Khóa luận Tiềm năng dầu khí miền võng Hà Nội

- Tiền Hải, đặc biệt ở dải Kiến Xương và vùng thềm lục địa, mỏng dần ở rìa Tây Bắc và trũng Đông Quan. Trầm tích điệp Phù Cừ bao gồm cát bột sét xen kẽ các lớp than ở đáy điệp Phù Cừ giữa. Đá cát bột kết có độ bào tròn và chọn lọc tương đối tốt đến trung bình. Ở phần đáy và nóc của lát cắt Phù Cừ có nhiều lớp cát kết dày (có khi tới 30 -50m). Còn ở phần gữa điệp hàm lượng sét tăng cao có nơi tới 50 - 60%. Bề dày tổng cộng của các lớp sét ở điệp Phù Cừ giữa dao động từ 160 - 180m. Trong điệp Phù Cừ các lớp sét kết, bột các kết mỏng xen kẽ với nhau có cấu tạo song song gợn sóng, đôi nơi gặp lớp cát kết có cấu tạo dạng khối. * Điệp Tiên Hưng (Mioxen thượng) Trầm tích điệp Tiên Hưng được phát hiện ở hầu hết diện tích vùng nghiên cứu và tách ra khỏi điệp Phù Cừ và Vĩnh Bảo nhờ các hoá đá động vật: Pseudorotalia, Bemidezina, Trochamina, Textularia… Ngoài ra còn gặp hàng loạt các hoá đá thực vật và bào tử phấn hoa. Chúng nằm chỉnh hợp lên trên trầm tích điệp Phù Cừ có bề dày 198 - 206m. Tổng bề dày các lớp sét nhỏ ở ven rìa và trũng Đông Quan, cấu tạo Tiên Hưng, Phù Cừ (0 - 130m) tăng dần ở cấu tạo Tiền Hải “A”, “B”, Đông Nam trũng Đông Quan (210m). Các tập sét tập trung ở phần đáy của lát cắt trầm tích Tiên Hưng, tạo nên hệ số cát sét dao động 0.45 - 0.60 ở các vùng Kiến Xương, Tiền Hải “C”, ở trũng Đông Nam trũng Đông Quan chỉ đạt tới 0.4. Ở phần giữa và trên của điệp Tiên Hưng có các lớp sét kết mỏng và phân tán, chủ yếu bị kẹp giữa các lớp cát kết. Về thành phần thạch học trầm tích Tiên Hưng bao gồm các lớp cát kết, bột kết sét kết và than xen kẽ, đặc biệt phần dưới điệp Tiên Hưng có nhiều lớp than hơn, bề dày các lớp than đôi khi đạt tới 10m. Ở phần giữa và trên của lát cắt trầm tích Tiên Hưng thể hiện chủ yếu là các lớp cát kết dày (vài chục m). Phần trên còn sỏi kết nhiều thấu kính sét bột và một số lớp than mỏng, chúng có cấu tạo phân lớp song song gợn sóng bị lấp đầy bởi ximăng sét, cacbonat, oxit sắt. Các lớp sét mỏng xen kẽ liên tục đặc biệt phần trên điệp Tiên Hưng ximăng cacbonat lấp đầy chiếm ưu thế. Độ bào tròn và lựa chọn của cát tương đối tốt được phát hiện ở Kiến Xương. Độ bào tròn, chọn lọc trung bình gặp ở dải Tiền Hải, Tiên Hưng, Đông Nam trũng Đông Quan, kém dần ở vùng Đông Bắc vùng nghiên cứu. Theo kết quả thạch học của nhiều nhà nghiên cứu thì trầm tích Tiên Hưng là trầm tích lục địa có chứa than. Các lớp than và các lớp cát có xu hướng vát nhọn và mất đi ở vùng ven rìa Đông Bắc, Tây Bắc thay vào đó là cát kết hạt thô có khả năng thấm tốt, nhưng lại không có lớp sét chắn ở trên. Ở nóc phụ điệp Tiên Hưng giữa có phát hiện các lớp than, sét vát nhọn ở rìa Đông Bắc, Bắc trũng Đông Quan. b. Thống Plioxen * Điệp Vĩnh Bảo Trầm tích điệp Vĩnh Bảo được phát hiện ở hầu hết diện tích vùng nghiên cứu. Trầm tích Plioxen được tách ra bởi hóa đá động vật biển như: Globigerina, Dentalium… Bề dày của điệp dao động từ 90 - 168m. Trầm tích Vĩnh Bảo ổn định và nằm bất chỉnh hợp trên các trầm tích cổ. Đá bao gồm các lớp sét mỏng màu xanh lục xen kẽ cát bột kết có độ chọn lọc và bào tròn tốt. Theo các hóa đá động vật và thạch học tướng đá nhiều nhiều nhà địa chất cho rằng trầm tích điệp Vĩnh Bảo trầm tích trong môi trường biển nông và xen kẽ tam giác châu. Tóm lại trầm tích Neogen bao gồm chủ yếu đá lục nguyên phân lớp mỏng với bề dày của lớp trung bình 5 - 10m, rất ít khi vượt quá 10m. Trong đó các lớp sét chiếm tỉ lệ nhỏ so với lớp cát bột kết. 3. Trầm tích hệ Đệ Tứ Trầm tích hệ Đệ Tứ chiếm hầu hết diện tích vùng châu thổ sông Hồng và sông Thái Bình. Trầm tích hệ Đệ Tứ miền võng Hà Nội được nghiên cứu khá kỹ, nhưng do mục đích và quan điểm nghiên cứu khác nhau nên có nhiều lý luận khác nhau, trong đó cách phân chia địa tầng của Golovenoc V.K được nhiều người chấp thuận nhất. Theo ông trầm tích Đệ Tứ miền võng hà Nội có thể chia ra làm 2 hệ tầng từ dưới lên như sau: a. Thống Pleistoxen * Điệp Hải Dương Điệp Hải Dương đặc trưng cho trầm tích lục địa gồm thành phần cuội, sạn, cát xen kẽ với chiều dày dao động từ 80 - 100mm - Phần dưới mặt cắt gồm chủ yếu là trầm tích cơ học hạt đều cuội, sỏi nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Vĩnh Bảo. Thành phần của cuội chủ yếu là thạch anh, silic, các mảnh vụn trầm tích có chứa nhiều khoáng vật vụn phụ như epidot, amphibol… - Phần giữa là tầng sạn kết, cát kết, bột kết màu xám chứa nhiều di tích bào tử phấn hoa Pinaceae, Polypodicaceae… đặc trưng cho Pleistoxen. - Phần trên cùng là tập cuội, sạn, cát bở rời giống như phần dưới. b. Thống Holoxen * Điệp Kiến Xương Mặt cắt hệ tầng Kiến xương có thể được chia 3 phần: - Phần dưới cùng tiếp giáp với điệp Hải Dương là trầm tích hồ, đầm lầy chủ yếu là cát, bột, sét màu xám giàu di tích thực vật (Pinaceae, Cyatheaceae…) - Phần giữa là trầm tích ven biển củ yếu là cát, bột kết giàu di tích trùng lỗ (Textularia, Phidium, Triloculina…) và một số loài thân mềm (Balaus, Ostrea…). Tầng trầm tích này chủ yếu phân bố ở phía Đông Nam còn ở phía Tây Bắc trầm tích lục địa vẫn chiếm ưu thế. - Phần trên cùng là bồi tích hiện đại cát, bột, sét. Tóm lại, toàn bộ hệ tầng Đệ Tứ này dày khoảng 50-100m. Đó là trầm tích trẻ, phân bố rất nông, không phải là đối tượng tìm kiếm dầu khí. B. KIẾN TẠO Qua nhiều công trình nghiên cứu địa chất và địa vật lý trong những năm qua, miền võng Hà Nội được chỉ ra là vùng có cấu trúc địa chất phức tạp, được hình thành ở nơi giao nhau của hai hệ uốn nếp lớn Mesozoi