Phân vùng cấu trúc và lịch sử tiến hóa địa chất khu vực Tây nam bể Nam Côn Sơn

Phân vùng cấu trúc và lịch sử tiến hóa địa chất
khu vực Tây nam bể Nam Côn Sơn
Lê Trung Tâm (1), Cù Minh Hoàng (2), Kiều Nguyên Bình (3)
(1)

Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP)

(2)

Công Ty Điều hành Thăm dò Khai thác Dầu khí Nước ngoài

(3)

Công ty Điều hành Thăm dò Khai thác Dầu khí Trong nước

TÓM TẮT
Tại khu vực phía Tây Nam bể Nam Côn Sơn bao gồm các lô 19, 20, 21, 22 , các hoạt động
tìm kiếm thăm dò (TKTD) diễn ra
thưa thớt nên tiềm năng dầu khí của khu vực này vẫn còn là
một ẩn số đối với các nhà địa chất dầu khí và địa vật lý. Bài viết trình bày một số kết quả nghiên
cứu của tập thể tác giả về phân vùng cấu trúc và khôi phục lịch sử tiến hóa địa chất trong khu vực
nhằm làm rõ hơn về đặc điểm hệ thống dầu khí tại khu vực nghiên cứu.
1.Giới hạn khu vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn:
Về mặt kiến tạo chung, bể Nam Côn Sơn phát triển chồng trên các kiến trúc của nền
Indosinia bị hoạt hoá mạnh mẽ trong Phanerozoi và sau cùng là đai hoạt hoá macma kiến tạo
Mezozoi muộn. Cùng với quá trình này thì ở phía Ðông nền Indosinia - vùng biển rìa Ðông Việt
Nam xảy ra quá trình tách giãn đáy biển rìa vào Oligoxen với trục giãn đáy phát triển kéo dài theo
phương Ðông Bắc - Tây Nam. Quá trình tách giãn đáy Biển Ðông đã đẩy rời xa hai khối vi lục địa
Hoàng Sa, Trường Sa trên thềm lục địa Việt Nam mở đầu thời kỳ hình thành và phát triển các bể
trầm tích Kainozoi tương ứng (Theo T.y.Lee, L.A.Lawer). Bằng chứng của sự ảnh hưởng này là tại
bể Nam Côn Sơn đã hình thành hai đới trũng sâu: trũng Bắc và trũng Trung tâm có hướng trục sụt

lún cùng hướng trục giãn đáy Biển Ðông và nằm phù hợp trực tiếp trên phương kéo dài của trục
giãn đáy Biển Ðông.
Khu vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn được giới hạn về phía Bắc bởi đới nâng Côn Sơn, phía
Tây và phía Nam là đới nâng Natuna. Còn ranh giới phía Ðông nằm trong khu vực cánh bên phải
của đứt gãy Sông Đồng Nai (Hình 2).
Ðới nâng Côn Sơn có dạng một phức nếp lồi phát triển kéo dài theo phương Ðông Bắc. Ở
phía Tây Nam được gắn liền với đới nâng Cà Mau - Natuna, nhô cao và lộ ra ở đảo Côn Sơn, sau đó
chìm dần ở phạm vi các lô 02, 03, và rồi lại nâng cao ở Cù Lao Dung và tại đây nó nhập vào đới
nâng Phan Rang. Ðới nâng Côn Sơn chủ yếu cấu tạo bởi các đá xâm nhập và phun trào trung tính,
axit thuộc đá núi lửa rìa Ðông lục địa Châu Á tuổi Mezozoi muộn.


Hình 1: Vị trí khu vực nghiên cứu
Ðới nâng Cà Mau - Natuna kéo dài từ Korat của Thái Lan qua Tây Nam Việt Nam và xuống
bờ biển Indonesia theo hướng Tây Bắc - Ðông Nam, là một bộ phận của lục địa Sunda cổ. Ðới nâng
này cấu tạo bởi tập hợp các đá lục nguyên tuổi Cacbon - Pecmi, Jura - Creta và các đá biến chất
Paleozoi, Mezozoi cũng như các đá macma axit - trung tính tuổi Kainozoi, nằm trong đai núi lửa
miền Ðông Á.


