Nghiên cứu tiến hóa các thành tạo trầm tích oligocen miocen phía đông nam miền võng Hà Nội

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

Bùi Thị Kim Chung

NGHIÊN CỨU TIẾN HÓA CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH
OLIGOCEN-MIOCEN PHÍA ĐƠNG NAM MIỀN VÕNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2012

1


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

Bùi Thị Kim Chung
NGHIÊN CỨU TIẾN HÓA CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH
OLIGOCEN-MIOCEN KHU VỰC PHÍA ĐƠNG NAM MIỀN VÕNG
HÀ NỘI

Chuyên ngành:

Địa chất học

Mã số:

60.44.55

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
GS.TS. TRẦN NGHI

Hà Nội – Năm 2012

2


3


4


5


6


MỞ ĐẦU
Bể Sơng Hồng là bể trầm tích Đệ tam lớn nhất thềm lục địa Việt Nam với
diện tích trên 220.000 km2, hình thành từ một địa hào dạng kéo toạc, có lịch sử
phát triển địa chất phức tạp, tạo nên nhiều đối tượng chứa dầu khí khác nhau.
Trong đó miền võng Hà Nội (MVHN) và vùng biển nông chiếm khoảng hơn
4000km2. MVHN là đầu mút Tây bắc ở đất liền của bể trầm tích Sơng Hồng,

cơng tác tìm kiếm thăm dò tại đây được tiến hành từ những năm 60 của thế kỷ
trước và đã phát hiện được mỏ khí Tiền Hải C với trữ lượng tuy nhỏ nhưng là
mốc khởi đầu của ngành Dầu khí Việt Nam, góp phần phát triển kinh tế địa
phương trên ba chục năm qua. Phát hiện khí D14 tuy chưa vào khai thác và dầu
B10 tuy nhỏ nhưng cả hai khẳng định một quan điểm thăm dò đúng đắn, mỏ ra
hướng thâm dò mới hiện nay không những ở MVHN mà cho cả những lơ khác.
Trước nhu cầu khí cấp bách của miền Bắc nói chung và của tỉnh Thái
Bình nói riêng, Tập đồn Dầu khí Quốc gia Việt Nam đã và đang tổ chức nhiều
nghiên cứu chi tiết, hoạch định phương hướng đầu từ tiếp tục cơng tác tìm kiếm
thăm dị ở miền võng Hà Nội nhằm phát hiện thêm nguồn khí mới, gia tăng trữ
lượng. Tuy cơng tác tìm kiếm thăm dò đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể
nhưng vẫn còn nhiều vấn đề tồn tại cần tiếp tục nghiên cứu.
Tiến hóa trầm tích ln là dấu hỏi đối với các nhà địa chất. Việc xác lập
lại môi trường tiến hóa trầm tích sẽ giúp ích rất nhiều cho việc tìm kiếm thăm dị
tài ngun thiên nhiên như dầu mỏ, than đá. Các tài nguyên này thường được gắn
với môi trường cụ thể. Do đó nghiên cứu mơi trường là cơng việc khởi đầu trong
cơng tác tìm kiếm thăm dị dầu khí, giúp các nhà địa chất dầu khí đánh giá định
tính điều kiện tích tụ và tiềm năng dầu khí của một khu vực, từ đó có phương
hướng cho cách hoạt động thăm dò và khai thác một cách tối ưu nhất. Từ những
vấn đề trên, có thể thấy rằng việc nghiên cứu tiến hóa trầm tích là vơ cùng cần
thiết. Do đó học viên quyết định chọn đề tài “Tiến hóa các thành tạo trầm tích
Oligocen-Miocen phía Đơng Nam miền võng Hà Nội” để giải quyết những vấn
đề mang tính cấp thiết nêu trên với mục tiêu như sau:

7


Mục tiêu
Mục tiêu của đề tài nhằm làm sáng tỏ đặc điểm tướng trầm tích và lịch sử
tiến hóa các thành tạo trầm tích vào giai đoạn Oligocen - Miocen phía Đơng Nam

miền võng Hà Nội tạo cơ sở khoa học cho việc xác định cụ thể hơn diện phân bố,
quy luật phát triển của các tập đá sinh, đá chứa và đá chắn của từng hệ tầng nhằm
phân vùng triển vọng dầu khí và định hướng tìm kiếm thăm dò các bẫy phi cấu
tạo.
Nhiệm vụ
- Nghiên cứu các đặc điểm địa chấn-địa tầng thể hiện tướng môi trường
trên các mặt cắt địa chấn qua khu vực nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm thạch học trầm tích Oligocen trên cơ sở mẫu lõi,
mẫu vụ tại các giếng khoan tiêu biểu trong bể để đánh giá về mơi trường trầm
tích.
- Nghiên cứu sự biến đổi tướng dựa vào các tài liệu địa chấn, địa vật lý
giéng khoan, tài liệu cổ sinh.
- Đánh giá triển vọng dầu khí đá trầm tích Oligocen – Miocen khu vực
phía Bắc bể Sơng Hồng.
Nội dung luận văn:
Luận văn gồm 5 chương không kể mở đầu và kết luận
Chương 1. Đặc điểm địa tầng trầm tích
Chương 2. Lịch sử nghiên cứu , cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Đặc điểm tướng đá cổ địa lý
Chương 4. Tiến hóa trầm tích và địa tầng phân tập
Chương 5. Đánh giá triển vọng dầu khí .

