Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác định cấu trúc móng trước kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa việt nam theo tài liệu trọng lực

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Kim Dũng

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH,
XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MÓNG TRƯỚC
KAINOZOI TRÊN MỘT SỐ BỂ TRẦM TÍCH THUỘC THỀM
LỤC ĐỊA VIỆT NAM THEO TÀI LIỆU TRỌNG LỰC

LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ

Hà Nội - 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Kim Dũng

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH,

XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MÓNG TRƯỚC
KAINOZOI TRÊN MỘT SỐ BỂ TRẦM TÍCH THUỘC THỀM
LỤC ĐỊA VIỆT NAM THEO TÀI LIỆU TRỌNG LỰC

Chuyên ngành: Vật lý địa cầu
Mã số: 62440111

LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Đỗ Đức Thanh
2. TS. Hoàng Văn Vượng

GS.TS. Bùi Công Quế

Hà Nội - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một
công trình nào khác
Tác giả luận án

Nguyễn Kim Dũng


LỜI CẢM ƠN
Luận án “ Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác
định cấu trúc móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt
Nam theo tài liệu Trọng lực ” được hoàn thành tại cơ sở đào tạo Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Đỗ
Đức Thanh và TS. Hoàng Văn Vượng.
Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai Thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo
và hướng dẫn để nghiên cứu sinh hoàn thành luận án của mình. Tác giả xin chân
thành cảm ơn ban lãnh đạo Viện Địa chất và Địa vật lý biển đã tạo các điều kiện cần
thiết cho nghiên cứu sinh học tập và nghiên cứu. Tác giả cũng gửi lời cảm ơn sâu
sắc đến các đồng nghiệp trong Viện đã có những ý kiến đóng góp về chuyên môn


cũng như những kinh nghiệm cho luận án của nghiên cứu sinh. Tác giả xin cảm ơn
những hỗ trợ của các Thầy Cô trong Khoa Vật Lý, Bộ môn Vật lý Địa cầu, các cán
bộ Phòng Sau đại học đã giúp nghiên cứu sinh hoàn thiện hồ sơ và thủ tục bảo vệ
luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn đến các Thầy, Cô, các nhà khoa học đang
công tác tại các viện nghiên cứu, các trường Đại học, hội khoa học kỹ thuật địa vật
lý Việt Nam, liên đoàn Vật lý địa chất,.. đã có những đóng góp ý kiến vê chuyên
môn để luận án được hoàn thiện tốt hơn.
Nghiên cứu sinh xin dành sự yêu thương và lòng biết ơn tới gia đình và người
thân luôn là niềm động viên, khích lệ mạnh mẽ giúp nghiên cứu sinh thực hiện và
hoàn thành luận án.
Tác giả luận án

Nguyễn Kim Dũng


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa ................................................................................................................
Lời cam đoan.................................................................................................................
Lời cảm ơn ....................................................................................................................
Mục lục.......................................................................................................................... i
Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt .....................................................................
iv Danh mục các bảng biểu ...............................................................................................
v Danh mục các hình vẽ, đồ thị ........................................................................................
vi MỞ ĐẦU ......................................................................................................................
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỊA CHẤTĐỊA VẬT LÝ TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM VÀ KẾ CẬN
1.1. Hoạt động điều tra nghiên cứu địa chất và địa vật lý biển .............................. 5
1.1.1. Hoạt động điều tra nghiên cứu trước 1975 ...................................................... 5
1.1.2. Hoạt động điều tra nghiên cứu từ 1975 đến 2000 ............................................ 7
1.1.3. Hoạt động điều tra nghiên cứu từ năm 2000 đến nay ...................................... 14
1.2. Tổng quan về các phương pháp trọng lực nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu. 22
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài ............................................................... 22
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước.................................................................. 25
1.3. Kết luận chương 1. ............................................................................................... 28

i


CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XỬ LÝ HIỆN
ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC BÊN TRONG MÓNG TRƯỚC KAINOZOI
2.1. Phương pháp giải bài toán ngược 3D xác định phân bố mật độ móng trước
Kainozoi........................................................................................................................ 29
2.1.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 29
2.1.2. Xây dựng chương trình tính toán ..................................................................... 31
2.1.3. Mô hình số và các kết quả tính toán................................................................. 33
2.1.4. Nhận xét .......................................................................................................... 36
2.2. Phương pháp xác định biên của nguồn gây dị thường bằng giá trị riêng ...... 37
2.2.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 37
2.2.2. Xây dựng chương trình tính toán ..................................................................... 39
2.2.3. Mô hình số và kết quả tính toán ....................................................................... 40
2.2.4. Nhận xét ........................................................................................................... 41
2.3. Phương pháp xác định kết hợp vị trí và độ sâu đến biên của nguồn nhờ đạo
hàm tín hiệu giải tích theo hướng và giải chập Euler. ...................................... 42
2.3.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 42
2.3.2. Xây dựng chương trình tính toán ..................................................................... 44
2.3.3. Mô hình số và các kết quả tính toán................................................................. 46
2.3.4. Nhận xét .......................................................................................................... 51
2.3.5.Thử nghiệm áp dụng phương pháp xác định vị trí và ước tính độ sâu các đứt
gãy trong móng trước Kainozoi trên vùng trũng Sông Hồng. ......................... 51
2.4. Kết luận chương 2 ................................................................................................ 56

