Giáo Trình Địa Chất Cơ Sở Nghề Khoan Khai Thác Dầu Khí

Giáo trình địa chất cơ sở nghề khoan khai thác dầu khí cao đẳng cung cấp kiến thức chuyên sâu cho sinh viên ngành dầu khí, nâng cao kỹ năng nghề nghiệp.

• Tác giả: Ths. Phạm Thị Nụ
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Khoan Khai Thác Dầu Khí
• Đề tài: Giáo Trình Địa Chất Cơ Sở Nghề Khoan Dầu Khí
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ MÔN HỌC
• 1.1. ĐỊA CHẤT HỌC VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.2. Đối tượng nghiên cứu của địa chất học
• 1.3. Nhiệm vụ của địa chất học
• 1.4. Mối quan hệ của địa chất học với các ngành khoa học khác
• 1.5. Ý nghĩa của nghiên cứu địa chất đối với cuộc sống con người
• 1.6. Xu thế phát triển của địa chất học
• 1.7. CÁC NGÀNH VÀ MÔN HỌC ĐỊA CHẤT
• 1.8. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỊA CHẤT HỌC
• 1.8.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
• 1.8.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng
• 1.8.3. Phương pháp hiện tại luận
• 2. CHƯƠNG 2: NHỮNG VẤN ĐỀ KHÁI QUÁT VỀ TRÁI ĐẤT
• 2.1. NGUỒN GỐC TRÁI ĐẤT
• 2.2. CẤU TRÚC VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA TRÁI ĐẤT – CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA TRÁI ĐẤT
• 2.2.1. Hình dạng, kích thước, hình thái bề mặt của trái đất
• 2.2.2. Các quyển ngoài trái đất
• 2.2.3. Cấu tạo bên trong và đặc điểm vật chất tạo thành vỏ trái đất
• 2.2.4. Các tính chất vật lý của vỏ trái đất
• 2.2.5. Đá và chu trình thạch học
• 2.3. TUỔI THÀNH TẠO ĐỊA CHẤT
• 2.3.1. Tuổi của các thành tạo địa chất
• 2.3.2. Các phương pháp xác định tuổi tương đối của đá
• 2.3.3. Các phương pháp xác định tuổi tuyệt đối của đá
• 3. CHƯƠNG 3: TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT NGOẠI LỰC
• 3.1. Khái niệm chung về tác dụng phong hóa
• 3.2. Tính giai đoạn và tính phân đới trong quá trình phong hóa
• 3.3. Tốc độ phong hóa và tác nhân ảnh hưởng đến phong hóa
• 3.4. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA GIÓ
• 3.4.1. Khái niệm về tác động địa chất của gió
• 3.4.2. Tác dụng phá hủy của gió
• 3.4.3. Tác dụng vận chuyển của gió
• 3.4.4. Tác dụng trầm tích của gió
• 3.5. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA DÒNG CHẢY TRÊN MẶT
• 3.5.1. Khái niệm chung về dòng chảy trên mặt
• 3.5.2. Tác dụng xâm thực của dòng nước chảy trên mặt
• 3.5.3. Tác dụng vận chuyển của dòng nước chảy trên mặt
• 3.5.4. Tác dụng trầm tích của dòng nước chảy trên mặt
• 3.6. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT
• 3.6.1. Khái niệm chung về nước dưới đất (ground water)
• 3.6.2. Tác dụng địa chất của nước dưới đất
• 3.6.3. Tác dụng vận chuyển của nước dưới đất
• 3.6.4. Tác dụng trầm tích của nước dưới đất
• 3.7. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA BIỂN VÀ ĐẠI DƯƠNG
• 3.7.1. Khái niệm chung về biển và đại dương
• 3.7.2. Các quá trình phá hủy của biển và đại dương
• 3.8. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA HỒ VÀ ĐẦM LẦY
• 3.8.1. Tác dụng địa chất của hồ
• 3.8.2. Tác dụng địa chất của đầm lầy
• 4. CHƯƠNG 4: TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT NỘI LỰC
• 4.1. CÁC CHUYỂN ĐỘNG KIẾN TẠO VÀ SỰ BIẾN DẠNG CỦA VỎ TRÁI ĐẤT
• 4.1.1. Khái niệm về các chuyển động kiến tạo
• 4.1.2. Vận động dao động (thăng trầm)
• 4.1.3. Vận động uốn nếp
• 4.1.4. Vận động đứt gãy
• 4.2. HOẠT ĐỘNG MAGMA
• 4.2.1. Khái niệm về magma
• 4.2.2. Hoạt động magma phun trào – hoạt động núi lửa
• 4.2.3. Hoạt động magma xâm nhập
• 4.3. TÁC DỤNG BIẾN CHẤT
• 4.3.1. Khái niệm chung
• 4.3.2. Các nhân tố gây biến chất
• 4.3.3. Các phương thức biến chất
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Địa Chất Cơ Sở Nghề Khoan Dầu Khí

Giáo trình Địa Chất Cơ Sở Nghề Khoan Dầu Khí là tài liệu quan trọng trong chương trình đào tạo nghề khoan dầu khí. Tài liệu này cung cấp kiến thức nền tảng về địa chất, giúp học viên hiểu rõ các khái niệm cơ bản và ứng dụng trong thực tiễn. Nội dung giáo trình được biên soạn dựa trên nhiều tài liệu tham khảo, đảm bảo tính chính xác và cập nhật.

