Dựa vào các đặc điểm nhƣ chiều dày trầm tích Cenozoic, thành phần vật chất các đá trầm tích đƣợc cấu thành, đặc điểm cấu trúc riêng biệt của của các vùng khác nhau, cũng nhƣ các hệ thống đứt gãy .v.v.. thì cấu trúc của bể Nam Côn Sơn có thể đƣợc phân chia ra các bậc cấu trúc cao hơn nhƣ bậc II, bậc III.
24
Hình 2.2. Sơ đồ phân vùng cấu trúc bể Nam Côn Sơn
a. Đới phân dị phía Tây
Đới nằm ở phía Tây bể trên các lô 27, 28, 29 và nửa phần Tây các lô 19, 20, 21, 22. Ranh giới phía Đông của đới đƣợc lấy theo hệ đứt gãy Sông Đồng Nai. Đặc trƣng cấu trúc của đới là sự sụt nghiêng khu vực về phía Đông theo kiểu xếp chồng do kết quả hoạt động đứt gãy – khối chủ yếu theo hƣớng bắc- năm, tạo thành các trũng hẹp sâu ở cánh Tây của các đứt gãy, đặc biệt là đứt gãy lớn đi kèm các dải nâng . Dựa vào đặc điểm cấu trúc của móng, đới phân dị phía Tây đƣợc phân thành 2 đơn vị (phụ đới) có đặc trƣng cấu trúc tƣơng đối khác nhau, ranh giới phân chia là đứt gãy Sông Hậu.
1.Phụ đới rìa Tây
Phụ đới này phát triển ở cánh Tây đứt gãy Sông Hậu và tiếp giáp trực tiếp với đới nâng Khorat – Natuna phƣơng á kinh tuyến. Địa hình móng trƣớc Cenozoic khá bình ổn, tạo đơn nghiêng, đổ dần về phía Đông. Trong các trũng hẹp sâu kề đứt gãy Sông Hậu có khả năng tồn tại đầy đủ lát cắt trầm tích Cenozoic với chiều dày khoảng 3.500-4.000m.
25
Nằm giữa hai đứt gãy Sông Hậu và Sông Đồng Nai là phụ đới phân dị phía Tây. Hoạt động đứt gãy ở phụ đới này thể hiện mạnh hơn ở phụ đới Rìa Tây. Ngoài các đứt gãy theo phƣơng kinh tuyến chiếm ƣu thế còn phát triển các hệ đứt gãy phƣơng đông bắc – tây nam, đông – tây. Địa hình móng phân dị phức tạp. Quá trình nâng – sụt dạng khối và phân dị mạnh mẽ. Phụ đới này gồm các trũng hẹp sâu và các dải nâng xen kẽ, trũng sâu nhất 6.000m. Ở nửa phía Đông của phụ đới có mặt đầy đủ lát cắt trầm tích của phức hệ cấu trúc lớp phủ, ngoại trừ trên dải nâng cấu tạo 28a, 29a, ở cánh Đông đứt gãy Sông Hậu vắng mặt trầm tích Oligocen và Miocen dƣới.
b. Đới phân dị chuyển tiếp
Đới này có ranh giới phía Tây là đứt gãy Sông Đồng Nai, phía Đông và Đông Bắc là hệ đứt gãy Hồng – Tây Mãng Cầu. Ranh giới phía Bắc Tây Bắc đƣợc lấy theo đƣờng đẳng sâu móng 1.000m của đới nâng Côn Sơn. Ranh giới phía Nam là khối móng nhô cao (phần cuối của đới nâng Natuna) với độ sâu 1.000 1.500m. Đới mang đặc tính cấu trúc chuyển tiếp từ đới phân dị phía Tây kéo sang phía Đông và từ đới nâng Côn Sơn kéo xuống phía Nam. Đới bị chia cắt bởi các hệ đứt gãy phƣơng bắc – nam, đông bắc – tây nam và đông – tây.
