BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LẠI MẠNH GIÀU NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT TRŨNG SÔNG HỒNG THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ PHỤC VỤ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN THAN Ngành: Kỹ thuật địa vật lý Mã số: 62.52.05.02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - 2017 Cơng trình hồn thành tại: Bộ mơn Địa vật lý, Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Người hướng dẫn khoa học: GS.VS.TSKH Phạm Khoản – Hội KHKT Địa vật lý Việt Nam PGS.TS.NGƯT Nguyễn Trọng Nga – Trường ĐH Mỏ - Địa chất Phản biện 1: TS Phạm Đình Nguyên, Bộ Khoa học Công nghệ Phản biện 2: TS Nguyễn Văn Nguyên, Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam Phản biện 3: TS Nguyễn Thanh Tùng, Viện Dầu khí Việt Nam Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi … … ngày … tháng… năm… Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Lại Mạnh Giàu, Lê Thanh Hải nnk (2011) Trọng lực xác cao khả áp dụng để phát thân quặng ẩn sâu Việt Nam Tạp chí địa chất Loạt A số 324, 3-4/2011 Hà Nội Lại Mạnh Giàu, Lê Thanh Hải nnk (2012) Bản đồ trường dị thường trọng lực Việt Nam (phần đất liền) tỷ lệ 1:500.000 - Niên đại 2011 Hội nghị khoa học quốc tế: Vật lý địa cầu phát triển bền vững NXB KHTN CN Hà Nội Lại Mạnh Giàu, Lê Thanh Hải nnk (2013) Bản đồ dị thường trọng lực Việt Nam (phần đất liền) tỷ lệ 1:500.000 - niên đại 2011 Tạp chí Địa chất, Loạt A, số 333, 1-2/2013, Hà Nội Lại Mạnh Giàu nnk (2014) Lựa chọn hệ thống thu nổ địa chấn phản xạ 2D nghiên cứu cấu trúc địa chất điều tra đánh giá tổng thể tài nguyên than bể Sông Hồng (phần đất liền) Tạp chí Địa chất, Loạt A, số 341, 3-8/2014, Hà Nội Lại Mạnh Giàu nnk (2016) Sử dụng thuộc tính địa chất minh giải tài liệu địa chấn phản xạ 2D “Điều tra, đánh giá tổng thể tài ngun than bể than Sơng Hồng” Tạp chí Địa chất, Loạt A, số 359, 9/2016 Hà Nội Lai Manh Giau and others (2016) Using some seismic attributes to interpret 2D reflection seismic data of project “Overall investigation and evaluating of coal resources in red river basin” Journal of Geology, series B, No 44-45/2016, p8188, Ha Noi MỞ ĐẦU Theo Quyết định số 1268/QĐ-MĐC ngày 28 tháng 10 năm 2013 Hiệu trưởng Trường Đại học Mỏ - Địa chất, NCS Lại Mạnh Giàu giao đề tài luận án “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than” Ngành: Kỹ thuật địa vật lý; mã số: 62520502 Tiểu ban hướng dẫn: GS TSKH Phạm Khoản – Hội khoa học kỹ thuật Địa vật lý – HDC; PGS TS Nguyễn Trọng Nga – Trường Đại học Mỏ - Địa chất – HDP Tính cấp thiết đề tài Thực nghị số 18 - NQ/TW ngày 25 tháng 10 năm 2007 Bộ Chính trị “Định hướng chiến lược phát triển lượng quốc gia Việt Nam đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2050”, ngày 27 tháng 12 năm 2007 Thủ tướng Chính phủ định số 1855/QĐ- TTg việc phê duyệt “Chiến lược phát triển lượng quốc gia Việt Nam đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2050”, nêu rõ “tranh thủ nguồn vốn để thăm dò đánh giá trữ lượng nghiên cứu khả khai thác vùng than đồng sơng Hồng” Theo đó, định số 89/2008/QĐTTg ngày 07 tháng năm 2008 việc phê duyệt “Chiến lược ngành Than Việt Nam đến năm 2015, định hướng đến năm 2025” Thủ tướng Chính phủ đạo cụ thể “Đẩy mạnh hoạt động điều tra, thăm dò, đánh giá trữ lượng than nhằm chuẩn bị sở tài nguyên vững cho phát triển ổn định, lâu dài ngành” “Phấn đấu đến năm 2010 thăm dò tỷ mỉ phần tài nguyên bể than đồng sông Hồng; đến năm 2015 thăm dò đánh giá xong phần tài nguyên bể than đồng sông Hồng” Nhu cầu than Việt Nam từ đến năm 2025 tăng liên tục từ 93,8 ÷ 122,4 triệu đến 337,7 ÷ 429,5 triệu tổng sản lượng khai thác mỏ vùng Đơng Bắc đạt 70 ÷ 75 triệu vào năm 2020, 80 triệu vào năm 2025 Để khắc phục thiếu hụt này, năm 2010 Chính phủ Bộ Tài ngun Mơi trường đạo Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam lập đề án “Điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than phần đất liền bể Sông Hồng” Bể Sông Hồng hay vùng trũng Sơng Hồng bao phủ diện tích tỉnh phần đất liền Nam Định, Hà Nam, Thái Bình, Hưng n, Hải Dương, Hải Phịng Dưới chúng bể than nâu có triển vọng lớn nên việc điều tra tài nguyên than cần thiết Ở trũng Sông Hồng than nằm sâu lớp phủ dầy, vùng lại có cấu trúc địa chất phức tạp nên để nâng cao chất lượng, hiệu quả, độ tin cậy việc điều tra đánh giá tài nguyên than, phương pháp địa chất cần thiết phải áp dụng hệ phương pháp địa vật lý hợp lý nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất, yếu tố cấu trúc khống chế tài nguyên than dự báo tập chứa than sâu Mục tiêu luận án Mục tiêu luận án xác hóa đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng sở xử lý, phân tích, luận giải địa chất tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan, mẫu lõi khoan, từ phân chia đới cấu trúc địa chất khu vực địa phương, có cấu trúc khống chế tài nguyên than tập chứa than; khoanh định diện tích triển vọng cho thăm dò than giai đoạn Nội dung nghiên cứu luận án - Lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu địa vật lý hợp lý với kỹ thuật đo xử lý đại phục vụ hiệu mục tiêu luận án - Điều tra tổng thể đặc điểm cấu trúc địa chất cấu trúc chứa than trũng Sông Hồng đến đáy tầng chứa than sở tổng hợp thu thập, xử lý, phân tích minh giải địa chất tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan có để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực phục vụ điều tra tài nguyên than trũng Sông Hồng - Thành lập sơ đồ đẳng sâu đáy hệ tầng Tiên Hưng trũng Sông Hồng theo tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ 2D tỷ lệ 1:100.000 hai mặt cắt địa chấn - địa chất - Trên sở thu thập, xử lý, minh giải tài liệu địa chất phản xạ 2D, VSP địa vật lý lỗ khoan diện tích 782 km2 có triển vọng thuộc tỉnh Thái Bình Hưng Yên giới hạn đứt gãy Thái Bình, Vĩnh Ninh phục vụ đánh giá tiềm tài ngun