Luận án: Lịch sử Địa chất Miocen Bể Phú Khánh và Ý nghĩa Dầu khí - Trần Thị Dung

Luận án tiến sĩ phân tích sâu sắc lịch sử phát triển địa chất Miocen tại Bể Phú Khánh, tập trung vào ý nghĩa cho thăm dò và khai thác dầu khí.

• Tác giả: Trần Thị Dung
• Người hướng dẫn: GS. Trần Nghi
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Địa chất học
• Đề tài: Nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và ý nghĩa dầu khí
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khám phá Lịch sử Phát triển Địa chất Miocen Bể Phú Khánh Tổng quan và Ý nghĩa Dầu khí

Luận án tiến sĩ "Nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và ý nghĩa dầu khí" đóng vai trò then chốt trong việc làm sáng tỏ tiềm năng hydrocarbon của một trong những khu vực giàu triển vọng nhất Biển Đông Việt Nam. Bể Phú Khánh, một bể trầm tích Kainozoi lớn nằm ngoài khơi miền Trung Việt Nam, đã thu hút sự chú ý đặc biệt từ các nhà khoa học và công ty dầu khí bởi cấu trúc địa chất phức tạp và khả năng chứa dầu khí dồi dào. Nghiên cứu tập trung vào Thời kỳ Miocen, giai đoạn địa chất quan trọng kéo dài từ khoảng 23 đến 5,3 triệu năm trước, bởi đây là giai đoạn chứng kiến nhiều biến động kiến tạo và trầm tích lắng đọng có ảnh hưởng sâu sắc đến sự hình thành và tích tụ hydrocarbon. Việc hiểu rõ lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh không chỉ cung cấp cái nhìn toàn diện về quá trình tạo bể mà còn là nền tảng vững chắc để đánh giá tiềm năng dầu khí và định hướng các chiến lược thăm dò hiệu quả. Luận án này không chỉ đơn thuần là tổng hợp dữ liệu mà còn đưa ra những phân tích chuyên sâu về mối liên hệ giữa các sự kiện kiến tạo, quá trình trầm tích và sự hình thành hệ thống dầu khí, từ đó cung cấp một bức tranh chi tiết về tiềm năng khai thác trong tương lai. Nắm bắt được các đặc điểm địa tầng, biến dạng cấu trúc, và các tướng trầm tích trong giai đoạn Miocen là chìa khóa để mở khóa những trữ lượng dầu khí còn ẩn giấu. Mục tiêu chính của luận án là xác định các giai đoạn phát triển kiến tạo chính, đánh giá các yếu tố kiểm soát sự phân bố và chất lượng của các đá chứa, đá sinh và đá chắn, đồng thời làm rõ ý nghĩa dầu khí bể Phú Khánh từ các kết quả nghiên cứu. Thông qua việc phân tích dữ liệu đa dạng từ địa chấn, địa vật lý giếng khoan và thạch học, luận án cung cấp một cái nhìn sâu sắc về một khu vực địa chất đầy hứa hẹn, góp phần vào sự phát triển của ngành địa chất dầu khí Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu trong luận án này sẽ là cơ sở quan trọng cho các hoạt động thăm dò và khai thác tiếp theo, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Nghiên cứu này cũng khẳng định vai trò của công tác thăm dò dầu khí chuyên sâu trong việc khám phá các nguồn tài nguyên mới.

1.1. Bối cảnh địa chất và kiến tạo khu vực Biển Đông tác động đến Bể Phú Khánh

Bối cảnh kiến tạo khu vực Biển Đông đóng vai trò quyết định trong việc hình thành và phát triển của bể Phú Khánh. Giai đoạn Miocen chứng kiến sự thay đổi đáng kể về kiến tạo địa động lực, bao gồm sự tiếp tục của quá trình mở rộng Biển Đông và các hoạt động của hệ thống đứt gãy lớn như đứt gãy Sông Hồng. Các nhà nghiên cứu như Taponier (1982, 1986) [93, 94] đã chỉ ra sự chấm dứt hoạt động thúc trồi của vi mảng Đông Dương và sự chuyển hướng của đứt gãy Sông Hồng từ trượt bằng trái sang trượt bằng phải. Các nghiên cứu gần đây hơn, như của nhóm tác giả Đan Mạch (2009) [76-79], đã đánh giá lại vai trò va chạm của mảng Ấn Độ và Á Âu, cùng với sự dịch chuyển của các đứt gãy lớn, ảnh hưởng đến địa hình đáy biển và quá trình lắng đọng trầm tích trong bể Phú Khánh. Sự biến động này đã tạo ra các cấu trúc bẫy dầu khí tiềm năng và kiểm soát sự phân bố của các tướng đá trầm tích, ảnh hưởng trực tiếp đến lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và tiềm năng dầu khí của nó. Việc hiểu rõ các yếu tố kiến tạo này là cần thiết để dự đoán vị trí các tích tụ dầu khí và tối ưu hóa các chiến lược thăm dò.

1.2. Những nghiên cứu trước đây về địa chất và dầu khí Bể Phú Khánh thời kỳ Miocen

Lịch sử nghiên cứu về bể Phú Khánh đã trải qua nhiều giai đoạn với các đóng góp quan trọng. Watkins et al. (1998) [84] đã phân chia bể Phú Khánh thành 5 tập địa chấn – địa tầng (Eocen – Oligocen, Miocen sớm, Miocen giữa, Miocen muộn và Pleiocen – Đệ tứ) dựa trên các tập phản xạ địa chấn. Tuy nhiên, các phân tích này còn hạn chế do chưa đi sâu vào đặc điểm tướng trầm tích qua trường sóng địa chấn, dẫn đến đường cong thay đổi mực nước biển chưa thực sự thuyết phục. Nhóm tác giả Trung Quốc Xuelin Qiu và nnk (2001) [103] cùng Yan Pin và nnk (2001) [104] đã công bố kết quả nghiên cứu về các mặt cắt cấu trúc sâu của rìa lục địa Bắc Biển Đông, cho thấy mối liên hệ giữa độ dày vỏ lục địa tiền Kainozoi, độ sâu sụt lún và độ dày trầm tích Kainozoi với bề mặt Moho. Các nghiên cứu này cung cấp cái nhìn tổng thể về sự phát triển của vỏ lục địa, tuy nhiên, chi tiết về lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh vẫn còn nhiều khoảng trống. Luận án này tiếp nối và mở rộng các nghiên cứu trước, tập trung khai thác chiều sâu dữ liệu để khắc phục những hạn chế và làm rõ hơn ý nghĩa dầu khí của bể. Việc tổng hợp và phân tích các dữ liệu có sẵn là tiền đề để đưa ra những kết luận mới mẻ và chính xác hơn về tiềm năng dầu khí của bể.

II. Thách Thức Trong Nghiên cứu Địa chất Miocen Bể Phú Khánh và Khám phá Dầu khí

Nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và ý nghĩa dầu khí đối mặt với nhiều thách thức đáng kể, từ sự phức tạp của cấu trúc địa chất đến hạn chế về dữ liệu và phương pháp phân tích. Bể Phú Khánh nằm trong một khu vực địa động lực phức tạp, chịu ảnh hưởng của nhiều pha kiến tạo khác nhau, khiến việc xác định chính xác các ranh giới địa tầng và giải đoán các cấu trúc địa chất trở nên khó khăn. Thời kỳ Miocen, với các biến động mực nước biển và hoạt động núi lửa liên tục, đã tạo ra một hệ thống trầm tích đa dạng và khó dự đoán. Các trầm tích này có thể bao gồm các tập quạt biển sâu, khối sụt, thể cacbonat và ám tiêu san hô, đòi hỏi các phương pháp phân tích chuyên sâu để nhận diện và đánh giá tiềm năng. Thêm vào đó, thông tin từ các giếng khoan vẫn còn thưa thớt so với quy mô rộng lớn của bể, gây khó khăn trong việc xây dựng mô hình địa chất tổng thể và định vị các khu vực có tiềm năng dầu khí cao. Sự thiếu hụt dữ liệu trực tiếp từ các mẫu lõi và thông tin thạch học chi tiết ở một số khu vực làm tăng tính bất định trong việc đánh giá chất lượng đá chứa và đá sinh. Bên cạnh đó, các phương pháp địa chấn – địa tầng truyền thống có thể chưa đủ khả năng để giải quyết toàn bộ sự phức tạp của các tướng trầm tích và cấu trúc biến dạng, đặc biệt là trong việc phân tách các đơn vị địa tầng mỏng hoặc các cấu trúc kiến tạo vi mô. Việc tích hợp các loại dữ liệu khác nhau và áp dụng các kỹ thuật phân tích tiên tiến là cần thiết để vượt qua những rào cản này. Luận án này hướng đến việc giải quyết những thách thức trên thông qua việc áp dụng đồng bộ các phương pháp hiện đại và phân tích liên ngành, từ đó nâng cao độ tin cậy của các đánh giá về ý nghĩa dầu khí bể Phú Khánh và đưa ra những khuyến nghị cụ thể cho công tác thăm dò dầu khí trong tương lai. Nỗ lực này không chỉ giúp tối ưu hóa việc tìm kiếm hydrocarbon mà còn đóng góp vào việc phát triển các phương pháp nghiên cứu địa chất tiên tiến hơn cho các bể trầm tích phức tạp tương tự.

