Môi trường tạo thành trầm tích oligocene bồn trũng nam côn sơn

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học mỏ - địa chất

Nguyễn thị anh thơ

MôI trờng thành tạo trầm tích
oligocene bồn trũng nam côn sơn

Luận văn thạc sĩ địa chất

Hà néi – 2007


Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học mỏ - địa chất

Nguyễn thị anh thơ

MôI trờng thành tạo trầm tích
oligocene bồn trũng nam côn sơn
Chuyên ngành: địa chất học
MÃ số: 60.44.55

Luận văn thạc sĩ địa chất

Ngời hớng dẫn khoa học
Gs.tskh đặng văn bát
Hà nội 2007


Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và cha từng đợc ai công bố trong bất
kỳ công trình nào khác.

Tác giả

Nguyễn Thị Anh Thơ


1

mục lục
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục .1
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt.3
Danh mục các bảng ..4
Danh mục các hình vẽ.......5
Mở đầu...8
Chơng 1 - Lịch sử nghiên cứu địa chất, tìm kiếm thăm
dò và khai thác dầu khí trên bồn trũng Nam Côn
Sơn.................................................................................................................14
1.1. Giai đoạn trớc 1975...14
1.2. Giai đoạn 1976 -1986 .16
1.3. Giai đoạn 1987 nay...17
Chơng 2 - Một số vấn đề lý luận về môi trờng trầm
tích và các phơng pháp nghiên cứu 20
2.1. Một số vấn đề lý luận về môi trờng trầm tích ...20
2. 2. Các phơng pháp nghiên cứu .32

Chơng 3 - Cấu trúc địa chất bồn trũng Nam Côn Sơn.... 42
3.1. Vị trí địa lý..42
3.2. Địa tầng...42
3.3. Hoạt động macma....53
3.4. Đặc điểm kiến tạo ...56
3.5. Tiềm năng dầu khí.. 65


2

Chơng 4 - Môi trờng thành tạo trầm tích Oligocene
Bồn trũng Nam Côn Sơn.. 72
4.1. Môi trờng thành tạo trầm tích Eocene Oligocene sớm ...72
4.2. Môi trờng thành tạo trầm tích Oligocene muộn ... 74
Kết luận và kiến nghị ..........88
Tài liệu tham khảo.............................................................................91


3

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Các thuật ngữ

viết tắt

Viện dầu khí Mỹ (American Petroleum Institute)

API

Cacbon, đồng vị Cacbon(carbon)

C

Thử vỉa (DrillStem Test)

DST

Giếng khoan (Well)

GK

Log xác định độ phóng xạ tự nhiên của đất đá (Gamma Ray)

GR

Chỉ số Hydro (Hydro Index)

HI

Đơn vị độ thấm (Mili Darcy)

mD

Chiều sâu đo đợc theo thân giếng khoan (Measure Depth)

MD

Độ phản xạ Vitrinite (Vitrinite Reflectance)

Ro

Log xác định điện trở suất của đất đá (Resistivity)

R

Log xác định điện thế tự nhiên của đất đá (Spontaneous Potential)

SP

Tổng chiều sâu thẳng đứng của giếng khoan (Total Depth)

TD

Chỉ số nhiệt độ xác định độ trởng thành của đá mÑ

Tmax

(Source Rock Maturity Indicator)


4

Danh mục các bảng

1. Bảng 2.1. Các tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong giai đoạn thành đá chỉ thị
tính chất hóa lý của môi trờng
2. Bảng 2.2. Phân loại cấp mài tròn các đá vụn cơ học
3. Bảng 3.1. Tổng kết thành phần macma của các giếng khoan và các lô trong
bể Nam Côn Sơn

4. Bảng 4.1. độ sâu của trầm tích Oligocene muộn gặp trong các giếng khoan
bể Nam Côn Sơn
5. Bảng 4.2.Tổng hợp kết quả mô tả và dự đoán môi trờng thành tạo trầm tích
Oligocene muộn bể Nam Côn Sơn


5

Danh mục các hình vẽ

1. Hình 1.1. Các giếng khoan thăm dò trong bể Nam Côn Sơn vào giai đoạn
trớc năm 1975
2. Hình 1.2. Các giếng khoan thăm dò trong bể Nam Côn Sơn vào giai đoạn
từ năm 1976 1987
3. Hình 1.3. Các giếng khoan thăm dò trong bể Nam Côn Sơn vào giai đoạn
từ năm 1988 nay
4. Hình 2.1. Môi trờng trầm tích dạng quạt lũ tích
5. Hình 2.2. Môi trờng trầm tích sông kiểu dòng bện
6. Hình 2.3. Môi trờng trầm tích sông uốn khúc
7. Hình 2.4. Môi trờng trầm tích châu thổ
8. Hình 2.5. Môi trờng trầm tích biển nông
9. Hình 2.6. Môi trờng trầm tích biển sâu
10. Hình 2.7. Một số dạng phân lớp thể hiện trên mặt cắt địa chấn của bể trầm
tích Nam Côn Sơn
11. Hình 2.8. Dạng đờng GR đặc trng cho một số kiểu môi trờng trầm tích
12. Hình 2.9. Minh giải các dạng đờng cong Gamma
13. Hình 2.10. Mô tả đờng Gamma Ray của các giếng khoan 12B-1X,
12C-1X; 12-Dừa-1X, 06A-1X bể Nam Côn Sơn
14. Hình 2.11. ảnh phân tích mẫu lát mỏng giếng khoan 12W-HA-1X
15. Hình 2.12. Chuẩn đoán môi trờng trầm tích theo thông số độ hạt của

giếng khoan 11.2-RB-1X
16. Hình 2.13. Thang địa tầng đới tảo và một số hóa thạch đặc trng cho trầm
tích Kainozoi bể Nam Côn Sơn
17. Hình 2.14. Thang địa tầng đới trùng lỗ và một số hóa thạch đặc trng cho
trầm tích Kainozoi bể Nam Côn Sơn


