L ỜI MỞ ĐẦU
1.4 Lịch sử phát triển địa chất
Bể trầm tích Cửu Long là một bể tạo rift đầu Đệ Tam. Các quá trình và hoạt động địa chất có vai trò quyết định tới sự phát triển của bể, chúng ta sẽ tổng hợp các quá trình đó để có thể thấy rõ rà ng hơn lịch sử phát triển địa chất của bể.
Thời kỳ trước tạo rift
Trước Đệ Tam, đặc biệt là từ Jura muộn đến Paleocen là thời gian thành tạo và nâng cao đá móng magma xâm nhập (các thành tạo nằm dưới các trầm tích Kainozoi ở bể Cửu Long). Các đá này gặp rất phổ biến ở khắp lục địa Nam Việt Nam. Do ảnh hưởng của quá trình va mảng Ấ n Độ vào mảng Âu – Á và hình thành đới hút chìm dọc cung Sunda (50 – 43.5 triệu năm). Các thành tạo đá xâm nhập, phun trào Mesozoi muộn – Kainozoi sớm và trầm tích cổ trước đó đã trải qua thời kỳ dài bóc mòn, giập vỡ khối tảng, căng giãn khu vực hướng Tây Bắc – Đông Nam. Sự phát triển của các đai mạch lớn, kéo dài có hướng Đô ng Bắc – Tây Nam thuộc phức hệ Cù Mông và Phan Rang tuổi tuyệt đối 60 – 30 triệu năm đã chứng minh cho điều đó.
Đây là giai đoạn san bằng địa hình trước khi hình thành bể trầm tích Cửu Long. Địa hình bề mặt bóc mòn của móng kết tinh trong phạm vi khu vực bể lúc này không hoàn toàn bằng phẳng, có sự đan xen giữa các thung lũng và đồi, núi thấp. Chính hình thái địa hình mặt móng này đóng vai trò khá quan trọng trong việc phát triển trầm tích lớp phủ kế thừa vào cuối Eocen, đầu Oligocen .
Thời kỳ đồng tạo rift
Được khởi đầu vào cuối Eocen, đầu Oligocen do tác động của các biến cố kiến tạo vừa nêu với hướng căng giãn chính là Tây Bắc – Đông Nam. Hàng loạt đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam đã được hình thành do sụt lún mạnh và căng giãn. Các đứt gãy chính là những đứt gãy dạng gàu xúc, cắm về Đông Nam. Còn các đứt gãy hướng Đông Bắc – Tây Nam lại do tác động bởi biến cố kiến tạo khác.
Vào đầu Kainozoi do sự va mạnh ở góc hội tụ Tây Tạng giữa các mảng Ấn Độ và Âu – Á làm vi mảng indosinia bị thúc trồi xuống Đông Nam theo các đứt gãy trượt bằng lớn như đứt gãy S ông Hồng, Sông Hậu, Sông Hậu – Three Pagoda, với xu thế trượt trái ở phía Bắc và trượt phải ở phía Nam tạo nên các trũng Đệ Tam trên các đới khâu ven rìa, trong đó có bể Cửu Long. Kết quả là đã hình thành các hệ thống đứt gãy có hướng cận kề chúng .
Trong Oligocen giãn đáy biển theo hướng Bắc – Nam tạo Biển Đông bắt đầu từ 32 triệu năm. Trục giãn đáy biển phát triển lấn dần xuống Tây Nam và đổi hướng từ Đông – Tây sang Đông Bắc – Tây Nam vào cuối Oligocen. Các quá trình này đã gia tăng các hoạt động tách giãn và đứt gãy ở bể Cửu Long trong Oligocen và nén ép vào cuối Oligocen.
Do các hoạt động kiến tạo nêu trên, ở bể Cửu Long các đứt gãy c hính điển hình là các đứt gãy dạ ng gàu xúc, phương Đông Bắc – Tây Nam cắm về Đông Nam, một số có hướng Đông – Tây, nhiều bán địa hào, địa hào cùng hướng phát triển theo các đứt gãy được hình thành . Các bán địa hào, địa hào này được lấp đầy nhanh bằng các trầm tích vụn thô, phun trào chủ yếu thành phần bazơ – trung tính và trầm tích trước núi. Trong thời gian đầu tạo bể có lẽ do chuyển động sụt lún khối tảng, phân dị nên tại các đới trũng khác nhau có thể có các thời kỳ gián đoạn, bào mòn trầm tích khác nhau. Đặc điểm phát triển các bề mặt không chỉnh hợp ở thời kỳ này mang tính địa phương cao và cần được lưu ý khi tiến hành liên kết, đối sánh thạch địa tầng. Vào Oligocen sớm, bao quanh và nằm gá lên các khối nhô móng kết tinh phổ biến là trầm tích nguồn lục địa – sông ngòi và đầm hồ, với các tập sét dày.
Quá trình tách giãn tiếp tục phát triển làm cho bể lún chìm sâu, rộng hơn. Các hồ, trũng trước núi trước đó được mở rộng, sâu dần liên thông nh au và có chế độ trầm tích khá đồng nhất. Các tầng trầm tích hồ dày, phân bố rộng được xếp vào hệ tầng Trà Tân được thành tạo, mà chủ yếu là sét giàu vật chất hữ u cơ màu nâu, nâu đen tới đen. Các hồ phát triển trong các địa hào riêng biệt được liên thông nh au, mở rộng dần và có hướng phát triển kéo dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam, đây
cũng là phướng phát triển ưu thế của hệ thống đứt gãy mở bể. Các trầm tích thuộc tầng Trà Tân dưới có diện phân bố hẹp, thường vắng mặt ở phần rìa bể, phần kề với các khối cao địa lũy và có dạng nêm điển hình, chúng phát triển dọc theo các đứt gãy với bề dày thay đổi nhanh. Các trầm tích giàu s ét của tầng Trà Tân giữa được tích tụ sau đó, phân bố rộng hơn, bao phủ trên hầu khắp các khối cao trong bể và các vùng cận rìa bể.