2.1. Hạn chế trong dữ liệu và phương pháp địa chấn truyền thống khi phân tích Bể Phú Khánh

Một trong những thách thức lớn nhất khi nghiên cứu bể Phú Khánh là sự hạn chế về dữ liệu giếng khoan và chất lượng của một số dữ liệu địa chấn – địa tầng cũ. Nhiều phân tích trước đây, như của Watkins et al. (1998) [84], chỉ dựa trên ranh giới các tập địa chấn mà chưa đi sâu vào phân tích tướng trầm tích thông qua đặc điểm trường sóng. Điều này dẫn đến sự thiếu chính xác trong việc giải đoán môi trường lắng đọng và sự thay đổi mực nước biển trong Thời kỳ Miocen. Các dữ liệu địa chấn thường gặp phải vấn đề về nhiễu và độ phân giải, đặc biệt ở các lớp sâu hoặc khu vực có cấu trúc phức tạp, gây khó khăn cho việc nhận diện chính xác các cấu trúc bẫy và đá chứa tiềm năng. Phương pháp địa chấn truyền thống có thể bỏ qua các chi tiết nhỏ về địa tầng và các thể trầm tích có kích thước dưới ngưỡng phân giải, vốn lại rất quan trọng đối với việc xác định các đối tượng dầu khí phi cấu trúc. Để khắc phục, cần có sự tích hợp các kỹ thuật xử lý địa chấn tiên tiến hơn và các phương pháp phân tích tướng địa chấn định lượng để làm rõ lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh một cách toàn diện hơn.

2.2. Sự phức tạp của kiến tạo và trầm tích ảnh hưởng đến việc đánh giá tiềm năng dầu khí

Sự phức tạp của kiến tạo địa động lực và tính đa dạng của các trầm tích trong bể Phú Khánh trong Thời kỳ Miocen tạo ra những rào cản lớn cho việc đánh giá tiềm năng dầu khí. Các hoạt động nâng hạ, đứt gãy và biến dạng không đồng nhất đã tạo ra nhiều loại cấu trúc phức tạp, từ bẫy cấu trúc đến bẫy địa tầng và bẫy kết hợp. Việc nhận diện và mô hình hóa chính xác các cấu trúc này đòi hỏi kỹ thuật phân tích cao. Ngoài ra, sự thay đổi tướng trầm tích nhanh chóng theo không gian và thời gian, từ trầm tích lục địa đến trầm tích biển nông và biển sâu, làm cho việc dự đoán phân bố đá chứa và đá chắn trở nên khó khăn. Ví dụ, sự hình thành các thể cacbonat và ám tiêu san hô ở một số khu vực có thể tạo ra các đá chứa có độ rỗng và thấm cao, nhưng việc định vị chúng đòi hỏi các phân tích đặc thù. Hiểu rõ mối quan hệ giữa lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh, quá trình trầm tích và các pha kiến tạo là chìa khóa để giảm thiểu rủi ro trong công tác thăm dò dầu khí và khai thác hiệu quả tài nguyên hydrocarbon.

III. Phương pháp Địa chấn Địa tầng Bí quyết Giải mã Lịch sử Kiến tạo Bể Phú Khánh

Phương pháp địa chấn – địa tầng là một trong những công cụ mạnh mẽ nhất được áp dụng trong luận án để giải mã lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và ý nghĩa dầu khí. Phương pháp này tập trung vào việc phân tích các mặt cắt địa chấn để nhận diện và giải đoán các tập địa chấn, ranh giới bất chỉnh hợp, và các đặc điểm hình thái của trường sóng. Bằng cách phân tích tỉ mỉ các mặt cắt địa chấn, các nhà nghiên cứu có thể tái tạo lại lịch sử trầm tích và kiến tạo của bể, từ đó xác định các giai đoạn lắng đọng chính và các sự kiện biến dạng cấu trúc quan trọng trong Thời kỳ Miocen. Kỹ thuật này cho phép định vị các đơn vị địa tầng khác nhau dựa trên các đặc điểm phản xạ địa chấn, như biên độ, tần số, và pha, giúp phân biệt các loại đá và môi trường lắng đọng. Đặc biệt, việc xác định các bất chỉnh hợp và các mặt cắt mài mòn địa chấn giúp nhận diện các giai đoạn nâng hạ, xói mòn và ngừng lắng đọng, cung cấp thông tin quý giá về động lực học của bể. Áp dụng phương pháp này, luận án có thể xây dựng các bản đồ tướng đá – cổ địa lý chi tiết, thể hiện sự phân bố của các môi trường trầm tích theo thời gian và không gian, từ đó định hướng các khu vực có tiềm năng dầu khí cao. Việc tích hợp dữ liệu địa chấn với thông tin từ giếng khoan (nếu có) sẽ nâng cao độ chính xác của các mô hình địa chất, giúp giảm thiểu rủi ro trong công tác thăm dò dầu khí. Sự thành công của phương pháp địa chấn – địa tầng nằm ở khả năng cung cấp một bức tranh liên tục về cấu trúc ngầm và quá trình địa chất, điều mà các phương pháp khác khó có thể thực hiện được. Kết quả từ phương pháp này là nền tảng cho việc đánh giá ý nghĩa dầu khí bể Phú Khánh, đặc biệt là trong việc xác định các cấu trúc bẫy và sự phân bố của các hệ thống dầu khí tiềm năng. Nghiên cứu sâu về các tướng địa chấn cho phép chúng ta dự đoán các kiểu trầm tích cụ thể như quạt biển sâu hay ám tiêu san hô, những nơi có khả năng chứa hydrocarbon cao.

3.1. Phân tích các kiểu kiến trúc phản xạ và hình thái trường sóng địa chấn

Trong phương pháp địa chấn – địa tầng, việc phân tích các kiểu kiến trúc phản xạ và hình thái trường sóng địa chấn là cực kỳ quan trọng để giải đoán môi trường lắng đọng và lịch sử kiến tạo của bể Phú Khánh trong Thời kỳ Miocen. Các kiểu kiến trúc như song song, phân kỳ, hội tụ, cắt xén hay bất chỉnh hợp góc cung cấp bằng chứng trực tiếp về động lực trầm tích. Ví dụ, các phản xạ song song năng lượng thấp thường liên quan đến trầm tích biển sâu, trong khi các phản xạ dạng nêm lấn gợi ý sự phát triển của trầm tích trong khu vực rìa lục địa. Các dạng lấp đầy như lấp đầy kênh, lấp đầy bể trũng, hoặc lấp đầy sườn dốc cho thấy quá trình bồi lấp trầm tích trong các cấu trúc địa hình ngầm. Dạng đê hoặc thấu kính có thể liên quan đến các thấu kính cát hoặc các trầm tích phun trào. Sự biến đổi của các trục đồng pha sóng phản xạ cung cấp thông tin về sự thay đổi của các tướng đá và các bề mặt bất chỉnh hợp. Dựa vào các chỉ tiêu này, luận án có thể xác định hình dạng, thế nằm và các kiểu kiến trúc phân lớp phản xạ, từ đó minh giải chính xác môi trường lắng đọng trầm tích theo tài liệu địa chấn. Việc này giúp xác định các vị trí tiềm năng cho các đá chứa hydrocarbon, góp phần vào việc đánh giá tiềm năng dầu khí của khu vực.

3.2. Xây dựng bản đồ tướng đá cổ địa lý để tái tạo môi trường trầm tích Miocen

Một trong những ứng dụng quan trọng của phương pháp địa chấn – địa tầng là xây dựng bản đồ tướng đá – cổ địa lý. Các bản đồ này cho phép tái tạo lại các môi trường trầm tích đã tồn tại trong bể Phú Khánh trong suốt Thời kỳ Miocen, bao gồm sự phân bố của các hệ thống sông ngòi, đồng bằng châu thổ, thềm lục địa, và các khu vực biển sâu. Bằng cách kết hợp thông tin từ các tập địa chấn và giải đoán các kiểu kiến trúc phản xạ, có thể phác họa lại ranh giới các môi trường trầm tích khác nhau qua từng giai đoạn thời gian. Ví dụ, sự hiện diện của các tập quạt thành tạo ở biển sâu hoặc các thể cacbonat, ám tiêu san hô có thể được định vị và khoanh vùng trên các bản đồ này. Các bản đồ tướng đá – cổ địa lý không chỉ cung cấp cái nhìn trực quan về lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh mà còn là công cụ thiết yếu để dự đoán sự phân bố của các đá chứa (ví dụ: cát kết, đá vôi rỗng) và các đá sinh (ví dụ: đá phiến sét giàu vật chất hữu cơ). Việc này là cơ sở vững chắc để đánh giá ý nghĩa dầu khí và xác định các khu vực có triển vọng cao cho công tác thăm dò dầu khí trong tương lai. Sự chính xác của các bản đồ này phụ thuộc vào chất lượng dữ liệu địa chấn và kỹ năng giải đoán của các nhà địa chất.