6

18. Hình 2.15. Đới bào tử phấn hoa sử dụng phân chia địa tầng trầm tích
Kainozoi bể Nam Côn Sơn
19. Hình 2.16. Biểu đồ môi trờng lắng đọng và phân hủy vật chất hữu cơ
trầm tích Oligocene muộn lô 12 bồn trũng Nam Côn Sơn
20. Hình 2.17. Minh giải môi trờng tại giếng khoan LD-1X
21. Hình 3.1. Vị trí địa lý của bồn trũng Nam Côn Sơn
22. Hình 3.2. Vị trí của bồn trũng Nam Côn Sơn trên thềm lục địa nam Việt
Nam
23. Hình 3.3. Cột địa tầng tổng hợp bồn trũng Nam Côn Sơn
24. Hình 3.4. Mặt cắt địa chấn qua lô 05, 06 bể Nam Côn Sơn
25. Hình 3.5. Trầm tích Eocene - Oligocene sớm trên mặt cắt địa chấn tuyến
P04 07 qua lô 12 bể Nam Côn Sơn
26. Hình 3.6. Tơng quan địa tầng giữa bể Nam Côn Sơn và bể đông Natuna
27. Hình 3.7. Mặt cắt địa chấn qua lô 06 thể hiện đặc trng phản xạ địa chấn
của trầm tích Oligocene muộn
28. Hình 3.8. ảnh chụp mẫu lát mỏng của đá phun trào andesit tại giếng
khoan 12W-HA-1X
29. Hình 3.9. ảnh đá phun trào dạng cột khí trên mặt cắt địa chấn qua lô 134
30. Hình 3.10. Các đơn vị cấu trúc chính trong bể Nam Côn Sơn
31. Hình 3.11. Sơ đồ cấu tạo nóc tầng móng bể Nam Côn Sơn
32. Hình 3.12. Sơ đồ cấu tạo nóc tầng Oligocene bể Nam Côn Sơn

33. Hình 3.13. Sơ đồ cấu tạo nóc tầng Miocene bể Nam Côn Sơn
34. Hình 3.14. Các thời kỳ phát triển địa chất khu vực trung tâm bể Nam Côn
Sơn
35. Hình 4.1. Tuyến địa chấn 93 5445 thể hiện sự tồn tại của trầm tích
Eocene Oligocene trong bán địa hào phía đông bể Nam Côn Sơn
36. Hình 4.2. Trầm tích Eocene Oligocene sớm trên mặt cắt địa chấn tuyến
P04 – 05


7

37. Hình 4.3. Sơ đồ môi trờng thành tạo trầm tích Eocene Oligocene sớm
bể Nam Côn Sơn
38. Hình 4.4. Các giếng khoan gặp trầm tích Oligocene muộn bể Nam Côn
Sơn
39. Hình 4.5. Tuyến địa chấn 93BP 2250 minh họa sự phát triển của các tập
than ở nóc tầng trầm tích Oligocene muộn bể Nam Côn Sơn
40. Hình 4.6. Minh giải các tập than trên mặt cắt địa chấn
41. Hình 4.7. Minh giải môi trờng hồ của trầm tích Oligocene muộn trên mặt
cắt địa chấn
42. Hình 4.8. Liên kết địa tầng Oligocene muộn các giếng khoan trong bể
Nam Côn Sơn
43. Hình 4.9. Dạng đờng cong Gamma ray của các tập cát kết trong các
giếng khoan bể Nam Côn Sơn
44. Hình 4.10. Mô tả mẫu lõi của giếng khoan 06-LD-1X và HDB-1X
45. Hình 4.11. ảnh chụp mẫu phân tích thạch học lát mỏng của các giếng
khoan HA-1X, TN-2X, RB-1X
46. Hình 4.12. Phân loại đá cát kết Oligocene muộn lô 05 và 12 bể Nam Côn
Sơn
47. Hình 4.13. Chuẩn đoán môi trờng trầm tích theo thông số độ hạt

48. Hình 4.14(a,b). ảnh các hóa đá bào tử phấn hoa gặp trong các giếng
khoan bể Nam Côn Sơn
49. Hình 4.15. Biểu đồ môi trờng lắng đọng và phân hủy vật chất hữu cơ
trầm tích Oligocene muộn các lô trung tâm và phía đông bồn trũng Nam
Côn Sơn
50. Hình 4.16. Biểu đồ tam giác ba thành phần cacbon thể hiện môi trờng
lắng đọng vật chất hữu cơ
51. Hình 4.17. Sơ đồ môi trờng thành tạo trầm tích Oligocene muộn bồn
trũng Nam Côn S¬n


