Bài giảng địa tầng phân tập và bồn trầm tích phần2

Bài giảng Địa tầng
phân tập và bồn
trầm tích Phần 2
Sequence
(tập)
Chu kỳ trầm tích
Parasequence set
(nhóm phân tập)
Nhóm tướng
Parasequence
(Phân tập)
Tướng
ĐTPT và mối liên quan với tướng, chu kỳ
Theo hệ thống trầm tích trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển
Lowstand systems tract
Hệ thống trầm tích biển thấp
Transgressive systems tract
Hệ thống trầm tích biển tiến
Highstand systems tract
Hệ thống trầm tích biển cao
Tướng aluvi, quạt đáy bể,
quạt sườn, (châu thổ ngầm)
Tướng biển nông, vũng vịnh,
đồng bằng triều, đầm lầy, tiền bờ
Nhóm Tướng châu thổ, bar cát,
tiền bờ, đầm lầy sau bar,
đồng bằng cát….
ĐTPT và các tướng trầm tích
Nghiên cứu địa tầng phân tập nhằm giải quyết các nhiệm vụ sau:
•
1) Phân chia địa tầng của bồn trầm tích thành các tập và các

đơn vị nhỏ hơn
•
2) Xác định mối quan hệ giữa tướng đá, môi trường cổ địa lý.
•
3) Xác định, khoanh vùng các đối tượng (dầu khí).
Nghiên cứu được tiến hành trên cở sở phân tích tổng hợp các chỉ
tiêu ĐC-ĐVL thu được từ minh giải tài liệu Thạch học –
Trầm tích, Cổ sinh – Địa tầng – Cổ sinh thái, Địa hóa môi
trường, Carota và Địa chấn địa tầng. Có thể coi đây là các
công cụ chính trong nghiên cứu địa tầng phân tập và cũng là
phương pháp chủ đạo trong công tác phân tich bồn
Phương pháp thạch học – trầm tích
•
Dùng để phân ra các tập, các tầng có đặc điểm thạch học
trầm tích khác nhau theo mầu sắc, kiến trúc, cấu tạo, đặc
điểm khoáng vật (kv sét, kv phụ), thành phần xi măng,
mức độ biến đổi thứ sinh. Hai phương pháp thạch học
trầm tích được sử dụng:
a-Phương pháp phân tích thạch học dưới kính hiển vi,
X-Ray và SEM;
b-Phương pháp khoáng vật- trầm tích.
Một số khoáng vật là chỉ thị môi trường thành tạo:
Glauconit, Siderit, Dolomit, Anhydrit, thạch cao,
Montmorilonit, Kaolinit, Siderit.
•
Hóa thạch động vật biển thể hiện môi trường trầm tích biển; Than
nâu, than xen kẹp cát sét kết như một chỉ tiêu về môi trường tam
giác châu hoặc môi trường không biển;
•
Trầm tích chứa than: môi trường đầm lầy lục địa và đầm lầy ven

biển;
•
Cát chứa mica: môi trường kênh lạch và sườn tam giác châu
•
Đá vôi: thềm biển v. v…
•
Những đặc điểm về kiểu phân lớp của đá cũng hỗ trợ tốt cho xác
định môi trường trầm tích. Một số dạng phân lớp đặc trưng cho môi
trường trầm tích: trầm tích bar cát có phân lớp xiên chéo nhỏ, dạng
sóng; Cồn cát cửa sông có những lớp vụn thực vật mỏng xen kẹp
giữa các lớp cát; trầm tích bãi triều có dạng phân lớp lượn sóng, hạt
đậu, trầm tích tam giác châu phân lớp thô dần từ dưới lên
(Coarsening upward) v. v…
Phương pháp Cổ sinh - Địa tầng – Cổ sinh thái
•
Là phương pháp nghiên cứu các di tích sinh vật (hóa
thạch) chứa trong các lớp đất đá. Trên cơ sở sự khác
biệt của hóa thạch mà phân chia thành các đơn vị sinh
địa tầng và cổ sinh thái. Xác định sinh đới, chủ yếu là
đới phức hệ và đới phân đới, đôi khi là đới cực thịnh
dựa theo sự phân bố của các dạng hóa thạch đặc trưng
hay tập hợp các hóa thạch của bào tử phấn hoa,
Foraminifera, Nanoplanton v. v… Đây là phương
pháp chủ yếu để xác định tuổi tương đối của đất đá
dựa theo đới và các hóa thạch chuẩn
•
Phương pháp sinh địa tầng không chỉ là phương pháp phân
chia đơn thuần định tuổi mà còn là phương pháp chủ yếu để
liên kết địa tầng, liên kết giữa các tướng khác nhau trong một
bể và giữa các bể với nhau. Việc xác định môi trường trầm