1.1. Mục tiêu của Giáo Trình Địa Chất Cơ Sở

Giáo trình nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản về địa chất, từ đó giúp họ có khả năng áp dụng vào thực tiễn trong ngành khoan dầu khí.

1.2. Cấu trúc của Giáo Trình Địa Chất Cơ Sở

Nội dung giáo trình được chia thành 4 chương chính, mỗi chương tập trung vào các khía cạnh khác nhau của địa chất, từ đại cương đến các tác động địa chất nội lực và ngoại lực.

II. Những Thách Thức Trong Ngành Địa Chất Khoan Dầu Khí

Ngành khoan dầu khí đối mặt với nhiều thách thức, từ việc tìm kiếm nguồn tài nguyên đến việc đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác. Những thách thức này đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về địa chất và các phương pháp nghiên cứu hiện đại.

2.1. Khó khăn trong việc xác định nguồn tài nguyên

Việc xác định chính xác vị trí và trữ lượng của các mỏ dầu khí là một trong những thách thức lớn nhất trong ngành khoan dầu khí.

2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường

Các yếu tố môi trường như biến đổi khí hậu và thiên tai có thể ảnh hưởng đến hoạt động khoan và khai thác dầu khí, đòi hỏi các giải pháp ứng phó hiệu quả.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Địa Chất Trong Ngành Khoan Dầu Khí

Để giải quyết các thách thức trong ngành khoan dầu khí, nhiều phương pháp nghiên cứu địa chất đã được áp dụng. Những phương pháp này giúp xác định cấu trúc địa chất và đánh giá tiềm năng khai thác.

3.1. Phương pháp nghiên cứu thực địa

Nghiên cứu thực địa là phương pháp quan trọng giúp thu thập dữ liệu về địa chất tại các khu vực khoan, từ đó đưa ra các quyết định chính xác hơn.

3.2. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Phân tích mẫu đá và khoáng sản trong phòng thí nghiệm giúp xác định thành phần và tính chất của các vật liệu địa chất, hỗ trợ cho quá trình khai thác.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Địa Chất Trong Khoan Dầu Khí

Kiến thức về địa chất không chỉ giúp trong việc tìm kiếm và khai thác dầu khí mà còn có ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác như xây dựng và bảo vệ môi trường.

4.1. Ứng dụng trong thiết kế công trình

Hiểu biết về địa chất giúp các kỹ sư thiết kế các công trình xây dựng an toàn và hiệu quả, đảm bảo tính bền vững trong khai thác tài nguyên.

4.2. Ứng dụng trong bảo vệ môi trường

Nghiên cứu địa chất giúp đánh giá tác động của hoạt động khoan đến môi trường, từ đó đưa ra các biện pháp bảo vệ hiệu quả.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Ngành Địa Chất Khoan Dầu Khí

Ngành địa chất khoan dầu khí đang phát triển mạnh mẽ với sự hỗ trợ của công nghệ hiện đại. Tương lai của ngành này phụ thuộc vào khả năng ứng dụng các kiến thức địa chất vào thực tiễn và giải quyết các vấn đề môi trường.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ

Công nghệ mới trong nghiên cứu địa chất sẽ giúp cải thiện hiệu quả khai thác và giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu liên ngành

Sự kết hợp giữa địa chất và các ngành khoa học khác sẽ tạo ra những giải pháp toàn diện cho các thách thức trong ngành khoan dầu khí.

Nội dung chính

GIỚI THIỆU HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH ĐỊA CHẤT CƠ SỞ (MÃ MÔN HỌC: PETD53031)

---

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Địa chất cơ sở (Mã môn học: PETD53031) là tài liệu đào tạo chuyên môn được biên soạn bởi ThS. Phạm Thị Nụ (Chủ biên) và kỹ sư Hoàng Trọng Quang, ban hành chính thức theo Quyết định số 211/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam). Giáo trình được thiết kế theo khung chương trình đào tạo của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, áp dụng đào tạo trình độ Cao đẳng và Trung cấp cho hai nghề: Khoan Khai thác Dầu khí và Vận hành Thiết bị Khai thác Dầu khí.