8

mở đầu

1. Tính cấp thiết của đề tài
Bồn trũng Nam Côn Sơn là một trong những bồn trầm tích đợc sự quan
tâm của nhiều nhà nghiên cứu, thăm dò và khai thác dầu khí trong và ngoài
nớc. Trầm tích lục nguyên Oligocene là một trong những đối tợng có tiềm
năng dầu khí của bể. Mặc dù đy có các giếng khoan qua tầng trầm tích này và
các nhà thầu ít nhiều đều nhắc đến hệ tầng này trong các báo cáo địa chất của
mình, nhng các nghiên cứu còn cha chi tiết, thờng chỉ dừng lại trong phạm
vi các lô riêng biệt của từng nhà thầu. Các nhà thầu không phân chia hoặc
phân chia không rõ ràng hệ tầng Oligocene.
Vào thời điểm hiện nay, các nhà thầu luôn tìm kiếm để mở rộng tiềm
năng dầu khí của các tầng chứa lục nguyên. Tầng Oligocene trong bể Nam
Côn Sơn có bề dày trầm tích khá lớn, là đối tợng cần đợc sự quan tâm của
các nhà thầu. Những nghiên cứu tổng quan về các thành tạo trầm tích này trên
phạm vi tòan bể là hết sức cần thiết.
Môi trờng thành tạo trầm tích luôn là một dấu hỏi đối với các nhà địa

chất. Việc xác lập lại môi trờng sẽ giúp ích rất nhiều cho việc tìm kiếm tài
nguyên thiên nhiên nh dầu mỏ, than đá. Các tài nguyên này thờng gắn
với một môi trờng cụ thể. Nghiên cứu môi trờng là công việc khởi đầu trong
công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí. Nghiên cứu môi trờng góp phần giúp
cho 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 phơng hớng cho các hoạt động thăm dò
và khai thác khoáng sản một cách tối u nhất.
Mặt khác, bức tranh cổ địa lý trên một phạm vi rộng toàn bể Nam Côn
Sơn giúp cho các nhà địa chất cái nhìn tổng quát khi đánh giá khu vực. đó là
cơ sở để nhận định về lịch sử hình thành bồn trũng cũng nh mối liên hệ víi


9

các khu vực lân cận trong khung kiến tạo toàn cầu.
Từ những vấn đề nêu trên, có thể thấy rằng, việc nghiên cứu môi trờng
thành tạo trầm tích Oligocene bể Nam Côn Sơn là cần thiết, góp phần tạo cơ
sở cho các nghiên cứu tiếp theo về tầng trầm tích này.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích của đề tài là làm sáng tỏ môi trờng thành tạo của trầm tích
Oligocene ở bồn trũng Nam Côn Sơn dựa trên cơ sở các tài liệu về địa chấn địa tầng, các kết quả phân tích thạch học của các loại mẫu lõi, mẫu mùn, và
các tài liệu đo log của các giếng khoan đặc trng, góp phần đánh giá triển
vọng dầu khí của các thành tạo này.
3. Phạm vi và đối tợng nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu là toàn bộ bồn trũng Nam Côn Sơn, có tọa độ vào
khoảng từ 7o9o45 vĩ độ Bắc, 107o30-109o30 kinh độ Đông, chiếm diện tích
gần 100km2 ngoài thềm lục địa nam Việt Nam.
Đối tợng nghiên cứu của đề tài là các thành tạo lục nguyên tuổi
Oligocene. Các thuộc tính địa chất, vật lý của tầng trầm tích này đợc xem xét
để đánh giá về môi trờng thành tạo nên chúng.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt đợc mục tiêu nghiên cứu trên, nhiệm vụ đặt ra của luận văn là:
1- Nghiên cứu các đặc điểm địa chấn địa tầng thể hiện tớng môi
trờng trên các mặt cắt địa chấn đi qua các lô trong bể Nam Côn Sơn.
2- Nghiên cứu đặc điểm thạch học trầm tích Oligocene trên cơ sở mẫu
lõi, mẫu vụn lấy tại các giếng khoan tiêu biểu trong bể để đánh giá về môi
trờng.
3- Nghiên cứu sự biến đổi tớng theo chiều sâu dựa vào các tài liệu địa
vật lý giếng khoan, tài liƯu cỉ sinh.


10

4- Xác định sự phân bố tớng và nhóm tớng theo không gian trong
thời kỳ Oligocene.
5. Cơ sở tài liệu
Luận văn đợc xây dựng trên cơ sở tài liệu của chính tác giả thu thập và
nghiên cứu về bể Nam Côn Sơn tại Tổng Công ty Thăm dò và khai thác dầu
khí (PVEP) từ năm 2002 đến nay. Các tài liệu đó là:
Tài liệu địa chấn: Bao gồm hàng chục nghìn km tuyến địa chấn 2D và 3D
đợc các nhà thầu thu nổ trên các lô trong phạm vi của bể. Tài liệu tác giả sử
dụng cho đề tài là các tuyến địa chấn đy minh giải tiêu biểu cho mục đích
nghiên cứu. Đa số các tuyến địa chấn sử dụng thuộc phạm vi khu vực trung
tâm của bể, thuộc các lô 05.2; 05.3 và 06.1 (BP), 12E và 12W (Samedan), 11.2
(KNOC).
Tài liệu giếng khoan: Các tài liệu giếng khoan đợc tác giả dùng cho đề
tài lấy ở các giếng khoan đặc trng, bao gồm:
Các tài liệu phân tích mẫu: là các kết quả phân tích thạch học, cổ
sinh, địa hóa lấy từ các loại mẫu vụn khoan, mẫu lõi, mẫu sờn, dùng để đánh
giá môi trờng. Kết quả phân tích mẫu lõi và mẫu sờn đợc lấy từ 5 giếng

khoan: LD-1X, HDB-1X, RB-1X, TN-2X, HA-1X. Hàng trăm mẫu phân tích
lát mỏng và cổ sinh do Viện Dầu khí thực hiện của 12 giếng khoan cùng với
kết quả phân tích các chỉ tiêu địa hóa Pristane, Phytane, đồng vị cacbon đợc
tác giả lựa chọn, sử dụng cho mục đích nghiên cứu của mình.
Các tài liệu địa vật lý giếng khoan: gồm các đờng cong địa vật lý
của các giếng khoan tiêu biểu có khả năng minh chứng về môi trờng trầm
tích. Đó là các giếng khoan 12A-1X, 12B-1X, HA-1X, Dừa-1X, LD-1X, HDB1X, Hồng-1X, 06A-1X.
Các tài liệu trên là cơ sở xây dựng các tiêu chí về môi trờng thành tạo
trầm tích Oligocene bể Nam Côn Sơn và đánh giá tiềm năng dầu khí của bể
ứng với từng loại môi trờng.