than phần đơng nam dải nâng Khối Châu - Tiền Hải - Thành lập sơ đồ cấu trúc địa chất, gồm yếu tố cấu trúc địa chất địa phương, khoanh định tập chứa than không chứa than, mặt cắt địa chấn - địa chất tỷ lệ 1: 10.000 theo tài liệu địa chấn phản xạ địa vật lý lỗ khoan phần Đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải để chuyển cho thăm dò thử nghiệm Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu luận án cấu trúc địa chất đới sụt trung tâm vùng trũng Sông Hồng theo tài liệu dị thường trọng lực, trường sóng địa chấn phản xạ địa vật lý lỗ khoan mối quan hệ chúng với đặc điểm cấu trúc địa chất có chứa than - Phạm vi nghiên cứu bao trùm trũng Sông Hồng khống chế hai đứt gẫy phương Tây Bắc - Đông Nam đứt gãy Sông Chảy Sông Thái Bình có diện tích khoảng 2.765 km2 thuộc tỉnh Hưng Yên, Nam Định, Hà Nam, Hải Dương, Thái Bình Hải Phịng (hình 1.1) Cơ sở tài liệu luận án Luận án thực sở tổng hợp tài liệu địa chất, địa vật lý có trũng Sơng Hồng Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Tập đồn Dầu khí quốc gia Việt Nam tài liệu NCS trực tiếp tham gia thu thập, xử lý phân tích minh giải: - Tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ địa vật lý lỗ khoan đo vẽ từ năm 1960 đến tỷ lệ 1/50.000 đến 1/200.000 - Tài liệu đo địa chấn phản xạ Liên đoàn Vật lý Địa chất - Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam với tổng số tuyến 200km, địa vật lý lỗ khoan (đo điện, gamma tự nhiên, gamma mật độ ) với tổng khối lượng 16.000m - Tài liệu địa chất khống sản trũng Sơng Hồng Trung tâm Lưu trữ Địa chất, Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp địa chất: Thu thập, tổng hợp tài liệu địa chất làm sở minh giải tài liệu địa vật lý - Phương pháp mơ hình tham số vật lý - địa chất nghiên cứu đặc điểm tham số vật lý trầm tích than, đặc điểm địa chất trường địa vật lý để làm tiền đề cho xử lý, phân tích luận giải địa chất tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than trũng Sông Hồng - Phương pháp địa vật lý: Lựa chọn hệ phương pháp địa vật lý trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan hợp lý để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ điều tra tài nguyên than - Phương pháp toán lý gồm: lựa chọn sử dụng chương trình phân tích, xử lý, luận giải địa chất tài liệu địa vật lý phương pháp đại áp dụng điều tra địa chất khoáng sản Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam Các luận điểm bảo vệ Luận điểm Hệ phương pháp nghiên cứu địa vật lý lựa chọn hợp lý hiệu nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ điều tra tài nguyên than trũng Sông Hồng: Phương pháp trọng lực nghiên cứu đứt gãy cấu trúc địa chất khu vực trũng Sông Hồng Phương pháp địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan lỗ khoan nghiên cứu đứt gãy, cấu trúc địa chất địa phương theo thuộc tính địa chấn, đặc điểm ranh giới phản xạ khoanh định tầng chứa than dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải Luận điểm Chính xác hóa vị trí đứt gãy, phân chia đới dải cấu trúc địa chất khu vực trũng Sông Hồng theo dấu hiệu trường dị thường trọng lực: Đã khoanh định đứt gãy chính: đứt gãy Hưng n, Sơng Chảy, Thái Bình, Vĩnh Ninh, Sơng Lơ, Sơng Thái Bình, Kiến Thụy, đới cấu trúc đới cấu trúc nâng Đông Bắc, sụt Trung tâm, nâng Tây Nam dải cấu trúc Khoái Châu - Tiền Hải, Quỳnh Phụ - Thái Thụy, Xuân Thủy - Hưng Hà có đứt gãy Sơng Chảy, Sơng Thái Bình khống chế tài nguyên than dải cấu trúc đới trung tâm trũng Sông Hồng cần quan tâm điều tra Luận điểm Định vị, xác hóa đứt gãy, cấu trúc địa chất địa phương dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải: Các yêu tố cấu trúc vừa nêu khoanh định theo thuộc tính biên độ tức thời, đặc điểm VSP, địa chấn phản xạ, địa vật lý lỗ khoan, lỗ khoan tập đá chứa than theo tần số trung bình đến cao, biên độ lớn, độ liên tục cao phản xạ song song trường sóng Hai đứt gãy Vĩnh Ninh, Thái Bình cấu trúc địa chất nếp lồi Tiền Hải, nếp lõm Kiến Xương - Tiền Hải, sụt Phượng Ngãi, nếp lồi Kiến Xương có chứa tài nguyên than Những điểm có ý nghĩa khoa học - Đã lựa chọn hệ phương pháp địa vật lý hợp lý có hiệu nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ điều tra tài nguyên than gồm: trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan cho trũng Sông Hồng; địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan cho nghiên cứu chi tiết tập chứa than dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải - Nghiên cứu, áp dụng có hiệu phương pháp thu thập, xử lý minh giải tài liệu địa chấn phản xạ 2D phục vụ nghiên cứu chi tiết đối tượng than - Lần khoanh định chi tiết yếu tố cấu trúc địa chất khống chế tài nguyên than; xác định, phân chia liên kết tập chứa than dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải theo tài liệu địa chấn, địa vật lý lỗ khoan khoan Ý nghĩa thực tiễn luận án - Chính xác hóa cấu trúc địa chất trũng Sơng Hồng giải nâng Khoái Châu - Tiền Hải - Dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải xác định dải triển vọng than trũng Sông Hồng có khả thăm dị khai thác - Theo hướng phía biển xác định tập chứa than có giá trị cơng nghiệp làm tăng trữ lượng than trũng Sông Hồng - Hệ phương pháp địa vật lý nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ điều tra tài nguyên than dải nâng Khối Châu - Tiền Hải có hiệu quả, gồm: địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan Hệ phương pháp nghiên cứu, phương pháp xử lý, phân tích, luận giải địa chất áp dụng cho vùng với bối cảnh địa chất địa vật lý tương tự - Đã khoanh định cấu trúc khống chế tài nguyên than tập chứa than hệ tầng Tiên Hưng thuộc đới sụt trung tâm trũng Sông Hồng 10 Bố cục luận án Luận án trình bày 110 trang khổ A4 khơng kể mở đầu kết luận, gồm chương: Chương 1: Đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa chất, địa vật lý Chương 2: Hệ phương pháp địa vật lý