Đặc điểm và lịch sử phát triển bồn trầm tích cenozoi nam côn sơn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN






HOÀNG HÙNG CƯỜNG




ĐẶC ĐIỂM VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BỒN TRẦM TÍCH
CENOZOI NAM CÔN SƠN






LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội, 2014
Khoa Địa chất


ii


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN






HOÀNG HÙNG CƯỜNG




ĐẶC ĐIỂM VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BỒN TRẦM TÍCH
CENOZOI NAM CÔN SƠN

Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60 44 55



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN VĂN VƯỢNG





Hà Nội, 2014
Khoa Địa chất


iii


LỜI CẢM ƠN

Luận văn đã được thực hiện tại Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Văn
Vượng. Nhận dịp này học viên xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Văn
Vượng, người trực tiếp hướng dẫn khoa học cho học viên trong quá trình học tập
nghiên cứu và viết luận văn.
Học viên xin chân thành cảm ơn TS. Lê Chi Mai, TS. Nguyễn Văn Hướng,
đã giúp học viên trong quá trình thu thập tài liệu đóng góp ý kiến giúp học viên
hoàn thiện luận văn này.
Học viên cũng xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm khoa Địa chất, Phòng
Sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) đã tạo
điều kiện và giúp đỡ học viên trong quá trình học tập và hoàn thiện luận văn.

Học viên



Hoàng Hùng Cường
Khoa Địa chất


1


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU 5
1.1. VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN CỨU 5
1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT 6
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975 7
1.2.2. Giai đoạn sau giải phóng đến năm 1986 10
1.2.3. Giai đoạn 1987 đến nay 11
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14
2.1. CƠ SỞ TÀI LIỆU 14
2.1.1. Tài liệu địa vật lý 14
2.1.2. Tài liệu địa chất 15
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16
2.2.1. Phương pháp minh giải mặt cắt địa chấn 16
2.2.2. Phương pháp địa vật lý giếng khoan 19
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu đứt gãy 20
2.2.4. Phương pháp đánh giá triển vọng dầu khí trên cơ sở nghiên cứu kiến tạo –
địa động lực 23

Chương 3: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT BỂ TRẦM TÍCH NAM CÔN SƠN 24
3.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG 24
3.1.1. Các thành tạo trước Cenozoi 24
3.1.2. Các thành tạo tuổi Đệ Tam 24
3.2. ĐẶC ĐIỂM HOẠT ĐỘNG MAGMA 39
3.2.1. Đặc điểm các đá xâm nhập 39
3.2.2. Đặc điểm các đá phun trào 40
3.3. ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO 44
3.3.1. Vị trí của bể Nam Côn Sơn trong phông kiến tạo khu vực 44
3.3.2. Đặc điểm kiến tạo đứt gãy 46
3.3.3. Phân tầng cấu trúc theo phương thẳng đứng 53
3.3.4. Phân vùng cấu trúc theo phương nằm ngang 55
Khoa Địa chất


2


Chương 4: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT BỂ TRẦM TÍCH NAM CÔN SƠN 62
4.1. GIAI ĐOẠN TRƯỚC TÁCH GIÃN: PALEOCEN - EOCEN 62
4.2. GIAI ĐOẠN TÁCH GIÃN : OLIGOCEN - MIOCEN SỚM 62
4.3. GIAI ĐOẠN SAU TÁCH GIÃN: MIOCEN GIỮA - ĐỆ TỨ 64
4.4. TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ BỂ NAM CÔN SƠN 70
4.4.1. Tiềm năng đá sinh 71
4.4.2. Đá chứa 71
4.4.3. Tiềm năng đá chắn 73
4.4.4. Bẫy chứa 74
KẾT LUẬN 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
Khoa Địa chất

3


MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề
Dầu khí là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng nhất của Việt Nam.
Dầu mỏ và khí đốt có tiềm năng to lớn để thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của quốc
gia chủ yếu được khai thác từ vùng biển đông nam thềm lục địa Việt Nam. Do tầm
quan trọng của nguồn tài nguyên này nên việc nghiên cứu tiềm năng và phân vùng
triển vọng dầu khí của các bồn trầm tích chứa dầu luôn nhận được sự quan tâm đặc
biệt của các ngành khoa học liên quan. Để giải quyết các nội dung này, việc nghiên
cứu các đặc điểm cấu trúc kiến tạo, quá trình trầm tích và lịch sử phát triển địa chất
đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc định hướng công tác tìm kiếm thăm dò
dầu khí trong các bể trầm tích trên cả đất liền và thềm lục địa Việt Nam.
Bồn trũng Nam Côn Sơn được hình thành và phát triển trong Cenozoi, nằm ở
phía đông nam thềm lục địa Việt Nam là một trong những bồn trầm tích chứa dầu
khí, trong đó tiềm năng khí là chủ yếu. Sự có mặt của dầu và khí đã được khẳng
định thông qua quá trình tìm kiếm, thăm dò và khai thác của ngành dầu khí trong
vài chục năm trở lại đây. Tuy vậy bồn trầm tích này vẫn được nhiều nhà nghiên
cứu, nhà thầu trong và ngoài nước quan tâm liên quan tiềm năng dầu khí thực sự
của nó. Các nghiên cứu mới chỉ được thực hiện riêng lẻ ở các lô, được tiến hành bởi
các nhà thầu khác nhau. Vì vậy việc nghiên cứu toàn diện và khái quát hóa đặc
điểm và lịch sử phát triển địa chất của toàn bộ bồn trầm tích này trong Cenozoi là
vô cùng cần thiết, giúp định hướng chính xác hơn nữa công tác tìm kiếm thăm dò
dầu khí trong thời gian tới ở khu vực này. Chính vì những lý do trên, học viên đã
chọn đề tài luận văn của mình với tiêu đề: “Đặc điểm và lịch sử phát triển bồn
trầm tích Cenozoi Nam Côn Sơn”.