11

6. Phơng pháp nghiên cứu
Để giải quyết nhiệm vụ của luận văn, các phơng pháp nghiên cứu đợc
tác giả sử dụng trong luận văn bao gồm:


Phơng pháp địa chấn - địa tầng



Phơng pháp phân tích thạch học



Phơng pháp xác định hóa đá chỉ đạo

Phơng pháp địa vật lý giếng khoan



Phơng pháp tiếp cận hệ thống

7. Những điểm mới của luận văn
1. Tác giả sử dụng tài liệu minh giải địa chấn của các nhà thầu để phân
chia các thành tạo trầm tích trớc giai đoạn Miocene thành hai thời kỳ riêng
biệt: Eocene Oligocene sớm (?) và Oligocene muộn. Môi trờng thành tạo
trầm tích Oligocene đợc nghiên cứu là môi trờng thành tạo trầm tích vào hai
thời kỳ này.
2. Môi trờng trầm tích Eocene Oligocene sớm đợc nghiên cứu bằng
phơng pháp địa chấn. Môi trờng của bể Nam Côn Sơn vào thời kỳ này đợc
dự báo là môi trờng lục địa, trong đó các đầm, hồ, và bồi tích của các dòng
sông là nơi lắng đọng vật liệu trầm tích từ các vùng núi cao gần kề.
3. Môi trờng trầm tích Oligocene muộn đợc nghiên cứu chi tiết bằng
tổ hợp các phơng pháp địa chấn, địa vật lý giếng khoan, thạch học, cổ sinh,
địa hóa. Vào thời kỳ này, môi trờng lắng đọng trầm tích bể Nam Côn Sơn
đợc xác định là môi trờng lục địa và đồng bằng châu thổ gần biển, trong đó
phát triển các tớng bồi tích, hồ, đầm lầy, châu thổ sông.
8. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn
1- ý nghĩa khoa häc


12

- Luận văn làm sáng tỏ cơ sở lý thuyết, phơng pháp luận trong việc áp
dụng các phơng pháp phân tích địa chấn, địa vật lý, phân tích mẫu thạch học,

cổ sinh, địa hóa trong phòng thí nghiệm để xác định môi trờng thành tạo đá.
- Việc nghiên cứu môi trờng thành tạo trầm tích của bể Nam Côn Sơn
ở giai đoạn Oligocene không những góp phần vào việc nghiên cứu lịch sử hình
thành, phát triển của bể Nam Côn Sơn nói riêng mà còn làm sáng tỏ lịch sử
hình thành và phát triển của các bể trầm tích Kainozoi trên thềm lục địa nói
chung.
- Kết quả nghiên cứu của luận văn là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu
tiếp theo.
2- ý nghĩa thực tiễn
- Luận văn góp phần đánh giá tiềm năng dầu khí trong các thành tạo
Oligocene ở bể Nam Côn Sơn.
- Môi trờng thành tạo trầm tích Oligocene bể Nam Côn Sơn là cơ sở
định hớng cho công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí tiếp theo.
9. Cấu trúc của luận văn
Cấu trúc của luận văn bao gồm các chơng mục sau:
- Phần mở đầu
- Chơng 1 - Lịch sử nghiên cứu địa chất, tìm kiếm, thăm dò và khai
thác dầu khí trên bồn trũng Nam Côn Sơn
- Chơng 2 - Một số vấn đề lý luận về môi trờng trầm tích và các
phơng pháp nghiên cứu
- Chơng 3 - Cấu trúc địa chất bồn trũng Nam Côn Sơn
- Chơng 4 - Môi trờng thành tạo trầm tích Oligocene bồn trũng Nam
Côn Sơn
- Kết luận
- Danh sách tài liệu tham khảo


13

10. Lời cảm ơn

Trong quá trình thực hiện luận văn, tác giả đy nhận đợc nhiều sự giúp
đỡ tận tình và sâu sắc. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy trong bộ
môn Địa chất, khoa Địa chất, trờng Đại học Mỏ - Địa chất, các cán bộ của
Tổng Công ty Thăm dò và Khai thác dầu khí (PVEP) và Viện Dầu khí, đặc
biệt là GS.TSKH Đặng Văn Bát, TS. Ngô Thờng San, TS. Cù Minh Hoàng.
Tác giả xin cảm ơn Khoa Sau Đại học, Ban Giám hiệu của trờng Đại
học Mỏ - Địa chất, Tập Đòan Dầu khí Việt Nam, Tổng Công ty Thăm dò và
Khai thác dầu khí đy tạo thuận lợi về thời gian và điều kiện học tập.
Cũng nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và đóng
góp ý kiến của các đồng nghiệp để luận văn đợc hòan thành tốt đẹp.


