MỞ ĐẦU Hệ tầng Đồng Ho gồm các trầm tích tuổi Đệ tam tƣớng lục địa chứa than và chứa bitum phân bố hạn chế ở khu vực Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh. Đá phiến chứa than và chứa bitum ở Đồng Ho đã đƣợc các nhà địa chất Pháp phát hiện từ những năm 20 của thế kỷ trƣớc. Bề dày của hệ tầng Đồng Ho biến thiên khá nhiều dao động trong khoảng 140-430m. Mặt cắt chuẩn của hệ tầng đƣợc các nhà địa chất Việt Nam xác lập dọc theo suối Đồng Ho ở khu vực thị trấn Trới, huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
Tầng đá sinh dầu của hệ tầng Đồng Ho thuộc khu vực Đồng Ho, huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh đƣợc các nhà nghiên cứu địa chất dầu khí đánh giá là tầng đá mẹ có tiềm năng dầu khí tƣơng đối cao (Petersen và cộng sự, 2001, 2004, 2005). Các đá trầm tích tuổi Oligocen tƣớng đầm hồ, vũng vịnh giàu vật chất hữu cơ là loại đá mẹ phổ biến trong hầu hết các bể trầm tích dầu khí ở thềm lục địa Việt Nam. Vì vậy, nếu làm sáng tỏ đƣợc điều kiện cổ khí hậu hình thành các đá trầm tích sinh dầu khí ở Đồng Ho không những có ý nghĩa về mặt khoa học (cung cấp thêm các bằng chứng về điều kiện cổ khí hậu trong thời kỳ Oligocen, là thời gian hình thành các đá mẹ của hầu hết các bể trầm tích dầu khí ở thềm lục địa Việt Nam) mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá tiềm năng sinh dầu của các tầng đá tƣơng tự ở Việt Nam, đinh hƣớng cho việc mở rộng khả năng thăm dò tìm kiếm dầu khí ở khu vực đông bắc bể Sông Hồng. Để góp phần giải quyết những vấn đề nêu trên,học viên đã lựa chọn đề tài của luận văn “Nghiên cứu đặc điểm đồng vị Carbon, Oxy, Nitơ trong trầm tích chứa dầu khu vực Đồng Ho, Quảng Ninh bằng phƣơng pháp đồng vị bền”.
1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu 1. Vị trí địa lý Tầng đá chứa bitum của hệ tầng Đồng Ho lộ ra ở khu vực thị trấn Trới trên đƣờng QL279 cách thành phố Hạ Long khoảng 15 km về phía Tây Bắc, thuộc huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh. Các đá chứa bitum của hệ tầng đƣơc đánh giá là có tiềm năng sinh dầu khí tƣơng đối cao (Petersen và cộng sự, 2001; 2004, 2005).
Nằm ở phía nam tỉnh Quảng Ninh, huyện Hoành Bồ có ranh giới phía bắc tiếp giáp với huyện Ba Chẽ, phía tây bắc giáp huyện Sơn Động (Bắc Giang), phía tây giáp Thành phố Uông Bí, phía nam giáp thị xã Quảng Yên và thành phố Hạ Long, phía đông giáp Thành phố Cẩm Phả (Hình 1.Vị trí vùng nghiên cứu (hình chữ nhật trắng trên sơ đồ) 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm địa hình Hoành Bồ có địa hình đa dạng với các kiểu địa hình: miền núi, trung du và đồng bằng ven biển, tạo nên sự đa dạng, thuận lợi cho phát triển kinh tế miền núi, kinh tế trung du và kinh tế ven biển. Toàn bộ huyện Hoành Bồ nằm trong vùng núi thuộc cánh cung Đông Triều chạy dài từ Tây sang Đông. Hoành Bồ có dãy núi Thiên Sơn ở phía đông với đỉnh Amvát cao nhất là 1.091m, nối với núi Mãi Gia và núi rừng Khe Cát tạo nên một hệ thống núi kiểu mái nhà, chia địa hình dốc về hai phía bắc và nam.
Sông suối cũng chia thành 2 hệ thống: phía Bắc chảy về huyện Ba Chẽ đổ ra sông Ba Chẽ, phía Nam sông suối chảy dồn về vịnh Cửa Lục và suối Míp chảy về hồ Yên Lập để đổ ra vịnh Hạ Long. Đặc điểm địa hình chủ yếu của khu vực Hoành Bồ có thể đƣợc chia thành 4 loại nhƣ sau: - Địa hình núi thấp: có độ cao tuyệt đối từ 500m đến 1.090m ở các xã Đồng Sơn, Kỳ Thƣợng chiếm khoảng 12% diện tích tự nhiên. Vùng địa hình núi thấp này có độ dốc >350, mức độ chia cắt ngang tƣơng đối lớn từ 3,5-4,5 km/km2 nên quá trình xói mòn diễn ra mạnh. - Địa hình đồi: có độ cao tuyệt đối từ 20m-500m,chiếm khoảng 70% diện tích tự nhiên.
