Phân vùng tướng địa chất bồn trũng phú khánh thềm lục địa Việt Nam (TT)

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




HOÀNG VIỆT BÁCH



PHÂN VÙNG TƯỚNG ĐỊA CHẤN BỒN TRŨNG
PHÚ KHÁNH THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM


Chuyên ngành: Vật lý địa cầu
Mã số chuyên ngành: 62 44 15 01


TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ


Tp. Hồ Chí Minh – Năm 2014





2

Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Vật lý địa cầu, Khoa
Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia
Thành phố Hồ Chí Minh



Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Đỗ Văn Lưu
2. PGS.TS. Nguyễn Thành Vấn

Phản biện 1: PGS.TS. Cao Đình Triều
Phản biện 2: TS. Mai Văn Dư
Phản biện 3: TS. Lê Ngọc Thanh
Phản biện độc lập 1: PGS.TS. Nguyễn Văn Giảng
Phản biện độc lập 2: PGS.TS. Trần Vĩnh Tuân


Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Số 227, Nguyễn Văn
Cừ, Quận 5, Tp. Hồ Chí Minh vào lúc … giờ … ngày … tháng
… năm 2015



Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Khoa học Tổng hợp Tp.HCM
- Thư viện Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên

3

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

1) Hoàng Việt Bách, Mai Thanh Tân, Đỗ Văn Lưu, Nguyễn
Thành Vấn (2014), Đặc điểm địa chấn địa tầng và dự báo môi
trường trầm tích Miocen trên, bể Phú Khánh, Tạp chí Dầu khí
số 9 - 2014, tr.20-25.
2) Nguyen Du Hung, Hoang Viet Bach, Ngo Van Quan, Pham
Vu Chuong, Phan Van Trung, Nguyen Quoc Quan (2014),
Potential stratigraphic play in the western Ha Long basin from
3D seimic inversion and regional geological context,
PetroVietnam Journal, Vol 6 - 2014, pp.28-33.
3) Hoàng Việt Bách, Nguyễn Du Hưng, Đào Viết Cảnh, Nguyễn
Minh Tâm, Lê Tuấn Việt, Tạ Thị Thu Hoài (2013), Tách gin
biển Đông và quá trình hình thành phát triển “bể” Phú Khánh:
Cập nhật từ kết quả nghiên cu địa chấn 2D, tạp chí Các Khoa
học về Trái đất số 3 - 2013, tr.249-257.
4) Phùng Khắc Hoàn, Hoàng Việt Bách, Ngô Thường San, Trần
Đại Thắng (2010), Quan điểm về hệ thống dầu khí đồng bằng
sông Cửu Long, Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học và công
nghệ quốc tế, Quyển 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật,
tr.371-381.
5) Hoàng Việt Bách (2008), 4C seismic technics: A feasibility
study for fracture zone inside the granite-basement reservoir
in the Viet Nam sea, Journal of GEOLOGY, Series B, No. 31-
32/2008, pp.67-72.


4

1

MỞ ĐẦU
Phú Khánh là bồn trũng nước sâu ở thềm lục địa miền Trung
Việt Nam. Trong giai đoạn trước năm 2007, các hoạt động nghiên
cu, tìm kiếm thăm dò dầu khí ở bồn trũng Phú Khánh còn ít và chưa
đồng bộ, tài liệu thu thập được chủ yếu là tài liệu địa chấn 2D được
khảo sát trên khu vực thềm nước nông phía Tây bồn trũng Phú Khánh.
Với cơ sở tài liệu hạn chế như trên nên công tác nghiên cu về bồn
trũng Phú Khánh trong thời kỳ này còn mang tính sơ khai, nhiều vấn
đề địa chất cần được nghiên cu, làm rõ thêm như việc xác định ranh
giới phía Đông của bồn trũng, đặc điểm địa chất, kiến tạo, hệ thống
dầu khí v.v. Từ năm 2007 đến nay, khoảng 20.000km địa chấn 2D,
5.000km
2
địa chấn 3D đ được khảo sát bổ sung cùng với việc khoan
ba giếng khoan thăm dò dầu khí đầu tiên trên khu vực bồn trũng Phú
Khánh. Với khối lượng tài liệu mới được bổ sung này, việc chính xác
hóa các mặt ranh giới địa tầng áp dụng quan điểm địa tầng phân tập và
liên kết minh giải địa chấn ra khu vực nước sâu trung tâm bồn trũng là
rất cần thiết. Công tác phân tích tài liệu thăm dò địa chấn không chỉ
làm sáng tỏ đặc điểm hình thái cấu trúc địa chất mà còn giải quyết các
nhiệm vụ khác về liên kết địa tầng, thạch học, phân tích tướng, dự báo
môi trường lắng đọng trầm tích, v.v.
Xuất phát từ nhu cầu cấp thiết kể trên, tác giả đ chọn đề tài
nghiên cu “Phân vùng tướng địa chấn bồn trũng Phú Khánh, thềm
lục địa Việt Nam” cho luận án này.

Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài nghiên cu nhắm tới mục tiêu liên kết, chính xác hóa các
ranh giới minh giải địa chấn bồn trũng Phú Khánh trên quan điểm địa
tầng phân tập. Xác định đặc điểm địa chấn địa tầng, phân bố tướng địa