ii


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XỬ
LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC BÊN TRONG MÓNG TRƯỚC
KAINOZOI CÁC BỂ TRẦM TÍCH TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM
3.1. Cơ sở số liệu .......................................................................................................... 58
3.1.1. Nguồn số liệu trọng lực. ................................................................................... 58
3.1.2. Nguồn số liệu trọng lực vệ tinh. ....................................................................... 61
3.1.3. Nguồn số liệu địa chấn và các nguồn khác ...................................................... 63
3.2. Xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi bể trầm tích Sông Hồng.67
3.2.1. Phân bố mật độ của đất đá bên trong móng trước Kainozoi. ........................... 68
3.2.2. Cấu trúc khối trong móng trước Kainozoi. ...................................................... 72
3.2.3. Hệ thống đứt gãy trong móng trước Kainozoi. ................................................ 76
3.2.4. Hệ phương pháp xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi ............... 79
3.2.5. Nhận xét chung ................................................................................................ 82
3.3. Xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi phần thềm lục địa Đông
Nam Việt Nam..................................................................................................... 83
3.3.1. Phân bố mật độ bên trong móng trước Kainozoi. ............................................ 83
3.3.2. Cấu trúc khối trong móng trước Kainozoi. ...................................................... 89
3.3.3. Hệ thống đứt gãy trong móng trước Kainozoi. ................................................ 93
3.3.4. Hệ phương pháp xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi ............... 97
3.3.5. Nhận xét chung ................................................................................................ 100
3.4. Kết luận chương 3. ............................................................................................... 101
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 103
Kết luận ........................................................................................................................ 103
Kiến Nghị ..................................................................................................................... 104
Danh mục công trình khoa học của tác giả liên quan đến luận án: ....................... 105
Tài liệu tham khảo. ..................................................................................................... 106

iii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
S K GiảiGhi
T ý
c
1
Bài
D toán
2
Bài
D ba chiều
3 V Gradient
n
x
4 V
Gradie
nt
z
5 K
Khoa
H học
6 E Deco
D
H
7 H
G ri
At
8 Ch
Ge
9 G
B cBas
A nt
Grav
1 G i
0 G Gr
T ient

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
S
T
1B
ản
2B
ản
3B
ản

TG
r hi
4
0
4
6
4
6

v


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
G
S
T h
T
r i
T H a
1 ìn 1
7
h
1.
H
2 ìn 1
8
h
1.
H
ì
3n 1
h 9
H
4 ìn
h
2.
H
5 ìn
h
2.
H
6 ìn
h
2.
H
7 ìn
h
2.
8H
ìn
9H
ìn
H
1 ìn
0h
2.
H
1 ìn
1h
2.
H
1 ìn
2h
2.
H
1 ìn
3h
2.

3
2
3
4
3
5
3
6
3
9
4
1
4
5
4
9
4
9
5
0

vi


H
1 ìn
4h
2.
H
1 ìn
5h
2.
H
1 ìn
6h
2.
H
1 ìn
7h
1 3.
H
8 ìn
H
1 ìn
9h
3.
2H
0 ìn
2H
1 ìn
2H
2 ìn
2H
3 ìn
H
2 ìn
4h
3.
H
2 ìn
5h
3.
H
2 ìn
6h
3.
H
2 ìn
7h
3.
H
2 ìn
8h
3.
H
ìn
2h
9 3.
1
4.

5
0
5
4
5
5
5
9
5
9
6
1
6
2
6
4
6
5
6
6
6
8
6
9
7
0
7
0
7
1
7
3

vii


3.15.
3

ồH
3 ìn
1h
3.
H
ìn
3h
2 3.
1
H
ìn
3h
3 3.
1

nh
33.1
9a)
4
.
Cấ
uH
3 ìn
5h
3.
H
ìn
h
3.
2
3 1.
6C
ác
th
àn
h
pH
ìn
3h
7 3.
2
3.23.
3
8P
h