Mục tiêu của đề tài
Đề tài luận văn được thực hiện với mục tiêu làm sáng tỏ bức tranh về đặc
điểm địa chất cũng như lịch sử phát triển trầm tích Cenozoi ở vùng nghiên cứu.
Khoa Địa chất


4


Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: là các thành tạo địa chất Cenozoi thuộc bồn trũng
Nam Côn Sơn
- Phạm vi nghiên cứu: bể trầm tích Nam Côn Sơn
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm địa chất Cenozoi bồn trũng Nam Côn Sơn
- Xác lập lại lịch sử hình thành và phát triển bồn trũng Nam Côn Sơn
Bố cục luận văn
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về vùng nghiên cứu
Chương 2: Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Đặc điểm địa chất bể trầm tích Nam Côn Sơn
Chương 4: Lịch sử phát triển địa chất bể trầm tích Nam Côn Sơn
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Khoa Địa chất


5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU

1.1. VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN CỨU
Bồn trũng Nam Côn Sơn (bể Nam Côn Sơn) nằm trong khoảng 6
0
00’ đến
9
0
45’ vĩ độ Bắc và 106
0
00’ đến 109
0
00’ kinh độ Đông. Bể có diện tích khoảng
100.000km
2
. Ranh giới của bể được ngăn cách ở phía Bắc là đới nâng Côn Sơn,
phía Tây và Nam là đới nâng Khorat - Natuna, phía Đông Bắc là bể Phú Khánh,
còn phía Đông được giới hạn bởi đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên, đây là dải
nâng rìa Đông để làm ranh giới ngoài của bể Nam Côn Sơn (hình 1.1).
Bể Nam Côn Sơn nằm ở Đông Nam bể Cửu Long, được ngăn cách bởi
khối nâng Côn Sơn và phần nổi cao nhất là đảo Côn Sơn. Bể kéo dài và trải rộng
từ độ sâu 50m nước ở phía Tây cho đến trên 1.500 m nước ở phía Đông, phần
kéo dài của giãn đáy Biển Đông. Bể nằm trên vỏ lục địa có thành phần và tuổi
khác nhau được hình thành trong Paleozoi và Mesozoi.
Phần lớn diện tích của bể Nam Côn Sơn nằm trong thềm lục địa Việt Nam có
độ sâu nước biển dưới 200m nước, một điều kiện rất thuận lợi cho công tác tìm
kiếm và thăm dò dầu khí, cho đến hiện nay đã phát hiện được các mỏ dầu và khí
công nghiệp như: Đại Hùng, Lan Tây, Lan Đỏ v.v… Còn phần phía Bắc Đông Bắc
và Đông tuy có chiều sâu nước biển khá lớn, có nơi trên 1.500m, nhưng là vùng đã
được phát hiện nhiều cấu tạo có tiềm năng dầu khí cần phải quan tâm.

Khoa Địa chất


6



Hình 1.1. Sơ đồ vị trí bể Nam Côn Sơn trong khu vực Biển Đông và kế cận
1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT
Hoạt động tìm kiếm thăm dò dầu khí ở bể Nam Cơn Sơn bắt đầu từ những
năm 1970 của thế kỷ trước. Đã có 26 nhà thầu dầu khí nước ngoài tiến hành khảo
sát gần 60.000km địa chấn 2D và 5.400km
2
địa chấn 3D, khoan 78 giếng khoan
thăm dò, thẩm lượng và khai thác, xác lập được 5 mỏ và 17 phát hiện dầu khí. Hiện
tại còn 7 nhà thầu đang hoạt động.
Công tác nghiên cứu tổng hợp nhằm đánh giá địa chất và tài nguyên dầu khí
của bể Nam Côn Sơn đã có hàng chục công trình khác nhau, đặc biệt các đề tài và
Khoa Địa chất


7


nhiệm vụ cấp Ngành đã góp phần kịp thời, hiệu quả cho hoạt động thăm dò và khai
thác. Tuy nhiên do điều kiện địa chất hết sức phức tạp đòi hỏi phải tiếp tục nghiên
cứu bằng các phương pháp, công nghệ mới để xác lập cơ sở khoa học cho việc
hoạch định công tác thăm dò và khai thác tiếp theo ở bể trầm tích này.
Dựa vào tính chất, đặc điểm và kết quả công tác của từng thời kỳ, lịch sử thăm
dò và nghiên cứu địa chất - địa vật lý ở đây được chia làm 3 giai đoạn như sau:

