Các thành tạo trầm tích mioxen phần tây bể cửu long và mối liên quan của chúng với khả năng chứa chắn dầu khí ( Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

Trần Văn Nhuận

CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH MIOXEN
PHẦN TÂY BỂ CỬU LONG VÀ MỐI LIÊN QUAN CỦA CHÚNG
VỚI ĐẶC ĐIỂM CHỨA - CHẮN DẦU KHÍ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI - 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

Trần Văn Nhuận

CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH MIOXEN
PHẦN TÂY BỂ CỬU LONG VÀ MỐI LIÊN QUAN CỦA CHÚNG
VỚI ĐẶC ĐIỂM CHỨA - CHẮN DẦU KHÍ

Ngành: Khoáng vật học và Địa hóa học
Mã số : 62440205

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
1: Tiến sĩ Đỗ Văn Nhuận
2: Tiến sĩ Vũ Trụ

HÀ NỘI - 2013


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố
trong bất cứ một công trình nào khác.

Ký tên

Trần Văn Nhuận


ii

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
MỤC LỤC ................................................................................................................ ii
CÁC THUẬT NGỮ VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT ...........................................................v
DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG ........................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢN VẼ ...................................................................ix
DANH MỤC CÁC ẢNH ......................................................................................... xii
MỞ ĐẦU ........ .........................................................................................................1

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN BỂ CỬU LONG VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU ..............9

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ......................................................................................9
1.1.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................9
1.1.2. Điều kiện tự nhiên ....................................................................................10

1.2. Lịch sử tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí .................................................11
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975.......................................................................11
1.2.2. Giai đoạn 1975 - 2010.............................................................................13

1.3. Khái quát địa chất khu vực .................................................................................15
1.3.1. Khung cảnh kiến tạo ................................................................................15
1.3.2. Địa tầng ...................................................................................................19
CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........25

2.1. Cơ sở lý luận ......................................................................................................25
2.1.1. Các giai đoạn biến đổi đá trầm tích .........................................................25
2.1.2. Thành phần và phân loại đá trầm tích ....................................................29
2.1.2.1. Thành phần khoáng vật ........................................................................30


iii
2.1.2.2. Phân loại đá trầm tích ..........................................................................35
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................40
2.2.1. Phương pháp địa vật lý ............................................................................40
2.2.2. Phương pháp thạch địa tầng ...................................................................42
2.2.3. Phương pháp sinh địa tầng ......................................................................42
2.2.4. Phương pháp thạch học lát mỏng ............................................................43
2.2.5. Phương pháp nhiễu xạ tia X ....................................................................44
2.2.6. Phương pháp hiển vi điện tử quét ............................................................44

2.2.7. Phương pháp phân tích phổ năng lượng tán xạ tia X .............................45
2.2.8. Phương pháp nghiên cứu thạch học nguồn gốc ......................................45
CHƢƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH MIOXEN PHẦN TÂY BỂ CỬU LONG .48

3.1. Đặc điểm thạch học khoáng vật .........................................................................48
3.1.1. Phân loại và gọi tên đá .............................................................................48
3.1.2. Thành phần khoáng vật ...........................................................................48

3.2. Kiến trúc .............................................................................................................56
3.3. Nguồn gốc và môi trƣờng thành tạo ...................................................................57
3.4. Nguồn cung cấp vật liệu trầm tích theo thành phần hạt vụn của Dickinson &
Suczker, 1979 ........................................................................................65
3.5. Địa tầng hiện nay ở vùng nghiên cứu theo các tác giả .......................................77
3.5.1. Thạch địa tầng ..........................................................................................77
3.5.2. Địa chấn địa tầng ....................................................................................80
3.5.3. Sinh địa tầng ............................................................................................82
3.6. Sự phân chia địa tầng trầm tích Mioxen theo tài liệu địa vật lý ........................82
3.6.1. Tập T10 (Plioxen - Đệ Tứ).......................................................................82
3.6.2. Tập T20 (Mioxen trên) .............................................................................83
3.6.3. Tập T30 (Mioxen giữa) ............................................................................85
3.6.4. Tập T40 (Mioxen dưới) ............................................................................87
3.6.5. Tập T50 (Mioxen dưới) ............................................................................89


iv
CHƢƠNG 4 NHỮNG YẾU TỐ CHÍNH ẢNH HƢỞNG ĐẾN TÍNH CHỨA,
CHẮN TRẦM TÍCH MIOXEN PHẦN TÂY BỂ CỬU LONG ...........93

4.1. Đặc điểm đá trầm tích ........................................................................................93
4.2. Đặc điểm biến đổi thứ sinh ................................................................................98

4.3. Quá trình tạo đá ................................................................................................104
4.4. Hệ thống lỗ hổng ..............................................................................................106
4.5. Khả năng chứa dầu khí .....................................................................................111
4.5.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ rỗng, độ thấm .........................................111
4.5.2. Ảnh hưởng của quá trình biến đổi thứ sinh ...........................................111

