Đặc điểm thạch học, tướng đá trầm tích và quá trình biến đổi thứ sinh các đá trầm tích trên đảo phú quốc và triển vọng dầu khí liên quan

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

TRẦN THỊ THANH NHÀN

ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, TƯỚNG ĐÁ TRẦM TÍCH
VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI THỨ SINH CÁC ĐÁ
TRẦM TÍCH TRÊN ĐẢO PHÚ QUỐC VÀ TRIỂN
VỌNG DẦU KHÍ LIÊN QUAN
Chuyên ngành: Thạch học
Mã số: 62 44 57 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI - 2012


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................................1

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐẢO PHÚ QUỐC........................................... 5
1.1. VỊ TRÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU.................................................................................... 5
1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT....................................................................................................... 5
1.2.1. Địa tầng...................................................................................................................................... 7
1.2.2. Kiến tạo.................................................................................................................................... 10

1.3. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU.................................................................................................. 12
1.3.1. Giai đoạn trước năm 1975......................................................................................................... 12
1.3.2. Giai đoạn sau năm 1975............................................................................................................ 12

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............17

2.1. PHƯƠNG PHÁP LUẬN.................................................................................................... 17
2.1.1. Tiếp cận hệ thống...................................................................................................................... 17
2.1.2. Tiếp cận tiến hóa....................................................................................................................... 18

2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................................ 20
2.2.1. Phương pháp khảo sát thực địa.................................................................................................. 20
2.2.2. Xử lý mẫu sau thực địa............................................................................................................. 21

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ CÁC ĐÁ TUỔI
KRETA TRÊN ĐẢO PHÚ QUỐC......................................................................................31
3.1. KHÁI QUÁT...................................................................................................................... 31
3.2 PHÂN LOẠI........................................................................................................................ 31
3.2.1. Nhóm cuội kết và sạn kết.......................................................................................................... 31
3.2.2. Nhóm cát kết............................................................................................................................. 34
3.2.3. Nhóm đá bột kết........................................................................................................................ 49
3.2.4. Nhóm đá sét kết........................................................................................................................ 51

3.3. NGUỒN GỐC VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ CÁC ĐÁ TRẦM TÍCH LỤC NGUYÊN
TUỔI KRETA TRÊN ĐẢO PHÚ QUỐC................................................................................ 53
3.3.1. Nguồn gốc................................................................................................................................ 53
3.3.2. Quy luật phân bố....................................................................................................................... 53

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH TƯỚNG ĐÁ, ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP VÀ CHU KỲ TRẦM
TÍCH KRETA TRÊN ĐẢO PHÚ QUỐC........................................................................... 55
4.1. KHÁI NIỆM VỀ PHÂN TÍCH TƯỚNG.......................................................................... 55
4.1.1. Định nghĩa tướng trầm tích (lithofacies).................................................................................... 55
4.1.2. Phân tích tướng trầm tích.......................................................................................................... 56
4.1.3. Phân tích tướng trên cơ sở các chỉ tiêu định lượng.................................................................... 64

4.2. ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP VÀ CHU KỲ TRẦM TÍCH...................................................... 68

4.2.1. Địa tầng phân tập (sequence stratigraphy)................................................................................. 68
4.2.2. Chu kì trầm tích........................................................................................................................ 72

4.3. PHÂN LOẠI TƯỚNG TRẦM TÍCH TUỔI KRETA TRÊN ĐẢO PHÚ QUỐC..........74
4.3.1. Đặc điểm cộng sinh tướng theo không gian và theo thời gian.................................................... 74
4.3.2. Phân loại tướng trầm tích tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc............................................................ 74
4.3.3. Đặc điểm và quy luật phân bố các tướng trầm tích tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc...................... 79

4.4. ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CỦA TRẦM TÍCH KRETA TRÊN ĐẢO PHÚ QUỐC..........92
4.4.1. Những ưu điểm và hạn chế của nguyên lý địa tầng phân tập...................................................... 92

iii


4.4.2. Những tồn tại về nghiên cứu địa tầng phân tập.......................................................................... 94
4.4.3. Phân tích địa tầng phân tập Kreta trên đảo Phú Quốc................................................................ 95

CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ CỦA TRẦM TÍCH TUỔI KRETA
TRÊN ĐẢO PHÚ QUỐC..................................................................................................122
5.1. ĐẶC ĐIỂM ĐÁ SINH...................................................................................................... 122
5.1.1. Đặc trưng địa hoá của các đá trầm tích tuổi K1........................................................................ 128
5.1.2. Đặc trưng địa hoá của các đá trầm tích tuổi K2........................................................................ 129

5.2. ĐẶC ĐIỂM ĐÁ CHỨA................................................................................................... 130
5.2.1. Khái niệm chung..................................................................................................................... 130
5.2.2. Đặc tính chứa và quá trình biến đổi thứ sinh của đá trầm tích tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc....130

5.3. ĐẶC ĐIỂM ĐÁ CHẮN.................................................................................................... 161

KẾT LUẬN........................................................................................................................165

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN
ÁN......................................................................................................................................167
Tài liệu tham khảo............................................................................................................168

iv


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT

Chữ viết tắt

Viết thường

1.

LK E2

2.
3.

N
Q

Độ phóng đại
Thạch anh

4.

F

Fenspat

5.

R

Mảnh đá

6.

Li

Xi măng

7.

Ro

Độ mài tròn

8.

So

Độ chọn lọc

9.

Qz

Quaczit

10.

I

11.

Co

Hệ số nén ép

12.

Mt

Hệ số trưởng thành

13.

Md

Kích thước hạt trung bình

14.

Me

Độ rỗng hiệu dụng

15.

K

Lỗ khoan Enreca 2

+

Hệ số biến đổi thứ sinh

Độ thấm

v


DANH MỤC BIỂU BẢNG
Bảng 2.1. Công thức hiệu chỉnh hàm lượng phần trăm các cấp hạt trên lát mỏng thạch học
23
Bảng 3.1. Phân cấp độ hạt theo Baturin...............................................................................31
Bảng 3.2. Tổng hợp các tham số trầm tích của đá cuội kết, sạn kết tuổi Kreta trên đảo Phú
Quốc.....................................................................................................................................32
Bảng 3.3. Kết quả phân tích Rơnghen đá trầm tích tại LK E2............................................ 37
Bảng 3.4. Tổng hợp các tham số trầm tích của đá cát kết tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc. . .42
Bảng 3.5. Tổng hợp các tham số trầm tích của bột kết và sét kết tuổi Kreta trên đảo Phú
Quốc.....................................................................................................................................52
Bảng 4.1. Phân chia các trường trầm tích theo quan điểm của Trần Nghi.......................... 65
Bảng 4.2. Xác định môi trường trầm tích dựa vào các chỉ tiêu địa hoá môi trường [42]....66
Bảng 4.3. Xác định môi trường trầm tích dựa vào cấu tạo trầm tích và đá [42]..................67