7
4
7
5
7
7

7
8

8
0

8
1

8
5

8
7
8
8

viii


H
3 ìn
9h
3.
H
ìn
h
3.
42
05
a)
.
P

H
4 ìn
1h
3.27. 3.
4
2V
3.28. ị
4
3C
3.29. á
4
4C

9
0

9
2

9
5
9
6
9
8
9
9

á

ix


MỞ ĐẦU
Thềm lục địa Việt Nam là một phần của Biển Đông, có diện tích rộng lớn,
nằm trải dài dọc theo đất nước từ Bắc xuống Nam, bao gồm nhiều bể trầm tích lớn
như: bể Sông Hồng, bể Phú Khánh, bể Cửu Long, bể Nam Côn Sơn,…các bể này có
cấu trúc địa chất đa dạng và tiềm ẩn nguồn tài nguyên phong phú, vì vậy từ rất lâu
nó đã nhận được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu về địa chất, địa vật lý trong
cũng như ngoài nước. Các kết quả điều tra khảo sát trên vùng biển Việt Nam nói
chung và trên các bể trầm tích nói riêng trong những năm qua, đặc biệt là các hoạt
động tìm kiếm thăm dò dầu khí, các chuyến khảo sát địa chất-địa vật lý về cơ bản
có sự phối hợp quốc tế,…đây là nguồn tài liệu rất phong phú và quý giá, là cơ sở dữ
liệu tương đối đồng bộ và khái quát về địa chất biển Việt Nam. Các kết quả nghiên
cứu đã được công bố và lưu trữ trong các đề tài, hội nghị khoa học, tạp chí chuyên
ngành trong và ngoài nước,… cho thấy bức tranh về cấu kiến tạo, địa động lực, cấu
trúc sâu vỏ trái đất, đặc điểm địa tầng, môi trường trầm tích, địa hình địa mạo,..v..v..
trên thềm lục địa Việt Nam và kế cận ngày càng sáng tỏ hơn. Những thành tựu này
có ý nghĩa rất quan trọng phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ chủ
quyền lãnh hải của Tổ Quốc, tạo tiền đề vững chắc cho các nghiên cứu địa chất biển
trong hiện tại và tương lai.
Mặc dù các kết quả thu được về địa chất-địa vật lý trên các bể trầm tích trong
thời gian qua khá là phong phú, tuy nhiên các kết quả này phần lớn được tập trung
về cấu trúc địa chất trong tầng trầm tích Kainozoi, hay cấu trúc bề mặt các ranh giới
cơ bản: bề mặt móng trước Kainozoi, bề mặt Conrat, bề mặt Moho,… với mục đích
tìm kiếm và thăm dò dầu khí. Trong khi đó, việc nghiên cứu cấu trúc bên trong
móng trước Kainozoi (Lớp móng trước Kainozoi là một lớp dưới cùng của phần vỏ
trái đất và nằm phía dưới lớp trầm tích Kainozoi) đặc biệt là sự thay đổi về phân bố
mật độ trong tầng này cùng với hình thái cấu trúc của nó cho đến nay vẫn còn ít
được quan tâm hoặc quan tâm nhưng vẫn còn rất nhỏ lẻ, phương pháp sử dụng còn
rất hạn chế: xác định phân bố mật độ bằng việc phân tích định tính Bùi Công Quế
và nnk,1996,1998 [26, 27]) hay xác định bằng phương pháp tương quan nên độ

1


chính xác vẫn còn nhiều hạn chế Cao Đình Triều và nnk, 2009 [54]. Đặc biệt gần
đây việc xác định bằng phương pháp giải bài toán ngược 2D theo phương pháp bình
phương tối thiểu kết hợp với phương pháp bóc lớp dị thường Đỗ Đức Thanh và nnk,
2008 [47] đã cho thấy được hiệu quả của phương pháp này trong việc xác định phân
bố mật độ. Tuy nhiên, với chỉ phương pháp này, bức tranh về cấu trúc móng trước
Kainozoi vẫn chưa được thể hiện một cách đầy đủ. Vì vậy, cần thêm vào đó một số
kết quả khác được xác định bởi các phương pháp xử lý hiện đại tài liệu trọng lực để
bổ sung cho bức tranh cấu trúc này.
Từ nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, các phương pháp được áp dụng ở
Việt Nam ngày càng được phát triển và hoàn thiện theo hướng nâng cao độ chính
xác và tăng tốc độ tính toán. Song, so với sự phát triển về các phương pháp trên thế
giới thì có lẽ nó vẫn chưa thực sự bắt kịp được. Việc nghiên cứu áp dụng kịp thời
các phương pháp hiện đại, cũng như cách tổ hợp chúng không chỉ giúp chúng ta thu
được kết quả chính xác hơn mà còn cho thấy bức tranh cấu trúc địa chất được đầy
đủ hơn.
Để góp phần nâng cao hiệu quả nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu, đặc biệt là
bức tranh cấu trúc móng trước Kainozoi của một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa
Việt Nam và định hướng, cung cấp thêm thông tin cho các nghiên cứu tiếp theo chi
tiết hơn tác giả luận án đã lựa chọn đề tài luận án tiến sĩ của mình với tiêu đề: “
Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác định cấu trúc
móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam theo
tài liệu trọng lực” làm đề tài nghiên cứu của mình.
Mục tiêu của luận án :
+ Nâng cao hiệu quả việc xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi
bằng một hệ phương pháp phân tích, xử lý tài liệu trọng lực hiện đại phục vụ công
tác nghiên cứu cấu trúc sâu, tìm kiếm và thăm dò khoáng sản trên thềm lục địa Việt
Nam.
+ Xây dựng sơ đồ cấu trúc tầng đá móng trước Kainozoi theo tài liệu trọng lực
trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam.

2


Nhiệm vụ của luận án
1. Nghiên cứu áp dụng một hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại nhằm xác
định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi theo tài liệu trọng lực.
2. Hiện thực hóa việc áp dụng hệ phương pháp này bằng cách xây dựng chương
trình máy tính, tính toán thử nghiệm trên các mô hình số và số liệu thực tế.
3. Xác định sự phân bố khối cấu trúc - mật độ và hệ thống đứt gãy để từ đó xác
định đặc điểm cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi trên một số bể trầm
tích theo hệ phương pháp đề xuất.
Kết quả khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án
1. Đã tìm hiểu, nghiên cứu và đưa ra một hệ phương pháp phân tích xử lý hiện
đại: phương pháp giải bài toán ngược 3D, phương pháp tính trị riêng của ten
xơ gradient trọng lực, phương pháp đạo hàm tín hiệu giải tích theo hướng và
giải chập Euler để xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi.
2. Xác định được phân bố mật độ, cấu trúc khối tảng và phân bố không gian
của đứt gãy trong đá móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc
thềm lục địa Việt Nam.
3. Bổ sung được bộ sơ đồ mới về cấu trúc móng trước Kainozoi trên các bể
trầm tích Sông Hồng, Cửu Long và Nam Côn Sơn thuộc thềm lục địa Việt
Nam trên cơ sở tổng hợp các kết quả về phân bố mật độ, cấu trúc khối tảng
và phân bố không gian của hệ đứt gãy theo tài liệu trọng lực. Các kết quả này
có thể định hướng, cung cấp thêm nhiều thông tin và luận cứ cho các nghiên
cứu khác chi tiết hơn hoặc không có khả năng nghiên cứu ở trong tầng móng.
Những điểm mới của luận án
1.

