(Luận văn thạc sĩ) đặc điểm thạch học và môi trường trầm tích mesozoi khu vực trung tâm trũng an châu

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

Phùng Xuân Quân

ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH
MESOZOI KHU VỰC TRUNG TÂM TRŨNG AN CHÂU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2013


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

Phùng Xuân Quân

ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH
MESOZOI KHU VỰC TRUNG TÂM TRŨNG AN CHÂU

Chuyên ngành: Khống vật học và địa hóa học
Mã số: 60 44 02 05

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Đinh Xuân Thành

Hà Nội – 2013


LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành trong sự cố gắng nỗ lực cao nhất của bản thân
học viên dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của TS. Đinh Xuân Thành –
Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN. Nhân dịp này em
xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy hướng dẫn.
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và làm luận văn, học viên luôn nhận
được quan tâm, giúp đỡ của tập thể các thầy cô, các nhà khoa học thuộc Khoa Địa
chất - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN. Trong thời gian hoàn thành
luận văn, học viên cũng nhận được sự quan tâm, giúp đỡ quý báu của lãnh đạo và
cán bộ Trung tâm Nghiên cứu Biển và Đảo, Phòng Sau đại học, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên. Nhân đây, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới sự giúp
đỡ và tạo điều kiện của các thầy, các nhà khoa học và lãnh đạo cơ quan trong thời
gian qua

Hà Nội, ngày 27 tháng 12 năm 2013
Học viên
Phùng Xuân Quân


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

............................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...................................................... 3
1.1.

LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 5

1.1.1. Nghiên cứu địa chất và khống sản..................................................................... 5
1.1.2. Nghiên cứu tìm kiếm, thăm dị dầu khí ................................................................ 5
1.2.

ĐỊA TẦNG ................................................................................................................ 7

1.3.

CÁC THÀNH TẠO MAGMA................................................................................... 17

1.3.1. Các thành tạo magma trước Mesozoi ................................................................ 17
1.3.2. Các thành tạo magma Mesozoi- Kainozoi.......................................................... 17
1.4.

CẤU TRÚC KIẾN TẠO ........................................................................................... 18

1.5.

ĐỨT GÃY .............................................................................................................. 20

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SƠ SỞ TÀI LIỆU ................................ 21
2.1.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................ 21

2.1.1. Phương pháp khảo sát thực địa ........................................................................ 21
2.1.2. Các phương nghiên cứu trong phòng ................................................................ 21
2.2.

CƠ SỞ TÀI LIỆU ................................................................................................... 27

CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH MESOZOI KHU
VỰC TRUNG TÂM TRŨNG AN CHÂU ..................................................... 29
3.1.

THẠCH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG LẠNG SƠN (T1i ls) ........ 29

3.2.

THẠCH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG KHƠN LÀNG (T2a kl) .... 33

3.3.

THẠCH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG NÀ KHUẤT (T2 nk) ....... 36

3.4.

THẠCH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG MẪU SƠN (T3c ms)...... 41

3.5.

THẠCH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG VĂN LÃNG (T3n-r vl) ..... 45

3.6.

THẠCH HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG HÀ CỐI (J1-2 hc) ........... 49

3.7.

THẠCH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH HỆ TẦNG BẢN HANG (K bh)......... 56

i


CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỨA CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH MESOZOI KHU VỰC
TRUNG TÂM TRŨNG AN CHÂU ............................................................. 59
4.1.

HỆ TẦNG LẠNG SƠN ........................................................................................... 59

4.2.

HỆ TẦNG KHÔN LÀNG ......................................................................................... 60

4.3.

HỆ TẦNG NÀ KHUẤT ............................................................................................ 62

4.4.

HỆ TẦNG MẪU SƠN ............................................................................................. 66

4.5.

HỆ TẦNG VĂN LÃNG ............................................................................................ 67

4.6.

HỆ TẦNG HÀ CỐI .................................................................................................. 68

4.7.

HỆ TẦNG BẢN HANG............................................................................................ 70

KẾT LUẬN

............................................................................................................. 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 73

ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Vị trí nghiên cứu .......................................................................................... 4
Hình 1.2. Cột địa tầng khu vực An Châu ..................................................................... 8
Hình 2.1. Các kiểu tiếp xúc nguyên sinh (A) và thứ sinh (B) ..................................... 23
Hình 2.2. Phân loại kiểu đá trầm tích theo W.C. Krumbein, 1937 .............................. 25
Hình 2.3. Phân loại đá cát kết của Folk R.L., 1974 .................................................... 26
Hình 3.1. Cát, bột kết màu xám vàng phân lớp ngang song song................................ 29
Hình 3.2. Cát, bột xen lẫn sét kết chứa sét than, mơi trường châu thổ ngầm. .............. 29
Hình 3.3. Cát kết lithic hạt mịn có độ chọn lọc, mài trịn trung bình, mơi trường bãi bồi
châu thổ, mẫu LK03/2 (87,5- 87,95), nicol + ............................................ 30
Hình 3.4. Bột kết biển nơng có màu nâu đỏ hệ tầng Lạng Sơn, mẫu AC 3 ................. 30
Hình 3.5. Sét kết chứa vơi, mơi trường đầm lầy ven biển, hệ tầng Lạng Sơn, mẫu AC

2a, nicol + ................................................................................................. 31
Hình 3.6. Sét kết chứa than đầm lầy ven biển hệ tầng Lạng Sơn, mẫu AC 4 .............. 31
Hình 3.7. Đá sét vơi biển vũng vịnh thuộc hệ tầng Lạng Sơn, mẫu AC 73 ................. 32
Hình 3.8. Cuội sạn kết đa khống lịng sơng miền núi hệ tầng Khơn Làng ................. 33
Hình 3.9. Cuội sạn, cát sạn kết cấu tạo phân lớp xiên chéo đồng hướng lịng sơng..... 33
Hình 3.10. Cát kết lithic hạt thơ chọn lọc, mài trịn kém, mơi trường lịng sơng đồng
bằng, hệ tầng Khơn Làng, mẫu H09B, nicol + .......................................... 34
Hình 3.11. Cát kết lithic hạt nhỏ chọn lọc, mài trơn kém lịng sơng đồng bằng, hệ tầng
Khơn Làng, mẫu H09B/1, nicol + ............................................................. 34
Hình 3.12. Sét kết lẫn ít bột, mơi trường bãi bồi sông đồng bằng thuộc hệ tầng Khôn
Làng, mẫu AC6b. nicol + .......................................................................... 35
Hình 3.13. Bột kết bãi bồi hệ tầng Khôn Làng, mẫu Ac 52a, nicol + .......................... 35
Hình 3.14. Đá sét kết đồng bằng ngập lụt hệ tầng Khơn Làng, mẫu H06, nicol + ....... 36
Hình 3.15. Ryolit porfia hệ tầng Khôn Làng tại H 29 ................................................. 36
Hình 3.16. Ryolit porfia hệ tầng Khơn Làng tại H31 .................................................. 36
Hình 3.17. Cát bột kết hạt mịn màu xám xanh cấu tạo phân lớp ngang song song biển
nông. ......................................................................................................... 37
Hình 3.18. Cát kết lithic hạt rất mịn, mài trịn chọn lọc trung binh, mơi trường tiền
châu thổ, hệ tầng Nà Khuất, mẫu H03, nicol + .......................................... 38
Hình 3.19. Cát kết hạt mịn mài trịn chọn lọc trung bình tiền châu thổ thuộc hệ tầng Nà
Khuất, mẫu H10, nicol + ........................................................................... 38

iii


Hình 3.20. Bột kết thuộc hệ tầng Nà Khuất, mẫu AC 7b, nicol + ............................... 39
Hình 3.21. Cát, bột kết cấu tạo phân lớp ngang song song tướng biển nông ven bờ hệ
tầng Nà Khuất, khu vực AC 44. ................................................................ 39
Hình 3.22. Cát kết hạt trung mài trịn, chọn lọc trung bình, mơi trường bãi triều tiền
châu thổ, thuộc hệ tầng Nà Khuất, mẫu H28, nicol + ................................ 40

