Nghiên cứu địa tầng phân tập và đánh giá tiềm năng dầu khí trầm tích oligocene miocene sớm phía nam bể phú khánh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Duy Mười

NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP VÀ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG
DẦU KHÍ TRẦM TÍCH OLIGOCENE – MIOCENE SỚM PHÍA NAM BỂ
PHÚ KHÁNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2012
1


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Duy Mười

NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP VÀ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG
DẦU KHÍ TRẦM TÍCH OLIGOCENE – MIOCENE SỚM PHÍA NAM BỂ
PHÚ KHÁNH

Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 604455

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS. Trần Nghi

Hà Nội - 2012
2


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến GS.TS Trần Nghi, người hướng dẫn
khoa học đã tận tình chỉ bảo trong suốt những năm học tập trên giảng đường cũng như
khi nghiên cứu chuyên môn, và làm luận văn tốt nghiệp.
Trong quá trình làm luận văn tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ các thầy cô
trong khoa Địa chất- ĐHKHTN, ĐHQGHN, các thầy cô trong khoa Dầu Khí, Đại học
Mỏ -Địa chất. Các thầy cô luôn tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình
học tập và công tác tại trường.
Thực tập tốt nghiệp là cần thiết đối với một đề tài luận văn. Được sự đồng ý của
Ban giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Biển và Đảo – ĐHQGHN tôi đã được thực tập ở
Trung tâm. Các cán bộ của Trung tâm đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể học tập,
tham khảo và thu thập tài liệu. Đặc biệt là KS. Trần Hữu Thân đã giúp tôi rất nhiều
trong việc hoàn thiện các kỹ năng thực hành.
Nhân dịp này tôi gửi tới các thầy cô giáo, các cán bộ đang công tác tại các Cơ
quan đợn vị nói trên lời cảm ơn chân thành và biết ơn sâu sắc.
Tôi cảm ơn gia đình và các bạn đồng nghiệp luôn động viên, giúp đỡ và tiếp
thêm nghị lực để tôi tiếp tục học tập và hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp.
Kính chúc Quý thầy cô trong khoa Địa chất, khoa Dầu khí, các cán bộ Trung

tâm Nghiên cứu Biển và Đảo và các bạn đồng nghiệp luôn dồi dào sức khỏe và thành
công trong công việc.
Xin chân thành cảm ơn!

3


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC................................................................ 10
1.1

Vị trí nghiên cứu ........................................................................................................ 10

1.2

Địa tầng ...................................................................................................................... 12

1.3

Đặc điểm cấu trúc –kiến tạo....................................................................................... 16

1.3.1

Đặc điểm đứt gãy ................................................................................................ 16

1.3.2

Các đơn vị cấu trúc ............................................................................................. 18

1.3.3

Lịch sử phát triển địa chất................................................................................... 23

CHƯƠNG 2 - LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 26
2.1.

Lịch sử nghiên cứu ..................................................................................................... 26

2.1.1.

Giai đoạn trước năm 1975 .................................................................................. 26

2.1.2.

Giai đoạn sau năm 1975...................................................................................... 27

2.2.

Các phương pháp nghiên cứu..................................................................................... 29

2.2.1.

Phương pháp địa chấn – địa tầng ........................................................................ 29

2.2.2.

Phương pháp phân tích tướng địa chấn............................................................... 30

2.2.3.

Phương pháp địa tầng phân tập........................................................................... 37

2.2.4.

Phương pháp phục hồi mặt cắt địa chất .............................................................. 39

2.3.

Cơ sở tài liệu .............................................................................................................. 40

CHƯƠNG 3 - ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN SỚM PHÍA
NAM BỂ PHÚ KHÁNH........................................................................................................... 45
3.1.

Địa tầng phân tập ....................................................................................................... 45

3.2.

Lựa chọn mô hình địa tầng phân tập .......................................................................... 50

3.3.

Phân tích địa tầng phân tập ........................................................................................ 54

4


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

CHƯƠNG 4 - ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG ĐÁ , CỔ ĐỊA LÝ VÀ TIỀM NĂNG ............................ 65
DẦU KHÍ.................................................................................................................................. 65
4.1.

Đặc điểm tướng đá – cổ địa lý ................................................................................... 65

4.1.1.

Cộng sinh tướng.................................................................................................. 65

4.1.2.

Đặc điểm tướng đá cổ địa lý ............................................................................... 66

4.2.

Đánh giá tiềm năng dầu khí ....................................................................................... 71

4.2.1.

Hệ thống dầu khí................................................................................................. 71

4.2.2.

Dựa trên tướng và địa tầng phân tập................................................................... 73

4.2.3.