IV. Phân tích Dữ liệu Địa vật lý Giếng Khoan Nâng cao Hiểu biết về Tiềm năng Dầu khí

Phân tích dữ liệu địa vật lý giếng khoan là một phần không thể thiếu trong luận án nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và ý nghĩa dầu khí, bổ sung và xác thực các kết quả thu được từ phương pháp địa chấn. Các phương pháp địa vật lý giếng khoan được thiết kế để đo lường các tính chất vật lý – thạch học của đất đá như thế tự nhiên, các bức xạ tự nhiên và kích thích, điện trở suất, mật độ, và vận tốc lan truyền sóng đàn hồi. Những tính chất này luôn biến đổi và khác nhau giữa các thành tạo địa chất, cho phép phân biệt các lớp đá khác nhau, xác định thành phần thạch học, và đánh giá độ rỗng, độ thấm của đá chứa. Dữ liệu từ giếng khoan cung cấp thông tin trực tiếp và chi tiết về đặc điểm của các tầng đá, bao gồm cả các thông số quan trọng liên quan đến sự tồn tại của hydrocarbon. Bằng cách phân tích các đường cong địa vật lý, có thể xác định các khoảng chứa dầu khí, ước tính độ bão hòa nước và hydrocarbon, và đánh giá chất lượng của đá chứa. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc xác định các lớp đá sinh tiềm năng và các tầng chứa đã bị lấp đầy hydrocarbon trong Thời kỳ Miocen của bể Phú Khánh. Hơn nữa, dữ liệu địa vật lý giếng khoan còn giúp hiệu chỉnh và hiệu chuẩn các mặt cắt địa chấn, tăng cường độ chính xác của các mô hình địa chất tổng thể. Sự kết hợp giữa phân tích địa chấn – địa tầng và dữ liệu giếng khoan tạo nên một phương pháp tiếp cận toàn diện, giúp giảm thiểu rủi ro và tăng cường hiệu quả trong công tác thăm dò dầu khí. Các kết quả từ phân tích này đóng góp trực tiếp vào việc đánh giá ý nghĩa dầu khí bể Phú Khánh và lập kế hoạch khai thác. Việc sử dụng thành thạo các kỹ thuật phân tích địa vật lý giếng khoan là chìa khóa để khai thác tối đa giá trị từ các giếng khoan đã có và định hướng cho các giếng khoan tương lai, giúp làm sáng tỏ hơn lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh và tiềm năng của nó.

4.1. Ứng dụng Địa vật lý giếng khoan để xác định tướng đá và đánh giá chất lượng đá chứa

Dữ liệu địa vật lý giếng khoan cung cấp thông tin chi tiết để xác định các tướng đá và đánh giá chất lượng đá chứa trong bể Phú Khánh. Các đường cong như đường cong gamma ray, điện trở suất, mật độ và vận tốc sóng âm cho phép phân biệt giữa các loại đá khác nhau như cát kết, sét kết, đá vôi và đá bazan. Ví dụ, đường cong gamma ray thấp thường chỉ ra sự hiện diện của cát kết hoặc đá vôi, trong khi giá trị cao hơn cho thấy đá chứa sét. Đường cong điện trở suất cao là một chỉ báo mạnh mẽ cho sự hiện diện của hydrocarbon. Bằng cách tích hợp các thông số này, có thể xác định các khoảng đá chứa có độ rỗng và độ thấm cao, là những yếu tố quan trọng quyết định khả năng tích tụ dầu khí. Phân tích định lượng các thông số này giúp ước tính các tính chất thạch lý như độ rỗng hiệu dụng, độ thấm và độ bão hòa hydrocarbon. Đây là những thông số cốt lõi để đánh giá tiềm năng dầu khí của từng tầng đá riêng lẻ, đặc biệt quan trọng trong việc làm rõ lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh và các giai đoạn tích tụ hydrocarbon.

4.2. Hiệu chỉnh và xác thực mô hình địa chấn bằng dữ liệu giếng khoan Nâng cao độ tin cậy

Dữ liệu địa vật lý giếng khoan không chỉ cung cấp thông tin riêng lẻ mà còn đóng vai trò then chốt trong việc hiệu chỉnh và xác thực các mô hình địa chấn – địa tầng. Các dữ liệu trực tiếp từ giếng khoan, bao gồm log địa vật lý và mẫu lõi, được sử dụng để khớp nối với các mặt cắt địa chấn, giúp chuyển đổi thời gian địa chấn sang độ sâu địa chất một cách chính xác. Quá trình này, còn gọi là “well tie”, là cần thiết để đảm bảo sự phù hợp giữa các đối tượng địa chất nhìn thấy trên mặt cắt địa chấn và các tầng đá thực tế trong lòng đất. Sự đối sánh này giúp cải thiện độ chính xác của việc giải đoán các ranh giới địa tầng, các cấu trúc kiến tạo và các tướng trầm tích trên các dữ liệu địa chấn. Khi mô hình địa chấn được hiệu chỉnh bằng dữ liệu giếng khoan, độ tin cậy của việc dự đoán các khu vực có tiềm năng dầu khí cao sẽ được nâng lên đáng kể. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro trong công tác thăm dò dầu khí và tối ưu hóa vị trí các giếng khoan thăm dò hoặc khai thác trong bể Phú Khánh, từ đó khẳng định ý nghĩa dầu khí của việc tích hợp dữ liệu một cách toàn diện.

V. Ý nghĩa Dầu khí của Nghiên cứu Địa chất Miocen Tiềm năng và Ứng dụng Bể Phú Khánh

Nghiên cứu sâu rộng về lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và ý nghĩa dầu khí mang lại những giá trị to lớn cho ngành năng lượng Việt Nam. Các phát hiện từ luận án không chỉ làm giàu thêm tri thức khoa học về địa chất dầu khí mà còn cung cấp cơ sở vững chắc cho việc định hướng các chiến lược thăm dò dầu khí trong tương lai. Thời kỳ Miocen được xác định là một giai đoạn quan trọng với sự hình thành nhiều hệ thống đá sinh, đá chứa và đá chắn tiềm năng trong bể Phú Khánh. Việc nhận diện các tướng trầm tích như cát kết biển sâu, ám tiêu san hô hoặc các thể cacbonat rỗng trong giai đoạn này giúp khoanh vùng các khu vực có khả năng tích tụ hydrocarbon cao. Sự phân tích chi tiết các đặc điểm biến dạng và cấu trúc kiến tạo, bao gồm các đứt gãy và nếp uốn, cho phép xác định các bẫy cấu trúc và địa tầng nơi dầu khí có thể bị giữ lại. Hiểu biết về sự phát triển của các bể thứ cấp trong Miocen, như mối liên hệ giữa sự sụt lún và lắng đọng trầm tích, là chìa khóa để đánh giá quy mô và phân bố của các nguồn tài nguyên. Những thông tin này giúp các công ty dầu khí tập trung nỗ lực thăm dò vào những khu vực có triển vọng nhất, tối ưu hóa chi phí và tăng tỷ lệ thành công. Hơn nữa, việc xác định các hệ thống dầu khí hoàn chỉnh (đá sinh, đường di chuyển, đá chứa, đá chắn và bẫy) dựa trên lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh giúp xây dựng các mô hình dự báo chính xác hơn về tiềm năng trữ lượng. Các kết quả của luận án không chỉ giới hạn ở việc tìm kiếm hydrocarbon mà còn góp phần vào việc quản lý tài nguyên bền vững và đảm bảo an ninh năng lượng cho quốc gia. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc khám phá và khai thác hiệu quả tiềm năng dầu khí bể Phú Khánh, mở ra những cơ hội mới cho ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam.

5.1. Đánh giá Tiềm năng Dầu khí Bể Phú Khánh dựa trên các hệ thống đá sinh chứa và chắn

Luận án cung cấp đánh giá toàn diện về tiềm năng dầu khí bể Phú Khánh bằng cách phân tích các yếu tố cốt lõi của hệ thống dầu khí: đá sinh, đá chứa và đá chắn trong Thời kỳ Miocen. Các kết quả cho thấy sự tồn tại của các đá sinh tiềm năng, thường là các lớp sét giàu vật chất hữu cơ được lắng đọng trong môi trường yếm khí ở các bể thứ cấp. Các đá chứa chủ yếu là cát kết có độ rỗng và độ thấm tốt, hoặc các thể cacbonat rỗng, được xác định thông qua phân tích địa chấn – địa tầng và địa vật lý giếng khoan. Các đá chắn hiệu quả, thường là các lớp sét kết dày, đóng vai trò ngăn chặn sự di chuyển của hydrocarbon và tạo điều kiện cho chúng tích tụ trong các bẫy. Việc xác định các hệ thống đá sinh – chứa – chắn hoàn chỉnh và mối quan hệ không gian, thời gian giữa chúng trong lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh là yếu tố quyết định để đánh giá các đối tượng có ý nghĩa dầu khí cao. Phân tích này giúp khoanh vùng các khu vực có khả năng tồn tại các mỏ dầu khí thương mại và định hướng cho các chiến dịch khoan thăm dò hiệu quả hơn.

5.2. Ứng dụng các phát hiện mới trong định hướng Thăm dò Dầu khí tương lai tại Bể Phú Khánh

Các phát hiện mới từ luận án về lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc trong việc định hướng thăm dò dầu khí tương lai. Luận án đã làm rõ các khu vực có cấu trúc kiến tạo thuận lợi và các tướng trầm tích có tiềm năng hình thành đá chứa tốt nhất trong Thời kỳ Miocen. Cụ thể, việc xác định các đứt gãy lớn và các cấu trúc nâng hạ đã tạo ra các bẫy cấu trúc phức tạp cần được ưu tiên thăm dò. Ngoài ra, việc nhận diện các tập quạt biển sâu hoặc các cấu trúc ám tiêu san hô có thể tạo thành các bẫy địa tầng và bẫy kết hợp, mở ra các mục tiêu thăm dò mới. Các kết quả về sự phân bố của các đá sinh có thể giúp dự đoán nơi tạo thành và di chuyển của hydrocarbon. Những thông tin này giúp các nhà địa chất dầu khí lập kế hoạch thăm dò với độ chính xác cao hơn, từ việc lựa chọn vị trí giếng khoan đến việc tối ưu hóa các chiến dịch thu thập dữ liệu mới. Ứng dụng các kiến thức này sẽ tăng cường hiệu quả và giảm thiểu rủi ro cho các hoạt động thăm dò dầu khí tại bể Phú Khánh, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành địa chất dầu khí Việt Nam và việc khai thác tiềm năng dầu khí của bể.