nghiên cứu cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng phục vụ điều tra tài nguyên than Chương 3: Đặc điểm cấu trúc, yếu tố cấu trúc địa chất khống chế tài nguyên than khoanh định tập đá chứa than trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý 11 Nơi thực luận án lời cảm ơn Luận án thực hồn thành Bộ mơn Địa vật lý, khoa Dầu khí, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Bộ Giáo dục Đào tạo Liên đoàn Vật lý Địa chất - Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam - Bộ Tài nguyên Môi trường hướng dẫn khoa học GS.VS TSKH Phạm Khoản PGS.TS.NGƯT Nguyễn Trọng Nga NCS xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến GS.VS.TSKH Phạm Khoản PGS.TS Nguyễn Trọng Nga tận tình giúp đỡ để NCS hồn thành luận án mình, ngồi NCS nhận quan tâm giúp đỡ Bộ môn Địa vật lý, trường Đại học Mỏ Địa chất, Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Liên đoàn Vật lý Địa chất, Liên đoàn Intergeo, Viện Dầu khí Việt Nam - Tập đồn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, nhà khoa học, PGS TS Phan Thiên Hương, GS.TS Tơn Thích Ái, PGS.TS Trần Ngọc Toản, KS Lê Thanh Hải, TS Nguyễn Thế Hùng, ThS Nguyễn Duy Bình, ThS Nguyễn Vân Sang, ThS Kiều Huỳnh Phương, ThS Nguyễn Thị Thu Hằng, CN Phạm Trung Kiên, Ths Nguyễn Văn Bình CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT TRŨNG SÔNG HỒNG THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ 1.1 KHÁI QUÁT LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ TRŨNG SÔNG HỒNG Đặc điểm cấu trúc địa chất tài nguyên than trũng Sông Hồng tác giả địa chất địa vật lý sau nghiên cứu Địa chất tài nguyên than: Vũ Xuân Danh (1981), Lưu Văn Thức (1973), Ngô Tất Chính (1985), Vlaxova I.I (1963), Đỗ Bạt (1981), Ngơ Quang Toàn (1994), Trần Đức Lương (1971), Trần Văn Trị (1995), Trần Tất Thắng (2000) người khác Đo vẽ trọng lực: Epstein N.N (1961-1963), Nguyễn Thiện Giao (1985), Lại Mạnh Giàu (2013), Nguyễn San (1978), Goocbatchov A.N, (1962), Nguyễn Hiệp (1965), người khác tỷ lệ 1:500.000 đến 1:25.000 Đo vẽ địa chấn: Maksiutova nnk (1965), Phan Tiến Viễn nnk, (2005), Vũ Ngọc Tiến, (1987), Trịnh Xuân Cường (2012), người khác Đo vẽ địa vật lý lỗ khoan: Lê Văn Trương nnk, (2004), Lưu Văn Thức (1973), Nguyễn Ngọc Thọ (1973), người khác Qua tổng hợp phân tích tài liệu địa chất, địa vật lý có liên quan cấu trúc địa chất tài nguyên than trũng Sơng Hồng rút số kết tồn sau đây: 1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT 1.2.1 Về địa tầng: Các thành tạo kainozoi thuộc trũng Sông Hồng phân chia phân vị địa tầng có cở sở Tuy nhiên việc phân chia tiến hành số nơi định chưa đại diện cho tồn diện tích nghiên cứu, chưa đưa biến đổi không gian thời gian phạm vi trũng Sông Hồng theo hướng từ đất liền biển Đông Việc phân chia địa tầng trầm tích Kainozoi đồng Sơng Hồng cịn có nhiều ý kiến khác Trong luận án, NCS dựa vào cách phân chia địa tầng Vũ Xuân Doanh với góc độ nghiêng địa tầng chứa than, bao gồm: hệ tầng Phù Tiên (E2pt); hệ tầng Đình Cao (E3 đc); hệ tầng Phong Châu (N11pch); hệ tầng Phù Cừ (N12pc); hệ tầng Tiên Hưng (N13th); hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb); hệ tầng Lệ Chi (Q11lc); hệ tầng Hà Nội (Q12-3hn); hệ tầng Vĩnh Phúc (Q13vp); hệ tầng Hải Hưng ( Q21-2hh); hệ tầng Thái Bình (Q23tb) 1.2.2 Về kiến tạo - Tầng cấu trúc: Trên sở tổng hợp tài liệu địa chất - địa vật lý, đồ cấu tạo, đặc điểm địa tầng, magma hoạt động kiến tạo vùng nghiên cứu chia thành ba tầng cấu trúc chính: tầng cấu trúc dưới, tầng cấu trúc tầng cấu trúc - Dải cấu trúc: gồm: dải sụt Xuân Trường - Vũ Tiên; dải nâng Khoái Châu Tiền Hải; dải sụt Quỳnh Phụ - Thái Thụy - Cấu trúc uốn nếp: trũng Sơng Hồng có số uốn nếp sau: nếp lõm Quỳnh Phụ - Thái Thụy; nếp lõm Phủ Cừ; nếp lõm Đông Hưng, nếp lồi Tiền Hải; nếp lõm Kiến Xương - Tiền Hải; nếp lồi Kiến Xương; nếp lõm Vũ Tiên - Đứt gãy kiến tạo: Vùng nghiên cứu chia làm hệ thống + Hệ thống đứt gãy có phương Tây Bắc- Đơng Nam + Hệ thống đứt gãy có phương Đơng Bắc - Tây Nam 1.2.3 Khống sản Ở trũng Sơng Hồng than nâu khí đốt than nâu có tiềm lớn Ngồi cịn có nước khống – nước nóng, vật liệu xây dựng, … Than vùng trũng Sông Hồng tập trung khu vực chính, kéo dài phương Tây Bắc - Đơng Nam (cịn gọi vùng tài ngun than), theo trình tự từ Tây Nam lên Đơng Bắc Kết phân tích hố than cho thấy, than có độ tro thấp, chất bốc cao, nhiệt lượng cao, tỷ lệ lưu huỳnh thấp nhiệt độ nóng chảy tro từ trung bình đến cao Than có nguồn gốc thực vật chủ yếu xếp vào loại than biến chất thấp (than nâu) Độ sâu tồn than nông 115,3 m (vùng tài nguyên Khoái Châu) sâu 3.504,5 m (khu vực Tiền Hải) 1.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA VẬT LÝ Ở trũng Sông Hồng tiến hành phương pháp địa vật lý: Đo sâu điện, từ tellur tellua, trọng lực, địa chấn, địa vật lý lỗ khoan Tài liệu Đo sâu điện, từ tellur tellua diện tích nghiên cứu song kết đo từ tellur tuyến phản ánh cấu trúc địa chất chung, cấu trúc sâu đến mặt Moho nên có ý nghĩa khoa học nghiên cứu vỏ trái đất, kết nghiên cứu phù hợp với tài liệu trọng lực địa chấn Trường trọng lực Bughe phân dị mạnh, cho ta thấy rõ hình ảnh cấu trúc địa chất khối địa chất (khối nâng- nếp lồi, khối sụp- nếp lõm), đứt gãy kiến tạo phản ánh khái quát bề dày thành tạo trầm tích chứa than diện tích nghiên cứu Theo kết thăm dị địa chấn phản xạ diện tích nghiên cứu, cho thấy đặc điểm chung mang tính phổ biến mặt cắt địa chấn diện tích nghiên cứu có hai khoảng sóng mang đặc điểm khác biệt: - Từ mặt đất đến chiều sâu khoảng 300m đến 400m, mặt phản xạ tương đối nằm ngang, biên độ trung bình tần số cao Nó thể tập đất đá nằm chỉnh hợp khơng có hoạt động kiến tạo Đáy tập mặt phản xạ mạnh, mặt cắt địa chấn nhìn thấy rõ bào mịn, cắt xén Vận tốc lớp tập thay đổi từ 1500m/s đến 2200m/s - Từ chiều sâu khoảng 300m, 400m đến gần 3500m tranh sóng địa chấn phản xạ hồn tồn