3.3. Xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi phần thềm lục địa Đông
3.3.1. Phân bố mật độ bên trong móng trước Kainozoi
Móng trước Kainozoi thềm lục địa Đông Nam theo tài liệu địa chất-kiến tạo là hết sức phức tạp về cấu trúc cũng như thành phần vật chất. Vì vậy trong quá trình nghiên cứu và xác định phân bố mật độ đá móng nghiên cứu sinh đã xem xét toàn
84
diện những đặc điểm này để đưa ra những thông tin tiên nghiệm nhằm tăng tốc độ xử lý và thu được những kết quả có độ tin tưởng cao hơn.
Sự phân bố mật độ móng trước Kainozoi được xác định bằng phương pháp giải bài toán ngược 3D kết hợp với bóc lớp dị thường mà cơ sở lý thuyết đã được trình bày ở chương 2. Trong đó, trường dị thường do lớp trầm tích gây ra (hình 3.21b) được loại bỏ bằng một bài toán thuận 3D của BhaskaraRao [76], với độ sâu đáy lăng trụ là bề mặt nóc móng trước Kainozoi (hình 3.21a), và sự thay đổi mật độ theo chiều sâu tại mỗi lăng trụ được cho là như nhau Δσ(z)=-0.27.
a). Đáy trầm tích Kainozoi (km); b). Trường do lớp trầm tích gây ra (mgal)
c).Độ sâu bề mặt Moho(km) ; d). Phần trường phông khu vực (mgal)
85
e).Trường do lớp đá móng trước Kainozoi gây ra (mgal); f).Trường quan sát(mgal) Hình 3.21. Các thành phần trường bóc lớp dị thường
Phần trường phông khu vực được loại bỏ bằng cách tính tương quan giữa các mức nâng trường của trường quan sát so với trường phông thu được bằng việc xấp xỉ trường quan sát bằng một đa thức bậc 7 (được tính cho toàn biển Đông có tọa độ 1000E-1200E, 40N-240N), mức nâng có hệ số tương quan cao được chọn làm trường phông khu vực, cụ thể trong kết quả này là mức nâng 100km với hệ số tương quan r=0.91481 (hình 3.10).Trường tại mức nâng 100km này được coi như là trường phông khu vực (hình 3.21d)
Phần trường thu được sau khi loại bỏ phần trường trầm tích bên trên (hình 3.21b) và phần trường phông bên dưới (hình 3.21d) được cho là phản ánh tốt phần dị thường do lớp đá móng trước Kainozoi gây ra (hình 3.21e) và được sử dụng trong giải bài toán ngược 3D xác định phân bố mật độ móng trước Kainozoi cùng với độ sâu bề mặt nóc móng và độ sâu mặt Moho (hình 3.21c) được tính theo công thức tương quan.
Kết quả thu được về sự phân bố mật độ móng trước Kainozoi trên thềm lục địa Đông Nam được thể hiện trên hình 3.22. Trong đó,sự phân bố mật độ được biểu diễn bằng đường đồng mức trên hình 3.22a cùng với vị trí của giếng khoan Rồng 24 (được biểu diễn bởi chấm điểm màu vàng), hình 3.22c cho biết được tốc độ hội tụ
86
của việc giải bài toán ngược theo phương pháp bình phương tối thiểu với RMS=0.05 mgal.
Từ quy trình tính toán đến các kêt quả thu được về sự phân bố mật độ cả trên bể trầm tích Sông Hồng và thềm lục địa Đông Nam, có thể nhận thấy phương pháp giải bài toán ngược 3D xác định mật độ vẫn còn một số hạn chế như: phần trường trầm tích bên trên hoàn toàn loại được nếu như có đủ thông tin, tuy nhiên việc loại bỏ phần trường phông khu vực là không thể hoàn toàn mà chỉ có thể loại bỏ một cách định lượng. Chính vì vậy, kết quả thu được về trường dư của lớp đá móng cũng như sự phân bố mật độ của nó có sai số và sai số này cũng không thể đánh giá định tính được. Phần trường phông không lọc hết, vô hình chung đã được gán vào giá trị mật độ của đá móng. Cũng chính vì lý do này mà kết quả thu được giữa hai bể có sự khác biệt về sự phụ thuộc bề mặt Moho: trên bể Sông Hồng, ta không thấy có sự phụ thuộc nào giữa phân bố mật độ móng với địa hình mặt Moho (địa hình mặt Moho khu vực này ít biến đổi), trong khi đó trên thềm Đông Nam thì có phản ánh được sự phụ thuộc vào bề mặt này (địa hình mặt Moho khu vực này thay đổi mạnh). Thực tế, do lớp đá móng nằm giữa lớp trầm tích Kainozoi và bề mặt Moho nên nó phải chịu sự nén của cả lớp trầm tích bên trên và sự ép lên của bề mặt Moho.
