Tóm tắt: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ Ý NGHĨA ĐỐI VỚI DẦU KHÍ CỦA KHU VỰC TRUNG TÂM BỒN AN CHÂU

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT </b>

<b>NGUYỄN VĂN THẮNG </b>

<b>ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ Ý NGHĨA ĐỐI VỚI DẦU KHÍ CỦA KHU VỰC TRUNG TÂM BỒN AN CHÂU </b>

<b>Ngành: Địa chất học Mã số: 9.440201 </b>

<b>TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ </b>

<b>Hà Nội – 2024 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất </b>

Người hướng dẫn khoa học:

<b>1. GS.TS Trần Thanh Hải </b>

Trường Đại học Mỏ – Địa chất

<b>2. TS. Cù Minh Hồng </b>

Tởng Cơng ty Thăm dò Khai thác Dầu khí

<b>Phản biện 1: PGS.TS Hồng Văn Long </b>

Tởng hợi địa chất Việt Nam

<b>Phản biện 2: PGS.TS Ngô Xuân Thành </b>

Trường Đại học Mỏ – Địa chất

<b>Phản biện 3: TS Phạm Nguyễn Hà Vũ </b>

Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường, họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, số 18, Phố Viên – Phường Đức Thắng – Quận Bắc Từ Liêm – Hà Nội vào hồi………giờ, ngày…..…tháng…....năm 2024.

<b>Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc Gia - Hà Nội </b>

<b>Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>MỞ ĐẦU </b>

<b>1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu </b>

Bồn trầm tích An Châu thuộc đới Đông Bắc Việt Nam, nó là phần kéo dài về phía Tây Nam của Bồn trầm tích Mezozoi lớn hơn ở phía Đông Bắc thuộc lãnh thổ Trung Quốc (Bồn Thập Vạn Đại Sơn). Các cơng trình tìm kiếm và thăm dò dầu khí trên địa phận Trung Quốc đã xác nhận sự tồn tại của các mỏ khí thương mại nằm trong đới cấu trúc này. Các công trình nghiên cứu trước đây đã xác định được 6 Bồn trầm tích Mezozoi tồn tại trên phần đất liền thuộc lãnh thổ Việt Nam, trong đó Bồn An Châu được cho là Bồn có quy mơ lớn và có tiềm năng dầu khí (Ngô Thường San 1975; Nguyễn Quang Hạp 1975). Bên cạnh đó, mợt sớ mỏ khí có giá trị thương phẩm nằm gần đới cấu trúc An Châu thuộc lãnh thổ Trung Quốc (mảng Hoa Nam) đã được phát hiện và đưa vào khai thác. Thực tế này cho thấy nhiều khả năng sẽ phát hiện được các tích tụ dầu khí trong đới An Châu thuộc địa phận của Việt Nam. Mặc dù tiềm năng dầu khí của Bồn này được nhận định từ rất sớm nhưng vì nhiều lý do mà cho đến nay công tác điều tra khảo sát địa chất và thăm dò ở khu vực Bồn An Châu còn rất sơ sài, chưa đáp ứng được các u cầu của cơng tác tìm kiếm - thăm dò dầu khí. Xuất phát từ những đòi hỏi về nguồn cung cấp năng lượng ngày càng tăng và từ thực tế điều kiện địa chất của Bồn An Châu, việc nghiên cứu chi tiết các đặc điểm địa chất để làm sáng tỏ các vấn đề liên quan đến khả năng hình thành, di chuyển và tàng trữ dầu khí trong các thành tạo địa chất của Bồn trở thành một nhiệm vụ cấp bách và cần phải tiến hành trong thời gian sớm nhất có thể.

Hiện nay, Nhà nước đang có chủ trương tiếp tục tiến hành tìm kiếm thăm dò dầu khí Bồn Trũng An Châu. Tuy nhiên, hệ thống dầu khí của vùng trung tâm nói riêng và cả Bồn trũng An Châu nói chung chưa được làm sáng tỏ. Sở dĩ như vậy là vì cấu trúc địa chất có nhiều vấn đề tồn tại chưa được giải quyết.

Được sự đồng ý của Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Bộ môn Địa chất và cán bộ hướng dẫn, nghiên cứu sinh (NCS) thực hiện đề tài nghiên cứu cấp tiến sỹ với tên đề tài

<i><b>“Đặc điểm cấu trúc địa chất và ý nghĩa đối với dầu khí của khu vực trung tâm bồn An Châu”. </b></i>

<b>2. Mục tiêu nghiên cứu </b>

Làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất và vai trò của chúng đối với hệ thống dầu khí khu vực trung tâm bồn trũng An Châu.

<b>3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án </b>

<i><b>3.1. Đối tượng nghiên cứu </b></i>

Đối tượng nghiên cứu là các thành tạo địa chất tuổi Paleozoi - Kainozoi , cấu trúc của chúng, ý nghĩa của chúng đối với lịch sử tiến hóa khu vực và ảnh hưởng của các yếu tố cấu trúc địa chất đối với hệ thớng dầu khí có liên quan.

<i><b>3.2. Phạm vi nghiên cứu </b></i>

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là phần trung tâm của Bồn trũng An Châu, hình thành bởi sự tiến hóa kiến tạo trong giai đoạn Mesozoi và Kainozoi.

<b>4. Nhiệm vụ của luận án </b>

Để đạt được mục tiêu đề ra, NCS tiến hành các nội dung nghiên cứu sau đây: - Làm sáng tỏ về thành phần vật chất, trật tự địa tầng, quan hệ và tuổi các thành

tạo địa chất cũng như nguồn gớc và điều kiện hình thành của chúng;

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

- Làm sáng tỏ cấu trúc địa chất, đặc điểm biến dạng và khơi phục lịch sử tiến hóa kiến tạo của khu vực nghiên cứu;

- Phân tích, đánh giá ý nghĩa của cấu trúc địa chất và biến dạng kiến tạo đối với tiềm năng dầu khí của khu vực trung tâm Bồn trũng An Châu.

