CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Vị trí và đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu ở thềm lục địa, các đảo và vùng ven biển TNVN, trong khoảng tọa độ từ 6o30’ đến 10o30’ vĩ độ bắc và từ 102o đến 105o kinh độ đông (Hình 1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu [1]. 5 Vùng ven biển TNVN gồm các đồi núi thấp và đồng bằng ven biển, trải dài khoảng 200 km từ Hà Tiên đến mũi Cà Mau. Đá gốc lộ ra khá tốt tại các đồi núi thấp nhưng không liên tục do xen giữa là vùng đồng bằng.
Có rất nhiều đảo ở khu vực TNVN. Trong đó, lớn nhất là đảo Phú Quốc với diện tích đường bờ khoảng 574 km2 (rộng nhất theo phương Đ-T khoảng 25 km, dài nhất theo phương B-N khoảng 50 km; đỉnh cao nhất đạt 603 mét tại núi Chúa ở phía ĐB đảo; địa hình thấp dần từ bắc xuống nam, từ đông sang tây). Nhiều đảo khác có diện tích nhỏ, như Hòn Nghệ, Hòn Tre, Hòn Rái, Hòn Đá Bạc, Hòn Khoai, Hòn Buông, Hòn Chuối và các đảo nhỏ hợp thành các quần đảo như Hải Tặc, Bà Lụa, Nam Du, An Thới và Thổ Chu. Trên các đảo, nhìn chung, các vết lộ đá gốc khá tốt cho việc khảo sát địa chất.
Vùng thềm lục địa TNVN có địa hình đáy biển nhìn chung có xu thế nghiêng thoải từ ĐB xuống TN, từ 0 - 80 m nước, khá thuận lợi cho công tác khoan tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí. Khu vực ven biển và thềm lục địa TNVN nằm trong vùng nội chí tuyến bắc bán cầu, cận xích đạo, có khí hậu mang tính nhiệt đới gió mùa. Hàng năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa thường xảy ra từ khoảng tháng 5 đến tháng 10, gió mùa TN, thỉnh thoảng có dông lốc, ít khi có bão và thường không mạnh; mùa khô thường xảy ra từ khoảng tháng 11 đến tháng 4 năm sau, gió mùa ĐB. Thời gian thu nổ địa chấn nên tiến hành trong khoảng tháng 4 đến tháng 9.
Thời gian khảo sát thực địa tốt nhất từ khoảng tháng 12 đến tháng 3 năm sau. Ở khu vực ven biển, các sân bay Cà Mau và Rạch Giá có đường bay nối với thành phố Hồ Chí Minh. Sân bay trên đảo Phú Quốc có các đường bay nối với Cần Thơ, thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội, và các đường bay nối với Singapore và Nga. Giao thông đường bộ từ Hà Tiên đến Cà Mau khá thuận tiện.
Có những tuyến tàu cao tốc từ Hà Tiên và Rạch Giá ra các đảo Phú Quốc và các QĐ Hải Tặc, Bà Lụa, Nam Du. Ngoài đảo Phú Quốc với khoảng 120.000 người dân sinh sống với các dịch vụ du lịch tốt, các đảo khác dân cư còn thưa thớt, chủ yếu đánh bắt và nuôi trồng thủy hải sản. 6 Lịch sử nghiên cứu địa chất - dầu khí 1.1 Công tác đo vẽ bản đồ và nghiên cứu địa chất vùng ven biển và các đảo Tây Nam Việt Nam Công tác đo vẽ bản đồ địa chất vùng ven biển và các đảo ở thềm lục địa TNVN nói riêng và Việt Nam nói chung đã được đề cập khá chi tiết trong các chuyên khảo ‘Địa chất và Tài nguyên Dầu khí Việt Nam’ (năm 2005, 2007, 2009) [1, 2, 3] cũng như ‘Địa chất và Tài nguyên Việt Nam’ (năm 2009) [4]. Đối với vùng ven biển và các đảo ở thềm lục địa TNVN, công tác đo vẽ bản đồ địa chất có thể chia thành ba giai đoạn.
