Các thành tạo trầm tích mioxen phần tây bể cửu long và mối liên quan của chúng với đặc điểm chứa chắn dầu khí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

Trần Văn Nhuận

CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH MIOXEN
PHẦN TÂY BỂ CỬU LONG VÀ MỐI LIÊN QUAN CỦA CHÚNG
VỚI ĐẶC ĐIỂM CHỨA - CHẮN DẦU KHÍ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI - 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

Trần Văn Nhuận

CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH MIOXEN
PHẦN TÂY BỂ CỬU LONG VÀ MỐI LIÊN QUAN CỦA CHÚNG
VỚI ĐẶC ĐIỂM CHỨA - CHẮN DẦU KHÍ
Ngành: Khống vật học và Địa hóa học
Mã số : 62440205

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1: Tiến sĩ Đỗ Văn Nhuận
2: Tiến sĩ Vũ Trụ

HÀ NỘI - 2013


i

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất cứ một cơng trình nào khác.
Tác giả luận án

Trần Văn Nhuận


ii

MỤC LỤC
Trang

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
MỤC LỤC ................................................................................................................ ii
CÁC THUẬT NGỮ VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT...........................................................v
DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG ........................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢN VẼ...................................................................ix
DANH MỤC CÁC ẢNH ......................................................................................... xii
MỞ ĐẦU ........ .........................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN BỂ CỬU LONG VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU ..............9
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ......................................................................................9
1.1.1. Vị trí địa lý..................................................................................................9

1.1.2. Điều kiện tự nhiên....................................................................................10
1.2. Lịch sử tìm kiếm thăm dị và khai thác dầu khí .................................................11
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975.......................................................................11
1.2.2. Giai đoạn 1975 - 2010.............................................................................13
1.3. Khái quát địa chất khu vực.................................................................................15
1.3.1. Khung cảnh kiến tạo ................................................................................15
1.3.2. Địa tầng ...................................................................................................19
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........25
2.1. Cơ sở lý luận ......................................................................................................25
2.1.1. Các giai đoạn biến đổi đá trầm tích.........................................................25
2.1.2. Thành phần và phân loại đá trầm tích ....................................................29
2.1.2.1. Thành phần khoáng vật ........................................................................30


iii
2.1.2.2. Phân loại đá trầm tích ..........................................................................35
2.2. Các phương pháp nghiên cứu.............................................................................40
2.2.1. Phương pháp địa vật lý............................................................................40
2.2.2. Phương pháp thạch địa tầng ...................................................................42
2.2.3. Phương pháp sinh địa tầng......................................................................42
2.2.4. Phương pháp thạch học lát mỏng............................................................43
2.2.5. Phương pháp nhiễu xạ tia X ....................................................................44
2.2.6. Phương pháp hiển vi điện tử quét............................................................44
2.2.7. Phương pháp phân tích phổ năng lượng tán xạ tia X .............................45
2.2.8. Phương pháp nghiên cứu thạch học nguồn gốc ......................................45
CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH MIOXEN PHẦN TÂY BỂ CỬU LONG.48
3.1. Đặc điểm thạch học khoáng vật .........................................................................48
3.1.1. Phân loại và gọi tên đá.............................................................................48
3.1.2. Thành phần khoáng vật ...........................................................................48
3.2. Kiến trúc.............................................................................................................56

3.3. Nguồn gốc và môi trường thành tạo...................................................................57
3.4. Nguồn cung cấp vật liệu trầm tích theo thành phần hạt vụn của Dickinson &
Suczker, 1979 ........................................................................................65
3.5. Địa tầng hiện nay ở vùng nghiên cứu theo các tác giả.......................................77
3.5.1. Thạch địa tầng..........................................................................................77
3.5.2. Địa chấn địa tầng ....................................................................................80
3.5.3. Sinh địa tầng ............................................................................................82
3.6. Sự phân chia địa tầng trầm tích Mioxen theo tài liệu địa vật lý ........................82
3.6.1. Tập T10 (Plioxen - Đệ Tứ).......................................................................82
3.6.2. Tập T20 (Mioxen trên).............................................................................83
3.6.3. Tập T30 (Mioxen giữa)............................................................................85
3.6.4. Tập T40 (Mioxen dưới)............................................................................87
3.6.5. Tập T50 (Mioxen dưới)............................................................................89


iv
CHƯƠNG 4 NHỮNG YẾU TỐ CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH CHỨA,
CHẮN TRẦM TÍCH MIOXEN PHẦN TÂY BỂ CỬU LONG ...........93
4.1. Đặc điểm đá trầm tích ........................................................................................93
4.2. Đặc điểm biến đổi thứ sinh ................................................................................98
4.3. Quá trình tạo đá................................................................................................104
4.4. Hệ thống lỗ hổng..............................................................................................106
4.5. Khả năng chứa dầu khí.....................................................................................111
4.5.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ rỗng, độ thấm .........................................111
4.5.2. Ảnh hưởng của quá trình biến đổi thứ sinh...........................................111
4.6. Đánh giá khả năng chứa................................................................................112
4.7. Đánh giá khả năng chắn................................................................................113
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................118
Kết luận ...................................................................................................................118
Kiến nghị .................................................................................................................119

DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ....................................120
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................122


v

CÁC THUẬT NGỮ VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT

CÁC THUẬT NGỮ

VIẾT TẮT

Hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy)

SEM

Nhiễu xạ tia X (X - Ray Diffraction)

XRD

Năng lượng tán xạ tia X (Energy Dispersive X- Ray Spectrum)

EDS

Giếng khoan

GK

Thạch anh đơn tinh

Qm

Thạch anh đa tinh

Qp

Thạch anh

Q

Felspat

F

Kaolinit

Ka

Clorit

Ch

Illit

Il

Illit/smectit

I/S

Smectit

Sm

Mảnh đá

R

Plagiocla

P

Mảnh vụn đá (trầm tích, biến chất)

Ls

Mảnh vụn nguồn gốc núi lửa

Lv

Địa vật lý giếng khoan
Địa vật lý
Địa chấn địa tầng

ĐVLGK
ĐVL
ĐCĐT


vi

Giai đoạn hậu sinh

Katagene

Giai đoạn biến sinh

Metagene

Biến đổi thứ sinh

BĐTS

Kích thước hạt

Md

Độ lựa chọn

So

Độ thấm

mD

Đông Bắc - Tây Nam

ĐB - TN

Tây Nam - Đông Bắc

TN - ĐB

Vật chất hữu cơ
Hệ thống tích tụ trầm tích biển tiến (depositional trangressive system
tract)
Hệ thống tích tụ trầm tích biển cao (depositional highsland system
tract)
Hệ thống tích tụ trầm tích biển thấp (depositional lowsland system
tract)
Hệ thống tích tụ rìa thềm (depositional shelf margin system
tract)
Khơng gian tích tụ (depositional accommodation)
Khoảng địa tầng cơ đặc/mặt cắt cơ đặc (condensed section)

VCHC
TST

HST

LST

SMST
KGTT
CS

Mặt ngập lụt cực đại (maximum flooding surface)

MFS

Mặt ngập lụt chính (major flooding surface)

mFS

Mặt ngập lụt (flooding surface)

FS

Mặt biển tiến (trangressive surface)

TS

Nhóm phân tập (parasequence set)

nPS


vii

Phân tập (parasequence)

PS

Ranh giới tập (sequence boundary)

SB

Tập (sequence)

T

Vĩ tập (megasequence)

M

Mực nước biển tương đối
Mực nước biển

MNBTĐ
MNB

Mực nước biển toàn cầu

MNBTC

Viện Dầu Khí Việt Nam

VPI

Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro

VSP

Việt Nam

VN


viii
DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG

Trang
1. Bảng 2. 1. Thành phần hóa học trung bình của các đá trầm tích và đá
magma (theo Clack) ...................................................................... 34
2. Bảng 3. 1. Thông số thạch học nguồn gốc các đá cát kết khu vực nghiên
cứu ................................................................................................. 68
3. Bảng 3. 2. Kết quả phân tích thạch học các mẫu sườn, mẫu vụn giếng
khoan A ......................................................................................... 70
4. Bảng 3. 3. Kết quả phân tích thạch học các mẫu sườn, mẫu vụn giếng
khoan B.......................................................................................... 71
5. Bảng 3. 4. Kết quả phân tích thạch học các mẫu sườn, mẫu vụn giếng
khoan C.......................................................................................... 72
6. Bảng 3. 5. Kết quả phân tích tổng thành phần đá (%) bằng phương pháp
nhiễu xạ tia X, giếng khoan A....................................................... 73
7. Bảng 3. 6. Kết quả phân tích thành phần khống vật sét (%) bằng
phương pháp nhiễu xạ tia X, giếng khoan A................................. 73
8. Bảng 3. 7. Kết quả phân tích tổng thành phần đá (%) bằng phương pháp
nhiễu xạ tia X, giếng khoan B ... Error! Bookmark not defined.74
9. Bảng 3. 8. Kết quả phân tích thành phần khống vật sét (%) bằng
phương pháp nhiễu xạ tia X, giếng khoan B ................................. 75
10. Bảng 3. 9. Kết quả phân tích tổng thành phần đá (%) bằng phương pháp
nhiễu xạ tia X, giếng khoan C ....................................................... 76
11. Bảng 3. 10. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật sét (%) bằng
phương pháp nhiễu xạ tia X, giếng khoan C ................................. 76
12. Bảng 3. 11. Các đơn vị thạch địa tầng bể Cửu Long theo các tác giả .......... 79
13. Bảng 3. 12. Các đơn vị địa chấn địa tầng ở bể Cửu Long ............................. 81
14. Bảng 4. 1. Thành phần (%) khoáng vật sét trong xi măng đá cát kết
Mioxen........................................................................................... 98
15. Bảng 4. 2. Đặc điểm các giai đoạn thành tạo đá cát kết ............................. 105

ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
1. Hình 1. 1. Sơ đồ khu vực bể Cửu Long và vùng nghiên cứu........................... 9
2. Hình 1. 2. Bể Cửu Long rìa Tây biển Đơng Việt Nam (theo tài liệu trọng
lực vệ tinh)..................................................................................... 16
3. Hình 1. 3. Bể Cửu long trên bình đồ kiến tạo Đơng Nam Á ......................... 17
4. Hình 1. 4. Cột địa tầng tổng hợp bể Cửu Long (theo VPI/VSP) ................... 20
5. Hình 2. 1. Thành phần và phân loại đá trầm tích........................................... 30
6. Hình 2. 2. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần hạt vụn khi hàm
lượng nền và xi măng (Li) < 15%, theo R.L. Folk, 1974.............. 38
7. Hình 2. 3. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần hạt vụn khi hàm
lượng nền và xi măng (Li) > 15%, theo R.L. Folk, 1974.............. 38
8. Hình 2. 4. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần hạt vụn theo F.J.
Pettijohn, 1973............................................................................... 39
9. Hình 2. 5. Biểu đồ phân loại cát kết theo thành phần hạt vụn (theo A.G.
Koxovxkaia, 1959) ........................................................................ 40
10. Hình 2. 6. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu thạch học nguồn gốc (theo
Dickinson & Suczker, 1979) ......................................................... 47
11. Hình 3. 1. Sơ đồ phân loại cát kết Mioxen phần Tây bể Cửu Long ............. 49
12. Hình 3. 2. Năng lượng tán xạ tia X của khoáng vật pyrit tại điểm bắn
(o) ảnh số 7, giếng khoan A, độ sâu 2.756m................................. 55
13. Hình 3. 3. Năng lượng tán xạ tia X của khoáng vật calcit tại điểm bắn
(o) ảnh số 8, giếng khoan B, độ sâu 2.845m ................................. 56
14. Hình 3. 4. Ảnh chụp mẫu lõi giếng khoan cho thấy cấu tạo phân lớp
xiên chéo nhịp trầm tích mịn dần lên trên..................................... 61
15. Hình 3. 5. Ảnh chụp mẫu lõi giếng khoan cho thấy bên dưới là cát hạt
mịn, lên trên là trầm tích có độ hạt khơng đồng nhất (giếng
khoan C) ........................................................................................ 62
16. Hình 3. 6. Môi trường lắng đọng tập D - Oligoxen ...................................... 63

x
17. Hình 3. 7. Mơi trường lắng đọng tập C- Oligoxen ....................................... 63
18. Hình 3. 8. Mơi trường lắng đọng tập B1.1- Mioxen ..................................... 64
19. Hình 3. 9. Mơi trường lắng đọng tập B1.2- Mioxen ..................................... 64
20. Hình 3. 10. Mặt cắt địa chấn có hướng TN - ĐB.......................................... 65
21. Hình 3. 11. Mặt cắt địa chấn có hướng TB - ĐN.......................................... 65
22. Hình 3. 12. Khống vật chủ yếu là kaolinit, illit, clorit, smectit và hỗn
hợp lớp illit/smectit (giếng khoan A) ............................................ 74
23. Hình 3. 13. Khống vật chủ yếu là kaolinit, illit, clorit, smectit và hỗn
hợp lớp illit/smectit (giếng khoan B) ............................................ 75
24. Hình 3. 14. Khống vật chủ yếu là kaolinit, illit, clorit, smectit và hỗn
hợp lớp illit/smectit (giếng khoan C) ............................................ 77
25. Hình 4. 1. Quan hệ giữa độ rỗng và kích thước trung bình hạt vụn ............. 94
26. Hình 4. 2. Quan hệ giữa độ thấm và kích thước trung bình hạt vụn............. 95
27. Hình 4. 3. Quan hệ giữa độ rỗng và độ lựa chọn hạt vụn ............................. 96
28. Hình 4. 4. Quan hệ giữa độ thấm và độ lựa chọn hạt vụn ............................ 97
29. Hình 4. 5. Đặc tính khơng gian rỗng cát kết Mioxen.................................... 97
30. Hình 4. 6. Năng lượng tán xạ tia X của khoáng vật clorit tại điểm bắn
(o) ảnh số 15 giếng khoan A, độ sâu 2.543,50m......................... 100
31. Hình 4. 7. Năng lượng tán xạ tia X của khoáng vật kaolinit tại điểm bắn
(o) ảnh số 16 giếng khoan B, độ sâu 2.695,50m ......................... 101
32. Hình 4. 8. Năng lượng tán xạ tia X của khoáng vật illit/smectit tại điểm
bắn (o) ảnh số 21 giếng khoan B, độ sâu 2.808m ...................... 104
33. Hình 4. 9. Biểu đồ biến đổi độ lỗ hổng theo chiều sâu ............................... 107
34. Hình 4. 10. Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng B1, giếng
khoan A ....................................................................................... 108
35. Hình 4. 11. Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng B1, giếng
khoan B........................................................................................ 109