VI. Tương Lai Thăm dò Dầu khí Tổng kết và Hướng đi Mới cho Bể Phú Khánh

Luận án "Nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và ý nghĩa dầu khí" đã cung cấp một cái nhìn toàn diện và sâu sắc về tiềm năng hydrocarbon của khu vực này, đồng thời mở ra những hướng đi mới cho công tác thăm dò dầu khí trong tương lai. Các kết quả nghiên cứu khẳng định rằng Thời kỳ Miocen là giai đoạn then chốt trong sự hình thành và tích tụ dầu khí tại bể Phú Khánh, với sự hiện diện của các hệ thống đá sinh, đá chứa và đá chắn tiềm năng, cùng với các cấu trúc bẫy đa dạng. Việc áp dụng thành công các phương pháp địa chấn – địa tầng và phân tích địa vật lý giếng khoan đã giúp làm rõ các đặc điểm địa tầng, tướng trầm tích và lịch sử kiến tạo của bể, vượt qua những hạn chế của các nghiên cứu trước đây. Đặc biệt, việc xây dựng các bản đồ tướng đá – cổ địa lý đã cung cấp một công cụ mạnh mẽ để tái tạo môi trường trầm tích và định vị các khu vực có triển vọng cao. Những phát hiện này không chỉ nâng cao hiểu biết khoa học mà còn có ý nghĩa dầu khí thực tiễn, giúp giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa các chiến lược thăm dò. Tuy nhiên, tiềm năng dầu khí bể Phú Khánh vẫn còn nhiều bí ẩn chưa được khai phá hoàn toàn. Để khai thác tối đa giá trị từ bể này, cần tiếp tục đầu tư vào các công nghệ thăm dò tiên tiến hơn, bao gồm thu thập dữ liệu địa chấn 3D mật độ cao và áp dụng các kỹ thuật xử lý dữ liệu hiện đại như phân tích AVO (Amplitude Versus Offset) hay các phương pháp học máy trong việc nhận diện tướng địa chấn. Hơn nữa, việc tiến hành các nghiên cứu chuyên sâu về nguồn gốc vật chất hữu cơ, quá trình thành tạo và di cư của hydrocarbon, cùng với mô hình hóa hệ thống dầu khí sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện hơn. Sự hợp tác giữa các viện nghiên cứu, trường đại học và các công ty dầu khí là yếu tố then chốt để đẩy mạnh các nghiên cứu tiếp theo và biến tiềm năng dầu khí bể Phú Khánh thành hiện thực, góp phần vào sự phát triển bền vững của nền kinh tế quốc gia. Tổng kết lại, luận án này là một đóng góp quan trọng, mở ra kỷ nguyên mới cho việc thăm dò dầu khí tại một trong những khu vực giàu triển vọng nhất của Việt Nam.

6.1. Những đóng góp chính của Luận án vào tri thức Địa chất Dầu khí Biển Đông

Luận án này đã có những đóng góp đáng kể vào tri thức địa chất dầu khí Biển Đông, đặc biệt là về bể Phú Khánh. Thứ nhất, luận án cung cấp một cái nhìn chi tiết và cập nhật về lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh, làm rõ các giai đoạn kiến tạo và trầm tích chính ảnh hưởng đến sự hình thành hydrocarbon. Thứ hai, bằng việc tích hợp các phương pháp địa chấn – địa tầng và phân tích địa vật lý giếng khoan một cách hệ thống, luận án đã khắc phục một số hạn chế của các nghiên cứu trước, mang lại độ chính xác cao hơn trong việc nhận diện tướng đá và cấu trúc địa chất. Thứ ba, luận án đã xác định và đánh giá các hệ thống đá sinh, đá chứa, đá chắn và các cấu trúc bẫy tiềm năng trong Thời kỳ Miocen, từ đó đưa ra những đánh giá cụ thể về tiềm năng dầu khí bể Phú Khánh. Những đóng góp này không chỉ nâng cao hiểu biết khoa học mà còn cung cấp cơ sở dữ liệu và phương pháp luận vững chắc cho các nghiên cứu và hoạt động thăm dò dầu khí tiếp theo trong khu vực.

6.2. Hướng nghiên cứu và Thăm dò Dầu khí tiếp theo cho Bể Phú Khánh

Để tối ưu hóa tiềm năng dầu khí bể Phú Khánh, các hướng nghiên cứu và thăm dò dầu khí tiếp theo cần tập trung vào một số khía cạnh. Đầu tiên, việc thu thập thêm dữ liệu địa chấn 3D độ phân giải cao và mở rộng mạng lưới giếng khoan là cần thiết để lấp đầy khoảng trống thông tin, đặc biệt ở các khu vực sâu và ít được khảo sát. Thứ hai, ứng dụng các công nghệ phân tích dữ liệu tiên tiến như học máy và trí tuệ nhân tạo để giải đoán địa chấn và dự đoán tướng đá có thể mang lại những đột phá mới. Thứ ba, cần tiến hành các nghiên cứu chuyên sâu hơn về các hệ thống địa nhiệt và quá trình trưởng thành của vật chất hữu cơ trong đá sinh để đánh giá chính xác hơn lượng và chất lượng hydrocarbon. Cuối cùng, việc mô hình hóa hệ thống dầu khí tổng thể, bao gồm quá trình hình thành, di cư và tích tụ hydrocarbon, sẽ giúp xác định các mục tiêu thăm dò có rủi ro thấp và ý nghĩa dầu khí cao. Những hướng đi này sẽ tiếp tục làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất Miocen bể Phú Khánh và đưa ra các quyết định khai thác hiệu quả hơn.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất trong Miocen bể Phú Khánh và ý nghĩa dầu khí đại diện cho một công trình khoa học chuyên sâu thuộc chuyên ngành Địa chất học (Mã số: 9440201.01), do nghiên cứu sinh Trần Thị Dung thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Trần Nghi và TS. Nguyễn Thế Hùng tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội (2020). Công trình giải quyết bài toán cốt lõi về mối quan hệ tương tác giữa động lực kiến tạo khu vực, chu kỳ dao động mực nước biển toàn cầu (eustasy) và cơ chế phân dị tướng trầm tích trong kỷ Neogen tại một trong những bồn trũng nước sâu phức tạp nhất thềm lục địa miền Trung Việt Nam.

Bối cảnh khoa học của công trình gắn liền với khu vực biển nước sâu trải dài từ Quảng Ngãi đến Phan Thiết, giới hạn trong tọa độ địa lý từ $10^\circ30'$ đến $15^\circ00'$ vĩ độ Bắc và từ $108^\circ30'$ đến $112^\circ00'$ kinh độ Đông, bao quát diện tích khoảng $80.000\text{ km}^2$ bao gồm các lô dầu khí trọng điểm từ 121 đến 128 và 147 đến 152. Nằm ở vị trí chuyển tiếp bản lề giữa khối nâng cổ Kon Tum và đới tách giãn đáy Biển Đông, bể Phú Khánh sở hữu địa hình đáy biển biến thiên cực kỳ sâu sắc từ $0\text{ m}$ tại đới ven bờ đến hơn $3.000\text{ m} - 4.000\text{ m}$ tại vùng trũng trung tâm Phú Yên.

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) trọng yếu trước khi công trình được thực hiện nằm ở sự thiếu đồng bộ giữa các mô hình địa chấn khu vực và bản chất thạch học trầm tích thực tế. Các nghiên cứu quốc tế tiền nhiệm như W. Fyhn et al. (2009, 2013) hay Watkins et al. (1998) chủ yếu dựa trên tài liệu địa chấn phản xạ 2D thuần túy để phân định các tập địa tầng mà chưa giải quyết được bài toán phân tích tướng trầm tích vi mô qua lát mỏng thạch học, dẫn đến giả định chưa chính xác rằng trầm tích Miocen tại đây mang tướng vụn bở biển sâu (bathyal siliciclastic). Đồng thời, cơ chế hình thành bể và các pha biến dạng phá hủy kiến tạo làm thay đổi hoàn toàn hình thái cấu trúc nguyên thủy của đới đứt gãy sụt bậc $109^\circ - 110^\circ\text{E}$, đới xiết trượt Tuy Hòa và đới sụt lún trung tâm chưa được làm sáng tỏ theo từng giai đoạn tiến hóa cụ thể.

Hệ thống câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết khoa học được xác lập:

• Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Cơ chế địa động lực sâu nào chi phối sự hình thành và sụt lún bất đối xứng của bể Phú Khánh trong mối quan hệ với bề mặt Moho và quá trình tách giãn Biển Đông?
• Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Quy luật biến đổi cấu trúc kiến tạo theo không gian và thời gian của các bể thứ cấp trong Miocen diễn ra như thế nào dưới tác động của các đứt gãy đồng trầm tích và sau trầm tích?
• Câu hỏi nghiên cứu 3 (RQ3): Tiến hóa trầm tích và sự phân dị các nhóm tướng trong các miền hệ thống của địa tầng phân tập kiểm soát sự phân bố các hệ thống dầu khí (tầng sinh, tầng chứa, tầng chắn, bẫy dầu khí) ra sao?
• Giả thuyết 1 (H1): Trầm tích Miocen bể Phú Khánh phát triển theo 3 tầng cấu trúc thẳng đứng ($N_1^1, N_1^2, N_1^3$), bị biến dạng liên tục bởi các pha kiến tạo nghịch đảo và mở rộng dần từ 3 đới cấu trúc trong Miocen sớm lên 4 đới trong Miocen giữa và 5 đới cấu trúc trong Miocen muộn.
• Giả thuyết 2 (H2): Trầm tích Miocen có xu thế đơn giản hóa về thành phần khoáng vật học nhưng phức tạp hóa về tướng trầm tích; tướng đá phát triển từ trầm tích lục nguyên aluvi/châu thổ lấp đầy địa hào sang phức hệ trầm tích ven biển, biển nông, ám tiêu san hô và sét vôi vũng vịnh thích ứng với các pha dâng ngập mực nước biển.

