II.1 Đặc điểm địa tầng chung bồn trũng Nam Côn Sơn
A. Thành tạo trước Kainozoi
Một số giếng khoan (ĐH-1X, 04-A-1X, 04-2-BC-1X, 04-3-ĐB-1X, 10- PM-1X, HONG-1X, 12-Dừa-1X, 12-C-1X, 20-PH-1X, 28-A-1X, 29-A-1X...) ở bồn trũng Nam Côn Sơn gặp đá móng không đồng nhất baogồm: granit, granodiorit, diorit và đá biến chất, tuổi của các thành tạo này có thể là Jura muộn – Creta, nằm không chỉnh hợp trên móng không đồng nhất là lớp phủ trầm tích Paleogene –Đệ Tứ có chiều dày biến đổi từ hàng trăm đến hàng nghìn mét.
B. Các thành tạo Kainozoi
PALEOGENE Oligocene Hệ tầng Cau
Hệ tầng Cau có thể xem tương đương với hệ tầng Bawah, Keras và Gabus (Agip 1980) thuộc bồn trũng Đông Natuna (ở phía Nam của bồn trũngNam Côn Sơn).
Hệ tầng Cau vắng mặt trên phần lớn các đới nâng: Nâng Mãng Cầu, nâng Dừa, phần Tây lô 04, phần lớn lô 10, 11-1, 28, 29 và một số diện tích ở phần Tây, Tây Nam của bồn trũng. Trầm tích của hệ tầng Cau bao gồm chủ yếu các lớp cát kết có màu xám xen các lớp sét bột kết màu nâu. Cát kết thạch anh hạt thô đến mịn, độ lựa chọn kém, xi măng sét, carbonate. Chiều dày trung bình khoảng 360m. Mặt cắt hệ tầng Cau có thể có đến hàng nghìn mét chia làm 3 phần:
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 28 - Khĩa 2005 Phần dưới gồm cát kết hạt mịn đến thô đôi khi rất thô hoặc sạn kết, cát kết chứa cuội, và cuội kết màu xám, xám phớt nâu, nâu đỏ chứa các mảnh vụn than hoặc các lớp kẹp than. Ở một số giếng khoan gặp các lớp đá phun trào: andesit, basalt, diabas nằm xen kẽ (GK 20-PH-1X).
Phần giữa gồm chủ yếu là các thành phần hạt mịn chiếm ưu thế gồm các tập sét kết phân lớp dày đến dạng khối màu xám sẩm, xám đen xen kẽ ít bột kết, đôi khi phớt nâu đỏ hoặc tím đỏ, khá giàu vật chất hữu cơ và vôi xen kẽ các lớp sét kết chứa than.
Phần trên gồm cát kết hạt nhỏ đến vừa màu xám tro, xám sáng đôi chỗ có chứa glauconit, trùng lỗ xen kẽ bột kết, sét kết màu xám tro, xám xanh hoặc nâu đỏ.
Sét kết của hệ tầng Cau phân lớp dày hoặc dạng khối, rắn chắc. Ở phần dưới tại những vùng bị chôn vùi sâu khoáng vật sét bị biến đổi khá mạnh, một phần bị kết tinh. Sét kết hệ tầng này thường chứa vật chất hữu cơ cao nên được coi là tầng sinh dầu khí, đồng thời nhiều nơi cũng được coi là tầng chắn tốt.
Cát kết của hệ tầng này có hạt mịn đến nhỏ (ở phần trên) hoặc hạt vừa đến thô, đôi khi rất thô (ở phần dưới), độ lựa chọn kém đến trung bình, hạt bán tròn cạnh đến góc cạnh. Đôi khi trong cát kết có chứa mảnh vụn đá biến chất và magma của các thành tạo móng trước Đệ Tam.
