Cơ chế hình thành và đối sánh hai bồn trũng chứa dầu khí cửu long và nam côn sơn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---oOo---

VÕ VIỆT VĂN

CƠ CHẾ HÌNH THÀNH VÀ
ĐỐI SÁNH HAI BỒN TRŨNG
CHỨA DẦU KHÍ CỬU LONG
VÀ NAM CÔN SƠN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

TP. HỒ CHÍ MINH -2010


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---oOo---

VÕ VIỆT VĂN

CƠ CHẾ HÌNH THÀNH VÀ
ĐỐI SÁNH HAI BỒN TRŨNG
CHỨA DẦU KHÍ CỬU LONG
VÀ NAM CÔN SƠN
CHUYÊN NGÀNH : ĐỊA CHẤT HỌC
MÃ SỐ : 1.06.01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS.TSKH. PHAN TRƯỜNG THỊ
2. PGS.TS LA THỊ CHÍCH

TP. HỒ CHÍ MINH - 2010


i

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả.
Các kết quả nghiên cứu và những kết luận trong luận án cũng như các tài liệu có
liên quan đến luận án đã công bố trong các tài liệu chuyên ngành và hội thảo
khoa học đều là trung thực.
Tác giả luận án

Võ Việt Văn


ii

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................... 1
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận án ........................................................................ 2
3. Các điểm mới của luận án ..................................................................................... 2
4. Các luận điểm cần bảo vệ ..................................................................................... 3
5. Cơ sở tài liệu của luận án ....................................................................................... 3
6. Ý nghóa khoa học và thực tiễn ............................................................................... 4

7. Bố cục của luận án .......................................................................................... .......4

CHƯƠNG 1 - LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ
TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM
1.1. Vò trí đòa lý........................................................................................................... 6
1.2. Lòch sử nghiên cứu đòa chất dầu khí.................................................................... 7
1.2.1. Về lónh vực đòa vật lý – đòa chất ............................................................. .7
1.2.2. Về lónh vực kiến tạo, đòa động lực ......................................................... 11
1.2.3. Về các thành tạo trước Kainozoi và các bồn trầm tích Kainozoi .......... 13
1.2.4. Về công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí .................................................. 15

CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH
2.1. Khái niệm chung về bồn trầm tích.................................................................... 21
2.1.1. Đònh nghóa .............................................................................................. 21
2.1.2. Đặc điểm chung...................................................................................... 21


iii

2.1.3. Phân loại chung ..................................................................................... 23
2.1.4. Phân loại bồn theo hệ thống phân cấp đòa động lực .............................. 31
2.2. Các phương pháp phân tích ............................................................................... 33
2.2.1. Các phương pháp đòa chất ...................................................................... 33
2.2.2. Các phương pháp đòa vật lý .................................................................... 34
2.2.3. Các phương pháp kiến tạo ...................................................................... 36
2.2.4. Các phương pháp khác ........................................................................... 39

CHƯƠNG 3 - ĐẶC ĐIỂM KIẾN TẠO KHU VỰC BIỂN ĐÔNG
3.1. Vò trí kiến tạo khu vực Biển Đông .................................................................... 40

3.2. Các yếu tố kiến trúc chính ................................................................................ 43
3.3. Hệ thống đứt gẫy ............................................................................................... 50
3.4. Quá trình hình thành và phát triển Biển Đông.................................................. 55
3.4.1. Những quan điểm về quá trình hình thành và phát triển Biển Đông .... 55
3.4.2. Các giai đoạn hình thành và phát triển Biển Đông ............................... 66

CHƯƠNG 4 - PHÂN TÍCH CƠ CHẾ HÌNH THÀNH BỒN CỬU LONG
4.1. Cấu trúc đòa chất và lòch sử phát triển bồn ....................................................... 74
4.1.1. Các đơn vò cấu trúc ................................................................................... 74
4.1.2. Hệ thống đứt gẫy....................................................................................... 78
4.1.3. Đặc điểm đá móng.................................................................................... 79
4.1.4. Đòa tầng và tướng trầm tích ...................................................................... 82
4.1.5. Phân tầng cấu trúc..................................................................................... 96
4.1.6. Quá trình hình thành và phát triển ............................................................ 99
4.2. Cơ chế hình thành............................................................................................ 106


iv

4.2.1. Hình dạng bồn ......................................................................................... 106
4.2.2. Cấu trúc bồn ............................................................................................ 108
4.2.3. Vò trí kiến tạo .......................................................................................... 112
4.2.4. Sự tiến hóa của bồn ................................................................................ 113
4.2.5. Mô hình thực nghiệm trên cát ................................................................. 114
4.2.6. Luận giải cơ chế hình thành.................................................................... 119
4.3. Đặc điểm dầu khí ........................................................................................... 120