khác Tại thấy mặt bất chỉnh hợp, trường sóng địa chấn thay đổi với tập địa chấn có biên độ mạnh yếu khác nhau, xuất đới sóng hoạt động kiến tạo Vận tốc lớp tập thay đổi từ 1800m/s đến 2900m/s Trong khoảng bề dày chừng 3.000 m khối địa chất chứa hàng trăm lớp đá sét than dấu hiệu dầu mỏ, khí carbuahydro nặng 10 lớp đá hạt vụn chắn thuận lợi sóng lan truyền định hướng khơng bị thấu qua nhiễu sóng Kết tổng hợp tham số vận tốc truyền sóng địa chấn số loại đá phổ biến mặt cắt trũng Sơng Hồng Tập đồn Dầu khí Quốc gia Việt Nam thực sau: - Cát kết hạt thơ, gắn kết yếu có vận tốc truyền sóng (V) trung bình từ 1.0001.700 m/s; - Sạn kết gắn kết yếu V trung bình xấp sỉ 2.000 m/s; - Cát kết hạt nhỏ gắn kết yếu có V từ 2.000- 2.200 m/s; - Bột kết, sét kết gắn kết trung bình V từ 3.000- 3.500 m/s; - Bột kết gắn kết trung bình đến yếu V từ 4.000- 5.000 m/s; - Sét kết quánh gắn kết V từ 2.800- 7.000 m/s - Than có V dao động từ 1.400- 1.800 m/s, lượng thấu sóng ít, khơng đáng kể có cấu tạo đồng nhiều so với đá hạt vụn đá sét, băng sóng ghi chùm tập lớp sóng liên tục mật độ sóng cao đá khác Đặc trưng tham số vật lý xạ, mật độ, điện trở suất than số loại đá phổ biến vây quanh than trũng Sông Hồng tổng hợp từ tài liệu phân tích tài liệu đo địa vật lý hố khoan sau: Bảng 1.1 Đặc trưng vật lý than số loại đá trũng Sông Hồng Tham số địa vật lý Đá Điện trở suất TT Mật độ Gamma tự nhiên Than (g/cm3) (CPS) (m) Cát kết 2,1 ÷ 2,4 3÷6 50 ÷ 134 Bột kết 2,3 ÷ 2,46 2÷6 120 ÷ 145 Sét kết 2,2 ÷ 2,54 ÷ 3,6 110 ÷ 196 Than 1,2 ÷ 1,4 30 ÷ 65 ÷ 10 Sét than 1,8 ÷ 2,2 ÷ 15 40 ÷ 80 1.4 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ TÀI NGUYÊN THAN THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT - Vùng tài nguyên Khoái Châu - Tiền Hải; - Vùng tài nguyên Quỳnh Phụ - Thái Thuỵ; - Vùng tài nguyên Xuân Trường - Vũ Tiên 1.5 MỘT SỐ TỒN TẠI Ngoài thành tựu đạt địa tầng, kiến tạo (cấu trúc địa chất, phân vùng cấu trúc địa chất, đứt gãy), khoáng sản phân chia vùng tài nguyên than trũng Sông Hồng theo tài liệu địa chất, số tồn cần nghiên cứu để giải nhiệm vụ điều tra tài nguyên than khu vực theo tài liệu địa vật lý: 1.5.1 Về nghiên cứu cấu trúc địa chất - Cấu trúc địa chất vùng trũng Sông Hồng nhiều tác giả nghiên cứu, xây dựng qua thời kỳ với mục tiêu, nhiệm vụ cho dầu khí Tuy nhiên việc 13 tài liệu tựa cho phương pháp địa chấn phản xạ liên kết địa tầng, liên kết tập chứa than vỉa than không gian 2.2 PHƯƠNG PHÁP TRỌNG LỰC Phương pháp trọng lực phương pháp quan sát trường dị thường trọng lực mặt đất để nghiên cứu cấu trúc địa chất Dị thường trọng lực bao gồm dị thường khu vực dị thường địa phương Để tách dị thường quan sát thành dị thường khu vực địa phương NCS sử dụng phương pháp biến đổi sau: - Phương pháp tiếp tục giải tích trường: nâng trường lên cao mức khác nhau, từ thấy dị thường khu vực liên quan đến cấu trúc địa chất khu vực khu vực - Phương pháp tính đạo hàm ngang đạo hàm đứng cho phép xác định vị trí đứt gãy phương cắm - Phương pháp phân tích Trend Trong phương pháp người ta sử dụng phần mềm COSCAD 3D để tách trường khu vực địa phương qua khoanh định đứt gãy sâu phân chia cấu trúc - Phương pháp lựa chọn Trong phương pháp người ta tính trường dị thường trọng lực mơ hình địa vật lý – địa chất có tham số biết để xác định đối tượng gây trường địa phương đứt gãy lớp cấu trúc 2.3 PHƯƠNG PHÁP TUYẾN ĐỊA CHẤN THẲNG ĐỨNG (VSP) Phương pháp tuyến địa chấn thẳng đứng (VSP) phương pháp địa chấn tiến hành theo tuyến thẳng đứng lỗ khoan, nghiên cứu tranh sóng dọc thành hố khoan để xác định vận tốc truyền sóng lớp địa chất Xử lý tài liệu VSP xây dựng đồ thị chuyển đổi thời gian chiều sâu gọi biểu đồ thời khoảng VSP (BĐTK) kết sau xử lý đường ghi địa chấn (trace), mặt phản xạ đường ghi đối sánh với ranh giới địa chất theo tài liệu đo địa vật lý lỗ khoan 2.4 PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ LỖ KHOAN Phương pháp địa vật lý lỗ khoan tổ hợp phương pháp địa vật lý đo dọc thành lỗ khoan để xác định ranh giới địa tầng, thành phần tính chất đá xung quanh lỗ khoan Các phương pháp địa vật lý lỗ khoan sau sử dụng điều tra tài nguyên than trũng Sông Hồng: phương pháp điện trở, phương pháp phóng xạ, phương pháp đo đường kính độ lệch-phương vị trục lỗ khoan 2.5 PHƯƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ Phương pháp địa chấn phản xạ phương pháp thu sóng địa chấn phản xạ từ mặt ranh giới trở kháng âm học để xác định hình dạng chiềâu đến mặt ranh giới đó, từ nghiên cứu cấu trúc địa chất, tìm kiếm khống sản liên quan Phương pháp địa chấn phản xạ dùng để xác định chiều sâu ranh giới mặt phản xạ liên quan đến yếu tố cấu trúc sâu hình thái đáy tầng chứa than, điều kiện thuận lợi, theo dõi hình thái tập vỉa vỉa 14 than; đứt gãy phân chia đơn vị cấu trúc bể than Độ sâu nghiên cứu phương pháp địa chấn phản xạ lớn độ phân giải cao nhiều phương pháp địa vật lý khác Ranh giới địa chất xác định tài liệu địa chấn phản xạ ranh giới trở kháng âm học tích số mật độ đất đá tốc độ truyền sóng địa chấn khác Xử lý tài liệu địa chấn q trình chuyển đổi thơng tin địa chấn ghi vào băng từ thực địa thành mặt cắt địa chấn (sẵn sàng để phân tích, minh giải địa chất) nhằm làm rõ yếu tố địa chất ranh giới phản xạ, đứt gãy Nhiệm vụ chủ yếu trình xử lý hạn chế tối đa phông nhiễu để số liệu sau xử lý lát cắt địa chấn phù hợp với cấu trúc sâu Trong xử lý tài liệu địa chấn phản xạ NCS sử dụng phần mềm Vista 2D/3D Seismic Data Processing, hãng Slumberger, Cộng hòa Pháp Minh giải địa chất tài liệu địa chấn phản xạ trình chuyển mặt cắt địa chấn thu sau xử lý, phân tích thành mặt cắt địa chất - địa chấn Quá trình sử dụng thuộc tính địa chấn, tổng hợp thơng tin địa chất tài liệu phương pháp địa vật lý khác Trong bốn nội dung quan trọng là: xây dựng băng địa chấn tổng hợp; khoanh định ranh giới phản xạ tập than, xác định đứt gãy