CHUYÊN ĐỀ TIẾN SĨ: NGHIÊN CỨU TÍNH ĐỒNG NHẤT VÀ PHÂN DỊ TƯỚNG ĐÁ CỦA TRẦM TÍCH MIOCEN THEO KHÔNG GIAN TỪ RÌA ðẾN TRUNG TÂM BỂ NAM CÔN SƠN

TẬP ðOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM
VIỆN DẦU KHÍ VIỆT NAM
-------------------------

CHUYÊN ðỀ TIẾN SĨ:
NGHIÊN CỨU TÍNH ðỒNG NHẤT VÀ PHÂN DỊ
TƯỚNG ðÁ CỦA TRẦM TÍCH MIOCEN THEO
KHÔNG GIAN TỪ RÌA ðẾN TRUNG TÂM BỂ
NAM CÔN SƠN

Chuyên ngành: Kỹ thuật Dầu khí
Mã số: 62.52.06.04

Họ và tên: NCS. Phạm Bảo Ngọc
Sinh ngày: 1/10/1984
Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS Trần Nghi
2. PGS.TS. Nguyễn Trọng Tín

Hà Nội,11/2015
1


MỤC LỤC
MỞ ðẦU................................................................................................................................. 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .............................................. 4
1.1. Vị trí ñịa lý, giới hạn khu vực nghiên cứu ...................................................................................................... 4
1.2. ðặc ñiểm ñịa chất ............................................................................................................................................. 5
1.2.1. ðặc ñiểm hệ thống ñứt gãy.......................................................................................................................... 5
1.2.2. ðặc ñiểm các ñơn vị cấu trúc chính ............................................................................................................ 8
1.2.3. Lịch sử phát triển ñịa chất ........................................................................................................................ 11

1.2.4. ðặc ñiểm ñịa tầng ...................................................................................................................................... 13

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................. 21
2.1. Phương pháp minh giải mặt cắt ñịa chấn ..................................................................................................... 21
2.2. Phương pháp phân tích mối quan hệ giữa các dãy cộng sinh tướng và miền hệ thống trầm tích ........... 24
2.3. Phương pháp thành lập bản ñồ tướng ñá – cổ ñịa lý theo các miền hệ thống trầm tích .......................... 30

CHƯƠNG 3: TÍNH CHẤT ðỒNG NHẤT VÀ PHÂN DỊ CỦA TƯỚNG ðÁ CỔ ðỊA LÝ
CỦA TRẦM TÍCH MIOCEN, BỂ NAM CÔN SƠN .......................................................... 32
3.1. ðặc ñiểm tướng và môi trường trầm tích Miocen bể Nam Côn Sơn .......................................................... 32
3.1.1. Giai ñoạn Miocen sớm (hệ tầng Dừa- N11d).............................................................................................. 32
3.1.2. Giai ñoạn Miocen giữa (hệ tầng Thông – Mãng Cầu - N12tmc) ................................................................ 32
3.1.3. Giai ñoạn Miocen muộn (hệ tầng Nam Côn Sơn – N13ncs) ...................................................................... 34
3.2. Tính ñồng nhất và phân dị các tướng trầm tích........................................................................................... 35
3.2.1. Bể thứ cấp Miocen sớm ............................................................................................................................. 36
3.2.2. Bể thứ cấp Miocen giữa ............................................................................................................................ 38
3.2.3. Bể thứ cấp Miocen muộn .......................................................................................................................... 43

KẾT LUẬN .......................................................................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................... 47

2


MỞ ðẦU
Bể Nam Côn Sơn (NCS) là một trong những bể trầm tích Kainozoi ở Việt Nam
có lịch sử hình thành và phát triển khá phức tạp. Do các yếu tố kiến tạo phức tạp khống
chế mà bể Nam Côn Sơn ñược xếp vào kiểu bể có hình dạng không phân ñịnh ñược
ranh giới do nhiều nguyên nhân kiến tạo chồng lên nhau [6]. Cụ thể, bể Nam Côn Sơn
ñã trải qua 4 giai ñoạn hoạt ñộng kiến tạo chính, gồm: giai ñoạn trước tách giãn

(Paleogen – Eocen), giai ñoạn ñồng tách giãn (Oligocen – Miocen giữa), giai ñoạn sụt
lún mở (Miocen giữa) và giai ñoạn sau tách giãn (Miocen muộn – ðệ Tứ. Chính các
pha hoạt ñộng kiến tạo này ñã tạo ra các ñới cấu trúc ñịa chất khác nhau qua các thời kì
và chi phối hoạt ñộng thành tạo, vận chuyển, phân dị và lắng ñọng trầm tích của bể.
Vì vậy, ñể làm sáng tỏ mối quan hệ nhân quả giữa chuyển ñộng kiến tạo và sự
thay ñổi mực nước biển với ñặc ñiểm trầm tích của bể NCS thì việc nghiên cứu tính
ñồng nhất và phân dị tướng ñá cổ ñịa lý của trầm tích là rất quan trọng. Trong phạm vi
chuyên ñề này, tác giả sẽ ñề cập ñến tính ñồng nhất và phân dị tướng ñá cổ ñịa lý của
trầm tích Miocen của bể NCS.
Tính ñồng nhất là sự giống nhau về tướng và môi trường trầm tích, ví dụ như
tướng lục nguyên ña khoáng, ít khoáng, môi trường aluvi biển ven bờ, tướng lục nguyên
biển; trong khi ñó, tính phân dị là sự khác nhau về tướng và môi trường trầm tích. Việc
nghiên cứu tính ñồng nhất và phân dị tướng ñá cổ ñịa lý của trầm tích Miocen có mối
quan hệ mật thiết với ñịa tầng phân tập trong khu vực nghiên cứu.

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Vị trí ñịa lý, giới hạn khu vực nghiên cứu
Bể Nam Côn
Sơn (NCS) nằm ở
phía ðông Nam bể
Cửu Long, ñược ngăn
cách bởi khối nâng
Côn Sơn và phần nổi
cao nhất là ñảo Côn
Sơn. Bể kéo dài và
trải rộng từ ñộ sâu
50m nước ở phía Tây

cho ñến trên 1.500 m
nước ở phía ðông,
trùng với phần kéo dài
của giãn ñáy Biển
ðông. Bể nằm trên vỏ
lục ñịa có thành phần
và tuổi khác nhau
ñược hình thành trong
Paleozoi và Mesozoi
và có diện tích khá
rộng,
khoảng
2
100.000km , lớn hơn
nhiều so với một số bể
khác trong phạm vi
thềm lục ñịa Việt
Nam.

Hình 1.1. Sơ ñồ vị trí bể trầm tích Nam Côn Sơn
trên khu vực thềm lục ñịa Việt Nam

Vị trí ñịa lý của bể nằm trong khoảng 6000’ ñến 9045’ vĩ ñộ Bắc và 106000’
ñến 109000’ kinh ñộ ðông. Ranh giới của bể ñược ngăn cách ở phía Bắc là ñới nâng
Côn Sơn, phía Tây và Nam là ñới nâng Khorat - Natuna, phía ðông Bắc là bể Phú
Khánh, còn phía ðông ñược giới hạn bởi ñới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên, ñây là
giải nâng rìa ðông ñể làm ranh giới ngoài của bể Nam Côn Sơn (hình 1.1). Diện tích
4

bể NCS trải rộng trên các lô 04, 05, 06, 10, 11, 12, 20, 21 và một phần các lô 03, 09,
13, 19, 22, 28, 29 [18]. Cho ñến nay, trong phạm vi bể NCS ñã phát hiện ñược các
mỏ dầu và khí công nghiệp như: ðại Hùng (lô 05) và Lan Tây, Lan ðỏ (lô 06).

