CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BỒN TRŨNG CỬU LONG VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN BỒN TRŨNG CỬU LONG 1.1 Bồn trũng Cứu Long Bồn trũng Cửu Long nằm chủ yếu trên thềm lục địa phía Nam Việt Nam, có vị trí địa lý nằm trong khoảng 9 - 110 vĩ bắc, 106o30’ - 109o kinh đông. Với diện tích khoảng 36.000 km2, hình dạng bầu dục, vồng ra phía biển, kéo dài theo hương ĐB-TN dọc theo bờ biển từ Vũng Tàu đến Bình Thuận (Hình 1.1: Vị trí Bồn trũng Cửu Long và vùng kế cận _Tài liệu địa chất & tài nguyên DK VN Bể Cửu Long nằm ở phần Đông Nam nội mảng thạch quyển có vỏ lục địa Âu- Á. Đây là một võng sụt kiểu tách giãn trong Kainozoi sớm phát triển trên miền vỏ lục địa có tuổi trước Kainozoi bị thoái hóa mạnh trong Kainozoi sớm và bị phủ kín bởi lớp phủ thềm kiểu rìa lục địa thụ động Kainozoi muộn (N12-Q). Vào HVTH: Phạm Mạnh Cường Trang 6 Luận văn thạc sĩ Mesozoi muộn (J3-K) vùng này nằm ở phần trung tâm của cung magma kéo dài theo hướng ĐB-TN từ Đà Lạt đến đảo Hải Nam.
Móng của bể Cửu Long chủ yếu được tạo nên bởi các đá xâm nhập granitoid và phun trào thuộc cung magma này.2 Các thành tạo địa chất Cấu tạo nên bồn trũng Cửu Long gồm có thành tạo địa chất tạo móng có tuổi trước Kainozoi và các thành tạo lớp phủ hình thành trong Kainozoi. Cột địa tầng tổng hợp của bồn trũng thể hiện trên Hình 1. Tham gia tạo móng của bồn trũng chủ yếu là các đá granitoid có tuổi Mesozoi muộn (J3 - K), gồm hai tổ hợp thạch kiến tạo (THTKT) sau: THTKT cung magma rìa lục địa tích cực Đà Lạt tuổi Jura muộn-Creta. Thuộc THTKT này là các đá xâm nhập-phun trào kiểu I thuộc loạt vôi-kiềm (phức hệ Định Quán - Đèo Cả, hệ tầng Đèo Bảo Lộc - Nha Trang).
THTKT tách giãn Đơn Dương tuổi Creta muộn trên cung núi lửa-Pluton Jura muộn-Creta. Thuộc THTKT này là các đá xâm nhập và phun trào felsic (granit sáng màu phức hệ Ankroet, phun trào felsic hệ tầng Đơn Dương) Phần trên là lớp phủ của bồn trũng gồm 2 THTKT: THTKT bồn tách dãn Cửu Long tuổi Eocen muộn - Miocen sớm được tạo nên bởi trầm tích lục nguyên và phun trào bazan. Thuộc các hệ tầng Cà Cối, Trà Cú, Trà Tân và hệ tầng Bạch Hổ, tương ứng với các tập địa chấn F, E, D, C và BI. THTKT thềm rìa lục địa thụ động nội mảng Biển Đông Việt Nam tuổi Miocen giữa - Đệ Tứ được cấu tạo nên chủ yếu bởi các trầm tích bở rời có nguồn gốc thềm lục địa và biển nông.
Thuộc các hệ tầng Côn Sơn, Đồng Nai, Biển Đông, tương ứng với các tập địa chấn BII, BIII và A. Tuy nhiên không loại trừ trường hợp còn có các tổ hợp thạch kiến tạo khác mà bản thân chúng đã được xác định có tồn tại ở lục địa kế cận như: THTKT chùm Dike tách giãn Cù Mông - Phan Rang tuổi Paleocen, THTKT Plum HVTH: Phạm Mạnh Cường Trang 7 Luận văn thạc sĩ nâng vòm khối tảng nội mảng lục địa tuổi Miocen muộn – Đệ Tứ, và một số THTKT khác.2:Cột địa tầng tổng hợp Bồn trũng Cửu Long_Tài liệu địa chất & tài nguyên DK VN 1.3 Lịch sử phát triển địa chất Quá trình tiến hóa kiến tạo hình thành và phát triển của bồn trũng Cửu Long có thể chia làm bốn giai đoạn như sau: HVTH: Phạm Mạnh Cường Trang 8 Luận văn thạc sĩ Giai đoạn Jura muộn- Creta (J3 - K) Vào đầu giai đoạn này vùng nghiên cứu nằm trên cung magma của rìa lục địa tích cực kiểu Andes, do mảng Thái Bình Dương húc chìm xuống dưới phí Đông nam của lục địa Âu - Á. Các hoạt động magma xâm nhập và phun trào xảy ra mạnh mẽ. Các phức hệ Định Quán - Đèo Cả, hệ tầng Đèo Bảo Lộc - Nha Trang là minh chứng cho thời kì này (Hình 1.
