Nghiên cứu tiến hóa trầm tích trong mối quan hệ với chuyển động kiến tạo và ý nghĩa dầu khí khu vực phía tây bể phú khánh

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

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO

NGHIÊN CỨU TIẾN HĨA TRẦM TÍCH
TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI CHUYỂN ðỘNG
KIẾN TẠO VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ KHU VỰC
PHÍA TÂY BỂ PHÚ KHÁNH
Chuyên ngành: Thạch học, Khống vật học và ðịa hóa học
Mã số: 60 44 57

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Ờ
I HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Nguyễn Thanh Tùng

Hà Nội – 2013
i


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

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO

NGHIÊN CỨU TIẾN HĨA TRẦM TÍCH
TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI CHUYỂN ðỘNG

KIẾN TẠO VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ KHU VỰC
PHÍA TÂY BỂ PHÚ KHÁNH
Chun ngành: Khống vật học và ðịa hóa học
Mã số:

60 44 0205

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS. Trần Nghi

Hà Nội – 2013
ii


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận văn em ñã nhận ñược sự hướng dẫn và chỉ bảo
tận tình của GS.TS. Trần Nghi cùng sự giúp ñỡ của tập thể thầy cô trong Khoa ðịa
chất, Trường ðại học Khoa học Tự nhiên. Nhân dịp này cho phép em ñược bày tỏ lịng
biết ơn sâu sắc đối với sự giúp đỡ q báu đó.
Luận văn được hồn thành dựa trên thu thập và xử lý một khối lượng lớn các số
liệu, tài liệu ñịa chất và ñịa vật lý quan trọng của các ñề tài do trường ðại học Khoa
học Tự nhiên, ðại học Quốc gia Hà Nội hợp tác với Tập đồn Dầu khí Việt Nam.
Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại Khoa ðịa chất, Trung tâm Nghiên cứu Biển
và ðảo, em ñã học ñược nhiều phương pháp nghiên cứu mới, nâng cao một bước trình
độ chun mơn nhờ sự dạy bảo và hướng dẫn tận tình của các thầy cô và các nhà khoa
học tham gia ñề tài. Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ rất
có hiệu quả của khoa ðịa chất, trường ðại học Khoa học Tự nhiên và Trung tâm
Nghiên cứu Biển và ðảo.

Em xin chân thành cảm ơn tất cả!

1


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. i
MỤC LỤC ...................................................................................................................... 2
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ....................................................................................... 5
MỞ ðẦU ......................................................................................................................... 7
CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT ðẶC ðIỂM ðỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU . 9
1.1.

VỊ TRÍ ðỊA LÝ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......................................... 9

1.2. ðỊA TẦNG ............................................................................................................ 10
1.2.1. Thành tạo móng trước ðệ Tam ........................................................................... 10
1.2.2. ðịa tầng trầm tích ðệ Tam .................................................................................. 10
1.2.3. ðịa tầng trầm tích Pliocen – ðệ tứ ...................................................................... 14
1.3. ðẶC ðIỂM CẤU TRÚC – KIẾN TẠO.............................................................. 15
1.3.1. Phân tầng cấu trúc [16, 24, 26] ........................................................................... 15
1.3.2. Phân vùng cấu trúc .............................................................................................. 16
1.3.3. ðặc ñiểm kiến tạo ñứt gãy ở bể Phú Khánh ........................................................ 21
1.3.4. Lịch sử phát triển ñịa chất Cenozoi bể Phú Khánh ............................................. 27
CHƯƠNG 2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................................. 36
2.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU .................................................................................... 36
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 38
2.2.1. Phương pháp luận ................................................................................................ 38

2.2.2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 39
2.3. CƠ SỞ TÀI LIỆU ................................................................................................. 46

2


CHƯƠNG 3 TIẾN HĨA TRẦM TÍCH VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ............................................................................................................. 47
3.1. NGUYÊN LÝ PHÂN TÍCH ðỊA TẦNG PHÂN TẬP ...................................... 47
3.2. TIẾN HĨA TRẦM TÍCH CENOZOI TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI HOẠT
ðỘNG KIẾN TẠO ...................................................................................................... 52
3.2.1. Hoạt ñộng kiến tạo các bể thứ cấp....................................................................... 52
3.2.2. Tiến hóa trầm tích trong mối quan hệ với hoạt ñộng kiến tạo ............................ 57
3.3. SƠ ðỒ TƯỚNG ðÁ – CỔ ðỊA LÝ VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ............................................................................................................. 65
3.2.1. Sơ ñồ tướng ñá – cổ ñịa lý ................................................................................... 65
3.2.2. Ý nghĩa dầu khí khu vực nghiên cứu................................................................... 70
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 76

3


DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
BððC
BP
ðB-TN
ðHQGHN
ðHKHTN
ðTPT

GK
HST
KZ
KHCN
LST
MNB
RTS

:
:
:
:
:
:
:
:

S
PS
P
PK
TST
VCHC

:
:

:
:
:

:

:
:
:

Bản ñồ ñịa chất
Cách ngày nay (Before present)
ðông Bắc – Tây Nam
ðại học Quốc gia Hà Nội
ðại học Khoa học Tự nhiên
ðịa tầng phân tập
Giếng khoan
Hệ thống trầm tích biển cao (Hightstand Systems tracts)
Cenozoi
Khoa học Cơng nghệ
Hệ thống trầm tích biển thấp (Lowstand Systems tracts)
Mực nước biển
Ranh giới bề mặt bào mòn biển tiến
(Ravinement transgressive surface)
Phức tập (Sequence)
Nhóm phân tập (Parasequence set)
Phân tập (Parasequence)
Phú Khánh
Hệ thống trầm tích biển tiến (Transgressive systems tract)
Vật chất hữu cơ

