Luận án Đặc điểm địa tầng phân tập trầm tích Miocene khu vực Bạch Long Vĩ

tụ. Mỗi hệ thống trầm tích bao gồm các phân tập (parasequences) hoặc nhóm các phân tập (parasequence set) phủ chồng lấn (vào bờ), phủ chồng bồi tụ và phủ chồng lùi (ra biển). Trên Hình 2.4 thể hiện các kiểu nhóm phân tập tƣơng ứng với các thời kỳ biển lùi, biển tiến và biển dừng. 40 Hình 2.3. Khái quát các hệ thống trầm tích trong mô hình tập tích tụ (Posamentier et al., 1999) Hình 2.4. Các kiểu nhóm phân tập tƣơng ứng với các thời kỳ biển lùi, biển tiến và biển dừng (Van Wagoner et al., 1990) 41 2.1.1.4. Các mặt ranh giới trong địa tầng phân tập Hiện nay có những quan điểm phân chia các tập trầm tích và các hệ thống trầm tích khác nhau nên cũng có nhiều khái niệm về các mặt ranh giới trong địa tầng phân tập, mỗi mặt ranh giới cũng có nhiều tên gọi khác nhau. Để thuận tiện trong minh giải địa chấn địa tầng, Nghiên cứu sinh xin nêu một số các mặt ranh giới chủ yếu trong địa tầng phân tập. - Bất chỉnh hợp, bào mòn (subaerial unconformity/SU) là mặt bào mòn hoặc gián đoạn trầm tích do quá trình biển lùi khi mực nƣớc biển hạ xuống, đƣờng bờ lùi về phía biển đến mực nƣớc biển thấp nhất (kết thúc quá trình biển lùi). - Mặt chỉnh hợp liên kết (CC) từ mặt bất chỉnh hợp là bề mặt đáy biển cổ tại điểm kết thúc quá trình biển lùi, tƣơng ứng với giới hạn kết thúc về phía biển của bất chỉnh hợp do phơi lộ hoặc mặt CC đƣợc hình thành trong môi trƣờng biển khi mực nƣớc biển đạt cực đại. - Mặt ngập lụt cực đại (maximum flooding surface/ MFS): Khi mực nƣớc biển tăng sẽ tạo ra các mặt ngập lụt. Mặt ngập lụt sâu rộng nhất về hƣớng vào bờ là mặt ngập lụt cực đại, còn gọi là mặt biển tiến cực đại (maximum transgressive surface/MTS) hoặc mặt biển tiến cuối cùng (final transgressive surface). Ngoài mặt ngập lụt cực đại còn có thể xác định các mặt ngập lụt bình thƣờng phân cách các phân tập và nhóm phân tập. Trong trƣờng hợp mặt ngập lụt phân cách các nhóm phân tập thì đƣợc gọi là mặt ngập lụt chính (main flooding surface/ mFS). - Mặt biển tiến (mặt biển tiến “transgressive surface/TS” hay còn gọi mặt biển lùi cực đại “maximum regressive surface/MRS”) là mặt kết thúc quá trình biển lùi, phân cách giữa hệ thống trầm tích biển thấp ở dƣới và hệ thống trầm tích biển tiến phủ trên. Chúng đƣợc xác định nhƣ là bề mặt ngập lụt đầu tiên bên trên các nêm lấn của hệ thống trầm tích biển thấp. Mặt này còn đƣợc gọi là mặt biển tiến ban đầu (initial transgressive surface/ITS), hoặc mặt biển tiến chỉnh hợp (conformable transgressive surface). Ngoài ra, trong địa tầng phân tập còn một số các mặt ranh giới khác nữa nhƣ: 42 - “Mặt xâm thực” (ravinement surface/RS) là mặt ở phần cao của mặt bờ bị sóng biển và gió bào mòn trong quá trình biển tiến, mặt này còn có các tên là mặt xâm thực biển tiến (transgressive ravinement surface), mặt xâm thực do sóng (wave-ravinement surface), mặt xâm thực mặt bờ (shoreface ravinement) hoặc mặt bào mòn biển tiến (transgressive surface of erosion). - Mặt xâm thực biển lùi (regressive ravinement surface/RRS) là