2

chấn tập Miocen thượng và dự báo môi trường lắng đọng trầm tích
của bồn trũng Phú Khánh vào thời kỳ này. Kết quả nghiên cu sẽ là
tiền đề cho các nghiên cu sau này ở bồn trũng Phú Khánh nhằm đánh
giá tiềm năng dầu khí, xác định các đối tượng tìm kiếm thăm dò và
hoạch định chiến lược thăm dò khai thác dầu khí ở bồn trũng này.
Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
Sử dụng tài liệu địa chấn 2D và tài liệu địa vật lý giếng khoan
bồn trũng Phú Khánh để liên kết, minh giải, chính xác hóa các mặt
ranh giới địa tầng chính của bồn trũng theo quan điểm địa tầng phân
tập. Dựa vào kết quả minh giải địa chấn và nghiên cu địa tầng khu
vực để tiến hành phân tích địa chấn địa tầng, xác định đặc điểm phân
bố tướng địa chấn và dự báo môi trường lắng đọng trầm tích tập
Miocen thượng bồn trũng Phú Khánh.
Ý nghĩa khoa học thực tiễn
Đề tài “Phân vùng tướng địa chấn bồn trũng Phú Khánh, thềm
lục địa Việt Nam” là một công trình nghiên cu có ý nghĩa khoa học
và thực tiễn.
Việc vận dụng cơ sở phương pháp luận về địa chấn địa tầng trên
quan điểm địa tầng phân tập trong điều kiện khu vực nghiên cu là
bồn trũng nước sâu đ góp phần làm sáng tỏ cấu trúc địa chất bồn
trũng Phú Khánh, đóng góp khả năng áp dụng phương pháp nghiên
cu này cho các bồn trũng khác của Việt Nam. Việc áp dụng thành
công phương pháp nghiên cu đặc điểm tướng địa chấn và dự báo môi

trường trầm tích cho đối tượng trầm tích Miocen thượng bồn trũng
Phú Khánh đ góp phần làm tăng hiệu quả minh giải địa chấn cũng
như làm rõ mối quan hệ giữa tướng địa chấn với tướng trầm tích trong
điều kiện địa chất Việt Nam.

3

Kết quả nghiên cu sẽ là tiền đề cho các nghiên cu sau này về
hệ thống dầu khí, đánh giá tiềm năng dầu khí bồn trũng Phú Khánh.
Thành quả đạt được trong nghiên cu có thể giúp các nhà địa chất dầu
khí Việt Nam có một cái nhìn tổng quan hơn về tiềm năng dầu khí của
bồn trũng Phú Khánh, trên cơ sở đó có thể tiến hành các nghiên cu
cần thiết khác nhằm hoạch định chiến lược thăm dò khai thác dầu khí
ở khu vực bồn trũng nước sâu này.
Luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Việc áp dụng phương pháp địa chấn địa tầng trên
quan điểm địa tầng phân tập kết hợp với phương pháp minh giải địa
chấn cấu trúc truyền thống đ cho phép chính xác hóa các mặt ranh
giới địa tầng chính của bồn trũng Phú Khánh với đầy đủ cơ sở khoa
học và thực tiễn. Trên cơ sở kết quả minh giải các ranh giới địa tầng
đ xây dựng được bản đồ cấu trúc cho các ranh giới nóc móng trước
Đệ tam, gần nóc Oligocen, nóc Miocen hạ, bất chỉnh hợp Miocen giữa
và nóc Miocen thượng; từ đó xác định được bề dày trầm tích các tập
và phân vùng cấu trúc trong khu vực nghiên cu.
Luận điểm 2: Lần đầu tiên xác định được đặc điểm địa chấn địa
tầng trầm tích Miocen thượng bồn trũng Phú Khánh, phân chia tập này
thành bốn chu kỳ trầm tích nhỏ hơn, bao gồm các vi tập T1, T2, T3 và
T4. Trên cơ sở đó đ phân vùng tướng địa chấn và dự báo môi trường
lắng đọng trầm tích Miocen thượng trên toàn phạm vi bồn trũng, bao
gồm 05 vùng: I - tướng ven bờ, II - vùng thềm, III - vùng biển sâu, IV

- vùng vắng trầm tích và V - vùng hiện diện thành tạo núi lửa.
Điểm mới của luận án
Xác định các bề mặt bất chỉnh hợp trên mặt cắt địa chấn bồn
trũng Phú Khánh và chính xác hóa các ranh giới địa tầng chính (RG1-

4

RG5) trên toàn khu vực bồn trũng qua các thời kỳ: Móng trước đệ
tam, Oligocen, Miocen hạ, Miocen trung và Miocen thượng. Kết quả
minh giải địa chấn cho phép xây dựng được các bản đồ cấu trúc và
đẳng dày tương ng của bồn trũng Phú Khánh.
Xác định được đặc điểm địa chấn địa tầng trầm tích Miocen
thượng bồn trũng Phú Khánh và phân chia tập này thành bốn chu kỳ
trầm tích bậc nhỏ hơn bao gồm gồm các vi tập T1-T4; mỗi chu kỳ
trầm tích được phân chia thành các hệ thống trầm tích biển thấp
(LST), hệ thống biển tiến (TST) và hệ thống biển cao (HST) theo quan
điểm mô hình tập tích tụ của Exxon (1997).
Xác định đặc điểm và phân vùng tướng địa chấn tập Miocen
thượng bồn trũng Phú Khánh, trên cơ sở đó dự báo được môi trường
lắng đọng trầm tích Miocen thượng bồn trũng Phú Khánh bao gồm 05
vùng: I - tướng ven bờ, II - vùng thềm, III - vùng biển sâu, IV - vùng
vắng trầm tích và V - vùng hiện diện thành tạo núi lửa.
Kết cấu của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục các bảng biểu, hình vẽ,
mục lục, danh mục các công trình công bố, danh mục tài liệu tham
khảo, luận án bao gồm 4 chương, 125 trang đánh máy với 64 hình vẽ
và 02 bảng số liệu.
Chương 1 Tổng quan về bồn trũng Phú Khánh
Chương 2 Phương pháp nghiên cu và cơ sở tài liệu
Chương 3 Đặc điểm cấu trúc địa chất bồn trũng phú khánh trên

cơ sở minh giải tài liệu địa chấn
Chương 4 Phân vùng tướng địa chấn và dự báo môi trường trầm
tích Miocen thượng bồn trũng Phú Khánh