Hình 3.23. Bột kết chọn lọc, mài trịn tốt, mơi trường bãi triều tiền châu thổ thuộc hệ
tầng Nà Khuất, mẫu AC 54c, nicol + ........................................................ 40
Hình 3.24. Sét kết tiền châu thổ thuộc hệ tầng Nà Khuất, mẫu AC 54b, nicol + ......... 41
Hình 3.25. Cát bột kết màu nâu đỏ- xám hệ tầng Mẫu Sơn, vết lộ AC 18 ................... 42
Hình 3.26. Sét vơi, vơi sét cấu tạo phân lớp mỏng phân hệ tầng Mẫu Sơn trên, vết lộ
AC 10 ....................................................................................................... 42
Hình 3.27. Cát kết á lithic hạt mịn chọn lọc, mài trịn trung bình, mơi trường tiền châu
thổ hệ tầng Mẫu Sơn, mẫu LK04/1 (63,2- 64) ........................................... 43
Hình 3.28. Sét kết bãi bồi đồng bằng châu thổ hệ tầng Mẫu Sơn, mẫu LK 04/2(87,689), nicol + ............................................................................................... 43
Hình 3.29. Cát kết lithic hạt thơ chọn lọc kém, mài trịn trung bình, mơi trường sơng
đồng bằng thuộc hệ tầng Mẫu Sơn, mẫu LK01/2 (87,1- 88,1), nicol + ...... 44
Hình 3.30. Cát kết lithic hạt mịn- trung, chọn lọc mài tròn trung bình, mơi trường tiền
châu thổ hệ tầng Mẫu Sơn, mẫu LK01/1 (62,5- 63,4), nicol + ................... 44
Hình 3.31. Cát kết lithic felspat hạt mịn, chọn lọc tốt, mài tròn trung bình, mơi trường
tiền châu thổ hệ tầng Mẫu Sơn, mẫu LK01(19,0- 19,90), nicol + .............. 45
Hình 3.32. Cuội sạn kết cấu tạo xiên chéo đồng hướng lịng sơng, điểm AC 20 ......... 46
Hình 3.33. Cát kết lithic chọn lọc kém, mơi trường lịng sơng, hệ tầng Văn Lãng, mẫu
H18, nicol + .............................................................................................. 46
Hình 3.34. Cát bột kết cấu tạo thấu kính xen phân lớp khơng hồn chỉnh hệ tầng Văn
Lãng, vết lộ AC16..................................................................................... 47
Hình 3.35. Cát kết lithic hạt trung, mài trịn, chọn lọc trung bình, mơi trường lịng sông
đồng bằng, hệ tầng Văn Lãng, mẫu H17, nicol +....................................... 47
Hình 3.36. Bột kết thuộc hệ tầng Văn Lãng, mẫu AC 12, nicol + ............................... 48
Hình 3.37. Đá phiến sét than đầm lầy ven biển thuộc hệ tầng Văn Lãng, mẫu AC 13a
................................................................................................................. 48
Hình 3.38. Đá phiến sét vơi biển vũng vịnh thuộc hệ tầng Văn Lãng, mẫu AC 14b,
nicol + ...................................................................................................... 49
Hình 3.39. Cát kết hạt mịn thuộc hệ tầng Hà Cối, mẫu H16, nicol + .......................... 50
Hình 3.40. Cát kết hạt rất mịn, chọn lọc tốt tướng tiền châu thổ thuộc hệ tầng Hà Cối,

iv


mẫu LK10/1 (82- 82,8), nicol + ................................................................ 50
Hình 3.41. Cát kết hạt rất mịn, chọn lọc tốt, tướng tiền châu thổ thuộc hệ tầng Hà Cối,
mẫu LK 10/2 (93,2- 94,4), nicol +............................................................. 51
Hình 3.42. Bột kết chứa vơi thuộc hệ tầng Hà Cối, mẫu LK10 (37- 37,5), nicol + ..... 51
Hình 3.43. Đá sét vơi biển vũng vịnh thuộc hệ tầng Hà Cối, mẫu LK10/3 (57,9- 58),
nicon +...................................................................................................... 52
Hình 3.44. Bột, sét kết màu tím hệ tầng Hà Cối, vết lộ AC 49 ................................... 52
Hình 3.45. Bột kết thuộc hệ tầng Hà Cối, mẫu AC48, nicol + .................................... 53
Hình 3.46. Cát xen bột kết hệ tầng Hà Cối, vết lộ AC 31 ........................................... 53
Hình 3.47. Cấu tạo phân lớp xiên chéo mơi trường biển ven bờ ................................. 54
Hình 3.48. Cấu tạo gợn sóng bất đối xứng trên mặt lớp do hoạt động của sóng vỗ ven
bờ ........................................................................................................... 54
Hình 3.49. Cát kết hạt thô thuộc hệ tầng Hà Cối, mẫu H35, nicol + ........................... 55
Hình 3.50. Cát kết hạt nhỏ mài tròn, chọn lọc tốt tướng biển ven bờ thuộc hệ tầng Hà
Cối, mẫu H32, nicol + ............................................................................... 55
Hình 3.51. Bột kết hạt lớn mài tròn, chọn lọc tốt tướng biển ven bờ thuộc hệ tầng Hà
Cối, mẫu AC 36b, nicol + ......................................................................... 56
Hình 3.52. Cát kết hạt nhỏ thuộc hệ tầng Bản Hang, mẫu AC 58, nicol + .................. 57
Hình 3.53. Sét kết lẫn ít bột thuộc hệ tầng Bản Hang, mẫu AC 60, nicol + ................ 57
Hình 4.2. Cát kết hệ tầng Lạng Sơn bị biến đổi thứ sinh ở thời kỳ biến sinh sớm, mẫu LK
03/2 (87,5- 87,95) .............................................................................................. 59
Hình 4.3. Phân bố độ rỗng (màu xanh nhạt) trong mẫu cát kết hệ tầng Lạng Sơn, mẫu
H06.................................................................................................................... 60
Hình 4.4. Cát kết lithic hạt mịn chọn lọc tốt hệ tầng Khơn Làng, mẫu H04 ........................... 61
Hình 4.5. Lỗ rỗng giữa hạt (I), vi hang hốc (V) và trong hạt ( mũi tên) trong đá cát kết hệ
tầng Khôn Làng, mẫu H04 ................................................................................. 61
Hình 4.6. Khơng gian rỗng (màu xanh) trong đá cát kết hệ tầng Khôn Làng khu vực

