Luận án: Địa động lực Bể Trầm tích Kainozoi Sông Hồng và Tiềm năng Dầu khí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Hoàng Hữu Hiệp ĐỊA ĐỘNG LỰC BỂ TRẦM TÍCH KAINOZOI SÔNG HỒNG VÀ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ LIÊN QUAN LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội – 2018 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Hoàng Hữu Hiệp ĐỊA ĐỘNG LỰC BỂ TRẦM TÍCH KAINOZOI SÔNG HỒNG VÀ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ LIÊN QUAN Chuyên ngành: Địa chất Mã số: 62440201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TSKH PHAN VĂN QUÝNH 2. TS TẠ TRỌNG THẮNG Hà Nội – 2018 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong nội dung luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả Hoàng Hữu Hiệp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lời cảm ơn Để hoàn thành luận án, Nghiên cứu sinh đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy hướng dẫn khoa học PGS.TSKH Phan Văn Quýnh và PGS.TS Tạ Trọng Thắng, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc về sự giúp đỡ này. Trong quá trình làm luận án, tác giả cũng nhận được sự giúp đỡ đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô và các đồng nghiệp: PGS.TS Nguyễn Văn Vượng, GS.TS Trần Nghi, PGS.TS Nguyễn Trọng Tín, PGS.TS Cao Đình Triều. Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn. Quá trình thu thập tài liệu, thực hiện luận án, Nghiên cứu sinh đã nhận được sự giúp đỡ, tạo điều kiện của Lãnh đạo Công ty Dầu khí Sông Hồng và các cán bộ, đồng nghiệp trong Phòng Thăm dò Khai thác.

Xin gửi tới Công ty và các đồng nghiệp lời cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ quý báu đó. Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, các thầy, cô Khoa Địa chất, các thầy, cô thuộc Bộ môn Địa chất Dầu khí, Phòng Đào tạo sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã giúp đỡ, tạo điều kiện để nghiên cứu sinh hoàn thành chương trình đào tạo và luận án này. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỤC LỤC .1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .5 DANH MỤC HÌNH VẼ, ẢNH .13 CHƯƠNG 1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA ĐỘNG LỰC VÀ TÌM KIẾM, THĂM DÒ DẦU KHÍ BỂ TRẦM TÍCH KZ SÔNG HỒNG .1 Bể trầm tích Kz Sông Hồng trong bình đồ cấu trúc khu vực .2 Lịch sử nghiên cứu địa động lực bể trầm tích Kz Sông Hồng và lân cận .1 Các nghiên cứu khu vực .1 Các nghiên cứu theo quan điểm mô hình xô húc Ấn Độ-Âu Á .2 Mô hình va chạm của nhiều mảng-vi mảng .2 Lịch sử nghiên cứu địa động lực bể trầm tích Kz Sông Hồng .1 Nhóm công trình nghiên cứu biến dạng .2 Nhóm công trình nghiên cứu trầm tích-địa tầng và hệ thống dầu khí .3 Lịch sử tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí ở bể trầm tích Kz Sông Hồng .1 Giai đoạn trước năm 1975 .3 Giai đoạn 1988-nay .1 Công tác TKTD ở Miền Võng Hà Nội .2 Công tác TKTD ở ngoài khơi (lô 102 đến 121) .37 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP LUẬN, CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU .1 Phương pháp luận nghiên cứu địa động lực bể trầm tích Kz Sông Hồng .2 Phương pháp nghiên cứu .1 Phương pháp phân tích tài