bài giảng bồn trầm tích chương 4 địa tầng phân tập và chu kỳ trầm tích

Chơng4
địatầngphântậpvà
chukỳtrầmtích
1.CácKháiniệmcơbảnvềđịatầngphântập
2.Sựthayđổimựcnớcbiểntơngđối,chuyển
độngkiếntạovàmựcnớcchântĩnh
3.Địatầngphântậpởcácmôitrờngtrầmtích
khácnhau
Nộidungcơbản
4.quanhệgiữađịatầngphântập,tớngvàchukỳ
trầmtích
5.ĐịatầngphântậpởcácbểĐệtam
Định nghĩa Địa tầng phân tập:
Theo Emery và Myers, 1996, địa tầng phân tập là
các đơn vị trầm tích cộng sinh với nhau lấp đầy một
bể, ranh giới giữa các đơn vị th ờng trùng với mặt
ranh giới hai tập trầm tích hoặc bề mặt gián đoạn
trầm tích.
Ranh giới giữa các đơn vị địa tầng phân tập:
Chủ yếu là ranh giới chéo
Sơ đồ quan hệ các đơn vị địa tầng phân tập trong mối qua hệ với
sự thay đổi mực n ớc biển (Theo J.C. Van Wagoner, R.M. Mitchum, K.M.
Campipn, V.D. Rahmanian.
Các đơn vị địa tầng phân tập
(sequence stratigraphic units)
Có cấu trúc xắp xếp phức tạp và đa dạng, phụ thuộc vào 3 yếu
tố: sự thay đổi mực n ớc biển t ơng đối, chuyển động kiến tạo và
mực n ớc chân tĩnh
Mô hình quan
hệ giữa lắng
đọng trầm tích

ở mép thềm
tăng tr ởng
nhanh với sự
thay đổi mực n
ớc biển và
chuyển động
kiến tạo sụt
lún )
Bốn vị trí biểu diễn mối quan hệ giữa chuyển động
kiến tạo - độ sâu đáy biển và bề dày trầm tích.
x
T4
K4
T3
K3
B1
K1
T1
B2
T2
K2
1
1
1
1
2
2
2
I
II

III
IV
1
Độ sâu biển (B) = Biên độ kiến tạo (K) - Bề dày trầm tích (T)
B = K - T
I - Độ sâu đầu tiên (B1), một tập trầm tích( ), bề dày T1
II - Độ sâu B2 = K2 - T2
III - Độ sâu B3 = K3 - T3 = 0
IV - T4 = K4 - X (X là bề dày xói mòn)
Địatầngphântập
ởmộtsômôitrờngtrầmtích
1. Địa tầng phân tập trong phức hệ trầm tích aluvi
Tu ổ i S ự k i ệ n
Đ ịa c h ấ t t h ủ y v ă n
L ê n đ ế n
1 5 m
L ê n đ ế n
2 5 m
L ê n đ ế n
2 0 m
L ê n đ ế n
4 0 m
L ê n đ ế n
4 0 m
L ê n đ ế n
3 0 m
S é t b ộ t c h ứ a t h a n
đ ồ n g b ằ n g c h â u t h ổ
N h á n h s ô n g
T ầ n g c á c h n ớ c

C u ộ i c á t l ó t đ á y
T ầ n g c h ứ a n ớ c
H ệ t ầ n g
T h á i B ì n h
G ầ n đ â y
S é t , b ộ t , c á t b i ể n
C á t v à b ộ t
T ầ n g c á c h n ớ c /
t ầ n g c h ứ a n ớ c
H ệ t ầ n g
H ả i H n g
T r ầ m t í c h
c ủ a m ự c
n ớ c b i ể n c a o
H o l o c e n
T r ầ m t í c h b i ể n
p h o n g h ó a
T ầ n g c á c h n ớ c c h í n h
T ầ n g c á c h n ớ c c h í n h
7 . 5 - 4 . 1 k a
C á t
T ầ n g c h ứ a n ớ c
H ệ t ầ n g
V ĩ n h P h ú c
H ệ t ầ n g
H à N ộ i
H ệ t ầ n g
L ệ C h i
P l e is t o c e n
m u ộ n