Quan Sơn, mẫu H9B/1. ..................................................................................... 62
Hình 4.7. Cát kết hệ tầng Nà Khuất: hạt vụn thạch anh (Q) bị gặm mòn, biotit bị uốn
cong. ................................................................................................................. 63
Hình 4.8. Xi măng canxit thứ sinh dạng khảm trong đá cát kết hệ tầng Nà Khuất. ............... 63
Hình 4.9. Cát kết chọn lọc tốt nhưng khơng có khơng gian rỗng của hệ tầng Nà Khuất. ...... 63
Hình 4.10. Cát kết hệ tầng Nà Khuất biến đổi thứ sinh ở giai đoạn biến sinh, mẫu hào

v


H33.................................................................................................................... 64
Hình 4.11. Độ rỗng nhìn thấy (xanh) trong cát kết hệ tầng Nà Khuất, gồm: lỗ rỗng giữa
hạt (xanh, kích thước nhỏ), lỗ rỗng vi hang hốc (V) và lỗ rỗng trong hạt (mũi
tên), mẫu hào H33. ............................................................................................ 65
Hình 4.12. Không gian rỗng trong cát kết hệ tầng Mẫu Sơn, mẫu H11. Lỗ rỗng giữa hạt
(I), vi hang hốc (V) và vi khe nứt (mũi tên). ........................................................ 66
Hình 4.13. Không gian rỗng (màu xanh) thấp, gồm lỗ rỗng giữa hạt, lỗ rỗng vi hang hốc
(V) và rất ít lỗ rỗng trong hạt. ............................................................................. 68
Hình 4.14. Cát kết hạt mịn hệ tầng Hà Cối chọn lọc trung bình – kém, biến đổi thứ sinh
mạnh làm giảm đáng kể độ rỗng giữa hạt.......................................................... 68
Hình 4.15. Cát kết hạt nhỏ hệ tầng Hà Cối xi măng canxit thứ sinh lấp đầy không gian
rỗng giữa hạt làm cho đá khơng cịn khả năng chứa. ........................................ 69
Hình 4.16. Cát kết chọn lọc tốt hệ tầng Hà Cối có độ rỗng giữa hạt rất cao. ........................ 70

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Công thức hiệu chỉnh hàm lượng % cấp hạt đo được (M1, M2 .... M5) thành
các cấp hạt nguyên thuỷ (T1, T2 .... T5) ................................................................... 22

Bảng 2.2. Phân loại nhóm đá chuyển tiếp giữa đá vơi và sét ................................................ 24
Bảng 2.3. Bảng phân loại chất lượng colectơ giữa hạt (Trần Nghi, 1982, 2005) ................... 27
Bảng 2.4. Cơ sở số liệu phân tích ......................................................................................... 28
Bảng 3.1. Kết quả phân tích khống vật sét bằng phương pháp Rơnghen các đá hệ tầng
Lạng Sơn ................................................................................................................. 32
Bảng 4.1. Mức độ biến đổi thứ sinh (BĐTS) của đá cát kết hệ tầng Nà Khuất ...................... 65
Bảng 4.2. Mức độ biến đổi thứ sinh (BĐTS) của đá cát kết hệ tầng Mẫu Sơn....................... 67
Bảng 4.3. Mức độ biến đổi thứ sinh (BĐTS) của đá cát kết hệ tầng Văn Lãng ...................... 67
Bảng 4.4. Mức độ biến đổi thứ sinh (BĐTS) của đá cát kết hệ tầng Hà Cối .......................... 69

vii


MỞ ĐẦU
Dầu khí là nguồn nguyên liệu năng lượng cơ bản nhất của loài người, đã được
biết đến từ lâu. Chúng được thành tạo từ những vật liệu hữu cơ ban đầu được chơn vùi
ở độ sâu thích hợp dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao. Khi gặp điều kiện thuận
lợi, dầu khí tích tụ lại ở bẫy dầu, thành các vỉa dầu, nếu những vỉa dầu khí này có giá
trị cơng nghiệp thì chúng trở thành các mỏ dầu khí. Thềm lục địa và đất liền Việt Nam
từ lâu đã được các nhà địa chất trong và ngoài nước đánh giá là vùng tồn tại các bể
trầm tích có tiềm năng dầu khí. Vũng trũng An Châu là một trong những bể được các
nhà nghiên cứu đánh giá là bể trầm tích có triển vọng dầu khí và đã được nghiên cứu
từ rất sớm. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu vẫn còn nhiều điều chưa được làm sáng
tỏ.
Tính cấp thiết của đề tài
Việc nghiên cứu địa chất, khống sản khu vực An Châu nói chung cũng như
cơng tác tìm kiếm, thăm dị khu vực bể Mesozoi An Châu nói riêng, đã được tiến hành
tương đối đồng bộ và bài bản từ những năm 70 của thế kỷ 20. Tuy nhiên, trong khu
vực nghiên cứu, công tác chủ yếu tập trung vào nghiên cứu cấu trúc – kiến tạo, địa
tầng, tìm kiếm khống sản mà chưa đi sâu vào nghiên cứu thạch học cũng như môi

trường trầm tích thành tạo.
Nghiên cứu đặc điểm thạch học trầm tích hết sức quan trọng trong cơng tác điều
tra, khảo sát tài ngun dầu khí thơng qua việc đánh giá tiềm năng các tầng sinh, chứa
và chắn. Mỗi một loại đá trầm tích đều có một đặc điểm sinh, chứa và chắn dầu khí
riêng biệt. Nghiên cứu mơi trường trầm tích nhằm xác định các mơi trường thuận lợi
hình thành cũng như xu hướng phát triển, quy luật phân bố các tầng trầm tích sinh,
chứa và chắn trong khơng gian.
Trong quá trình học tập tại trường, học viên đã được giới thiệu và biết đến
phương pháp nghiên cứu thạch học bằng kính hiển vi phân cực. Qua tìm hiểu, học viên
nhận thấy những ưu điểm của phương pháp này trong việc nghiên cứu đặc điểm thạch
học trầm tích khu vực trũng An Châu. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và làm cơ sở
khoa học cho việc đánh giá triển vọng dầu khí khu vực nghiên cứu, học viên đã lựa
chọn đề tài luận văn Thạc sĩ của mình với tiêu đề: “Đặc điểm thạch học và mơi trường
trầm tích Mesozoi khu vực trung tâm trũng An Châu” với mục tiêu và nhiệm vụ nghiên
cứu như sau:

1


Mục tiêu
Làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích và mơi trường trầm tích Mesozoi khu vực An
châu làm cơ sở cho việc đánh giá triển vọng dầu khí liên quan.
Nhiệm vụ
- Khảo sát thực địa và thu thập mẫu bổ sung
- Phân tích mẫu và xử lý kết quả phân tích
- Xác định đặc điểm thạch học và mơi trường trầm tích Mesozoi khu vực An
Châu
- Đánh giá khả năng chứa dầu khí trên cơ sở nghiên cứu thạch học và mơi
trường trầm tích.
Từ mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn đã nêu như trên, học viên đã xây dựng