14

Chơng 1
Lịch sử nghiên cứu địa chất, tìm kiếm, thăm dò
và khai thác dầu khí trên bồn trũng nam côn sơn
Các hoạt động khảo sát, nghiên cứu địa chất - địa vật lý bể Nam Côn
Sơn đy bắt đầu từ năm 1968, đến năm 1974 nhà thầu MobilOil mới khoan
giếng khoan đầu tiên. Gần 40 năm qua, công tác nghiên cứu địa chất - thăm
dò dầu khí trên phạm vi bể đy phát triển không ngừng. Có thể chia quá trình
này thành các giai đoạn khác nhau dựa vào diễn biến và kết quả ở từng thời
kỳ.
1.1. Giai đoạn trớc 1975
Trớc năm 1975, miền nam Việt Nam cha đợc giải phóng. Trong khi
họat động địa chất ở miền bắc đợc đẩy mạnh thì ở miền nam chính quyền Sài
Gòn ít quan tâm đến lĩnh vực này. Tuy nhiên, một số nghiên cứu khu vực cũng
đợc triển khai. Theo tổng kết của Nguyễn Hiệp, Trần Văn Trị, Vũ Văn Minh
[11], năm 1967, sở Hải dơng Hoa Kỳ đo từ hàng không trên toàn miền nam
Việt Nam tỉ lệ 1:250.000. Dựa trên tài liệu này, năm 1969, Hồ Mạnh Trung

công bố Khảo lợc cấu trúc đồng bằng sông Cửu Long và thảo luận về vấn đề
dầu mỏ. Sau đó, năm 1971, tác giả dự đóan trầm tích trong các bồn Cần Thơ,
Cà Mau cã chiỊu dµy tõ 3km – 5km, cã thĨ tìm thấy dầu khí trong các trầm
tích Lias, Trias, hoặc trầm tích trẻ hơn và trong đá vôi Permi. Năm 1968, Bộ
Phát triển hải ngọai Anh khảo sát khoảng 290km tuyến địa chấn khúc xạ và
370km tuyến địa chấn phản xạ ngoài khơi khu vực đảo Thổ Chu. Kết quả cho
biết trầm tích Mesozoi ở đây có chiều dày khỏang 3km 4km. Năm 19691970, công ty Ray Geophysical Mandrel khảo sát 12.121km tuyến địa chấn, từ
và trọng lực trên thềm lục địa nam Việt Nam.


15

Năm 1971, chính quyền Sài Gòn thành lập ủy ban Quốc gia dầu mỏ và
Tổng cục Dầu hỏa và Khoáng sản, phân chia lô trên thềm lục địa và cho phép
các công ty nớc ngòai đấu thầu. Lúc này, toàn thềm lục địa nam Việt Nam
trong đó có bể Nam Côn Sơn đy đợc các công ty dầu khí nớc ngoài khảo
sát, tìm kiếm, tiêu biểu nh công ty MobilOil, Mandrell, Pecten, ESSO,
Mobil-Keiyo, Marathon... Các nhà thầu đy thu nổ khoảng 126.000 km tuyến
địa chấn 2D với mạng lới tuyến 8x8 km, 4x4 km trên các lô và 2x2km trên
các cấu tạo triển vọng. Trên cơ sở tài liệu nhận đợc, các công ty đy liên kết,
phân định các ranh giới địa chấn chính và xây dựng một số bản đồ đẳng thời tỉ
lệ 1:100.000 cho một số lô và 1:50.000 cho các cấu tạo triển vọng nh cấu tạo
Dừa, Đại Hùng Tuy nhiên mức độ chính xác của các bản đồ còn cha cao
do mật độ khảo sát còn thấp. Các ranh giới tầng phản xạ chuẩn đợc lựa chọn
theo nhiều quan điểm khác nhau theo từng nhà thầu trên từng lô dẫn đến khó
khăn cho công tác tổng hợp toàn bể. Tháng 6 năm 1973, hai công ty
Robertson Research International Limited (Anh) và BEICIP (Pháp) phối hợp
đa ra báo cáo Địa chất và các cấu tạo triển vọng hydrocarbon ở ngòai khơi
nam Việt Nam. Báo cáo tập trung đánh giá khả năng sinh, chứa, chắn và tạo
bẫy trong các bể trầm tích Cửu Long, Vịnh Thái Lan và Nam Côn Sơn [43].

Năm 1975, hai nhà địa chất Hồ Đắc Hoài và Ngô Thờng San đy thực hiện
báo cáo Cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí thềm lục địa Việt Nam [15].
Báo cáo đánh giá sơ lợc về cấu trúc của các bồn trũng trên thềm lục địa Việt
Nam và tiềm năng dầu khí trong các bồn trũng.
Công tác khoan cũng đợc các nhà thầu tiến hành vào giai đoạn này và
đy có một số kết quả. Tuy nhiên, hoạt động khoan của các nhà thầu bị ngừng
lại vào thời điểm giải phóng miền nam. Cuối năm 1974 đầu năm 1975, công
ty Pecten và MobilOil đy khoan 5 giếng khoan ở các lô trên các cấu tạo khác
nhau là Mía-1X, DH-1X, Hồng-1X, Dừa-1X và Dừa-2X (Hình 1.1). Giếng
Mía-1X sâu 3353m, gặp áp suất cao, không thử vỉa đợc. Giếng Hồng-1X sâu


