Đặc điểm môi trường trầm tích hình thành dầu khí

GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT VỀ MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH
1.Môi trường trầm tích
1.1. Tổng quan
a. Môi trường trầm tích
Môi trường trầm tích là không gian tích tụ, được đặc trưng bởi các yếu tố hóa
lý của môi trường như độ muối, độ pH, Eh, nhiệt độ, chế độ thủy động lực của môi
trường. Các yếu tố hóa lý của môi trường nước quyết định quá trình vận chuyển,
phân dị và lắng đọng trầm tích.
Có thể chia môi trường trầm tích thành 3 nhóm: môi trường trầm tích lục địa,
môi trường trầm tích chuyển tiếp, môi trường trầm tích biển.
Như vậy tướng và môi trường trầm tích có quan hệ chặt chẽ với nhau như
hình với bóng. Trong tướng có môi trường và trong môi trường có sự cộng sinh của
tướng. Nói cách khác môi trường trầm tích quyết định các kiểu trầm tích, quyết
định thành phần khoáng vật, loại vật chất hữu cơ, thế giới sinh vật tiêu biểu, các
kiểu cấu tạo của trầm tích và đá trầm tích.
b. Tướng
Thuật ngữ "tướng" (facies) lần đầu tiên đã được N. Stero (Đan Mạch) đưa
vào trong văn liệu địa chất năm 1669.
- Năm 1840 Gresli A (Thụy Sĩ) đã định nghĩa: "tướng trầm tích là các trầm tích
cùng tuổi nhưng được thành tạo ở những nơi khác nhau trên vỏ trái đất"
- Trải qua nhiều giai đoạn nghiên cứu tướng trầm tích được quan niệm rất khác
nhau; ví dụ: quan niệm tướng là thạch học và cổ sinh vật (Krumbein (Mỹ))[2],
Belauxop (Nga). Quan niệm tướng là điều kiện địa lý tự nhiên hoặc môi trường
trầm tích (Nalipkin, Jermchunnhicop (Nga), pettijohn (Mỹ)[4].
Trang 1

GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

- Quan niệm tướng là tổng hợp điều kiện sinh thành và thành phần trầm tích (vô cơ
và hữu cơ) đại biểu là Rukhin và Teodorovic (1960, 1969[8]). Rukhin định nghĩa
tướng trầm tích như sau: "Tướng là những trầm tích được thành tạo trong một vị trí
nhất định có cùng điều kiện địa lý tự nhiên khác với vùng lân cận". Ở đây cần hiểu
"những trầm tích" có nghĩa là cả thành phần vô cơ và thành phần hữu cơ (động vật,
thực vật) có mặt trong trầm tích. Ví dụ: thành phần vô cơ như sạn, cát, bột, sét,
thành phần hữu cơ: than bùn, than nâu, than antraxit, foraminifera, ám tiêu san
hô…
Như vậy tướng bao gồm hai thành phần: trầm tích và môi trường. Vì vậy tên gọi
tướng trầm tích phải đầy đủ cả hai thành phần đó. Ví dụ: Tướng cát lòng sông đồng
bằng; tướng ám tiêu san hô biển nông; tướng bùn foraminifera biển nông.
Trên cơ sở định nghĩa tướng trầm tích Rukhin (1960) đã phân loại tướng trầm tích
thành các nhóm tướng và tướng phụ thuộc vào mức độ chi tiết sau đây:
Nhóm tướng lục địa trong đó có tướng bậc thấp hơn
- Tướng cuội, tảng, sạn, cát sườn tích
- Tướng cuội, sạn, cát, bột sét lũ tích
- Tướng cuội, sạn, cát, bột sét bồi tích
- Tướng sét, sét than hồ - đầm lầy nước ngọt
Nhóm tướng chuyển tiếp, bao gồm hai phụ nhóm tướng
Phụ nhóm tướng châu thổ (delta) có các tướng sau đây
- Tướng bột sét, cát đồng bằng châu thổ
- Tướng cát, bùn bãi triều
- Tướng bùn lagun cửa sông
- Tướng cát cồn chắn cửa sông
- Tướng sét sườn châu thổ
Trang 2

GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Phụ nhóm tướng vũng vịnh bao gồm
- Tướng đê cát ven bờ
- Tướng bùn vũng vịnh
- Tướng bùn bãi triều vũng vịnh
- Tướng bùn bãi triều đê cát ven bờ
Nhóm tướng biển bao gồm
-

Tướng cát bãi triều

-

Tướng bùn sét biển nông

-

Tướng bùn vôi biển nông
2. Các loại môi trường trầm tích

2.1) Lục địa
Môi trường trầm tích lục địa là không gian tích tụ các tướng trầm tích nằm
giữa miền phong hóa xâm thực (vỏ phong hóa) và môi trường chuyển tiếp (đồng
bằng châu thổ và vũng vịnh ven bờ).
Môi trường trầm tích lục địa được đặc trưng bởi các tiêu chí sau đây:

- Độ pH của môi trường nước sông, hồ và đầm lầy luôn luôn nhỏ hơn 7
- Hóa thạch động và thực vật tại chỗ thuộc loại nước ngọt.
- Các môi trường trầm tích lục địa tiêu biểu bao gồm:
+

Môi trường sườn tích - lũ tích (deluvi-proluvi);

+

Môi trường bồi tích aluvi;