8


CHƢƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG TRẦM TÍCH
Vùng nghiên cứu thuộc đới trung tâm miền võng Hà Nội, nằm kẹp giữa
hai đứt gãy Vĩnh Ninh và đứt gãy Sơng Chảy (cịn được gọi là phụ đới nghịch
đỏa Miocen) (Hình 1.1).

Hình 1.1. Bản đồ phân bố các cấu tạo triển vọng MVHN (theo PVN1982, ANZOIL-2000)

9


Ngoài đứt gãy ranh giới Vĩnh Ninh, trong phụ đới này còn phát triển các
đứt gãy phụ khác trong Miocen tạo thành dạo cấu trúc hình hoa. Sự chuyển dịch
của các khối trong quá trình nén ép ngang, nâng và sụt hình thành các đứt gãy và
tạo ra các nếp lồi, bán lồi và lõm xen kẽ nhau. Trong đó, nổi bật nhất là các dải
cấu tạo địa phương như Phù Cừ, Tiên Hưng, Kiến Xương, Tiền Hải và dải cấu
tạo /bán cấu tạo K13A, B, C, D, Vũ Thư, Hưng Hà trê dải nâng Hưng Yên kề áp
vào đứt gãy chạy dọc theo dải nâng này. Dải nâng Hưng Yên là dải nâng có đặc
trưng kiến tạo phức tạp, được hình thành trong pha kiến tạo nghịch đảo xảy ra
trong thời kỳ cuối Miocen. Trên dải nâng này phần cao nhất là đới Xuân Trường,
trầm tích Miocen thượng hầu như bị bào mịn hồn tồn, các trầm tích dưới nó
thuộc lát cắt Oligocen ngồi việc các pha sóng phản xạ khơng có độ liên tục tốt
cịn bị tác động vị nhàu, phá hủy trong q trình nén ép trượt theo đứt gãy Sông
Chảy vào cối thời kỳ Miocen gây khó khăn trong việc liên kết ranh giới một cách
tin cậy.
Địa tầng Đệ tam MVHN được phân chia thành các mức địa tầng Eocen,
Oligocen dưới, Oligocen trên, Miocen dưới, Miocen giữa, Miocen trên, Pliocen
(tương ứng với các hệ tầng Phù Tiên, Hịn Ngư?, Đình Cao , Phong Châu , Phù
Cừ, Tiên Hưng, Vĩnh Bảo) (Hình 1.2).

10


Hình 1.2. Địa tầng trầm tích và các giai đoạn tiến hóa MVH (theo Địa chất và
tài ngun dầu khí Việt Nam)

11


1.1. HỆ PALEOGEN
1.1.1.Thống Eocen
Hệ tầng Phù Tiên (E2pt)
Mặt cắt chuẩn hê ̣ tầ ng Phù Tiên được Phạm Hồng Quế mô tả tại giếng
khoan GK.104 Phù Tiên - Hưng Yên từ độ sâu 3.544m đến 3.860m, bao gồm cát
kết, sét bột kết màu nâu tím , màu xám xen các lớp cuội kết có độ hạt rất khác
nhau từ vài cm đến vài chục cm . Thành phần cuội thư ờng là đá ryolit , thạch anh,
đá phiến kết tinh và quarzit. Cát kết có thành phần đa khống, độ mài tròn và
chọn lọc kém, nhiều hạt thạch anh, calcit bị gặm mòn, xi măng calcit- sericit. Bột
kết rắn chắc thường có màu tím, chứa sericit và oxyt sắt. Trên cùng là lớp cuội
kết hỗn tạp màu tím, màu đỏ xen các đá phiến sét với nhiều vết trượt láng bóng.
Ở ngồi khơi vịnh Bắc Bộ , trầ m tić h Eocen đư ợc phát hiện ở GK. 107TPA (3.050- 3.535m) với cuội sạn kết có kích thước nhỏ, thành phần chủ yếu là
các mảnh đá granit và đá biến chất xen với cát kết, sét kết màu xám, màu nâu có
các mặt trượt hoặc bị phân phiến mạnh. Các đá kể trên bị biến đổi thứ sinh mạnh.
Bề dày 300 – 500m.
Trên các mặt cắt địa chấn, trầm tích hệ tầng Phù Tiên thể hiện bằng tập
địa chấn nằm ngang, phủ bất chỉnh hợp ngay trên mặt đá móng trước Đệ tam.
Tuy nhiên, nó chỉ được theo dõi tốt ở vùng vịnh Bắc Bộ. Tập địa chấn này có các
phản xạ biên độ cao, tần số thấp, độ liên tục từ trung bình đến kém ở MVHN và
chuyển sang dạng phản xạ song song, độ liên tục tốt, biên độ cao ở vịnh Bắc Bộ.
Tuổi Eocen của hệ tầng được xác định dựa theo các dạng bào tử phấn hoa,
đặc biệt là Trudopollis và Ephedripites. Nguyễn Địch Dỹ (1981) và
Phạm Quang Trung (1998) cho rằng chúng có tuổi Creta – Paleogen, nhiều khả
năng là Eocen.