Bảng 4.4. Đối sánh địa tầng phân tập và chu kì trầm tích................................................... 73
Bảng 4.5. Tổng hợp các tướng của trầm tích Kreta khu vực đảo Phú Quốc....................... 77
Bảng 4.6. Bảng tổng hợp các đơn vị địa tầng phân tập trầm tích Kreta khu vực đảo Phú
Quốc.....................................................................................................................................97
Bảng 5.1. Tổng hợp các điều kiện đánh giá tiềm năng sinh dầu khí của đá mẹ [29].........124
Bảng 5.2. Kết quả phân tích mẫu vật chất hữu cơ các mẫu trầm tích tại LK E2 [61].......125
Bảng 5.3. Kết quả phân tích vật chất hữu cơ các mẫu trầm tích tại đảo Phú Quốc [61]...128
Bảng 5.4. Tổng hợp các tham số phân tích tương quan các đá trầm tích tuổi K1..............131
Bảng 5.5. Tổng hợp các tham số trầm tích tuổi Kreta sớm trên đảo Phú Quốc.................133
Bảng 5.6. Hệ số tương quan giữa các tham số trầm tích của đá tuổi Kreta sớm trên đảo Phú
Quốc...................................................................................................................................134
1
Bảng 5.7. Tổng hợp các tham số phân tích tương quan đá trầm tích tuổi K2 ...................142
1
Bảng 5.8. Hệ số tương quan của các tham số colectơ và tham số thạch vật lý đá cát kết K2
trên đảo Phú Quốc..............................................................................................................142
Bảng 5.9. Tổng hợp các tham số phân tích tương quan đá trầm tích tuổi K22 trên đảo Phú
Quốc...................................................................................................................................148
Bảng 5.10. Hệ số tương quan của các tham số colectơ và tham số thạch vật lý đá trầm tích
tuổi K22 trên đảo Phú Quốc................................................................................................148
Bảng 5.11. Bảng tổng hợp phân loại chất lượng đá chứa của cát kết Kreta đảo Phú Quốc
............................................................................................................................................159
Bảng 5.12. Tổng hợp các tham số trầm tích tuổi Kreta muộn trên đảo Phú Quốc............163

vi


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Vị trí đảo Phú Quốc trên lãnh thổ Việt Nam..........................................................5
Hình 1.2. Bản đồ địa chất đảo Phú Quốc (dựa theo bản đồ địa chất tỉ lệ 1:200.000 của

Nguyễn Ngọc Hoa có chỉnh sửa)...........................................................................................6
Hình 1. 3. Đảo Phú Quốc trong bình đồ kiến tao chung Phú Quốc - Hà Tiên - Cà Mau [29]
11
Hình 2.1. Sơ đồ tiếp cận hệ thống nghiên cứu địa tầng phân tập [38].................................17
Hình 2.2. Sơ đồ tiến hóa các bể trầm tích Kainozoi [38].....................................................18
Hình 2.3. Sơ đồ khảo sát tại đảo Phú Quốc......................................................................... 19
Hình 2.4. Khảo sát thực địa tại đảo Phú Quốc tháng 3 năm 2006.......................................20
Hình 2.5. Thu thập mẫu tại LK E2.......................................................................................20
Hình 2.6. Khảo sát địa chất tại quần đảo Nam Du, tháng 1 năm 2008................................21
Hình 2.7. Khảo sát thực địa tại đảo Phú Quốc tháng 1 năm 2010.......................................21
Hình 3.1. Cuội sạn kết cơ sở nằm trong cát kết hạt trung đến thô, phân lớp xiên chéo dạng
lòng sông miền núi, tuổi K2, phân bố tại Nam đảo Phú Quốc.............................................33
Hình 3.2. Sạn kết gian tầng xen kẹp trong đá cát kết hạt trung - thô tại phía Nam đảo Phú Quốc,

cấu tạo phân lớp xiên chéo đồng hướng lòng sông, tuổi K2................................................ 33
Hình 3.3. Cuội sạn kết đa khoáng phân lớp xiên chéo đồng hướng, độ hạt phân dị từ cuội sạn - cát, điểm khảo sát Khoé Tàu Rũ................................................................................. 33
Hình 3.4. Cuội sạn kết đa khoáng phân lớp xiên chéo đồng hướng, độ hạt phân dị cuội sạn - cát, điểm khảo sát PQ2................................................................................................33
Hình 3.5. Cuội - sạn kết đa khoáng, độ mài tròn - chọn lọc kém, tướng lòng sông miền
trung du, tuổi K2, điểm khảo sát PQ4, N+x45......................................................................34
Hình 3.6. Sạn kết xen kẹp với cát kết hạt thô, độ chọn lọc, mài tròn kém, tướng lòng sông
miền trung du, tuổi K2, điểm khảo sát PQ5-2, N+x45.........................................................34
Hình 3.7. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần khoáng vật........................................ 35
Hình 3.8. Sơ đồ phân bố các đá cát kết tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc theo phân loại của
Pettijohn, 1973.....................................................................................................................36
Hình 3.9. Cát kết thạch anh có độ mài tròn, chọn lọc tốt tại LK E2, độ sâu 121,7m..........38
Hình 3.10. Cát kết thạch anh, thành phần chủ yếu là thạch anh, mảnh đá. độ mài tròn, chọn
lọc tốt, LK E2, độ sâu 121,7m. Tuổi K1. N + x45................................................................38
Hình 3.11. Cát kết thạch anh, thành phần khoáng vật đơn giản, chủ yếu là thạch anh và các
loại mảnh đá silic, quaczit, ryolit, độ mài tròn - chọn lọc khá - tốt. Đá bị biến đổi thứ sinh
thấp. LK E2, độ sâu 147,6m. Tuổi K1. N + x45...................................................................38

Hình 3.12. Cát kết thạch anh hạt lớn, thành phần khoáng vật đơn giản, chủ yếu là thạch anh
và các loại mảnh đá silic, quaczit, ryolit. Xi măng lấp đầy bao quanh ranh giới tiếp xúc các
hạt vụn thạch anh. Độ mài tròn, chọn chọn khá. LK E2, độ sâu 183,2m. Tuổi K1. N + x45
..............................................................................................................................................38
Hình 3.13.Cát kết thạch anh đơn khoáng, độ mài tròn, chọn lọc khá. LK E2, độ sâu
+
179,9m, tuổi K1. N x45.....................................................................................................39
Hình 3.14.Cát kết thạch anh đơn khoáng, độ mài tròn, chọn lọc khá. LK E2, độ sâu
+
179,9m, tuổi K1. N x45.....................................................................................................39
Hình 3.15. Cát kết thạch anh đơn khoáng. Các hạt vụn thạch anh và mảnh đá bền vững, xi
măng lấp đầy, chủ yếu là silic và thạch anh tái sinh. Trầm tích có độ mài tròn tương đối cao
(Ro = 0,4 - 0,8). LK E2, độ sâu 150,25m, Tuổi K1. N+ x45................................................ 40
Hình 3.16.Cát kết thạch ít khoáng có chứa Fenspat với tỉ lệ nhỏ (2-5%), chủ yếu là
+
microclin có song tinh bàn cờ bị pelit hoá yếu. LK E2, độ sâu 142,25m, Tuổi K 1. N x45.40


vii


Hình 3.17. Clorit – smetic; Smetic; Kaolinit trong cát kết thạch anh được phân tích bằng
phương pháp SEM, độ phóng đại 3500 lần. LK E2, độ sâu 143,25m................................. 40
Hình 3.18. Cát kết thạch anh litic ít khoáng hạt nhỏ, thành phần chủ yếu là thạch anh, mảnh
đá silic chủ yếu là canxedoan ẩn tinh, độ mài tròn, chọn lọc trung bình. LK E2, độ sâu
+
153,5m. Tuổi K1. N x45...................................................................................................... 42
Hình 3.19. Cát kết thạch anh litic ít khoáng hạt trung nhiều mảnh đá silic, quaczit, độ mài
tròn, chọn lọc trung bình, tướng cát bãi triều hỗn hợp. LK E2, độ sâu 175,7m, Tuổi K 1.