P l e is t o c e n
g iữ a
P l e i s t o c e n
s ớ m
T h ấ u k í n h s é t
T ầ n g c á c h n ớ c
C á t s ạ n x e n
t h ấ u k í n h s é t
v à t e c t i t
T r ầ m t í c h
c ủ a m ự c n ớ c
b i ể n t h ấ p
C á t v à s ạ n v ớ i
c á c t h ấ u k í n h s é t
Đ á g ố c t r ớ c Đ ệ t ứ
N e o g e n
T r ia s
+
C ổ h ơ n
V
I V
I I I
II
I
a
b
c
5 đơn vị địa
tầng phân
tập bậc II

của Trầm
tích Đệ tứ
đồng bằng
Sông Hồng
Tu ổ i S ự k iệ n
Đ ịa c h ấ t t h ủ y v ă n
L ê n đ ế n
1 5 m
L ê n đ ế n
2 5 m
L ê n đ ế n
2 0 m
L ê n đ ế n
4 0 m
L ê n đ ế n
4 0 m
L ê n đ ế n
3 0 m
S é t b ộ t c h ứ a t h a n
đ ồ n g b ằ n g c h â u t h ổ
N h á n h s ô n g
T ầ n g c á c h n ớ c
C u ộ i c á t l ó t đ á y
T ầ n g c h ứ a n ớ c
H ệ t ầ n g
T h á i B ì n h
G ầ n đ â y
S é t , b ộ t , c á t b i ể n
C á t v à b ộ t
T ầ n g c á c h n ớ c /

t ầ n g c h ứ a n ớ c
H ệ t ầ n g
H ả i H n g
T r ầ m t í c h
c ủ a m ự c
n ớ c b i ể n c a o
H o l o c e n
T r ầ m t í c h b i ể n
p h o n g h ó a
T ầ n g c á c h n ớ c c h í n h
T ầ n g c á c h n ớ c c h í n h
7 . 5 - 4 . 1 k a
C á t
T ầ n g c h ứ a n ớ c
H ệ t ầ n g
V ĩ n h P h ú c
H ệ t ầ n g
H à N ộ i
H ệ t ầ n g
L ệ C h i
P l e is t o c e n
m u ộ n
P l e i s t o c e n
g iữ a
P l e is t o c e n
s ớ m
T h ấ u k í n h s é t
T ầ n g c á c h n ớ c
C á t s ạ n x e n
t h ấ u k í n h s é t

v à t e c t i t
T r ầ m t í c h
c ủ a m ự c n ớ c
b i ể n t h ấ p
C á t v à s ạ n v ớ i
c á c t h ấ u k í n h s é t
Đ á g ố c t r ớ c Đ ệ t ứ
N e o g e n
T r ia s
+
C ổ h ơ n
V
I V
I I I
II
I
a
b
c
d
5 đơn vị địa
tầng phân
tập bậc II
của Trầm
tích Đệ tứ
đồng bằng
Sông Hồng
Kết thúc mỗi
nhịp aluvi là
trầm tích mịn

Mặt cắt ngang qua sông Hồng hiện đại của trầm tích Pliocen - Đệ Tứ bao
gồm 6 đơn vị địa tầng phân tập bậc 2 (Trần Nghi, Ngô Quang Toàn 1991 - 2005)
2. Địa tầng phân tập trong phức hệ trầm tích
aluvi sang châu thổ
Các đơn vị cơ bản của địa tầng phân tập trong
phức hệ trầm tích châu thổ th ờng đ ợc quy định bởi
3 yếu tố:
- Khối l ợng trầm tích do sông mang tới
- Sự thay đổi mực n ớc biển
- Sụt lún kiến tạo.
Đặc tr ng về hình dạng trong mặt cắt và đa dạng trên
bình đồ về địa hình địa mạo
Mặt cắt tiêu biểu của địa tầng phân tập ở vùng hạ
l u châu thổ sông Hồng
Kiểu biển thoái và d
thừa trầm tích
Cộng
sinh t
ớng
theo
không
gian
và thời
gian
KiÓu biÓn tiÕn vµ d thõa trÇm tÝch trong trÇm
tÝch S«ng Hång hiÖn ®¹i
Céng
sinh t
íng
theo

kh«ng
gian vµ
thêi
gian
Cỏt
phõn
l?p
xiờn
chộo
Cỏt xen sột
v v?t ch?t
h?u c
Cu?i,
cỏt
phõn
l? p
chộo
Sột phõn l?p
song song
Sột xen
l?n l?p
v?t ch?t
h?u c
Sột l?n
v? sũ
Sột d?ng
kh?i
Sột phõn
l?p song
song

