Sét kết màu xám, xám x anh, mềm, dẻo, chiều dày từ 2 – 10 m. Bột kết trong tầng này có chiều dày thay đổi từ 2 – 10 m, cấu tạo khối, độ gắn kết trung bìnhđến tốt. Trầm tích chủ yếu được hình thành trong môi trường biển nông và đồng bằng châu thổ.
Trầm tíchPlioxen -Đệ Tứ( Hệ tầng Vĩnh bảo –Hải dương –Kiến xương)
Trầm tích Plioxen – Đệ tứ hình thành trong mơi trường sụt lún nhiệt của khu vực trung tâm bồn trầm tích, nên hệ thống sơng ngịi hoạt động tích cực, các thành tạo gặp trong vùng bao gồm cát –sạn –sỏi xen kẹp các lớp sét, đá hồn tồn bở rời và gắn kết yếu hình thành trong mơi trường sông hồ, đồng bằng châu thổ xen biển nông. Chiều dày khoảng 400 –600 m.
3.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU KIẾN TẠO LƠ C
Lơ C nằm trong khu vực kiến tạo khá phức tạp của bể trầm tích Sơng Hồng, phần phía đơng nằm trọn trong đới nghịch đảo Mioxen giới hạn bởi 2 đứt gãy chính là đứt gẫy Sơng Chảy và Sơng Lơ. Trong khu vực đó bị băm bởi rất nhiều các đứt gãy địa phương làm cho khu vực rất phức tạp. Phần phía tây thuộc thềm đơn nghiêng Thanh Nghệ có cấu trúc đơn giản hơn.
3.2.1 Các yếu tố cấu trúc.
Khu vực lô C nằm trên diện tích thuộc hai đơn vị cấu trúc chính của Bể Sơng Hồng là đới nghịch đảo Mioxen và thềm đơn nghiêng Thanh Nghệ.
Việc nghiên cứu chi tiết cấu trúc khu vực hiện nay chủ yếu được tập trung ở phần đới nghịch đảo kiến tạo, trong đới cấu trúc này có nhiều cấu tạo có khả năng chứa dầu khí hơn so với Thềm Thanh Nghệ. Thềm Thanh Nghệ hiện nay chỉ mới có các tuyến địa chấn khảo sát, với mạng lưới tuyến đan còn rất mỏng nên cấu trúc chi tiết khu vực này còn chưa được làm rõ.
3.2.1.1 Đới nghịch đảo kiến tạo.
Trong khu vực nghiên cứu đới nghịch đảo Mioxen nằm ở phía Đơng- Đơng Bắc, chiếm khoảng 1/3 diện tích lơ. Giới hạn bởi 2 đứt gãy chính là đứt gãy Sông Chảy ở Tây Nam và Sông Lôở Đơng Bắc xem [hình 3.4 ]. Trước q trình nghịch đảo khu vực nằm trong một địa hào sâu, chiều sâu móng đạt khoảng 8 km nhưng sau khi bị nghịch đảo khoảng từ Mioxen trung đến cuối Mioxen thượng hệ thống đứt gãy nghịch sinh ra,cả khu vực được nâng lên trở thành lục địa, trầm tích Mioxen vì
thế mà bị bào mòn, cắt xén rất mạnh tạo nên mặt bất chỉnh hợp phân chia hệ tầng Mioxen trung làm 2 phần. Thời gian tạm ngừng trầm tích kéo dài một vài triệu năm.
Trong đới nghịch đảo này có rất nhiều cấu trúc nhỏ, đó là các đới nâng, sụt nhỏ sinh ra trong quá trình nghịch đảo kiến tạo, các cấu trúc này giới hạn bởi các đứt gãy nghịch và nằm kề áp vào các đứt gãyđó. Đây đang là một đối tượng tìm kiếm thăm dị dầu khí hết sức quan trọng nhưng do các cấu tạo được hình thành muộn hơn pha tạo dầu chính và lại bị bào mịn cắt xén quá mạnh nên khả năng tích tụ dầu khí bị hạn chế .Vì thế đây có thể xem là rủi ro thứ nhất của các bẫy dầu khí loại này. Rủi ro thứ hai liên quan đến chất lượng chứa, vì trước đó trầm tích Mioxen đã nằm rất sâu trong địa hào cổ nên đất đá đã từng bị nén ép chặt bởi áp suất tĩnh, cho dù sau khi bị nghịch đảo, mặt cắt được nâng lên nhưng đất đá này vẫn giữ độ rỗng nguyên sinh thấp có từ trước, rồi lại chịu thêm các biến đổi thứ sinh nên độ rỗng lại càng kém. Phương hướng tìm kiếm thăm dò cho các cấu tạo loại này là chọn các cấu tạo bình ổn về mặt kiến tạo, ít bị bào mịn và có thời gian bào mòn ngắn nhất trong Mioxen.