+

Môi trường hồ - đầm nước ngọt.
Sự phân bố các môi trường trầm tích lục địa có quy luật theo không gian và

theo thời gian. Theo không gian, ranh giới của môi trường sông đồng bằng và đồng

Trang 3


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

bằng châu thổ là ranh giới phía ngoài của môi trường lục địa. Còn ranh giới giữa vỏ
phong hóa và tướng deluvi là ranh giới phía trong của môi trường lục địa.
Thành phần trầm tích đa khoáng, chọn lọc và mài tròn kém, các thể trầm
tích thường có bề dày không lớn và có dạng thấu kính phân bố định hướng theo
chiều dòng chảy. Trầm tích có cấu tạo phân lớp xiên đồng hướng, có tính phân nhịp

theo các pha xâm thực và chuyển động kiến tạo.
2.1.1 Các tướng môi trường trầm tích lục địa phân bố trong các môi trường trầm
tích lục địa khác nhau
Môi trường sườn tích
Môi trường sườn tích bao gồm các tướng cuội tảng, sạn cát, cát bột sét phân
bố trên các sườn núi và sườn đồi.

Môi trường lũ tích
Môi trường lũ tích bao gồm các tướng cuội sạn, cát bột sét phân bố ở các
chân sườn dốc của dòng chảy tạm thời, các tướng cuội, sạn, nón phóng vật (fans)
của các dòng suối đổ vào sông trong mùa lũ.
Môi trường bồi tích
Môi trường bồi tích chiếm diện tích lớn nhất của môi trường lục địa, trong đó
phân bố các tướng trầm tích do sông tạo nên bao gồm: tướng cuội sạn lòng sông
miền núi và miền trung du tướng cát lòng sông đồng bằng, tướng đê cát ven sông,
tướng bột sét bãi bồi, tướng sét hồ móng ngựa, tướng sét than - đầm lầy nước ngọt.

Trang 4


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

2.1.2 Các tướng môi trường trầm tích lục địa
Các tướng môi trường sườn tích (deluvi)
Các tướng phân bố trong môi trường sườn tích, xuất hiện ở các sườn núi,
sườn đồi do tái trầm tích các sản phẩm phong hóa vật lý và hóa học. Cơ chế thành
tạo là do quá trình xói mòn, vận chuyển và tích tụ bởi các dòng chảy tạm thời và
dòng chảy thường xuyên, quá trình vận chuyển và lắng đọng trầm tích trên sườn,

các nhà địa mạo gọi là "quá trình sườn". Nơi thành tạo thường không xa đá gốc là
mấy, nên thành phần gần giống với thành phần của tướng tàn tích và vỏ phong hóa,
song trầm tích có cấu tạo phủ chồng lùi và phân dị theo dòng chảy điển hình.
Chúng khác với thành phần đá gốc hơn là tàn tích.
Trầm tích có độ chọn lọc và mài tròn rất kém, chiều dài những tảng và cuội
thường nằm vuông góc với sườn dốc.
- Tướng cuội tảng sườn tích. Tướng cuội tảng sườn tích phân bố ở sườn núi,
sườn đồi là sản phẩm của phong hóa vật lý và phá hủy kiến tạo của đá gốc. Kích
thước của tảng và cuội không đồng đều, độ mài tròn, chọn lọc kém do quãng đường
vận chuyển rất gần với nguồn cung cấp.
- Tướng cát bột sét sườn tích. Tướng cát bột sét sườn tích phân bố ở sườn
núi, sườn đồi thành những thể trầm tích độc lập hoặc xen kẽ với tướng cuội tảng
sườn tích dưới dạng thấu kính. Trầm tích có thành phần đa khoáng, có độ chọn lọc
và mài tròn kém, phân lớp xiên đồng hướng theo sườn dốc.

Các tướng môi trường lũ tích (proluvi)
Phức hệ tướng này được thành tạo do những dòng chảy tạm thời trong mùa
lũ. Khi dòng lũ chảy từ các sườn núi xuống chân dốc hoặc từ vùng núi ra gặp các
đồng bằng thấp, tốc độ dòng chảy giảm xuống đột ngột, làm cho vật liệu trầm tích
Trang 5


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

lắng đọng rất nhanh tạo nên nón phóng vật. Hình dạng phân bố hình nón hoặc rẻ
quạt.
Nón phóng vật hình thành ba bộ phận:
- Phần đỉnh: cuội, cuội hạt vừa đôi khi hạt thô, mài tròn kém, chọn lọc thấp, phân

lớp không rõ ràng. Đôi khi gặp phân lớp xiên đơn với góc nghiêng 10-15 0 về phía
hạ lưu.
- Phần giữa: Độ chọn lọc và mài tròn tốt hơn phân lớp xiên kiểu sông. Tàn tích
hữu cơ hầu như vắng mặt.
- Phần đáy: bột-sét có độ chọn lọc kém lẫn nhiều hỗn hợp cát. Phần này chứa nhiều
tàn tích thực vật.
Tướng lũ tích hình thành trong điều kiện oxy hóa nên trầm tích có màu đỏ,
nâu.
- Tướng cuội tảng lũ tích, được thành tạo trong mùa lũ, phân bố dưới chân dốc các
sườn núi và sườn đồi tạo thành các nón quạt bởi các dòng chảy tạm thời.
- Tướng sét lũ tích. Tướng sét lũ tích thường có dạng thấu kính, phân bố xen kẹp
trong tướng cuội tảng và tướng cát sạn lũ tích.