tích theo các tài liệu cổ sinh là dựa trên sinh thái của các sinh
vật đã tìm thấy trong tầng trầm tích có thể là tại chỗ như hóa
đá sinh vật biển, rong tảo, hóa đá động vật nước ngọt, vết in lá
cây hay do di chuyển từ môi trường này sang môi trường khác.
Nghiên cứu các tập hợp hóa thạch kết hợp cùng với kết quả
nghiên cứu thành phần vật chất, cấu trúc, kiến trúc của trầm
tích cho phép xác lập tướng – trầm tích cũng như khôi phục lại
điều kiện cổ địa lý, giúp cho việc luận giải quá trình tiến hóa
trầm tích theo không gian và theo thời gian.
•
ĐVLGK
Được sử dụng để phân chia các tập cát, sét theo sự phân dị của
các đường cong gamma, SP và điện trở, chính xác chiều sâu ranh
giới địa tầng và các “tướng cộng sinh”. Phương pháp dựa trên cơ sở
sự khác nhau về tính chất vật lý của các lớp đất đá dọc thành GK.
Các đường cong Gamma, điện trở, thế tự nhiên, tốc độ có hiệu ứng
rõ rệt với sự thay đổi của các tham số địa chất như thành phần vật
chất, kiểu kiến trúc, cấu trúc, được sử dụng nhiều trong việc nhận
biết tướng đá và môi trường trầm tích. Trong đó có ba dạng đường
cong Gamma thường được sử dụng rộng rãi hơn cả để nhận biết
tướng và môi trường: Dạng hình chuông ứng với giá trị GR có xu
hướng tăng dần lên trên của các thân cát lòng sông, kênh lạch biển
tiến; Dạng hình phễu ứng với giá trị GR có xu hướng giảm dần lên
trên phản ánh trầm tích của các cồn cát, cát của đồng bằng châu thổ;
Dạng trụ hay răng cưa ứng với giá trị GR thấp và ổn định. Giá trị
đường cong GR có quan hệ tuyến tính với hàm lượng sét và độ hạt
trong các thành tạo trầm tích, vì thế quan hệ này được sử dụng để
xác định hàm lượng sét và độ hạt trầm tích theo tài liệu khoan
Hình dạng đường cong GR xác định môi trường trầm tích
Doi cát cửa sông

Trầm tích lòng dẫn
Phương pháp địa chấn địa tầng (ĐCĐT) được sử dụng để:
1. Phân tích, phân chia các tập địa chấn;
2. Kết hợp với tài liệu GK,liên kết các tập trầm tích
3. Phân tích tướng địa chấn;
4. Minh giải tướng và môi trường trầm tích;
5. Xây dựng mô hình địa chấn;
6. Minh giải tổng hợp tài liệu.
Đây cũng chính là các bước cần thiết trong quá trình minh
giải địa chấn địa tầng.
•
Bước 1- Phân tích các tập địa chấn nhằm xác định các
tập trầm tích và các hệ thống trầm tích (system tracts)
qua việc xác định các bề mặt phản xạ địa chấn dựa
vào kiểu kết thúc của các pha sóng ghi được. Có hai
kiểu kết thúc phản xạ trên mặt bất chỉnh hợp: onlap
(kề áp) và downlap (chống đáy); ba kiểu bên dưới: cắt
cụt, toplap và cắt cụt biểu kiến (apparent truncation).
Ranh giới tập được xác định dựa vào dấu hiệu onlap
khu vực và bào mòn cắt cụt; còn ranh giới các hệ
thống trầm tích được xác định bởi các downlap khu
vực.
Các kiểu cấu tạo
Các kiểu cấu tạo
Mặt bào
mòn
Cấu tạo
nêm tăng
trưởng
Cấu tạo phân lơp ngang