4

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ vị trí ñịa lý - kiến tạo khu vực nghiên cứu ............................................9
(Bổ sung theo IHS, 2003) ................................................................................................9
Hình 1.2. Mặt cắt địa chấn tuyến VOR 93-106 .............................................................10
Hình 1.3. Mặt cắt địa chấn khu vực CSL07-11 .............................................................10
Hình 1.4. Cột địa tầng tổng hợp giếng khoan 124-CMT-1X ........................................11
Hình 1.5. Cột địa tầng tổng hợp giếng khoan 127-NT-1X ............................................11
Hình 1.6. Cột địa tầng tổng hợp giếng khoan 127-NT-1X ............................................12
Hình 1.7. Hoạt động núi lửa trẻ Pliocen- ðệ tứ (Tuyến AW-8 bể Phú Khánh) ...........14
Hình 1.8. Cột ñịa tầng tổng hợp bể Phú Khánh.............................................................15
(Theo Trần Nghi, 2013) .................................................................................................15
Hình 1.9. Phân tầng cấu trúc bể Phú Khánh (Theo Trần Nghi, 2013) ..........................16
Hình 1.10. Bản đồ phân vùng cấu trúc bể Phú Khánh (Theo Trần Nghi, 2013) ..........17
Hình 1.11. Mặt cắt ñịa chấn – cấu trúc qua Bắc bể Phú Khánh (tỷ lệ ngang
1/3.000.000, tỷ lệ ñứng 1/300.000) (Nguồn KC09-18/06-10) ......................................18
Hình 1.12. Các đứt gãy trượt bằng được phát hiện trên mặt cắt ñịa chấn-tuyến AW-22
cắt qua bể Phú Khánh ....................................................................................................22
Hình 1.13. ðứt gãy cấp 1, 2, 3 phát triển theo cơ chế tác ñộng nguồn lực và kế thừa cắt
trên tuyến VOR93-116 ..................................................................................................22
Hình 1.14. Mặt cắt địa chấn-cấu trúc cắt từ Tây sang ðông (tuyến VOR93-108) tỷ lệ
ngang 1/1.000.000, tỷ lệ đứng 1/100.00).......................................................................24
Hình 1.15. Bản đồ phân bố hệ thống ñứt gãy bể Phú Khánh (Theo Trần Nghi, 2013) 26
Hình 2.1. Các dạng kết thúc phản xạ địa chấn ..............................................................43
(theo Myers, 1996 và Catuneanu, 2006) .......................................................................43
Hình 2.2: Sơ ñồ phân loại các kiểu cấu tạo phản xạ ñịa chấn tương ứng với ...............43
mơi trường thành tạo [19] ..............................................................................................43
Hình 2.3. ðứt gãy thuận và ðứt gãy nghịch..................................................................44
Hình 2.4. Uốn nếp do nén ép bể ....................................................................................45
Hình 3.1. a- Sơ đồ biểu diễn sự chuyển tướng theo chiều ngang và công thức quan hệ
giữa dãy cộng sinh tướng trầm tích và các miền hệ thống. ...........................................47

b- 04 sơ ñồ biểu diễn sự chuyển tướng theo chiều thẳng ñứng (từ dưới lên) tại 4 vị trí
khác nhau của một phức tập ..........................................................................................47
5


Hình 3.2. Sự phân bố các tướng trầm tích theo các miền hệ thống bể bất đối xứng....48
Hình 3.3. Sự phân bố các tướng trầm tích từ tâm bể ra rìa theo các miền hệ thống bể
đối xứng .........................................................................................................................49
Hình 3.4. Mơ hình quan hệ giữa các miền hệ thống trầm tích với mơi trường trầm tích
trong một phức tập (Theo Trần Nghi, 2013) .................................................................51
Hình 3.5. ðới đứt gãy sụt bậc kinh tuyến 1100E chia thềm hiện tại thành 2 nửa: thềm
trong và thềm ngồi (Mặt cắt VOR-93-108) .................................................................53
Hình 3.6. ðới ñứt gãy sụt bậc kinh tuyến 1100E chia thềm lục ñịa thành 2 nửa: thềm
trong sâu 0 – 200m, thềm ngồi sâu 500 – 3000m (VOR-93-101) ...............................53
Hình 3.7. Biến dạng ñứt gãy trượt bằng thể hiện trên mặt cắt VOR – 93 – 301 Bể Phú
Khánh.............................................................................................................................54
Hình 3.8. Biến dạng địa hình mạnh mẽ do đứt gãy trượt bằng (Mặt cắt S74 – A – 2 – 1
bể Phú Khánh) ...............................................................................................................54
Hình 3.9. ðứt gãy tạo giả ñịa hào Oligocen, ép trồi móng, uốn nếp trầm tích Oligocen
sớm, oằn võng trầm tích Oligocen muộn, Miocen sớm, Miocen giữa (Mặt cắt VOR –
93 – 101, Nguồn từ Dự án ARECA) .............................................................................55
Hình 3.10. Biến dạng do hoạt ñộng núi lửa trẻ (Mặt cắt AW – 8 bể Phú Khánh) .......56
Hình 3.11. Mặt cắt tuyến ñịa chấn VOR 93- 101 ..........................................................59
Hình 3.12. Mặt cắt tuyến ñịa chấn VOR 93 – 103. .......................................................62
Hình 3.13. Sơ ñồ tướng ñá cổ ñịa lý giai ñoạn biển thấp trầm tích Oligocen bể Phú
Khánh.............................................................................................................................66
Hình 3.14. Sơ đồ tướng đá cổ ñịa lý giai ñoạn biển thấp trầm tích Miocen sớm bể Phú
Khánh.............................................................................................................................68
Hình 3.15. Sơ đồ tướng đá cổ địa lý giai đoạn biển thấp trầm tích Miocen giữa bể Phú
Khánh.............................................................................................................................69