<b>5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án 5.1. Ý nghĩa khoa học </b>

Đề tài luận án đã đưa ra được mơ hình địa chất mới cho sự tiến hóa bồn An Châu phù hợp với bối cảnh địa chất - kiến tạo khu vực trong Mesozoi và Kainozoi và kết nối được lịch sử của bồn này với Bồn Thập Vạn Đại Sơn (Shiwandashan) ở phía Đông Nam Trung Quốc.

<b>5.2. Ý nghĩa thực tiễn </b>

Những kết quả nghiên cứu mới đã góp phần làm sáng tỏ đặc điểm hệ thớng, triển vọng dầu khí của khu vực nghiên cứu, là cơ sở định hướng cho công tác đánh giá và thăm dò dầu khí trong khu vực trung tâm Bồn trũng An Châu.

<b>6. Các luận điểm bảo vệ </b>

<b>Luận điểm 1: </b>Bồn trầm tích An Châu (Bồn An Châu) là phần sót lại của mợt bồn ngoại vi được được hình thành phía sau mợt đới nâng ngoại vi liên quan tới sự tiến hóa của một đai uốn nếp chờm nghịch do va chạm giữa 2 địa mảng Đông Dương với Nam Trung Hoa từ ći Paleozoi đến Mesozoi. Hình thái cấu trúc hiện tại của bồn là kết quả sự giao thoa liên tục của 6 pha biến dạng, gây ra bởi sự tương tác của quá trình hợi nhập liên tục các địa mảng vào rìa đơng nam mảng Nam Trung Hoa trong Mesozoi và Kainozoi.

<i><b>Luận điểm 2: </b></i>Sự biến dạng mạnh mẽ và giao thoa cấu trúc do các pha biến dạng khu vực diễn ra liên tục trong Mesozoi đến Kainozoi đã tạo nên nhiều cấu tạo dạng vòm trong các thành tạo Mesozoi, thuận lợi cho sự tích tụ dầu khí. Tuy nhiên sự biến dạng mạnh mẽ của pha biến dạng giòn và muộn trong Kainozoi đã dẫn tới sự phá hủy các cấu trúc này và tác động tiêu cực tới khả năng tích tụ dầu khí trong khu vực.

<b>7. Các điểm mới trong luận án </b>

- Nhận dạng mợt cách có hệ thớng đặc điểm cấu trúc địa chât, phân chia được các pha biến dạng kiến tạo trong thành tạo địa chất khu vực Bồn An Châu và kế cận. - Xác lập được mợt cách có hệ thớng các sự kiện biến dạng khu vực, trong đó xác

định được sự tồn tại có hệ thớng của các cấu trúc chờm nghịch và ́n nếp khu vực có tuổi khác nhau mà sự giao thoa Của chúng đã tạo nên bình đồ cấu trúc khu vực hiện nay

- Khơi phục bình đồ cấu trúc trước biến dạng của Bồn An Châu, từ đó đới sánh với lịch sử kiến tạo khu vực đã được xác lập để xây dựng mơ hình tiến hóa kiến tạo của bồn trũng và vùng lân cận theo quan điểm kiến tạo Mảng troang giai đoạn từ Paleozoi đến Kainozoi. theo đó, Bồn An Châu là mợt bồn trầm tích đồng tạo núi phát triển sau một đới nâng ngoại vi (peripheral bouldge) của một hệ thống bồn trước núi (Forebouldge basin) được hình thành trong quá trình tiến hóa của mợt đai uốn nếp chờm nghịch va chạm địa mảng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

- Đưa ra những đánh giá tổng hợp, sáng tỏ hơn về hệ thống dầu khí cũng như triển vọng dầu khí của phần trung tâm Bồn trũng An Châu.

<b>8. Kết cấu của luận án </b>

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu

Chương 2: Cơ sở lý luận và hệ phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Đặc điểm cấu trúc địa chất và lịch sử tiến hóa kiến tạo

Chương 4: Vai trò của yếu tố cấu trúc-kiến tạo đối với hệ thống dầu khí phần trung tâm bồn trũng An Châu.

<b>9. Cơ sở tài liệu của luận án </b>

Cơ sở tài liệu phục vụ cho luận án bao gồm: (1) Tài liệu địa chất từ các cơng trình đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ nhỏ (1:500.000), trung bình (1:200.000) đến lớn (1:50.000) cho khu vực nghiên cứu và vùng lân cận; (2) Các báo cáo chuyên đề về địa tầng, cấu trúc-kiến tạo, môi trường trầm tích, dầu khí; (3) Các bài báo khoa học đã được công bố trên các tạp chí trong và ngoài nước và (4) Tài liệu do NCS trực tiếp đo vẽ tại thực địa.

<b>10. Nơi thực hiện đề tài </b>

Luận án được thực hiện tại Bộ môn Địa chất, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Và Công ty Dầu khí Sông Hồng thuộc Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí.

<b>NỘI DUNG LUẬN ÁN CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Khái quát về vị trí và đặc điểm vùng nghiên cứu </b>

Khu vực nghiên cứu nằm ở khu vực Đông Bắc Bộ, là phần kéo dài về phía Tây Nam của Bồn Thập Vạn Đại Sơn tḥc rìa đơng nam mảng Hoa Nam (hay Nam Trung Hoa), thuộc các tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hải Phòng, Hải Dương, Bắc Giang và Bắc Ninh. Khu vực nghiên cứu có kiểu địa hình vùng núi và trung du với nhiều khối núi và dãy núi đá vôi hoặc đá trầm tích lục nguyên.