CHƯƠNG 5 - PHÂN TÍCH CƠ CHẾ HÌNH THÀNH
BỒN NAM CÔN SƠN
5.1. Cấu trúc đòa chất và lòch sử phát triển bồn ..................................................... 121

5.1.1. Các đơn vò cấu trúc ................................................................................ 121
5.1.2. Hệ thống đứt gẫy..................................................................................... 122
5.1.3. Đá móng ................................................................................................. 124
5.1.4. Đòa tầng và tướng trầm tích .................................................................... 124
5.1.5. Phân tầng cấu trúc................................................................................... 135
5.1.6. Quá trình hình thành và phát triển .......................................................... 137
5.2. Cơ chế hình thành............................................................................................ 144
5.2.1. Hình dạng bồn ......................................................................................... 144
5.2.2. Cấu trúc bồn ............................................................................................ 145
5.2.3. Vò trí kiến tạo .......................................................................................... 146
5.2.4. Sự tiến hóa của bồn ................................................................................ 146
5.2.5. Mô hình thực nghiệm trên cát ................................................................. 151
5.2.6. Luận giải cơ chế hình thành.................................................................... 151
5.3. Đặc điểm dầu khí ........................................................................................... 154


v

CHƯƠNG 6 - ĐỐI SÁNH HAI BỒN CỬU LONG VÀ NAM CÔN SƠN
6.1. Đặc điểm phân bố .......................................................................................... 155
6.2. Cấu trúc bồn .................................................................................................... 156
6.3. Đòa tầng và tướng trầm tích ............................................................................ 159
6.4. Phân tầng cấu trúc ........................................................................................... 165
6.5. Quá trình hình thành và phát triển .................................................................. 167
6.6. Cơ chế hình thành............................................................................................ 168
6.7. Đặc điểm dầu khí ........................................................................................... 169
6.8. Ý nghóa tìm kiếm dầu khí trên quan điểm các đặc điểm kiến tạo ở hai bồn .. 169

KẾT LUẬN.......................................................................................................... 173
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ .................................... 175

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 176


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

1-

Bảng 2.1: Phân loại các kiểu bồn (Võ Việt Văn – 2009) ..........................24

2-

Bảng 2.2: Mô hình các kiểu bồn trầm tích (R.C. Selley và nnk) ..............30

3-

Bảng 2.3: Bảng phân loại các cấp chế độ đòa động lực tác động đến
quá trình hình thành các bồn trầm tích (Phan Trường Thò và Võ Việt
Văn – 2007) .................................................................................................32

4-

Bảng 4.1: Cột đòa tầng tổng hợp của bồn Cửu Long (Trần Lê Đông và
Phùng Đắc Hải – 2007) ...............................................................................85

5-

Bảng 4.2: Các tầng cấu trúc bồn Cửu Long (Võ Việt Văn – 2009) ...........96

6-

Bảng 4.3: Các tiêu chí nhận dạng bồn kéo toạc (pull – apart basin)
(Nielsen & Mc Laughlin – 1985) ..............................................................117

7-

Bảng 4.4: Các tiêu chí nhận dạng kiểu kéo toạc của bồn Cửu Long (Võ
Việt Văn – 2009) .......................................................................................118

8-

Bảng 5.1: Cột đòa tầng tổng hợp của bồn Nam Côn Sơn (Nguyễn Giao
và Nguyễn Trọng Tín – 2007) ...................................................................126

9-

Bảng 5.2: Các tầng cấu trúc ở bồn Nam Côn Sơn (Võ Việt Văn –
2009). .........................................................................................................136

10 - Bảng 6.1: Đối sánh đòa tầng hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn (Võ
Việt Văn – 2009). ......................................................................................160
11 - Bảng 6.2: Vận tốc lắng đọng trầm tích ở bồn Cửu Long (Võ Việt Văn –
2009) ..........................................................................................................163
12 - Bảng 6.3: Vận tốc lắng đọng trầm tích ở bồn Nam Côn Sơn (Võ Việt
Văn – 2009) ...............................................................................................164


vii

13 - Bảng 6.4: Vận tốc lắng đọng trầm tích ở hai bồn Cửu Long và Nam
Côn Sơn (Võ Việt Văn – 2009) .................................................................167
14 - Bảng 6.5: Bảng phân loại hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn (Võ Việt
Văn – 2009) ..............................................................................................168


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

1-

Hình 1.1: Vò trí bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn trên thềm lục đòa
Việt Nam........................................................................................................8

2-

Hình 1.2: Các mặt cắt nghiên cứu của chuyến khảo sát Ponaga (1993)
......................................................................................................................10

3-

Hình 1.3: Hình 1.3: Các mặt cắt đòa vật lý xác minh vỏ đại dương (ρ =
2,85), manti trên (ρ = 2,9) (Ponaga -1993) ................................................ 11

4-

Hình 3.1: Sự dòch chuyển của các mảng chính đối với mảng lục đòa
Âu – Á (Nguyễn Thò Ngọc Hải – 1997) ......................................................41

