ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Thị Dung NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Thị Dung NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ CỦA CHÚNG Chun ngành: Khống vật học Địa hóa học Mã số: 60 44 02 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN TRỌNG TÍN Hà Nội - 2013 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn em nhận quan tâm, giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Trọng Tín thầy cô Khoa Địa chất, cán Trung tâm nghiên cứu Biển Đảo, Viện Dầu khí – Tập đồn Dầu khí Việt Nam q trình thu thập, tham khảo số liệu, tài liệu học hỏi phương pháp nghiên cứu liên quan đến đề tài luận văn Nhân dịp cho phép em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tạo điều kiện giúp đỡ quý báu trên! Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân bạn bè, người động viên, cổ vũ tinh thần tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian học tập trường Mặc dù em cố gắng để luận văn có chất lượng cao chắn khơng tránh khỏi sai sót Em xin chân thành tiếp nhận ý kiến đóng góp thầy bạn đọc Em xin chân thnh cm n! Hc viờn: Trần Thị Dung MC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Chương ĐẶC ĐIỂM CHUNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY 1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC 10 1.2.1 Đặc điểm cấu trúc kiến tạo 10 1.2.2 Các thành tạo Kainozoi 21 Chương CƠ SỞ TÀI LIỆU, LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 CƠ SỞ TÀI LIỆU 29 2.1.1 Địa vật lý 29 2.1.2 Các tài liệu địa chất 30 2.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 33 2.3 PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.3.1 Phương pháp luận 35 2.3.2 Các phương pháp nghiên cứu 37 Chương ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN KHU VỰC TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY 51 3.1 KHÁI QUÁT 51 3.2 PHÂN CHIA ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CỦA TRẦM TÍCH OLIGOCEN, MIOCEN TRÊN CƠ SỞ ĐỊA CHẤN, ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN VÀ THẠCH HỌC 54 3.2.1 Phức tập thứ (S1) – Oligocen sớm (E31) 54 3.2.2 Phức tập thứ (S2) – Oligocen muộn (E32) 56 3.2.3 Phức tập thứ (S3) – Miocen sớm (N11) 57 3.2.4 Phức tập thứ (S4) – Miocen (N12) 59 3.2.5 Phức tập thứ (S5) – Miocen muộn (N13) 62 Chương ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG ĐÁ CỔ ĐỊA LÝ VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ 68 4.1 QUAN HỆ GIỮA TƯỚNG TRẦM TÍCH VÀ CÁC MIỀN HỆ THỐNG: BIỂN THẤP (LST), BIỂN TIẾN (TST) VÀ BIỂN CAO (HST) 68 4.1 Giai đoạn sụt lún nhiệt dạng tuyến Eocen – Oligocen sớm (E2 – E31) 68 4.1.2 Giai đoạn lún chìm nhiệt Miocen (N1): bể mở rộng theo chu kỳ 69 4.1.3 Đặc điểm tướng đá – cổ địa lý bể Tư Chính – Vũng Mây qua thời kỳ 69 4.2 TIẾN HỐ TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI SỰ THAY ĐỔI MỰC NƯỚC BIỂN VÀ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO 76 4.2.1 Khái quát 76 4.2.2 Tiến hoá theo tổ hợp thạch kiến tạo 76 4.3 ĐÁNH GIÁ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ 82 4.3.1 Tầng sinh 82 4.3.2 Tầng chứa 82 KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ vị trí khu vực Tư Chính - Vũng Mây 10 Hình 1.2 Bản đồ phân vùng cấu trúc khu vực Tư Chính – Vũng Mây 13 Hình 1.3 Mặt cắt địa chấn TC06-45 cắt qua bể Đơng Nam Tư Chính Trầm tích E2, E3 bị uốn nếp mạnh, N1, N2-Q không bị biến dạng (tỷ lệ ngang 1/1.000.000, tỷ lệ đứng 1/100.00) (Nguồn KC09-25/06-10) 15 Hình 1.4 Tuyến STC06- 59 cắt qua đới nâng Vũng Mây (tỷ lệ ngang 1/1.000.000, tỷ lệ đứng 1/200.00) (Nguồn KC09-25/06-10) 16 Hình 1.5 Bản đồ phân bố hệ thống đứt gãy bể Tư Chính – Vũng Mây 17 Hình 1.6 Các đứt gãy thuận phát triển chủ yếu khu vực Tư Chính – Vũng Mây (tuyến STC06-44) 18 Hình 1.7 Dạng đứt gãy trượt đứt gãy khu vực Tư Chính –Vũng Mây (tuyến STC06-36) 