Nghiên Cứu Nguồn Gốc Cát Kết Trong Trầm Tích Miocen Hạ Bể Cửu Long

LỜI CAM ĐOAN

TÓM TẮT LUẬN ÁN

ABSTRACT

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỂ CỬU LONG VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1. Khái quát bể Cửu Long

1.1.1. Vị trí địa lý - kinh tế - nhân văn

1.1.2. Lịch sử tìm kiếm thăm dò dầu khí

1.1.3. Đặc điểm địa tầng

1.1.4. Đặc điểm kiến tạo

1.1.5. Hệ thống dầu khí của bể Cửu Long

1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước

1.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Cơ sở dữ liệu

2.2. Hệ phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp phân tích lắng đọng trầm tích

2.2.2. Phân tích địa chấn địa tầng

2.2.3. Phương pháp phân tích địa vật lý giếng khoan

2.2.4. Phương pháp thạch học trầm tích

2.2.5. Phân tích tuổi U-Pb zircon bằng phương pháp LA-ICP-MS

2.2.5.1. Phương pháp LA-ICP-MS

2.2.5.2. Đặc điểm chung của zircon trong đá trầm tích

2.2.5.3. Ảnh quét bề mặt zircon và ảnh âm cực phát quang

2.2.5.4. Phân tích xác định tuổi đồng vị U-Pb trên khoáng vật zircon

2.2.5.5. Phân tích nguyên tố chính, nguyên tố vết và đất hiếm

2.2.6. Phương pháp nghiên cứu thạch địa hoá

2.2.7. Phương pháp địa thống kê

3. CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH MỐI LIÊN HỆ GIỮA MAGMA VÀ THÀNH HỆ CÁT KẾT MIOCEN HẠ VÙNG TÂY BẮC VÀ TRUNG TÂM BỂ CỬU LONG

3.1. Lộ trình nghiên cứu thực địa và Đặc điểm phức hệ magma khu vực Vũng Tàu - Bình Thuận

3.1.1. Thực địa khảo sát nghiên cứu phức hệ magma khu vực Vũng Tàu - Bình Thuận

3.1.2. Đặc điểm phức hệ magma khu vực Vũng Tàu - Bình Thuận

3.1.2.1. Tổ hợp andesit-dacit-rhyolit Đèo Bảo Lộc-Nha Trang (J3đb, Knt)

3.1.2.2. Phức hệ granitoid Định Quán-Đèo Cả (γδK1đđ)

3.1.2.3. Rhyodacit và rhyolit phức hệ Đơn Dương (K2đd)

3.1.2.4. Phức hệ granitoid Ankroet (γK2ak)

3.2. Các nguồn vật liệu của zircon cung cấp từ hai giai đoạn magma - trầm tích trong vùng nghiên cứu và phụ cận

3.3. Bối cảnh tiến hoá khu vực nghiên cứu và các vùng phụ cận

4. CHƯƠNG 4: NGUỒN GỐC VẬT LIỆU LẮNG ĐỌNG TRẦM TÍCH CỦA THÀNH HỆ CÁT KẾT MIOCEN HẠ VÙNG TÂY BẮC VÀ TRUNG TÂM BỂ CỬU LONG

4.1. Quy trình nghiên cứu nguồn gốc cát kết trong trầm tích Miocen hạ phần Tây Bắc và Trung tâm bể Cửu Long

4.2. Nguồn gốc cát kết trong trầm tích Miocen hạ vùng Tây Bắc và Trung Tâm bể Cửu Long

4.2.1. Minh giải tài liệu địa chấn

4.2.2. Phân tích tài liệu địa vật lý giếng khoan

4.2.3. Phân tích tài liệu mẫu lõi và thạch học trầm tích

4.2.4. Đặc điểm hình thái, tuổi đồng vị U-Pb trên khoáng vật zircon

4.2.4.1. Đặc điểm hình thái của khoáng vật zircon trong mẫu lõi

4.2.4.2. Tuổi đồng vị U-Pb của khoáng vật zircon trong mẫu lõi

4.2.4.3. Phân chia nguồn gốc hạt khoáng zircon trong cát kết Miocen hạ

4.2.4.3.1. Giai đoạn Tiền Cambri

4.2.4.3.2. Giai đoạn Ordovic-Silur

4.2.4.3.3. Giai đoạn Permi-Trias

4.2.4.3.4. Giai đoạn Jura-Creta

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Nguồn Gốc Cát Kết Bể Cửu Long

