Bộ Khoa học Công nghệ Chơng trình KC 09 Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam Liên đoàn Địa chất Biển Đề tài Thành lập đồ địa chất Biển Đông vùng kế cận tỷ lệ 1/1.000.000 Chuyên đề Cấu trúc sâu biển đông việt nam vùng kế cận tỷ lệ 1/1.000.000 tác giả: GS.TS Bùi Công Quế TS Trần Tuấn Dũng 6439-5 30/7/2007 Hà Nội, 2005 Mục lục Trang I Các kết điều tra khảo sát địa chất-địa vật lý liên quan đến việc thành lập đồ cấu trúc sâu vùng biĨn viƯt nam vµ kÕ cËn II thµnh lËp đồ cấu trúc sâu vỏ trái đất II.1 Cơ sở liệu t liệu có II.2 Phơng pháp xử lý xây dựng đồ cấu trúc sâu vỏ trái đất vùng biển việt nam II.2.1 Nội dung quy trình nghiên cứu xây dựng đồ II.2.2 Tạo mạng lới số liệu tính toán 10 II.2.3 Phơng pháp giải tích trờng lên nửa không gian phía 10 II.2.4 Phơng pháp gradien trọng lực 11 II.2.5 Phơng pháp mô hình 12 II.3 Một vài nét yếu tố cấu trúc sâu 14 II.3.1 Các kiểu vỏ 14 II.3.2 Các mặt ranh giới 15 II.3.3 Hệ thống đứt gÃy 17 II.3.4 Mặt cắt cấu trúc tổng hợp địa chất địa vật lý 19 II.4 nhận định chủ yếu đồ cấu trúc sâu 21 Tài liệu tham khảo 23 I Các kết điều tra khảo sát địa chất-địa vật lý liên quan đến việc thành lập đồ cấu trúc sâu vùng biển việt nam kế cận Biển Đông biển rìa có cấu kiến trúc phức tạp trải qua trình phát triển kiến tạo đặc biệt Kết hoạt động điều tra khảo sát nghiên cứu hàng trăm năm qua vùng biển Đông nói chung vùng biển Việt Nam nói riêng đà sở quan trọng công trình nghiên cứu tổng hợp qui luật hình thành phát triển, đặc điểm cấu kiến trúc vỏ trái đất Dới kết chủ yếu đà đạt đợc lĩnh vực Dựa kết điều tra khảo sát ban đầu đặc điểm địa hình, địa mạo cấu tạo trầm tích đáy biển, giai đoạn 1950-1960, nhà địa chất Pháp nh Saurin đà công bố số công trình cấu trúc địa chất đặc điểm kiến tạo biển Đông vùng thềm lục địa Việt Nam với phác thảo ban đầu Trong năm 1971-1972, nhà địa chất Hoa Kỳ tiếp tục bổ sung công bố công trình nghiên cứu cÊu tróc kiÕn t¹o cđa vïng biĨn ViƯt Nam bình đồ kiến tạo biển Đông Đông Nam (Parke, 1971-Emery, 1972) Tiếp Hayes Taylor (1978-1980) đà xuất tập đồ trờng địa vật lý cấu trúc vùng biển Đông Nam Đông với tỷ lệ 1:5.000.000 Trong có loạt đồ địa chất địa vật lý Biển Đông Từ sau năm 1975 tiếp theo, đề tài nghiên cứu thuộc chơng trình Thuận Hải-Minh Hải (1977 -1980), nhà địa chất Việt Nam (Lê Văn Cự, Hồ Đắc Hoài, Ngô Thờng San) đà có công trình nghiên cứu tổng hợp cấu trúc kiến tạo thềm lục địa Việt Nam phân chia bể trầm tích đệ tam tỉ lệ 1:500.000 lớn nh đối tợng thăm dò tìm kiếm mỏ dầu khí -2 - Trong giai đoạn 1986-1990, khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nớc 48-B-3-2, Bùi Công Quế Nguyễn Hiệp lần đà tập hợp liên kết kết thăm dò địa vật lý vùng thềm lục địa Việt Nam để thành lập đồ dị thờng trọng lực dị thờng từ Ta tỉ lệ 1:500.000 thống cho toàn thềm lục địa ( phạm vi bể trầm tích đệ tam) đồ trọng lực dị thờng Fai Bughe cho toàn biển Đông, tỉ lệ 1:2.000.000 Trong giai đoạn 1991-1995, khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nớc KT-03-02, Bùi Công Quế, Nguyễn Giao n.n.k đà tiếp tơc bỉ sung xư lý sè liƯu míi, thµnh lËp đồ dị thờng trọng lực từ vùng biển Việt Nam kế cận tỉ lệ 1:1.000.000 Trên sở đà tính toán xây dựng sơ đồ mặt cắt cấu trúc sâu, hệ địa động lực thềm lục địa Việt Nam biển Đông, thành lập đồ cấu trúc kiến tạovà địa động lực bể đệ tam thềm lục địa Việt Nam Các đồ địa chất, địa vật lý đề tài KT-03-02 đà tiếp tục đợc bổ sung phát triển hoàn thiện tỉ lệ 1:1.000.000 lớn vùng khuôn khổ đề tài trọng điểm cấp nhà nớc KHCN-06-04 KHCN-06-12 (Bùi Công Quế, Nguyễn Thế Tiệp n.n.k, 1996-2000) Trong giai đoạn đà hoàn thành đồ dị thờng trọng lực, đổ cấu trúc sâu, đồ cấu trúc kiến tạo, đồ điạ mạo, đồ trầm tích đáy biển vùng biển Việt Nam tỉ lệ 1:1.000.000 Cũng giai đoạn