4.6. Đánh giá khả năng chứa ................................................................................112
4.7. Đánh giá khả năng chắn ................................................................................113
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................118
Kết luận ...................................................................................................................118
Kiến nghị .................................................................................................................119
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ....................................120
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................122


v

CÁC THUẬT NGỮ VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT

CÁC THUẬT NGỮ

VIẾT TẮT

Hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy)

SEM

Nhiễu xạ tia X (X - Ray Diffraction)

XRD

Năng lƣợng tán xạ tia X (Energy Dispersive X- Ray Spectrum)

EDS

Giếng khoan

GK

Thạch anh đơn tinh thể

Qm

Thạch anh đa tinh thể

Qp

Thạch anh

Q

Felspat

F

Kaolinit

Ka

Clorit

Ch

Illit

Il

Illit/smectit

I/S

Smectit

Sm

Mảnh đá

R

Plagiocla

P

Mảnh vụn đá (trầm tích, biến chất)

Ls

Mảnh vụn nguồn gốc núi lửa

Lv

Địa vật lý giếng khoan
Địa vật lý
Địa chấn địa tầng

ĐVLGK
ĐVL
ĐCĐT


vi

Giai đoạn hậu sinh

Katagene

Giai đoạn biến sinh

Metagene

Biến đổi thứ sinh

BĐTS

Kích thƣớc hạt

Md

Độ lựa chọn

So

Độ thấm

mD

Đông Bắc - Tây Nam

ĐB - TN

Tây Nam - Đông Bắc

TN - ĐB

Vật chất hữu cơ
Hệ thống tích tụ trầm tích biển tiến (depositional trangressive system

tract)
Hệ thống tích tụ trầm tích biển cao (depositional highsland system

tract)
Hệ thống tích tụ trầm tích biển thấp (depositional lowsland system

tract)
Hệ thống tích tụ rìa thềm (depositional shelf margin system

tract)
Không gian tích tụ (depositional accommodation)
Khoảng địa tầng cô đặc/mặt cắt cô đặc (condensed section)

VCHC
TST

HST

LST

SMST
KGTT
CS

Mặt ngập lụt cực đại (maximum flooding surface)

MFS

Mặt ngập lụt chính (major flooding surface)

mFS

Mặt ngập lụt (flooding surface)

FS

Mặt biển tiến (trangressive surface)

TS

Nhóm phân tập (parasequence set)

nPS

vii

Phân tập (parasequence)

PS

Ranh giới tập (sequence boundary)

SB

Tập (sequence)

T

Vĩ tập (megasequence)

M

Mực nƣớc biển tƣơng đối
Mực nƣớc biển

MNBTĐ

MNB

Mực nƣớc biển toàn cầu

MNBTC

Viện Dầu Khí Việt Nam

VPI

Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro

VSP

Việt Nam

VN


viii
DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG

Trang
1. Bảng 2. 1. Thành phần hóa học trung bình của các đá trầm tích và đá
magma (theo Clack) ...................................................................... 34
2. Bảng 3. 1. Thông số thạch học nguồn gốc các đá cát kết khu vực nghiên
cứu ................................................................................................. 68

3. Bảng 3. 2. Kết quả phân tích thạch học các mẫu sƣờn, mẫu vụn giếng
khoan A ......................................................................................... 70
4. Bảng 3. 3. Kết quả phân tích thạch học các mẫu sƣờn, mẫu vụn giếng
khoan B.......................................................................................... 71
5. Bảng 3. 4. Kết quả phân tích thạch học các mẫu sƣờn, mẫu vụn giếng
khoan C.......................................................................................... 72
6. Bảng 3. 5. Kết quả phân tích tổng thành phần đá (%) bằng phƣơng pháp

nhiễu xạ tia X, giếng khoan A ....................................................... 73

7. Bảng 3. 6. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật sét (%) bằng
phƣơng pháp nhiễu xạ tia X, giếng khoan A ................................. 73

8. Bảng 3. 7. Kết quả phân tích tổng thành phần đá (%) bằng phƣơng pháp
nhiễu xạ tia X, giếng khoan B ....................................................... 74

9. Bảng 3. 8. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật sét (%) bằng
phƣơng pháp nhiễu xạ tia X, giếng khoan B ................................. 75

10. Bảng 3. 9. Kết quả phân tích tổng thành phần đá (%) bằng phƣơng pháp
nhiễu xạ tia X, giếng khoan C ....................................................... 76

11. Bảng 3. 10. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật sét (%) bằng
phƣơng pháp nhiễu xạ tia X, giếng khoan C ................................. 76