Khung lý thuyết tích hợp của luận án xây dựng trên nền tảng: Lý thuyết địa tầng phân tập (Sequence Stratigraphy) của Peter Vail (1977) kết hợp với định nghĩa tướng - phân tập của Trần Nghi (2010); Định luật tương quan tướng trầm tích Walther (Walther's Law); Lý thuyết sụt lún nhiệt không tách giãn và mô hình biến mỏng vỏ lục địa đối xứng "thắt cổ chày" (Savva et al., 2013; Trần Nghi et al., 2014, 2019). Đóng góp mang tính đột phá của công trình được lượng hóa qua việc phục hồi thành công cấu trúc biến dạng của các tuyến địa chấn then chốt (L01, L02, L03, L04, L05, L06, L08, L12, L18, L19, PKG_09_03), thiết lập 3 bản đồ tướng đá – cổ địa lý chi tiết theo các miền hệ thống ($LST\text{ }N_1^1, TST\text{ }N_1^2, LST\text{ }N_1^3$), và giải mã bản chất thạch học của tầng phản xạ địa chấn "trắng" Miocen muộn thông qua phân tích lát mỏng từ giếng khoan sâu (GK2, GK3, GK4, 124-CMT-1X, 124-HT-1X, 127-NT-1X).

Literature Review và Positioning

Lịch sử nghiên cứu cấu trúc - trầm tích bể Phú Khánh và Biển Đông ghi nhận sự phân nhánh thành nhiều trường phái học thuật với những quan điểm đối lập sâu sắc.

Trường phái kiến tạo mảng khu vực khởi đầu từ các mô hình bình đồ động lực học của P. Tapponnier et al. (1982, 1986), giải thích sự mở rộng Biển Đông như hệ quả của sự trượt thoát trọng lực (extrusion tectonics) của khối Đông Dương dọc theo hệ thống đứt gãy trượt bằng Sông Hồng và Mae Ping do va chạm mảng Ấn Độ - Á Âu. Tiếp nối dòng nghiên cứu này, L. Lee (1998) chia lịch sử kiến tạo Biển Đông thành 3 giai đoạn: tiền rift (trước $50\text{ Ma}$), đồng rift ($50 - 17\text{ Ma}$, Eocen - Miocen sớm) và sau rift ($16\text{ Ma}$ đến nay). Tại Việt Nam, Lê Văn Cự, Hoàng Ngọc Đang và Trần Văn Trị (2007) tổng kết cơ chế hình thành bể Phú Khánh là kiểu bể hỗn hợp kéo toác kết hợp căng giãn rìa thụ động ($E_3 - N_1$). Ngược lại, Nguyễn Trọng Tín (2010) và Trần Văn Trị (2009) nhấn mạnh vai trò khống chế của đứt gãy kinh tuyến $110^\circ\text{E}$ ("đứt gãy sườn dốc đông Việt Nam") bị đới cắt trượt Tuy Hòa làm dịch chuyển biến dạng trượt bằng trái.

Ở nhánh nghiên cứu cấu trúc vỏ sâu, Xuelin Qiu et al. (2001) và Yan Pin et al. (2001) khi khảo sát rìa lục địa bắc Biển Đông và trũng Tây Sa (Xisha Trough) đã phát hiện quy luật: nơi vỏ lục địa trước Kainozoi càng vát mỏng thì bể trầm tích Kainozoi càng sụt lún sâu, bề mặt ranh giới Moho càng nhô cao tạo thành cấu trúc hình học thắt cổ chày đối xứng. D. Savva et al. (2013) áp dụng thành công mô hình này cho bể Phú Khánh qua tuyến PKG_09_03, chứng minh hiện tượng nóng chảy vát mỏng vỏ lục địa dưới tác động của manti trên dâng cao, làm phát sinh các hệ thống đứt gãy thuận dạng thìa (listric faults) ở phần vỏ trên.

Về phân chia địa tầng và môi trường trầm tích, Watkins et al. (1998) đã phân chia địa chấn - địa tầng bể Phú Khánh thành 5 tập phản xạ (Eocen - Oligocen, Miocen sớm, Miocen giữa, Miocen muộn, Pliocen - Đệ tứ) nhưng hoàn toàn thiếu sự kiểm chứng tướng trầm tích vi mô. W. Fyhn et al. (2009, 2013) đưa ra mô hình tướng gồm quạt ngầm châu thổ, carbonat dạng khối xây, carbonat nền, và cho rằng tồn tại các tướng trầm tích vụn biển sâu (bathyal siliciclastics) cùng châu thổ bazan trong Oligocen - Miocen. Quan điểm này vấp phải sự phản biện mạnh mẽ từ nhóm nghiên cứu của Trần Nghi et al. (2013, 2019), khẳng định rằng việc suy luận tướng biển sâu trực tiếp từ trường sóng địa chấn mà không giải mã biến dạng cấu trúc và phân tích lát mỏng thạch học là thiếu cơ sở thực tiễn.

Vị thế học thuật của luận án được xác lập vững chắc bằng việc giải quyết triệt để tranh biện khoa học trên:

1. Phản biện và hiệu chỉnh mô hình của W. Fyhn et al. (2009, 2013): Khẳng định trong Miocen bể Phú Khánh hoàn toàn không tồn tại tướng trầm tích vụn bở biển sâu nguyên thủy; các cấu tạo phản xạ nghiêng hay lượn sóng thực chất là hệ quả của các pha biến dạng nén ép, trượt bằng và sụt lún sau trầm tích tác động lên các thành tạo nguồn gốc thềm nông, đồng bằng ven biển và vũng vịnh.
2. So sánh đối sánh quốc tế: Đặt cấu trúc vỏ sâu bể Phú Khánh tương quan trực tiếp với bồn trũng Tây Sa (Xisha Basin - Xuelin Qiu et al., 2001) và các mô hình rifting rìa lục địa thụ động Bắc Hải (North Sea Basin - Ziegler, 1990), chứng minh cơ chế sụt lún nhiệt không tách giãn (non-extensional thermal subsidence) dưới sự khống chế của vát mỏng manti là động lực chủ đạo hình thành không gian chứa trầm tích.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Công trình mở rộng và chuẩn hóa lý thuyết địa tầng phân tập của Peter Vail (1977), Posamentier et al. (1988) và Van Wagoner (1995) vào bối cảnh các bể trầm tích kiến tạo nghịch đảo phức tạp tại thềm lục địa Đông Nam Á, thông qua định nghĩa chuẩn tắc của Trần Nghi (2010):

"Địa tầng phân tập là sự sắp xếp có quy luật của các tướng và nhóm tướng trầm tích trong khung địa tầng theo không gian và thời gian trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển chân tĩnh và chuyển động kiến tạo".

Khung lý thuyết của luận án phát triển luận điểm rằng mỗi phức tập địa tầng (sequence) tương ứng chặt chẽ với một chu kỳ dao động mực nước biển toàn cầu bao gồm 3 miền hệ thống: Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST), Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST), và Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST). Mối quan hệ giữa tướng và miền hệ thống được công thức hóa một cách hệ thống:

• Hệ thống biển thấp: $\text{LST} = ar_{\text{LST}} + amr_{\text{LST}} + amr/mt_{\text{LST}}$ (với $ar$: aluvi biển thấp; $amr$: đồng bằng châu thổ biển thấp; $mt$: biển tiến).
• Hệ thống biển tiến: $\text{TST} = at_{\text{TST}} + amt_{\text{TST}} + mt/amr_{\text{TST}}$ (với $at$: aluvi biển tiến; $amt$: ven biển biển tiến).
• Hệ thống biển cao: $\text{HST} = ar_{\text{HST}} + amr_{\text{HST}} + amr/mt_{\text{HST}}$.

Sự chuyển dịch mô hình lý thuyết (paradigm shift) được thể hiện ở việc xác lập 3 tổ hợp thạch - kiến tạo Kainozoi tương ứng với các chu kỳ tiến hóa địa động lực:

1. Tổ hợp thạch - kiến tạo lục nguyên đa khoáng ($32 - 16\text{ Ma}$, $E_2 - N_1^1$): Đặc trưng cho chế độ căng giãn đồng rift và mở rộng đáy Biển Đông, trầm tích lấp đầy các địa hào nội lục và ven rìa.
2. Tổ hợp thạch - kiến tạo lục nguyên ít khoáng và carbonat thềm nông – vũng vịnh ($16 - 5\text{ Ma}$, $N_1^2 - N_1^3$): Đặc trưng cho giai đoạn sau tách giãn, sụt lún nhiệt lan tỏa tạo điều kiện hình thành các thể ám tiêu san hô và sét vôi.
3. Tổ hợp thạch - kiến tạo lục nguyên ít khoáng, đơn khoáng và ám tiêu san hô ($5\text{ Ma}$ đến nay, $N_2 - Q$): Giai đoạn tạo lớp phủ thềm lục địa hiện đại.

