Khóa luận Đánh giá độ trưởng thành vật chất hữu cơ của đá mẹ lô 09 – bồn trũng Cửu Long

ân dưới 2.000m. Tại đây đã khoan giếng khoan CL-1X và mở ra hệ tầng Cà Cối. Trũng bị phân cắt bởi các đứt gãy kiến tạo có phương ĐB-TN, gần như vuông góc với phương của đứt gãy trong trũng phân dị Bạc Liêu. Đới nâng Cửu Long nằm về phía Đông của trũng phân dị Bạc Liêu và Cà Cối, phân tách hai trũng này với trũng chính của bể Cửu Long. Đới nâng có chiều dày trầm tích không đáng kể, chủ yếu là trầm tích hệ tầng Đồng Nai và Biển Đông. Đới nâng không có tiền đề, dấu hiệu dầu khí vì vậy đã không được nghiên cứu chi tiết và không xác định sự phát triển các đứt gãy kiến tạo. Các đơn vị cấu trúc vửa nêu được xem là rất ít hoặc không có triển vọng dầu khí, vì vậy chúng ít khi được đề cập đến trong các công trình không được xem như một đơn vị cấu thành của bể Cửu Long. Đới nâng Phú Quý được xem như phần kéo dài của đới nâng Côn Sơn về phía Đông Bắc, thuộc lô 01 và 02. Đây là đới nâng cổ, có vai trò khép kín và phân tách bể Cửu Long với phần phía Bắc của bể Nam Côn Sơn. Tuy nhiên, vào giai đoạn Neogene – Đệ Tứ thì diện tích này lại thuộc phần mở của bể Cửu Long. Chiều dày trầm tích thuộc khu vực đới nâng này dao động từ 1,5 đến 2km. Cấu trúc của đới bị ảnh hưởng khá mạnh bởi các hoạt động núi lửa, kể các núi lửa trẻ. Trũng chính Cửu Long. Đây là phần lún chìm chính của bể, chiếm tới ¾ diện tích bể, gồm các lô 01, 02, 09, 17. Theo đường đẳng dày 2 km thì trũng chính bể Cửu Long thể hiện rõ nét là một bể khép kín có dạng trăng khuyết với vòng cung hướng ra về phía Đông Nam. Toàn bộ triển vọng dầu khí đều tập trung ở trũng này. Vì vậy, cấu trúc của trũng được nghiên cứu khá chi tiết và được phân chia ra thành các đơn vị cấu trúc nhỏ hơn như một bể độc lập thực thụ. Các đơn vị cấu tạo bậc 3 gồm: trũng Đông Bắc; trũng Tây Bạch Hổ; trũng Đông Bạch Hổ; sườn nghiêng Tây Bắc; sườn nghiêng Đông Nam; đới nâng Trung Tâm; đới nâng phía Bắc; đới nâng phía Đông; đới phân dị Đông Bắc; đới phân dị Tây Nam. Sườn nghiêng Tây Bắc là dải sườn bờ Tây Bắc của bể kéo dài theo hướng TB-ĐN, chiều dày trầm tích tăng dần về phía Tây Nam từ 1 đến 2,5 km. Sườn nghiêng bị cắt xẻ bởi các đứt gãy kiến tạo có hướng ĐB-TN hoặc TB-ĐN, tạo thành các mũi nhô. Trầm tích Đệ Tam của bể thường có xu hướng vát nhọn và gá đáy lên móng cổ granitoid trước Kainozoi. Sườn nghiêng Đông Nam là dải sườn bờ Đông Nam của bể, tiếp giáp với đới nâng Côn Sơn. Trầm tích của đới này có xu hướng vát nhọn và gá đáy với chiều dày trầm tích dao động từ 1 đến 2,5 km. Sườn nghiêng này cũng bị phức tạp bởi các đứt gãy kiến tạo có phương ĐB-TN và á vĩ tuyến tạo nên các cấu tạo địa phương như cấu tạo Amethyst, Cá Ông Đôim, Opal, Sói. Trũng Đông Bắc, đây là trũng sâu nhất, chiều dày trầm tích có thể đạt tới 8 km. Trũng có phương kéo dài dọc theo trục chính của bể, nằm kẹp giữa 2 đới nâng và chịu khống chế bởi hệ thống các đứt gãy chính hướng ĐB-TN. Trũng Tây Bạch Hổ. Trong một số tài liệu trũng này được ghép chung với trũng Đông Bắc. Tuy nhiên, về đặc thù kiến tạo giữa hai trũng có sự khác biệt đáng kể đặc biệt là