<b>1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất </b>

<b>1.2.1. Giai đoạn trước năm 1954: Trong giai đoạn này công tác nghiên cứu địa chất </b>

chủ yếu do các nhà địa chất người Pháp nghiên cứu có tính chất khu vực và theo xu hướng kiến tạo địa tầng và thuyết kiến tạo địa máng, có ý nghĩa tham khảo về mặt địa tầng, magma, kiến tạo ở tỷ lệ nhỏ và mang tính khu vực.

<b>1.2.2. Giai đoạn sau năm 1954 đến nay: </b>

<b>Về công tác nghiên cứu địa chất, cấu trúc và kiến tạo </b>

Từ năm 1960 đến 1978 các nghiên cứu và đo vẽ bản đồ do các tác giả Liên Xô và Việt Nam thực hiện theo chuyên khảo “Địa chất miền Bắc Việt nam đã thành lập các tờ bản đồ 1:500.000 và các nhóm tờ bản đồ 1:50.000 cho các vùng. Công tác đo vẽ các bản đồ địa chất thực hiện trong giai đoạn này trên quan điểm địa tầng học, học thuyết kiến tạo Địa Máng của Liên Xô với qui phạm địa tầng của Liên Xô và Việt Nam biên soạn.

Từ năm 1994 đến nay, Việt Nam thay đổi qui phạm địa tầng trong đo vẽ bản đồ địa chất cũng như nhận thức chủ yếu thuyết kiến tạo mảng thì những nhóm tờ bản đồ tỉ lệ 1: 50.000 thực hiện thời gian này như: nhóm tờ Bình Liêu – Móng Cái (Trần Thanh Tuyền và Liên đoàn Intergeo, 1995), Cẩm Phả (Lê Hùng và Viện địa chất khoáng sản, 1996), Thanh Mọi (Nguyễn Trí Vát và Viện địa chất khoáng sản, 1997), Võ Nhai (Đặng Trần Qn và Liên đồn địa chất Đơng Bắc, 2000) cùng các nhóm tờ Bắc Giang, Bình Gia,

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Lạng Sơn. Bên cạnh đó cơng tác nghiên cứu địa chất sau này còn kể đến Đặng Văn Bát và Trần Thanh Hải (2008) …và các nhà địa chất quốc tế nghiên cứu cho rằng cứu về chế độ địa động lực và cơ chế hoạt đợng kiến tạo đã xây dựng được mơ hình kiến tạo theo quan điểm động (kiến tạo mảng), cho rằng Đông Bắc Việt Nam là phần kéo dài về phía Tây Nam của Bồn Shiwandashan, là kiểu Bồn trước núi (foreland basin) được hình thành và phát triển từ Paleozoi đến Mesozoi muộn.

<b>Về cơng tác nghiên cứu dầu khí </b>

Các nghiên cứu về dầu khí khu vực nghiên cứu được tiến hành từ những năm đầu thế kỷ 20 đến hiện tại bởi nhiều nhà địa chất trong và ngồi nước, trong đó phải kể đến (Borrett, 1922; Fromaget, 1941; Dovjikov, 1965; Ngô Thường San, 1970; Nguyễn Quang Hạp, 1971; Nguyễn Hiệp, 1972; Phương Văn Hạc, 1973; Nguyễn Nghiêm Minh, 1986; Trần Văn Trị, 1977; Trần Đức Lương và Nguyễn Xuân Bao, 1982; Hsü et al., 1988; Nguyễn Công Lượng, 1999; Đỗ Bạt và nnk., 2007; Phạm Đình Trưởng, 2009; Trần Văn Trị và Vũ Khúc, 2009; Tống Duy Thanh và Vũ Khúc, 2005; Li et al., 2006; Đặng Trần Huyên, 2000; Hall, 2012; Hồng Văn Long, 2015; Cơng ty Dầu khí Sông Hồng, 2014 [4]; Halpin et al., 2016; Li et al., 2017.

<b>1.2.3. Vị trí vùng nghiên cứu trong bình đồ kiến tạo khu vực </b>

Theo Dovjikov A.E. và nnk., 1965, Trần Văn Trị và nnk., 1977, vùng nghiên cứu được xếp vào đới cấu trúc An Châu, thuộc “miền chuẩn uốn nếp Đông Việt Nam”. Trên quan điểm của kiến tạo mảng, các nghiên cứu đã đưa phần Bắc và Đơng Bắc Việt Nam (trong đó có vùng nghiên cứu) là phần rìa phía nam của mảng lục địa cổ Nam Trung Hoa, trong Mesozoi sớm khu vực nghiên cứu thuộc đai tạo núi do sự va chạm của mảng này với mảng Đông Dương và Nam Trung Hoa (Hutchison C.S., 1989; Nguyễn Xuân Tùng và Trần Văn Trị., 1992). Theo Trần Trọng Hòa và nnk., 2008 và Trần Văn Trị và nnk., 2009, 2015.

<b>1.2.4. Khái quát đặc điểm địa chất, dầu khí vùng nghiên cứu và lân cận </b>

<b>Khái quát đặc điểm địa chất: Bồn trầm tích An Châu là 1 cấu trúc Mesozoi phát </b>

triển trên móng Paleozoi và bị phá hủy liên tục bởi các hoạt động kiến tạo trong Mesozoi muộn - Kainozoi. Cấu hình Bồn trầm tích An Châu bao gồm lớp phủ là các trầm tích tuổi Mesozoi và ít hơn là trầm tích Kainozoi nằm trên móng là các thành tạo trầm tích

<i>Paleozoi. </i>

<b>Khái quát đặc điểm kiến tạo: Theo Đặng Văn Bát (2008) và Phạm Đình Chưởng </b>

(2009) Bồn trầm tích An Châu là phần có cấu trúc địa chất khá phức tạp do bị tác động của nhiều sự kiện địa chất khác nhau trong Mesozoi và Kainozoi, là phần kéo dài về phía tây nam của bồn Thập Vạn Đại Sơn (Shiwandashan) phân bớ ở rìa đông nam Trung Quốc, thuộc dạng một bồn trũng trước núi sau cung (retroarc foreland basin) và chịu ảnh hưởng của ít nhất 2 sự kiện kiến tạo hút chìm và tạo núi vng góc nhau dọc rìa nam Trung Hoa trong ći Paleozoi đến ći Mesozoi.