1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975
Trước năm 1975, miềm nam Việt Nam chưa được giải phóng. Trong khi
hoạt động địa chất ở miền bắc được đẩy mạnh thì ở miền nam chính quyền Sài
Gòn ít quan tâm đến khu vực này. Tuy nhiên, một số nghiên cứu khu vực cũng
được triển khai. Theo tổng kết của Nguyễn Hiệp, Trần Văn Trị, Vũ Văn Minh
năm 1967, sở Hải dương Hoa Kỳ đo từ hàng không trên toàn miền nam Việt
Nam tỉ lệ 1:250.000. Dựa trên tài liệu này, năm 1969, Hồ Mạnh Trung công bố
“Khảo lược cấu trúc đồng bằng Sông Cửu Long và thảo luận về vấn đề dầu mỏ”.
Sau đó, năm 1971, tác giả dự đoán trầm tích trong các bồn Cần Thơ, Cà Mau có
chiều dày từ 3km – 5km có thể tìm thấy dầu khí trong các trầm tích Trias, hoặc
trầm tích trẻ hơn và trong đá vôi Permi [10].
Năm 1968, Bộ Phát triển hải ngoại Anh khảo sát khoảng 290km tuyến địa
chấn khúc xạ và 370km tuyến địac hấn phản xạ ngoài khơi khu vực đảo Thổ
Chu. Kết quả cho biết trầm tích Mesozoi ở đây có chiều dày từ 3km – 4km. Năm
1969-1970 công ty Ray Geophysical Mandrel khảo sát 12.121km tuyến địa chấn
từ và trọng lực trên thềm lục địa nam Việt Nam [15, 16].
Năm 1971, chính quyền Sài Gòn thành lập Ủy ban Quốc gia dầu mỏ và
Tổng cục Dầu hỏa và Khoáng sản, phân chia lô trên thềm lục địa và cho phép các
công ty nước ngoài đấu thầu. Lúc này, toàn thềm lục địa Việt Nam trong đó có
bể Nam Côn Sơn đã được các công ty dầu khí nước ngoài khảo sát, tìm kiếm,
tiêu biểu như công ty MobilOil, Mandrel, Pecten, ESSO, Mobil-Keiyo,
Marathon Các nhà thầu đã thu nổ khoảng 126.000km tuyến địa chấn 2D với
Khoa Địa chất


8


mạng lưới tuyến 8x8km, 4x4km trên các lô và 2x2km trên các cấu tạo triển vọng.
Trên cơ sở tài liệu nhận được, các công ty đã liên kết, phân định các ranh giới

địa chấn chính và xây dựng một số bản đồ đẳng thời tỷ lệ 1:100.000 cho một số
lô và 1:50.000 cho các cấu tạo triển vọng như cấu tạo Dừa, Đại Hùng Tuy
nhiên mức độ chính xác của bản đồ còn chưa cao do mật độ khảo sát còn thấp.
Các ranh giới tầng phản xạ chuẩn được lựa chọn theo nhiều quan điểm khác
nhau, theo từng nhà thầu trên từng lô dẫn đến khó khăn trong công tác tổng hợp
toàn bể. Tháng 6 năm 1973, hai công ty Robertson Reseach International Limited
(Anh) và BEICIP (Pháp) phối hợp đưa ra báo cáo “Địa chất và cấu tạo triển vọng
Hydrocarbon ở ngoài khơi nam Việt Nam”. Báo cáo tập chung đánh giá khả
năng sinh, chứa, chắn và tạo bẫy trong các bể trầm tích Cửu Long, Vịnh Thái
Lan và Nam Côn Sơn. Năm 1975, hai nhà địa chất Hồ Đắc Đoài và Ngô Thường
San đã thực hiện báo cáo “Cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí thềm lục địa
Việt Nam”. Báo cáo đánh giá sơ lược về cấu trúc của các bồn trũng trên thềm lục
địa Việt Nam và tiềm năng dầu khí trong các bồn trũng [15].
Công tác khoan cũng được các nhà thầu tiến hành vào giai đoạn này và đã
có một số kết quả. Tuy nhiên, hoạt động khoan của các nhà thầu bị ngừng lại vào
thời điểm giải phóng miền nam. Cuối năm 1974 đầu năm 1975, công ty Pecten
và MobilOil đã khoan 5 giếng khoan ở các lô trên các cấu tạo khác nhau là Mía –
1X, DH – 1X, Hồng – 1X và Dừa – 2X (Hình 1.2). Giếng Mía -1X sâu 3353m,
gặp áp suất cao, không thử vỉa được. Giếng Hồng – 1X sâu 1640m, phát hiện dầu
trong cát kết nhưng không có giá trị thương mại. Giếng Dừa -1X sâu 4039m, gặp
dầu tại 3048 – 3352m, thử vỉa đạt 1514 thùng dầu/ngày. Giếng Dừa – 2X sâu
3652m, bỏ dở khoan ngày 1/4/1975, giếng ĐH – 1X khoan tới 1829m (4/1975)
cũng bỏ dở.
Khoa Địa chất


9

Hình 1.2. Các giếng khoan thăm dò trong bể Nam Côn Sơn trong giai đoạn
trước năm 1975
Công ty Mandrel đã đưa ra bản đồ dị thường từ và trọng lực tỉ lệ
1;500.000 cho toàn thềm lục địa Việt Nam. Bản đồ này thể hiện được phần nào
hình thái của các đơn vị kiến tạo và lớp phủ Cenozoi trên thềm.
Như vậy trong giai đoạn này, các công trình nghiên cứu vẫn còn lẻ tẻ,
chưa có một báo cáo tổng hợp nào về đặc điểm cấu trúc và lịch sử phát triển địa
chất của vùng hay các lô riêng biệt.
Khoa Địa chất


10


1.2.2. Giai đoạn sau giải phóng đến năm 1986
Sau khi giải phóng miền Nam nước nhà thống nhất, Tổng cục Dầu khí đã
quyết định thành lập Công ty Dầu khí Việt Nam II (11- 1975), công tác tìm kiếm
thăm dò dầu khí được đẩy mạnh. Các công ty AGIP và BOW VALLEY đã hợp
đồng khảo sát tỷ mỉ (14,859 km địa chấn 2D mạng lưới đến 2x2 km) và khoan
thêm 8 giếng khoan (04A- 1X, 04B- 1X, 12A- 1X, 12B- 1X, 12C- 1X, 28A- 1X và
29A- 1X).
Trên cơ sở công tác khảo sát địa chất, địa vật lý và khoan, các công ty nêu
trên đã thành lập một số sơ đồ đẳng thời theo các tầng phản xạ ở các tỷ lệ khác nhau
và đã có báo cáo tổng kết. Công ty GECO đã thể hiện quan điểm của mình trong
báo cáo “Minh giải địa chấn và đánh giá tiềm năng dầu khí thềm lục địa Việt Nam”
của Daniel S. và Netleton.Công ty AGIP đã nêu lên một số quan điểm về cấu trúc
địa chất và đánh giá khả năng dầu khí trên các lô 04 và 12.Công ty Dầu khí Nam
Việt Nam (Công ty II) đã tiến hành phân tích nghiên cứu và tổng hợp tài liệu đã có,
xây dựng được một số sơ đồ đẳng thời và bản đồ cấu tạo tỷ lệ 1/100.000 và
1/50.000 cho các lô và một số cấu tạo phục vụ sản xuất. Dưới sự chỉ đạo kỹ thuật