16

1640m, phát hiện dầu trong cát kết nhng không có giá trị thơng mại. Giếng
Dừa-1X sâu 4039m gặp dầu tại 3048 3352m, thử vỉa đạt 1514 thùng
dầu/ngày. Giếng Dừa-2X sâu 3652m, bỏ dở khoan ngày 1/4/1975. Giếng DH1X khoan tới 1829m (4/1975) cũng bỏ dở.
Công ty Mandrell đy đa ra bản đồ dị thờng từ và trọng lực tỉ lệ 1:
500.000 cho tòan thềm lục địa Việt Nam. Bản đồ này phần nào thể hiện đợc
phần nào hình thái của các đơn vị kiến tạo và lớp phủ Kainozoi trên thềm.
Nh vậy, trong giai đọan này, các công trình nghiên cứu vẫn còn lẻ tẻ,
cha có một báo cáo tổng hợp nào về đặc điểm cấu trúc và lịch sử phát triển
địa chất của vùng hay của lô riêng biệt.
1.2. Giai đoạn 1976 1986
Sau ngày 30/4/1975, nớc nhà thèng nhÊt hai miỊn Nam B¾c. ChÝnh
phđ ViƯt Nam tõng bớc đẩy mạnh công tác địa chất, tìm kiếm khóang sản,
đặc biệt là tìm kiếm thăm dò dầu khí trên cả nớc. Ngày 3/9/1975, Tổng cục
dầu mỏ và khí đốt Việt Nam đợc thành lập, trực thuộc Chính phủ, gọi tắt là
Tổng cục Dầu khí Việt Nam. Tháng 11/1975, Tổng cục Dầu khí Việt Nam
thành lập Công ty Dầu khí II, hợp tác cùng các công ty dầu khí nớc ngoài

nh Geco, Agip, Bow Valley đẩy mạnh công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí
trên thềm lục địa nam Việt Nam. Hơn 14.000 km tuyến địa chấn 2D mạng
lới 2x2 km đy đợc khảo sát trên bồn trũng Nam Côn Sơn. Tám giếng khoan
cũng đy đợc khoan thêm trên các lô 04, 12, 28 và 29 (Hình 1.2), kết quả có 3
giếng phát hiện khí, 3 giếng khoan khô, 2 giếng gặp sự cố.
Công ty Dầu khí II đy nghiên cứu, phân tích, tổng hợp các tài liệu có
đợc, xây dựng thêm các bản đồ cấu tạo và sơ đồ đẳng thời tỉ lệ 1: 100.000 và
1:50.000 cho một số lô và cấu tạo. Trên cơ sở tổng hợp tài liệu, tác giả Ngô
Thờng San đy hòan thành báo cáo Cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí
thềm lục địa phía nam Cộng hòa xy hội chủ nghĩa Việt Nam, nêu lên quan
điểm về lịch sử phát triển địa chất toàn vùng nói chung và một số cơ sở ®Þa


17

chất để đánh giá triển vọng dầu khí [18]. Song mức độ đó cha đủ sáng tỏ chi
tiết cấu trúc địa chất trong từng bồn trũng. Năm 1981 1982, khi phân tích
địa tầng giếng khoan Dừa-1X, tác giả Lê Văn Cự đy xác định ranh giới và đặt
tên cho các phân vị địa tầng của giếng khoan [4], [5]. Sau này các hệ tầng của
giếng khoan Dừa-1X đợc coi là mặt cắt chuẩn của các hệ tầng tơng ứng
trong bể Nam Côn Sơn.
Năm 1981, Xí nghiệp liên doanh dầu khí VietsovPetro đợc thành lập
và đy khoan 3 giếng khoan có phát hiện dầu khí có giá trị công nghiệp trên
cấu tạo Đại Hùng. Phát hiện này thúc đẩy sự quan tâm của các nhà đầu t.
Một số báo cáo tổng hợp địa chất - địa vật lý và báo cáo phơng hớng tìm
kiếm thăm dò giai đoạn tiếp theo cũng đợc xây dựng vào cuối giai đoạn này,
ví dụ nh: báo cáo Phân vùng kiến tạo các bồn trũng Kainozoi thềm lục địa
Việt Nam của tác giả Lê Trọng Cán và nnk (1985) [3], báo cáo Tổng hợp
địa chất - địa vật lý, tính trữ lợng dự báo hydrocarbon và vạch phơng hớng
công tác tìm kiếm dầu khí trong giai đọan tiếp theo ở thềm lục địa nam Việt

Nam của tác giả Hồ Đắc Hòai, Trần Lê Đông (1986) [14]. Tuy nhiên giai
đọan này vẫn cha có một công trình nghiên cứu địa chất nào đánh giá chi tiết
cấu trúc địa chất của bể Nam Côn Sơn.
1.3. Giai đoạn 1987 nay
Năm 1987, Luật Đầu t nớc ngoài đợc Chính phủ ban hành, sau đó là
Luật Dầu khí ra đời năm 1993 đy thúc đẩy hàng loạt các nhà đầu t, đánh dấu
một mốc quan trọng trong việc nghiên cứu, tìm kiếm dầu khí ở Việt Nam. Gần
20 nhà thầu đy ký các hợp đồng triển khai công tác tìm kiếm thăm dò ở bể
Nam Côn Sơn. Hơn 54.000 km tuyến địa chấn 2D và gần 6.000 km địa chấn
3D đy đợc khảo sát trên tòan bể.
Năm 1989, VietsovPetro khảo sát 1100 km tuyến địa chấn 2D mạng
lới 1x1 km tại mỏ Đại Hùng. Công ty ONGC khảo sát 4.000 km tuyến địa