kiến tạo đới dập vỡ tính liện tục ranh giới phản xạ Tóm lại, nghiên cứu sinh lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu địa vật lý hợp lý hiệu Phương pháp trọng lực nghiên cứu đứt gãy cấu trúc địa chất khu vực trũng Sông Hồng Phương pháp địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan khoan nghiên cứu đứt gãy, cấu trúc địa chất địa phương khoanh tầng chứa than phần Đơng nam dải nâng Khối Châu – Tiền Hải theo thuộc tính địa chấn, hình dạng ranh giới phản xạ CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC, YẾU TỐ CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHỐNG CHẾ TÀI NGUYÊN THAN VÀ KHOANH ĐỊNH CÁC TẬP ĐÁ CHỨA THAN TRŨNG SÔNG HỒNG THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ Trong chương này, NCS trình bày nội dung sau: - Cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý; - Cấu trúc địa chất phần đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải theo tài liệu địa chấn phản xạ, VSP địa vật lý lỗ khoan; - Cấu trúc địa chất phần đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải theo tài liệu địa chấn phản xạ; - Phân chia tập đá chứa than không chứa than 3.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT TRŨNG SÔNG HỒNG THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ 3.1.1 Đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu trọng lực Việc xử lý phân tích luận giải cấu trúc địa chất trũng Sơng Hồng thực phương pháp trọng lực, địa chấn phản xạ, tài liệu khoan, karota tổng 15 hợp đến năm 2012 tài liệu địa chấn đến 2016 nêu cơng trình mà NCS đồng tác giả Tài liệu đo trọng lực tài liệu thực với mạng lưới đầy đủ tồn diện tích, kết nghiên cứu cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng xây dựng sở tài liệu đo trọng lực có sử dụng tài liệu đo địa chấn phản xạ, tài liệu khoan, karota để nâng cao tính định lượng yếu tố cấu trúc 3.1.1.1 Xử lý phân tích tài liệu trọng lực trũng Sơng Hồng theo tuyến Trên tuyến phân tích, NCS sử dụng phương pháp xử lý phân tích sau: nâng trường, đạo hàm đứng ngang bậc cao, mơ hình hóa Các phương pháp áp dụng thành hệ phương pháp, hỗ trợ cho nhằm xác định đối tượng địa chất mặt cắt tuyến phân tích Mặt cắt tổng hợp trọng lực - địa chất xây dựng sở kết mặt cắt biến đổi trường phân tích mơ hình: mặt cắt đạo hàm đứng, đạo hàm ngang; mặt cắt nâng trường; mặt cắt lựa chọn theo mơ hình đa giác Trong đối tượng địa chất chia thành nhiều đa giác, đa giác có giá trị mật độ coi đồng Đồ thị trường trọng lực mơ hình tinh tốn so sánh với đồ thị trường quan sát, hai đường cong lý thuyết thực tế trùng nhau, mơ hình lúc coi nghiệm tốn Trong diện tích nghiên cứu NCS xây dựng mặt cắt trọng lực - địa chất kết sau: - Xác định 06 đứt gẫy khống chế vùng nâng, sụt, là: đứt gãy Hưng n, Sơng Chảy, Thái Bình, Vĩnh Ninh, Sơng Thái Bình, Kiến Thụy Đứt gãy Sơng Chảy, Sơng Thái Bình giới hạn dải sụt trung tâm giữ vai trò khống chế tài nguyên than - Xác định chiều dày hình thái mặt đáy phân vị trầm tích từ ĐG Sơng Chảy đến ĐG sơng Thái Bình gồm: + Trầm tích Pliocen Đệ tứ lớp mỏng phủ mặt với chiều dày từ vài chục m đến 500m - Trầm tích Miocen với chiều dày lớn từ vài trăm m đến chín, mười nghìn m nằm lớp phủ thành tạo Pliocen hệ tầng Vĩnh Bảo Đệ tứ Trong chiều dày trầm tích thay đổi sau: Từ ĐG Sơng Chảy đến ĐG Thái Bình từ 4.500m đến 6.000m; Từ ĐG Vĩnh Ninh đến ĐG sơng Thái Bình từ 6.000 đến 10.000m Chiều dày trầm tích hệ tầng Tiên Hưng từ 500m (gần ĐG Sông Chảy) đến 4.500m (gần ĐG Vĩnh Ninh ĐG Sông Lô) + Trầm tích Mesozoi sớm (MZ1) Paleozoi muộn (PZ2) có mặt cắt phát triển theo độ sâu sau: Từ ĐG Sơng Chảy đến ĐG Thái Bình từ -4.500m đến -9.500m; Từ ĐG Thái Bình đến ĐG Vĩnh Ninh từ -5.000m đến -9.500m; Từ ĐG Vĩnh Ninh đến ĐG sơng Thái Bình từ -6.500m đến -11.000m 4/ Trầm tích biến chất tuổi Silua - Proterozoi (S - PR) có mặt sâu: Từ ĐG Sông Chảy đến ĐG Thái Bình -8.500m đến -9.000m; Từ ĐG Thái Bình đến ĐG Vĩnh Ninh -8.000m đến -8.500m từ ĐG Vĩnh Ninh đến ĐG sơng Thái Bình -8.000m đến -11.000m 16 Mặt cắt trọng lực - địa chất tuyến 3.1.1.2 Xử lý phân tích tài liệu trọng lực theo diện Xử lý phân tích liệu trọng lực trũng Sông Hồng nhằm xác định hệ thống đứt gãy, phân loại đứt gãy theo phương kéo dài, chiều sâu phát triển; xác định đơn vị cấu trúc phân vùng cấu trúc địa chất Để giải nhiệm vụ trên, NCS sử dụng phương pháp biến đổi trường nhằm tách trường quan sát thành phần trường khu vực phản ánh đối tượng địa chất nằm sâu, kích thước lớn trường địa phương liên quan đối tượng địa chất kích thước nhỏ, nằm nông Trường phông trường dư cho phép nghiên cứu phát triển theo chiều sâu diện phân bố cấu trúc địa chất quy mô khác Các phương pháp sau dùng xử lý theo diện: - Phương pháp phân tích Trend; - Phương pháp nâng trường; - Phương pháp đạo hàm ngang đứng - Phương pháp lựa chọn 3.1.1.3 Xác định đứt gãy phân đới cấu trúc theo tài liệu trọng lực Kết nghiêm cứu hệ thống đứt gẫy trũng Sông Hồng qua tài liệu nâng đạo hàm trình bày (bảng 3.1 hình 3.10) NCS khoanh định 06 đứt gẫy khống chế vùng nâng, sụt Đó là: đứt gãy Hưng n, Sơng Chảy, Thái Bình, Vĩnh Ninh, Sơng Lơ, Sơng Thái Bình, Kiến Thụy, đứt gãy Sơng Chảy, Sơng Thái Bình giữ vai trị khống chế tài ngun than NCS xếp hệ thống đứt gãy trũng Sông Hồng theo địa danh, thông số đứt gãy (phương phát triển, độ sâu, hướng cắm, góc dốc, biên độ trường vật lý thể vai trị cấu trúc địa chất) Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực trũng Sông Hồng thực sở xử lý, phân tích minh giải địa chất đồ dị thường trọng lực tỷ lệ 1:200.000 Dựa vào hình dạng, cường độ, …, dị thường trọng lực, trũng Sông Hồng chia thành ba đới cấu trúc khu vực 17 - Đới cấu trúc nâng Đơng Bắc - Đới cấu trúc sụt Trung tâm - Đới cấu trúc nâng Tây Nam Sơ đồ cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý 3.1.2 Sơ đồ đẳng sâu đáy trầm tích hệ tầng Tiên Hưng trũng Sông