36. Hình 4. 12. Kết quả minh giải địa vật lý giếng khoan tầng B1, giếng
khoan C........................................................................................ 110


xi
37. Hình 4. 13. Sự phân bố các tầng chắn trên mặt cắt địa chấn ...................... 117
DANH MỤC CÁC BẢN VẼ
1. Bản vẽ số 3.1. Địa tầng trầm tích Mioxen giữa - Đệ Tứ giữa các giếng khoan
khu vực nghiên cứu............................................................................................92
2. Bản vẽ số 3.2. Địa tầng trầm tích Mioxen dưới giữa các giếng khoan khu vực
nghiên cứu......................................................................................................... 93


xii

DANH MỤC CÁC ẢNH
1. Ảnh 1. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.643m ..................................................52
2. Ảnh 2. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.841m ..................................................53
3. Ảnh 3. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.569m...................................................53
4. Ảnh 4. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 3.069m...................................................54
5. Ảnh 5. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.740m...................................................54
6. Ảnh 6. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.946m...................................................55
7. Ảnh 7. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.756m ..................................................55
8. Ảnh 8. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.845m...................................................56
9. Ảnh 9. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.650m (2 nicol vng góc)..................58
10. Ảnh 10. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.712m (2 nicol vng góc)...............59
11. Ảnh 11. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.703m (2 nicol vng góc) ................59
12. Ảnh 12. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.800m (2 nicol vng góc) ................60
13. Ảnh 13. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.961m (2 nicol vng góc) ................60
14. Ảnh 14. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.900m (2 nicol vng góc) ................61

15. Ảnh 15. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.543,50m ...........................................99
16. Ảnh 16. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.695,50m..........................................100
17. Ảnh 17. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.701m...............................................101
18. Ảnh 18. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.544m...............................................102
19. Ảnh 19. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.714,25m..........................................102
20. Ảnh 20. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.820m...............................................102
21. Ảnh 21. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.808m...............................................103
22. Ảnh 22. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.910m...............................................103
23. Ảnh 23. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.205,18m .........................................115
24. Ảnh 24. Mẫu giếng khoan B, độ sâu 2.485m...............................................115
25. Ảnh 25. Mẫu giếng khoan C, độ sâu 2.736m...............................................116

26. Ảnh 26. Mẫu giếng khoan A, độ sâu 2.562m ..............................................116


1

MỞ ĐẦU
Bể Trầm tích Cửu Long nằm chủ yếu ở thềm lục địa Việt Nam và
một phần đất liền thuộc khu vực sơng Cửu Long. Đây là bể trầm tích khép
kín điển hình của Việt Nam, cơng tác khảo sát địa chất, địa vật lý tại bể
Cửu Long được tiến hành từ những thập niên 70. Với tổng số giếng khoan
thăm dò, thẩm lượng và khai thác đã khoan ở bể Cửu Long khoảng hơn 300
giếng. Bằng kết quả khoan, nhiều phát hiện dầu khí đã được xác định với
tổng sản lượng khoảng hơn 45.000 tấn/ngày.
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việc nghiên cứu, phân loại đá cát kết, bột kết là công việc vô cùng
quan trọng và là nhiệm vụ trọng tâm trong nghiên cứu trầm tích luận nói
chung, cũng như trong nghiên cứu đá trầm tích vụn cát kết nói riêng. Thạch
học các đá trầm tích là một ngành khoa học nghiên cứu sự sinh thành và

biến đổi của các đá trầm tích và khống sản trầm tích. Thạch học các đá
trầm tích nghiên cứu tồn diện thành phần vật chất, kiến trúc, cấu tạo, quy
luật phân bố và nguyên nhân thành tạo các đá trầm tích và khống sản có
liên quan, với mục đích:
- Xác định chính xác thành phần, kiến trúc, cấu tạo của đá làm cơ sở
cho việc xác định nguồn gốc và quy luật và phân bố của đá trầm tích.
- Nghiên cứu những vấn đề về lý luận trầm tích hiện đại và trầm tích
cổ, nghiên cứu những nhân tố ảnh hưởng đến sự thành tạo, phân bố
các đá và khoáng sản trầm tích để góp phần chỉ đạo tìm kiếm các
khống sản có ích.
Các đá trầm tích được hình thành trong những điều kiện trầm tích
khác nhau và sau đó lại chịu tác động của những quá trình biến đổi thứ sinh