1.2. ðặc ñiểm ñịa chất
Hiện nay, có rất nhiều kết quả nghiên cứu về lịch sử tiến hóa và ñặc ñiểm ñịa
chất của bể trầm tích Nam Côn Sơn; ñiển hình có thể kể ñến các tác giả Nguyễn Trọng
Tín, Hoàng ðình Tiến, Lê Chi Mai, ðặng Văn Bát, Cù Minh Hoàng,… Qua ñó cho thấy
bức tranh về sự phân bố các hệ thống ñứt gãy cũng như các ñơn vị cấu trúc trong phạm
vi bể NCS rất chi tiết.
1.2.1. ðặc ñiểm hệ thống ñứt gãy
Trên cơ sở các tài liệu ñịa chấn kết hợp với các phương pháp nghiên cứu cấu trúc
kiến tạo cho thấy khu vực bể NCS tồn tại 3 hệ thống ñứt gãy chính, gồm hệ thống ñứt
gãy phương á kinh tuyến, phương ðông Bắc – Tây Nam và phương á vĩ tuyến (Hình
1.2). Bên cạnh ñó, còn nhận thấy sự tồn tại hệ thống ñứt gãy sau trầm tích phương Tây
Bắc – ðông Nam; tuy nhiên, hệ thống ñứt gãy này có chiều dài và biên ñộ không lớn và
không ñóng vai trò quan trọng trong sự hình thành và phát triển cấu trúc của bể Nam
Côn Sơn.
Hệ thống ñứt gãy phương á kinh tuyến
Các ñứt gãy thuộc hệ thống á kinh tuyến phát triển vào giai ñoạn tách giãn ñầu
tiên (khoảng 40-30 triệu năm) trong bối cảnh khối ðông Dương trượt và xoay xuống
phía Nam (theo Tapponier, 1982) dưới tác ñộng của mảng Ấn ðộ dịch chuyển lên phía
Bắc xô vào mảng Âu – Á, cùng với Biển ðông cổ hút chìm xuống dưới Borneo do tách
giãn ở phía Bắc [10]. Hệ thống ñứt gãy này phân bố tập trung chủ yếu ở ñới phân dị
phía Tây, ñới nâng Hồng – Natuna, khu vực lô 06/94. Chiều dài và biên ñộ của ñứt gãy
thay ñổi trong khoảng vài trăm mét ñến 1000m, cá biệt có một số ñứt gãy có biên ñộ ñạt
tới 2000-4000m. Dọc theo các hệ thống ñứt gãy á kinh tuyến phát triển các trũng sâu,
hẹp ở cánh sụt và các dải cấu trúc vòm ở khu vực cánh nâng của ñứt gãy. ðiển hình cho
hệ thống ñứt gãy này là ñứt gãy Sông Hậu và Sông ðồng Nai.
ðứt gãy Sông Hậu phát triển dọc Lô 27, 28, 29 và có mặt trượt ñổ về phía Tây,

biên ñộ biến ñổi lớn, từ vài trăm mét ñến 2.500m. Ở phạm vi Lô 28 và phần Bắc Lô 29
phát triển dọc theo cánh Tây của ñứt gãy là một hệ trũng hẹp sâu tới 5.000m. Dọc theo
cánh ñông là dải cấu tạo bán lồi kề ñứt gãy. ðứt gãy này là ranh giới phía ðông của phụ
ñới rìa Tây.
5


Hình 1.2. Sơ ñồ các hệ thống ñứt gãy bể Nam Côn Sơn [10]

ðứt gãy Sông ðồng Nai phát triển dọc Lô 19, 20, 21, 22/03 có mặt trượt ñổ về
phía Tây, biên ñộ biến ñổi lớn từ vài trăm mét ñến 4.000m. Ở ranh giới Lô 19, 20 biên
ñộ này ñạt từ 1.000-2.000. Ở Lô 21 và Nam Lô 22/03 dọc theo ñứt gãy phát triển các
trũng hẹp sâu ñến 6.000m ở cánh sụt và các cấu trúc vòm nâng ở cánh nâng kéo dài
cùng phương. ðứt gãy Sông ðồng Nai là ranh giới phân chia phía ðông của ñới phân dị
phía Tây và các ñới khác của bể (hình 1.3).

Hình 1.3. Hệ thống ñứt gãy Sông ðồng Nai – phương á kinh tuyến khu vực Tây bể Nam
Côn Sơn [10]

Hệ thống ñứt gãy phương ðông Bắc – Tây Nam

6


Hệ thống ñứt gãy theo phương ðông Bắc – Tây Nam chủ yếu xảy ra vào pha
tách giãn thứ hai ở bể Nam Côn Sơn, khoảng ñầu Miocen giữa (15-12 triệu năm) –
ñây là hệ quả của quá trình tách giãn Biển ðông. Một số ñứt gãy dài có biên ñộ lớn
ñóng vai trò phân dị ñịa hình ñáy biển cũng như ñộ sâu của nước dẫn ñến việc phân
bố lại nguồn trầm tích lục nguyên ñược di chuyển từ phía Tây và phía Nam.
Hệ thống ñứt gãy này phân bố chủ yếu ở phía ðông bể và ñới trũng Trung

tam, có chiều dài nhỏ hơn các ñứt gãy của hệ thống á kinh tuyến, biên ñộ chuyển
dịch ñứng dọc theo phương kéo dài của ñứt gãy biến ñổi từ vài trăm mét ñến
3.000m. Ở phụ ñới phân dị phía Bắc, biên ñộ dao ñộng từ 1.000-3.000m, trong phụ
ñói trũng Bắc và vùng giáp ranh với phụ ñói phân dị Bắc, biên ñộ dao dộng từ 1.8003.500m. Tại các ñới cấu trúc trên ña phần các ñứt gãy có mặt trượt ñổ về phía ðông
Nam, tạo nên sự sụt bậc mạnh, từ ñới nâng Côn Sơn qua phụ ñới phân dị Bắc về
trung tâm phụ ñới trũng Bắc (hình 1.4).

Hình 1.4. ðứt gãy phương ðông Bắc – Tây Nam
khu vực rìa ñới nâng Côn Sơn [10]

Hệ thống ñứt gãy phương á vĩ tuyến
Hệ thống ñứt gãy theo phương á vĩ tuyến phát triển trong khu vực phía ðông
các Lô 21, 12, 05, 06/94, 07/03, là hệ quả của quá trình trượt văng của phần lục ñịa
ðông Nam Á vào Eocen(?) – Oligocen. Hệ thống ñứt gãy phát triển từ trước
Oligocen và kết thúc hoạt ñộng chủ yếu trong Miocen sớm – giữa. Một số ñứt gãy
thuộc hệ thống ñứt gãy này gồm:
ðứt gãy rìa Bắc ñới nâng Mãng Cầu có biên ñộ thay ñổi từ 2.000-4.000m. Các
ñứt gãy ở phần ðông Lô 21 và 12 có biên ñộ thay ñổi từ 500-1.000m. Dọc theo
phương của ñứt gãy này tồn tại cấu tạo nâng Dừa có phương trùng với phương các
ñứt gãy.
Các ñứt gãy phía Nam Lô 05 ñóng vai trò quan trọng cùng với hệ ñứt gãy
phương á kinh tuyến tạo nên một vùng nâng giữa trũng dạng khối ñứt gãy. ðối với
một số cấu tạo như cấu tạo nâng ðại Hùng, Thanh Long, ñứt gãy phương á vĩ tuyến
giữ vai trò như màn chắn kiến tạo.

7


Các ñứt gãy phía Nam bể Nam Côn Sơn (Lô 06/94 và 07/03) ñóng vai trò
quan trọng trong việc hình thành các ñới nâng và ñới sụt ở khu vực Lô 06/94, mặt

trượt ñổ về phía Bắc, biên ñộ ñạt từ 1.000-2.000m. Khu vực Lô 06/94 dọc theo hệ
thống ñứt gãy này tồn tại cấu tạo Tường Vi và 06-A có phương cùng phương ñứt
gãy. Bên cạnh ñó hệ thống ñứt gãy này còn tạo ñới sụt lớn phía Bắc với chiều dày
trầm tích ñạt 600-1.000m (hình 1.5).

Hình 1.5. ðứt gãy phương á vĩ tuyến và ðông Bắc – Tây Nam phát triển tại khu
vực phía Nam bể Nam Côn Sơn [10]

1.2.2. ðặc ñiểm các ñơn vị cấu trúc chính
Qua hàng loạt các nghiên cứu về cấu trúc – kiến tạo cho thấy bình ñồ kiến tạo
của khu vực ðông Nam Á thể hiện kết quả của nhiều pha hoạt ñộng kiến tạo xảy ra
từ cuối Mesozoi tới cuối ðệ Tam. Bể Nam Côn Sơn nằm trong bối cảnh kiến tạo của
thềm lục ñịa Việt Nam nên cũng chịu tác ñộng của các pha kiến tạo ñó. ðầu
Paleogen, bể Nam Côn Sơn trải qua giai ñoạn tách giãn, hình thành nên các ñứt gãy
lớn; cùng với quá trình sụt lún tạo ra hàng loạt ñịa hào, bán ñịa hào. Tùy vào từng
khu vực cụ thể mà có mức ñộ, thời gian dịch chuyển và quy mô căng giãn khác
nhau. Các hoạt ñộng kiến tạo này là kết quả của quá trình va chạm giữa mảng Ấn Úc
và mảng Âu – Á (Tapponier, 1982) và quá trình giãn ñáy biển ðông (Brias, 1987).
Trên cơ sở các thông số về chiều dày trầm tích, thành phần vật chất, sự phân bố các
thành tạo trầm tích, ñặc trưng kiến tạo và cơ chế hình thành, bể Nam Côn Sơn có thể
ñược chia thành các ñơn vị cấu trúc như hình 1.6. Theo ñó, toàn bể NCS gồm có các
ñới sau: ñới phân dị phía Tây, ñới trũng Trung tâm và ñới nâng Hồng – Natuna.