Nghiên cứu nguồn gốc cát kết trong trầm tích Miocen Hạ ở Bể Cửu Long là một nhiệm vụ quan trọng trong việc hiểu rõ lịch sử địa chất và tiềm năng dầu khí của khu vực. Bể Cửu Long là một cấu trúc địa chất phức tạp, chứa đựng các bể trầm tích Đệ Tam với hệ thống dầu khí hấp dẫn. Việc làm sáng tỏ nguồn gốc, lịch sử tiến hóa, và quá trình hình thành các thành hệ chứa dầu khí, đặc biệt là mối liên hệ với quá trình phong hóa, vận chuyển đá mẹ cung cấp vật liệu trầm tích từ lục địa, vẫn còn nhiều khoảng trống cần được lấp đầy. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu xác định cầu nối giữa nguồn trầm tích lục địa và thềm lục địa, đóng góp vào việc đánh giá tiềm năng dầu khí và tối ưu hóa hoạt động thăm dò khai thác. Trích dẫn từ luận án cho thấy: "Việc nghiên cứu làm sáng tỏ nguồn gốc cũng như lịch sử tiến hóa, quá trình hình thành các thành hệ chứa dầu khí ngoài khơi, mối liên hệ với quá trình phong hóa, vận chuyển đá gốc từ lục địa của Miocen hạ vùng Tây Bắc và Trung Tâm bể Cửu Long cho đến này vẫn là khoảng trống bỏ ngỏ."

1.1. Vị Trí Địa Lý Và Tầm Quan Trọng Của Bể Cửu Long

Bể Cửu Long nằm ở thềm lục địa phía Nam Việt Nam, có vị trí quan trọng về kinh tế và địa chính trị. Khu vực này chứa trữ lượng dầu khí lớn, đóng góp đáng kể vào nguồn thu ngân sách quốc gia. Việc nghiên cứu địa chất và lịch sử trầm tích của bể có ý nghĩa lớn trong việc đánh giá tiềm năng tài nguyên và quản lý khai thác bền vững. Các nghiên cứu về cấu trúc địa chất Bể Cửu Long cũng giúp hiểu rõ hơn về quá trình hình thành và phát triển của Biển Đông.

1.2. Các Hệ Tầng Miocen Hạ Và Tiềm Năng Dầu Khí

Các hệ tầng Miocen Hạ trong Bể Cửu Long, như hệ tầng Bạch Hổ, Trà Tân, đóng vai trò quan trọng trong việc chứa đựng và tạo thành các mỏ dầu khí lớn. Hiểu rõ môi trường trầm tích Miocen Hạ và đới tích tụ cát kết trong các hệ tầng này là yếu tố then chốt để đánh giá tiềm năng chứa dầu khí. Việc phân tích độ rỗng và độ thấm của cát kết cũng cần thiết để dự báo khả năng khai thác.

II. Thách Thức Trong Nghiên Cứu Nguồn Gốc Cát Kết Miocen Hạ

Nghiên cứu nguồn gốc cát kết trong trầm tích Miocen Hạ ở Bể Cửu Long đối mặt với nhiều thách thức. Sự phức tạp trong cấu trúc địa chất và lịch sử kiến tạo của khu vực gây khó khăn cho việc xác định chính xác nguồn gốc vật liệu trầm tích. Quá trình vận chuyển và tích tụ vật liệu từ lục địa đến bể trầm tích cũng phức tạp, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như dòng chảy, mực nước biển, và hoạt động kiến tạo. Sự thiếu hụt dữ liệu và thông tin chi tiết về đá mẹ cung cấp vật liệu trầm tích cũng là một trở ngại lớn. Các phương pháp nghiên cứu cần phải được kết hợp một cách hiệu quả để vượt qua những thách thức này.

2.1. Xác Định Đá Mẹ Cung Cấp Vật Liệu Trầm Tích

Việc xác định đá mẹ cung cấp vật liệu trầm tích cho trầm tích Miocen Hạ là một thách thức quan trọng. Cần phải phân tích thành phần thạch học cát kết để so sánh với các loại đá khác nhau trong khu vực nguồn. Phân tích địa hóa và tuổi đồng vị của các khoáng vật cũng có thể cung cấp thông tin quan trọng về nguồn gốc của chúng.