mặt bị bào mòn bởi sóng biển tại phần dƣới của mặt bờ trong giai đoạn biển lùi bắt buộc. Nó còn đƣợc gọi là bề mặt bào mòn biển lùi (regressive erosion surface/RES). Hình ảnh một số mặt ranh giới địa tầng trong mô hình tập tích tụ thể hiện trên Hình 2.5. Hình 2.5. Một số mặt ranh giới địa tầng trong mô hình tập tích tụ (Embry, 2009) 2.1.2. Lựa chọn mô hình tập trầm tích Nhƣ đã trình bày trong mục 2.1.1.2, hiện nay có nhiều quan điểm khác nhau về mô hình tập trầm tích. Phụ thuộc vào đặc điểm các bể trầm tích, mức độ thể hiện và các dấu hiệu nhận biết các mặt ranh giới địa tầng, các tập và hệ thống trầm tích 43 tƣơng ứng với chu kỳ trầm tích trên các tài liệu, đặc biệt là tài liệu địa chấn và ĐVLGK mà quyết định lựa chọn mô hình trầm tích thích hợp với khu vực nghiên cứu. Đặc điểm khu vực Bạch Long Vĩ nằm ở vùng ven bờ, gần nguồn cung cấp vật liệu trầm tích theo hệ thống sông, ngòi từ đất liền Việt Nam và từ các khu vực móng trƣớc Kz nâng cao, các trầm tích đƣợc vận chuyển tới lắng đọng ở vùng trũng thấp trong khu vực nghiên cứu và vùng lân cận. Trong điều kiện các bể trầm tích liên quan đến quá trình tách giãn nhƣ bể Sông Hồng, các mặt bào mòn và gián đoạn trầm tích trong quá trình biển lùi tạo nên các ranh giới bất chỉnh hợp thể hiện rõ trên tài liệu địa chấn và tài liệu ĐVLGK so với mặt biển tiến hoặc mặt ngập lụt cực đại. Nhận định nêu trên đã đƣợc khẳng định qua việc phân tích các đặc điểm, dấu hiệu nhận biết các mặt ranh giới địa tầng, các tập và hệ thống trầm tích Miocene theo tài liệu địa chấn, tài liệu ĐVLGK và kiểm tra, tích hợp với các phân tích thạch học mẫu vụn, cổ sinh địa tầng. Kết quả phân tích cho thấy trên tài liệu giếng khoan có sự thay đổi dạng đƣờng cong ĐVLGK liên tục theo các phân tập, nhóm phân tập. Các tài liệu phân tích cổ sinh, thạch học cho phép xác định tin cậy các mặt ranh giới địa tầng, tuy nhiên tài liệu phân tích mật độ thấp, không liên tục. Trên tài liệu các mặt cắt địa chấn (Hình 2.7), các mặt bất chỉnh hợp bào mòn, gián đoạn trầm tích đặc trƣng bởi các dấu hiệu cắt xén, bào mòn (erosional truncation, subaerial unconformity), chống nóc (toplap), gá đáy (onlap) dễ nhận biết và xác định tin cậy cao hơn so với các mặt ngập lụt cực đại đặc trƣng bởi dấu hiệu phủ đáy (downlap) và các mặt biển tiến. Trên Hình 2.6 là ví dụ về sự thay đổi dạng đƣờng cong của tổ hợp ĐVLGK gồm các đƣờng gamma tự nhiên đo trong khi khoan, điện trở, mật độ của giếng khoan B-1X. Sự thay đổi của dạng đƣờng cong ĐVLGK, đặc biệt là đƣờng cong gamma tự nhiên cho phép xác định các mặt ranh giới tập, mặt ngập lụt cực đại. Giá trị đƣờng gamma tự nhiên thƣờng giảm tƣơng ứng với đáy các tập cát khi qua các mặt ranh giới tập ở đới cao, môi trƣờng châu thổ, sƣờn thềm thuộc khu vực lô 106 44 của vùng nghiên cứu, kết hợp với các dấu hiệu về chống nóc (toplap), gá đáy bào mòn (incised channel) (Hình 2.7) minh chứng của quá trình bào mòn, đào khoét của các lòng sông cổ thể hiện sự gián đoạn trầm tích trong quá trình biển lùi cho phép chúng ta khẳng định mặt bất chỉnh hợp, bào mòn trên