từ 1980-1989, Hải quân Việt Nam đà thu thập xử lý nguồn số liệu đo sâu địa hình đợc khảo sát đo đạc giai đoạn trớc 1975 từ 1976 đến 1980-1985 vùng ven biển thềm lục địa Việt Nam để biên vẽ xuất đồ địa hình đáy biển hải đồ tỉ lệ 1:1.000.000 chung cho toàn vùng biển, tỉ lệ 1:400.000 1:250.000 cho vùng ven bờ Cũng năm 1981-1985, Hồ Đắc Hoài khuôn khổ chơng trình nghiên cứu biển cấp nhà nớc 48-06 đà hoàn thành đề tài xây dựng đồ đẳng sâu đáy biển thềm lục địa Việt Nam ë tØ lƯ 1:1.000.000 Tõ -3 - 1985 ®Õn 1989 Cục đo đạc đồ nhà nớc đà lần lợt xuất đồ địa hình Việt Nam, bao gồm vùng thềm lục địa ven biển tỉ lệ 1:1.000.000 Ngoài xuất bản đồ địa hình toàn biển Đông tỉ lệ 1:4.000.000 Năm 1987, viện khoa học Quảng Đông Trung Quốc xuất tập Atlas địa chất-địa vật lý biển Nam Trung Hoa gồm 11 đồ tỉ lệ 1:2.000.000 toàn biển Đông với đặc trng địa hình, địa mạo, đồ dị thờng trọng lực, dị thờng từ, đồ cấu trúc sâu, đồ kiến tạo, đồ bể trẩm tích Kainozoi, đồ thành tạo đệ tứ, đồ trầm tích đáy Năm 1989, Kulinic R.G nhà địa chất trung tâm Viễn Đông, viện HLKH Liên Xô đà công bố chuyên khảo "Biến đổi Kainozoi vỏ trát đất vùng biển Đông Nam á" tổng hợp kết điều tra khảo sát địa chất địa vật lý vùng biển Đông nhà khoa học Liên Xô Việt Nam năm 1975-1985, xây dựng đồ, sơ đồ cấu trúc kiến tạo, địa động lực cấu trúc sâu, lịch sử phát triển kiến tạo vùng thềm lục địa Việt Nam toàn biển Đông Các kết nghiên cứu điều tra trầm tích đệ tứ biển Đông đợc khái quát công trình Shepard (1949) Tiếp cđa Niino vµ Emery (1961), Saurin (1962) vµ Parke (1971) Từ sau năm 1975, nhà địa chất Việt Nam đà chủ động tiến hành nghiên cứu trầm tích đệ tứ vùng thềm lục địa Việt Nam (TrÞnh Phïng, 1975, TrÞnh Phïng, TrÞnh ThÕ HiÕu, 1985, 1987, Nguyễn Địch Dỹ, 1979, 1995, Nguyễn Đức Tâm, 1995, Trần Nghi, 1995, Ngun Hoµn, 1996, Ngun Ngäc, 1996, Ngun BiĨu, 1989, 1999) Trong công trình điều tra, nghiên cứu tác giả Việt Nam đà tổng hợp kết phong phú có giá trị địa mạo trầm tích biển ven bờ vùng Hải Phòng, Quảng Ninh, vùng ven bờ miền Trung, đặc điểm trầm tích tầng mặt vịnh Bắc Các kết nghiên cứu xác định ranh giới địa tầng đệ tứ, nghiên cứu phần Mioxen, nghiên cứu cổ địa lý, tớng đá, môi trờng trầm tích biến đổi đờng bờ -4 - Trong năm gần đây, nghiên cứu địa chất công trình phục vụ xây dựng công trình biển thềm lục địa đà đợc ý phát triển Trên vùng phát triển công tác tìm kiếm thăm dò, khai thác dầu khí đà tiến hành khảo sát địa chất công trình liên kết phơng pháp địa chấn địa vật lý giếng khoan Tại vùng tìm kiếm khai thác dầu khí thềm lục địa Đông Nam, vùng thăm dò dầu khí vịnh Bắc bộ, đảo đá ngầm vùng quần đảo Trờng Sa đà tiến hành nghiên cứu khảo sát địa chất công trình với độ chi tiết cao (Mai Thanh Tân, Phạm Văn Tỵ, 2000) Các bể trầm tích Đệ tam vùng biển Việt Nam đối tợng điều tra nghiên cứu quan trọng hấp dẫn liên quan đến hình thành phân bố mỏ dầu khí Các trầm tích Đệ tam vùng biển Việt Nam nội dung nớc phong phú đề cập nhiều công trình tác giả nớc Từ sau năm 1975 nghiên cứu trầm tích Đệ tam đợc tiến hành toàn diện có hệ thống Các công trình nghiên cứu xác định đặc điểm trầm tích liên quan trực tiếp với dạng tiềm dầu khí Oligoxen Mioxen Các nghiên cứu dựa kết minh giải tài liệu địa vật lý phân tích mẫu từ lỗ khoan liên kết cho vùng, cấu tạo riêng biệt thập kỷ 90 kỷ trớc, công trình nghiên cứu trầm tích Đệ tam thềm lục địa Việt Nam đà đạt độ chi tiết cao đà mở rộng theo hớng liên kết với tợng địa chất toàn biển Đông nh xác định đặc điểm phát triển kiến tạo khu vực nghiên cứu suốt lịch sử Đệ Tam (Đỗ Bạt, 1993 Phan Trung Điền, 1992,1995 Nguyễn Trọng Tín, 1995 Ngô Trờng San, 1993,1995, ) Trên sở minh giải số liệu khảo sát khu vực phong phú đa dạng địa chất địa vật lý vùng biển Đông, nhà nghiên cứu Việt Nam