Áp dụng thành công việc giải bài toán ngược cho trường hợp 3D bằng
phương pháp lựa chọn để xác định phân bố mật độ lớp đá móng trước
Kainozoi các bể trầm tích Sông Hồng, Cửu Long và Nam Côn Sơn thuộc
thềm lục địa Việt Nam trên cơ sở thuật toán bóc lớp theo tài liệu trọng lực.

2. Đã đề xuất kết hợp việc tính đạo hàm tín hiệu giải tích theo hướng của tenxơ
gradient trọng lực với giải chập Euler tại các mức nâng trường khác nhau để

3


xác định vị trí và ước tính độ sâu của hệ đứt gãy trong đá móng trước
Kainozoi khu vực nghiên cứu.
3. Đã xây dựng được 3 chương trình bằng ngôn ngữ Matlab theo thuật toán của
các phương pháp đã nêu để phân tích, xử lý tài liệu trọng lực.
4. Đã bổ sung thêm sự phân bố theo diện mật độ lớp đá móng trước Kainozoi,
cấu trúc khối, đặc điểm các đứt gãy tồn tại trong lớp đá móng trước Kainozoi
và góp phần làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi
của bể trầm tích Sông Hồng và phần Đông Nam thềm lục địa Việt Nam.

4


CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỊA CHẤT-ĐỊA VẬT LÝ
TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM VÀ KẾ CẬN
1. 1. Hoạt động điều tra nghiên cứu địa chất và địa vật lý biển.
Các hoạt động điều tra, khảo sát và nghiên cứu về địa chất và địa vật lý cùng
với các điều kiện tự nhiên, tài nguyên và môi trường trên vùng thềm lục địa Việt
Nam nói riêng và Biển Đông nói chung được thực hiện khá sớm, bắt đầu từ những
năm đầu của thế kỷ 20 và đặc biệt được tăng cường trong khoảng 60-70 năm gần
đây. Trong giai đoạn đầu, các hoạt động điều tra khảo sát trên vùng biển Đông chủ
yếu do các tổ chức và nhà nghiên cứu của Mỹ và phương Tây thực hiện. Từ sau
năm 1975, các hoạt động điều tra nghiên cứu trên vùng biển Việt Nam và kế cận
đều do Việt Nam chủ động tiến hành hoặc hợp tác với các nước khác thực hiện. Các
hoạt động điều tra khảo sát khá phong phú, đa dạng và khác nhau ở nhiều phạm vi,
đối tượng cũng như phương pháp công nghệ và chất lượng của kết quả điều tra đánh
giá. Dưới đây là những hoạt động điều tra khảo sát và nghiên cứu địa chất và địa vật
lý biển chủ yếu được tiến hành trên vùng biển Việt Nam và kế cận trên biển Đông
trong thời gian qua.
1.1.1. Hoạt động điều tra nghiên cứu trước 1975.
Từ năm 1922, sau khi người Pháp thành lập Viện Nghề cá Đông Dương sau
này là Viện Hải dương học tại Nha Trang, các hoạt động điều tra và khảo sát trên
vùng biển Việt Nam bắt đầu tăng cường hơn. Từ 1922-1927 với việc sử dụng con
tàu De Lanesson và một số tàu của hải quan Pháp, các nhà khoa học Pháp và
phương Tây đã tiến hành các chuyến điều tra khảo sát trên các vùng ở vịnh Bắc Bộ,
vịnh Thái Lan, các vùng trên thềm lục địa miền Trung để quan trắc và thu thập số
liệu về các yếu tố khí tượng, thủy văn, thu mẫu địa chất, sinh vật nổi và sinh vật
đáy. Các kết quả bước đầu quan trọng đã được công bố trong các công trình của R.
Soren, Dawidoff, P.Chevey, A. Kpempt, Wyrtki, Lafond, LeLoup, E.Saurin và một
số người khác.