tài liệu địa chấn đƣợc liên kết từ các giếng khoan là mặt ranh giới địa tầng. Trong khi đó, các lớp sét thƣờng xen kẹp với các lớp cát, bột thay đổi theo nhịp trầm tích, thƣờng trong một tập trầm tích bao gồm nhiều phân tập hoặc nhóm phân tập có cùng dạng đƣờng GR nên trên tài liệu ĐVLGK đặc điểm mặt ngập lụt cực đại (MFS) rất gần với mặt ngập lụt chính (mFS) (Hình 2.6). Dấu hiệu phủ đáy (downlap) trên tài liệu địa chấn yếu, nhiều khi không rõ ràng (Hình 2.7), kết quả phân tích cổ sinh không sẵn có vì vậy các dấu hiệu để xác định mặt ngập lụt cực đại có độ tin cậy thấp hơn so với việc xác định mặt bất chỉnh hợp, bào mòn trong khu vực nghiên cứu. Đặc biệt với mặt biển tiến hoàn toàn không xác định đƣợc trên tài liệu ĐVLGK và tài liệu địa chấn ở khu vực đới cao thuộc khu vực lô 106. Hơn nữa, các công trình nghiên cứu về địa tầng phân tập trầm tích vụn của các công ty thăm dò dầu khí, các nhà nghiên cứu ở Việt Nam thƣờng sử dụng mô hình tập tích tụ (Mô hình Vail). Từ các lý do nêu trên cho thấy các mặt bất chỉnh hợp bào mòn, gián đoạn trầm tích dễ nhận biết, xác định độ tin cậy cao hơn và phân bố phổ biến trên toàn khu vực nghiên cứu so với các mặt ngập lụt cực đại (NLCĐ) và biển tiến (BT) có độ tin cậy thấp hơn và phân bố hẹp hơn. Do vậy việc chọn mô hình tập tích tụ (Mô hình Vail) với các mặt bất chỉnh hợp bào mòn và chỉnh hợp liên kết là ranh giới tập trầm tích để ứng dụng nghiên cứu đặc điểm địa tầng phân tập trầm tích Miocene khu vực Bạch Long Vĩ sẽ phản ánh đặc điểm địa tầng phân tập trầm tích Miocene chính xác hơn, độ tin cậy cao hơn so với mô hình cùng nguồn gốc (Mô hình Galloway ) có ranh giới tập là các mặt ngập lụt cực đại (NLCĐ) và mô hình biển tiến-biển lùi (Mô hình Embry) có ranh giới tập là các mặt biển tiến (BT). 45 Hình 2.6. Đặc điểm thạch học, dạng đƣờng cong ĐVLGK của giếng B-1X Đồng thời, trên Hình 2.6 cho ta thấy, sự thay đổi dạng của các đƣờng cong điện trở và mật độ không hoàn toàn trùng khớp với sự thay đổi đƣờng gamma tự nhiên tƣơng ứng với sự thay đổi độ hạt trầm tích liên quan với năng lƣợng trầm tích, điều này có thể do các trầm tích vụn Miocene ở khu vực nghiên cứu có hàm lƣợng xi măng carbonate cao, đặc biệt với các lớp sét, bột kết đã dẫn đến đƣờng điện trở và mật độ có giá trị cao, do đó nhiều khi xu thế của các đƣờng này không phản ánh sự thay đổi của năng lƣợng trầm tích liên quan tới chu kỳ trầm tích và sự thay đổi 46 thành phần độ hạt của trầm tích vụn. Hơn nữa, các tài liệu về đƣờng cong điện trở, mật độ, siêu âm thông dụng cũng không luôn sẵn có, đặc biệt với phần nông (thƣờng chiều sâu <1.000m) do các đối tƣợng dầu khí thƣờng nằm dƣới sâu nên các tài liệu đo, ghi chi tiết thƣờng tập trung vào đối tƣợng này. Do vậy, trong nghiên cứu của mình, Nghiên cứu sinh tập trung phân tích sự thay đổi của dạng đƣờng cong gamma tự nhiên của các giếng khoan. Hình 2.7. Dấu hiệu xác định ranh giới địa tầng trên tuyến địa chấn dọc khu vực đới cao thuộc lô 106 xung quanh các giếng A-1X và B-1X 47 2.2. Cơ sở của địa chấn địa tầng và phân tích tƣớng địa chấn 