Trầm tích sông (aluvi)
Diện phân bố của trầm tích sông rất lớn vì một hệ sông bao gồm nhiều nhánh
liên kết lại thành một lưu vực rộng lớn, mặt khác trong lịch sử phát triển của một hệ
sông từ trẻ đến già, không bao giờ lòng sông cố định. Quá trình dịch chuyển là quá
trình thành tạo trầm tích thay thế tướng liên tục theo không gian và thời gian. Các
thung lũng sông miền núi thường chủ yếu là trầm tích tướng lòng.
- Tướng cuội tảng lòng sông miền núi. Tướng cuội tảng lòng sông miền núi
phân bố ở thượng nguồn các lòng sông. Thành phần cuội tảng chủ yếu là sản phẩm

Trang 6


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

của phá hủy kiến tạo và phong hóa vật lý. Động lực dòng chảy mạnh nên cuội tảng

được mài tròn tốt đến trung bình.
- Tướng cuội sạn lòng sông miền trung du. Bao gồm chủ yếu là cuội sạn pha
cát chọn lọc kém. Thành phần đa khoáng, là sản phẩm của phá hủy kiến tạo và
phong hóa vật lý, lắng đọng trong môi trường thủy động lực tương đối mạnh
- Tướng cát lòng sông miền đồng bằng. Tướng cát lòng sông miền đồng bằng
phân bố ở hạ lưu của các dòng sông. Thành phần đa khoáng, độ chọn lọc mài tròn
từ trung bình đến kém. Cát lòng sông có cấu tạo phân lớp xiên mịn đồng hướng,
thường tạo nên các lớp ngang song song xen kẽ với các lớp xiên.
- Tướng cát cồn giữa sông. Tướng cát cồn giữa sông là những thực thể trầm
tích cát nổi cao giữa lòng sông đồng bằng có chiều rộng từ 50 đến 150 m, chiều dài
500-10.000 m. Thành phần chủ yếu là các hạt trung đa khoáng và ít khoáng, chọn
lọc từ trung bình đến tốt, mài tròn trung bình.
- Tướng đê cát ven lòng. Tướng đê cát ven lòng phân bố chạy dọc theo hai
bên bờ sông đồng bằng được thành tạo khi nước lũ tràn bờ. Thành phần trầm tích
chủ yếu là cát hạt trung và hạt nhỏ ít khoáng, chọn lọc từ trung bình đến tốt.

Trang 7


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

- Tướng bột sét bãi bồi, được thành tạo khi nước lũ tràn bờ. Thành phần trầm
tích chủ yếu là bột sét màu nâu đỏ có độ chọn lọc kém. Cấu tạo trầm tích bãi bồi có

hai dạng: bãi bồi thấp và bãi bồi cao .
Hình 1.1 : Cảnh quan của Sông Hồng, Hồ tây ( Hồ móng ngựa) [2]

- Tướng sét bột hồ móng ngựa. Hồ móng ngựa là khúc uốn của lòng sông bị bỏ

rơi trong quá trình dịch chuyển ngang của sông [H. 2]. Trầm tích sét bột được lắng
đọng từ phù sa nước lũ tràn bờ và một phần tái trầm tích từ bãi bồi xung quanh hồ
móng ngựa. Trầm tích hồ có độ chọn lọc từ trung bình đến kém.

Trang 8


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

- Tướng sét than đầm lầy nước ngọt. Tướng sét than đầm lầy nước ngọt là kết
quả của quá trình thoái hóa các hồ móng ngựa, lòng sông cổ và bãi bồi thấp. Trầm
tích chủ yếu là sét kaolinit và hydromica.

2.2) Chuyển tiếp
Môi trường chuyển tiếp giữa lụa địa và biển bao gồm hai địa hệ tiêu biểu là
châu thổ (delta) và vũng vịnh:

- Châu thổ là nơi xảy ra quá trình tương tác sông biển. Quá trình đó thường có
một trong hai xu thế xảy ra: sông thắng biển, thì bờ biển được bồi tụ, do khối lượng
trầm tích sông mang đến dư thừa, đường bờ liên tục được dịch chuyển về phía biển
và gọi là châu thổ bồi tụ.Trong trường hợp biển thắng sông, đường bờ sẽ dịch
chuyển về phía đất liền và tạo nên cửa sông hình phễu do thiếu hụt trầm tích và gọi
là châu thổ phá hủy.
Đặc điểm chung về thành phần:
- Độ muối của bồn trầm tích không bình thường và thay đổi từ vùng cửa sông
(nhạt) đến vùng vũng vịnh (mặn hơn). Đặc biệt ở những vùng kín thường rất mặn
nếu khí hậu khô nóng, lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa.
- Độ muối ảnh hưởng đến thành phần trầm tích và thành phần sinh vật. Khi độ

muối tăng cao thì sinh vật không còn nữa. Thế giới sinh vật trong trầm tích chuyển
tiếp thường đơn điệu hơn ở biển.
2.2.1 Tướng và môi trường trầm tích châu thổ
Trang 9


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Các tướng trong môi trường châu thổ bồi tụ
Châu thổ bồi tụ được phân ra 3 đơn vị:
- Đồng bằng châu thổ
- Tiền châu thổ
- Sườn châu thổ
Ở Việt Nam châu thổ sông Hồng và châu thổ sông Cửu Long là hai châu thổ bồi tụ,
mỗi năm từ 40 - 60m [H.3, H.4].