Hình 3.16. Sơ ñồ tướng ñá cổ ñịa lý giai ñoạn biển thấp trầm tích Miocen trên bể Phú
Khánh.............................................................................................................................70

6


MỞ ðẦU
Bể Phú Khánh nằm ở vùng biển nước sâu thuộc miền Trung Việt Nam, ñược
giới hạn bởi vĩ tuyến 14045’ đến 11020’Bắc và kinh tuyến 109010’ đến 111045’ ðơng.
Bể ñược hình thành và phát triển qua các giai ñoạn Eocen – Oligocen, Miocen và
Pliocen – ðệ tứ; quá trình phát triển của bể liên quan mật thiết với các chuyển ñộng
kiến tạo ñã xảy ra trong nội bể và khu vực.
Tính cấp thiết của đề tài
Phân chia địa tầng trầm tích bể Phú Khánh từ trước đến nay đã ñược nghiên cứu
thông qua nhiều ñề tài, dự án của các nhà thầu trong và ngoài nước [24]. Các kết quả
phân chia ñã phần nào làm sáng tỏ ñặc ñiểm ñịa tầng trầm tích tại ñây dựa trên các
phương pháp phân chia thạch ñịa tầng, sinh ñịa tầng và ñịa chấn địa tầng. Nhưng rất ít
các cơng trình nghiên cứu và phân chia chi tiết địa tầng trầm tích bể Phú Khánh gắn
với các chu kỳ dao ñộng mực nước biển (q trình biển tiến - biển thối). ðiều này ảnh
hưởng không nhỏ tới việc luận giải môi trường và quy luật biến đổi của các đơn vị
trầm tích theo không gian và thời gian.
Trong thời gian tham gia nghiên cứu và học tập tại trường, học viên ñã ñược
giới thiệu và biết ñến phương pháp ñịa tầng phân tập (stratigraphy sequence). ðây là
phương pháp khơng mới, nó được phát triển trên cơ sở các quan ñiểm về ñịa chấn ñịa
tầng và mối quan hệ với sự thay ñổi mực nước biển toàn cầu ngay từ những thập kỷ 50
và 60. Người khởi xướng ñầu tiên là Sloss và nnk (1949) xuất phát từ khái niệm tập
(sequence) và ñịnh nghĩa “Tập là đơn vị trầm tích được giới hạn bởi hai bất chỉnh
hợp” [25, 26, 27]. Nhưng ñến mãi thập kỷ 80 (từ 1980), phương pháp ñịa chấn ñịa
tầng ñã được mở rộng nhờ các mơ hình khơng gian tích tụ của Jervey, Posamentier và
Vail (1988), Vail và Baum (1988)....[26, 38, 43]. Qua tìm hiểu học viên được biết,

trong những năm gần đây phương pháp này đã được nhiều Cơng ty nước ngồi, các
Viện nghiên cứu và các Cơng ty thuộc Tập đồn Dầu khí Việt Nam áp dụng vào việc
nghiên cứu địa tầng các bể trầm tích trên thềm lục địa Việt Nam như: bể Sơng Hồng,
bể Cửu Long và bể Nam Côn Sơn... [15, 17, 28]. Nhưng phần lớn, phương pháp ñịa
tầng phân tập mới chỉ áp dụng nghiên cứu cho toàn bể hoặc một phần rộng lớn thuộc
bể. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và muốn tìm hiểu sâu hơn về lịch sử phát triển địa
chất của khu vực phía Tây bể Phú Khánh, học viên ñã lựa chọn ñề tài luận văn Thạc sĩ
tiêu ñề: “Nghiên cứu tiến hóa trầm tích trong mối quan hệ với chuyển động kiến tạo
và ý nghĩa dầu khí khu vực phía Tây bể Phú Khánh” với mục tiêu và nhiệm vụ
nghiên cứu như sau:
7


Mục tiêu của luận văn
Làm sáng tỏ sự tiến hóa trầm tích trong mối quan hệ với chuyển động kiến tạo
khu vực phía Tây bể Phú Khánh, từ đó đánh giá ý nghĩa dầu khí trên cơ sở phân tích
tướng ñịa chấn, ñịa tầng phân tập và cấu trúc ñịa chất khu vực nghiên cứu.
Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu phân chia các bể thứ cấp (các phức tập): Oligocen sớm (E31),
Oligocen muộn (E32), Miocen sớm (N11), Miocen giữa (N12), Miocen muộn (N13) và
Pliocen – ðệ tứ (N2 - Q).
- Phân tích đặc điểm trầm tích và mơi trường thành tạo trầm tích (tướng trầm
tích) của từng tập trầm tích thuộc khu vực nghiên cứu.
- Nghiên cứu phục hổi các bể thứ cấp và xây dựng bản ñồ tướng ñá – cổ ñịa lý
qua các giai ñoạn theo các miền hệ thống (LST, TST và HST).
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn:
- Ý nghĩa khoa học:
+ Làm sáng tỏ được quy luật tiến hóa trầm tích trong mối quan hệ với
hoạt ñộng kiến tạo.
+ Làm sáng tỏ ñược mối quan hệ nhân quả giữa dãy cộng sinh tướng và