Tây Bắc Việt Nam và Katazi -Caledonit Đông Việt Nam. Đó là một cấu trúc võng chồng được hình thành vào giai đọan tách giãn đại dương đầu đại Kainozoi và trùng với thời kỳ phá hủy từng phần lục địa Indopacific (Đông Nam Á). Đặc điểm kiến tạo của miền võng Hà Nội được đặc trưng bởi tính khối tảng, bị phân cắt bởi hệ thống đứt gãy dọc và ngang đã hình một cấu trúc dạng bậc thang gồm các địa hào, địa lũy xen kẽ nhau mở rộng và chìm dần về phía vịnh Bắc Bộ. Đứt gãy sông Chảy và sông Lô đã phân chia miền võng thành 3 đới cấu tạo: - Đới cấu tạo Tây Nam - Đới cấu tạo Trung Tâm - Đới cấu tạo Đông Bắc I. ĐỚI TÂY NAM Đới Tây Nam là phần chuyển tiếp giữa phần lún chìm của miền võng và phần uốn nếp Tây Bắc của miền Bắc Việt Nam. Nó nằm kẹp giữa hai đứt gãy sâu mang tính khu vực là đứt gãy sông Hồng và đứt gãy sông Chảy. Đây là đới cấu tạo nâng trong vùng trũng. Thành phần đất đá trong móng trước Kainozoi của đới là các đá granitoit, gneiss ở vùng gần biển (ở độ sâu 150m ở Nam Định) và lộ ra ở phần phía Bắc có tuổi Tiền Cambri. Phần giữa còn lại của đới là đất đá tạo móng đá tuổi Mesozoi. Tại đây các cấu trúc lồi lõm có kích thước nhỏ phân bố xen kẽ lẫn nhau. Độ sâu trung bình của móng này có phần giữa đạt gần 400 - 500m. Ngoài các đứt gãy lớn trong đới Tây Nam còn phát triển nhiều đứt gãy nhỏ hơn, hầu hết chúng có phương Tây Bắc - Đông Nam. II. ĐỚI TRUNG TÂM Đới này được giới hạn bởi đứt gãy sông Lô phía Đông Bắc và đứt gãy sông Chảy phía tây Nam. Hai đứt gãy này có hướng cắm ngược chiều nhau với biên độ dịch chuyển khoảng 1.000m. Đây là phần lún chìm không đối xứng của miền võng được phủ bởi trầm tích Neogen Đệ Tứ rất dày. Trong phạm vi của nó có nhiều hố khoan dầu khí sâu đến 3 - 4km nhưng vẫn chưa đạt được móng trước Kainozoi. Ở đây, cấu trúc móng đã được suy ra chủ yếu từ kết quả phân tích tài liệu địa vật lý. Bên trong đới lại bị các đứt gãy dọc Vĩnh Ninh, Thái Bình chia cắt tạo thành những khối cấu tạo khác nhau. - Đứt gãy Thái Bình là một đứt gãy thuận, cắm về phía Đông Bắc với biên độ dịch chuyển từ 200 - 300m. - Đứt gãy Vĩnh Ninh là một đứt gãy thuận phương Tây Bắc - Đông Nam, cắm về phía Tây Nam với biên độ dịch chuyển khoảng 400 -1.000m, chia vùng trung tâm thành 2 dải cấu tạo. * Dải cấu tạo Gia Lâm - Đông Quan * Dải Khoái Châu - Tiền Hải 1. Dải cấu tạo Gia Lâm-Đông Quan: Bao gồm khối nâng Gia Lâm và vùng lún sâu Đông Quan. Móng Proterozoi ở khối nâng Gia Lâm phát hiện ở lỗ khoan 9 (300-320m). Trũng Đông Quan là vùng lún sâu nhất, có cấu tạo đối xứng, trục lệch về phía Tây Nam, phần lún sâu nhất, có cấu tạo nằm sát dải Khoái Châu-Tiền Hải. Trong trũng Đông Quan có nhiều nếp uốn thoải như các nếp lồi Thanh Miên, Mỹ Hào… 2. Dải Khoái Châu - Tiền Hải: là một đới