5


Trong những năm 1959-1961, Viện Hải Dương học Scripps, Califonia, Hoa
Kỳ đã hợp tác cùng với chính quyền Nam Việt Nam và Thái Lan tiến hành chương
trình điều tra tổng hợp về điều kiện tự nhiên và tài nguyên biển vùng biển phía
Đông Nam Việt Nam và vịnh Thái Lan (chương trình NAGA). Kết quả của chương
trình NAGA rất phong phú với nhiều số liệu mới trong đó có kết quả về đặc điểm
địa hình, trầm tích đáy dọc theo 6 mặt cắt ở Vịnh Thái Lan và 6 mặt cắt ở vùng biển
Đông Nam Việt Nam từ Đà Nẵng đến Cà Mau. Kết quả của chương trình NAGA đã
được tổng hợp và công bố trong giai đoạn 1962-1967 trong hàng loạt các báo cáo và
các công trình nghiên cứu của Park, Emery (địa chất), Wystki, Robinson (Vật lýthủy văn), Alvarino, Brinton, Shino, Stephenson (sinh vật) và nhiều tác giả khác.
Từ năm 1965-1966 cơ quan Hải Dương học của Hải quân Hoa Kỳ đã tiến hành
các chuyến khảo sát, điều tra về khí tượng, thủy văn, địa hình, địa vật lý trên các
vùng biển Đông để lập hải đồ, xác định cấu trúc thủy văn, trường sóng âm. Vào
năm 1967, sở Hải Dương Hoa Kỳ đo từ hàng không miền Nam Việt Nam tỷ lệ
1:250.000, Alpine Geophysical Corporation đo 19500 km tuyến địa chấn ở
Biển Đông. Giai đoạn từ 1969-1970, Ray Geophysical Mandrel đo 12121 km
tuyến địa chấn,từ và trọnglực ở thềm lục địa Nam Việt Nam. Năm 1972,
GSI (Geological Service Inc.) đo 5000 km địa chấn khu vực miền Trung và
Hoàng Sa với tổng chiều dài đo địa chấn trong thời gian này lên tới 87.908 km
Trên vùng biển phía Bắc, trong giai đoạn từ 1954 đến 1975 đã có các hoạt
động điều tra khảo sát biển hợp tác với Trung Quốc và Liên Xô trước đây. Giai
đoạn 1959-1962 đã tiến hành chương trình hợp tác Việt Nam-Trung Quốc điều tra
tổng hợp vịnh Bắc Bộ. Chương trình đã sử dụng 6 tàu nghiên cứu thực hiện 88 lượt
trạm theo 16 mặt cắt trong đợt khảo sát 1 và 41 lượt trạm theo 9 mặt cắt trong đợt 2
đo đạc và quan trắc các đặc điểm khí tượng, thủy văn, vật lý, hóa học và môi trường
và địa chất đáy biển.
Các kết quả nghiên cứu điều tra về trầm tích đệ tứ đầu tiên được khái quát
trong công trình của Shepard, 1949.Tiếp đó là của Niino và Emery (1961), Saurin
(1962) và Parke (1971). Đáng kể nhất là hoạt động thăm dò dầu khí trên vùng biển

6


Đông Nam được tiến hành trong những năm từ 1967 đến 1975 do chính quyền Nam
Việt Nam lúc đó hợp tác với Hoa Kỳ và các công ty dầu khí phương Tây thực hiện.
Trên các vùng ven biển và thềm lục địa đã tiến hành các khảo sát địa chất, địa vật
lý, bao gồm cả đo địa chấn, trọng lực, từ mặt biển và từ hàng không. Công tác thăm
khảo sát đạt tỷ lệ 1:100.000 và 1:50.000 trên một số lô và cấu tạo triển vọng. Các
công ty thực hiện khảo sát thăm dò trong giai đoạn này là Mandrell, Mobil, Esson,
Union, Texas, Marathon và Sunning Dale.
Bên cạnh đó, dựa trên những kết quả điều tra khảo sát ban đầu về đặc điểm địa
hình, địa mạo và cấu tạo trầm tích đáy biển, ngay trong giai đoạn 1950-1960, các
nhà địa chất pháp như Saurin đã công bố một số công trình về cấu trúc địa chất và
đặc điểm kiến tạo của biển Đông và vùng thềm lục địa Việt Nam với những phác
thảo ban đầu về cơ bản đúng cho đến hiện tại. Trong những năm 1971-1972, các
nhà địa chất Hoa Kỳ tiếp tục bổ sung và công bố các công trình nghiên cứu về cấu
trúc kiến tạo của vùng biển Việt Nam trong bình đồ kiến tạo biển Đông và Đông
Nam á (Parke, 1971).
Nhìn chung, trong giai đoạn này, các kết quả điều tra khảo sát trên vùng biển
Việt Nam được thực hiện chủ yếu bởi các công ty Mỹ và một số nước phương tây
với mục đích tìm kiếm, đánh giá nguồn lợi hải sản, thủy văn, môi trường, các kết
quả về địa chất-địa vật lý vẫn còn sơ khai chủ yếu gắn liền với công tác tìm kiếm,
khai thác dầu khí của các công ty dầu khí trên thế giới (Trần Ngọc Cảnh, 2011[1]).
1.1.2. Hoạt động điều tra nghiên cứu biển từ 1975 đến 2000.
Đây là giai đoạn quan trọng với những hoạt động điều tra khảo sát tăng cường
và mở rộng phạm vi với những kết quả điều tra khảo sát, nghiên cứu phong phú và
có chất lượng cao về địa chất-địa vật lý trên vùng biển và thềm lục địa Việt Nam.
Sau khi giải phóng miền Nam thống nhất đất nước, Tổng cục Dầu khí Việt
Nam đã thực hiện nhiệm vụ tiếp tục điều tra, khảo sát về địa chất, thăm dò dầu khí
trên toàn bộ thềm lục địa Việt Nam và các vùng biển kế cận. Các công ty dầu khí
của Việt Nam, Nga và các nước khác với tổng số trên 30 công ty đã ký với Việt
Nam các hợp đồng tiến hành khảo sát địa chất địa vật lý, khoan tìm kiếm, thăm dò