19 Hình 1.8 Cát kết hạt nhỏ, xi măng sở lấp đầy giàu matrix có chứa VCHC, độ chọn lọc, mài tròn kém, cấu tạo định hướng nén ép phân phiến nhẹ Mẫu độ sâu 2650 m; N+; x 125 21 Hình 1.9 Bột sét kết giàu VCHC, cấu tạo định hướng, mơi trường vũng vịnh đầm lầy hóa Mẫu độ sâu 2705 m; N+ ; x 125 22 Hình 1.10 Sét kết pha cát bị phiến hóa, xerixit dạng vi vảy xếp định hướng, tuổi Oligocen sớm, mẫu độ sâu 2750 m; N+; x 125; PV-94-2X 23 Hình 1.11 Cát kết thạch anh – litic, xi măng lấp đầy, mài tròn trung bình, mảnh đá tuf đá phun trào đaxit, đá phiến xerixit, mẫu độ sâu 2320 m; N11; N+; x 125; PV-94-2X 24 Hình 1.12 Cát kết thạch anh – litic, mảnh đá chủ yếu tuf phun trào đaxit, mài tròn tốt, tướng bãi triều có sóng mạnh, xi măng sở, canxit dạng khảm, mẫu độ sâu 2000 m; N12; N+; x 125; PV-94-2X 25 Hình 1.13 Cát kết thạch anh – litic chứa vụn vỏ sò sinh vật, xi măng canxit VCHC kiểu sở lấp đầy, mẫu độ sâu 2045 m; N12; N-; x 125; PV-94-2X 25 Hình 1.14 Đá vơi ám tiêu san hô, mẫu độ sâu 1760 m;N12; N+; x 125; PV-94-2X 26 Hình 1.15 Đá vôi ám tiêu san hô, mẫu độ sâu 1860 m;N12; N+; x 125; PV-94-2X 27 Hình 1.16 Cát kết vụn sinh vật, mẫu độ sâu 1160 m; N13; N-; x 125; PV-94-2X 27 Hình 1.17 Cột địa tầng tổng hợp khu vực Tư Chính – Vũng Mây 28 Hình 2.1 Tuyến STC06-60 cắt qua khu vực Tư Chính – Vũng Mây……… …….29 Hình 2.2 Tuyến STC06-45 cắt qua khu vực Tư Chính – Vũng Mây 29 Hình 2.3 Tuyến STC06-40 minh giải cắt qua khu vực Tư Chính – Vũng Mây 30 Hình 2.4 Tuyến STC06-59 minh giải cắt qua khu vực Tư Chính – Vũng Mây 30 Hình 2.5 Mẫu độ sâu 295 0m; Nicon +; x 125 31 Hình 2.6 Mẫu độ sâu 3325 m; Nicon +; x 125 31 Hình 2.7 Cột địa tầng tổng hợp giếng khoan PV- 94-2X 32 Hình 2.8 Sơ đồ móng KZ lơ 132-135 khu vực bãi Tư Chính (Theo Shell, 1992) 33 Hình 2.9 Sơ đồ khu vực khảo sát địa chấn TC-93 34 Hình 2.10 Các hệ thống trầm tích liên quan đến chu kỳ thay đổi mực nước biển 40 Hình 2.11 Cấu tạo bị cắt xén (truncation) 41 Hình 2.12 Cấu tạo nêm tăng trưởng 42 Hình 2.13 Mơ hình số kiểu cấu tạo theo quan điểm địa tầng phân tập 42 Hình 2.14 Mơ hình cộng sinh tướng theo miền hệ thống trầm tích phức tập (sequence) đối xứng trầm tích Đệ tam bể Kainzoi thềm lục địa Việt Nam (Theo Trần Nghi, 2013) 44 Hình 2.15 Đường cong tích luỹ độ hạt đường cong phân bố độ hạt 46 Hình 16 Hình dạng đường cong GR đặc trưng cho 50 Hình 3.1 Phức tập S1 – Oligocen sớm (E31) – Tuyến STC 06-40………… …….55 Hình 3.2 Các hệ thống trầm tích qua tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan thạch học phức tập S1 – Oligocen sớm (E31vm) phức tập S2 – Oligocen sớm (E32vm) – bể Tư Chính – Vũng Mây 56 Hình 3.3 Các hệ thống trầm tích qua tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan thạch học phức tập S3 – Miocen sớm (N11 pn) – bể Tư Chính – Vũng Mây 59 Hình 3.4 Phức tập S4 (N12) khu vực Tư Chính - Vũng Mây 60 Hình 3.5 Các hệ thống trầm tích qua tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan thạch học phức tập S4 – Miocen (N12 tc)– bể Tư Chính – Vũng Mây 62 Hình 3.6 Các hệ thống trầm tích qua tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan thạch học phức tập S5 – Miocen muộn (N13 pt)– bể Tư Chính – Vũng Mây 64 Hình 3.7 Phức tập S5 – Miocen muộn (N13) 64 Hình 3.8 Mặt cắt địa chấn minh giải tuyến STC06-36 Trầm tích Oligocen – Miocen có phức tập, mặt cắt bị biến dạng mạnh: đứt gãy trượt bằng, đứt gãy thuận cánh chúc, uốn nếp 65 Hình 3.9 Mặt cắt địa chấn minh giải tuyến STC06-45 65 Hình 3.10 Mặt cắt địa chấn minh giải tuyến STC06-60 Trầm tích Oligocen – Miocen có phức tập: E31, E32, N11, N12 N13 Mặt cắt bị biến dạng mạnh: 66 Hình 3.11 Cột địa tầng phân tập theo LK PV-94-2X khu vực Tư Chính-Vũng Mây (Nguồn KC 09-25/06-10, có bổ sung sửa chữa) 67 Hình 4.1 Lịch sử phát triển tướng đá – cổ địa lý bể thứ cấp khu vực Tư Chính – Vũng Mây qua mặt cắt phục