5

Luận án được hoàn thành dưới sự hướng dẫn chu đáo và tận
tình của TS. Đỗ Văn Lưu và PGS.TS. Nguyễn Thành Vấn, sự giúp đỡ
tạo điều kiện từ các thầy, cô Bộ môn Vật lý địa cầu - Khoa vật lý, các
cán bộ Phòng Đào tạo Sau đại học Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, cùng với sự quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi từ các
cấp lnh đạo cũng như từ bạn bè, đồng nghiệp trong Tổng Công ty
Thăm dò Khai thác Dầu khí và các đơn vị liên quan của Tập đoàn Dầu
khí Quốc gia Việt Nam. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với
sự giúp đỡ quý báu và thiết thực này.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BỒN TRŨNG PHÚ KHÁNH
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN BỒN TRŨNG PHÚ
KHÁNH
1.1.1. Vị trí địa lý: Bồn trũng Phú Khánh nằm dọc theo bờ biển
miền Trung Việt Nam, giới hạn bởi vĩ tuyến 15
o
– 11
o
vĩ bắc và kinh
tuyến 109
o
- 112
o
kinh đông. Về mặt địa chất, bồn trũng Phú Khánh

tiếp giáp với bồn trũng Sông Hồng ở phía Bắc, với bồn trũng Hoàng
Sa ở phía Đông Bắc, với các thềm Đà Nẵng và Phan Rang ở phía Tây,
với bồn trũng Cửu Long ở phía Nam và bồn trũng Nam Côn Sơn ở
phía Đông Nam.
1.1.2. Địa hình đáy biển: Địa hình đáy biển trong khu vực bể
Phú Khánh rất phc tạp. Mực nước biển thay đổi trong khoảng từ 0
đến hơn 3.000m. Thềm lục địa hẹp với mực nước biển sâu từ 0–200m,
nằm trên đới móng granit phân dị với các dải nâng ngầm và trũng tích
tụ hình thành do hoạt động sụt lún. Sườn lục địa kế tiếp thềm Đà Nẵng
- Phan Rang có độ sâu 150-3.000m, độ dốc từ vài độ đến vài chục độ

6

và bề rộng từ 20-200km. Ngoài sườn lục địa là địa hình khá bằng
phẳng của đồng bằng biển thẳm có độ sâu nước biến trên 3.000m.
1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU THĂM DÒ BỒN TRŨNG PHÚ
KHÁNH
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975: Các nghiên cu địa chất
phần đất liền (phía Tây bồn trũng Phú Khánh) được thực hiện bởi các
nhà địa chất Pháp bao gồm các công tác khảo sát, lập bản đồ tỷ lệ
1:500.000 vùng Đà Nẵng (1935), Nha Trang (1937) và Quy Nhơn
(1942). Điểm lộ dầu đầu tiên được phát hiện vào 1920-1923 tại đầm
Thị Nại (Quy Nhơn). Từ 1944-1964, đ có các giếng khoan đất liền và
nhiều nghiên cu thực địa, kết luận nghiên cu điểm lộ tại đầm Thị
Nại cho rằng nguồn dầu không phải từ Neogen mà có lẽ từ các lớp
Sapropel giàu tảo (algae) ở vịnh Qui Nhơn cung cấp. Năm 1974, công
ty dầu khí GSI (Mỹ) đ tiến hành khảo sát địa vật lý trên bể Phú
Khánh.
1.2.2. Giai đoạn sau năm 1975: Từ 1975-2007, nhiều khảo sát
địa vật lý như Malugin (Liên Xô, 1984), GECO-PRAKLA (1993) và

NOPEC (1993) được thực hiện trên bể Phú Khánh và các vùng lân cận
với khối lượng khoảng 17.000km tuyến, chủ yếu tập trung tại khu vực
thềm nước nông phía Tây bồn trũng Phú Khánh. Các nghiên cu địa
chất thời kỳ này cho thấy loại dầu ở vết lộ đầm Thị Nại tương tự với
mẫu dầu gặp ở tập đá vôi Miocen - giếng khoan 119-CH-1X với
nguồn gốc có thể từ trung tâm bồn trũng Phú Khánh. Năm 1998, Lee
và Watkins đ có một nghiên cu sơ bộ về địa chấn địa tầng và tiềm
năng dầu khí ở bồn trũng Phú Khánh dựa trên một số lượng ít các
tuyến địa chấn 2D cũ ở khu vực thềm nước nông của bồn trũng, kết
quả nghiên cu còn hạn chế vì không thể liên kết và vẽ bản đồ do

7

mạng lưới tuyến khảo sát trong khu vực nghiên cu còn quá thưa. Từ
2001-2004, Viện Dầu khí đ có các nghiên cu địa chất với những
đóng góp nhất định cho công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí ở bồn
trũng Phú Khánh, tuy nhiên kết quả nghiên cu còn thiếu sự kiểm tra
bởi các giếng khoan trong khu vực bồn trũng cũng như chưa có tài
liệu địa chấn khu vực trung tâm và phía Đông bồn trũng để liên kết
minh giải vào thời kỳ này. Từ 2007 đến nay, bồn trũng Phú Khánh đ
được thu nổ bổ sung thêm khoảng 20.000km tuyến 2D, 5.000 km
2
địa
chấn 3D và 03 giếng khoan thăm dò dầu khí (C-1X, H-1X và T-1X).
Trên cơ sở khối lượng tài liệu mới này, cần thiết phải tiến hành cập
nhật và bổ sung các nghiên cu địa chất địa vật lý cho bồn trũng Phú
Khánh bao gồm các nghiên cu về địa chấn địa tầng, đặc điểm tướng
địa chấn và dự báo môi trường trầm tích.
1.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – DẦU KHÍ BỒN TRŨNG PHÚ
KHÁNH