7


dầu khí trên thềm lục địa và vùng biển kế cận. Kết quả là trên thềm lục địa đã khảo
sát thu thập số liệu trọng lực, từ và địa chấn với các tỷ lệ 1:500.000 và lớn hơn. Đã
tiến hành khoan hàng trăm lỗ khoan tìm kiếm, thăm dò, phát hiện các mỏ dầu và khí
trên vùng thềm lục địa Đông Nam và vịnh Thái Lan, đánh giá triển vọng khoáng sản
các bể Sông Hồng, Phú Khánh, Nam Côn Sơn, Mã Lai-Thổ Chu, và nhóm bể
Trường Sa, Hoàng Sa
Trong giai đoạn từ 1975 đến 1995, theo hiệp định hợp tác về khoa học và kỹ
thuật giữa Viện Khoa học Việt Nam (sau này là Viện Hàn lâm khoa học và công
nghệ Việt Nam) với Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô (từ sau năm 1991 là viện Viện
Hàn lâm khoa học CHLB Nga) đã có hàng chục đợt khảo sát của các Viện nghiên
cứu chuyên nghành, các cơ quan nghiên cứu của Nga hợp tác với các Viện của Viện
khoa học Việt Nam tiến hành điều tra khảo sát về địa chất, địa vật lý, khí tượng hải
dương… trên vùng thềm lục địa Việt Nam và biển Đông. Trong giai đoạn này có
các tàu mang tên Bogorop, Nexmetanop, Gagarinsky, Geophysics, Vulcanolog
(Chương trình SEATSAR) … đã lần lượt vào khảo sát và nghiên cứu khoa học trên
vùng biển và thềm lục địa Việt Nam.
Từ sau năm 1991, Việt Nam mở rộng và đa phương hóa hoạt động điều tra
nghiên cứu trên vùng biển theo đường lối đổi mới, mở đầu một giai đoạn hợp tác
nghiên cứu biển của Việt Nam. Theo các chương trình hợp tác đã ký, các con tàu
của các nước như Pháp (tàu Atalante đã thực hiện chương trình khảo sát “Ponaga”
đo trọng lực, từ và thu nổ địa chấn nông kết hợp với lấy mẫu tầng mặt ở vùng biển
Hoàng Sa, miền Trung và Đông Nam Việt Nam, 1993), Đức (chương trình hợp tác
nghiên cứu vùng nước trồi Nam bộ, sử dụng tàu Sonne, 1996, 1999, 2000 và 20042005), Nhật, Mỹ, Nga, Philippin...đã lần lượt vào điều tra nghiên cứu về địa chất,
địa vật lý, khí tượng, hải dương, môi trường và sinh học, hóa học trên vùng biển và
thềm lục địa Việt Nam.
Cũng từ những năm 1975 – 1995 và cho tới nay, đoàn 6 Hải quân Việt Nam
(sau này là đoàn đo đạc biên vẽ hải đồ thuộc Bộ tư lệnh Hải quân) được giao nhiệm
vụ hợp tác với các cơ quan, các ngành biên vẽ quản lý các hải đồ trên vùng biển

8


Việt Nam. Hải Quân Việt Nam đã thu thập, xử lý tổng hợp các số liệu khảo sát về
địa hình đáy biển của Nga, Anh, Pháp, Mỹ, Nhật và các nước, tiến hành khảo sát đo
đạc bổ sung để thành lập, biên vẽ các bản đồ địa hình và hải đồ ở các tỷ lệ
1:1.000.000 chung cho toàn vùng biển, các tỷ lệ 1:400.000 và 1:250.000 cho các
vùng ven bờ . Cũng trong các năm từ 1991 đến 1999 Cục địa chất Việt Nam đã triển
khai đề án điều tra khảo sát địa chất và tìm kiếm khoáng sản biển dọc đới ven bờ từ
Móng Cái đến Hà Tiên đến độ sâu 30m nước và đạt tỷ lệ nghiên cứu có độ chi tiết
khá cao (1:200.000-1:100.000).
Ở đây cần phải nhấn mạnh về các chương trình nghiên cứu biển trọng điểm
cấp nhà nước được thực hiện liên tiếp từ 1977 đến nay như: Chương trình Thuận
Hải – Minh Hải (1977-1980), trong đó các nhà địa chất Việt Nam (Lê Văn Cự, Hồ
Đắc Hoài, Ngô Thường San) đã có những công trình nghiên cứu tổng hợp về cấu
trúc kiến tạo của thềm lục địa Việt Nam và phân chia ra các bể trầm tích Kainozoi ở
tỉ lệ 1:500.000 và lớn hơn với mục đích thăm dò tìm kiếm các mỏ dầu khí. Trong
chương trình 48-06 (1981-1985), Hồ Đắc Hoài đã hoàn thành đề tài xây dựng bản
đồ đẳng sâu đáy biển thềm lục địa Việt Nam ở tỷ lệ 1:1.000.000. Từ 1985 đến 1989
Cục đo đạc bản đồ nhà nước đã lần lượt xuất bản các bản đồ địa hình Việt Nam, bao
gồm cả vùng thềm lục địa và ven biển ở tỷ lệ 1:1.000.000. Ngoài ra còn xuất bản
bản đồ địa hình toàn Biển Đông tỷ lệ 1:4.000.000. Trong giai đoạn 1991-1995,
trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nước KT-03-02, Bùi Công Quế, Nguyễn
Giao và nnk đã tiếp tục bổ sung xử lý số liệu mới, thành lập bản đồ dị thường trọng
lực và từ vùng biển Việt Nam và kế cận tỷ lệ 1:1.000.000. Trên cơ sở đó đã tính
toán xây dựng các sơ đồ và mặt cắt cấu trúc sâu, các hệ địa động lực của thềm lục
địa Việt Nam và biển Đông, thành lập các bản đồ cấu trúc kiến tạo và địa động lực
của các bể trầm tích Kainozoi trên thềm lục địa Việt Nam.Các bản đồ địa chất, địa
vật lý trong đề tài KT-03-02 các bản đồ địa chất, địa vật lý đã tiếp tục được bổ sung
và phát triển hoàn thiện ở các tỷ lệ 1:1.000.000 và lớn hơn trên từng vùng thuộc
thềm lục địa Việt Nam. Trong khuôn khổ các đề tài trọng điểm cấp nhà nước
KHCN-06-04 và KHCN-06-12 (Bùi Công Quế, Nguyễn Thế Tiệp và nnk 1996-