bố cục luận văn bao gồm ba chương chính như sau:
- Tổng quan khu vực nghiên cứu.
- Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu.
- Đặc điểm thạch học và mơi trường trầm tích Mesozoi.
- Đánh giá khả năng chứa dầu khí trên cơ sở nghiên cứu thạch học và mơi
trường trầm tích.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Trũng An Châu với diện tích khoảng 10 nghìn km2, thuộc khu vực đông bắc
bộ, nằm trong phạm vi các tỉnh: Lạng Sơn, Bắc Giang, Quảng Ninh, được giới hạn
phía bắc bởi biên giới với Trung Quốc, phía tây bắc là quốc lộ 1A và phía đơng và
nam là quốc lộ 18.
Khu vực trũng An Châu có địa hình thuộc kiểu miền núi và trung du bắc bộ.
Phía bắc và đơng địa hình phân cắt mạnh, có độ chênh cao lớn (100- 1500), với một số
đỉnh núi cao tiêu biểu như đỉnh Mẫu Sơn (1541m), Yên Tử (1068m), Cao Xiêm
(1429m). Phía tây bắc là địa hình Karst hiểm trở. Chuyển xuống khu vực trung tâm là
địa hình trung du với những đồi gị thấp, sườn thoải.
Hệ thống sơng ngịi trong khu vực khá phát triển, các hệ thống sơng chính bao
gồm: Sơng Thương (chảy dọc QL1A), sông Lục Nam (khu vực Lục Nam, Lục Ngạn),
sông Phố Cũ (Tiên Yên), sông Ba Chẽ (khu vực Ba Chẽ). Sông suối trong khu vực
thường chảy quanh co, vách dốc, dịng sơng lộ đá gốc, nhiều ghềnh thác, thường gây
sạt lở, lũ quét khi có mưa lớn.
Khu vực nghiên cứu được coi là phần trung tâm của trũng An Châu, được ngăn
cách với 2 cánh bởi các đứt gãy. Phía bắc là đới đứt gãy Cao Bằng- Tiên Yên, kéo dài
theo phương TB- ĐN, thể hiện bởi các đới dập vỡ lớn, các đới cataclazit, các mặt
trượt, sự dịch chuyển các đá và cấu tạo và các biểu hiện địa hình, địa mạo dạng tuyến
phát triển có quy luật. Ngăn cách với phía nam là đới đứt gãy Yên Tử- Tấn Mài. Đới

này kéo dài từ Thái Nguyên, nơi nó nhập với hệ thống đới đứt gãy Sơn Dương- Thái
Nguyên- Đồng Mỏ và kéo dài theo phương Đ- ĐN qua Yên Tử.

3


Hình 1.1. Vị trí nghiên cứu
4


1.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
1.1.1. Nghiên cứu địa chất và khoáng sản
Nghiên cứu đặc điểm địa chất và khoáng sản ở khu vực An Châu đã được tiến
hành từ rất lâu, một cách có hệ thống trong các cơng trình điều tra địa chất và khoáng
sản, thành lập bản đồ với các tỷ lệ khác nhau. Cơng trình thành lập Bản đồ địa chất
miền Bắc Việt nam tỷ lệ 1: 500.000 được thực hiện trong những năm 1961- 1963 bởi
các nhà địa chất Đoàn 20, Tổng cục Địa chất, với sự giúp đỡ của một nhóm chun gia
Liên Xơ (cũ) do A.E. Đovjikov chủ biên. Sau đó, các tài liệu này được tổng hợp với
kết quả đo vẽ tỷ lệ 1: 500.000 miền Nam Việt Nam của Nguyễn Xuân Bao để thành
lập "Bản đồ địa chất Việt Nam" tỷ lệ 1: 500.000 (1988) do Trần Đức Lương và
Nguyễn Xuân Bao đồng chủ biên. Các nghiên cứu địa chất và khoáng sản ở tỷ lệ lớn
hơn (1/200.000) trong khu vực An Châu được tiến hành từ năm những năm 19741979. Tờ bản đồ Lạng Sơn được tiến hành đo vẽ địa chất và điều tra khoáng sản ở tỷ lệ
1:200.000 từ năm 1974 – 1976 do các nhà địa chất Đoàn 20G, Liên đồn Bản đồ địa
chất thực hiện. Tờ Móng Cái đã được đo vẽ địa chất ở tỷ lệ 1:200.000 cùng với tờ Hạ
Long (Hòn Gai) giáp kề về phía tây, cơng việc do Nguyễn Cơng Lượng làm chủ biên
cùng với các nhà địa chất Đoàn 20G thuộc Liên đoàn Bản đồ địa chất thực hiện năm
1976-1979. Tờ Hải Phòng đã được đo vẽ địa chất ở tỷ lệ 1:200.000 do Đoàn 204 thuộc
Liên đoàn Bản đồ địa chất thực hiện năm 1976-1979.
Sau này công tác đo vẽ bản đồ địa chất khoáng sản ở tỷ lệ 1/50.000 đã được tiến
hành phủ khắp diện tích của khu vực nghiên cứu. Năm 2000, Cục địa chất Việt Nam

đã tiến hành hiệu đính và thành lập xong các loạt bản đồ địa chất và khống sản tỷ lệ
1/200.000 trên tồn quốc dựa vào những kết quả đo vẽ nêu trên. Khu vực nghiên cứu
thuộc 4 tờ: Lạng Sơn, Móng Cái, Hải Phòng và Hạ Long.
Các kết quả nghiên cứu địa chất và khoáng sản nêu trên đã xác định tương đối
chi tiết đặc điểm cấu trúc kiến tạo, đặc biệt là phân chia chi tiết địa tầng khu vực
nghiên cứu. Đây là cơ sở khoa học quan trọng để tiến hành cơng tác tìm kiếm thăm dị
khống sản nói chung và dầu khí nói riêng
1.1.2. Nghiên cứu tìm kiếm, thăm dị dầu khí
Cũng như một số khống sản khác của Việt Nam, dầu khí trong một số thành
tạo trước Kainozoi đã được phát hiện từ đầu thế kỷ 20. Song do nhiều điều kiện và
hoàn cảnh khác nhau, các đối tượng này đã khơng được chú ý thăm dị. Cuối thế kỷ 20,
nhờ nhiều phát hiện mỏ dầu khí trong các tầng chứa móng của các bể trầm tích khác
nhau, các thành tạo trước Kainozoi đã trở thành đối tượng hấp dẫn về tiềm năng dầu
khí và được quan tâm nhiều hơn ở Việt Nam hiện nay.

5


Bể Mesozoi An Châu đã được tiến hành tìm kiếm, thăm dò theo phương pháp
truyền thống hướng vào các đối tượng cấu tạo thuộc các tập trầm tích Mesozoi lấp đầy
bể. Kết quả tìm kiếm, thăm dị bể trong suốt thập kỷ 70 của thế kỷ 20 với nhiều giếng
khoan thăm dò trên các cấu tạo Bắc Chũ, Lưỡng Mã, Giảo Liên nhưng chưa phát hiện
được các biểu hiện dầu khí, trong khi đó các sản phẩm biến đổi của hydrocarbon dưới
dạng asphalt và đá phiến cháy phân tán phổ biến và có nơi khá tập trung trong các đá
phiến vôi Paleozoi thuộc miền Bắc Việt Nam và Nam Trung Quốc. Tại bể Shiwan Dazhan đã có những phát hiện dầu khí cả trong móng Paleozoi lẫn lớp phủ trầm tích
Mesozoi.
Những kết quả thăm dị dầu khí trong bể trước đây và một số phân tích mới
trong bể An Châu của Việt Nam gần đây cho thấy những biểu hiện đáng lưu ý của hệ
thống dầu khí và có thể tồn tại một số đối tượng tiềm năng.
Các trầm tích có biểu hiện tiềm năng sinh trong bể Mesozoi An Châu