3.2.1.2 Thềm đơn nghiêng Thanh - Nghệ.
Thềm đơn nghiêng Thanh – Nghệ là phần nhơ cao của móng trước Kainozoi, nằm phía tây có cấu trúc khá ổn định, nằm phía Tây Nam bản đồ Hình 3.4. Móng
trước Kainozoi khơng chỉ là các phức hệ biến chất kết tinh Proterozoi và phổ biến hơn còn là các thành tạo cacbonat, cacbonat –sét và lục nguyên Mesozoi. Các thành tạo gneis Proterozoi và cacbonat Mesozoi chiếm vị trí nhơ cao của mặt móng, cịn các trầm tích lục ngun và sét – vơi Mesozoi thường nằm trong lõm sâu mà trênđó các trầm tích Kainozoi có thể dày tới 2000 m.
Trong phạm vi thềm có 2 đứt gãy lớn là đứt gãy Sông Hồng và đứt gãy Sơng Mã có hướng TB- ĐN là chủ yếu. Trên thềm có một vài cấu tạo dạng vùi lấp, với lớp phủ trầm tích mỏng (500 –1000 m) có tuổi từ Mioxen đến hiện đại. Dưới chân thềm có các bẫy địa tầng dạng kề áp lên móng nhưng với tiềm năng khơng lớn do đá chứa có độ rỗng nhỏ. Đối tượng đáng quan tâm hơn là các bẫy địa tầng cát kết có tuổi Oligoxen –Mioxen sớm.
3.2.2 Hệ thống đứt gãy.
Khu vực nghiên cứu bị phức tạp hóa và phân cách thành các đơn vị cấu trúc là do các hệ thống đứt gẫy. Hệ thống đứt gãy trong khu vực nghiên cứu có thể được
chia thành 2 nhóm chính dựa vào loại đứt gãy: hệ thống đứt gãy ngang thuận và hệ thống đứt gãy nghịch
3.2.2.1 Hệ thống đứt gãy ngang–thuận.
Các đứt gãy này nằm theo hướng TB – ĐN là những đứt gãy lớn trong khu vực với hướng đỗ về phía ĐB với mặt đứt gãy là 80°, biên độ dich chuyển ngang lớn như là đứt gãy Sông Hồng, Sơng Chảy chúng hình thành và gắn liền với lịch sử phát triển của bể Sông Hồng cũng như khu vực, các đứt gãy này đóng vai trị quan trọng trong việc hình thành nên cấu trúc bể trầm tích. Ngồi các đứt gãy lớn cịn có các đứt gãy thuận địa phương phát triển ở 2 bên cánh, các đứt gãy này tạo nên các địa hào lớn nhỏ trong khu vực.
Hình 3.4: Bản đồkiến tạo Lô C [6]
3.2.2.2 Hệ thống đứt gãy nghịch.
Hệ thống đứt gãy nàyđược sinh ra bởi quá trình nén ép trong giaiđo ạn nghịch đảo kiến tạo thời kì Mioxen, chúng có hướng chủ yếu là Tây Bắc – Đơng Nam điển hình làđứt gãy Vĩnh Ninh, đứt gãy Thái Bình.
Các đứt gãy này có biênđộ dịch chuyển lớn, tạo nên các cấu tạo nghịch đảo dạng vòm cong chườm nghịch lên nhau trong khu vực. Ngồi các đứt gãy chính trên cịn có hàng loạt đứt gãyđịa phương chạy theo 2 hướng là TB – ĐN và Đ – T , các đứt gãy này tạo nên các cấu trúc nâng, sụt đan xen nhau, các cấu trúc này đang được coi là đối tượng tìm kiếm dầu khí chính trong khu vực.