Vùng địa hình đồi bao gồm các đồi dạng bát úp và cấu tạo bởi đá lục nguyên của hệ tầng Hòn Gai, hệ tầng Hà Cối, phân bố theo hƣớng Đông Tây, độ dốc từ 12 đến 35 độ, một số khối đá vôi có cấu tạo dốc đứng, phân bổ rải rác trong khu vực đồi. Địa hình đồi có mật độ chia cắt trung bình từ 3,2-4,5km/km2. Quá trình phong hoá và xói mòn diễn ra mạnh ở địa hình đồi nên lớp phủ thổ nhƣỡng thƣờng có bề dày mỏng đến trung bình. - Địa hình thung lũng: chiếm 8% diện tích, thƣờng hẹp, dốc với cấu tạo chữ V, ít có hìnhU.
Do đó khả năng tận dụng để canh tác hạn chế. - Địa hình đồng bằng: chiếm 10% diện tích, đây là diện tích đất nông nghiệp trồng lúa chủ yếu của huyện. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Các đồi sót cấu tạo bởi đá vôi: chủ yếu tập trung ở xã Sơn Dƣơng, Thống Nhất, Vũ Oai. Các đồi sót này có giá trị khai thác làm đá xây dựng hoặc nguyên liệu làm xi măng.
Đặc điểm khí hậu Cũng nhƣ các huyện thị khác của tỉnh Quảng Ninh, khu vực Hoành Bồ có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Ngoài ra, là một huyện miền núi địa hình phức tap, nằm sát biển, chịu ảnh hƣởng sâu sắc vùng khí hậu Đông Bắc đã tạo nên cho Hoành Bồ một kiểu khí hậu độc đáo, đa dạng so với các vùng lân cận với các đặc trƣng chính nhƣ sau: - Nhiệt độ không khí trung bình năm từ 22-290C, cao nhất 380C, thấp nhất 50C. Nhìn chung nhiệt độ phân bố đồng đều giữa các tháng, mùa hè nhiệt độ biến đổi từ 26-280C, mùa đông 15-210C. Nhìn chung, điều kiện nhiệt độ nhƣ vậy cũng đủ cung cấp cho cây lƣơng thực, cây màu và cây công nghiệp.
- Lƣợng mƣa trung bình năm khá lớn dao động trong khoảng 2.016mm, năm mƣa cao nhất 2.818mm, thấp nhất 870mm. Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm tới 89% tổng lƣợng mƣa năm. Mùa khô từ tháng từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, tháng ít mƣa nhất là tháng 12. - Độ ẩm không khí trung bình năm là 82%, thấp nhất 18%.Độ ẩm chênh lệch không lớn trong năm thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, song cũng ảnh hƣởng không tốt cho việc chế biến và bảo quản thức ăn, gia súc, giống cây trồng.
- Gió: mùa đông thịnh hành hƣớng gió Bắc hoặc Đông Bắc với tốc độ trung bình 2,9-3,6m/s. Mùa hè thịnh hành gió hƣớng Nam và Đông Nam với tốc độ trung bình 3,4-3,7m/s. Dân cư và diện tích Về dân cƣ, Hoành Bồ có dân số (1-4-1999) 55.069 ngƣời, gồm nhiều dân tộc (Kinh 71%, Dao 18,8%, Sán Dìu 5,4%, Tày 3,3%, Hoa 1,2%). Hoành Bồ có diện tích tự nhiên là 84.354,34 ha chiếm 13,65% diện tích tự nhiên của tỉnh Quảng Ninh (Cổng Thông tin điện tử Quảng Ninh).