nâng nằm ở phần trung tâm vùng trũng, được giới hạn bởi hai đứt gãy Vĩnh Ninh phía Đông Bắc và đứt gãy sông Chảy phía Tây Nam. Đây là vùng đối tượng chính của công tác tìm kiếm dầu khí, và được nghiên cứu chi tiết nhất. Qua các kết quả nghiên cứu người ta phát hiện đây là một đới nâng gồm một chuỗi nếp uốn nhỏ kế tiếp nhau: nếp lồi Khoái Châu, Kim Đông, Phù Cừ, Tiên Hưng, Kiến Xương, Tiền Hải. Các cấu tạo này có phương trùng với phương trục của dải và hướng Tây Bắc - Đông Nam. Ra đến gần biển các cấu tạo này tách thành 2 hướng tạo thành các cấu tạo Kiến Xương A, B, C cấu tạo Tiền Hải A, B, C, cấu tạo lõm Phượng Ngãi. Ngoài ra dọc theo dải Khoái Châu - Tiền Hải còn có hệ thống đứt gãy ngang phương Đông Bắc - Tây Nam: Đứt gãy Nam Hà Nội, đứt gãy Hưng Hà, Phù Cừ… Các đứt gãy này đều là đứt gãy thuận chia cắt dải thành những khối nhỏ với cự ly sụp lún khác nhau tạo nên dạng bậc thang với hướng nghiêng và chìm dần về phía Đông Nam. III. ĐỚI ĐÔNG BẮC Đới này được giới hạn bởi đứt gãy Đông Triều về phía Đông Bắc, đứt gãy sông Lô phía Đông Nam. So với vùng trung tâm, thì đây là đới nâng tương đối. Trong phạm vi của nó móng trước Kainozoi lộ ra ở nhiều nơi chủ yếu tuổi Jura, Trias, Devon … Chiều dày trầm tích có thể xấp xỉ 2.000m ở các vùng kế cận các đứt gãy lớn. Đặc điểm nổi bậc là sự có mặt các khối tảng trong bình đồ cấu trúc khu vực. Như vậy sự phân vị lớn về chiều dày trầm tích cộng thêm với sự phát triển rộng rãi các hệ thống đứt gãy đã tạo nên một bình đồ cấu trúc rất phức tạp. Nhìn chung miền võng Hà Nội có dạng một địa máng kiểu địa hào bậc thanh đổ ra biển với phương Tây Bắc - Đông Nam. Phía Bắc Đông Bắc nó tiếp xúc với vùng trũng Mesozoi An Châu và cấu trúc Paleozoi Quảng Ninh. Phía Tây Nam được giới hạn bởi vùng trũng Mezozoi sông Đà và phức nếp lồi sông Hồng (Proterozoi - Paleozoi). Vì thế miền võng Hà Nội có cấu trúc phức tạp và luôn chịu ảnh hưởng tác động ít nhiều của các vùng lân cận nó. C. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CẤU TRÚC MIỀN VÕNG HÀ NỘI Qua việc nghiên cứu sự phân bố chiều dày trầm tích miền võng Hà Nội, ta thấy rằng trầm tích ở đây có chiều dày biến đổi rõ rệt qua các giai đoạn khác nhau và tăng dần theo hướng từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Điều này chứng tỏ sự phát triển của bồn được chi phối bởi chế độ hoạt động kiến tạo mạnh mẽ với nhiều pha nâng sụt liên tục và có cự ly sụt lún tăng dần theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Nguyên nhân chính là do các chuyển động nứt căng dọc theo các hệ thống đứt gãy sông Hồng, đứt gãy sông Chảy, đứt gãy Vĩnh Ninh trong suốt kỷ Neogen đã tái hoạt động nhiều lần hình thành các dịch chuyển phân cắt miền võng ra thành nhiều khối, nhiều vùng