5-

Hình 3.2: Sơ đồ kiến tạo về sự va chạm giữa hai mảng lục đòa và Âu
– Á (Tapponnier và nnk – 1982) .................................................................42

6-

Hình 3.3: Sự hình thành các đứt gẫy trượt bằng phải, sự hút chìm của
Biển Đông cổ xuống dưới Borneo và sự hình thành Biển Đông ngày
nay (Taylor và Hayes – 1980, 1983; Hall – 2002) .....................................44

7-

Hình 3.4: Sơ đồ bề dầy vỏ Trái đất lãnh thổ Việt Nam và Biển Đông
(Nguyễn Thế Tiệp-1999- và Nguyễn Như Trung, Nguyễn Thò Thu
Hương – 2004 và Hoàng Đình Tiến bổ sung – 2009)..................................45

8-

Hình 3.5: Thành phần thạch học của đá móng trước Kainozoi ở hai
bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn (Vietsopetro)............................................48

9-

Hình 3.6: Bình đồ kiến tạo Đông Nam Á với các đứt gẫy trượt bằng
trái chính (R. Hall – 1996) ..........................................................................51

10 - Hình 3.7: Hệ đứt gẫy chính Sông Hậu (1.1) và các đứt gẫy có cùng
phương Tây Bắc – Đông Nam (Cao Đình Triều và Phạm Huy Long –
2002) ...........................................................................................................52

ix

11 - Hình 3.8: Đới đứt gẫy kinh tuyến 109o (2.1) và các đứt gẫy sinh kèm
khác có cùng phương kinh tuyến (Cao Đình Triều và Phạm Huy Long
– 2002) ........................................................................................................53
12 - Hình 3.9: Trục tách giãn đáy Trung tâm Biển Đông với ảnh vệ tinh
(Rangin - 1995) ...........................................................................................54
13 - Hình 3.10: Hình 3.10a,b,c,d,e,f: Các thời kỳ tách giãn của Trung tâm
Biển Đông (Briais và nnk – 1993) ..............................................................60
14 - Hình 3.11: Hoạt động nén ép ở Đông Hymalaya (Huchon và nnk –
1994) ...........................................................................................................64
15 - Hình 3.12: Sự hình thành hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn với các
đứt gẫy luống chồng (P. A. Kireev – 1996) ................................................66
16 - Hình 3.13: Lòch sử tiến hóa trục tách giãn Trung tâm Biển Đông với
các tuyến dò thường đã được đònh tuổi (A. Briais – 1993 và Võ việt
Văn bổ sung – 2009)....................................................................................68
17 - Hình 3.14: Mặt cắt ngang qua Đông Dương – Biển Đông – Sunda
(Hoàng Đình Tiến – 1008) ..........................................................................70
18 - Hình 3.15: Mô hình kết hợp các nguồn lực: Sự trượt bằng Tây Bắc –
Đông Nam, Bắc Nam và hoạt động hút chìm Borneo – Palawan
(Hucheon và nnk – 1989) ) .........................................................................71
19 - Hình 4.1: Các đơn vò cấu trúc và hệ thống đứt gẫy bồn Cửu Long
(VSP) ...........................................................................................................75
20 - Hình 4.2a: Sơ đồ môi trường trầm tích tập E (hệ tầng Trá Cú), bồn
Cửu Long......................................................................................................92
21 - Hình 4.2b: Sơ đồ môi trường trầm tích tập D (Oligocen dưới) của bồn
Cửu Long......................................................................................................93

x

22 - Hình 4.2c: Sơ đồ môi trường trầm tích tập C (Oligocen trên) của bồn
Cửu Long......................................................................................................94
23 - Hình 4.2d: Sơ đồ môi trường trầm tích tập B1 (Miocen dưới) của bồn
Cửu Long......................................................................................................95
24 - Hình 4.3: Mặt cắt các tầng cấu trúc ngang qua bồn Cửu Long (VSP –
Có sửa chữa) ...............................................................................................98
25 - Hình 4.4: Hệ thống khe nứt trong đá móng mỏ Bạch Hổ của bồn Cửu
Long (VSP) ...............................................................................................100
26 - Hình 4.5a: Mặt cắt đòa chấn phương Bắc Tây Bắc – Nam Đông Nam,
bồn Cửu Long (VSP – Có bổ sung) ..........................................................101
27 - Hình 4.5b: Mặt cắt đòa chấn phương Đông Bắc – Tây Nam, bồn Cửu
Long (VSP) ..............................................................................................101
28 - Hình 4.6a: Bình đồ cấu trúc nóc Oligocen trên, bồn Cửu Long (VSP) ...103
29 - Hình 4.6b: Bình đồ cấu trúc nóc Miocen dưới, bồn Cửu Long (VSP) .....104
30 - Hình 4.7: Sơ đồ phân bố các đứt gẫy và đường đẳng dầy trầm tích
Kainozoi bồn Cửu Long (VSP) .................................................................106
31 - Hình 4.8: Đối sánh các bề mặt đẳng thời của móng (BSM), SH11
(Oligocen sớm), SH10 (Oligocen giữa) và SH (Oligocen muộn) .............107
32 - Hình 4.9a: Bình đồ phía Đông Nam bồn Cửu Long (VSP) ......................109
33 - Hình 4.9b: Sơ đồ cấu trúc trong giai đoạn đồng căng giãn, bồn Cửu
Long (Võ Việt Văn – 2009) ......................................................................110
34 - Hình 4.9c: Sơ đồ cấu trúc hiện tại của bồn Cửu Long (Võ Việt Văn –
2009) ..........................................................................................................111
35 - Hình 4.10: Vò trí bồn Cửu Long trong mối quan hệ với các hệ thống
đứt gẫy Sông Hậu và Bắc – Nam ..............................................................112