Các tập cát kết của hệ tầng Cau có khả năng chứa trung bình. Tuy nhiên, chất lượng đá chứa biến đổi mạnh theo chiều sâu và theo khu vực tuỳ thuộc môi trường trầm tích và mức độ biến đổi thứ sinh.
Đặc điểm trầm tích nêu trên chứng tỏ hệ tầng Cau được hình thành trong giai đoạn đầu tạo bồn trũng. Ở thời kỳ đầu, phát triển trầm tích tướng lục địa bao gồm các thành tạo lũ tích xen trầm tích đầm hồ, vũng vịnh, nhiều
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 29 - Khĩa 2005 khu vực xảy ra các hoạt động núi lửa tạo nên một số lớp phun trào andesit, basalt, diabas và tuff. Vào giai đoạn sau trầm lắng các thành tạo có xu hướng mịn dần; đôi nơi cát kết có chứa glauconit và hoá thạch biển. Trầm tích được lắng đọng trong môi trường tam giác châu, vũng vịnh đến biển ven bờ.
Hệ tầng Cau phủ không chỉnh hợp trên móng trước Đệ Tam và được định tuổi là Oligocene dựa vào bào tử phấn hoa đới Florschuetza Tribolata và phụ đới Cicatricosisporité dorogensis Ly copodiumneogenicus.
NEOGENE Miocene dưới Hệ tầng Dừa
Hệ tầng Dừa phân bố rộng rãi trong bồn trũng Nam Côn Sơn bao gồm chủ yếu cát kết, bột kết màu xám sáng, xám lục xen kẽ với sét kết màu xám, xám đỏ, xám xanh; các lớp sét chứa vôi giàu vật chất hữu cơ có chứa than hoặc các lớp than mỏng. Đôi khi có những lớp đá vôi mỏng chứa nhiều hạt vụn hoặc đá vôi màu trắng xen kẽ trong hệ tầng. Tỷ lệ cát/sét trong toàn bộ mặt cắt gần tương đương nhau, tuy nhiên về phía Đông của bồn trũng thành phần hạt mịn tăng dần và ngược lại, ở phần rìa phía Tây tỷ lệ cát kết tăng do gần nguồn cung cấp vật liệu.
Cát kết hạt nhỏ đến hạt vừa đôi khi hạt thô (ở phần dưới lát cắt) có độ lựa chọn va ømài tròn tốt. Đá gắn kết tốt, có chứa nhiều glauconit và hoá thạch sinh vật biển, đặc biệt phong phú trùng lỗ.
Các trầm tích kể trên hầu như mới bị biến đổi thứ sinh ở mức độ thấp, phần lớn vào giai đoạn Catagenesis sớm. Vì vậy, đặc tính thấm và chứa nguyên sinh của đá chưa hoặc rất ít bị ảnh hưởng. Một số tập cát kết của hệ tầng được coi là tầng chứa trung bình đến tốt với độ rỗng thay đổi từ 17 - 23% và độ thấm vài chục mD đến vài trăm mD.
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 30 - Khĩa 2005 Sét kết ngoài thành phần khoáng vật chính là 2 nhóm hydromica và kaolinite, thì còn chứa một lượng đáng kể (5 - 10%) nhóm khoáng vật hỗn hợp của montmorilonite và hydromica có tính trương nở mạnh, do vậy chất lượng chắn có phần tốt hơn.
Trầm tích hệ tầng Dừa được thành tạo trong điều kiện địa hình cổ gần như bằng phẳng hoặc có phân cắt không đáng kể. Chính trong điều kiện này nên thành phần lát cắt khá đồng nhất trong toàn vùng. Trầm tích của hệ tầng được thành tạo trong môi trường từ tam giác châu tới biển nông và biển nông ven bờ. Chiều dày của hệ tầng Dừa thay đổi từ 200m - 800m, cá biệt có nơi dày tới 1.000m.
Hệ tầng Dừa nằm phủ không chỉnh hợp trên hệ tầng Cau.