Hoạt động hút chìm vẫn tiếp tục diễn ra đến cuối Creta muộn, nhưng vào thời kì này góc hút chìm gần như thẳng đứng đã dẫn tới sự tách giãn trên cung núi lửa Pluton, và di chỉ để lại của thời kì này là phức hệ Ankoet, hệ tầng Đơn Dương (Hình 1.3: Rìa lục địa tích cực thời kì J3-K Hình 1.4: Rìa lục địa tích cực thời kì Creta muộn HVTH: Phạm Mạnh Cường Trang 9 Luận văn thạc sĩ Giai đoạn Paleocen – Eocen sớm Vào giai đoạn này cả Đông Nam Á bị bao quanh bởi đới hút chìm, phía tây và tây nam mảng Ấn-úc húc vào Âu-Á, phía đông và đông nam mảng Thái Bình Dương hút chìm dưới Âu - Á, vùng nghiên cứu nằm trong vùng có chế độ nâng lên mạnh mẽ. Trong giai đoạn này đã xảy ra quá trình phong hoá, bóc mòn trên cả khu vực Đông Dương. Kết quả của phong hóa bóc mòn là lộ ra đá xâm nhập trước Kanozoi. Điều này giải thích vì sao trong cột địa tầng của bồn trũng Cửu Long vắng mặt trầm tích tuổi Paleocen - Eocen sớm thay vào đó là trầm tích Eocen muộn và trầm tích Oligocen sớm phủ bất chỉnh hợp lên móng trước Kanozoi.
Đây là một bất chỉnh hợp mang tính chất khu vực rộng lớn đánh dấu một giai đoạn gián đoạn trầm tích trong một thời gian kéo dài (gần 30 triệu năm). Giai đoạn Eocen muộn – Miocen sớm Trong giai đoạn này vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng của các hoạt động kiến tạo khu vực mạnh mẽ: Mảng Ân-Úc và mảng Thái Bình Dương vẫn tiếp tục hút chím vào Âu - Á. Sự hút chìm tiêu biến Biển Đông cũ và tách giãn tạo vỏ đại dương mới. Hai đứt gãy Sông hồng và Ba Tháp hoạt động mạnh mẽ, đẩy mảng Shan- Indonisia về phía Đông Nam, do sự thúc trồi về phía Đông Bắc của tiểu lục địa Ấn Độ bắt đầu từ Eocen giữa tới nay.
Những hoạt động kiến tạo khu vực này đã tác động rất lớn đến quá trình hình thành và phát triển của Bồn trũng Cửu Long. Đó là một quá trình dài vừa tách giãn sụt lún đồng trầm tích, đồng thời xen kẽ các pha ngưng nghỉ đổi trục tách giãn, nghịch đảo kiến tạo nâng lên bóc mòn hay bị nén ép hình thành các dạng kiến trúc khác nhau. Quá trình đó trình tự như sau: Đầu Eocen muộn: bắt đầu quá trình tách giãn, trục của trường tách giãn là TB- ĐN, tạo nên các địa hào, bán địa hào xen kẽ với các địa lũy, bán địa luỹ kéo dài HVTH: Phạm Mạnh Cường Trang 10 Luận văn thạc sĩ theo phương ĐB – TN, các địa hào và địa lũy này được lấp đầy bởi các trầm tích tuổi Eocen muộn, không liên tục, thuộc hệ tầng Cà Cối đặc trưng với trầm tích hạt thô: cuội sạn kết, cát kết, trầm tích có màu đỏ đến tím lục, độ chọn kém phản ánh môi trường trầm tích lục địa. Các thành tạo trầm tích này tương ứng với tập địa chấn F.