Trong cấu trúc chương trình đào tạo tổng thể gồm 87 tín chỉ (2.040 giờ), môn học Địa chất cơ sở thuộc khối Môn học/Mô-đun Kỹ thuật Cơ sở (gồm 13 tín chỉ, 255 giờ), đóng vai trò là môn học điều kiện tiên quyết, được giảng dạy trước các mô-đun chuyên môn nghề nghiệp như Địa chất dầu khí (PETD62032), Địa chất môi trường (PETD62035), Cơ sở khoan (PETD53033), Cơ sở khai thác (PETD53034) và Nguyên lý phá hủy đất đá (PETD62036).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác lập theo ba chuẩn đầu ra:

• Về kiến thức (A1): Trình bày hệ thống các khái niệm cơ bản về địa chất học; cấu trúc vật lý và thành phần hóa học bên trong, bên ngoài của Trái Đất; bản chất và quy luật của các quá trình địa chất nội sinh và ngoại sinh.
• Về kỹ năng (B1): Nhận diện và phân loại được các khoáng vật tạo đá, ba nhóm đá chính (magma, trầm tích, biến chất); xác định và giải đoán được các dấu hiệu, biểu hiện của quá trình địa chất nội lực và ngoại lực tại thực địa.
• Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Xây dựng tác phong làm việc khoa học, tính cẩn trọng, kỷ luật kỹ thuật và kỹ năng phối hợp làm việc nhóm trong khảo sát địa chất thực tế.

Cấu trúc giáo trình bao gồm 4 chương với thời lượng quy chuẩn 75 giờ (gồm 14 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 3 giờ kiểm tra). Điểm đặc thù của giáo trình là việc phân bổ tỷ trọng giờ thực hành và thảo luận tình huống chiếm tới 77,3% tổng quỹ thời gian, gắn liền với các hoạt động khảo sát thực địa tại khu vực ven biển tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

• Chương 1: Đại cương về môn học (3 giờ Lý thuyết) Trình bày định nghĩa, đối tượng nghiên cứu (phần vật chất cứng của vỏ Trái Đất, khoáng vật, quặng mỏ), nhiệm vụ trong tìm kiếm thăm dò khoáng sản và xây dựng công trình, cùng 7 hướng phân ngành địa chất (Thạch học; Địa sử học - Địa tầng học; Địa kiến tạo - Địa mạo; Khoáng sàng - Địa chất dầu khí; Địa chất thủy văn; Địa chất công trình; Địa chất môi trường - Địa chấn học). Chương này hệ thống hóa ba nhóm phương pháp nghiên cứu: phương pháp thực địa (khảo sát vết lộ, lập bản đồ địa chất, ứng dụng ảnh viễn thám và kính lập thể); phương pháp trong phòng (phân tích lát mỏng thạch học dưới kính hiển vi phân cực, phân tích đồng vị phóng xạ, xử lý số liệu trên lưới chiếu nổi); và nguyên lý hiện tại luận ("Hiện tại là chìa khóa của quá khứ" – lấy mới suy cũ, như nghiên cứu san hô biển ấm $t \ge 21^\circ\text{C}$ hoặc muối mỏ oxit sắt đỏ để đoán định cổ khí hậu).

• Chương 2: Những vấn đề khái quát về Trái Đất (22 giờ: 3 LT, 18 TH, 1 KT) Cung cấp dữ liệu vật lý địa cầu: Trái Đất có dạng "quả lê" với bán kính xích đạo $6.378,140\text{ km}$, bán kính cực $6.356,779\text{ km}$, diện tích bề mặt $510 \times 10^6\text{ km}^2$, tỷ trọng trung bình $5,52\text{ g/cm}^3$. Phân tích cấu trúc phân tầng đồng tâm gồm:

  1. Nhân Trái Đất (phân cách với Manti qua ranh giới Gutenberg từ độ sâu $2.371\text{ km}$ đến $2.883\text{ km}$, cấu tạo bởi hợp kim Fe-Ni gồm nhân trong rắn và nhân ngoài lỏng).
  2. Quyển giữa (Mesosphere) và Quyển mềm (Asthenosphere - quyển SiMa, giàu Mg và Fe, độ sâu từ $100\text{ km}$ đến $350\text{ km}$).
  3. Thạch quyển (Lithosphere - quyển SiAl gồm vỏ Trái Đất và phần trên cùng của Manti, bề dày trung bình $33\text{ km}$, phân cách với Manti bởi mặt Moho).