2.2. Phân Tích Quá Trình Vận Chuyển Và Tích Tụ Vật Liệu

Hiểu rõ quá trình vận chuyển và tích tụ vật liệu từ lục địa đến Bể Cửu Long là yếu tố then chốt để xác định nguồn gốc cát kết. Các yếu tố như dòng chảy, mực nước biển, và hoạt động kiến tạo đều có thể ảnh hưởng đến quá trình này. Phân tích kiến trúc trầm tích và đặc điểm địa vật lý có thể cung cấp thông tin về môi trường trầm tích và hướng vận chuyển vật liệu.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Nguồn Gốc Cát Kết Trầm Tích Miocen Hạ

Để nghiên cứu nguồn gốc cát kết trong trầm tích Miocen Hạ Bể Cửu Long, cần kết hợp nhiều phương pháp khác nhau. Phương pháp phân tích trầm tích giúp xác định thành phần, cấu trúc, và môi trường trầm tích của cát kết. Phân tích địa chấn địa tầng cung cấp thông tin về lịch sử trầm tích và cấu trúc địa chất của khu vực. Phân tích địa vật lý giếng khoan cung cấp dữ liệu về đặc điểm địa vật lý của các tầng trầm tích. Phân tích tuổi đồng vị U-Pb zircon giúp xác định tuổi và nguồn gốc của các khoáng vật zircon trong cát kết, từ đó suy ra nguồn gốc của vật liệu trầm tích. Các phương pháp này cần được kết hợp một cách chặt chẽ để đưa ra kết luận chính xác.

3.1. Phân Tích Thạch Học Trầm Tích Chi Tiết

Phân tích thạch học trầm tích là một bước quan trọng trong việc nghiên cứu nguồn gốc cát kết. Phương pháp này bao gồm việc xác định thành phần khoáng vật học, kích thước hạt, hình dạng hạt, và loại xi măng trong cát kết. Các thông tin này có thể cung cấp manh mối về nguồn gốc của vật liệu trầm tích và môi trường trầm tích.

3.2. Ứng Dụng Phân Tích Tuổi Đồng Vị U Pb Zircon

Phân tích tuổi đồng vị U-Pb zircon là một công cụ mạnh mẽ để xác định nguồn gốc cát kết. Zircon là một khoáng vật bền vững, có thể tồn tại qua nhiều chu kỳ trầm tích. Bằng cách xác định tuổi của các hạt zircon trong cát kết, có thể suy ra nguồn gốc của chúng từ các đá mẹ khác nhau. Phương pháp này đặc biệt hữu ích trong việc phân biệt giữa các nguồn vật liệu khác nhau.

3.3. Kết Hợp Địa Chấn Địa Vật Lý Và Mẫu Lõi

Việc kết hợp dữ liệu từ phân tích địa chấn, địa vật lý giếng khoan, và mẫu lõi là rất quan trọng để xây dựng một bức tranh toàn diện về nguồn gốc cát kết. Dữ liệu địa chấn cung cấp thông tin về cấu trúc địa chất và lịch sử trầm tích của khu vực. Dữ liệu địa vật lý cung cấp thông tin về tính chất vật lý của các tầng trầm tích. Mẫu lõi cung cấp mẫu vật để phân tích thạch học và địa hóa.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Nguồn Gốc Cát Kết Miocen Hạ Bể Cửu Long

Kết quả nghiên cứu cho thấy nguồn gốc cát kết trong trầm tích Miocen Hạ ở Bể Cửu Long có liên quan đến các phức hệ magma Creta thuộc rìa Đông Nam đới Đà Lạt. Thành phần hạt vụn trầm tích Miocen Hạ tương đồng với khoáng vật của các đá xâm nhập, núi lửa của các phức hệ Định Quán, Đèo Cả, Ankroet, Nha Trang. Tuổi các hạt zircon trong trầm tích Miocen Hạ cũng tương đồng với tuổi của các hạt zircon trong các phức hệ này. Trầm tích Miocen Hạ được chia thành 2 tầng, chủ yếu là Arkos và lithic Arkos có nguồn gốc từ đá granitoid, vận chuyển gần nguồn, và lắng đọng trong môi trường sông, đầm hồ, châu thổ đến biển nông. Kết quả này góp phần làm sáng tỏ quá trình tiến hóa magma – trầm tích khu vực nghiên cứu.

4.1. Nguồn Gốc Vật Liệu Từ Phức Hệ Magma Creta

Nghiên cứu chỉ ra rằng nguồn vật liệu của trầm tích Miocen Hạ có nguồn gốc từ quá trình phong hóa, bóc mòn, và vận chuyển từ các phức hệ magma tuổi Creta ở đới Đà Lạt và địa khối Kon Tum. Điều này được chứng minh bằng sự tương đồng về thành phần khoáng vật và tuổi đồng vị U-Pb zircon giữa cát kết và các đá magma.