của Ngô Thường San, đã hoàn thành một số phương án công tác địa vật lý và khoan
tìm kiếm, đặc biệt đã hoàn thành báo cáo tổng hợp “Cấu trúc địa chất và triển vọng
dầu khí thềm lục địa Nam Việt Nam”, đề cập đến nhiều vấn đề lịch sử phát triển địa
chất toàn vùng nói chung và bể Nam Côn Sơn nói riêng, đồng thời cũng nêu lên một
số cơ sở địa chất để đánh giá triển vọng dầu khí toàn vùng nghiên cứu. Song do
những điều kiện khách quan, bức tranh chi tiết về cấu trúc địa chất trong giai đoạn
này vẫn chưa được làm sáng tỏ.
Sự ra đời của Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro (VSP) là kết quả của hiệp
định về hữu nghị hợp tác tìm kiếm - thăm dò dầu khí ở thềm lục địa Nam Việt
Namgiữa Liên Xô (cũ) và Việt Nam vào năm 1981 đã mở ra một giai đoạn phát
triển mới trong công nghiệp dầu khí Việt Nam. Song cũng cần phải nói rằng vì
những lý do khác nhau, công tác địa chất - địa vật lý chủ yếu được đầu tư vào bể
Khoa Địa chất


11


Cửu Long, còn đối với bể Nam Côn Sơn chỉ có một số diện tích nhất định được
quan tâm, trong đó có khu vực cấu tạo Đại Hùng (VSP đã tiến hành khoan 3 giếng).
Trong giai đoạn này đã có một số báo cáo tổng hợp địa chất - địa vật lý được
hoàn thành như báo cáo “Phân vùng kiến tạo các bể Cenozoi thềm lục địa Việt
Nam” của tác giả Lê Trọng Cán và nnk năm 1985 và báo cáo “Tổng hợp địa chất -
địa vật lý, tính trữ lượng dự báo Hydrocarbon và vạch phương hướng công tác tìm
kiếm dầu khí trong giai đoạn tiếp theo ở thềm lục địa Nam Việt Nam” của Hồ Đắc
Hoài, Trần Lê Đông 1986
1.2.3. Giai đoạn 1987 đến nay
Sau khi Nhà nước ban hành Bộ luật Đầu tư Nước ngoài 20 nhà thầu đã ký
các hợp đồng triển khai công tác tìm kiếm thăm dò ở bể Nam Côn Sơn. Các nhà
thầu đã tiến hành khảo sát 54.779 km địa chấn 2D và 5.399 km

2
địa chấn 3D, đã
khoan 62 giếng khoan thăm dò và khai thác. Mỏ Đại Hùng đã được đưa vào khai
thác từ năm 1994, mỏ khí Lan Tây vào năm 2002 và các mỏ khí Rồng Đôi - Rồng
Đôi Tây, Hải Thạch cũng chuẩn bị đưa vào khai thác. Trong công tác tổng hợp, các
nhà thầu cũng đã có báo cáo lô và báo cáo giếng khoan, song về cơ bản đây cũng
chỉ là những báo cáo nhanh phục vụ sản xuất. Về phía Tổng cục Dầu khí Việt Nam
(nay là Tổng Công ty Dầu khí Việt Nam) có một số báo cáo nghiên cứu tổng hợp
chung cả bể. Đó là báo cáo “Chính xác hoá cấu trúc địa chất, đánh giá tiềm năng
và đề xuất phương hướng tìm kiếm thăm dò dầu khí ở bể Nam Côn Sơn” của
Nguyễn Giao, Nguyễn Trọng Tín và nnk 1990, báo cáo “Địa chất dầu khí và tiềm
năng Hydrocarbon bể Nam Côn Sơn” của Nguyễn Giao, Nguyễn Trọng Tín, Lê
Văn Dung (Viện Dầu Khí) và D.Willmor và nnk (Robertson) 1991, báo cáo “Đánh
giá tiềm năng dầu khí bể Nam Côn Sơn” của Nguyễn Trọng Tín và nnk 1993, báo
cáo “Chính xác hoá cấu trúc địa chất và trữ lượng dầu khí phần phía Đông bể
NamCôn Sơn” của Nguyễn Trọng Tín và nnk 1995, báo cáo “Nghiên cứu đánh giá
tiềm năng dầu khí phần phía Tây bể Nam Côn Sơn” của Nguyễn Trọng Tín và nnk
1996, báo cáo “Mô hình hoá bể Nam Côn Sơn” của Nguyễn Thị Dậu và nnk 2000.
Khoa Địa chất