Chuyển sang giai đoạn Oligocen sớm hoạt động tách giãn vẫn tiếp tục diễn ra, đi cùng với tách giãn là sự sụt lún không đều, làm xuất hiện các bán địa hào, và bán địa lũy, hay còn gọi là cấu trúc các listric (Hình 1. Các bán địa hào và bán địa lũy này vẫn tiếp tục chịu tác động bởi nhiều hoạt động kiến tạo làm cho chúng sụt lún sâu hơn cùng quá trình trầm tích. Môi trường trầm tích chuyển đổi liên tục từ lục địa sang môi trường đầm hồ và vũng vịnh ven biển, thuộc hệ tầng Trà Cú, Trà Tân tương ứng với các tập địa chấn E, D và C.5: Các listric hình thành do căng dãn và sụp lún không đều Theo kết quả nghiên cứu của các nhà địa chất thì quá trình sụp lún và trầm tích từ Eocen muộn đến cuối Oligocen là không liên tục, tuy hoạt động tách dãn chiếm ưu thế nhưng đan xen vào đó là các thời kì ngưng nghỉ, nâng lên bóc mòn, đó là sự thay đổi suất từ ĐB-TN sang Á kinh tuyến rồi sau ngưng nghỉ lại đổi phương trường ứng suất sang ĐB-TN gây ra căng giãn và nén ép, các bề mặt không chỉnh hợp giữa D và E, giữa C và D là minh chứng cho điều này. HVTH: Phạm Mạnh Cường Trang 11 Luận văn thạc sĩ Vào cuối Oligocen: Trường lực căng dãn yếu dần, lực đẩy về phía ĐN chiếm ưu thế, vùng nghiên cứu chuyển từ chế độ tách giãn, sụp lún trầm tích sang chế độ nén ép nâng lên bóc mòn tạo nên bất chỉnh hợp sau C.
Đồng thời xuất hiện các đứt gãy nghịch và trượt bằng. Những đứt gãy này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các đới khe nứt, dập vỡ lớn trong móng. Ngoài ra trong giai đoạn chịu trường lực ép này đã tạo nên các nếp uốn cho các tập E, D và C. Đây cũng chính là thời điểm kết thúc quá trình đồng tạo rift.
Tuy nhiên hoạt động kiến tạo căng giãn hay nén ép vẫn còn tiếp tục nhưng với cường độ yếu hơn. Đầu Miocen sớm: Bể Cửu Long vẫn tiếp tục sụt lún, hoạt động kiến tạo vẫn còn nhưng yếu hơn giai đoạn trước, trầm tích lấp đầy bể mở rộng hơn, chủ yếu là các trầm tích hạt nhỏ, mịn có xen cẽ các lớp bột sét màu lục, phản ánh môi trường trầm tích là vùng vịnh cửa sông và tam giác châu. Đến giữa Miocen sớm hoạt động tách dãn tái hoạt động, để lại dấu ấn là lớp phun trào basalt nằm giữa BI. Vào cuối Miocen sớm: hoạt động tách giãn ngưng nghỉ hoàn toàn, bồn trũng vẫn tiếp tục sụt lún từ từ, biển tiến vào theo diện rộng.
Trầm tích biển nông phân bố rộng khắp trên toàn bồn trũng, trầm tích có tính chất sét (xen kẽ ít bột), đây là loại sét giàu hoá thạch Rotalia, hay còn gọi là sét Rotalia dày 50 ÷ 200mét, thuộc hệ tầng Bạch Hổ, là một tầng chắn khu vực tuyệt vời cho toàn bồn trũng. Giai đoạn Miocen giữa - Đệ tứ ( N12 – Q) Vào giai đoạn này, bể Cửu Long nằm trên vùng có chế độ rìa lục địa thụ động, các hoạt động kiến tạo rất yếu và ít ảnh hưởng tới cấu trúc bồn trũng. Quá trình sụt lún đồng trầm tích vẫn tiếp tục diễn ra. Được hình thành trong chế độ kiến tạo bình ổn, các trầm tích có thế nằm ngang là chủ yếu, đôi nơi gặp thế nằm nghiêng, gá đáy lên bề mặt của trầm tích trước đó.
Phủ bất chỉnh hợp lên hệ tầng Bạch Hổ là hệ tầng Côn Sơn (Miocen giữa), tương ứng với tập địa chấn BII, thành phần thạch học chủ yếu là cát, sét, cacbonat và một ít lớp than xen kẽ. Bề dày hệ tầng thay đổi từ 250 ÷ 900 mét.
