Bộ Khoa học và Công nghệ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam
Chơng trình KC. 09 Liên đoàn Địa chất Biển

Đề tài
Thành lập bản đồ địa chất Biển Đông và các vùng
kế cận tỷ lệ 1/1.000.000 Chuyên đề
Phân tích xử lý tổng hợp, minh giải các
tài liệu của tàu attalante

tác giả: GS.
TS. Phan Trờng Thị 6439-4
30/7/2007

Hà Nội, 2006

1

tài liệu địa chất - địa vật lý trong các giai đoạn thực hiện đề tài và hầu hết
các kết quả minh giải tài liệu trớc đây đều đã đợc lựa chọn tham khảo
và đối sánh sử dụng trong báo cáo.

Để giải quyết các nhiệm vụ đợc đặt ra cho giải đoán tài liệu địa vật lý nói
chung và tài liệu địa chấn, địa vật lý giếng khoan nói riêng nhằm chính
xác hoá các ranh giới địa tầng và tuổi, xây dựng các mặt cắt địa chất địa
vật lý, kết nối xây dựng và kiểm tra các bản đồ cấu trúc cho toàn khu vực,
các hệ thống đứt gãy, phun trào, macma, đứt gãy trẻ v.v. 15 tuyến địa chấn
của các khảo sát khu vực (màu đỏ), 12 tuyến địa chấn liên kết (màu tím)
và 40 giếng khoan đã đợc lựa chọn cho minh giải và phân tích chi tiết
(Hình 2). Các tuyến lựa chọn dựa vào các tiêu chuẩn sau: Đại diện cho
mặt cắt của bể, cắt ngang các cấu trúc, đi qua các giếng khoan, có thể liên
kết với các bể và các vùng bên cạnh. Đây cũng là các tuyến vẽ các mặt cắt
Hình 2. Sơ đồ các tuyến
lựa chọn minh họa
trong báo cáo của Đề tài

3
địa chất địa vật lý minh họa trong bản đồ địa chất của khu vực nghiên cứu.
Danh sách các tuyến minh họa trong báo cáo đợc chỉ ra trong bảng dới
đây.
Số TT Tên tuyến Qua giếng khoan hoặc cấu tạo
1 GPGT93-201 103-TH-1X, 103-TG-1X
2. GPGT93-207 Trung tâm bể Sông Hồng
3. GPGT93-213 Cấu tạo Dong Fang
4. 89-0850 Kinh Oanh, 112-BT-1X
5. 89-0500 114-KT-1X
6. 89-2290B 119-CH-1X
7. VOR-93-105 Qua bể Phú Khánh

đợc thể hiện trong các bớc sau:
1. Phân tích các tập địa chấn - xây dựng các bản đồ cấu tạo
2. Phân tích tớng địa chấn
3. Dự báo môi trờng và thạch học trầm tích
1. Phân tích các tập địa chấn- xây dựng các bản đồ địa chất
Tập địa chấn là một đơn vị địa tầng tơng ứng với một tập hợp liên tục các
đất đá có cùng nguồn gốc và đợc bao bởi các mặt bất chỉnh hợp (BCH)
hoặc các mặt chỉnh hợp tơng ứng ở nóc và đáy. Đây là một bề mặt bị bào
mòn hoặc không lắng đọng trầm tích, phân chia các lớp trầm tích trẻ với
các lớp trầm tích có tuổi cổ hơn, thể hiện sự gián đoạn về mặt địa tầng. Nói
chung, các mặt BCH phản ánh những biến cố kiến tạo lớn hoặc quá trình
tụt xuống mạnh nhất của mực nớc biển.
Trong ĐCĐT, ranh giới các tập đợc xác định chính xác hơn do có sự kết
hợp chặc chẽ giữa minh giải địa chấn truyền thống - liên kết địa tầng theo
tài liệu giếng khoan với phân tích nhịp địa chấn - dựa trên các dấu hiệu
của sự kết thúc của các pha sóng phản xạ nh onlap, downlap, toplap, bào
mòn cắt cụt xác định đuợc trên các mặt cắt địa chấn (hình 3 a, b, c).
a)
b)
5(c)

Hình 3. Minh họa các phơng pháp xác định ranh giới tập: a) Theo ĐVL
giếng khoan; b) Theo các dấu hiệu kết thúc của các pha sóng phản xạ; c)
kết hợp địa chấn và giếng khoan.
Trên cơ sở liên kết giữa các tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan với địa
chấn, các mặt cắt địa chấn đợc lựa chọn đã đợc tiến hành phân tích
minh giải chi tiết, chính xác hoá các ranh giới của các tập địa chấn, xây