8


Hình 1.6. Sơ ñồ phân vùng kiến tạo bể Nam Côn Sơn

ðới phân dị phía Tây
ðới phân dị phía Tây phân bố trải khắp các Lô 27, 28, 29 và nửa phần Tây

các Lô 19, 20, 21, 22/03. Ranh giới phía ðông của ñới ñược lấy theo ñứt gãy Sông
ðồng Nai. ðặc trưng cấu trúc của ñới là sự sụt nghiêng về phía ðông do kết quả
hoạt ñộng kiến tạo tách giãn Biển ðông nên hệ thống ñứt gãy kèm theo với các trũng
hẹp sâu ñược hình thành trên phía cánh Tây của ñứt gãy. Trên cánh ðông của ñới
tồn tại ñứt gãy phương á kinh tuyến kéo dài ñi kèm với các cấu tạo vòm nâng kề ñứt
gãy. Dựa vào ñặc ñiểm cấu trúc của móng, ñới phân dị phía Tây ñược phân chia
thành 2 phụ ñới: phụ ñới rìa Tây và phụ ñới phân dị phía Tây, ranh gới phân chia hai
ñới này chính là hệ thống ñứt gãy Sông Hậu.
Phụ ñới rìa Tây: phát triển ở cánh Tây ñứt gãy Sông Hậu, tiếp giáp trực tiếp
với ñới nâng Khorat – Natuna ở phía Tây. ðặc ñiểm ñịa hình móng tương ñối ổn
ñịnh và phát triển giống như một ñơn nghiêng và sâu dần về phía ðông. Trong phạm
vi các trũng hẹp sâu phát triển kề ñứt gãy Sông Hậu có khả năng tồn tại ñầy ñủ lát
cắt trầm tích Kainozoi với chiều dày khoảng 3.500-4.000m.
9


Phụ ñới phân dị phía Tây: nằm giữa hai hệ thống ñứt gãy lớn là ñứt gãy Sông
Hậu và Sông ðồng Nai. So với phụ ñới rìa Tây thì phụ ñới này có hoạt ñộng kiến tạo
mạnh hơn, thể hiện qua sự có mặt của các ñứt gãy khác trong khu vực. Ngoài các ñứt
gãy theo phương kinh tuyến chiếm ưu thế còn phát triển các hệ ñứt gãy theo phương
ðông Bắc – Tây Nam và ðông – Tây. Móng có ñịa hình phức tạp và bị phân dị
mạnh, bao gồm những cấu tạo nâng dạng khối ñan xen với những trũng hẹp sâu,
trũng sâu nhất ñạt tới 6.000m. Ở nửa phía ðông của phụ ñới này có mặt ñầy ñủ trầm
tích của phức hệ cấu trúc lớp phủ, ngoại trừ trên dải nâng các cấu tạo khu vực Lô 28
và 29. Cánh ðông ñứt gãy Sông Hậu không có sự xuất hiện của trầm tích Oligocen
và Miocen sớm.
ðới trũng Trung tâm
ðới trũng Trung tâm chiếm phần lớn diện tích phía ðông bể Nam Côn Sơn,
kéo dài theo phương ðông Bắc – Tây Nam và ñược mở rộng vào Miocen do ảnh
hưởng của quá trình tách giãn Biển ðông. Các thành tạo trầm tích ñược hình thành

trong môi trường từ biển nông ñến biển sâu. Dựa trên ñặc ñiểm cấu trúc, có thể tách
thành hai phần như sau:
Rìa ðông Nam ñới nâng Côn Sơn: ñới này kéo dài theo phương ðông Bắc 0
Tây Nam, dọc theo rìa của ñới nâng Côn Sơn, gồm diện tích của các Lô 03, phần
Tây Bắc Lô 04-2, Lô 10 và 11-1 và phần ðông Nam Lô 19. Trong khu vực này phát
triển chủ yếu các ñứt gãy thuận có phương ðông Bắc – Tây Nam, hướng cắm ñổ về
phía ðông Nam làm cho ñịa hình móng sụt bậc thang sâu dần về phía trung tâm bể.
Bề dày trầm tích Kainozoi ñạt từ 2.000-5.000m. Trên ñới này phát hiện nhiều cấu
trúc vòm nâng liên quan ñến thành tạo cát kết như Ngựa Bay, Bảo Mã, Phi Mã, Thần
Mã, Cá Hồi, Cá Tý,… ðặc biệt, trong ñới này ñã phát hiện dầu trong ñá móng nứt nẻ
hang hốc (cấu trúc Gấu Chúa) – mở ra hướng tìm kiếm thăm dò mới trong ñới này
cũng như trong bể Nam Côn Sơn.
Trũng Trung tâm: chiếm phần lớn diện tích phía ðông của bể Nam Côn Sơn,
gồm diện tích các Lô 129, 130, 03, 04-1, 05, 11-1, 11-2, 12 và một phần Lô 13/3.
ðới phát triển theo phương tách giãn Biển ðông và ñược lấp ñầy các trầm tích từ
ñầm hồ ñến biển nông và biển sâu. Chiều sâu móng thay ñổi lớn, từ 5.500m ñến hơn
13.000m. Trên cơ sở các ñặc ñiểm cấu trúc, ñặc trưng kiến tạo và ñặc ñiểm trầm
tích, ñới trũng Trung tâm ñược chia thành các phụ ñới sau:
Phụ ñới trũng phía Bắc nằm ở giữa dải nâng ðại Hùng – Mãng Cầu (ở phía
Nam) và rìa ðông Nam ñới nâng Côn Sơn (ở phía Tây). Phụ ñới này ñược ñặc trưng
bởi phương cấu trúc và ñứt gãy ðông Bắc – Tây Nam có biên ñộ từ vài trăm m ñến
hơn 1.000m. Các ñứt gãy ñã chia cắt móng mạnh mẽ và tạo ñịa hình không cân
xứng, dốc ñứng ở cánh Nam và Tây Nam, thoải dần ở cánh Bắc – Tây Bắc. Bề dày
trầm tích Kainozoi thay ñổi từ 6.000-10.000 và có mặt ñầy ñủ các trầm tích từ Eocen
– Oligocen ñến ðệ Tứ. Trên phụ ñới trũng này phát hiện ñược các cấu trúc vòm
nâng kề ñứt gãy ở rìa Tây bắc và các cấu trúc vòm, vòm kề ñứt gãy ở phần phía
ðông. Các cấu trúc vòm ñều có ñộ sâu chôn vùi lớn (trên 5.000m).
10

Phụ ñới trũng Trung tâm phát triển chủ yếu theo phía ðông – ðông Bắc, mở
rộng về ðông, thu hẹp dần về Tây và có dạng lòng máng theo hướng từ Tây sang
ðông. Trũng có xu hướng chuyển trục lún chìm từ á ðông – Tây sang ðông Bắc –
Tây Nam. Phụ ñới trũng Trung tâm có bề dày trầm tích Kainozoi dày từ 5.00014.000m và có mặt ñầy ñủ các trầm tích từ Oligocen ñến ðệ Tứ. Trong khu vực này
ñã phát hiện ñược nhiều cấu trúc vòm, vòm kề ñứt gãy, song ñộ sâu chôn vùi của cấu
trúc này khá lớn (trên 5.000m). Phụ ñới này phát hiện một số mỏ khí như Hải Thạch,
Kim Cương Tây, Lan Tây, Lan ðỏ, Tường Vi, Cá Rồng ðỏ,… Ngoài ra, tồn tại
nhiều cấu trúc dạng khối ñứt gãy dạng vòm cuốn và dạng hình hoa (hình 1.7).

Hình 1.7. Mặt cắt ñịa chấn thể hiện rìa ñới nâng Côn Sơn, ñới trũng trung tâm
bể Nam Côn Sơn

Dải nâng ðại Hùng – Mãng Cầu phát triển chủ yếu ở các Lô 04-1, 04-3, một
phần các Lô 05-1a, 10 và 11-1. Dải nâng này phát triển kéo dài hướng ðông Bắc –
Tây Nam dọc theo hệ thống ñứt gãy cùng phương ở phía Bắc. Dải nâng bị chia cắt
thành nhiều khối bởi các hệ ñứt gãy chủ yếu có phương ðông Bắc – Tây Nam và á
kinh tuyến. ðịa hình móng bị phân dị mạnh, biến ñổi từ 2.500m ở phía Tây ñến
7.000m ở rìa ðông phụ ñới. Thành phần móng chủ yếu là các thành tạo granit,
granodiorite tuổi Mesozoi muộn. Nhiều cấu tạo vòm, bán vòm và thành tạo
carbonate phát triển kế thừa trên các khối móng. Dải nâng ðại Hùng – Mãng Cầu
ñóng vai trò như một dải nâng giữa trũng, ngăn cách giữa hai trũng lớn nhất ở bể
Nam Côn Sơn là phụ ñới trũng Bắc và phụ ñới trũng Trung tâm trong suốt quá trình
phát triển ñịa chất từ Eocen ñến Miocen và Pliocen – ðệ Tứ. Tham gia vào quá trình
lún chìm khu vực chung của bể là giai ñoạn phát triển thềm lục ñịa hiện ñại.
ðới nâng Hồng - Natuna
ðây là ñới nhô cao, tương ñối ổn ñịnh trong suốt lịch sử phát triển ñịa chất
Kainozoi. ðới ñược ñặc trưng bởi cấu trúc dạng khối, chiều dày trầm tích Kainozoi
chỉ ñạt khoảng 1.600-2.800m. Trên ñới nâng phát triển các hệ thống ñứt gãy có
phương ðông Bắc – Tây Nam và á kinh tuyến.
1.2.3. Lịch sử phát triển ñịa chất