địa tầng phân tập.
- Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần xây dựng tiền đề tìm kiếm và thăm dị dầu khí.
ðối tượng và phạm vi nghiên cứu
Luận văn nghiên cứu tất cả các hệ tầng trầm tích từ E3 ñến N2 – Q khu vực phía
Tây bể Phú Khánh.
Dựa trên mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, ngoài phần mở ñầu và kết luận, nội
dung luận văn gồm 03 chương chính sau:
- Chương 1. Khái qt đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu
- Chương 2. Lịch sử nghiên cứu, cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu
- Chương 3. Tiến hóa trầm tích và ý nghĩa dầu khí khu vực nghiên cứu

8


CHƯƠNG 1
KHÁI QUÁT ðẶC ðIỂM ðỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. VỊ TRÍ ðỊA LÝ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Bể Phú Khánh nằm dọc theo bờ biển miền Trung Việt Nam, ñược giới hạn bởi
vĩ tuyến 14045’ ñến 11020’ Bắc và kinh tuyến 109010’ đến 111045’ ðơng. Bể Phú
Khánh giáp bể Cửu Long và bể Nam Cơn Sơn ở phía Nam và ðơng Nam, giáp bể
Sơng Hồng ở phía Bắc, giáp bể Hồng Sa ở phía ðơng Bắc, giáp thềm ðà Nẵng và
thềm Phan Rang ở phía Tây, cịn phía ðơng ñược giới hạn bởi ñới nâng ngoài [16, 28].
Khu vực nghiên cứu bao gồm thềm trong, ñới sụt chuyển tiếp và một phần thềm
ngồi. ðây là khu vực có cấu trúc phức tạp gồm các trũng nhỏ và các ñịa hào – địa lũy
hẹp trải theo phương kinh tuyến.

Hình 1.1. Sơ đồ vị trí địa lý - kiến tạo khu vực nghiên cứu
(Bổ sung theo IHS, 2003)
9

1.2. ðỊA TẦNG
Dựa trên các kết quả minh giải và liên kết tài liệu ñịa vật lý, chủ yếu là ñịa chấn
phản xạ với các giếng khoan ñã ñược thực hiện trong khu vực nghiên cứu và các vùng
kề cận như Nam bể Sông Hồng, Bắc Cửu Long và Nam Cơn Sơn để phân chia địa
tầng, xác định các mặt bất chỉnh hợp,… (hình 1.2, 1.3). [3, 8, 16, 20, 28]

Hình 1.2. Mặt cắt địa chấn tuyến VOR 93-106

Hình 1.3. Mặt cắt địa chấn khu vực CSL07-11
1.2.1. Thành tạo móng trước ðệ Tam
Móng trước ðệ Tam ở bể Phú Khánh là các thành tạo magma, biến chất có tuổi
và thành phần khác nhau, trong đó các thành tạo granit tuổi Creta bị phong hóa, nứt nẻ
có khả năng phát triển rộng ở vùng thềm Phan Rang, ñới cắt trượt Tuy Hịa và thềm
ðà Nẵng.
1.2.2. ðịa tầng trầm tích ðệ Tam
Cho ñến nay trong khu vực bể Phú Khánh ñã tến hành được 3 giếng khoan tìm
kiếm dầu khí tại phần phía Tây bể với các đối tượng chính là các thành tạo carbonat.
[23, 24]

10


Hình 1.4. Cột địa tầng tổng hợp giếng khoan 124-CMT-1X

Hình 1.5. Cột ñịa tầng tổng hợp giếng khoan 127-NT-1X

11

Hình 1.6. Cột địa tầng tổng hợp giếng khoan 127-NT-1X
1.2.2.1. Trầm tích Paleocen – Eocen
Trầm tích Paleocen – Eocen (?) ñược thành tạo trong các graben, bán graben
với thành phần chính là các trầm tích hạt thơ, sạn cuội kết ở phần ñáy. Trên tài liệu ñịa
chấn chúng ñược phản ánh bởi các tập sóng phản xạ có độ liên tục kém, biên độ trung
bình đến cao.
1.2.2.2. Trầm tích Oligocen
Các trầm tích Oligocen phủ bất chỉnh hợp trên các trầm tích Eocen gồm các
thành tạo mịn hơn như cát, sét, đơi khi xen ít lớp than. Trên mặt cắt địa chấn trầm tích
này được xếp vào tập sóng phản xạ có độ liên tục kém, biên độ trung bình, tần số thấp,
có nơi phản xạ dạng lộn xộn, biên độ cao. Bề dày trầm tích thay đổi từ vài trăm mét ở
phần rìa đến hàng nghìn mét ở phần trung tâm bể. Các lớp sét than ñen giàu vật chất
hữu cơ, nguồn gốc ñầm hồ và ñầm nước lợ là nguồn đá mẹ tiềm năng trong bể Phú
Khánh.
1.2.2.3. Trầm tích Miocen dưới
Trầm tích Miocen dưới phủ bất chỉnh hợp trên các trầm tích Oligocen. Trên các
tài liệu địa chấn, chúng ñược ñặc trưng bởi các phản xạ á song song ñến song song,
biên ñộ thấp ñến cao, ñộ liên tục trung bình, dạng dốc thoải. Phía Bắc có dạng nêm lấn
12