3.3 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT
Khu vực lô C nằm gần trung tâm phía Tây Bắc của bể Sơng Hồng, là nơi bị ảnh hưởng mạnh trong quá trình hình thành bể Sơng Hồng. Vì thế sự phát triển địa chất của khu vực nghiên cứu gắn liền với lịch sử phát triển của bể trầm tích Sơng Hồng nói chung và mang đặc trưng riêng của khu vực nghiên cứu.
Bể trầm tích Sơng Hồng được hình thành vào đầu Kainozoi do sự va chạm của mảng Ấn Độ vào Mảng Á – Âu kéo theo sự tái hoạt động của hệ thống đứt gãy Sông Hồng và gây nên chuyển động dịch chuyển ngang trái theo chiều kim đồng hồ của mảng Đông Dương. Quá trình dịch chuyển ngang kết hợp với tách giãn trong khu vực đã tạo cơ sở hình thành bể là một bể tách giãn dạng rift.
3.3.1 Giai đoạn trước tạo Rift (Eoxen trung-50 tr.năm trước).
Đây là giai đoạn trước khi hình thành bể trầm tích Kainozoi này. Đới đứt gãy Sông Hồng bắt đầu hoạt động, tạo điều kiện cho khối lục địa Đông Dương xoay phải và trượt xuống phía Đơng Nam. Dọc theo các đứt gãy này hình thành các trũng sụt dạng graben giữa núi lấp đầy bởi các trầm tích lục địa Paleogen – Eoxen. Khu vực nghiên cứu nằm trong trũng sụt lún mạnh và thời gian này thành tạo trầm tích Eoxen lấp đầy các địa hào sụt lún nhanh, chúng có diện phân bố hẹp, trầm tích là các hạt vụn thô.
3.3.2 Giai đoạn đồng tạo Rift(Eoxen giữa – Mioxen sớm. từ 50 - 16tr.năm trước)
Trong giai đoạn này quá trình tạo rift khơng xảy ra liên tục mà có sự gián đoạn, ngưng nghỉ rồi sau đó lại tiếp tục tái hoạt động, q trìnhđó được chia ra làm 2 pha nhỏ. Pha tạo rift chính xảy ra từ Eoxen đến cuối Oligoxen kết hợp với mực nước biển xuống thấp tạo điều kiện cho bào mòn mạnh ở vùng rìa của bể trầm tích.
3.3.2.1 Giai đoạn tạo rift sớm (Eoxen giữa –Oligoxen. từ 50 -23tr. năm).
Đây là thời kì tạo rift thực thụ. Quá trình tách giãn do sự trượt bằng căng giã n vào cuối Eoxen là nguyên nhân hình thành cácđịa hào, bán địa hào chứa các thành tạo trầm tích Eoxen. Trong suốt giai đoạn đầu của quá trình tách giãn, hầu hết là khu
vực bào mòn và chỉ những địa hào, bán địa hào nhỏ, độc lập lắng đọng các trầm tích sơng ngịi, đầm hồ. Khi quá trình lún chìm tiếp tục và khu vực chìm sâu dần, các khu vực đầm hồ trũng liên thông với nhau phát triển thành biển rìa hoặc mơi trường biển nơng. Tập này là sự chuyển tiếp từ môi trường lục địa sang nông môi trường biển
Các thành tạo tuổi Paleoxen – Eoxen phủ trên móng trước đệ tam có chứa các trầm tích cuội sỏi, cát hạt thơ mài trịn kém. Trong thời kì này các hệ thống đứt gãy phát triển theo hướng TB – ĐN và Á Kinh tuyến.
Vào cuối Oligoxen muộn toàn khu vực đãđược nâng lên và nghị ch đảo bởi lực nén ép xảy ra do sự giãnđáy của Biển Đơng. Kết quả là trầm tích bị uốn nếp nhiều cấu trúc lồi hình thành có ý nghĩa quan trọng trong tìm kiếm dầu khí. Một lượng đáng kể của trầm tích trước đó bị bào mòn và cắt cụt t ạo thành bất chỉnh hợp góc lớn là mặt phản xạ U300, đây được coi là ranh giới phân chia cho các thành tạo đồng tách giãn và sau tách giãn.
