Giáo trình thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí Chương 5 địa chấn địa tầng

Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

Chơng 5
địa chấn địa tầng
Địa chấn - địa tầng (seismic stratigraphy) là phơng pháp phân tích
tài liệu địa chấn trên cơ sở quan điểm về địa tầng phân tập để giải quyết các
nhiệm vụ địa chất dầu khí. Nội dung của phơng pháp địa chấn địa tầng là
cần xác định mối quan hệ giữa đặc điểm của trờng sóng địa chấn (thời
gian, tốc độ truyền sóng, tần số, biên độ, năng lợng sóng...) với các đặc
điểm địa chất nh cấu trúc phân lớp, tớng trầm tích, thành phần thạch học,
chu kỳ lên xuống mực nớc biển, đặc điểm sinh chứa chắn...
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ địa chấn 3D, trạm địa
chấn ghi số nhiều mạch, tự động hoá xử lý số liệu..., phơng pháp địa chấn
- địa tầng đã góp phần quan trọng trong lĩnh vực địa chất dầu khí, đặc biệt
là giải quyết các nhiệm vụ về địa tầng phân tập (sequence stratigraphy).
Tuy nhiên, do sóng địa chấn có giải tần số thấp nên hạn chế của địa
chấn địa tầng là độ phân giải không cao (hàng chục hoặc hàng trăm mét). Để
nâng cao hiệu quả giải quyết các nhiệm vụ địa tầng phân tập, cần kết hợp địa
chấn địa tầng với phân tích tài liệu ĐVLGK, địa chấn nông phân giải cao,
phân tích mẫu lõi và các kết quả địa chất khác. Việc kết hợp có hiệu quả các
loại tài liệu này cho phép hình thành hớng nghiên cứu địa tầng phân tập
phân giải cao.
5.1. Sự phát triển của phơng pháp địa chấn - địa tầng

Trên cơ sở phát triển địa chấn ghi số và tự động hoá xử lý số liệu địa
chấn, phơng pháp địa chấn địa tầng đã đợc hình thành từ những năm
1960 ở một số công ty dầu khí. Trong thời gian 1971-1975, Vail và Sangree
đã nghiên cứu các đặc điểm phản xạ liên quan đến sự thay đổi mực nớc
biển. Năm 1977, tạp chí AAPG đã tổng hợp các bài báo về phơng pháp địa
chấn địa tầng và sự thay đổi mực nớc biển toàn cầu. Năm 1977, Vail đa
ra mô hình địa chấn địa tầng và sau đó đợc nhiều công ty dầu khí trên thế

giới áp dụng. Năm 1985, Abbott ứng dụng phơng pháp địa chấn địa tầng
kết hợp với tài liệu địa vật lý giếng khoan và thực địa để nghiên cứu các tập
cát kết và cát biển tiến.
Năm 1988, Wilgus đã phát triển phơng pháp địa chấn địa tầng, nêu
lên sự thay đổi mực nớc biển và mối liên hệ với địa tầng phân tập, sự thay
đổi mực nớc biển theo thời gian địa chất và ứng dụng của chúng. Van
Wagoner đã phát triển rộng hơn mô hình của Exxon năm 1977, bổ sung
một số định nghĩa mới nh phân tập (parasequence) để phân biệt với tập
(sequence), các bề mặt ngập lụt, các ranh giới loại 1, loại 2.
87


Mai Thanh Tân

Năm 1990, Van Wagoner đã đa ra khái niệm địa tầng phân tập phân
giải cao dựa trên các tài liệu thực địa, tài liệu địa vật lý giếng khoan và tài
liệu địa chấn 3D, cho phép liên kết các tập với độ phân giải địa tầng cao
hơn so với công nghệ địa chấn địa tầng truyền thống. Trong mô hình địa
tầng phân tập phân giải cao, các phân tập cũng chiếm vị trí u thế và có bổ
sung thêm các hệ thống trầm tích. Nội dung phân tập đợc phát triển để chỉ
ra các yếu tố trầm tích giới hạn bởi các mặt ngập lụt. Đặc biệt là với địa
tầng phân giải cao,Van Wagoner còn đa ra việc nhận dạng các rãnh lấp
đầy, một dạng cấu trúc có khả năng chứa dầu khí tốt.
ở Việt Nam, phơng pháp địa chấn - địa tầng đã đợc giới thiệu vào
cuối những năm 70, tuy nhiên, trong thời gian này cha áp dụng thực sự vào
sản xuất. Năm 1986, Lê Văn Cự đã áp dụng địa chấn địa tầng để liên kết địa
tầng khu vực, xác định các mặt bất chỉnh hợp, khôi phục lịch sử phát triển
thềm sờn lục địa từ Miocen muộn đến Đệ Tứ ở tỷ lệ 1: 1.000.000. Trong
nghiên cứu các bể trầm tích thềm lục địa Việt Nam, nhiu nh a chn v
a cht dầu khí nh Nguyễn Mạnh Huyền, Lê Đình Thám, Lê Văn Trơng,

Lê Văn Dung, Hà Quốc Quân và nhiều ngời khác đã sử dụng các tiêu chuẩn
địa chấn địa tầng để phân chia các tập địa chấn trong bể trầm tích. Các tập
này đã đợc chính xác hoá, công nhận và da vào các sơ đồ địa tầng song
song với các đơn vị thạch địa tầng.
Tại hội thảo quốc tế về địa tầng thềm lục địa Nam Việt Nam năm
1993, các nhà địa chất dầu khí Việt Nam và các công ty dầu khí nớc ngoài
đã trình bày các kết quả nghiên cứu địa tầng ở các bể Nam Côn Sơn, Cửu
Long và Phú Khánh, giới thiệu phơng pháp địa tầng phân tập, các kết quả
nghiên cứu ứng dụng địa tầng phân tập sơ bộ ở bể Nam Côn Sơn có đối sánh
với thang địa tầng địa phơng. Các tác giả đã đề nghị ứng dụng phơng pháp
địa tầng phân tập để xây dựng thang địa tầng thời gian cho bể Nam Côn Sơn
và các bể trầm tích khác ở Việt Nam.
Năm 1995, Lee và Watkins đã công bố kết quả nghiên cứu địa chấn
địa tầng ở bể Phú Khánh, xác định tuổi cho các tập địa chấn qua phân tích
đờng cong kề áp bờ có đối sánh với đờng cong thay đổi mực nớc biển
toàn cầu. Trong cỏc ti nghiên cứu đặc điểm trầm tích Pliocen - Đệ Tứ
thềm lục địa Việt Nam các tác giả Mai Thanh Tân, Phạm Năng Vũ, Lê Văn
Dung, Lê Đình Thắng, Nguyễn Biểu, Trần Nghi... (1995- 2005) cũng đã áp
dụng phơng pháp địa chấn địa tầng để phân tích tài liệu địa chấn 2D, 3D
và địa chấn nông phân giải cao. Trong nhng nm gn ây, các công trình
nghiên cứu của một số tác giả nh Nguyễn Tiến Long, Trịnh Xuân Cờng
đã áp dụng các nguyên tắc của địa tầng phân tập, khai thác các thông tin
ĐVL giếng khoan v địa chấn địa tầng để phân chia và liên kết địa tầng một
cách tỷ mỷ ở một số cấu tạo có triển vọng. Đặc biệt trong những năm gần
88


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

đây cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp dầu khí, phơng pháp

này đã trở thành công cụ đắc lực trong tìm kiếm thăm dò dầu khí.
Nhìn chung, phơng pháp địa chấn địa tầng đã đợc áp dụng có hiệu
quả trong tìm kiếm thăm dò dầu khí và nghiên cứu địa chất biển ở Việt
Nam trong nhiều năm và đạt đợc nhiều kết quả rất có ý nghĩa. Tuy nhiên
với mục đích nghiên cứu địa tầng phân tập, phục vụ thăm dò tỷ mỷ, mô
hình hóa và tính trữ lợng khai thác dầu khí... việc nâng cao hiệu quả địa
chấn địa tầng, liên kết với các tài liệu ĐVLGK và tài liệu địa chất khác là
rất cần thiết.
5.2. một số yếu tố về địa tầng phân tập