Oligocen có dạng sóng địa chấn phân lớp song song, tần số thấp đến trung
bình, biên độ trung bình. Nóc của tập trầm tích Miocen là mặt bất chỉnh
hợp bào mòn là phổ biến. Trên cùng là trầm tích Pliocen - Đệ tứ đợc hình
thành trong pha biển tiến tạo thềm trên toàn khu vực. Tập này có đặc
7
trng địa chấn phân lớp song song, tần số cao, một số nới có xuất hiện các
đứt gãy trẻ nh bể Sông Hồng, phun trào va hoạt động của núi lửa nh bể
T Chính - Vũng Mây. a) b)
Hình 4. Mặt cắt đi qua tuyến GPGT93-217 đã minh giải ở bể Sông
Hồng
Để thuận tiện cho việc theo dõi tính tơng ứng của các phân vị chia địa
tầng đã có trong khu vực, chúng tôi cũng đã xây dựng bảng đối sánh các
ranh giới địa tầng mà đã đợc xác định trong đề tài này với các kết quả
nghiên cứu trớc đây cho các bể, dới đây là một ví dụ cho bể Sông Hồng ở
bảng 1.
8 Bảng 1. Đối sánh các ranh giới địa tầng ở bể Sông
Hồng
Xây dựng các đờng cong chuyển đổi thời gian - chiều sâu theo các tài
liệu tuyến địa chấn thẳng đứng (VSP) đo đợc ở các giếng khoan và
đờng cong tổng hợp chung cho các bể và toàn vùng thềm lục địa (ví dụ
bể Sông Hồng nh ở Hình 5). Việc lựa chọn và xây dựng đờng cong
chuyển đổi giữa thời gian và độ sâu cho phù hợp là một vấn đề rất quan
trọng trong địa chấn. Vì thế trong đề tài này chúng tôi đã cố gắng thu
thập hầu hết các tài liệu VSP và checkshot hiện có trong các khảo sát

Quảng
Ngãi
Phú
Khánh
T Chính Cửu
Long
Nam Côn
Sơn
Malay-
Thổ Chu
Plioxen - Đệ tứ SB1 SH1 H-QN1 PH1 TC1 CL1 NCS1 ML-TC1

Mioxen muộn SB2 SH2 H-QN2 PK2 TC2 CL2 NSC2 ML-TC2

Mioxen giữa SB3 SH3 H-QN3 PK3 TC3 CL3 NCS3 ML-TC3

Mioxen sớm SB4 SH4 H-QN4 PK4 TC4 CL4 NCS4 ML-TC4

Oligoxxen SB5 SH5 H-QN5 PK5 TC5 CL5 NSC5 ML-TC5

Eoxen SB-M SH6 H-QN-M PK6 TC6 CL5 NCS6 ML-TC6

Móng

10
Bảng 2. Ký hiệu ranh giới các tập và các thành hệ ở các bể trầm tích TLĐVN
Dới đây là một số mặt cắt địa chấn minh họa đã đợc minh giải qua
các giếng khoan ở các bể trầm tích khác nhau ở thềm lục địa Việt nam.
1) Bể Sông Hồng


SB5 và SB1) ở tỷ lệ 1:1000.000 (bản vẽ số ).
Xây dựng và kiểm tra lại các bản đồ đẳng dày cho các tập trầm tích
Eoxen - Oligoxen, Mioxen và Plioxen - Đệ tứ tỷ lệ 1:1000.000 (bản vẽ số
).
2. Phân tích tớng địa chấn
Trớc hết nói về tớng địa chấn, theo định nghĩa của Mitchum R.,
Sangree J. B., Vail P. V., Wornardt N. W., 1993 tớng địa chấn là một biểu
hiện về sự khác biệt của các đặc trng sóng phản xạ trên các mặt cắt địa
chấn với các đặc trng của sóng bên cạnh theo không gian và có thể vẽ ra
đợc. Phân tích tớng địa chấn là quá trình minh giải chi tiết các đặc điểm
đặc trng của sóng trong các tập nhằm xác định sự khác biệt của chúng,
khoanh vùng và thể hiện trên các bản đồ, từ đó có thể dự báo đợc môi
trờng thành tạo và thành phần thạch học của đất đá mà đã hình thành
nên trờng sóng địa chấn ghi đợc. Các tham số địa chấn thờng đợc sử
dụng trong phân tích tớng địa chấn gồm hình dạng phản xạ, tính liên tục,
biên độ, tần số và tốc độ lớp. Sự liên quan giữa các đặc trng địa chấn này
với môi trờng đợc thể hiện trong hình 7.
13Hình 7. Các đặc trng địa chấn với môi trờng trầm tích tơng ứng