dự báo quạt châu thổ hoặc quạt aluvi, các phản xạ biên ñộ cao dự báo là các thành tạo
carbonat thềm.
Như vậy, các thành tạo Miocen dưới chủ yếu là trầm tích lục ngun đơi chỗ là
carbonat. Mơi trường trầm tích châu thổ và đầm hồ chứa than, biển nơng, biển ven bờ.
Các tập sét, sét than Miocen dưới tướng ñầm hồ, vũng vịnh là nguồn ñá mẹ ở bể Phú
Khánh. Chiều dày trầm tích ở vùng trũng sâu Phú Khánh có thể đạt đến hơn 2000m.
1.2.2.4. Trầm tích Miocen giữa
Trầm tích Miocen giữa được nhận biết và liên kết trên tài liệu ñịa chấn với ñặc
ñiểm là các phản xạ song song hoặc gần song song, biên ñộ thay ñổi từ thấp ñến cao,

tính liên tục và tần số trung bình. Các mặt phản xạ nằm onlap ở vùng ven bờ và
downlap ở vùng nước sâu.
Trên phần thềm phía Tây và phía Bắc của bể Phú Khánh, trầm tích Miocen giữa
chủ yếu là lục nguyên do ở gần nguồn cung cấp vật liệu từ đất liền. Trong phần phía
Nam bể Phú Khánh, các tập trầm tích vũng vịnh Oligocen và Miocen dưới bị chôn vùi
dưới các tập cát, sét, carbonat trầm ñọng trong Miocen giữa.
Trong Miocen phổ biến các thành tạo chảy rối với sự hình thành các quạt bồi
tích ngầm dọc theo sườn nghiêng của bể Phú Khánh. ðây có thể là những tầng chứa có
khả năng cho tích tụ dầu khí. Ngồi ra, dọc theo rìa thềm phía ðơng cịn phát triển
carbonat thềm. Các khối nâng carbonat nhô lên khỏi mặt nước biển chỉ xuất hiện ở vài
nơi trên các mặt cắt ñịa chấn, ñây cũng thường là các khối đứt gãy nhơ cao. ðá dăm
kết san hơ ở mặt trước ám tiêu cùng đá carbonat được phát triển và trầm ñọng dọc theo
các ám tiêu xuất hiện khơng nhiều nhưng cũng là những đối tượng đá chứa cần lưu ý.
1.2.2.5. Trầm tích Miocen trên
Trầm tích Miocen trên ñược nhận biết bởi các phản xạ thường là song song ñến
song song hơi phân kỳ, biên ñộ từ thấp đến trung bình, tính liên tục tốt ở phần phía
Tây bể và có dạng hạnh nhân (chữ S) nêm lấn về phía sườn dốc hướng ra biển.
Sự lún chìm của bể Phú Khánh tiếp nối sau thời kỳ gián ñoạn trầm tích cuối
Miocen giữa, cùng với nguồn cung vật liệu lục ñịa dồi dào, tạo ra hiện tượng lấn biển
mang tính khu vực của rìa thềm với cường độ giảm dần về phía Nam. Bề dày trầm tích
13


Miocen trên ở bể Phú Khánh lên ñến 3000m. Phần trên cùng của tập này được trầm
đọng trong mơi trường châu thổ, bãi biển hoặc ven bờ, cịn về phía Tây của bể thì gặp
các thành tạo châu thổ khơng có nguồn gốc biển và thành tạo sơng ngịi. Ở phần thấp
nhất của tập trầm tích này, các tập cát kết chảy rối trên sườn dốc ñược thay thế theo
phương nằm ngang bằng các quạt bồi tích ngầm xa nguồn, ở đây có thể tồn tại các bẫy
địa tầng có giá trị.
1.2.3. ðịa tầng trầm tích Pliocen – ðệ tứ

Trầm tích Pliocen – ðệ tứ là các trầm tích cát, bột, sét thềm và biển sâu liên
quan ñến các quá trình hình thành tồn bộ thềm lục địa Biển ðơng. Trên mặt cắt ñịa
chấn dễ dàng nhận biết và liên hệ chúng với các tập Pliocen – ðệ tứ trong khu vực. Ở
phía ðơng thường là các nêm lấn dày, đặc trưng trầm tích sườn thềm, cịn phần phía
Tây là các phản xạ song song, ñộ liên tục tốt, biên ñộ trung bình, tần số thấp, liên quan
ñến tướng trầm tích thềm trong đến ngồi trong tồn khu vực.
Có hoạt ñộng núi lửa trẻ vào thời kỳ này (hình 1.7).

Hình 1.7. Hoạt ñộng núi lửa trẻ Pliocen- ðệ tứ
(Tuyến AW-8 bể Phú Khánh)

14


Hình 1.8. Cột địa tầng tổng hợp bể Phú Khánh
(Theo Trần Nghi, 2013)
1.3. ðẶC ðIỂM CẤU TRÚC – KIẾN TẠO
1.3.1. Phân tầng cấu trúc [16, 24, 26]
* Tầng cấu trúc dưới: Tầng này bao gồm tồn bộ các đá móng magma, granit
nứt nẻ và cả các ñá phun trào và biến chất.
* Tầng cấu trúc trên: Tầng cấu trúc này ñược hình thành trong giai ñoạn tạo rift
và sau tạo rift với các vật liệu ñược vận chuyển ñến và lấp ñầy các trũng, các ñịa hào
và bán ñịa hào trong bể và ñược thành tạo trong cơ chế ñộng học tách giãn và trượt
bằng.
Tầng cấu trúc này có chiều dày trầm tích thay đổi đáng kể, chỗ dày nhất ñạt trên
10.000m (tại trũng trung tâm bể) và thay ñổi lớn, có xu hướng giảm dần về phía Tây.
Các trầm tích ở đây bao gồm các vụn lục ngun cát, bột, sét và đá vơi, cả lục ngun
chứa than. Chúng ñược thành tạo trong môi trường từ lục ñịa, ñồng bằng ven biển đến
biển ven bờ và biển nơng.