1.3.1. Cấu trúc địa chất của bồn trũng Phú Khánh
Các yếu tố cấu trúc chính của bể Phú Khánh bao gồm: thềm Đà
Nẵng, thềm Phan Rang, đới nâng Tri Tôn, đới trũng trung tâm Phú
Khánh, đới cắt trượt Tuy Hoà:
Thềm Đà Nẵng nằm ở phía Tây, Tây Bắc của bể Phú Khánh,
đây là phần kéo dài của phần tây nam bể Sông Hồng và kéo dài đến
phía bắc của đới trượt Tuy Hoà. Chiều dày trầm tích Kainozoi của đới
không lớn, chỗ dày nhất đạt khoảng 2.800m và có xu hướng mỏng dần
về phía Tây.
Thềm Phan Rang nằm ở phía Tây Nam của đới trượt Tuy Hoà,
đây là phần kéo dài của bể Cửu Long, là khu vực tương đối bình ổn và
ít bị chia cắt bởi các hệ thống đt gy. Trầm tích Kainozoi chủ yếu là

8

các trầm tích Miocen muộn và Pliocen - Đệ T với chiều dày không
vượt quá 2.500m phủ bất chỉnh hợp lên móng trước Kainozoi, chiều
dày trầm tích tăng dần về phía Đông – Nam.
Đới trũng trung tâm bồn trũng Phú Khánh chiếm hầu hết diện
tích của bể Phú Khánh với chiều dày trầm tích Kainozoi đạt tới
10.000m. Đới trũng trung tâm có thể bị hút chìm mạnh mẽ nhất vào
thời kỳ Miocen trung và tạo thành trục sụt lún của bể chạy dọc theo
hướng từ Bắc xuống Nam.
Đới nâng Tri Tôn nằm phía Đông địa hào Quảng Ngi, phía
Bắc đới đt gy Đà Nẵng và trũng sâu Phú Khánh. Vào Miocen trung,
khu vực này chịu sự vận động nén ép, bị uốn nếp và nâng lên, thậm
chí bị lộ ra trên mặt biển trong một thời gian dài nên bị bào mòn, đào
khoét mạnh mẽ.
Đới cắt trượt Tuy Hòa nằm ở phía Nam bể Phú Khánh, là nơi
tiếp giáp với hai bể trầm tích Cửu Long và Nam Côn Sơn. Đới này

phát triển theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, có chiều rộng từ 50km
đến 70km, gồm các đt gy thuận hướng Tây Bắc – Đông Nam.
1.3.2. Lịch sử phát triển bồn trũng Phú Khánh
Lịch sử tiến hóa kiến tạo của bồn trũng Phú Khánh được chia
thành ba giai đoạn tiến hóa kiến tạo chính như sau:
Giai đoạn tiền tạo rift: Creta thượng – Eocen: Đây là giai
đoạn diễn ra sự va chạm giữa mảng Âu – Á với mảng Ấn Độ trong
thời kỳ Eocen làm cho khối lục địa Indochina quay và dịch chuyển, là
tiền đề tạo ra Biển Đông. Hoạt động căng gin xảy ra trong giai đoạn
này làm giập vỡ móng trước Đệ tam tạo tiền đề cho bể Phú Khánh
được hình thành, đồng thời sự chuyển dịch và quay của khối

9

Indochina, sự hút chìm xảy ra ở phía Đông và Đông Nam làm mở
rộng Biển Đông.
Pha đồng tạo rift (Eocen? - Oligocen - Miocen hạ): Đây là pha
tạo rift chính của bồn trũng, ban đầu là sự thành tạo môi trường ven
lục địa, và tạo các địa hào đồng thời với sự tách gin ở vùng nước sâu
của biển Đông.
Pha sau tạo rift: Miocen trung – Đệ tứ: Giai đoạn này xảy ra
sau khi kết thúc pha tạo rift và được chia thành 2 pha phụ: Pha sụt lún
oằn võng (Miocen trung – Miocen thượng) và Pha tạo thềm (Pliocen -
Đệ t). Trong thời kỳ này chủ yếu xảy ra quá trình lún chìm nhiệt trên
toàn bồn trũng Phú Khánh cũng như khu vực các bể lân cận. Hoạt
động kiến tạo đảo ngược nội bể diễn ra vào cuối Miocen trung do sự
va chạm của hai mảng Á-Úc, kéo theo sự ngưng nghỉ trầm tích và bào
mòn thể hiện bằng một mặt bất chỉnh hợp đặc trưng Miocen trung trên
toàn khu vực bồn trũng Phú Khánh và khu vực lân cận. Trong
Pliocen-Đệ t, biển tiến tràn ngập toàn bộ Biển Đông và là giai đoạn

phát triển kiểu thềm lục địa của bồn trũng Phú Khánh và các vùng kề
cận.
1.3.3. Đặc điểm địa tầng bồn trũng Phú Khánh
Địa tầng bồn trũng Phú Khánh được chia thành hai tầng cấu
trúc, bao gồm tầng cấu trúc trước Kainozoi ở phía dưới và Tầng cấu
trúc Kainozoi phủ trực tiếp bên trên.
Móng trước Kainozoi: bao gồm các đá granitoid và đá biến
chất có tuổi thành tạo từ Mezozoi muộn đến Paleozoi.
Địa tầng Kainozoi