2.2.1. Cơ sở của địa chấn địa tầng Để phục vụ nghiên cứu địa tầng phân tập, quá trình minh giải địa tầng cần giải quyết các nhiệm vụ nhƣ xác định dấu hiệu tồn tại các mặt ranh giới, nhận dạng các phân vị địa tầng nhƣ tập trầm tích và hệ thống trầm tích, xác định sự phân bố môi trƣờng và tƣớng trầm tích. 2.2.1.1. Xác định các mặt ranh giới địa tầng Việc xác định các mặt ranh giới địa tầng trên lát cắt địa chấn là một bƣớc quan trọng trong phân tích địa chấn địa tầng. Các mặt ranh giới này thƣờng là các mặt ranh giới bất chỉnh hợp bị bào mòn, gián đoạn trầm tích hoặc các mặt chỉnh hợp có thể liên kết với các mặt bất chỉnh hợp. Mô hình tổng hợp các mặt ranh giới bất chỉnh hợp trên một lát cắt địa chấn đƣợc thể hiện trên Hình 2.8. Hình 2.8. Mô hình tổng hợp mô tả đặc điểm tiếp xúc của pha phản xạ xác định mặt ranh giới địa chấn địa tầng (Vail, 1987) Dấu hiệu nhận biết các mặt ranh giới địa tầng liên quan đến đặc điểm tiếp xúc của các pha phản xạ (reflection termination) ở nóc và đáy. Ranh giới đáy bao gồm các dạng gá đáy (onlap), phủ đáy (downlap), bao bọc dƣới (base concodance). Ranh giới Ranh giới tập Chống nóc Ranh giới tập Mặt bào mòn Mặt bào mòn biểu kiến Mặt phủ đáy Gá đáy Gá đáy Phủ đáy 48 nóc bao gồm các dạng nhƣ bào mòn cắt xén (erosional truncation), chống nóc (toplap), đào khoét. Phân loại các chỉ tiêu xác định bất chỉnh hợp đƣợc thể hiện trên Hình 2.9. Hình 2.9. Phân loại các chỉ tiêu xác định bất chỉnh hợp (Mai Thanh Tân, 2006) 2.2.1.2. Xác định các tập trầm tích và hệ thống trầm tích Để xác định các tập và hệ thống trầm tích trên lát cắt địa chấn cần sử dụng các dấu hiệu về trƣờng sóng địa chấn và hình thái các mặt ranh giới phản xạ, đặc biệt là vị trí phân bố các hệ thống trầm tích. Trên các hình 2.10, 2.11 và 2.12 nêu ví dụ về 49 hình ảnh các hệ thống trầm tích biển thấp, biển tiến và biển cao trên mặt cắt địa chấn. Trên Hình 2.10 là hình ảnh của hệ thống trầm tích biển thấp. Hình 2.10a thể hiện các dấu hiệu nêm lấn với các phản xạ phủ đáy (downlap) trong quá trình biển lùi, phía trên là hệ thống trầm tích biển tiến với đặc điểm phân lớp song song. Trên Hình 2.10b cho thấy hình ảnh quạt đáy biển dƣới dạng tƣớng hỗn độn, gò đồi. Hình 2.10. Hình ảnh hệ thống trầm tích biển thấp trên lát cắt địa chấn (Mai Thanh Tân, 2006) Hệ thống biển tiến nằm trên ranh giới bào mòn và chống nóc (toplap) của hệ thống biển thấp. Đặc điểm trƣờng sóng là tồn tại nêm chồng lùi vào bờ, các yếu tố phản xạ liên quan đến trầm tích trẻ hơn càng lùi vào bờ cổ và gá đáy vào bờ cổ (backstepping). Trên Hình 2.11 là một thí dụ hệ thống trầm tích biển tiến đƣợc xác định trên lát cắt địa chấn, nóc là mặt ngập lụt cực đại mà phía trên là các dấu hiệu phủ đáy (downlap) của các đơn nghiêng phía trên. 0.5s 1.0s a 1.1s 1.5s b 50 Hình 2.11. Hệ thống trầm tích biển tiến trên lát cắt địa chấn (Mai Thanh Tân, 2006) Hệ thống trầm tích biển cao đƣợc đặc trƣng bởi các nêm lấn dạng xicma, nằm trên nóc hệ thống trầm tích biển tiến mà ranh giới giữa chúng là mặt ngập lụt cực đại. Nóc của hệ thống trầm tích biển cao