CHƯƠNG 1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA ĐỘNG LỰC VÀ TÌM KIẾM, THĂM DÒ DẦU KHÍ BỂ TRẦM TÍCH KZ SÔNG HỒNG 1.1 BỂ TRẦM TÍCH KZ SÔNG HỒNG TRONG BÌNH ĐỒ CẤU TRÚC KHU VỰC Bể trầm tích Kz Sông Hồng được giới hạn trong khoảng 105030’ đến 110030’ kinh độ Đông và 14030’ đến 21030’ vĩ độ Bắc. Nhìn một cách tương đối, bể trầm tích Kz Sông Hồng có dạng một hình bình hành với diện tích khoảng 220.000 km2, bao gồm diện tích nhỏ trong đất liền (đồng bằng Sông Hồng)-khoảng 10.000 km2- và phần lớn diện tích nằm ngoài khơi Vịnh Bắc Bộ và vùng biển miền Trung Việt Nam (bao gồm vùng biển các tỉnh từ Quảng Ninh đến Bình Định) (hình 1. Diện tích bể trầm tích Kz Sông Hồng được chia thành lô MVHN-01, MVHN-02 trong đất liền và các lô ngoài biển từ lô từ 101 ở phía Bắc cho đến lô 122 ở phía Nam. Về mặt không gian phân bố, bể trầm tích Kz Sông Hồng tiếp giáp với bể Bạch Long Vĩ, đảo Hải Nam về phía Đông Bắc, tiếp giáp với địa hào Lý Sơn và bể Hoàng Sa về phía Đông Nam, tiếp giáp với bể Phú Khánh về phía Nam và tiếp giáp với lãnh thổ (lục địa) Việt Nam về phía Tây và Tây Nam (hình 1.
Trong lãnh thổ và lãnh hải của Việt Nam thì diện tích bể Sông Hồng vào khoảng 126.000 km2, phần còn lại thuộc vào lãnh hải của Trung Quốc. Về cấu mặt cấu trúc khu vực, bể trầm tích Kz Sông Hồng là một đơn vị cấu trúc nằm ở rìa Đông Bắc của khối lục địa Đông Dương. Khối lục địa Đông Dương có mối tương tác với các khối động lực trong khu vực như khối lục địa Nam Trung Hoa ở phía Bắc-Đông Bắc, khối lục địa Borneo ở phía Đông Nam, khối lục địa Mianma ở phía Tây và khối lục địa Sunda ở phía Nam (hình 1. Ngoài ra, trong khu vực còn một yếu tố cấu trúc lớn đó là cấu trúc tách dãn Biển Đông.
Ranh giới giữa khối lục địa Đông Dương và các khối lục địa còn lại là hệ thống đứt gãy Sông Hồng, hệ thống đứt gãy Sagaing, hệ thống đứt gãy Ba Chùa (Three Pagoda). 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1: Vị trí bể Sông Hồng trong bình đồ cấu trúc khu vực (Theo BP-Statoil [28], có chỉnh sửa) 1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA ĐỘNG LỰC BỂ TRẦM TÍCH KZ SÔNG HỒNG VÀ LÂN CẬN 1.1 Các nghiên cứu khu vực Trong lịch sử nghiên cứu địa động lực khu vực Đông Nam Á nói chung, khối Đông Dương, Biển Đông nói riêng, có thể chia ra làm một số nhóm với các quan điểm khác nhau về mô hình động lực của các mảng tác động vào khu vực Đông Nam Á: 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 Các nghiên cứu theo quan điểm mô hình xô húc Ấn Độ-Âu Á Người đầu tiên đề xuất mô hình kiến tạo này là Tapponnier et al [95, 96]. Sau đó còn có một số tác giả khác đã phát triển mô hình kiến tạo này với một số thay đổi nhỏ trong quan điểm của mình như: Briais et al [54]; Huchon et al [69]; Pigott J., Ke Ru [75]; Lee T. Theo các tác giả này, vào Eoxen sự va chạm của mảng động Ấn Độ và chuồi sâu vào mảng châu Á đã làm cho những khối lớn vỏ lục địa bị trồi lên, xoay phải và trượt về hướng Đông (như khối Hoa Nam, khối Đông Dương hay Sundaland), dọc theo các đứt gãy trượt bằng chính như: Sông Hồng, tây Malaysia, vịnh Thái Lan v.