song song
Các kiểu cấu tạo
Mặt bào mòn cắt xén
Tập dưới(LST): Trầm tích phân lớp xiên chéo đồng hướng tăng
trưởng về phía biển (progradation);
Tập trên(TST): Trầm tích có cấu tạo phân lớp ngang song song
•
Bước 2 – Phân tích các tập trầm tích theo tài liệu
ĐVLGK, xác định sơ bộ các tập và các hệ thống trầm
tích theo các số liệu mẫu lõi, mẫu vụn và GK, phân
tích tổng hợp các tài liệu sinh địa tầng, thạch địa tầng,
địa chấn.
•
Bước 3 – Liên kết địa chấn và GK
Liên kết thông tin chiều sâu của GK với thời gian của
địa chấn;
•
Bước 4 – Phân tích tướng địa chấn, xác định sự thay đổi
các thuộc tính địa chấn trong các tập và các hệ thống
trầm tích, xác định sự thay đổi tướng theo phương nằm
ngang.
•
Bước 5 – Minh giải tướng đá và môi trường trầm tích
dựa vào kết quả phân tích các thuộc tính tướng địa chấn
ở trên.
•
Bước 6 – Xây dựng mô hình địa chấn -mô hình mô
phỏng bể (basin simulation modelling). mô phỏng địa
chấn các mặt cắt địa chất với các bề mặt phân lớp, các
kiểu phản xạ

•
Bước 7 – Minh giải tổng hợp các tài liệu.
Các bước phân tích tài liệu địa chấn địa tầng:
•
- Phân chia mặt cắt địa chấn thành các phức hệ địa
chấn (các tập địa chấn)
•
- Xác định sự thay đổi tướng địa chấn trong các phức
hệ địa chấn hay trong từng tập địa chấn.
•
- Giải thích môi trường địa chất và tướng thạch học.
Phân chia mặt cắt địa chấn: Việc phân chia mặt cắt địa chấn
thành các phức hệ địa chấn hay các tập địa chấn phải tuân theo
các tiêu chuẩn sau:
1-Phức hệ địa chấn là một phần của mặt cắt địa chấn bao gồm các
mặt phản xạ hay các trục đồng pha của sóng phản xạ mà thế
nằm của chúng tương tự nhau và chúng được hình thành trong
cùng một điều kiện trầm tích.
2-Có tính phân lớp rõ ràng biểu thị qua các trục đồng pha sóng
phản xạ: mau, thưa.
3-Có đặc điểm ổn định của trường sóng địa chấn: tính liên tục, độ
thẳng, độ uốn cong của các trục đồng pha.
4-Tồn tại các thể địa chấn, tướng địa chấn có cùng điều kiện
thành tạo trong một phức hệ địa chấn
5-Các phức hệ địa chấn có ranh giới là các bất chỉnh hợp địa chấn
•
Các ranh giới địa chấn được xác định dựa trên các dạng
kết thúc phản xạ sau: dạng kề áp (onlap), dạng phủ đáy
(downlap), dạng bào mòn (truncation), dạng chống nóc
(toplap) và dạng bào mòn biểu kiến (apparent

truncation). Trong quá trình phân chia phức hệ địa chấn
cần xác định ranh giới các tập là các bề mặt bất chỉnh
hợp đặc trưng bởi các bất chỉnh hợp nóc và đáy.
•
Các mặt phủ đáy thường là nóc của các tập quạt biển
sâu, các tập quạt sườn và bề mặt ngập lụt cực đại. Các
mặt biển tiến thường khó nhận biết trên tài liệu địa
chấn, nếu có thì nó được thể hiện là các phản xạ biên
độ cao hướng về phía đất liền, có mặt tại gần nơi sườn
bị phá huỷ.
Các dạng phản xạ trong các tập trầm tích
•
Dạng phản xạ song song: Đặc trưng cho quá trình
trầm tích đồng đều trong môi trường ổn định, đáy
nước lún chìm đều, thường có mặt ở thềm lục địa và
bể nước sâu.
•
Dạng phản xạ phân kỳ hay hội tụ: Xảy ra trong điều
kiện lắng đọng trầm tích có tốc độ thay đổi, đáy bể
lún chìm liên tục. Thường liên quan với các tích tụ
đường bờ, tướng hạt thô.
•
Dạng phản xạ nêm lấn: Gồm dạng xicma và dạng
chữ S. Dạng xicma liên quan đến quá trình lắng đọng
trầm tích có năng lượng lớn, dòng chảy mạnh, vật
liệu nhiều, đáy bể ít bị lún chìm hoặc không bị lún
chìm.
•
Độ liên tục phản xạ cho phép luận giải tính liên tục của
lớp, của quá trình trầm tích. Trong minh giải địa chấn

độ liên tục được chia ra các cấp sau:
Độ liên tục kém: Liên quan đến các trầm tích thay đổi
tướng nhiều, đặc trưng cho tướng lục địa, các đồi cát
sét, tướng kênh rạch, ảnh hưởng nhiều của chế độ thuỷ
động lực.
Độ liên tục tốt: thường phản ảnh các lớp có thành phần
khác nhau, rõ nét, vị trí bất chỉnh hợp địa tầng. Chúng
thường liên quan đến các trầm tích biển ít thay đổi
tướng.