12

Hệ tầng được thành tạo trong mơi trường sườn tích - sông hồ. Hệ tầng phủ
bất chỉnh hợp trên đá cổ hơn.
1.1.2.Thống Oligocen
2
Hệ tầng Đin
̀ h Cao - E3 đc

Hệ tầng Đình Cao được xác lập tại giếng khoan GK. 104 xã Đình Cao
huyện Phù Tiên - Hưng Yên. Tại đây, từ độ sâu 2.396 đến 3.544m, trầ m tić h chủ
yếu gồm cát kết màu xám sáng, xám sẫm đơi chỗ phớt tím, xen các lớp kẹp cuội
kết dạng puđing, sạn kết chuyển lên các lớp bột kết, sét kết màu xám, xám đen,
rắn chắc xen ít lớp cuội sạn kết. Các đường cong đo địa vật lý lỗ khoan phân dị
rõ với giá trị điện trở cao. Bề dày của trầ m tích là 1.148 m.
Trầ m tích Oligocen dưới phát triển rô ̣ng ở Đông Quan , Thái Thuỵ, Tiền
Hải –Thái Bình và vịnh Bắc Bộ, bao gồm cát kết xám sáng, sáng xẫm, hạt nhỏ
đến vừa, ít hạt thô, đôi khi gặp cuội kết, sạn kết có độ lựa trọn trung bình đến tốt.
Đá gắn kết chắc bằng xi măng cacbonat, sét và oxýt sắt. Cát kết đôi khi chứa
glauconit (GK. 104-QN, 107-TPA). Sét kết xám sáng, xám sẫm, đơi chỗ có các
thấu kính than hoặc các lớp kẹp mỏng sét vôi. Chiều dầy hệ tầng 300- 1.148m.
Trong trầ m tích này mới chỉ tìm thấy các vết in lá thực vật

, bào tử phấn

hoa, Diatomeae, Pediatrum và động vật nước ngọt. Hóa thạch động vật thân mềm
nước ngọt Viviparus có ý nghĩa trong việc nhận biết hệ tầng Đình Cao.
Trên mặt cắt địa chấn , hệ tầng Đình Cao đặc trư ng bằng các phản xạ
mạnh, biên độ cao , độ liên tục trung bình , nằm xiên . Phần dư ới của mặt cắt có
các phản xạ khơng liên tục , biên độ trung bình . Đặc biệt cịn nhận thấy phần đáy

của trầ m tić h đư ợc thể hiện bằng các mặt kề áp, một pha, độ liên tục kém, biên
độ cao. Đây chính là mặt bất chỉnh hợp giữa các hệ tầng Đình Cao và Phù Tiên.
Ở các giếng khoan 203, 81, 204, 200, 106 các trầm tích bị vị nhàu và dốc đứng
đến 80o.

13


Trầ m tích Oligocen trên - hệ tầng Đình Cao phủ bấ t chỉnh hợp lên hệ tầng
Phù Tiên.
Môi trường thành ta ̣o là sông - đầ m hồ - châu thổ và biể n nông.
Điều đáng lưu ý là các tập bột kết và sét kết màu xám đen phổ biến ở
trũng Đông Quan và vịnh Bắc Bộ chứa lượng vật chất hữu cơ ở mức độ trung
bình (0,54%). Chúng được xem là đá mẹ sinh dầu ở miề n võng Sông Hồng .
1.2. HỆ NEOGEN
1.2.1.Thống Miocen
Phụ thống Miocen dƣới
Hệ tầng Phong Châu - N11pch
Trầ m tić h Miocen dưới – hê ̣ tầ ng Phong Châu phân bố chủ yếu trong dải
Khoái Châu – Tiền Hải thuộc MVHN (GK100 tại xã Phong Châu , huyện Đông
Hưng, tỉnh Thái Biǹ h ) và phát triển ra vịnh Bắc Bộ (GK 103-TH) với sự xen kẽ
của các lớp cát kết hạt vừa , hạt nhỏ màu xám trắng , xám lục nhạt gắn kết chắc
với các lớp cát bột phân lớp rất mỏng

và sét kết chứa dấu vết than hoặc những

lớp kẹp đá vôi mỏng (GK 103-TH, 103-HOL). Cát kết có xi măng chủ yếu là
carbonat với hàm lượng cao (25%), ít sét. Sét kết có màu xám sáng đến xám sẫm
và nâu đỏ nhạt , phân lớp song song , lượn sóng với thà nh phần khoáng vật chủ
yếu là kaolinit và ilit . Khoáng vật phụ gồm nhiều glauconit và pyrit . Bề dày của

hệ tầng thay đổi từ 400 đến 1.400m.
Trên các mặt cắ t địa chấn , hình hài của hệ tầng Phong Châu được thể hiện
bằng các tập phản xạ song song , độ liên tục tốt, thế nằm với xu thế biển tiến trên
các khối nâng ở ngoài khơi vịnh bắc Bộ . Trên cơ sở phân tích bào tử phấn, Phan
Huy Quynh và Đỗ Bạt xác lập phức hệ

Betula –Alnipollenites và đới

Florschuetzia levipoli tuổi Miocen sớm.
Môi trường thành tạo của các trầm tić h là châu thổ - tiền châu thổ và biển
nông với các trầm tić h biển tăng lên rõ rệt từ MVHN ra phiá vịnh Bắc Bộ .