Khoanh vùng tiềm năng dầu khí khu vực phía Nam bể Phú Khánh................... 77

KẾT LUẬN............................................................................................................................... 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 80

5


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.Vị trí phía Nam bể Phú Khánh (theo ảnh vệ tinh Google Earth) ................................. 11
Hình 2. Cột địa tầng tổng hợp bể Phú Khánh (Theo Viện Dầu Khí Việt Nam)........................ 13
Hình 3. Bể Phú Khánh được chia thành thềm trong và thềm ngoài bởi hệ thống đứt gãy 1090 –
1100 E ........................................................................................................................................ 17
Hình 4.Sơ đồ phân bố các hệ thống đứt gãy trong bể Phú Khánh và phía Nam bể Phú Khánh (
theo Trung tâm NC Biển và Đảo) ............................................................................................. 20
Hình 5. Sơ đồ phân vùng cấu trúc bể Phú Khánh ( theo VPI).................................................. 21
Hình 6. Bản đồ cấu trúc móng phía Nam của bể Phú Khánh(Trần Hữu Thân, 2012) ............. 22
Hình 8. Các dạng kết thúc phản xạ địa chấn ( theo Catuneanu, 2006).................................... 30
Hình 9. Các kiểu cấu tạo phản xạ địa chấn [5]........................................................................ 31
Hình 10. Các dạng phản xạ trong tập địa chấn[5] .................................................................. 32
Hình 11. Hình thái không gian của một đơn vị tướng địa chấn [4] ......................................... 36
Hình 12. Thay đổi mực nước biển hình thành các đơn vị địa tầng phân tập (theo Nichols Gary,
2009) ......................................................................................................................................... 38
Hình 13. Bản đồ dị thường từ và bản đồ dị thường trọng lực.[10] .......................................... 41
Hình 14. Mạng lưới các tuyến khảo sát địa chấn phía Nam bể Phú Khánh (trích từ bản đồ
tuyến khảo sát địa chấn toàn thềm lục địa Việt Nam) .............................................................. 42
Hình 15. Bản đồ trọng lực Fai khu vực nghiên cứu và kế cận( theo Trung tâm NC Biển và
Đảo) .......................................................................................................................................... 43
Hình 16. Bản đồ đẳng dày trầm tích Kainozoi bể Phú Khánh ( TT NC Biển và Đảo)............. 44
Hình 17. Bất chỉnh hợp góc ...................................................................................................... 46

Hình 18. Bất chỉnh hợp khu vực ............................................................................................... 46
Hình 19. Giả chỉnh hợp ............................................................................................................ 47
Hình 20. Bất chỉnh hợp song song............................................................................................ 47
Hình 21. Mô hình các hệ thống trầm tích(theo Trần Nghi, 2010)............................................ 49
Hình 22. Đường cong biển tiến – thoái và dâng – hạ mực nước biển ( theo Catuneanu 2006,
2009)[16] .................................................................................................................................. 51
Hình 23. các mô hình địa tầng phân tập ( theo catuneanu, 2006, 2009, có bổ sung) .............. 52
6


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất
Hình 24. các miền hệ thống và vị trí ranh giới tập theo các mô hình địa tầng phân tập khác
nhau ( theo Catuneanu 2006, 2009[15], có bổ sung) ............................................................... 54
Hình 25. . Các dạng ranh giới bất chinh hợp ........................................................................... 55
Hình 26 .Đặc trưng trường sóng địa chấn của tập Oligoxen và tập Mioxen sớm (Tuyến SVOR
93 - 120).................................................................................................................................... 57
Hình 27. Minh giải mặt cắt địa chấn theo tuyến SVOR 116..................................................... 58
Hình 28. Đặc điểm trường sóng địa chấn giữa phức tập Oligocen ( theo Viện Dầu khí) ........ 59
Hình 29. Các dạng trường sóng địa chấn phản xạ ( theo Viện Dầu khí) ................................. 60
Hình 31. Bản đồ đẳng dày Oligocen......................................................................................... 67
Hình 32. Bản đồ đẳng dày Miocen sớm.................................................................................... 68
Hình 33. Bản đồ tướng đá cổ địa lý trầm tích Oligocene phía Nam bể Phú Khánh giai đoạn
biển thoái LST........................................................................................................................... 69
Hình 34. Bản đồ tướng đá cổ địa lý trầm tích Miocen sớm giai đoạn biển tiến....................... 70
Hình 35. Cấu tạo có tiềm năng chứa dầu thuộc tuyến VOR-93-101 ........................................ 74
Hình 36. Một cấu tạo triển vọng ở tuyến SVOR 93 – 115 ........................................................ 75
Hình 37. Móng bị ép trồi và ám tiêu san hô xây đắp tạo bẫy carbonat (qua lỗ khoan 124 – CMT –
1X) [8] ....................................................................................................................................... 76
Hình 38. Sơ đồ phân bố các cấu tạo triển vọng phía Nam bể Phú Khánh ............................... 76
Hình 39. Sơ đồ khoanh vùng tiềm năng dầu khí khu vực phía Nam bể Phú Khánh ................. 77