18

chấn 2D mạng lới 2,5x2,5 km tại lô 06 và 12E. Năm 1992 công ty BP thu nổ
5.000 km tuyến địa chấn 2D tại lô 05.2.
Kết quả minh giải địa chấn cho phép chi tiết hóa các cấu trúc địa chất
trong từng lô trên phạm vi bể Nam Côn Sơn. Các đặc trng địa chất nh địa
tầng, kiến tạo, cơ chế hình thành, môi trờng thành tạo trầm tích, sự phân bố
của cấu tạo và tiềm năng dầu khí từng bớc đợc các nhà địa chất trong và
ngòai nớc xác định, trình bày trong các công trình nghiên cứu của họ. Một số
công trình tổng hợp chung cho bể đợc ghi nhận nh báo cáo Chính xác hóa
cấu trúc địa chất, đánh giá tiềm năng và đề xuất phơng hớng tìm kiếm thăm
dò dầu khí ở bể Nam Côn Sơn [9]; báo cáo Địa chất dầu khí và tiềm năng
hydrocarbon bể Nam Côn Sơn [10]; báo cáo Chính xác hóa cấu trúc địa chất
và trữ lợng dầu khí phần phía đông bể Nam Côn Sơn [22]; báo cáo Tổng
hợp các kết quả phân tích để xác định các đới chuẩn cổ sinh trầm tích Đệ tam
bể Nam Côn Sơn phục vụ cho phân chia địa tầng và xác định tuổi trầm tích

[16]; báo cáo Mô hình địa hóa bể Nam Côn Sơn [7]. Từ các báo cáo này,
bồn trũng Nam Côn Sơn đợc khẳng định là bồn trũng hình thành do cơ chế
căng giyn và sụt bậc, bao gồm các thành tạo trầm tích có tuổi từ Paleogene
đến Đệ Tứ phủ trên bề mặt móng trớc Kainozoi không đồng nhất và trong
bồn trũng tồn tại các cấu tạo có tiềm năng dầu khí.
Kết quả minh giải địa chấn là cơ sở cho các nhà thầu thực hiện mục tiêu
tìm kiếm dầu khí trên các lô. Hàng loạt các giếng khoan thăm dò và khai thác
dần đợc khoan trên các cấu tạo đợc đánh giá triển vọng (Hình 1.3). Cho đến
nay đy có hơn 70 giếng đy đợc khoan trên tòan bể Nam Côn Sơn.
Năm 1994, mỏ Đại Hùng đợc đa vào khai thác. Nhà thầu MJC khảo
sát 1200km2 địa chấn 3D tại lô 05.1, sau đó khoan 2 giếng khoan.
Từ năm 1995 đến nay, các công ty nh KNOC (lô 11.2), Samedan (l«
12E, 12W), Con Son JOC (l« 10, 11.1) liên tục thu nổ địa chấn, minh giải tài
liệu và khoan trên các lô hợp đồng. Có rất nhiều mỏ dầu khí có giá trị thơng


19

mại đợc phát hiện nh Lan Tây - Lan Đỏ, Rồng Đôi - Rồng Đôi Tây, Hải
Thạch, Thiên Nga, Mộc Tinh Hiện nay, mỏ Đại Hùng và mỏ Lan Tây - Lan
Đỏ, Rồng Đôi Rồng Đôi Tây đang đợc khai thác, các mỏ còn lại đang lập
kế hoạch chuẩn bị đa vào khai thác.
Nh vậy, lịch sử gần 40 năm nghiên cứu địa chất, tìm kiếm, thăm dò và
khai thác dầu khí trên bể Nam Côn Sơn, các nhà khoa học đy khẳng định vai
trò của bể trong việc cung cấp tài nguyên dầu khí cho đất nớc, cùng với hàng
lọat các bể dầu khí khác trên thềm lục địa Việt Nam. Trầm tích cổ nhất phủ
trên móng trong phạm vi của bể đợc xác định là trầm tích Paleogen. Việc
phân chia tầng trầm tích này cha đợc rõ ràng và thống nhất trên tòan bể.
Môi trờng thành tạo trầm tích cũng đợc các nhà địa chất quan tâm nghiên
cứu, tuy nhiên chủ yếu mới chỉ dựa trên các nguồn tài liệu riêng lẻ hoặc trong

phạm vi từng lô của từng nhà thầu.


20

Chơng 2
một số vấn đề lý luận về môI trờng trầm tích
và các PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU

2.1. Một số vấn đề lý luận về môi trờng trầm tích
Theo quan niệm của nhiều nhà địa chất, môi trờng lắng đọng trầm tích
là một vùng giới hạn của bề mặt Trái đất, đợc phân biệt rõ rệt với các vùng
lân cận bởi tổ hợp các điều kiện vật lý, hóa học và sinh học, tác dụng và chi
phối một quá trình trầm tích. Tổ hợp rộng lớn này mô tả môi trờng và xác
định các thuộc tính của trầm tích đợc lắng ®äng trong ®ã (Krumbein & Sloss,
1963; Selley, 1970, Reineck & Singh, 1975; Blatt et al., 1980) [32, 45, 40, 25].
C¸c điều kiện vật lý chi phối một môi trờng trầm tÝch chiÕm sè l−ỵng lín,
bao gåm: khÝ hËu (thêi tiÕt và các yếu tố của thời tiết), sự thay đổi của nhiệt
độ (ngày, đêm, mùa), lợng ma, lợng tuyết, độ Èm, chÕ ®é giã (h−íng, vËn
tèc, sù biÕn ®ỉi theo mùa), các yếu tố địa hình (nh hình dạng, kích thớc, độ
cao của núi, độ sâu của bồn trũng, năng lợng dòng chảy, biên độ sóng, thủy
triều trên biển). Các điều kiện hóa học bao gồm các yếu tố địa hóa của đá
trên bề mặt, của các loại nớc nh sông, hồ, biển, đại dơng, độ muối, độ
pH, Eh, khí hòa tan Các điều kiện sinh học bao gồm tất cả động vật và thực
vật, sống ở trên cạn và dới nớc cùng với các lọai vi khuẩn tồn tại trong môi
trờng. Ba điều kiện trên có quan hệ mật thiÕt víi nhau. Sù thay ®ỉi cđa mét
®iỊu kiƯn sÏ tác động tới các điều kiện khác.
Các dạng môi trờng khác nhau đợc hình thành do những tổ hợp khác
nhau các yếu tố của ba điều kiện trên. Một quá trình trầm tích thờng diễn ra
tơng ứng với từng dạng môi trờng. Khi nghiên cứu đá trầm tích, chúng ta