Trong lĩnh vực địa chất dầu khí, các kết quả phân tích tài liệu đòi hỏi
phải xác định tỷ mỷ các phân vị địa tầng, đặc điểm và sự phân bố các tớng
trầm tích, làm sáng tỏ mối quan hệ của chúng với điều kiện hình thành và
lịch sử phát triển địa chất, trong đó các đơn vị trầm tích sắp xếp theo chu kỳ
và có liên quan với nhau về nguồn gốc. Trên cơ sở nh vậy, trong những
năm qua đã hình thành hớng nghiên cứu địa tầng phân tập (sequence
stratigraphy). Địa tầng phân tập khai thác bản chất chu kỳ của địa tầng trầm
tích và sử dụng khung thời địa tầng để tăng khả năng dự báo thạch học. Địa
tầng phân tập liên quan đến yếu tố không gian tích tụ và nguồn cung cấp vật
liệu, không gian tích tụ liên quan chặt chẽ đến các chu kỳ thăng giáng mực
nớc biển, tạo nên các chu kỳ trầm tích.
Để nghiên cứu địa tầng phân tập cần sử dụng nhiều phơng pháp
khác nhau nh nghiên cứu môi trờng trầm tích, sinh địa tầng, thời địa tầng,
địa chấn địa tầng, địa vật lý giếng khoan...
Để hiểu nội dung và và khả năng áp dụng của phơng pháp địa chấn địa tầng, cần làm sáng tỏ các khái niệm về địa tầng phân tập liên quan đến
các đối tợng địa chất cần xác định nh khung thời địa tầng và chu kỳ trầm
tích, không gian tích tụ, sự thay đổi mực nớc biển, các phân vị địa tầng
trầm tích, các mặt ranh giới địa tầng chủ yếu...
5.2.1. Sự thay đổi mực nớc biển và mối quan hệ với chu kỳ trầm tích.
Mực nớc biển tuyệt đối: là độ cao mực nớc biển toàn cầu so với

tâm quả đất. Sự thay đổi mực nớc biển tuyệt đối mang tính chất toàn cầu
và liên quan đến 5 bậc chu kỳ:
- Các chu kỳ bậc 1: chu kỳ ngập lụt lục địa có tính toàn cầu, liên
quan đến sự thay đổi mực nớc biển toàn cầu do kiến tạo, diễn ra trong thời
gian dài >50 triệu năm, có thể đạt tốc độ cực đại tới 1,2 1,5 cm/năm. Có 2
chu kỳ chính là chu kỳ từ Proterozoi đến Pecmi (500 triệu năm) và chu kỳ
từ Trias đến hiện tại (250 triệu năm).
89


Mai Thanh Tân

Các chu kỳ bậc 2-5 có biên độ nhỏ hơn, tần số cao hơn và tạo thành
các tập trầm tích khác nhau, đó là:
- Các chu kỳ bậc 2 (3 - 50 triệu năm): là các pha tiến hoá trong các
bể trâm tích, có thể đợc gây ra bởi sự thay đổi tốc độ lún chìm trầm tích
trong bể hoặc sự thay đổi tốc độ nâng lên của vùng nguồn trầm tích
- Các chu kỳ bậc 3 (0. 5 - 3 triệu năm): đây là chu kỳ hình thành các
tập địa tầng chính
- Các chu kỳ bậc 4 (0.1 - 0.5 triệu năm): chu kỳ tạo nên các phân tập
- Các chu kỳ bậc 5 (0.01 - 0.1 triệu năm).
Mực nớc biển tơng đối: là độ cao mực nớc biển so với mặt móng. Sự
thay đổi mực nớc biển tơng đối không chỉ phụ thuộc sự thay đổi mực nớc
biển tuyệt đối (đẳng tĩnh) mà còn phụ thuộc vào hoạt động kiến tạo (nâng lên
và hạ xuống của đáy biển). Sự nâng tơng đối mực nớc biển làm tăng không
gian tích tụ và sự hạ tơng đối mực nớc biển làm giảm không gian tích tụ. Sự
thay đổi mực nớc biển tơng đối có thể xẩy ra trên quy mô địa phơng hoặc
toàn cầu. Một chu kỳ thăng giáng mực nớc biển điển hình gồm một thời kỳ
nâng tơng đối, một thời kỳ dừng tơng đối và một thời kỳ hạ tơng đối.
Tơng ứng với một chu kỳ thăng giáng mực nớc biển là một chu kỳ tạo tập

trầm tích. Nh vậy, tốc độ thay đổi mực nớc biển tơng đối là hiệu của tốc độ
thay đổi mực nớc biển tuyệt đối và tốc độ lún chìm của đáy. Hình ảnh mực
nớc biển tơng đối, tuyệt đối và tốc độ biến đổi của chúng đợc minh hoạ
trên hình 5.1 và 5.2.
Mặt biển
Mực
nớc biển
tơng đối

Mặt chuẩn

Độ sâu
nớc

Độ sâu
nớc

Mực
nớc biển
tuyệt đối

Mực
nớc biển
tơng đối

Trầm tích
đã tích tụ

Tâm
quả đất

Hình 5.1. Mặt đẳng tĩnh và mực nớc biển tơng đối
90


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

1

2

3

4
5

Hình 5.2. Sự biến đổi mực nớc biển tơng đối:
1. Mực nớc biển toàn cầu, 2. Sụt lún, 3. Tốc độ biến đổi mực nớc biển toàn cầu,
4. Tốc độ sụt lún, 5. Tốc độ biến đổi mực nớc biển tơng đối

Không gian tích tụ (Accomodation): là khoảng không gian sẵn
sàng cho tích tụ trầm tích. Sự thay đổi không gian tích tụ bằng thể tích
trầm tích mới đợc tích tụ và sự thay đổi chiểu sâu mực nớc biển.
Không gian tích tụ có thể dơng (tích tụ trầm tích) hoặc âm (bào mòn
trầm tích tạo ranh giới tập). Trong hệ thống trầm tích biển, không gian
tích tụ giữa mặt nớc biển và đáy biển có thể thay đổi vì cả mực nớc
biển và đáy biển đều có thể nâng lên hoặc hạ xuống. Sự lún chìm kiến
tạo thờng có cờng độ cao nhng xẩy ra chậm trong khi đó sự thay đổi
đẳng tĩnh thờng gây ra sự thay đổi chu kỳ ngắn tạo nên các gián đoạn
địa tầng và các vùng hệ thống trầm tích.

Biển tiến và biển lùi: Khái niệm biển tiến và biển lùi thể hiện
hớng dịch chuyển của bờ biển vào đất liền (biển tiến) hoặc ra biển
(biển lùi). Hớng dịch chuyển của bờ biển không chỉ phụ thuộc sự
thăng giáng mực nớc biển mà còn phụ thuộc lợng trầm tích đợc
cung cấp. Thí dụ khi mực nớc biển dâng lên, ở vùng có cung cấp trầm
tích nhỏ có thể đặc trng bằng tập biển tiến (transgressive) nhng ở
vùng cung cấp trầm tích lớn có thể đặc trng bởi tập biển lùi
(regressive). Khi mực nớc biển hạ thì luôn có tập biển lùi cho dù
nguồn cung cấp trầm tích thay đổi.
5.2.2. Tập trầm tích và ranh giới tập.

91


Mai Thanh Tân

Đơn vị địa tầng chủ yếu đợc xác định trong địa tầng phân tập và địa
chấn - địa tầng là các tập trầm tích (depositional sequence) và tập địa chấn
(seismic sequence), đợc thành tạo trong chu kỳ bậc 3.
Các đơn vị địa tầng lớn hơn tập đợc thành tạo trong chu kỳ bậc 2,
thờng là nhóm tập (sequence set), tập phức (composite sequence), siêu tập
(supersequence), vĩ tập (megasequene).
Trên cơ sở phân tích mẫu lõi, vết lộ và địa vật lý giếng khoan, các nhà
địa chất của công ty Exxon đã xác định đơn vị địa tầng nhỏ hơn tập, tích tụ
trong chu kỳ bậc 4 và 5, đó là các phân tập (parasequence), tập bậc cao
(high oder sequence) hoặc tập đơn (simple sequence), nhóm phân tập
(parasequence set).
a. Tập (sequence).
Tập trầm tích là một đơn vị địa tầng bao gồm các lớp đất đá có cùng
nguồn gốc, tơng đối chỉnh hợp và liên tục, đợc giới hạn ở nóc và đáy bởi