tạo tách giãn biển Andaman, Biển Đông và vịnh Thái Lan. Dựa vào tỉ lệ của mô hình thí nghiệm [95], các bằng chứng về cổ từ [54] hay liên kết các Marker địa chất về các đá biến chất/biến dạng dọc theo đới đứt gãy Sông Hồng [80], các tác giả này cho rằng biên độ dịch trượt dọc theo đới đứt gãy Sông Hồng vào khoảng 500km đến 1200km và khối Đông Dương quay một góc khoảng 120-200 theo chiều kim đồng hồ so với khối Nam Trung Hoa trong suốt Kainozoi. Quá trình dịch trượt và quay này là động lực gây ra quá trình căng giãn đáy Biển Đông. Như vậy các tác giả này cho rằng vai trò của sự va chạm giữa Ấn Độ và Châu Á đóng vai trò chính, quyết định đối với lịch sử tiến hoá kiến tạo ở khu vực Đông Nam Á.
18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2: Mô hình thúc trồi và các đứt gãy lớn ở phía Đông mảng Âu Á (Tapponnier, 1982 [95], có chỉnh sửa) Công trình của Huchon et al [72] giải thích chi tiết hơn cho quá trình quay phải của khối lục địa phía Đông (khối Hoa Nam, khối Đông Dương) như sau: khi có sự hội tụ giữa mảng Ấn Độ và Châu Á sẽ xuất hiện sự căng giãn về phía Đông và Nam của mảng động Ấn Độ. Với sự dịch chuyển đới hội tụ về phía Bắc, một mảng vỏ nằm kề phía Đông có xu thế bị thúc trồi trước tiên về phía Đông hoặc Đông-Bắc, sau đó về phía Nam và làm cho mảng này xoay phải. Phần vỏ nằm xa hơn về phía Đông sẽ có trường ứng lực tối đa hướng Đông-Tây, sau đó chuyển sang Bắc-Nam khi đới hội tụ tiếp tục di chuyển lên phía Bắc. Một số lớn các khối nội mảng bên trong địa khối Indochina (Đông Dương) cũng thay đổi hướng chuyển động theo sự chuyển hướng của trường ứng lực.
Huchon cũng thừa nhận xu thế xoay bằng phải 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (right lateral) trong mô hình thúc trồi của Tapponier làm xoay khối Indochina và tách mở Biển Đông. Sự thúc trồi xảy ra không đồng nhất, có xu thế phân dị theo thời gian. Ông đưa ra một số các mốc quan trọng trong lịch sử tiến hoá kiến tạo của khu vực: giữa Eoxen (50 triệu năm) bắt đầu sự va chạm; Oligoxen (32 triệu năm) tách mở Biển Đông; Mioxen sớm (23 triệu năm) đổi hướng tách của Biển Đông; Mioxen giữa (16 triệu năm) kết thúc sự tách mở Biển Đông. Ngoài ra tác giả còn đưa ra mô hình giải thích cho việc hình thành các bể Sông Hồng, bể rift Vịnh Thái Lan và sự giãn đáy biển Andaman là sản phẩm của quá trình trượt bằng dọc các đứt gãy lớn: Sông Hồng, Three Pagoda và Sagaing (hình 1.3a: Sơ đồ trường ứng lực của từng thời kỳ (Huchon, 1994) [72] 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 0 E 100 0 E 1100 E 1200 E 0 0 40 N 40 N 0 0 30 N 30 N Nam Trung Hoa 0 0 20 N 20 N AÁn Ñoä Bieån Ñoâng 100 N 100 N BORNEO 0 0 0 900 E 100 E 110 E 120 E Ñöùt gaõy Pagodas Fault SF: Ranh giôùi Sagaing BRS: Ñôùi khaâu Benlong - Raub MPF: Ranh giôùi Mae-Ping MBT: Ranh giôùi cuûa ñôùi nghòch chôøm RRF: Ñöùt gaõy Soâng Hoàng Hình 1.3b: Sơ đồ trường ứng lực và sự rút ngắn vỏ trái đất vào thời điểm hiện tại (Huchon, 1994) [72] Leloup P.