Địa hình móng phân dị thể hiện đặc tính sụt lún dạng bậc, sâu dần từ đới nâng Côn Sơn về phía Đông Nam và từ phía Nam (cận Natuna) lên phía Bắc, nơi sâu nhất thuộc vùng tiếp nối của các lô 11-2 với 12-W. Đới phân dị chuyển tiếp đƣợc chia thành 2 đơn vị cấu trúc (phụ đới sau) sau:
1.Phụ đới phân dị phía Bắc
Đây là phần phát triển dọc rìa Đông Nam của đới nâng Côn Sơn, với hệ đứt gãy ƣu thế có phƣơng đông bắc – tây nam và á kinh tuyến. Nhìn chung, các đứt gãy có biên độ tăng dần theo vị trí từ Tây sang Đông (từ vài trăm mét đến 1.000 2.000m). Địa hình móng có dạng bậc thang, chìm nhanh về Đông Nam, sâu nhất 6.000m. Phủ trên móng chủ yếu là các trầm tích từ Miocen đến Đệ Tứ. Các trầm tích Oligocen có bề dày không lớn và vắng mặt ở phần Tây, Tây Bắc của phụ đới, nói chung bị vát mỏng nhanh theo hƣớng từ đông sang tây và đông nam lên tây bắc.
26
Trong phụ đới này đã phát hiện các cấu trúc vòm kề đứt gãy, phƣơng đông bắc – tây nam và thƣờng bị đứt gãy phân cắt thành các khối.
Phần Nam của phụ đới có mặt một số cấu tạo hƣớng vĩ tuyến. Địa hình móng thể hiện đặc tính sụt lún từ từ theo hƣớng tây sang đông và từ bắc xuống nam.
2.Phụ đới cận Natuna
Đặc trƣng của phụ đới cận Natuna là cấu trúc dạng khối, chiều sâu của móng khoảng 5.000m đến 5.500m. Tại đây phát triển hai hệ thống đứt gãy kinh tuyến và á vĩ tuyến. Trong phụ đới này đã phát hiện nhiều cấu trúc vòm.
c. Đới sụt phía Đông
Gồm diện tích rộng lớn ở trung tâm và phần Đông bể Nam Côn Sơn, với đặc tính kiến tạo sụt lún, đứt gãy hoạt động nhiều pha chiếm ƣu thế. Địa hình móng phân dị mạnh với chiều sâu thay đổi từ 2.500m trên phụ đới nâng Mãng Cầu đến hơn 10.000m khác ở trung tâm các trũng sâu, đặc trƣng cấu trúc của móng chƣa đƣợc xác định. Đới sụt phía Đông đƣợc phân chia làm 5 đơn vị cấu trúc (phụ đới) sau:
1.Phụ đới Trũng Bắc
Nằm ở giữa phụ đới nâng Mãng Cầu (ở phía Nam) và phụ đới phân dị Bắc (ở phía Tây) là phụ trũng Bắc. Nó phát triển nhƣ một trũng giữa đới nâng tới cuối Miocen giữa – đầu Miocen trên. Ranh giới phía Đông của phụ đới chƣa đƣợc xác định rõ. Phụ đới này đƣợc đặc trƣng bởi phƣơng cấu trúc và đứt gãy đông bắc – tây nam có biên độ từ vài trăm đến hơn 1.000m. Các đứt gãy đã chia cắt móng, tạo địa hình không cân xứng, dốc đứng ở cánh Nam và Tây Nam, thoải dần ở cánh Bắc – Tây Bắc. Bề dày trầm tích Cenozoic thay đổi từ 4.000m đến 10.000m và có mặt đầy đủ các trầm tích từ Eocen – Oligocen đến Đệ Tứ. Trên phần rìa Tây Bắc phụ đới trũng này phát hiện đƣợc các cấu trúc vòm nâng kề đứt gãy, còn ở phần phía Đông ngoài các vòm kề áp đứt gãy còn phát hiện đƣợc một số nâng dạng vòm. Các cấu trúc vòm nâng đều có độ sâu chôn vùi lớn.