thờng sử dụng khái niệm môi trờng lắng đọng trầm tích, nh−ng kh¸i niƯm


21

này chỉ chính xác tơng đối, bởi trong một môi trờng, có những nơi trầm tích
đợc lắng đọng và có những nơi trầm tích bị bào mòn.
Quan hệ giữa môi trờng và trầm tích là quan hệ hai chiều. Môi trờng
xác định các tính chất của trầm tích và các đặc điểm của trầm tích phản ánh
môi trờng thành tạo chóng. Theo Krumbein & Sloss [32], mét m«i tr−êng bÊt
kú đợc biểu hiện bởi 4 yếu tố cơ bản: hình thái, năng lợng, vật chất và sinh
vật của môi trờng. Các yếu tố này có quan hệ tơng hỗ nhau. Mỗi yếu tố
chứa đựng các đặc trng riêng còn gọi là tính chất hóa lý của môi trờng nh
dòng chảy, sóng, thủy triều, độ pH, Eh, Các điều kiện hóa lý tác động tới
các đặc điểm của trầm tích nh cỡ hạt lắng đọng, tổ hợp cộng sinh khoáng vật,
độ mài tròn, chọn lọc, cổ sinh vật. Đây là các đặc trng của tớng trầm tích.
Các tớng trầm tích đặt trong mối quan hệ với các vùng lân cận sẽ cho biết
môi trờng thành tạo trầm tích. Môi trờng này đợc phản hồi lại qua các yếu
tố của môi trờng. Mối quan hệ hai chiều giữa môi trờng và tớng trầm tích
đôi khi còn đợc thể hiện ở việc tên gọi của tớng trầm tích thờng đi kèm với
tên của môi trờng thành tạo chúng, ví dụ nh tớng sông, tớng hồ, tớng
châu thổ, tớng biển nông ven bờ. Bảng 2.1 mô tả một số tổ hợp cộng sinh
khoáng vật trong môi trờng thành tạo đá và tính chất hoá lý của môi trờng.
Nh vậy, môi trờng chi phối quá trình trầm tích và có ảnh hởng tới
chu kỳ trầm tích. Chu kỳ trầm tích là thời gian lắng đọng của một giai đoạn
trầm tích. Sự lặp đi, lặp lại của các tớng trầm tích tạo nên tính phân nhịp của
chu kỳ. Nguyên nhân tạo thành chu kỳ trầm tích là do tính chu kỳ của các yếu
tố môi trờng nh chu kỳ của chuyển động kiến tạo, chu kỳ cđa khÝ hËu, chu
kú cđa sù thay ®ỉi mùc n−íc biển. Theo Trần Nghi, chu kỳ trầm tích thờng
bắt đầu bằng hạt thô và kết thúc bằng hạt mịn [17]. Theo tác giả, quan điểm

này cha chính xác, chỉ phản ánh một nhịp của chu kỳ. Một chu kỳ trầm tích
phải bắt đầu bằng hạt thô, đỉnh chu kỳ là hạt mịn và kết thúc chu kỳ là hạt thô.
Đó lµ kiĨu hoµn thiƯn mét chu kú.


22

Bảng 2.1. Các tổ hợp cộng sinh khoáng vật trong giai đoạn thành đá chỉ thị
tính chất hoá lý của môi trờng (theo Teodorovic, 1958 có bổ sung sửa chữa)

TT
1

Khoáng vật và đá
Soda, momoriolit,
zeolit

2

Cacbonat (đá vôi)

3

Dolomit thay thế

4

Siderit

5

6

7

8

Siderit-sunfua
trong sét
Leptoclorit trong cát
sét lục nguyên
Glauconit
và photphorit
SiO2 + bauxit + pyrit
+ sét + Chc

9

Halogen

10

Oxit Fe, Mn có SiO2

11

12

13

Kết hạch Fe, Mn đáy

đại dơng + sét đỏ
SiO2+ bauxit +
haluazit
Kaolinit có
vật chất hữu cơ

Môi trờng
Biển sâu
Biển nông
Vũng vịnh nông,
khoáng hoá cao
Đầm lầy có siderit
Vũng, vịnh giàu hợp
chất hữu cơ
Biển hẹp, cửa sông

pH

Eh

(độ axit - kiềm)

(oxy hoá - khử)

Kiềm mạnh

Khử mạnh-oxy hoá

Kiềm

Khử oxyhoá

Kiềm yếu

Khử

Axit yếu
Kiềm u

Khư

Axit u

Khư

AxÝt u - kiỊm u

Trung tÝnh

Axit u - kiỊm u

oxy ho¸

Axit u

Khư

KiỊm u

Khư → oxy ho¸

Axit u

Oxy ho¸

KiỊm u

Oxy hoá

Axit yếu

Khử oxy hoá

Axit mạnh

Khử oxy hoá

Biển nông thềm và
biển sâu của sờn, có
chứa photphorit
Biển nông, vịnh nớc
sâu giàu Chc + phóng
xạ trung
Vụng, hồ lục địa,
khoáng hoá cao
Biển nớc nông, hồ
Biển sâu,
đáy đại dơng
Biển nông, vịnh,
đôi khi đầm lầy

Đầm lầy,
đầm lÇy than bïn