10

Hệ Paleogen - Thống Oligocen (E
3
): Trầm tích Oligocen có thể
phủ không chỉnh hợp trên các phc hệ đá móng có thành phần và tuổi
khác nhau, chưa có giếng khoan trong địa tầng này.
Hệ Neogen - Thống Miocen - Phụ thống Miocen hạ (N
1
1
): Trầm
tích phụ thống Miocen hạ nhìn chung phát triển tương đối rộng khu
vực nghiên cu và chúng phủ bất chỉnh hợp trên các thành tạo trầm
tích Oligocen. Thành phần thạch học chủ yếu sét kết, bột kết, cát kết
dưới nhỏ xen kẽ những lớp lớp sét vôi và đá cacbonat.
Hệ Neogen - Thống Miocen - Phụ thống Miocen trung (N
1
2
):
Phần lớn diện tích khu vực phía Nam và Tây Tây Nam chủ yếu là cát

kết, cát kết cha vôi, sét kết và sét cha vôi. Phần trung tâm của bể có
thể tồn tại các đá cacbonat gặp ở các giếng khoan C-1X, H-1X. Phía
Tây bồn trũng đ phát hiện các đá phun trào núi lửa tại các giếng
khoan C-1X, H-1X và T-1X.
Hệ Neogen - Thống Miocen - Phụ thống Miocen thượng (N
1
3
):
Các trầm tích phụ thống Miocen thượng phát triển rộng ri trong toàn
bể với bề dày thay đổi từ 500m (phía Tây) đến trên 1.000m (phần phía
Đông). Địa tầng trầm tích Miocen thượng nhìn chung không khác
nhiều so với thời kỳ Miocen trung.
Hệ Neogen - Thống Pliocen (N
2
): Trầm tích bao gồm chủ yếu
bởi các lớp đá mịn với bề dày lớn (>2.000m). Thành phần trầm tích
gồm chủ yếu là sét, sét kết, sét vôi màu xám trắng, xám xanh đến xám
lục bở rời hoặc gắn kết yếu, có cha nhiều gloconit, pyrit và phong
phú các hoá đá biển. Ngoài ra, cũng có thể gặp các thành tạo phun trào
núi lửa trong địa tầng này.
1.3.4. Hệ thống dầu khí bồn trũng Phú Khánh

11

Đá sinh: bao gồm hai loại chính là sét đầm hồ, than và sét than
châu thổ tuổi Oligocen và Miocen hạ. Đá mẹ Oligocen có chiều dày
khoảng 3.000m, là tập đá mẹ chính với TOC 0,5-5,9 %; kerogen loại
II/III (HI: 60 – 625 mgHC/g TOC), cho tiềm năng sinh dầu - khí. Đá
mẹ Miocen hạ có độ giàu hữu cơ từ trung bình đến tốt, tiềm năng sinh
nghèo đến trung bình, đặc trưng cho đá mẹ cha chủ yếu kerogen loại

III hỗn hợp II/III nằm trong vùng chưa trưởng thành.
Đá chứa: Nghiên cu tài liệu khu vực và tài liệu giếng khoan
trong khu vực bồn trũng Phú Khánh cho thấy đá cha trong bồn trũng
Phú Khánh bao gồm: đá móng nt nẻ - phong hóa trước Đệ tam, các
tập cát kết Oligocen và Miocen với độ rỗng từ 15-20%, đá cha
carbonat Miocen và ám tiêu san hô với độ rỗng từ 5-20%.
Đá chắn: Đá chắn khu vực là sét biển Pliocen – Pleistocen phân
bố rộng khắp toàn bồn trũng. Tập sét Miocen hạ có chiều dày 200 -
300m cũng là tầng chắn khu vực. Ngoài ra, các tập sét, bột kết, nằm
xen kẽ với các tập cha Oligocen, Miocen và các mặt đt gy cũng có
khả năng đóng vai trò chắn địa phương tốt.
Dịch chuyển dầu khí: Trong bồn trũng Phú Khánh dầu khí sinh
ra có thể di cư lên phía trên thông qua cơ chế mao dẫn, dịch chuyển
theo các đt gy sâu để lên các tầng cha phía trên. Ngoài ra, các bất
chỉnh hợp cũng có thể là kênh dẫn, đường di cư của hydrocarbon theo
phương nằm ngang.
CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU
2.1. PHƯƠNG PHÁP MINH GIẢI ĐỊA CHẤN CẤU TRÚC
TRÊN QUAN ĐIỂM ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP

12

2.1.1. Chính xác hóa các mặt ranh giới địa tầng: Các ranh
giới bất chỉnh hợp được xác định bằng việc phân tích sự kết thúc của
các phản xạ địa chấn tại ranh giới trên và ranh giới dưới của tập. Bất
chỉnh hợp tại ranh giới trên của tập thường bao gồm các dấu hiệu bào
mòn cắt xén (erosional truncation), chống nóc (toplap) và bao bọc
(concordant). Bất chỉnh hợp tại ranh giới dưới của tập thường bao
gồm các dấu hiệu gá đáy (onlap), phủ đáy (downlap) và bao bọc

(concordant).
2.1.2. Xác định hệ thống đứt gãy kiến tạo: Các đt gy được
phân tích trên mặt cắt địa chấn dựa theo mô hình địa chất chung của
khu vực và được liên kết theo không gian trên sơ đồ các tuyến địa
chấn khu vực nghiên cu, trong đó cần thể hiện vị trí các đt gãy trên
từng lát cắt và các đặc điểm của chúng.
2.1.3. Liên kết địa chấn – giếng khoan: Các ranh giới minh
giải tài liệu địa chấn và các ranh giới địa chất tại vị trí các giếng khoan
được liên kết với nhau thông qua tài liệu đo vận tốc dọc thành giếng
khoan, từ đó mở rộng liên kết địa tầng ra toàn khu vực nghiên cu và
xác định tuổi địa chất của chúng.
2.1.4. Xây dựng bản đồ và chuyển đổi độ sâu: Để đánh giá
đặc điểm cấu trúc địa chất, phân vùng triển vọng cũng như dự báo
tiềm năng dầu khí, v.v. người ta thường xây dựng các bản đồ đẳng trị
(bản đồ đẳng thời, đẳng sâu và đẳng dày) từ kết quả minh giải địa
chấn. Thông qua phương trình quan hệ thời gian và độ sâu, bản đồ địa
chấn cần được chuyển đổi về miền độ sâu để thực hiện các công tác
đánh giá và luận giải địa chất tiếp theo.
2.2. CƠ SỞ ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRONG CÔNG TÁC MINH
GIẢI ĐỊA CHẤN