14


Hệ tầng phủ bất chỉnh hợp (dạng bất chỉnh hợp khu vực ) trên hệ tầng
Điǹ h Cao và các đá cổ hơn.
Phụ thống Miocen giữa
Hệ tầng Phủ Cừ - N12pc
Hệ tầng Phù Cừ được Golovenok V.K., Lê Văn Chân (1966) mô tả lần
đầu tại lỗ khoan GK. 2 (960 -1.180m) trên cấu tạo Phủ Cừ thuô ̣c miền võng Hà
Nội. Tuy nhiên, khi đó chưa gặp được phần dưới của hệ tầng và mặt cắt được mô
tả bao gồm các trầm tích đặc trưng bằng tính chu kỳ rõ rệt với các lớp cát kết hạt
vừa, cát bột kết phân lớp mỏng (dạng sóng, thấu kính, phân lớp xiên), bột kết, sét
kết cấu tạo khối, chứa nhiều hóa thạch thực vật, dấu vết động vật ăn bùn, trùng lỗ
và các vỉa than nâu. Cát kết có thành phần ít khống, độ lựa chọn và mài trịn tốt.
Khống vật phụ ngồi turmalin, zircon, đơi nơi gặp glauconit và granat.
Các nghiên cứu cho thấy hệ tầng Phủ Cừ phát triển rộng khắp trong miền
võng Hà Nội, có bề dày mỏng ở vùng Đông Quan và phát triển mạnh ở vịnh Bắc
Bộ với thành phần trầm tích gồm cát kết , sét bột kết, than và đôi nơi gặp các lớp

mỏng đá vơi . Cát kết có màu xám sáng đến xám lục nhạt, thường hạt nhỏ đến
vừa, đôi khi hạt thô (GK.104-QN), chọn lọc trung bình đến tốt, phổ biến cấu tạo
phân lớp mỏng, thấu kính, lượn sóng, đơi khi dạng khối chứa nhiều kết hạch
siderit, đơi nơi có glauconit (các GK. 100, 102, 110, 104, 204, 107-TPA). Cát kết
có xi măng gắn kết nhiều carbonat, ít sét. Sét bột kết xám sáng đến xám sẫm,
chứa rất ít carbonat, ít vụn thực vật và than nâu (GK. 103-TH) có ít lớp đá
carbonat mỏng (GK. 103-TH, 107-PA). Bề dày chung của hệ tầng thay đổi từ
1.500 đến 2.000m.
Trên mặt cắt địa chấn, hệ tầng Phủ Cừ được thể hiện bằng các pha sóng
phản xạ có dạng song song hay hỗn độn, biên độ lớn, tần số cao, thường liên
quan đến các tập chứa than. Ranh giới của hệ tầng với hệ tầng Phong Châu nằm
dưới có đặc trưng sóng gồm 1 đến 2 pha phản xạ mạnh, biên độ cao, độ liên tục
tốt.

15


Tuổi Miocen giữa của hê ̣ tầ ng đư ợc xác định theo Florschuetzia trilobata
với Fl. semilobata; Globorotalia mayeri; Orbulina universa (N9).
Hệ tầng Phủ Cừ nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Phong Châu.
Trầ m tích Miocen giữa đư ợc hình thành trong mơi trư ờng châu thổ , đầ m
lầ y ven biể n chuyển dầ n sang tiền châu thổ – biể n nông, theo hướng tăng dần ra
vịnh Bắc Bộ.
Đáng lưu ý là sét kết của hệ tầng thường có tổng hàm lượng vật chất hữu
cơ bằng 0,86%, đạt tiêu chuẩn của đá mẹ sinh dầu. Đồng thời cũng chính trong
hệ tầng này đã gặp những lớp đá có độ rỗng 14-16% và độ thấm khoảng vài chục
mD. Trên thực tế trong hệ tầng đã có những vỉa dầu và condensat đã và đang
được khai thác (mỏ dầu Tiền Hải C, Thái Bình).
Phụ thống Miocen trên
Hệ tầng Tiên Hƣng - N13th

Hệ tầng Tiên Hưng được Golovenok V. K., Lê Văn Chân (1966) đặt theo
tên địa phương, nơi mặt cắt chuẩn của hệ tầng được mở ra từ 250-1.010m ở giếng
khoan 4 Tiên Hưng-Thái Bình, bao gồm các trầm tích có tính phân nhịp rõ ràng
với các nhịp bắt đầu bằng sạn kết, cát kết chuyển lên bột kết, sét kết, sét than và
nhiều vỉa than nâu , với bề dày phần thô thư ờng lớn hơn phần mịn . Cát kết, sạn
kết thường gắn kết yếu hoặc ch ưa gắn kết , chứa nhiều granat , các hạt có độ lựa
chọn và mài trịn kém . Trong phần dư ới của hệ tầng , các lớp đá thư ờng bị nén
chặt hơn và gặp cát kết xám trắng chứa kết hạch siderit, xi măng carbonat. Việc
xác định ranh giới giữa hệ tầng Tiên Hưng và hệ tầng Phủ Cừ nằm dưới thường
gặp nhiều khó khăn do có sự thay đổi tướng đá như đã nêu trên. Bề dày của hệ
tầng trong giếng khoan này là 760m.
Có mặt trong hầu hết các giếng khoan ở MVHN và ngoài khơi vịnh Bắc
Bộ, hệ tầng Tiên Hưng với thành phần chủ yếu là cát kết, ở phần trên thường là
cát kết hạt thô và sạn sỏi kết, sét kết, bột kết, xen các vỉa than nâu. Các lớp cát