+-----------------------------------------------------------------------------+
|              KHUNG PHÂN TÍCH TIẾN HÓA TRẦM TÍCH - ĐỊA ĐỘNG LỰC              |
+-----------------------------------------------------------------------------+

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích tích hợp sâu sắc 3 nguyên lý địa chất: Địa tầng phân tập di truyền, Định luật phân dị trầm tích Walther (1894) và Thuyết cơ chế biến dạng cấu trúc bể trầm tích. Luận án áp dụng quan điểm của Rukhin (1960) và Teodorovic (1969):

"Tướng là những trầm tích được thành tạo trong một vị trí nhất định có cùng những điều kiện khác với những vùng lân cận".

Theo đó, quy trình phân tích bóc tách biến dạng (palinspastic restoration / structural flattening) được ứng dụng trực tiếp trên các mặt cắt địa chấn để loại bỏ các biến dạng uốn nếp, sụt trượt khối tảng và đứt gãy sau trầm tích, trả các tập trầm tích về bình đồ cổ địa lý nguyên thủy trước khi giải thích môi trường lắng đọng.

Điều kiện biên (boundary conditions) được xác định rõ ràng: Khung phân tích áp dụng tối ưu cho các bồn trũng rìa lục địa chịu biến dạng trượt bằng - nén ép xen kẽ căng giãn (transtensional / transpressional continental margin basins) trong kỷ Kainozoi, với điều kiện có sự kiểm soát của ranh giới manti dâng cao và mạng lưới giếng khoan kiểm chứng thạch học.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án tuân thủ thế giới quan khoa học thực chứng phản biện (Critical Realism) kết hợp phương pháp diễn dịch - quy nạp đa tầng (multi-level design), liên kết chặt chẽ từ quy mô vỏ sâu thạch quyển (crustal scale), quy mô cấu trúc bồn trũng (basin scale), quy mô tập địa tầng phân tập (sequence scale) đến quy mô vi mô lát mỏng thạch học (micro-petrographic scale).

Thiết kế nghiên cứu tích hợp đa phương pháp (mixed-methods) địa chất – địa vật lý với các tiêu chí chọn mẫu và mạng lưới số liệu cụ thể:

• Mạng lưới địa chấn phản xạ 2D đa thời kỳ với tổng chiều dài hơn $30.000\text{ km}$ tuyến, bao gồm mạng lưới khảo sát khu vực GSI (1974, $6.523\text{ km}$, bội 24), Western Geophysical ($1973 - 1974$, $7.145\text{ km}$), NOPEC ($1993$, $3.317\text{ km}$), PVEP ($2003$, $7.268\text{ km}$), Chevron ($2008 - 2009$, $>3.000\text{ km}$ lô 120-122), Santos (lô 123, $2.000\text{ km}$), và PGS/TGS ($10.000\text{ km}$ vươn ra vùng nước sâu $>2.000\text{ m}$).
• Tài liệu địa vật lý và mẫu thạch học từ 5 giếng khoan sâu: GK2, GK3, GK4, 124-CMT-1X, 124-HT-1X, 127-NT-1X và giếng khoan đối sánh PV-2X (Tư Chính - Vũng Mây).

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình nghiên cứu triển khai qua 5 bước chuẩn hóa:

1. Minh giải địa chấn - địa tầng (Seismic Stratigraphy): Xác định đứt gãy qua sự dịch chuyển có hệ thống hoặc kết thúc đột ngột của các trục đồng pha, các đới mất sóng; phân định 5 tầng phản xạ ranh giới chính (móng trước Kainozoi, nóc Oligocen, nóc Miocen sớm, nóc Miocen giữa, nóc Miocen muộn) dựa trên các kiểu kết thúc phản xạ kề áp (onlap), chống đáy (downlap), chống nóc (toplap), gá đáy (offlap) và bào mòn cắt xén (truncation).
2. Phân tích tướng địa chấn nội tập: Phân loại kiến trúc phân lớp phản xạ (song song, phân kỳ, hội tụ, nêm lấn xích ma/chữ S, gò đồi, lấp đầy, thấu kính) kết hợp các đặc trưng động học sóng (biên độ cao/thấp, tần số, độ liên tục).
3. Phân tích địa vật lý giếng khoan: Giải đoán môi trường và chu kỳ hạt mịn hóa/thô hóa dựa trên hình thái đường cong Gamma Ray (GR), điện trở suất (Resistivity), mật độ (Density), và sóng âm (Sonic).
4. Phân tích lát mỏng thạch học dưới kính hiển vi phân cực: Định lượng khoáng vật theo hệ phân loại Thạch anh (Q) – Felspat (F) – Mảnh đá (R), xác định đường kính hạt trung bình ($Md$), độ chọn lọc ($So$), độ mài tròn ($Ro$), và hệ số biến đổi thứ sinh ($I$).
5. Phục hồi cấu trúc và thành lập bản đồ tướng đá – cổ địa lý: Sử dụng kỹ thuật xử lý biến dạng địa chấn kết hợp định luật Walther để thành lập bản đồ cổ địa lý theo từng miền hệ thống ($LST, TST, HST$).

Tam giác đan bện dữ liệu (Triangulation) được thiết lập giữa: Tài liệu địa chấn phản xạ $\leftrightarrow$ Địa vật lý giếng khoan $\leftrightarrow$ Thạch học vi mô và hóa thạch cổ sinh (đới Foraminifera lớn: Miogypsinoides, Miogypsina, Lepidocyclina; Foram trôi nổi: Orbulina, Globorotalia fohsi, Neogloborotalia acostaensis; Nannoplankton: Discoaster kugleri, Discoaster hamatus).

|               QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ĐAN BỆN DỮ LIỆU (TRIANGULATION)       |

Data và phân tích

Dữ liệu thạch học lát mỏng cung cấp bằng chứng định lượng chính xác:

• Tại giếng khoan GK2 ở độ sâu $2.546\text{ m}$ (tuổi $N_1^1$): Cát kết thạch anh – litic hạt nhỏ đến trung, độ chọn lọc trung bình, xi măng gắn kết thứ sinh, đặc trưng cho môi trường bãi triều ven biển.
• Tại giếng khoan GK2 ở độ sâu $2.485,50\text{ m}$ (tuổi $N_1^2$): Cát kết acko hạt trung, phản ánh môi trường vũng vịnh gần nguồn cung cấp lục địa.
• Tại giếng khoan GK2 ở độ sâu $2.453,00\text{ m}$ (tuổi $N_1^2$): Đá vôi ám tiêu san hô có độ rỗng hiệu dụng cao.
• Tại giếng khoan GK2 ở độ sâu $2.283,00\text{ m}$ và $2.255,50\text{ m}$ (tuổi $N_1^2$): Đá vôi sinh vật chứa phong phú xác vỏ Foraminifera và Bryozoa.
• Tại giếng khoan PV-2X ở độ sâu $1.160\text{ m}$ và các mẫu lát mỏng tuổi $N_1^3$: Đá vôi vụn sinh vật chứa bitum, mảnh vụn thạch anh mài tròn cạnh, vỏ Molusca và Foram bảo tồn tốt trong môi trường vũng vịnh biển tiến ($mt\text{ }TST$).
• Chiều dày địa tầng xác lập: Hệ tầng Phú Yên ($N_1^1\text{ py}$) dày $100 - 1.000\text{ m}$; Hệ tầng Phú Khánh ($N_1^2\text{ pk}$) dày $50 - 500\text{ m}$; Hệ tầng Khánh Hòa ($N_1^3\text{ kh}$) dày $100 - 1.000\text{ m}$; Hệ tầng Biển Đông ($N_2 - Q\text{ bđ}$) phủ bất chỉnh hợp dày $500 - 2.000\text{ m}$.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

Công trình đã mang lại 4 phát hiện khoa học đột phá, làm thay đổi căn bản nhận thức địa chất về bể Phú Khánh:

1. Quy luật tiến hóa và phân vùng cấu trúc không gian qua 3 thời kỳ:

   • Giai đoạn Miocen sớm ($N_1^1$): Cấu trúc bể tương đối đơn giản gồm 3 đới cấu trúc: Đới I - Thềm trong (thềm Đà Nẵng); Đới II - Đới sụt lún trung tâm (lấp đầy trầm tích lục nguyên aluvi, châu thổ); Đới III - Đới nâng ngoài.
   • Giai đoạn Miocen giữa ($N_1^2$): Cấu trúc phân hóa thành 4 đới cấu trúc do xuất hiện đới đứt gãy trượt bằng - thuận sụt bậc Tuy Hòa và sụt lún lan tỏa mở rộng đáy bể, tạo các bồn trũng dạng ô van thuận lợi cho ám tiêu san hô phát triển trên các khối nâng ngầm.
   • Giai đoạn Miocen muộn ($N_1^3$): Cấu trúc đạt mức độ phức tạp cao nhất với 5 đới cấu trúc: Đới I - Đứt gãy thuận đồng trầm tích thềm trong; Đới II - Đứt gãy trượt bằng – thuận sụt bậc Tuy Hòa ($109^\circ - 110^\circ\text{E}$); Đới III - Đới sụt lún oằn võng trung tâm do nén ép; Đới IV - Đới nâng rìa ngoài do hoạt động núi lửa trẻ ($N_2 - Q$); Đới V - Đới cấu trúc Domino do nén ép mạnh mẽ sát đới tách giãn Biển Đông.

