ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN VĂN KIỂU

ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP
TRẦM TÍCH OLIGOCENE – MIOCENE
KHU VỰC TRUNG TÂM BỂ NAM CÔN SƠN

Chuyên ngành: Thạch học, Khoáng vật học và Địa hóa học
Mã số: 60 44 57
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Nguyễn Thanh Tùng

TS. Nguyễn Thanh Tùng Hà Nội – 2012
iii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC vi
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v
DANH MỤC ẢNH, BẢNG BIỂU viii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC 3
1.1. VỊ TRÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
1.2. ĐỊA TẦNG VÀ HOẠT ĐỘNG MAGMA ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
1.2.1. Địa tầng 4
1.2.2. Hoạt động magma 9
1.3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC KIẾN TẠO VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT
KHU VỰC NGHIÊN CỨU 10
1.3.1. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo 10
1.3.2. Lịch sử phát triển địa chất. 15
CHƯƠNG 2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 17
2.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, TÌM KIẾM VÀ THĂM DÒ DẦU KHÍ 17
2.1.1. Thời kỳ trước năm 1975 17
2.1.2. Thời kỳ từ năm 1975 đến nay. 18

3.3. ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH OLIGOCENE – MIOCENE KHU
VỰC NGHIÊN CỨU 64
3.3.1. Môi trường trầm tích Oligocene 64
3.3.2. Môi trường trầm tích Miocene 67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

v

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ms: Vĩ tập (Megasequences)
S: Tập (Sequence)
RST: Hệ thống trầm tích biển thoái (Regressive Systems Tract)
TST:
Hệ thống trầm tích biển tiến (Transgressive Systems Tract)
MFS Mặt ngập lụt cực đại (Maximum Flooding Surface)
MRS: Mặt biển thoái cực đại (Maximum Regressive Surface)
SB: Ranh giới tập (Sequence Boundary)
MNB: Mực nước biển (Sea Level)
GR: Đường cong phóng xạ tự nhiên (Gamma Ray)
SP: Đường điện thế phân cực tự nhiên (Spontaneous Potential)
LLS: Đo nông sườn (Shallow Laterolog)
LLD: Đo sâu sườn (Deep Laterolog)
VPI: Viện dầu khí việt Nam (Vietnam Petroleum Institute)
N+: Nicon vuông góc
.x70:
Độ phóng đại 70 lần
ĐVLGK: Địa vật lý giếng khoan
GK: A-1X Tên giếng khoan
Rift: Tách giãn

Hình 2.7: Các dạng kết thúc phản xạ địa chấn (theo Myers, 1996) 32
Hinh 2.8: Sơ đồ phân loại các kiểu cấu tạo phản xạ địa chấn tương ứng
với môi trường thành tạo
33
Hinh 2.8: Hình dạng đường cong GR đặc trưng cho các môi trường
khác nhau
37
Hình 3.1: Môi trường trầm tích trong giếng khoan A-3X 40
Hình 3.2: Hình dạng đường cong địa vật lý giếng khoan ứng với từng
tập trầm tích
41

vii

STT Tên hình Trang
Hình 3.3: Bảng sinh địa tầng áp dụng cho khu vực Đông Nam Á 43
Hình 3.4: Liên kiết địa tầng phân tập trầm tích Oligocene – Miocene
của các giếng khoan thuộc khu vực nghiên cứu
44
Hình 3.5: Liên kết địa tầng phân tập hai giếng khoan thuộc hai cấu tạo
khác nhau
50
Hình 3.6: Liên kết tài liệu giếng khoan và tài liệu địa chấn cắt qua các
giếng khoan
51
Hình 3.7: Ranh giới bề mặt ngập lụt cực đại (Mfs) và ranh giới tập (SB)
xác định được dựa trên tài liệu ĐVLGK và tài liệu địa chấn
52
Hình 3.8: Cột địa tầng tổng hợp khu vực nghiên cứu (xây dựng theo
phương pháp wheeler)