xi

36 - Hình 4.11a: Sơ đồ mô phỏng sự hình thành bồn Cửu Long trong
Eocen muộn (Võ Việt Văn - 2009)............................................................114
37 - Hình 4.11b: Sơ đồ mô phỏng sự hình thành bồn Cửu Long trong
Oligocen (Võ Việt Văn - 2009) ................................................................114
38 - Hình 4.11c: Sơ đồ mô phỏng sự hình thành bồn Cửu Long từ Miocen
– Pliocen – Đệ tứ (Võ Việt Văn - 2009) ..................................................115
39 - Hình 4.12a: Mô hình thực nghiệm trên cát về cơ chế hình thành bồn
kiểu kéo toạc (Tim Dooley & Ken Clay – 1997) .....................................116
40 - Hình 4.12b: Sơ đồ khối của một bồn kéo toạc (Tim Dooley & Ken
Clay – 1997) ..............................................................................................116
41 - Hình 5.1: Các đơn vò cấu trúc và các hệ thống đứt gẫy của bồn Nam
Côn Sơn (theo PVEP) ................................................................................123
42 - Hình 5.2a: Mặt cắt đòa chấn theo phương Tây Nam – Đông Bắc của
bồn Nam Côn Sơn. (Nguyễn Giao và Nguyễn Trọng Tín - 2007) ............131
43 - Hình 5.2b: Mặt cắt đòa chấn theo phương Tây Nam – Đông Bắc của
bồn Nam Côn Sơn (Nguyễn Giao và Nguyễn Trọng Tín – 2007) ............131
44 - Hình 5.3a: Tướng và môi trường thành tạo các trầm tích Paleogen của
bồn Nam Côn Sơn (Phạm Hồng Quế – 1993) ..........................................132
45 - Hình 5.3b: Tướng và môi trường thành tạo các trầm tích Miocen sớm
của bồn Nam Côn Sơn (Phạm Hồng Quế – 1993) ....................................133
46 - Hình 5.3c: Tướng và môi trường thành tạo các trầm tích Miocen muộn
của bồn Nam Côn Sơn (Phạm Hồng Quế – 1993) ....................................134
47 - Hình 5.4: Mặt cắt các tầng cấu trúc của bồn Nam Côn Sơn (Võ Việt
Văn – 2009) ...............................................................................................136
48 - Hình 5.5: Sơ đồ cấu trúc móng bồn Nam Côn Sơn (VPS) .......................140


xii

49 - Hình 5.6a: Sơ đồ cấu trúc nóc Oligocen bồn Nam Côn Sơn (VPS – Có
bổ sung) .....................................................................................................141
50 - Hình 5.6b: Sơ đồ cấu trúc nóc Miocen hạ của bồn Nam Côn Sơn (VPS
– Có bổ sung) ............................................................................................142
51 - Hình 5.6c: Sơ đồ cấu trúc nóc Miocen giữa của bồn Nam Côn Sơn
(VPS – Có bổ sung) ...................................................................................143
52 - Hình 5.7: Mặt cắt đòa chấn theo phương Tây Bắc – Đông Nam của
bồn Nam Côn Sơn (VSP) ..........................................................................144
53 - Hình 5.8: Hình dạng của bồn Nam Côn Sơn (Ponaga – 1993) ................145
54 - Hình 5.9: Tổng quan về lực căng giãn quyết đòng về sự hình thành bồn
Nam Côn Sơn (Nguyễn Thò Ngọc Hải – 1997. Có bổ sung) ....................147
55 - Hình 5.10a: Sơ đồ cấu trúc bồn Nam Côn Sơn trong giai đoạn đồng
tách giãn (Võ Việt Văn – 2009) ................................................................148
56 - Hình 5.10b: Sơ đồ cấu trúc hiện tại bồn Nam Côn Sơn (Võ Việt Văn –
2009) ..........................................................................................................149
57 - Hình 5.11a: Sơ đồ mô phỏng về sự hình thành bồn Nam Côn Sơn trong
Eocen muộn (Võ Việt Văn – 2009) ..........................................................151
58 - Hình 5.11b: Sơ đồ mô phỏng về sự hình thành bồn Nam Côn Sơn từ
Oligocen sớm – Miocen sớm (Võ Việt Văn – 2009) ................................152
59 - Hình 5.11c: Sơ đồ mô phỏng về sự hình thành bồn Nam Côn Sơn từ
Miocen trung – hiện tại (Võ Việt Văn – 2009) ........................................152
60 - Hình 5.12: Mô hình thực nghiệm trên cát về cơ chế hình thành bồn
kiểu rift (a). Mặt cắt trùng với phương tách giãn (b). (Tim Dooley &
Ken Clay – 1997).......................................................................................153
61 - Hình 6.1a: Mặt cắt đòa chất qua hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn
(VSP) .........................................................................................................157