hồi (tuyến TC-06-36 – Nguồn VPI)……………………………………………………………………………… 72 Hình 4.2 Bản đồ tướng đá cổ địa lý giai đoạn biển thấp trầm tích Oligocen khu vực Tư Chính – Vũng Mây 73 Hình 4.3 Bản đồ tướng đá cổ địa lý giai đoạn biển thấp trầm tích Miocen khu vực Tư Chính – Vũng Mây 74 Hình 4.4 Bản đồ tướng đá cổ địa lý giai đoạn biển thấp trầm tích Miocen khu vực Tư Chính – Vũng Mây 75 Hình 4.5 Bản đồ triển vọng dầu khí giai đoạn biển thấp (LST) trầm tích Oligocen khu vực Tư Chính – Vũng Mây 85 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng phân tầng cấu trúc khu vực Tư Chính-Vũng Mây 11 Bảng 4.1 Mối quan hệ thạch học, tướng trầm tích bối cảnh kiến tạo bể Tư Chính – Vũng Mây………………………………………………………….80 Bảng 4.2 Bảng kết tính tốn tốc độ biên độ sụt lún thẳng đứng 81 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐB-TN : Đông Bắc – Tây Nam ĐH QGHN : Đại học Quốc gia Hà Nội ĐH KHTN : Đại học Khoa học Tự nhiên ĐTPT : Địa tầng phân tập GK : Giếng khoan HST : Hệ thống trầm tích biển cao (Hightstand Systems tracts) KZ : Kainozoi LST : Hệ thống trầm tích biển thấp (Lowstand Systems tracts) MNB : Mực nước biển RTS : Ranh giới bề mặt bào mòn biển tiến (Ravinement transgressive surface) S : Phức tập (Sequence) PS : Nhóm phân tập (Parasequence set) P : Phân tập (Parasequence) TC-VM : Tư Chính – Vũng Mây TST : Hệ thống trầm tích biển tiến (Transgressive systems tract) VCHC : Vật chất hữu MỞ ĐẦU Bể Tư Chính – Vũng Mây bể vùng nước sâu có tiềm dầu khí lớn, khoan 01 giếng khoan PV-94-2X thu nổ nhiều mặt cắt địa chấn Tuy nhiên, trữ lượng tiềm dầu khí bể Tư Chính – Vũng Mây ẩn số tiếp tục phát Hướng nghiên cứu chưa tập trung nghiên cứu thích đáng theo quan điểm định lượng sử dụng tổng hợp tiêu chí: trường sóng địa chấn, địa vật lý giếng khoan, thạch học cộng sinh tướng Vì vậy, mối quan hệ phụ thuộc địa tầng phân tập tướng trầm tích mối quan hệ với thay đổi mực nước biển chuyển động kiến tạo sở khoa học để xây dựng tiền đề đánh giá triển vọng dầu khí Từ ý nghĩa đó, đề tài luận văn lựa chọn với tiêu đề: “Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích Oligocen – Miocen bể Tư Chính – Vũng Mây ý nghĩa dầu khí chúng” nhằm làm sáng tỏ đơn vị địa tầng phân tập miền hệ thống trầm tích theo khơng gian theo thời gian trầm tích Oligocen - Miocen Từ cho thấy mối quan hệ địa tầng phân tập cộng sinh tướng khung thời địa tầng trầm tích Oligocen - Miocen mối quan hệ với thay đổi mực nước biển hoạt động kiến tạo – địa động lực Đặc biệt, sở phân tích địa tầng phân tập tướng trầm tích góp phần đánh giá tiềm dầu khí khu vực nghiên cứu Sau giải mục tiêu luận văn đóng góp phần quan trọng ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 1/ Ý nghĩa khoa học: - Làm sáng tỏ đơn vị địa tầng phân tập theo không gian theo thời gian mối quan hệ với thay đổi mực nước biển chuyển động kiến tạo; - Xác định quy luật quan hệ dãy cộng sinh tướng trầm tích miền hệ thống trầm tích 2/ Ý nghĩa thực tiễn: - Nghiên cứu đơn vị địa tầng phân tập sở để đánh giá tiềm đá sinh – chứa – chắn dầu khí; - Chính xác hóa địa tầng trầm tích Oligocen - Miocen bể Tư Chính – Vũng Mây Hình 4.4 Bản đồ tướng đá cổ địa lý giai đoạn biển thấp trầm tích Miocen khu vực Tư Chính – Vũng Mây 75 4.2 TIẾN HỐ TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI SỰ THAY ĐỔI MỰC NƯỚC BIỂN VÀ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO 4.2.1 Khái quát Bể Tư Chính – Vũng Mây nằm vùng nước sâu với độ sâu thay đổi từ 500 – 2000m Về cấu trúc thạch bể Tư Chính – Vũng Mây nằm đới chuyển tiếp vỏ lục địa dày thực thụ vỏ đại dương bộc lộ trung tâm Biển Đông Trên mặt cắt địa chấn tuyến STC06-36, STC06-45, STC06-60 (hình 3.8, 3.9, 3.10) phản ánh cấu trúc địa chất phức tạp theo chiều nằm ngang chiều thẳng đứng Theo chiều nằm ngang bể trầm tích thứ cấp Oligocen bị q trình biến dạng