16


kết phân lớp dày đến dạng khối, màu xám nhạt, mờ đục hoặc xám xanh, hạt nhỏ
đến thô, độ chọn lọc trung bình đến kém, chứa hố thạch động vật và vụn than
nâu, gắn kết trung bình đến kém bằng xi măng carbonat và sét. Sét bột kết màu
xám lục nhạt, xám sáng có chỗ xám nâu, xám đen (GK.104, 102-HD) chứa vụn
than và các hóa thạch, đơi khi có glauconit, pyrit (GK.100, 103-TH). Bề dày của
hệ tầng 760 - 3.000m.
Hoá thạch trong trầ m tích gồm các vết in lá cổ thực vật , bào tử phấn hoa,
trùng lỗ và Nannoplankton, đặc biệt có một phức hệ bào tử phấn hoa đặc trưng
gồm Quercus lobbii, Ziziphus thấy trong một lớp cát kết hạt vừa dày khoảng
10m, gặp trong phần lớn các giếng khoan ở miền võng Hà Nội .
Tuổi Miocen muộn của hệ tầng được xác định theo phức hệ bào tử phấn
Dacrydium sp., Ilex sp., Quercus sp., Florschuetzia trilobata, Acrostichum sp. và

Stenochlaena sp., và phức hệ trùng lỗ Pseudorotalia sp., – Ammonia sp.,. Hệ tầng
phủ bất chỉnh hợp trên hệ tầng Phủ Cừ.
Trên mặt cắt địa chấn, hệ tầng Tiên Hưng được biểu hiện bằng tập địa
chấn có độ phân lớp kém và phản xạ yếu, trục đồng pha ngắn, biên độ cao, uốn
nếp và có nhiều lớp có biểu hiện của than. Hệ tầng Tiên Hưng tiếp xúc với hệ
tầng Phủ Cừ nằm dưới bằng mặt bất chỉnh hợp có dấu hiệu biển lùi ở đới nâng
cao, với 2 pha phản xạ mạnh không liên tục.
Môi trư ờng trầm tích của hệ tầng Tiên Hư ng chủ yếu là sông , châu thổ ,
đầ m lầ y và tiề n châu thở

(trũng Đơng Quan). Hồn cảnh trầm tích này tạo nên

những lớp cát kết có độ rỗng 14-16% và độ thấm hàng trăm mD là những lớp có
khả năng chứa dầu khí.
1.2.2. Thống Pliocen
Hệ tầng Vĩnh Bảo - N2vb
Trầ m tić h Pliocen - hệ tầng Vĩnh Bảo đánh dấu giai đoạn phát triển cuối
cùng của trầm tích Đệ tam trong MVHN - vịnh Bắc Bộ thuộc bể Sông Hồng. Tại

17


lỗ khoan GK.3 ở Vĩnh Bảo, Hải Phòng, trong khoảng đơ ̣ sâu từ 240m- 510m, có
thể chia hệ tầng Vĩnh Bảo làm 2 phần: phần dưới là cát, hạt mịn màu xám, vàng
chanh, phân lớp dày, có độ lựa chọn tốt, đơi nơi có những thấu kính hay lớp kẹp
cuội, sạn hạt nhỏ xen kẽ; phần trên có thành phần bột tăng dần. Bề dày của hệ
tầng tại giếng khoan này khoảng 270m. Trong đá gặp nhiều hóa thạch động vật
biển như thân mềm, san hô, trùng lỗ.
Hệ tầng Vĩnh Bảo đã được phát hiện trong tất cả các giếng khoan; từ
GK.3 (ven biển) tiến vào đất liền tính lục địa của trầm tích tăng lên , và hệ tầng

mang đặc điểm châu thổ chứa than (GK.2, Phù Cừ). Ngược lại, tiến ra phía biển
trầm tích là cát bở rời xám sáng đến xám sẫm , hạt nhỏ đến vừa, đơi khi thơ đến
rất thơ, chọn lọc trung bình đến tốt xen với sét màu xám, xám xanh, mềm, chứa
mica, nhiều pyrit, glauconit và phong phú các mảnh vỏ động vật biển ở tất cả các
giếng khoan (GK. 104-QN, 103-TH, 107-PA). Hệ tầng Vĩnh Bảo có chiều dày từ
200 đến 500m và tăng dần ra biển.
Trên mặt cắt địa chấn, hệ tầng được thể hiện bằng các phản xạ song song
hoặc gần song song, nằm ngang, tần số cao, biên độ trung bình, độ liên tục tốt.
Ngồi vịnh Bắc Bộ các phản xạ song song thể hiện rõ, biên độ lớn, độ liên tục
tốt. Ở phần đáy của hệ tầng, nơi tiếp xúc với hệ tầng Tiên Hưng, thấy mặt bất
chỉnh hợp rõ từ các mặt gián đoạn bào mòn ở MVHN đến các dạng biển tiến ở
phần trung tâm vịnh Bắc Bộ.
Tuổi của trầ m tić h đư ợc xác định là Pliocen trong khoảng đới N18-N20
dựa theo trùng lỗ Globigerina bulloides (N5-N20), Globigerina nepenthes (N14N19), Globigerinoides ruber (N18-N23), Globigerinoides conglobatus (N18N23), và phức hệ bào tử phấn hoa Liquidambar- Dacrydium với sự có mặt của
Florschuetzia levipoli, Fl. meridionalis.
Hệ tầng Vĩnh Bảo chủ yếu hình thành trong mơi trư ờng sông, châu thổ và
biể n vũng vinh
̣ , biể n nơng . Riêng khu vực rìa TB và TN của MVHN trầm tích