phương của các đứt gãy kiến tạo chính. Trũng Tây Bạch Hổ bị khống chế bởi các đứt gãy kiến tạo có phương á vĩ tuyến, tạo sự gấp khúc của bể. Chiều dày trầm tích của trũng này có thể đạt tới 7,5 km. Trũng Đông Bạch Hổ nằm kẹp giữa đới nâng Trung Tâm về phía Tây, sườn nghiêng Đông Nam về phía Đông- Đông Nam và đới nâng Đông Bắc về phía Bắc. Trũng có chiều dày trầm tích đạt tới 7 km và là một trong ba trung tâm tách giãn của bể. Đới nâng Trung Tâm là đới nâng nằm kẹp giữa 2 trũng Đông và Tây Bạch Hổ và được giới hạn bởi các đứt gãy có biên độ lớn với hướng đổ chủ yếu về hướng Đông Nam. Đới nâng bao gồm các cấu tạo dương và có liên quan đến những khối nâng cổ trước Kainozoi như: Bạch Hổ, Rồng. Các cấu tạo bị chi phối không chỉ bởi các đứt gãy thuận hình thành trong quá trình tách giãn, mà còn bởi các đứt gãy trượt bằng và chờm nghịch do ảnh hưởng của sự siết ép vào Oligocene muộn. Đới nâng phía Tây Bắc nằm về phía Tây Bắc của trũng Đông Bắc và được khống chế bởi các đứt gãy chính phương ĐB-TN. Về phía TB đới nâng bị ngăn cách bởi một địa hào nhỏ có chiều dày trầm tích khoảng 6km. Đới nâng bao gồm cấu tạo Vừng Đông và dải nâng kéo dài về phía Đông Bắc. Đới nâng phía Đông chạy dài theo hướng ĐB-TN, phía TB ngăn cách với trũng ĐB bởi hệ thống đứt gãy có phương á vĩ tuyến và ĐB-TN, phía ĐN ngăn cách với đới phân dị Đông Bắc bởi võng nhỏ, xem như phần kéo dài của trũng Đông Bạch Hổ về phía Đông Bắc. Trên đới nâng đã phát hiện được các cấu tạo dương như: rạng Đông, Phương Đông và Jade. Đới phân dị Đông Bắc (phần đầu Đông Bắc của bể) nằm kẹp giữa đới nâng Đông Phú Quý và sườn nghiêng Tây Bắc. Đây là khu vực có chiều dày trầm tích trung bình và phân dị mạnh bởi các hệ thống đứt gãy có đường phương ĐB-TN, á kinh tuyến và á vĩ tuyến tạo thành nhiều địa hào, địa lũy nhỏ (theo bề mặt móng). Một số các cấu tạo dương địa phương đã xác định như: Hồng Ngọc, Pearl, Turquoise, Diamond, Agate. Đới phân dị Tây Nam nằm về đầu Tây Nam của trũng chính. Khác với đới phân dị ĐB, đới này bị phân dị mạnh bởi hệ thống những đứt gãy với đường phương chủ yếu là á vĩ tuyến tạo thành những địa hào, địa lũy, hoặc bán địa hào, bán địa lũy xen kẽ nhau. Những cấu tạo có quy mô lớn trong đới này phải kể đến: Đu Đủ, Tam Đảo, Bà Đen và Ba Vì. Các cấu tạo địa phương bậc 4 là đối tượng tìm kiếm và thăm dò dầu khí chính của bể. 1.5. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT BỒN TRŨNG CỬU LONG Bể trầm tích Cửu Long là bể rift nội lục điển hình. Bể được hình thành và phát triển trên mặt đá kết tinh trước Kainozoic (thường được gọi là mặt móng). Đặc điểm cấu trúc của bể thể hiện trên bản đồ cấu trúc mặt móng – CL80. Các bản đồ cấu trúc mặt không chỉnh hợp trong Oligocence trên – CL52, nóc Oligocene – CL50, Miocene dưới – CL40, có thể thấy rõ quá trình phát triển bể. Thời kỳ trước tạo rift. Trước Đệ Tam, đặc biệt từ Jura muộn đến Paleocene là thời gian thành tạo và nâng cao đá móng magma xâm nhập (các thành tạo nằm dưới các trầm tích Kainozoic ở bể Cửu Long). Các đá này gặp rất phổ biến ở hầu khắp lục địa Nam Việt Nam. Do ảnh hưởng của quá trình va mảng Ấn Độ vào mảng