12


Trên cơ sở tổng hợp các kết quả nghiên cứu thăm dò tìm kiếm dầu khí của
các bể trầm tích trên toàn thềm lục địa Việt Nam, nhiều công trình nghiên cứu đã
đánh giá tổng thể về cơ chế thành tạo bể, đặc điểm cấu trúc bể, địa tầng trầm tích,
lịch sử phát triển địa chất và đánh giá tiềm năng dầu khí trên toàn thềm lục địa Việt
Nam. Trong số đó phải kể đến một số công trình sau: "Tổng hợp tài liệu địa chất -
địa vật lý, tính trữ lượng dự đoán cacbuahydro, dự thảo phương pháp công tác tìm

kiếm thăm dò thềm lục địa Việt Nam" của Hồ Đắc Hoài, Trần Lê Đông, 1986. "Địa
tầng và quá trình phát triển trầm tích Đệ tam thềm lục địa Việt Nam" của Đỗ Bạt,
2000."Điều kiện và cơ chế sinh dầu khí ở các bể trầm tích Đệ tam thềm lục địa Việt
Nam" của Hoàng Đình Tiến, Nguyễn Thúy Quỳnh, 2000. "Báo cáo tổng hợp đánh
giá kết quả tìm kiếm - thăm dò dầu khí ở Việt Nam giai đoạn 1988 - 2000 và
phương hướng tìm kiếm thăm dò tiếp theo" của Viện Dầu khí. "Tiến hóa kiến tạo
Cenozoi: Sự hình thành các bể chứa hydrocarbon ở Việt Nam" của Ngô Thường
San, Cù Minh Hoàng và Lê Văn Trường, 2005. "Tướng, môi trường thành tạo trầm
tích Paleogen thềm lục địa Việt Nam: mối liên quan của chúng tới tiềm năng dầu
khí" của Lý Trường Phương, Lý Thị Huệ, 2005 [15]
Ngoài các công trình liên quan đến công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí còn
có rất nhiều các đề án, đề tài khoa học các cấp, hợp tác nghiên cứu với nước ngoài
nghiên cứu địa chất biển liên quan trực tiếp đến đề tài mà tập thể tác giả xây dựng
đề cương là chủ trì hoặc tham gia với tư cách tác giả chính như:
- KT-03-02: Địa chất địa động lực và tiềm năng khoáng sản biển Việt Nam
(Bùi Công Quế).
- KHCN-06-11: Nghiên cứu các thành tạo địa chất phần cấu trúc nông
(Pliocen-Đệ tứ) thềm lục địa Việt Nam phục vụ đánh giá điều kiện địa chất xây
dựng công trình biển (Mai Thanh Tân).
- KHCN-06-12: Bổ sung, hoàn thiện để xuất bản các bản đồ địa chất-địa vật
lý vùng biển Việt Nam và kế cận (Bùi Công Quế).
Khoa Địa chất


13


- Đề tài KC-09-09 "Nghiên cứu đặc điểm địa chất - địa chất công trình vùng
ĐôngNam thềm lục địa Việt Nam, phục vụ chiến lược phát triển kinh tế và xây
dựng công trình biển" do Mai Thanh Tân chủ nhiệm, trong đó có bản đồ tướng đá -

cổ địa lý và môi trường trầm tích tỷ lệ 1/250.000 do Trần Nghi chủ biên.
- Đề tài KC-09-23 "Thành lập bản đồ địa chất Biển Đông và các vùng kế cận
tỷ lệ 1/1.000.000" do Trần Nghi chủ trì.
- Hợp tác nghiên cứu giữa Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội (nay là ĐHQG
Hà Nội) và Đại học Paris VI (Pháp) từ 06/5/1993 đến 30/5/1993 nghiên cứu toàn
diện Biển Đông bằng tàu Atalante thực hiện chương trình nghiên cứu Ponaga.
- Hợp tác nghiên cứu địa chất giữa Đức và Viện Địa chất-Địa vật lý biển trên
tàu khảo sát Sonne từ 1997 - 2006

Khoa Địa chất


14


Chương 2: CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. CƠ SỞ TÀI LIỆU
2.1.1. Tài liệu địa vật lý
- Tài liệu địa vật lý giếng khoan, tài liệu khảo sát địa chất do các công ty
trong và ngoài nước thực hiện.
- Tuyến địa chấn dầu khí, địa chấn nông phân giải cao được lựa chọn làm
mặt cắt chuẩn trong các bể được thể hiện trong hình 2.1
- Khối lượng mặt cắt địa chấn của các đề án và dự án trong nước, dự án của
nước ngoài và hợp tác giữa các cơ quan nghiên cứu của Việt Nam và nước ngoài ở
bể Nam Côn Sơn.

Hình 2.1. Sơ đồ mạng lưới địa chấn bể Nam Côn Sơn
Khoa Địa chất

15


1) Tài liệu địa chấn
- Đề án hợp tác Việt - Đức do tàu Sonne khảo sát, 1996 - 1997.
- Các tuyến địa chấn của Creston Energy Co. 1992 Petty - Ray Mobile và
Geco cắt qua bể Nam Côn Sơn.

Số thứ tự Tên tuyến Tên giếng khoan
1 S5 12B-1X
2 S12 21-S-1X
3 S13 06A-1X
4 S14 06-HDB-1X
5 S15 12W-HA-1X
6 S19 05-1B-TL-1X
7 S20 05-1C-DH-1X
8 S21 12W-HH-1X
9 S27


Bảng 2.1. Tuyến địa chấn chọn lọc chạy qua bể Nam Côn Sơn, các giếng khoan
chọn lọc phục vụ nghiên cứu trong luận văn

2) Địa vật lý giếng khoan (các loại karota)
Trong phạm vi nghiên cứu của luận án, học viên đã sử dụng tài liệu và xử lý
chi tiết các loại karota của 08 giếng khoan (bảng 2.1) trên bốn vùng nghiên cứu.
2.1.2. Tài liệu địa chất
Học viên đã lựa chọn phân tích mẫu thạch học của 08 lỗ khoan dầu khí phục
vụ nghiên cứu địa tầng và địa tầng phân tập Đệ Tam.