13

Phương pháp địa chấn địa tầng trên quan điểm địa tầng phân tập
giúp xác định chu kỳ trầm tích, sự thay đổi mực nước biển, các phân
vị địa tầng trầm tích, các mặt ranh giới địa tầng chủ yếu, v.v.
2.2.1. Chu kỳ trầm tích: Là sự thay đổi mực nước biển tương
đối mang tính chu kỳ và có mối quan hệ với chu kỳ trầm tích trong
quá trình biển tiến và biển lùi. Có thể phân chia chu kỳ trầm tích thành
các bậc khác nhau như: Chu kỳ bậc 1 ( >50 triệu năm), chu kỳ bậc 2

(3 - 50 triệu năm), chu kỳ bậc 3 (0.5 - 3 triệu năm), chu kỳ bậc 4 (0.08
- 0.5 triệu năm), chu kỳ bậc 5 (0.03 - 0.08 triệu năm) và chu kỳ bậc 6
(0.01- 0.03 triệu năm).
2.2.2. Hệ thống trầm tích: Hệ thống trầm tích là một tập hợp
các lớp trầm tích cùng thời, trong đó tướng trầm tích được tích tụ
trong không gian 3 chiều, có liên hệ nguồn gốc với nhau trong các môi
trường lắng đọng, đặc trưng cho các giai đoạn khác nhau của một chu
kỳ lên xuống mực nước biển tương đối. Trong một chu kỳ lên xuống
của mực nước biển tương đối hoàn chỉnh bao gồm các kiểu hệ thống
trầm tích như: Hệ thống trầm tích biển thấp (Lowstand System Tract),
Hệ thống trầm tích biển tiến (Transgressive System Tract), Hệ thống
trầm tích biển cao (Highstand System Tract - HST).
2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TƯỚNG ĐỊA CHẤN VÀ DỰ
BÁO MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH
2.3.1. Tướng địa chấn: Tướng địa chấn là một phần của tập địa
chấn bao gồm tập hợp các yếu tố phản xạ có đặc điểm tương tự nhau,
có sự khác biệt so với các phần xung quanh. Các bước phân tích tướng
địa chấn thường bao gồm: Phân tích đặc điểm trường sóng địa chấn,
đặc trưng bên trong và hình dạng bên ngoài của các tướng địa chấn.
2.3.2. Tướng trầm tích:

14

Nhóm tướng lục địa: Được phân chia thành các phc hệ tướng
như sau: tướng tàn tích (eluvi), tướng sườn tích (deluvi) và rơi tích
(coluvi), tướng lũ tích (proluvi), tướng sông (aluvi - gồm các tướng
lòng sông, bi bồi, đê cát ven sông, hồ móng ngựa và bi bồi), tướng
hồ kiến tạo và tướng đầm lầy.
Nhóm tướng chuyển tiếp: Là các nhóm tướng chuyển tiếp từ
lục địa ra biển, gồm ba loại cơ bản: tam giác châu (delta), tướng vũng

vịnh (lagun) và tướng duyên hải (litora).
Nhóm tướng biển: Có đặc điểm chung là phân bố rộng, bề dày
lớn và ổn định, sự biến đổi tướng theo thời gian và không gian không
lớn. Có thể phân chia tướng biển như sau: tướng ven biển thuộc đới
triều lên xuống, tướng biển nông (thềm lục địa), tướng biển sâu (sườn
lục địa) và tướng biển thẳm (đáy đại dương).
2.3.3. Mối quan hệ giữa tướng địa chấn và tướng trầm tích:
Sự khác biệt về trường sóng địa chấn của tướng địa chấn phản ảnh sự
thay đổi tướng trầm tích hay môi trường trầm tích. Trên các lát cắt địa
chấn, tướng địa chấn được xác định tương ng với tướng địa chất bao
gồm tướng lục địa, tướng chuyển tiếp môi trường lục địa ra môi
trường biển và tướng biển. Ngoài ra còn phải sử dụng tối đa các thông
tin địa chất từ các số liệu khoan và địa chất có liên quan trong quá
trình phân tích tướng và dự báo môi trường trầm tích.
2.3.4. Phân vùng tướng địa chấn và dự báo môi trường trầm
tích: Bản đồ phân bố tướng địa chấn thể hiện đặc điểm môi trường
trầm tích, dự báo hướng vận chuyển vật liệu trầm tích, thành phần
thạch học và tướng môi trường trầm tích. Đây là một trong những cơ
sở để phân vùng triển vọng dầu khí. Kết quả phân tích tướng địa chấn
trên lát cắt địa chấn sẽ được liên kết và xây dựng bản đồ phân vùng

15

tướng cho từng tập địa chấn. Sau khi phân tích và xác định được đặc
điểm phân bố tướng địa chấn, việc minh giải tướng thạch học được
tiến hành thuận lợi nếu có sự kết hợp của tài liệu giếng khoan và tài
liệu nghiên cu địa chất khu vực. Điều này sẽ cho kết quả dự báo
tương đối chính xác về môi trường lắng đọng trầm tích.
2.4. CƠ SỞ DỮ LIỆU
Tài liệu địa chấn sử dụng trong đề tài nghiên cu chủ yếu bao

gồm tài liệu địa chấn 2D được khảo sát trong các giai đoạn 1991–2010
với tổng khối lượng khoảng 37.000km tuyến. Tài liệu giếng khoan sử
dụng trong nghiên cu bao gồm kết quả phân tích tài liệu địa vật lý
giếng khoan và tài liệu mẫu vụn, mẫu sườn của ba giếng C-1X, H-1X
và T-1X. Ngoài ra, các báo cáo nghiên cu trước đây về địa chất kiến
tạo bồn trũng Phú Khánh cũng được tham khảo trong quá trình nghiên
cu.
CHƯƠNG 3
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT BỒN TRŨNG PHÚ
KHÁNH TRÊN CƠ SỞ MINH GIẢI TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN
3.1. CHÍNH XÁC HÓA CÁC MẶT RANH GIỚI ĐỊA TẦNG
3.1.1. Xác định ranh giới bất chỉnh hợp địa chấn: Kết quả
minh giải cho thấy có thể phân chia được 09 mặt ranh giới bất chỉnh
hợp chính (RG1-RG9) trên mặt cắt địa chấn (không kể bề mặt đáy
biển) bằng các dấu hiệu gá đáy, phủ đáy, bào mòn cắt xén và đặc
trưng phản xạ địa chấn, v.v. Do các ranh giới RG6 - RG9 nằm ở độ
sâu khá nông, không thuộc đối tượng tìm kiếm dầu khí nên trong
khuôn khổ luận án này tác giả tập trung minh giải các ranh giới RG1-
RG5 trên toàn khu vực bồn trũng .