9


2000) các tác giả đã chỉnh lý, hoàn thiện hơn các bản đồ dị thường trọng lực, các
bản đồ cấu trúc sâu, bản đồ cấu trúc kiến tạo, bản đồ địa mạo, bản đồ trầm tích đáy
biển vùng biển Việt Nam ở tỷ lệ 1:1.000.000. Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu
cấp nhà nước 48-B-3-2 (1996-2000), Bùi Công Quế và Nguyễn Hiệp lần đầu tiên đã
tập hợp và liên kết các kết quả thăm dò địa vật lý trên các vùng thềm lục địa Việt
Nam để thành lập các bản đồ dị thường trọng lực và dị thường từ ΔTa tỷ lệ
1:500.000 thống nhất cho toàn thềm lục địa (phạm vi các bể trầm tích Kainozoi) và
bản đồ trọng lực dị thường Fai và Bughe cho toàn biển Đông, tỷ lệ 1:200.000.
Trong mỗi chương trình đều có mục tiêu và nhiệm vụ thu thập, tổng hợp đánh giá
và bổ sung cập nhật kết quả điều tra khảo sát và nghiên cứu về các đặc trưng điều
kiện tự nhiên và môi trường, nguồn lợi hải sản trên phạm vi toàn vùng biển và thềm
lục địa Việt Nam, kể cả vùng biển và trên các đảo thuộc vùng quần đảo Trường Sa.
Trong khuôn khổ các chương trình nghiên cứu biển nói trên ngoài những số liệu, tư
liệu điều tra khảo sát được thu thập, có nhiều chuyến khảo sát, điều tra mới được bổ
sung và tăng cường, đặc biệt là trên các vùng biển khơi xa bờ và trên phạm vi vùng
trung tâm biển Đông và vùng quần đảo Trường Sa.Ngoài các kết quả nghiên cứu
thu được từ các chương trình nghiên cứu biển trên, nhiều kết quả từ các tác giả
ngoài nước cũng đã công bố: Hayes và Taylor (1978-1980) đã xuất bản tập bản đồ
về các trường địa vật lý và cấu trúc các vùng biển Đông Nam á và Đông á với tỷ lệ
1:5.000.000, trong đó có loạt các bản đồ địa chất và địa vật lý Biển Đông. Năm
1987, Viện khoa học Quảng Đông Trung Quốc xuất bản tập Atlas địa chất-địa vật lý
Biển Đông gồm 11 bản đồ tỷ lệ 1:2.000.000 toàn Biển Đông với các đặc trưng địa
hình-địa mạo, bản đồ dị thường trọng lực, dị thường từ, bản đồ kiến tạo, bản đồ các
bể trầm tích Kainozoi, bản đồ các thành tạo đệ tứ, bản đồ trầm tích đáy, bản đồ địa
hình móng kết tinh, Moho. Năm 1989, Kulinic R.G và các nhà địa chất của trung
tâm Viễn Đông, viện HLKH Liên Xô đã công bố chuyên khảo “ Tiến hóa trong
Kainozoi của vỏ Trái đất vùng biển Đông Nam Á” trong đó đã tổng hợp những kết
quả điều tra khảo sát về địa chất và địa vật lý trên vùng Biển Đông của các nhà khoa
học Liên Xô và Việt Nam trong những năm 1975-1985, xây dựng các bản đồ, sơ đồ