Cỏt phõn l?p
song song
Cu?i
Phân lớp song song
Thấu kính
Phân lớp xiên chéo
Cuội và sạn
Phân lớp song song
Bùn giàu vật chất
hữu cơ
Thấu kính vật chất
hữu cơ
Vỏ sò
Lớp vỏ sò
tích lũy
Dấu vết đào
bới
Dấu vết sinh
vật
Rễ cây
Vật chất hữu cơ
Lớp vật chất
hữu cơ
Các kết von
Ranh giới biến
dạng
Giàu bùn
Ranh giới
không rõ ràng
Tuổi C

14
cách ngày nay
Độ sâu lỗ khoan
Độ sâu lỗ khoan
Tổ hợp cộng
sinh t ớng hạ l u
đồng bằng
sông Hồng
12.000 nam
đến nay (Theo
Susumu Tatabe và
nkk, 2003)
Địa tầng phân tập ở khu vực phát triển đê cát ven bờ,
doi cát nối đảo và vũng vịnh
Thuận lợi để hình thành môi tr ờng sinh và chứa dầu
khí có chất l ợng cao
-
Chuyển t ớng
+Theo thời gian: t ớng cát sạn lòng sông (ac) t ớng bột sét bãi
bồi (af) t ớng sét bột đồng bằng châu thổ (am) t ớng sét
vũng vịnh (m) t ớng cát đụn do gió (mv) t ớng đê cát ven
bờ (ms).
+Theo không gian: Nhóm t ớng aluvi nhóm t ớng đồng bằng
châu thổ nhóm t ớng vũng vịnh nhóm t ớng cát đụn và đê
cát ven bờ nhóm t ớng biển nông ven bờ.
Mốiquanhệgiữađịatầngphântập-tớng
vàchukỳtrầmtích
- Các phức hệ t ớng đê cát ven bờ và lagun cộng sinh với nhau nh
một cặp phạm trù âm d ơng trong mối quan hệ nhân quả với biển
tiến và biển thoái.

- Mỗi chu kỳ trầm tích đ ợc xác định bởi ranh giới của trầm tích
biển thoái (bắt đầu) và biển tiến (kết thúc) t ơng ứng với một đơn vị
địa tầng phân tập bậc 2.
- Quá trình thay đổi mực n ớc biển là quá trình hình thành các thực
thể trầm tích đặc tr ng cho môi tr ờng trầm tích, cũng đ ợc thay thế
nhau liên tục theo không gian, đ ợc phân định rõ ràng bằng ranh
giới t ớng trầm tích. Đó cũng chính lá các đơn vị địa tầng phân tập
cơ bản.
T ớng, địa
tầng phân
tập và chu
kỳ trầm tích
Đệ tứ đồng
bằng ven
biển
Thừa Thiên -
Huế.
m v , m s
m s
m v
m s
m v
m s
l
l , m
l
l , m
l
l , m
a , a m

a m , m
a , a m
a m , m
a , a m
a m , m
a m , m
l , m
m s
a , a m
l
m v
a m , m l , m
m s
a , a m
l
m v
1
2
3
4
5
T
R
T
R
T
R
T
R
T

R
I
I I
I I I
I V
V
Q
2
3
Q - Q
1 2
3 b 1 - 2
Q
1
3 a
Q
1
2 - 3
Q
1
1
T u ổ i
Đ ị a t ầ n g
p h â n t ậ p
B ậ c I I
B ậ c I
C h u k ỳ
T ớ n g t r ầ m t í c h
Đ ồ n g b ằ n g L a g u n
Đ ê c á t

Đ ờ n g c o n g
t h a y đ ổ i
M N B
Tổng hợp quan hệ giữa chu kỳ trầm tích - địa tầng phân tập
và t ớng trầm tích các thành tạo Đệ tứ trên đất liền
ĐịatầngphântậptrầmtíchKainozoi
trênthềmlụcđịa
Các bể trầm tích Kainozoi có trật tự theo thời gian và
không gian theo quy luật nhất định d ới sự khống chế của 3
yếu tố:
- H ớng và c ờng độ chuyển động kiến tạo
-
Sự thay đổi mực n ớc biển:
-
Khối l ợng trầm tích mang tới miền lắng đọng.
- Địa tầng phân tập trầm tích Pliocen - Đệ tứ
vùng biển nông ven bờ.
- Địa tầng phân tập Pliocen - Đệ tứ khu vực
mép thềm.
- Địa tầng phân tập ở các bể trầm tích Đệ tam
chứa dầu khí.
Phân loại
Đặcđiểmđịatầngphântập
trầmtíchPliocen-Đệtứvùngbiểnnôngvenbờ
- Trầm tích Đệ tứ có thể phân biệt rất rõ 6 chu
kỳ trầm tích
- Chu kỳ trầm tích t ơng ứng với một đơn vị
địa tầng phân tập bậc II (parasequence) và 2
đơn vị địa tầng phân tập bậc 1
- Quá trình biển thoái và biển tiến đã xuất

