Chương 1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ BỂ TƯ CHÍNH – VŨNG MÂY Khu vực nghiên cứu Tư Chính – Vũng Mây nằm Đông Nam của thềm lục địa Việt Nam, trong vùng nước sâu và xa bờ, với diện tích khoảng 60.000 km2 bao gồm các lô 132, 133, 134, 135, 136, 156, 157, 158, 159, 160 (hình 1. Mực nước biển của khu vực này dao động lớn từ vài chục mét nước tại các bãi đá ngầm, bãi đá cạn như Vũng Mây, Huyền Trân, Quế Đường, Phúc Nguyên và Tư Chính đến gần 3000m ở trũng sâu. Tọa độ địa lý khu vực nghiên cứu: Vĩ độ Bắc: 6015’ – 10010’ Kinh độ Đông: 109015’ – 113035’ Khu vực Tư Chính – Vũng Mây phía Bắc giáp với tách giãn Biển Đông, phía Tây giáp với bể Nam Côn Sơn, phía Đông giáp với khu vực Trường Sa và phía Nam giáp với đới hút chìm Borneo.
Địa hình đáy biển trong khu vực nghiên cứu thay đổi rất nhanh về diện tích và bề mặt rất gồ ghề do các hoạt động núi lửa xảy ra trong Miocen và hiện đại cùng với các đới thành tạo cacbonat và ám tiêu san hô. Trong khu vực bao gồm nhiều bể trầm tích nằm tập trung ở phía Đông Nam Tư Chính, Tây Vũng Mây và Bắc Huyền Trân. Chế độ thủy triều và dòng chảy đáy thay đổi phụ thuộc vào gió mùa Tây Nam và Đông Bắc. Hàng năm, thường xảy ra nhiều đợt mưa bão với cường độ mạnh [1, 10].
Khu vực Tư Chính – Vũng Mây có vị trí địa lý hết sức quan trọng về hàng hải, tài nguyên biển và đặc biệt là an ninh quốc phòng. Nên công tác khảo sát, nghiên cứu, đánh bắt thủy sản khu vực này phải thường xuyên để khẳng định chủ quyền lãnh thổ Việt Nam. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sơ đồ vị trí khu vực Tư Chính - Vũng Mây 1.
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC 1. Đặc điểm cấu trúc và kiến tạo 1. Phân tầng cấu trúc và phân vùng cấu trúc Phân tầng cấu trúc Trên hình đã thể hiện rõ sự phân chia các tầng cấu trúc (theo thời gian hình thành và phát triển địa chất tại khu vực Tư Chính - Vũng Mây) và bao gồm các tầng cấu trúc chính (bảng 1.1): 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bảng phân tầng cấu trúc khu vực Tư Chính-Vũng Mây (Theo Trần Nghi và nnk, 2013) * Tầng cấu trúc trước sụt lún nhiệt: Tầng này bao gồm toàn bộ các đá móng magma, granit nứt nẻ và cả các đá phun trào và biến chất.
* Tầng cấu trúc sụt lún nhiệt dạng tuyến (E2 – E3): Tầng cấu trúc này được hình thành trong giai đoạn sụt lún mạnh dạng tuyến với các vật liệu được vận chuyển đến và lấp đầy các trũng, các địa hào và bán địa hào trong khu vực nghiên cứu và được thành tạo trong cơ chế động học tách giãn và trượt bằng, có chiều dày trầm tích thay đổi đáng kể, chỗ dày nhất đạt trên 10.000m (tại trũng phía Nam) và thay đổi lớn, có xu hướng giảm dần về phía Bắc khu vực. Các trầm tích ở đây bao gồm các vụn lục nguyên cát, bột, sét và đá vôi, đá vôi ám tiêu san hô. Chúng được thành tạo trong môi trường từ lục địa, đồng bằng ven biển đến biển ven bờ và biển nông. * Tầng cấu trúc sụt lún nhiệt mở rộng có chu kỳ (Miocen): Phụ tầng này bao gồm các thành tạo Miocen dưới, Miocen giữa và Miocen trên, các thành tạo được hình thành và phát triển trong quá trình sụt lún do nhiệt.