N+x45...................................................................................................................................42
Hình 3.20. Cát kết thạch anh litic ít khoáng hạt trung - thô, độ mài tròn kém. Mảnh đá
quaczit được vát tròn các cạnh nhưng mài tròn kém. Tướng bãi triều hỗn hợp. LK E2, độ
sâu 285,9m, Tuổi K1. N+x45................................................................................................43
Hình 3.21. Cát kết thạch anh litic hạt thô ít khoáng, độ mài tròn - chọn lọc trung bình,
mảnh đá quaczit mài tròn kém, mảnh đá phiến serixit cấu tạo phân phiến. Tướng cát lòng
sông đồng bằng. LK E2, độ sâu 348,25m. Tuổi K1. N+x45.................................................43
Hình 3.22. Cát kết thạch anh litic ít khoáng hạt trung chứa mảnh đá phun trào ryolit, đaxit,
độ mài tròn, chọn lọc trung bình. Tướng cát lòng sông đồng bằng. LK E2, độ sâu 435,7m.
Tuổi K1. N+x45.................................................................................................................... 43
Hình 3.23. Cát kết thạch anh litic ít khoáng, hạt trung bình, độ mài tròn - chọn lọc kém,
mảnh đá silic chủ yếu là canxedoan có kiến trúc ẩn tinh. Tướng cát bãi bồi sông. LK E2, độ
sâu 493,4m. Tuổi K1. N+x45................................................................................................43
Hình 3.24. Cát kết thạch anh litic ít khoáng hạt nhỏ, độ mài tròn, chọn lọc trung bình gồm
nhiều mảnh đá quaczit, silic. Tướng bãi bồi sông, tuổi K21. Vị trí mẫu S7. N+x45............44
Hình 3.25. Cát kết thạch anh litic hạt trung, độ mài tròn - chọn lọc trung bình, đá đang bị
phong hóa và biến đổi, xi măng là các hydroxyd sắt bao quanh các hạt thạch anh và các
mảnh đá, tướng cát bãi triều, tuổi K21. (S11). N+x45..........................................................44
Hình 3.26. Cát kết thạch anh litic hạt nhỏ, độ mài tròn khá, độ chọn lọc tốt, chủ yếu là
thạch anh, mảnh đá và fenspat, nhiều mảnh đá silic khá tròn cạnh, tướng cát bãi triều, tuổi
K21. N+x45 (S17)................................................................................................................. 44
Hình 3.27. Cát kết thạch anh litic hạt nhỏ tướng lòng sông, độ mài tròn chọn lọc khá.
Phong phú các mảnh đá, thể hiện hướng dòng chảy một chiều, tuổi K21. N+x45 (PQ8)....44
Hình 3.28. Kaolinit, Illit trong kết quả phân tích SEM cát kết thạch anh litic. Độ phóng đại
1700 lần. LK E2, độ sâu 88m.............................................................................................. 45
Hình 3.29. Mảnh đá quaczit trong kết quả phân tích SEM cát kết thạch anh litic. Độ phóng
đại 400 lần. LK E2, độ sâu 88m...........................................................................................45
Hình 3.30. Illit trong kết quả phân tích SEM cát kết thạch anh litic. Độ phóng đại 2500 lần.
LK E2, độ sâu 275,0m......................................................................................................... 45
Hình 3.31. Clorit trong kết quả phân tích SEM cát kết thạch anh litic. Độ phóng đại 3300 lần. LK

E2, độ sâu 275,0m................................................................................................................45

Hình 3.32. Cát kết acko - litic hạt trung - thô thành phần đa khoáng, thạch anh nguồn gốc
magma, mảnh đá silic, quaczit và fenspat Kali. Độ chọn lọc, mài tròn kém, tướng lòng
sông. LK E2, độ sâu 109,85m. Tuổi K1. N+x45.................................................................. 46
Hình 3.33. Cát kết acko - litic hạt trung, thành phần đa khoáng, mảnh đá quaczit kích thước
lớn, độ mài tròn, chọn lọc kém, tướng cát bãi bồi. LK E2, độ sâu 291,55m, Tuổi K1.

N+x45...................................................................................................................................46
Hình 3.34. Cát kết acko - litic hạt trung, thành phần đa khoáng, thạch anh nguồn gốc
magma, các mảnh đá quaczit, silic và fenspat kali có độ mài tròn kém. Tướng cát bãi bồi
sông. LK E2, độ sâu 442,0m, Tuổi K1. N+ x 45.................................................................. 46

viii


Hình 3.35. Cát kết acko - litic hạt lớn, thành phần đa khoáng chứa nhiều mảnh đá, độ mài
+
tròn - chọn lọc kém, tướng lòng sông miền núi. LK E2, độ sâu 373,7m, Tuổi K 1. N x 45 46
Hình 3.36.Cát kết acko - litic, độ mài tròn, chọn lọc kém. Các mảnh đá có kích thước lớn,
1
+
thạch anh bề măt bị nứt nẻ, lấp đầy xi măng. Tướng lòng sông miền trung du, tuổi K 2 . . N
x 45 (PQ1)............................................................................................................................47
Hình 3.37. Cát kết acko - litic, độ mài tròn, chọn lọc kém. Nhiều mảnh đá có kích thước lớn,
1
+
thạch anh bề măt bị nứt nẻ, lấp đầy xi măng. Tướng lòng sông miền trung du, tuổi K 2 . N x
45 (PQ2-1)........................................................................................................................... 47
Hình 3.38. Clorit - smetic trong kết quả phân tích SEM cát kết acko litic. Độ phóng đại 3100

lần. LK E2, độ sâu 493,4 m................................................................................................. 47
Hình 3.39. Fenspat, Illit trong kết quả phân tích mẫu SEM cát kết acko litic. Độ phóng đại
1500 lần. LK E2, độ sâu 493,4 m........................................................................................ 47
Hình 3.40. Cát kết acko - litic hạt trung, độ chọn lọc, mài tròn trung bình, tướng lòng sông.
LK E2, độ sâu 417,5m. N+x45.............................................................................................48
Hình 3.41. Clorit - smetic trong kết quả phân tích mẫu SEM cát kết acko litic. Độ phóng
đại 2200 lần. LK E2, độ sâu 417,5m....................................................................................48
Hình 3.42. Bột kết acko - litic hạt nhỏ, nhiều mảnh đá silic, độ mài tròn, chọn lọc kém,
tướng bãi bồi. LK E2, độ sâu 161,7m. Tuổi K1. N+ x 45.....................................................51
Hình 3.43.Bột kết acko - litic hạt nhỏ, độ mài tròn, chọn lọc kém, tướng vũng vịnh. LK E2,
độ sâu 34,1m. Tuổi K2. N+ x 45...........................................................................................51
Hình 3.44. Bột kết acko - litic hạt nhỏ, cấu tạo dạng kéo dài theo hướng dòng chảy một
chiều, tướng bãi bồi aluvi. LK E2, độ sâu 401,45m. Tuổi K1. N+ x 45...............................51
Hình 3.45. Clorit - smetic trong kết quả phân tích SEM đá bột kết acko - litic. Độ phóng
đại 2000 lần. LK E2, độ sâu 34,1m......................................................................................51
Hình 3.46. Sét kết tướng bãi bồi sông nằm xen kẹp giữa tập cát kết hạt nhỏ ở phía trên và cát kết