15


Các thành tạo: Miocen. Các thành tạo Miocen được hình thành và phát triển
trong quá trình sụt lún do nhiệt. Các thành tạo này bao gồm các trầm tích sét kết màu
vàng xen kẽ bột kết, ñộ gắn kết trung bình, giàu hợp chất hữu cơ, hóa đá. Thành tạo
trong mơi trường biển ven bờ, biển nơng đến biển sâu.
Các thành tạo trẻ có tuổi Pliocen và ðệ tứ với các ñá chủ yếu là cát, bột, sét
chứa glauconit và vơ cùng phong phú các hố đá động vật biển. ðá ở phụ tầng này
chưa gắn kết hoặc gắn kết yếu. Chúng được lắng đọng trong mơi trường trầm tích biển
hoặc biển nơng ven bờ, với chiều dày đạt từ 20 – 1200m, phủ bất chỉnh hợp lên các
thành tạo được hình thành trước nó.

Hình 1.9. Phân tầng cấu trúc bể Phú Khánh
(Theo Trần Nghi, 2013)
1.3.2. Phân vùng cấu trúc
Dựa trên các ñặc ñiểm cấu trúc, kiến tạo, chiều dày trầm tích, đặc điểm các hệ
thống đứt gãy và đặc ñiểm thạch học trầm tích, cùng với sự hỗ trợ của các tài liệu khác
như: hệ thống bản ñồ dị thường ñịa vật lý, mặt cắt ñịa chấn - cấu trúc, ảnh vệ tinh, bản
ñồ ñẳng sâu bề mặt Moho, bản ñồ ñịa mạo ñáy biển v.v… [5, 16, 26]

16


Hình 1.10. Bản đồ phân vùng cấu trúc bể Phú Khánh
(Theo Trần Nghi, 2013)

17

* ðới trũng ðông Phú Khánh (1)
ðới trũng trung tâm bể Phú Khánh chiếm hầu hết diện tích vùng nghiên cứu và
gần như nằm trọn trong vùng nước sâu, bao gồm diện tích một phần sườn dốc và phần
sườn thoải của sườn lục ñịa Phú Khánh.
Theo tài liệu trọng lực thì phần phía ðơng của bể Phú Khánh có dị thường âm
với hình dạng gần đẳng thước, độ sâu cực ñại nằm ở vùng giao ñiểm kinh tuyến
110020 ðông và vĩ tuyến 130 Bắc, giới hạn phía ðơng của trũng sụt lún này nằm gần
kinh tuyến 1120 ðơng, sau đó chuyển tiếp sang phần sâu của Biển ðơng.
Cịn theo tài liệu địa chấn khu vực phần phía ðơng bể Phú Khánh là một ñới
nâng phát triển theo hướng ðB - TN, với chiều rộng trên 50 km và thu hẹp dần về phía
Tây Nam, đây thực sự là một đới nâng ngồi khép kín đới trũng trung tâm bể.
Chiều dày trầm tích Cenozoi ở đây đạt trên 10000 mét (chỗ dày nhất không kể
chiều sâu nước biển, với thành phần trầm tích cát kết, bột kết, sét kết trong đó bột sét
kết chiếm ưu thế và có các thành tạo ñá cacbonat).
Trong trũng này ñã phát hiện một số cấu tạo trong các ñới nâng tương ñối ngăn
cách giữa các phụ trũng, là các thân cát tuổi Oligocen, ñây là khu vực tồn tại các tập ñá
hạt mịn như sét và sét than được hình thành và phát triển trong mơi trường đồng bằng
châu thổ, vũng vịnh, ven bờ. Chúng giàu vật chất hữu ñược lắng ñọng nhanh và ñã trở
thành đá sinh chính ở bể trầm tích này, vì vậy mà vùng này ñã ñược ñánh giá là khu
vực “nguồn cung” hydrocacbua cho các cấu tạo trong vùng.

Hình 1.11. Mặt cắt ñịa chấn – cấu trúc qua Bắc bể Phú Khánh (tỷ lệ ngang
1/3.000.000, tỷ lệ ñứng 1/300.000) (Nguồn KC09-18/06-10)
18


* ðới nâng trẻ (2):
ðới nâng ngồi nằm ở phía ðơng của bể và là một đới nâng tạo nên sự khép
kín của bể Phú Khánh ở phía ðơng và ngăn cách với ñới trũng sâu và ñới giãn ñáy
Biển ðơng, đới phát triển theo hướng ðB - TN, là một ñới nâng tương ñối rộng nhưng