Bể Nam Côn Sơn là bể tách giãn dạng rift ñiển hình ở thềm lục ñịa Việt Nam,
nhất là trong giai ñoạn tạo rift Miocen giữa. Bể có lịch sử phát triển ñịa chất gắn liền
11


với quá trình tách giãn Biển ðông. Khu vực Biển ðông ñã trải qua hai pha hoạt ñộng
tách giãn chính với cơ chế căng giãn khác nhau, ñó là: (1) pha căng giãn thứ nhất có
trục tách giãn theo phương Bắc – Nam, là kết quả của sự hút chìm mảng Biển ðông
cổ xuống dưới mảng Borneo; (2) pha căng giãn thứ hai thể hiện rõ hơn sự trượt bằng
theo phương ðông Bắc – Tây Nam, xảy ra chủ yếu vào Miocen giữa. Từ Miocen
giữa ñến nay, khu vực diễn ra sụt lún nhiệt. Khái quát các giai ñoạn hình thành và
phát triển bể Nam Côn Sơn có thể hình dung như sau:
Giai ñoạn trước tách giãn (Paleocen – Eocen)
Trong giai ñoạn này, khu vực ðông Nam Á nói chung là một bộ phận thuộc
rìa Nam của rìa lục ñịa Âu – Á. Chế ñộ kiến tạo toàn khu vực nhìn chung bình ổn,
xảy ra quá trình bào mòn và san bằng ñịa hình cổ. Ở phần trung tâm của bể có khả
năng tồn tại các thành tạo molat và các ñá núi lửa có tuổi Eocen. Các thành tạo móng
bắt gặp chủ yếu ở khu vực Tây Bắc bể với các thành tạo xâm nhập và biến chất tuổi
trước Kainozoi như các bể khác trong khu vực.
Giai ñoạn ñồng tách giãn ( Oligocen – Miocen giữa)
Vào giai ñoạn ñầu tách giãn (khoảng 40 triệu năm) có phương ðông – Tây
ñược coi là hệ quả của quá trình trượt bằng của phần lục ñịa ðông Nam Á do mảng
Ấn ðộ húc vào mảng Âu – Á (theo Tapponier). ðồng thời với quá trình mở rộng
Biển ðông về phía ðông và hoạt ñộng tích cực của hệ thống ñứt gãy ðông Bắc –
Tây Nam ñã làm xuất hiện ñịa hào trung tâm của bể kéo dài theo phương ðông Bắc
– Tây Nam dọc theo các ñứt gãy hoạt ñộng phun trào ñã xảy ra. Các thành tạo trầm
tích Oligocen – Miocen sớm gồm các trầm tích vụn chủ yếu thành tạo trong các môi
trường thủy triều lên xuống của ñới duyên hải (brackish litoral zone) với các tập sét
kết, bột kết dày xen kẽ cát kết hạt mịn môi trường lục ñịa (ñầm hồ, sông và delta)
phát triển rộng khắp trên toàn bộ diện tích bể. Tiếp theo là giai ñoạn sụt lún, mở

rộng trong Miocen sớm có sự phân ñới rõ ràng do ảnh hưởng yếu tố biển tiến từ phía
ðông. Trầm tích của thời kì này ñặc trưng bởi ba môi trường lắng ñọng: sườn Tây bể
là cát kết, bột kết và than thuộc tướng phần trên ñồng bằng châu thổ. Tiếp theo về
phía ðông là cát kết, bột kết, sét kết xen carbonate mỏng tướng thủy triều nước lợ.
Xa hơn về phía ðông là các trầm tích tướng thềm châu thổ. Các tầng sinh chính và
tầng chứa tướng delta, tướng biển tiến ñược hình thành trong thời kì này.
Giai ñoạn sụt lún mở (Miocen giữa)
ðầu Miocen giữa vẫn tiếp tục diễn ra quá trình sụt lún mở. Giai ñoạn tạo rift
thứ hai xảy ra vào khoảng giữa Miocen giữa (khoảng 10-12 triệu năm), có phương
ðông Bắc – Tây Nam, ñược coi là hệ quả của quá trình tách giãn Biển ðông. Vào
thời kì này biển ñã tiến sâu vào sườn Tây của bể. Một số ñứt gãy dài có biên ñộ lớn
có vai trò phân dị ñịa hình ñáy biển cũng như ñộ sâu của nước dẫn ñến việc phân bố
lại nguồn trầm tích lục nguyên ñược di chuyển từ phía Tây và Tây Nam. Do việc
thay ñổi ranh giới thềm và trầm tích lục nguyên ñổ dồn hầu hết vào trũng trung tâm
nên ñã tạo ñiều kiện cho trầm tích carbonate thềm phát triển rộng rãi ở cấu tạo nâng
12


Mãng Cầu và thềm ðông Nam. Ở một số nơi, ñứt gãy listric với chuyển ñộng quay
tạo nên các cấu trúc dạng roll-over (Lô 10, 11-1). Các ñứt gãy kiểu này tạo ra những
hố sâu tương ñối trong không gian hẹp so với cánh nâng và trầm tích ñổ xuống các
hố sâu này dưới dạng turbidite. Vào cuối Miocen giữa là giai ñoạn nén ép, nghịch
ñảo kiến tạo hình thành một bất chỉnh hợp khu vực mang tính toàn bể.
Giai ñoạn sau tách giãn (Miocen muộn – ðệ Tứ)
Giai ñoạn này là giai ñoạn sụt lún mở rộng thứ hai với xu thế cả thềm lục ñịa
nghiêng dần về phía ðông trong Pliocen. Hoạt ñộng kiến tạo, ñứt gãy yếu dần, thay
bằng chế ñộ kiến tạo oằn võng và lún chìm nhiệt. ði kèm với các pha biển tiến và
ngập lún, các trầm tích dạng nêm (progradation) ở phía ðông ñược lắng ñọng trong
môi trường biển nông ñến sâu với tốc ñộ trầm tích rất nhanh. Bề dày trầm tích của
thời kì này lên ñến 3.000m, nhiều thân cát dạng dòng chảy (channel) và dòng bùn rối

(turbidite) ñược hình thành ở vùng sườn và ñáy bể trầm tích tại khu vực trung tâm bể
Nam Côn Sơn. Trầm tích carbonate tiếp tục phát triển trong Miocen muộn ở thềm
ðông Nam cho ñến khi bị nhấn chìm vào môi trường biển sâu.
1.2.4. ðặc ñiểm ñịa tầng
Trầm tích Oligocen dưới - Hệ tầng Cọ (E31 co)
Trầm tích Oligocen dưới (?) – hệ tầng Cọ lần ñầu tiên ñược xác lập (Trần Nghi,
Ngô Quang Toàn, 2010) trên cơ sở nghiên cứu trật tự ñịa tầng của một số lỗ khoan
(LK12WHAIX và LK06AIX) cùng các băng ñịa chấn thuộc bể Nam Côn Sơn. Tuy rằng
trầm tích này chưa giếng khoan nào bắt gặp nhưng có thể nhận biết trên các băng ñịa
chấn bởi hình dáng các pha sóng ñược thể hiện.
Chiều dày của trầm tích thể hiện trên các băng ñịa chấn vào khoảng từ 100 ñến
600m. Qua phân tích hình dạng phản xạ của sóng ñịa chấn ở thành tạo trầm tích
Oligocen dưới (E31co) cho thấy các thông tin liên quan ñến ñặc ñiểm thạch học và môi
trường lắng ñọng trầm tích. Cụ thể ñặc ñiểm về sóng ñịa chấn như sau: trường sóng
phức tạp, dạng hỗn ñộn không liên tục, mấp mô, năng lượng không ñều, tần số thấp; các
ñặc ñiểm này phản ánh thành phần trầm tích lục nguyên hạt thô, tướng cát sông ngòi và
châu thổ. Các thành tạo này phát triển chủ yếu ở phần thấp của ñịa tầng thuộc miền hệ
thống biển thấp (LST).
Môi trường trầm tích của hệ tầng từ sông chuyển sang cửa sông ven biển. Do
quan hệ của trầm tích hệ tầng này nằm bất chỉnh hợp trên các ñá móng loại andesit,
granit, ñá biến chất và nằm bất chỉnh hợp dưới các trầm tích của hệ tầng Cau có tuổi
Oligocen trên, nên dựa trên thứ tự trên dưới, tạm xếp tuổi của hệ tầng Cọ vào Oligocen
dưới, còn tuổi của hệ tầng Cau vào Oligocen trên. ðây còn là vấn ñề cần ñược tiếp tục
nghiên cứu và làm chính xác hóa thêm.