  Chương 2 phân loại chi tiết địa hình đáy đại dương (thềm lục địa, sườn lục địa, chân lục địa với tầng trầm tích lục nguyên dày tới $3,5\text{ km}$, rãnh nước sâu $>6.000\text{ m}$, sống núi giữa đại dương dài $65.000\text{ km}$); trình bày các tính chất vật lý của vỏ Trái Đất (áp suất tăng $270\text{ Pa/km}$ chiều sâu, địa nhiệt suất, địa nhiệt cấp, độ từ thiên, độ từ khuynh); định nghĩa thể địa chất độc lập theo Karl Heinrich Rosenbusch; làm rõ mối quan hệ khép kín trong chu trình thạch học giữa 3 nhóm đá (magma, trầm tích, biến chất); và phương pháp định tuổi địa chất (tuổi Trái Đất $4,54 \times 10^9\text{ năm} \pm 1%$, xác định tuổi tương đối qua trắc diện địa tầng/hóa thạch và tuổi tuyệt đối bằng phân rã đồng vị phóng xạ).

• Chương 3: Tác dụng địa chất ngoại lực (25 giờ: 4 LT, 20 TH, 1 KT) Phân tích cơ chế phong hóa vật lý (phong hóa nhiệt do dao động nhiệt độ, phong hóa cơ học do nứt nẻ, đóng băng, kết tinh muối) và phong hóa hóa học (oxy hóa, hydrat hóa, hòa tan sinh địa hình Karst, thủy phân tạo khoáng vật sét). Mô tả 4 giai đoạn tiến hóa của vỏ phong hóa eluvi: Giai đoạn vỡ vụn $\rightarrow$ Giai đoạn Sialit vôi/kiềm (hình thành montmorillonit, tích tụ $\text{CaCO}_3$) $\rightarrow$ Giai đoạn Sialit acid (rửa trôi $\text{CaCO}_3$, hình thành kaolinit) $\rightarrow$ Giai đoạn Alit (tích tụ hydroxit nhôm và sắt, hình thành đá ong, bauxit). Làm rõ tác dụng địa chất của gió (thổi mòn, mài mòn tạo rãnh khấc ở độ cao $1,5 - 2\text{ m}$, vận chuyển bụi xa $2.000 - 2.500\text{ km}$, tích tụ cồn cát barchan); tác dụng của dòng chảy mặt (lũ tạo lũ tích proluvi, dòng chảy tạm thời tạo nón phóng vật proluvial fan, sông suối gây xâm thực dọc đào sâu đạt trắc diện cân bằng, xâm thực ngang phá bờ mở rộng thung lũng, hiện tượng cướp dòng, hình thành thềm sông, bãi bồi, doi cát); cùng tác dụng địa chất của nước dưới đất, biển, đại dương, hồ và đầm lầy.

• Chương 4: Tác dụng địa chất nội lực (25 giờ: 4 LT, 20 TH, 1 KT) Nghiên cứu các biến dạng kiến tạo của vỏ Trái Đất bao gồm vận động thăng trầm, vận động uốn nếp (các yếu tố hình học nếp uốn) và vận động đứt gãy (hình thành cấu trúc địa hào, địa lũy); hoạt động magma phun trào (núi lửa, vành đai lửa Thái Bình Dương) và hoạt động magma xâm nhập; các phương thức và tác nhân biến chất thạch học (nhiệt độ, áp suất định hướng, chất lưu thủy nhiệt).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết phân tầng và động lực học Thạch quyển: Thiết lập quy luật phân bố vật chất từ nhân ($>10\text{ g/cm}^3$) qua manti ($3,3\text{ g/cm}^3$) đến vỏ lục địa ($2,7\text{ g/cm}^3$) và vỏ đại dương ($3,0\text{ g/cm}^3$), giải thích cơ chế biến dạng dẻo trong quyển mềm (Asthenosphere).
• Mô hình Chu trình Thạch học (Rock Cycle): Cung cấp nguyên lý chuyển hóa vật chất khép kín giữa đá magma nguyên sinh (ngưng kết silicat nóng chảy), đá trầm tích (chiếm 5% khối lượng nhưng bao phủ 75% diện tích bề mặt) và đá biến chất dưới tác động của trường nhiệt động.
• Quy luật Địa tầng và Tiến hóa Ngoại sinh: Xây dựng khung tham chiếu thời gian địa chất dựa trên định luật chồng chất tầng đá kết hợp phương pháp đồng vị phóng xạ; xác lập chu trình bóc mòn - vận chuyển - lắng đọng trầm tích kiểm soát bởi trọng lực và thủy quyển.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng nhận diện và phân tích kỹ thuật: Nhận dạng khoáng vật và cấu trúc đá thông qua quan sát mẫu thạch học đại thể và mẫu lát mỏng dưới kính hiển vi quang học phân cực; đọc hiểu bản đồ địa chất cấu tạo và bản đồ đẳng dày trầm tích.
• Kỹ năng đo đạc và phân tích cấu trúc: Sử dụng lưới chiếu nổi hình cầu để xác định phương vị thế nằm, góc dốc mặt lớp, hướng trục nếp uốn và mặt trượt đứt gãy kiến tạo.
• Năng lực ứng dụng chuyên môn ngành mỏ - dầu khí: Phân tích đặc tính cơ lý đất đá, giải đoán cấu trúc địa tầng và đánh giá mức độ nứt nẻ/độ thấm chứa của thành hệ đất đá phục vụ trực tiếp cho công tác thi công khoan và tối ưu hóa chế độ khai thác giếng khoan.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Thành phần quy trình	Nội dung chi tiết quy định trong giáo trình
Tiếp cận sư phạm	Phương pháp dạy học tích cực: thuyết trình ngắn, nêu vấn đề kỹ thuật, phân tích tình huống thực tế địa chất.
Mô hình tự học nhóm	Tổ chức nhóm học tập cố định 8–10 sinh viên; nhóm trưởng phân công thành viên nghiên cứu tài liệu trước buổi học, tổng hợp thảo luận và lập báo cáo chuyên đề.
Cơ sở vật chất & Thiết bị	Phòng học tiêu chuẩn trang bị máy chiếu, máy vi tính, hệ thống mẫu vật khoáng vật - đá mẫu, mô hình mô phỏng kiến tạo.
Khảo sát thực địa	Tổ chức lộ trình khảo sát thực địa nhận diện các vết lộ địa chất, cấu trúc đứt gãy, tác động xâm thực sóng biển tại khu vực Núi Lớn, Núi Nhỏ và ven biển Bà Rịa - Vũng Tàu.
Kỷ luật học tập	Sinh viên bắt buộc tham dự tối thiểu 70% thời lượng lý thuyết; trường hợp vắng quá 30% tổng số tiết lý thuyết phải học lại toàn bộ môn học.