12. Bảng 3. 11. Các đơn vị thạch địa tầng bể Cửu Long theo các tác giả .......... 79
13. Bảng 3. 12. Các đơn vị địa chấn địa tầng ở bể Cửu Long ............................. 81
14. Bảng 4. 1. Thành phần (%) khoáng vật sét trong xi măng đá cát kết
Mioxen........................................................................................... 98
15. Bảng 4. 2. Đặc điểm các giai đoạn thành tạo đá cát kết ............................. 105


ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang
1. Hình 1. 1. Sơ đồ khu vực bể Cửu Long và vùng nghiên cứu ........................... 9
2. Hình 1. 2. Bể Cửu Long rìa Tây biển Đông Việt Nam (theo tài liệu trọng

lực vệ tinh) ..................................................................................... 16

3. Hình 1. 3. Bể Cửu long trên bình đồ kiến tạo Đông Nam Á ......................... 17
4. Hình 1. 4. Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long (theo VPI/VSP) ................... 20
5. Hình 2. 1. Thành phần và phân loại đá trầm tích ........................................... 30
6. Hình 2. 2. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần hạt vụn khi hàm
lƣợng nền và xi măng (Li) < 15%, theo R.L. Folk, 1974.............. 38

7. Hình 2. 3. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần hạt vụn khi hàm
lƣợng nền và xi măng (Li) > 15%, theo R.L. Folk, 1974 .............. 38

8. Hình 2. 4. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần hạt vụn theo F.J.
Pettijohn, 1973............................................................................... 39
9. Hình 2. 5. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần hạt vụn (theo A.G.
Koxovxkaia, 1959) ........................................................................ 40
10. Hình 2. 6. Sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu thạch học nguồn gốc (theo
Dickinson & Suczker, 1979) ......................................................... 47
11. Hình 3. 1. Sơ đồ phân loại cát kết Mioxen phần Tây bể Cửu Long .............. 49
12. Hình 3. 2. Năng lƣợng tán xạ tia X của khoáng vật pyrit tại điểm bắn (o)
ảnh số 7, giếng khoan A, độ sâu 2.756m....................................... 55

13. Hình 3. 3. Năng lƣợng tán xạ tia X của khoáng vật calcit tại điểm bắn
(o) ảnh số 8, giếng khoan B, độ sâu 2.845m ................................. 56

14. Hình 3. 4. Ảnh chụp mẫu lõi giếng khoan cho thấy cấu tạo phân lớp
xiên chéo nhịp trầm tích mịn dần lên trên ..................................... 61

15. Hình 3. 5. Ảnh chụp mẫu lõi giếng khoan cho thấy bên dƣới là cát hạt
mịn, lên trên là trầm tích có độ hạt không đồng nhất (giếng

khoan C) ........................................................................................ 62
16. Hình 3. 6. Môi trƣờng lắng đọng tập D - Oligoxen ....................................... 63


x
17. Hình 3. 7. Môi trƣờng lắng đọng tập C- Oligoxen ........................................ 63
18. Hình 3. 8. Môi trƣờng lắng đọng tập B1.1- Mioxen ...................................... 64
19. Hình 3. 9. Môi trƣờng lắng đọng tập B1.2- Mioxen ...................................... 64
20. Hình 3. 10. Mặt cắt địa chấn có hƣớng TN - ĐB ........................................... 65
21. Hình 3. 11. Mặt cắt địa chấn có hƣớng TB - ĐN ........................................... 65
22. Hình 3. 12. Khoáng vật chủ yếu là kaolinit, illit, clorit, smectit và hỗn
hợp lớp illit/smectit (giếng khoan A) ............................................ 74

23. Hình 3. 13. Khoáng vật chủ yếu là kaolinit, illit, clorit, smectit và hỗn
hợp lớp illit/smectit (giếng khoan B) ............................................ 75

24. Hình 3. 14. Khoáng vật chủ yếu là kaolinit, illit, clorit, smectit và hỗn
hợp lớp illit/smectit (giếng khoan C) ............................................ 77

25. Hình 4. 1. Quan hệ giữa độ rỗng và kích thƣớc trung bình hạt vụn .............. 94
26. Hình 4. 2. Quan hệ giữa độ thấm và kích thƣớc trung bình hạt vụn .............. 95
27. Hình 4. 3. Quan hệ giữa độ rỗng và độ lựa chọn hạt vụn .............................. 96
28. Hình 4. 4. Quan hệ giữa độ thấm và độ lựa chọn hạt vụn.............................. 97
29. Hình 4. 5. Đặc tính không gian rỗng cát kết Mioxen ..................................... 97
30. Hình 4. 6. Năng lƣợng tán xạ tia X của khoáng vật clorit tại điểm bắn
(o) ảnh số 15 giếng khoan A, độ sâu 2.543,50m ......................... 100

31. Hình 4. 7. Năng lƣợng tán xạ tia X của khoáng vật kaolinit tại điểm bắn
(o) ảnh số 16 giếng khoan B, độ sâu 2.695,50m ......................... 101