18


tích tụ trong điều kiện đồng bằng châu thổ có ảnh hưởng của biển. Hệ tầng phủ
bất chỉnh hợp trên hệ tầng Tiên Hưng.
.

19


CHƢƠNG 2

LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
2.1.1. Lịch sử tìm kiếm thăm dị và khai thác dầu khí
Cơng tác tìm kiếm thăm dị dầu khí trên tồn miền võng Hà Nội đã được
tiến hành từ đầu thập kỷ 60.
2.1.1.1. Giai đoạn trước năm 1993
Từ những năm 60 của thế kỷ trước công tác khảo sát MVHN bằng các
phương pháp ĐVL cổ điển như trọng lực, từ, điện, địa chấn khúc xạ và phản xạ
thường đã được tiến hành và kết quả đã chỉ ra cấu trúc bồn trũng và đặc biệt là
các cấu tạo vịm có biên độ lớn.
Từ 1975 đến 1984, khoảng 3400 km địa chấn 2D có chất lượng trung bình
được thu nổ bằng phương pháp điểm sâu chung bởi các trạm máy SMOV (của
Liên xô cũ) và các trạm ghi số SN338-B (của Pháp). Các tài liệu này sau được
Anzoil xử lý lại.
Trong giai đoạn này tiến hành khoan 21 giếng khoan nông (500-1500m) tuy
không mấy thành công do hạn chế của cơ sở tài liệu, phương pháp và công nghệ
nhưng cùng với tài liệu địa chất đã cho thấy bức tranh cấu trúc và triển vọng dầu
khí của MVHN. Sau này trên cơ sở tài liệu địa chấn chính xác hơn và 26 giếng
khoan sâu (2400-4000m) được khoan trên các cấu tạo mới và đã phát hiện khí
đầu tiên tại Tiền Hải.
Cơng tác TKTD trong giai đoạn này chủ yếu tập trung trên các đới uốn nếp
trung tâm Khoái Châu-Tiền Hải và một số giếng khoan trên các cấu tạo vịm
thuộc trũng Đơng Quan hoặc mũi nhơ Thanh Miện. Kết quả cho thấy có nhiều

20


biểu hiện dầu khí tốt trong suốt địa tầng có tuổi từ Oligocene đến cuối Miocene,
và phân bố hầu khắp bồn trũng.

Đây là giai đoạn tập trung khảo sát chủ yếu ở miền võng Hà Nội. Các
phương pháp thăm dò chủ yếu là phương pháp địa vật lý, thu nổ địa chấn và
phương pháp khoan.
Các phương pháp địa vật lý thăm dò địa chất đặc điểm địa chất khu vực
được tiến hành khá sớm. Hai phương pháp thăm dò đầu tiên là khảo sát từ hàng
không và trọng lực (1961 - 1963). Các phương pháp xử lý tài liệu chủ yếu là thủ
cơng nên độ chính xác khơng cao. Các kết quả minh giải chủ yếu mang tính khu
vực. Chưa xây dựng được các sơ đồ cấu trúc ở tỷ lệ tương xứng với mức độ tài
liệu đã có.
2.1.1.2. Giai đoạn từ 1993 đến năm 2000 (của nhà thầu Anzoil)
Năm 1991 Cơng ty dầu khí Anzoil (Úc) đã ký hợp đồng PSC và điều hành
một diện tích 4823 km2 (được chia thành 240 lô) với cam kết cho cả hai giai
đoạn 5 năm là 6 giếng khoan và thu nổ 1100 km địa chấn 2D. Tiến hành xử lý lại
toàn bộ 3400km 2D (thu nổ từ năm 1976-1983) áp dụng kỹ thuật dịch chuyển
(migration) và hiệu chỉnh động (DMO) nên chất lượng tốt hơn hẳn tài liệu cũ.
Thu nổ mới 2214km địa chấn 2D. Mặc dù tài liệu mới có chất lượng tốt hơn hẳn
nhưng phần lát cắt Oligocen vẫn chưa được rõ rang.
Từ 3/1996 đến 9/1999 Anzoil khoan 8 giếng thăm dò & thẩm lượng (D141X, K2-BS-1X, B10-1X, D14-2X, D14-3X, D14-4X, D24-1X & D14-5X).
Trên cơ sở nghiên cứu kiến tạo, địa tầng, trầm tích, mơi trường và phân
tích hệ thống dầu khí, Anzoil đã phân ra 3 đới triển vọng dầu khí cần TKTD.
 Đới cấu tạo vịm kèm đứt gãy xéo Oligocene (đặt tên là các cấu tạo D) chủ
yếu phân bố ở trũng Đông Quan và dưới các đới nâng vịm Miocene.
 Đới các cấu tạo chơn vùi (đặt tên là các cấu tạo B) với đá carbonate hang
hốc và nứt nẻ phân bố ở rìa Đơng Bắc MVHN.