Quy trình đánh giá kết quả học tập được thực hiện theo Quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy (ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH ngày 13/3/2017 của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội) với cơ cấu điểm trọng số:

$$\text{Điểm môn học} = (\text{Điểm đánh giá thường xuyên & định kỳ} \times 0{,}4) + (\text{Điểm thi kết thúc môn} \times 0{,}6)$$

Cơ cấu điểm đánh giá môn học (PETD53031):

Thang điểm đánh giá thành phần và điểm kết thúc môn học tính theo thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân), sau đó quy đổi sang điểm chữ và thang điểm 4 theo quy định đào tạo tín chỉ hiện hành.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Hệ thống hóa dữ liệu trắc địa và địa mạo hiện đại: Giáo trình tích hợp số liệu chuẩn từ các tổ chức địa chất quốc tế (như tư liệu đo vẽ thực địa của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ - USGS; số liệu kích thước ellipsoid và hình dạng quả lê của Trái Đất từ Hội nghị Trắc địa Quốc tế lần thứ 16 tại Grenoble; số liệu đỉnh Everest $8.848,13\text{ m}$; rãnh sâu đáy biển trên $11.000\text{ m}$).
• Tích hợp công nghệ phân tích viễn thám và địa vật lý giếng khoan: Đưa vào nội dung giảng dạy phương pháp giải đoán ảnh viễn thám qua kính lập thể để lập bản đồ cấu trúc đứt gãy; kết hợp các phương pháp địa vật lý hiện đại như sóng địa chấn phân giải cao, radar mặt đất (GPR), ảnh điện trở và đối sánh log địa vật lý lỗ khoan phục vụ mô hình hóa không gian 3 chiều.
• Liên kết ứng dụng kỹ thuật Khoan - Khai thác Dầu khí: Kiến thức thạch học và địa kiến tạo trong giáo trình được gắn liền với công nghệ mỏ: bảng phân loại độ thấm nước của đá, đặc tính cơ lý của đá magma/trầm tích, dị thường áp suất lỗ rỗng và gradient địa nhiệt. Các kiến thức này làm cơ sở tính toán cho việc lựa chọn tỷ trọng dung dịch khoan, thiết kế cột ống chống và chống mất dung dịch trong các thành hệ nứt nẻ.
• Sử dụng tư liệu thực tế địa phương: Giáo trình trực tiếp sử dụng các đối tượng địa chất thực tế tại khu vực Bà Rịa - Vũng Tàu (vết lộ đá granit Núi Lớn, Núi Nhỏ, các cấu trúc trượt lở đường Hạ Long, quá trình mài mòn bờ biển do sóng) làm bài tập tình huống thực địa cho học viên.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên/Học viên mục tiêu: Học viên hệ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề thuộc chuyên ngành Khoan Khai thác Dầu khí và Vận hành Thiết bị Khai thác Dầu khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp đào tạo kỹ thuật mỏ.
• Kiến thức điều kiện (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở chung trong chương trình gồm: Hóa đại cương (PETR63001), Vẽ kỹ thuật (MECM52003), Tin học (COMP63006) và các kiến thức cơ bản về vật lý địa cầu để tiếp thu nội dung về phản ứng khoáng vật, biểu diễn hình học nếp uốn và xử lý phần mềm bản đồ.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng giáo trình làm khung chuẩn để xây dựng kế hoạch bài giảng lý thuyết 14 giờ, thiết kế 58 giờ bài tập/thực hành, hướng dẫn thảo luận nhóm và tổ chức kiểm tra đánh giá theo chuẩn đầu ra.
• Tài liệu tham khảo chuyên ngành: Dùng làm tài liệu chuẩn bị kiến thức nền tảng cho kỹ thuật viên vận hành sàn khoan, công nhân khai thác mỏ trong việc đọc tài liệu địa chất giếng khoan và nhận diện rủi ro địa chất công trình trong quá trình thi công ngầm.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng đào tạo nào?