Âu-Á và hình thành đới hút chìm dọc cung Sunda (50÷43,5 triệu năm). Các thành tạo đá xâm nhập, phun trào Mesozoic muộn – Kainozoic sớm và trầm tích cổ trước đó đã trãi qua thời kỳ dài bóc mòn, giập vỡ khối tảng, căng giãn khu vực hướng TB-ĐN. Sự phát triển các đai mạch lớn, kéo dài có hướng ĐB-TN thuộc phức hệ Cù Mông và Phan Rang tuổi tuyệt đối 60÷30 triệu năm đã minh chứng cho điều đó. Đây là giai đoạn san bằng địa hình trước khi hình thành bể trầm tích Cửu Long. Địa hình bề mặt bóc mòn của đá móng kết tinh trong phạm vi khu vực bể lúc này không hoàn toàn bằng phẳng, có sự đan xen giữa thung lũng và đồi, núi thấp. Chính hình thái địa hình mặt móng này đóng vai trò khá quan trọng trong việc phát triển trầm tích lớp phủ kế thừa vào cuối Eocene, đầu Ologocene. Thời kỳ đồng tạo rift. Được khởi đầu vào cuối Eocene, đầu Oligicene do tác động của các biến cố kiến tạo vừa nêu với hướng căng giãn chính là TB-ĐN. Hàng loạt đứt gãy hướng TB-ĐN đã được sinh thành do sụt lún mạnh và căng giãn. Các đứt gãy chính là những đứt gãy dạng gàu xúc, cắm về ĐN. Còn các đứt gãy có xu hướng Đ-T lại do tác động bởi các biến cố kiến tạo khác. Như đã nêu trong chương 4, vào đầu Kainozoic do sự va mạnh ở gốc hội tụ Tây Tạng giữa các mảng Ấn Độ và Âu-Á làm vi mảng Indosinia bị thúc trồi xuống Đông Nam theo các đứt gãy trượt bằng lớn như đứt gãy sông Hồng, Sông Hậu – Three Pagoda, với xu thế trượt trái ở phía Bắc và trượt phải ở Phía Nam tạo nên các trũng Đệ Tam trên các đới khâu ven rìa, trong đó có bể Cửu Long. Kết quả là đã hình thành các hệ thống đứt gãy khác có hướng gần ĐB-TN. Như vậy, trong bể Cửu Long bên cạnh hướng ĐB-TN còn có các hệ thống đứt gãy có hướng cận kề chúng. Trong Oligocene tách giãn đáy biển theo hướng B-N tạo biển Đông bắt đầu từ 32 tr.năm. Trục giãn đáy biển phát triển lấn dần xuốn TN và đổi hướng từ Đ-Tsang ĐB-TN vào cuối Oligocene. Các quá trình này đã gia tăng các hoạt động tách giãn và đứt gãy ở bể Cửu Long trong Oligocene và nén ép vào cuối Ologocene. Do các hoạt động kiến tạo nêu trên, ở bể Cửu Long các đứt gãy chính điển hình là các đứt gãy dạng gàu xúc, phương ĐB-TN cắm về ĐN, một số có hướng Đ-T, nhiều bán địa hào, địa hào cùng hướng phát triển theo các đứt gãy được hình thành. Các bán địa hào, địa hào này được lấp đầy nhanh chóng bằng các trầm tích vụn thô, phun trào chủ yếu thành phần bazơ – trung tính và trầm tích trước núi. Trong thời gian đầu tạo bể có lẽ do chuyển động sụt lún khối tảng, phân dị nên tại các đới trũng khác nhau có thể có các thời kỳ gián đoạn, bào mòn và trầm tích khác nhau. Do khu vực tích tụ trầm tích và cung cấp trầm tích nằm kế cận nhau nên thành phần trầm tích ở các đới trũng khác nhau có thể khác biệt nhau. Đặc điểm phát triển các bề mặt không chỉnh hợp ở thời kỳ này mang tính địa phương cao và cần được lưu ý khi tiến hành liên kết, đối sánh thạch địa tầng. Vào Oligocene sớm, bao quanh và nằm kề áp lên các khối nhô móng kết tinh phổ biến là trầm tích lục địa – sông ngòi và đầm hồ, với các tập sét dày đến một vài chục mét (như trên cấu tạo Sư Tử Trắng và cánh Đông Bắc mỏ Bạch Hổ). Quá trình tách