thu hẹp dần về phía Tây Nam bể, là một phần diện tích khơng thể tách rời khỏi bể Phú
Khánh. ðới nâng này là một đới nâng trẻ. Trong đới này có nhiều hoạt ñộng tân kiến
tạo như hoạt ñộng núi lửa trẻ có tuổi Pliocen.Trong ñới nâng ñã phát hiện ñược rất
nhiều cấu tạo nhưng ở ñây rủi ro về tầng chắn tương đối lớn và thời gian hình thành
bẫy khơng tương đồng với thời gian di cư dầu khí trước đó vì vậy khi đánh giá tiềm
năng dầu khí có phần hạn chế.
* ðới sụt chuyển tiếp (3): ñới này nằm ở phía Tây bể, đới phát triển theo hướng
kinh tuyến, đới ñược hình thành vào cuối Miocen trên và tiếp tục trong Pliocen – ðệ
tứ, ñới ngăn cách giữa thềm trong và thềm ngoài.
* Thềm ðà Nẵng (4)
Thềm ðà Nẵng nằm ở phía Tây Bắc bể Phú Khánh, thềm này phát triển theo
phương Bắc-Nam, kéo dài từ Tây - Bắc bể ñến tận Bắc ñới trượt Tuy Hoà, là một thềm
tương đối bình ổn về mặt cấu trúc, ít bị chia cắt bởi các hệ thống ñứt gãy, tuy nhiên
cấu trúc cũng bị phức tạp hố bởi đới nhơ của khối ñá móng cổ từ ñất liền kéo ra.
Thềm này ñã được duy trì và ít bị biến cải về hình dạng trong q trình phát
triển của bể trầm tích Phú Khánh, ñặc biệt trong các pha tách giãn của Biển ðơng.
Chiều dày trầm tích Cenozoi ở đây khơng lớn, có xu hướng tăng dần về phía
đơng, lấp đầy các địa hào và bán ñịa hào là thành phần vật chất chủ yếu là các vụn lục
nguyên cát, bột, sét và có cả đá cacbonat, chúng phủ bất chỉnh hợp lên ñá móng trước
Cenozoi.
Thềm ðà Nẵng nằm ở khu vực có chiều sâu nước biển nhỏ hơn 100 mét. Diện
tích của thềm này khơng được đánh giá cao về tiềm năng dầu khí bởi trầm tích
Cenozoi ở đây mỏng, thiếu vắng các trầm tích Oligocen và Miocen sớm, đặc biệt
khơng phát hiện được cấu tạo nào có triển vọng, hơn nữa khả năng chắn kém và nằm
xa tầng sinh nên rủi ro lớn về về tiềm năng dầu khí.
19


* ðới trượt Tuy Hoà (5):
ðới trượt Tuy Hoà nằm ở phía Nam bể Phú Khánh, là một đới gồm nhiều ñứt

gãy thuận trượt bằng trái phát triển theo hướng Tây Bắc - ðơng Nam, là các đứt gãy
lớn cả về chiều dài và biên ñộ dịch chuyển, những ñứt gãy này ñã ñược sinh thành và
phát triển trong thời kỳ sụt lún Eocen- Oligocen- Miocen sớm. Chúng bắt nguồn từ các
hệ thống đứt gãy Sơng Ba- Cơng Tum từ trong ñất liền và kéo dài ra biển với chiều dài
hàng trăm km.
ðới trượt này phát triển theo phương TB - ðN gần trùng với phương phát triển
của hệ thống đứt gãy chính ở bể Sơng Hồng tại phần đất liền miền Bắc Việt Nam, đây
có thể được xem là ranh giới giữa bể Cửu Long, Nam Côn Sơn với bể Phú khánh.
Chiều dày trầm tích Cenozoi tại đới này tương ñối lớn, bao gồm ñủ các thành
tạo từ Oligocen cho ñến ðệ Tứ, tại ñây ñã phát hiện nhiều cấu tạo kề ñứt gãy và các
cấu tạo là các thể cacbonat bị nền và các ám tiêu san hô bị chơn vùi dưới các trầm tích
trẻ Oligocen muộn và Miocen sớm giữa, vì vậy đới này được đánh giá có tiềm năng về
dầu và khí.
* ðới phân dị Nam Phú Khánh (6): là ñới chuyển tiếp giữa Nam Phú Khánh và
Bắc bể Nam Cơn Sơn, đới có cấu trúc hết sức phức tạp, bị phân dị bởi các trũng nhỏ,
ñịa hào và bán ñịa hào, chúng nằm xen kẹp với các khối nhơ. ðây là đới được phát
hiện nhiều cấu tạo có triển vọng dầu khí.
* Trũng Bắc Tây Bắc ñới tách giãn (7): là một ñới trũng ñược hình thành trên
miền vỏ lục địa bị vát mỏng và thối hóa, đới này chịu tác động trực tiếp của q trình
tách giãn Biển ðơng trong Miocen nên có cấu trúc bị phức tạp hóa bởi các đứt gãy
thuận.
* ðơn nghiêng phân dị Tây Nam Hoàng Sa – Bắc Phú Khánh (8)
* ðới nâng Tri Tôn (9):
Là phần cực Nam của đới nâng Tri Tơn, thuộc cấu tạo bậc II của bể trầm tích
Sơng Hồng, nó bị khống chế bởi hai đứt gãy lớn có hướng phát triển chủ yếu là á kinh
tuyến. Tại đây có chiều dày trầm tích Cenozoi không lớn, nhưng các thể cacbonat phát
triển mạnh.
20