các bất chỉnh hợp và chỉnh hợp liên kết đợc.
Tập trầm tích phản ánh quá trình trầm tích trong một chu kỳ lên xuống
của mực nớc biển tơng đối kéo dài trong khoảng thời gian 0.5 - 3 triệu
năm (chu kỳ bậc 3), bề dày có thể thay đổi từ vài chục mét đến vài trăm
mét. Sự phát triển của các ranh giới tập đợc xác định bởi sự thay đổi mực
nớc biển tơng đối và tập đợc kết thúc bằng các bất chỉnh hợp gắn với sự
hạ mực nớc biển tơng đối (biển lùi).
Trên cơ sở phân tích chu kỳ và hệ thống trầm tích có thể phân chia ra
tập kiểu 1 và tập kiểu 2. Tập kiểu 1 bao gồm hệ thống trầm tích biển thấp ở
dới, hệ thống biển tiến ở giữa và hệ thống biển cao ở trên. Tập kiểu 2 gồm
hệ thống trầm tích biển rìa ở dới, hệ thống trầm tích biển tiến ở giữa và hệ
thống biển cao ở trên.
Các kiểu tập trầm tích và ranh giới tập đợc minh hoạ trên hình 5.3.
b. Ranh giới tập (sequence boundary/SB):
Ranh giới tập là các mặt bất chỉnh hợp và mặt chỉnh hợp có thể liên kết
đợc với bất chỉnh hợp đó.
Bất chỉnh hợp (unconformity) là mặt phân cách các lớp đá có tuổi cổ hơn
với các lớp trẻ hơn, trên mặt đó có những dấu hiệu của sự bào mòn cắt cụt,
phong hoá với gián đoạn đáng kể liên quan đến quá trình hạ mực nớc biển
tơng đối (biển lùi).
Có thể phân chia các loại bất chỉnh hợp khác nhau:
- Bất chỉnh hợp góc (angular unconformity)
- Bất chỉnh hợp song song (disconformity/parallel unconformity)

92


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

Hệ thống

biển thấp

Ranh giới tập (loại 2)

Hệ thống
biển tiến

Hệ thống
biển cao

Sụt lún kiến tạo

Mặt biển tiến

Mặt ngập lụt cực đại

Mặt biển tiến

Nêm lấn

Quạt sờn

Quạt đáy bể

Ranh giới tập (loại 1)

- Bất chỉnh hợp giữa đá trầm tích với đá xâm nhập, magma
(nonconformity)
- Bất chỉnh hợp địa phơng (local unconformity)
Một số hình ảnh minh hoạ các loại bất chỉnh hợp đợc nêu trên hình 5.4

Sự thay đổi mực nớc
biển tơng đối

Hệ thống
rìa thềm

Tập kiểu 1

Tập kiểu 2

Hình 5.3. Các kiểu tập trầm tích và ranh giới tập
Bất chỉnh hợp góc

Bất chỉnh hợp song song

Bất chỉnh hợp trầm tích / macma

Bất chỉnh hợp địa phơng

Hình 5.4. Hình ảnh một số loại bất chỉnh hợp
93


Mai Thanh Tân

Các ranh giới tập đợc xác định trên cơ sở các dấu hiệu của bất chỉnh
hợp. Tuy nhiên khi liên kết ranh giới tập trên một khu vực rộng, nếu có
vùng các dấu hiệu bất chỉnh hợp không rõ ràng hoặc không có dấu hiệu bất
chỉnh hợp thì có thể xác định ranh giới tập theo các bất chỉnh hợp ẩn (quan

hệ chỉnh hợp nhng vẫn còn có gián đoạn tức là bất chỉnh hợp song song)
hoặc chỉnh hợp có thể liên kết đợc với bất chỉnh hợp.
Trong quá trình phân chia các hệ thống trầm tích, có thể phân biệt
hai loại bất chỉnh hợp loại 1 và loại 2
Bất chỉnh hợp loại 1: đợc thành tạo khi tốc độ hạ đẳng tĩnh lớn hơn tốc
độ lún chìm tại mép thềm trầm tích, tạo nên hạ tơng đối mực nớc biển tại vị
trí đó. Đây là đáy của hệ thống trầm tích biển thấp trong tập kiểu 1. Mặt này
đợc đặc trng bởi mặt bào mòn với các kiểu đào khoét của các kênh rạch,
dòng chảy (hình 5.5).
Bất chỉnh hợp loại 2: đợc thành tạo khi tốc độ hạ đẳng tĩnh nhỏ hơn
hoặc ngang bằng với tốc độ lún chìm tại mép thềm trầm tích, tạo nên tăng
tơng đối mực nớc biển tại vị trí đó. Đây là đáy của hệ thống trầm tích biển
rìa thềm trong tập kiểu 2 (hình 5.5).
Bất chỉnh hợp loại I

Bất chỉnh hợp loại I

Hệ thống
biển cao
CAO
Đồng bằng
bồi tích và ven bờ

Đồng bằng
bồi tích

đẳng tĩnh
Bãi biển
Đồng bằng

Biển xa bờ
Bãi biển

Hệ thống
biển thấp

Thấp
Bất chỉnh hợp
song song

Biển xa bờ

Bất chỉnh hợp loại II
Hệ thống
biển cao

Bất chỉnh hợp loại II

CAO

Bất chỉnh hợp
Hệ thống
biển rìa

Chỉnh hợp liên kết

đẳng tĩnh
Đồng bằng ven bờ
Bãi biển

Thấp

Biển xa bờ
Đồng bằng bồi tích

Trầm tích sông

Đồng bằng ven bờ

Bãi biển
Biển xa bờ

Hình 5.5. Bất chỉnh hợp loại 1 và loại 2

94


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

5.2.3. Hệ thống trầm tích (system tracts).
Để làm sáng tỏ mối quan hệ giữa các đơn vị trầm tích với nguồn gốc
hình thành và sự lên xuống mực nớc biển, ngời ta sắp xếp các đơn vị trầm
tích theo một trật tự nhất định tạo thành các hệ thống trầm tích.
Hệ thống trầm tích là một tập hợp các đơn vị trầm tích có liên hệ nguồn
gốc với nhau trong các môi trờng trầm tích, đặc trng cho các giai đoạn khác
nhau của một chu kỳ lên xuống mực nớc biển tơng đối. Phân tích các hệ
thống trầm tích cho phép xác định điều kiện cổ địa lý của bể trầm tích.
Trong một chu kỳ lên xuống của mực nớc biển tơng đối hoàn chỉnh,
có thể phân chia 4 kiểu hệ thống trầm tích sau:
- Hệ thống trầm tích biển thấp (Lowstand System Tract, ký hiệu

là LST)
- Hệ thống trầm tích biển tiến (Transgressive System Tract, ký
hiệu là TST)
- Hệ thống trầm tích biển cao (Highstand System Tract, ký hiệu là
HST)
- Hệ thống trầm tích rìa thềm (Shelf Margin System Tract, ký
hiệu là SMST)
Mỗi hệ thống trầm tích sẽ gồm các phân tập hoặc nhóm các phân
tập phủ chồng lấn (vào bờ), phủ chồng bồi tụ và phủ chồng lùi (ra biển).
Các thuật ngữ rìa thềm, biển thấp, biển cao, biển tiến trong phạm
vi vùng hệ thống nhằm chỉ vị trí các vùng hệ thống trong tập.Vùng hệ
thống trầm tích thể hiện bớc phân tích tổng hợp sau khi đã xác định
đợc các tập và liên quan đến sự minh giải về mối quan hệ giữa chúng
với sự lên xuống mực nớc biển, quan hệ về thời gian và không gian của
các vùng tớng, đặc điểm các mặt ranh giới.
Các hệ thống trầm tích đợc nhận dạng trên cơ sở các tiêu chuẩn
quan sát đợc ngoài vết lộ, tài liệu giếng khoan và tài liệu địa chấn. Với
những vùng cha có giếng khoan, các kết quả đạt đợc khi minh giải tài
liệu địa chấn rất có ý nghĩa khi liên kết địa tầng và xác định tuổi cho
chúng. ở các vị trí khác nhau trong một bể trầm tích nh vùng đất liền,
thềm, rìa thềm và biển sâu, mỗi hệ thống trầm tích có các biểu hiện về
bào mòn, vận chuyển trầm tích và về dạng phân lớp của các tích tụ trầm
tích khác nhau. Chính những đặc điểm này đã giúp nhiều cho việc dự
đoán thạch học.
Trên hình 5.6. thể hiện sự phân tích các hệ thống trầm tích trên lát
cắt địa chất. Hình 5.7 là mô hình 3 chiều các hệ thống trầm tích trong
các giai đoạn khác nhau của chu kỳ lên xuống mực nớc biển.