13


Hình 1.8. Cộtt ñịa
ñ tầng tổng hợp của bể Nam Côn Sơn [11]

Hình 1.9. Mặt
ặt cắt ñịa chấn tuyến S20 (Nguồn KC09-20/06-10)
10)

- Hệ tầng Cau (E32 c)
- Hệ tầng Cau ñược mô tả chi tiết tạii m
một số giếng
khoan như: giếng khoan 05-1B
1B-TL-1X (lô 05), giếng khoan 21-S-1X
1X (lô 21) và gi
giếng
khoan Dừa - IX (lô 12) từ ñộộ sâu 3.680m ñến 4.038m
ệ tầng
14


này bao gồm cát kết màu xám xen các lớp sét kết, bột kết màu nâu. Cát kết thạch anh
hạt thô ñến mịn, ñộ lựa chọn kém, xi măng sét, carbonat. Bề dày 358 m (hình 1.10).

Hình 1.10. Cột ñịa tầng tổng hợp giếng khoan 05-1B-TL-1X (Theo ðỗ Bạt)

Tổng hợp từ các giếng khoan và băng ñịa chấn cho thấy hệ tầng Cau dày từ 300
ñến 600m, gồm:
Phần dưới là cát kết chứa cuội, sạn kết, cát kết từ thô ñến mịn (giếng khoan 21S:
3920-3925 m; giếng khoan 06-HDB: 3848- 3851m), màu xám sáng, xám phớt nâu hoặc
nâu ñỏ, tím ñỏ, phân lớp dày hoặc dạng khối, xen kẽ các lớp bột kết hoặc sét kết màu
xám tới xám tro, nâu ñỏ, hồng (giếng khoan 21S), chứa các mảnh vụn than hoặc kẹp các
lớp than. ðặc biệt, ở một số giếng khoan của bể cũng ñã phát hiện ñược sự có mặt của
các lớp ñá phun trào (andesit, bazan ở các giếng khoan 12W Hồng Hạc và Hải Âu, 111-CDP và 12C-IX), diabas (giếng khoan 20-PH-IX) trong hệ tầng.

Phần giữa là cát kết hạt từ mịn ñến thô, xen kẽ ít bột kết, sét kết màu xám sẫm
tới xám tro, xám ñen ñôi khi phớt nâu ñỏ hoặc tím ñỏ (giếng khoan 21S), khá giàu vôi
và vật chất hữu cơ cùng các lớp sét kết chứa than và than. Phần trên có xen kẽ cát kết
hạt nhỏ ñến vừa, màu xám tro, xám sáng ñôi chỗ có chứa glauconit, trùng lỗ (giếng
khoan 12C, Dừa) và bột kết, sét kết màu xám tro ñến xám xanh hoặc nâu ñỏ (giếng
khoan 21S).

15


Hình 1.11. Cột ñịa tầng
tầ tổng hợp giếng khoan 21-S-1X (Theo ðỗỗ B
Bạt)

Trên các mặt cắt ñịaa ch
chấn, ở phầ
, hệ tầng
ng Cau các trường
tr
sóng
phản xạ dạng lộn xộn, thô biểuu thị
th năng lượng môi trường mạ
ông có các
ñường phản xạ song song, biên ñộ thấp ñến trung bình thể hiện năng lượ
ợng thấp, trầm
tích hạt mịn. Có mặt các lớp
p than và sét than là minh chứng
ch ng cho môi trư
trường ñầm lầy
ven biển.

Các hoá thạch
ch trong hệ
h tầ
- Mayeripollis,
Florschuetzia trilobata và tảo
o nnước ngọt Pediastrum, Bosedinia ñịnh tuổii Oligocen. Hệ
H
tầng Cau ñược thành tạoo trong môi trường
tr
thay ñổi nhanh giữaa các khu vvực gồm trầm
tích sông, châu thổ (cửaa sông), ñầ
ñ
(lagoon).
Hệ tầng Cau phủ t chỉnh
ch
hợp trên các ñá móng trước ðệ
.
Trầm tích hệ tầng này thiếu vắắng trên các ñới nâng và phần tiếp giáp vớii ñới
ñ nâng Côn
Sơn ở phía Bắc và ðớii nâng Khorat-Natuna
Khorat
ở phía Tây bể.
ớii - Hệ tầng Dừa (N1-1d)
ớ ợc bắt gặ
ầu hếtt các gi
giếng khoan
ñã thực hiện trong thờii gian qua trong bể
b Nam Côn Sơn. Tại giếng
ng khoan D
Dừa ñã xác

16


lập hệ tầng này từ ñộ sâu 2852 ñến 3680m. Vật liệu trầm tích bao gồm cát kết hạt nhỏ,
bột kết màu xám, sét kết màu ñen và thấu kính than nâu. Phần giữa của hệ tầng chứa
nhiều cát kết hơn, với ñộ chọn lọc trung bình tới tốt, ñôi nơi chứa glauconit, pyrit, xi
măng sét và carbonat. Bề dày của hệ tầng ở giếng khoan này là 828 m.
Hệ tầng Dừa phân bố rộng rãi, chủ yếu gồm cát kết, bột kết màu xám sáng, xám
lục xen kẽ với sét kết màu xám, xám ñen ñến xám xanh, các lớp sét chứa vôi, các lớp
sét giàu vật chất hữu cơ có chứa than hoặc các lớp than mỏng. ðôi khi có những lớp ñá
vôi mỏng chứa nhiều hạt vụn hoặc ñá vôi màu trắng xen kẽ trong hệ tầng. Tỷ lệ cát/sét
trong toàn bộ mặt cắt gần tương ñương nhau, tuy nhiên ñi về phía ðông của bể (lô 5, 6)
tỷ lệ ñá hạt mịn có xu hướng tăng dần lên. Ở phần rìa phía Tây của bể (lô 10, 11-1) và ở
phía Tây các lô 11-2, 28 và 29 tỷ lệ cát kết tăng hơn nhiều so với các ñá hạt mịn. Trầm
tích có xu hướng mịn dần ở phía trên của mặt cắt và tính chất biển cũng tăng lên rõ rệt
từ phần rìa Bắc-Tây Bắc, Nam-Tây Nam vào trung tâm và về phía ðông của bể.
Các trầm tích hệ tầng Dừa có các ñường cong ñiện trở và gamma phân dị tốt.
ðường gamma thay ñổi trong phạm vi rộng từ 35 tới 130 API, chủ yếu trong khoảng
65-90 API - ñạt giá trị trung bình. Phân lớp trung bình tới dày, tỷ lệ cát/sét thường cao
(55- 80%). Trầm tích hạt mịn có xu thế chủ yếu hướng lên trên. ðiện trở thay ñổi trong
khoảng 0,5- 15ohm, trung bình khoảng 2,5- 5ohm - giá trị trung bình thấp. Trầm tích ñợc thành tạo chủ yếu trong ñiều kiện năng lượng cao và giảm dần lên phần trên của hệ
tầng.
Trên mặt cắt ñịa chấn, hệ tầng Dừa ñược thể hiện bằng tập ñịa chấn có ñặc trưng
chủ yếu là các phản xạ song song, biên ñộ trung bình, ñộ liên tục kém. Ở phần phía
ñông mặt cắt có thể chia thành hai phần, phần dưới có phản xạ song song, ñộ liên tục
kém, phần trên cũng có phản xạ song song, nhưng ñộ liên tục tốt, biên ñộ trung bình
ñến cao. Hệ tầng này có bề dày thay ñổi từ 100 ñến hơn 1.000m.
Trong trầm tích thuộc hệ tầng Dừa các hóa thạch khá phong phú gồm bào tử phấn
hoa, trùng lỗ và Nannoplankton. Chúng ñược phân ra ñới Florchuetzia levipoli; ñới cực
thịnh Magnastriatites howardi và các ñới Praeorbulina (N7-N8), Miogypsina (TF1),