2

khơng giống nhau nên đặc tính thấm, chứa của chúng cũng rất khác nhau.
Việc đẩy mạnh nghiên cứu chi tiết về thành phần vật chất, các đặc
điểm đá chứa, đá chắn, cũng như mức độ biến đổi thứ sinh là hết sức quan
trọng và cấp bách, giúp chính xác lại đặc điểm trầm tích, cấu trúc địa chất
và đánh giá tiềm năng dầu khí của bể.
Những đặc tính về tướng đá, môi trường thành tạo, thành phần
thạch học, tỷ lệ xi măng, tính chất của khống vật sét, tỷ lệ cát/sét, bề dày
các vỉa chứa và dạng phân bố của chúng... là những yếu tố ảnh hưởng
nhiều đến đặc điểm vật lý - thạch học và khả năng thấm, chứa của đá,
ngoài những yếu tố nêu trên, độ thấm, chứa bị ảnh hưởng chủ yếu bởi sự
biến đổi thứ sinh của đá, quyết định từ giai đoạn katagene đến giai đoạn
metagene.
Các quá trình biến đổi này làm giảm đáng kể độ rỗng nguyên sinh
giữa các hạt, mặt khác lại tạo ra một lượng nhất định các lỗ rỗng thứ sinh

dạng hang hốc, khe nứt do hòa tan nén ép và nứt nẻ.
Từ thực tế và những đòi hỏi, yêu cầu cấp bách của thực tiễn sản
xuất, nghiên cứu sinh đã lựa chọn đề tài: “Các thành tạo trầm tích
Mioxen phần Tây bể Cửu Long và mối liên quan của chúng với đặc điểm
chứa - chắn dầu khí” để làm luận án tiến sĩ địa chất tại trường Đại học
Mỏ Địa Chất Hà Nội.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu làm sáng tỏ các đặc điểm trầm tích, đá chứa đá chắn, mức
độ biến đổi thứ sinh, các yếu tố ảnh hưởng đến độ rỗng, độ thấm và xác
định nguồn cung cấp vật liệu trầm tích Mioxen phần Tây của bể Cửu
Long.


3

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án là trầm tích Mioxen phần
Tây bể Cửu Long.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng hợp đầy đủ về những phương pháp nghiên cứu, những nguyên lý
cơ bản, những ứng dụng chủ yếu vào việc xác định đặc điểm thành
phần vật chất của trầm tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long,
- Nghiên cứu, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến độ rỗng, độ thấm trầm
tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long,
- Nghiên cứu, xác định mức độ ảnh hưởng của các quá trình biến đổi thứ
sinh của đá chứa, đá chắn trầm tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long,
- Phân tích và xác định nguồn cung cấp vật liệu trầm tích cho trầm tích
Mioxen phần Tây bể Cửu Long.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp địa chất - địa vật lý,

- Phương pháp thạch địa tầng,
- Phương pháp sinh địa tầng,
- Phương pháp thạch học lát mỏng (thin sections),
- Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM),
- Phương pháp phân tích vi nguyên tố (EDS),
- Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD),
- Phương pháp phân tích thạch học nguồn gốc theo W.R. Dickinson và
C.A. Suczek, 1979.


4

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu đặc điểm trầm tích, đặc điểm đá chứa, đá chắn và mối liên
quan của chúng đến khả năng chứa dầu khí trong trầm tích Mioxen phần Tây
bể Cửu Long, góp phần làm rõ đặc điểm trầm tích, nguồn gốc và mơi trường
thành tạo, cũng như mức độ biến đổi thứ sinh của chúng.
Từ đó làm sáng tỏ mơi trường trầm tích, nguồn cung cấp vật liệu, lịch
sử hình thành, phát triển và tiến hố của bể trầm tích Kainozoi có tiềm năng
lớn của đất nước.
Ý nghĩa thực tiễn
Đặc điểm trầm tích đóng vai trị quan trọng trong cơng tác tìm kiếm
thăm dị và khai thác dầu khí, khơng chỉ giúp ta biết được đặc điểm thạch học,
thành phần khoáng vật, kiến trúc, độ lỗ hổng của đá chứa.., mà còn cho phép
đánh giá chất lượng đá chứa, đá chắn và mức độ biến đổi thứ sinh của chúng.
Do vậy, chúng khơng chỉ mang tính lý thuyết, thạch luận mà cịn có ý
nghĩa thực tế vơ cùng quan trọng, góp phần thiết thực phục vụ cho cơng tác
định hướng tìm kiếm, thăm dị và khai thác dầu khí ở khu vực nghiên cứu
cũng như cho tồn bể Cửu Long.

