Bài giảng khôi phục bể trầm tích và thành lập bản đồ tướng đá cổ địa lý

Khôi phục bể trầm tích và thành lập bản
đồ tớng đá-cổ địa lý

+ Một bể thứ cấp = một sequence
+ Bể thứ cấp: là bể trầm tích đợc sinh thành trong
một giai đoạn nhất định trong lịch sử tiến hoá của bể,
chịu sự chi phối của hoạt động kiến tạo cấu trúc
độc lập có ranh giới dới và trên rõ ràng
Một số khái niệm:
+ Phục hồi bể thứ cấp vẽ bản đồ tớng đá cổ
địa lý

Phơng pháp khôi phục bể trầm tích:
Gồm 5 bớc:
1. Phục hồi mặt cắt địa chất
2. Phục hồi bề dày và thể tích bể trầm tích thứ cấp
3. Xây dựng công thức tổng hợp phục hồi mặt cắt địa
chất - trầm tích của bể thứ cấp
4. Khôi phục bể trầm tích bậc cao
5. Vẽ bản đồ tớng đá - cổ địa lý

R 1 0 0
R 3 0 0
R 2 0 0
1 1
3
2
1
4
5

7
8
1 0
Khu«n viªn bÓ thø cÊp
nguyªn thñy
Khu«n viªn bÓ thø cÊp
hiÖn t¹i
S¬ ®å khèi kÝch thíc hai
bÓ trÇm tÝch tríc vµ sau
khi kh«i phôc

MÆt c¾t ®Þa chÊt phôc
håi khu vùc má Rång
bÓ Cöu Long

Phơng pháp thành lập bản đồ
tớng đá- cổ địa lý
Bản đồ tớng đá cổ địa lý là loại bản đồ tổng hợp những đặc
điểm về tớng và cổ địa lý của một bể trầm tích và trên một
lãnh thổ rộng lớn gồm những đặc điểm sau:
1/ Đặc điểm vùng xâm thực, ranh giới vùng xâm thực và
vùng lắng đọng trầm tích.
2/ Quy mô phân bố các bể trầm tích và những đặc điểm
tớng đá và tổ hợp cộng sinh tớng theo thời gian và không
gian.
3/ Hớng vận chuyển của vật liệu trầm tích từ vùng xâm
thực đến bể trầm tích và các dòng bồi tích trong bể .

Các bớc thành lập bản đồ tớng đá - cổ địa lý
Bao gồm 10 nội dung cơ bản:

1. Chọn tỷ lệ bản đồ
2. Chọn khoảng địa tầng
3. Kho sỏt thu thp mẫu và mô tả nhật ký
4. Phân tích mẫu, xử lý thông tin
5. Biểu diễn các thông tin lên bản đồ nền đã khôi
phục

6. Vẽ mặt cắt tớng đá cổ địa lý
7. Khoanh ranh giới các tớng và phức hệ tớng trầm
tích
8. Xác định ranh giới vùng xâm thực và vùng trầm tích
9. Vẽ các hớng dòng vận chuyển trầm tích từ vùng
xâm thực đến vùng lắng đọng
10. Xác định đờng bờ cổ và hớng dòng bồi tích trong
bể

T h ờ i k ỳ t ừ m ó n g đ ế n s h 11
T h ờ i k ỳ t ừ s h 1 1 đ ế n s h 1 0
T h ờ i k ỳ t ừ s h 1 0 đ ế n s h 8
T h ờ i k ỳ t ừ s h 8 đ ế n s h 5
0 m
5 0 0
1 0 0 0
2 0 0 0
3 0 0 0
4 0 0 0
1 5 0 0
2 5 0 0
3 5 0 0
4 5 0 0

0
5 0 0
1 0 0 0
2 0 0 0
3 0 0 0
4 0 0 0
1 5 0 0
2 5 0 0
3 5 0 0
4 5 0 0
0
5 0 0
1 0 0 0
2 0 0 0
5 5 0 0
2 0 0 0
3 0 0 03 0 0 0
6 5 0 0
4 0 0 04 0 0 0
1 5 0 01 5 0 0
5 0 0 0
2 5 0 02 5 0 0
6 0 0 0
3 5 0 03 5 0 0
4 5 0 04 5 0 0
0
5 0 0
1 0 0 0
2 0 0 0
5 5 0 0