2. Quy luật tiến hóa thạch học và phân dị tướng trầm tích: Trái ngược với giả định truyền thống, thành phần khoáng vật trầm tích có xu thế đơn giản hóa (từ cát kết đa khoáng litic/acko giàu felspat và mảnh đá trong $N_1^1$ chuyển sang cát kết thạch anh ít khoáng/đơn khoáng trong $N_1^2 - N_1^3$), nhưng tướng trầm tích lại phức tạp hóa sâu sắc. Trong Miocen sớm chỉ tồn tại nhóm tướng lục nguyên aluvi lấp đầy địa hào và châu thổ ven bờ ($ar, amr$). Sang Miocen giữa và muộn, xuất hiện đồng thời 3 nhóm tướng: lục nguyên ven biển/biển nông ít khoáng, ám tiêu san hô sinh học dạng khối xây (reef buildups), và sét vôi vũng vịnh tầng sâu ($mt$).

3. Giải mã bản chất tầng phản xạ địa chấn "trắng" Miocen muộn: Trên các mặt cắt địa chấn tuyến L04, L05, L07, xuất hiện các đới phản xạ mất sóng (trắng địa chấn). Bằng việc đối sánh lát mỏng thạch học tại GK2 và 124-CMT-1X, luận án chứng minh tầng phản xạ trắng này không phải là trầm tích đồng nhất biển sâu mà là các tập tích tụ cát kết - vôi vụn sinh vật giàu mảnh vỡ vỏ sò ốc, san hô, bryozoa và bitum. Đây chính là sản phẩm bào mòn, tái lắng đọng của các phức hệ ám tiêu san hô Miocen giữa bị nâng cao và xâm thực trong pha biển thoái Miocen muộn ($LST\text{ }N_1^3$).

4. Xác lập mối quan hệ phát sinh giữa các pha kiến tạo và các kiểu bẫy dầu khí:

   • Miocen sớm: Phát triển chủ đạo bẫy cấu trúc - kiến tạo và bẫy móng nứt nẻ granitoid liên quan đến pha nghịch đảo kiến tạo cuối Oligocen - đầu Miocen sớm.
   • Miocen giữa: Phát triển bẫy địa tầng carbonat ám tiêu san hô (carbonate reef traps) và bẫy vòm phong hóa trên các khối nhô ngầm liên quan đến pha nghịch đảo cuối Miocen giữa.
   • Miocen muộn: Phát triển bẫy trầm tích - địa tầng nêm vát cát châu thổ ngầm ($HST\text{ }N_1^3$), bẫy thấu kính cát quạt đáy sườn, và bẫy hỗn hợp (structural-stratigraphic traps) do hoạt động cắt phá của đới đứt gãy trượt bằng Tuy Hòa và hệ thống đứt gãy cành cây cấp III.

+-----------------------------------------------------------------------------+
|              TIẾN HÓA CẤU TRÚC VÀ HỆ THỐNG BẪY DẦU KHÍ THEO THỜI GIAN       |
+-----------------------------------------------------------------------------+

Implications đa chiều

• Về mặt lý luận địa chất dầu khí: Mô hình tiến hóa bể thứ cấp và mối quan hệ giữa các miền hệ thống địa tầng phân tập với chu kỳ kiến tạo cung cấp một khung tham chiếu chuẩn mực để giải thích cơ chế hình thành bồn trũng cho toàn bộ hệ thống các bể rìa Biển Đông (Sông Hồng, Nam Côn Sơn, Tư Chính – Vũng Mây).
• Về thực tiễn tìm kiếm thăm dò dầu khí:
  • Khẳng định các tầng cát kết châu thổ ngầm ($HST\text{ }N_1^3$) và ám tiêu san hô ($N_1^2$) là các đối tượng chứa dầu khí có chất lượng tối hảo, giải thích nguyên nhân giếng khoan 124-CMT-1X phát hiện dòng dầu thương mại trong carbonat Miocen.
  • Cảnh báo rủi ro phá hủy bẫy do hoạt động đứt gãy trượt bằng trẻ ($N_2 - Q$) tại đới đứt gãy Tuy Hòa, định hướng công tác khoan thăm dò dịch chuyển vào các bẫy ám tiêu nguyên vẹn tại đới nâng thềm ngoài và các bẫy nêm vát địa tầng tại đới sụt lún trung tâm.

Limitations và Future Research

Mặc dù đạt được những kết quả xuất sắc, công trình vẫn tồn tại một số giới hạn khách quan do điều kiện kỹ thuật và tài liệu:

1. Mật độ giếng khoan thăm dò tại bể Phú Khánh còn rất thưa thớt (chỉ có 5 giếng khoan, phân bố chủ yếu trên các khối nâng cấu trúc cục bộ, trong đó chỉ có 2 giếng khoan khoan chạm móng tinh thể), dẫn đến việc phân tích địa tầng ở các trũng sâu trung tâm vẫn mang tính chất ngoại suy địa chấn.
2. Tài liệu địa chấn 3D chưa bao phủ toàn diện toàn bộ diện tích $80.000\text{ km}^2$, đặc biệt tại các khu vực nước sâu giáp đới tách giãn Biển Đông.
3. Nguồn gốc địa hóa chi tiết của các vết lộ dầu tại đầm Thị Nại và mối liên hệ động học di chuyển hydrocacbon từ các tầng sinh sâu lên các bẫy nông chưa được mô hình hóa định lượng 3D bằng các phần mềm mô phỏng bồn trũng chuyên dụng (Basin Modeling).

Chương trình nghiên cứu tương lai cần tập trung vào:

• Thu nổ và xử lý địa chấn 3D độ phân giải cao (PSDM) tại các lô nước sâu 125-128 và 148-152.
• Ứng dụng mô hình hóa địa hóa dầu khí 3D (PetroMod/Genex) để tính toán chính xác thời điểm sinh, thoát và dịch chuyển hydrocacbon từ tầng sinh Oligocen - Miocen sớm vào các bẫy chứa Miocen giữa - muộn.
• Phân tích đồng vị phóng xạ chi tiết và tuổi tuyệt đối của các thành tạo magma phun trào bazan trẻ nhằm xác định chính xác ảnh hưởng nhiệt động lực đến độ trưởng thành nhiệt ($R_o$) của vật chất hữu cơ.

Tác động và ảnh hưởng

Nghiên cứu tạo ra tác động học thuật và kinh tế - xã hội to lớn:

• Ảnh hưởng học thuật: Là tài liệu tham khảo kinh điển trong đào tạo sau đại học ngành Địa chất Dầu khí, Trầm tích luận và Kiến tạo mảng tại Việt Nam; cung cấp dữ liệu nền tảng cho hàng loạt công trình công bố trên các tạp chí quốc tế chuyên ngành (như Marine and Petroleum Geology, Journal of Asian Earth Sciences).
• Chuyển dịch ngành công nghiệp năng lượng: Cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp cho Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam (PVN) và Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP) trong việc hoạch định chiến lược mở thầu, kêu gọi đầu tư quốc tế vào các lô dầu khí nước sâu, tối ưu hóa chi phí khoan thăm dò hàng trăm triệu USD.
• Ý nghĩa chủ quyền và kinh tế biển: Việc xác lập cấu trúc vỏ lục địa kéo dài và lịch sử phát triển địa chất liên tục của bể Phú Khánh đóng góp luận cứ khoa học pháp lý vững chắc khẳng định chủ quyền thềm lục địa và vùng đặc quyền kinh tế của Việt Nam trên Biển Đông theo Công ước Liên Hợp Quốc về Luật Biển (UNCLOS 1982).

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh và học viên sau đại học: Tiếp cận phương pháp luận chuẩn xác về tích hợp địa tầng phân tập, địa chấn địa tầng và thạch học vi mô trong nghiên cứu bồn trũng trầm tích.
• Các nhà khoa học, chuyên gia địa chất cấu trúc và kiến tạo: Sử dụng cơ sở dữ liệu phục hồi biến dạng và bản đồ cổ địa lý để nghiên cứu động lực học khu vực Đông Nam Á.
• Kỹ sư và chuyên gia địa vật lý tại các công ty dầu khí (PVN, PVEP, Vietsovpetro, Eni, Repsol, Murphy Oil): Ứng dụng trực tiếp bản đồ phân vùng bẫy dầu khí để xác định vị trí các giếng khoan thăm dò tiềm năng.
• Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên - môi trường biển: Hoạch định chính sách quản lý, khai thác bền vững tài nguyên khoáng sản năng lượng biển sâu.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào?

Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất là việc xác lập thành công mô hình tương tác nhân quả giữa cơ chế sụt lún nhiệt không tách giãn (non-extensional thermal subsidence) do manti dâng cao vát mỏng vỏ lục địa với sự phân dị các miền hệ thống địa tầng phân tập ($LST, TST, HST$). Luận án đã mở rộng Lý thuyết Địa tầng phân tập (Sequence Stratigraphy) của Peter Vail (1977) bằng cách chứng minh rằng trong các bồn trũng chịu biến dạng trượt bằng và nén ép mạnh mẽ, quy luật phân dị tướng của Định luật Walther vẫn được bảo toàn nguyên vẹn khi các tập trầm tích được bóc tách biến dạng kiến tạo.

2. Sự đổi mới về phương pháp luận của luận án vượt trội hơn các nghiên cứu trước (như Watkins et al., 1998; W. Fyhn et al., 2009) ở những điểm nào?

