Lô 15-1 thuộc bểCửu Long, bểrift nội lục điển hình,được hình thành và phát triển trên mặt đá kết tinh trước Kainozoi. Do đó lịch sử phát triển địa chất của lô có những nét tương đồng với sựphát triển của bể.
Giai đoạn cuối Mz -đầu Kz
Đây là giai đoạn trước quá trình tách giãn (rift). Trước Kz, đặc biệt từ Jura muộn đến Paleoxen xảy ra các hoạt động kiến tạo nâng lên mạnh mẽcùng với các hoạt động của macma, núi lửa với nhiều pha khác nhau. Các thành tạo đá xâm nhập, phun trào Mesozoi muộn – Kainozoi sớm và trầm tích cổ trước đó đã trải qua thời kỳ dài bào
mòn, dập vỡ khối tảng, căng giãn ở khu vực Đông Bắc – Tây Nam tạo nên các địa hào, địa lũy. Các địa lũy khối nâng nhô cao bị phong hóa, bào mòn rất mạnh và các vật liệu sản phẩm của quá trình nàyđược vận chuyển đi lấp đầy các trũng lân cận.
Giai đoạn Oligoxen hạ
Bắt đầu vào cuối Eoxen, đầu Oligoxen do tác động của các biến cố kiến tạo vừa nêu với hướng căng giãn chính là Tây Bắc– Đông Nam. Do hiện tượng căng giãn, hình thành các địa hào ban đầu của bểtrầm tích Kz, chúng phát triển dọc theo đứt gãy thuận của bể. Các sản phẩm do phong hoá, bóc mòn ở giai đoạn trước sẽ được vận chuyển nhờ gió, nước và lấp đầy trong địa hào. Trầm tích vụn của điệp Trà Cú được thành tạo trong giai đoạn này có môi trường sườn tích, bồi tích và hồ. Có thể đánh giá biên độsụt lún qua quan sát bề dầy trầm tích. Các cấu tạo Sư Tử Đen và Sư Tử Vàng thấy vắng mặt trầm tích của hệ tầng Trà Cú (tập địa chấn E, F), chứng tỏ khối móng nhô cao và bị phong hoá rất mạnh.
Giai đoạn Oligoxen thượng
Thời kỳ đồng tạo rift xảy ra đến cuối Oligoxen thượng có tính kế thừa của giai đoạn trước. Trong Oligoxen giãnđáy 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 Oligoxen. Các quá trình này đã gia tăng các hoạt động tách giãn và đứt gãyở bể Cửu Long trong Oligoxen và nén ép vào cuối Oligoxen.
Quá trình tách giãn tiếp tục phát triển làm cho bểlún chìm sâu, rộng hơn. Các hồ, trũng trước núi trước đó được mở rộng, sâu dần và liên thông nhau và có chế độ trầm tích khá đồng nhất. Các tầng trầm tích hồ, biển nông dày, phân bố rộng được xếp vào điệp Trà Tân được thành tạo mà chủ yếu là sét giàu vật chất hữu cơ màu nâu, nâu đen tới đen. Các hồ phát triển trong các địa hào riêng biệt được liên thông nhau, mở rộng dần và có hướng phát triển kéo dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam, đây cũng là phương phát triển ưu thếcủa hệthống đứt gãy mởbể.
Hoạt động nén ép vào cuối Oligoxen muộn đã đẩy trồi các khối móng sâu gây nghịch đảo trong trầm tích Oligoxenở trung tâm các đới trũng chính, làm tái hoạt động các đứt gãy thuận chính ởdạng ép chờm, trượt bằng và tạo nên các cấu trúc “trồi”, cấu tạo dương/âm hình hoa, phát sinh cácđứt gãy nghịch, đồng thời xảy ra hiện tượng bào
Giai đoạn Mioxen
Vào Mioxen sớm, quá trình tách giãnđáy Biển Đông theo phương Tây Bắc– Đông Nam đã yếu đi và nhanh chóng kết thúc vào cuối Mioxen hạ (17 triệu năm). Vào Mioxen sớm, các hoạt động đứt gãy vẫn diễn ra yếu và chỉ chấm dứt hoàn toàn từ Mioxen giữa – hiện tại. Các trầm tích của thời kỳ sau rift có đặc điểm chung là: phân bốrộng, không bịbiến dạng, uốn nếp và gần như nằm ngang.
Tuy nhiên, các quá trình này vẫn gây ra hoạt động tái căng giãn yếu, lún chìm từtừ trong Mioxen hạvà hoạt động núi lửa. Vào cuối Mioxen hạtrên phần lớn diện tích bể, nóc trầm tích Mioxen hạ- hệ tầng Bạch Hổ được đánh dấu bằng biến cố chìm sâu bể với sự thành tạo của tầng “sét Rotalid” biển nông rộng khắp là tầng chắn khu vực cho cả bể có chất lượng tốt. Cuối Mioxen hạ, toàn bể trải qua quá trình nâng khu vực và bóc mòn yếu.
Vào Mioxen trung, lún chìm nhiệt tiếp tục gia tăng và biển cóảnh 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, còn ở phần Đông - Đông Bắc của bể điều kiện ven bờvẫn tiếp tục được duy trì.
Mioxen muộn được đánh dấu bằng sự lún chìm mạnh ở Biển Đông và phần rìa, khởi đầu quá trình thành tạo thềm lục địa hiện đại Đông Việt Nam. Núi lửa tích cực hoạt động ở phần Đông Bắc bể Cửu Long, Nam Côn Sơn và phần đất liền Nam Việt Nam. Trầm tích hạt thô được tích tụ trong môi trường ven bờ ở phần Nam bểvà trong môi trường biển nôngở phần Đông Bắc của bể.
Giai đoạn Plioxen -ĐệTứ
Plioxen 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 tụvào vùng bể Nam Côn Sơn trong điều kiện nước sâu.