Khoa Địa chất


16


Đề tài KT03-02 “Địa chất, địa động lực và tiềm năng khoáng sản vùng biển
Việt Nam” do Bùi Công Quế chủ nhiệm năm 1991-1995, trong đó có bản đồ trầm
tích Đệ tứ vùng biển Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000 do Trần Nghi và nnk chủ biên.
Đề tài “Đặc điểm địa chất, địa mạo khu vực biển Philipins - Trường Sa” do
Trịnh Thế Hiếu chủ nhiệm năm 1997.
Đề tài KC-09-09 "Nghiên cứu đặc điểm địa chất - địa chất công trình vùng
Đông Nam thềm lục địa Việt Nam, phục vụ chiến lược phát triển kinh tế và xây
dựng công trình biển" do Mai Thanh Tân chủ nhiệm, trong đó có bản đồ Tướng đá -
cổ địa lý và môi trường trầm tích tỷ lệ 1/250.000 do Trần Nghi chủ biên.
Đề tài KC-09-23 "Thành lập bản đồ địa chất Biển Đông và các vùng kế cận
tỷ lệ 1/1.000.000" do Trần Nghi chủ trì.
Đề tài “Nghiên cứu địa tầng phân tập – tướng đá cổ địa lý các thành tạo
trầm tích bể Phú Khánh, Nam Côn Sơn và khu vực Tư Chính – Vũng Mây để xác
định tính đồng nhất, phân dị của tướng trầm tích qua các thời do Trần Nghi chủ trì.
Đề tài “Nghiên cứu cơ chế kiến tạo hình thành các bể trầm tích vùng nước
sâu Nam Biển Đông và mối liên quan đến triển vọng dầu khí” do Trần Nghi chủ trì.
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Phương pháp minh giải mặt cắt địa chấn
Để phân tích mặt cắt địa chấn ở khu vực nghiên cứu cần phải dựa vào hai
nguyên tắc sau:
1/Xác định mối liên hệ giữa các đặc điểm của trường sóng địa chấn với lát
cắt địa chất quan sát được ở các GK để từ đó xây dựng các mẫu chuẩn. Tiếp theo
dựa vào các mẫu chuẩn lựa chọn được tiến hành nhận dạng địa chất trường sóng
địa chấn.

2/ Vì các GK thường được bố trí rải rác ở những điểm nhất định, mặt khác
chúng chỉ tồn tại ở những khối nhô của móng nên để phân tích các tài liệu địa chấn,
Khoa Địa chất


17


chắc chắn chủ yếu phải dựa vào các chỉ tiêu và nguyên tắc của phương pháp địa
chấn địa tầng. Chỉ dựa vào các nguyên tắc và chỉ tiêu của địa tầng địa chấn chúng ta
mới có khả năng xác định chính xác các vị trí của các ranh giới và theo dõi chúng
trong toàn bộ không gian. Theo học viên ngay cả những trường hợp khi đã xác định
được những tồn tại các ranh giới địa tầng theo các số liệu địa chất GK thì việc chính
xác hoá chúng trên các mặt cắt địa chấn dựa vào các chỉ tiêu địa chấn địa tầng vẫn
cần thiết. Trong những điều kiện cấu trúc địa chất phức tạp, đặc biệt khi những điều
kiện tướng và môi trường thay đổi phức tạp thì việc liên kết đơn thuần các số liệu
GK chắc chắn sẽ không đơn giản. Vì vậy, khai thác các mặt cắt địa sẽ được triển
khai để giải quyết các nhiệm vụ sau:
+ Chính xác hoá các ranh giới phức tập (sequence),
+ Xác định các ranh giới phân tập và nhóm phân tập, các miền hệ thống trầm
tích trong tập địa chấn,
● Chính xác hóa ranh giới các phức tập
Chính xác hóa ranh giới các phức tập có ý nghĩa quan trọng không chỉ ở chỗ
phân chia lát cắt thành các tập địa chấn có tuổi khác nhau mà còn đối sánh được với
khung thời địa tầng trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và chuyển
động kiến tạo.
Các ranh giới phức tập được xác định bằng các phương pháp sau:
- Dựa vào các số liệu địa vật lý GK, và các băng địa chấn tổng hợp (syntetic
seismo grams) các số liệu thạch học sẽ tiến hành xác định ranh giới địa tầng địa
chấn trên các mặt cắt địa chấn ở tất cả các vị trí có giếng khoan cắt qua.

- Đối sánh các ranh giới phức tập với thang thời địa tầng, thạch địa tầng và
sinh địa tầng.
Các ranh giới địa chấn địa tầng trên các mặt cắt địa chấn phải thỏa mãn các
tiêu chuẩn sau:
Khoa Địa chất