liệu từ-trọng lực:.44 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Phương pháp phân tích tài liệu địa chấn .3 Phương pháp phân tích hình thái cấu trúc (kiến tạo hình thái) .1 Các loại hình thái cấu trúc đi kèm với cơ chế căng giãn: .2 Các loại hình thái cấu trúc đi kèm với cơ chế hội tụ .3 Các loại hình thái cấu trúc đi kèm với cơ chế trượt bằng .4 Phương pháp xây dựng mặt cắt phục hồi.5 Phương pháp nghiên cứu biến dạng, khôi phục trường ứng suất .3 Cơ sở tài liệu .1 Bản đồ địa chất, số liệu thực địa .2 Tài liệu địa chấn .3 Tài liệu từ-trọng lực.4 Tài liệu giếng khoan, địa tầng-trầm tích, magma .62 CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT BỂ TRẦM TÍCH KZ SÔNG HỒNG .1 Đặc điểm hình thái và động học hệ thống đứt gãy .1 Đứt gãy Sông Hồng .2 Đứt gãy Sông Chảy .3 Đứt gãy Vĩnh Ninh .4 Đứt gãy Sông Lô .5 Đứt gãy Tiên Lãng.6 Đới đứt gãy Sông Cả-Rào Nậy .7 Đứt Gãy Thái Bình .8 Đứt gãy Kiến Xương, Tiền Hải .2 Cấu trúc đứng bể trầm tích Kz Sông Hồng.1 Các mặt ranh giới .1 Ranh giới S0-Mặt nóc móng .2 Ranh giới S1-Nóc tầng Eoxen(?) .3 Ranh giới S2-Nóc tầng Oligoxen .4 Ranh giới S3 và S4-Nóc tầng Mioxen dưới và Mioxen giữa .95 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Các tầng cấu trúc .1 Tầng cấu trúc móng trước Kainozoi .2 Tầng cấu trúc Eoxen-Oligoxen.3 Tầng cấu trúc Mioxen.4 Tầng cấu trúc Plioxen-Đệ tứ .115 CHƯƠNG 4 MÔ HÌNH KIẾN TẠO-ĐỊA ĐỘNG LỰC BỂ TRẦM TÍCH KZ SÔNG HỒNG VÀ TRIỂN VỌNG DẦU KHÍ LIÊN QUAN.1 Lịch sử hoạt động kiến tạo và mô hình địa động lực khu vực bể trầm tích Kz Sông Hồng và lân cận .1 Giai đoạn trước căng giãn tạo bể: 50-32 triệu năm .2 Giai đoạn căng giãn tạo bể: 32-23 triệu năm .3 Pha nghịch đảo cuối Oligoxen: 26-23 triệu năm .4 Giai đoạn sụt lún sau căng giãn: 23-16 triệu năm .5 Giai đoạn cân bằng chuyển động: 16-11 triệu năm .6 Pha nghịch đảo cuối Mioxen: 11-5.7 Giai đoạn bình ổn kiến tạo: 5.2 Các đơn vị cấu trúc địa động lực bể trầm tích Kz Sông Hồng .1 Địa nâng móng Sông Hồng-Sông Chảy .2 Địa lũy Chí Linh-Yên Tử-Tri Tôn .3 Đới nâng móng thềm Đà Nẵng.4 Đới nâng phân dị móng và nghịch đảo Oligoxen .5 Đới phân dị móng Huế-Đà Nẵng.6 Đới trũng trung tâm bể Sông Hồng .7 Đới nghịch đảo Mioxen .3 Bối cảnh kiến tạo-địa động lực hình thành các dạng bẫy và triển vọng dầu khí liên quan .1 Dạng bẫy cấu trúc hình thành trong giai đoạn trượt bằng trái làm căng giãn mở bể .141 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Dạng bẫy nếp lồi hình thành cuối Oligoxen .3 Dạng bẫy cấu trúc hình thành trong giai đoạn sụt lún Mioxen sớm-giữa .4 Bẫy nếp lồi hình thành trong Mioxen giữa-muộn .146 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN .149 TÀI LIỆU THAM KHẢO .151 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Kz: Kainozoi ĐB: Đông Bắc ĐN: Đông Nam TB: Tây Bắc TN: Tây Nam Đg: Đứt gãy F: Đứt gãy TP: Three Pagoda (Ba Chùa) SH: Sông Hồng 1: Trục ứng suất nén cực đại 2: Trục ứng suất trung gian 3: Trục ứng suất giãn cực đại 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH VẼ, ẢNH TT Tên hình vẽ Trang 1 Hình 1.1: Vị trí bể Sông Hồng trong bình đồ cấu trúc khu vực 17 Hình 1.2: Mô hình thúc trồi và các đứt gãy lớn ở phía Đông mảng 2 