2 0 0 0
3 0 0 03 0 0 0
4 0 0 04 0 0 0
1 5 0 01 5 0 0
5 0 0 0
2 5 0 02 5 0 0
6 0 0 0
3 5 0 03 5 0 0
4 5 0 04 5 0 0
K h ố i n h ô m ó n g
S h 1 1
S h 1 1
S h 1 0
S h 1 1
S h 1 0
S h 8
S h 1 1
S h 1 0
S h 8
S h 5
Mặt cắt tớng đá - cổ địa lý vẽ
theo mặt cắt địa chất đã phục
hồi qua các thời kỳ phát triển
bể, tuyến BHIII qua mỏ Bạch
Hổ
(Trần Nghi, 2001)

B¶n ®å t!íng
®¸ - cæ ®Þa lý

2
0
0
B H I
B H I
B H I I
B H I V
B
H

I
I
B
H

I
B
H

I
I
B
H

I
B
H

I
V

B
H

I
V
B
R

I
I
B
R

I
I
B
R

I
B
R

I
B
H

I
I
I
B

H

I
I
I
B H 1 5
B H 7
Đ
ớ
i

n
â
n
g
t
r
u
n
g
t
â
m
b
ạ
c
h

h
ổ
7 3 0 0 0 0
7 3 0 0 0 0
7 2 5 0 0 0
7 2 5 0 0 0
7 2 0 0 0 0
7 2 0 0 0 0
7 1 5 0 0 0
7 1 5 0 0 0
7 1 0 0 0 0

7 1 0 0 0 0
9 5 0
4 0 N
0
9 5 0
4 0 N
0
9 4 8
0 0 N
0
9 4 8
0 0 N
0
9 4 5
6 0 N
0
9 4 5
6 0 N
0
9 4 3
2 0 N
0
9 4 3
2 0 N
0
9 4 0
8 0 N
0
9 4 0
8 0 N

0
9 3 8
4 0 N
0
9 3 8
4 0 N
0
X í n g h i ệ p L D D K V i e t s o v p e t r o
0 m 2 5 0 5 0 0 7 5 0 1 0 0 0 m
T h ! ớ c t ỷ l ệ
t ỷ l ệ 1 :2 5 .0 0 0
2 5 0
B H I
B h 8
C h ú g iả i
Bản đồ tớng đá - cổ địa lý thời kỳ Oligocen sớm (SH11) khu vực mỏ Bạch
Hổ bể Cửu Long (Trần Nghi, 2001)

TrÇm tÝch luËn c¸c ®¸ mÑ sinh dÇu
khÝ

Định nghĩa
Đá sinh dầu khí ( source rocks) là những loại đá hạt mịn
nh! đá sét, macnơ, đá vôi, đá silit giàu VCHC tại sinh có
khả năng sinh dầu - khí
Điều kiện sinh dầu khí:
1. Môi trờng lắng đọng trầm tích: hạt mịn, môi trờng yên
tĩnh, chế độ khử thống trị, sinh vật phát triẻn mạnh và liên
tục tích tụ, chôn vùi cùng vật chất vô cơ.
2. Quá trình sụt lún kiến tạo và đền bù trầm tích xảy ra liên

tục, cân bằng, nhịp nhàng trong giai đoạn địa chất lâu dài.
3. VCHC trong đá biến đổi mạnh đạt tới của sổ tạo dầu ( ng
ỡng sinh thành hydrocacbon)

MôI trờng lắng đọng
trầm tích đá mẹ sinh dầu
Môi trờng lắng đọng trầm tích đ!ợc xác định bởi quy
mô và hình thái của thuỷ vực, hoàn cảnh chế độ thuỷ
động lực và điều kiện hoá lý của môi tr!ờng.
thời gian và không gian
Chuyển
t!ớng
theo
- Phân bố đa dạng t!ớng trầm tích
- Đá mẹ di chuyển có quy luật
trong mối quan hệ với kiến tạo
và phân dị móng

