Nói chung các bể trầm tích thềm lục địa Việt Nam, đặc biệt là các bể ở ven rìa khối Đông Dương được sinh ra và phát triển có liên quan chặt chẽ tới sự va chạm của mảng Ấn Độ (Indostan) vào phía Nam đại lục Âu - Á.
Có thể tóm tắt như sau:
+ Căn cứ vào các dị thường địa từ cũng như tính toán của Molnar và Francheteau (1975) ở Ấn Độ Dương thì mảng Ấn Độ (Indostan) tách ra khỏi đại lục Gondvana vào cuối Creta sớm (K1) và trôi trượt trên Ấn Độ Dương, đặc biệt trôi mạnh vào cuối Creta muộn (K2) và đầu Paleocen sớm (E1
1) với tốc độ 18cm/năm. Vào thời gian từ Paleocen muộn (E2
1) tới Eocen sớm (E1
2) do tiến sát tới đại lục Âu - Á nên đã giảm tốc độ trôi trượt chỉ còn 10 cm/năm. Vào cuối Eocen sớm, đầu Eocen giữa (cách đây 50 tr. n.E1
2) mảng Ấn Độ tiếp xúc trực tiếp rìa Nam của đại lục Âu Á nên tốc độ trôi trượt chỉ còn 8 cm/năm. Chỉ vào gần cuối Oligocen giữa (E2
2cách đây 43 triệu năm) cho tới nay tốc độ trôi trượt của nó được duy trì là 5,4 cm/năm.
+ Cũng trong giai đoạn này (43 tr. n. đến nay) do va chạm mạnh giữa hai mảng Ấn Độ vào Âu Á diễn ra tái hoạt động và xuất hiện hàng loạt các đứt gãy sâu cắt tới vỏ do căng giãn như hệ đứt gãy Sông Hồng, Kinh tuyến 109, Sagaing, Ranong - Điện Biên (ultaradit) và Ba Chùa (three pagodas). Từ đó hình thành và phát triển các địa hào, bán địa hào dọc theo các hệ thống đứt gãy sâu này.
+ Chính do sự trôi trượt mạnh của mảng Ấn Độ mà từ cách đây 43 tr. n và tiếp tục về sau, thúc đẩy sự dịch chuyển ngang và vặn xoay của nhiều khối ở Đông Nam Á và Đông Á.
Ví dụ: Khối Việt Bắc - Hoa Nam dịch trượt sang phía Đông và Đông Đông Nam. Các khối Miến - Ấn, Shan - Thái (Ailao - Shan) vừa dịch trượt xuống phía Nam và Đông Nam. Đồng thời do sự húc mạnh của khối Ấn Độ và mảng
PETROVIETNAM
Cuối N1 1- đầu N21 ; 15,5 tr.n
Hình 6.Quá trình tiến hóa trục tách giãn Biển Đông (Hoàng Đình Tiến phục hồi 2008 theo dị thường địa từ của Ben-Avraham và Uyeda 1973)
Cuối E32 Đầu E1 3 36 tr.n Giữa E1 3 32 tr.n Đầu E2 3 29 tr.n Gần đầu E2 3 28 tr.n Giữa E2 3 26 tr.n Cuối E2 3 24 tr.n Cuối E1 3 30 tr.n Đầu N1 1 20,5 tr.n Giữa N1 1 19 tr.n Giữa N1 1 18 tr.n Gần cuối N1 1 17 tr.n M. t r. M. t r. M. t r. M. t r. Ma n ila t re n ch Ma n ila t re n ch Ma n ila t re n ch Ma n ila t re n ch Ma n ila t re n ch Ma n ila t re n ch Ma n ila t re n ch Ma n ila t re n ch
Ấn - Úc lên phía Bắc mà phần Nam khối Miến - Ấn, Shan - Thái còn bị cuốn hút về phía Tây và Tây Bắc mặc dù tồn tại trực tách giãn Andaman.
+ Khối Đông Dương bị thúc trồi xuống Đông Nam và xoay phải theo chiều kim đồng hồ do sự cuốn hút này. Chính sự vận động này của khối Đông Dương tạo thuận lợi hình thành và phát triển các bể trầm tích vừa bị căng giãn, nép ép gây sụt lún và nâng cao lại bị dịch trượt ngang và vặn xoay (strike - slip) theo hệ thống đứt gãy chính là tiền đề để hình thành các địa hào, bán địa hào phát triển và mở rộng theo cơ chế kéo tách (pull - apart) khác nhau tùy từng vị trí kiến tạo của mỗi bể (Hình13).