hạt trung ở phía dưới, LK E2, độ sâu 60,5m - 60,7m..........................................................52
Hình 4.1. Mặt cắt Đệ tứ cấu trúc các phức hệ tướng aluvi đồng bằng Sông Hồng [40]......60
Hình 4.2. Phân loại tướng trầm tích dựa vào các tham số Md, So, Ro, Q...........................64
Hình 4.3. Cát kết hạt trung tuổi Kreta sớm có cấu tạo phân lớp xiên chéo theo nhịp kiểu bãi
bồi sông, phân bố tại khu vực Suối Đá Bàn, đảo Phú Quốc................................................76
Hình 4.4. Cát kết hạt trung xen kẽ các lớp bột kết hạt lớn, tuổi Kreta sớm có cấu tạo phân
lớp xiên chéo dạng lợp ngói tướng cát bãi triều, phân bố tại chân đền Dinh Cậu - Thị trấn
Dương Đông, đảo Phú Quốc................................................................................................76
Hình 4.5. Cát kết hạt thô xen kẹp các hạt sạn hạt lớn, tuổi Kreta muộn, phân bố tại điểm lộ
PQ3, Phú Quốc.....................................................................................................................76
Hình 4.6. Trầm tích tuổi Kreta muộn bao gồm các tập trầm tích hạt trung - thô xem kẹp với
các tập cuội sạn, phân bố không đồng đều tại điểm lộ PQ2 phía Tây Nam đảo Phú Quốc. 76
Hình 4.7. Cát kết hạt thô độ mài tròn trung bình, tướng cát lòng sông miền trung du. LK

+
E2, độ sâu 124,5m. N x45...................................................................................................80
Hình 4.8. Cát kết hạt nhỏ ít khoáng độ mài tròn khá, tướng cát lòng sông đồng bằng. LK
+
E2, độ sâu 499m. N x45......................................................................................................80
Hình 4.9. Cát kết hạt thô ít khoáng, độ mài tròn trung bình - khá, tướng cát lòng sông đồng
+
bằng. LK E2, độ sâu 256m. N x45......................................................................................80
Hình 4.10. Cát kết hạt thô ít khoáng, độ mài tròn trung bình - khá, tướng cát lòng sông
đồng bằng. LK E2, độ sâu 425m. N+x45.............................................................................80

ix


Hình 4.11. Cát kết thạch anh - litic hạt thô, độ chọn lọc khá, mài tròn khá - tốt. Thành phần
chủ yếu là thạch anh, các mánh đá bền vững quaczit, silic. Tướng cát bãi triều. LK E2, độ
+
sâu 170,8m. N x45.............................................................................................................. 82
Hình 4.12. Cát kết thạch anh - litic hạt trung, độ chọn lọc khá, mài tròn khá - tốt. Thành
phần chủ yếu là thạch anh, các mánh đá bền vững quaczit, silic. Tướng đê cát ven biển. LK
E2, độ sâu 221,6m. N+x45...................................................................................................82
Hình 4.13.Cát kết acko - litic hạt trung, độ chọn lọc khá, mài tròn khá - tốt. Tướng đê cát
ven biển. LK E2, độ sâu 209,8m. N+x45............................................................................. 83
Hình 4.14. Cát kết acko - litic hạt trung, độ chọn lọc khá, mài tròn khá, mảnh đá bền vững
là quaczit, silic. Tướng đê cát ven biển. LK E2, độ sâu 469,3m. N+x45.............................83
Hình 4.15. Bột sét tướng vũng vịnh có độ chọn lọc kém, độ mài tròn kém. LK E2, độ sâu
47,15m. N+x45.....................................................................................................................83
Hình 4.16. Bột sét kết hạt nhỏ chứa glauconit môi trường vũng vịnh, tuổi K1. Điểm lộ S21.
N+x 90................................................................................................................................. 83
Hình 4. 17. Cát bột kết acko - litic, độ mài tròn, chọn lọc trung bình. Tướng biển nông ven

+
bờ, LK E2, độ sâu 417,0m. N x45.......................................................................................84
Hình 4. 18. Cát bột kết thạch anh - lictic hạt nhỏ, độ mài tròn, chọn lọc trung bình. Tướng
+
biển nông ven bờ, LK E2, độ sâu 70 m. N x45...................................................................84
Hình 4.19. Sạn kết hạt nhỏ nằm dưới tập cát kết hạt thô, phía trên là cát kết hạt trung, cấu
tạo phân lớp xiên chéo đồng hướng tại điểm lộ PQ3...........................................................85
Hình 4.20. Sạn kết và cát kết nằm liền kề tại điểm lộ PQ1................................................. 85
Hình 4.21. Cát kết xen kẽ sạn kết, bột kết theo từng nhịp, cấu tạo phân lớp xiên chéo và
ngang theo từng nhịp. Điểm lộ phía Tây nam đảo Phú Quốc (PQ1)...................................86
Hình 4.22. Cát kết xen kẽ sạn kết, bột kết theo từng nhịp, cấu tạo phân lớp xiên chéo và
ngang theo từng nhịp. Điểm lộ phía đông nam đảo Phú Quốc (PQ4)................................. 86
Hình 4.23. Bột kết xen sét kết, cấu tạo sóng xiên đứt đoạn, tại điểm lộ PQ7......................86
Hình 4.24. Bột kết xen sét kết cấu tạo sóng xiên đứt đoạn, điểm lộ PQ10..........................86
Hình 4.25. Cát kết cấu tạo hình vòng cung, điển hình cho môi trường có sóng vỗ tại điểm
khảo sát Mũi Gành Dầu....................................................................................................... 87
Hình 4.26. Cát kết xen kẹp bột kết cấu tạo phân lớp xiên chéo dạng vẩy cá trên diện rộng,
điển hình môi trường chịu tác động của sóng ven bờ tại khu vực Suối Đá Bàn..................87
Hình 4.27. Cát kết acko - litic hạt mịn điển hình tướng cửa sông tiền châu thổ. Điểm khảo
+
sát bờ biển Mũi Đá Bạc. N x45...........................................................................................88
Hình 4.28. Cát kết acko - litic hạt nhỏ điển hình tướng cửa sông tiền châu thổ. Điểm khảo
+
sát bờ biển Mũi Đá Bạc. N x45...........................................................................................88
Hình 4.29. Sơ đồ tướng đá cổ địa lý các thành tạo trầm tích trên đảo Phú Quốc giai đoạn
Kreta muộn phần sớm..........................................................................................................90
Hình 4.30. Sơ đồ tướng đá cổ địa lý các thành tạo trầm tích trên đảo Phú Quốc giai đoạn
Kreta muộn phần muộn........................................................................................................91
Hình 4. 31. Sơ đồ biểu diễn các miền hệ thống trầm tích....................................................92
Hình 4.32. Cột địa tầng phân tập tổng hợp LK E2............................................................ 109