xiii

62 - Hình 6.1b: Mặt cắt đòa chất qua hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn
(VSP) .........................................................................................................157
63 - Hình 6.2: Hệ thống đứt gẫy của hai bồn Cửu Long (trái) và Nam Côn
Sơn (phải) (VSP) .......................................................................................158
64 - Hình 6.3: Đối sánh đòa tầng và tướng trầm tích hai bồn Cửu Long
(trái) (Trần Lê Đông và nnk – 2007) và Nam Côn Sơn (phải) (Nguyễn
Giao và Nguyễn Trọng Tín – 2007) .........................................................161


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thềm lục đòa Việt Nam nằm trong vùng có cấu trúc đòa chất phức tạp của
Biển Đông, có diện tích khoảng 1 triệu km2 bao gồm các bồn với nhiều kiểu và
quy mô khác nhau. Các bồn nầy được lấp đầy bởi các trầm tích có tuổi từ Đệ
tam đến Đệ tứ, trong đó có bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn (hình 1.1).
Trong các công trình nghiên cứu trước đây, đặc biệt là trong công tác tìm
kiếm - thăm dò dầu khí, nhiều vấn đề quan trọng của các bồn trầm tích Đệ tam ở
thềm lục đòa Việt Nam nói chung và ở hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn nói
riêng từng bước đã được làm sáng tỏ như cấu trúc đòa chất, đòa tầng, thành phần
thạch học của đá móng, môi trường trầm tích cũng như tiềm năng dầu khí,...
Các bồn chứa dầu khí ở thềm lục đòa Việt Nam được hình thành theo các cơ
chế khác nhau, chòu tác động bởi các yếu tố đòa động lực khác nhau. Đối với hai
bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn, quá trình hình thành và các đối tượng chứa dầu
khí cũng khác nhau. Trong bồn Cửu Long, đã phát hiện nhiều vỉa chứa dầu khí
có tuổi khác nhau từ Oligocen sớm – Miocen sớm và móng phong hóa nứt nẻ có
tuổi trước Đệ tam với cấu trúc đòa chất phức tạp và thành phần thạch học khác
nhau. Ở bồn Nam Côn Sơn, dầu khí đã được phát hiện trong móng, trong

Oligocen (đới nâng Dừa), đặc biệt là khí và condensat trong Miocen và tới tận
đáy của Pliocen (đới nâng Mãng Cầu) cũng như ở một số đòa lũy khác.
Tuy nhiên bên cạnh những kết quả đã đạt được, cho tới nay chưa có công
trình nào nghiên cứu thấu đáo về cơ chế hình thành hai bồn Cửu Long và Nam
Côn Sơn. Từ đó chưa làm sáng tỏ được điều kiện sinh thành, tích lũy các mỏ dầu


2

khí ở các phân vò đòa tầng khác nhau; tính chất khác nhau của các loại sản phẩm
dầu khí ở hai bồn trầm tích nầy.
Vì vậy, cần thiết phải nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển của hai
kiểu bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn, liên hệ đối sánh chúng với nhau, qua đó
xác đònh cơ chế hình thành cho mỗi kiểu bồn, tạo thêm cơ sở cho việc đánh giá
triển vọng dầu khí ở hai bồn nói riêng cũng như cho thềm lục đòa Nam Việt Nam
nói chung.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận án
Trên cơ sở phân tích đặc điểm đòa vật lý, cấu trúc đòa chất, thành phần
thạch học, môi trường trầm tích, chiều dầy trầm tích,... luận án sẽ tập trung
nghiên cứu cơ chế hình thành và đối sánh hai bồn chứa dầu khí Cửu Long và
Nam Côn Sơn với các nhiệm vụ cụ thể sau:
- Phân tích và đối sánh về cấu trúc đòa chất và lòch sử phát triển cấu trúc,
quy luật phân bố các tướng trầm tích, đặc điểm dầu khí của hai bồn Cửu Long và
Nam Côn Sơn, nhằm xác đònh các cơ chế đòa động lực cơ bản khống chế quá
trình hình thành của chúng.
- Trên cơ sở đó sẽ góp phần đánh giá tiềm năng dầu khí cũng như mở rộng
công tác tìm kiếm dầu khí ở hai bồn trên và các bồn trầm tích khác tương tự trên
thềm lục đòa Việt Nam.
3. Các điểm mới của luận án
(1) Liên kết những phân tích đòa động lực trong phạm vi Đông Nam Á nói