27
2. Phụ đới nâng Mãng Cầu
Phụ đới nâng Mãng Cầu gồm các lô 04-2, 04-3, một phần các lô 05-1a, 10 và 11-1. Phụ đới nâng Mãng Cầu phát triển kéo dài hƣớng đông bắc – tây nam dọc hệ thống đứt gãy cùng phƣơng ở phía Bắc. Trong quá trình tiến hóa phụ đới bị chia cắt thành nhiều khối bởi các hệ đứt gãy chủ yếu có phƣơng đông bắc – tây nam và á kinh tuyến. Địa hình móng phân dị mạnh, biến đổi từ 2.500m ở phía Tây đến 7.000m ở phần rìa Đông phụ đới. Thành phần móng chủ yếu là các thành tạo granit, granodiorit tuổi Mesozoi muộn. Nhiều cấu tạo vòm, bán vòm và thành tạo carbonat phát triển kế thừa trên các khối móng ở đây.
Hình 2.3. Mô hình 3 chiều cấu trúc móng khu vực nghiên cứu thể hiện phụ đới nâng Mãng Cầu
Trong suốt quá trình phát triển địa chất từ Eocen đến Miocen, phụ đới nâng Mãng Cầu đóng vai trò nhƣ một dải nâng giữa trũng, ngăn cách giữa hai trũng lớn nhất ở bể Nam Côn Sơn (phụ đới trũng Bắc và phụ đới trũng Trung Tâm). Nhƣng từ Pliocen đến Đệ Tứ nó tham gia vào quá trình lún chìm khu vực chung của bể - giai đoạn phát triển thềm lục địa hiện đại.
28
3. Phụ đới trũng Trung Tâm
Phụ đới này nằm giữa 2 phụ đới: phụ đới nâng Dừa (ở phía Nam) và phụ đới nâng Mãng Cầu (ở phía Bắc), chiếm một diện tích rộng lớn gồm các lô 05-1, 05-2, 05-3 và một phần các lô 11, 12-E, 06.
Phụ đới trũng Trung Tâm phát triển chủ yếu theo phƣơng đông – đông bắc, mở rộng về Đông, thu hẹp dần về Tây. Theo hƣớng từ tây sang đông trũng có dạng lòng máng, trũng có xu hƣớng chuyển trục lún chìm từ á vĩ tuyến sang á kinh tuyến. Phụ đới trũng Trung Tâm có bề dày trầm tích Cenozoic dày từ 5.000-14.000m và có đầy đủ các trầm tích từ Eocen – Oligocen đến Đệ Tứ. Trên phụ đới này đã phát hiện đƣợc nhiều cấu trúc vòm, vòm kề đứt gãy, song độ sâu chôn vùi của các cấu trúc này khá lớn. Ngoài ra, tồn tại nhiều cấu trúc dạng khối đứt gãy, dạng vòm cuốn và dạng hình hoa .
Hình 2.4. Mô hình ba chiều cấu trúc Oligocen khu vực nghiên cứu thể hiện cấu trúc trũng trung tâm khu vực nghiên cứu
29
4. Phụ đới nâng Dừa
Phụ đới nâng Dừa giữ vai trò ngăn cách giữa phụ đới trũng Trung Tâm và phụ đới trũng Nam, phát triển theo hƣớng đông bắc – tây nam. Trên phụ đới này phát hiện nhiều cấu trúc vòm nâng liên quan đến thành tạo carbonat.
5. Phụ đới trũng Nam
Nằm ở phía Nam, Đông Nam bể Nam Côn Sơn thuộc diện tích các lô 06, 07, 12-E và 13, phía Tây tiếp giáp với phụ đới cận Natuna. Ranh giới phía Đông chƣa xác định cụ thể, song có lẽ đƣợc lƣu thông với trũng phía Tây bể Sarawak. Chiều sâu của móng ở đây thay đổi từ 4.000 đến 6.000m.
30
Hình 2.5. Bản đồ các yếu tố cấu trúc bể Nam Côn Sơn.