mãnh liệt bao gồm hoạt động sau : đứt gãy trượt trôi trượt xoay, đứt gãy thuận cánh chúc ép ngang, ép trồi móng tạo nên uốn nếp bất đối xứng hoạt động núi lửa trẻ Qúa trình biến dạng làm thay đổi hình học nguyên thuỷ bể Oligocen tạo nên “giả địa hào” “giả bán địa hào” cấu tạo “giả kề áp” (onlap), “giả gá đáy” (downlap), “mảnh sót Oligocen” bị chia cắt tách tương tự bể Oligocen riêng biệt Trên sở nhận thức cần thiết phải tiếp cận địa tầng phân tập phân tích tướng đá – cổ địa lý bể Oligocen Miocen quan điểm hệ thống quan hệ nhân Từ tìm phương pháp nghiên cứu địa tầng phân tập sở phân tích tướng tiến hố trầm tích mối quan hệ với hoạt động kiến tạo Từ Oligocen đến Miocen trầm tích bể Tư Chính – Vũng Mây nhận thấy tiến hoá theo yếu tố đặc trưng sau đây: - Tiến hoá theo tổ hợp thạch – kiến tạo: E3, N1 - Tiến hoá thành phần vật chất mơi trường trầm tích theo chu kỳ thay đổi mực nước biển miền hệ thống trầm tích 4.2.2 Tiến hoá theo tổ hợp thạch kiến tạo Theo quan điểm Trần Nghi nnk (2013) bể Tư Chính – Vũng Mây tương tự bể Trường Sa, Phú Khánh Nam Côn Sơn vùng nước sâu có lịch sử phát triển địa chất phức tạp song khái quát chế kiến tạo – địa động lực q trình địa chất trầm tích sau: 76 1/ Giai đoạn Oligocen: Giai đoạn Oligocen sụt lún nhiệt phân dị tạo nên địa hào Oligocen sớm, Oligocen muộn dạng tuyến với hệ thống đứt gãy thuận đối xứng Khối lượng vỏ lục địa trước Kz bị tiêu biến vào manti khối lượng trầm tích Oligocen vị trí có bề dày trầm tích Kz lớn bề mặt Moho dâng lên cao Các địa hào lấp đầy trầm tích lục nguyên (cuội, sạn, cát bột sét) đa khoáng, chọn lọc mài tròn (hình 1.8) Đây giai đoạn mở đầu tạo bể trầm tích Kz mơi trường trầm tích chủ yếu lục địa (proluvi, aluvi) môi trường ven biển, biển vũng vịnh nông Qua phân tích mẫu GK PV94-2X trường sóng địa chấn thô, hỗn độn đối chiếu với mặt cắt phục hồi bể thứ cấp Oligocen (hình 4.1) khẳng định tổ hợp thạch kiến tạo lục nguyên đa khoáng nội lục Oligocen sớm Oligocen muộn bể Tư Chính – Vũng Mây khơng có biển sâu nên vắng mặt hồn tồn trầm tích turbidit Bề dày trầm tích Oligocen thay đổi từ – 5000m Các bể Oligocen nguyên thuỷ ngăn cách với địa luỹ móng Tuy nhiên, mặt cắt bể Oligocen bị biến dạng khác xa so với bể Oligocen nguyên thuỷ: - Biến dạng đứt gãy trượt xoay tạo nên trầm tích cánh đứt gãy khác hồn tồn bề dày, hướng cắm thành phần thạch học (hình 1.8, 3.10) - Biến dạng đứt gãy thuận cánh chúc nén ép tạo nên cấu tạo “Đô mi nô” Đây cấu tạo đặc trưng bể vùng nước sâu kế cận với đới tách giãn Biển Đông Quan điểm kinh điển nhà kiến tạo cho cấu tạo “đồng rift” nghĩa đặc trưng cho giai đoạn sụt lún tách giãn Vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu song phục hồi mặt cắt bể thứ cấp Oligocen giai đoạn Oligocen sớm Oligocen muộn bể Tư Chính – Vũng Mây xảy sụt lún mà chưa tách giãn - Biến dạng ép trồi móng, uốn nếp hoạt động núi lửa trẻ làm phân cắt bể Oligocen nguyên thuỷ thành nhiều “mảnh” có dạng địa hào Sau phục hồi biến dạng xử lý khuôn viên bể Oligocen nguyên thuỷ rộng khuôn viên bể Oligocen từ 356 km đến 440 km (bảng 4.2) Pha hoạt động kiến tạo làm biến dạng bể thứ cấp Oligocen sớm Oligocen muộn xảy cuối Oligocen muộn – đầu Miocen sớm Tiếp đến pha xảy vào cuối N11, cuối N12, cuối N13 N2 – Q 77 2/ Giai đoạn Miocen Giai đoạn Miocen sụt lún nhiệt mở rộng có chu kỳ Diện tích khn viên bể trầm tích từ Miocen sớm đến Miocen muộn mở rộng dần Tổ hợp thạch kiến tạo đặc trưng đá lục nguyên tướng lục địa, ven biển biển nông xen kẽ đá vôi ám tiêu san hô lấp đầy bể thứ cấp Miocen sớm, Miocen Miocen muộn Có thể nhận thấy mối quan hệ chặt chẽ thành phần thạch học chế độ kiến tạo lịch sử phát triển địa chất – trầm tích sau: - Trong Miocen sớm sụt lún nhiệt mạnh đồng thời với q trình trơi trượt trầm tích lục ngun có thành phần đa khống chủ yếu phổ biến tướng lục địa