16

3.1.2. Kết quả liên kết địa chấn – giếng khoan: Trong khu
vực bồn trũng Phú Khánh hiện nay có 03 giếng khoan, nhưng do tài
liệu vận tốc giếng khoan chỉ có ở 02 giếng C-1X và T-1X nên việc
liên kết các mặt ranh giới bất chỉnh hợp địa chấn với tài liệu giếng
khoan được thực hiện trên các mặt cắt đi qua các giếng khoan này.
Kết quả nghiên cu cho thấy các mặt ranh giới bất chỉnh hợp địa chấn
(RG1, RG3, RG4 và RG5) được liên kết lần lượt với các ranh giới địa
tầng (Móng trước đệ tam, nóc Miocen hạ, nóc Miocen trung và nóc

Miocen) với độ tin cậy cao, trong khi ranh giới RG2 không liên kết
được do các giếng khoan kể trên có thể chưa khoan qua hệ tầng này.
Dựa vào kết quả liên kết minh giải địa chấn thì RG2 có thể là nóc của
địa tầng Oligocen.
3.1.3. Kết quả liên kết địa tầng: Việc nghiên cu, minh giải
các tài liệu địa chấn mới bổ sung sau năm 2007 ở bồn trũng Phú
Khánh đ làm sáng tỏ các liên kết địa tầng từ khu vực thềm phía Tây
ra khu vực trung tâm bồn trũng và trên toàn khu vực nghiên cu. Kết
quả liên kết các ranh giới địa tầng nóc móng trước đệ tam, gần nóc
Oligocen, nóc Miocen hạ, nóc Miocen trung và nóc Miocen đ làm
sáng tỏ đặc điểm địa chất kiến tạo và phân vùng cấu trúc bồn trũng
Phú Khánh.
So với các nghiên cu trước đây, kết quả liên kết địa tầng bồn
trũng Phú Khánh ở nghiên cu này được chính xác hóa bằng việc xác
định các bất chỉnh hợp địa chấn theo quan điểm địa tầng phân tập. Sự
liên kết kết quả minh giải địa chấn với tài liệu các giếng khoan (C-1X,
T-1X và H-1X) đ giúp xác định tuổi địa chất cho các ranh giới địa
tầng (RG1-RG5) và làm sáng tỏ hơn việc phân chia địa tầng trầm tích
bồn trũng Phú Khánh. Kết quả liên kết địa tầng khu vực đ cho phép

17

kết nối các ranh giới địa tầng từ khu vực thềm nước nông phía Tây với
khu vực trung tâm của bồn trũng, tạo ra các bản đồ cấu trúc hoàn
chỉnh của bồn trũng Phú Khánh qua các thời kỳ.
3.2. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐỨT GÃY
Các đt gy ở bồn trũng Phú Khánh hoạt động mạnh mẽ với 3
phương chính Đông Bắc-Tây Nam, Tây Bắc-Đông Nam và kinh
tuyến.
Hệ thống đt gy phương Đông Bắc - Tây Nam gồm các đt

gãy chính: F2, F3, F4 F7 và F10, đây là hệ thống đt gy chính, mang
tính chất khống chế và phân chia cấu trúc bồn trũng Phú Khánh. Hệ
thống đt gy Kinh Tuyến bao gồm các đt gy F1, F6, F8 (đt gy
kinh tuyến 110º). Hệ thống đt gy này nằm tập trung phần phía Tây
bồn trũng, đóng góp cho việc hình thành bồn trũng Phú Khánh. Hệ
thống đt gy Tây Bắc - Đông Nam bao gồm đt gy F5 và đt gy
F9. Các đt gy này đóng vai trò làm phc tạp hóa trũng Phú Yên và
ngăn cách trũng Phú Yên với đới cắt trượt Tuy Hòa.
3.3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT
3.3.1. Đặc điểm bản đồ cấu trúc địa chất: Kết quả nghiên cu
đặc điểm cấu trúc địa chấn đ làm sáng tỏ, chính xác hóa các mặt ranh
giới địa tầng. Kết quả minh giải địa chấn cho phép xác định được 05
bản đồ cấu trúc tương ng với 05 bề mặt bất chỉnh hợp (RG1-RG5)
như sau: bản đồ nóc các thành tạo địa chất trước Đệ tam (RG1), bản
đồ cấu trúc gần nóc Oligocen (RG2), bản đồ cấu trúc nóc Miocen hạ
(RG3), bản đồ cấu trúc bất chỉnh hợp Miocen trung (RG4) và bản đồ
cấu trúc nóc Miocen (RG5, minh họa trong hình 3.17).