+ Bên cạnh các hệ thống đứt gãy chính còn phát hiện hàng loạt các đứt gãy đôi khi vuông góc hay xiên chéo, đó là các đứt gãy sinh kèm (bị xé ra) do dịch trượt các khối dọc theo hệ đứt gãy chính và do tăng tải trọng ở các trũng sâu:
+ Cụ thể các bể như sau :
Từ các phân tích nêu trên, có thể khái quát lịch sự hình thành và phát triển các bể trầm tích lục địa Việt Nam theo các giai đoạn sau:
+ Trước 65 tr. n. (trước Kainozoi) (Pretertiar). + 65 - 50 tr. n. (PalEocen – cuối Eocen sớm (E1- E1
2)). + 50 - 43 tr. n. (đầu Eocen giữa – cuối Eocen giữa (E2
2)).
+ 43 - 36 tr. n. (gần cuối Eocen giữa – cuối Eocen muộn (E22-3)). + 36 - 15,5 tr. n. (Oligocen - Miocen sớm - E3- N11). + 15,5 - 5,24 tr. n. (Miocen trung - muộn N2-3 1). + 5,24 - nay tr. n. (Pliocen + Đệ tứ N2+ Q).
Sau đây phân tích từng giai đoạn: + Giai đoạn trước Kainozoi (> 65 triệu năm). Là giai đoạn phát triển đá móng bao gồm đá vôi tuổi Devon ở Đông Bắc và kết tinh ở mặt rìa Tây Nam bể Sông Hồng, đá vôi và lục nguyên tuổi Pecmi và Mezozoi ở bể Phú Quốc, miền Tây Nam Bộ đá quarzit, ở bể Mã Lai - Thổ Chu các đá magma xâm nhập trung tính và acid,
phun trào, biến chất, sét phiến xanh xám, amphibolite, rhyolite ở các bể còn lại… tuổi Mezozoi.
+ Giai đoạn Paleocen - Eocen sớm (65 - 50 triệu năm). Theo nhiều chuyên gia thì đây là giai đoạn phát triển bán bình nguyên không những ở thềm lục địa Việt Nam mà cả thềm Đông Nam Á (Đặng Văn Bát và nnk). Đặc điểm chủ yếu của giai đoạn này là phá hủy vỏ và san bằng kiến tạo. Ở các trũng thường được tích lũy khối tảng, cuội, sạn, sỏi tạo thành Conglomerate và một ít mảnh vỡ đá cổ mang đặc điểm lục địa hoàn toàn. Tuy vậy trầm tích ít và không phổ biến, chỉ tập trung ở các địa hào hẹp, nhỏ ở các trũng sâu nhất gần bờ và tầng cơ sở.
+ Giai đoạn đầu Eocen giữa - gần cuối Eocen giữa (50 - 43 triệu năm). Đây là giai đoạn bắt đầu tách giãn hay căng giãn (rifting - extension) sau cú va chạm đầu tiên của mảng Ấn Độ vào rìa Nam của đại lục Âu - Á. Do sự dồn nén tạo nên sự chuyển dịch của các khối và phát triển sâu hơn các hệ thống đứt gãy đã có trước như Sông Hồng, Kinh tuyến 109, Sagaing, Ranông - Điện Biên (ultaradit) và Ba Chùa (three Pagodas). Dọc theo các hệ thống đứt gãy này bắt đầu hình thành các địa hào và các địa hào hẹp tuyến tính. + Trong giai đoạn này bán đảo Mã Lai - Nam Thái Lan bắt đầu tách ra khỏi khối Đông Dương. Ở các bể trầm tích khác cũng bắt đầu tách giãn. Vật liệu trầm tích chủ yếu vẫn mang tính lục địa hạt thô nhiều cuội, sạn, sỏi và một ít sét lục địa nâu đỏ, màu đỏ. Khó phân biệt với các trầm tích phía trên.
DẦU KHó
Hình 7.Mặt cắt Seas-TC-17 ngoài khơi vùng Tư Chính với núi lửa trước Pliocen. Các trầm tích trước Miocen muộn bị biến dạng do các hoạt động núi lửa. Trầm tích sau Pliocen phân giải song song nằm ngang, không biến dạng
+ Giai đoạn gần cuối Eocen giữa - cuối Eocen muộn (43 - 36 tr. n). Là giai đoạn tách giãn mạnh (active rifting) do va chạm mạnh của mảng Ấn Độ vào đại lục Âu Á ở phía Nam và tiến sâu vào lục địa này. Từ đó thúc đẩy sự dịch chuyển, xô đẩy các khối mạnh hơn (Miến Ấn, Shan - Thái và Đông Dương theo nhiểu chiều khác nhau). Khối Đông Dương bắt đầu thúc trồi xuống Đông Nam mạnh hơn tạo điều kiện cho địa khối Kon Tum tách ra khỏi địa khối Việt Bắc - Hoa Nam (cách đây 43 tr. n) và di dịch xuống phía Đông Nam. Trong đá magma cũng như thành hệ trầm tích tuổi này phát hiện cá đai mạch gabro - diabaz, andezit - porphir... Do sự di dịch các khối diễn ra sự phá hủy, bào mòn, bóc trụi các vùng nhô hình thành các trầm tích Molass ở các địa hào và bán địa hào tuyến tính dọc theo hệ thống đứt gãy sâu.