Giáo trình được biên soạn riêng theo chương trình đào tạo của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội dành cho học viên trình độ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề thuộc hai nhóm nghề: Khoan Khai thác Dầu khí và Vận hành Thiết bị Khai thác Dầu khí.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học môn này?

Người học cần tích lũy kiến thức cơ bản về hóa học vô cơ (để hiểu quá trình thủy phân, oxy hóa, tạo khoáng vật silicat), vật lý đại cương (áp suất, tỷ trọng, từ trường, sóng địa chấn), vẽ kỹ thuật (đọc mặt cắt địa tầng) và kỹ năng tin học văn phòng cơ bản.

3. Giáo trình này có điểm gì khác biệt so với các sách Địa chất đại cương thông thường?

Giáo trình có cơ cấu thực hành - thảo luận chiếm ưu thế (58/75 giờ, tương đương 77,3% thời lượng), tích hợp phương pháp phân tích log giếng khoan, trắc diện địa chấn nông và tập trung làm rõ các quá trình địa chất ảnh hưởng trực tiếp đến thi công giếng khoan, thay vì chỉ trình bày thuần túy lý thuyết học thuật.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất?

Người học cần tuân thủ quy trình: đọc trước giáo trình và tài liệu tham khảo theo đề cương từng chương; tham gia thảo luận nhóm 8–10 người theo chủ đề phân công của nhóm trưởng; hoàn thành đầy đủ các bài tập tình huống cuối chương; kết hợp đối chiếu mẫu đá thực tế và quan sát hiện trường địa chất tại địa phương.

5. Những tài liệu tham khảo nào được sử dụng để xây dựng giáo trình?

Giáo trình được biên soạn dựa trên các tài liệu tham khảo chính yếu gồm:

1. Huỳnh Thị Minh Hằng, Địa chất cơ sở.
2. Trần Anh Châu, Địa chất đại cương, Nhà xuất bản Giáo dục, 1984.
3. Các dữ liệu và quy chuẩn kỹ thuật chuyên ngành khoan - khai thác của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam và Trường Cao đẳng Dầu khí.

---

Kết luận

Giáo trình Địa chất cơ sở (PETD53031) do Trường Cao đẳng Dầu khí ban hành năm 2022 là tài liệu đào tạo kỹ thuật cơ sở chuẩn hóa, cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện về cấu trúc thạch quyển, chu trình thạch học và các động lực học địa chất nội - ngoại sinh.

Lộ trình học tập khuyến nghị dành cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật mỏ:

$$\text{Địa chất cơ sở (PETD53031)} \longrightarrow \begin{cases} \text{Địa chất dầu khí (PETD62032)} \ \text{Nguyên lý phá hủy đất đá (PETD62036)} \end{cases} \longrightarrow \begin{cases} \text{Cơ sở khoan (PETD53033)} \ \text{Cơ sở khai thác (PETD53034)} \end{cases} \longrightarrow \text{Vận hành thiết bị & Kiểm soát giếng}$$

Để tối ưu hóa việc tiếp thu môn học, người học cần kết hợp nghiên cứu giáo trình cùng hệ thống mẫu lát mỏng khoáng vật, dữ liệu mặt cắt địa chấn thực tế và nguồn học liệu bổ trợ từ thư viện kỹ thuật chuyên ngành Dầu khí.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Đại cương về môn học Trang 20 CHƯƠNG 2: NHỮNG VẤN ĐỀ KHÁI QUÁT VỀ TRÁI ĐẤT ❖ GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2 Chương 2 là chương giới thiệu những nội dung khái quát về trái đất bao gồm: nguồn gốc trái đất, cấu trúc và thành phần trái đất, tuổi của các thành tạo địa chất để người học có được kiến thức và kỹ năng nhận dạng thành phần cấu tạo địa chất. ❖ MỤC TIÊU CHƯƠNG 2: Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Trình bày được sơ bộ về đặc điểm, hình dạng, kích thước, hình thái bề mặt Trái đấ. - Trình bày được cấu tạo bên trong và bên ngoài của Trái đất.