18


a- Phân chia mặt cắt theo chiều thẳng đứng ra các phần có các trường sóng
khác biệt về hình dạng, thế nằm, tính liên tục, tính quy luật, độ dày của các mặt phản
xạ sóng:
- Về cường độ và tần số của ranh giới phản xạ trong lát cắt,
- Về sự có mặt của các thể địa chất (phun trào, xâm nhập, diapia .v.v ) và các
dạng trường sóng đặc trưng,
- Về đặc điểm hoạt động phá huỷ kiến tạo.
b- Có thế nằm của các mặt phân lớp đè vào 2 phía của ranh giới đặc trưng cho
các bất chỉnh hợp địa tầng địa chấn như gá đáy, chống nóc ở hai phía (bi-directional
onlap, toplap) bào mòn, cắt xén (erosion, truncation), đào khoét canion v.v.
c- Tuân thủ tính nhịp của các chu kỳ trầm tích trong lát cắt. Đối với các tập
biển thì phía trên các ranh giới được bắt đầu từ các tập hạt thô thuộc tướng cát, sạn
bãi triều, cát nón quạt cửa sông kiểu châu thổ biển tiến phủ trực tiếp trên mặt bào
mòn biển tiến (Ravinenment). Vì vậy, phía dưới mặt bào mòn phải là tập hạt mịn liên
quan tới các tập biển tiến và tập biển cao (Trangressive systems tract and highstand
systems tract).
● Xác định móng âm học
1/ Móng âm học (Acoutic basement) được thể hiện ở dưới bởi các đặc điểm
sau của trường sóng địa chấn:
- Trường sóng trắng, tự do với các sóng phản xạ lập từ móng và các sóng phản

xạ, phản xạ từ bề mặt của các đứt gãy cắt qua các thành tạo trước Cenozoi.
- Bề mặt phản xạ kém liên tục, chứng tỏ bề mặt móng bị các hoạt động đứt gãy
và bị quá trình phong hoá phá huỷ rất mạnh.
- Địa hình mặt móng bị phân cắt bởi các khối nâng nằm xen kẽ giữa các địa
hào, bán địa hào.
Đề lên trên móng âm học (Acoutic basement) là các thành tạo trầm tích có các
đặc điểm sau:
Khoa Địa chất


19


- Thể hiện tính phân lớp liên quan tới quá trình trầm tích.
- Tồn tại các mặt phân lớp dạng onlap, nằm đè kề áp vào các sườn các khối
nhô; ngoài ra tồn tại các trục đồng pha dạng chống và gá đáy hai phía (bi-directional
downlap, bi-directional onlap) liên quan đến các quạt aluvi (aluvial fan).
● Xác định ranh giới các nhóm phân tập (parasequence set) và phân tập
(parasequence)
Mỗi phức tập được giới hạn bởi hai ranh giới đáy và nóc. Hai ranh giới đó
chính là hai bề mặt gián đoạn trầm tích hoặc bề mặt chuyển tiếp hai môi trường đột
ngột tạo nên mặt phản xạ sóng địa chấn mạnh. Các trường sóng địa chấn ở phần
thấp các phức tập trường sóng có trục đồng pha cong, thô đứt đoạn, đôi khi hỗn độn
thường bị bào mòn cắt xén (truncation) và có cấu tạo bên trong phủ chồng lùi
(downlap) biểu thị trầm tích hạt thô thuộc hệ thống trầm tích biển thấp, môi trường
lòng sông, nón quạt cửa sông và prodelta. Phức hệ biển thấp thường tạo thành 3
phức hệ tướng tương ứng với 3 parasequence set (PS).
Ở phần trên các trường sóng đồng nhất hơn, ranh giới liên tục hơn phản ảnh
trầm tích hạt mịn, môi trường biển nông có chế độ thủy động lực khá yên tĩnh tương
ứng với 2 PS. Phức hệ biển cao ứng với 1 PS.

2.2.2. Phương pháp địa vật lý giếng khoan
Những phương pháp Địa vật lý giếng khoan được thiết kế theo những tính
chất vật lý - thạch học của đất đá. Những tính chất vật lý thạch học của đất đá trong
các thành tạo địa chất như: thế tự nhiên, các bức xạ tự nhiên và kích thích, điện trở
suất, mật độ, vận tốc lan truyền sóng đàn hồi , luôn biến đổi và khác nhau giữa các
vỉa đá. Nhờ vào các biểu đồ đường cong ghi sự biến đổi các tính chất vật lý - thạch
học nói trên trong giếng khoan mà chúng ta có thể xác định được thành phần thạch
học, độ dày của vỉa và ranh giới giữa các vỉa cắt ngang qua giếng khoan. Bên cạnh
đó, các tập đá trầm tích thường có tính nhịp và chu kỳ. Thêm vào đó, đặc điểm cấu
tạo và thành phần trầm tích được thành tạo liên quan đến quá trình địa động lực và
quy định hình thái (tướng đá) môi trường trầm tích.
Khoa Địa chất


20


Dựa vào các đặc thù trên, chúng ta có thể phân chia các ranh giới địa tầng
giữa các tập đá trầm tích (có tham khảo và kết hợp với phương pháp địa chấn để
theo dõi các ranh giới trong không gian), và nghiên cứu tướng đá trong từng tập đá
trầm tích, cũng như xác định nhịp và chu kỳ trầm tích của chúng.
Ngoài ra, việc so sánh và liên kết địa chất, thạch học giữa các giếng khoan
trên cùng cấu trúc hoặc trên cùng một vùng địa chất thông qua các dạng của biểu đồ
ghi và các dấu hiệu Địa vật lý - Địa chất giống nhau, xây dựng mặt cắt và những
hình ảnh địa chất của cấu trúc nghiên cứu, chúng ta có thể chỉ ra sự thay đổi hình
dạng của các vỉa đá và các tập đá trầm tích theo không gian và thời gian, cũng như
theo dõi những biến đổi tướng thạch học và môi trường trầm tích của các thành tạo
nghiên cứu.
Các phương pháp Địa vật lý giếng khoan: thế tự nhiên (PS), điện (CE), bức
xạ gamma tự nhiên (GR), nơtron (CN), gamma - gamma mật độ (CD), âm học (CA)