7


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

MỞ ĐẦU
Ngành công nghiệp dầu khí ở nước ta trong những năm gần đây phát triển
mạnh, và là ngành công nghiệp mũi nhọn, góp phần quan trọng vào kim ngạch xuất
khẩu, đóng góp 20% GDP trong nền kinh tế quốc dân.
Trong suốt hơn 50 năm hoạt động, nghành dầu khí đã đem lại cho nền kinh tế
Việt Nam một nguồn ngoại tệ lớn và là ngành công nghiệp trọng điểm được Đảng và
Nhà nước ta đặc biệt quan tâm phát triển. Nhiệm vụ của ngành dầu khí hết sức nặng nề
là phải tăng cường hoạt động tìm kiếm thăm dò để gia trữ lượng dầu khí. Chính vì vậy
mà công tác thăm dò và nghiên cứu dầu khí không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn
có ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc đẩy mạnh và phát triển công nghiệp dầu khí đạt
hiệu quả cao.
Nằm trong kế hoạch đào tạo Thạc sỹ khoa học của Khoa Địa chất Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội, việc thực tập và làm luận văn tốt
nghiệp là điều hết sức cần thiết đối với mỗi học viên. Luận văn không những giúp cho
học viên nâng cao trình độ chuyên môn và nghiên cứu khoa học.
Để thực hiện mục đích đó, được sự giới thiệu của các thầy cô giáo trong Khoa
Địa chất và được sự đồng ý của Ban Giám đốc, lãnh đạo trung tâm nghiên cứu Biển và
Đảo, tôi đã được đến thực tập tại Trung tâm. Tại đây tôi đã được sự giúp đỡ và hướng
dẫn để thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu địa tầng phân tập và đánh giá tiềm năng dầu
khí trầm tích Oligocene – Miocene sớm phía Nam bể Phú Khánh”.
Về ý nghĩa khoa học, đề tài luận văn có giá trị khoa học rất cao đã góp phần làm
sáng tỏ mối quan hệ giữa tướng trầm tích và địa tầng phân tập trong mối quan hệ với
sự thay đổi mực nước biển và chuyển động kiến tạo. Đồng thời kết quả nghiên cứu của
luận văn đã giúp các nhà địa chất dầu khí xây dựng được các tiền đề đánh giá triển

vọng dầu khí, định hướng tìm kiếm thăm dò dầu khí có hiệu quả. Luận văn đi sâu
nghiên cứu phương pháp địa tầng phân tập đánh giá được triển vọng dầu khí liên quan,
nêu được mối qui luật cộng sinh tướng, các qui luật sinh chứa chắn của dầu khí, nhìn
8


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

nhận ra được lịch sử phát triển địa chất dọc theo các thời kì từ lúc hình thành cho đến
hiện tại. Đặc biệt bể Phú Khánh vẫn là một bể mới bắt đầu được đi vào nghiên cứu.
Nội dung luận văn gồm 4 chương không kể phần mở đầu và kết luận
Chương 1. Đặc điểm địa chất khu vực
Chương 2. Lịch sử nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Địa tầng phân tập trầm tích Oligocene – Miocene sớm phía Nam
bể Phú Khánh
Chương 4. Đặc điểm tướng đá, cổ địa lý và tiềm năng dầu khí

9


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

CHƯƠNG 1 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC
1.1 Vị trí nghiên cứu
Khu vực phía Nam bể Phú Khánh nằm dọc theo bờ biển miền Trung Việt Nam,
giới hạn bởi 110 – 12030’ vĩ độ Bắc và 1090 20’ - 1110 kinh độ Đông và được phân
cách với bể Cửu Long bởi đới trượt Tuy Hòa, phía Đông là đới nâng ngoài (Hình 1).
Địa hình đáy biển trong vùng rất phức tạp với đặc trưng của một biển rìa, bao
gồm các địa hình: thềm lục địa, sườn lục địa và chân lục địa với các hố sụt và khối
nâng địa phương, mực nước biển sâu từ 0-3000m. Các đơn vị địa chất ở đây nằm trên

phần vỏ lục địa và vỏ chuyển tiếp giữa lục địa và đại dương. Trầm tích Kainozoi có
chiều dày lớn có nơi đạt tới 9000n , phủ bất chỉnh hợp trên móng granit phân dị, nơi
móng nhô cao tạo thành các dải nâng ngầm và nơi sụt lún tạo thành các trũng tích tụ.
Do hoạt động của các hệ thống đứt gãy, móng của thềm bị trượt theo khối, tạo ra
dạng địa hình bậc thang, sâu dần về phía Biển Đông. Sườn lục địa kế tiếp thềm Phan
Rang là một vùng có độ sâu nước biển từ 0 đến 300m, độ dốc từ vài độ đến vài chục
độ, bề rộng từ 20km- 200km. Mức độ phân cắt sườn lục địa cao hơn nhiều so với phần
thềm, với nhiều dãy núi ngầm và rạch ngầm. Ở phần phía Bắc, tương ứng với Quảng
Nam đến Bình Định và phần phía Nam tương ứng với Bình Thuận- Ninh Thuận, sườn
lục địa tương đối rộng, ngược lại ở vùng giữa, tương ứng với Nam Bình Định đến
Khánh Hòa, sườn lục địa rất hẹp, có nơi chỉ còn 18km, tạo thành một hình móng ngựa,
đánh dấu vùng biển tách giãn lấn sâu nhất vào gần địa khối Kon Tum.
Các đồng bằng biển thẳm địa hình tương đối bằng phẳng nằm ở phía ngoài chân
sườn lục địa. Tuy không có những tài liệu địa chấn nhưng theo các kết quả nghiên cứu
trọng lực, đồng bằng biển thẳm là những địa hào kích thước khác nhau, đó là những
trũng tích tụ, bề dày trầm tích có thể lên đến 3-4 km.