ven biển biển nông ven bờ Thành phần carbonat ám tiêu bắt đầu xuất song đóng vai trò thứ yếu Cuối Miocen sớm pha nâng trồi nén ép mạnh mẽ, bể thứ cấp Oligocen bị biến dạng tăng cường bể Miocen sớm bắt đầu bị biến dạng Chủ yếu phát triển đứt gãy cấp cấp - Trong Miocen giữa: Từ - đầu Miocen bể TC – VM bắt đầu sụt lún mở rộng, pha biển tiến toàn cầu ảnh hưởng đến toàn Biển Đơng nói chung bể TC-VM nói riêng Các khối nâng biến thành đảo quần đảo ngầm thuận lợi phát triển ám tiêu san hô Giai đoạn tạo nên tổ hợp thạch kiến tạo: Đá lục ngun khống carbonat đặc trưng cho chế độ kiến tạo bình ổn, mơi trường biển nơng ven biển xen kẽ nhịp nhàng - Trong Miocen muộn: Sụt lún nhiệt phân dị mạnh, bể TC-VM nâng cao xuất nhiều khối nâng khối sụt dạng khối tảng Cảnh quan miền xâm thực lắng đọng trầm tích thay đổi so với giai đoạn Miocen 3/ Tiến hoá thành phần vật chất mơi trường trầm tích theo chu kỳ thay đổi mực nước biển miền hệ thống trầm tích Trầm tích Oligocen Miocen bể TC-VM hình thành tiến hố theo chu kỳ tương ứng với phức tập mối quan hệ với chu kỳ thay đổi mực nước biển chân tĩnh: 78 - Chu kỳ (ứng với phức tập S1)- Oligocen sớm (E31) - Chu kỳ (ứng với phức tập S2)- Oligocen muộn (E32) - Chu kỳ (ứng với phức tập S3)- Miocen sớm (N11) - Chu kỳ (ứng với phức tập S4)- Miocen (N12) - Chu kỳ (ứng với phức tập S5)- Miocen muộn (N13) Mỗi phức tập có miền hệ thống tương ứng với pha biển thoái thấp, biển tiến biển thoái cao chu kỳ thay đổi mực nước biển chân tĩnh Theo phương thẳng đứng tiến hố thành phần vật chất, tướng mơi trường trầm tích thể qua tham số sau đây: - Về thành phần độ hạt: Bắt đầu phức tập trầm tích chủ yếu hạt thơ (cuội, sạn, cát) môi trường lục địa, ven biển thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp Kết thúc phức tập trầm tích hạt mịn (bột sét) mơi trường châu thổ đá vôi ám tiêu môi trường biển nông - Về thành phần thạch học: Bắt đầu phức tập trầm tích lục ngun đa khống thuộc miền hệ thống biển thấp Kết thúc phức tập trầm tích lục ngun khống đá vơi ám tiêu Khi so sánh thành phần trầm tích lục nguyên miền hệ thống trầm tích biển thấp từ Oligocen đến Miocen thấy rõ quy luật tiến hố trầm tích từ đa khống (trong Oligocen) đến khoáng (trong Miocen) - Theo lịch sử phát triển địa tầng từ Oligocen đến Miocen tướng trầm tích phát triển đa khoáng phong phú cổ thụ từ gốc đến ngọn: Trong Oligocen có tướng bản: tướng lục nguyên aluvi – proluvi, lục nguyên châu thổ ven biển Trong lúc đến Miocen phát triển thành tướng: tướng cát – bột aluvi, tướng bột sét đồng châu thổ, sét bột châu thổ ngập nước, sét đầm lầy ven biển, cát cồn chắn cửa sông, sét biển nông, ám tiêu san hô, cát vụn sinh vật 79 Bảng 4.1 Mối quan hệ thạch học, tướng trầm tích bối cảnh kiến tạo bể Tư Chính – Vũng Mây Tuổi địa chất Bối cảnh kiến tạo Thạch học Tướng trầm tích - Cát sạn Sụt lún nhiệt - Cát thạch anh chọn lọc tốt, Pliocen – phân dị tạo thềm mài tròn tốt Đệ tứ sườn lục địa (N2 - Q) - Cuội sạn đại - Cát bột sét kết Tướng lục nguyên phân bố thành chu kỳ Tướng ám tiêu san hô - Sét kết giàu VCHC Đá vôi - Tướng sét chứa than ám tiêu đầm lầy tạo - Cát kết khống Đá vơi than Miocen (N1) thạch anh –litic Sụt lún nhiệt phân dị mở rộng - Đá sét vơi có chu kỳ đồng - Bột sét kết thời với dịch chuyển nén - Cát kết đa khống ép phía đơng nam vụn sinh vật - Tướng cát thạch anh bãi triều Tướng vụn carbonat Đá vôi - Tướng sét vôi ven bờ ám tiêu vũng vịnh Tướng - Tướng bột sét ám tiêu san hơ đồng châu thổ - Tướng cát lòng sông - Đá phiến sét, sét vôi - Bột sét kết đa khống - Tướng sét vơi vũng vịnh Sụt lún nhiệt - Cát bột kết đa khoáng Eocen – phân dị dạng - Cát kết đa khoáng acko litic, Oligocen tuyến tạo địa grauvaclitic (E2 – E3) hào nội lục - Cuội sạn đa khoáng - 80 Tướng bột sét biển nông Tướng cát bột châu thổ Tướng cát lòng sơng Tướng cuội sạn lòng