21


 Đới cấu tạo nghịch đảo Miocene (đặt tên là các cấu tạo K) phân bố ở phần
Tây và Tây Nam MVHN

2.1.1.3. Giai đoạn từ năm 2000 đến nay (nhà thầu M&P)
Sau khi nhận quyền điều hành, M&P đã tiến hành tiếp tục công tác thẩm
lượng D14 & B10, đánh giá tiền-khả thi D14 và thăm dò cấu tạo B26.
 Giếng B-26-1X, sâu 1040 m. Giếng không gặp đúng đối tượng carbonate
như dự đoán, mà chỉ gặp các đá phiến sericite, cát kết dạng quarzite (metaclastic), khơng có biểu hiện dầu khí và giếng khoan đã được huỷ.
 Giếng B-10-2X, sâu 1280 m, với mục tiêu thẩm lượng lại cấu tạo Sơng
Thái Bình, nhưng cũng khơng khơng gặp đối tượng cacbonat, chỉ gặp
meta-clastic, khơng có biểu hiện dầu khí và giếng khoan đã được huỷ.
 Giải thích cho kết quả khoan giếng B26-1X và B10-2X không gặp
cacbonate như dự kiến, PVEP Songhong sau khi thảo luận với nhóm
chuyên gia của nhà thầu Quad-Energy đã thống nhất mơ hình như sau: tập
đá vơi C-P phủ lên các trầm tích cổ hơn (như đã phát hiện ở 2 giếng B261X và B10-2X), trải qua các quá trình hoạt động kiến tạo đã làm cho tập
đá vơi này bị nghiêng, đổ về phía Tây Nam, vì thế càng đi về phía Bắc thì
tập đá vơi này nằm ở vị trí càng cao và bị bào mịn nhiều hơn. Chính vì
thế ở giếng khoan B26-1X không gặp được tập đá vôi C-P mà chỉ gặp đá
cổ hơn (tuổi Devon) ở ngay độ sâu 1040m, nhỏ hơn so với độ sâu gặp tầng
đá vôi ở giếng B10-1X (từ 1225-1237m). Còn giếng B10-2X nằm cùng
dải với giếng B10-1X nhưng khoan đến 1280m mà vẫn không gặp đá vơi
là vì bề mặt móng ở khu vực này khơng phải là một mặt phẳng mà nó có
dạng gồ ghề do đó rất có thể ở vị giếng khoan B10-2X tập đá vơi đã bị bào
mịn mất.
Mỏ D14 được tiến hành thử vỉa dài hạn từ ngày 24/7/2004 đến ngày
23/1/2005 với tổng khối lượng khí thu được trong quá trình thử vỉa này là khoảng

22


8 triệu m3. Áp suất đầu giếng ở thời điểm bắt đầu thử vỉa là 3900 psi (274
kg/cm2) và trước khi kết thúc thử vỉa là 1320 psi (92,8 kg/cm2). Với kết quả này,
nhà thầu M & P đã quyết định bỏ, không phát triển mỏ D14, và giao trả lại mỏ

cho phía Việt Nam từ ngày 21-07-2005.
Từ năm 2001-2002 khoan các giếng khoan PV-PC-1X trên cấu tạo Phù
Cừ, PV-XT-1X trên cấu tạo Xuân Trường, PV-THC-02 trên cấu tạo Tiền Hải C.
Từ năm 2003-2005, PVEP tiến hành tái xử lý 1100km tuyến địa chấn 2D
nghiên cứu, minh giải tài liệu địa chất-địa vật lý các khu vực Tiên Hưng, Kiến
Xương, Đông Quan D và khoan 2 giếng khoan PV-THC-04, PV-ĐQD-1X
2.1.2. Lịch sử nghiên cứu trầm tích luận
Trên cơ sở tổng hợp các tài liệu tìm kiếm thăm dị dầu khí ở bể Sơng
Hồng đã có nhiều báo cáo kết quả nghiên cứu đáng chú ý sau: "Tiến hóa địa chất
bể Hà Nội" của Anzoil, 1995. "Cấu trúc tiềm năng dầu khí và phương hướng tìm
kiếm thăm dị của thềm lục địa Bắc Việt Nam (lô 101-123)" của PIDC, 2001.
"Kế hoạch thăm dị tổng thể ngồi khơi bể Sơng Hồng" của PIDC, 2004. "Dự án
tổng thể tìm kiếm thăm dị và khai thác khu vực vịnh Bắc Bộ" của PVSC, 1994.
Ngoài ra cịn có các cơng trình nghiên cứu sau: "Báo cáo tướng đá - cổ địa lý
trầm tích Kainozoi miền võng Hà Nội" của Lưu Hải Thống, Lý Trường Phương
..., 1983. "Tướng đá - cổ địa lý các thành tạo trầm tích Neogen vùng Bắc bể Sơng
Hồng" của Đỗ Bạt, Nguyễn Thế Hùng ..., 2004. "Đánh giá mới nhất về triển vọng
thăm dị dầu khí ngồi khơi bể Sơng Hồng" của Nguyễn Mạnh Hùng, Đỗ Văn
Hậu ..., 2005.
Ngồi cơng tác thăm dị tìm kiếm dầu khí cịn một số các cơng trình
nghiên cứu khác như: "Lịch sử tiến hóa trầm tích Neogen miền võng Hà Nội trên
quan điểm thạch học định lượng" của Trần Nghi và Trần Hữu Thân, 1986.
"Những quy luật ảnh hưởng của Trầm tích đến tính chất colectơ của đá cát kết hệ
tầng Phủ Cừ giữa",... Trên quy mơ tồn bể có đề tài nghiên cứu cơ bản của Trần