10


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

Hình 1.Vị trí phía Nam bể Phú Khánh (theo ảnh vệ tinh Google Earth)

Phần phía Nam bể Phú Khánh chủ yếu tập trung ở diện tích các lô 125,126 và
một phần của lô 127. Ở đây công tác nghiên cứu còn ít, chỉ duy nhất 1 giếng khoan 127
– NT – 1X nằm trong vùng nghiên cứu nên những nét cấu trúc địa chất chính của bể
được khái quát theo tài liệu khảo sát địa chấn khu vực là chính và liên hệ với các bể
trầm tích lân cận, nơi đã được nghiên cứu tương đối chi tiết, đã có phát hiện và đang
khai thác dầu khí.

11


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

1.2 Địa tầng
Địa tầng phía nam bể Phú Khánh được liên kết và đối sánh với các phân vị địa
tầng tổng hợp của bể Phú Khánh và một số giếng khoan của các vùng lân cận cho thấy
khu vực phía nam bể gồm các phân vị địa tầng có tuổi từ Eocen (?) - Đệ tứ, chúng
được mô tả như sau (Hình 2)
Đá móng trước Kainozoi
Theo kết quả minh giải tài liệu địa chấn, tài liệu địa chất vùng rìa, tài liệu địa vật
lý giếng khoan trong khu vực nghiên cứu và lân cận cho phép dự báo đá móng trước
Kainozoi là đá biến chất, đá granit, granodiorit. Đây là các thành tạo magma, biến chất
có tuổi và thành phần khác nhau, trong đó các thành tạo granit tuổi Creta bị phong hóa,
nứt nẻ có khả năng phát triển rộng ở vùng thềm Phan Rang, đới cắt trượt Tuy Hòa. Đá
móng loại này cũng xuất hiện ở hầu hết các lô ở Bắc bể Cửu Long, phía Tây- Tây Bắc
và Nam- Tây Nam bể Nam Côn Sơn. Ngoài ra còn gặp đá phiến Mica, phiến thạch anh
Mica như giếng khoan RĐ- 1X, Emerald- 1X (bể Cửu Long); một số giếng khoan ở bể
Nam Côn Sơn và đá phiến gneis ở Rồng 8 (bể Cửu Long).
Các thành tạo thuộc Kainozoi
Oligocen
Phần trên của mặt cắt trong cát kết đôi nơi có mặt cả glauconit. Điều đó chứng
tỏ sự ảnh hưởng của biển ngày càng tăng. Trong các lớp sét kết tại các giếng khoan ở
Đông Bắc bể Cửu Long gặp các phức hệ bào tử phấn hoa F.trilobata, Veutricolporotes,
Cicatricosisporites và Oculopollis. Phức hệ này đặc trưng cho tuổi Oligocen. Đá biến
đổi thứ sinh ở giai đoạn Katagenes nên tính chất chứa chỉ vào khoảng trung bình.
Trầm tích Oligocen thành tạo trong các điều kiện môi trường khác nhau: từ sườn
tích, lũ tích, sông, kênh lạch tới đồng bằng châu thổ, đầm hồ vũng vịnh và ảnh hưởng

của biển ( phần trên mặt cắt thuộc phía Đông của bể).
Miocen
12


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

Các trầm tích Miocen chủ yếu là các trầm tích lục nguyên, châu thổ, đôi nơi có
sự xen kẹp bởi trầm tích biển và biển nông. Phần phía Đông thềm Đà Nẵng, Phan Rang
phát triển đá vôi dạng thềm, đá vôi ám tiêu.Có thể phân ra trầm tích Miocen dưới, giữa
và trên .

Hình 2. Cột địa tầng tổng hợp bể Phú Khánh (Theo Viện Dầu Khí Việt Nam)

Miocen dưới
Trầm tích Miocen dưới phân bố rộng rãi trong toàn bể, phủ bất chỉnh hợp trên
các trầm tích Oligocen. Tuy nhiên chúng có thể vắng mặt tại các khu vực nổi cao tương
tự như đã quan sát thấy tại địa lũy Tri Tôn. Thành phần trầm tích và tướng có sự biến
đổi nhiều giữa các khu vực. Phía Nam của bể, trầm tích Miocen sớm thành tạo chủ yếu
trong môi trường biển ven bờ, biển nông. Phần phía Đông phát triển chủ yếu các đá sét
thuộc tướng biển sâu, phần phía Tây gặp cát kết, bột kết, sét kết của các pha đầm hồ,
13


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

tam giác châu. Mặt cắt trầm tích gồm chủ yếu các đá hạt mịn sét kết, bột kết, cát kết hạt
nhỏ và đá vôi xen kẽ lớp sét vôi. Đá vôi gặp nhiều ở phần trung tâm gồm đá vôi bẩn
(mudstone), đá vôi vacke (wacketone) và một ít đá vôi nén (packstone), chứa nhiều san
hô và các hóa thạch biển khác. Tuy nhiên các lớp đá vôi này giảm đi rõ rệt hoặc hầu