Một số kết quả phân tích cho thấy trong bể An Châu và các vùng lân cận tồn tại
một số tầng trầm tích giàu vật chất hữu cơ. Các trầm tích sét vơi và đá vơi màu xám
đen thường phân bố trong các đới Paleozoi rìa bể An Châu; cịn các trầm tích sét và sét
than thường tập trung trong bể An Châu và các bể than lân cận.
Các tập sét, sét than Nori - Reti xen trong hệ tầng Hòn Gai, Văn Lãng phân bố
rộng trong vùng Quảng Ninh và Trung tâm bể An Châu thường có tổng carbon hữu cơ
cao (TOC ~ 0,9 - 35%wt). Vào đầu Mesozoi muộn, các trầm tích này có thể cịn trong
thời kỳ trưởng thành với khả năng sinh khí và condensat do nguồn vật chất hữu cơ chủ
yếu là thực vật trên cạn.
Tiềm năng và các loại đá chứa Trước Kainozoi của bể An Châu
Từ các kết quả thăm dò trước đây cùng một số khảo cứu và phân tích mới cho
thấy tiềm năng chứa của bể Mesozoi An Châu gồm cả các trầm tích vụn Mesozoi và có
thể cả carbonat Paleozoi. Các trầm tích vụn có tiềm năng chứa với mức độ khác nhau
phân bố rộng và là bộ phận chính tạo thành bể An Châu. Các trầm tích vụn Trias phân
bố trên diện rộng toàn bể thường bị nén chặt, đã bị metagen - catagen mạnh và xi
măng hoá nên độ rỗng chỉ đạt từ 5% đến 11% (trung bình và nhỏ) như cát kết thuộc
các hệ tầng Nà Khuất (T2 nk) và Mẫu Sơn (T3c ms). Còn cát kết Jura hệ tầng Hà Cối
(J1-2 hc) có độ rỗng trung bình và khá (9-15%), nhưng diện phân bố hạn chế và thường
ít được chơn vùi hay che chắn.

6


Tiềm năng chắn và lớp phủ trầm tích trẻ của bể An Châu
Các lớp phủ trầm tích Mesozoi có tiềm năng chắn dầu khí trong bể An Châu
chủ yếu là các tập phiến sét, sét vôi, sét than xen trong các tập cát kết Trias của các hệ
tầng Nà Khuất (T2 nk) và Mẫu Sơn (T3c ms). Toàn bộ các tập trầm tích Mesozoi trong
bể đều đã bị biến đổi metagen và catagen mạnh tạo thành tầng phủ dày có khả năng
chắn tốt cho móng trước - Mesozoi.
Như đã nêu trên, mặc dù công tác điều tra, khảo sát địa chất và khoáng sản đã

tiến hành tương đối đồng bộ và bài bản ở các tỷ lệ lớn (1/200.000 và 1/50.000). Tuy
nhiên, trong khu vực nghiên cứu công tác này chủ yếu tập trung vào nghiên cứu cấu
trúc - kiến tạo; phân chia địa tầng, tìm kiếm khống sản mà chưa đi sâu nghiên cứu
thạch học cũng như môi trường trầm tích các thành tạo địa chất, từ đó làm cơ sở khoa
học cho việc đánh giá triển vọng dầu khí khu vực nghiên cứu. Mặt khác, các cơng trình
nghiên cứu này đa số dừng lại ở phần trên mặt nhờ các lộ trình địa chất và các cơng
trình khai đào. Các giếng khoan, đặc biệt là trên các thành tạo Mesozoi ít được thực
hiện, có thể do cơng nghệ và kinh phí eo hẹp. Điều đó cho thấy các thành tạo dưới sâu
được thể hiện trên các mặt cắt địa chất phần nhiều là ngoại suy, mức độ chính xác
thấp. Đây cũng là điểm hạn chế cho việc nghiên cứu thạch học trầm tích. Điều quan
trọng hơn nữa là các cơng trình nghiên cứu này hầu như khơng quan tâm đến các tiền
đề và dấu hiệu tìm kiếm dầu khí vì vậy việc nghiên cứu đặc điểm thạch học và mơi
trường trầm tích đương nhiên cũng ít được chú ý.
1.2. ĐỊA TẦNG
Trên cơ sở các nguồn tài liệu điều tra, khảo sát trong công tác đo vẽ bản đồ địa
chất ở các tỷ lệ khác nhau của các cơ quan thuộc Tổng cục địa chất Viêt Nam, học
viên đã xây dựng cột địa tầng tổng hợp cho khu vực nghiên cứu nhằm phục vụ công
việc nghiên cứu đặc điểm thạch học và mơi trường trầm tích của khu vực trung tâm
trũng An Châu. Theo đó, các thành tạo Mesozoi trong khu vực nghiên cứu bao gồm: 1)
Hệ tầng Lạng Sơn (T1i ls); 2) Hệ tầng Khôn Làng (T2a kl); 3) Hệ tầng Nà Khuất (T2
nk); 4) Hệ tầng Mẫu Sơn (T3c ms); 5) Hệ tầng Văn Lãng (T3n-r vl); 6) Hệ tầng Hà Cối
(J1-2 hc); 7) Hệ tầng Bản Hang (K bh).

7


Hình 1.2. Cột địa tầng khu vực An Châu
Hệ tầng Lạng Sơn (T1i ls)
Các trầm tích lục nguyên dạng flysh, được phân ra là hệ tầng Lạng Sơn
(Đovjikov A. và nnk, 1965), lộ ra thành hai dải rộng: một từ Tam Lung qua thành phố

Lạng Sơn theo hướng đông nam qua Đồng Mỏ và kéo xuống Hữu Lũng, một từ thành
phố Lạng Sơn vòng qua vùng Ba Xã đến Chợ Bãi.[2]
8


Hệ tầng này đã được Đặng Trần Huyên và Nguyễn Kinh Quốc khảo sát và mô
tả mặt cắt với sự giới hạn chi tiết từ bản Bắc Ca đến bàn Còn Sáng. Tại mặt cắt này,
gần Bắc Ca, các lớp đá phiến sét, sét silic thuộc tập cơ sở của hệ tầng Lạng Sơn nằm
không chỉnh hợp trên mặt bào mịn của đá vơi thuộc hệ tầng Đồng Đăng chứa hóa
thạch Permi muộn Reichelina pulchra và Paraorbuloides sp.. Mặt cắt có trật tự địa
tầng như mơ tả dưới đây[2]:
1. Đá phiến sét, đá phiến sét silic, silic phân lớp mỏng xen với ít lớp kẹp bột
kết, dày 20- 25m. Đá có màu sắc thay đổi, tạo thành dải sặc sỡ, chứa hóa
thạch Cúc đá Lytophiceras sp. và Chân rìu Claraia kiparisovae, C.
vietnamica, C. aurita tuổi Indi.
2. Đá phiến sét xen với ít đá phiến sét vơi xám lục nhạt ở phần dưới và với đá
phiến sét- bột kết, bột kết ở phần trên, dày 45- 50m. Các đá kể trên phân lớp
mỏng tới vừa.
3. Chủ yếu là cát kết phân lớp dày (30- 50m), bột kết phân lớp mỏng xen kẽ
đều đặn dạng flysh với đá phiến sét, dày 130m ; chứa Cúc đá Lytophiceras
sp. và Chân rìu Claraia aurita, C. cf. gervilliaeformis, C. kiparisovae, C.
stachei thuộc cùng phức hệ với hóa thạch thu thập ở tập 1.
Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này đạt khoảng 200m.
Tại mặt cắt theo đường ô tô liên huyện từ Đồng Mỏ đi Tu Đồn kể từ cầu Bóng
qua đèo Lăn đến Khum Khẩu, Nguyễn Kinh Quốc đã quan sát được lớp cơ sở của hệ
tầng Lạng Sơn nằm không chỉnh hợp trên đá vôi xám chứa Trùng lỗ thuộc các giống
Palaeofusulina, Colaniella, Reichelina và Pachyphloia tuổi Permi muộn. Mặt cắt này
gồm 4 tập :
1. Đá phiến sét, sét silic, silic- vơi, bột kết và ít cát kết phân lớp mỏng, dày
58m. Các đá kể trên xen kẽ nhau rất đều đặn, tạo thành dải với những sắc