Hình 2: Giới hạn khu vực Tây nam bể Nam Côn Sơn

2.Phân vùng cấu trúc
Trên cơ sở các đặc trưng về đứt gãy, sự phân bố và chiều dày các thành hệ trầm tích, khu
vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn được chia thành 4 vùng cấu trúc (Hình 3). C
ác hình từ 4 đến 7.
Vùng T1:
Vùng này gồm phần phía tây của các lô 19 và phần lớn Tây Bắc lô 20. Đây là khu vực phát
triển mạnh mẽ nhất của đứt gãy Sông Đồng Nai trong pha tạo rift muộn. Trong khu vực không nhận
thấy có sự hiện diện của tập trầm tích trong pha tạo rift sớm (Eoxen? – Oligoxen sớm). Cấu trúc

đơn thuần thể hiện phần cánh hạ của một bán địa hào lớn lấp đầy bởi các thành tạo có sự thay đổi
tướng nhanh. Đây cũng là vùng chuyển tiếp lên đới nâng Côn Sơn nên địa hình móng nâng cao.
Xuống dưới phía Nam là khu vực hoạt động của đứt gãy Sông Đồng Nai trong pha tạo rift muộn có
biểu hiện yếu. Địa hình móng nâng cao, một vài địa hào, bán địa hào trong Oligoxen sớm phân bố
hạn chế. Bề mặt địa hình khá đơn giản, nâng đều về phía Tây.
Vùng T2:
Vùng này phân bố khá rộng hầu hết phần Tây các lô 21, 22. Địa hình mặt móng phân cắt
thành các khối nâng hạ. Lấp đầy trầm tích trong các cánh hạ là các trầm tích Oligoxen sớm. Không
tồn tại đứt gãy đồng trầm tích trong cuối Oligoxen đầu Mioxen sớm. Từ sau bất chỉnh hợp Oligoxen
là quá trình lún chìm đều khu vực. Các trầm tích thuộc các hệ tầng Dừa, Thông Mãng Cầu, thậm trí
cả hệ tầng Nam Côn Sơn kề áp dần lên mặt móng cho thấy địa hình móng lộ ra đến tận Mioxen
trung, Mioxen thượng.
Vùng D1:
Đây là vùng cánh treo của đứt gãy Sông Đồng Nai trong pha tạo rift muộn. Sự phân bố của
các địa hào trong pha tạo rift sớm phân bố hạn chế như vùng T1 và T2. Cấu trúc khu vực có xu
hướng nghiêng dần lên về phía Tây và phía Bắc. Đây là vùng kéo dài về phía Tây của trục bể Nam
Côn Sơn nên bề dày trầm tích Mioxen trong lô 20 khá dày.
Vùng D2:
Vùng nằm ở phần Tây của các lô 21 và 22. Vùng D2 được phân cũng giống như vùng T3 có
địa hình móng nâng cao trong Mioxen đến hiện tại. Đây là khu vực gặp tập địa chấn SQ1 với bề dày
lớn. Tập SQ1 có thể là các trầm tích trước MZ, hoặc chính là hệ tầng Cau hình thành trong Eoxen
đến Oligoxen sớm. Việc tồn tại phong phú các tập SQ2 ở vùng T3 và tập SQ1 ở vùng D2 cho thấy
nhiều khả năng các tập này cùng một tuổi Oligoxen. Việc khu vực phía Nam hiện nay trở thành một
đới cao trong suốt giai đoạn Mioxen có thể đây là một vùng trũng trong Oligoxen và đã bị nghịch
đảo trong pha kiến tạo Oligoxen muộn.