nghiên cứu đà tiến hành nhều công trình nghiên cứu cấu trúc -5 - sâu vỏ trái đất chế độ địa động lực liên quan với quy luật phân bố khoáng sản nh dự báo phòng ngừa tai biến địa chất Đặc điểm cấu trúc ranh giới ranh giới sâu vỏ thềm lục địa Việt Nam biển Đông đợc đề cập nghiên cứu Hayes (1975, 1980), Parke (1985), Hồ Đắc Hoài (1985), Bùi C«ng QuÕ (1990, 1995, 1998,2000) Wujimin (1994), Lieng Dehua (1993), Kulinic (1989), Rangin (1986,1990), Watkins (1994), Hinz vµ n.n.k (1985, 1996) Các tác giả nối đà tổng hợp số liệu điều tra xây dựng sơ đồ, đồ cấu trúc sâu ranh giới vỏ nh đặc trng địa động lực thềm lục địa vùng khác biển Đông Hệ thống đứt gÃy vỏ trái đất hoạt động kiến tạo, địa động lực liên quan với chúng vùng biển Việt Nam biển Đông, đặc biệt động đất, núi lửa, hoạt động tân kiến tạo đà đợc nghiên cứu công trình Lê Duy Bách (1987, 1990), Kulinic (1989), Wujimin (1994), Bùi Công Quế (1985, 1990, 1999, 2000), Saurin (1967), Nguyễn Xuân HÃn (1991, 1996), Phạm Văn Thục n.n.k (1999, 2000) Tổng hợp điều tra nghiên cứu địa chất địa vật lý vùng biển Việt Nam thông qua chơng trình nghiên cứu biển cấp nhà nớc từ 1997 đến 2000 Tập thể nhà nghiên cøu cđa ViƯt Nam d−íi sù chđ biªn cđa Mai Thanh Tân đà hoàn thành chuyên khảo biển Đông- tập III Địa chất địa vật lý biển (Hà Nội 2003) Trong chuyên khảo tác giả đà lần lợt tập hợp hệ thống lại bớc phát triển kết điều tra nghiên cứu chủ yếu địa hình, địa mạo, trầm tích đệ tứ, bể đệ tam, trờng địa vật lý cấu trúc sâu vỏ trái đất , chế độ kiến tạo, địa động lực tiềm dầu khí khoáng sản vùng biển Đông thềm lục địa Việt Nam -6 - II thành lập đồ cấu trúc sâu vỏ trái đất II.1 Cơ sở liệu t liệu có Các số liệu thu đợc từ khảo sát địa chấn thăm dò, địa chấn sâu nguồn số liệu tựa trình xác ho¸ c¸c ranh giíi cÊu tróc cịng nh− sù biÕn ®ỉi mËt ®é cđa c¸c líp ®Êt ®¸ vá trái đất Trên sở tác giả tiến hành tính toán, mô hình hoá, thực bớc nội ngoại suy, phép hiệu chỉnh nhằm xây dựng đồ ranh giới mặt cấu trúc nh mặt móng trớc Kainozoi, Conrad, Moho, hệ thống đứt gÃy, mặt cắt tổng hợp địa chất-địa vật lý vïng nghiªn cøu Ngn sè liƯu träng lùc khu vực nghiên cứu đa dạng phong phú nhng cha đồng Chúng có nguồn gốc từ chuyến khảo sát nớc, từ dự án khảo sát thăm dò hợp tác với nớc Ngoài nguồn số liệu khảo sát đo đạc thành tàu đà đợc sử lý liên kết vào đồ chung thu thập nguồn số liệu khảo sát từ vệ tinh độ sâu đáy biển, số liệu trờng dị thờng từ Nguồn liệu trọng lực vệ tinh có độ phân giải đồng nh tính đồng cao, thể rõ nét đợc cấu trúc địa chất khu vực Các Bản đồ dị thờng trọng lực Fai Bughe đợc xây dựng bổ sung hoàn chỉnh tỷ lệ 1:1.000.000 (đề tài KC-09-02) với độ phân giải chi tiết thoả mÃn với yêu cầu đề tài đặt số liệu trọng lực chủ yếu đợc sử dụng để xác định đặc trng cấu trúc sâu đề tài Các tham số mật độ lớp đất đá khu vực đợc điều tra thu thập Hiểu biết phân bố mật độ đất đá góp phần nâng cao hiệu độ tin cậy phơng pháp mô hình xây dựng mặt cắt tổng hợp địa chất địa vật lý nh việc xác định bề dày trầm tích Kainozoi cho toàn khu vực nghiên cứu Các tham số mật độ cụ thể cho lớp đất đá đợc tham khảo theo tài liệu lỗ khoan, theo tài liệu chuẩn quốc tế, nh sau: -7 - Giá trị mật độ đặc trng cho số loại đất đá Volcanic ash (đá núi lưa) 1,8 gm/cm3 Salt (mi) 2,0 gm/cm3 Unconsolidated sediments (trÇm tÝch bë rêi) 2,1 gm/cm3 Clastic sedimentary rocks (trÇm tÝch mảnh vụn) 2,5 gm/cm3 Limestone (đá vôi) 2,6 gm/cm3 Dolomite (đá đô limit) 2,8 gm/cm3 Intrusive granites (đá granit xâm nhËp) 2,65 gm/cm3 The crystalline upper crust (vá kÕt tinh thợng) 2,7 gm/cm3 Mafic intrusions (xâm nhập ma phic) 2,9 gm/cm3 The lower crust (phÇn vá d−íi) 3,0 gm/cc The upper mantle (man ti th−ỵng) 3,35 gm/cc Ngn sè liƯu từ khảo sát địa chấn, khảo sát địa vật lý khác đợc thu