<b>Khái qt hệ thống dầu khí: </b>

Từ kết quả nghiên cứu, khảo sát của các nhà địa chất cũng như Công ty Dầu khí Sông Hồng cho thấy Trũng An châu có hệ thớng dầu khí thuận lợi.

<b>1.3. Một số tồn tại </b>

<b>1.3.1. Về địa tầng: Do việc đo vẽ bản đồ và nghiên cứu địa chất chưa phủ kín khu vực An </b>

Châu, quan điểm phân chia địa tầng và hiệu đính ranh giới giữa các mảnh chưa thực hiện nên còn nhiều khác biệt.

<b>1.3.2. Về magma: Các thành tạo magma có mặt trong khu vực chưa được nghiên cứu chi </b>

tiết về thành phần vật chất, đặc điểm địa hóa. Do vậy mà luận giải nguồn gốc magma và bối cảnh kiến tạo khớng chế sự hình thành và phân bớ magma trong vùng còn chưa được làm sáng tỏ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>1.3.3. Về cấu trúc kiến tạo: Khu vực nghiên cứu có đặc điểm cấu trúc địa chất rất phức </b>

tạp nên chất lượng thu nổ địa chấn ở các tuyến còn thấp, điều này cũng ảnh hưởng đến việc minh giải và liên kết địa chất, cấu trúc cũng như dự báo phân bớ tầng móng ở dưới sâu.

<b>1.3.4. Về tài nguyên dầu khí: Chưa có nhiều nghiên cứu đầy đủ về hệ thớng dầu khí khu </b>

vực An Châu, do đó các thơng tin để đánh giá hệ thống dầu khí trong Mz chưa đầy đủ và cần tiếp tục nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ hơn, đặc biệt ưu tiên nghiên cứu tầng sinh, tầng chứa và các dạng bẫy dưới sâu.

<b>CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở lý luận </b>

<b>2.1.1. Các khối cấu trúc </b>

Khối cấu trúc trong luận án này là một đơn vị kiến tạo độc lập trong một khu vực nghiên cứu được phân chia để phân biệt với các đơn vị cấu trúc khác và thuận lợi cho việc mô tả cấu trúc. Một khối cấu trúc có ranh giới là các đứt gãy hoặc đới trượt có quy mơ khu vực và có sự dịch chuyển tương đối so với khối nằm bên cạnh do các biến dạng kiến tạo, nó có thể được phân ra thành đơn vị cấu trúc nhỏ hơn gọi là “phụ khối cấu trúc”.

<b>2.1.2. Tổ hợp thạch kiến tạo </b>

Tổ hợp thạch kiến tạo bao gồm các tở hợp đá có quan hệ khơng gian gần gũi nhau, được thành tạo trong những khoảng thời gian kề cận nhau và trong những môi trường được đặc trưng bởi bối cảnh kiến tạo nhất định và đại diện cho một giai đoạn tiến hoá

<b>địa chất nhất định (Kondie, 1989). 2.1.3 Biến dạng của đá </b>

Biến dạng của đá là sự biến đổi vị trí tương quan giữa các phần tử tạo nên vật thể do đó làm biến đởi hình dạng, vị trí khơng gian (Trần Thanh Hải, 2006, 2017). Trong nghiên cứu này, biến dạng của đá được hiểu là sự thay đởi hình dạng, kích thước, vị trí không gian của các thành tạo địa chất do các vận động kiến tạo Mảng gây ra.

<b>2.1.4. Đới trượt </b>

Đới trượt là khái niệm được mô tả trong các văn liệu tiêu chuẩn như Ramsay and Huber (1987), Marshak anh Mitra (1998), Barker, Hanmer and Passchier (1990) và Passchier and Trouw (1995) để mơ tả mợt dạng cấu tạo biến dạng tấm, hình thành trong vỏ Trái đất ở những độ sâu khác nhau hình thành trong quá trình biến dạng của một thành tạo địa chất hoặc dọc ranh giới của 2 thể địa chất dưới tác động của sự dịch trượt tương đối giữa chúng (Trần Thanh Hải, 2006, 2017). Trong các đới trượt, cơ chế biến dạng tích cực phụ tḥc vào nhiều yếu tớ hóa – lý khác nhau, bao gồm điều kiện nhiệt độ, áp suất thạch tĩnh (lithostatic pressure) và áp suất cục bộ tại vị trí biến dạng, thành phần và đặc tính chảy dẻo của đá (flow), thành phần và nhiệt độ của dung dịch biến chất, tốc độ của biến dạng tổng tác động lên đá, hướng dịch chuyển và lich sử biến dạng của đới trượt. Đới trượt được chia thành các loại:

<b>* Đới trượt giòn: Đới trượt giòn (thường được gọi là đứt gãy hoặc đới đứt gãy) là </b>

những đới dạng tấm gồm nhiều mặt vỡ không liên tục thành tạo ở bất cứ nơi nào mà đá bị biến dạng giòn, đi cùng là sự hình thành của các mặt vỡ hoặc khe nứt mà dọc theo chúng, đá ở một cánh bị dịch chuyển tương đối theo hướng ngược với cánh kia. Sự hình thành các đới trượt giòn thường đi cùng với sự dập vỡ và mất đi tính liên tục của thân đá tại vị trí biến dạng).