32. Hình 4. 8. Năng lƣợng tán xạ tia X của khoáng vật illit/smectit tại điểm
bắn (o) ảnh số 21 giếng khoan B, độ sâu 2.808m ...................... 104

33. Hình 4. 9. Biểu đồ biến đổi độ lỗ hổng theo chiều sâu ................................ 107
34. Hình 4. 10. Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng B1, giếng
khoan A ....................................................................................... 108
35. Hình 4. 11. Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng B1, giếng
khoan B........................................................................................ 109
36. Hình 4. 12. Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng B1, giếng
khoan C........................................................................................ 110


xi
37. Hình 4. 13. Sự phân bố các tầng chắn trên mặt cắt địa chấn ....................... 117
DANH MỤC CÁC BẢN VẼ
1. Bản vẽ số 3.1. Địa tầng trầm tích Mioxen giữa - Đệ Tứ giữa các giếng khoan
khu vực nghiên cứu............................................................................................92
2. Bản vẽ số 3.2. Địa tầng trầm tích Mioxen dƣới giữa các giếng khoan khu vực
nghiên cứu......................................................................................................... 93


xii

DANH MỤC CÁC ẢNH
1. Ảnh 1. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.643m ..................................................52
2. Ảnh 2. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.841m ..................................................53
3. Ảnh 3. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.569m...................................................53
4. Ảnh 4. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 3.069m...................................................54
5. Ảnh 5. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.740m...................................................54
6. Ảnh 6. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.946m...................................................55

7. Ảnh 7. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.756m ..................................................55
8. Ảnh 8. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.845m...................................................56
9. Ảnh 9. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.650m (2 nicol vuông góc)..................58
10. Ảnh 10. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.712m (2 nicol vuông góc)...............59
11. Ảnh 11. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.703m (2 nicol vuông góc) ................59
12. Ảnh 12. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.800m (2 nicol vuông góc) ................60
13. Ảnh 13. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.961m (2 nicol vuông góc) ................60
14. Ảnh 14. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.900m (2 nicol vuông góc) ................61
15. Ảnh 15. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.543,50m ...........................................99
16. Ảnh 16. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.695,50m..........................................100
17. Ảnh 17. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.701m...............................................101
18. Ảnh 18. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.544m...............................................102
19. Ảnh 19. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.714,25m..........................................102
20. Ảnh 20. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.820m...............................................102
21. Ảnh 21. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.808m...............................................103
22. Ảnh 22. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.910m...............................................103
23. Ảnh 23. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.205,18m .........................................115
24. Ảnh 24. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.485m...............................................115
25. Ảnh 25. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.736m...............................................116

26.Ảnh 26. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.562m ..............................................116


1

MỞ ĐẦU
Bể Trầm tích Cửu Long nằm chủ yếu ở thềm lục địa Việt Nam và
một phần đất liền thuộc khu vực sông Cửu Long. Đây là bể trầm tích khép
kín điển hình của Việt Nam, công tác khảo sát địa chất, địa vật lý tại bể
Cửu Long đƣợc tiến hành từ những thập niên 70. Với tổng số giếng khoan

thăm dò, thẩm lƣợng và khai thác đã khoan ở bể Cửu Long khoảng hơn 300
giếng. Bằng kết quả khoan , nhiều phát hiện dầu khí đã đƣợc xác định với
tổng sản lƣợng khoảng hơn 45.000 tấn/ngày.

1. Tính cấp thiết của đề tài
Việc nghiên cứu, phân loại đá cát kết, bột kết là công việc vô cùng
quan trọng và là nhiệm vụ trọng tâm trong nghiên c ứu trầm tích luận nói
chung, cũng nhƣ trong nghiên cứu đá trầm tích vụn cát kết nói riêng. Th ạch

học các đá trầm tích là một ngành khoa học nghiên cứu sự sinh thành và
biến đổi của các đá trầm tích và khoáng s ản trầm tích. Thạch học các đá
trầm tích nghiên cứu toàn diện thành ph ần vật chất, kiến trúc, cấu tạo, quy
luật phân bố và nguyên nhân thành t ạo các đá trầm tích và khoáng s ản có
liên quan, với mục đích:
- Xác định chính xác thành ph ần, kiến trúc, cấu tạo của đá làm cơ sở
cho việc xác định nguồn gốc và quy lu ật và phân bố của đá trầm tích.
- Nghiên cứu những vấn đề về lý luận trầm tích hiện đại và trầm tích
cổ, nghiên cứu những nhân tố ảnh hƣởng đến sự thành tạo, phân bố
các đá và khoáng sản trầm tích để góp phần chỉ đạo tìm kiếm các

khoáng sản có ích.
Các đá trầm tích đƣợc hình thành trong những điều kiện trầm tích
khác nhau và sau đó lại chịu tác động của những quá trình biến đổi thứ sinh