sơng Bảng 4.2 Bảng kết tính tốn tốc độ biên độ sụt lún thẳng đứng biên độ dịch chuyển ngang bể TC-VM tuyến TC06-36 81 4.3 ĐÁNH GIÁ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ Dựa sở địa tầng phân tập, sở cộng sinh tướng sở thạch học định lượng học viên bước đầu đánh giá triển vọng dầu khí khu vực nghiên cứu xây dựng đồ triển vọng dầu khí giai đoạn biển thấp (LST) trầm tích Oligocen (hình 4.5) 4.3.1 Tầng sinh Tầng sinh có triển vọng khu vực Tư Chính – Vũng Mây thuộc tướng sét lagun cửa sông, sét đầm lầy tạo than ven biển, sét sét vơi vũng vịnh bị đầm – hồ hóa pha biển thoái miền hệ thống biển thấp (LST) tuổi Oligocen dưới, Oligocen Miocen (hình 4.36, 4.37, 4.38, 6.3) Tuy nhiên, tầng sinh cần phân biệt chất lượng theo tuổi trầm tích theo loại VCHC Loại VCHC tạo dầu tầng sinh Oligocen có chất lượng tốt Oligocen thủy vực thuận lợi phát triển thực vật hạ đẳng động vật phù du bám đáy phong phú Ngược lại, đá sinh chứa thực vật thượng đẳng sinh khí tốt chủ yếu thuộc tướng đầm lầy tạo than ven biển tuổi Miocen dưới, thuộc miền hệ thống biển tiến (trước biển tiến cực đại) 4.3.2 Tầng chứa Tầng chứa khu vực Tư Chính – Vũng Mây có loại phân biệt theo nguồn gốc: - Đá chứa lục nguyên cát kết bột kết - Đá chứa cacbonat: ám tiêu san hô 1/ Đá chứa lục nguyên: chủ yếu cát kết bột kết Tính chất colectơ đá chứa lục nguyên phụ thuộc vào tiêu chí sau đây: - Tướng mơi trường trầm tích - Miền hệ thống trầm tích: tức biển thối hay biển tiến (?) - Đặc điểm tham số trầm tích: + Kích thước hạt trung bình (Md) + Hệ số chọn lọc (So) + Hệ số mài tròn độ cầu (Ro, Sf) + Hệ số thạch anh (Q) 82 + Hệ số xi măng (Li) + Hệ số nén ép (Co) + Hệ số biến đổi thứ sinh (I) - Đặc điểm độ rỗng hiệu dụng (Me) độ thấm (K) - Để đánh giá chất lượng colectơ, Trần Nghi (1982) thành lập hàng loạt mối quan hệ phụ thuộc Me K vào tham số nêu rút quy luật định lượng số tham số đặc trưng: Me(K) = F(Q, Md, So, Ro, Li, I) Tuy nhiên, đá chứa lục ngun điển hình khu vực Tư Chính – Vũng Mây chiếm tỷ lệ khơng lớn có biến thiên thành phần thạch học hạt vụn xi măng Vì có ảnh hưởng rõ rệt đến chất lượng colectơ đá Nhìn chung, đá chứa có chất lượng tăng dần từ cát kết Oligocen đến Miocen Điều chứng minh qua tham số định lượng, tướng mơi trường trầm tích mối quan hệ với thay đổi mực nước biển - Đá chứa lục nguyên (cát kết, bột kết) Oligocen (E31): đá cát kết tuf, thạch anh litic, bột kết thạch anh – litic thuộc phức hệ tướng kép cát đa khoáng aluvi khống châu thổ (ar+amr) Độ mài tròn (R0) độ chọn lọc (S0) thay đổi từ (tướng aluvi) đến tốt (bãi triều) phụ thuộc vào chế độ thủy động lực môi trường Như vậy, phức hệ tướng kép biển thoái LST, cát kết chọn lọc tốt tướng bãi triều có Me K cao cát kết đa khoáng chọn lọc tướng cát lòng sơng - Đá chứa Oligocen (E32) (cát kết bột kết) có thành phần khoáng chủ yếu thạch anh – litic thuộc phức hệ tướng châu thổ xen biển nông biển thấp (LST) bị nén ép phiến hóa (hình 1.8) Đá chứa cát bột kết phức tập có chất lượng thể quy mô phân bố thể cát nhỏ bé theo không gian mặt cắt, độ rỗng độ thấm thấp đá bị biến đổi thứ sinh mạnh (katagenes muộn biến sinh sớm) - Đá chứa Miocen (N11): giai đoạn biển thấp (LST) hình thành nhóm tướng cát lòng sơng, cát bãi triều, cát sơng biển biển ven bờ có khả chứa dầu khí 83 + Cát bãi triều sản phẩm tái trầm tích cát tiền châu thổ sông mang tới Tại lỗ khoan PV-94-2X, độ sâu 2320m gặp cát kết thạch anh – litic có độ mài tròn từ trung bình đến tốt (Ro = 0,35 - 0,7), độ chọn lọc tốt (So < 1,5) Hàm lượng thach anh chiếm 40 – 60%, mảnh đá 25 – 40%, felspat – 5% Thạch anh chủ yếu đơn tinh thể có nguồn gốc từ đá granit granodiorit mài tròn tốt lắng đọng mơi trường bãi triều có sóng hoạt động mạnh (amr) Felspat chủ yếu plagiocla bị pelit hóa canxit hóa Các mảnh đá chủ yếu mảnh đá phun trào andezit, đaxit tuf andezit