3.3.2.2 Giai đoạn tạo rift muộn (23 ÷ 16tr. năm) Mioxen hạ
Sau khi nghịch đảo và bóc mịn vào cuối Oligoxen bể lún nhanh chóng có thể là do sự làm mát nhiệt sau giai đoạn tách giãn. Trầm tích biển tiến haysự tăng nhanh của mực nước biển thể hiện rõ bởi kiểu trầm tích biển tiến, về phía đất liền. Sự gia tăng nhanh chóng của mực nước biển thay đổi hồn tồn sang mơi trường biển nông
3.3.3 Giai đoạn sau tạo Rift (Mioxen trung– thượng.16 ÷ 5 tr. năm)
Sau pha tạo rift là tiếp theo một loạt chu kỳ hoạt động kiến tạo mới vào các thời kỳ khác nhau trong khu vực. Tronggiai đoạn này khu vực nghiên cứu trải qua 2 giai đoạn là giai đoạn mở rộng và giai đoạn thu hẹp c ủa bể.
3.3.3.1 Thời kỳ phát triển - mở rộng bể trầm tích (Mioxen trung; 16 ÷ 10tr. năm):
Thời kì này quá trình tách giãnđáy biển Đơng hầu như chấm dứt. Hiện tượng lún chìm của thềm lục địa xảy làm cho mực nước biển dâng tạo nên quá trình biển tiến. Khu vực nghiên cứu bị lún chìm mạnh và nằm trong vùng biển nước nơng. Các vật liệu trầm tích lục nguyên, cacbonat lắng đọng trong mơi trường trầm tích delta, biển ven bờ và biển nơng. Thời kì này tốc độ cung cấp trầm tích nhỏ hơn việc hình thành khơng gian lắng đọng mới.
Hình 3.5: Mặt cắt địa chất -địa vật líqua Lơ C
3.3.3.2 Thời kỳ thu hẹp bể và nén ép kiến tạo (Mioxen thượng; 10 ÷5 tr. năm)
Vào thời kìđầu, trầm tích Miocen thượng khu vực được hình thành trongđiều kiện nguồn trầm tích tăng nhanh với sự tăng nhanh của mực nước biển tạo thành các tập chồng lấn. Đây là thành hệ chứa các trầm tích lục địa chứa than đã phát hiện ở các giếng khoan trong khu vực. Cuối Mioxen thượng xảy ra pha nghịch đảo kiến tạo toàn bể, khu vực nghiên cứu các thành tạo được hình thành từ trước bị uốn nếp, nâng trồi dẫn đến sự bào mòn, cắt cụt và tạo nên một đới nghịch đảo kiến tạo điển hìnhở bể trầm tích này và tạo nên bề mặt bào mịn lớn U100. [Hình 3.5]
3.3.4 Thời kỳ tạo thềm hiện tại (Plioxen ÷5 tr. năm)
Vào thời kỳ Plioxen hoạt động biển tiến bắt đầu ảnh hưởng và phát triển rộng khắp tồn thềm lục địa Việt Nam nói chung và bể Sơng Hồng nói riêng. Tại khu vực nghiên cứu các trầm tích Plioxen phủ bất chỉnh hợp lên mặt bào mịn nóc Mioxen và tạo thành một mặt bất chỉnh hợ p đặc trưng Mioxen - Plioxen là U100.