Kết quả nghiên cứu của luận án đã giúp:
- Cho phép khai thác triệt để các thông tin từ tài liệu địa chất, địa vật lý,
thạch học trầm tích… để xác định phân bố khơng gian cũng như đặc
điểm các tầng chứa trong trầm tích Mioxen,
- Nhận biết rõ hơn đặc điểm trầm tích, hệ thống trầm tích trong Mioxen ở
bể trầm tích Cửu Long và có thể ngoại suy, đối sánh chúng với các
thành tạo này ở các bể trầm tích Kainozoi khác trên thềm lục địa VN,


5

- Lịch sử phát triển địa chất, trầm tích trong giai đoạn Mioxen sẽ góp
phần nghiên cứu thêm triển vọng dầu khí của bể trầm tích Cửu Long,
một vấn đề đang được Tập đồn dầu khí Quốc gia Việt Nam, cũng như
các cơng ty dầu khí quốc tế trong khu vực Đông Nam Á quan tâm,
- Xác minh mối liên hệ của đá các thành tạo Mioxen với hệ thống dầu
khí khu vực, góp phần định hướng cơng tác TKTD dầu khí.
7. Nhiệm vụ của luận án
- Thu thập, tổng hợp có chọn lọc các nguồn tài liệu đã có trong vùng
- Nghiên cứu thành phần trầm tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long bằng
các phương pháp: địa chất- địa vật lý, thạch học lát mỏng, nhiễu xạ rơnghen,
hiển vi điện tử quét, phân tích phổ năng lượng tán xạ tia X, thạch học nguồn
gốc.
- Nghiên cứu đặc điểm đá chứa, đá chắn, mức độ biến đổi thứ sinh trầm
tích Mioxen phần Tây bể Cửu Long.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ rỗng, độ thấm trầm tích
Mioxen phần Tây bể Cửu Long.
- Nghiên cứu xác định nguồn cung cấp vật liệu trầm tích Mioxen phần
Tây bể Cửu Long.
8. Điểm mới và ý nghĩa khoa học của luận án

Luận án là cơng trình nghiên cứu cụ thể chi tiết cho việc đánh giá đặc
điểm trầm tích, đặc điểm đá chứa, đá chắn từ phịng thí nghiệm đến phục vụ
cho sản xuất.
Nghiên cứu và sử dụng các phương pháp phân tích khống vật nhằm
xác định kiến trúc, phân loại và gọi tên đá. Sự kết tủa của các khoáng vật sét,
cũng như mức độ ảnh hưởng của chúng đến khả năng chứa chắn dầu khí.


6

Kết quả nghiên cứu của luận án cho phép đề xuất các phương pháp
nghiên cứu khác như trong quá trình khoan, khai thác khi gặp các tầng cát kết
chứa các khoáng vật sét trương nở.
Đá chứa cát kết tuổi Mioxen phần Tây bể Cửu Long chủ yếu thuộc các
kiểu Arkos, Arkos lithic, một vài mẫu là Litharenit felspat, hạt mịn đến thơ,
độ chọn lọc từ kém đến trung bình. Hình dạng hạt chủ yếu là nửa góc cạnh
đến nửa trịn cạnh, chúng được thành tạo chủ yếu trong môi trường sông, hồ,
ven biển, biển nông.
Các đá cát kết tuổi Mioxen phần Tây bể Cửu Long được đặc trưng bởi
quá trình xi măng hố và nén ép. Q trình hồ tan của các khoáng vật vững
bền cũng rất kém. Phổ biến là sự kết tủa các khoáng vật tại sinh nhiệt độ thấp
như smectit, clorit, kaolinit và có sự chuyển hố yếu của smectit thành khoáng
vật hỗn hợp lớp illit/smectit.
9. Những luận điểm bảo vệ của luận án
Luận điểm 1: Đá chứa cát kết Mioxen phần Tây bể Cửu Long chủ yếu là
Arkos, Arkos lithic và thứ yếu là Litharenit felspat. Chúng được thành tạo
trong các môi trường sông, hồ, ven biển, biển nơng có đặc điểm phân bố
tương đối ổn định và với nguồn cung cấp vật liệu trầm tích từ các khối lục địa
xung quanh bể.
Luận điểm 2: Các q trình biến đổi sau trầm tích của đá chứa Mioxen phần

Tây bể Cửu Long thuộc giai đoạn hậu sinh (katagenes), đó là q trình xi
măng hố và nén ép. Đây là nguyên nhân ảnh hưởng đến khả năng chứa chắn
dầu khí vì độ rỗng ngun sinh ban đầu bị suy giảm, còn sự giảm độ thấm là
hệ quả của sự giảm độ rỗng và sự có mặt của các khống vật sét kết tủa trong
khơng gian rỗng của đá.