màu khác nhau. Chứa hóa thạch Koninckites cf. vidarbha và Claraia sp..
2. Chủ yếu là phiến sét, bột kết xen ít cát kết, phân lớp mỏng đến trung bình ;
dày 100m. Chứa các hóa thạch Koninckites cf. vidarbha, Claraia stachei.
3. Chủ yếu là đá phiến sét chứa vôi, sét vôi và đá phiến sét, màu xám, xám lục
nhạt, phân lớp trung bình ; dày 28m. Chứa dấu vết bảo tồn kém của Claraia
sp.
4. Đá phiến sét xen ít bột kết chuyển lên bột kết phân lớp mỏng. Chứa
Lytophiceras sp., Claraia desquamata, C. cf. stachei tuổi Indi. Dày 85m.

9


Phủ khơng chỉnh hợp trên trầm tích Trias hạ trong mặt cắt này là ryolit porphyr
thuộc hệ tầng Khôn Làng (T2a kl).[3]
Tuy nhiên, ở mặt cắt gần động Tam Thanh (tây Kỳ Lừa), các lớp lục nguyên
của hệ tầng Lạng Sơn chuyển tiếp lên tập carbonat của hệ tầng Bắc Thủy chứa hóa
thạch Cúc đá Olenek muộn ; điều này cho thấy, có nơi, hệ tầng Lạng Sơn bao gồm cả
một số lớp Olenel, và ranh giới trên của hệ tầng có tính xun thời.[2]
Hệ tầng Khơn Làng (T2a kl)
Thành tạo trầm tích- nguồn núi lửa thành phần felsic hơi ngả sang trung tính
chứa Cúc đá Anisi ở tập cở sở đã được phân ra là hệ tầng Khôn Làng [Nguyễn Kinh
Quốc et al., 1991]. Hệ tầng lộ ra rộng rãi ở các vùng Chợ Bãi, Khơn Làng, Đình Lập
(Lạng Sơn), Bình Liêu và Tiên Yên (Quảng Ninh) và tạo nên dãy Tam Đảo ở tây bắc
Hà Nội.[2]
Mặt cắt chuẩn của hệ tầng bắt đầu từ đông bắc bản Lũng Khoang 1km theo
hướng đông nam qua bản Khôn Làng đến bản Cườm Dưới. Mặt cắt Lũng KhoangCườm Dưới gồm 3 tập :
1. Cuội kết, sạn kết, cát kết hạt vừa xen các thấu kính sét vơi xám và lớp kẹp
đá phiến sét phân lớp mỏng bị ép mạnh. Thành phần hạt của cuột kết gồm
đá vôi, thạch anh, đá phiến sét, hạt có độ mài trịn vừa phải. Trong thấu kính
sét vơi đã tìm được Cúc đá Gymnites cf. incultus tuổi Anisi và Ceratites af.

Nodosus. Dày 3- 5m. Tập này nằm khơng chỉnh hợp trên bề mặt bào mịn gồ
gề của đá vôi Permi thượng hệ tầng Đồng Đăng.
2. Ryolit porphyr, ryodacit, dacit xám nhạt, phân lớp dày xen các thấu kính tuf,
vụn kết núi lửa, dày 250- 300m.
3. Cát bột kết tuf xám sẫm xen bột kết và đá phiến sét xám đen, xám vàng,
phân lớp mỏng (4- 9cm). Ở Nà Lò và gần Hồ Mơ, bột kết và đá phiến sét
thuộc tập này chứa phong phú hóa thạch Chân rìu Neoschizodus laevigatus,
Costatoria praenapengensis, C. sp., Hoernesia chobaiensis, Unionites sp..
Tập này chỉnh hợp dưới đá vôi đen phân lớp mỏng của hệ tầng Điềm He
(T2a dh). Dày 25- 30m.
Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này đạt khoảng 280- 335m.[7]
Ở khu vực Bình Liêu nằm ở rìa nam trung tâm trũng An Châu, dù rằng hệ tầng
vẫn gồm trầm tích lục nguyên chứa những tập trầm tích nguồn núi lửa felsic, nhưng
hóa thạch thu thập được thuộc loại nước ngọt- nước lợ. Mặt cắt Pó Hèn- Bảo Lâm ở
nam Bình Liêu, theo Trần Thanh Tuyền (2001), gồm 5 tập:

10


1. Cát sạn kết chứa cuội xen cát kết hạt vừa đến thơ và ít bột kết, dày 30m.
2. Bột kết xám nâu, xám vàng loang lổ, phân lớp trung bình đến dày xen cát
kết, cát kết dạng quarzit phân lớp trung bình đến dày, màu xám sáng, dày
570m. Trong bột kết ở phần dưới thu được di tích thực vật Thân đốt và ít
mảnh vỏ Chân lá bảo tồn xấu.
3. Cuội tảng kết núi lửa, cuội kết tuf, tufit xen các lớp dày hoặc thấu kính ryolit
xám lục nhạt, dày 100m.
4. Ryolit, ryolit porphyr ít nhiều bị biến đổi, phân lớp dày, xen tuf, tufit, dày
60m.
5. Cát kết tuf, bột kết tuf xám, phân lớp trung bình đến dày xen ryolit và tuf
ryolit, dày 70m.

Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này đạt khoảng 830m. Mặt cắt này chuyển
tiếp lên ryolit dạng khối và các đá á núi lửa được xếp vào phức hệ núi lửa Bình
Liêu.[7]
Hệ tầng Khôn Làng nằm không chỉnh hợp trên đá vôi Permi thượng và trầm
tích Trias hạ. Nó nằm chỉnh hợp dưới hệ tầng Nà Khuất, quan sát thấy ở cả cùng Bình
Liêu và Tam Đảo. Dựa vào hóa thạch thu thập được ở mặt cắt chuẩn cũng như ở các
mặt cắt khác, hệ tầng được xếp vào Anisi.
Hệ tầng Nà Khuất (T2 nk)
Các trầm tích chủ yếu lục nguyên được phân ra là hệ tầng Nà Khuất [Đovjikov
A.E. và nnk., 1965] lộ ra thành nhiều dải hẹp, trong đó dải rộng nhất kéo từ phía đơng
thành phố Lạng Sơn théo hướng tây nam xuống Hữu Lũng, Yên Thế đến nam thành
phố Thái Nguyên; dải lớn thứ hai nằm về phía nam bể An Châu, bắt đầu từ vùng Bình
Liêu- Tiên Yên, đến Ba Chẽ, và vùng đông Bắc Ninh kéo đến đầu đông nam dãy Tam
Đảo.
Mặt cắt đi từ Mai Pha đến Nà Khuất thể hiện rõ khối lượng hệ tầng Nà Khuất
và được coi là mặt cắt chuẩn của hệ tầng.
1. Bột kết chứa vơi và ít vật liệu núi lửa màu xám sẫm, phong hóa vàng hồng,
phân lớp mỏng, dày 90m; chứa các chân rìu Neoschizodus orbicularis, Pteria sturi,
Langsollea elongata, Costatoria sp..
2. Cát kết thạch anh hạt nhỏ đến vừa, màu xám lục nhạt, phân lớp không đều,
dày 45 m.
3. Bột kết xám lục, nâu tím, phân lớp trung bình, đơi khi xen cát kết hạt nhỏ,
dày 160 m; chứa hố thạch Chân rìu Costatoria proharpa, c. singaporensis, Pteria
sturi, Pleuromya prosogyra, Neoschizodus laevigatus, N. ovatus, Cercomya
11


thachoensis.
4. Cát kết xám sáng, hạt nhỏ đến vừa xen ít bột kết, dày 40 m; chứa Costatoria
pahangensis, c. vananensis.