như vắng mặt tại phần phía Tây. Cát kết phân từ mỏng đến dày, chủ yếu hạt nhỏ, ít hạt
trung, độ chọn lọc từ trung bình đến tốt, xi măng giàu cacbonat và sét , đôi chỗ chứa
glauconit và foram. Đá cát kết và đá vôi dạng ám tiêu là những đá có đặc tính chứa vào
loại tốt, đặc biệt là phần phía Tây và trung tâm các lô 122-126. Phần phía Bắc môi
trường trầm tích tam giác châu dần được thay thế bằng biển ven bờ đến biển nông,
phần phía Đông tại các lô 127- 130 có khả năng chuyển sang tướng biển sâu (Đông
Bắc bể Cửu Long).
Tương tự như trầm tích Oligocen, cát kết Miocen ở phía Bắc gồm các trầm tích
vụn đa khoáng arkos, arkoz - lithic và lithic độ hạt từ trung bình đến kém.Đá sét có
thành phần khá đồng nhất gồm kaolinit, clorit và một lượng đáng kể
Montmorillonit.Tập đá sét này được coi như là một tầng đánh dấu và là một tầng chắn
dầu khí tốt cho toàn khu vực nghiên cứu. Tập sét chưa Rotalid này tồn tại và có khả
năng dày ở phần phía Nam bể Phú Khánh.
Miocen giữa
Trầm tích Miocen giữa được nhận biết và liên kết trên tài liệu địa chấn với đặc
điểm là các phản xạ song song hoặc gần song song, biên độ thay đổi từ thấp đến cao,
tính liên tục và tần số trung bình.Trầm tích Miocen giữa gồm các thành tạo lục nguyên,
cacbonat thềm thành tạo trong môi trường biển nông ven bờ. Khu vực phía Đông môi
trường trầm tích chuyển dần sang biển nông đến biển sâu. Chiều dày của trầm tích
Miocen giữa thay đổi từ 0m đến 3200m. Phần phía Tây bà Bắc của bể Phú Khánh, trầm
tích Miocen giữa chủ yếu là lục nguyên do ở gần nguồn cung cấp vật liệu từ đất liền.

14


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

Trong phần phía Nam của bể, các tập trầm tích vũng vịnh Oligocen và Miocen dưới bị
chôn vùi dưới các tập sét, cát, cacbonat trầm đọng trong Miocen giữa.
Trong Miocen phổ biến các thành tạo chảy rối với sự hình thành các quạt bồi

tích ngầm dọc theo sườn nghiêng của bể Phú Khánh. Đây có thể là những tầng chứa có
khả năng cho tích tụ dầu khí. Ngoài ra theo rìa thềm phía Đông còn phát triển cacbonat
thềm.
Đá cacbonat ở khu vực phát triển nhiều đá ám tiêu xen kẽ cacbonat nền tương tự
như những đá đã phát hiện tại các giếng khoan ở địa lũy Tri Tôn thuộc bể Nam Sông
Hồng. Cacbonat này ở phần trên gồm chủ yếu đá vôi, vôi dolomit, và ở phần dưới chủ
yếu là dolomit- vôi và dolomit. Đá cacbonat gặp ở địa lũy Tri Tôn rất đa dạng từ đá vôi
bẩn (mudstone), đá vôi vacke (wackestone), đá vôi nén (packstone), đến đá hạt
(grainstone) với đặc tính độ rỗng, độ thấm rất tốt. Ở phần phía Nam bể các lớp đá vôi
dạng ám tiêu và dạng nền thành tạo trong môi trường biển nông đến biển mở có thể tồn
tại nhiều trong phạm vi các lô 123-130 bể Phú Khánh.
Miocen trên
Trầm tích Miocen trên được nhận biết bởi các phản xạ thường là song song đến
song song hơi phân kỳ, biên độ từ thấp đến trung bình, tính liên tục tốt ở phần phía Tây
bể và có dạng hạnh nhân (chữ S) nêm lấn về phía sườn dốc hướng ra biển.
Trầm tích Miocen trên có mặt trong toàn khu vực bể gồm các thành tạo lục
nguyên sét, sét vôi, bột kết đôi chỗ có xen các lớp đá vôi mỏng. Trầm tích được hình
thành trong môi trường đồng bằng châu thổ, đầm lầy ven biển, biển ven bờ (Đông Bắc
bể Cửu Long) chuyển dần sang biển nông (phần Tây- Tây Nam bể Phú Khánh) đến
biển sâu (phần phía Đông các lô 126- 130). Trầm tích Miocen trên có chiều dày thay
đổi từ 100m- 1700m. Khu vực phía Bắc bể Phú Khánh trầm tích Miocen trên đặc trưng
bởi sét kết, sét vôi xen kẽ với các lớp mỏng bột kết, cát kết và đá cacbonat được thành
15


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

tạo trong môi trường từ biển nông đến biển sâu tương tự như các đá trầm tích đã phát
hiện tại nhiều giếng khoan ở địa hào Quảng Ngãi. Tại đây gặp sét kết màu xám tối,
xám sáng, xám xanh, mềm đến cứng chứa nhiều vôi, foram và các hóa thạch biển khác,