Hồng theo tài liệu địa chấn phản xạ Phân tích tài liệu địa chấn phản xạ cho thấy mặt đáy hệ tầng Tiên Hưng tương ứng với mặt ranh giới phản xạ H8 Dưới mặt H8 tương ứng tập địa chấn phản ánh thành tạo khơng chứa than than Như vậy, nói mặt đáy hệ tầng Tiên Hưng đóng vai trị khống chế tài ngun than khu vực trũng Sông Hồng theo chiều sâu (hay phương thẳng đứng), đứt gãy kiến tạo yếu tố khống chế theo phương nằm ngang Vì vậy, xác định hình thái phát triển chiều sâu mặt đáy hệ tầng Tiên Hưng có ý nghĩa quan trọng đánh giá định lượng tài ngun than trũng Sơng Hồng Từ kết tính tốn cho thấy: Phạm vi phân bố than chủ yếu thuộc hệ tầng Tiên Hưng Nó bao trùm diện tích khoảng 2.350 km2, thuộc huyện Bình Giang, 18 Gia Lộc, Ninh Giang, Thanh Miện tỉnh Hải Dương; Ân Thi, Phủ Cừ, Tiên Lữ tỉnh Hưng Yên; Vĩnh Bảo TP Hải Phịng; Hưng Hà, Quỳnh Phụ, Đơng hưng, Thái Thụy, Kiến Xương, Tiền Hải tỉnh Thái Bình phần Xuân Trường, Giao Thủy tỉnh Nam Định Đáy bể than có dạng hình oval kéo dài phương Tây Bắc - Đông Nam, nghiêng thấp dần hướng Đông Nam, chìm phát triển mở rộng phía Biển Đơng Phần rìa Đơng Bắc, Tây bắc Tây Nam nơi đáy bể than nhô cao nhất, chiều sâu đáy bể từ 400 đến 900m, có nơi 350m (Kim Động, Phủ Cừ tỉnh Hưng Yên) Trong diện tích bể than, phần sâu có dạng oval, nằm trung tâm, trục kéo dài phương Tây Bắc-Đông nam Ở khu vực chiều sâu bể than tăng dần vào trung tâm, chủ yếu từ 1200m đến 2500m (trũng Đông Quan, Thái Thành, Thái Hồng), chỗ sâu đạt tới 3000m sâu (trũng Phượng Ngãi, xã Nam Chính, Nam Trung, Nam Hưng, huyện Tiền Hải) Sơ đồ đẳng sâu đáy trầm tích hệ tầng Tiên Hưng trũng Sơng Hồng theo tài liệu địa chấn 19 3.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT PHẦN ĐƠNG NAM DẢI NÂNG KHỐI CHÂU - TIỀN HẢI THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ, VSP VÀ ĐỊA VẬT LÝ LỖ KHOAN NCS xử lý phân tích tài liệu địa chấn phản xạ sử dụng phương pháp sau: - Xác định ranh giới tập địa chấn phản xạ; - Tính liên tục ranh giới phản xạ khoanh định tập chứa than; - Đứt gãy kiến tạo đới dập vỡ; - Khoanh định tập chứa than 3.2.1 Xử lý phân tích tài liệu địa chấn phản xạ Minh giải địa chất tài liệu địa chấn phản xạ để xác định tập chứa than, NCS nghiên cứu khả giải thuộc tính vật lý hình học địa chấn Kết cho thấy thuộc tính địa chấn biên độ tức thời, lượng trung bình, pha tức thời, trở kháng âm học tương đối đặc điểm địa chấn phản xạ có hiệu giải nội dung nghiên cứu nêu NCS tiến hành xử lý phân tích minh giải địa chất tài liệu địa chấn phản xạ trước năm 2012, từ xác định cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng qua lập sơ đồ đẳng sâu đáy trầm tích hệ tầng Tiên Hưng Theo nhà địa chất, đáy hệ tầng có thành tạo chứa than trũng Sơng Hồng (hình 3.11) 3.2.2 Xác định ranh giới phản xạ Việc xác định ranh giới phản xạ lát cắt địa chấn liên kết với địa tầng giếng khoan, cần thiết phải sử dụng băng địa chấn tổng hợp Nó khơng sở để thiết lập mơ hình hố địa chấn giúp nâng cao hiệu cho cơng tác xử lý địa chấn mà sở xác định tầng phản xạ minh giải tài liệu địa chấn Dựa kết xử lý tài liệu VSP lỗ khoan LK.90.SH, địa vật lý lỗ khoan, vận tốc tập địa chấn đặc điểm trường sóng địa chấn tập NCS định danh ranh giới phản xạ địa chấn tập gồm: Các ranh giới phản xạ phần nông ký hiệu từ R1 đến R3, Ranh giới phản xạ ký hiệu H1và từ H5 đến H9 thể rõ ràng hình 3.12 3.2.3 Khoanh định tập địa chấn phản xạ Tập địa chấn tập trầm tích đồng hố lát cắt địa chấn, có đầy đủ đặc tính chủ yếu tập trầm tích để nhận biết giải thích từ lát cắt địa chấn Nhiệm vụ quan trọng phân tích tập địa chấn khoanh định mặt phản xạ có mặt mặt cắt Các mặt phản xạ xác định đặc điểm trường sóng thu tính phân lớp, mức độ liên tục phản xạ, độ lớn biên độ, tần số Góc nghiêng tướng phản xạ dấu hiệu quan trọng xác định ranh giới phản xạ Để tăng số lượng thông số sử dụng q trình phân tích sử dụng phương pháp phân tích thuộc tính địa chấn để nghiên cứu yếu tố cấu trúc bể than (các đứt gãy kiến tạo, đới dập vỡ) phân bố tập than vùng nghiên cứu 20 3.2.4 Xác định tính liên tục ranh giới phản xạ Một thuộc tính vật lý địa chấn phản xạ thuộc tính pha tức thời Thuộc tính pha tức thời sử dụng để xác định tính liên tục ranh giới phản xạ Tại vị trí đoạn tuyến, ranh giới phản xạ bị tính liên tục theo chiều sâu dấu hiệu tồn đứt gãy đoạn mặt cắt (a) Mặt cắt địa chấn bình thường với biên độ sóng khơng đồng (b) Mặt cắt địa chấn thuộc tính pha tức thời thể phân lớp liên tục so với mặt cắt địa chân bình thường Ngồi thuộc tính pha tức thời, sử dụng thuộc tính trở kháng âm tương đối để xác định tính liên tục mặt ranh giới Tóm lại, minh giải địa chất tài liệu địa chấn phản xạ ta thấy: với đối tượng nghiên cứu có tổ hợp thuộc tính vật lý địa chấn phản xạ Cụ thể là: - Xác định ranh giới phản xạ sử dụng VSP, địa vật lý lỗ khoan - Khoanh định đứt gãy: sử dụng thuộc tính biên độ tức thời thuộc tính biên ngồi, đới sóng - Xác định tính liên tục ranh giới phản xạ sử dụng thuộc tính pha tức thời, trở kháng âm học tương đối, … - Xác định tập đá chứa than sử dụng thuộc tính lượng trung bình, VSP, địa vật lý lỗ khoan, … 3.2.5 Xác định đứt gãy kiến tạo, đới dập vỡ Việc xác định đứt gãy kiến tạo theo đặc điểm lát cắt địa chấn dựa dấu hiệu sau: - Thuộc tính biên ngồi - Có đới sóng - Có dịch chuyển theo phương thẳng đứng cách hệ thống mặt phản xạ nằm phía đứt gãy Trong phương pháp địa chấn phản xạ 2D tùy theo phương tuyến cấu trúc địa chất mà dấu hiệu biểu không rõ ràng mặt cắt địa chấn thơng thường (chưa sử dụng thuộc tính biên độ tức thời) Tuy nhiên sử dụng thuộc tính địa chấn biên (Envelope) vào việc minh giải, ta thấy đứt gãy, đới dập vỡ dễ dàng nhận biết xác định rõ mặt cắt trường sóng 3.2.6 Khoanh định tập chứa than Việc xác định tập có triển vọng chứa than thực theo thuộc tính lượng trung bình, VSP, địa vật lý lỗ khoan 21 Kết xử lý tài liệu VSP lỗ khoan (ví