5. Bột kết phong hố xám trắng chuyển lên tím nhạt, phần dưới xen ít cát kết
hạt nhỏ, dày 300 m; chứa Trigonodus sandbergeri, T. tonkinensis, Gervillia sp.,
Costatoria sp.
6. Cát kết hồng nhạt, phân lớp dày xen ít lớp bột kết tím nhạt, dày 130 m.
7. Bột kết tím nhạt, phân lớp dày, phong hoá dạng cầu, dày 180 m. Tập này
nằm chỉnh hợp dưới cát kết dạng quarzit của hệ tầng Mẫu Sơn tuổi Carni.
Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này đạt khoảng 950 m.
Một mặt cắt khác ở phía tây nam thành phố Lạng Sơn, phía tây Lạng Giai, đi từ
làng Bình Tinh đến Phác Phiềng và đoạn mặt cắt bổ sung từ đèo Trùng Khin đi Hợp
Đường do Đặng Trần Huyên đo vẽ cho thấy hệ tầng Nà Khuất ở vùng này cũng có
nhiều lớp chứa carbonat như ở mặt cắt chuẩn. Mặt cắt được chia làm 7 tập:
1. Bột kết màu xám, xám vàng, phân lớp mỏng xen cát kết chứa mica, dày 35 m.
2. Sét vôi xám lục nhạt, phân lớp mỏng xen đá phiến sét phân lớp rất mỏng (0,54 cm), dày 7 m.
3. Cát kết xám hồng sáng, hạt từ nhỏ đến mịn, phân lớp mỏng (4-8 cm) chứa vảy
mica xen bột kết xám vàng, dày 430 m.
4. Bột kết xen đá phiến sét cùng màu xám, đơi khi có các lớp kẹp cát kết hạt mịn,
phân lớp mỏng (2-12 cm), dày 75 m; chứa khá phong phú các Chân rìu Costatoria
goldfussi mansuyi, Trigonodus tonkinensis, T. trapezoidalis, Neoschizodus sp..
5. Sét vôi xen ít lớp kẹp đá phiến sét màu xám, phân lớp mỏng vừa (15-20 cm),
dày 35 m.
6. Bột kết xám vàng, xám hồng nhạt, phân lớp mỏng (8-12 cm) xen vài lớp kẹp
cát kết hạt mịn, dày 220 m.
7. Cát kết vàng sáng, phớt hồng, phân lớp mỏng (12-17 cm) xen kẽ luân phiên
với bột kết xám tím, dày 275 m; chứa khá phong phú các Chân rìu Costatoria
goldfussi, c. cf. radiata, Trigonodus tonkinensis, T. trapezoidalis. Tập này nằm chỉnh
hợp dưới cát kết thạch anh hạt vừa đến thô của hệ tầng Mẫu Sơn (T3c ms).
Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này đạt khoảng 1077 m.
Ở rìa đông nam võng An Châu, vùng tây nam Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh, hệ
tầng Nà Khuất lộ ra với một mặt cắt khá giống mặt cất chuẩn với sự xen kẽ ít lớp chứa
carbonat, nhưng có nét khác là xen ít lớp kẹp có nhiều di tích hữu cơ. Theo Nguyễn

Đình Hữu, mặt cắt Tân Ốc - Lương Mơng lộ ra với 9 tập:
1. Chỉnh hợp trên hệ tầng Khôn Làng (T2a kl) là bột kết xám lục, phong hoá vàng
lục, ít nhiều chứa vơi đơi chỗ xen ít lớp kẹp cát kết hạt mịn màu vàng nâu nhạt, dày 60
m.
2. Cát kết hạt vừa màu nâu nhạt phớt tím xen bột kết vàng nâu nhạt, phân lớp

12


trung bình, dày 120 m; bột kết chứa khá phong phú Chân rìu Costatoria proharpa
multiformis, Trigonodus tonkinensis, T. trapezoidalis.
3. Bột kết xám lục nhạt, phân lớp mỏng xen ít lớp cát kết hạt mịn và sét bột kết
xám vàng, dày 40 m; chứa Costatoria sp..
4. Bột kết, bột kết chứa vôi màu xám lục nhạt, xám nâu nhạt, phân lớp trung bình
đến dày xen ít lớp kẹp cát bột kết, cát kết hạt mịn, dày 110 m; chứa khá phong phú hố
thạch Chân rìu Costatoria goldfussi, C. goldfussi mansuyi, c. radiata hsuei,
Trigonodus trapezoidalis, T. tonkinensis, Unionites khonvensis.
5. Cát kết xám vàng, xám nâu nhạt, hạt mịn đến vừa xen ít lớp kẹp bột kết xám
lục nhạt, vàng nâu nhạt, dày 80 m.
6. Cát kết hạt mịn xen bột kết, bột kết chứa vơi màu xám, xám lục, có chỗ chứa
nhiều vật chất hữu cơ xám đen, dày 60 m; chứa hố thạch Chân rìu Trigonodus
trapezoidalis, T. tonkinensis, T. cf. keuperinus.
7. Bột kết xám vàng, loang lổ, phân lớp trung bình xen các lớp kẹp cát kết hạt
mịn, dày 70 m; chứa Trigonodus trapezoidalis, T. keuperinus, T. zhamoidai,
Costatoria sp..
8. Bột kết, bột kết vôi xám lục nhạt, xám đen xen cát kết xám vàng nhạt, phân
lớp trung bình, đơi chỗ chứa các ổ sét than đen, dày 80 m; chứa Costatoria radiata
hsuei, c. sp..
9. Bột kết, bột kết vôi, sét vôi, vơi sét màu xám lục, vàng lục xen ít cát kết nâu
đỏ nhạt, dày 90 m; chứa Chân rìu Trigonodus trapezoidalis, Costatoria paucicostata,