pyrit, glauconit. Bột kết, cát kết phân lớp mỏng đến dạng khối, xám sáng đến xám tối,
xám oliu hạt rất nhỏ, lựa chọn và mài tròn tốt được gắn kết chắc tới trung bình bởi xi
măng vôi chứa glauconit pyrit. Với sự phân bố rộng rãi, cộng với bề dày khá lớn các
trầm tích hạt mịn Miocen trên ở phần phía Nam bể Sông Hồng và bể Phú Khánh đóng
vai trò là tầng chắn tốt.
Pliocen – Đệ tứ
Trầm tích Pliocen- Đệ tứ chủ yếu là sét, sét kết, sét vôi, các lớp đá vôi mỏng xen
ít bột / cát kết hạt nhỏ dạng turbidite với bề dày khá lớn (đặc biejt là khu vực phía
Đông của bể Phú Khánh).
Trầm tích Pliocen- Đệ Tứ có chiều dày thay đổi từ 200- 2000m được thành tạo
chủ yếu trong điều kiện môi trường biển sườn thềm lục địa đến biển sâu. Tầng này có
thể đóng vai trò là tầng chắn mang tính khu vực.
1.3 Đặc điểm cấu trúc – kiến tạo
1.3.1 Đặc điểm đứt gãy
Đứt gãy ở khu vực phía nam của bể Phú Khánh cũng được hình thành, phát
triển và bị chi phối bởi 3 hệ thống đứt gãy chính: hệ thống đứt gãy phương Đông BắcTây Nam, hệ thống đứt gãy phương Bắc- Nam và hệ thống đứt gãy phương Tây BắcĐông Nam, trong đó hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc- Tây Nam phát triển chủ yếu
ở phần phía Bắc, hệ thống đứt gãy phương Bắc- Nam phát triển dọc thềm Đà Nẵng
(kinh tuyến 109030) và hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc- Đông Nam phát triển chủ
yếu ở phía Nam khu vực nghiên cứu. (Hình 4):
 Hệ thống đứt gãy phương á kinh tuyến
16


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

Đây là các đứt gãy phát triển chủ yếu ở phía Bắc và trung tâm bể Phú Khánh.
Chúng có kích thước tương đối lớn, chiều dài thay đổi từ 25 đến 200km, biên độ dịch
chuyển đứng thay đổi khoảng 5km. Hệ thống đứt gãy này khống chế ở cánh phía Tây
của bể Phú Khánh, phân chia thềm Đà Nẵng và đới trũng trung tâm của bể. Đại bộ
phận các đứt gãy phương á kinh tuyến có tuổi sinh thành từ trước Mesozoi tái hoạt

động nhiều trong Kainozoi đến cuối Miocen.
Hệ thống đứt gãy kinh tuyến 1090 E – 1100 E chạy xuyên xuất từ Bắc tới Nam
của bể Phú Khánh và là hệ thống đứt gãy chính gây nên sự phân cắt địa hình của bể. hệ
thống đứt gãy này đã tái hoạt động trong Miocen muộn và Pliocen- Đệ tứ đã tạo nên
hai nửa thềm có độ sâu khác nhau. Do vậy bể Phú Khánh có cấu trúc địa chất phân dị
thành thềm trong nằm ở độ sâu từ 0-200m nước và thềm ngoài từ 500-2500m nước. (
hình 3)

Hình 3. Bể Phú Khánh được chia thành thềm trong và thềm ngoài bởi hệ thống đứt gãy 1090 –
1100 E

 Hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc- Tây Nam
17


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

Hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc- Tây Nam phát triển chủ yếu ở phần trung
tâm KVNC, ngoài ra còn gặp ở khu vực Đông Bắc bể Cửu Long, Bắc bể Nam Côn
Sơn. Chiều dài của các đứt gãy phương Đông Bắc- Tây Nam thay đổi từ 35 đến 85km,
biên độ dịch chuyển thẳng đứng thay đổi từ 2 đến 5 km. Chúng đóng vai trò hết sức
quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển các bán địa hào, địa lũy cũng như
các cấu tạo có triển vọng dầu khí. Một số đứt gãy phương Đông Bắc- Tây Nam có tuổi
từ trước Kainozoi, còn đại bộ phận được sinh thành trong Kainozoi.


Hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc- Đông Nam
Hệ thống đứt gãy phương TB-ĐN phát triển chủ yếu ở đới trượt Tuy Hòa, chúng

phát triển tương đối lớn cả về chiều dài và biên độ dịch chuyển. Chiều dài của đứt gãy

phương Tây Bắc- Đông Nam thay đổi từ 30 đến 95km, và biên độ dịch chuyển đứng
thay đổi từ 5 đến 10 km. Hệ thống đứt gãy này hoạt động mạnh trong Miocen, đặc biệt
là trong Miocen giữa, Miocen muộn do chế độ hoạt động kiến tạo đã thay đổi từ
chuyển động ngang sang trượt bằng nén ép để tạo nên các cấu trúc hình hoa. Quan sát
trên hầu hết các tuyến địa chấn trong khu vực nghiên cứu có thể thấy rằng hệ thống đứt
gãy phương TB - ĐN chủ yếu là các đứt gãy thuận.
1.3.2 Các đơn vị cấu trúc
Các đơn vị cấu trúc khu vực phía Nam bể Phú Khánh bị chia cắt và khống chế
bởi các hệ thống đứt gãy có phương Bắc- Nam và đứt gãy có phương Tây Bắc- Đông
Nam. Chính các hệ thống đứt gãy này đã chia bể thành các đơn vị kiến tạo chính như:
thềm Phan Rang, thềm Đà Nẵng, trũng Phú Khánh, đới cắt trượt Tuy Hòa và (hình 4).
 Thềm Phan Rang
Thềm Phan Rang nằm ở phía Tây Nam bể Phú Khánh, phần kéo dài cánh phía
Tây Bắc của bể Cửu Long. Đây là vùng thềm tương đối bình ổn, ít bị chia cắt bởi các