Tuổi Miocene sớm của hệ tầng Dừa được xác định dựa vào Foram đới N6 - N8 (theo Martini, 1971). Hệ tầng có thể tương đương với phần chính của hệ tầng Barat và một phần của hệ tầng Arang (Agip, 1980) thuộc trũng Đông Natuna.
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 31 - Khĩa 2005
Miocene giữa
Hệ tầng Thông - Mãng cầu
Trầm tích của hệ tầng Thông – Mãng Cầu phân bố rộng khắp bồn trũng Nam Côn Sơn. Mặt cắt hệ tầng có thể chia thành hai phần chính:
Phần dưới chủ yếu là cát kết thạch anh hạt mịn đến trung, xi măng carbonate, chứa glauconite và nhiều hóa thạch sinh vật xen kẹp những lớp mỏng sét kết và sét vôi.
Phần trên là sự xen kẽ giữa các lớp đá vôi màu xám sáng, màu trắng sữa đôi khi màu nâu bị dolomite hóa với các lớp sét - bột kết, cát kết hạt mịn, xi măng carbonate màu xám xanh.
Các trầm tích lục nguyên, lục nguyên chứa vôi phát triển mạnh dần về phía rìa Bắc và phía Tây - Tây Nam của bồn trũng. Trầm tích của hệ tầng Thông - Mãng Cầu mới bị biến đổi thứ sinh ở giai đoạn catagenesis sớm nên các tập cát kết có khả năng chứa vào loại tốt. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đá carbonate phát triển khá rộng rãi tại các vùng nông ở Trung tâm bồn trũng, đặc biệt tại các lô phía Đông của bồn trũng: các lô 04, 05, 06... Đá có màu trắng, trắng sữa, dạng khối, chứa phong phú san hô và các hóa thạch động vật khác, có lẽ đã được thành tạo trong môi trường biển mở của thềm lục địa. Trong tập đá carbonate còn gặp xen kẹp các lớp đá vôi dolomite hoặc dolomite hạt nhỏ.
Khả năng chứa của tập đá carbonate đã được xác định thuộc loại tốt tới rất tốt với độ rỗng trung bình thay đổi từ 10 - 35%, kiểu độ rỗng chủ yếu là độ rỗng giữa hạt (do quá trình dolomite hóa) và độ rỗng hang hốc (do hoà tan, rữa lũa các khoáng vật carbonate).
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 32 - Khĩa 2005 Ngoài sự khác biệt về các đới cổ sinh thì mức độ tái kết tinh và dolomite hóa của đá carbonate của hệ tầng Thông - Mãng Cầu mạnh hơn, đây cũng là đặc điểm để phân biệt nó với hệ tầng Nam Côn Sơn nằm trên.
Trầm tích của hệ tầng Thông – Mãng Cầu được thành tạo trong môi trường đồng bằng châu thổ đến rìa trước châu thổ đến rìa trước châu thổ chủ yếu ở phía Tây, còn ở phần Trung tâm và phía Đông của bồn trũng chủ yếu là biển nông trong thềm đến giữa thềm.
Chiều dày trầm tích của hệ tầng Thông - Mãng Cầu thay đổi từ vài mét đến vài chục mét. Hệ tầng Thông - Mãng Cầu nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Dừa.
Tuổi Miocene giữa được xác định dựa vào Foraminifera đới N9 - N15, tảo carbonate đới NN5 - NN9 và bào tử phấn hoa phụ đới Florschuetzia semilobat ở phần dưới và phụ đới Florschuetzia trilobata ở phần trên. Hệ tầng có khối lượng tương đương với một phần hệ tầng Arang và một phần hệ tầng Terumbu (Agip 1980) ở trũng Đông Natuna.