giãn tiếp tục phát triển làm cho bể lún chìm sâu, rộng hơn. Các hồ, trũng trước núi trước đó được mở rộng, sâu dần, liên thông nhau và có chế độ trầm tích khá đồng nhất. Các tầng trầm tích hồ dày, phân bố rộng được xếp vào hệ tầng Trà Tân được thành tạo, mà chủ yếu là chất hữu cơ màu nâu, nâu đen tới đen. Các hồ phát triển trong các địa hào riêng biệt được liên thông nhau, mở rộng dần và có hướng phát triển kép dài theo phương ĐB-TN, đây cũng là phương phát triển ưu thế của hệ thống đứt gãy mở bể. Các trầm tích giàu sét của tầng Trà Tân dưới có diện phân bố hẹp, thường vắng mặt ở phần rìa bể, phần kề với các khối cao địa lũy và có dạng nêm điển hình, chúng phát triển dọc theo các đứt gãy với bề dày thay đổi nhanh. Các trầm tích giàu sét của tầng Trà Tân giữa được tích tụ sau đó, phân bố rộng hơn, bao phủ trên hầu khắp các khối cao trong bể và các vùng cận rìa bể. Hoạt động nén ép vào cuối Oligocene muộn đã đẩy trồi các khối móng sâu, gây nghịch đảo trong các tầng trầm tích trong Oligocene ở trung tâm các đới trũng chính, làm tái hoạt động của các đứt gãy thuận chính ở dạng ép chờm, trượt bằng và tạo nên các cấu trúc “trồi”, các cấu tạo dương/âm hình hoa, phát sinh các đứt gãy nghịch ở một số nơi như trên cấu tạo Rạng Đông, phía Tây cấu tạo Bạch Hổ và một số khu vực mỏ Rồng. Đồng thời xảy ra hiện tượng bào mòn và vát mỏng mạnh các trầm tích thuộc tầng Trà Tân trên. Các nếp uốn trong trầm tích Oligocene ở bể Cửu Long được hình thành với 4 cơ chế chính: Nếp uốn gắn với đứt gãy căng giãn phát triển ở cánh sụt của các đứt gãy chính và thường thấy ở rìa các đới trũng. Phủ chờm của trầm tích Oligocene lên trên các khối móng cao. Đây là đặc điểm phổ biến nhất ở bể Cửu Long, các cấu tạo Rạng Đông, Hồng Ngọc, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng và Bạch Hổ, Rồng, .v..v. đều thuộc kiểu này. Các cấu tạo hình hoa được thành tạo vào Oligocene muộn và chỉ được phát hiện trong các địa hào chính (Cấu tạo Gió Đông, Sông Ba (15B), v.v.) Các nếp lồi, bán lồi gắn với nghịch đảo trầm tích được thành tạo vào cuối Oligocene, được phát hiện ở phía Bắc trũng chính bể Cửu Long. Sự kết thúc hoạt động của phần lớn các đứt gãy và không chỉnh hợp góc rộng lớn ở nóc trầm tích Oligocene đã đánh dấu sự kết thúc thời kỳ đồng tạo rift. Thời kỳ sau tạo rift. Vào Miocene sớm, quá trình giãn đáy biển Đông theo phương TB-ĐN đã yếu đi và nhanh chóng kết thúc vào cuối Miocene sớm (17 tr.năm), tiếp theo là quá trình nguội lạnh vỏ. Trong thời kỳ đầu Miocene sớm các hoạt động đứt gãy vẫn còn xảy ra yếu và chỉ chấm dứt hoàn toàn từ Miocene giữa đến hiện tại. Các trầm tích của thời kỳ sau rift có đặc điểm chung là: phân bố rộng, không bị biến vị, uốn nếp và gần như nằm ngang. Tuy nhiên, ở bể Cửu Long các quá trình này vẫn xảy ra các hoạt động tái căng giãn yếu, lún chìm từ từ trong Miocene sớm và hoạt động núi lửa ở một số nơi, đặc biệt ở phần Đông Bắc bể. Vào cuối Miocene sớm trên phần lớn diện tích bể, nóc trầm tích Miocene dưới – hệ tầng Bạch Hổ được đánh dấu bằng biến cố chìm sâu bể với sự thành tạo tầng “sét Rotalid” biển nông rộng khắp và tạo nên