<b>* Đới trượt dẻo: Đây là loại đới trượt trong đó sự biến dạng là liên tục và cường đợ </b>

biến dạng trượt biến đởi mợt cách có hệ thớng khi đi qua chiều rộng của đới. Những kết quả quan trọng trong nghiên cứu đới trượt gần đây dẫn tới sự thừa nhận cơ chế biến dạng dẻo

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

trong sự thành tạo các đới trượt ở những độ sâu lớn trong vỏ Trái Đất. Biến dạng trong các đới này là biến dạng dẻo chứ không phải là các dập vỡ dạng giòn.

<b>* Đới trượt giòn - dẻo: Những đới trượt trong đó có sảy ra sự dập vỡ hoặc dịch </b>

chuyển làm mất đi tính liên tục của các thân đá bị biến dạng dẻo một phần được gọi là đới trượt giòn - dẻo.

<b>2.1.5. Nếp uốn </b>

Nếp uốn là một cấu tạo mặt địa chất hoặc một thể địa chất khơng phẳng, được hình thành bởi sự biến dạng của một mặt hoặc một tập hợp lớp có nhiều mặt tiếp giáp nhau ban đầu. Các nếp ́n có quy mơ hết sức khác nhau, từ các nếp uốn khu vực rộng lớn đến các vi nếp uốn. Ở đây sẽ mô tả nếp uốn theo một bề mặt bị uốn nếp quan sát trên mặt cắt vng góc với sự kéo dài của nếp uốn và trong không gian ba chiều.

<b>2.1.6. Sự giao thoa cấu trúc </b>

Là sự chồng lấn biến dạng của nhiều sự kiện biến dạng khác nhau trong một khu vực nhất định của vỏ Trái đất, dẫn tới sự hình thành mợt hình thái cấu trúc khu vực phức tạp.

<b>2.1.7. Nhận dạng các cấu tạo do biến dạng kiến tạo </b>

Các cấu tạo biến dạng được hình thành do các quá trình biến dạng tạo ra và có những đặc điểm khác biệt với các cấu tạo nguyên thủy. Để phân biệt được giữa cấu tạo do biến dạng tạo ra và các cấu tạo nguyên thủy cần phải nhận biết và phân biệt được các tiêu chí nhận dạng cơ bản là cấu tạo nguyên thủy (phân lớp, đồng trầm tích, bất chỉnh hợp, đứt hãy & nếp uốn đồng trầm tích…) và các cấu tạo do biến dạng tạo nên (nếp uốn, đứt gãy, mặt trượt, khe nứt…)

<b>2.1.8. Phân chia các pha biến dạng </b>

Để phân chia được các pha biến dạng ta phải biết được, mỗi một pha biến dạng tạo ra một thế hệ cấu tạo được hình thành có các đặc điểm đặc trưng, một thế hệ được thành tạo là tập hợp các cấu tạo được thành tạo trong cùng một khoảng thời gian, dưới tác dụng của cùng một trường ứng suất. một khu vực biến dạng nhiều lần có thể là hậu quả của một pha biến dạng tiến triển, một sự kiện biến dạng nhiều pha, hai sự kiện biến dạng hoặc nhiều hơn, có thể nhưng khơng nhất thiết có thời gian tách biệt nhau, hoặc hai sự kiện tạo núi hoặc hơn.

<b>2.1.9. Xác định tuổi của các sự kiện biến dạng </b>

<i>Tuổi tương đối: là tuổi xác định các các tạo được thành tạo trước hoặc sau. </i>

<i>Tuổi tuyệt đối: là tuổi xác định thời gian cụ thể mà pha biến dạng đó xảy ra. Để xác </i>

định t̉i tuyệt đối thường sử dụng phương pháp định tuổi U-Pb cho zircon và monazit trong các đá biến chất và các thể pegmatit.

<b>2.1.10. Sự biến chất của đá </b>

Hoạt động biến chất các đá là sự biến đổi ở trạng thái cứng thành phần khoáng vật cũng như kiến trúc và cấu tạo của đá, dưới tác dụng của các quá trình nợi sinh xảy ra ở những độ sâu khác nhau trong vỏ trái đất.

<b>2.1.11. Ngoại lai </b>

Một khối địa chất ngoại lai là mợt khới khơng có quan hệ về địa tầng, magma, nguồn gốc, tuổi hoặc tất cả các yếu tố trên với các đá vây quanh (thường là các đá nằm dưới nó).

<b>2.1.11. Khái niệm về hệ thống trước núi (foreland basin) </b>

Theo DeCelles (2012), DeCelles and Giles (1996), Critelli et al (2011), Catuneanu (2004, 2014, 2019), các hệ thống trước núi (foreland systems) nằm trên rìa địa mảng hút chìm được hình thành bởi sự kết hợp giữa kiến tạo uốn cong, chất tải đợng lực và lắng đọng trầm tích, hình thành bởi sự sụt võng của thạch quyển dưới tác động tổng hợp của sự chất tải bên trên và bên dưới thạch quyển. Sự chất tải trên thạch quyển do sự tạo núi

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

dẫn dến sự phân dị của hệ thống trước núi thành các đơn vị gồm đai tạo núi và bồn trước núi, trong đó có thể bao gồm các đới: bồn sâu trước núi (foredeep basin), đới nâng trước núi (forebulge) hoặc khối nâng ngoại vi (peripherial bulge) và trũng sụt sau đới nâng (back - bulge basin).