➢ Về kỹ năng: - Xác định được các loại đá cơ bản và khoáng vật ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện tác phong làm việc khoa học cho học sinh, tính kiên nhẫn, chăm chỉ và khả năng làm việc theo nhóm. - Rèn luyện tính nghiêm túc, cẩn trọng trong quá trình làm việc. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 2 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập chương 2 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 2) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống chương 2 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.

❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI GIẢNG CHƯƠNG 2 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập chương 1 (cá nhân hoặc nhóm). Chương 2: Những vấn đề khái quát về Trái Đất Trang 21 - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống chương 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 2 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Không - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 2 - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.

✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: không có ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: 1 điểm kiểm tra (trắc nghiệm/tự luận/báo cáo) ❖ NỘI DUNG CHƯƠNG 2 2.

NGUỒN GỐC TRÁI ĐẤT Trái Đất là một thiên thể trong vũ trụ. Vũ trụ là thế giới vật chất bao quanh. Trong vũ trụ có vô số hệ thiên thể (hệ sao). Hiện nay, khoa học cho biết có đến 10 tỷ hệ sao, hệ xa nhất mà con người có thể quan sát được với trình độ kỹ thuật hiện đại là 1010 năm ánh sáng (1 năm ánh sang bằng 94,6 x 1012 km).

Khoảng cách giữa các hệ sao khoảng 1,6 x 109 năm ánh sáng. Chương 2: Những vấn đề khái quát về Trái Đất Trang 22 Trái Đất nằm trong hệ Mặt trời. Hệ Mặt trời nằm trong một hệ lớn hơn nhiều gọi là hệ Ngân Hà. Hệ Ngân hà lại là một hệ nhỏ trong một hệ sao lớn hơn gọi là Thiên hà.

Nhiều thiên hà nằm trong một hệ lớn hơn nữa là Siêu thiên hà 2. CẤU TRÚC VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA TRÁI ĐẤT – CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA TRÁI ĐẤT 2. Hình dạng, kích thước, hình thái bề mặt của trái đất a. Hình dạng: Trái Đất là một hành tinh có dạng gần cầu.

Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời và các lực hấp dẫn vũ trụ quyết định tới hình dạng, cấu trúc, và sự phân bố các đặc tính hoá lý bên trong và bên ngoài Trái Đất. Các đo đạc chính xác gần đây cho thấy hình dạng bên ngoài của Trái Đất tương đối bất thường. Trước đây người ta cho rằng Trái Đất có dạng ellipsoid với độ dẹt theo phương của trục xoay là 1/298,275 (Bán kính ở xích đạo: 6378,14km. Bán kính ở cực: 6356,779km.

Theo số liệu của Hội nghị Trắc địa Quốc Tế lần thứ 16, Grenoble, 1975). Tuy nhiên những quan sát chính xác hơn bằng vệ tinh nhân tạo cho thấy Trái Đất không có dạng ellipsoid lý tưởng mà có dạng “quả lê” trong đó cực Bắc nhô cao hơn 10m và cực Nam lõm vào 30m. Kích thước: Bán kính xích đạo : 6378,140 Km Bán kính cực : 6356,779 Km Bán kính bình quân : 6371,012 Km (R) Độ dẹt : 1/298,275 Chu vi xích đạo : 40075,240 Km Chu vi kinh tuyến : 40008,060 Km Thể tích : 1,0832 x 1012 Km3 (V=4/3 R3) Diện tích : 510 x 106 Km2 (S=4 R2) c. Hình thái bề mặt Trái Đất: Gần 71% diện tích bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi một khối lượng nước khổng lồ, chúng tạo thành các biển và đại dương.

Hơn 29% diện tích (29,2%) bề mặt Trái Đất còn lại là các vùng nhô cao của bề mặt Trái Đất so với mực nước biển, được gọi là các lục địa. Các lục địa phân bố chủ yếu ở Bán cầu bắc. Kích thước các lục địa cũng thay đổi khác nhau, trong đó các lục địa ở phía bắc gắn kết với nhau tạo thành Chương 2: Những vấn đề khái quát về Trái Đất Trang 23 các vùng đất rộng lớn còn ở phía nam thường là các lục địa riêng rẽ nổi trên mặt đại dương. Đường bờ biển phân cách các lục địa và đại dương thường là các đường uốn lượn phức tạp.

Địa hình bề mặt Trái Đất rất gồ ghề và có độ chênh lệch độ cao rất lớn. Độ chênh cao giữa nơi cao nhất trên lục địa và nơi sâu nhất dưới đáy các đại dương là khoảng gần 20. Địa hình lục địa gồm cả các vùng bình nguyên bằng phẳng, vùng đồi núi thấp, cao nguyên và các vùng núi cao hiểm trở. Độ cao trung bình của địa hình lục địa so với mực nước biển trung bình khoảng 875m.