18

Hình 3.17: Bản đồ cấu trúc gần nóc Miocen theo chiều sâu
3.3.2. Đặc điểm bản đồ đẳng dày: Kết quả xây dựng các bản
đồ đẳng sâu của các mặt ranh giới bất chỉnh hợp RG1 đến RG5 như
trên cho phép xác định được Bản đồ đẳng dày của các tập Oligocen,
Miocen hạ, Miocen trung và Miocen thượng bồn trũng Phú Khánh.
Phân bố chiều dày của các tập kết hợp với kết quả mô tả đặc điểm
tướng địa chấn theo diện và theo chiều sâu sẽ giúp cho việc dự báo
lịch sử lắng đọng trầm tích của bồn trũng Phú Khánh qua các thời kỳ.
Chiều dày trầm tích có xu hướng tăng dần về phía Đông Nam của bồn
trũng (dày khoảng 500m ở phần rìa bồn trũng và đạt tới chiều dày hơn

4.000m ở phần trũng sâu), điều này giúp khẳng định sự có mặt của

19

trầm tích đồng tách gin với bằng chng là sự lấp đầy của các địa hào
và bán địa hào. Bản đồ đẳng dày trầm tích Miocen thượng (hình 3.21)
là một trong những tiền đề giúp cho việc đánh giá phân tích tướng,
môi trường trầm tích và tiềm năng dầu khí của bồn trũng Phú Khánh
trong thời kỳ này.

Hình 3.21: Bản đồ đẳng dày các thành tạo trầm tích Miocen thượng
CHƯƠNG 4
PHÂN VÙNG TƯỚNG ĐỊA CHẤN VÀ DỰ BÁO MÔI TRƯỜNG
TRẦM TÍCH MIOCEN THƯỢNG BỒN TRŨNG PHÚ KHÁNH
4.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤN ĐỊA TẦNG

20

Tập Miocen thượng được giới hạn bởi ranh giới RG4 ở phía
dưới và ranh giới RG5 bên trên. Dựa vào các đặc điểm địa chất kiến
tạo của bồn trũng Phú Khánh, mô hình tập tích tụ của các nhà địa chất
Exxon đ được lựa chọn áp dụng cho phân tích địa chấn địa tầng trầm
tích Miocen thượng bồn trũng Phú Khánh.
Kết quả minh giải địa chấn địa tầng đ cho phép phân chia trầm
tích Miocen thượng bồn trũng Phú Khánh thành 04 chu kỳ trầm tích
bậc nhỏ hơn được đánh dấu theo th tự từ dưới lên là T1, T2, T3 và
T4. Mỗi chu kỳ trầm tích được phân chia thành các hệ thống trầm tích
biển thấp (LST), biển tiến (TST) và hệ thống biển cao (HST).
Đặc điểm địa chấn địa tầng trầm tích Miocen thượng bồn trũng
Phú Khánh nhìn chung phù hợp với các nghiên cu trước đây và phù

hợp với quy luật thay đổi đường cong mực nước biển toàn cầu của
Had (1987), tuy nhiên với việc bổ sung các tài liệu địa chấn khu vực
nước sâu trung tâm bồn trũng cũng như sự liên kết các giếng khoan C-
1X, H-1X và T-1X cho phép kết quả nghiên cu có độ tin cậy cao hơn
và có sự liên kết trong khu vực.
4.2. ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG ĐỊA CHẤN
Đặc điểm tướng địa chấn của tập Miocen thượng được xác định
trên các lát cắt địa chấn như sau:
Phần rìa phía Tây bồn trũng, song song với đới bờ kéo dài theo
phương Bắc - Nam, trường sóng địa chấn có đặc trưng bị bào mòn cắt
xén mạnh cùng với các đặc trưng chống nóc (toplap) ở ranh giới trên
(RG5), kề áp (onplap) và phủ đáy (downlap) ở ranh giới dưới của tập.
Đặc điểm phản xạ địa chấn bên trong tập thay đổi từ dạng phân lớp
song song nằm ngang đến phân kỳ và có dạng tướng nêm lấn. Trên
một số lát cắt địa chấn hướng Bắc Nam hoặc Tây Bắc – Đông Nam

21

phía Tây Bắc bồn trũng có thể quan sát rõ các dấu hiệu lòng sông cổ.
Tại một số khu vực đáy tập quan sát được các trường sóng lộn xộn
(chaotic) có thể liên quan tới các thành tạo quạt sườn và quạt đáy bể.
Đặc điểm tướng địa chấn khu vực phía Tây bồn trũng có thể liên quan
đến việc thay đổi môi trường trầm tích từ đới chuyển tiếp, biển nông
ven bờ đến khu vực thềm và sườn lục địa. Khu vực trung tâm bồn
trũng, phản xạ địa chấn bên trong tập Miocen thượng chủ yếu có
tướng phân lớp dày, song song hoặc song song lượn sóng với biên độ
dao động từ yếu đến trung bình, độ liên tục từ trung bình tới tốt có thể
liên quan đến môi trường thềm ngoài, biển sâu. Quan sát trên các mặt
cắt địa chấn ở các khu vực rìa phía Đông Bắc và phía Đông Nam của
bồn trũng có thể thấy các đặc trưng phản xạ địa chấn tương tự như

phần trung tâm của bồn trũng, mặc dù khu vực này đ bị ảnh hưởng
bởi hoạt động nâng lên trong thời kỳ cuối Oligocen đến Miocen hạ
liên quan tới hoạt động tách gin vỏ đại dương. Trên một số mặt cắt
địa chấn quan sát được khá rõ hoạt động của các núi lửa trẻ xuyên cắt
trầm tích Miocen thượng.
Kết quả phân tích đặc điểm tướng địa chấn tập Miocen thượng
theo các mặt cắt địa chấn cho phép xây dựng bản đồ phân vùng tướng
địa chấn tập Miocen thượng (hình 4.23).
4.3. PHÂN VÙNG TƯỚNG ĐỊA CHẤN VÀ DỰ BÁO MÔI
TRƯỜNG LẮNG ĐỌNG TRẦM TÍCH
Trên cơ sở phân tích tướng địa chấn và mối quan hệ giữa tướng
địa chấn với tướng trầm tích đ cho phép chia các thành tạo trầm tích
Miocen thượng thành 05 vùng có môi trường trầm tích khác nhau, bao
gồm: I – biển nông ven bờ, II – vùng thềm, III - vùng biển sâu, IV –
vùng vắng mặt trầm tích và V – khu vực hiện diện thành tạo núi lửa.