95

Mai Thanh Tân

Trên cơ sở phân tích hệ thống trầm tích, có thể phân chia các tập
trầm tích thành tập trầm tích kiểu 1 và kiểu 2 (hình 5.3)
- Tập kiểu 1 gồm có vùng hệ thống biển thấp ở dới, vùng hệ
thống biển tiến ở giữa và vùng hệ thống biển cao ở trên. Chúng đợc
giới hạn bởi ranh giới dới là bất chỉnh hợp loại 1.
- Tập kiểu 2 gồm vùng hệ thống rìa thềm ở dới, vùng hệ thống
biển tiến ở giữa và vùng hệ thống biển cao ở trên. Chúng đợc giới hạn
bởi ranh giới dới là bất chỉnh hợp loại 2.
Nh vậy một hệ thống trầm tích là sự ghi lại các tích tụ địa tầng
trong các môi trờng từ sông, đồng bằng châu thổ, biển ven bờ, thềm
biển, rìa thềm, sờn thềm và vùng biển sâu.

Hình 5.6. Thí dụ phân tích các hệ thống trầm tích trên lát cắt
96


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

a. Vùng hệ thống trầm tích biển cao (1)

d. Vùng hệ thống trầm tích biển tiến

b. Vùng hệ thống trầm tích biển thấp

e. Vùng hệ thống trầm tích biển cao (2)

(quạt đáy bể)

c. Vùng hệ thống trầm tích biển thấp
(nêm lấn)

g. Vùng hệ thống trầm tích rìa thềm

Hình 5. 7. Các hệ thống trầm tích liên quan đến sự thay đổi mực nớc biển.

97


Mai Thanh Tân

a. Vùng hệ thống trầm tích biển thấp (LST).
Vùng hệ thống trầm tích biển thấp đợc hình thành khi mực nớc
biển bắt đầu từ mức lộ thềm giảm xuống nhanh, sau đó bình ổn ở mức thấp,
và tăng lên dần. Vùng hệ thống trầm tích biển thấp bao gồm quạt đáy bể,
quạt sờn, nêm lấn và lấp đầy các thung lũng xâm thực biển thấp.
ở giai đoạn sớm, mực nớc biển giảm nhanh, thềm bị phá hủy và bị
các dòng sông đào khoét, các dòng chảy mang các vật liệu trầm tích tại
chân thềm, sờn thềm và xa hơn về phía bể tạo thành các quạt đáy bể (basin
floor fans). Trên lát cắt địa chấn, các quạt đáy bể có tớng gò đồi. Tỷ lệ cát/
sét lớn vì vật liệu trầm tích đợc hình thành trong thời gian nớc biển tụt
dới rìa thềm. Quá trình bào mòn xẩy ra mạnh mẽ phía thuợng nguồn các
dòng sông, hệ thống sông suối có dòng chảy mạnh, cả vùng thềm lộ ra bị
các dòng sông xâm thực tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyên chở vật
liệu trầm tích ra biển. Khi đổ từ rìa thềm xuống biển là các dòng chảy rối,
nên các quạt đáy biển có dạng vòm và gồm các vật liệu hỗn độn. Trên lát
cắt địa chấn chúng có đặc điểm phủ đáy theo chiều ngang, trên mặt cắt
dọc gá đáy về phía rìa thềm và phủ đáy về phía tâm bồn trũng. Thành phần

vật liệu của quạt đa thành phần có độ hạt từ thô đến mịn lẫn lộn.
ở giai đoạn muộn, mực nớc biển hạ từ từ và tạo thành các quạt
sờn (slope fans). Tiếp theo mực nớc ngừng giảm và tăng trở lại. Khi
mực nớc bất đầu dâng lên hình thành các nêm lấn (lowstand wedge)
với tỷ lệ cát/ sét cũng khá cao. Các vật liệu đợc đa ngợc lại lấp đầy
vào các vị trí vừa bị đào khoét ở giai đoạn trên và trầm tích tại sờn
thềm tạo nên các dạng lấp đầy thung lũng xâm thực (inciset valley fills).
Trên mặt cắt địa chấn, các nêm lấn có tớng xicma. Thành tạo các nêm
lấn này là kết quả của các dòng chảy rối với cát chiếm u thế ở gần
nguồn và chuyển dần sang tớng hạt mịn ở phía nớc sâu. Khi mực
nớc biển tăng dần tới rìa thềm cũng là lúc hệ thống sông suối giảm thế
năng dòng chảy, cửa sông rộng hơn tiếp xúc với các vũng vịnh ven bờ
và là chỗ tích tụ cát, các hạt mịn hơn đợc chuyển xa ra phía biển.
Trên hình 5.7b,c là mô hình 3 chiều hệ thống trầm tích biển thấp.
Hình 5.8a,b minh hoạ lát cắt tơng ứng với hệ thống trầm tích biển thấp
ở giai đoạn sớm và muộn.
Hình thái bể trầm tích có mép thềm hay khong có mép thềm có ảnh
hởng đến các dạng lớp trong các tập. Các bể có mép thềm lục địa, hệ
thống trầm tích biển thấp có 4 loại: quạt đáy bể, quạt sờn, nêm lấn, lấp
đầy lũng xâm thực (hình 5.9). Trong các bể không có mép thềm, hệ thống
trầm tích biển thấp không có quạt đáy bể và quạt sờn mà chỉ có nêm lấn
biển thấp và lấp đầy lũng xâm thực (hình 5.10).
98


Th¨m dß ®Þa chÊn trong ®Þa chÊt dÇu khÝ

Cao

ThÊp

Thêi gian

MÐp thỊm
Canyon

Mùc n−íc biĨn
Nªm lÊn

a

Qu¹t ®¸y bĨ
Cao

ThÊp

Thêi gian

LÊp ®Çy canyon

Mùc n−íc biĨn
Nªm lÊn
Qu¹t s−ên

b

Qu¹t ®¸y biĨn

H×nh 5.8. L¸t c¾t hƯ thèng trÇm tÝch biĨn thÊp.
a. Giai ®o¹n sím t¹o qu¹t ®¸y bĨ, b. Giai ®o¹n mn t¹o qu¹t s−ên vµ nªm lÊn
HST :

NHÓM PHÂN TẬP PHỦ CHỒN G
HƯ
thèng
biĨn cao
- PHỦ CHỔN G LẤN

TST:

NHÓM PHÂN TẬP PHỦ CHỒN G
LÙI (THOÁI HOÁ)

HƯ thèng biĨn tiÕn

LSTbiĨn
:
HƯ thèng
thÊp

MẶT BIỂN TIẾN

CÁT KẾT SÔN G HOẶC
CỬA SÔN G VỊNH TAM GIÁC
TRONG CÁC LŨN G XÂM THỰC
CÁT , SÉT KẾT ĐỒN G BẰN G VEN BỜ

HƯ thèng
HST :biĨn
TẬP GIÀ HƠN
caocủatËp

giµ h¬n

NHÓM PHÂN TẬP PHỦ CHỒN G
LẤN ( nêm lấn biển thấp )

MÉP THỀM
TÍCH TỤ
MÉP THỀM
CANHON VÀ
LẤP ĐẦY CANHON

CÁT KẾT BIỂN NÔN G
SÉT KẾT THỀM VÀ SƯỜN BỂ,
XEN VỚI CÁT MỎN G

RES

RES

LST
:
Qu¹t
s−ên
QUẠT SƯỜN

CÁT KẾT TRONG QUẠT NGẦM , KÊN H VÀ
BỜ KÊN H
TRẦM TÍCH CỦA KHOẢN G ĐỊA TẦN G CÔ
ĐẶC

30M

RANH GIỚI TẬP KIỂU 1

30M

qu¹tLST
®¸y: bĨ

QUẠT ĐÁY BỂ

DẠN G ĐƯỜN G CONG ĐVLGK CỦA PHÂN TẬP :
DẠN G KẾT HP THẲN G ĐỨN G
THÔN G THƯỜN G CỦA CÁC TƯỚN G ĐÁ

PHÂN TẬP
DẠN G ĐƯỜN G CONG ĐVLGK CỦA NÊM LẤN BIỂN THẤP VÀ RANH GIỚ I TẬP BÊN DƯỚI :
SỰ THAY ĐỔI TƯỚN G ĐÁ ĐỘT NGỘT DO SỰ DỊCH SÂU VÀO BỂ CU A LST

VAN WAGONER, MITCHUM VÀ NNK
AAPG SERIES No 7, 1990

H×nh 5.9: HƯ thèng trÇm tÝch biĨn thÊp víi bĨ cã mÐp thỊm.