Giai đoạn thứ nhất là giai đoạn nghiên cứu địa chất chủ yếu bởi các nhà địa chất người Pháp ở Việt Nam nói riêng và Đông Dương nói chung. Kết quả tổng hợp điển hình cho giai đoạn này là Bản đồ địa chất Việt Nam - Campuchia - Lào, tỷ lệ 1:2.000, tái bản lần thứ 3 vào năm 1971 [5]. Kết quả nghiên cứu và tổng hợp cho giai đoạn này không những gắn liền với lịch sử Việt Nam và Đông Dương thuộc Pháp mà còn phản ánh nền tảng kỹ thuật và lý luận khoa học địa chất lúc bấy giờ. Bên cạnh những kết quả nghiên cứu các thể địa chất một cách khách quan ở các mức độ khác nhau, việc phân loại, xác định tuổi địa chất và xếp chúng vào các phân vị địa tầng cũng như thể hiện trên bản đồ địa chất khi đó gắn liền với các chu kỳ kiến tạo theo học thuyết Địa máng cùng với quan điểm các đá trầm tích nằm bên dưới luôn có tuổi cổ hơn các đá trầm tích nằm bên trên.
Đáng lưu ý là không chỉ các đá trầm tích lục nguyên tuổi MZ muộn phân bố trên QĐ Thổ Chu, QĐ An Thới và đảo Phú Quốc mà cả một số khu vực khác như TN Campuchia, hạ Lào, Nông Sơn và TB Lào đều được xếp vào Indosinias thượng – một đơn vị kiến tạo địa tầng theo học thuyết Địa máng. Giai đoạn thứ hai trong công tác nghiên cứu địa chất trên đất liền và các đảo đã để lại dấu ấn đậm nét với kết quả đo vẽ các tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 trong khoảng thời gian từ sau năm 1975 đến những năm đầu thập kỷ 90 của thể kỷ trước [6-11] (Hình 1. Theo đó, các thể địa chất chủ yếu được đo vẽ theo quy chế đo vẽ bản đồ địa chất của Liên Xô cũ hay ‘Dự thảo Quy phạm địa tầng Việt Nam’ (1985). Việc phân chia và thể hiện các thể địa chất chủ yếu theo thời địa tầng tạm thời với các đơn vị địa tầng tự do, chưa thể hiện việc thay đổi quan điểm về mối quan hệ trong không gian (trên/ dưới) với tuổi địa chất (trẻ/ cổ).
7 Sơ đồ thể hiện công tác đo vẽ bản đồ địa chất vùng ven biển và các đảo TNVN [6-11]. Ở vùng Tây Nam Bộ, không chỉ các đá trầm tích trước Đệ Tứ phân bố trên đảo Phú Quốc, QĐ An Thới và QĐ Thổ Chu, mà cả các khu vực khác như Núi Ông (Bình Dương), Tà Pa và Nam Quy (An Giang) đều được xếp vào hệ tầng Phú Quốc tuổi Jura muộn - Creta sớm [6], sau đó được xếp vào khoảng tuổi Jura không phân chia [7]. Sau đó, các đá trầm tích ở vùng núi Tà Pa và Nam Quy được tách ra và xếp vào hệ tầng Dầu Tiếng (T3 dt), các trầm tích ở QĐ Thổ Chu, QĐ An Thới và đảo Phú Quốc vẫn thuộc hệ tầng Phú Quốc nhưng được xếp vào Creta sớm [10, 11]. 8 Thực tế cho thấy, ngoài sự khó khăn trong việc xác định các ranh giới thời địa tầng, việc xác định tuổi địa chất không phải lúc nào cũng có sự thống nhất giữa các kết quả nghiên cứu.
Với cùng một thể địa chất, khi tuổi được cho là thay đổi thì bản thân phân vị địa tầng đó hay phân vị địa tầng mà chúng thuộc về bị thay đổi, hệ quả là hoặc thêm nhiều phân vị địa tầng mới hoặc thay đổi cả các phân vị địa tầng liên quan khác. Điều này tạo nên sự xáo trộn lớn trong công tác nghiên cứu địa tầng nói riêng và công tác nghiên cứu địa chất nói chung. Giai đoạn thứ ba trong công tác nghiên cứu địa chất trên lãnh thổ Việt Nam được đánh dấu bởi sự ra đời của ‘Quy phạm Địa tầng Việt Nam’ do Cục Địa chất Việt Nam xuất bản năm 1994 [12]. Theo đó, nhiều công trình đo vẽ bản đồ địa chất cũng như nghiên cứu chuyên đề đã cố gắng phân chia các đá trầm tích và các đá phân lớp xen trầm tích theo các phân vị thạch địa tầng.