Hoạt động nén ép vào cuối Oligocen muộn đã đẩy trồi các khối móng sâu, gây nghịch đảo trong trầm tích Oligocen ở trung tâm các đới trũng chính, làm tái hoạt động các đứt gãy thuận ở dạng ép chờ m trượt bằng và tạo nên các cấu trúc trồi, các cấu tạo dư ơng/âm hình hoa, phát sinh các đứt gãy nghịch ở một số nơi như trên cấu tạo Rạng Đông, phía Tây cấu tạo Bạch Hổ và một số khu vực mỏ Rồng. Đồng thời xảy ra hiện tượng bào mòn và vát mỏng mạch các trầm tích thuộc tầng Trà Tân trên . Các nếp uốn trong trầm tích Oligocen ở bể Cửu Long được hình thành với bốn cơ chế chính:
1. Nếp uốn gắn với đứt gãy căng giãn phát triển ở cánh sụt của các đứt gãy chính và thường thấy ở rìa các đới trũng .
2. Phủ chờm của các trầm tích Oligocen lên trên các khối móng cao. Đây là đặc điểm phổ biến nhất ở bể Cửu Long, các cấu tạo Rạng Đông, Hồng Ngọc, Sư Tử Vàng, X và Bạch Hổ, Rồng… đều thuộc kiểu này.
3. Các cấu tạo hình hoa được thành tạo vào Oligocen muộn và chỉ được phát hiện ở trong các địa hào chính (cấ u tạo Gió Đông, Sông Ba (15B) v.vv …). 4. Các nếp lồi, bán lồi gắn với nghịch đảo trầm tích được thành tạo vào cuối
Oligocen, được phát hiên ở phía Bắc t rung tâm.
Sự kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và không chỉnh hợp góc rộng lớn ở nóc trầm tích Oligocen đã đánh dấ u sự kết thúc đồng tạo rift.
Thời kỳsau tạo rift
Vào Miocen sớm, quá trình giãn đáy Biển Đông theo phương Tây Bắc – Đông Nam đã yếu đi và nhanh chóng kết thúc vào cuối Miocen sớm (17 triệu năm), tiếp theo là quá trình nguội lạnh vỏ. Trong thời kỳ đầu Miocen sớm các hoạt động đứt gãy vẫn còn xảy ra yếu và chỉ chấm dứt hoàn toàn từ Miocen giữa – Hiện tại. Các trầm tích của thời kỳ sau rift có đặc điểm chung là phân bố rộng, không bị biến vị, uốn nếp và gần như nằm ngang .
giãn yếu, lún chìm từ từ trong Miocen sớm và hoạt động núi lửa ở một số nơi, đ ặc biệt ở phần Đông Bắc bể. Vào cuối Miocen sớm trên phần lớn diện tích bể, nóc trầm tích Miocen dưới – hệ tầng Bạch Hổ đư ợc đánh dấu bằng biến cố chìm sâu bể với sự thành tạo tầng sét Rotalid biển nông rộng khắp và tạo nên tầng đánh dấu địa tầng và tầ ng chắn khu vực khá tốt cho toàn bể. Cuối Miocen sớm toàn bể trải qua quá trình nâng khu vực và bóc mòn yếu, bằng chứng là tần g sét Rotalid chỉ bị bào mòn từng phần và vẫn duy trì tính phân bố khu vực của nó.
Vào Miocen giữa, lún chìm nhiệt tiếp tục gia tăng và biển đã có ảnh hưởng rộng lớn đến hầu hết các vùng quanh Biển Đông. Cuối thời kỳ này có một pha nâng lên, dẫn đến sự tái thiết lập điều kiện môi trường sông ở phần Tây Nam bể còn ở phần Đông, Đông Bắc bể điều kiện ven bờ vẫn tiếp tục được duy trì.
Miocen muộn được đánh dấu bằng sự lún chìm mạnh ở Biển Đông và phần rìa của nó, khởi đầu quá trình thành tạo thềm lục địa hiện đại Đông Việt Nam. Núi lửa hoạt động tích cực ở phần Đông Bắc bể Củu Long, Nam Côn Sơn và phần đất liền Nam Việt Nam. Từ Miocen muộn bể Cửu Long đã hoàn toàn thông với bể Nam Côn Sơn và hệ thống sông Cửu Long, sông Đồng Nai trở thành nguồn cung cấp trầm tích cho cả hai bể. Các trầm tích thô được tích tụ trong môi trường ven bờ ở phần Nam bể và trong môi trường biển nông ở phần Đông Bắc bể.
Pliocen là thời gian biển tiến rộng lớn và có lẽ đây là lần đầu tiên toàn bộ vùng Biển Đông hiện tại nằm dưới mực nước biển. Các trầm tích hạt mịn hơn được vận chuyển vào vùng bể Cửu Long và xa hơn tích tụ vào vùng bể Nam Côn Sơn trong điều kiện nước sâu hơn.