* Thềm Phan Rang (10)
Thềm Phan Rang nằm ở phía Tây Nam bể Phú Khánh và Bắc bể Cửu Long, là
phần rìa ðơng của đới Cơng Tum, thềm này thưộc khn viên của bể Cửu Long (nên
trên bản đồ tác giả khơng phân tách), có cấu trúc cũng tương đối bình ổn, ít bị các đứt
gãy phân cắt, trong nó cũng tồn tại một số ñịa hào, bán ñịa hào hẹp và các ñịa luỹ nhỏ
xen kẽ nhau, chúng ñược sinh thành trong quá trình sụt lún. Chiều dày trầm tích
kainzoi thay đổi từ vài chục mét đến trên dưới 1000 mét, với thành phần trầm tích chủ
yếu là các vụn lục nguyên như cát bột và có cả cacbonat, chúng phủ bất chỉnh hợp lên
móng trước Cenozoi.
Cũng như thềm ðà Nẵng, nó cũng được đánh giá thấp về tiềm năng dầu và khí
bởi rủi ro lớn về sinh, chắn và bẫy.
* ðịa hào Quãng Ngãi (11):
Là phần cực Nam của của địa hào Quảng Ngãi, thuộc bể trầm tích Sơng Hồng,
nó phát triển theo hướng Bắc Nam và được giới hạn và khống chế giữa hai ñứt gãy lớn
á kinh tuyến, địa hào này có xu hướng nâng dần về phía Nam.
1.3.3. ðặc điểm kiến tạo đứt gãy ở bể Phú Khánh
Trong bể trầm tích Phú Khánh đã phát hiện hàng loạt đứt gãy có các đặc điểm
khác nhau về: dạng đứt gãy, cơ chế hình thành, quy mơ phát triển (về chiều dài cũng
như biên ñộ dịch chuyển) tuổi hình thành và phương phát triển. Từ những đặc ñiểm
trên có thể nói hệ thống ñứt gãy trong bể này khá phức tạp và ñược làm sáng tỏ. [8, 16,
20, 24, 28]
- ðứt gãy thuận cấp 1: hình thành do sụt lún nhiệt tạo các bể thứ cấp E31, E32,
N11, N12, N13 và N2 – Q. (hình 1.12)

21


Hình 1.12. Các đứt gãy trượt bằng được phát hiện trên mặt cắt ñịa chấn-tuyến
AW-22 cắt qua bể Phú Khánh
- ðứt gãy cấp 2 và cấp 3: là các ñứt gãy phân nhánh do quá trình nâng và nén

ép tạo ra (hình 1.13).

Hình 1.13. ðứt gãy cấp 1, 2, 3 phát triển theo cơ chế tác ñộng nguồn lực và kế
thừa cắt trên tuyến VOR93-116
Hình 1.13 thể hiện dấu hiệu của sự nén ép ngang gây nên sự trượt bằng trên một
đứt gãy chính.
ðứt gãy cấp 2 kiểu trượt bằng ñã ñược phát hiện và tập trung chủ yếu ở phần
Tây và phần phía ðơng bể. Chúng thường là các ñứt gãy trẻ so với ñứt gãy chính xảy
22


ra trong Holocen, làm chia cắt tồn bộ trầm tích Oligocen ñến Pleistocen tạo nên các
rãnh song song hướng kinh tuyến.
a/ Theo thời gian hình thành và phát triển
Trong khn viên của bể Phú Khánh, các hệ thống ñứtt gãy ñã ñược hình thành
và phát triển trong thời kỳ tạo rift và tái hoạt ñộng lại trong các thời kỳ về sau.
- Tại nóc Miocen trên: Tại mặt nóc Miocen trên chỉ phát hiện một số ít đứt
gãy chủ yếu tập trung ở phần phía Bắc và ðơng Nam bể.
- Tại nóc Miocen giữa: Tại mặt nóc Miocen giữa cũng phát hiện ở phần phía
ðơng Nam và bắc bể, chúng ñều là các ñứt gãy thuận.
- Tại nóc Miocen dưới: Tại mặt nóc Miocen dưới đã phát hiện được nhiều ñứt
gãy hơn so với các mặt nóc Miocen giữa và trên, chúng phát triển theo hướng á kinh
tuyến và tập trung ở phần phía Tây bể, cịn phần phía ðơng Nam bể cũng ñã xuất hiện
nhiều ñứt gãy hơn, chúng ñều là các ñứt gãy thuận (Miocen dưới).
- Tại nóc Oligocen: Tại mặt nóc Oligocen phát hiện được rất nhiều ñứt gãy
hơn so với các mặt nóc Miocen dưới, chúng phát triển theo các hướng chính là: á kinh
tuyến, ðB-TN, TB-ðN và cả á vĩ tuyến, ñược phân trải gần như tồn bộ diện tích bể
Phú Khánh, chúng đều là các đứt gãy thuận (Eocen? Oligocen).
- Tại nóc móng trước ðệ Tam: Tại mặt nóc móng trước ðệ Tam phát hiện ñược
rất nhiều ñứt gãy hơn so với các mặt nóc Oligocen, chúng đều là các đứt gãy thuận,

được sinh ra và hoạt ñộng trong giai ñoạn trước tạo rift và và hầu hết ñứt gãy sinh ra
trong thời ñồng tạo rift, chúng xuyên cắt vào móng.
b/ Theo hướng phát triển
Xét theo hướng phát triển của các ñứt gãy trong bể Phú Khánh có thể phân ra 4
hệ thống đứt gãy chính:
- Hệ thống đứt gãy phát triển hướng ðB – TN: Hệ ñứt gãy ðB- TN phát triển
và tập trung ở phần phía ðơng bể, chúng được hình thành theo cơ chế căng tách dẫn
đến sự hình thành và phát triển. Những đứt gãy này được hình thành và phát triển chủ
yếu vào thời kỳ Eocen - Oligocen và tiếp tục phát triển trong thời kỳ Miocen sớm.
Như vậy, các ñứt gãy hệ ðB- TN phát triển ở hai thời ñiểm khác nhau trùng với hai
23