Hình dạng phản xạ là rất dễ nhận biết và cung cấp nhiều thông tin về đặc
điểm thạch học, môi trờng trầm tích, hớng vận chuyển và lịch sử phát
triển địa chất của bể. Vì thế thuộc tính địa chấn này thờng đợc chú ý
đặc biệt trong minh giải. Có nhiều cách phân loại hình dạng sóng phản xạ,
song về cơ bản vẫn chia thành 3 dạng chính (hình 8): phản xạ tự do, phân
lớp và dạng hỗn độn (chaotic). Phản xạ tự do thể hiện môi trờng trầm tích
khá đồng nhất hoặc phân lớp mỏng, quá trình lắng đọng trầm tích đều,
liên tục trong một thời gian dài thờng là prodelta, các diapia, móng. Phản

tần số thấp thì lại thể hiện sự phân lớp dày, đất đá nằm ở độ sâu lớn hoặc
hấp thụ năng lợng sóng lớn; Biên độ cao: các đá rắn chắc có tốc độ và mật
độ cao, có chất lỏng trong đá, thay đổi đột ngột độ rỗng, vùng thiếu trầm
tích lục nguyên. Biên độ thấp: các đá không rắn chắc phân lớp dày hoặc
trội lên một loại có thành phần thạch học liên quan đến chất lỏng hoặc khí,
trầm tích nớc sâu; Độ liên tục tốt giữa các lớp có thành phần thạch học
khác nhau rõ rệt, bất chỉnh hợp địa tầng, thờng liên quan đến trầm tích
biển. Độ liên tục kém, thay đổi tớng nhiều, đặc trng cho tớng lục địa,
các đới cát sét, tớng kênh lạch ảnh hởng nhiều của chế độ thuỷ động lực.
Các thân cát đợc thể hiện trên các mặt cắt địa chấn thông thờng
nói chung và mặt cắt địa chấn đã đợc minh giải theo các mã màu nói riêng
đều thể hiện dạng sóng lộn xộn, tần số thấp và biên độ mạnh. Sự tăng biên
độ mạnh ở đây có thể đợc giải thích là do sự thay đổi đáng kể của trở sóng
âm học trên ranh giới giữa các tập cát và các trầm tích hạt mịn nh sét, sét
bột gây nên. Với việc minh giải theo mã màu, việc liên kết các thân cát trên
các mặt cắt sẽ dễ dàng hơn, độ tin tởng cao hơn so với việc minh giải mà
chỉ khi sử dụng các cắt mặt cắt địa chấn thông thờng.
3. Dự báo môi trờng và thạch học trầm tích
Qua phân tích các đặc trng tớng địa chấn có thể dự báo môi
trờng thành tạo và đặc điểm thạch học trầm tích, hớng vận chuyển và
quá trình phát triển địa chất của các tập địa chấn. Trên cơ sở tổng hợp các
kết quả phân tích tài liệu địa chất ở tại các giếng khoan kết hợp với địa
chấn, có thể nhận thấy rằng ở các bể trầm tích thềm lục địa Việt nam, mối
liên hệ giữa tớng và môi trờng đợc thể hiện trong 2 kiểu mô hình cấu
trúc sau: Cấu trúc thềm -sờn - biển sâu và cấu trúc Đồng bằng châu thổ
(Hình 9).
16

Hình 9. Mô hình môi trờng tổng hợp cho các bể trầm tích TLĐVN


ngập nớc chủ yếu là cát, phân lớp song song đôi khi xiên chéo; Sờn đồng
bằng: bột chiếm u thế, đôi khi sét, sóng có dạng sigmoid và oblique;
Prodelta chủ yếu là sét, phân lớp song song
Để thể hiện các kết quả phân tích tớng địa chấn một cách chi tiết trên các
bản đồ, việc xác định, phân chia tớng và môi trờng trầm tích của các tập
một cách tổng hợp, mối quan hệ sau đã đợc sử dụng:
A B