là mặt bào mòn với sự xuất hiện các thành tạo bãi bồi phát triển rộng khắp trên phần thềm mở rộng. Trên Hình 2.12 là một ví dụ cho thấy hệ thống trầm tích biển cao đƣợc xác định trên lát cắt địa chấn bởi dấu hiệu phủ đáy (downlap) lên trầm tích biển tiến nằm phía dƣới. Nóc của hệ thống này là mặt ranh giới tập. Hình 2.12. Hệ thống trầm tích biển cao trên lát cắt địa chấn (Wang et al., 2011) 51 2.2.2. Phân tích tướng địa chấn và tướng trầm tích Tƣớng trầm tích là một khái niệm tổng hợp về điều kiện sinh thành, đặc điểm thạch học, môi trƣờng. Vì vậy để xác định tƣớng trầm tích cần nghiên cứu các tham số vật lý của môi trƣờng, hình dạng sóng phản xạ, các bất chỉnh hợp, địa lý cảnh quan, sự thay đổi các đƣờng chu kỳ... Các kết quả phân tích địa chấn địa tầng cho phép làm sáng tỏ sự biến đổi và phân vùng tƣớng địa chấn liên quan đến thành phần thạch học, đặc điểm môi trƣờng trầm tích có nguồn gốc khác nhau. Để đƣa ra các quan điểm về vấn đề này cần liên kết chặt chẽ tài liệu địa chấn địa tầng với các tài liệu giếng khoan và các tài liệu địa chất khác có ở trong vùng. Trong địa chấn địa tầng, các tham số thƣờng đƣợc quan tâm nhƣ tần số, biên độ, sự phân cực, tốc độ, tính liên tục hoặc gián đoạn của các pha phản xạ. Phƣơng pháp luận áp dụng trong phân tích tƣớng địa chấn nhằm mục tiêu xác định tƣớng thạch học và môi trƣờng trầm tích đã đƣợc áp dụng bởi các nhà nghiên cứu về địa tầng phân tập. Tổng thể, đặc trƣng tƣớng địa chấn đƣợc phân tích bởi đặc trƣng bên trong và hình dạng bên ngoài của từng phân vị địa tầng. Đặc trƣng bên trong bao gồm biên độ, tần số, độ liên tục phản xạ địa chấn nhằm tìm ra quy luật về sự thay đổi, phân bố môi trƣờng trầm tích, phân bố tƣớng thạch học và chiều dày các lớp trầm tích [12], [24], [33], [43], [52], [56]. Trên Hình 2.13 trình bày một số dạng trƣờng sóng phản ảnh các yếu tố phản xạ thƣờng gặp. Một số hình ảnh trƣờng sóng địa chấn liên quan đến các kiểu kiến trúc tự do, phân lớp và hỗn loạn trên lát cắt địa chấn đƣợc minh họa trên Hình 2.14. Một số hình ảnh các đơn vị tƣớng địa chấn trong không gian 3 chiều đƣợc nêu trên Hình 2.15. Sau khi phân tích tƣớng địa chấn, việc minh giải tƣớng thạch học đƣợc tiến hành thuận lợi nếu có sự kết hợp của tài liệu giếng khoan, cổ sinh và tài liệu địa chất chung của vùng. Điều này sẽ cho kết quả chính xác về môi trƣờng trầm tích và sự phân bố thạch học trong các hệ thống trầm tích. Mối quan hệ giữa các tham số, tƣớng địa chấn và đặc điểm địa chất đƣợc nêu trong Bảng 2.1. 52 Hình 2.13. Một số dạng trƣờng sóng phản xạ (Mai Thanh Tân, 2006) 1 Trầm tích vùng trƣợt khối sụt lở lấp đầy, phá hủy kiến tạo, hẻm ngầm K iế n t rú c tự d o 7 8 9 10 11 Môi trƣờng đồng nhất hoặc phân lớp mỏng, lắng đọng nhanh đều, liên tục trong thời gian dài, đá mẹ, trƣớc châu thổ, bazan, phá hủy kiến tạo Trầm tích đồng đều trong môi trƣờng ổn định, đáy lún chìm đều phát triển ở vùng thềm và bể nƣớc sâu Có uốn nếp và ảnh hƣởng đều của kiến tạo sau trầm tích Ảnh hƣởng nhiều của kiến tạo trầm tích Thay đổi tốc độ lắng đọng lún chìm thƣờng liên