4.2. Đặc Điểm Trầm Tích Và Môi Trường Lắng Đọng

Trầm tích Miocen Hạ chủ yếu là Arkos và lithic Arkos, có độ chọn lọc từ kém đến trung bình, hình dạng hạt từ bán góc cạnh đến bán tròn cạnh. Chúng được vận chuyển gần nguồn và lắng đọng trong môi trường từ sông, đầm hồ, châu thổ đến biển nông. Điều này cho thấy nguồn cung cấp vật liệu nằm gần khu vực trầm tích.

V. Ứng Dụng Nghiên Cứu Nguồn Gốc Cát Kết Trong Tìm Kiếm Dầu Khí

Nghiên cứu nguồn gốc cát kết có ứng dụng quan trọng trong tìm kiếm dầu khí. Xác định nguồn gốc và đới tích tụ cát kết giúp dự đoán sự phân bố của các thành hệ chứa dầu khí. Hiểu rõ môi trường trầm tích và quá trình vận chuyển vật liệu giúp đánh giá tiềm năng chứa dầu khí của các khu vực khác nhau. Tương quan giữa nguồn gốc và trữ lượng dầu khí có thể giúp tối ưu hóa hoạt động thăm dò khai thác. "Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần làm sáng tỏ quá trình tiến hóa magma – trầm tích khu vực nghiên cứu và khu vực phụ cận."

5.1. Đánh Giá Tiềm Năng Chứa Dầu Khí Dựa Trên Nguồn Gốc

Bằng cách xác định nguồn gốc cát kết, có thể đánh giá tiềm năng chứa dầu khí của các khu vực khác nhau. Các khu vực gần nguồn cung cấp vật liệu trầm tích thường có chất lượng chứa tốt hơn, do có nhiều cát kết với độ rỗng và độ thấm cao. Các nghiên cứu về cổ địa lý cũng giúp xác định các khu vực có tiềm năng dầu khí cao.

5.2. Tối Ưu Hóa Hoạt Động Thăm Dò Và Khai Thác

Thông tin về nguồn gốc cát kết có thể được sử dụng để tối ưu hóa hoạt động thăm dò và khai thác dầu khí. Bằng cách hiểu rõ sự phân bố của các thành hệ chứa dầu khí, có thể tập trung hoạt động thăm dò vào các khu vực có tiềm năng cao nhất. Thông tin về tính chất cơ lý của cát kết cũng giúp thiết kế các phương pháp khai thác hiệu quả hơn.

VI. Kết Luận Và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Cát Kết

Nghiên cứu nguồn gốc cát kết trong trầm tích Miocen Hạ Bể Cửu Long đã đạt được những kết quả quan trọng, góp phần làm sáng tỏ lịch sử địa chất và tiềm năng dầu khí của khu vực. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi cần được giải đáp. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc thu thập thêm dữ liệu về đá mẹ cung cấp vật liệu trầm tích, phân tích chi tiết hơn về quá trình vận chuyển và tích tụ vật liệu, và ứng dụng các phương pháp địa thống kê để dự đoán sự phân bố của các thành hệ chứa dầu khí. Sự kết hợp giữa các phương pháp nghiên cứu khác nhau sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá những bí mật còn ẩn chứa trong trầm tích Miocen Hạ Bể Cửu Long.

6.1. Nghiên Cứu Chi Tiết Về Đá Mẹ Và Quá Trình Vận Chuyển

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc thu thập thêm dữ liệu về đá mẹ cung cấp vật liệu trầm tích, bao gồm thành phần khoáng vật học, địa hóa, và tuổi đồng vị. Cần phân tích chi tiết hơn về quá trình vận chuyển và tích tụ vật liệu, bao gồm ảnh hưởng của dòng chảy, mực nước biển, và hoạt động kiến tạo.

6.2. Ứng Dụng Địa Thống Kê Để Dự Đoán Phân Bố Trữ Lượng

Các phương pháp địa thống kê có thể được sử dụng để dự đoán sự phân bố của các thành hệ chứa dầu khí dựa trên thông tin về nguồn gốc cát kết, môi trường trầm tích, và đặc điểm địa vật lý. Điều này có thể giúp tối ưu hóa hoạt động thăm dò và khai thác dầu khí.

Nguồn Gốc Cát Kết Trong Trầm Tích Miocen Hạ Vùng Tây Bắc Và Trung Tâm Bể Cửu Long