99


Mai Thanh Tân

Hệ thống trầm tích

biển cao (HST)

Hệ thống trầm tích
biển tiến (TST)

Hệ thống trầm tích
biển thấp (LST)

Mặt thềm tiến

- Cát kết sông hoặc cửa
sông, vịnh tam giác trong
các lũng xâm thực

HST
của tập già hơn

Mép thềm tích tụ

- Cát, sét kết đồng
bằng ven bờ
- Cát kết biển nông

- Sét kết thềm

Ranh giới tập kiểu 1

- Trầm tích của vùng
địa tầng đặc sít

Phân tập

Hình 5.10. Hệ thống biển thấp với bể không có mép thềm.
b. Vùng hệ thống trầm tích biển tiến (TST).
Hệ thống trầm tích biển tiến đợc tạo thành khi mực nớc biển
tăng nhanh tràn lên vùng thềm vừa lộ ra trớc đó, quá trình đào khoét
đợc thay thế bởi quá trình lấp đầy, vật liệu đợc trầm tích gần bờ và
tiến dần vào thềm khi nớc biển tăng. Trong thời kì này thành phần
thạch học cũng đã thay đổi. Tỷ lệ cát/sét giảm dần và đến khi biển tiến
cực đại thì thành phần hạt mịn lại chiếm u thế.
Hệ thống này có ranh giới dới là bề mặt biển tiến và ranh giới trên
là mặt ngập lụt cực đại. Hệ thống này dợc cấu tạo bởi các phân tập phủ
chồng lùi dày dần vào bờ, mỏng dần ra phía ngoài khơi. Trong hệ thống này
các phân tập trẻ hơn nằm trên sẽ mỏng hơn do thiếu hụt trầm tích và tạo nên
mặt ngập lụt cực đại ở nóc. Do đặc điểm thiếu trầm tích ở ngoài khơi nên
các lớp biển tiến là các thành tạo hạt mịn rắn chắc, mỏng. Các ranh giới ở
khu vực này nằm sát nhau tạo thành lát cắt đặc sít (condensed section).
Ranh giới dới của hệ thống này là bề mặt bào mòn biển tiến. Các bãi triều
nhiều cát thờng hay đi cùng với sự chuyển tiếp này. Các trầm tích không
biển hoặc kề áp lên ranh giới tập nằm dới hoặc kề áp lên lấp đầy lũng xâm
thực của thời kỳ biển thấp. ở khu vực có tốc độ trầm tích thấp thì lũng xâm
thực có thể đợc lấp đầy bằng các trầm tích của thời kỳ biển tiến và thờng
là trầm tích tam giác châu cửa sông.
Mô hình 3 chiều và lát cắt tơng ứng với giai đoạn biển tiến đợc
mô tả trên hình 5.7d và hình 5.11
100


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

Cao

Thấp
Thời gian

Hệ thống trầm tích biển tiến

Mặt ranh giới biển tiến

Mực nớc biển

Hệ thống trầm tích
biển thấp
Quạt đáy bể

Hình 5.11. Lát cắt tơng ứng với hệ thống trầm tích biển tiến
c. Hệ thống trầm tích biển cao (HST).
Hệ thống trầm tích biển cao phát triển khi mực nớc biển dao động ở
mức cao gồm phần cuối của giai đoạn nâng lên của mực biển, thời kỳ tạm
đứng yên và phần sớm của giai đoạn hạ thấp tiếp theo của mực biển. Hệ
thống này có ranh giới dới là mặt ngập lụt cực đại, ranh giới trên là ranh
giới bất chỉnh hợp loại 2.
Mực nớc biển dâng và tiến dần vào thềm biển, các đụn cát ven bờ sẽ
đợc tái lựa chọn và đợc phủ bởi các lớp trầm tích hạt mịn khi vị trí bờ
biển trở thành vùng nớc sâu. Mực nớc biển tiến dần vào đất liền cũng góp
phần tạo thành các lớp than ở những vùng đầm lầy và vùng đồng bằng ven
biển nhất là ở những khu vực nhiệt đới ẩm. Trong khi đó các lòng sông
hoặc các thung lũng xâm thực trớc đó sẽ dần đợc lấp đầy cát cũng đợc
phủ dần bởi các trầm tích mịn hơn khi mực nớc biển tiến tràn ngập toàn
thềm. Chế độ thềm biển đợc thiết lập với vùng thềm biển sâu đợc tích tụ

chủ yếu các trầm tích bùn sét hạt mịn. Nh vậy lớp sét hình thành trong thời
kì hệ thống biển cao đã tạo thành một lớp chắn dầu khí khu vực cho các bẫy
cát địa tầng hoặc cấu tạo đã đợc hình thành trong hai thời kì trầm tích mực
nớc biển thấp và thời kì biển tiến.
Khi nớc biển bắt đầu giảm, nguồn vật liệu vợt xa hơn tốc độ thành
tạo khoảng trống cho vật liệu lắng đọng, làm cho vật liệu phải trầm tích ra
phía ngoài thềm. Trên mặt cắt địa chấn, đáy của hệ thống trầm tích biển cao
là mặt phủ đáy, mặt này thành tạo với tốc độ trầm tích rất chậm, thuận lợi
cho việc bảo tồn các vi cổ sinh nên rất giàu vật chất hữu cơ do vậy có khả
năng sinh dầu khí tốt còn gọi là mặt đặc sít (condensed).

101


Mai Thanh Tân

Hệ thống trầm tích biển cao có thể có 3 thành phần: tổ hợp nêm phủ
chồng lùi vào bờ ở phần dới đợc đặc trng bằng các trầm tích dạng nêm
phủ chồng lùi hình chữ S. Tổ hợp nêm xếp chồng bồi tụ ở phần giữa, tổ hợp
nêm phủ chồng lấn ở phần trên trên đợc đặc trng bằng các trầm tích dạng
nêm lấn xiên chéo tiến nhanh ra phía bể.
Mô hình hệ thống trầm tích biển cao đợc mô tả trên hình 5.7a, e.
Hình 5.12 mô tả lát cắt của hệ thống trầm tích biển cao.
Cao

Thấp
Thời gian

Hệ thống trầm tích biển cao

Lát cắt đặc sít

Hệ thống trầm tích biển tiến

Hệ thống trầm

Mặt biển tiến
Mép thềm

tích biển thấp
Quạt đáy bể

Hình 5.12. Lát cắt tơng ứng với hệ thống trầm tích biển cao
Ba hệ thống trên là các thành phần cơ bản của tập trầm tích kiểu 1.
Kiểu này đợc đặc trng bởi đáy là ranh giới giữa hệ thống trầm tích biển
cao cổ hơn nằm dới với hệ thống trầm tích biển thấp nằm phía trên (bất
chỉnh hợp loại 1). Nếu địa hình nóc tập cổ hơn có dốc sờn thềm thì hệ
thống biển thấp trẻ hơn bao gồm quạt đáy, quạt sờn và nêm lấn; nếu địa
hình nóc tập cổ hơn bình ổn không có dố sờn thềm thì hệ thống biển nằm
trên mặt ranh giới chỉ có các nêm lấn và các thành tạo trầm tích trẻ nằm đè
lên mặt bào mòn xâm thực. Ngoài tập kiểu 1 còn tồn tại tập kiểu 2, khác với
tập kiểu 1 là không tồn tại hệ thống trầm tích biển thấp mà thay vào đó là
hệ thống trầm tích biển rìa thềm.
Trên hình 5.13 nêu thí dụ mô hình phân tích các hệ thống trầm
tích, trong đó hình 5.13a là hệ thống mực nớc biển thấp tạo ra các tớng
dạng gò đồi ở đáy và sờn, hình 5.13b là hệ thống biển tiến mặt ngập lụt
cực đại ở nóc và hình 5.13c là hệ thống mực nớc biển cao với các lắng
đọng chồng lấn.
102

Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

Mặt phủ đáy nóc
của quạt sờn

Mặt ranh giới tập loại 1

Mặt ngập lụt cực đại

Mặt ranh giới tập loại 1

Mặt phủ đáy nóc của quạt đáy bể

Mặt biển tiến

Mặt phủ đáy nóc
của quạt đáy bể

Mặt ranh giới tập loại 1
Mặt ngập lụt

Mặt phủ đáy nóc
của quạt sờn

Mặt ngập lụt

c
Hình 5.13. Thí dụ về phân tích các hệ thống trầm tích.
a. Hệ thống mực nớc biển thấp tạo ra các tớng dạng gò đồi ở đáy và sờn,

b. Hệ thống biển tiến mặt ngập lụt cực đại ở nóc,
c. Hệ thống mực nớc biển cao với các lắng đọng chồng lấn
103


Mai Thanh T©n

d. Vïng hƯ thèng trÇm tÝch r×a thỊm (SMST).
Vïng hƯ thèng trÇm tÝch r×a thỊm ®−ỵc t¹o thµnh khi mùc n−íc biĨn
gi¶m chËm ë tèc ®é kh«ng v−ỵt qu¸ tèc ®é lón ch×m cđa bĨ phï hỵp víi
l−ỵng trÇm tÝch ®−ỵc l¾ng ®äng, kho¶ng trèng cho trÇm tÝch vÉn tiÕp tơc
t¨ng nh−ng ngn trÇm tÝch vÉn ®−ỵc duy tr×.
Vïng hƯ thèng trÇm tÝch r×a thỊm cã ranh giíi d−íi lµ ranh bÊt chØnh
hỵp lo¹i 2 vµ ranh giíi trªn lµ bỊ mỈt biĨn tiÕn (h×nh 5.14). Trong tËp kiĨu
2, hƯ thèng nµy n»m ë phÇn d−íi, c¸c hƯ thèng biĨn tiÕn ë gi÷a vµ hƯ thèng
biĨn cao ë trªn. Vïng hƯ thèng trÇm tÝch r×a thỊm ®−ỵc ®Ỉc tr−ng b»ng c¸c
d¹ng phđ chång lÊn biĨn lïi u ë d−íi vµ chun sang d¹ng phđ chång lïi
ë trªn. BÊt chØnh hỵp tån t¹i theo h−íng vµo lơc ®Þa. PhÝa bê cđa hƯ thèng
th−êng bao gåm c¸c trÇm tÝch lơc ®Þa vµ dµy dÇn lªn theo h−íng vµo bê.
Trong khi ®ã phÇn biĨn th× l¹i t−¬ng tù nªm lÊn cđa hƯ thèng biĨn thÊp.

HST :

HƯ thèng biĨn cao

NHÓM PHÂN TẬP PHỦ CHỒN G
- PHỦ CHỔN G LẤN

TST :

HƯ
thèng
tiÕn
NHÓ
M PHÂbiĨn
N TẬP PHỦ
CHỒN G THOÁI HOÁ

SMST :

HƯ thèng r×a thỊm

NHÓM PHÂN TẬP PHỦ CHỒN G
LẤN YẾU đến PHỦ CHỒN G

MẶT BIỂN TIẾN

CÁT, SÉT KẾT ĐỒN G BẰN G VEN
BỜ

HƯ thèng
HST : biĨn
của TẬ
cđa
tËpP GIÀ
giµ HƠN
h¬n

MÉP THỀM TÍCH TỤ

MÉP THỀM

CÁT KẾT BIỂN NÔN G
SÉT KẾT THỀM VÀ SƯỜN
TRẦM TÍCH CỦA KHOẢN G
ĐỊA TẦN G CÔ ĐẶC

RANH GIỚI TẬP KIỂU 2

PHÂN TẬP

H×nh 5.14: D¹ng phđ chång trong tËp kiĨu 2.
5.2.4. Ph©n tËp (parasequence/ PS).
Ph©n tËp trÇm tÝch lµ mét phÇn cđa tËp vµ hƯ thèng trÇm tÝch bao
gåm c¸c líp trÇm tÝch t−¬ng ®èi chØnh hỵp, cã liªn quan víi nhau vỊ ngn
gèc, ®−ỵc giíi h¹n nãc vµ ®¸y bëi c¸c mỈt ngËp lơt (ranh giíi biĨn tiÕn) vµ
c¸c mỈt liªn kÕt ®−ỵc. Sù h×nh thµnh ph©n tËp lµ kÕt qu¶ cđa mèi quan hƯ
gi÷a l−ỵng trÇm tÝch cung cÊp vµ kho¶ng kh«ng gian tÝch tơ trong vïng ®ã,
chóng th−êng cã d¹ng phđ chång biĨn lïi, phđ chång biĨn tiÕn hc phđ
chång båi tơ.
Ph©n tËp là ph©n vị địa tầng tÝch tơ trong thời gian khoảng thêi gian
0.01- 0.5 triệu năm (chu kỳ 4 vµ 5) víi chiỊu dµy kho¶ng mét vµi chơc mÐt..
104


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

Với bề dày các phân tập, việc phát hiện chúng thờng dựa vào tài liệu địa
chất có độ phân giải cao nh số liệu mẫu khoan, vết lộ, ĐVL giếng khoan.
Trong quá trình mực nớc biển hạ xuống, đờng bờ lùi dần ra xa

vể phía bể, các phân tập trầm tích có dạng phủ chồng lấn, các lớp hoặc
nhóm lớp trẻ hơn đợc tích tụ lấn dần ra phía biển, tạo nên một tổ hợp
tớng nông dần, thô dần lên trên. Một số phân tập các trầm tích vụn và
hầu hết trầm tích cacbonnat có dạng phủ chồng và cũng nông dần và thô
dần lên trên. Khi tốc độ tích tụ trầm tích (D) lớn hơn tốc độ hình thành
không gian trầm tích (A) thì xẩy ra quá trình phân tập phủ chồng lấn về
phía bể (hình 5.19).
Phân tập đợc xác định và mô tả chi tiết ở các lát cắt môi trờng trầm
tích đồng bằng ven bờ, delta, bãi triều, thủy triều, trầm tích cửa sông và thềm
lục địa. Đối với các trầm tích sờn lục địa, biển sâu... rất khó xác định các
phân tập do tác động của biển không với tới hoặc do chiều sâu nớc quá lớn
nên sự thay đổi của của mực nớc biển gần nh không nhận ra đợc.
Dạng đặc trng của đờng cong địa vật lý giếng khoan và đặc trng
phân lớp của các phân tập nông dần và thô dần lên trên đợc chỉ ra trong
các hình 5.15, 5.16. và 5.17. Trong các phân tập thô dần lên trên điển hình
gồm các lớp dày dần lên, cát thô dần lên và tỷ lệ cát/ sét tăng dần lên trên.
Hình 5.15 thể hiện hình dạng đờng cong gamma tự nhiên đặc trng
cho các phân tập thô dần lên, các lớp dày hơn ở trên trong mô hình môi
trờng bãi biển, môi trờng biển nông với u thế tác động của sóng. Đờng
cong GR có dạng thiên về giá trị âm và không có dạng răng ca chứng tỏ
các lớp cát trong mô hình này tơng đối sạch đặc trng cho các lớp cát biển.
Hình 5.16 thể hiện hình dạng đờng cong GR trong môi trờng delta, cửa
sông với các phân tập thô dần lên trên. Đờng cong GR có dạng răng ca thể
hiện môi trờng biến đổi mạnh, các lớp cát xen kẽ nhiều lớp sét mỏng. Hình
5.17 đặc trng cho phân tập thô dần lên trong môi trờng bãi triều, trầm
tích ven bờ với các tập cát dày và tơng đối sạch. Trên đờng cong GR
có dạng khối, có giá trị thấp và ít biến đổi.
Trong quá trình biển tiến, tốc độ tích tụ trầm tích (D) nhỏ hơn
tốc độ hình thành không gian trầm tích (A), đờng bờ lùi dần vào đất
liền, các phân tập phủ chồng lùi vào bờ (biển tiến) và đặc trng bởi

các tổ hợp tớng mịn dần lên trên điển hình gồm các lớp mỏng dần
lên, cát mịn dần lên và thờng kết thúc bằng sét và than, tỷ lệ cát/ sét
giảm dần lên trên. Điều này thể hiện trên hình 5.17 và 5.18.
Hình 5.18 là mô hình phân tập phủ chồng lùi biển tiến, tớng
mịn dần lên đặc trng cho môi trờng dới triều. Đờng cong GR có
dạng răng ca và thiên về giá trị dơng khi lên trên. Các phân tập
mỏng dần lên trên và sét chiếm u thế.
105