Các thành tạo này bao gồm các trầm tích sét kết màu vàng xen kẽ bột kết, độ gắn kết trung bình, giàu hợp chất hữu cơ, hóa đá. Thành tạo trong môi trường biển ven bờ, biển nông đến biển sâu. 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Tầng cấu trúc tạo thềm hiện tại (N2 – Q): Phụ tầng cấu trúc trên bao gồm các thành tạo trẻ có tuổi Pliocen và Đệ tứ với các đá chủ yếu là cát, bột, sét chứa glauconit và vô cùng phong phú các hoá đá động vật biển. Đá ở phụ tầng này chưa gắn kết hoặc gắn kết yếu.
Chúng được lắng đọng trong môi trường trầm tích biển hoặc biển nông ven bờ, với chiều dày đạt từ 20 – 700m, phủ bất chỉnh hợp lên các thành tạo được hình thành trước nó. Phân vùng cấu trúc Khu vực Tư Chính - Vũng Mây bao gồm các đới nâng và trũng nằm xen kẽ nhau, phát triển chủ yếu theo hướng ĐB - TN. Đới nâng có dạng khối – địa lũy hoặc khối đứt gãy có lớp phủ trầm tích Kainozoi dày khoảng 2,5 – 3,5km. Các đới trũng có dạng địa hào, bán địa hào lấp đầy trầm tích Kainozoi dày tới 6 - 7km, chỗ dày nhất đạt đến trên 10.000m tại trũng phía Nam khu vực nghiên cứu.
Việc phân vùng cấu tạo nhằm mục đích phân chia khu vực nghiên cứu thành các đơn vị cấu tạo khác nhau. Mỗi đơn vị cấu tạo có các đặc điểm cấu trúc, kiến tạo, cơ chế hình thành và lịch sử phát triển địa chất tương đối đồng nhất. Ranh giới giữa chúng được lựa chọn trùng với các đứt gãy có quy mô tương đối lớn cả về chiều dài lẫn biên độ dịch chuyển và tuổi hoạt động, kết hợp với các yếu tố cấu trúc đặc biệt như các chuỗi núi lửa. Trong các đơn vị cấu tạo, tùy theo đặc điểm cấu trúc kiến tạo mà có thể phân chia thành các yếu tố cấu tạo có bậc nhỏ hơn.
Việc lựa chọn và phân chia các đơn vị và yếu tố cấu tạo một cách hợp lý sẽ là cơ sở khoa học và làm tăng độ tin cậy cho việc phân vùng triển vọng và đánh giá tiềm năng dầu khí của khu vực nghiên cứu. Phân tích bộ bản đồ cấu tạo, bản đồ đẳng dày, bản đồ các hệ thống đứt gãy, bản đồ trọng lực - từ, bản đồ địa mạo đáy biển khu vực nghiên cứu và các tuyến mặt cắt địa chấn, đã phân chia khu vực Tư Chính – Vũng Mây thành 5 đơn vị cấu tạo chính là: đới tách giãn đáy Biển Đông, đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên - Đá Lát, trũng Tây Vũng Mây, trũng Đông Bắc bể Nam Côn Sơn, đới nâng Vũng Mây (hình 1. 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bản đồ phân vùng cấu trúc khu vực Tư Chính – Vũng Mây (Nguồn Đề tài KC09-25/06-10 có sửa chữa, bổ sung) + Trũng Đông Bắc Bể Nam Côn Sơn (CT-I) Trũng Đông Bắc bể Nam Côn Sơn là phần tiếp tục của Trũng Trung tâm bể Nam Côn Sơn, có bề dày trầm tích Kainozoi đạt tới 7000m.
Diện tích của Trũng trong khu vực nghiên cứu không lớn và ranh giới phía Đông là đứt gãy sườn dốc Đông Việt Nam. Vì vậy, tại đây chỉ quan sát thấy một vài cấu tạo phát triển kế thừa trên địa lũy với chiều sâu tới đỉnh cấu tạo khá lớn (4200 - 4500m). Hoạt động đứt gãy kết thúc vào trước Miocen giữa, không quan sát thấy biểu hiện núi lửa trên mặt cắt địa chấn. + Đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên (3) Đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên chiếm phần lớn diện tích khu vực nghiên cứu và tiếp tục mở rộng về phía Đông Bắc với độ sâu nước biển thay đổi từ vài chục mét đến 1000m.