49
Ảnh 3.5: Bột sét của hệ thống trầm tích biển tiến tập S
2
. Giếng khoan
B-1X, độ sâu 4062m, N
+
; x70
49
Ảnh 3.6: Mẫu lõi giếng khoan GK: A-4X, độ sâu 3731.50m. Trầm tích
của châu thổ, hồ (tập S
5
)
57
Ảnh 3.7: Mẫu lõi giếng khoan GK: A-4X, độ sâu 3739.8m. Trầm tích
cát kết lấp đầy sông (tập S
5
)
57
Ảnh 3.8 : Bột kết thành phần xi măng cacbonat tập S
6
(TST). Giếng
khoan B-2X, độ sâu 4211.5m, N
+
; x70
58
Ảnh 3.9: Mẫu cát kết arkose hạt nhỏ tập S11 (6,7-5,2Ma) độ mài tròn
trung bình, độ chọn lọc kém. Giếng khoan: B-2X. N+ x90
63
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ so sánh bề dày hệ thống trầm tích trong một tập ứng
với các giếng khoan thuộc khu vực nghiên cứu

chấn địa tầng đã được mở rộng nhờ các mô hình không gian tích tụ của Jervey,
Posamentier và Vail (1988), Vail và Baum (1988) [26, 38, 43]. Qua tìm hiểu tác
giả được biết, trong những năm gần đây phương pháp này đã được nhiều Công ty
nước ngoài, các Viện nghiên cứu và các Công ty thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam
áp dụng vào việc nghiên cứu địa tầng các bể trầm tích trên thềm lục địa Việt Nam
2

như: bể Sông Hồng, bể Cửu Long và bể Nam Côn Sơn [15, 17, 28]. Nhưng phần
lớn, phương pháp địa tầng phân tập mới chỉ áp dụng nghiên cứu cho toàn bể hoặc
một phần rộng lớn thuộc bể. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và muốn tìm hiểu sâu
hơn về lịch sử phát triển địa chất của trũng trung tâm bể Nam Côn Sơn, học viên đã
lựa chọn đề tài luận văn Thạc sĩ tiêu đề: “Địa tầng phân tập trầm tích Oligocene -
Miocene khu vực trung tâm bể Nam Côn Sơn” với mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
như sau:
Mục tiêu của luận văn
Phân chia các đơn vị trong địa tầng phân tập và các hệ thống trầm tích đặt
trong mối quan hệ với sự dao động mực nước biển nhằm làm rõ đặc điểm trầm tích
và môi trường thành tạo trong từng tập tương ứng.
Nhiệm vụ nghiên cứu
- Phân chia địa tầng phân tập và liên kết các tập (sequence) và các hệ thống
trầm tích của khu vực nghiên cứu.
- Phân tích đặc điểm trầm tích và môi trường thành tạo trầm tích (tướng trầm
tích) của từng tập trầm tích thuộc khu vực nghiên cứu đặt trong mối quan hệ với chu
kỳ giao động mực nước biển.
- Luận giải sự biến đổi môi trường trầm tích theo không gian và thời gian.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Các thành tạo trầm tích Oligocene -Miocene trũng phía Tây khu vực trung
tâm bể Nam Côn Sơn (Hình 1.1; 2.1).
Dựa trên mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn, tác giả đã xây dựng
bố cục luận văn bao gồm 3 chương cơ bản như sau:

khoảng 3060.5 km
2
. (Hình 1.1)

Hình 1.1: Phạm vi khu vực nghiên cứu
4

1.2. ĐỊA TẦNG VÀ HOẠT ĐỘNG MAGMA
Trên cơ sở phân tích, tổng hợp các tài liệu giếng khoan thuộc bể Nam Côn
Sơn và tham khảo các bài viết liên quan [2, 3, 4, 8, 23], tác giả xin trình bày khái
quát đặc điểm địa tầng trầm tích bể Nam Côn Sơn như sau (Hình 1.2).
1.2.1. Địa tầng
1. Thành tạo magma, biến chất trước Cenozoi
Tính đến thời điểm này, kết quả nghiên cứu các thành tạo trước Kainozoi về
cơ bản phần nào đã được làm sáng tỏ thông qua các tài liệu địa chấn, trọng lực và
các giếng khoan tại bể Nam Côn Sơn từ trước đến nay: ĐH-1X, 04-A-1X, 04-2-BC-
1X, 10-PM-1X, Hong-1X, 12-Dua-1X, 12-C-1X, 20-PH-1X, 28-A-1X, 29-A-1X….
Qua các tài liệu xử lý địa chấn đã nhận định được tầng móng được đặc trưng bằng
các phản xạ với tần số thấp, tính liên tục không cao và không ổn định với biên độ
thay đổi từ trung bình đến thấp. Trên cơ sở các đặc trưng địa chấn như trên và được
kiểm nghiệm, xác định chính xác thông qua các giếng khoan vào móng đã cho phép
xác định thành phần của các thành tạo đá móng gồm: granit (các lô thuộc tới phân
dị phía Tây), granodiorit (khối nhô móng thuộc mỏ Đại Hùng và các cấu tạo nhô
cao đới phân dị phía Bắc), diorite (bắt gặp trong các giếng khoan 28A-1X, 29A-1X
và 04A-1X…) và đá biến chất tuổi có thể là Jura muộn – Creta (lô 11, 12, 20,10 và
06) [2]. Đặc biệt, trong kết quả phân tích của VPI trên các mẫu thu được tại giếng
khoan:12B-1X, 12C-1X và Dừa – 1X bắt gặp phun trào andezit [6, 17].
5
Floschuetzia…[29] và ranh giới trên cùng của hệ tầng được ký hiệu là
T20 (màu đỏ). Hệ tầng này phủ bất chỉnh hợp trên móng không đồng
nhất với bề mặt móng ký hiệu là T0 (màu đen).