Hình 4.33. Cấu trúc của phức tập thứ nhất (S1),................................................................111
Hình 4.34. Cấu trúc của phức tập thứ hai (S2), dày 49m, sâu từ 406 - 455m....................113
Hình 4.35. Cấu trúc của phức tập thứ ba (S3) dày 57m sâu từ 353 - 406m.......................114
Hình 4.36. Cấu trúc phức tập thứ tư (S4) dày 42,5m, sâu 310,5 - 353m........................... 115
Hình 4.37. Cấu trúc của phức tập thứ năm (S5), dày 70,5m, sâu từ 310,5m -240m..........116
Hình 4.38. Cấu trúc của phức tập thứ 6 (S6)......................................................................117


x


Hình 4.39. Cấu trúc phức tập thứ 7 (S7)............................................................................ 118
Hình 4.40. Cấu trúc phức tập thứ 8....................................................................................119
Hình 4.41. Cấu trúc phức tập thứ 9 (S9)............................................................................ 120
Hình 4.42. Cấu trúc của phức tập thứ 10 (S10).......................................................................................121
o
Hình 5.1. Biểu đồ quan hệ giữa chỉ số hydrogen và nhiệt độ Tmax ( C) [29]..................123
Hình 5.2. Mối liên quan giữa chỉ số Hydrocacbon và Tmax các đá trầm tích tuổi Kreta trên
đảo Phú Quốc [61]............................................................................................................. 129
Hình 5.3. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hàm lượng thạch anh của đá cát kết
tuổi Kreta sớm tại đảo Phú Quốc.......................................................................................132
Hình 5.4. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hàm lượng thạch anh của đá cát kết
tuổi Kreta sớm trên đảo Phú Quốc.....................................................................................132
Hình 5.5. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và độ chọn lọc của đá cát kết tuổi Kreta
sớm tại đảo Phú Quốc........................................................................................................135
Hình 5.6. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và độ chọn lọc của đá cát kết tuổi
Kreta sớm trên đảo Phú Quốc............................................................................................135
Hình 5.7. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và độ mài tròn của đá cát kết tuổi Kreta
sớm tại đảo Phú Quốc........................................................................................................136
Hình 5.8. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và độ mài tròn của đá cát kết tuổi

Kreta sớm trên đảo Phú Quốc............................................................................................136
Hình 5.9. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hàm lượng xi măng của đá cát kết
tuổi Kreta sớm tại đảo Phú Quốc.......................................................................................137
Hình 5.10. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hàm lượng xi măng của đá cát kết
tuổi Kreta sớm trên đảo Phú Quốc.....................................................................................137
Hình 5.11. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hệ số biến đổi thứ sinh của đá cát
kết tuổi Kreta sớm tại đảo Phú Quốc................................................................................. 137
Hình 5.12. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hệ số biến đổi thứ sinh của đá cát
kết tuổi Kreta sớm trên đảo Phú Quốc...............................................................................137
Hình 5.13. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hệ số nén ép của đá cát kết tuổi
Kreta sớm tại đảo Phú Quốc.............................................................................................. 138
Hình 5.14. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hệ số nén ép của đá cát kết tuổi
Kreta sớm trên đảo Phú Quốc............................................................................................138
Hình 5.15. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và kích thước hạt trung bình đá cát
kết tuổi Kreta sớm trên đảo Phú Quốc...............................................................................139
Hình 5.16. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và kích thước hạt trung bình của đá
cát kết tuổi Kreta sớm trên đảo Phú Quốc.........................................................................139
Hình 5.17. Cát kết thạch anh độ mài tròn, chọn lọc tốt, tướng bãi triều, độ rỗng 25.91%.
LK E2, độ sâu 143,25m. N+x45.........................................................................................140
Hình 5.18. Cát kết thạch anh litic, độ chọn lọc, mài tròn trung bình, tướng lòng sông đồng
bằng, độ rỗng 22,25%. LKE2, độ sâu 175.7m. N+x45...................................................... 140
Hình 5.19. Cát kết acko - litic, độ rỗng 18,35%. LK E2, độ sâu 209,8m. N+x45..............141
Hình 5.20. Cát kết grauvac - litic, độ rỗng 14,18%. LK E2, độ sâu 236,5m. N+x45........141
Hình 5.21. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hàm lượng thạch anh của đá cát kết
1
tuổi K2 tại đảo Phú Quốc..................................................................................................143
Hình 5.22. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hàm lượng thạch anh của đá cát
1
kết tuổi K2 trên đảo Phú Quốc..........................................................................................143
1

Hình 5.23. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và độ chọn lọc của đá cát kết tuổi K2
trên đảo Phú Quốc..............................................................................................................144

xi


Hình 5.24. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và độ chọn lọc của đá cát kết tuổi
Kreta muộn phần sớm trên đảo Phú Quốc.........................................................................144
Hình 5.25. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và độ mài tròn của đá cát kết tuổi K21
tại đảo Phú Quốc................................................................................................................145
Hình 5.26. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và độ mài tròn của đá cát kết tuổi
Kreta muộn phần sớm trên đảo Phú Quốc.........................................................................145
Hình 5.27. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hàm lượng xi măng của đá cát kết
tuổi K21 tại đảo Phú Quốc..................................................................................................145
Hình 5.28. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hàm lượng xi măng của đá cát kết
tuổi K21 trên đảo Phú Quốc................................................................................................145
Hình 5.29. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hệ số biến đổi thứ sinh của đá cát
kết tuổi K21 tại đảo Phú Quốc............................................................................................146
Hình 5.30. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hệ số biến đổi thứ sinh của đá cát
kết tuổi K21 trên đảo Phú Quốc..........................................................................................146
1
Hình 5.31. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hệ số nén ép của đá cát kết tuổi K 2
trên đảo Phú Quốc..............................................................................................................147
Hình 5.32. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hệ số nén ép của đá cát kết tuổi
K21 trên đảo Phú Quốc.......................................................................................................147
Hình 5.33. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hàm lượng thạch anh của đá cát kết
2
tuổi K2 trên đảo Phú Quốc................................................................................................149
Hình 5.34. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hàm lượng thạch anh của đá cát kết
tuổi K22 trên đảo Phú Quốc................................................................................................149

Hình 5.35. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và độ chọn lọc của đá cát kết tuổi K22
trên đảo Phú Quốc..............................................................................................................149
2
Hình 5.36. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và độ chọn lọc của đá cát kết tuổi K 2
trên đảo Phú Quốc..............................................................................................................149
Hình 5.37. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và độ mài tròn của đá cát kết tuổi K22
trên đảo Phú Quốc..............................................................................................................150
2
Hình 5.38. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và độ mài tròn của đá cát kết tuổi K 2
trên đảo Phú Quốc..............................................................................................................150
Hình 5.39. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hàm lượng thạch anh của đá cát kết
2
tuổi K2 trên đảo Phú Quốc................................................................................................151
Hình 5.40. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hàm lượng xi măng của đá cát kết
2
tuổi K2 trên đảo Phú Quốc................................................................................................151
Hình 5.41. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hệ số biến đổi thứ sinh của đá cát
2
kết tuổi K2 trên đảo Phú Quốc..........................................................................................151
Hình 5.42. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hệ số biến đổi thứ sinh của đá cát
2
kết tuổi K2 trên đảo Phú Quốc..........................................................................................151
2
Hình 5.43. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ rỗng và hệ số nén ép của đá cát kết tuổi K 2
trên đảo Phú Quốc..............................................................................................................152
Hình 5.44. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa độ thấm và hệ số nén ép của đá cát kết tuổi
2
K2 trên đảo Phú Quốc.......................................................................................................152
Hình 5.45. Đá cát bột kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,5; hệ số nén ép Co = 0,58; Đã
+