19 Âu Á (Tapponnier, 1982) 3 Hình 1.3a: Sơ đồ trường ứng lực của từng thời kỳ (Huchon, 1994) 20 Hình 1.3b: Sơ đồ trường ứng lực và sự rút ngắn vỏ trái đất vào thời 4 21 điểm hiện tại (Huchon, 1994) 5 Hình 1.4: Mô hình va chạm của nhiều vi mảng (Hall R.5: Mô hình chuyển động ở khu vực Đông Dương và các yếu 6 tố liên quan (LeLoup P.H et al, 1995, Phan Trọng Trịnh chỉnh sửa, 27 2000) Hình 1.6: Cấu hình của hệ đứt gãy SH đi kèm với quỹ đạo quay của 7 khối Đông Dương: (a) giữa 30 và 20 triệu năm trước; (b): giữa 20 và 28 15 triệu năm trước (Nguyễn Văn Vượng, 2002) Hình 1.7: Mức độ căng giãn vỏ khu vực bể Sông Hồng trên cơ sở 8 29 phân tích tài liệu trọng lực (Mazur et al, 2012) Hình 1.8: Phân vùng cấu trúc địa chất bể Sông Hồng: 1: Vùng Tây 9 Bắc; 2: Vùng trung tâm; 3: Vùng phía Nam (Nguyễn Mạnh Huyền, 30 2007) 10 Hình 1.9: Phân vị địa tầng MVHN theo các tác giả qua từng thời kỳ 34 Hình 1.10: Sơ đồ mạng lưới tuyến địa chấn thu nổ tại bể Sông Hồng 11 37 tính đến 2015 12 Hình 2.1: Các loại bất chỉnh hợp địa chấn thường gặp 47 13 Hình 2.2: Hình thái các mặt phản xạ địa chấn thường gặp 48 14 Hình 2.3: Một số dấu hiệu xác định đứt gãy trên mặt cắt địa chấn 49 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.4: Các loại hình thái đứt gãy đi kèm với hoạt động trượt 15 50 bằng (Williams and Hathaway, 1997) 16 Hình 2.5: Vị trí các trục ứng suất và các loại đứt gãy liên quan 50 Hình 2.6: Cơ chế nén ép (a) và căng giãn (b) được sinh ra trong quá 17 51 trình trượt bằng (Woodcock and Fisher, 1985) Hình 2.7: Các loại đứt gãy sinh ra trong quá trình căng giãn: a) đứt 18 52 gãy phẳng không quay; b) đứt gãy listric (Ram: dốc, Flat: thoải) Hình 2.8: các kiểu cấu trúc và thế hệ đứt gãy hình thành liên quan 19 52 với đứt gãy listric (a: Hamblin, 1965; b: Gibbs, 1984) Hình 2.9: đứt gãy listric đồng trầm tích và sự di chuyển của tâm sụt 20 53 lún theo thời gian (Higgs, 1988) Hình 2.10: loạt đứt gãy domino-một trường hợp của đứt gãy phẳng 21 53 quay (Ramsay and Huber, 1987) Hình 2.11: Lực căng địa phương ở đỉnh nếp lồi hình thành trong cơ 22 54 chế hội tụ Hình 2.12: Sự phát triển một cấu trúc chờm trượt (Suppe and 23 54 Namson, 1979) Hình 2.13: Các kiểu cấu trúc liên quan với chuyển động trượt bằng, 24 56 a): trượt bằng trái; b): trượt bằng phải 25 Hình 2.14: Trầm tích bị co rút theo chiều ngang do hoạt động nén ép 57 26 Hình 2.15: Biến dạng tịnh tiến (a) và biến dạng quay (b) 58 27 Hình 2.16: biến dạng thể tích (a) và biến dạng trượt (b) 59 28 Hình 2.17: biến dạng dẻo (a) và biến dạng dòn (b) 59 29 Hình 2.18a: Khôi phục trường ứng suất từ thông số biến dạng dòn 60 Hình 2.18b: Khôi phục trường ứng suất trên cơ sở phân tích bản đồ 30 60 đẳng dày 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.19: Sơ đồ tuyến địa chấn sử dụng trong luận án 63 Hình 2.20: Bản đồ trọng lực khu vực bể trầm tích kz Sông Hồng và 32 64 lân cận Hình 3.1: Bản đồ dị thường trọng lực Bouguer khu vực lãnh thổ và thềm lục địa phía Bắc Việt Nam thể hiện hình dáng, phạm vi và các 33 yếu tố cấu trúc chính của bể trầm tích Kz Sông Hồng (Nguồn: Liên 67 đoàn Vật lý địa chất-phần lãnh thổ; trọng lực vệ tinh-phần thềm lục địa) Hình 3.