tầng đánh dấu địa tầng và tầng chắn khu vực khá tốt cho toàn bể. Cuối Miocene sớm toàn bể trãi qua quá trình nâng khu vực và bóc mòn yếu, bằng chứng là tầng sát Rotalid chỉ bị bào mòn từng phần và vẫn duy trì tính phân bố khu vực của nó. Vào Miocene giữa, lún chìm nhiệt tiếp tục gia tăng và biển đã có ảnh hưởng rộng lớn đến hầu hết các vùng quanh Biển Đông. Cuối thời kỳ này có một pha nâng lên, dẫn đến sự tái thiết lập điều kiện môi trường sông ở phần Tây Nam bể còn ở phần Đông, Đông Bắc bể điều kiện ven bờ vẫn tiếp tục được duy trì. Miocene muộn được đánh dấu bằng sự lún chìm mạnh ở biển Đông và phần rìa của nó, khởi đầu quá trình thành tạo thềm lục địa hiện đại Đông Việt Nam. Núi lửa hoạt động tích cực ở phần Đông Bắc bể Cửu Long, Nam Côn Sơn và phần đất liền Nam Việt Nam. Từ Miocene muộn bể Cửu Long đã hoàn toàn thông với bể Nam Côn Sơn và hệ thống sông Cửu Long, sông Đồng Ni trở thành nguồn cung cấp trầm tích cho cả 2 bể. Các trầm tích hạt thô được tích tụ trong môi trường ven bờ ở phần Nam bể và trong môi trường biển nông trong phần Đông Bắc bể. Pliocene là thời gian biển tiến rộng lớn và có lẽ đây là lần đầu tiên toàn bộ vùng biển Đông hiện tại nằm dưới mực nước biển. Các trầm tích hạt mịn hơn được vận chuyển vào vùng bể Cửu Long và xa hơn tích tụ vào vùng bể Nam Côn Sơn trong điều kiện nước sâu hơn. PHẦN CHUYÊN ĐỀ CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỊA HÓA TRONG NGHIÊN CỨU ĐÁ MẸ 2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trên cơ sở mẫu có thành phần thạch học là sét, sét bột được phân tích các chỉ tiêu địa hóa cơ bản như: TOC (%), S1, S2, HI, …. Các mẫu trong cùng một giếng khoan của tập trầm tích Oligocene được lựa chọn như sau: - Chọn các tập mẫu cho tầng Oligocene trên và tầng Oligocene dưới (dựa vào kết qủa về phân chia địa tầng khu vực nghiên cứu đã được báo cáo). - Tính giá trị trung bình các chỉ tiêu trên của các mẫu trong tập trầm tích tầng Oligocene trên và Oligocene dưới ở từng giếng khoan. - Tính giá trị trung bình của các chỉ tiêu cho toàn tập trầm tích tầng Oligocene trên và Oligocene dưới trong bể Cửu Long. Đề tài sử dụng số liệu địa hóa và độ sâu của 2 giếng khoan thuộc mặt cắt BB’ (hình 3.2). Từ đó tiến hành phân tích dữ liệu và tính toán chỉ tiêu thời nhiệt TTI. Kết quả được thể hiện trên biểu đồ lịch sử chôn vùi vật chất hữu cơ của các tầng đá mẹ. Ngoài ra, tác giả còn vẽ biểu đồ lịch sử chôn vùi VCHC của điểm M thuộc các đới Trũng Tây Bạch Hổ, chưa có tài liệu giếng khoan để xác định mức độ trưởng thành của tầng đá mẹ tại các đới trũng này. Kết quả cuối cùng của đề tài là thành lập được mặt cắt địa hoá thể hiện các đới trưởng thành, chưa trưởng thành hoặc quá trưởng thành của VCHC của các tầng đá mẹ thuộc lô 16.2 - bồn Trũng Cửu Long. 2.2 ĐÁ MẸ: 2.2.1 Định nghĩa: Trong lịch sử thăm dò dầu khí thì đá mẹ là dấu hiệu đầu tiên để đánh giá tiềm năng của một bể trầm tích. Đá mẹ là loại đá có thành phần hạt mịn chứa phong phú hàm lượng vật liệu hữu cơ và được chôn vùi trong điều kiện thuận lợi. Vì vậy, tầng đá mẹ phong phú VLHC là tầng trầm tích hạt mịn, dày, nằm ở miền lún chìm