Hình
1.2 : Châu thổ bồ đắp mạnh ( cửa Ba Lạt ) và bờ biển châu thổ đồng bằng sông
Cửu Long [2]

- Tiền châu thổ. Là phần châu thổ ngầm ven bờ kéo dài từ 0 – 15m, có địa
hình tương đối thoải bao gồm các tướng tiêu biểu sau:
Tướng bùn màu đen bãi triều lầy. Phát triển rừng ngập mặn, hoạt động của triều
thống trị, chế độ khử chiếm ưu thế.
Tướng cát bãi triều cát. Có động lực sóng thống trị. Trầm tích hạt nhỏ có độ chọn
lọc và mài tròn tương đối tốt.

Trang 10

GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Tướng cát cồn chắn cửa sông. Tướng cát cồn chắn cửa sông phân bố hai bên cửa
sông thành các đảo cát bất đối xứng. Phía hướng ra biển thành phần cát chiếm ưu
thế, chọn lọc và mài tròn tốt, địa hình nổi cao hơn nhờ tác động của sóng biển.
Tướng bùn lagoon cửa sông. Vùng cửa sông khi các cồn chắn nổi cao phía bên
trong sẽ tạo thành lagun cửa sông. Thành phần trầm tích chủ yếu là bùn (bùn pha
cát) chứa động vật bám đáy nước lợ và môi trường nước giàu rong tảo thuộc thực
vật hạ đẳng. Đó là loại vật chất hữu cơ tạo dầu.
Tướng cát bùn màu xám nâu tiền châu thổ ven biển. Có độ chọn lọc kém phân bố
liền kề với tướng bãi triều hoặc tướng cồn chắn cửa sông và tướng sét sườn châu
thổ.
Tướng sét sườn châu thổ. Tướng sét sườn châu thổ phân bố ở sườn dốc của châu
thổ. Từ điểm uốn tiền châu thổ đến chân dốc có độ sâu thay đổi rất nhanh từ 15m
đến 25m nước. Theo hướng đó trầm tích có cấu tạo nêm tăng trưởng đặc trưng biểu
thị quá trình bồi tụ lấn biển do dư thừa trầm tích.
Tướng và môi trường châu thổ phá hủy
Đặc điểm chung
Đối với châu thổ phá huỷ mạnh, khối lượng vật liệu trầm tích do sông mang ra
không đền bù được quá trình biển lấn. Biển lấn phá huỷ dần hệ châu thổ đã tạo lập
từ trước do sóng và thuỷ triều.
Châu thổ sông Bạch Đằng và châu thổ sông Đồng Nai là hai châu thổ phá hủy
tiêu biểu ở Việt Nam với tốc độ xói lở từ 5 - 10m/năm [H.5, H.6].

Trang 11

GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Hình 1.3 : Châu thổ phá hủy mạnh ở cửa sông Đồng Nai và sông Bạch Đằng [2]

Nguyên nhân đồng bằng châu thổ bị phá huỷ:
- Thiếu hụt trầm tích
- Sự dâng cao mực nước biển.
- Sụt lún kiến tạo.
Đặc điểm tiêu biểu của hệ lạch triều:
- Trắc diện đáy lạch triều gồ ghề, lồi lõm, nghèo trầm tích, chủ yếu là quá trình đào
khoét, bào mòn đáy [H. 7].

Trang 12


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Trang 13


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Hình 1.4 : Rừng ngập mặn phát triển trên các tàn dư ở khu vực lạch triều

sông Thị Vải [2]
2.2.2 Tướng và môi trường vũng vịnh
Vũng vịnh là những thủy vực nhỏ của biển rìa ăn sâu vào đất liền do quá
trình nội sinh và ngoại sinh tạo ra. Hoạt động nội sinh được biểu hiện qua đứt gãy
sụt lún kiến tạo hoạt động ngoại sinh là quá trình xói lở, bồi tụ, bờ biển tích tụ trầm
tích trên đáy các thủy vực.
Tướng và môi trường vịnh (bay, gulf)
Ví dụ vịnh Bắc Bộ, vịnh Bái Tử Long, vịnh Văn Phong… là những vịnh do
sụt lún kiến tạo có kích thước, quy mô từ lớn đến nhỏ. Vịnh có quy mô lớn và được
tạo ra chủ yếu là quá trình nội sinh. Ngoại trừ quá trình trầm tích dưới đáy vịnh mới
do quá trình ngoại sinh
Môi trường vịnh được đặc trưng bởi các tướng trầm tích sau:
- Tướng bùn sét bãi triều vũng vịnh, có độ chọn lọc kém.
- Tướng cát sạn bãi triều vũng vịnh, có độ chọn lọc rất kém, mài tròn trung bình.
- Tướng bùn vịnh nông. Tương tự tướng bùn biển nông song chứa nhiều khoáng
vật siderit, canxit tại sinh, độ pH cao hơn (8.5 – 9.0).
- Tướng bùn vôi sét, vôi dolomit vịnh sâu. Được thành tạo trong môi trường
trung tính và khử yếu, độ pH > 9.
Tướng và môi trường vũng (lagun)
- Vũng (lagoon). Là các thủy vực có quy mô nhỏ ăn sâu vào đất liền, bán liên
thông với biển qua một cửa hẹp do đê cát ven bờ hoặc các đảo ngăn cách. Ví dụ:
vũng Tam Giang - Cầu Hai (Thừa Thiên Huế).
Trang 14


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Môi trường vũng thường cộng sinh với các đê cát ven bờ và doi cát nối đảo

được đặc trưng bởi một tổ hợp tướng cộng sinh sau đây:
- Tướng bùn lagun. Phân bố trên đáy lagun. Trầm tích có độ chọn lọc trung bình
đến kém. Môi trường trung tính và khử yếu, độ pH dao động trong khoảng 7.2 –
7.5.
- Tướng cát bùn bãi triều lagun, phân bố hai bên bờ lagun.
- Tướng cát đê cát ven bờ, bao gồm cát thạch anh hạt nhỏ đến hạt trung chọn lọc và
mài tròn rất tốt được thành tạo do hoạt động của sóng trong pha biển tiến.