được sử dụng và kết hợp giữa chúng trong nhiệm vụ phân tích địa tầng phân tập,
phân tích tướng và môi trường trầm tích.
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu đứt gãy
Nghiên cứu các đặc điểm đứt gãy như kích thước, biên độ dịch chuyển, thế
nằm, kiểu đứt gãy, thời gian hình thành và phát triển, thời gian hoạt động
của chúng, mối tương quan giữa thời gian sinh thành và hoạt động của các đứt gãy
với quá trình trầm tích (tức là đồng trầm tích hay sau trầm tích) để giải thích các
hoạt động kiến tạo nội sinh và làm sáng tỏ vai trò của chúng trong trong sự hình
thành và phá huỷ các tích tụ dầu khí.
2.2.3.1. Phát hiện đứt gãy theo các dị thường địa vật lý
• Trên dị thường trọng lực đứt gãy biểu hiện và liên quan với một trong số
những dấu hiệu sau đây:
- Dải dị thường trọng lực dạng bậc có dạng tuyến tính kéo dài (thể hiện bằng
nhóm các đường đẳng trị trọng lực chạy sít và song song nhau).
- Vùng có sự thay đổi đột ngột về hướng và cường độ dị thường.
Khoa Địa chất


21


- Vùng ranh giới giữa 2 vùng dị thường có kích thước và đặc điểm cấu trúc
khác hẳn nhau.
- Dải dị thường cục bộ trọng lực dạng mắt xích nối tiếp nhau và kéo dài theo
một đường liên tục.
- Dải dị thường cực đại gradien ngang trọng lực.
• Trên trường dị thường từ đứt gãy biểu hiện và liên quan với một trong số
những dấu hiệu sau:
- Vùng trường dị thường đổi hướng đột ngột.
- Dải dị thường cục bộ âm và dương xen kẽ kéo dài liên tục.

- Dải dị thường cực đại dạng mắt xích kéo dài.
- Ranh giới giữa 2 miền dị thường có đặc điểm cấu trúc và cường độ dị
thường khác biệt nhau.
• Trên trường sóng địa chấn (ở dạng bản đồ các đặc trưng trường sóng hoặc
trên băng sóng địa chấn):
- Vùng thay đổi đột ngột các đặc trưng tốc độ, cường độ hoặc năng lượng
sóng địa chấn.
- Vùng gián đoạn hoặc sụt giảm mạnh năng lượng và cường độ sóng.
- Vùng xuất hiện những khối dị thường trên băng địa chấn.
- Đới mắt sóng nằm giữa các thành tạo trầm tích phân lớp.
- Đới dịch chuyển hệ thống theo phương thẳng đứng của các bề mặt phân
lớp (phản xạ) nằm ngang.
2.2.3.2. Xác định độ sâu của đứt gãy
Độ sâu của đứt gãy biểu hiện bằng 2 đại lượng:
- Độ sâu đến mép trên của đứt gãy chính là bề dày của lớp trầm tích phủ
phía trên mặt đứt gãy. Sự tồn tại lớp phủ này chứng tỏ đứt gãy đã ngừng hoạt động.
Đối với các đứt gãy đang hoạt động thì mặt đứt gãy xuyên lên đến bề mặt đất và
không có lớp phủ bên trên (độ sâu mép trên mặt đứt gãy bằng 0).
Khoa Địa chất


22


- Độ sâu đến mép dưới của đứt gãy thể hiện mức độ, quy mô hoạt động
xuyên cắt các tầng đất đá trong vỏ và thạch quyển của đứt gãy. Độ sâu đến mép
dưới còn được gọi chung là độ sâu hay độ cắm sâu của đứt gãy và được coi là đặc
trưng quan trọng về cấu trúc và độ hoạt động của đứt gãy.
- Độ sâu tới mép trên của đứt gãy, tuy nhiên cũng là đại lượng có ý nghĩa
quan trọng liên quan đến xác định tuổi của đứt gãy vì có thể căn cứ vào tuổi của tập

trầm tích phủ phía trên đứt gãy để xác định tuổi của đứt gãy bị chôn vùi đã ngừng
hoạt động.
Độ sâu tới mép trên của đứt gãy thông thường được xác định chính xác trên
băng địa chấn đồng thời với cả hướng cắm của mặt đứt gãy căn cứ vào đới dịthường
trường sóng phát hiện được. Còn độ sâu tới mép dưới của đứt gãy trong trường hợp
nó lớn hơn độ sâu của phương pháp địa chấn thăm dò thì phải sử dụng phương pháp
trọng lực.
2.2.3.3. Xác định hướng cắm của đứt gãy
Hướng cắm của mặt đứt gãy trong mặt cắt có ý nghĩa quan trọng khi xác
định đặc điểm địa động lực và trường ứng suất kiến tạo liên quan. Dựa vào hướng
cắm của đứt gãy có thể dễ dàng xác định dạng đứt gãy thuận hoặc nghịch chờm liên
quan với các cơ chế tách giãn, sụt lún hoặc do nén ép.
Hướng cắm của đứt gãy xác định theo dị thường trường sóng trên các băng
địa chấn thăm dò.
2.2.3.4. Phân loại các đứt gãy
Căn cứvào đặc điểm cấu trúc và địa động lực của đứt gãy mà chúng được
phân loại để thể hiện tính chất và quy mô hoạt động cũng như vai trò của đứt gãy đó
trong quá trình kiến tạo.
- Đứt gãy bậc 1 là các hệ đứt gãy có quy mô phát triển lớn với chiều dài từ
hàng trăm đến hàng nghìn cây số, có độ sâu xuyên cắt qua vỏ Trái đất, là ranh giới
phân chia các mảng vỏ(hoặc thạch quyển) lớn, có quá trình hoạt động và phát triển
dài thông thường, đó là những đơn vị kiến tạo bậc 1 của vỏ Trái đất.