<b>2.2. Cách tiếp cận </b>

<b>2.2.1. Tiếp cận hệ thống: </b>

Để giải đoán có hệ thớng và phân biệt được các loại cấu tạo, xác định được quy luật phân bố của chúng, cũng như tuổi tương đối giữa các cấu tạo địa chất tại thực địa, cần áp dụng một tổ hợp các nguyên tắc và kỹ thuật quan sát và luận giải nột cách khoa học. Đối với nghiên cứu này, các nguyên tắc luận giải sau đã được thực hiện:

<b>* Luật của sự chồng lấn: Xem xét mối quan hệ trật tự tuổi tương đối trong mợt </b>

trình tự phân lớp ngun thủy trong đó các lớp già nhất nằm dưới cùng và các lớp trẻ hơn sẽ nằm gối dần lên trên

<b>* Luật của sự nằm ngang ban đầu: Xem xét quy luật hình thành có thế nằm ngang </b>

hoặc gần nằm ngang ban đầu của các lớp trầm tích.

<b>* Luật của mối quan hệ xuyên cắt: Cho biết quan hệ tuổi tương đối và trật tự sinh </b>

thành của các đá hoặc các cấu tạo tại một khu vực.

<b>* Luật Pumpelly: Chỉ mới quan hệ giữa các cấu tạo có cùng nguồn gốc ở các quy </b>

mô khác nhau quan sát được trong một khu vực nghiên cứu, nghiên cứu các cấu tạo nhỏ là chìa khoá để mơ phỏng hình thái và hướng của các cấu tạo khu vực của cùng một chế độ biến dạng trong khu vực đó.

<b>* Nguyên tắc giả thuyết tổng hợp: Toàn bộ việc luận giải kết quả cuối cùng sẽ </b>

được tiến hành theo trình tự thu thập sớ liệu thực tế - xử lý - luận giải - mơ hình hóa.

<b>2.2.2. Tiếp cận truyền thống kết hợp với hiện đại: Việc giải đoán cấu trúc địa chất - địa mạo </b>

hiện đại và quy luật phát triển được tiến hành trên cơ sở sự kết hợp giữa những phương pháp khảo sát truyền thống với các phương pháp phân tích và luận giải hiện đại.

<b>2.2.3. Tiếp cận tổng hợp và liên ngành: Việc luận giải địa chất cuối cùng và việc đưa ra mợt </b>

mơ hình mơi trường trầm tích, về vận động kiến tạo khu vực cũng như dự báo mối quan hệ giữa chúng với quá trình hình thành và lưu giữ dầu khí trong khu vực nghiên cứu đòi hỏi phải tập hợp tồn bợ dữ liệu địa chất, yếu tớ địa chất khống chế và liên quan hệ thống dầu khí.

<b>2.2.4. Phân chia tổ hợp thạch - kiến tạo: Tập hợp các đá có quan hệ khơng gian gần gũi </b>

nhau, được thành tạo trong những khoảng thời gian kề cận nhau, trong những môi trường được đặc trưng bởi một bối cảnh kiến tạo nhất định và đại diện cho một giai đoạn tiến hoá địa chất nhất định (Kondie, 1989).

<b>2.3. Các phương pháp nghiên cứu: Trong báo cáo này, NCS sử dụng tổ hợp phương </b>

pháp nghiên cứu chủ đạo là:

<b>2.3.1. Nhóm phương pháp địa chất: Bao gồm khảo sát, nghiên cứu thực địa và thu thập </b>

mẫu; phân tích mẫu thạch học, cở sinh và địa hóa hữu cơ.

<b>2.3.2. Nhóm phương pháp phân tích tài liệu địa chấn: Là các tài liệu địa chấn 2D đã </b>

được xử lý, minh giải. Các tuyến thu nổ được bố trí theo phương ĐB-TN (song song với phương cấu trúc địa chất) và phương TB-ĐN (vng góc với phương cấu trúc).

<b>2.3.3. Nhóm phương pháp phân tích hệ thống dầu khí: Trong phạm vi nghiên cứu, </b>

thời gian cho phép của đề tài, NCS dùng phương pháp phân tích truyền thớng (Nguyễn Đình Ngun, 2022) [15]trong ngành dầu khí đang dùng để đánh giá hệ thống dầu khí từ tổng hợp qua xử lý, minh giải và mơ hình hóa từ các tài liệu địa chất – địa vật lý.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ LỊCH SỬ TIẾN HÓA KIẾN TẠO 3.1. Khái quát chung </b>

Bồn trũng An Châu hiện tại là phần còn sót lại của một bồn trầm tích trải qua nhiều giai đoạn biến dạng, có lịch sử địa chất phức tạp. Phần rìa bồn trũng được bao quanh bởi các thành tạo Paleozoi gồm các thành tạo trầm tích lục nguyên, lục nguyên carbonat, carbonat và silic bị biến chất yếu đến không biến chất tuổi tuổi từ Cambri đến Permi muộn. Viền quanh bồn trũng là một tổ hợp phức tạp các thành tạo trầm trích, xâm nhập và phun trào có quan hệ địa chất phức tạp, tồn tại dạng các thể nêm kiến tạo (Hình 1.3).

<i>Hình 1.3: Sơ đồ cấu trúc kiến tạo khái quát vùng Đông bắc Việt Nam cho thấy diện tich của Bồn An Châu và mối quan hệ với các yếu tố cấu trúc kiến tạo khu vực vây quanh bồn trũng </i>

<b>3.2. Giới hạn của Bồn An Châu 3.2.1. Ranh giới phía Tây - Tây Bắc: </b>

Giới hạn bởi mợt đới biến dạng lớn, dày phân chia các thành tạo có nhiều nguốn gốc khác nhau, NCS gọi là đới biến dạng cao là phụ khối cấu trúc Hữu Lũng – Đồng Mỏ (Hình 3.1). Nhìn chung, đới biến dạng này là một đới kiến tạo đa kỳ, trong đó các pha biến dạng sớm bị các pha muộn hơn chồng lấn và làm phức tạp hóa. Ảnh 3.1 A.