7

10. Cơ sở tài liệu của luận án
Luận án đã được xây dựng trên cơ sở các tài liệu nghiên cứu của chính
tác giả, các phân tích thí nghiệm cho mẫu lõi, mẫu sườn, mẫu vụn. Bao gồm
03 giếng khoan với 183 mẫu, trong đó: 60 mẫu phân tích thạch học, 30 mẫu
phân tích Rơnghen, 45 mẫu phân tích hiển vi điện tử quét, 20 mẫu phân tích
phổ năng lượng tán xạ tia X và 28 mẫu phân tích thạch học nguồn gốc.
Bên cạnh đó là các đề tài nghiên cứu khoa học về đặc điểm trầm
tích, đặc điểm đá chứa, đá chắn cho trầm tích Mioxen nói riêng, cũng
như cho tồn bể Cửu Long nói chung… do nghiên cứu sinh thực hiện và
tham gia cùng với các chuyên gia trong lĩnh vực dầu khí. Ngồi ra các
kết quả đã được trình bày trong các tạp chí, tuyển tập báo cáo hội nghị
khoa học của Trường đại học Mỏ Địa Chất và của ngành Dầu Khí Việt
Nam.
11. Bố cục của luận án
Luận án gồm phần mở đầu, 04 chương chính, kết luận, các phụ lục,
danh mục tài liệu tham khảo và các cơng trình khoa học. Tồn bộ nội dung
luận án được trình bày trong 132 trang A4, trong đó phần nội dung chính gồm
120 trang A4, 37 hình vẽ, 2 bản vẽ và 15 biểu bảng.
12. Lời cảm ơn
Luận án được hồn thành tại Bộ mơn Khống Thạch, Khoa Địa chất,
Phòng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, dưới sự hướng

dẫn và giúp đỡ tận tình của Tiến sĩ Đỗ Văn Nhuận, Tiến sĩ Vũ Trụ.
Trong q trình học tập, nghiên cứu và hồn thành luận án, NCS nhận
được sự quan tâm, động viên, giúp đỡ của các cơ quan, đơn vị: Ban Giám
hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Ban chủ nhiệm Khoa Địa chất, Phòng


8

Đào tạo Sau đại học, Phịng Khoa học Cơng nghệ, các Bộ mơn Khống
Thạch, Mơi trường Cơ sở, Địa chất Dầu khí, Viện Dầu khí Việt Nam (VPI),
phịng Địa tầng Trầm tích, phịng Địa chất Dầu khí - Trung tâm Tìm kiếm
Thăm dị và Khai thác Dầu khí (EPC), Phịng Quản lý Tài liệu Bắc - Trung
tâm Lưu trữ Dầu khí (PAC), Phịng Thạch học Trầm tích- Trung tâm phân
tích thí nghiệm (VPI-LABS). Bên cạnh đó là sự quan tâm, động viên, giúp
đỡ của PGS.TS Nguyễn Khắc Giảng, PGS.TS Lê Tiến Dũng, PGS.TS. Đỗ
Đình Tốt, PGS.TS. Lê Thanh Mẽ, PGS.TS. Nguyễn Tất Trâm, PGS.TS.
Nguyễn Văn Bình, PGS.TS. Nguyễn Quang Luật, PGS.TS. Nguyễn Trọng
Tín, ThS. Phạm Thị Vân Anh. Ngồi ra nghiên cứu sinh còn nhận được sự
quan tâm, động viên, góp ý, giúp đỡ gián tiếp của nhiều nhà khoa học và bạn
bè đồng nghiệp khác.
Qua đây, tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý giá của các cá
nhân, cũng như các công ty, đơn vị… đã dành cho tác giả trong suốt q trình
hồn thành luận án này. Một lần nữa tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của
mình đến sự đóng góp q báu đó.


9

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN BỂ CỬU LONG VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Bể trầm tích Kainozoi Cửu Long nằm nằm chủ yếu trên thềm lục địa
phía Nam Việt Nam và một phần đất liền thuộc khu vực cửa sơng Cửu Long
cịn phần lớn nằm trên thềm lục địa Việt Nam. Bể có hình bầu dục, nằm dọc
theo bờ biển Vũng Tàu - Bình Thuận. Bể Cửu Long được xem là bể trầm tích
Kainozoi khép kín điển hình của Việt Nam [2] (Hình 1.1).