Nền gắn kết cát kết chủ yếu matrix lẫn canxit Đá bị biến đổi thứ sinh yếu (I = 0,35 – 0,5) đạt mức độ trưởng thành đá muộn – hậu sinh sớm Vì độ rỗng hiệu dụng thay đổi từ 10 – 15% đạt chất lượng colectơ trung bình đến tốt (hình 1.12) - Đá chứa Miocen (N12) : giai ddoanj Micoen giữa, đá cát kết chứa dầu khí hình thành chủ yếu pha biển thối miền hệ thống biển thấp Tại độ sâu 2045m, lỗ khoan PV-94-2X gặp tập cát kết hạt thơ khoáng thạch anh – litic chứa vụn sinh vật thuộc phức hệ tướng kép aluvi xen kẽ châu thổ matrix lấp đầy (Li = 10 – 20%), chất lượng colectơ thuộc loại trung bình đến tốt (Me = 10 – 15%) - Tại độ sâu 2000m, lỗ khoan PV-94-2X gặp cát kết thạch anh – litic chứa vụn vỏ sinh vật xi măng canxit vi hạt kiểu sở Hạt vụn thạch anh, mảnh đá tuf, phun trào andezit mảnh vỏ sò mài tròn tốt (R0 = 0,5 – 0,8) chứng minh cho môi trường lắng đọng trầm tích có sóng mạnh Xi măng canxit vi hạt sản phẩm thứ sinh kết tủa bicacbonat [Ca(HCO3)2] hòa tan từ vụn vỏ sinh vật bùn vôi kết tủa từ môi trường biển nông thềm lục địa loại đá vơi có nguồn gốc hóa học Đá chứa cát kết vụn sinh vật xi măng canxit theo quy luật thành tạo phân bố thành đới liên quan đến đường bờ cổ lùi dần miền hệ thống trầm tích biển thấp: amrLST → mrLST - Đá chứa Miocen (N13): đá chứa Miocen có loại: 1/ Cát kết chứa vụn sinh vật thuộc phức hệ tướng (ar+amr) có độ rỗng Me = 12 – 15% thuộc chất lượng trung bình 2/ Đá chứa cacbonat vụn sinh vật đá vôi ám tiêu nứt nẻ: theo quy luật hình thành, phát triển phá hủy thay đổi mực nước biển toàn cầu mực nước biển địa phương tạo cấu trúc nhịp khối ám tiêu san hô sau: 84 + Đá vơi ám tiêu dạng khối đặc sít ám tiêu gốc nguyên khối thành tạo pha biển tiến, sau lấp đầy lỗ hỗng nhờ trình tái kết tinh tinh thể canxit thay aragonit canxit + Đá vôi vụn sinh vật: lớp trầm tích vụn san hơ vỏ động vật thân mềm bị phá hủy tích tụ thềm ám tiêu san hơ phá hủy sóng pha biển thối miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) sau gắn kết nhờ xi măng canxit thứ sinh Đá chứa ám tiêu san hô đá vôi vụn sinh vật nứt nẻ thuộc loại đá chứa chất lượng tốt cấu thành bẫy địa tầng – trầm tích đặc biệt Bẫy khép kín nhờ chuyển tướng ngang sang tướng sét biển nông bị tướng sét biển nông Pliocen phủ đóng vai trò tầng chắn khu vực Hình 4.5 Bản đồ triển vọng dầu khí giai đoạn biển thấp (LST) trầm tích Oligocen khu vực Tư Chính – Vũng Mây 85 KẾT LUẬN Luận văn có đóng góp quan trọng lý luận phân tích địa tầng phân tập sở giải mối quan hệ nhân cộng sinh tướng trầm tích, thay đổi mực nước biển chuyển động kiến tạo - Phát kiểu biến dạng bể thứ cấp: đứt gãy đồng trầm tích, đứt gãy sau trầm tích, uốn nếp, oằn võng, ép trồi móng, bào mòn cắt xén địa phương - Thành lập cơng thức tích hợp tướng trầm tích miền hệ thống địa tầng phân tập: HST = amr + mt/amr + mr TST = Mt + amt + amr/mt + mt LST = ar + amr + mt/amr + mr Phân tích tướng mặt cắt địa chấn bị biến dạng đóng vai trò định khơi phục bể trầm tích ngun thủy Những hoạt động biến dạng làm thay đổi bề dày lớp trầm tích, oằn võng cấu tạo đá trầm tích vốn có cấu tạo nằm ngang song song đặc trưng cho môi trường biển nông tiền châu thổ chủ yếu hoạt động ép trồi móng tạo nên đới tiếp xúc trầm tích với đá móng bị phá hủy dễ nhầm với cấu tạo kề áp (onlap) Giới hạn hai mặt phản xạ mạnh có bề mặt bào mòn sơng lấy làm ranh giới phức tập Nằm bề mặt ranh giới tướng trầm tích thuộc miền hệ thống biển thấp (LST) có thành phần độ hạt thơ mịn mặt cắt trầm tích kiểu aluvi mịn thơ mặt cắt trầm tích kiểu châu thổ biển nông thành tạo thời gian biển thoái Ranh giới phản xạ yếu nằm hai mặt phản xạ mạnh bề mặt bào mòn biển tiến Bề mặt chia hai miền hệ thống biển thấp (LST) nằm biển tiến (TST) nằm Trầm tích Kainozoi bể Tư Chính - Vũng Mây chia phức tập (sequence): Sq1: Oligocen sớm – E31 Sq2: Oligocen muộn – E32 