quan đến tích tụ đƣờng bờ tƣớng hạt thô 2 3 4 5 6 Xicma Xếp ngói Xiên chéo Gồ ghề mấp mô Không quy luật Trầm tích sƣờn thềm năng lƣợng yếu bồn lún chìm nhanh hoặc nƣớc biển nâng nhanh, chủ yếu là sét và bột Năng lƣợng lớn. Dòng chảy lớn, vật liệu nhiều. Bồn ít lún chìm, tƣớng hạt thô Trầm tích châu thổ nƣớc nông có thể là tiền châu thổ Trầm tích châu thổ, kênh lạch, lòng sông Địa hình phức tạp, mấp mô, năng lƣợng không đều ở sƣờn thềm và tƣớng cacbonat, hẻm ngầm Đ ơ n g iả n P h ứ c tạ p H ỗ n l o ạn K iế n t rú c p h ân l ớ p Song song Song song lƣợn sóng Á song song Phân kỳ Chữ S Hình 2.14. Phân loại các kiểu phân lớp phản xạ (Mai Thanh Tân, 2006) 53 Hình 2.15. Một số hình ảnh các đơn vị tƣớng địa chấn trong không gian 3 chiều (Snedden et al., 2008) Bảng 2.1. Mối quan hệ giữa các tham số, tƣớng địa chấn và đặc điểm địa chất (Mai Thanh Tân, 2006) Đặc trƣng thông số Thông tin địa chất Tần số Cao Thƣờng các lớp không dày, đất đá rắn kết, ít hấp thụ Thấp Phân lớp dày, đất đá ở độ sâu lớn, độ hấp thụ lớn, có thể liên quan chất lỏng trong đá Tốc độ Cao Các đá rắn chắc: móng carbonate, dolomite, ám tiêu, muối, anhydrit, đá phun trào hoặc đá nằm sâu có độ rỗng kém Thấp Các đá không rắn chắc, có độ rỗng lớn, có dị thƣờng áp suất khí hoặc chất lỏng trong đá Biên độ Cao Đá rắn chắc, có tốc độ và mật độ cao, chất lỏng trong đá, độ rỗng thay đổi đột ngột, thiếu trầm tích (hoặc bất hợp) Thấp Các đá không rắn chắc, phân lớp dày hoặc trôi lên một loạt thành phần thạch học, có thể liên quan chất lỏng Độ liên tục Tốt Độ liên tục tốt, phân lớp rõ ràng các lớp có thành phần khác nhau, bất chỉnh hợp địa tầng liên quan đến trầm tích biển, ít thay đổi tƣớng Kém Thay đổi tƣớng nhiều, đặc trƣng tƣớng lục địa, các đới cát sét, tƣớng kênh lạch, ảnh hƣởng nhiều của chế độ thuỷ động lực 54 2.3. Phân tích tài liệu Địa vật lý giếng khoan 2.3.1. Phân tích dạng đường cong ĐVLGK Kích thƣớc, độ hạt trầm tích và độ trƣởng thành kiến trúc trầm tích có thể giúp việc xác định môi trƣờng trầm tích, do vậy các đặc trƣng của trầm tích tạo nên thông tin cơ bản đối với việc xác định môi trƣờng cổ trầm tích. Trên cơ sở phân tích sự thay đổi của dạng đƣờng cong gamma tự nhiên và các đƣờng điện trở suất, sonic, mật độ đi cùng cho chúng ta các thông tin về môi trƣờng. Tuy nhiên, để giảm thiểu việc thiếu chính xác do tính đa trị của phân tích dạng đƣờng cong/tổ hợp đƣờng cong ĐVLGK, khi xác định môi trƣờng trầm tích, việc liên kết các thân cát hoặc nhóm thân cát với nhau trong khung cảnh môi trƣờng trầm tích chung luôn đƣợc thực hiện [28], [40], [51]. Bên cạnh đó, phân tích sự thay đổi chiều dày của các phân tập (parasequence) theo lát cắt đứng của tập trầm tích (sequence) hoặc nhóm phân tập (parasequence set, stacking pattern) cho phép phân chia đặc điểm trầm tích thành dạng nêm lấn (progradational) hay còn gọi thô, dày dần hƣớng lên, dạng giật lùi (retrogradational) còn gọi mịn, mỏng dần hƣớng lên hoặc dạng dâng đều (aggradational) trong mối quan hệ cộng sinh giữa nguồn cung cấp vật liệu trầm tích với không gian lắng đọng trầm tích [31], [48], [55]. 