2.3) Biển
Tướng biển có đặc điểm chung là phân bố rộng, bề dày lớn và ổn định. Sự biến
đổi tướng theo thời gian và không gian không lớn.
Điều kiện hoá lý của nước biển khác xa với lục địa. Nhiệt độ nước biển thường
thấp hơn nước lục địa (dao động từ -1,8 đến 280C). Phần sâu của đại dương nhiệt
độ không quá 2 - 30C. Do hiện tượng chênh lệch nhiệt độ sinh ra các dòng đối lưu
và dòng biển, sự phân bố của sinh vật thay đổi. San hô ưa vùng biển ấm, khí hậu
nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới.
- Áp suất trong biển chênh lệch khá lớn: trên mặt biển P = 1atm, sâu 10 km P
=1000atm.
- Độ muối nước biển cao, trung bình 3,5‰ ít thay đổi theo độ sâu và bề rộng.
Độ muối ảnh hưởng tới sự phân bố của giới sinh vật và thành phần các loại trầm
tích.
- Độ Eh: khi chiều sâu tăng lên hàm lượng O 2 giảm, môi trường chuyển dần từ
oxy hoá sang khử. Vùng biển kín trên mặt oxy hoá tầng đáy là khử. Eh khống chế
việc sinh thành trầm tích hoá học.
Trang 15


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

- Độ pH: đối với những biển mở, độ axit tăng dần theo chiều sâu. Tầng trên pH
= 8,4 tầng dưới pH = 7,5.
Đối với biển kín: tầng trên: kiềm yếu, tầng giữa: trung tính, tầng đáy: axit yếu trung tính.
- Độ pH ảnh hưởng tới sự phân bố sinh vật biển và thể hiện hàm lượng
CO2 trong nước biển, do đó ảnh hưởng đến sự thành tạo trầm tích hoá học đặc biệt
CaCO3.
- Sinh vật: từ tầng mặt đến đáy phong phú sinh vật biển. Có ba nhóm
chính: Sinh vật bám đáy, sinh vật trôi nổi, sinh vật bơi lội.
Các tướng trong môi trường biển
- Dựa vào độ sâu có thể chia ra các tướng như sau: ven biển, thềm lục địa (<
200m), sườn lục địa (200 - 2450m), đáy đại dương (2450 - 5750m) và hố sâu đại
dương (> 5750m).
- Dựa theo địa hình đáy biển có thể phân chia như sau:
+ Tướng ven biển thuộc đới thuỷ triều lên xuống
+ Tướng biển nông < 200m
+ Tướng biển sâu 200 - 2000m
+Tướng biển thẳm > 2000m (2000 - 9000m).
+Giữa địa hình đáy biển và độ sâu nước biển có quan hệ chặt chẽ với
nhau.Tướng biển nông tương ứng với thềm lục địa, tướng biển sâu tương ứng với
sườn lục địa. Tướng biển thẳm tương ứng với đáy đại dương.
Phức hệ tướng biển nông
Bề rộng của đới này thay đổi từ vài trăm mét đến hàng trăm km phụ thuộc vào
địa hình từng khu vực. Nói chung độ dốc không lớn, thường dao động trên dưới 1 0,

Trang 16


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

địa hình tương đối bằng phẳng nhưng cũng có cả thung lũng hẹp và sâu nhất là ở
ven các đảo.
Đới này nước nông nên giàu O 2 và ánh sáng, do đó động vật và thực vật phát
triển. Đây là đới hình thành các khoáng sản quan trọng thuộc loại hình trầm tích.
Phức hệ tướng biển nông gồm các tướng sau đây:
Tướng tảng và cuội ven bờ. Phát triển ở những bờ có độ dốc lớn, các đảo
nhô cao giữa đại dương và biển. Đó là sản phẩm phá huỷ của sóng, các đá gốc ven
bờ và cả do sông mang tới. Cuội kết ven bờ có độ chọn lọc tốt, thường giàu xi
măng chủ yếu là loại vôi sét, silic, chứa hoá đá sinh vật bám đáy.
Tướng cát biển nông ven bờ. Chủ yếu là sản phẩm hoạt động của sóng, tái
phân bố các sản phẩm do sông mang tới. Cát chiếm diện tích hẹp. So với cát ven
biển, cát nông ven bờ có độ chọn lọc và mài tròn tốt hơn, độ hạt nhỏ hơn. Thành
phần chính là thạch anh và khoáng vật nặng.
Cấu tạo: phân lớp xiên chéo, đôi khi phân lớp xiên thoải, gợn sóng. Trong
cát giàu mảnh vụn vỏ sò ốc, san hô.
- Tướng cát bột biển nông. Chiếm diện tích chủ yếu, độ chọn lọc mài tròn từ
trung bình đến kém. Trầm tích hạt mịn chứa nhiều hoá đá động vật biển. Cấu tạo
phân lớp xiên thoải, ngang lượn sóng và ngang song song yếu; khoáng vật chỉ thị là
glauconit, photphorit.
- Tướng bùn - sét biển nông. Bao gồm sét kết và bột kết chủ yếu do sông
mang tới, ngoài ra còn sản phẩm bào mòn của bờ biển. Màu sắc thay đổi từ màu lục
đến xám nhạt, nâu nhạt và màu đen (khi chứa bitum). Các thể trầm tích ổn định
rộng theo đường phương, phân lớp ngang phát triển. Hoá đá phong phú nhưng đơn
điệu về chủng loại. Trong trầm tích vụn cơ học và sét biển nông phổ biến
glauconit.