7

HỆ NEOGEN
Thống Miocene
a) Hệ tầng Dừa (N
1
1
d)
Hệ tầng được xác định và đặt tên dựa trên kết quả phân tích giếng khoan Dừa
-1X ở độ sâu từ 2.852m đến 3.680m, phân bố rộng khắp bể với chiều dày của hệ
tầng thay đổi từ 200-800m. Tuổi của hệ tầng Dừa được xác định dựa vào đới Foram
N6-N8 (theo Martini, 1971). Trầm tích của hệ tầng bao gồm chủ yếu là cát kết, bột
kết màu xám sáng, xám lục xen kẽ với sét kết màu xám, xám đỏ, xám xanh. Trong
một số giếng khoan gặp các lớp sét chứa vôi giàu vật chất hữu cơ có chứa than hoặc
các lớp than mỏng (lô 12W) và đá cacbonat. Thành phần trầm tích xuất hiện phổ
biến các khoáng vật glauconit, xiderit và các hóa thạch biển [6, 12, 15].
Trên các mặt cắt địa chấn, hệ tầng Dừa nằm bất chỉnh hợp trên ranh giới T20
(ranh giới trên của hệ tầng Cau) và được giới hạn ranh giới trên của tập là bề mặt
bất chỉnh hợp T30 (màu xanh) với bề dày thay đổi từ 400m đến khoảng trên hai
nghìn mét ở trũng Trung tâm bể [23].
b) Hệ tầng Thông – Mãng Cầu (N
1
2
tmc)
Trầm tích của hệ tầng Thông – Mãng Cầu phân bố rộng khắp bể Nam Côn
Sơn. Đặc biệt, trầm tích của hệ tầng này phát triển mạnh về phía Bắc và phía Tây

Qua các tài liệu về đặc điểm trầm tích, cổ sinh… đều cho thấy các thành tạo
thuộc hệ tầng Nam Côn Sơn được hình thành trong môi trường biển nông thuộc đới
trong của thềm lục địa Việt Nam, tương ứng với tuổi của hệ tầng này là Miocene
muộn [14].
Thống Pliocene - Đệ Tứ
Hệ tầng Biển Đông (N
2
-Q bđ)
Hệ tầng Biển Đông được Lê Văn Cự xác lập vào năm 1986. Hệ tầng này
không những phân bố ở khu vực bể Nam Côn Sơn mà còn phân bố toàn thềm lục
địa Việt Nam với bề dày khác nhau. Hệ tầng Biển Đông phát triển rất mạnh tại các
lô phía Đông của bể với chiều dày lớn từ vài trăm mét đến vài nghìn mét (>1.500m)
(1768m tại giếng khoan Dừa -1X thuộc lô 12E) [6, 24]. Trầm tích Pliocene - Đệ Tứ
chủ yếu là cát kết màu xám, vàng nhạt và bột kết xen lẫn với sét kết vôi chứa nhiều
glauconit và rất nhiều hóa thạch động vật biển, gắn kết yếu hoặc bở rời. Môi trường
trầm tích của bể trong giai đoạn này chủ yếu thuộc môi trường biển nông ven bờ,
biển nông đến biển sâu [17, 23].
9