sụt lún với cự ly khác nhau. Hơn nữa cũng trong giai đoạn này sự xuất hiện hệ thống đứt gãy ngang phương Đông Bắc - Tây Nam như đứt gãy Nam Hà Nội, Hưng Hà, Phù Cừ, Kiến Xương… đã chia cắt miền võng thành nhiều khối nhỏ với mức độ sụt lún khác nhau hình thành các yếu tố cấu tạo dạng bậc thang với hướng nghiêng chìm dần về phía Đông Nam. Các pha hoạt động mạnh trong thời kỳ Neogen chủ yếu xảy ra vào cuối thời Phong Châu, thời Phù Cừ giữa và Tiên Hưng dưới, đặc biệt mạnh và kết thúc vào cuối thời Tiên Hưng trên. Vào cuối kỷ Paleogen miền võng rơi vào điều kiện sụt lún chung với tốc độ chậm chạp tạo nền tầng trầm tích Phong Châu với nhiều phân lớp mỏng chứa các vật liệu than ở dạng phân tán rải rác. Điều này thể hiện chế độ sụt lún đang ổn định dần có tính khu vực trong thời gian này. Vào cuối thời Phong Châu (cuối Miocen sớm), sự tái hoạt động đứt gãy Vĩnh Ninh đã chia miền võng thành hai đơn vị cấu tạo với chế độ trầm tích khác nhau: Khu vực trũng Đông Quan vẫn giữ chế độ sụt lún chậm chạp (600m) nghiêng về phía Đông Nam. Dải Khoái Châu - Tiền Hải sụt lún với tốc độ lớn hơn (900m) ở cấu tạo Tiền Hải “C”, 1.000m ở cấu tạo Tiên Hưng, Phù Cừ, 1.300m ở Kiến Xương “C”, 1.500m ở cấu tạo Kiến Xương “A, B”. Vậy ở giai đoạn này ở dải Khoái Châu-Tiền Hải các cấu tạo sụt lún với tốc độ khác nhau, riêng cấu tạo Tiền Hải “C” có tốc độ sụt lún chậm hơn so với cấu tạo Tiền Hải “A, B”, Phù Cừ, Tiên Hưng, cấu tạo Kiến Xương “C” sụt lún chậm hơn so với cấu tạo Kiến Xương “A, B”. Đây là tiền đề cho sự thành tạo cấu trúc dạng vòm Tiền Hải “C” và Kiến Xương “C” ở miền võng. Đầu thời kỳ Phù Cừ sớm (FC1_đầu Miocen giữa) miền võng tiếp tục lún chìm sâu hơn, các khu vực Kiến Xương “A, B”, Tiền Hải “A, B” sụt lún sâu hơn so với các cấu tạo Kiến Xương “C”, Tiền Hải “C” và bước đầu hình thành các vòm nâng Kiến Xương “C” , Tiền Hải “C”. Đến giai đoạn giữa thời Phù Cừ giữa (FC2_giữa Miocen giữa) các đứt gãy ngang xuất hiện chia cắt dải Kiến Xương thành nhiều khối nhỏ sụt lún khác nhau, đặc biệt các cấu tạo Kiến xương “A, B” sụt lún sâu hơn, nhanh hơn sau đó đến cấu tạo Tiên Hưng, Tiền Hải “A”. Như vậy tốc độ sụt lún của khu vực Kiến Xương “C, B”, Tiền Hải “C” chậm hơn các cấu tạo khác nhưng vẫn lớn hơn so với trũng Đông Quan. Trong suốt thời Phong Châu các khối có độ nghiêng hướng tâm về phía Đông Nam, qua thời Phù Cừ chỉ có trũng Đông Quan giữ được dộ nghiêng này, dải Khoái Châu, Tiền Hải do sụt lún không đều đã hình thành các khối nghiêng về phía Nam và dần dần uốn võng ở khu vực Kiến Xương “A”, Tiền Hải “A”, Tây Bắc lõm Phượng Ngãi. Quá trình sụt lún của bồn trũng cứ tiếp tục xảy ra với tốc độ sụt lún của dải Khoái Châu - Tiền Hải lớn hơn trũng Đông Quan. Đến cuối thời Tiên Hưng sớm (TH1_đầu