<b>3.2.2. Ranh giới đông và nam: </b>

Đặc trưng bởi một dãy các nêm kiến tạo phát triển chồng lên nhau tạo một đới biến dạng kiến tạo lớn dày hàng chục km. Phần trung tâm bồn trũng được phân tách với tở hợp đá móng vây quanh bởi một đới nêm kiến tạo lớn đặc trưmg bởi các thành tạo phun trào, trầm tích phun trào và xâm nhập được cho là có t̉i Trias giữa, ở đây gọi là Phụ khối cấu trúc Chí Linh – Bình Liêu (Hình 1.3 và Hình 3.1, Ảnh 3.2 A và 3.2B và 3.2C).

<i>Ảnh 3.1A: Khu vực ranh giới phía tây của Bồn An Châu tại khu vực Cai Kinh, Hữu Lũng (Lạng sơn) </i>

<i>Ảnh 3.2A: Khu vực ranh giới phía tây của Bồn An Châu </i>

<i>Ảnh 3.2B: Các đới biến dạng mạnh tạo thành các đới mylonit phía đơng nam Bồn An Châu </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>3.3. Đặc điểm thành phần vật chất 3.3.1 Khái quát chung </b>

Các thành tạo trầm tích trong khu vực nghiên cứu có thành phần rất đa dạng gồm các trầm tích lục nguyên, carbonat, đá xâm nhập và phun trào mafic đến felsic có t̉i từ Cambri đến Đệ Tứ, được phân chia thành các phân vị địa chất khác nhau, song vẫn còn nhiều điểm không thống nhất. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu hiện có, NCS đã tởng hợp và xây dựng Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu (Hình 3.1). <i>Phức hệ Núi Điệng T2a nđ: Phức hệ Pia Oắc K2 po: </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>3.4. Đặc điểm cấu trúc - kiến tạo </b>

Trung tâm Bồn An Châu và lân cận bị biến dạng địa chất mạnh mẽ cũng như qua nhiều giai đoạn chồng lấn tạo bình đồ cấu trúc phức tạp. Sự tiến hoá kiến tạo của Bồn An Châu và phần rìa nam của mảng Trung Hoa nói chung trong Paleozoi đến Mesozoi có lịch sử địa chất khá phức tạp, chuyển từ chế đợ của mợt rìa lục địa kiểu thụ động tới chế độ của mợt rìa lục địa tích cực được thể hiện tương đối rõ ràng với các di chỉ trầm tích, magma, và các cấu tạo biến dạng trong đá.

Các kết quả nghiên cứu cấu trúc kiến tạo trong khu vực (xem Hình 3.3) (Đặng Văn Bát, Trần Thanh Hải và nnk, 2008) kết hợp với khảo sát thực địa, phân tích thông tin địa chất mới về thành phần vật chất, nguồn gốc, môi trường thành tạo, mối quan hệ không gian và đặc điểm biến dạng có thể chia các thành tạo địa chất trong khu vực nghiên cứu thành các khối cấu trúc và các tổ hợp thạch kiến tạo (xem

<i>Hình 3.3: Sơ đồ mô phỏng trật tự các tổ hợp thạch kiến tạo ở Đông Bắc Việt Nam trong giai đoạn từ cuối Paleozoi tới Kainozoi (theo Đặng Văn Bát, 2008, có bổ sung) </i>

<i>Hình 3.3A. Bản đồ cấu trúc - kiến tạo khu vực bồn An Châu và vùng kế cận. Thành lập trên cơ sở tài liệu địa chất hiện có và các kết quả nghiên cứu mới của NCS </i>

a. Tở hợp TKT rìa lục địa thụ đợng Cambri (TH TKT 1)

b. Tở hợp TKT rìa lục địa tích cực Ordovic muộn - Silur giữa (TH TKT 2)

c. Tở hợp TKT rìa lục địa chuyển tiếp (biển thối) Paleozoi giữa-muôn (TH TKT 3) d. Tổ hợp TKT rìa lục địa tích cực Mesozoi sớm - giữa (T1-T2)( TH TKT 4):

d1. Tổ hợp thạch học trầm tích lục nguyên, phun trào d2 Tổ hợp thạch học xâm nhập siêu mafic

d3 Tổ hợp thạch học phun trào d4 Tổ hợp thạch học xâm nhập axit

e. Tổ hợp TKT đồng tạo núi Mesozoi muộn - Kainozoi sớm (TH TKT 5) f. Tổ hợp TKT lục địa Kainozoi (TH TKT 6)

g. Các thành tạo bở rời Đệ tứ (TH TKT 7)

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>3.4.2. Đặc điểm biến dạng </b>

Trên cơ sở tổng hợp các tài liệu hiện có và kết quả giải đoán cấu trúc chi tiết được thực hiện chi tiết trong nghiên cứu này, cũng như kết hợp với các nguyên tắc luận giải cấu trúc được áp dụng có hệ thớng ở đây, có thể phân chia các cấu tạo biến dạng ở đây thành các thế hệ được hình thành trong ít nhất 6 pha biến dạng khác nhau.

<i>Bảng 3.2: Tổng hợp đặc điểm biến dạng khu vực nghiên cứu </i>

<b>3.4.3. Cơ chế biến dạng và giao thoa cấu trúc khu vực </b>

<i><b>a. Giao thoa biến dạng </b></i>

Kết quả nghiên cứu đã xác lập được it nhất 6 pha biến dạng khác nhau, chồng lấn và xuyên giao nhau, tạo nên sự giao thoa cấu trúc phức tạp, bao gồm sự giao thoa giữa các thế hệ nếp uốn và đứt gãy thành tạo trong các pha biến dạng khác nhau.