thập với số lợng lớn, bao phủ toàn vùng nghiên cứu Chúng đợc lu trữ dới dạng đồ, biểu bảng, băng ghi, file liệu dạng mà ASCCI Phần lớn chúng có xuất xứ từ khảo sát thăm dò dầu khí khu vực, từ hợp tác liên doanh với nớc Tuy nhiên số liệu tập trung không đồng đều, có mật độ cao bể trầm tích, nơi đợc coi vùng có triển vọng dầu khí cao, vùng khác có mật độ tha -8 - Độ sâu mặt Moho theo tài liệu địa chấn sâu (theo Nissen Hayes [1995]; Taylor Hayes[1983] Vị trí điểm tính toán Độ sâu mặt Moho (km) No Kinh ®é VÜ ®é 118.44 19.01 11,5 118.23 19.48 15,5 117.95 19.88 16,3 117.85 20.23 16,4 117.83 20.73 22,0 117.67 21.06 25,0 117.61 21.43 29,7 117.19 21.87 30,6 116.97 22.27 28,0 11 111.96 20.71 29,7 12 112.42 19.87 23,7 13 112.70 19.36 29,0 14 112.87 19.02 27,7 15 113.04 18.74 25,6 16 113.25 18.33 17,3 17 113.39 17.71 23,7 22 115.84 19.81 26,5 24 115.57 20.39 28,0 20* 116.51 18.13 10,6 -9 - chất việc tách dị thờng trọng lực khai triển giải tích chỗ tăng giảm khoảng cách tới nguồn theo mức khác phụ thuộc vào độ sâu kích thớc nguồn gây dị thờng, dị thờng nguồn nhỏ nằm không sâu bị tách nhanh so với dị thờng đối tợng lớn nằm sâu Trờng dị thờng trọng lực đợc giải tích lên độ cao khác loại bỏ dần ảnh hởng cấu trúc vật chất phần nhấn mạnh rõ thông tin cấu trúc vật chất phần dới vỏ đất Trong đề tài tác giả sử dụng phơng pháp giải tích trờng lên nửa không gian bên để thành lập đồ dị thờng trọng lực khu vực nh đồ dị thờng trọng lực địa phơng toàn vùng biển Đông, sở xác định cấu trúc mặt ranh giới ranh giới sâu vỏ trái đất, sử dụng để xác định vị trí đặc điểm cấu trúc hệ đứt gÃy vỏ Trái Đất II.2.4 Phơng pháp gradien trọng lực Dị thờng gradient ngang trọng lực nguồn thông tin có giá trị cấu trúc địa chất vỏ trái đất Phép biến đổi gradient trọng lực không tuyến tính bậc chúng mối liên hệ với bớc xử lý khác ảnh hởng tới kết cuối Thành phần gradient ngang trờng dị thờng trọng lực đợc tính nh tổng bình phơng thành phần gradient theo phơng trực giao Dị thờng gradient ngang trọng lực đợc tính theo mạng lới grid dị thờng trọng lực Bughe 5x5 km Giá trị dị thờng gradient ngang tuyến đồ tiêu chuẩn phơng pháp luận xác định vị trí nh xác định hớng cắm đứt gÃy vỏ trái đất -12 - II.2.5 Phơng pháp mô hình II.2.5.1 Phơng pháp mô hình dị thờng trọng lực 2ẵ, chiều Dị thờng trọng lực liên quan đến nhiều yếu tố nh: độ sâu đáy biển, biến đổi chiều dầy lớp vỏ, biến đổi theo phơng ngang thẳng đứng mật độ đất đá vỏ đất Bài toán mô hình 2ẵ, chiều đợc tác giả áp dụng để xây dựng mô hình mặt ranh giới vỏ đất Khi sử dụng toán ngợc 2ẵ,3 chiều, không gặp vấn đề phức tạp việc xây dựng mô hình cấu trúc vỏ với độ hội tụ nhanh tới mô hình cuối mà dị thờng phù hợp với dị thờng quan sát mức độ xác cụ thể Phơng pháp xây dựng mô hình thờng đợc xây dựng theo ba bớc: Xây dựng mô hình sơ ban đầu Tính toán hiệu ứng trọng lực mô hình Hiệu chỉnh mô hình dựa độ lệch dị thờng tính toán dị thờng quan sát Ngày với trình độ phát triển công nghệ máy tính điện tử việc giải toán ngợc trọng lực ngày dễ dàng thuận lợi Một chơng trình máy tính với giao diện thân thiện, dễ sử dụng cho phép tạo nên đối thoại ngời máy Qua đó, chuyên gia địa chất địa vật lý dễ dàng áp dụng trực tiếp hiểu biết, kinh nghiệm vào trình tính toán xây dựng mô hình Quá trình tính toán, đối thoại đợc thực lặp nhiều lần đa đợc mô hình cuối có tính hợp lý, có sở tin cậy chắn II.2.5.2 Phơng pháp điểm kỳ dị kết hợp với lọc trờng Nhiều nghiên cứu đà tính toán dị thờng trọng lực mức khác bên dới bề mặt đo đạc cho phép khoanh vùng điểm kỳ dị liên quan đến nguồn dị thờng Mục đích phơng pháp -13 - đa đợc tranh phân bố véc tơ chuẩn hoá toàn phần cờng độ trờng trọng lực Véc tơ chuẩn hoá toàn phần có khả tăng cờng độ tin cậy phơng pháp điểm kỳ dị Phân bố véc tơ đợc sử