Miocen muộn) một loạt đứt gãy ngang xuất hiện làm cho phần Đông Quan, lõm Phượng Ngãi lún chìm sâu hơn, cấu tạo Tiền Hải “C” vẫn tiếp tục được hình thành dưới dạng vòm, cấu tạo Tiền Hải “A” và Tiên Hưng vẫn tiếp tục sụt lún với tốc độ lớn trong khi đó cấu tạo Kiến Xương “C” rơi vào các pha hoạt động kiến tạo mạnh, bắt đầu sụt lún với tốc độ lớn hơn Kiến Xương “A, B” và rơi vào đới phá hủy. Vào thời Tiên Hưng giữa (TH2_giữa Miocen muộn), dải Khoái Châu-Tiền Hải vẫn tiếp tục sụt lún với phần Đông Nam lõm Phượng Ngãi sụt lún nhanh hơn, các cấu tạo Phù Cừ, Tiên Hưng bắt đầu sụt lún với tốc độ chậm lại và bắt đầu hình thành các dạng vòm nâng. Vào thời kỳ Tiên Hưng muộn (TH3_giữa Miocen muộn) đứt gãy Vĩnh Ninh tái hoạt động nâng toàn bộ dải Khoái Châu - Tiền Hải lên, trũng Đông Quan bị sụt lún sâu hơn và cùng với quá trình nâng lên này các cấu tạo Kiến Xương “A, B”, Phù Cừ, Tiền Hải “A, B” … được thành lập hoàn chỉnh hơn. Đến cuối thời kỳ Tiên Hưng muộn (TH3_cuối Miocen muộn) quá trình nâng lên bào mòn và san bằng của dải Khoái Châu - Tiền Hải được kết thúc. Các sản phẩm bào mòn được tích lũy vào trũng Đông Quan và lõm Phượng Ngãi. Như vậy, trong suốt giai đoạn Neogen đứt gãy Vĩnh Ninh tác động sâu sắc đến hoạt động kiến tạo của vùng. Từ thời Phong Châu tới Tiên Hưng sớm đứt gãy Vĩnh Ninh vẫn là đứt gãy thuận với biên độ sụt lún gần 400m ở đáy điệp Phù Cừ ở khu vực dải Tiền Hải, Tiên Hưng. Từ đầu thời Tiên Hưng giữa tới cuối Tiên Hưng muộn, dải Khoái Châu Tiền Hải bắt đầu nâng lên tạo trạng thái nghịch cho đứt gãy nghịch cho đứt gãy Vĩnh Ninh với biên độ nâng cho tới bây giờ là 1200m (Tiền Hải “C”) và 1800m (Tiền Hải “B”) , biên độ lệch địa tầng hiện tại của đáy điệp Phù Cừ và đáy điệp Tiên Hưng là 800m ở Tiền Hải “C”, Tiên Hưng và 1400m ở Tiền Hải “A, B”. Sau quá trình bào mòn, san bằng dần dải nâng Khoái Châu-Tiền Hải, miền võng hướng vào giai đoạn ổn định tạm thời. Đến đầu thời kỳ Pliocen sự sụp lún khu vực đã tạo biển tiến vào để lại trầm tích Vĩnh Bảo phủ khắp diện tích khu vực nghiên cứu. Sau cùng các trầm tích cổ bị phủ bởi trầm tích Hải Dương - Kiến Xương (Đệ Tứ) rất dày trên toàn bộ khu vực. Tóm lại trong suốt giai đoạn Neogen, phần đất liền miền võng rơi vào đới hoạt động kiến tạo mạnh hình thành các cấu tạo uốn nếp nhỏ (khoảng 20 - 30km2) với góc dốc nhỏ. Ở sườn Đông Bắc, cấu trúc Đông Bắc ở dạng đẳng hướng, đơn nghiêng về phía Đông Nam. Ở trung tâm miền võng bị sụt lún không đều, bề dày mặt cắt trầm tích tăng đột ngột từ các sườn đến phần trục và từ Tây Bắc xuống Đông Nam, và thành lập dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải có dạng sóng kéo dài theo hướng này. Ở phía Tây Nam vị trí sụt lún, khối nâng này bị uốn nếp nhỏ làm cho phức