4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm địa chất khu vực Ở khu vực nghiên cứu lộ các đá trầm tích của hệ tầng Cát Bà, hệ tầng Bắc Sơn, hệ tầng Bình Liêu, hệ tầng Hòn Gai, hệ tầng Đồng Ho, hệ tầng Tiêu Giao và các trầm tích Đệ tứ. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bản đồ địa chất khu vực nghiên cứu (Cục bản đồ và địa chất Việt Nam, 1999, tỷ lệ 1:200000) Hệ tầng Cát Bà (C1 cb) Mặt cắt chuẩn của hệ tầng đƣợc mô tả ở đảo Cát Bà đƣợc chia làm 2 phần: Phần dƣới: đá vôi xám đen, phân lớp vừa đến dày, đá vôi chứa silic kẹp ít lớp mỏng đá phiến cháy và đá vôi xám trắng, đá vôi trứng cá,chứa Syringopora geniculata, Schizophoria cf.
resupinata, Cyclocyclicus aff. tieni, Parathurammina procushmani, Septaglomospiranella grozdilovae, Chernyshinella disputabilis, Septatournayella questida, Dainella nucula, D. Phần trên: đá vôi màu xám, xám sẫm, phân lớp vừa đến dày và dạng khối, chứa Endothyranopsis crassa sphaerica, Archaediscus sp. mediocris, Eostaffella mosquensis.
Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs) Theo Nguyễn Văn Liêm, 1974, Hệ tầng Bắc Sơn lộ ra một diện nhỏ dƣới dạng những chỏm núi ở phía bắc vùng nghiên cứu, gồm đá vôi phân lớp trung bình 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đến dày hoặc dạng khối xen đá vôi trứng cá, đá vôi sét và thấu kính đá vôi silic. Các tầng vi cổ sinh trên phân bố từ Carbon đến Permi. Hệ tầng Bắc Sơn đƣợc định tuổi Carbon-Permi, dày 600-950m. Hệ tầng Bình Liêu (T2a bl) Bề dày chung của phân hệ tầng lớn hơn 1000m.
Trong những lớp thuộc phần cao của phân hệ tầng, ở chân đèo Tài Phạt và vùng bản Buông, đã tìm thấy Cúc đá tuổi Anisi Leiophyllites sp.cùng các Hai mảnh Modiolus aff. frugi, Mytilus cf. gibbus; còn ở vùng Ba Chẽ đã tìm đƣợc Modiolus nachamensis, Unionites cf. Phân hệ tầng trên (T2a bl2): phân bố thành dải kéo dài từ bắc Minh Cầm đến tây bắc Ba Chẽ.
Dọc sông Ba Chẽ đã quan sát đợc những mặt cắt đặc trng cho phân hệ tầng, gồm cát kết tuf phân lớp vừa xen bột kết và cát kết phân lớp mỏng, dày 600-1000m. Trong bột kết màu nâu ở Lâm Kỳ Thƣợng, Khe Lao và Hà Lâu đã thu thập đƣợc hai mảnh tuổi Anisi, nhƣ: Costatoria chegarperahensis, C. proharpa, Gervillia modiolaeformis, G. mytiloides, Modiolus triqueter, Posidonia cf.
aequilatera, Neoschizodus ovatus elongatus. Bề dày chung của hệ tầng Bình Liêu có thể đạt tới gần 2000m. Ranh giới dới của hệ tầng không quan sát đƣợc ở trong vùng; về phía trên, hệ tầng phát triển liên tục lên hệ tầng Nà Khuất. Hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg) Theo Pavlov (trong Đovjikov A.
và cộng sự, 1965), các thành tạo của hệ tầng lộ ra rải rác ở vùng nghiên cứu, các mảnh than của hệ tầng đƣợc tìm thấy dọc theo suối Đồng Ho. Đây là hệ tầng chứa than cung cấp nguồn nhiên liệu quan trọng nhất của nƣớc ta. Than ở đây là loại anthracit có chất lƣợng tốt, đã đƣợc khai thác từ thế kỷ 19, và cho đến nay vẫn tiếp tục đƣợc khai thác. Dựa theo độ chứa than, hệ tầng Hòn Gai đƣợc chia làm hai phân hệ tầng.
Phân hệ tầng dƣới (T3n-r hg1): lộ ra ở các vùng Hà Tu, Đèo Bụt, Quang 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hanh, Dơng Huy, Hà Lầm, Giáp Khẩu, Mông Dƣơng, đảo Cái Bầu và bắc cảng Cuốc Bê. Theo mặt cắt Quang Hanh và đảo Cái Bầu, phân hệ tầng đƣợc chia ra làm 15 tập. Phân hệ tầng trên (T3n-r hg2): phân bố ở vùng vịnh Cuốc Bê, Bàng Nâu và đảo Cái Bầu, bao gồm chủ yếu các trầm tích hạt thô. Mặt cắt đặc trƣng lộ ra dọc suối Lại, gồm 3 tập.Tập 16: cuội kết thạch anh xám sáng, dày 100m.