Helicosphaera ampliapera (NN4) là các dạng ñặc trưng cho trầm tích Miocen hạ.
Các trầm tích của hệ tầng Dừa phát triển trong môi trường châu thổ (cửa sông)
ñầm lầy ven biển, vũng vịnh ñến biển nông.
Hệ tầng Dừa nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Cau.
Trầm tích Miocen giữa - Hệ tầng Thông - Mãng Cầu (N12 t-mc)
Mặt cắt ñặc trưng của hệ tầng Thông - Mãng Cầu ñược mô tả ở giếng khoan Dừa
IX trong khoảng ñộ sâu từ 2.170 ñến 2.852m bao gồm phần dưới chủ yếu là cát kết
17


chứa glauconit và xi măng carbonat môi trường biển nông xen những lớp mỏng sét kết,
sét vôi vũng vịnh, chuyển lên phần trên là sự xen kẽ giữa trầm tích lục nguyên chứa vụn
sinh vật, với ñá vôi thành các tập dày màu xám trắng. Bề dày của hệ tầng ở giếng khoan
này ñạt 682m. Ở các băng ñịa chấn, chiều dày của hệ tầng 200 – 1.600m.
Các trầm tích lục nguyên, lục nguyên chứa vôi phát triển mạnh khi ñi dần về
phía rìa Bắc (các lô 10, 11-1, 11-2) và phía Tây - Tây Nam (các lô 20, 21, 22, 28, 29)
của bể, bao gồm chủ yếu cát bột kết và sét kết, sét vôi xen kẽ các thấu kính hoặc những
lớp ñá vôi mỏng. Các lớp trầm tích lục nguyên này ở nhiều nơi thường chứa nhiều
glauconit, các hoá thạch ñộng vật biển, ñặc biệt là nhiều Trùng lỗ.
ðá carbonat ám tiêu và cát kết vụn sinh vật phát triển khá rộng rãi tại các vùng
nâng ở trung tâm bể, và ñặc biệt tại các lô thuộc phần phía ðông của bể (các lô 04 và
05). ðá có màu trắng, trắng sữa, dạng khối chứa phong phú di tích san hô và các hoá
thạch ñộng vật khác ñược thành tạo trong môi trường ven biển có sóng hoạt ñộng. ðá
vôi ám tiêu phát triển (tại các phần nhô cao ở các lô 04-A, Mía, 05-TL-Bắc, 06-LT và
Lð) và các lớp ñá vôi dạng thềm phát triển tại những phần sườn thấp của các ñới nâng
(các lô 05-TL-B-1X, 06-DH, 12A v.v...). Ngoài ra, trong tập ñá carbonat cũng gặp xen
kẽ các lớp ñá vôi dolomit hoặc dolomit dạng hạt nhỏ. ðá carbonat của hệ tầng Thông Mãng Cầu bị tái kết tinh và bị dolomit hoá mạnh hơn so với ñá carbonat của hệ tầng
Nam Côn Sơn nằm trên. Ngoài ñặc ñiểm khác biệt về các ñới cổ sinh thì mức ñộ
dolomit hoá và tái kết tinh là ñiểm khác biệt duy nhất về mặt thạch học ñể có thể phân
biệt ñược giữa các tập ñá carbonat.

Trên ñường cong ñịa vật lý lỗ khoan cũng dễ dàng quan sát thấy sự thay ñổi và
phân bố của các trầm tích lục nguyên và carbonat. Tỷ lệ cát/sét dao ñộng từ 40 ñến 65%.
ðộ hạt chủ yếu có xu thế thô dần lên phía trên. ðường ñiện trở có giá trị thay ñổi mạnh
(2- 20 ohm) và cao hơn ở phía ðông. ðiều này có thể giải thích bởi mối liên quan giữa
ñường ñiện trở và gamma với các tập ñá vôi tương ñối dày ở phía ñông. ðặc ñiểm này
cũng thấy rõ trên mặt cắt ñịa chấn của hệ tầng Thông - Mãng Cầu: ở phần phía ðông các
ñường phản xạ song song, ñộ liên tục tốt, biên ñộ trung bình ñến cao ñặc trưng cho trầm
tích carbonat biển nông, còn phần phía Tây là các phản xạ song song, biên ñộ trung bình,
ñộ liên tục tốt liên quan ñến các trầm tích lục nguyên thềm biển.
Hoá thạch phong phú thuộc ñới Florschuetzia meridionalis; phụ ñới
Florschuetzia trilobata; các ñới Orbulina universa (N9), Globorotalia foshi (N12),
Lepidocyclina (Tf2-Tf3) và ñới Discoater kugleri (NN7), Discoater hamatus (NN9) ñặc
trưng cho trầm tích Miocen giữa. Môi trường trầm tích ở phía Tây chủ yếu là ñồng bằng
châu thổ (cửa sông), ñầm lầy, vũng vịnh và biển nông - sâu.
Hệ tầng Thông - Mãng Cầu nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Dừa.

18


Hình 1.12. Mặt cắt ñịa chất thể hiện các thành tạo trầm tích
ðệ tam bể Nam Côn Sơn (Theo Trần Hữu Thân, 2012)

Trầm tích Miocen trên - Hệ tầng Nam Côn Sơn (N12 t-mc)
Trầm tích Miocen trên - Hệ tầng Nam Côn Sơn mang tên của bể trầm tích và có
mặt cắt ñặc trưng tại giếng khoan Dừa-IX, từ 1868-2170m, gồm cát kết hạt mịn, xám
trắng xen các lớp bột kết, sét kết giàu carbonat và các lớp ñá vôi. Các trầm tích này
chứa nhiều hoá thạch sinh vật biển (Trùng lỗ). Bề dày của hệ tầng ở mặt cắt này là
302m.
Phân bố rộng rãi trong bể, hệ tầng Nam Côn Sơn có sự biến ñổi tướng ñá mạnh
mẽ giữa các khu vực khác nhau của bể. Ở rìa phía bắc (các lô 10, 11-1) và phía Tây –

Tây Nam (các lô 20, 21, 22, 28 v.v...) trầm tích chủ yếu là lục nguyên gồm sét kết, sét
vôi màu xám lục ñến xám xanh, gắn kết yếu cùng các lớp cát bột kết chứa vôi ñôi khi
gặp một số thấu kính hoặc những lớp ñá vôi mỏng chứa nhiều mảnh vụn lục nguyên.
Cát kết ở ñây hạt từ nhỏ ñến vừa gặp nhiều trong các giếng khoan 10-BM, 11-1-CC, 20PH, ñộ lựa chọn và mài tròn tốt, chứa hoá thạch ñộng vật biển và glauconit, có ñộ gắn
kết trung bình bởi xi măng carbonat thứ sinh có tỷ lệ cao.
Ở các lô phía trung tâm nơi ñặt các giếng khoan Dừa-IX, 2X, 12A, 12-W-HA
(mỏ ðại Hùng, lô 04-3 v.v...) mặt cắt gồm các trầm tích carbonat và lục nguyên xen kẽ
nhau khá rõ rệt. Tại một số vùng nâng ở phía ð-ðN (theo các giếng khoan 05-TLB, 06LT, 06-Lð v.v...) ñá carbonat chiếm hầu hết trong mặt cắt của hệ tầng.
Trầm tích thuộc hệ tầng có giá trị ñiện trở thấp tới trung bình (0,8 - 2ohm), còn
ñường ñiện thế có giá trị cao hơn trong khoảng 120-130 ms/f. Mặt cắt ñịa chấn thể hiện
rõ với các phản xạ song song, ñộ liên tục trung bình ñến tốt, biên ñộ trung bình, tần số
cao ñặc trưng cho trầm tích thềm và có các tập ñá vôi ở phần ñông của bể.

19


Hệ tầng Nam Côn Sơn có bề dày 200- 600m và nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng
Thông - Mãng Cầu với các sóng ñịa chấn thể hiện ñới dạng cắt lớp và phủ nóc các ñá
carbonat Thông - Mãng Cầu với phản xạ biên ñộ cao.
Hoá thạch ñịnh tuổi Miocen trên cho hệ tầng thuộc các ñới Florschuetzia
meridionalis, Stenochlaena laurifolia, Neogloboquadrrina acostaensis (N16-N18),
Lepidocyclina (Tf3), Discoater quiqueramus (NN11). Các ñặc ñiểm trầm tích và cổ sinh
kể trên cho thấy hệ tầng Nam Côn Sơn ñược hình thành trong môi trường cửa sông và
biển nông. Hệ tầng nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Thông - Mãng Cầu.
Trầm tích Pliocen - Hệ tầng Biển ðông (phần thấp) (N2 bñ)

Trong bể Nam Côn Sơn, mặt cắt ñặc trưng của phần thấp hệ tầng (phần trầm tích
Pliocen) quan sát ñược tại giếng khoan 12A-IX từ ñộ sâu 600 ñến 1.700m, bao gồm chủ
yếu là cát, bột, sét màu xám, xám trắng, vàng nhạt, chứa nhiều glauconit và hoá thạch
ñộng vật biển như trùng lỗ, thân mềm, rêu ñộng vật v.v, với bề dày khoảng 1.300m.

Phần thấp thuộc hệ tầng Biển ðông phát triển rộng khắp trên toàn khu vực và có
bề dày rất lớn, ñặc biệt tại các lô thuộc phía ñông của bể (>1500m). ðá của hệ tầng chủ
yếu là sét - sét kết, sét vôi màu xám trắng, xám xanh ñến xám lục, bở rời hoặc gắn kết
yếu, chứa nhiều glauconit, pyrit và phong phú hóa thạch biển. Phần dưới mặt cắt có xen
các lớp mỏng cát - cát kết, bột hoặc cát chứa sét (ở các lô 10, 11-1 và 12). Tại các vùng
nâng nằm ở phía ñông lô 06 ñá carbonat ám tiêu phát triển một cách liên tục cho ñến
ñáy biển hiện nay.
Phần thấp hệ tầng Biển ðông bao gồm các trầm tích thềm và ñặc trưng bằng tập
ñịa chấn có sóng phản xạ song song, ñộ liên tục kém ñến trung bình, biên ñộ cao. Ở
phần phía ñông quan sát thấy các tập nêm lấn thể hiện sự phát triển của trầm tích thềm,
sườn thềm. Các tập trầm tích lấn dần ra phía trung tâm Biển ðông, phản ánh sườn lục
ñịa chuyển dần từ Tây sang ðông. Trong hệ tầng Biển ðông (phần thấp) ñã phát hiện
phong phú hoá thạch ñịnh tuổi trầm tích là Pliocen gồm Dacrydium, PseudorotaliaAsterorotalia, Sphaeroidinellopsis dehisces (N19) và Discoarter asymmetricus (NN14),
Discoarter broweri (NN18).
ðặc ñiểm trầm tích và cổ sinh của hệ tầng Biển ðông cho thấy môi trường trầm
tích là cửa sông và biển nông thềm trong ở phần phía Tây, ñến thềm ngoài chủ yếu ở
phần phía ñông của bể. Hệ tầng Biển ðông ở bể Nam Côn Sơn hình thành trong môi
trường trầm tích thềm biển liên quan ñến ñợt biển tiến Pliocen trong toàn khu vực Biển
ðông. Hệ tầng nằm bất chỉnh hợp trên hệ tầng Nam Côn Sơn.