Các nghiên cứu trước đây chủ yếu sử dụng phân tích địa chấn 2D thuần túy trên bình đồ hiện tại, dẫn đến việc nhầm lẫn giữa các nếp uốn biến dạng sau trầm tích với cấu trúc nêm lấn nguyên thủy và ngộ nhận sự tồn tại của tướng biển sâu trong Miocen. Luận án đã đổi mới bằng cách: (1) Ứng dụng kỹ thuật phục hồi mặt cắt cấu trúc (palinspastic restoration) để loại bỏ biến dạng trước khi minh giải tướng; (2) Tích hợp kiểm chứng thạch học lát mỏng hiển vi phân cực định lượng ($Q-F-R$, $Ro$, $So$) trên mẫu giếng khoan sâu, chứng minh bản chất trầm tích Miocen là thềm nông, vũng vịnh và ám tiêu san hô chứ không phải trầm tích vụn bở biển sâu.

3. Phát hiện bất ngờ nhất về mặt thạch học - địa chấn trong luận án là gì và dữ liệu nào chứng minh điều đó?

Phát hiện bất ngờ nhất là việc giải mã bản chất của "tầng phản xạ trắng" (đới mất sóng phản xạ địa chấn) trong Miocen muộn. Thay vì là một tầng sét đồng nhất biển sâu, phân tích lát mỏng thạch học tại GK2 và PV-2X (độ sâu $1.160\text{ m}$) đã chứng minh đây là tầng đá vôi cát vụn sinh vật giàu xác vỏ Foraminifera, Molusca, Bryozoa và bitum, được hình thành do quá trình nâng cao, bào mòn và tái lắng đọng của các khối ám tiêu san hô Miocen giữa trong giai đoạn biển thoái cưỡng bức ($LST\text{ }N_1^3$).

4. Luận án có cung cấp quy trình chuẩn để tái lặp nghiên cứu (replication protocol) không?

Có. Quy trình nghiên cứu được chuẩn hóa chi tiết qua 5 bước logic: (1) Nhận diện hệ thống đứt gãy và phân chia tập địa chấn trên băng phản xạ; (2) Chuẩn hóa đường cong địa vật lý giếng khoan ($GR, DT, RT$) để nhận diện nhịp trầm tích; (3) Phân tích thạch học lát mỏng định lượng xác định môi trường trầm tích; (4) Phục hồi biến dạng kiến tạo đưa mặt cắt địa chấn về thời điểm lắng đọng nguyên thủy; (5) Xây dựng bản đồ tướng đá - cổ địa lý tích hợp theo các miền hệ thống $LST, TST, HST$. Quy trình này có thể tái lập hoàn toàn trên bất kỳ bể trầm tích nào ở Biển Đông.

5. Chương trình nghị sự nghiên cứu 10 năm tới được định hình như thế nào từ kết quả luận án?

Nghị sự 10 năm tới tập trung vào: (1) Chuyển dịch từ phân tích 2D sang mô hình hóa cấu trúc 3D độ phân giải cao toàn bể; (2) Ứng dụng địa hóa đồng vị phân tử dấu ấn sinh học (biomarkers) để truy tìm chính xác đá mẹ sinh ra các vết lộ dầu tại Bình Định và dầu trong giếng 124-CMT-1X; (3) Nghiên cứu tiềm năng lưu trữ địa chất carbon dioxide ($CO_2$ capture and storage - CCS) trong các tầng chứa nước mặn cát kết Miocen đã suy giảm áp suất.

Kết luận

1. Làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa địa chất Miocen bể Phú Khánh qua 3 tầng cấu trúc kiến tạo thẳng đứng ($N_1^1, N_1^2, N_1^3$) bị biến dạng liên tục bởi các hoạt động đứt gãy sau trầm tích, nén ép và nâng trồi, phân cách nhau bởi các bề mặt bất chỉnh hợp bào mòn khu vực.
2. Phát hiện quy luật tiến hóa cấu trúc không gian biến đổi phức tạp dần theo thời gian: từ 3 đới cấu trúc trong Miocen sớm phát triển lên 4 đới cấu trúc trong Miocen giữa và đạt 5 đới cấu trúc trong Miocen muộn dưới tác động phối hợp của đới cắt trượt Tuy Hòa và đới tách giãn Biển Đông.
3. Xác lập quy luật trầm tích học: thành phần khoáng vật có xu thế đơn giản hóa nhưng tướng trầm tích phức tạp hóa sâu sắc từ các tướng aluvi/châu thổ lấp đầy địa hào ($N_1^1$) sang phức hợp trầm tích ven biển ít khoáng, ám tiêu san hô khối xây và sét vôi vũng vịnh ($N_1^2, N_1^3$).
4. Giải mã thành công bản chất tầng phản xạ trắng địa chấn Miocen muộn là đá vôi vụn sinh vật có nguồn gốc tái lắng đọng từ các ám tiêu san hô Miocen giữa bị xâm thực trong pha biển thoái.
5. Phân loại và định tuổi chính xác các kiểu bẫy dầu khí: bẫy móng nứt nẻ ($N_1^1$), bẫy ám tiêu san hô ($N_1^2$), bẫy nêm vát địa tầng cát châu thổ ngầm ($HST\text{ }N_1^3$) và bẫy hỗn hợp cấu trúc - địa tầng.
6. Mở ra 3 hướng nghiên cứu học thuật mới: địa tầng phân tập phân giải cao bồn trũng trượt bằng, cơ chế sụt lún manti không tách giãn rìa Tây Biển Đông, và mô hình tìm kiếm dầu khí trong bẫy phi truyền thống vùng nước sâu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu Chƣơng 2: Cơ sở tài liệu, phƣơng pháp luận và các phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3: Đặc điểm biến dạng và Lịch sử biến đổi cấu trúc địa chất các bể thứ cấp Miocen Chƣơng 4: Tiến hóa các bể trầm tích thứ cấp Miocen trong mối quan hệ với lịch sử kiến tạo và Ý nghĩa dầu khí liên quan Kết luận Tài liệu tham khảo. 14 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN Bể Phú Khánh là bể trầm tích nƣớc sâu ở thềm lục địa miền Trung Việt Nam, kéo dài từ Quảng Ngãi đến Phan Thiết, phạm vi nghiên cứu của luận án chủ yếu từ vĩ độ 10030’ đến 15000’ Bắc và từ kinh độ 108030’ đến 112000’ Đông, có diện tích khoảng 80.000 km2, gồm các lô 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 147, 148, 149, 150, 151, 152. Ranh giới của bể về phía Bắc giáp với bể Sông Hồng, phía Đông Bắc là bể Hoàng Sa, phía Đông là đới tách giãn Biển Đông, phía Đông Nam là bể Nam Côn Sơn, phía Nam là bể Cửu Long và phía Tây là thềm Đà Nẵng và thềm Phan Rang (hình 1.

Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu và tuyến địa chấn, lỗ khoan được sử dụng [8, 41, 48, 63] 15 Khu vực nghiên cứu có địa hình đáy biển rất phức tạp, thay đổi nhanh từ 0m đến trên 4000m (Hình 1.2) và phân dị từ bờ biển ra ngoài khơi nhƣ sau: Địa hình đáy biển tại mực nƣớc sâu từ 0 – 200m: địa hình tƣơng đối bằng phẳng, độ dốc không lớn, bề ngang rất hẹp, nằm trên móng granit phân dị, nơi móng nhô cao tạo thành các dải nâng ngầm và nơi sụt lún tạo thành các trũng tích tụ nhỏ. Ngoài các đồng bằng tích tụ ven biển, thì còn những trũng nhỏ kế tiếp nhau tạo thành sự đa dạng về mặt hình thái của địa hình thềm lục địa. Đặc điểm đặc trƣng của thềm lục địa ở bể Phú Khánh là thềm kiến tạo phân bậc (dạng bậc thang), có bề rộng hẹp, do hoạt động của các đứt gãy theo hƣớng Á vĩ tuyến khống chế. Hoạt động đứt gãy này đã làm cho móng của thềm lục địa trƣợt theo khối về phía trung tâm, tạo cho địa hình đáy có dạng bậc thang chuyển tiếp về phía trũng sâu [7, 8, 11, 19, 20, 63, 65, 67].

Ra tiếp ở mực nƣớc biển > 200m: địa hình đổ dốc với độ dốc lớn đến độ sâu 1000m. Sƣờn lục địa đƣợc tạo thành chính là do sự sụt trƣợt bởi các hoạt động đứt gãy, có độ dốc thay đổi từ vài độ đến vài chục độ nhƣ ở Trũng Phú Yên bể Phú Khánh, địa hình đa dạng, phức tạp và mức độ phân cắt lớn hơn rất nhiều so với thềm lục địa với sự xuất hiện của các núi ngầm (các khối nhô cao Granit, các núi lửa trẻ…) và các kênh ngầm (cayon). Ngoài các tƣớng trầm tích có nguồn gốc lục nguyên, còn có các thành tạo san hô và phun trào bazan. Khu vực sâu nhất của sƣờn lục địa là vùng Trũng Phú Yên với độ sâu nƣớc đến trên 3000 m cách bờ 200 km, hình thái bề mặt đáy biển bằng phẳng giống nhƣ đồng bằng biển thẳm của đới tách giãn, song nó hoàn toàn không phải là phần của trũng sâu Biển Đông vì cấu trúc vẫn còn là lớp vỏ lục địa.

Cũng chính vì thế mà đồng bằng này đƣợc xem nhƣ một phần của lục địa Phú Khánh bị nhấn chìm [7, 8, 11, 63].