Các thành hệ trầm tích mang đặc điểm lục địa phần lớn là đầm hồ nước ngọt trong phạm vi hẹp gần các vùng cung cấp thể hiện vùng năng lượng cao.
Chính vì vậy các tập trầm tích thường phân bổ xiên chéo, chồng gối bên nhau, biến tướng nhanh và thay đổi bề dày rõ rệt, không cho phép địa chấn theo dõi ở diện rộng (chỉ thực hiện được trong phạm vi khối hay cấu tạo riêng biệt vì thế đôi khi còn gọi là tập hỗn độn).
Ở các bể như Nam Côn Sơn, có thể cả Phú Khánh, Sông Hồng do tách giãn và sụt lún chậm nên rất phát triển thảm thực vật, trong đó có thực vật bậc cao ở các
tam giác châu trên cạn, đôi khi ngập nước ngọt dạng như Đồng Tháp Mười ở miền Tây Nam bộ hiện nay.
Còn ở các bể như Cửu Long do tạo được các hồ nước ngọt sâu, rộng, hay cửa sông, đầm lầy nên có điều kiện phát triển thảm cỏ, rong tảo, còn thực vật bậc cao kém phát triển hoặc không phát triển được.
+ Giai đoạn Oligocen - Miocen sớm (36 - 15,5 tr. n). Đây là giai đoạn tách giãn chính (main rifting) đồng thời bị xô đẩy mạnh hơn nhiều dẫn đến dịch trượt ngang và vặn xoay của khối Đông Dương xuống phía Đông Nam đặc biệt từ cách đây 26 - 15,5 tr. n làm thay đổi vị trí của dị thường nhiệt (phần đuôi Tây Nam) ở biển Đông và địa khối Kon Tum tiến gần tới vị trí hiện nay.
Như vậy, địa khối Kon Tum từ khi tách ra khỏi khối Việt Bắc - Hoa Nam (cách đây 43 triệu năm) di dịch xuống Đông Nam và xoay phải theo hệ thống đứt gãy Sông Hồng - 109 đã đạt được quãng đường đi 1.200km (Jang và Bess 1993), so với địa khối Việt Bắc - Hoa Nam chỉ trên khoảng cách 760km. Như vậy, địa khối Việt Bắc - Hoa Nam đồng thời cũng bị đẩy và di dịch sang phía Đông và Đông Đông Nam trên quãng đường 440km.
Đồng thời chính giai đoạn này (36 - 15,5 tr. n) nhiều bể trầm tích còn chịu sự tác động của sự xuất hiện chùm nấm nhiệt manti ở dưới sâu biển Đông dẫn đến hình thành trục tách giãn đáy biển Đông ở nơi mỏng nhất của lớp vỏ (10 - 12km) ở trung tâm (36 - 15,5 tr. n). Đặc biệt vào khoảng thời gian 26 - 15,5 tr. n, sự thúc trồi của khối Đông Dương xuống phía Đông Nam xảy ra mạnh nhất làm thay đổi vị trí dị thường nhiệt dẫn đến biến đổi hướng Đông Tây sang Đông Bắc - Tây Nam của đuôi Tây Nam trục tách giãn đáy biển Đông (Hình 14).
Trong giai đoạn này tại hầu hết các bể trầm tích được tích lũy trầm tích rất dày và trên diện rộng hơn nhiều, đặc biệt vào Oligocen muộn - Miocen sớm (≈ 26 - 15,5 tr. n).
Giai đoạn này mang đặc điểm chuyển tiếp rõ rệt từ lục địa - vùng cửa sông đầm lầy ven biển sang tướng biển nông xen kẽ. Các lớp trầm tích rất đặc trưng là các lớp sét, cát lục nguyên xen với sét than, than rất giàu vật chất hữu cơ.