2.3.2. Liên kết tài liệu địa chấn và địa vật lý giếng khoan Kết quả phân tích tài liệu địa chấn địa tầng cho phép giải quyết nhiều vấn đề quan trọng trong lĩnh vực địa tầng phân tập, đặc biệt là xác định các tập, các nhóm phân tập trầm tích và liên kết địa tầng trong cả khu vực. Tuy nhiên trên lát cắt địa chấn có hạn chế về độ phân giải nên cần liên kết với tài liệu ĐVLGK để nâng cao hiệu quả minh giải tài liệu địa chất. Phân tích các đƣờng cong ĐVLGK cho phép phân chia tỷ mỷ lát cắt và cung cấp nhiều thông tin về đặc điểm và phân bố các tập, hệ thống trầm tích, thành phần thạch học, tƣớng đá và các đặc trƣng của tầng chứa... (Hình 2.16). 55 Các loại đƣờng cong thƣờng đƣợc sử dụng gồm đƣờng cong thế tự phân cực (SP), đƣờng cong gamma tự nhiên (GR), đƣờng cong điện trở (Res), đƣờng cong độ rỗng (Phi) và đƣờng cong siêu âm (Dt)... Hình 2.16. Liên kết địa chấn với ĐVLGK (Miller et al., 2013) 2.3.3. Xác định các mặt ranh giới địa tầng Thành phần, độ hạt của các đá trầm tích thƣờng thay đổi khi cắt qua các mặt ranh giới địa tầng và chúng thể hiện rõ rệt qua sự thay đổi các đƣờng cong ĐVLGK, ví dụ nhƣ giá trị gamma tự nhiên (GR), vận tốc sóng âm (Sonic), điện trở . Trên Hình 2.17 nêu sự biến đổi độ hạt trầm tích khi qua các mặt ranh giới địa tầng và bên trong các hệ thống trầm tích của các trầm tích ven bờ. 56 Hình 2.17. Đặc điểm thay đổi độ hạt trầm tích qua các mặt ranh giới địa tầng và các hệ thống trầm tích của các trầm tích ven bờ (Catuneanu, 2006). Một số ví dụ minh họa về dấu hiệu các mặt ranh giới bất chỉnh hợp, mặt chỉnh hợp liên kết, mặt ngập lụt cực đại, mặt biển tiến từ các đƣờng cong ĐVLGK đƣợc thể hiện trên các hình 2.18, 2.19, 2.20, 2.21. 57 Hình 2.18. Đặc điểm mặt bất chỉnh hợp theo đƣờng GR, Sonic (Catuneanu, 2006) Hình 2.19. Đặc điểm mặt chỉnh hợp liên kết theo đƣờng GR (Catuneanu, 2006) 58 Hình 2.20. Đặc điểm mặt ngập lụt cực đại theo đƣờng GR (Catuneanu, 2006) Hình 2.21. Đặc điểm mặt biển tiến theo đƣờng GR (Catuneanu, 2006) 59 2.3.4. Xác định đặc điểm tướng và môi trường trầm tích Phân tích sự biến đổi dạng đƣờng cong ĐVLGK cho phép xác định đặc điểm và xu hƣớng biến đổi của tƣớng trầm tích. Trên Hình 2.22 và Hình 2.23 thể hiện đặc điểm một số dạng đƣờng cong ĐVLGK liên quan đến biến đổi tƣớng, môi trƣờng trầm tích. Hình 2.24 ví dụ về sự phân tích dạng đƣờng cong gamma tự nhiên liên quan đến sự biến đổi tƣớng trong các hệ thống trầm tích. Hình 2.22. Đặc điểm một số dạng đƣờng cong ĐVLGK liên quan đến biến đổi tƣớng (Serra, 1989) 60 Hình 2.23. Dạng đƣờng cong gamma mô tả trầm tích thô hƣớng lên trong khi biển lùi (a) và mịn hƣớng lên trong khi biển tiến (b) (Van Wagoner et al., 1990) Hình 2.24. Ví dụ về phân tích dạng đƣờng cong gamma tự nhiên liên quan đến sự biến đổi tƣớng trong các hệ thống trầm tích (Amigun, 2014) 61 2.4. Tích hợp kết quả phân tích địa chấn địa tầng, ĐVLGK, thạch học, cổ sinh Việc phân tích các tài liệu địa chấn và ĐVLGK cho những thông tin rất quan trọng về phân chia địa tầng, môi trƣờng và tƣớng trầm tích, tuy