dụng để biểu thị biến đổi tham số địa chất có thuộc tính véc tơ Để biểu diễn biến đổi đồ đờng đẳng trị, hớng tốt vẽ đờng đẳng dài véc tơ chuẩn hoá biến đổi pha Với kết đạt đợc, phơng pháp đà chứng tỏ đợc tính khả thi ®é tin cËy cđa nã nghiªn cøu cÊu tróc địa chất Các đờng đẳng véc tơ chuẩn hoá toàn phần đợc khép kín gần với mặt phẳng đứt gÃy Tâm dị thờng tơng đối xác chiều sâu đứt gÃy nhng không cho ta biết vị trí chúng Sơ đồ biến đổi pha cho phép xác định xác vị trí đứt gÃy ranh giới bất đồng mật độ Phơng pháp cho phép xác định cách tin cậy thông số đứt gÃy nh vị trí, hớng cắm độ sâu Phơng pháp cho phép xác định cấu trúc khối vỏ với độ xác cao Trong trình thành lập đồ cấu trúc sâu vỏ đất tuân theo khái niệm cấu trúc vỏ gồm ba lớp chính, là: lớp trầm tích, granit, bazan; mật độ đất đá biến đổi theo phơng ngang phơng thẳng đứng Các mặt cắt tổng hợp địa chất-địa vật lý đợc lựa chọn cắt qua cấu trúc phản ánh rõ nét cấu trúc vỏ đất vùng biển Việt Nam Chúng đà áp dụng tổ hợp phơng pháp đà đề cập để xây dựng kiểm tra mô hình cấu trúc vỏ đất vùng biển Việt Nam (hình 1) -14 - Hình Bản đồ cấu trúc sâu vùng biĨn ViƯt Nam vµ kÕ cËn II.3 mét vµi nÐt yếu tố cấu trúc sâu II.3.1 Các kiểu vỏ Vùng nghiên cứu có ba kiểu vỏ kiểu vỏ lục địa, vỏ đại dơng vỏ chuyển tiếp - Kiểu vỏ lục địa chiếm diện tích lớn phân bố chủ yếu lục địa, thềm lục địa đảo Vỏ lục địa bị thoái hoá mạnh mẽ vùng sụt lún sâu, bị nớc biển bao phủ bị phun trào bazan chồng phủ Kiểu vỏ dại dơng gắn -15 - liền với trung tâm tách giÃn Biển Đông kéo dài theo phơng ĐB-TN Vỏ chuyển tiếp nằm phạm vi ranh giới hai kiểu vỏ nói trên, phần vỏ lục địa bị thoái hoá mạnh mẽ Vỏ lục địa đợc cấu tạo chủ yếu đá trầm tích bị biến chất đá magma có tuổi khác Bề mặt Moho nằm độ sâu từ 40-45 km đến 25-26 km, giảm dần phía trũng thềm lục địa - Vỏ đại dơng lộ trung tâm trũng biển Đông Theo tài liệu địa vật lý cấu tạo vỏ đại dơng khu vực tách giÃn làm ba lớp: lớp thứ nằm sát dới mực nớc biển, chủ yếu trầm tích vụn đá vôi ám tiêu san hô; líp thø hai, n»m d−íi líp thø nhÊt, gåm phÇn bazan vỡ vụn phần dới bazan dạng khối; lớp thứ ba nằm dới có thành phần gabro, metagabro, bề dày vỏ trái đất từ 10-12 km - Vỏ chuyển tiếp nằm vị trí trung gian hai kiểu vỏ trên, phần vỏ lục địa bị thoái hoá, hủy hoại lún chìm Lớp granit bị suy giảm mạnh Trong phạm vi vỏ chuyển tiếp đà xảy trình căng giÃn vỏ dới tác động chế độ địa động lực tách giÃn mạnh mẽ Độ sâu mặt Moho vùng vỏ chuyển tiếp dao ®éng kho¶ng tõ 20-25 km, ë vïng Tr−êng Sa, mặt Moho nằm độ sâu trung bình 22-23km , vùng Hoàng Sa, mặt Moho độ sâu 23-25km, rìa trung tâm 15-17 km II.3.2 Các mặt ranh giới - Mặt Moho: Trên đồ phân vùng kiến tạo Biển Việt Nam lân cận có vẽ đờng đẳng sâu bề mặt Moho phần lục địa thềm lục địa bề mặt Moho từ 16 đến 30 Km, phía lục địa mặt Moho chìm sâu Đáng ý hình hài đờng đẳng sâu nhiều phù hợp với cấu trúc phá hủy, đặc biệt cấu trúc ba chạc Nam Hải Nam tơng ứng với trũng Kainozoi vịnh Bắc bộ, đờng đẳng sâu bề mặt Moho từ 30 km giảm xuống khoảng 28 km ë trịng Beibuwan, gi¶m xng d−íi 26 km ë trũng Sông Hồng - Yinggehai thềm lục địa Đông Nam Trung Quốc bề mặt Moho giảm từ lục địa vỊ phÝa biĨn tõ trªn 30 km xng 18-19 km vùng Hoàng Sa, nh đà nêu trên, đờng đẳng sâu hình thành cấu tạo vòm với độ sâu từ 18 -16 - tăng dần lên tới 24-25km trũng trung tâm Biển Đông vừa phản ánh hình dạng trũng, vừa hình thành đới có bề mặt Moho độ sâu từ 16, 14 chí dới 10 km thềm lục địa Trung Nam đờng đẳng sâu nói chung có dạng tuyến thoải dần từ 30 km gần lục địa đến 22-24 km Phạm vi phía Tây châu úc đờng đẳng sâu phức tạp hình thành số cấu trúc vòm dải, phía Tây nhiều kéo dài theo hớng kinh tuyến, phía Đông kéo dài theo hớng ĐB-TN , đẳng thớc kéo dài theo hớng vĩ tuyến Bề mặt Moho vùng