trải qua giai đoạn thành đá muộn. Điểm khảo sát S8. N x 45..........................................153
Hình 5.46. Cát kết hạt nhỏ, gắn kết tốt. Giai đoạn thành đá muộn, I = 0,35; Co = 0,4; LK
E2, độ sâu 179,9m. N+ x 45...............................................................................................153


xii


Hình 5.47. Cát kết hạt trung, đã trải qua quá trình thành đá muộn. I = 0,4; Co = 0,45 LK
E2; độ sâu 47,7m. N+ x 45.................................................................................................153
Hình 5.48. Đá cát bột kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,4, hệ số nén ép Co = 0,5; Phát
+
triển đến giai đoạn thành đá muộn. LK E2; độ sâu 47,15 m, N x 45...............................153
Hình 5.49. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,35, hệ số nén ép Co = 0,55; Phát
+
triển đến giai đoạn thành đá muộn. Điểm khảo sát PQ1/3, N x 45..................................154
Hình 5.50. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,5, hệ số nén ép Co = 0,57; Phát triển
+
đến giai đoạn thành đá muộn. Điểm khảo sát PQ2/2 , N x 45......................................... 154
Hình 5.51. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,55 , hệ số nén ép Co = 0,62; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường thẳng, điểm thể hiện đá phát triển đến giai đoạn hậu
sinh. LK E2, độ sâu 16,0m, N+ x 45..................................................................................155
Hình 5.52. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,72 , hệ số nén ép Co = 0,48; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường thẳng thể hiện đá phát triển đến giai đoạn hậu sinh. LK
E2, độ sâu 153,5m, N+ x 45...............................................................................................155
Hình 5.53. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,65 , hệ số nén ép Co = 0,55; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường thẳng thể hiện đá phát triển đến giai đoạn hậu sinh. LK
E2, độ sâu 147,6m, N+ x 45...............................................................................................155
Hình 5.54. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,58, hệ số nén ép Co = 0,49; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường thẳng thể hiện đá phát triển đến giai đoạn hậu sinh. LK

E2, độ sâu 143,25m, N+ x 45.............................................................................................155
Hình 5.55. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,6 , hệ số nén ép Co = 0,68; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường thẳng thể hiện đá phát triển đến giai đoạn hậu sinh.
Điểm khảo sát S1, N+ x 45.................................................................................................156
Hình 5.56. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,59 , hệ số nén ép Co = 0,68; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường thẳng thể hiện đá phát triển đến giai đoạn hậu sinh.
Điểm khảo sát S11, N+ x 45...............................................................................................156
Hình 5.57. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0.55, hệ số nén ép Co = 0,59; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường thẳng thể hiện đá phát triển đến giai đoạn hậu sinh.
+
Điểm khảo sát PQ 6/1, N x 45..........................................................................................156
Hình 5.58. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,75 , hệ số nén ép Co = 0,78; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, kết hợp đường cong – đường thẳng; thể hiện đá
phát triển đến giai đoạn biến sinh. Điểm khảo sát S10, N+ x90........................................ 156
Hình 5.59. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,78, hệ số nén ép Co = 0,78; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, kết hợp đường cong - đường thẳng, răng cưa thể
hiện đá phát triển đến giai đoạn biến sinh. Điểm khảo sát S14, N+ x 45;..........................157
Hình 5.60. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,75, hệ số nén ép Co = 0,7; Phát triển
ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, kết hợp đường cong - đường thẳng, răng cưa thể hiện
+
đá phát triển đến giai đoạn biến sinh.. LK E2, độ sâu 109,85m, N x 45;.........................157
Hình 5.61. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,76, hệ số nén ép Co = 0,7; Phát triển
ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, kết hợp đường cong - đường thẳng, răng cưa thể hiện
+
đá phát triển đến giai đoạn biến sinh. LK E2, độ sâu 142,25m, N x 45;..........................158
Hình 5.62. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,78, hệ số nén ép Co = 0,7; Phát triển
ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, kết hợp đường cong - đường thẳng, răng cưa thể hiện
+
đá phát triển đến giai đoạn biến sinh.. LK E2, độ sâu 285,9m, N x 45;...........................158
Hình 5.63. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,76, hệ số nén ép Co = 0,75; Phát

triển ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, kết hợp đường cong - đường thẳng, răng cưa thể
+
hiện đá phát triển đến giai đoạn biến sinh.. LK E2, độ sâu 365,5m, N x 45;...................158


xiii


Hình 5.64. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,78, hệ số nén ép Co = 0,75; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, kết hợp đường cong - đường thẳng, răng cưa thể
+
hiện đá phát triển đến giai đoạn biến sinh.. LK E2, độ sâu 435,7m, N x 45;...................158
Hình 5.65. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,77, hệ số nén ép Co = 0,78; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, kết hợp đường cong - đường thẳng, răng cưa,
phát triển đến giai đoạn biến sinh. LK E2, độ sâu 469,3m, N+ x 45;................................ 159
Hình 5.66. Đá cát kết với hệ số biến đổi thứ sinh I = 0,75, hệ số nén ép Co = 0,72; Phát
triển ranh giới tiếp xúc dạng đường cong, răng cưa thể hiện đá phát triển đến giai đoạn biến
+
sinh. LK E2, độ sâu 499,5m, N x 45;...............................................................................159
Hình 5.67. Tập sét tại điểm khảo sát hồ Dương Đông.......................................................162
Hình 5.68. Tập sét xám xanh tại bờ biển bãi Vòng, Phú Quốc..........................................162
Hình 5.69. Than huyền còn sót lại trên các tập trầm tích cát kết tại bờ biển Bãi Vòng.. . .162

xiv


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Phú Quốc là hòn đảo lớn nhất của cả nước, nằm ở phía Tây Nam Việt Nam,
các nghiên cứu về địa chất, địa mạo trên đảo nói chung đã được các nhà khoa học

nghiên cứu từ rất lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu chi tiết và đồng bộ về đặc điểm thạch
học, chu kỳ trầm tích và đánh giá triển vọng dầu khí dựa vào các đặc điểm thạch
học của các đá trầm tích trên đảo Phú Quốc vẫn chưa có một công trình khoa học
nào công bố từ trước đến nay. Chính vì vậy, luận án “Đặc điểm thạch học, tướng
đá trầm tích và quá trình biến đổi thứ sinh các đá trầm tích trên đảo Phú Quốc
và
triển vọng dầu khí liên quan” được thực hiện xuất phát từ tính cấp bách thực tiễn trên.
Luận án là một phần nghiên cứu mà tác giả trực tiếp thực hiện từ khâu khảo sát thực địa
đến phân tích xử lý số liệu trong phòng từ năm 2005 trong đề án hợp tác giữa Tập đoàn
dầu khí quốc gia và chính phủ Đan mạch “Địa chất và tiềm năng dầu khí khu vực
Malay - Phú Quốc - Thổ Chu”. Các kết quả trong luận án hoàn toàn trung thực, cập
nhật và có tính chính xác cao nhằm góp phần định hướng nghiên cứu về tìm kiếm và
thăm dò khoáng sản tại khu vực Tây Nam Việt Nam của Chính Phủ Việt Nam.