Đỉnh núi cao nhất (Verest) có độ cao 8848,13m. Tương tự như lục địa, dù chìm sâu dưới nước biển nhưng địa hình đáy đại dương cũng phân dị hết sức phức tạp. Độ sâu trung bình của vỏ đại dương khoảng 3700m dưới mực nước biển trung bình. Nơi sâu nhất của đáy đại dương có độ sâu tới 11.

Địa hình đáy biển và đại dương được chia thành một số phần chính như sau: ➢ Rìa lục địa (đới chuyển tiếp lục địa - đại dương), thềm lục địa (phần tiếp giáp giữa rìa lục địa và phần biển khơi, tương đối nông và có độ dốc thoải [< 0,30]); ➢ Sườn lục địa (continental slope: phần nằm cạnh thềm lục địa, có độ dốc lớn và có độ sâu < 2000m); ➢ Chân lục địa (continental rise, nằm phía ngoài sườn lục địa và nối với bồn đại dương, thoải, độ sâu 2000 - 5000m). ➢ Rãnh nước sâu (oceanic trench) là các vực thẳm dạng tuyến hẹp và kéo dài, có độ sâu trên 6000m, chủ yếu phân bố quanh Thái Bình Dương, thường chạy song song với đường bờ của một số lục địa hoặc dọc các cung đảo. ➢ Cung đảo đại dương (là chuỗi các hòn đảo được hình thành từ sự phun trào của núi lửa hoặc xâm nhập của magma phân bố trong lòng các đại dương, thường chạy song song với các rãnh sâu đại dương và nằm ở phía tiếp giáp với lục địa, là nơi có hoạt động núi lửa và động đất mạnh mẽ). ➢ Bồn đại dương hay đồng bằng biển thẳm (phần đáy của đại dương bằng phẳng), độ sâu 4000-6000m; trong bồn đại dương có các vùng nhô cao cục bộ được gọi là các sea mounts (núi dưới biển) hoặc abyssal hills (đồi biển thẳm).

➢ Sống núi giữa đại dương (là các dãy núi ngầm ở giữa đáy đại dương - chiều dài tổng cộng tới 65.000km, chiều cao trung bình so với đáy đại dương khoảng 2.000m và có nơi nổi lên trên bề mặt đại dương (Iceland). Dọc theo trung tâm của các sống núi thường là các dải sụt tương đối (rift) (sâu 1 - 2km, rộng từ hơn 10km tới Chương 2: Những vấn đề khái quát về Trái Đất Trang 24 50km) và dọc theo chúng thường xảy ra sự tách giãn và mở rộng đáy đại dương, các hoạt động động đất và núi lửa kèm theo là sự phun trào và xâm nhập của magma. Mặt cắt tổng quát qua lục địa và đáy đại dương (1- Thềm lục địa; 2- Sườn lục địa; 3- Chân lục địa; 4- Lòng chảo biển ven; 5- Vòng cung đảo; 6- Rãnh sâu; 7- Bình nguyên sâu; 8- Dãy núi giữa đại dương; 9- Đồi nước sâu. Mặt cắt bao quát của đáy đại dương d.

Những dạng địa hình lớn của đáy đại dương Theo những quan điểm hiện đại, có thể phân chia những cấu trúc vĩ mô của đáy đại dương sâu: rìa lục địa dưới nước; đới chuyển tiếp; những dãy núi giữa đại dương; lòng chảo đại dương. Rìa lục địa dưới nước chiếm 22,6 % đáy Đại dương Thế giới, viền quanh tất cả các lục địa, gồm những dạng địa hình lớn sau đây: ➢ Thềm lục địa là phần kéo dài trực tiếp của nền lục địa. Nơi đây đáy đại dương hạ thấp dần đều tới độ sâu 200m, có khi sâu hơn, tới 2000m như ở biển Ôkhôt, và độ dốc nhỏ, dưới 3o. Địa hình đáy thường khá phẳng, nhưng nhiều khi phát hiện thấy các dạng cổ phản ánh địa hình nền đất liền kế cận.

Bề rộng lớn nhất quan sát thấy ở vùng thềm lục địa Bắc Băng Dương; ở bờ châu Âu, các bờ đông của châu Mỹ, bờ đông nam Nam Mỹ của Đại Tây Dương; bờ đông châu Á và vùng quần đảo Dônđơ của Thái Bình Dương. Trong khi đó ở vùng bờ tây của Bắc Mỹ và Nam Mỹ, ở bờ châu Phi thềm Chương 2: Những vấn đề khái quát về Trái Đất Trang 25 lục địa rất hẹp. Từ phía biển và đại dương, thềm lục địa giới hạn bởi sườn lục địa. ➢ Sườn lục địa là phần dưới nước của lục địa, nằm ở độ sâu từ khoảng 200m đến khoảng 2500m.