nằm độ sâu 22-28km, phía đông độ sâu mặt Moho tới 24-16km, phía tây 26-28km khoảng 22-14km Các đờng đẳng sâu Vịnh Thái Lan tạo cấu tạo elip với trục TB-ĐN với đỉnh có độ sâu khoảng 24 km, phía lục địa sâu mặt Moho tăng lên đến 30-40 km Tại trũng Kainozoi bỊ mỈt Moho th−êng nỉi cao so víi xung quanh Điều chứng tỏ đáy bồn trũng Kainozoi phát triển vỏ lục địa thoái hoá liên quan với đới nâng trồi manti dới sâu vùng đứt gÃy thể rõ nét hơn, đờng đẳng sâu Moho không tạo đới nâng trồi sụt võng mà phát triển dạng đơn tà với mặt Moho giảm dần từ lục địa phía biển - Mặt Conrad: Những kết nghiên cứu cho thấy hình thái kiến trúc mặt Conrad phức tạp phân dị mạnh mẽ Bề mặt Conrad thay ®ỉi tõ 22-24 km ë lơc ®Þa, 12-16 km ë thềm lục địa 15-16 km trũng Kainozoi Đáng ý tài liệu cho thấy hình dạng nghịch đảo mặt Conrad so với mặt Moho phổ biến mặt cắt cấu trúc sâu vùng - Trầm tích Kainozoi: vùng thềm lực địa đợc phủ lớp trầm tích trẻ có chiều dày có nơi tới 10-15 km phủ không chỉnh hợp đá có tuổi khác Bề dày lớp phủ trầm tích đạt giá trị cực đại miền hình thành trũng Kainozoi, đặc biệt trầm tích Neogen -Đệ tứ Tại bể trầm tích nh bể Sông Hồng, bể trầm tích lớn phát triển theo hơng -17 - TB-ĐN có bề dày đạt tới 14 km Bể phú khánh rìa chiều dày có khoảng km nhng đạt tới 11 km ë trung t©m bĨ ë bĨ Cưu Long có phân dị rõ rệt trầm tích, bề dày trầm tích lớn phần trung tâm bồn trũng, bề dày đạt tới 7-8km giảm dần phía rìa Khu vực bể Nam Côn Sơn bề dày trầm tích biến đổi mạnh theo nhiều hớng khác nhau, đạt tới 7-13 km trung tâm bể Bể Malai-Thổ Chu phát triển theo hớng TB-ĐN có bề dày đạt tới 13 km Trong vùng quần đảo Hoàng Sa, Trờng Sa bề dày trầm tích từ 0.5 đến vài km II.3.3 Hệ thống đứt gy Vấn đề đứt gÃy biển đà đợc quan tâm nhiều Để thể chúng lên đồ đà phân tích đối sánh chúng qua nhiều sơ đồ, đồ nhiều tác giả nớc Các đứt gÃy đợc phân thành bậc nh sau: - Bậc I đứt gÃy sâu, mang tính khu vực, phân chia miền kiến tạođộng học khác Đó đứt gÃy lớn mang tính khu vực gồm có: đứt gÃy Sông Hồng, Sông MÃ, đứt gÃy Tây biển Đông (đứt gÃy 1090), đứt gÃy Ba Chùa v.v - Bậc II đứt gÃy khống chế bể trầm tích, chia cắt khối lớn - Bậc III loạt đứt gÃy nội bể trầm tích khối tơng đơng Có hai hệ thống đứt gÃy cắt qua trũng Sông Hồng, hệ thống thứ có phơng TB-ĐN bao gồm đứt gÃy thuộc đới phá hủy Sông Hồng Đây đới đứt gÃy sâu, hoạt động lâu dài, lặp lặp lại nhiều lần Các đứt gÃy Sông Lô, Sông Chảy, Sông Hồng đứt gÃy song song với Cùng với hệ đứt gÃy nói có nhiều đứt gÃy nhỏ phơng với chúng Hệ thống thứ hai có phơng ĐB-TN, thờng đoạn đứt gÃy kéo từ Trung Quốc qua Quảng Ninh, Vịnh Hạ Long đến đầu tây trũng Sông Hồng Chúng đứt gÃy lớn, có nơi bị hệ đứt gÃy TB-ĐN gây dịch trợt -18 - Ngoài hai hệ thống nói trên, phần đông nam trũng có đứt gÃy kinh tuyến Đặc trng bật cho khu vực miền trung hệ đứt gÃy 1090 loạt đứt gÃy chạc ba, đứt gÃy có phơng kinh tuyến Các đứt gÃy cắt qua trũng Phú Khánh phần lớn đứt gÃy thuận Các hệ thống đứt gÃy trũng Cửu Long cã thĨ chia thµnh hai nhãm Nhãm thø nhÊt có phơng vĩ tuyến, thờng đứt gÃy dạng đuôi ngựa xuất phát từ đứt gÃy Sông Hậu Vïng ven biĨn, chóng chun sang h−íng ¸ vÜ tun thể tính tách giÃn rõ ràng theo hớng kinh tuyến Nhóm thứ hai thờng đứt gÃy ngắn, phát triển bồn trũng có phơng ĐB-TN, phù hợp với phơng đứt gÃy vùng ven biển nh vùng Phan Rang - Phan Thiết lân cận Ngoài hai nhóm đứt gÃy nói vùng có số đứt gÃy phơng kinh tuyến Các đứt gÃy phạm vi trũng Nam Côn Sơn chủ yếu có phơng kinh tuyến, song song với đứt gÃy kinh tuyến 1090 Ngoài thấy đứt gÃy theo phơng vĩ tuyến đứt gÃy kéo dài theo phơng ĐB-TN phù hợp với hớng trục tách giÃn trung tâm Biển Đông Các khối nhô bị phân cắt loạt đứt gÃy cục phơng ¸ kinh tun Trịng Malay – Thỉ Chu lµ trịng địa hào cắt trợt dọc theo hệ phá hủy đứt gÃy phơng TB-ĐN Đứt gÃy sâu tạo móng trũng Malay Thổ Chu có lẽ chìm dới sâu, biểu mặt chúng đứt gÃy song song phơng, có đứt gÃy Ba Chùa Hệ đứt gÃy kinh tuyến chủ yếu phát triển tây bắc bồn trũng, hệ đứt gÃy phơng TB-ĐN phát triển chủ yếu rìa đông bắc bồn trũng Malay - Thổ Chu Về kiến trúc khu vực Trờng Sa nhiều liên quan đến hoạt động đới hút chìm Borneo-Palawan, nơi vỏ đại dơng cổ Mezozoi bị tiêu biến dới địa khối Borneo Các đứt gÃy phát triển theo phơng kinh tuyến , ĐB-TN, TB-ĐN vỹ tuyến Trục tách giÃn vỏ đại dơng có phơng ĐB-TN đứt hÃy chuyển dịch có phơng tây bắc- đông nam đứt gÃy phơng kinh tuyến Khu vực quần đảo Hoàng Sa bị phân cắt mạnh đứt gÃy chạc ba Nam Hải Nam, hệ thống đứt gÃy phơng tây -19 - bắc-đông nam Các cấu trúc khu vực Hoàng Sa có quan hệ chặt chẽ với hệ thống đứt gÃy tây biển đông 1090 II.3.4 Mặt cắt cấu trúc tổng hợp địa chất địa vật lý Chúng đà tiến hành lựa chọn, thực tính toán xây dựng mô hình cấu trúc tổng hợp địa chất địa vật lý 04 tuyến: tuyến AA có toạ độ (toạ độ phần trăm) từ (106.47, 19.90)- (117.45, 11.75), tuyến BB có toạ độ từ (108.18, 18.36)- (117.67, 16.35) CC’ tõ (107.80, 10.54)-(116.06, 6.55), DD’ tõ (113.02, 4.88)-(113.05-20.96) Mật độ biến đổi lớp đất đá trầm tích đợc cho biến đổi từ 2.3 g/cm3 đến 2.55 g/cm3; líp granit tõ 2.65 g/cm3 ®Õn 2.8 g/cm3; líp bazan tõ 2.85 g/cm3 ®Õn 3.1 g/cm3 ; líp manty 3.4 g/cm3; mật độ trung bình vỏ trái đất đợc lấy 2.67 g/cm3 Kết tính toán theo phơng pháp đà đợc tập hợp thể mặt cắt cấu trúc đợc đối chiếu, bổ sung nhằm hoàn chỉnh mô hình cấu trúc sâu đợc xây dựng theo mặt cắt tơng tự công trình nghiên cứu trớc Sự trùng khít dị thờng tính toán dị thờng quan sát tiêu chuẩn cho việc tính toán thay đổi mô hình Hiệu phơng pháp tốc ®é héi tơ ®Õn mét sai sè nhÊt ®Þnh sau số lần lặp định Phơng pháp sai số bình phơng tối thiểu đợc sử dụng để đánh giá độ trùng khít dị thờng quan sát với dị thờng tính toán (hình 2) -20 - Hình Các mặt cắt cấu trúc tổng hợp địa chất-địa vật lý -21 - II.4 nhận định chủ yếu đồ cấu trúc sâu ứng dụng kết hợp phơng pháp minh giải định lợng mô hình hoá dị thờng trọng lực theo phơng pháp biến đổi trờng, phơng pháp xác định điểm kì dị giải toán mô hình 2ẵ, chiều vừa đạt độ hội tụ nhanh vừa cho phép xác định đồng thời cấu trúc theo phơng thẳng đứng (các đứt gÃy-phá huỷ kiến tạo) theo phơng nằm ngang (các mặt ranh giới sâu) với độ tin cậy cao Kết tính toán mô hình hoá dị thờng trọng lực theo phơng pháp đà nêu cho phép bổ sung chi tiết hoá, nâng cao độ xác mô hình cấu trúc sâu biển Đông đại mặt trị số bề dày, độ sâu lớp, mặt ranh giới bản, mặt hình thái cấu trúc ranh giới sâu địa mạo đáy biển Kết định lợng cấu trúc hình thái ranh giới thẳng đứng nằm ngang vỏ trái đất vùng biển Đông đà cho phép bổ sung, hoàn thiện chi tiết hoá mô hình cấu trúc vỏ thuộc kiểu vỏ đặc trng vỏ lục địa, vỏ chuyển tiếp vỏ đại dơng tồn vùng biển Đông Đặc biệt cấu trúc vỏ vùng quần đảo Hoàng Sa Trờng Sa thc kiĨu vá chun tiÕp vµ lµ tµn d−, hËu vùng vỏ lục địa cổ bị thoái hoá, bị nhấn chìm biến đổi theo xu đại dơng hoá vỏ lục địa Tất dạng liệu thu thập đợc nh liệu tính toán đợc qui đổi chuyển hệ chiếu chuẩn- Mercator trụ đứng- WGS84, hệ chiếu chuẩn dùng ngành Hải dơng học Toạ độ kinh, vĩ nguồn liệu đợc biểu diễn dới dạng phần trăm Các file liệu đợc GIS hoá Chúng dễ dàng chuyển đổi sử dụng đợc phần mềm khác nh Arc/Infor, Arc/View, Microstation, Surfer Với đồ đẳng dày trầm tích Kainozoi, khoảng cách đờng đồng mức 1km Tuy nhiên khu vực mà bề dày trầm tích mỏng tiết diện đợc lấy 0.25-0.5km, với mục đích làm nỉi râ sù ph©n bè cđa líp phđ -22 - trầm tích khu vực Đối với mặt cắt tổng hợp địa chất-địa vật lý tỷ lệ đứng so với tỷ lệ ngang phải đợc thể cho đạt đợc tính hài hòa cân đối Do tỷ lệ đứng