Giếng khoan R24 được thực hiện bởi công ty Vietsovpetro trên khu vực bể Cửu Long có vị trí địa lý φ=9028’03.521’’N và λ=107051’34.756’’E, giếng khoan có độ sâu từ 1740m đến 3216m, giếng khoan này được xác định là đã chạm vào nóc móng trước Kainozoi.Quan sát vị trí của giếng khoan trên sơ đố phân bố mật độ móng trước Kainozoi có thể thấy giếng khoan nằm trên đường đồng mức 2.7 g/cm3 (đường đồng mức màu đỏ), có thể nói đường đồng mức này đã bao được toàn bộ phạm vi của bể Cửu Long và bể Nam Côn Sơn. Để thấy được hiệu quả của bài toán giải ngược 3D xác định phân bố mật độ, nghiên cứu sinh đối sánh giá trị mật độ tại cuối giếng khoan (bề mặt nóc móng trước Kainozoi) với giá trị mật độ thu được bởi bài toán giải ngược tại vị trí giếng khoan. Do vậy, từ nguồn số liệu thực trên giếng khoan R24, tác giả luận án đã xấp xỉ bằng đa thức bậc n.
87
Hình 3.22 . a).Phân bố mật độmóng trước Kainozoi;
b). Vị trí khu vực nghiên cứu; c). Tốc độ hội tụ
88
Hình 3.23.Phân bố mật độ đất đá trong Kainozoi tại giếng khoan R24.
Với cách xấp xỉ trên, có thể nhận thấy việc xấp xỉ số liệu mật độ rời rạc dọc theo giếng khoan R24 cho kết quả tốt nhất khi nó được xấp xỉ đa thức bậc 5: Y= - 0,1905Z5+2Z4-7,6162Z3+12,4254Z2 -7,1575Z+1,9942 (Z là độ sâu, đơn vị Km, Y là giá trị mật độ, đơn vị g/cm3) vì với bậc này của đa thức, sai số bình phương trung bình (RMS≈0.006 (g/cm3)) giữa số liệu thực tế với đường cong xấp xỉ (hình 3.23a).
Với kết quả xấp xỉ này (đường màu đen, hình 3.23b), chúng ta có thể thấy ở độ sâu dưới 3000m, mật độ chỉ dao động trong phạm vi từ 2.2÷2.4 g/cm3, giá trị mật độ tăng mạnh trong 400m cuối, đoạn từ sau 3000m và đạt xấp xỉ 2.7g/cm3 ở cuối giếng khoan này. Như vậy, kết quả thu được về phân bố mật độ trong đá móng bằng việc giải bài toán ngược 3D là phù hợp với giá trị thực tế thu được tại giếng khoan này Nhận xét
- Có thể thấy, sự phân bố mật độ móng trước Kainozoi có đường đồng mức mật độ σ=2.7 g/cm3 (đường màu tím) gần như là đường bao toàn bộ chu vi của bể trầm tích Cửu Long, trong khi đó với bể Nam Côn Sơn thì đó là đường đồng mức σ=2.76g/cm 3(đường màu đỏ). Mật độ móng đạt giá trị cực đại tại vị trí trung tâm của bể: với bể Cửu long, giá trị cực đại đó là σmax=2.76 g/cm3 còn với bể Nam Côn Sơn thì σmax =3.0 g/cm3 .
89
- Kết quả tính toán định lượng mật độ đá móng khá phù hợp với một số công trình nghiên cứu theo mặt cắt trước đây, giá trị mật độ trên giếng khoan R24 (hình 3.23b). Phân bố mật độ theo diện là thông tin định hướng cho công tác phân vùng khu vực có tiềm năng dầu khí, tài nguyên khoáng sản nằm trong tầng đá móng
- Tốc độ hội tụ trong giải bài toán ngược xác định mật độ được biểu diễn trên hình 3.22c, với lần thứ nhất có RMS=80.343526 mgal, sau 10 lần lặp giá trị RMS=
0.56407284 mgal; và sau 45 lần lặp giá trị sai số RMS=0.048691027 mgal, là nhỏ hơn giá trị điều kiện cho phép RMS=0.05 mgal.