20


CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp minh giải mặt cắt ñịa chấn
Phân tích mặt cắt ñịa chấn cần phải dựa vào hai nguyên tắc sau:
1/ Xác ñịnh mối liên hệ giữa các ñặc ñiểm của trường sóng ñịa chấn với lát cắt
ñịa chất quan sát ñược ở các giếng khoan ñể từ ñó xây dựng các mẫu chuẩn. Tiếp theo
dựa vào các mẫu chuẩn lựa chọn ñược tiến hành nhận dạng ñịa chất trường sóng ñịa
chấn.

2/ Vì các giếng khoan thường ñược bố trí rải rác ở những ñiểm nhất ñịnh, mặt
khác chúng chỉ tồn tại ở những khối nhô của móng nên ñể phân tích các tài liệu ñịa
chấn, chắc chắn chủ yếu phải dựa vào các chỉ tiêu và nguyên tắc của phương pháp ñịa
chấn ñịa tầng. Chỉ dựa vào các nguyên tắc và chỉ tiêu của ñịa tầng ñịa chấn mới có khả
năng xác ñịnh chính xác các vị trí của các ranh giới và theo dõi chúng trong toàn bộ
không gian. Ngay cả những trường hợp khi ñã xác ñịnh ñược những tồn tại các ranh
giới ñịa tầng theo các số liệu ñịa chất giếng khoan thì việc chính xác hoá chúng trên các
mặt cắt ñịa chấn dựa vào các chỉ tiêu ñịa chấn ñịa tầng vẫn cần thiết. Trong những ñiều
kiện cấu trúc ñịa chất phức tạp, ñặc biệt khi những ñiều kiện tướng và môi trường thay
ñổi phức tạp như thì việc liên kết ñơn thuần các số liệu giếng khoan chắc chắn sẽ không
ñơn giản.
Trong phạm vi chuyên ñề các mặt cắt ñịa chấn ñược khai thác ñể giải quyết các
nhiệm vụ sau:
+ Chính xác hoá các ranh giới phức tập (sequence),
+ Xác ñịnh các ranh giới phân tập và nhóm phân tập, các miền hệ thống trầm tích
trong tập ñịa chấn,
+ Xác ñịnh tướng và môi trường của các tập ñịa chấn.
Chính xác hóa ranh giới các phức tập
Chính xác hóa ranh giới các phức tập có ý nghĩa quan trọng không chỉ ở chỗ
phân chia lát cắt thành các tập ñịa chấn có tuổi khác nhau mà còn ñối sánh ñược với
khung thời ñịa tầng trong mối quan hệ với sự thay ñổi mực nước biển và chuyển ñộng
kiến tạo.
Các ranh giới phức tập ñược xác ñịnh bằng các phương pháp sau:
- Dựa vào các số liệu ñịa vật lý giếng khoan, và các băng ñịa chấn tổng hợp
(syntetic seismo grams) các số liệu thạch học sẽ tiến hành xác ñịnh ranh giới ñịa tầng
ñịa chấn trên các mặt cắt ñịa chấn ở tất cả các vị trí có giếng khoan cắt qua.

21

- ðối sánh các ranh giới phức tập với thang thời ñịa tầng, thạch ñịa tầng và sinh
ñịa tầng.
Như chúng ta ñã biết, các ranh giới ñịa chấn ñịa tầng trên các mặt cắt ñịa chấn
phải thỏa mãn các tiêu chuẩn sau:
- Phân chia mặt cắt theo chiều thẳng ñứng ra các phần có các trường sóng khác
biệt về hình dạng, thế nằm, tính liên tục, tính quy luật, ñộ dày của các mặt phản xạ
sóng:
- Về cường ñộ và tần số của ranh giới phản xạ trong lát cắt,
- Về sự có mặt của các thể ñịa chất (phun trào, xâm nhập, diapia .v.v..) và các
dạng trường sóng ñặc trưng,
- Về ñặc ñiểm hoạt ñộng phá huỷ kiến tạo.
- Có thế nằm của các mặt phân lớp ñè vào 2 phía của ranh giới ñặc trưng cho
các bất chỉnh hợp ñịa tầng ñịa chấn như gá ñáy, chống nóc ở hai phía (bi-directional
onlap, toplap) bào mòn, cắt xén (erosion, truncation), ñào khoét canion v.v.
- Tuân thủ tính nhịp của các chu kỳ trầm tích trong lát cắt. ðối với các tập biển
thì phía trên các ranh giới ñược bắt ñầu từ các tập hạt thô thuộc tướng cát, sạn bãi triều,
cát nón quạt cửa sông kiểu châu thổ biển tiến phủ trực tiếp trên mặt bào mòn biển tiến
(Ravinenment). Vì vậy, phía dưới mặt bào mòn phải là tập hạt mịn liên quan tới các tập
biển tiến và tập biển cao (Trangressive systems tract hay highstand systems tract)
Dựa vào các phương pháp mô tả trên, thông qua các mặt cắt ñịa chấn ñã xác ñịnh
ñược các ranh giới ñịa chấn ñịa tầng.
Xác ñịnh ranh giới các nhóm phân tập (parasequence set) và phân tập
(parasequence)
Mỗi phức tập ñược giới hạn bởi hai ranh giới ñáy và nóc. Hai ranh giới ñó chính
là hai bề mặt gián ñoạn trầm tích hoặc bề mặt chuyển tiếp hai môi trường ñột ngột tạo
nên mặt phản xạ sóng ñịa chấn mạnh. Các trường sóng ñịa chấn ở phần thấp các phức
tập trường sóng có trục ñồng pha cong, thô ñứt ñoạn, ñôi khi hỗn ñộn thường bị bào
mòn cắt xén (truncation) và có cấu tạo bên trong phủ chồng lùi (downlap) biểu thị trầm
tích hạt thô thuộc hệ thống trầm tích biển thấp, môi trường lòng sông, nón quạt cửa
sông và prodelta. Phức hệ biển thấp thường tạo thành 3 phức hệ tướng tương ứng với 3

parasequence set (PS).
Ở phần trên các trường sóng ñồng nhất hơn, ranh giới liên tục hơn phản ảnh trầm
tích hạt mịn, môi trường biển nông có chế ñộ thủy ñộng lực khá yên tĩnh tương ứng với
2 PS. Phức hệ biển cao ứng với 1 PS.

22


Xác ñịnh tướng
Tướng ñược xác ñịnh chủ yếu dựa trên cơ sở phân tích cổ ñịa hình và mực nước
biển cổ. Các ñiều kiện ñó chi phối ñiều kiện thành tạo các trầm tích có tướng khác nhau.
Chính vì vậy việc xác ñịnh tướng phải dựa vào 2 tiêu chí:
1/ Phân tích các ñặc ñiểm của trường sóng như:
- Hình dạng thế nằm của các trục ñồng pha;
- Tính liên tục, ñứt ñoạn của các trục ñồng pha;
- Tính quy luật, hỗn ñộn của các trục ñồng pha;
- Biên ñộ tần số của các sóng.
2/ Dựa vào các quy luật phân bố không gian và các ñặc trưng của trường sóng
tương ứng với môi trường thủy ñộng lực vận chuyển và lắng ñọng trầm tích: lục ñịa,
châu thổ hay biển. Ví dụ, tướng cát - sạn lòng sông sẽ biểu hiện các trường sóng phân
bố xiên thô ñồng hướng. Tướng cát bột sét tiền châu thổ và tướng sét sườn châu thổ xen
kẽ sẽ biểu hiện các trường sóng ñồng pha liên tục cấu tạo nêm tăng trưởng ñịnh hướng
về phía biển.
ðối với bể Nam Côn Sơn, theo các số liệu hiện có thì tồn tại 5 loại tướng chủ
yếu sau:
- Tướng cát sạn lục ñịa thuộc tướng trầm tích biển thấp (biển thoái) (aLST);
- Tướng bột sét pha cát châu thổ biển thoái thuộc hệ thống biển thấp (biển thoái)
(amLST);
- Tướng sét bột pha cát châu thổ biển tiến thuộc hệ thống biển tiến (amTST);
- Tướng sét, sét vôi và vôi ám tiêu biển tiến cực ñại thuộc hệ thống biển tiến

(mTST);
- Tướng cát bột sét châu thổ biển thoái thuộc hệ thống biển cao (amHST).
Tướng lục ñịa ñặc trưng cho các thành tạo Eocen và Oligocen sớm. Ở ñó, quá
trình trầm tích liên quan với giai ñoạn tách giãn (synrift). Trên các mặt cắt ñịa chấn,
tướng này trường sóng ñược ñặc trưng bởi các trục ñồng pha ngắn ñứt ñoạn ñôi chỗ
xiên chéo và uốn cong dạng gò ñồi và xiên chéo nhiều chỗ tồn tại các trục ñồng pha
dạng ñào khoét lòng sông.
Trường sóng trên ñặc trưng cho môi trường trầm tích với năng lượng cao ñến
trung bình gồm các nón quạt sườn tích, cát sét sông hồ (nước ngọt), nhiều khi chuyển
sang tướng nón quạt cửa sông sét bột vũng vịnh nửa kín.