Mai Thanh T©n
GR (API)
MÔI TRƯỜNG
Ranh giới
phân tập

GR (API)

MÔI TRƯỜNG

BIỂN NÔNG (shelf)
BỜ BIỂN (foreshore)
MẶT BỜ TRÊN
(upper shoreface)
FRONT ĐENTA

TiỊn ch©u thỉ

30 MÉT

VÀI MÉT – VÀI CHỤC MÉT

MẶT BỜ DƯỚI
(lower shoreface)

MẶT BỜ DƯỚI
- BIỂN NÔNG

S−ên ch©u thỉ
PRO-ĐENTA
CÁT

Khoảng mẫu lõi

SÉT
THAN

H×nh 5.15. C¸c ®Ỉc tr−ng cđa ph©n
tËp th« dÇn lªn trªn (biĨn lïi). M«i
tr−êng b·i biĨn, vïng bê giµu c¸t
víi −u thÕ t¸c ®éng cđa sãng

GR (API)

H×nh 5.16. C¸c ®Ỉc tr−ng cđa ph©n
tËp th« dÇn lªn trªn (biĨn lïi). M«i
tr−êng delta, vïng bê giµu c¸t víi
−u thÕ t¸c ®éng cđa s«ng

MÔI TRƯỜN G

GR (API)

MÔI TRƯỜN G

BIỂN NÔN G (shelf)
BỜ BIỂN (foreshore)
MẶT BỜ TRÊN
(upper shoreface)
GIỮA TRIỀU

MẶT BỜ DƯỚI
(lower shoreface)
BỜ BIỂN
Ranh giới
phân tập

DƯỚI TRIỀU

MẶT BỜ DƯỚI
45 MÉT

30— 45 MÉT

MẶT BỜ TRÊN

ĐỒN G BẰN G VEN BỜ
BỜ BIỂN

GIỮA TRIỀU

MẶT BỜ TRÊN
MẶT BỜ DƯỚI

CÁT

DƯỚI TRIỀU

SÉT BIỂN

Ranh giới
phân tập

Khoảng mẫu lõi

THAN
SÉT KHÔN G
BIỂN

H×nh 5.18. C¸c ®Ỉc tr−ng cđa
H×nh 5.17. C¸c ®Ỉc tr−ng cđa ph©n tËp ph©n tËp mÞn dÇn lªn trªn (biĨn
th« dÇn lªn trªn (biĨn lïi). M«i tr−êng tiÕn). M«i tr−êng b·i triỊu - d−íi
b·i biĨn, vïng bê giµu c¸t víi −u thÕ t¸c triỊu vïng bê giµu sÐt, −u thÕ t¸c
®éng cđa sãng.
®éng cđa thủ triỊu.

106


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

5.2.5. Nhóm phân tập (parasequence set/nPS).
Nhóm phân tập là tập hợp các phân tập đợc giới hạn nóc và đáy bởi
các mặt ngập lụt và các mặt liên kết từ chúng. Nhóm phân tập có chiều dày
từ 10-20m đến hàng trăm mét.
Khái niệm nhóm phân tập đợc sử dụng để mô tả đặc điểm tớng và
môi trờng của hệ thống trầm tích. Hệ thống trầm tích biển thấp tơng ứng
với nhóm phân tập phủ chồng lấn biển thấp, hệ thống trầm tích biển tiến
tơng ứng với nhóm phân tập phủ chồng lùi biển tiến và hệ thống trầm tích
biển cao tơng ứng với nhóm phân tập phủ chồng bồi tụ và phủ chồng lấn
biển cao.
Nếu gọi tốc độ tạo không gian tích tụ là A (accommodation) và tốc
độ tích tụ trầm tích là D (deposite) thì sẽ xẩy ra 3 trờng hợp: Khi D/A > 1
thì tạo ra các lớp phủ chồng lấn ra phía biển (biển lùi), tạo nên hệ thống
trầm tích biển cao và biển thấp. Khi D/A < 1 thì tạo ra các lớp phủ chồng
lùi vào bờ, tạo nên hệ thống trầm tích biển tiến. Khi D/A = 1 thì tạo ra các
lớp phủ chồng bồi tụ, tạo nên hệ thống rìa thềm
Nhóm phân tập phủ chồng lùi
Biển tiến
biển tiến (retrogradation) bao gồm
các phân tập đợc hình thành khi tốc
độ lắng đọng trầm tích nhỏ hơn tốc
độ hình thành không gian tích tụ làm
Phủ chồng lùi
biển tiến
mở rộng không gian trầm tích. Các
đới tớng trầm tích lùi dần vào phía
bờ. Thuật ngữ biển tiến đợc dùng
Phủ chồng
bồi tụ

để mô tả sự dịch chuyển đờng bờ
vào phía đất liền.
Nhóm phân tập phủ chồng bồi
tụ (aggradation) bao gồm các phân
tập đợc hình thành khi tốc độ lắng
Phủ chồng lấn
biển lùi
đọng trầm tích cân bằng với không
gian trầm tích. Lúc này các đới
tớng địa chất phủ chồng lên nhau
theo phơng thẳng đứng và đờng
bờ không dịch chuyển về phía biển Hình 5.19. Cấu trúc các phân tập
hoặc về phía đất liền.
phụ thuộc vào không gian trầm
Nhóm phân tập phủ chồng lấn tích và lợng trầm tích
biển lùi (progradation): bao gồm các
phân tập đợc hình thành khi tốc độ lắng đọng trầm tích (D) lớn hơn tốc độ
hình thành không gian tích tụ (A) làm thu hẹp không gian trầm tích, tạo ra
các nêm lấn tiến về phía trung tâm bể. Thuật ngữ biển lùi đợc dùng để mô
tả sự dịch chuyển đờng bờ ra phía tâm bể.
107


Mai Thanh Tân

Nh vậy nhóm phân tập là đơn vị địa tầng trung gian giữa tập và phân
tập, đợc sử dụng để mô tả đặc điểm tớng và môi trờng của các hệ thống
trầm tích. Các kiểu nhóm phân tập phủ chồng lùi, phủ chồng lấn và phủ
chồng bồi tụ đợc minh hoạ trên hình 5.19 và 5.20.
Trong mỗi nhóm phân tập, mối quan hệ phân bố tớng trầm tích thay

đổi theo chiều thẳng đứng và theo chiều ngang.
Quan hệ phân bố tớng thẳng đứng: Trong nhóm phân tập phủ chồng
lấn thì các phân tập trẻ hơn sẽ có xu hớng dày hơn, chứa nhiều cát hơn, cát
có độ rỗng nguyên sinh lớn hơn và tích tụ trong môi trờng nông hơn các
phân tập già hơn. Trong nhóm phân tập phủ chồng lùi thì ngợc lại. Trong
nhóm phân tập phủ chồng bồi tụ thì các quan hệ nêu trên không có thay đổi
đáng kể.
Quan hệ phân bố tớng nằm ngang: Trong nhóm phân tập phủ chồng
lấn thì các phân tập trẻ hơn cùng tổ hợp tớng trong nó sẽ đợc tích tụ xa
hơn ra biển so với phân tập già hơn. Trong nhóm phân tập phủ chồng lùi thì
ngợc lại, các phân tập trẻ hơn cùng tổ hợp tớng trong nó sẽ có xu hớng
tích tụ lùi gần hơn vào bờ so với các tập già hơn. Trong nhóm phân tập phủ
chồng bồi tụ thì các phân tập trẻ hơn đợc tích tụ lên trên tập già hơn và
không có sự dịch ngang đáng kể của các giải tớng đá.
Nhóm phân tập phủ chồng lấn biển lùi

D
>1
A

Nhóm phân tập phủ chồng lùi biển tiến

D
<1
A

Nhóm phân tập phủ chồng bồi tụ biển dừng

D
=1

A
Cát-sét đồng bằng
ven bờ

Cát biển nông

Sét thềm ngoài

Hình 5.20. Các kiểu nhóm phân tập tơng ứng với các thời kỳ biển lùi,
biển tiến và biển dừng
108