CHƯƠNG 4: TIỀM NĂNG DẦU KHÍ KHU VỰC LƠ C 4.1 Đặc điểm đá sinh khu vực lơ C
Các nghiên cứu địa hóa khu vực phía Bắc bể Sơng Hồng cho thấy có 2 loại đá mẹ chính là đá mẹ Oligoxen và đá mẹ Mioxen. Các loại đá mẹ này phát triển rộng khắp toàn bộ bể Sông Hồng. Trong khu vực nghiên cứu hiện chưa có giếng khoan nào khoan tới trầm tích Oligoxen, việc đánh giá dựa trên cơ sở nghiên cứu điểm lộ trên đất liền từ Đồng Ho đến Bạch Long Vĩ và kết quả nghiên cứu địa hóa tại các giếngkhoan trong khu vực nghiên cứu và vùng lân cận như (107-BAL-1X, 107-PA- 1X, 102-CQ-1X) để đánh giá tiềm năng sinh của đá mẹ Oligoxen. Các nghiên cứu cho thấy trầm tích Oligoxen lắng đọng trong mơi trường đầm hồ và trầm tích than (Petersen et al., 2004). Các mẫu thu được ở khu vực Đồng Ho biểu hiện sự lắng đọng trầm tích ở đây chịu ảnh hưởng của môi trường lục địa, chế độ năng lượng thấp, thiếu oxy, chủ yếu là các hồ nước ngọt, nơi mà đôi khi chịu tác động, ảnh hưởng của biển (Traynor and Sladen, 1997; Petersen et al., 2001). Tại giếng khoan 107-BAL-1X nghiên cứu mẫu địa hóa cho bíếttỉ số Pristan/phytan biến đổi từ thấp đến trung bình (1.21 ÷ 3.97), dải phân n-alkan của các mẫu trầm tích Oligoxen đều ở dạng cực đại trong khoảng từ C17 đến C21[8].Điều này cho thấy VCHC có nguồn
Hình: 4.1 : Biểu đồ đánh giá tiềm năng sinh của đá mẹ Eoxen và Oligoxen khu vực lô C và vùng lân cận[9]
gốc rong tảo đầm hồ, lắng đọng trong mơi trường oxi hóa yếu tới trung bình . Tổng hợp tài liệu tại các giếng khoan trong khu vực và trong các vùng lân cận cho phép ta đánh giá khả năng sinh dầu và độ trưởng thành VCHC của trầm tích này được thể hiện trong hình [Hình 4.1]
Từ 2biểu đồ trên ta thấy các đá mẹ Oligoxen chủ yếu chứa vật chất hữu cơ loại II và III có nguồn gốc đầm hồ và sơng, VCHC thuộc loại nghèo đến tốt, với giá trị TOC thay đổi từ 0.1 ÷ 2 %, S1+S2 thay đổi từ 0.1 ÷ 3 mg/g và HI thay đổi từ 50 ÷ 350 mg/g. Trên bản đồ trưởng thành của nóc Oligoxen ta thấy VCHC đã trải qua tất cả các pha tạo sản phẩm từ dầu đến khí khơ [Hình 4.2]
Hình: 4.2 : Bản đồ trưởng thành VCHC nóc Oligoxen.[10]
Tầng sinh Mioxen hạ tại vùng nghiên cứu chủ yếu là các tập sét, sét than hình thành trong các pha ngập lụt chính, các trầm tích châu thổ. Phần lớn các kết quả nghiên cứu địa hóa đưa ra đá mẹ Mioxen chứa Kerogen loại III là chính, chỉ một số ít có biểu hiện loại II.Các kết quả nghiên cứu địa hóa theo Viện Dầu khí ở các giếng khoan trong khu vực như C-TG-1X, 102-CQ-1X, 102-HD-1X và cùng lân cận cho thấy giá trị tổng hàm lượng carbon hữu cơ từ nghèo tới trung bình TOC tập trung trong khoảng khoảng 0.1 ÷ 1.5%, tiềm năng sinh S1+S2 thay đổi từ 0.1 ÷ 2 mg/g
TOC Chỉ số hydrocarbon thấp HI dao động trong khoảng từ 30 ÷ 200 mgHC/gTOC với giá trị Tmax khoảng 425 ÷ 440 °C. [Hình 4.3]
Hình 4.3: Biểu đồ tương quan S1+S2 –TOC Mioxen hạ và chỉ số HI –Tmax Mioxen trung trong khu vực nghiên cứu và cùng lân cận.
Tại giếng khoan C-TH-1X kết quả phân tích mẫu thu thập cho thấy giá trị tổng hàm lượng carbon hữu cơ từ trung bình cho đến rất giàu TOC khoảng 0.3 ÷ 2%, tiềm năng sinh S1+S2 thay đổi từ 0.3 ÷ 2 mg/g TOC [Hình:4.4 ]. Chỉ số