Các tớng sinh dầu khí
Các tớng sinh dầu khí thuộc môi trờng châu thổ
a m : t ớ n g b ộ t s é t đ ồ n g b ằ n g c h â u t h ổ
a m b : t ớ n g s é t đ ầ m l ầ y c ử a s ô n g v e n b i ể n ( t i ề n c h â u t h ổ )
a m l : t ớ n g s é t v ũ n g c ử a s ô n g
1
a m
1
a m
1
a m b
a m b

a m b
a m l
a m l
a m l
a m l
a m s
a m s
a m s
a m s
a m
2
a m
2
a m
3
a m : t ớ n g b ù n c á t t i ề n c h â u t h ổ
a m : t ớ n g s é t b i ể n n ô n g c h â n c h â u t h ổ
a m s : t ớ n g c ồ n c á t c h ắ n c ử a s ô n g
2
3
: H ớ n g d ị c h c h u y ể n c á c t ớ n g s i n h d ầ u k h í
a m : t ớ n g b ộ t s é t đ ồ n g b ằ n g c h â u t h ổ
a m b : t ớ n g s é t đ ầ m l ầ y c ử a s ô n g v e n b i ể n ( t i ề n c h â u t h ổ )
a m l : t ớ n g s é t v ũ n g c ử a s ô n g
1
a m
1
a m b
a m b
a m b

a m l
a m l
a m l
a m s
a m s
a m s
a m
2
a m
2
a m
2
a m
3
a m
3
a m : t ớ n g b ù n c á t t i ề n c h â u t h ổ
a m : t ớ n g s é t b i ể n n ô n g c h â n c h â u t h ổ
a m s : t ớ n g c ồ n c á t c h ắ n c ử a s ô n g
2
3
: H ớ n g d ị c h c h u y ể n c á c t ớ n g s i n h d ầ u k h í
: H ớ n g s ụ t l ú n k i ế n t ạ o
Sơ đồ phân bố các tớng trầm tích sinh dầu-khí vùng châu thổ
bồi tụ và trong mặt cắt châu thổ

- Đá sinh có nguồn gốc vũng v nh cửa sông
và đầm lầy tạo than nằm kề sát đá chứa có
chất lợng tốt có nguồn gốc từ các cồn
chắn cửa sông

- Đá chắn có nguồn gốc từ sét đồng bằng
châu thổ và sét biển nông, sét vũng cửa
sông đóng vai trò tầng sinh và chắn địa
phơng cho các colecto kế cận.
quy luật cộng
sinh tớng
trong môi tr
ờng châu thổ

C¸c tíng sinh dÇu khÝ thuéc m«i trêng vòng vÞnh
H  í n g b i Ó n t i Õ n
a
. B i Ó n t iÕ n
I
I
I I
I I
I
I I
I I I
I I I
I I I
A . N h Þ p b i Ó n t i Õ n : c ã 3 t  í n g c é n g s i n h ( t õ d  í i l ª n )
: T  í n g s Ð t v ò n g v Þ n h s i n h d Ç u ( m l )
: T  í n g c ¸ t ® ª c ¸ t v e n b ê ( m s )
: T  í n g s Ð t b é t b i Ó n n « n g ( m )
H  í n g b i Ó n t h o ¸ i
b
. B i Ó n t h o ¸ i
I

I
I I
I I
I
I I
I I I
I I I
I I I
B . N h Þ p b i Ó n t h o ¸ i : c ã 3 t  í n g c é n g s i n h ( t õ d  í i l ª n )
: T  í n g s Ð t b i Ó n n « n g x a b ê ( ( m )
: T  í n g b é t s Ð t b i Ó n n « n g v e n b ê ( m )
: T  í n g c ¸ t ® ª c ¸ t v e n b ê ( m s )

§¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn m«i trêng trÇm tÝch cña tÇng sinh
dÇu khÝ bÓ s«ng Hång, Cöu Long (má R, BH)
-TÇng sinh chÊt lîng
tèt: tuæi Oligocen muén
(hÖ tÇng §×nh Cao)
-
TÇng ch¾n khu vùc:
tuæi Miocen sím
(hÖ tÇng Phong Ch©u)
BÓ S«ng Hång
BÓ Cöu Long
-
TÇng sinh cã chÊt l!
îng tèt vµ rÊt tèt:
Oligocen muén, Má B¹ch
Hæ
-