Nhận dạng được 3 pha biến dạng ép nén cơ bản tạo nên bình đồ cấu trúc Mesozoi - Kainozoi của khu vực nghiên cứu bao gồm pha biến dạng 2, 3 và 5.

Pha biến dạng 1 chỉ tác động tới các đá móng trước Silur. Pha biến dạng 4 dẫn tới sự hình thành các cấu trúc đứt gãy thuận, làm dập vỡ và dịch chuyển các cấu trúc đã hình thành nhưng khơng tác đợng mạnh mẽ tới sự thay đởi hình thái cấu trúc của bồn trũng nói chung. Pha biến dạng 6 chỉ có tác động cục bộ, phá hủy tính liên tục của các đá và góp phần tạo nên địa mạo hiện đại của khu vực này.

<b>+ Giao thoa cấu trúc của các pha biến dạng 5 và 3 </b>

Sự phát triển của các nếp uốn thế hệ 5 chồng lên các nếp uốn của pha 3 đã tạo nên một cấu trúc giao thoa nếp uốn mang tính khu vực tại trung tâm của vùng nghiên cứu (Hình 3.1, 3.6C). Kết quả khử ́n cho cấu hình của bồn trũng trong pha biến dạng 3 như Hình 3.6D. Kết quả cho thấy cấu tạo nếp uốn thế hệ 3 là nếp uốn dạng chữ V lớn có phương Đơng Bắc - Tây Nam. Trong trường hợp này, phức nếp uốn U3 và các đứt gãy liên quan được hình thành do mợt trường ứng suất khu vực với trục ứng suất cực đại phương Tây Bắc - Đơng Nam (Hình 3.6D).

<i>Hình 3.6C: A. Mơ hình mơ phỏng giao thoa cấu trúc giữa pha biến dạng 5 lên pha 3 và 2 trong vùng trung tâm Bồn trũng An Châu, </i>

<i>Hình 3.6D: A. Cấu hình Bồn trũng An Châu sau khi loại bỏ tác động cúa nếp uốn </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<i>trong đó phần trung tâm là 1 nếp lõm lớn U3, với mặt trục bị uốn cong bởi nếp uốn U5; dọc rìa bồn trũng, các cấu tạo của pha 2 cũng bị uốn nếp tạo 2 cánh của nếp uốn này. </i>

<i>B. Mô phỏng cấu hình giao thoa nếp uốn giữa pha 5 và pha 3 trong vùng nghiên cứu. </i>

<i>U5, mặt trục nếp uốn U3 được duỗi thẳng và nếp uốn U3 là 1 cấu trúc nếp lõm dạng chữ V, mặt trục kéo dài phương đông bắc tây nam. B. Mô phỏng giao thoa biến dạng các thế hệ nếp uốn. </i>

<b>+ Giao thoa cấu trúc giữa hai pha biến dạng 3 và 2 </b>

Khơi phục bình đồ cấu trúc trước Pha biến dạng 3 cũng cho thấy các thành tạo phun trào và xâm nhập tuổi Trias ở phía đông nam bồn trũng (phụ khối cấu trúc Bình Liêu) ở rìa tây bắc (phụ khối cấu trúc Hữu Lũng – Đồng Mỏ) thực chất là mợt đai phun trào duy nhất, đóng vai trò như một khối nâng ngoại vi và là ranh giới phân chia đai uốn nếp chờm nghịch ở phía đông nam với bồn An Châu ở phía đơng bắc (Hình 3.6D).

Khơi phục cấu hình biến dạng trước pha 3 cũng cho thấy trong pha biến dạng 2, trường ứng suất cực đại tác động vào vùng nghiên cứu là tây nam đông bắc trong đó lực tác đợng là từ hướng tây nam (Hình 3.8).

<i>Hình 3.8: Mơ phỏng giao thoa biến dạng sau khi giải uốn pha 3. </i>

Bên cạnh đó, mơ hình này cũng giải thích sự hình thành các trũng lục địa lấp đầy molas xám của chứa than và võng chồng lục địa lấp đầy molas đỏ phủ trực tiếp lên các khới móng cở O-S ở phía tây nam với các trầm tích biển nông của Bồn An Châu ở phía

<i>đông bắc trong giai đoạn Trias. </i>

<i><b>b. Đặc tính biến dạng chờm nghịch trong pha biến dạng 2 </b></i>

Nghiên cứu này đã khôi phục được bình đồ kiến tạo khu vực trong quá trình hình thành Bồn An Châu trước khi bồn này bị phá hủy bởi các pha biến dạng muộn hơn của các pha biến dạng 3, 4, 5 và ṃn hơn. Trên cơ sở đó, có thể thấy rằng pha biến dạng mạnh mẽ nhất, tác động tới tồn bợ cấu hình bồn trũng và sự thành tạo của các trầm tích Mesozoi trong khu vực nghiên cứu và phụ cận là pha biến dạng 2.

Hậu quả của pha biến dạng này đã tạo nên các nêm kiến tạo có quy mơ khác nhau trên tồn bợ vùng nghiên cứu bao quanh Bồn An Châu. Mức đợ biến dạng có quy mơ giảm dần từ rìa đến trung tâm bồn trũng, trong đó ở phần rìa các nêm kiến tạo này rất phở biến, làm trượt chờm các thành tạo cổ lên các đá trẻ hơn. Kiểu biến dạng này đặc trưng cho biến dạng trong các đai tạo núi do va chạm địa mảng tạo nên một đai tạo núi và các bồn trước núi lấp đầy bởi các trầm tích molas của Hệ tầng Hòn Gai. Mơ hình về kiểu biến dạng này được mơ phỏng trong Hình 3.9.

<i>Hình 3.9: Mơ phỏng biến dạng kiểu tạo núi và sự hình thành các cấu tạo thuộc pha biến dạng 2 trong vùng nghiên cứu vào giai đoạn Trias. </i>

</div>