liên tục, trong điều kiện yếm khí (vắng oxy). Đồng thời trong giai đoạn lắng nén VLHC chịu sự tác động và phân hủy của vi khuẩn… - Phân loại theo thành phần thạch học: đá mẹ có bốn loại: đá mẹ sét phổ biến, được lắng đọng trong các môi trường khác nhau; đá mẹ silic liên quan đến sự lắng đọng sét silic ở nơi phát triển diatomic và radiolaria; đá mẹ vôi liên quan đến bùn vôi, sau khi giải phóng nước tạo thành sét vôi và các ám tiêu san hô, sét phiến cháy và than đá trong điều kiện thuận lợi sinh ra lượng dầu và khí nhất định. - Theo tiêu chuẩn địa hóa thì đá mẹ phải chứa một lượng VLHC nào đó và trong các điều kiện biến chất khác nhau, chúng sản sinh ra các sản phẩm hữu cơ tương ứng. Mỗi giai đoạn biến chất sẽ có lượng VLHC hòa tan được trong dung môi hữu cơ (bitum) và phần còn lại không hòa tan trong dung môi hữu cơ hay còn gọi là kerogene. Từ định nghĩa đó, ta có thể gặp một số cấp đá mẹ như sau: Đá mẹ tiềm tàng: đáù mẹ vẫn còn được che đậy hoặc chưa khám phá. Đá mẹ tiềm năng: đá mẹ có khả năng sinh dầu và khí nhưng chưa đủ trưởng thành về nhiệt độ. Đá mẹ hoạt động: đá mẹ có khả năng sinh ra dầu khí. Đá mẹ không hoạt động: đá mẹ vì lý do nào đó không sinh ra dầu khí. Để đánh giá nguồn hydrocarbon thì đá mẹ phải được đánh giá qua ba yêu cầu cơ bản sau đây: Đá mẹ bao gồm đủ tối thiểu số lượng vật chất hữu cơ (VCHC). Đá mẹ bao gồm đủ chất lượng VCHC. Đá mẹ trưởng thành về nhiệt. 2.2.2 Số lượng VCHC: Ta dùng chỉ số TOC (Total Organic Carbon) – tổng số carbon hữu cơ trong đá – hoặc Corg , để xác định trầm tích mịn hạt có phải là đá mẹ hay không. Tiêu chuẩn phân loại đá mẹ theo số lượng VCHC: Bản chất đá mẹ Đá sét Đá Carbonate %TOC > 0.5% > 0.25% 2.2.3 Chất lượng VCHC: Khi đã có đủ lượng VCHC trong đá mẹ, để xác định khả năng sinh dầu khí của đá mẹ, ta cần phải biết đến chất lượng VCHC để xác định loại VCHC nào sẽ là nguồn sinh dầu, sinh khí hay sinh cả dầu lẫn khí. Vật chất xây dựng lên TOC trong đá trầm tích là phần còn lại của vi sinh vật (Phytoplankton, Zooplankton, Phytobentos), vi khuẩn (Bacteria) sống trong môi trường nước và thực vật bậc cao sống trên cạn. Thực vật sống trên cạn thì có cấu tạo bền vững trong khi đó thực vật sống dưới nước có cấu tạo kém bền vững hơn. Do đó khi soi dưới kính hiển vi phần tàn tích của sinh vật, ta có thể nhận biết được: Vật chất từ sinh vật sống dưới nước thường được mô tả là vật chất vô định hình, tức là không có ranh giới ngoài một cách xác định, gọi là Sapropel. Vật chất hữu cơ trên cạn, có cấu trúc được bảo tồn tốt, gọi là Humic. Một khái niệm dùng để đánh giá chất lượng VCHC là Kerogen – các tổ phần tử trong đá trầm tích không tan trong dung môi kiềm, nước cũng như các dung môi hữu cơ thông thường. Theo nguồn gốc vật liệu hữu cơ có thể phân ra hai nhóm môi trường là dưới nước và lục địa. Nhóm vi sinh vật (phytoplankton, zooplankton), vi khuẩn sống trong môi trường nước, còn thực vật bậc cao sống trên lục địa. Thực vật có cấu tạo bền vững trong khi vi sinh vật có cơ thể yếu hơn. Trong đá trầm tích, 90 % hàm lượng hữu cơ là thành phần không có khả năng hòa tan trong nước và dung môi hữu cơ gọi