Khu vực
nghiên
cứu

Hình 1. 1. Sơ đồ khu vực bể Cửu Long và vùng nghiên cứu


10

Tuy nhiên, nếu tính theo đường đẳng dày trầm tích 1000m thì bể có xu
hướng mở về phía Đơng Bắc, phía Biển Đơng hiện tại. Bể Cửu Long tiếp giáp
với đất liền về phía Tây Bắc, ngăn cách với bể Nam Cơn Sơn và đới nâng Cơn
Sơn, phía Tây Nam là đới nâng Khorat - Natuna và phía Đơng Bắc là đới cắt
trượt Tuy Hòa ngăn cách với bể Phú Khánh. Bể có diện tích khoảng
36.000km2, bao gồm các lơ: 09, 15, 16, 17 và một phần của các lô: 01, 02, 25.
Bể được bồi lấp chủ yếu bởi trầm tích lục nguyên Đệ Tam, chiều dày lớn nhất
tại trung tâm bể có thể đạt tới 8km.
1.1.2. Điều kiện tự nhiên
Vùng nghiên cứu có khí hậu đặc trưng cho vùng xích đạo được chia
làm hai mùa rõ rệt: mùa khơ (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau) và mùa mưa
(từ tháng 5 đến tháng 9). Nhiệt độ trung bình trên bề mặt vào mùa mưa là
27oC - 28oC, mùa khô là 29oC - 30oC. Tại độ sâu 20m nước, vào mùa mưa

nhiệt độ trung bình là 26oC - 27oC và mùa khơ là 28oC - 29oC. Nhìn chung khí
hậu khơ ráo, độ ẩm trung bình 60%.
Có hai chế độ gió mùa. Chế độ gió mùa Đơng đặc trưng bởi gió mùa
Đơng Bắc từ đầu tháng 11 năm trước đến cuối tháng 3 năm sau với ba hướng
gió chính: Đơng Bắc, Đông và Đông Đông Bắc. Vào tháng 12 và tháng 1,
hướng gió Đơng Bắc chiếm ưu thế, cịn tháng 3 thì hướng gió Đơng chiếm ưu
thế. Đầu mùa tốc độ gió trung bình và cực đại thường nhỏ, sau đó tăng dần
lên và lớn nhất vào tháng 1 và tháng 2. Gió mùa hè đặc trưng bởi gió mùa Tây
Nam, kéo dài từ cuối tháng 5 đến giữa tháng 9 với các hướng gió ưu thế là
Tây Nam và Tây Tây Nam.
Ngồi ra, cịn hai thời kỳ chuyển tiếp từ đầu tháng 4 đến cuối tháng 5
(chuyển từ chế độ gió mùa Đơng Bắc sang chế độ gió mùa Tây Nam) và từ
tháng 9 đến đầu tháng 11 và 12 có nhiều khả năng xảy ra bão. Bão thường di


11

chuyển về hướng Tây hoặc Tây Nam. Tốc độ gió mạnh nhất trong vòng bão
đạt tới 50m/s. Trong 80 năm qua chỉ xảy ra 4 cơn bão (trong đó cơn bão số 5
năm 1997 gần đây nhất).
Chế độ sóng ở khu vực này mang tính chất sóng gió rõ rệt. Mùa Đơng,
hướng sóng Đơng Bắc chiếm ưu thế gần tuyệt đối với độ cao sóng đạt giá trị
cao nhất trong cả năm. Tháng 1 năm 1984, độ cao của sóng đạt cực đại tới 8m
ở khu vực vòm Trung Tâm mỏ Bạch Hổ. Mùa Đơng hướng sóng ưu thế Đơng
Bắc, Bắc Đông Bắc và Đông Đông Bắc. Mùa hè, hướng sóng chính là Tây
Nam, hướng Tây và Đơng Nam cũng xuất hiện với tần suất tương đối cao.
Dòng chảy được hình thành dưới tác động của gió mùa ở vùng biển
Đơng. Hướng và tốc độ dịng chảy xác định được bằng hướng gió và sức gió.
Nhìn chung, khu vực bể Cửu Long có địa hình phức tạp, khí hậu mang
tính chất nhiệt đới gió mùa. Đây là một khu vực tìm kiếm, thăm dị dầu khí

quan trọng, có mật độ dày đặc nhất và hiệu suất cao nhất.
Ngày nay, bể Cửu Long đã hình thành lên một quần thể khai thác dầu
khí lớn nhất Việt Nam bao gồm các mỏ như Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông,
Ruby... với sản lượng khai thác chiếm 96% sản lượng khai thác dầu thô của
Việt Nam.
1.2. Lịch sử tìm kiếm thăm dị và khai thác dầu khí
Lịch sử tìm kiếm thăm dị dầu khí bể Cửu Long gắn liền với lịch sử tìm
kiếm thăm dị dầu khí của thềm lục địa Nam Việt Nam. Trên cơ sở quy mô,
mốc lịch sử và kết quả thăm dị có thể chia thành các giai đoạn [2].
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1975
Giai đoạn này là thời kỳ khảo sát địa vật lý khu vực như từ, trọng lực
và địa chấn để phân chia các lô, chuẩn bị cho công tác đấu thầu, ký kết hợp