Miocene trên
Hệ tầng Nam Côn Sơn
Hệ tầng Nam Côn Sơn mang tên của bồn trũng, trầm tích của hệ tầng phân bố rộng rãi với tướng đá thay đổi mạnh các khu vực khác nhau. Ở rìa phía Bắc và Tây – Tây Nam trầm tích chủ yếu là lục nguyên gồm sét kết, sét vôi màu xám lục đến xám xanh, gắn kết yếu xen kẽ các lớp cát - bột kết chứa vôi đôi khi gặp một số thấu kính hoặc những lớp đá vôi mỏng chứa nhiều mảnh vụn lục nguyên. Cát kết có độ lựa chọn và mài tròn tốt, chứa hóa thạch động vật biển và glauconite. Ở vùng Trung tâm bồn trũng mặt cắt gồm các trầm tích lục nguyên và carbonate xen kẽ. Nhưng tại một số vùng nâng ở phía
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 33 - Khĩa 2005 Đông, Đông Nam bồn trũng đá carbonate lại chiếm ưu thế trong mặt cắt của hệ tầng.
Hệ tầng Nam Côn Sơn có bề dày 200 - 600m và nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Thông - Mãng Cầu.
Theo đặc điểm trầm tích và cổ sinh thì hệ tầng Nam Côn Sơn được hình thành trong môi trường biển nông thuộc đới trong của thềm ở khu vực phía Tây và thuộc đới giữa - ngoài thềm ở khu vực phía Đông.
Tuổi Miocene muộn của hệ tầng Nam Côn Sơn được xác định dựa vào Foram đới N16-N18, tảo carbonate đới NN10 - NN11 và bào tử phấn hoa đới
Florschuetzia meridionals, hệ tầng tương đương với phần trên của hệ tầng Terumbu (Agip 1980) ở trũng Đông Natuna. Pliocene - Đệ Tứ
Hệ tầng Biển Đông
Hệ tầng Biển Đông không chỉ phân bố trong bồn trũng Nam Côn Sơn mà trong toàn khu vực Biển Đông liên quan đến đợt biển tiến Pliocene.
Trầm tích Pliocene gồm cát kết màu xám, vàng nhạt và bột kết xen lẫn với sét kết nhiều vôi chứa nhiều glauconite và rất nhiều hóa thạch trùng lỗ, gắn kết yếu hoặc bở rời.
Tuổi Pliocene được xác định dựa vào Foraminifera đới N19 - N21, tảo carbonate đới NN12 - NN18 và bào tử phấn hoa đới Dacrydium, hệ tầng tương đương với tầng Muda của Agip (1980).
Trầm tích Đệ Tứ bao gồm cát gắn kết yếu, xen kẽ với sét và bùn chứa nhiều di tích sinh vật biển. Tuổi Đệ Tứ được xác định dựa vào Foraminifera đới N22-N23, tảo carbonate NN19 - NN21 và bào tử phấn hoa đới
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 34 - Khĩa 2005 Sự hình thành trầm tích của hệ tầng Biển Đông liên quan tới giai đoạn biển tiến Pliocene, trong môi trường biển nông ven bờ, biển nông đến biển sâu.
Hệ tầng Biển Đông có bề dày trầm tích thay đổi rất lớn từ vài trăm mét đến vài nghìn mét, nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Nam Côn Sơn.
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 35 - Khĩa 2005
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 36 - Khĩa 2005
II.2 ĐỊA TẦNG KHU VỰC CÁ HEO
Các hệ tầng từ Miocene đến hiện tại của bồn trũng Nam Côn Sơn được phát hiện ở khu vực Cá Heo. Nhìn chung thì các hệ tầng đặc trưng cho bồn trũng. Bảng 2.9 sẽ trình bày các hệ tầng trong mỏ khí Cá Heo và Sư Tử Biển. Sự khác biệt trong khu vực chính là sự xuất hiện các vực cận biển trong Miocene giữa. Các vực cận biển này được thành tạo là do kết quả của sự sụp lún nhanh của hoạt động đứt gãy và được lắp đầy bởi đá Marl, đá sét và ít hơn là cát kết. Chúng xuất hiện trong hoặc dưới nền của hệ tầng Mãng Cầu, nhưng cần lưu ý đến các đơn vị phân chia hệ tầng Thông, nó chính là các nhân tố để phân biệt nguồn gốc và tướng thạch học.