chung và khu vực Biển Đông nói riêng với bình đồ cấu trúc cụ thể của hai bồn
Cửu Long và Nam Côn Sơn nhằm tìm ra cơ chế hình thành và phát triển của từng
bồn (trên cơ sở hình thái đòa mạo, các pha hoạt động đứt gẫy, các tầng cấu trúc,
các đơn vò cấu trúc, đặc điểm thạch học, đòa tầng, các hạt động magma...) và
mối liên quan với Biển Đông.


3

(2) Lần đầu tiên tổng hợp và đối sánh các đặc điểm về đòa chất, đòa vật lý
của hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn nhằm tìm ra sự giống nhau và khác
nhau, đặc biệt là điều kiện tạo ra các sản phẩm khác nhau.
(3) Lần đầu tiên, luận án đã sử dụng hệ thống phân loại các cấp đòa động
lực theo một thang chia từ cấp cụ thể đến cấp quy mô đòa phương và khu vực, từ
đó làm sáng tỏ hai hệ thống cơ chế đòa động lực khác nhau đối với hai bồn đang
nghiên cứu.
4. Các luận điểm cần bảo vệ
(1) Bồn Cửu Long chủ yếu thuộc kiểu bồn kéo toạc (pull – apart) dưới tác
động thúc trồi (extrusion) về phía Đông Nam của khối Đông Dương, theo hệ
thống đứt gẫy Sông Hậu và Bắc Nam, sau đó oằn võng và lún chìm chậm.
(2) Bồn Nam Côn Sơn chủ yếu thuộc kiểu bồn rift, song do quá trình tách
giãn của Trung tâm Biển Đông cũng như tác động của hệ thống trượt bằng Bắc
Nam đã làm xáo trộn cấu trúc chính của rift. Về sau còn chòu tác động của đới
hút chìm thuộc Proto - Biển Đông, dẫn tới kéo toạc mở rộng, sau đó lún chìm và
sụt bậc.
5. Cơ sở tài liệu của luận án
Nguồn tài liệu được sử dụng để viết luận án chủ yếu gồm:
- Các tài liệu khảo sát PONAGA hợp tác giữa ĐHTH Hà Nội - ĐH Paris 6
(CH Pháp).
- Tài liệu nghiên cứu của Tập Đoàn Dầu Khí Quốc Gia Việt Nam.

- Ngoài ra, tác giả còn sử dụng các tài liệu trong các công trình nghiên cứu
khác được đăng trong các tạp chí và tuyển tập của hội nghò.


4

6. Ý nghóa khoa học và thực tiễn
(1) Đóng góp thêm cơ sở dữ liệu và hiểu biết về cơ chế đòa động lực cho sự
hình thành và phát triển hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn.
(2) Trên cơ sở cơ chế hình thành và phát triển thì ở bồn Cửu Long sẽ tồn tại
phần lớn các tích lũy dầu khí nguyên sinh; còn ở bồn Nam Côn Sơn do hoạt dộng
đứt gẫy xảy ra nhiều pha vào giai đoạn muộn nên có thể có nhiều tích lũy
condensat, khí và dầu thứ sinh do phân bố lại và một ít các tích lũy nguyên sinh.
7. Bố cục của luận án
Luận án được trình bày trong 174 trang, không kể phụ lục và tài liệu tham
khảo. Luận án gồm các chương sau:
Mở đầu
Chương 1: Lòch sử nghiên cứu đòa chất dầu khí trên thềm lục đòa Việt Nam.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết và các phương pháp phân tích.
Chương 3: Đặc điểm kiến tạo khu vực Biển Đông.
Chương 4: Phân tích cơ chế hình thành bồn Cửu Long.
Chương 5: Phân tích cơ chế hình thành bồn Nam Côn Sơn.
Chương 6: Đối sánh hai bồn Cửu Long và Nam Côn Sơn.
Kết luận.