2

không giống nhau nên đặc tính thấm, chứa của chúng cũng rất khác nhau.
Việc đẩy mạnh nghiên cứu chi tiết về thành phần vật chất, các đặc
điểm đá chứa, đá chắn, cũng nhƣ mức độ biến đổi thứ sinh là hết sức quan

trọng và cấp bách, giúp chính xác lại đặc điểm trầm tích, cấu trúc địa chất
và đánh giá tiềm năng dầu khí của bể.
Những đặc tính về tƣớng đá, môi trƣờng thành tạo, thành phần
thạch học, tỷ lệ xi măng, tính chất của khoáng vật sét, tỷ lệ cát/sét, bề dày
các vỉa chứa và dạng phân bố của chúng... là những yếu tố ảnh hƣởng
nhiều đến đặc điểm vật lý - thạch học và khả năng thấm, chứa của đá,
ngoài những yếu tố nêu trên, độ thấm, chứa bị ảnh hƣởng chủ yếu bởi sự
biến đổi thứ sinh của đá, quyết định từ giai đoạn katagene đến giai đoạn

metagene.
Các quá trình biến đổi này làm giảm đáng kể độ rỗng nguyên sinh
giữa các hạt, mặt khác lại tạo ra một lƣợng nhất định các lỗ rỗng thứ sinh
dạng hang hốc , khe nứt do hòa tan nén ép và nứt nẻ.
Từ thực tế và những đòi hỏi , yêu cầu cấp bách của thực tiễn sản
xuất, nghiên cứu sinh đã lựa chọn đề tài: “Các thành tạo trầm tích

Mioxen phần Tây bể Cửu Long và mối liên quan của chúng với đặc điểm
chứa - chắn dầu khí” để làm luận án tiến sĩ địa chất tại trƣờng Đại học
Mỏ Địa Chất Hà Nội.

2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu làm sáng tỏ các đặc điểm trầm tích, đá chứa đá chắn, mức
độ biến đổi thứ sinh, các yếu tố ảnh hƣởng đến độ rỗng, độ thấm và xác
định nguồn cung cấp vật liệu trầm tích Mioxen phần Tây của bể Cửu

Long.


3

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận án là trầm tích Mioxen phần

Tây bể Cửu Long.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng hợp đầy đủ về những phƣơng pháp nghiên cứu, những nguyên lý
cơ bản, những ứng dụng chủ yếu vào việc xác định đặc điểm thành

phần vật chất của trầm tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long,
- Nghiên cứu, xác định các yếu tố ảnh hƣởng đến độ rỗng, độ thấm trầm
tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long,
- Nghiên cứu, xác định mức độ ảnh hƣởng của các quá trình biến đổi thứ
sinh của đá chứa, đá chắn trầm tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long,
- Phân tích và xác định nguồn cung cấp vật liệu trầm tích cho trầm tích
Mioxen phần Tây bể Cửu Long.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp địa chất - địa vật lý,
- Phƣơng pháp thạch địa tầng,
- Phƣơng pháp sinh địa tầng,
- Phƣơng pháp thạch học lát mỏng (thin sections),
- Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM),
- Phƣơng pháp phân tích vi nguyên tố (EDS),
- Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD),
- Phƣơng pháp phân tích thạch học nguồn gốc theo W.R. Dickinson và
C.A. Suczek, 1979.


4

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu đặc điểm trầm tích, đặc điểm đá chứa, đá chắn và mối liên
quan của chúng đến khả năng chứa dầu khí trong trầm tích Mioxen phần Tây
bể Cửu Long, góp phần làm rõ đặc điểm trầm tích, nguồn gốc và môi trƣờng
thành tạo, cũng nhƣ mức độ biến đổi thứ sinh của chúng.
Từ đó làm sáng tỏ môi trƣờng trầm tích, nguồn cung cấp vật liệu, lịch
sử hình thành, phát triển và tiến hoá của bể trầm tích Kainozoi có tiềm năng
lớn của đất nƣớc.
Ý nghĩa thực tiễn
Đặc điểm trầm tích đóng vai trò quan trọng trong công tác tìm kiếm
thăm dò và khai thác dầu khí, không chỉ giúp ta biết đƣợc đặc điểm thạch học,
thành phần khoáng vật, kiến trúc, độ lỗ hổng của đá chứa .., mà còn cho phép
đánh giá chất lƣợng đá chứa, đá chắn và mức độ biến đổi thứ sinh của chúng.
Do vậy, chúng không chỉ mang tính lý thuyết, thạch luận mà còn có ý
nghĩa thực tế vô cùng quan trọng, góp phần thiết thực phục vụ cho công tác
định hƣớng tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí ở khu vực nghiên cứu
cũng nhƣ cho toàn bể Cửu Long.
Kết quả nghiên cứu của luận án đã giúp:

- Cho phép khai thác triệt để các thông tin từ tài liệu địa chất, địa vật lý,
thạch học trầm tích… để xác định phân bố không gian cũng nhƣ đặc
điểm các tầng chứa trong trầm tích Mioxen,

- Nhận biết rõ hơn đặc điểm trầm tích, hệ thống trầm tích trong Mioxen ở
bể trầm tích Cửu Long và có thể ngoại suy, đối sánh chúng với các
thành tạo này ở các bể trầm tích Kainozoi khác trên thềm lục địa VN,


5

- Lịch sử phát triển địa chất, trầm tích trong giai đoạn Mioxen sẽ góp
phần nghiên cứu thêm triển vọng dầu khí của bể trầm tích Cửu Long,
một vấn đề đang đƣợc Tập đoàn dầu khí Quốc gia Việt Nam, cũng nhƣ
các công ty dầu khí quốc tế trong khu vực Đông Nam Á quan tâm,
- Xác minh mối liên hệ của đá các thành tạo Mioxen với hệ thống dầu
khí khu vực, góp phần định hƣớng công tác TKTD dầu khí.
7. Nhiệm vụ của luận án
- Thu thập, tổng hợp có chọn lọc các nguồn tài liệu đã có trong vùng
- Nghiên cứu thành phần trầm tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long bằng
các phƣơng pháp: địa chất- địa vật lý, thạch học lát mỏng, nhiễu xạ rơnghen,
hiển vi điện tử quét, phân tích phổ năng lƣợng tán xạ tia X, thạch học nguồn
gốc.

- Nghiên cứu đặc điểm đá chứa, đá chắn, mức độ biến đổi thứ sinh trầm
tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến độ rỗng, độ thấm trầm tích
Mioxen phần Tây bể Cửu Long.
- Nghiên cứu xác định nguồn cung cấp vật liệu trầm tích Mioxen phần
Tây bể Cửu Long.
8. Điểm mới và ý nghĩa khoa học của luận án
Luận án là công trình nghiên cứu cụ thể chi tiết cho việc đánh giá đặc
điểm trầm tích, đặc điểm đá chứa, đá chắn từ phòng thí nghiệm đến phục vụ
cho sản xuất.
Nghiên cứu và sử dụng các phƣơng pháp phân tích khoáng vật nhằm
xác định kiến trúc, phân loại và gọi tên đá. Sự kết tủa của các khoáng vật sét,
cũng nhƣ mức độ ảnh hƣởng của chúng đến khả năng chứa chắn dầu khí.


6

Kết quả nghiên cứu của luận án cho phép đề xuất các phƣơng pháp
nghiên cứu khác nhƣ trong quá trình khoan, khai thác khi gặp các tầng cát kết
chứa các khoáng vật sét trƣơng nở.
Đá chứa cát kết tuổi Mioxen phần Tây bể Cửu Long chủ yếu thuộc các
kiểu Arkos, Arkos lithic, một vài mẫu là Litharenit felspat, hạt mịn đến thô,
độ chọn lọc từ kém đến trung bình. Hình dạng hạt chủ yếu là nửa góc cạnh
đến nửa tròn cạnh, chúng đƣợc thành tạo chủ yếu trong môi trƣờng sông, hồ,
ven biển, biển nông.
Các đá cát kết tuổi Mioxen phần Tây bể Cửu Long đƣợc đặc trƣng bởi
quá trình xi măng hoá và nén ép. Quá trình hoà tan của các khoáng vật vững
bền cũng rất kém. Phổ biến là sự kết tủa các khoáng vật tại sinh nhiệt độ thấp
nhƣ smectit, clorit, kaolinit và có sự chuyển hoá yếu của smectit thành khoáng
vật hỗn hợp lớp illit/smectit.

9. Những luận điểm bảo vệ của luận án
Luận điểm 1: Đá chứa cát kết Mioxen phần Tây bể Cửu Long chủ yếu là

Arkos, Arkos lithic và thứ yếu là Litharenit felspat. Chúng đƣợc thành tạo
trong các môi trƣờng sông, hồ, ven biển, biển nông có đặc điểm phân bố
tƣơng đối ổn định và với nguồn cung cấp vật liệu trầm tích từ các khối lục địa
xung quanh bể.
Luận điểm 2: Các quá trình biến đổi sau trầm tích của đá chứa Mioxen phần
Tây bể Cửu Long thuộc giai đoạn hậu sinh (katagenes), đó là quá trình xi
măng hoá và nén ép. Đây là nguyên nhân ảnh hƣởng đến khả năng chứa chắn
dầu khí vì độ rỗng nguyên sinh ban đầu bị suy giảm, còn sự giảm độ thấm là
hệ quả của sự giảm độ rỗng và sự có mặt của các khoáng vật sét kết tủa trong
không gian rỗng của đá.