C
Trong đó: A thể hiện đặc điểm phản xạ của sóng địa chấn ở bề mặt ranh
giới trên của tập nh là bào mòn cắt cụt, chống nóc, chỉnh hợp; B: thể hiện
quan hệ cuả các pha sóng phản xạ ở ranh giới dới của tập nh chống nóc,
gá đáy, chỉnh hợp; C: thể hiện đặc trng phản xạ bên trong tập địa chấn
nh song song, phân kỳ, hỗn độn, dạng sóng, gò đồi v.v.
3. Phơng pháp tổng hợp xây dựng các bản đồ tớng
đá cổ địa lý
Xây dựng các mặt cắt địa chất và bản đồ tớng đá cổ địa lý là một
kết quả tổng hợp, dựa trên sự kết hợp các nguồn tài liệu liệu địa chất - địa
vật lý khác nhau, đặc biệt là các liên kết theo tài liệu địa chấn ở các vùng
18
cha có giếng khoan và các mặt cắt phục hồi lịch sử phát triển địa chất. Để
lựa chọn đợc một phơng pháp tổng hợp tài liệu có độ tin cậy cao, chúng
tôi đã tiến hành nghiên cứu, xử lý thông tin theo trình tự sau:
1. Thống nhất sơ đồ phân loại môi trờng. Thực chất là chỉ ra các tớng
đá gắn liền với các điều kiện môi trờng thành tạo khác nhau, đợc gọi
chung là tớng đá
2. Phân loại tớng đá trầm tích theo những đặc trng về thành phần và
cấu trúc. Xây dựng các chỉ tiêu thạch học, cổ sinh thái, địa hoá, địa vật
lý để xác định các loại tớng, trong đó u tiên theo thứ tự sau: 1. Cổ
sinh thái; 2. Thạch học - trầm tích; 3. Địa hóa; 4. Carota; 5. Địa chấn.

thành phần thạch học hay sinh vật. Và đến năm 1948 thì R. More đã viết
rõ: tớng trầm tích bao gồm những phần khác nhau rõ ràng về mặt phân
bố cả không gian lẫn thời gian trong mặt cắt trầm tích.
Kể từ năm 1950-1960 thì khái niệm tớng đã đợc hoàn chỉnh gần
nh ngày nay. Điển hình là các công trình nghiên cứu của các bác học Nga
Nalipkin đã nói rõ ý: tớng không phải chỉ dừng lại ở khái niệm về địa lý
và cổ địa lý, còn L. B Rukhin thì đã đi đến kết định nghĩa: tớng là biểu
hiện tổng hợp của những quy luật đặc trng về thạch học và cổ sinh, của
các điều kiện trầm tích.
Dẫn ra một vài định nghĩa của các nhà bác học địa chất chuyên về
tớng và qua các nghiên cứu về tớng trầm tích có thể đi đến các nhận
định nh sau:
1. Một phân vị địa tầng có thể bao gồm nhiều loại tớng và ngợc lại.
2. Mỗi loại tớng trầm tích trớc hết có những đặc trng riêng về thạch
học (thành phần khoáng vật, độ chọn lọc, đặc điểm cấu kiến trúc), về cổ
sinh (các dạng và tập hợp các dạng cổ sinh), các loại tớng này còn gồm
nhiều đặc tính biến đổi khác về địa hoá, địa vật lý và lý hoá trầm tích
chung.
3. Từ nhận định số 2 nhiều tác giả đã đi sâu vào từng bộ môn và đa ra các
khái niệm phân tích nh tớng địa hoá, tớng điạ chấn, tớng carota.
Kết quả nghiên cứu từng mặt kể trên góp phần đáng kể vào việc nghiên
cứu tớng trầm tích hiện nay.
4. Khái niệm về tớng đá trầm tích còn là khái niệm về điều kiện địa lý tự
nhiên (cổ địa lý) hoặc môi trờng lắng đọng (cổ môi trờng) trầm tích.
20
Từ các nhận định đã nêu có thể đi tới kết luận về phơng pháp tổng
hợp nghiên cứu môi trờng thành tạo tớng đá trầm tích thềm lục địa Việt
nam nh sau:
Thứ nhất, đặc trng trầm tích và môi trờng thành tạo là 2 nhân tố
có liên quan chặt chẽ với nhau. Chính vì thế, việc nghiên cứu tớng sẽ góp