23


Phần lát cắt ñịa chấn Miocen, trường sóng ñịa chấn có các ñặc ñiểm khác biệt
ñáng kể so với phần lát cắt liên quan ñến các thành tạo Oligocen nằm dưới. Trường
sóng của phần lát cắt Miocen có các ñặc ñiểm sau:
- Trường sóng trắng hơn, ranh giới phản xạ yếu hơn;
- Các trục ñồng pha kém liên tục.
Phân lớp song song xen lẫn các trục ñồng pha xiên chéo ñặc trưng cho môi
trường biển nông delta và lagoon.

2.2. Phương pháp phân tích mối quan hệ giữa các dãy cộng sinh tướng và
miền hệ thống trầm tích
Giữa ñặc ñiểm và quy luật phân bố của các tướng trầm tích với sự thay ñổi mực
nước biển (MNB) có mối quan hệ nhân quả trong ñó thay ñổi MNB là nguyên nhân còn
ñặc ñiểm tướng trầm tích là kết quả. Khi MNB thay ñổi sẽ kéo theo sự thay ñổi môi
trường trầm tích. Khi môi trường trầm tích thay ñổi sẽ kéo theo sự thay ñổi về không
gian miền xâm thực và không gian tích tụ trầm tích (accomodation). Theo quan ñiểm
phân tích tướng của Rukhin H.B.,1969 có 2 không gian phân biệt với nhau ñó là miền

xâm thực và miền tích tụ trầm tích. Miền tích tụ trầm tích của Rukhin,1969 tương ứng
với không gian tích tụ trầm tích của Emery và Myer, 1996; Wagoner, Michium,
Posamentier, 1988; Catuneanu O., 2007. Như vậy, trong một khoảng thời gian ñịa chất
nhất ñịnh trên bề mặt Trái ñất sẽ có 2 không gian nằm cạnh nhau và liên hệ chặt chẽ với
nhau ñó là không gian xâm thực cung cấp vật liệu và không gian vận chuyển và tích tụ
trầm tích. Trên 2 không gian ñó xẩy ra 2 quá trình ñịa chất ngoại sinh: quá trình xâm
thực bóc mòn và quá trình tích tụ trầm tích. Quá trình xâm thực bóc mòn xảy ra ñồng
thời với quá trình phong hóa ở những vùng nổi cao lộ ñá gốc tạo nên vỏ phong hóa
phân bố hai bên rìa các bồn trũng. Vật liệu trầm tích ñược chuyển tải xuống các miền
tích tụ trầm tích ñồng thời ñược tái vận chuyển và phân dị, tái lắng ñọng nhờ hoạt ñộng
của hệ thống thủy ñộng lực ña dạng từ dòng chảy tạm thời, sông suối trên ñất liền ñến
hệ thống thủy ñộng lực dưới biển như sóng, dòng triều, dòng chảy biển và dòng chảy
ñáy của biển. Quá trình ñó xảy ra lâu dài trên một không gian rộng lớn từ ranh giới với
miền xâm thực ñến trung tâm của bể trầm tích. Mỗi kiểu bể trầm tích ñược ñặc trưng
bởi các môi trường trầm tích và cộng sinh tướng khác nhau. Ví dụ trầm tích lục nguyên
với các tướng lục ñịa, ven biển và biển nông của trầm tích ðệ Tam bể Nam Côn Sơn là
minh chứng cho lịch sử phát triển của trầm tích trong môi trường lục ñịa, ven biển và
biển nông của thềm lục ñịa mặc dầu hiện tại bể Nam Côn Sơn ñang nằm trên vùng biển
nước sâu. Sự có mặt các trầm tích turbidit vôi silic tuổi D3-C1 ở ñảo Cát Bà là bằng
chứng của môi trường biển sâu. Qua 2 ví dụ nói trên có thể lý giải cho vai trò của
chuyển ñộng kiến tạo như một người mẹ khai sinh ra các bể trầm tích nằm trong các bối
24


cảnh khác nhau sau ñó cũng chính do hoạt ñộng kiến tạo ñã làm biến dạng các bể trầm
tích và thay ñổi vị trí thế nằm và ñộ cao - sâu của chúng theo thời gian ñịa chất. Cần có
một nhận thức nhất quán là mỗi sequence là tương ứng với một chu kỳ trầm tích do một
chu kỳ MNB quy ñịnh.

Bắt ñầu mỗi sequence (mỗi chu kỳ trầm tích) là tập trầm tích của miền hệ thống

biển thấp (LST) nằm trực tiếp trên bề mặt gián ñoạn trầm tích chạy xuyên không gian từ
lục ñịa ñến biển và xuyên thời gian từ thời ñiểm MNB nằm ở vị trí trung gian ñến vị trí
thấp nhất của pha biển thoái.
Kết thúc mỗi sequence là tập trầm tích của miền hệ thống biển cao (HST) tương
ứng với thời gian MNB hạ thấp từ vị trí cực ñại ñến vị trí trung gian.
Nếu lấy ranh giới của sequence như trên thì rất dễ dàng phân chia chu kỳ trầm tích
không chỉ cho trầm tích ðệ tứ mà cả cho trầm tích ðệ Tam nữa.
Mỗi chu kỳ trầm tích ñược bắt ñầu các tướng trầm tích hạt thô (tướng cát aluvi
biển thấp) và kết thúc là các tướng trầm tích hạt mịn (tướng sét biển nông biển tiến và
tướng bùn châu thổ biển cao).
Mối quan hệ giữa tướng và chu kỳ trầm tích ñược thể hiện qua quy luật cộng
sinh tướng theo thời gian. Bắt ñầu mỗi chu kỳ có thể là nhóm tướng aluvi biển thoái
ñược thành tạo trong môi trường lục ñịa, nhóm tướng châu thổ biển thoái ñược thành
tạo trong môi trường chuyển tiếp và nhóm tướng biển biển thoái ñược thành tạo trong
môi trường biển. Những nhóm tướng tiếp theo có thể là nhóm tướng biển biển tiến (môi
trường biển), nhóm tướng châu thổ biển tiến (môi trường chuyển tiếp) và nhóm tướng
biển tiến cực ñại (môi trường biển nông).
Quy luật biến thiên ñộ hạt từ dưới lên cũng tương ứng với quy luật cộng sinh
tướng: bắt ñầu mỗi chu kỳ là hạt thô (cát, sạn) của tướng lòng sông, tiếp ñến là hạt trung
(cát, bột) của tướng sông – biển, tiếp ñến là hạt rất mịn (sét) của tướng biển và kết thúc
là hạt mịn (cát, bột, sét) tướng sông - biển.
Quy luật cộng sinh tướng theo không gian ñược thể hiện qua sự chuyển tướng từ
lục ñịa ñến biển và ngược lại từ biển vào lục ñịa trong mối quan hệ với 3 pha thay ñổi
MNB là pha biển thấp, pha biển tiến và pha biển cao. Dù bất luận MNB ñang ở vị trí
nào thì trên toàn bộ không gian của miền tích tụ trầm tích ñều xảy ra quá trình vận
chuyển và lắng ñọng trầm tích ñể thành tạo các tướng ñặc trưng cho môi trường trầm
tích tương ứng. Ba vị trí dừng tương ñối của MNB như là 3 ñiểm mốc phân ñịnh ranh
giới của 3 ñới không gian tích tụ trầm tích trong một chu kỳ thay ñổi MNB như sau:
1. Khi MNB ñang ở ví trí trung gian: sẽ có 3 ñới không gian tích tụ trầm tích từ
lục ñịa ñến biển có diện tích tương ñương và ñồng thời cũng tạo nên 3 nhóm tướng tiêu

biểu:
1. ðới không gian tích tụ lục ñịa sẽ tạo nên nhóm tướng lục ñịa: sườn tích,
lũ tích, bồi tích (aluvi).
25