TÇng sinh ®¹t chÊt l!
îng trung b×nh, giai
®o¹n Oligocen muén
(SH10-SH8) (má Rång)

địa hoá dầu khí
Điều kiện sinh dầu khí của đá mẹ
- Sự phong phú của vật chất hữu cơ (TOC)
- Loại vật chất hữu cơ
- Tr!ởng thành của vật chất hữu cơ và quá
trình sinh thành hydrocacbon
- Quá trình di c! của hydrocacbon

Tiềm n ng
sinh dầu
khí của đá
mẹ
Hàm l
ợng
VCHC
(TOC %)
S1
(mg/g)
S2
(mg/g)
Loại kerogen
( Douglass và
Waples)
Chỉ số
hydroge

n (HI)
Sản
phẩm
Kém
0.5
< 0.4 < 2
Loại III (thực
vật th!ợng
đẳng)
< 200
Sinh
khí chủ
yếu
Trung bình 0.5-1.0 0.4-0.8 2-3
Tốt 1.0-3.0 0.8-1.6 3-5
Loại II (động
vật biển, lipit
của thực vật)
200-300
Sinh
dầu và
khí
Rất tốt 3.0-5.0 1.6-3.2 5-10
Sinh
dầu
Cực tốt
5.0
>3.2 >10
Loại I (Rong
tảo)

Tổng hợp các điều kiện đánh giá tiềm năng sinh dầu khí
của đá mẹ

Các giai đoạn biến đổi và trởng thành của VCHC
STT
Giai đoạn tr
ởng thành
Biến chất
than
Ro (%)*
T
max

(
o
C)*
Các giai đoạn
biến đổi thứ
sinh
1.
Ch!a tr!ởng
thành
Than bùn < 0.45
<435
Dồng sinh
2.
Bắt đầu tr!ởng
thành
Than bùn
lignhit

0.45-0.55 Thành đá sớm
3.
Tr!ởng thành Than nâu 0.55-0.72 425-440 Thành đá muộn
4.
Cửa sổ tạo dầu
Than đá (lửa
dài, mỡ)
0.72-1.30 440-460 Hậu sinh sớm
5.
ới tạo khí ẩm
và condensat
Than cốc, than
dính kết
1.30
2.00
460 - 500 Hậu sinh muộn
6.
Kết thúc tr!ởng
thành (tạo khí
khô)
Than gầy
> 2.0 >500
Biến sinh sớm
7.
Vắng mặt dầu
khí
Antraxit
Biến sinh muộn
(metagenes)

Sự di chuyển của hydrocacbon
Di chuyển nguyên sinh
Di chuyển thứ sinh
1. Yếu tố áp lực: áp lực tĩnh (do tải trọng của lớp đá nằm trên)
và áp lực động
2. Yếu tố thuỷ lực
3. Yếu tố khí hoà tan
nguyên
nhân
Hai hình thức

Ngìng trëng
thµnh
%R
0
TTI Dé s©u (m)
NhiÖt ®é
(
0
C)
Tuæi ®Þa chÊt
B¾t ®Çu tr!ëng
thµnh
0.55 10 2700-3200 112-115
Oligocen-Miocen h¹
(E
3
-N
1
1

)
B¾t ®Çu cöa sæ t¹o
dÇu
0.72 15 3200-3750 125-130
Oligocen-Miocen h¹
(E
3
-N
1
1
)
B¾t ®Çu t¹o dÇu
m¹nh nhÊt (b¾t ®Çu
di c!)
1.00 75 3600-4100 138-145
Oligocen (E
3
)
B¾t ®Çu t¹o khÝ Èm
vµ condensat
1.30 160 3900-4600 147-155
Oligocen (E
3
)
KÕt thóc tr!ëng
thµnh (b¾t ®Çu t¹o
khÝ kh«)
2.00 1500 5600-6200 185-192
Oligocen (E
3

)
Ph©n cÊp ®é trëng thµnh cña VCHC bÓ Cöu Long
(TrÇn C«ng Tµo, 1996)