thờng đợc thu nhỏ lại so với tỷ lệ ngang -23 - Tài liệu tham khảo Báo cáo tổng chuyến khảo sát biển tàu Gagarinsky thềm lục địa Việt Nam, Hà Nội 1990, 1992 Báo cáo tổng chuyến khảo sát Việt-Pháp tàuAttalante, Hà Nội, 1993 Bùi Công Quế n.n.k 1996, Địa chất,địa động lực tiềm khoáng sản vùng Biển Việt Nam kế cận Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp nhà nớc KT-03-02, Chơng trình nghiên cứu biển, Hà nội Bùi Công Quế n.n.k, 1990, Đặc điểm trờng địa vật lý thềm lục địa Việt Nam vùng biển kế cận Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nớc 48B-III.2, Chơng trình nghiên cứu biển, Hà nội Bùi Công Quế n.n.k, 1995, Các đặc trng địa vật lý vật lý khí vùng quần đảo Trờng Sa Báo cáo tổng kết đề tài KHCN, Chơng trình Trờng Sa-Biển Đông, Hà nội Bùi Công Quế nnk, 1996-1998.Cơ sở khoa học cho việc xác định ranh giới thềm lục địa Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nớc KHCN-06-04 Chơng trình nghiên cứu biển KHCN06, Hà Nội Bùi Công Quế nnk, 2000 Thành lập đồ cấu trúc kiến tạo vùng biển Việt Nam kế cận Báo cáo tổng kết đề tài KHCN-06-12 Chơng trình nghiên cứu biển KHCN-06, Hà Nội Bùi Công Quế, Phùng Văn Phách,2001 Về yếu tố cấu trúc kiến tạo vùng biển Việt Nam kế cận Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Biển Số (t.1), 1-13 Biển Đông-Chuyên khảo tập III Địa chất-địa vật lý biển Chơng trình điều tra nghiên cứu biển KHCN-06 Nhà xuất Đại học Quốc gia, Hà Nội, 2003 -24 - 10 Đinh Văn Ưu, 1988 Mô hình hoá chế độ nhiệt muối Biển Đông, Tạp chí khoa học, 1, Đại học Tổng hợp Hà Nội 11 Kulinhic R S.,Obzhirow A.I.,Vedorovenin V.V., Kolpashikova T N., Smolin V.A., 1986 CÊu tróc vùng chuyển tiếp thềm lục địa Việt Nam với trũng sâu biển Đông vấn đề tiến hoá khu vực (bản tiếng Nga) 12 Kulinic nnk, 1989 Biến đổi kainozoi vỏ trái đất vùng đông nam Châu Nhà xuất Nauka, Mascova (bản tiếng Nga) 13 Lê Duy Bách Ngô Gia Thắng, 1990 Về phân vùng kiến tạo thềm lục địa Việt Nam miền kế cận Các khoa học Trái ®Êt, N0 12 14 Nissen, S.S., D.E Hayes, Yao B., Zeng W., Chen Y and Nu X., 1995, Gravity, heat flow, and seismic constraints on the processes of crustal extension: Northern margin of the South China Sea Journal of Geophysical Research, Vol 100, B11 p 22447-22483 15 Ocean Drilling Program, 1999 Premilinary report in South China Sea 16 Potential Fields and Gravity, 2002 Department of Earth and Planetary Sciences at Washington University in Saint Louis 17 Sandwell, D.T and Smith, W.H.F 1997.Marine gravity anomaly from Geosat and ERS satellite altimetry Journal of Geophysical Research, v.102, pp 10039-10054 18 Sandwell D T and Smith W H F Satellite Altimetry and Earth Sciences Academic Press, USA, 1999 19 Simpson,R.W.,Jachens,R.C.,Blakely,R.J.,and Saltus,R.W.,1986 A new isostatic residual gravity map of the conterminous United States with a discussion on the significance of isostatic residual anomalies: JGR,v.91,n.B8,p.8348-8372 -25 - 20 Tran Tuan Dung, 2001 Interpretation of gravity data using inversion and transformation methods in combination Seismology and engineering geophysics, Academy of sciences of the Czech Republic, ISNB-8086407-00-4, p 62-69 -26 - ... cấu trúc sâu 21 Tài liệu tham khảo 23 I Các kết điều tra khảo sát địa chất -? ?ịa vật lý liên quan đến việc thành lập đồ cấu trúc sâu vùng biển việt nam kế cận Biển Đông biển rìa có cấu kiến trúc. ..Mục lục Trang I Các kết điều tra khảo sát địa chất -? ?ịa vật lý liên quan đến việc thành lập đồ cấu trúc sâu vùng biển việt nam kế cận II thành lập đồ cấu trúc sâu vỏ trái đất II.1 Cơ sở... tạo vùng biển Việt Nam bình đồ kiến tạo biển Đông Đông Nam (Parke, 1971-Emery, 1972) Tiếp Hayes Taylor (197 8-1 980) đà xuất tập đồ trờng địa vật lý cấu trúc vùng biển Đông Nam Đông với tỷ lệ 1:5.000.000