồn tại các bằng chứng về sự trượt bằng trái dọc đới đứt gãy Sơng Hồng và trong nội bể dọc theo đứt gãy Vĩnh Ninh (hình 3.8, 3.9);
- Tồn tại bằng chứng về sự dịch chuyển trung tâm sụt lún trong giai đoạn Oligoxen (hình 3.19a);
- Mặt cắt ngang bể Sơng Hồng (hình 3.7) thể hiện dạng cấu trúc hình hoa đặc trưng cho loại bể kéo tách.
Hình 4.3: Trạng thái ứng suất thời kỳ 32-23 triệu năm được lưu giữ lại trên các thành tạo địa chất vùng rìa bể Sơng Hồng [13]
Mặc dù đứt gãy Sơng Hồng cĩ vai trị quan trọng trong các chuyển động địa động lực mang tính khu vực nhưng lại khơng đĩng vai trị trực tiếp trong việc hình thành các cấu trúc của bể. Trên các mặt cắt địa chấn cho thấy ranh giới của bể Sơng Hồng về phía Tây Nam (TN) là đứt gãy Sơng Chảy (Hình 3.5-3.10).
Mặt cắt địa chấn ở khu vực Bắc bể Sơng Hồng thấy rằng hầu hết các đứt gãy thuận được hình thành trong pha căng giãn tạo bể đều kết thúc ở mặt bất chỉnh hợp nĩc Oligoxen-S2 (23 triệu năm) và cĩ sự thay đổi về bề dày trầm tích giữa các cánh