Liên quan tới khu vực các đảo và vùng ven biển Tây Nam Bộ, giai đoạn này phải kể tới công tác đo vẽ bản đồ địa chất nhóm tờ Hà Tiên - Phú Quốc tỷ lệ 1:50. QĐ Thổ Chu không nằm trong diện tích nghiên cứu của hai công trình này. Các kết quả này cũng đã được tổng hợp trong công trình ‘Tài nguyên và khoáng sản Việt Nam’ kèm bản đồ tỷ lệ 1:1. Theo đó, đáng lưu ý là ngoài trầm tích Đệ Tứ, các đá trầm tích lộ ra trên đảo Phú Quốc và QĐ An Thới vẫn được xếp vào hệ tầng Phú Quốc nhưng có tuổi Miocen giữa - muộn.
Tập thể các nhà địa tầng học biên soạn ‘Quy phạm Địa tầng Việt Nam’ (năm 1994) cũng đã lường trước được vấn đề do hoàn cảnh lịch sử để lại, đó là, các phân vị điệp và hệ tầng đã được xác lập và sử dụng trước đó có thể chưa hoàn toàn ứng với tiêu chuẩn của một phân vị thạch địa tầng. Để tránh sự xáo trộn, trước mắt các phân vị địa tầng đó tạm thời được coi như các hệ tầng của hình loại thạch địa tầng [12]. Khác với những công trình tổng hợp và lập bản đồ địa chất trước đó, trên tờ bản đồ địa chất Việt Nam - Lào - Campuchia tỷ lệ 1:1.000 năm 2009 [16], tên các phân vị hệ tầng không được thể hiện. Thay vào đó là thành phần thạch học cùng tuổi địa chất và môi trường trầm tích (biển hay lục địa).
9 Trong quá trình thực hiện đề án ‘Nghiên cứu kiến tạo sinh khoáng Nam Việt Nam’, các phân vị địa tầng trước KZ ở Tây Nam Bộ được tổng kết (2000), ngoại trừ hệ tầng Phú Quốc bị gác lại do còn có những quan điểm khác nhau về tuổi địa chất [17]. Trong những năm 2000 - 2004, trên các QĐ Thổ Chu, An Thới và đảo Phú Quốc, từ kết quả công tác điều tra địa chất thủy văn - công trình và tìm kiếm nguồn nước của Liên đoàn Địa chất thủy văn - Địa chất công trình miền Nam, tham khảo thêm các kết quả phân tích [18, 19], nhiều kết quả nghiên cứu thạch địa tầng đã được công bố [20-24]. Trong đó, đáng lưu ý là kết quả xác lập hệ tầng Thổ Chu tuổi Creta sớm và hệ tầng Hàm Ninh tuổi Creta muộn. Tuy nhiên, các vấn đề về mối quan hệ địa tầng trên - dưới, diện phân bố ở thềm lục địa chưa được sáng tỏ.
Bên cạnh đó, mối quan hệ địa tầng giữa các đá trầm tích ở QĐ Thổ Chu nơi hệ tầng Thổ Chu được xác lập với các đá trầm tích được xếp vào hệ tầng Thổ Chu ở đảo Phú Quốc, cách đó khoảng 100 km, chưa được sáng tỏ. Ngoài các trầm tích Đệ Tứ, các phân vị địa tầng ở Việt Nam đã được tổng kết trong công trình tổng hợp ‘Các phân vị địa tầng Việt Nam’ (2005) [25]. Trong công trình này, đá magma xâm nhập chưa được xem là phân vị địa tầng, tuy nhiên, có những thể đá phun trào tuy không xen trầm tích nhưng có tính phân lớp đã được mô tả là phân vị địa tầng.