tạp hơn phân chia bởi các đứt gãy ngang. Cùng với quá trình sụt lún của bồn, các khu vực cấu tạo khác được tích lũy trầm tích với tốc độ khác nhau và hình thành các đới chiều dày khác nhau. Các nhịp lớn của trầm tích Phù Cừ, Tiên Hưng thuộc trũng Đông Quan có bề dày nhỏ hơn dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải. Điều này chứng tỏ đứt gãy Vĩnh Ninh tái hoạt động nhiều lần trong quá trình tích lũy trầm tích Neogen. Chính sự hoạt động mạnh mẽ của đứt gãy Vĩnh Ninh cũng như các đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam đã tạo điều kiện phát triển hệ thống đứt gãy ngang phương Đông Bắc - Tây Nam gây đới phá hủy ngày càng mở rộng về phía Đông và Tây Nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải. Đó là khối hoạt động mạnh nhất của miền võng Hà Nội CHƯƠNG 4 TIỀM NĂNG DẦU KHÍ Ở MIỀN VÕNG HÀ NỘI I. KHẢ NĂNG SINH DẦU KHÍ CỦA TRẦM TÍCH CỦA TRẦM TÍCH NEOGEN MIỀN VÕNG HÀ NỘI Miền võng Hà Nội cò bề dày trầm tích khá dày, đặc biệt trầm tích hệ Neogen. Ở vùng cấu tạo Phù Cừ trầm tích hệ Neogen dày khoảng 5.340m (giếng khoan 104) ở cấu tạo Tiên Hưng có thể đạt 4.000 – 5.000m ở Tiền Hải, Kiến Xương có thể đạt 6.000 -7.000m. Trong đó tổng bề dày các lớp sét khá lớn, có nơi đạt 2747m (giếng khoan 104) ở cấu tạo Tiên Hưng đạt 3.000m. Tuy nhiên, sét chỉ tập trung ở các phân vị địa tầng điển hình: tầng Tiên Hưng dưới tầng Phù Cừ giữa và phần trên tầng Phong Châu. Trong 3 tầng trên, chỉ số cát, sét chỉ đạt 0.4 - 0.6, tỷ lệ hạt mịn lớn, được liệt vào 3 tầng đá mẹ sinh dầu khí của trầm tích Neogen miền võng Hà Nội và được ký hiệu: - Tầng Tiên Hưng dưới (TH1)-S1. - Tầng Phù Cừ giữa (FC2)-S2. - Phần trên tầng Phong Châu (PCh)-S3 Theo các kết quả phân tích địa hóa của Hoàng Đình Tiến, ta có tổng hàm lượng cacbon hữu cơ (TOC) có trong tầng đá mẹ như sau: - Tầng S1 : TOC: 0.4 -1.57%: Đá mẹ trung bình - giàu vật chất hữu cơ. - Tầng S2 : TOC: 0.47 - 0.77%: Đá mẹ nghèo - trung bình vật chất hữu cơ - Tầng S3 : TOC: 0.25 - 0.55%: Đá mẹ nghèo vật chất hữu cơ Và chỉ số hydrocacbon (HI) của các tầng đá mẹ là: - Tầng S1 : HI từ 380 - 580: sinh dầu. - Tầng S2 : HI từ 150 - 180: sinh hỗn hợp vừa dầu vừa khí. - Tầng S3 : HI từ 120 - 160: sinh khí. Hơn nữa, trầm tích trong các tầng Tiên Hưng dưới, Phù Cừ giữa được tích lũy trong môi trường nước ngọt là chính, có xen kẽ các pha biển ven bờ, biển cửa sông (gặp phía Đông Nam vùng nghiên cứu: dải Kiến Xương, lõm Phượng Ngãi, dải Tiền Hải, Đông Nam trũng Đông Quan), trầm tích điệp Phong Châu tích lũy trong môi trường nước ngọt. Vì thế vật liệu hữu cơ trong lát cắt trầm tích Neogen của miền võng chủ yếu là loại humic, là nguồn vật liệu chủ yếu tạo khí. Như vậy trầm tích Neogen của miền võng có thể sinh ra một lượng dầu khí (chủ yếu là khí) có khả năng hình thành các tích tụ. Tuy nhiên, nếu dòng khí được sinh ra nhưng không có nơi tích tụ ( nơi “bẫy” chúng lại) thì chúng dễ dàng di chuyển đi hết. Hoặc nếu dòng dầu khí đã được tích tụ vào bẫy nhưng gặp điều kiện chắn xấu hay bị các chuyển động kiến tạo, hoạt động nước ngầm phá huỷ thì chúng cũng không được bảo tồn. Như vậy ta cần phải xem xét mối tương quan thời gian giữa sự trưởng thành đá mẹ với thời gian hình thành các bẫy chứa cũng như xuất hiện các dòng dầu di chuyển, đồng thời cần xem xét các yếu tố thạch học, kiến tạo có ảnh hưởng đến khả năng chắn giữ các bẫy dầu khí. Từ đó ta có định được tiềm năng dầu khí của bồn. II. MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA THỜI GIAN TRƯỞNG THÀNH CÁC TẦNG ĐÁ MẸ VÀ THỜI GIAN DI CHUYỂN CÁC SẢN PHẨM. Như đã đề cập, các pha hoạt động kiến tạo xảy ra liên tục phân cắt địa tầng thành nhiều khối, các trầm tích ở các khối có dạng đơn nghiêng về phía Tây Nam và Đông Nam, các sản phẩm sinh ra dễ dàng di chuyển về phía Bắc, Tây Bắc, Đông Bắc mỗi khối. Xuyên suốt từ trước Neogen đến cuối thời Tiên Hưng sớm (TH1), quá trình lún chìm chung và tích lũy trầm tích liên tục đã đưa các tầng đá mẹ sớm đạt tới các đới chủ yếu sinh dầu khí, kết hợp với chế độ nhiệt khắc nghiệt, gradient địa nhiệt khu vực lớn (3.9 - 4.10C/100m) đã thúc đẩy quá trình chuyển hoá vật liệu hữu cơ. Vì vậy các tầng đá mẹ S3, S2 mau sớm trải qua pha chủ yếu sinh dầu. 1. Tầng đá mẹ S1 Vào cuối thời kỳ Tiên Hưng sớm (TH1) tầng đá mẹ S1 có độ sâu phân bố từ 100-400m (trũng Đông Quan, Tây Bắc dải Khoái Châu - Tiền Hải) và đạt tới 500-1000m ở phần Đông Nam dải này, Đông Nam đơn nghiêng Thái Bình. Do đó ở Đông Nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải vật liệu hữu cơ chuyển vào đới chuẩn bị sinh dầu. Riêng dải Kiến Xương, đặc biệt kiến Xương “C” rơi vào đới chủ yếu sinh dầu. Các sản phẩm sinh ra di chuyển về phía Đông Bắc, Bắc (dọc theo đứt gãy Vĩnh Ninh và sông Lô). Cuối thời Tiên Hưng giữa (TH2) tầng đá mẹ S1 chìm sâu hơn phân bố từ 200-900m (trũng Đông Quan) tới 1800m (Đông Nam dải Khoái Châu - Tiền Hải, lõm Phượng Ngãi), vật liệu hữu cơ của vùng rơi vào pha sớm chủ yếu sinh dầu. Ở vùng Kiến Xương “C” trầm tích chìm sâu tới 1.600 -1.900m, vật liệu hữu cơ rơi vào pha muộn chủ yếu sinh dầu. Các sản phẩm sinh ra di cư và tích lũy dần về phía Bắc, Tây Bắc của từng khối do cấu trúc của khu vực vẫn giữ dạng đơn nghiêng về phía Đông Nam. Vào giai đoạn Tiên Hưng muộn (TH3) bồn tiếp tục sụt lún sâu hơn, toàn bộ trầm tích S1 rơi vào pha muộn chủ yếu sinh dầu và các sản phẩm di cư vẫn theo hướng trên nhưng khả năng chắn giữ ở vùng này kém do không có khả năng chắn giữ. Cuối thời Tiên Hưng muộn (TH3) toàn vùng