7

10. Cơ sở tài liệu của luận án
Luận án đã đƣợc xây dựng trên cơ sở các tài liệu nghiên cứu của chính
tác giả, các phân tích thí nghiệm cho mẫu lõi, mẫu sƣờn, mẫu vụn. Bao gồm
03 giếng khoan với 183 mẫu, trong đó: 60 mẫu phân tích thạch học , 30 mẫu

phân tích Rơnghen, 45 mẫu phân tích hiển vi điện tử quét, 20 mẫu phân tích
phổ năng lƣợng tán xạ tia X và 28 mẫu phân tích thạch học nguồn gốc.
Bên cạnh đó là c ác đề tài nghiên cứu khoa học về đặc điểm trầm
tích, đặc điểm đá chứa, đá chắn cho trầm tích Mioxen nói riêng, cũng
nhƣ cho toàn bể Cửu Long nói chung… do nghiên cứu sinh thực hiện và
tham gia cùng với các chuyên gia trong lĩnh vực dầu khí . Ngoài ra các
kết quả đã đƣợc trình bày trong các tạp chí, tuyển tập báo cáo hội nghị
khoa học của Trƣờng đại học Mỏ Địa Chất và của ngành Dầu Khí Việt

Nam.
11. Bố cu ̣c của luâ ̣n án
Luận án gồm phần mở đầu, 04 chƣơng chính, kết luận, các phụ lục,
danh mục tài liệu tham khảo và các công trình khoa học. Toàn bộ nội dung
luận án đƣợc trình bày trong 132 trang A4, trong đó phần nội dung chính gồm

120 trang A4, 37 hình vẽ, 2 bản vẽ và 15 biểu bảng.
12. Lời cảm ơn
Luận án đƣợc hoàn thành tại Bộ môn Khoáng Thạch, Khoa Địa chất,
Phòng Đào tạo Sau đại học, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, dƣới sự hƣớng
dẫn và giúp đỡ tận tình của Tiến sĩ. Đỗ Văn Nhuận, Tiến sĩ. Vũ Trụ.
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, NCS nhận
đƣợc sự quan tâm, động viên, giúp đỡ của các cơ quan, đơn vị: Ban Giám
hiệu Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Ban chủ nhiệm Khoa Địa chất, Phòng

8

Đào tạo Sau đại học, Phòng Khoa học Công nghệ, các Bộ môn Khoáng
Thạch, Môi trƣờng Cơ sở, Địa chất Dầu khí, Viện Dầu khí Việt Nam (VPI),

phòng Địa tầng Trầm tích, phòng Địa chất Dầu khí - Trung tâm Tìm kiếm
Thăm dò và Khai thác Dầu khí (EPC), Phòng Quản lý T ài liệu Bắc - Trung

tâm Lƣu trữ Dầu khí (PAC), Phòng Thạch học Trầm tích - Trung tâm phân
tích thí nghiệm (VPI-LABS). Bên cạnh đó là sự quan tâm, động viên, giúp
đỡ của PGS.TS Nguyễn Khắc Giảng, PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng, PGS.TS.
Đỗ Đình Toát, PGS.TS. Lê Thanh Mẽ, PGS.TS. Nguyễn Tất Trâm, PGS.TS.
Nguyễn Văn Bình, PGS.TS. Nguyễn Quang Luật , PGS.TS. Nguyễn Trọng

Tín, ThS. Phạm Thị Vân Anh . Ngoài ra nghiên cứu sinh còn nhận đƣợc sự
quan tâm, động viên, góp ý, giúp đỡ gián tiếp của nhiều nhà khoa học và bạn
bè đồng nghiệp khác.
Qua đây, tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý giá của các cá
nhân, cũng nhƣ các công ty, đơn vị… đã dành cho tác giả trong suốt quá trình
hoàn thành luận án này. Một lần nữa tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của
mình đến sự đóng góp quý báu đó.


9

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN BỂ CỬU LONG VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Bể trầm tích Kainozoi Cửu Long nằm nằm chủ yếu trên thềm lục địa
phía Nam Việt Nam và một phần đất liền thuộc khu vực cửa sông Cửu Long
còn phần lớn nằm trên thềm lục địa Việt Nam. Bể có hình bầu dục, nằm dọc
theo bờ biển Vũng Tàu - Bình Thuận. Bể Cửu Long đƣợc xem là bể trầm tích
Kainozoi khép kín điển hình của Việt Nam [2] (Hình 1.1).