H et al [79-82] thừa nhận mô hình của Tapponnier và đã phát triển, áp dụng mô hình này vào việc giải thích một số hiện tượng quan sát thấy dọc đới biến dạng Ailao Shan-Calimantan. Cụ thể, qua thu thập và phân tích số liệu, tác giả đưa ra nhận định: dọc theo chiều dài 400km của đới Ailao Shan có hiện tượng nâng trồi sớm ở phía Đông Nam và muộn dần về phía Tây Bắc với tốc độ lan truyền 4,8cm/năm. Leloup và các tác giả của công trình đã giải thích hiện tượng này như sau: trước hết, toàn bộ khối Đông Dương được quay quanh một tâm quay cố định O 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cho trước theo chiều kim đồng hồ. Do hình dạng của đới biến dạng Ailaoshan-Sông Hồng không phải một cung tròn của đường tròn tâm O một cách chính xác, vì thế có thể vẽ một đường tròn tâm O để tiếp xúc với đới biến dạng Ailaoshan-Sông Hồng, điểm tiếp xúc được gọi là điểm trung tính.
Khi đó sẽ có hai miền không gian được tạo ra giữa đường tròn và đứt gãy. Ở miền không gian phía Tây Bắc của điểm trung tính sẽ bị trượt bằng và nén ép, còn miền không gian ở phía Đông Nam của điểm trung tính sẽ bị trượt bằng và căng giãn. Và trong suốt quá trình quay quanh tâm của mình thì các đá liên tục được chuyển từ phía Tây Bắc về phía Đông Nam, có nghĩa là các đá bị nén ép, nâng trồi ở phía Tây Bắc ở giai đoạn đầu thì sẽ được chuyển về phía Đông Nam trước, cứ như vậy sẽ hình thành một dải nâng trồi với trình tự tuổi nâng trồi ở phía Đông Nam có trước và ở phía Tây Bắc có sau.2 Mô hình va chạm của nhiều mảng-vi mảng Mở đầu cho quan điểm về mô hình này là Rangin et al [87] và sau đó có nhiều tác giả thừa nhận và phát triển mô hình này như: Daly et al [62]; Longley I. Các tác giả này cho rằng: Đông Nam Á gồm một phức hợp các vi mảng đại dương và lục địa (địa khối) kẹp giữa các mảng lớn lục địa tương đối ổn định Âu - Á ở Tây - Bắc, mảng Ấn - Úc ở phía nam nhưng di chuyển rất nhanh lên phía Bắc, các mảng Philippine và Thái Bình Dương bị hút chìm ở rìa Đông mảng Âu - Á.
Các chuyển động này đã tạo sự hút chìm giữa mảng và hình thành hệ cung đảo - rãnh sụt ở sườn Tây - Nam và Đông - Bắc của Đông Nam Á (các cung đảo Sunda và Philipin) (Hình 1. Sự hình thành các bể nội mảng được giải thích do tác động va chạm trực tiếp ở rìa các mảng và hiệu ứng này đã được truyền rất sâu vào trong mảng. Ngoài ra, đặc tính căng hoặc nén của hệ cung đảo còn phụ thuộc vào sự thay đổi tốc độ hút chìm (mức độ hội tụ) và hướng di chuyển của địa khối phủ chờm bên trên. 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong mô hình này, các tác giả cho rằng lịch sử tiến hoá kiến tạo của khu vực Đông Nam Á không chỉ bị quyết định bởi quá trình xô húc giữa Ấn Độ và Âu Á mà còn chịu sự tác động mạnh mẽ của sự va chạm giữa mảng Châu Úc và Đông Nam Á, giữa mảng Thái Bình Dương, Philippin và rìa Đông của mảng Âu-Á.4: Mô hình va chạm của nhiều vi mảng (After Hall R.
[84] trên cơ sở thừa nhận mô hình này đã chia lịch sử tiến hoá kiến tạo của khu vực Đông Nam Á trong Kainozoi thành 04 thời kỳ và 01 thời kỳ trước Kainozoi: - Trước Đệ Tam (trước 50 triệu năm) - lịch sử trước Đệ Tam liên quan đến sự vỡ mảnh của siêu lục địa Gondwana.