3.2.4.1. Kiến tạo trƣớc Kainozoi.
Kiến tạo trước Kainozoi trong khu vực được rất nhiều nhà khoa học địa chất như Tapponier (1986), Hayashi (1986), Robert (1988), Harder (1992), Chen và nhiều tác giả (1993) nghiên cứu và kết quả có được như sau: Trước Kainozoi, khu vực Đông Nam Á có những hoạt động kiến tạo phức tạp liên quan đến sự chuyển động của 3 mảng khu vực gồm Nam Trung Hoa, Shan Thai và Kontum. Vào thời kỳ Cacbon - Pecmi có thể mảng Kontum dịch chuyển về phía Tây chui xuống dưới mảng Shan Thai, việc gắn kết này tạo nên mảng Đông Dương. Vào thời kỳ cuối Paleozoi và Mesozoi khu vực bị ảnh hưởng sâu sắc bởi quá trình hoạt động kiến tạo mảng, sự va chạm của khối Sundaland với mảng Âu - Á trong Triat dọc theo đứt gãy Sông Lô đã hình thành hệ thống đứt gãy khu vực dài hàng nghìn km nằm theo hướng Tây Bắc - Đông Nam ở phía Bắc Việt Nam (hệ thống đứt gãy Sông Hồng).
Trong thời kỳ cuối Pecmi, Triat đến giữa Jura mảng Nam Trung Hoa chui xuống dưới mảng Đông Dương dẫn đến việc thành tạo hàng loạt các dải uốn nếp sắp xếp theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Các không gian dành cho trầm tích được hình thành trong quá trình hoạt động kiến tạo này được lấp đầy nhanh chóng bằng các trầm tích nguồn gốc lục địa xen kẽ với các pyroclastic trong suốt thời gian từ giữa Jura đến hết Creta. Trong thời gian này hệ thống đứt gãy Sông Hồng hoạt động theo cơ chế dịch chuyển ngang và vào cuối Mesozoi mực nước biển hạ thấp đột ngột kết quả để lại sự karst hóa mạnh mẽ và một bất chỉnh hợp địa tầng đặc trưng chờ đợi các trầm tích Kainozoi.
Hình 3.5: Mô hình kiến tạo bồn trũng trầm tích Việt Nam. ( Nguồn: VPI 2014)
3.2.4.2. Kiến tạo Kainozoi.
Vào thời kỳ cuối Mesozoi, đầu Kainozoi hệ thống đứt gãy Sông Hồng tạo thành miền địa chất yếu và được tái hoạt động do sự va đập của mảng Ấn Độ và mảng Âu - Á trong thời gian từ Eocene đến Oligocene.
Rất nhiều nhà nghiên cứu như Tapponier (1982), Katz (1986), Leloup và nhiều tác giả (1992). Harder và nhiều tác giả (1992),… cho rằng vào thời kỳ này dọc theo hệ thống đứt gãy Sông Hồng xuất hiện chuyển động dịch chuyển ngang trái và sự quay theo chiều kim đồng hồ của mảng Đông Dương. Khoảng cách dịch chuyển giữa các khối từ 200 - 700km. Quá trình dịch chuyển ngang kết hợp với tách giãn trong khu vực đã tạo cơ sở hình thành các bể trầm tích dạng rift như bể Lôi Châu, Sông Hồng, Nam Hải Nam, bể Sông Châu Giang và khu vực tách giãn của vỏ đại dương ở trung tâm biển Đông. Pha tạo rift chính có thể đã kéo dài trong thời gian từ Eocene đến cuối Oligocene dưới, sau đó là quá trình nghịch đảo kiến tạo ngắn trong Oligocene kết hợp với mực nước biển xuống thấp đã tạo điều kiện cho sự bào mòn mạnh ở những vùng rìa bể trầm tích. Trong thời gian này, các đứt gãy phát triển chủ yếu theo hướng Bắc - Nam và Đông - Tây ở những vùng rìa.
Quá trình tách giãn suy giảm cường độ sau pha nghịch đảo và chuyển dần sang sự kết hợp với sụt lún nhiệt bắt đầu từ cuối Oligocene đầu Miocene. Trong giai đoạn Miocene dưới, Miocene giữa toàn bộ bể trầm tích Sông Hồng tham gia vào quá trình sụt lún kết hợp với mực nước biển toàn cầu tăng mạnh. Dấu vết của giai đoạn biển cường này để lại ở nhiều nơi cho thấy mực nước vào cuối Miocene giữa nằm ở mức cao hơn so với hiện tại vài trăm mét.
Trong thời gian từ cuối Miocene giữa đến đầu Pliocene, chuyển động dịch ngang phải xuất hiện dọc theo hệ thống đứt gãy Sông Lô, khu vực châu thổ Sông Hồng bị nén ép mạnh. Trầm tích bị uốn nếp tạo nên những dải cấu trúc lồi dài và hẹp chờm nghịch lên đứt gãy khu vực thuộc hệ thống đứt gãy Sông Hồng. Hiện tượng nghịch đảo này có cường độ mạnh nhất trong khoảng thời gian cuối Miocene giữa và cuối Miocene trên.
Hệ thống đứt gãy cổ phát triển khu vực nằm theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, á Bắc - Nam mang tính chất mở bể phát triển trong trầm tích Kainozoi và hệ thống đứt gãy trẻ phát triển địa phương theo hướng Tây Bắc - Đông Đông Nam được hình thành do kết quả của dịch chuyển dịch ngang có tác dụng phân khối các cấu trúc. Điều này có ảnh hưởng rất lớn đến sự di chuyển và tích tụ dầu khí.
Hình 3.6: Minh họa lịch sử phát triển kiến tạo khu vực nghiên cứu.(theo VPI: 2014)
3.2.4.3. Kiến tạo Đệ Tứ.
Trong Đệ Tứ, vào thời kỳ Pleistocene quá trình vận động kiến tạo và trầm tích vẫn tiếp tục như đã xảy ra trong thời kỳ Pliocene. Vào cuối Pleistocene, đầu Holocene có thể tốc độ sụt lún trong toàn bộ bể trầm tích Sông Hồng đã chậm lại và kết hợp với mực nước biển thoái nên đã xảy ra pha dừng trầm tích ngắn. Dấu vết để lại là một bất chỉnh hợp địa tầng có thể quan sát rất rõ trên mặt cắt địa chấn đặc biệt là ở gần khu vực đảo Bạch Long Vĩ.