2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của luận án là làm sáng tỏ quy luật phân bố trầm tích
trên đảo Phú Quốc dựa vào các phân tích định lượng đặc điểm thạch học và cộng
sinh tướng, từ đó đánh giá triển vọng dầu khí liên quan.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Luận án tập trung nghiên cứu các đá trầm tích tuổi
Kreta trên đảo Phú Quốc.
Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cúu của luận án là đảo Phú Quốc,
huyện đảo thuộc tỉnh Kiên Giang.
4. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu nên trên, các nội dung nghiên cứu chính được đặt
ra là:
1


-

Nghiên cứu đặc điểm thạch học và quy luật phân bố các đá tuổi Kreta trên
đảo Phú Quốc.

-

Nghiên cứu đặc điểm tướng trầm tích, địa tầng phân tập và các chu kỳ trầm
tích Kreta khu vực đảo Phú Quốc.

-

Đánh giá triển vọng dầu khí của các đá tuổi Kreta khu vực đảo Phú Quốc.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học
1. Làm sáng tỏ quy luật tiến hóa trầm tích theo chu kỳ trên cơ sở phân tích định lượng

đặc điểm thạch học và cộng sinh tướng.
2. Phân chia đặc điểm các phức tập và các miền hệ thống trầm tích trên cơ sở phân tích

tướng và đặc điểm trầm tích trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và
chuyển động kiến tạo.
- Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu đặc điểm thạch học - vật lý định lượng, phân tích tướng và địa
tầng phân tập các đá có tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc là tiền đề và cơ sở khoa học
để đánh giá chất lượng tầng sinh, tầng chứa và tầng chắn. Đồng thời các nghiên cứu
này cụ thể bằng việc phân loại chất lượng colectơ đá cát kết tuổi Kreta, góp phần
định hướng đúng công tác tìm kiếm và thăm dò dầu khí bể trầm tích Kreta khu vực
biển Tây Nam Việt Nam và lân cận.

6. Cơ sở tài liệu của luận án
Luận án được xây dựng trên cơ sở tài liệu của tác giả thu thập và xử lý từ
năm 2005 đến nay tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà
Nội. Đặc biệt những số liệu trong luận án là những số liệu tác giả trực tiếp tham gia
nghiên cứu, lấy mẫu, phân tích từ năm 2005 theo dự án hợp tác ODA giữa Tập đoàn
Dầu khí Việt Nam và chính phủ Đan Mạch, đó là hệ thống mẫu được phân tích từ
mẫu trong lỗ khoan Enreca 2 và mẫu khảo sát trên bề mặt đảo Phú Quốc: Tài liệu
khảo sát thực địa đảo Phú Quốc năm 2006, 2010; tài liệu nguyên thuỷ mô tả mẫu tại
LKE2, tài liệu mô tả và phân loại mẫu LKE2 trong phòng thí nghiệm; 63 mẫu đo độ
rỗng; 63 mẫu độ thấm; 100 mẫu lát mỏng thạch học; 40 mẫu lát mỏng nhuộm màu,

2


34 mẫu cổ sinh, 18 mẫu rơnghen, 102 mẫu độ hạt; 67 mẫu địa hoá; 20 mẫu SEM; 2
mẫu phân tích tuổi tuyệt đối bằng phương pháp U/Pb ở độ sâu 496,46 - 496,73m
trong LK E2.
Ngoài ra, tác giả tham khảo các tài liệu địa chất, địa vật lý, viễn thám, các kết quả
của các đề án tìm kiếm nước ngầm, đo vẽ bản đồ có trước trong khu vực nghiên cứu.

7. Các luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Trầm tích tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc bao gồm 4 nhóm đá và
4 nhóm tướng, phân bố có quy luật theo không gian và thời gian:
Nhóm tướng cuội sạn lòng sông miền núi và miền trung du phân bố ở đáy của mỗi

-

nhịp aluvi. Đá cuội sạn kết có thành phần đa khoáng.
-

Nhóm tướng cát lòng sông đồng bằng có 3 loại đá cát kết đa khoáng tiêu biểu: cát
kết thạch anh - litic, acko - litic, grauvac - litic.
Nhóm tướng bột sét bãi bồi và tướng sét hồ móng ngựa phân bố phía trên mỗi nhịp

-

aluvi bao gồm bột kết đa khoáng và sét kết kaolinit - hydromica.
-

Nhóm tướng ven biển gồm: nhóm tướng cát đới gian triều và biển nông ven bờ
bao gồm chủ yếu là cát kết đơn khoáng thạch anh và ít khoáng thạch anh - litic;
tướng bột sét vũng vịnh nằm phía trên nhịp trầm tích ven biển với độ chọn lọc
kém.
Luận điểm 2: Trầm tích tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc được phân chia thành

10 phức tập bao gồm 22 nhóm phân tập và 42 phân tập. Mỗi phức tập tương ứng với

một chu kỳ thay đổi mực nước biển, mỗi nhóm phân tập tương ứng với một nhịp
trầm tích (một nhóm tướng) và mỗi phân tập tương ứng với một tướng trầm tích
cơ bản.
Trên đảo Phú Quốc, các phức tập phát triển theo chu kỳ: mở đầu mỗi phức
tập là các tướng lục địa thuộc hệ thống trầm tích biển thấp và kết thúc là các tướng
ven biển thuộc hệ thống trầm tích biển tiến và biển cao.
Luận điểm 3: Cát kết tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc có khả năng chứa dầu
kém đến rất tốt. Độ rỗng hiệu dụng và độ thấm biến thiên theo chu kỳ của địa tầng
phân tập, cuối mỗi chu kỳ cát kết có chất lượng colectơ tốt nhất (Me>15%, K >
100mD) liên quan đến cát kết thạch anh thuộc tướng gian triều ven biển. Trầm tích
tuổi Kreta sớm có nhiều tầng chứa tốt hơn trầm tích tuổi Kreta muộn (Me>20%, K
3

> 200mD) liên quan đến tướng cát bãi triều và đê cát ven bờ.
8. Những vấn đề mới của luận án
-

Lần đầu tiên phân tích chi tiết đặc điểm thạch học trầm tích tuổi Kreta trên đảo Phú
Quốc và phân loại thành các nhóm đá, nhóm tướng theo quy luật phân bố không
gian và thời gian.

-

Dựa vào mẫu của LK E2 và mẫu tại các điểm lộ khảo sát trên đảo, lần đầu tiên trầm
tích tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc được phân chia thành 10 phức tập, 22 nhóm phân
tập, 42 phân tập trầm tích theo nguyên lý địa tầng phân tập.

-

Lần đầu tiên khả năng colectơ của đá trầm tích tuổi Kreta trên đảo Phú Quốc được
đánh giá đồng bộ bằng phương pháp phân tích thạch học định lượng và phân tích
các chỉ số colectơ của đá. Chất lượng colectơ của đá trầm tích tuổi Kreta trên đảo
Phú Quốc thuộc các nhóm colectơ kém đến rất tốt.
9. Cấu trúc của luận án

Luận án gồm 5 chương không kể mở đầu và kết luận
Chương 1: Đặc điểm địa chất đảo Phú Quốc
Chương 2: Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Đặc điểm thạch học và quy luật phân bố các đá tuổi Kreta trên
đảo Phú Quốc
Chương 4: Phân tích tướng đá, địa tầng phân tập và chu kỳ trầm tích Kreta
trên đảo Phú Quốc

Chương 5: Đánh giá triển vọng dầu khí của trầm tích tuổi Kreta trên đảo Phú
Quốc

4


Chương 1
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐẢO PHÚ QUỐC
1.1. VỊ TRÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Trong phạm vi địa giới hành chính, đảo Phú Quốc thuộc tỉnh Kiên Giang, có
2

diện tích 567 km , cách thành phố Rạch Giá 120km về phía tây và cách thị xã Hà
0

0

0

Tiên 45km. Đảo Phú Quốc trải dài từ 9 53′ đến 10 28′ độ vĩ bắc và từ 103 49′ đến
0

104 05′ độ kinh đông (Hình 1.1).