Hình Error! No text of specified style in document.: Phân vùng cấu trúc khu vực Tây nam
bể NCS

T

Đ

T

Đ

Hình 4: Phân chia vùng cấu trúc T1 và D1
B

N

Hình 5: Cấu trúc đơn giản trong vùng T1


ĐĐB

TTN

TTN

ĐĐB

Hình6: Phân chia vùng cấu trúc T2 với D2
B

N

Hình 7: Phân vùng cấu trúc giữa D1 với D2
3. Hoạt động đứt gãy
Kết quả minh giải tài liệu địa chấn cho thấy tại khu vực Tây Nam bể Nam Côn Sơn phát
triển các hệ thống đứt gãy chính sau đây:
- Hệ thống đứt gãy theo phương Bắc – Nam
- Hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc – Tây Nam
- Hệ thống đứt gãy theo phương Đông – Tây


Hệ thống đứt gãy theo phương Bắc - Nam
Hệ thống đứt gãy này có đặc điểm chung là đều có hoạt động đồng trầm tích rõ ràng trong
giai đoạn cuối Oligoxen đầu Mioxen sớm, hình thành lên các địa hào và bán địa hào.
Phần phía Bắc là hệ thống của đứt gãy Sông Đồng Nai cùng các đứt gãy Synthetic và
Antithetic của nó. Đứt gãy chính Sông Đồng Nai có hướng đổ về phía Tây, và là một đứt gãy đồng
trầm tích liên tục từ cuối Oligoxen đến cuối Mioxen trung và có phần nghịch đảo vào cuối Mioxen.
Biên độ dịch chuyển mặt móng khoảng 4000 – 5000 mét (chỉ là các hoạt động trong cuối Oligoxen
đầu Mioxen sớm. (Hình 3)
Phần phía Nam rõ ràng nhất là đứt gãy sụt lớn phía Đông lô 22. Đây là đứt gãy hoạt động từ
giai đoạn tạo rift sớm, xong nó vẫn là đứt gãy đồng trầm tích trong pha tạo rift muộn. Mặc dù còn
nhiều đứt gãy có phương gần Bắc Nam nhưng chỉ có đứt gãy này có hoạt động này rõ nét. Và cũng
như đứt gãy Sông Đồng Nai đứt gãy này cánh sụt cũng sụt liên tục trong Mioxen và có pha nghịch
đảo cuối Mioxen. Biên độ dịch chuyển mặt móng của đứt gãy là 2000 – 4000 m, trong đó biên độ
dịch chuyển của hoạt động trong Mioxen khoảng 2000m.
Các đứt gãy theo phương Bắc Nam và á Bắc Nam chính là phương đứt gãy hoạt động trong
Mioxen. Trên các bản đồ cấu trúc các tầng từ Mioxen hạ trở lên các đứt gãy theo phương khác đã
không còn hiện diện. Đây cũng là hệ thống đứt gãy phổ biến có dạng hình hoa dương quan sát với
mật độ lớn cho thấy hiện tượng dịch chuyển ngang trong Mioxen theo phương Bắc Nam.

Hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc - Tây Nam
phân bố tập trung trên các khu vực móng nâng cao sau pha nâng cuối

Oligoxen
vài trăm mét đến 3000m. Hệ đứt gãy này phổ biến ở Tây lô 22 (vùng kiến
tạo T2). Tại đây các đứt gãy đa số có mặt trượt đổ về phía Đông Nam, tạo lên sự sụt bậc mạnh từ
đới nâng Côn Sơn qua phụ đới rìa Côn Sơn và đổ về phía trung tâm bể Nam Côn Sơn. Dọc theo các
đứt gãy này phát triển nhiều cấu trúc vòm, vòm kề đứt gãy kéo dài cùng phương. Nhìn chung, hệ
thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam phát triển
dài từ trước Oligoxen cho đến
hết Mioxen.