18


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

hệ thống đứt gãy. Trầm tích Kainozoi chủ yếu là các trầm tích trẻ Miocen muộn,
Pliocen Đệ Tứ, chiều dày mỏng và tăng dần theo hướng Đông Nam.
 Thềm Đà Nẵng
Thềm Đà Nẵng nằm ở phía Tây- Tây Bắc của bể, kéo dài từ chỗ tiếp giáp với bể
trầm tích Sông Hồng cho đến phía Bắc đới trượt Tuy Hòa. Đây là một đới nghiêng từ
Tây sang Đông- là vùng tương đối bình ổn về mặt cấu tạo, ít bị các đứt gãy phân cắt.
Chiều dày trầm tích Kainozoi mỏng chủ yếu là các thành tạo trẻ Miocen muộnPliocen- Đệ Tứ phủ bất chỉnh hợp lên đá móng trước Kainozoi.
 Trũng Phú Khánh
Trũng Phú Khánh nằm ở khu vực nước sâu, chiếm hầu hết diện tích bể Phú
Khánh. Đây cũng là nơi có bề dày trầm tích lớn nhất bể, bề dày trầm tích ở đây có thể

đạt trên 5 km phía.
 Đới trượt Tuy Hòa
Đới trượt Tuy Hòa có chiều rộng khoảng 50- 60km, gồm các hệ thống đứt gãy
thuận có phương Tây Bắc – Đông Nam, biên độ dịch chuyển khá lớn được phát triển từ
Miocen và cắm sâu vào móng. Cấu trúc của đới trượt Tuy Hòa có dạng tương tự như
hệ thống đứt gãy Sông Hồng. Chúng đều có điểm xuất phát từ đất liền và kéo ra biển.
Điều này chứng tỏ đới trượt Tuy Hòa có thể được sinh ra do kết quả của quá trình tái
chuyển động của mảng Đông Dương. Quá trình đó đã làm thay đổi hẳn phương thức
chuyển động ngang sang trượt bằng nén ép. Vì vậy, khu vực này đã hình thành các cấu
trúc hình hoa.

19


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

Hình 4.Sơ đồ phân bố các hệ thống đứt gãy trong bể Phú Khánh và phía Nam bể Phú Khánh (
theo Trung tâm NC Biển và Đảo)
20


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

Hình 5. Sơ đồ phân vùng cấu trúc bể Phú Khánh ( theo VPI)
21


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

Hình 6. Bản đồ cấu trúc móng phía Nam của bể Phú Khánh(Trần Hữu Thân, 2012)

22


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

1.3.3 Lịch sử phát triển địa chất.
Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng bể Phú Khánh là một bể tách giãn rìa lục
địa thụ động hoặc còn có thể xem là một bể rìa lục địa liên quan trực tiếp đến va chạm
giữa các mảng Ấn Úc và mảng Âu- Á và hoạt động tách giãn Biển Đông với lịch sử
phát triển nhiều pha. Bể Phú Khánh kéo dài từ lô 121 đến một phần lô 127 và đặc trưng
kiến tạo có ảnh hưởng của 3 bể trầm tích lân cận như bể Sông Hồng, bể Cửu Long, bể
Nam Côn Sơn. Chính vì vậy lịch sử phát triển địa chất của từng bộ phận gắn liền với
lịch sử tiến hóa của chính bể trầm tích đó. Căn cứ vào đặc điểm thành tạo trầm tích,
hoạt động kiến tạo, có thể chia lịch sử phát triển địa chất của bể Phú Khánh thành các
giai đoạn chính như sau:
 Giai đoạn tiền tạo rift(Creta-Eocen Sớm)
Đây là giai đoạn san bằng kiến tạo trên toàn bộ khu vực bể Phú Khánh, Cửu
Long và Nam Côn Sơn. Sự san bằng kiến tạo này cùng với sự nâng toàn khu vực Biển
Đông. Đây là thời kỳ thành tạo nên bề mặt san bằng Đông Dương, nguyên nhân chính
của quá trình này có lẽ là do tồn tại một dị thường Manti nóng dưới gần lục địa trước
khi xảy ra quá trình căng giãn khu vực và sự hoạt động tạo rift. Giai đoạn “san bằng
kiến tạo” xảy ra trong một thời gian tương đối dài, điều đó đã được chứng minh bằng
sự vắng mặt của các trầm tích Paleogen sớm trong toàn bộ khu vực nghiên cứu. Cũng
trong thời gian đó mặt móng trước Kainozoi đã bị phong hóa, bào mòn và sau này các
trầm tích Paleogen muộn phủ chồng lên tạo thành mặt bất chỉnh hợp khu vực, ngăn
cách giữa hai tầng cấu trúc trên và dưới với thành phần thạch học khác nhau.
 Giai đoạn đồng tạo rift(Oligocen - Miocen sớm)
Đây là giai đoạn đồng tạo rift chính được bắt đầu từ Oligocen và kết thúc vào
Miocen sớm. Trước khi xảy ra giai đoạn tạo rift, toàn bộ bể Phú Khánh còn là một lục
địa với sự tồn tại của bề mặt san bằng Đông Dương. Tuy nhiên vào đầu giai đoạn tạo