Sq3: Miocen sớm – N11 Sq4: Miocen – N12 Sq5: Miocen muộn – N13 Sq6: Pliocen – Đệ tứ – N2-Q 86 Triển vọng dầu khí bao gồm dầu khí điều liên quan với tướng mơi trường trầm tích nguyên thủy Các pha ép trồi muộn điều kiện thuận lợi phân hủy vật chất hữu đến cửa sổ tạo dầu đồng thời tạo play đá chứa móng nứt nẻ play đá chứa lục nguyên tướng cát ven biển biển nông ven bờ KIẾN NGHỊ Cần tiếp tục nghiên cứu tổ hợp thạch – kiến tạo bể TC-VM để làm sáng tỏ mối quan hệ tiến hoá trầm tích hoạt động kiến tạo Nghiên cứu tướng đá – cổ địa lý địa tầng phân tập cần đẩy mạnh theo quan điểm hệ thống Từ tiến tới xây dựng tiền đề đánh giá triển vọng dầu khí sở tích hợp dãy cộng sinh tướng miền hệ thống trầm tích 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Chương trình điều tra nghiên cứu biển KHCN-06, Biển Đông-Chuyên khảo tập III, Địa chất-địa vật lý biển (2003), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Vũ Văn Kính, Nguyễn Văn Đắc, Nguyễn Trọng Tín nnk (2000-2002), Tổng hợp đánh giá kết tìm kiếm, thăm dò, khai thác dầu khí thềm lục địa CHXHCN Việt Nam giai đoạn 1998-2000, Đề tài cấp ngành, Viện dầu Khí Nguyễn Huy Quý, Lê Văn Dung, Nguyễn Trọng Tín nnk (2002-2004), Nghiên cứu địa động lực bể Phú khánh, Tư Chính, Vũng Mây thềm Tây Nam Việt Nam, Đề tài cấp nhà nước - Viện Dầu khí Trần Nghi (2005), Địa chất biển, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Nghi (2010), Trầm tích luận địa chất biển dầu khí, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Nghi (chủ nhiệm) (2010), Nghiên cứu địa tầng phân tập bể Sông Hồng, Cửu Long, Nam Cơn Sơn khống sản liên quan KC-09-20/06-10 Trần Nghi (2012), Trầm tích học (tái lần thứ nhất), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Nghi (2013), Nghiên cứu địa tầng phân tập – tướng đá cổ địa lý thành tạo trầm tích bể Phú Khánh, Nam Cơn Sơn khu vực Tư Chính – Vũng Mây để xác định tính đồng nhất, phân dị tướng trầm tích qua thời, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp ngành Trần Nghi nnk (2013), Nghiên cứu chế kiến tạo hình thành bể trầm tích vùng nước sâu Nam Biển Đơng mối liên quan đến triển vọng dầu khí, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp ngành 10 Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, 2008 Địa chất tài nguyên dầu khí 11 Mai Thanh Tân, 2007 Thăm dò địa chấn địa chất dầu khí 12 Tạ Trọng Thắng, 2009 Bài giảng Địa chất Dầu khí đại cương 13 Nguyễn Trọng Tín (chủ nhiệm), 2010 Nghiên cứu cấu trúc địa chất đánh giá tiềm dầu khí khu vực Trường Sa Tư Chính – Vũng Mây KC 0925/06-10 14 Tổng Cục Địa chất Việt Nam (1995), Các thành tạo magma - Địa chất Việt Nam 88 Tiếng Anh 15 Bat Do, Phan Huy Quynh et al (1992), Tertiary stratigraphy of continental shelf of VietNam, First International Seminar on Stratigraphy of the Southern shelf VietNam, HCM city 16 Gwang H Lee and Joel S.Watkins (1998), Seismic Sequence Stratigraphy and Hydrocarbon Potential of the Phu Khanh Basin, Offshore Central VietNam, South China Sea, AAPG Bull.v 82, pp.1711-1735 17 Principles of sequence stratigraphy (2006), O.Catuneanu, Department of Earth and Atmospheric sciences – University of Alberta, Canada 89 ... vọng dầu khí Từ ý nghĩa đó, đề tài luận văn lựa chọn với tiêu đề: Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích Oligocen – Miocen bể Tư Chính – Vũng Mây ý nghĩa dầu khí chúng nhằm làm sáng tỏ đơn vị địa. .. - Trần Thị Dung NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH OLIGOCEN – MIOCEN BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY VÀ Ý NGHĨA DẦU KHÍ CỦA CHÚNG Chun ngành: Khống vật học Địa hóa học Mã số: 60 44 02... sinh tư ng trầm tích miền hệ thống trầm tích 2/ Ý nghĩa thực tiễn: - Nghiên cứu đơn vị địa tầng phân tập sở để đánh giá tiềm đá sinh – chứa – chắn dầu khí; - Chính xác hóa địa tầng trầm tích Oligocen