hiện nhiều sự kiện địa chất quan trọng trong
đới biển nông ven bờ
a
a m
m s
m m
a m
a m
2
a
a m
1
T ớ n g c á t b ộ t a l u v i ( a )
N h ị p b i ể n
t h o á i - b i ể n t i ế n
c ó 3 t ớ n g
c ộ n g s i n h
( a , a m , m )
N h ị p b i ể n t h o á i
- b i ể n t i ế n
c ó 3 t ớ n g
c ộ n g s i n h
( a m , a m , m )
1 2
N h ị p b i ể n t h o á i
- b i ể n t i ế n
c ó t ớ n g c ộ n g
s i n h v ớ i
đ ờ n g b ờ c ổ
( a , a m , m s )

N h ị p b i ể n t h o á i -
b i ể n t i ế n
c ó t ớ n g c ộ n g
s i n h v ớ i
đ ờ n g b ờ c ổ
( a , a m , m g )
T ớ n g b ộ t s é t p h a c á t t i ề n c h â u t h ổ ( a m )
2
T ớ n g s é t b i ể n n ô n g ( m )
T ớ n g b ộ t s é t l ạ c h t r i ề u t i ề n c h â u t h ổ ( a m )
1
T ớ n g c ồ n c á t c h ắ n c ử a s ô n g ( m s )
T ớ n g s ạ n c á t l a t e r i t b ã i t r i ề u
1
1
1
1
3
3
3
4
4
5
5
6
6
2
2
2
2

2
a
a m
2
m g
N ?
2
Q
1
1
Q
1
2 a
Q
1
2 b
Q
1
3 a
Q - Q
1 2
3 b 1 - 2
Q
2
3
T u ổ i Đ . T . P . T
Q
1
1
Q

1
2 a
Q
1
2 b
Q
1
3 a
Q - Q
1 2
3 b 1 - 2
Q
2
3
I
I I
I I I
I V
V
V I
R
T
R
T
R
T
R
T
R
T

1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
( m g )
N
2
Đ ị a h ì n h l ò n g s ô n g c ổ
H ớ n g c h u y ể n đ ộ n g c ủ a đ ờ n g b ờ b i ể n t h o á i
H ớ n g c h u y ể n đ ộ n g c ủ a đ ờ n g b ờ b i ể n t i ế n
a
b
c
d
M ự c n ớ c b i ể n
b i ể n n ô n g v e n b ờ
Sơ đồ quan hệ địa
tầng phân tập, t ớng
và chu kỳ trầm tích
Đệ tứ
biển nông ven bờ
thềm lục địa Việt
Nam
ĐặcđiểmtrầmtíchĐệtứkhuvực

mépthềmlụcđịa
Thềm
Lục địa
Aluvi
ĐBCT
Tiền
châu thổ
S ờn
châu
thổ
Thềm lục địa S ờn lục địa
Biển sâu
Mực n ớc biển
H ớng chuyển động của đới bờ biển thoái
H ớng chuyển động cảu đới bờ biển tiến
H ớng chuyển động sụt lún kiến tạo có c ờng độ mạnh
H ớng chuyển động nâng kiến tạo có c ờng độ mạnh
m
am
a
a
a
am
am
m
am
a
m
am
a

m
m
am
4
am
4
am
1
am
1
am
2
am
2
am
3
am
3
Biển nông
T
R
T
R
T
R
H ớng sụt lún có c ờng độ yếu
Sơ đồ liên kết các đơn vị địa tầng phân
tập tiêu biểu theo mặt cắt trầm tích
Pleistocen muộn Holocen sớm - giữa
- Các phức hệ tạo

xích ma (hay nêm)
tăng tr ởng về phía
s ờn lục địa,
- Điểm uốn (shelf
break) phân bố
thành đ ờng chéo
liên tục
1
3
4
I I
I V
V
2
I
I I I
I V
V
I I
H i g h s t a n d
( M ự c n ớ c b i ể n c a o )
L o w s t a n d
( M ự c n ớ c b i ể n t h ấ p )
T ậ p t r ầ m t í c h b i ể n t i ế n
T ậ p t r ầ m t í c h
b i ể n t h o á i
V
I V
I I I
I I