Hệ tầng Biển Đông – (Pliocene - hiện tại)
Từ Pliocene đến hiện tại hệ tầng Biển Đông là trẻ nhất trong vùng và trong bồn Vietsopetrov trũng Nam Côn Sơn. Thành phần chủ yếu trong thành hệ là cát kết và sét kết và ít hơn nhiều đá sét khi nằm dưới gần hệ tầng Nam Côn Sơn.
Hệ tầng Nam Côn Sơn – Miocene muộn
Hệ tầng Nam Côn Sơn được đặc trưng bởi sự xuất hiện của lớp cát kết dày xen với các lớp sét kết mỏng hơn trong hệ tầng Biển Đông. Ngoài ra cũng có một số ít đá vôi trong hệ tầng này.
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 37 - Khĩa 2005 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ tầng Mãng Cầu – Miocene giữa
Hệ tầng Mãng Cầu mỏng trong khu vực Cá Heo được lắp đầy dưới các vực cận biển nó chính là đơn vị phân chia hệ tầng Mãng Cầu trong lô A. Hệ tầng Mãng Cầu bao gồm hầu hết các lớp đá vôi dày và lớp đá xét mỏng hơn. Các lớp đá vôi này có thể liên kết với các giếng khoan khác trong khu vực. Độ dày của các lớp đá tăng dần về hướng đi lên tiếp xúc với hệt tầng Nam Côn Sơn ở phía trên.
Nguồn gốc của các lớp đá vôi thì khác hơn so với các trầm tích mảnh vụn có thể là do kết quả của các vực cận biển. Các vực này mang trầm tích mảnh vụn đi xuống sâu ở trong bồn trũng dần về phía Đông .
Vực cận biển – Miocene giữa
Các vực cận biển dày xuất hiện trên nhiều vùng trong khu Cá Heo. Có một vài trục hẻm, ở phần phía Nam khu vực Cá Heo có hướng Đông – Tây và ở phần khác trên hầu hết khu vực mỏ Cá Heo có hướng Bắc – Nam. Các giếng khoan Cá Heo – 1A và Cá Heo – 1B xuyên qua một phần chiều dày của hẻm vực, nhưng không qua trục.
Các vực cận biển được nhận dạng trên phản xạ địa chấn và giới hạn được chuyển sang độ sâu bởi Vietsopetrov cho cả 3 giếng. Trên biểu đồ log của các giếng khoan có thể xác định được ranh giới tiếp xúc giữa cát kết và đá hoa hoặc đá sét.
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 38 - Khĩa 2005
Hệ tầng Thông – Miocene giữa
Nền tảng của hệ tầng Thông là các lớp cát dày và đỉnh là đáy của các vực cận biển. Hệ tầng Thông là đơn vị chứa cát với rất ít sét kết. Một vài đơn vị cát kết dày, trên 30m. Có một số ít lớp đá vôi và hiếm hơn là các lớp than.
Các vỉa chính của mỏ khí Sư Tử Biển nằm ở hệ tầng Thông trong các lớp cát dày.
Hệ tầng Dừa (Miocene sớm – giữa)
Hệ tầng Dừa phân tách ra với hệ tầng Thông bởi lớp sét kết dày. Lớp sét kết này là đặc trưng cho hệ tầng Dừa, đặc biệt ở phần trung tâm của lô A và ở khu vực Cá Heo. Có một vài lớp than trải rộng. Các lớp than này nằm cách tầng màu vàng khoảng 3km bề dày. Các lớp cát kết trong hệ tầng Dừa thì mỏng và có ít lớp đá vôi.
SVTH: Nguyễn Văn Săng Vơ - 39 - Khĩa 2005