10


cấu trúc kiến tạo, địa động lực và cấu trúc sâu, lịch sử phát triển kiến tạo trên vùng
thềm lục địa Việt Nam và toàn biển Đông.
Về các bể trầm tích Kainozoi trên vùng biển Việt Nam: đây là một trong
những đối tượng điều tra nghiên cứu quan trọng bởi nó liên quan đến sự hình thành
và phân bố các mỏ dầu khí. Các trầm tích Kainozoi trên vùng biển Việt Nam cũng
là những nội dung mới phong phú đề cập trong rất nhiều công trình của các tác giả
trong và ngoài nước. Từ sau năm 1975 các nghiên cứu về trầm tích Kainozoi được
tiến hành toàn diện và có hệ thống. Các công trình nghiên cứu xác định đặc điểm
trầm tích liên quan trực tiếp với các dạng tiềm năng dầu khí trong Oligoxen và
Mioxen. Các nghiên cứu dựa trên kết quả minh giải tài liệu địa vật lý và phân tích
mẫu từ các lỗ khoan và liên kết cho từng vùng, từng cấu tạo riêng biệt. Trong thập
kỷ 90 của thế kỷ trước, các công trình nghiên cứu về trầm tích Kainozoi trên thềm
lục địa Việt Nam đã đạt độ chi tiết khá cao và đã mở rộng theo hướng liên kết với
các hiện tượng địa chất trên toàn Biển Đông cũng như xác định đặc điểm phát triển
kiến tạo của khu vực nghiên cứu trong suốt lịch sử của Kainozoi (Đỗ Bạt,1993.
Phan Trung Điền,1992,1995.Nguyễn Trọng Tín,1995.Ngô Thường San,1993,1995)
Về các công trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc các ranh giới cơ bản và các
ranh giới sâu trong vỏ trái đất trên thềm lục địa Việt Nam và Biển Đông được đề
cập trong các nghiên cứu của Hayes (1975, 1980), Parke (1985), Hồ Đắc Hoài
(1985), Bùi Công Quế, Đỗ Đức Thanh (1990, 1995, 1998, 2000), Wujimin (1994),
Lieng Dehua (1993), Kulinic (1989), Rangin (1986, 1990), Watkins (1994), Hinz và
nnk (1985, 1996). Các tác giả nói trên đã tổng hợp số liệu điều tra về địa chất - địa
vật lý xây dựng các sơ đồ, bản đồ cấu trúc sâu ranh giới cơ bản của vỏ cũng như các
đặc trưng địa động lực trên thềm lục địa và các vùng khác trên Biển Đông.
Ngoài ra, đặc điểm hệ thống các đứt gãy trong vỏ trái đất và các hoạt động
kiến tạo, địa động lực liên quan với chúng trên vùng biển Việt Nam và Biển Đông,
đặc biệt là động đất, núi lửa, hoạt động tân kiến tạo… được khảo sát và nghiên cứu
từ những thập niên đầu của thế kỷ 20 liên tục cho đến nay. Từ những năm 19502000 các nhà địa chất của châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á như : Pháp, Anh, Đức, Hà

11


Lan, Mỹ, Canada, Nga, Nhật, Trung Quốc, Việt Nam,… đã lần lượt công bố nhiều
chương trình điều tra nghiên cứu về địa chất, kiến tạo của Biển Đông, trong đó lần
lượt phát hiện và mô tả về cấu trúc và địa động lực của hệ thống đứt gãy lớn trên
Biển Đông và vai trò của chúng trong việc hình thành, phát triển của Biển Đông
cũng như các hoạt động kiến tạo trong những giai đoạn khác nhau. Điển hình trong
số các công trình này là Fromaget 1942, Shepard 1949, Saurin E 1957, 1962, BeAvrahan, Uyeda 1973, Parke et al 1977, Hayes D.E 1976, 1983, 1986, Hinz.K 1985,
Taylor B and Hayes D.E, 1983, 1990, Tapponier P 1982, 1986. Kulinich R.G 1989,
Wu Jimin 1988, 1990, 1994. Trong giai đoạn này, trên các vùng ven biển và thềm
lục địa Việt Nam, trên vùng quần đảo Trường Sa đã tiến hành nhiều hoạt động điều
tra thăm dò nghiên cứu về địa chất và kiến tạo gắn liền với mục tiêu tìm kiếm dầu
khí, khoáng sản và phòng tránh thiên tai địa chất, các nhà địa chất Việt Nam và
ngoài nước đã công bố nhiều chương trình với kết quả nghiên cứu phong phú về địa
chất, kiến tạo và vai trò của các hệ đứt gãy vùng ven biển và thềm lục địa Việt Nam.
Có thể kể ra một số công trình của Lê Duy Bách (1987, 1990), Hồ Đắc Hoài 1991,
1995, Ngô Thường San 1986, Lê Như Lai 1995, Bùi Công Quế (1996, 2000).
Trong giai đoạn này, nghiên cứu cấu trúc móng trước Kainozoi đã được đề
cập bởi Văn Đức Chương, 1991 [2] với công trình ” Cấu trúc móng trước Kainozoi
của vùng trũng Hà Nội” trên khu vực vùng trũng Hà Nội dựa trên cơ sở phân tích tài
liệu địa chất-địa vật lý. Trong công trình này, tác giả đã chỉ ra cấu trúc móng trước
Kainozoi của khu vực được chia thành 03 đới cấu trúc chính: đới Tây Nam, đới
Trung Tâm và đới Đông Bắc. Các đới cấu trúc này lần lượt được kẹp giữa từng đôi
một bởi hệ thống đứt gãy chính trên khu vực là đứt gãy Sông Hồng và Sông Chảy,
đứt gãy Sông Chảy và Sông Lô, đứt gãy Sông Lô và đứt gãy Đông Triều-Hòn Gai.
Đây là nghiên cứu ban đầu về cấu trúc móng trước Kainozoi, các đặc điểm về đới
cấu trúc, hay khối cấu trúc, hệ thống đứt gãy, độ sâu bề mặt móng trước Kainozoi
đã được bàn luận đến, tuy vậy vấn đề về phân bố mật độ đá móng vẫn còn bị bỏ ngõ
Nghiên cứu cấu trúc móng trước Kainozoi: vào năm 1996, các tác giả Bùi
Công Quế, Hoàng Văn Vượng đã công bố các công trình nghiên cứu [26, 27, 28].

12


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×