dụ, lỗ khoan LK.90.SH) cho thấy, nơi tồn vỉa than sóng phản xạ có biên độ mạnh rõ ràng Bảng kết đối sánh chiều sâu vỉa than theo tài liệu địa vật lý lỗ khoan theo tài liệu VSP để từ định danh tập than tài liệu đo địa chấn phản xạ 2D mặt trũng Sông Hồng (a) Mặt cắt địa chấn bình thường với biên độ sóng tương đối mạnh khơng liên tục tập không chứa than (b) Mặt cắt địa chấn thuộc tính lượng trung bình làm bật tập khơng chứa than với biên độ thấp, hình ảnh mờ nhạt, tập có chứa than biên độ cao hẳn tương đối liên tục Bảng: Chiều sâu vỉa than theo tài liệu địa vật lý lỗ khoan LK.90.SH Chiều sâu Thời gian tương vỉa than theo tài Chiều dày vỉa STT ứng theo tài liệu liệu địa vật lý lỗ than (m) VSP (ms) khoan (m) 375.6 1.50 418 383.5 1.92 426 506.4 7.93 536 526.6 1.77 551 552.9 1.54 567 660.1 2.17 654 698.8 10.12 686 809.6 3.4 775 867.7 2.4 803 Sau xác định mặt phản xạ địa chấn chính, tuyến địa chấn tựa minh giải trước tiên Đây ranh giới tuyến chuẩn để làm sở liên kết cho toàn tuyến địa chấn cịn lại 3.3 CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT PHẦN ĐƠNG NAM DẢI NÂNG KHOÁI CHÂU TIỀN HẢI THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ 3.3.1 Cấu trúc địa chất phần đơng nam dải nâng Khối Châu - Tiền Hải theo tài liệu địa chấn phản xạ 2D tuyến khảo sát Bằng phương pháp mơ hình hóa, xây dựng băng địa chấn tổng hợp, phân tích thuộc tính, định danh liên kết ranh giới phản xạ, phân tích tập địa chấn xác định 22 đứt gãy trình bày tuyến vừa nêu, NCS tiến hành minh giải địa chất tuyến khảo sát địa chấn phần đông nam dải nâng Khoái Châu – Tiền Hải gồm tuyến ngang tuyến dọc TT2-2 Đặc điểm cấu trúc đới nâng Khoái Châu - Tiền Hải khống chế đứt gãy bao gồm: đứt gãy Vĩnh Ninh, Tiền Hải, Kiến Xương Thái Bình Hoạt động kiến tạo đứt gãy tạo nên cấu trúc đặc trưng vùng với trũng trung tâm nếp lõm Kiến Xương - Tiền Hải nếp lồi bên rìa xác định nếp lồi Tiền Hải, nếp lồi Kiến Xương So sánh với tài liệu địa chấn cũ, vị trí đứt gãy có thay đổi Với đứt gãy Vĩnh Ninh Thái Bình thay đổi vị trí bình đồ khơng nhiều, đứt gãy Tiền Hải Kiến Xương có thay đổi nhiều Khoảng cách gần đứt gãy Kiến Xương Tiền Hải theo tài liệu cũ khoảng 3km với tài liệu 700m Điều có ý nghĩa, đứt gãy tạo nên nếp lõm Kiến Xương - Tiền Hải (trũng Phượng Ngãi) nếp lõm thu hẹp lại Đối chiếu với kết khoan (lỗ khoan LK-105SH) thấy vị trí đứt gãy xác hóa có độ tin cậy cao 3.3.2 Cấu trúc địa chất phần đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải theo tài liệu địa chấn phản xạ 2D diện tích khảo sát Ở dải nâng Khoái Châu – Tiền Hải khoanh định nếp lồi, lõm sau theo tài địa chấn phản xạ + Nếp cấu trúc lồi Tiền Hải: phân bố dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải Là nếp lồi cân xứng kích thước lớn có góc nếp uốn dao động từ 150 - 160º, trục theo phương tây bắc - đơng nam, mặt trục cắm phía tây nam Nếp lồi khống chế đứt gãy nghịch Vĩnh Ninh phía bắc Tiền Hải phía nam + Nếp cấu trúc lõm Kiến Xương - Tiền Hải: phân bố dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải Đây nếp lõm tương đối cân xứng kích thước lớn có góc nếp uốn dao động từ 160 - 170º, trục theo phương tây bắc - đông nam, mặt trục cắm phía tây nam Nếp lõm khống chế đứt gãy nghịch Tiền Hải phía bắc Kiến Xương phía nam, phía Đông Nam nếp lõm hẹp lại + Nếp cấu trúc lồi Kiến Xương: phân bố dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải nếp lồi tương đối cân xứng kích thước lớn có góc nếp uốn dao động từ 150 160º, trục theo phương tây bắc - đơng nam, mặt trục cắm phía tây nam Nếp lồi khống chế đứt gãy nghịch Kiến Xương phía bắc đứt gãy thuận Thái Bình phía nam + Nếp cấu trúc lõm Phượng Ngãi bị khống chế đứt gãy Kiến Xương, Tiền Hải nếp cấu trúc nâng Vũ Tiên nằm đứt gãy Thái Bình Kiến Xương Trong số bốn nếp cấu trúc nêu NCS thiết nghĩ nếp cấu trúc: nếp lồi Tiền Hải, nếp lõm Phượng Ngãi đới cấu trúc lồi Vũ Tiên cần quan tâm giai đoạn thăm dò 23 Sơ đồ cấu trúc địa chất phần Đông Nam đới nâng Khoái Châu-Tiền Hải theo tài liệu địa chấn phản xạ 24 3.4 KHOANH ĐỊNH CÁC TẬP ĐÁ CHỨA THAN VÀ KHÔNG CHỨA THAN Với kết tổng hợp đánh nêu trên, ta phân chia dự báo tập đất đá không chứa than, tập chứa than ranh giới ký hiệu từ H1 đến H9 theo tài liệu địa chấn phản xạ 2D: 3.4.1 Khoanh định tập đá chứa than - Tập H1 đến H4: Tập đặc trưng trường sóng có biên độ cao, tần số trung bình đến cao, độ liên tục tốt, gồm phản xạ song song Tập thành phần trầm tích chủ yếu cát kết hạt nhỏ, sét kết, bột kết xen kẹp chứa than Do ranh giới H2 H3 bắt gặp tuyến đê biển (tuyến T26) nên gộp lại thành tập chứa than từ H1 đến H4 Tập có chiều dày trung bình khoảng 250m, phân bố từ chiều sâu khoảng 200m đến 950m - Tập H5 đến H6 có trường sóng tương tự từ tập H1 đến H2, thành phần trầm tích chủ yếu sét kết, bột kết, cát kết hạt nhỏ có chứa than Tập có chiều dày trung bình khoảng 310m, phân bố từ chiều sâu khoảng 300m đến 1200m - Tập H7 đến H8: Tập đặc trưng trường sóng phản xạ phân lớp song song, có độ liên tục tốt, biên độ cao, tần số trung bình đến cao, thành phần trầm tích chủ yếu sét kết, bột kết có chứa than So sánh với tài liệu giếng khoan thu thập nhận thấy tập chứa than tương đối dày Tập có chiều dày trung bình khoảng 280m, phân bố từ chiều sâu khoảng 500m đến 1800m 3.4.2 Phân chia tập đá chứa than khơng chứa than - Tập từ mặt địa hình đến H1: Tập đặc trưng trường sóng có biên độ cao, tần số trung bình đến cao, tính liên tục yếu, phản xạ sóng hỗn độn Thành phần trầm tích cát hạt vừa đến lớn gắn kết yếu thuộc hệ tầng đệ Tứ, Hải Dương Vĩnh Bảo Tập khơng chứa than Tập có chiều dày trung bình khoảng 270m, phân bố từ chiều sâu khoảng 200m đến 350m - Tập H6 đến H7: Tập đặc trưng trường sóng có biên độ cao, tần số thấp, độ liên tục trung bình, thành phần trầm tích chủ yếu sét cát kết xem kẹp, chứa than, đơi gặp đới chứa than dự đoán dạng thấu kính Tập có chiều