Hình 1.1. Vị trí đảo Phú Quốc trên lãnh thổ Việt Nam
1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT
Trải qua quá trình phát triển địa chất lâu dài, đảo Phú Quốc có những nét đặc
trưng riêng và độc đáo được thể hiện qua đặc điểm địa tầng và đặc điểm kiến tạo.

5

Hình 1.2. Bản đồ địa chất đảo Phú Quốc (dựa theo bản đồ địa chất tỉ lệ
1:200.000 của Nguyễn Ngọc Hoa có chỉnh sửa)

6


1.2.1. Địa tầng
Các thành tạo trầm tích trên đảo Phú Quốc được thể hiện dưới các hệ tầng sau:

HỆ KRETA
Hệ tầng Phú Quốc (K pq)
Hệ tầng Phú Quốc (K pq) do Nguyễn Xuân Bao và nnk xác lập năm 1978,
tuổi hệ tầng các tác giả xếp vào K 1, trầm tích của hệ tầng lộ ra trên một diện rộng,
chủ yếu là cát kết cấu tạo nên toàn bộ đảo Phú Quốc, các quần đảo An Thới và Thổ
Chu ở vịnh Thái Lan. Trầm tích chủ yếu là cát kết thạch anh - fenspat màu trắng, đôi
khi phớt hồng, phân lớp trung bình đến dày xen kẽ với những lớp cuội kết hoặc xen
kẹp với hạt cuội mài tròn, hầu hết là thạch anh, đá silic và các lớp mỏng bột kết màu
đỏ nâu hoặc hồng. Khắp hệ tầng phổ biến sự phân lớp xiên kiểu châu thổ và lòng
sông. Theo các tài liệu đo vẽ bản đồ địa chất 1/200.000 [19] và báo cáo địa chất và
khoáng sản nhóm tờ Phú Quốc [15], trong phần thấp ở bờ đông và bắc đảo Phú
Quốc có những lớp bột kết xám đen chứa huyền. Các đặc trưng trầm tích của đá
Kreta sẽ được trình bày chi tiết tại chương 3 và chương 4 của luận án.
Ngay gần đảo Phú Quốc, về phía bắc, ở dãy núi Bokor thuộc Campuchia đã
tìm thấy các sưu tập phong phú hoá thạch lá và phấn hoa chỉ đặc trưng cho tuổi
Kreta sớm trong phần giữa và phần trên của mặt cắt tương tự hệ tầng Phú Quốc.
Trong thời gian gần đây có nhiều quan điểm về phân chia tuổi của hệ tầng
Phú Quốc, đó là các công bố của Trịnh Dánh [13], của Trương Công Đượng [16]
cho rằng hệ tầng Phú Quốc có tuổi Neogen; Bùi Phú Mỹ, Trần Hồng Lĩnh cho rằng

xuất hiện tuổi của đá cát kết trên đảo Phú Quốc là cả tuổi Kreta sớm và Kreta muộn
[33].
Để khẳng định cho những kết quả nghiên cứu sẽ trình bày trong luận án,
cũng như việc định tuổi của các thành tạo trầm tích được nghiên cứu trong luận án,
NCS đã tham gia dự án hợp tác quốc tế giữa Tập đoàn Dầu khí Việt Nam và Cục địa
chất Đan mạch. Dự án đã tiến hành khảo sát và khoan lỗ khoan sâu 504m tại đảo
Phú Quốc (LK E2). Mẫu trong lõi khoan được nhóm dự án phân tích cổ sinh, kết
quả thu được là các các hoá đá bào tử phấn Coptospora paradosa, tuổi Alpian tới
Aptian tương ứng với tuổi Kreta sớm (K 1), kết quả này cũng trùng hợp với kết quả
phân tích cát kết từ mẫu khoan ở độ sâu 496,46 - 496,73m bằng phương pháp
nguyên tố vết, tuổi tuyệt đối được xác định là 51,3 ± 3,6 tr. năm, tương ứng là Kreta
7


sớm [62]. Như vậy, trong phạm vi nghiên cứu của luận án, các mẫu trầm tích trong
LK E2, (độ sâu 68m trở xuống) đã được chính xác hóa tuổi là K1. Với các mẫu trầm
tích thu thập ngoài thực địa, cũng như mẫu trong LKE2 (độ sâu 68m trở lên mặt
1

2

đất), đã được luận án phân chia thành tuổi K 2, (với 2 phần K2 và K2 ) phù hợp với
những nghiên cứu của các nhà địa chất trong các phương án đo vẽ bản đồ địa chất
khu vực [27,31], cơ sở để phân chia nhóm trầm tích tuổi Kreta muộn này hoàn toàn
dựa vào địa tầng phân tập (sequence stratigraphy) chứ không dựa vào sinh địa tầng.
Theo địa tầng phân tập trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển, qua phân
tích tướng thì phức hệ trầm tích nghiên cứu sinh gọi là K 2 có đặc trưng của phức hệ
tướng lòng sông miền núi và miền trung du, giai đoạn mở đầu một pha xâm thực
mới của lòng sông và tương ứng với miền hệ thống trầm tích biển thấp, kết thúc
phức tập này là tướng chuyển tiếp ven biển. Xuất hiện rải rác ven biển cùng trầm

tích tuổi Kreta sớm.
GIỚI CENOZOI
HỆ ĐỆ TỨ
Trầm tích Đệ tứ khu vực Phú Quốc khá phổ biến và có mặt từ Pleistocen tới
Holocen. Các trầm tích Đệ tứ ở đây so với các vùng khác bề dày không lớn, hạt
thường mịn và thay đổi tướng không rõ rệt.
Thống Pleistocen
3b

Phụ thống thượng phần trên (Q1 )
3b

Trầm tích biển (mQ1 )
Theo các nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Hoa và nnk [6, 7, 8, 30, 34, 35, 55,
56, 57], trầm tích lộ trên mặt dưới dạng các bậc thềm biển có độ cao 10 - 20m trên
đảo Phú Quốc. Tại xóm Mũi Đất Đỏ thuộc xã An Thới, thành phần trầm tích gồm:
cát, bột, sét màu xám trắng, xám vàng, bở rời với cấp hạt: sạn hạt nhỏ (2,05%), cát
(54,7%), bôt (22,25%), sét (21%). Các thông số trầm tích: Md = 0,13; So = 2,9; Sk
= 0,5; Khoáng vật tạo đá: thạch anh chiếm phần chủ yếu, ít fenspat và mùn thực vật.
Bề dày 1,3m.
Trong lỗ khoan thường thấy ở phía dưới chủ yếu là cát lẫn ít sạn sỏi, chuyển
lên trên là bột sét màu nâu vàng, loang lổ. Phần giáp mặt bị laterit hoá chứa nhiều
kết hạch sắt.
Bề dày hệ tầng không ổn định, thay đổi từ một vài mét tới 30 - 40m, phía
8