I
S é t b i ể n n ô n g c ủ a
b i ể n t i ế n h à n h t i n h
( h i g h s t a n d )
S é t - c á t b i ể n c a o
ở m é p t h ề m
C á t - b ộ t - s é t
b i ể n t h ấ p
C á t - s é t b i ể n c a o
S é t b i ể n t h ấ p
( l o w s t a n d )
N h ị p b i ể n h ạ t h ấ p
g ồ m 2 t ớ n g c ộ n g s i n h
N h ị p b i ể n d â n g c a o
g ồ m 2 t ớ n g c ộ n g s i n h
I
I I I
v à
v à
T ậ p t r ầ m t í c h b i ể n t h ấ p ( l o w s t a n d )
C ấ u t ạ o : p h ủ c h ồ n g l ù i ( x í c h m a t ă n g t r ở n g - d o w l a p )
T ớ n g : - C á t s ạ n a l u v i
- C á t s ạ n q u ạ t s ờ n
- C á t - b ộ t - s é t t i ề n c h â u t h ổ ( d e l t a f r o n t )
- S é t s ờ n c h â u t h ổ ( p r o d e l t a )
- S é t b i ể n n ô n g
T ậ p t r ầ m t í c h b i ể n c a o ( h i g h s t a n d )
C ấ u t ạ o : - P h ủ c h ồ n g l ấ n ( o n l a p )
- K ề á p ( u p l a p )
T ậ p t r ầ m t í c h b i ể n t i ế n

C ấ u t ạ o : P h ủ c h ồ n g s o n g s o n g ( o f f l a p )
T ớ n g : - B ộ t s é t t i ề n c h â u t h ổ
- S é t s ờ n c h â u t h ổ
I ,
I I I
I I ,
I V
a
. M ô h ìn h c ấ u t r ú c t ổ n g h ợ p
B
. M ô h ìn h h a i k i ể u n h ịp đ ặ c t r n g
c
. M ô h ìn h c ộ n g s i n h t ớ n g t r o n g 1 c h u k ỳ t r ầ m t í c h Đ ệ t ứ
A . B i ể n t h o á i : I , I I , I I I , I V
B . B i ể n t i ế n : V
B
A
B i ể n
t i ế n
B i ể n
t h o á i
Mô hình địa tầng phân tập, t ớng thuộc chu kỳ trầm tích
tuổi Pleistocen ở khu vực mép thềm có lên xuống t ơng
đối mực n ớc biển
ĐịatầngphântậpởcácbểĐệtam
1. Cấu trúc hiện tại của một bể trầm tích Đệ tam là cấu trúc biểu
kiến
2. Không đ ợc lấy cấu trúc bể hiện tại để phân tích địa tầng phân
tập mà chỉ đ ợc phép thực hiện sau khi khôi phục các bể trầm tích
thứ cấp

3. Giải quyết mối quan hệ giữa chu kỳ trầm tích địa tầng phân
tập và t ớng trầm tích bằng cách phân tích:
- Mặt cắt địa chấn
- Đ ờng cong địa vật lý giếng khoan
- Mẫu giếng khoan
MộtsốbểĐệtamởviệtnam
Tuyến S20
Cấu trúc địa tầng phân tập ở bể trũng Nam Côn
Sơn có địa hình móng phân dị mạnh
9
0
-
1
-
0
2
0
9
3
-
2
3
8
9
-
1
-
3
6
A

8
9
-
1
-
6
2
9
3
-
1
4
9
0
-
1
-
0
6
5
G
P
G
T
8
3
-
0
7
G

P
G
T
8
3
-
1
6
G
P
G
T
9
3
-
2
1
7
B
P
8
9
-
2
0
0
0
B
P
8

9
-2
1
3
0
B
P
8
9
-
2
9
1
0
Đảo Hải Nam
V



i


ệ


t

N



a



m
Cấu trúc địa tầng phân tập ở mặt cắt qua trung tâm bể sông
Hồng phụ thuộc vào các bể thứ cấp đối xứng và trầm tích chủ
yếu do sông Hồng mang tới