dày trung bình khoảng 250m, phân bố từ chiều sâu khoảng 410m đến 1400m - Tập H8 đến H9: Tập đặc trưng trường sóng phản xạ có độ liên tục kém, tính phân lớp, biên độ cao, tần số thấp, thành phần trầm tích chủ yếu cát kết, sét kết, chứa than Tập có chiều dày trung bình khoảng 200m, phân bố từ chiều sâu khoảng 500m đến 2000m 25 Kết xử lý minh giải tuyến T.16, vùng Tiền Hải, tỉnh Thái Bình - Tập mặt H9 xuống sâu: Tập đặc trưng trường sóng phản xạ có độ liên tục yếu, tính phân lớp, biên độ trung bình, tần số thấp, chứa than, đơi gặp đới chứa than dự đốn dạng thấu kính Các hình III.20, III.21 mặt cắt địa chấn sau minh giải Tập nằm độ sâu khoảng 800m đến 2000m 26 KẾT LUẬN KẾT LUẬN Đề tài luận án "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than" hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu theo tài liệu trọng lực, địa chấn, VSP địa vật lý lỗ khoan, từ rút kết luận sau: 1.1 Đã lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu địa vật lý hợp lý gồm: - Trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan, đồng thời xử lý, phân tích, minh giải địa chất tài liệu thu thập phần mềm nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất điều tra tài nguyên than trũng Sơng Hồng; - Phương pháp trọng lực có ưu nghiên cứu yếu tố địa chất khu vực: đứt gãy sâu, phân chia đới cấu trúc nâng sụt, tách dải cấu trúc đới - Phương pháp địa chấn phản xạ độ phân giải cao, phân tích định lượng nếp lồi, nếp lõm, đứt gãy dải cấu trúc - Kết hợp với phương pháp VSP, địa vật lý lỗ khoan khoanh định tập chứa than không chứa than xác 1.2 Theo dấu hiệu dị thường trọng lực đã: - Chính xác hóa vị trí, hướng cắm loại đứt gãy sâu trũng Sông Hồng đứt gãy Hưng n, Sơng Chảy, Thái Bình, Vĩnh Ninh, Sơng Lơ, Sơng Thái Bình, Kiến Thụy Trong đó, đứt gãy Sơng Chảy Sơng Thái Bình giữ vai trị khống chế tài nguyên than theo tài liệu trọng lực - Phân chia đới cấu trúc đới nâng Tây Nam nằm đứt gãy Hưng Yên Sông Chảy, đới sụt Trung tâm nằm đứt gãy Sông Chảy Sơng Thái Bình, đới nâng Đơng bắc nằm đứt gãy Sơng Thái Bình Kiến Thụy Trong đới sụt Trung tâm đới khống chế tài nguyên than, phân chia làm dải cấu trúc dải sụt Mỹ Văn - Quỳnh Phụ rìa đơng bắc kẹp đứt gãy Sơng Thái Bình Vĩnh Ninh; dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải trung tâm kẹp đứt gãy Vĩnh Ninh Thái Bình; dải sụt Xuân Thủy – Hưng Hà phần rìa Tây Nam nằm đứt gãy Thái Bình Sơng Chảy với độ tin cậy cao Trong dải cấu trúc có mặt hệ tầng Tiên Hưng nên chứa than, dải Khoái Châu - Tiền Hải tầng chứa than đề án "Điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than phần đất liền, bể Sông Hồng" quan tâm đầu tư đánh giá 1.3 Tại phần Đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải - Đã định vị xác hóa đứt gãy: + Đứt gãy Vĩnh Ninh nằm phía Đơng bắc vùng nghiên cứu, chạy theo phương Tây Bắc - Đông Nam Đây đứt gãy nghịch có góc cắm khoảng 70 đến 75 độ nằm nghiêng phía Tây Nam + Đứt gãy Tiền Hải nằm phía Tây Nam so với đứt gãy Vĩnh Ninh chạy gần song song với đứt gãy Vĩnh Ninh Đây đứt gãy nghịch địa phương có góc cắm khoảng 70 độ nằm nghiêng phía Tây Nam + Đứt gãy Kiến Xương nằm phía Tây Nam so với đứt gãy Tiền Hải chạy theo phương Tây Bắc - Đông Nam Đây đứt gãy nghịch địa phương có góc cắm khoảng 60 độ nằm nghiêng phía Đơng Bắc 27 + Đứt gãy Thái Bình nằm phía Tây Nam vùng nghiên cứu chạy theo phương Tây Bắc - Đông Nam Đây đứt gãy thuận có góc cắm khoảng 60 đến 80 độ nằm nghiêng phía Tây Nam - Khoanh định dải cấu trúc địa chất địa phương gồm nếp lồi Tiền Hải, nếp lõm Phượng Ngãi, nếp lồi Kiến Xương theo thuộc tính biên độ tức thời, tham số VSP, địa vật lý lỗ khoan - Khoanh định tập đá chứa than (từ tập H1 đến H4, H5 đến H6, H7 đến H8) tập khơng chứa than (từ mặt địa hình đến H1, H4 đến H5, H6 đến H7, H8 đến H9, H9 xuống sâu) theo tần số trung bình, biên độ lớn, tính liên tục cao 1.4 Các kết nghiên cứu luận án phần Đơng nam dải nâng Khối Châu - Tiền Hải dự báo diện tích triển vọng cho thăm dị than trũng Sơng Hồng 1.5 Hệ phương pháp lựa chọn gồm: trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan có sở khoa học thực tiễn, cần áp dụng để điều tra tài nguyên than vùng có bối cảnh địa chất địa vật lý tương tự trũng Sông Hồng KIẾN NGHỊ 2.1 Những kết nghiên cứu phân bố tập chứa than khơng chứa than trũng Sơng Hồng NCS kiến nghị đặt lỗ khoan để kiểm chứng hiệu xác định tập chứa than nếp lõm Phượng Ngãi nơi chưa có hố khoan (Vị trí trí dự kiến X= 654.196; Y= 2.256.196 hệ tọa độ VN2000 Zone 48 múi 105) Kết kiểm chứng sở khoa học để đề xuất Chính phủ diện tích có triển vọng cho thăm dị than trũung Sơng Hồng thời gian 2.2 Diện tích nghiên cứu luận án đề án "Điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than phần đất liền bể Sông Hồng" phần bể Sông Hồng Với kết thu luận án đề án, cần mở rộng dải khác thuộc đới sụt trung tâm trũng Sông Hồng kéo dài phần biển hệ phương pháp địa vật lý địa chất lựa chọn 2.3 Điều tra địa chất thăm dị khống sản ẩn, có khống sản than, trọng điểm chiến lược điều tra tài ngun khống sản Việt Nam, cần tiếp tục đầu tư khoa học, công nghệ cho phân tích, xử lý minh giải tài liệu địa vật lý, địa chất 2.4 Kết nghiên cứu luận án đề án nêu nên sớm chuyển giao cho thăm dò khai thác than bể Sông Hồng ... TRÚC ĐỊA CHẤT TRŨNG SÔNG HỒNG THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ 1.1 KHÁI QUÁT LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ TRŨNG SÔNG HỒNG Đặc điểm cấu trúc địa chất tài nguyên than trũng Sông Hồng tác... "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than" hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu theo tài liệu trọng lực, địa chấn, VSP địa vật lý lỗ... than trũng Sông Hồng theo tài liệu địa chất, số tồn cần nghiên cứu để giải nhiệm vụ điều tra tài nguyên than khu vực theo tài liệu địa vật lý: 1.5.1 Về nghiên cứu cấu trúc địa chất - Cấu trúc địa