5

Lời cảm ơn
Luận án đã được hoàn thành tại Khoa Kỹ thuật Đòa chất và Dầu khí –

Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh dưới sự
hướng dẫn khoa học của GS.TSKH. Phan Trường Thò và PGS.TS La Thò Chích.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đối với GS.TSKH. Phan
Trường Thò và PGS.TS La Thò Chích đã tận tình hướng dẫn NCS trong suốt quá
trình học tập, nghiên cứu và viết luận án.
Tác giả cũng nhận được nhiều đóng góp về chuyên môn rất bổ ích và chân
tình của TSKH. Hoàng Đình Tiến, VS.TSKH Nguyễn Giao, PGS.TSKH Vũ
Quang Bính, PGS.TS. Vũ Đình Chỉnh, PGS.TSKH. Phan Văn Quýnh, GS.TSKH.
Đặng Văn Bát, TS. Phạm Huy Long, TSDD. Ngô Thường San, TS. Trònh Văn
Long, TS. Phan Trường Giang, TS. Cù Minh Hoàng, TS. Lê Văn Cự, TS.
Nguyễn Đức Tiến, KS. Phạm Hồng Quế,... Tác giả xin bày tỏ lòng cám ơn.
Tác giả xin chân thành cám ơn những lời động viên thường xuyên, sự giúp
đỡ và quan tâm của bạn bè, đồng nghiệp ở các cơ quan đòa chất nói chung và đòa
chất dầu khí nói riêng, đặc biệt là Bộ môn Đòa môi trường, Khoa Kỹ thuật Đòa
chất và Dầu khí.
Tác giả xin chân thành cám ơn Phòng Đào tạo Sau Đại học Trường Đại học
Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho NCS hoàn thành luận
án nầy.


6

Chương 1
LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT DẦU KHÍ
TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM
1.1. Vò trí đòa lý
Thềm lục đòa Việt Nam là một trong những yếu tố kiến trúc ở phía Tây của
Biển Đông, được cấu thành từ hai kiểu kiến trúc cơ bản: 1) Móng uốn nếp, phân
dò phức tạp và 2) Lớp phủ Kainozoi. Móng uốn nếp bò chia cắt bởi các đứt gẫy
sâu, đặc biệt là các đứt gẫy trượt bằng. Các đứt gẫy nầy có lòch sử hình thành và

tiến hóa lâu dài. Lớp phủ Kainozoi được đặc trưng bởi các bồn trầm tích có quy
mô và bề dầy khác nhau. Chúng tạo thành các bồn trầm tích như bồn Sông
Hồng, bồn Phú Khánh, bồn Cửu Long, bồn Nam Côn Sơn,… (hình 1.1).
Thềm lục đòa Việt Nam từ lâu đã được các nhà khoa học quan tâm. Trong
nhiều năm qua, đã có nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về đòa
chất dầu khí ở khu vực nầy, đặc biệt là các hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai
thác dầu khí ở bồn Cửu Long và bồn Nam Côn Sơn. Hai bồn nầy đều nằm về
phía Đông Nam của thềm lục đòa Việt Nam và được ngăn cách bởi đới nâng Côn
Sơn.
Bồn Cửu Long nằm trong tọa độ đòa lý: 80 35’ – 120 vó độ Bắc và 106030’ –
1090 30’ kinh độ Đông. Phân bố dọc theo bờ biển Đông Nam Việt Nam có dạng
kéo dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam với chiều dài khoảng 400km, rộng
khoảng 100km, với diện tích khoảng 40.000km2, chiều sâu nước biển dưới
khoảng 30 – 50m và được lấp đầy bởi các trầm tích Kainozoi có chiều dầøy thay
đổi từ vài trăm mét (dọc vùng rìa phía Tây) và có thể đạt 7.000 – 8.000m (các


7

trũng sâu phía Đông và Tây Bạch Hổ). Nếu tính theo đường đẳng dầy trầm tích
1.000m thì bồn có xu hướng mở về phía Đông Bắc, phía biển Đông hiện tại.
Bồn Nam Côn Sơn nằm trong tọa độ đòa lý: từ 6000’ – 9045’ vó độ Bắc và
106000’ – 109000’ kinh độ Đông, với diện tích khoảng 100.000km2, nằm ở thềm
lục đòa Đông Nam Việt Nam, được lấp đầy bởi các trầm tích Kainozoi có bề dầy
lớn (trên 10km ở các trũng sâu). Bồn có dạng kéo dài trên 100km theo phương
Đông Bắc – Tây Nam. Phía Nam của bồn có chiều rộng trên 400km rồi dần dần
thót lại về phía Đông Bắc (50km) và được giới hạn bởi đới cắt trượt Tuy Hòa.
Phần phía Tây của bồn có đòa hình gần bằng phẳng với độ sâu đáy biển nhỏ hơn
200m. Toàn bộ phần phía Đông sâu từ 200m đến khoảng 1.000m về phía Đông.
1.2. Lòch sử nghiên cứu đòa chất dầu khí