Nhận xét:
Địa tầng thuộc khu vực nghiên cứu của luận văn nói riêng và của thềm lục
địa Việt Nam cũng như bể Nam Côn Sơn nói chung tương ứng với các hệ tầng tuổi
Oligocene, Miocene và Pliocene - Đệ tứ. Đặc điểm thạch học trầm tích của từng hệ
tầng đã nêu ở trên chủ yếu là cát kết (bề dày lớn), bột kết, sét kết, cacbonat (bề dày
lớn tại một số lô thuộc vùng trũng Trung tâm) và một vài các lớp than mỏng xen
kẹp với các tập sét trong trầm tích Oligocene và Miocene sớm.
1.2.2. Hoạt động magma
Quá trình tách giãn Biển Đông kéo theo nhiều hệ lụy đến các vùng liền kề
thuộc phần Bắc bể Tư Chính – Vũng Mây, Đông Bắc bể Nam Côn Sơn và phần
đuôi phía Nam của bể Phú Khánh. Sự tách giãn có thể phần nào ảnh hưởng hay tạo

khối Hoàng Sa và Trường Sa trên thềm lục địa Việt Nam ra xa nhau. Quá trình này
ảnh hưởng nhiều đến việc thành tạo hai đới trũng sâu: trũng Bắc và trũng Trung tâm
bể Nam Côn Sơn [10, 21, 31]. Các trũng sâu này có phương sụt lún cùng với hướng
trục giãn đáy Biển Ðông (Hình 1.4).
Trên bình đồ cấu trúc nhận thấy bể Nam Côn Sơn được ngăn cách với bể
Vũng Mây bởi đới nâng Tư Chính và phần phía Đông Bắc nơi chịu ảnh hưởng của
tách giãn Biển Đông với sự phát triển mạnh mẽ của các thành tạo đá vôi tại đây.
11 Hình 1.3: Vị trí kiến tạo của bể Nam Côn Sơn trong bình đồ cấu trúc kiến tạo khu
vực thềm lục địa phía Nam Việt Nam
1. Hệ thống đứt gãy
Trên bình đồ kiến tạo, bể Nam Côn Sơn phát triển ba hệ thống đứt gãy chính
với các phương: phương Bắc – Nam, Đông Bắc – Tây Nam và phương Đông –Tây
(Hình 1.4) [10, 21, 23].
Hệ thống đứt gãy phương Bắc – Nam chủ yếu phát triển trên cấu trúc móng
thuộc đới phân dị phía Tây và đới phân dị chuyển tiếp thuộc phần phụ đới cận
Natuna có chiều dài lớn, biên độ từ vài trăm đến hàng nghìn mét. Điển hình là các
hệ thống đứt gẫy chính: đứt gẫy Sông Hậu, đứt gãy Sông Đồng Nai và đứt gãy
Hồng- Tây Mãng Cầu [21]. Gắn liền với các đứt gãy theo phương này là sự phát
triển các trũng địa hào.
Hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc –Tây Nam phân bố hạn hẹp tại đới
phân dị phía Tây và chủ yếu phân bố ở đới trũng trung tâm. Điển hình nhất là hệ
thống đứt gãy nằm ở phía Đông - Bắc của bể và khuôn theo đới nâng Côn Sơn. Các
12

đứt gãy có biên độ thay đổi trong khoảng lớn từ vài trăm mét đến ba nghìn mét: đứt
gãy ở đới phân dị phía Bắc có biên độ thay đổi từ 1.200 đến khoảng 2.500m, chúng
thường cắm sâu vào móng và phát triển tới tận Pliocene (khu vực lô 04 và 11-1)