Hệ thống đứt gãy phương Đông - Tây
Nhìn chung hệ thống đứt gãy này phát triển không phổ biến, chiều dài không lớn, phân bố
, tồn tại từ trước Oligoxen và hoạt động lại sau Mioxen giữa – muộn. Hệ thống đứt gãy này
được dùng để phân chia các vùng kiến tạo T1 với T2 và D1 với D2. Các đứt gãy ở phần Đông lô 21
có biên độ thay đổi từ 500-1000m. Đứt gãy ở lô 21 với biên độ 2000m đã làm thay đổi căn bản
hướng cấu trúc Bắc Nam ở khu vực này.
Ngoài các hệ thống đứt gãy nêu trên trong khu vực Tây Nam bể NCS còn phát triển một số
các đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam, á kinh tuyến, song chiều dài và biên độ không lớn,
không khống chế nhiều đến sự phát triển cấu trúc của khu vực nghiên cứu.


4. Lịch sử tiến hóa địa chất:
Lịch sử phát triển địa chất của bể NCS có cùng đặc điểm của lịch sử hoạt động kiến tạo
Đông Nam Á và đặc biệt gắn liền với quá trình tách giãn Biển Ðông. Trong không gian là
khu vực bị xoay phải và di chuyển về phía Nam trong Oligoxen. Theo thời gian được chia làm 3
giai đoạn chính:
Giai đoạn trước tách giãn (Paleocen - Eocen),
Giai đoạn đồng tách giãn (Syn – rift),
Giai đoạn sau tách giãn (Mioxen giữa - Ðệ Tứ).

Giai đoạn trước tách giãn (Pre-rift): Paleocen - Eocen

Trong giai đoạn này chế độ kiến tạo toàn khu vực nhìn chung bình ổn, xảy ra các quá
trình bào mòn và san bằng địa hình cổ.
Giai đoạn đồng tách giãn (Syn-rift): Oligoxen – Mioxen sớm
Quá trình tách giãn xảy ra bắt đầu từ Oligoxen nhưng tập trung chủ yếu ở khu vực phía
Đông bể Nam Côn Sơn. Quá trình này kết hợp với sự tách giãn Biển Đông là nguyên nhân chính
hình thành bể trầm tích Nam Côn Sơn. Sự mở rộng của Biển Ðông về phía Ðông cùng với hoạt
động tích cực của hệ thống đứt gãy Ðông Bắc - Tây Nam đã làm xuất hiện địa hào trung tâm của bể
kéo dài theo hướng Ðông Bắc - Tây Nam và dọc theo các đứt gãy này đã có phun trào hoạt động.
Các thành tạo trầm tích Oligoxen gồm các trầm tích vụn chủ yếu thành tạo trong các môi trường
đầm hồ và đới thuỷ triều nước lợ (brackish littoral zone) với các tập sét kết, bột kết dày xen kẽ cát
kết hạt mịn và môi trường tam giác châu dưới (lower delta plain) gồm cát kết hạt mịn, bột kết, sét
kết với các lớp than mỏng. Pha chuyển động kiến tạo nâng lên vào cuối Oligoxen đã chấm dứt giai
đoạn này và làm thay đổi bình đồ cấu trúc của bể, hình thành bất chỉnh hợp khu vực cuối Oligoxen.
Do ảnh hưởng của sự giãn đáy và tiếp tục mở rộng biển Đông nên vào thời kỳ Mioxen sớm
xảy ra quá trình tách giãn muộn kèm theo sự dâng cao của mực nước biển tạo nên hiện tượng biển
tiến tạo trầm tích Dừa với môi trường từ đồng bằng ven biển đến biển nông.