là kerogene, 10 % còn lại có khả năng hòa tan gọi là bitum. Nguồn cung cấp những thành phần mảnh vụn của động thực vật như tạo nên Kerogen được gọi là Maceral. Gồm 4 loại: Vitrinite: bắt nguồn từ mảnh vụn gỗ của thực vật sống trên cạn, tảo (Alginite). Extrinite: bắt nguồn từ bào tử, phấn hoa, tảo và lá cây. Inertinite: bắt nguồn từ thực vật bị oxy hóa trước khi chôn vùi. Mảnh vụn vô định hình: có cấu trúc không xác định vì đã bị phá hủy hoàn toàn. Lượng Maceral và mảnh vụn vô định hình trong Kerogen quyết định khả năng tạo thành hydrocarbon. Kerogen có khuynh hướng tạo dầu tốt chứa 65% Extrinite và mảnh vụn vô định hình. Kerogen có khuynh hướng tạo khí lỏng và condensate chứa 35÷65% Extrinite và mảnh vụn vô định hình. Nếu Extrinite và mảnh vụn vô định hình ít hơn 35% thì có 2 trường hợp: Vitrinite chiếm ưu thế: tạo khí khô. Inertinite chiếm ưu thế: không tạo dầu. Dựa vào bốn dạng cơ bản của Maceral ta có tương ứng 4 loại kerogene: Kerogene loại I (tảo – alginite): gồm các sinh vật đơn bào chủ yếu là rong tảo sống trong môi trường đầm hồ rất giàu lipid có khả năng sinh dầu cực tốt (loại này rất hiếm vì nó được tách ra từ algae đầm hồ). Rất phong phú hydrogene (H2) và lưu huỳnh (S) (rH/rC>1.5) Kerogene II (biển trung gian): được tách ra từ các nguồn khác nhau: algae biển, phấn hoa và bào tử (pollen – spore), lá cây có sáp, nhựa cây của thực vật bậc cao và quá trình phân hủy lipid ở cây. Loại kerogene này có khả năng sinh dầu từ tốt đến rất tốt, đôi khi sinh khí condensate. (rH/rC = 1.0÷1.5). Kerogene III (than): gồm các loại thực vật bậc cao giàu cellulose và lignin có khả năng sinh khí là chủ yếu, sinh dầu ít. (rH/rC <1.0) Kerogene IV (inert): trơ, không có khả năng sinh dầu khí. Là loại vật chất hữu cơ bị oxy hóa mạnh, rất nghèo hydrogene. (rH/rC <0.5). Vì vậy các loại sét đầm hồ thường chứa Kerogen loại I được tích lũy từ rong, tảo nước ngọt, vi khuẩn. Loại sét nước lợ, cửa sông, biển nông, hỗn hợp sét vôi và vôi thường chứa Kerogen loại II được tích lũy từ plankton (rong nước lợ, nước mặn, vi khuẩn,…) Còn sét delta sông, cũng như các thực vật bậc cao và vật liệu than trên lục địa thường chứa Kerogen loại III, IV. Hình 2.1. Sơ đồ phân loại nguồn gốc vật liệu hữu cơ dựa trên tương quan tỉ lệ hàm lượng nguyên tố H/C và O/C 2.2.4 Độ trưởng thành nhiệt: Yếu tố nhiệt đối với sự hình thành dầu khí của vật liệu hữu cơ (VLHC) là vô cùng quan trọng. Vì nếu không đủ nhiệt độ, VLHC sẽ không thể chuyển hóa thành dầu khí hoặc nếu nhiệt độ chôn vùi quá cao sẽ khiến các VLHC bị quá trưởng thành hoặc bị phá hủy. Để hình thành dầu khí đạt kết quả tốt nhất cần có một nhiệt độ thích hợp trong khoảng nhiệt độ tạo dầu. Sẽ được trình bày trong các phần sau. 2.3. NHÓM CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊA HÓA ĐÁNH GIÁ ĐÁ MẸ Sơ đồ 2.3. Các phương pháp nghiên cứu địa hĩa Các phương pháp xác định tầng đá mẹ Các phương pháp xác định độ trưởng thành của VLHC Xác định TOC (%) Chiết tách bitum Nhiệt phân Sắc ký khí và khí khối phổ Xác định mơi trường tích lũy VLHC thơng qua tương quan hàm lượng sắt và tương quan đồng phân của Streranes,