C. aff. inaequicostata, Chlamys sp., Modiolus sp. và Chân lá Euestheria hubeiensỉs.
ứng với tập này, ở ngọn Khe Lào, Khe Áng gần đó cũng tìm thấy nhiều hố thạch, như
Trigonodus trapezoidalis, T. tonkinensis, T. vukhuci,Costatoría radiata hsuei, C.
goldfussi mansuyi, Hoernesia ìnlata, Plagiostoma sp.. Bề dày chung của hệ tầng ở mặt
cắt này đạt khoảng 690 m.
Nhìn chung, mặt cắt của hệ tầng Nà Khuất ở các vùng khác nhau tương đổi ổn
định về mặt thạch học và các đặc trưng cổ sinh. Riêng ở các vùng rìa của võng, thấy
xuất hiện các lớp chứa nhiều vật chất hữu cơ, có chỗ đến mức tạo than; đồng thời cũng
có những lớp chứa hoá thạch Chân lá.
Hệ tầng Nà Khuất nằm chỉnh hợp trên các trầm tích Anisi thuộc hệ tầng Khơn
Làng, và dưới các trầm tích Carni thuộc hệ tầng Mẫu Sơn. Dựa theo hoá thạch và các
quan hệ địa tầng trên, hệ tầng, nhìn chung, được xếp vào Trias giữa gồm phần trên của
bậc Anisi và toàn bộ bậc Ladin, trong khi ở vùng rìa võng An Châu mặt cắt có thể chỉ
gồm những lớp Ladin.
Hệ tầng Nà Khuất chứa 2 phức hệ Chân rìu: 1) phức hệ Pteria-Costatoria cỡ
nhỏ, với những dạng đặc trưng như: Pieria sturi, Costatoria proharpa, c. pahangensis,
Velopecten albertii, Neoschizodus orbicularis là những dạng Anisi; 2) phức hệ
Costatoria-Trigonodus, với những dạng đặc trưng như: Costatoria goldfussi, c.
inaequicostata, Trigonodus sandbergeri, T. trapezoidalis là những dạng Ladin quen
thuộc ở nước ta. Tuy nhiên, ở các vùng rìa của võng An Châu khơng thấy phức hệ
Anisi, thể hiện rõ nhất ở vùng Ba Chẽ.
13


Hệ tầng Mẫu Sơn (T3c ms)
Hệ tầng Mẫu Sơn [Đovjikov A.E. và nnk., 1965] bao gồm các trầm tích lục địa
màu đỏ, lộ ra rộng rãi ở các vùng Mẫu Sơn, An Châu ( Lạng Sơn), và rải rác các vùng
Chí Linh, Ba Chẽ, Lục Nam (Bắc Giang), Đáp Cầu (Bắc Ninh), …
Trong quá trình đo vẽ địa chất tỷ lệ 1: 200.000 tờ Lạng Sơn, Đoàn Kỳ Thụy và
nnk đã nghiên cứu chi tiết hệ tầng và mô tả lại mặt cắt ở sườn bắc dãy Mẫu Sơn, trên

đường từ Nà Bó đi Khuổi Hái, do đó mặt cắt này được đề nghị là lectostratotype của
hệ tầng:
1. Cát kết dạng quarzit phân lớp trung bình (30- 40cm), bột kết xám tím, nâu
đỏ xen các lớp sỏi kết, dày 100m.
2. Cát kết, cát kết dạng quarzit màu tím nhạt, nâu đỏ nhạt, cỡ hạt rất khác
nhau, phân lớp dày đến dạng khối, dày 150m.
3. Cát kết hạt nhỏ, màu nâu đỏ, tím nhạt, phân lớp dày, phong hóa dạng bóc vỏ
xen các thấu kính sỏi kết, dày 70m.
4. Cát kết hạt vừa, màu nâu đỏ, phân lớp trung bình (20- 30cm), chứa nhiều
vụn felspat, dày 80m.
5. Cuội kết, sạn kết màu nâu đỏ nhạt, với hạt cuội chủ yếu là ryolit porphyr,
mài trịn tốt, cỡ hạt khơng đều, trung bình từ 5- 10cm. Dày 30m.
6. Cát kết hạt nhỏ, màu nâu đỏ phớt tím, đơi nơi phân dải, phân lớp trung bình
(30- 50cm), chứa nhiều vụn felspat và vảy mica, đơi nơi chứa vơi, dày 30m.
7. Bột kết xám tím, nâu đỏ xen cát kết sáng màu hơn, dày 40m.
8. Bột kết xen bột kết vơi màu xám tím, nâu đỏ, thường phân dải song song
hoặc phân lớp xiên thoải, bị ép mạnh, dày 400m.
9. Bột kết vôi xám đến xám lục, có nhiều lỗ hổng lấp đầy khống vật đồng thứ
sinh, dày 80m.
Bề dày chung của hệ tầng ở mặt cắt này đạt khoảng 980m.
Hóa thạch Chân rìu nước ngọt đã phát hiện được ở vùng núi Hoan Sen (Nam
Lục Nam) và gần Trại Lán (nam An Châu) trong bột kết, bột kết vôi ứng với khoảng
các tập 8- 9 gồm Utschamiella elliptica, U. cf. opinata, U. perlonga, Tutuella
nuculiformis từng gặp trong Trias thượng ở Nam Trung Quốc.

14


Ở rìa phía nam của võng An Châu, phần dưới của mặt cắt trầm tích hạt mịn
hơn. Như ở vùng đơng bắc Chí Linh, mặt cắt theo đường mịn từ Vu Bà đi Cầu Giấy

đã được Hoàng Ngọc Kỷ và nnk. mô tả (Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ và nnk. 1990):
1. Đá phiến sét và bột kết màu xám tím, nâu đỏ xen ít cát kết hạt vừa sáng mầu
hơn, dày 80m. Tập này nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Nà Khuất.
2. Bột kết xám tím bị phân phiến mạnh, xen ít cát kết, dày 120m.
3. Bột kết xám tím có nhiều lỗ hổng do các bao thể chứa vơi bị phong hóa (?)
để lại, xen đá phiến sét cùng màu, dày 700m.
4. Bột kết xám tím chứa nhiều vảy mica, dày 60m.
5. Cát kết phân lớp trung bình xen những lớp kẹp bột kết xám tím, dày 40m.
6. Bột kết xám tím, phân lớp mỏng bị ép mạnh xen ít lớp kẹp cát kết, dày 40m.
7. Cát kết ít khống, phân lớp trung bình đến dày xen ít bột kết và đá phiến sét
màu xám tím đến nâu đỏ, dày 40m.
8. Sỏi kết xen ít cát kết hạt thơ màu nâu đỏ nhạt, phớt tím, và các thấu kính
hoặc lớp kẹp cuội kết ít khống, dày 160m
9. Cát kết xen ít bột kết màu xám tím, nâu đỏ, phân lớp trung bình đến dày,
dày 300m
Bề dày chung của hệ tầng ở cùng này đạt khoảng 1540m
Theo một số tác giả, hệ tầng Mẫu Sơn cịn có một phần trên cùng lộ ra ở giữa
võng An Châu, như ở Giao Liêm, bao gồm sét vôi, đá vôi sét xám lục nhạt, phân lớp
mỏng đến trung bình chuyển lên cát kết chứa vơi, chứa hạt pyrit, mặt lớp thường có
dấu vết gợn song và khe nứt mất nước nguyên sinh, có bề dày lên đến 600m.
Hệ tầng nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Nà Khuất. Còn ranh giới trên chưa quan sát
được rõ ràng, nhưng theo cấu trúc là nằm không chỉnh hợp dưới hệ tầng chứa than Văn
Lãng. Dựa vào quan hệ địa tầng, hệ tầng được xếp vào Carni.
Hệ tầng Văn Lãng (T3n-r vl)
Hệ tầng Văn Lãng phân bố ở nhiều nơi trong võng An Châu. Trong một mặt cắt
rất dày từ Khe Cổ đến Nà Ca, theo Nguyễn Cơng Lượng và nnk. (1980) khơng gặp
than mà chỉ có sét than. Mặt cắt ở đây gồm 3 phần:
Phần dưới: cát kết dạng quarzit xám sáng, phía dưới xen bột kết, cuội kết, sạn
kết, sạn kết thạch anh và cát kết tím nâu nhạt, phía trên xen đá phiến sét và sét than

15