Giai đoạn sau tách giãn (Post-rift): Mioxen giữa - Ðệ Tứ
Trong giai đoạn này nhìn chung hoạt động kiến tạo bình ổn hơn so với các giai đoạn trước.
Ở một số nơi vẫn xảy ra sự nâng lên bào mòn và cắt cụt một số cấu trúc dương do ảnh hưởng của sự
vận động nén ép. Tuy nhiên, về tổng thể chế độ kiến tạo oằn võng và lún chìm nhiệt, đi kèm các
pha biển tiến và ngập lụt khống chế chính trên diện tích toàn bể tạo thành các trầm tích có tướng từ
biển nông đến biển sâu, trong đó trầm tích carbonat phổ biến rộng rãi ở các lô khu vực phía Đông
bể Nam Côn Sơn. Hầu hết các đứt gãy đều kết thúc hoạt động vào thời kỳ cuối Mioxen.
Trong giai đọan Pliocen - Ðệ Tứ chỉ có phát triển thềm lục địa, bình đồ cấu trúc không còn
mang tính kế thừa các giai đoạn trước, ranh giới giữa các trũng gần như được đồng nhất trong toàn
bộ khu vực.
Phục hồi lịch sử tiến hóa địa chất được trình bày trong các hình từ 8 – 10.

Hình 8: Mặt cắt phục hồi lịch sử tiến hoá bể NCS


Đ

T

Hình 9: Mặt cắt khôi phục lịch sử qua lô 22 – tuyến địa chấn 22-20


Đ

T

Hình 10: Mặt cắt khôi phục lịch sử qua lô 20 và 12W


KẾT LUẬN
Cấu trúc địa chất khu vực thuộc đới chuyển tiếp lên các các cấu trúc nâng Natuna và Khorat
nên xu hướng cấu trúc nghiêng dần lên về phía Bắc và Nam được phân chia thành 2 phần:
phần phía Đông và phần phía Tây. Khu vực có 3 hệ thống đứt gãy chính trong đó hệ thống
phương B-N là hệ thống đứt gãy quan trọng có sự hoạt động mạnh mẽ trong Mioxen với cơ
chế tách giãn trong Mioxen sớm và trượt phải sinh nghịch đảo cuối Mioxen giữa.
Việc phân chia thành 4 vùng cấu trúc nhỏ là cơ sở để đánh giá sự khác nhau của từng khu
vực khi xem xét đến hệ thống dầu khí, đánh giá tiềm năng, triển vọng dầu khí và hệ số
thành công của các cấu tạo trong khu vực.
Xây dựng lịch sử tiến hóa địa chất cho thấy Giai đoạn đồng tách giãn (Syn-rift): Oligoxen –
Mioxen sớm bao gồm Quá trình tách giãn xảy ra bắt đầu từ Oligoxen kết hợp với sự tách
giãn Biển Đông là nguyên nhân chính hình thành bể trầm tích Nam Côn Sơn

Tài liệu tham khảo
1. Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP, 2010). Minh giải tài liệu tái xử lý địa
chấn 2D đánh giá tiềm năng dầu khí khu vực tây nam bể Nam Côn Sơn
2. Nguyễn Trọng Tín, Nguyễn Thế Hùng, Phan Trường Thị, Nguyễn Văn Vượng, Trần Tuấn
Dũng (2010). Tuyển tập báo cáo Petrovietnam 35 năm. Đặc điểm kiến tạo các bể trầm tích
Kainozoi ở Biển Đông Việt Nam trên cơ sở kết quả nghiên cứu mới.
3. Nguyễn Quang Việt, Lê Trung Tâm, Nguyễn Thị Trà Giang, Nguyễn Văn Hoàng (Tạp chí
Dầu khí số 02 – 2011, trang 15 – 21). Đặc điểm trầm tích khu vực Trường Sa và lịch sử hình
thành.
4. Trần Văn Trị, Nguyễn Xuân Bao, Ngô Thường San, Nguyễn Trọng Tín (2010). Tuyển tập
báo cáo Petrovietnam 35 năm. Nhận định mới về các đơn vị kiến tạo chính ở Việt Nam