Trang 17

GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

- Tướng trầm tích hoá học. Chủ yếu là bauxit, hematit, đá vôi có cấu tạo trứng
cá, kết hạch hoặc dạng lớp.
- Tướng carbonat thềm lục địa. Thường có cấu tạo khối hoặc phân lớp dày
[H.9].
Tướng cát - sét chứa vôi. Giàu tàn tích vỏ trùng lỗ bao gồm đá vôi, macnơ, cát
sét - vôi chứa foraminifera phân bố vùng biển nông gần bờ.
Tướng sét vôi (macnơ). Phân bố nơi tiếp giáp với sườn lục địa.
Tướng vôi chứa huệ biển. Điều kiện thành tạo như đá vôi trùng lỗ.
Tướng vôi dạng vỏ. Thành tạo vùng biển nông ở độ sâu khoảng 100-200m chủ
yếu là vỏ động vật thân mềm.
Tướng vôi ám tiêu. Chủ yếu là bọt biển, san hô, tảo vôi... phân bố
từ Paleozoi đến nay có bề dày khá lớn.
Tướng vôi hoá học. Khá tinh khiết không có hoá đá.
Tướng dolomit dạng lớp. Thường là loại nguyên sinh.
Tóm lại, tướng bùn vôi biển nông phân bố rộng, bề dày khá ổn định, thành phần
thạch học ít biến đổi theo không gian và thời gian. Khi biến thành đá vôi có cấu tạo
chặt xít, kiến trúc hạt mịn, vi tinh và ẩn tinh. Hóa đá phong phú, bảo tồn tốt.
Phức hệ tướng biển sâu và biển thẳm
Tướng biển sâu tương ứng với sườn lục địa, tướng biển thẳm tương ứng với đáy
đại dương. Những tài liệu nghiên cứu hai tướng này chủ yếu là từ Đệ tam trở lại
đây.
Tướng biển sâu. Các trầm tích thành tạo ít chịu ảnh hưởng của sóng. Sinh vật
bám đáy rất ít, sinh vật bơi lội và trôi nổi không nhiều. Diện phân bố của đới này
chiếm khoảng 15% so với toàn bộ diện tích đáy đại dương, phổ biến các loại trầm
tích sau:

Trang 18


GVHD: ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Tướng bùn xanh. Trầm tích màu xám xanh giàu H 2S gồm sét hạt mịn chứa cát
và bột. Chứa một hàm lượng không lớn tàn tích hữu cơ có xương là silic và vôi
Tướng bùn vôi. Trầm tích có màu lục vàng phát triển ở độ sâu 3000m. Trên
70% là carbonat canxi, còn lại 30% là cát - bột - sét.
Tướng bùn màu đỏ. Được thành tạo phía nam Đại Tây Dương, Biển Vàng và
nhiều nơi khác, do các sông mang ra các sản phẩm phong hoá màu đỏ và rửa lũa
các tầng hoàng thổ.
Tướng bùn glauconit và cát. Cát glauconit phổ biến chủ yếu ở thềm lục địa (độ
sâu 80 - 250m).
Tướng bùn núi lửa. Phát triển những nơi có hoạt động núi lửa. Khác với bùn
màu xanh là có mặt vật liệu núi lửa: thuỷ tinh núi lửa, sanidin, plagiocla, hornblen,
pyroxen, biotit, lơcit.... khoáng vật dạng góc cạnh và tươi.
Tướng turbidit. Bao gồm trầm tích hỗn độn giữa vụn cơ học, vôi, silic và vật
liệu núi lửa cấu tạo rối, phân giải khúc dồi, xiên chéo đồng hướng đặc trưng cho
môi trường có dòng chảy rối cuồng loạn đáy biển sâu do động đất dưới biển [H.
10].
Tướng biển thẳm (lòng chảo đại dương). Phân bố ở độ sâu > 3000m, địa hình
tương đối thoải, Ấn Độ Dương, Đại Tây Dương, phía đông Thái Bình Dương...
Tướng bùn globigerina (trùng cầu chùm). Màu trắng, hổng, vàng xốp, sinh vật
vỏ silic chiếm tỉ lệ không lớn. Hàm lượng CaCO3 thay đổi từ 30 đến 98%.
Tướng sét màu đỏ nước sâu, phát triển ở độ sâu 3500m-7200m có màu nâu và
đỏ. Khoáng vật sét chiếm trên 85%.

Tướng bùn trùng phóng xạ. Chiếm trên 50% thành phần trầm tích sét. Trong
đó còn có răng cá mập, những khoáng vật mới thành tạo như zeolit, oxit Mn... phân
bố ở độ sâu 4200 - 5900m. Tướng bùn diatomea. Màu xám và lục lẫn trong bùn và
sét, xốp và nhẹ (>50%). Sinh vật vỏ vôi chiếm khoảng 20% và khoáng vật sét.
Trang 19


GVHD : ThS. Thái Bá Ngọc

3.