23


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

rift bề mặt đó bắt đầu bị dập vỡ, các hố sụt bắt đầu được thành tạo, tạo điều kiện thuận
lợi cho sự tích tụ trầm tích.
Các trầm tích được lắng đọng trong môi trường lục địa vào thời kỳ đầu và
chuyển dần từ lục địa, á lục địa, ven bờ, biển nông vào cuối giai đoạn. Đồng thời hàng
loạt các hoạt động đứt gãy mới được hình thành và tăng do lực căng tách. Các đứt gãy
đã có trước tiếp tục tái hoạt động, chúng chia cắt khu vực nghiên cứu thành các khối
khác nhau.
Giai đoạn tách giãn vỏ và lún chìm xảy ra mạnh mẽ nhất vào Oligocen. Đến
cuối Oligocen toàn bộ khu vực bị nâng lên, làm cho các trầm tích Oligocen muộn bị
bào mòn cắt cụt. Về sau các trầm tích Miocen sớm phủ chồng bất chỉnh hợp lên trên
vào tạo thành mặt bất chỉnh hợp mang tính khu vực. Mặt bất chỉnh hợp này đánh dấu
điểm kết thúc một chu kỳ hoạt động kiến tạo. Đó là pha tạo rift sớm trong pha tạo rift
chính. Sau đó sự hoạt động tạo rift lại tiếp tục khi các trầm tích trẻ Miocen sớm phủ
chồng bất chỉnh hợp lên các trầm tích Oligocen. Sự hoạt động tạo rift này phát triển
cho đến cuối Miocen sớm thì kết thúc (pha tạo rift muộn trong pha tạo rift chính).
Những đơn vị cấu trúc âm, dương trong khu vực bể Phú Khánh đều được hình
thành trong pha tạo rift này. Đây là giai đoạn mà sự hoạt động căng tách và dịch
chuyển chiếm ưu thế, còn các kiểu biến dạng, nén ép xảy ra dọc theo một số đứt gãy ở
bể Cửu Long, Nam Côn Sơn và Phú Khánh chỉ là các hoạt động kiến tạo mang tích cục
bộ ở một số nơi.
 Giai đoạn sau tạo rift(Miocen giữa)
Trong giai đoạn này hoạt động lún chìm xảy ra trên toàn bộ diện tích khu vực
nghiên cứu. Tốc độ lún chìm xảy ra không đồng đều, trong khi đó ở bể Cửu Long tốc
độ lún chìm nhỏ, ở bể Phú Khánh lún chìm với tốc độ trung bình thì ở phần cực Bắc
của bể Nam Côn Sơn lún chìm với tốc độ lớn nhất. Sự lún chìm này có thể bắt nguồn

24


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa học Địa chất

từ sự gia tăng trọng lực của khối lượng trầm tích lớn cùng với sự nguội lạnh của các
thạch quyển trong khu vực. Cũng trong giai đoạn này, ở phần phía Nam bể Phú Khánh
đã xảy ra một biến cố kiến tạo quan trọng để tạo nên đới trượt Tuy Hòa. Biến cố này
gắn liền với chuyển động nén ép cục bộ với phương ép nén thay đổi. Điều này đã làm
xoay hướng cấu trúc gần như vuông góc với phương cấu trúc ở phần Đông Bắc bể Cửu
Long. Phần Bắc bể Nam Côn Sơn hình thành một loạt đứt gãy phát triển theo hướng
Tây Bắc- Đông Nam tạo nên một đới có chiều rộng từ 50- 60km với xu thế trượt phải.
Đó chính là đới trượt Tuy Hòa. Do ảnh hưởng của lực ép nén mà khu vực này đã hình
thành các cấu trúc hình hoa. Đới trượt Tuy Hòa cắt ngang sườn thềm bể Phú Khánh và
tạo thành ranh giới chia cắt giữa bể Phú Khánh với bể Nam Côn Sơn và bể Cửu Long.
 Giai đoạn Miocen muộn- Pliocen- Đệ Tứ
Hoạt động kiến tạo trong giai đoạn này xảy ra với những đặc điểm khác nhau ở
các khu vực khác nhau của bể. Trong khi tại bể Nam Côn Sơn và Phú Khánh xảy ra
pha hoạt động tạo rift muộn thì ở bể Cửu Long lại xảy ra sự hoạt động nghịch đảo biên
độ thấp. Hoạt động lún chìm trong pha này cũng có thay đổi theo từng khu vực. Khu
vực bể Cửu Long và Phú Khánh tốc độ lún chìm trầm tích cao thì ngược lại trong thời
kỳ Miocen muộn, bể Nam Côn Sơn tốc độ lún chìm trung bình, nhưng lại đạt cực đại
trong Pliocen- Pleistocen.
Vào Miocen muộn, toàn bộ khu vực được nâng lên và bào mòn, nhưng thời gian
và mức độ bào mòn không lớn so với khu vực Tây Bắc bể trầm tích Sông Hồng. Sau
đó các trầm tích trẻ Pliocen- Đệ Tứ phủ lên trên. Ranh giới giữa Miocen muộn và
Pliocen- Đệ Tứ ở đây rất khó xác định so với bể Sông Hồng.

25