nhiên để tăng độ chính xác cần có các kiểm chứng của tài liệu về mẫu đá trầm tích nhƣ mẫu vụn, mẫu sƣờn, mẫu lõi, vết lộ, cổ sinh, vi cổ sinh. Sự thành công của việc xác định môi trƣờng trầm tích phụ thuộc vào sự kết hợp, bổ trợ lẫn nhau giữa các nguồn tài liệu địa vật lý và địa chất. Đặc điểm thạch học trầm tích thu đƣợc từ các phân tích mẫu vụn, mẫu sƣờn, mẫu lõi của các giếng khoan cùng với thông tin về khung cảnh trầm tích của khu vực nghiên cứu cho phép ta xác định chi tiết môi trƣờng, tƣớng trầm tích của lát cắt trầm tích. Sự thay đổi tƣớng thạch học trầm tích theo các môi trƣờng trầm tích ở các châu thổ khu vực New Jersey, Mỹ đƣợc minh họa trên Hình 2.25. Hình 2.25. Sự thay đổi tƣớng trầm tích trong các môi trƣờng trầm tích (Browning et al., 2008) Đặc điểm và sự phân bố các đới cổ sinh, vi cổ sinh và bào tử phấn hoa là thành phần quan trọng xác định môi trƣờng trầm tích, ranh giới địa tầng và định tuổi các thành hệ địa chất đã đƣợc khẳng định qua nhiều công trình và văn liệu trên thế giới. 62 Tuy nhiên, do hạn chế về mật độ mẫu phân tích đã dẫn đến bị hạn chế tính liên tục về thông tin địa chất của lát cắt trầm tích nên các thông tin về hoá thạch nhận đƣợc từ phân tích cổ sinh, vi cổ sinh, bào tử phấn đƣợc sử dụng để kiểm tra và chuẩn hoá các phân tích về môi trƣờng trầm tích theo các phƣơng pháp khác và từ đó tổng hợp chung để xác định môi trƣờng, tƣớng trầm tích cuối cùng của lát cắt trầm tích. Bên cạnh đó, một số đá trầm tích hoặc khoáng vật điển hình cho phép xác định đƣợc môi trƣờng trầm tích, ví dụ, than, sét than thƣờng thành tạo ở môi trƣờng đầm lầy ven biển, đồng bằng châu thổ, đá carbonate thƣờng thành tạo môi trƣờng biển, khoáng vật sét bentonit thƣờng đƣợc thành tạo trong môi trƣờng lục địa, khoáng vật glauconit thƣờng đƣợc thành tạo trong môi trƣờng biển Trong nghiên cứu của mình, Nghiên cứu sinh đã sử dụng kết quả phân tích sinh địa tầng phân giải cao của các giếng khoan A-1X, D-1X, C-1X đƣợc thực hiện bởi VPI lab – Viện Dầu khí Việt Nam, giếng khoan B-1X đƣợc thực hiện bởi Viện Địa chất – Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam và các mô tả thành phần thạch học mẫu vụn của các giếng khoan nêu trên do các công ty dầu khí nhƣ Petronas, PVEP thực hiện để chuẩn hoá và kết hợp phân chia địa tầng, xác định đặc điểm môi trƣờng, tƣớng trầm tích Miocene khu vực nghiên cứu. Nhƣ vậy, dựa trên các cơ sở lý luận cơ bản về địa tầng phân tập trầm tích vụn, mô hình tập tích tụ, áp dụng các phƣơng pháp phân tích bao gồm: địa tầng phân tập, địa chấn địa tầng, địa vật lý giếng khoan và tích hợp với các kết quả phân tích mẫu cổ sinh, thạch học nhằm xác định chi tiết các mặt ranh giới địa tầng làm cơ sở để phân chia và liên kết các tập trầm tích, hệ thống trầm tích và xác định đặc điểm phân bố về tƣớng, môi trƣờng trầm tích Miocene ở khu vực Bạch Long Vĩ. Toàn bộ quá trình phân tích tài liệu, tổng hợp các kết quả nghiên cứu nhằm xác định đặc điểm địa tầng phân tập trầm tích Miocene và đặc điểm môi trƣờng, tƣớng trầm tích của trầm tích Miocene khu vực Bạch Long