giới hạn bởi hệ đứt gãy Hồng - Tây Mãng Cầu (khối móng nhô cao là phần cuối của
đới nâng Natuna) và hệ thống đứt gãy khuôn theo đường đẳng sâu móng 1.000m
của đới nâng Côn Sơn với độ sâu 1.000 – 1.500m (theo bản đồ địa hình đáy biển tỷ
lệ 1;1.000.000). Đới mang đặc tính cấu trúc chuyển tiếp từ đới phân dị phía Tây kéo
sang phía Đông và từ đới nâng Côn Sơn kéo xuống phía Nam.
Địa hình móng có đặc tính sụt lún dạng bậc, sâu dần từ đới nâng Côn Sơn về
phía Đông Nam và từ đới nâng Natuna lên phía Bắc, nơi sâu nhất thuộc vùng
chuyển tiếp giữa lô 11-2 và 12 (12W và 12E) [24]. Đới phân dị chuyển tiếp được
chia thành 2 đơn vị cấu trúc sau:
 Phụ đới phân dị phía Bắc (B1): Phát triển dọc rìa Đông Nam của đới
nâng Côn Sơn, với hệ đứt gãy Đông Bắc- Tây Nam và á kinh tuyến
chiếm ưu thế.
 Phụ đới cận Natuna (B2): đặc trưng bởi cấu trúc dạng khối, chiều sâu
của móng khoảng 5.000m đến 5.500m [23]. Trong phụ đới này phát
triển các hệ thống đứt gãy kinh tuyến, á vĩ tuyến và phát triển nhiều cấu
trúc vòm. 14 Hình 1.4: Bản đồ phân bố các đới cấu trúc bể Nam Côn Sơn
(Tạp chí Dầu khí số 3, 2012)
Ghi chú:
 Đới trũng phía Đông: A1- Trũng trung tâm; A2- Trũng Đông Bắc; A3-
Trũng Nam Dừa; A4- Trũng Đông Nam; A5- Đới nâng Mãng Cầu; A6-
Đới nâng Dừa; A7- Đới nâng Tư Chính – Đá Lát; A8- Trũng Nam Biển
Đông.
 Đới phân dị chuyển tiếp: B1- Phụ đới phân dị phía Bắc; B2 – Phụ đới
cận Natuna

phương Đông Bắc – Tây Nam, bắt gặp chủ yếu ở phía Đông và Đông Bắc bể; hệ
thống đứt gãy Bắc Nam phát triển chủ yếu dọc phần phía Tây Bắc và kéo dài xuống
phần Tây Nam [23]. Chính các hệ thống đứt gãy này đã góp phần làm cho mặt
móng càng phức tạp hơn.
Trong giai đoạn này, quá trình xâm thực bào mòn và san bằng địa hình cổ
phát triển mạnh ở phần Tây Bắc (đới phân dị phía Tây) và phần Đông Bắc của bể
16

thuộc đới nâng Côn Sơn. Ở Trung tâm của bể có khả năng tồn tại các thành tạo
molas, vụn núi lửa và các đá núi lửa có tuổi Eocene như đã bắt gặp trên lục địa.
2. Giai đoạn đồng tách giãn (Syn-rift) Oligocene- Miocene sớm.
Giai đoạn Syn-rift tương đối phức tạp về kiến tạo được khởi xướng vào đầu
Oligocene và kết thúc vào cuối Miocene sớm. Có thể, tách giãn Biển Đông đã ảnh
hưởng phần nào tới việc hình thành các hệ thống đứt gãy lớn phương Bắc – Nam và
những đứt gãy theo phương Đông Bắc – Tây Nam (đứt gãy tạo bể) tạo các cấu trúc
sụt bậc điển hình thuộc bể Nam Côn Sơn và làm xuất hiện các địa hào, bán địa hào
và vùng trũng Trung tâm rộng lớn. Trầm tích vụn trong giai đoạn Oligocene –
Miocene sớm đặc trưng cho môi trường đầm hồ và đới nước lợ ven bờ với các lớp
sét kết [18, 23]. Pha kiến tạo trong giai đoạn này đã làm thay đổi bình đồ cấu trúc
bể và đã để lại những dấu ấn trên các mặt cắt địa chấn là những biến dạng tương đối
phức tạp so với các giai đoạn trước và sau đó [23].
3. Giai đoạn sau tách giãn (Post- rift) Miocene giữa - Đệ tứ.
Nhìn chung giai đoạn này kiến tạo khá bình ổn so với giai đoạn trước. Song
một số khu vực của bể vẫn còn quan sát thấy sự nâng lên, bào mòn cắt cụt một số
cấu trúc dương đã có ở lô 04, 05 và lô 12 [10, 23]. Hầu hết các đứt gãy đều kết thúc
hoạt động vào cuối Miocene. Trong giai đoạn Pliocene - Đệ Tứ trầm tích phát triển
rộng với bề dày trầm tích tăng dần về phía Đông (trũng trung tâm bể) [6]. Bình đồ
cấu trúc không còn mang tính kế thừa các giai đoạn trước, ranh giới giữa các trũng
gần như được đồng nhất trên toàn khu vực ngoại trừ một số trũng thuộc phần trung
tâm bể.