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

5.2.6. Các mặt ranh giới phân tập và nhóm phân tập.
Để xác định các phân tập, nhóm phân tập, việc xác định đặc điểm
các mặt ranh giới nh mặt ngập lụt, mặt ngập lụt cực đại có ý nghĩa rất
quan trọng.
a. Mặt ngập lụt (fooding surface/ FS).
Mặt ngập lụt là bề mặt phân cách các tập, lớp do sự tăng đột ngột
mực nớc biển tơng đối. Nói cách khác mặt ngập lụt phân cách các
phân tập và nhóm phân tập (hình 5.13). Trong trờng hợp mặt ngập lụt
phân cách các nhóm phân tập thì đợc gọi là mặt ngập lụt chính (mFS).
Mặt ngập lụt có thể kết nối tốt trong các môi trờng trầm tích
đồng bằng ven bờ, delta, bãi triều, thủy triều, cửa sông và thềm lục địa
tức là trong môi trờng có sự tham gia của biển ở các mức độ khác
nhau. Khi liên kết ra vùng thềm thì nó là bề mặt chỉnh hợp, không có
các dấu hiệu gián đoạn đáng kể, đợc đánh dấu bằng lớp mỏng trầm
tích biển/hồ sâu hơn của thời kỳ thiếu trầm tích lục nguyên hơn và

thờng chứa lớp mỏng cacbonat, sét giàu hữu cơ, glauconit và tro núi
lửa. Trong các vùng nớc sâu nh sờn lục địa và biển sâu thì có thể sẽ
không nhận dạng đợc.
Các mặt ngập lụt là kết quả của những sự kiện địa chất xảy ra
đồng thời trong bể. Chúng đại diện cho những thời kỳ trầm tích phát
triển mở rộng nhất và có bề mặt bằng phẳng nhất. Đây là một bề mặt
quan trọng trong liên kết thời gian và tớng đá của một vùng Tuy nhiên
ranh giới này khó liên kết trong vùng tha các giếng khoan, khó hoặc
không thể liên kết khu vực.
b. Mặt ngập lụt cực đại (Maximum flooding surface/ MFS):
Khi mực nớc biển tăng đột ngột sẽ tạo ra các mặt ngập lụt, mặt
ngập lụt sâu rộng nhất vào bờ là mặt ngập lụt cực đại. Đây là mặt ranh
giới tơng ứng với thời gian ngập lụt cực đại trong chu kỳ biển tiến/biển
thoái.
Trên mặt cắt địa chấn, mặt ranh giới này đợc đặc trng bằng bất
chỉnh hợp phủ đáy (downlap) ở trên và bào mòn cắt xén biểu kiến ở
dới, ranh giới này khó phân tích trong phạm vi các trầm tích đồng
bằng ven bờ. Trên tài liệu ĐVLGK, mặt này đợc xác định là ranh giới
giữa khoảng mặt cắt mịn dần lên ở dới và thô dần lên ở trên.
Mặt ngập lụt cực đại phát triển trong giai đoạn biển tiến tối đa và thiếu
trầm tích trong bể. Tốc độ lắng đọng trầm tích chậm dẫn đến hình thành
các đoạn mỏng nhng đại diện cho khoảng thời gian địa chất tơng đối
dài. Mặt ngập lụt cực đại nằm trong đoạn nhiều sét nhất giữa các phân
109


Mai Thanh Tân

tập phủ chồng biển tiến và các phân tập phủ chồng biển lùi của hệ thống
trầm tích biển cao.

Một số hình ảnh minh hoạ mặt ngập lụt cực đại đợc nêu trên hình
5.13.
c. Mặt biển tiến (transgressive surface/ TS)
Mặt biển tiến đợc coi là mặt phân cách giữa vùng hệ thống trầm
tích biển thấp ở dới và vùng hệ thống trầm tích biển tiến phủ trên.
Chúng đợc xác định nh là bề mặt ngập lụt đầu tiên bên trên các nêm
lấn của hệ thống trầm tích biển thấp. Mặt biển tiến đánh dấu sự thay đổi
từ quá trình phát triển nêm lấn phủ chồng lấn ra biển sang quá trình
phát triển ngợc lại là phát triển phủ chồng giật lùi vào bờ. Bề mặt ngập
lụt đầu tiên phủ trên nêm lấn biển thấp, trầm tích không biển và ven bờ
của vùng hệ thống trầm tích biển thấp thờng trùng với bề mặt bào mòn
biển tiến. Bề mặt này phát triển lùi dần vào bờ theo quá trình phủ chồng
lùi của hệ thống trầm tích biển tiến và nâng dần lên theo thời gian (hình
5.13, 5.14)
5.2.7. Các phân vị địa tầng khác
a. Tập phức (composite sequence).
Tập phức (còn gọi là tập bậc 2 và bậc 3) gồm nhiều tập có liên
quan với nhau về nguồn gốc, trong đó các tập riêng biệt đợc tập hợp
trong hệ thống biển cao, hệ thống biển tiến và hệ thống biển thấp.
Trên hình 5.21 mô tả hình ảnh một tập phức đợc giới hạn trên và
dới bởi 2 ranh giới tập nhng bên trong lại bao gồm 4 ranh giới các tập
bậc cao hơn. Các ranh giới bên trong tập phức thờng chuyển tiếp từ từ
chứ không đột ngột.
Ranh giới tập

Hình 5.21. Hình ảnh một tập phức bao gồm 5 tập bậc cao hơn
110


Thăm dò địa chấn trong địa chất dầu khí

Những mô hình đơn giản của quá trình tích tụ trầm tích theo mực
nớc biển tơng đối đợc giả định là thay đổi từ từ và thờng có dạng hình
sin. Tuy nhiên đờng cong mực nớc biển tơng đối lại rất gồ ghề, nó có
thể bao gồm hàng loạt các chu kỳ mực nớc biển có cấp tần số khác
nhau. Trong trờng hợp này các tập bậc thấp có thể sẽ bao gồm các tập
bậc cao hơn. Các tập và nhóm tập bậc cao hơn sẽ tạo nên các phức tập
tơng tự nh các phân tập và nhóm phân tập tạo nên các tập. Bản chất
và sự thể hiện của các tập bậc cao hơn sẽ thay đổi trong các vùng hệ
thống khác nhau của phức tập. Ví dụ nh các tập bậc cao hơn trong
phạm vi vùng hệ thống biển thấp của phức tập nào đó sẽ bị tác động
bởi phông hạ chung của mực nớc biển tơng đối và do đó các vùng hệ
thống biển tiến của các tập bậc cao hơn này sẽ bị kém phát triển, thậm
chí có thể vắng mặt.
b. Siêu tập (megasequence):
Bao gồm toàn bộ các trầm tích thuộc một pha phát triển bể riêng
biệt và đợc ngăn cách bởi các bất chỉnh hợp khu vực rộng lớn. Trong
các bể trầm tích thờng chia ra các phức hệ trớc tách giãn, đồng tách
giãn và sau tách giãn. Thời gian hình thành các phức hệ từ vài triệu năm
đến vài chục triệu năm với bề dày từ vài trăm mét đến vài km.
Trên tài liệu địa chấn thờng xác định đợc trầm tích từ các siêu
tập (megasequence) đến các tập (sequence) tơng ứng với các chu kỳ
bậc 2-3. Hiện nay có khả năng xác định đến nhóm phân tập. Để phân
chia tỷ mỷ với các phân tập và nhỏ hơn cần kết hợp sử dụng tối đa tài
liệu ĐVLGK, địa chấn nông phân giải cao và các tài liệu khác nh phân
tích mẫu, vết lộ theo quan điểm địa tầng phân tập phân giải cao.
5.3. Phân tích lát cắt địa chấn.

Từ các khái niệm về các phân vị địa tầng và các mặt ranh giới
chính nh đã nêu ở trên, chúng ta có thể nhận dạng và xác định chúng

từ các lát cắt địa chấn trên cơ sở phân tích địa chấn địa tầng.
5.3.1. Lát cắt địa chấn
Lát cắt địa chấn là tài liệu cơ sở để phân tích đặc điểm cấu trúc
địa chất và xác định các phân vị địa tầng theo quan điểm địa tầng phân
tập. Trên lát cắt địa chấn, ngoài tập hợp các mạch ghi địa chấn phản ảnh
môi trờng địa chất còn thể hiện đầy đủ các thông tin cần thiết nh vị
trí và sơ đồ tuyến khảo sát, các thông số thu nổ, các thông số và quy
trình xử lý số liệu...
Nội dung chủ yếu của lát cắt địa chấn là tập hợp các mạch địa
chấn ghi đợc ở các điểm quan sát khác nhau trên tuyến quan sát. Sau

111