Tiếp giáp về phía Tây của đới là bể Nam Côn Sơn bởi đứt gãy Sườn dốc Đông Việt Nam có phương á kinh tuyến, về phía Đông là Trũng Tây 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vũng Mây bởi hệ thống đứt gãy Vũng Mây có phương ĐB – TN. Trong các văn liệu trước đây, toàn bộ diện tích của khu vực được xếp vào đới nâng rìa Đông Nam Việt Nam. Ở phần Tây Bắc của Đới phát triển các cấu trúc theo hướng á kinh tuyến mà trong các công trình nghiên cứu trước đây được gọi là Đới nâng Phúc Nguyên. Ở các diện tích còn lại các cấu trúc đều theo phương ĐB – TN và tồn tại nhiều cấu tạo dạng địa lũy.
Một số cấu tạo dạng này phát triển đến tận đáy biển mà trên đó là các thành tạo cacbonat, phần lớn là ám tiêu san hô. Ở phần rìa Đông của đới, một số nơi có mặt hoạt động núi lửa của các thời kỳ khác nhau. Đới nâng Tư Chính – Phúc Nguyên có diện tích khoảng 12. Phụ đới bao gồm đới nâng Tư Chính hay địa lũy Tư Chính, đới nâng tây Phúc Nguyên, đới nâng Huyền Trân.
Đới nâng Tư Chính bị khống chế bởi hai đứt gãy thuận phương Đông Bắc Tây Nam. Đới nâng Tây Phúc Nguyên là một bộ phận nâng không đồng nhất, có phương kéo dài theo hướng Đông Bắc Tây Nam và phân dị thành 4 dải nâng phân cách nhau bằng các trũng trầm tích. Theo kết quả khoan từ giếng PV-94- 2X, hai đới nâng này phát triển mạnh đá vôi ám tiêu từ cuối Miocen giữa đến nay. Phụ đới nâng Đá lát – Đá Tây nằm trên phần vùng vỏ lục địa bị căng giãn mạnh trong Oligocen-Miocene sớm.
Đặc trưng cơ bản của phụ đới là có hai dải nâng quan trọng gồm dải nâng trung tâm và dải nâng Đá Lát dải nâng có phương á kinh tuyến phát triển sau Miocen giữa. Ngoài ra có hai trũng trầm tích gồm trũng bắc Phúc Tần và trũng Phúc Tần. Khu vực này phát triển các hệ đứt gãy phương ĐB-TN đến á vĩ tuyến tạo thành hệ thống các đứt gãy dạng đuôi ngựa (horse tail) mà phương đứt gãy chính kéo dài theo hướng á vĩ tuyến, còn các phân nhánh và các đứt gãy phụ có phương ĐB-TN. Các đứt gãy phụ có xu hướng hội nhập vào đứt gãy chính và các trũng trầm tích được hình thành đồng thời với hoạt động của đứt gãy tạo nên các bán địa hào và địa hào.
Các hoạt động núi lửa phát triển mạnh sau Miocen giữa đóng vai trò phân chia các bồn trầm tích được thành tạo trong giai đoạn trước đó thành các bồn trầm tích thứ sinh có quy mô nhỏ hơn. + Đới Trũng Tây Vũng Mây (4) Trũng Tây Vũng Mây chiếm toàn độ diện tích Đông Nam của khu vực nghiên cứu với độ sâu nước biển thay đổi từ 200 - 2000 m. Trầm tích Kainozoi trong đới 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com này có bề dày khá lớn, đạt tới 7000m, đặc biệt lát cắt Eocen? – Oligocen. Ngoài hệ thống đứt gãy Vũng Mây là ranh giới phía Tây của đới có phương ĐB - TN, hầu hết các đứt gãy còn lại có phương á vĩ tuyến, TB - ĐN và á kinh tuyến, phân chia cấu trúc thành các vi địa lũy, địa hào và bán địa hào.