PETROVIETNAM
Hình 8.Hệ đứt gãy 109 (tuyến 93-103) bể Phú Khánh
Đ.K
Kontum Đà NẵngThềm Trung tâmTrũng Tri TônNâng phía ĐôngTrũng ĐôngBiển
Chính yếu tố này làm tái hoạt động và xuất hiện hàng loạt các đứt gãy mới có hướng Đông Bắc - Tây Nam ở phần rìa Đông Bắc bể Cửu Long và Nam Côn Sơn, Tư Chính - Vũng Mây và nhóm bể Trường Sa. Hơn nữa, sự thay đổi đuôi Tây Nam của trục tạo nên đới hút chìm Broneo - Palawan và cả bể Sarawak.
+ Giai đoạn sau tách giãn Miocen trung - thượng (15,5 - 5,24 tr. n). Sau thời kỳ tách giãn (50 - 15,5 tr. n), đặc biệt tách giãn mạnh (36 - 15,5 tr. n) là thời kỳ nén ép, nâng lên, bị bào mòn, cắt gọt các trầm tích cổ.
Chùm nấm nhiệt manti ngừng hoạt động, các khối magma dưới sâu bắt đầu lạnh muộn, co ngót dẫn đến sụt lún và nước biển tràn vào các nơi có địa hình thấp tạo điều kiện hình thành biển nông ở đa số các bể trầm tích. Vì vậy bên cạnh sự dập vỡ, phá hủy có các trầm tích lục nguyên còn có điều kiện tích lũy các trầm tích cacbonat, phát triển các ám tiêu san hô và xen kẽ sét biển Montmo. Tuy nhiên do bị nâng cao ở vùng đầm lầy nước ngọt ở Tây Bắc bể Sông Hồng rất nhiều các vỉa than dày và phân bố trên diện rộng.
Ngược lại, ở bể Cửu Long có thể cả ở bể Mã Lai - Thổ Chu hoạt động kiến tạo yếu, yên tĩnh hơn và lún chìm chậm nên các lớp trầm tích lục nguyên phát triển chậm với bề dày mỏng và tổng bề dày không lớn.
+ Giai đoạn cận đại Pliocen - Đệ tứ (5,24 tr. n – nay) (Tân kiến tạo). Đây lại là giai đoạn hoạt hóa tách giãn (rerifting) đặc biệt ở ven rìa khối Đông Dương và phát triển thềm lục địa trên phạm vi rộng lớn ở thềm lục địa Việt Nam cũng như ở Đông Nam Á. Các bể trầm tích lưu thông với nhau và tạo môi trường biển nông và biển sâu.
Có lẽ do sự lạnh nguội nhanh của các khối magma ở dưới sâu (dị thường nhiệt tắt từ cách đây 15,5 tr. n) và co ngót nhanh hơn tạo thuận lợi cho sự sụt bậc rất mạnh, đặc biệt ở ven rìa khối Đông Dương như bể Nam Côn Sơn, Phú Khánh và Sông Hồng. Tuy nhiên vì sụt lún quá nhanh nên tốc độ lấp đầy trầm tích không được đền bù đầy đủ) (Bảng 1).
DẦU KHó
Hình 9.Mặt cắt ngang qua CT-Đ-Đ, đới nâng Côn Sơn, đới đứt gãy 109 Đông Bắc bể Nam Côn Sơn
Hình 10.Sơ đồ cấu trúc CT-ST Lô 15-1 bể Cửu Long + Hướng đứt gãy chính ĐB - TN + Đứt gãy sinh kèm Đ - T và Á Đ - T do dịch trượt ngang a. Đáy Oligocen dưới (E13) b. Đáy Oligocen trên (E2 3) 6 - Đường đồng mức, km D – D Structure
Vì vậy thời kỳ này còn gọi là thời kỳ tái tách giãn (hay hoạt hóa rifting - activization of rifting) mạnh ở rìa tạo nên biển nông và biển sâu dọc các hệ thống đứt gãy 109 và Sông Hồng… Bằng chứng là trong Pliocen và cả hiện nay vẫn còn các hoạt động núi lửa ở biển Đông và các chấn tâm động đất vẫn còn hoạt động dọc theo các hệ thống đứt gãy Sông Hồng, Sông Mã, Ranông - Điện Biên, 109, Thuận Hải - Vũng Tàu (Hình 15)… Tốc độ lấp đầy trầm tích rất lớn nhưng vẫn không kịp bù trừ tốc độ sụt lún (Bảng 1). Các lớp trầm tích lục nguyên chủ yếu bao gồm các lớp cát sét montmo xen kẽ các lớp Carbonat, các rạn san hô với tổng bề dày rất lớn.
Như vậy các bể trầm tích rơi vào điều kiện tách giãn nhẹ (rifting) từ cách đây 50 - 43 tr.n, sau đó tăng cường tách giãn
PETROVIETNAM
Hình 12.Mặt cắt địa chấn qua giếng ST-D
Ve rt ica l e xa g g e ra tid 2 .3 .4