23


Nghi năm 2003: "Tiến hóa trầm tích KZ bồn trũng Sông Hồng trong mối quan hệ
với hoạt động địa động lực".

Năm 2004, trong tuyển tập Đới đứt gãy Sông Hồng và báo cáo Địa
tầng, tướng đá - cổ địa lý Tây Bắc bể Sông Hồng, Trần Nghi, Phạm Năng Vũ,
Trần Hữu Thân và nnk đã công bố kết quả nghiên cứu của mình về tiến hóa trầm
tích Kainozoi bồn trũng Sông Hồng trong mối quan hệ với hoạt động địa động
lực. Trong báo cáo này, tập thể tác giả đã phân chia được các chu kỳ trầm tích là
kết quả của các pha kiến tạo tương ứng. Sự bắt đầu của trầm tích hạt thơ tương
ứng với thời kỳ nâng kiến tạo và sự hạ thấp mực nước biển. Kết thúc bằng trầm
tích hạt mịn tương đương với giai đoạn hạ kiến tạo và dâng cao mực nước biển
trong mỗi chu kỳ trầm tích là kết quả của phương pháp phân tích chuỗi trầm tích.
Năm 2011, đề tài KC-09/06-10 „„Nghiên cứu địa tầng phân tập (sequence
stratigraphy) các bể trầm tích Sông Hồng, Cửu Long, Nam Côn Sơn nhằm đánh
giá tiềm năng khống sản” do GS.TS Trần Nghi chủ trì đã xác lập được quy luật
biến đổi theo không gian và thời gian của các hệ thống trầm tích, xác định lịch sử
tiến hóa trầm tích Kainozoi và xác lập thang địa tầng phân tập của bể Sơng Hồng.
Trên tồn thềm lục địa Việt Nam, nhiều cơng trình nghiên cứu đã đánh giá
tổng thể về cơ chế thành tạo bể, đặc điểm cấu trúc bể, địa tầng trầm tích, lịch sử
phát triển địa chất và đánh giá tiềm năng dầu khí trên tồn thềm lục địa Việt
Nam. Trong số đó phải kể đến một số cơng trình sau: "Tổng hợp tài liệu địa chất
- địa vật lý, tính trữ lượng dự đốn cacbuahydro, dự thảo phương pháp cơng tác
tìm kiếm thăm dị thềm lục địa Việt Nam" của Hồ Đắc Hồi, Trần Lê Đơng,
1986. "Địa tầng và q trình phát triển trầm tích Đệ tam thềm lục địa Việt Nam"
của Đỗ Bạt, 2000. "Điều kiện và cơ chế sinh dầu khí ở các bể trầm tích Đệ tam
thềm lục địa Việt Nam" của Hồng Đình Tiến, Nguyễn Thúy Quỳnh, 2000. "Báo
cáo tổng hợp đánh giá kết quả tìm kiếm - thăm dị dầu khí ở Việt Nam giai đoạn
1988 - 2000 và phương hướng tìm kiếm thăm dị tiếp theo" của Viện Dầu khí.
"Tiến hóa kiến tạo Kainozoi: Sự hình thành các bể chứa hydrocarbon ở Việt

24

Nam" của Ngơ Thường San, Cù Minh Hồng và Lê Văn Trường, 2005. "Tướng,
mơi trường thành tạo trầm tích Paleogen thềm lục địa Việt Nam: mối liên quan
của chúng tới tiềm năng dầu khí" của Lý Trường Phương, Lý Thị Huệ,
2005...KT-03-02: Địa chất địa động lực và tiềm năng khoáng sản biển Việt Nam
(Bùi Cơng Quế) [27].
Tóm lại, trong khu vực nghiên cứu đã có nhiều cơng trình nghiên cứu
khác nhau được thực hiện. Các cơng trình nghiên cứu tìm kiếm thăm dị dầu khí
chủ yếu tập trung vào phân chia chi tiết địa tầng từ Oliocen đến Miocen trên cơ
sở sinh địa tầng và thạch địa tầng.
2.2.CƠ SỞ TÀI LIỆU
Luận văn được xây dựng trên các tài liệu:
- Tài liệu địa chấn: Các tuyến địa chấn 2D do công ty Anzoil tiến hành
khảo sát ở MVHN (Hình 2.1)

25