Khu vực
nghiên
cứu

Hình 1. 1. Sơ đồ khu vực bể Cửu Long và vùng nghiên cứu


10

Tuy nhiên, nếu tính theo đƣờng đẳng dày trầm tích 1000m thì bể có xu
hƣớng mở về phía Đông Bắc, phía Biển Đông hiện tại. Bể Cửu Long tiếp giáp
với đất liền về phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Côn Sơn và đới nâng Côn
Sơn, phía Tây Nam là đới nâng Khorat - Natuna và phía Đông Bắc là đới cắt
trƣợt Tuy Hòa ngăn cách với bể Phú Khánh. Bể có diện tích khoảng

36.000km2, bao gồm các lô: 09, 15, 16, 17 và một phần của các lô: 01, 02, 25.
Bể đƣợc bồi lấp chủ yếu bởi trầm tích lục nguyên Đệ Tam, chiều dày lớn nhất
tại trung tâm bể có thể đạt tới 8km.

1.1.2. Điều kiện tự nhiên
Vùng nghiên cứu có khí hậu đặc trƣng cho vùng xích đạo đƣợc chia
làm hai mùa rõ rệt: mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau) và mùa mƣa

(từ tháng 5 đến tháng 9). Nhiệt độ trung bình trên bề mặt vào mùa mƣa là

27oC - 28oC, mùa khô là 29oC - 30oC. Tại độ sâu 20m nƣớc, vào mùa mƣa
nhiệt độ trung bình là 26oC - 27oC và mùa khô là 28oC - 29oC. Nhìn chung khí
hậu khô ráo, độ ẩm trung bình 60%.

Có hai chế độ gió mùa. Chế độ gió mùa Đông đặc trƣng bởi gió mùa
Đông Bắc từ đầu tháng 11 năm trƣớc đến cuối tháng 3 năm sau với ba hƣớng

gió chính: Đông Bắc, Đông và Đông Đông Bắc. Vào tháng 12 và tháng 1,
hƣớng gió Đông Bắc chiếm ƣu thế, còn tháng 3 thì hƣớng gió Đông chiếm ƣu
thế. Đầu mùa tốc độ gió trung bình và cực đại thƣờng nhỏ, sau đó tăng dần
lên và lớn nhất vào tháng 1 và tháng 2. Gió mùa hè đặc trƣng bởi gió mùa Tây
Nam, kéo dài từ cuối tháng 5 đến giữa tháng 9 với các hƣớng gió ƣu thế là

Tây Nam và Tây Tây Nam.
Ngoài ra, còn hai thời kỳ chuyển tiếp từ đầu tháng 4 đến cuối tháng 5
(chuyển từ chế độ gió mùa Đông Bắc sang chế độ gió mùa Tây Nam) và từ
tháng 9 đến đầu tháng 11 và 12 có nhiều khả năng xảy ra bão. Bão thƣờng di


11

chuyển về hƣớng Tây hoặc Tây Nam. Tốc độ gió mạnh nhất trong vòng bão
đạt tới 50m/s. Trong 80 năm qua chỉ xảy ra 4 cơn bão (trong đó cơn bão số 5
năm 1997 gần đây nhất).
Chế độ sóng ở khu vực này mang tính chất sóng gió rõ rệt . Mùa Đông,
hƣớng sóng Đông Bắc chiếm ƣu thế gần tuyệt đối với độ cao sóng đạt giá trị
cao nhất trong cả năm. Tháng 1 năm 1984, độ cao của sóng đạt cực đại tới 8m
ở khu vực vòm Trung Tâm mỏ Bạch Hổ. Mùa Đông hƣớng sóng ƣu thế Đông

Bắc, Bắc Đông Bắc và Đông Đông Bắc. Mùa hè, hƣớng sóng chính là Tây
Nam, hƣớng Tây và Đông Nam cũng xuất hiện với tần suất tƣơng đối cao.
Dòng chảy đƣợc hình thành dƣới tác động của gió mùa ở vùng biển
Đông. Hƣớng và tốc độ dòng chảy xác định đƣợc bằng hƣớng gió và sức gió.

Nhìn chung, khu vực bể Cửu Long có địa hình phức tạp, khí hậu mang
tính chất nhiệt đới gió mùa. Đây là một khu vực tìm kiếm, thăm dò dầu khí
quan trọng, có mật độ dày đặc nhất và hiệu suất cao nhất.
Ngày nay, bể Cửu Long đã hình thành lên một quần thể khai thác dầu
khí lớn nhất Việt Nam bao gồm các mỏ nhƣ Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông,

Ruby... với sản lƣợng khai thác chiếm 96% sản lƣợng khai thác dầu thô của
Việt Nam.

1.2. Lịch sử tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí
Lịch sử tìm kiếm thăm dò dầu khí bể Cửu Long gắn liền với lịch sử tìm
kiếm thăm dò dầu khí của thềm lục địa Nam Việt Nam. Trên cơ sở quy mô,
mốc lịch sử và kết quả thăm dò có thể chia thành các giai đoạn [2].
1.2.1. Giai đoạn trƣớc năm 1975
Giai đoạn này là thời kỳ khảo sát địa vật lý khu vực nhƣ từ, trọng lực
và địa chấn để phân chia các lô, chuẩn bị cho công tác đấu thầu, ký kết hợp