Đồ Án Môn Học

CÁC MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH CHỦ YẾU HÌNH THÀNH NÊN
CÁC THÀNH HỆ CHỨA DẦU KHÍ

Thành hệ chứa dầu khí ngày nay mà chúng ta thấy, nó đã được hình thành
cách đây khoảng 400 triệu năm. Những xác sinh vật trôi nỗi chìm xuống đáy đại
dương và lắng đọng ở đó.
Những sinh vật trôi nỗi chìm xuống dưới đáy đại dương và hòa lẫn với mùn
có độ chọ lọc tốt ( sét ). Trầm tích cuối cùng sau quá trình đó được gọi là mùn thối.
Mùn thối được chôn vùi sâu hơn nữa bởi lớp trầm tích trẻ hơn, nhiệt độ và áp
suất của lớp mùn thối ấy được nâng lên.
Tại 500c ( tương đương khoảng 1-2 km chôn vùi ) mùn thối được biến đổi
thành Kerogen ( qua quá trình biến đổi hóa học của những vi khuẩn kỵ khí ).
Các lớp trầm tích có thể bị gập lại hoạt đứt gãy như là một kết quả của quá
trình vận động kiến tạo xảy ra trong bồn.
Tại 80 – 120 0c ( tương đương khoảng 3-5 km chôn vùi ) sự biến đổi của
Kerogen thành dầu thô lỏng đã xuất hiện.
Sự duy chuyển của dầu thô đi ra khỏi Kerogen vào vỉa các kết.

Giữ 120-1500c khí tự nhiên được hình thành và di chuyển từ Kerogen đến vỉa
các kết.
Một vài bể chứa nước mặn có thể di chuyển đến vỉa các kết và nằm phía
dưới dầu khí.
Có thể chia môi trường trầm tích thành 3 nhóm: môi trường trầm tích lục
địa, môi trường trầm tích chuyển tiếp, môi trường trầm tích biển.

Trang 20


GVHD : ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

Môi trường trầm tích quyết định các kiểu trầm tích, quyết định thành phần
khoáng vật, loại vật chất hữu cơ, thế giới sinh vật tiêu biểu, các kiểu cấu tạo của
trầm tích và đá trầm tích.
Các tướng trong môi trường biển
Dựa vào độ sâu có thể chia ra các tướng như sau: ven biển, thềm lục địa (<
200m), sườn lục địa (200 - 2450m), đáy đại dương (2450 - 5750m) và hố sâu đại
dương (> 5750m).
Dựa theo địa hình đáy biển có thể phân chia như sau:
- Tướng ven biển thuộc đới thuỷ triều lên xuống
- Tướng biển nông < 200m
- Tướng biển sâu 200 - 2000m
- Tướng biển thẳm > 2000m (2000 - 9000m).
Giữa địa hình đáy biển và độ sâu nước biển có quan hệ chặt chẽ với
nhau.Tướng biển nông tương ứng với thềm lục địa, tướng biển sâu tương ứng với
sườn lục địa. Tướng biển thẳm tương ứng với đáy đại dương.
Phức hệ tướng biển nông

Bề rộng của đới này thay đổi từ vài trăm mét đến hàng trăm km phụ thuộc
vào địa hình từng khu vực. Nói chung độ dốc không lớn, thường dao động trên
dưới 10, địa hình tương đối bằng phẳng nhưng cũng có cả thung lũng hẹp và sâu
nhất là ở ven các đảo. Đới này nước nông nên giàu O 2 và ánh sáng, do đó động vật
và thực vật phát triển. Đây là đới hình thành các khoáng sản quan trọng thuộc loại
hình trầm tích.
Do đó có thể khẳng định rằng, môi trường trầm tích biển nông là môi trường
trầm tích chủ yếu hình thành nên các thành hệ chứa dầu khí.
Trang 21


GVHD : ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

CHƯƠNG II : CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU
2.1 Phương pháp nghiên cứu
Trước khi tiến hành phân tích môi trường trầm tích của khu vực nghiên cứu,
ta phải thu thập đầy đủ các tài liệu liên quan. Các tài liệu này bao gồm tài liệu địa
chất, như các bản đồ địa chất, các tài liệu về địa tầng, kiến tạo, magma, cấu trúc,
địa mạo, các báo cáo phân tích thạch học, cổ sinh…, đặc biệt là kết quả phân tích
môi trường trầm tích và các báo cáo chuyên sâu của mỏ, các tài liệu địa chấn, các
tài liệu giếng khoan. Từ đó tổng hợp các thông tin cần thiết, phân tích và đánh giá
phục vụ cho việc nghiên cứu đối tượng.
2.1.1 Phương pháp địa vật lý giếng khoan
 Phương pháp Gamma Ray (GR)
Phương pháp đo Gamma-Ray hay còn gọi là phương pháp phóng xạ tự nhiên
là phương pháp địa vật lý giếng khoan dựa trên quá trình phóng xạ xảy ra ở các
phần tử hạt nhân nguyên tử. Kết quả ghi là đường cong GR biểu diễn sự thay đổi
cường độ bức xạ gamma theo chiều sâu. Cường độ bức xạ gamma tùy thuộc vào sự

có mặt của các nguyên tố đồng vị phóng xạ nằm trong đất đá chủ yếu là các nguyên
tố của dãy phóng xạ Uran, Thori, Kali.
Trong đất đá trầm tích thì thường các loại sét, đá phiến sét… có độ phóng xạ
cao, giá trị GR lớn. Cát không chứa sét và carbonate có độ phóng xạ thấp. Khi
lượng sét tăng, giá trị GR cũng tăng vì hàm lượng phóng xạ tập trung trong sét. Tuy
nhiên trong cát sạch (lượng sét ít) có thể cho phóng xạ tự nhiên cao nếu cát chứa
feldspar, mica, glauconite hay nước giàu Uranium. Phương pháp Gamma Ray được
sử dụng để phân tầng, liên kết giếng khoan, liên kết từng phần phân chia đất đá
theo từng dạng thạch học khác nhau, xác định hàm lượng sét chứa trong vỉa, phân
Trang 22