1.2.1. Về lónh vực đòa vật lý – đòa chất. Các lónh vực đòa vật lý – đòa chất
đã được nghiên cứu trên thềm lục đòa Việt Nam gồm các công trình nghiên cứu
về: đặc điểm đòa chất Biển Đông, cấu trúc sâu, đặc điểm trầm tích Đệ tam, đặc
điểm đòa vật lý – đòa chất thềm lục đòa Việt Nam; hoạt động thăm dò đánh giá
tiềm năng dầu khí, thăm dò đòa chấn, liên kết giếng khoan, thành lập các dạng
bản đồ đòa chất – đòa vật lý. Các đặc điểm trên được thể hiện qua các công trình
nghiên cứu cụ thể dưới đây.
Công ty Mandrel (trước 1975) đã có báo cáo tổng hợp về các bản đồ từ,
trọng lực, đòa chấn có liên quan đến các bồn trầm tích Kainozoi Đông Nam Việt
Nam.
Công trình tổng hợp đòa chất – đòa vật lý vùng thềm lục đòa Việt Nam, bước
đầu đã liên kết cấu trúc và sơ bộ đánh giá triển vọng dầu khí các bồn trầm tích
Kainozoi (Hồ Đắc Hoài và Ngô Thường San - sau 1975).
Trong chương trình nghiên cứu biển Minh Hải – Thuận Hải (1977 – 1980),
bước đầu đã tổng hợp kết quả thăm dò đòa chấn, liên kết với các giếng khoan


8

thăm dò, xây dựng các bản đồ tỉ lệ 1:500.000 cho bồn Cửu Long và Nam Côn
Sơn (Lê Văn Cự và Hồ Đắc Hoài -1982).

Hình 1.1: Vò trí bồn Cửu Long và bồn Nam Côn Sơn trên thềm lục đòa Việt Nam.


9

Trong chương trình 48 – 06, bản đồ đẳng sâu tỉ lệ 1:1.000.000 đã được
thành lập trên cơ sở kết hợp các tài liệu đòa chấn, từ, trọng lực và khoan (Hồ Đắc
Hoài -1981 – 1985).

Một số công trình của các nhà đòa chất người nước ngoài có liên quan đến
đặc điểm đòa chất Biển Đông cũng được công bố như Taylor (1983), Hayes
(1986), Tapponnier (1985), Rangin (1990),... Các công trình nầy đã sử dụng các
tài liệu đòa chất và đòa vật lý theo các tuyến khu vực để xác đònh đặc điểm cấu
trúc và quy luật phát triển kiến tạo.
Từ 1986 – 1990, trong phạm vi của chương trình “Điều tra tổng hợp biển và
thềm lục đòa (48 –B) và chương trình “Thăm dò đánh giá tiềm năng dầu khí“
(22- 01); đề tài 48B – 03 – 01 “Nghiên cứu đòa chất thềm lục đòa Việt Nam”
(Hồ Đắc Hoài – 1991); đề tài 48B – 03 – 02 “Nghiên cứu đặc điểm trường đòa
vật lý” (Bùi Công Quế – 1991) đã bước đầu giải quyết được một số vấn đề liên
quan đến đặc điểm cấu trúc đòa chất, các đặc trưng dò thường từ và trọng lực,
triển vọng khoáng sản thềm lục đòa, qua đó đã thành lập một loạt bản đồ trọng
lực, từ và đòa chấn cho toàn vùng thềm lục đòa tỷ lệ 1:500.000 và bản đồ trọng
lực Biển Đông tỷ lệ 1:200.000.
Trong chương trình khảo sát biển với đề tài KT – 03 – 02 (1991 – 1995) đã
nghiên cứu về cấu trúc sâu, đặc điểm trầm tích Đệ tam liên quan đến tiềm năng
dầu khí, các bản đồ dò thường từ, trọng lực, đòa chấn, bản đồ cấu trúc các mặt
ranh giới cơ bản trong vỏ Trái đất ở tỷ lệ 1: 1.000.000 cho toàn vùng biển Việt
Nam đã được thành lập.
Những nghiên cứu do hợp tác giữa Đại học Paris 6 và Đại học Tổng hợp Hà
Nội (Le Pichon, Phan Trường Thò - 1995), đã cung cấp cho luận án nầy nhiều tài
liệu đòa vật lý minh chứng đòa chất khu vực nghiên cứu. Từ vó độ 11 tới vó độ 08


10

có những mặt cắt đòa vật lý số 08, 09, 77, 48, 50, 51 (hình 1.2 và hình 1.3) đã xác
minh các kiểu vỏ Trái đất trong khu vực nghiên cứu.
Những tính toán mô hình nhiệt dựa trên các tài liệu tuổi đòa từ, trọng lực
(mức độ bộc lộ đại dương dọc theo các tuyến đòa vật lý của PONAGA 1993), đã

giúp đo vẽ được quá trình tách giãn Trung tâm Biển Đông. Trên hình 1.3, có thể
quan sát thấy vỏ đại dương chỉ lộ ra tới tuyến 49. Tới đó là đầu mút hình chữ V
trên bình đồ đòa chất.

Hình 1.2: Các mặt cắt nghiên cứu của chuyến khảo sát PONAGA (1993).
Tài liệu của Đại học Tổng hợp Hà Nội và Đại học Paris 6.