GVHD : ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

chia theo dáng điệu đường cong (thô dần hay mịn dần lên trên) cũng như
hình thái đường cong (dạng chuông, phễu hay trụ).
Việc giải đoán GR cho thân cát được làm như sau: Nhận diện các thân cát và
sau đó minh giải các tướng của thân cát này bằng cách nghiên cứu hình dạng đường
cong GR, các kiểu ranh giới dưới và trên (chuyển đổi từ từ hay đột ngột của giá trị
GR) và bề dày của lớp cát. Các kiểu đường cong liên quan đến bề dày của thân cát
có thể cho chúng ta biết về môi trường cát đã được lắng đọng.

Hình 3.1: Mối liên hệ giữa GR và kích thước hạt trong môi trường sông
phân nhánh và doi cát lòng sông [5]
Các hình dạng biến đổi của đường Gamma Ray đại diện cho môi trường
trầm tích:


Hình phễu (funnel shape): phản ánh sự sắp xếp thô dần lên trên (coarseningupward). Đây là biểu hiện của các tướng như: doi cát cửa sông, đảo cát chắn,
bãi biển, tấm cát biển nông, trầm tích tam giác châu, các tướng trầm tích
Trang 23


GVHD : ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

chuyển từ clastic sang carbonate. Trầm tích đa phần trong môi trường lục địa
đến biển nông, năng lượng lắng đọng tăng, hoặc liên quan đến quá trình biển
thoái.


Hình chuông (bell shape): biểu thị sự giảm dần lên trên của kích thước hạt,
chứng tỏ thành phần cát giảm từ dưới lên, sét hạt mịn tăng dần lên trên (finingupward). Môi trường có năng lượng giảm dần, thường liên quan tới các tập
trầm tích sông đơn (single channel), các doi cát lòng sông, các doi cát giữa
dòng do thủy triều, các bãi triều, các dãy Bouma liên quan tới các quạt ngầm
dưới biển. Năng lượng tích tụ giảm còn liên quan đến các tập trầm tích do quá
trình biển tiến.



Hình trụ (cylinder shape): Các lắng đọng trầm tích xảy ra trong điều kiện ổn
định về năng lượng, nhưng thường là dòng có năng lượng lớn, bồi tụ nhanh,
dẫn đến thành phần trầm tích thường hỗn độn giữa hạt thô và hạt mịn. Thường
thấy ở các cồn cát do gió, quạt bồi tích (alluvial fans), các lòng sông bện, các
lòng sông phân nhánh, trầm tích lấp đầy các khe ngầm dưới biển, thềm
carbonate.



Hình đối xứng (symmetrical shape): phản ánh sự không ổn định về năng
lượng thành tạo tiêu biểu cho môi trường giao nhau giữa các tập biển tiến và
biển lùi, thường gặp ở các bãi cát ngoài khơi, cát vùng thềm chịu ảnh hưởng
của biển tiến.



Hình răng cưa (serrated shape): chủ yếu gồm lớp mỏng (laminae) của bột
(silt) và sét (clay) lẫn lộn. Đây là kết quả do sự thay đổi bất thường của năng
lượng trầm tích trong thời gian ngắn. Đường cong dạng này phản ánh trầm tích
đầm lầy, hồ, vịnh, đồng bằng ngập lụt, trầm tích sườn, cacbonat sườn, trầm tích

Trang 24


GVHD : ThS. Thái Bá Ngọc

Đồ Án Môn Học

lấp đầy hẻm núi biển sâu, các lớp than và sét lắng đọng trong đầm lầy, của đá
vôi với sét lắng đọng ở biển.

Hình 3.2: Dạng đường cong Gamma Ray ứng với môi trường lắng đọng tương ứng
[6]
Khi sử dụng các đường cong địa vật lý giếng khoan để nhận biết tướng đá và
môi trường trầm tích cần lưu ý các trường hợp ngoại lệ có thể xảy ra không tuân
theo các quy luật trên. Giá trị GR không những phụ thuộc vào hàm lượng sét, độ
hạt mà còn bị chi phối bởi lượng các nguyên tố phóng xạ trong các vật liệu trầm

tích, quá trình biến đổi thứ sinh xảy ra trong quá trình trầm tích. Hơn nữa, ở đây
chúng ta thường gặp phải tính đa nghiệm của bài toán thuận địa vật lý. Có nghĩa là,
có thể có nhiều tướng và môi trường trầm tích ứng với một dạng đường cong địa
vật lý nhất định. Bởi vậy, khi sử dụng phương pháp địa vật lý giếng khoan để nhận
biết tướng đá và môi trường trầm tích, nhất thiết phải kết hợp chặt chẽ với các
Trang 25