Bộ Khoa học và Công nghệ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam Chơng trình KC. 09 Liên đoàn Địa chất Biển Đề tài Thành lập bản đồ địa chất Biển Đông và các vùng kế cận tỷ lệ 1/1.000.000 Chuyên đề Phân vùng địa chất và địa động lực hình thành biển đông và các vùng kế cận tỷ lệ 1/1.000.000 tác giả: TSKH. Lê Duy Bách 6439-6 30/7/2007 Hà Nội, 2005 1 1. Phân vùng địa chất Trên bình đồ kiến trúc hiện đại của hành tinh Biển Đông Việt Nam là thành viên của những biển rìa đa sinh Tây Thái Bình Dơng. Chuỗi biển rìa này nằm trong miền chuyển tiếp giữa đại lục Âu - á và đại dơng Thái Bình Dơng - một trong những đai động kỳ vĩ hiện thời của Trái đất. Những kết quả nghiên cứu trong ba thập kỷ gần đây đã phát hiện và làm sáng tỏ nhiều nét độc đáo về kiến tạo - địa động lực của Biển Đông Việt Nam. Thật vậy, tuy thuộc họ hàng các biển rìa Tây Thái Bình Dơng nhng Biển Đông Việt Nam có những nét đặc thù riêng của mình. Khái niệm cổ điển về một "biển sau cung" (back- arc basin) không còn thích hợp với cơ chế (nguồn gốc) thành tạo của nó, bởi lẽ, cung đảo Philippin chỉ là một "kiến trúc láng giềng" tình cờ trong lịch sử sinh thành và tiến hoá của Biển Đông. Các chế độ địa động lực và phổ các kiến trúc hợp phần của thạch quyển Biển Đông phản ánh đặc điểm kiến sinh của Đông Nam á - nơi hội giao của hai đai động khổng lồ của hành tinh là Địa Trung Hải - Hymalaya và Tây Thái Bình Dơng trong Mezozoi - Kainozoi Biển Đông Việt Nam có vị trí kiến trúc đặc sắc trong bình đồ kiến trúc hiện đại của khu vực Đông nam châu á. Một mặt Biển Đông thuộc phần rìa Đông Nam của mảng thạch quyển lục địa Âu - á, nơi có sự giáp nối và cùng tác động của các mảng thạch quyển Thái Bình Dơng và mảng ấn - úc; Mặt khác, nó nằm trong đai động Tây Thái Bình Dơng, nơi đã và đang xảy ra quá trình tiêu biến của vỏ đại dơng dới gầm lục địa Âu - á. Nh vậy, Biển Đông chịu những tác động kiến tạo nhiều chiều và các bối cảnh địa động lực phức tạp trong không gian và theo thời gian, đợc nảy sinh ở nơi hội giao của hệ thống các đai động hành tinh Đông Nam á, nơi thạch quyển lục địa đợc hình thành và tiến hoá chủ yếu bằng cơ chế tăng trởng (accreation mechanism) trong lịch sử phát triển lâu dài. Là một bộ phận mới đợc hình thành từ Kainozoi của thạch quyển Âu - á Biển Đông thể hiện là một kiến trúc kiểu huỷ hoại - mới tạo có vỏ kiểu đại dơng khá điển hình. Đáy Biển Đông đợc bao quanh bởi các kiến trúc kiến tạo chủng loại khác nhau: Về phía Đông là hệ các cung đảo Đài Loan và Philippin; về phía Bắc là đai núi lửa - pluton rìa lục địa Cathaysia (Nam Trung Quốc); về phía Tây là tập đoàn các kiến trúc uốn nếp kiểu lục địa có tuổi khác nhau của bán đảo Đông Dơng và bán đảo Malaca; về phía Nam là hệ cung đảo - tiểu lục địa Palawan và Borneo (Kalimantan). Căn cứ vào đặc điểm phân bố các thành tạo địa chất trên bình đồ kiến trúc hiện đại có thể phân vùng địa chất Biển Đông Việt Nam bao gồm các đơn vị cơ bản 2 sau: - Vùng thềm lục địa bao quanh phía Bắc, phía Tây và phía Nam Biển Đông. Đây là vùng kéo dài của các kiến trúc rìa lục địa, có vỏ Trái đất kiểu lục địa. Kiến trúc điển hình của vùng này là các bồn trũng Kainozoi quy mô khác nhau. - Vùng các địa khối quần đảo (các quần đảo xa bờ) Hoàng Sa Maccles field và Trờng Sa Reed Bank. Đặc điểm vỏ Trái đất thuộc kiểu chuyển tiếp bao gồm các khối vỏ lục địa bị thoái hoá, lún chìm và các kiến trúc huỷ hoại của đới bờ. - Vùng trũng lòng chảo nớc sâu (đồng bằng biển thẳm) của Biển Đông. Đây là vùng có vỏ Trái đất kiểu đại dơng mới tạo trong quá trình giãn đáy đại dơng vào thời đoạn từ 32 đến 15,5 triệu năm trớc đây và lớp phủ phun trào trầm tích biển sâu tuổi tơng ứng. 1.1. Thềm lục địa Về mặt địa chất [Boilot, 1990, Margaret Galy,1973- Glossary of Geology], thềm lục địa đợc xác định là phần bị ngập nớc biển thuộc tổ phần của vỏ trái đất rìa lục địa (continental margin) đợc giới hạn bởi đờng mép nớc cho đến sờn lục địa. Thềm lục địa có cấu trúc 2 lớp là lớp bazan nằm bên dới và lớp granit-biến chất nằm bên trên, trên cùng có hay vắng mặt lớp trầm tích, có chiều dầy của vỏ đạt gía trị trung bình 30-35 km bị vát mỏng đột ngột ở sờn lục địa và rất mỏng đến mất hẳn ở chân lục địa để chuyển sang vỏ đại dơng trên đồng bằng biển thẳm. Thềm lục địa có ranh giới rõ rệt với sờn lục địa đợc nhận biết bằng hai đặc trng chính là: thứ nhất, có sự biến đổi (tăng) của độ sâu một cách đột ngột, thờng thể hiện là một vách dốc trên bề mặt địa hình đáy biển; và thứ hai, có sự vát mỏng nhanh chóng và rõ rệt của chiều dày vỏ Trái đất kiểu lục địa, trong đó lớp granit - biến chất đặc trng cho vỏ lục địa bị thoái hoá (mỏng đi) đáng kể. Sờn lục địa, do đó, ngoài sự thể hiện địa hình là một vách dốc xuống chân lục địa còn là nơi có sự vát mỏng đột ngột và đáng kể của lớp granit - biến chất; mặt khác, phải có sự chuyển tiếp của nó cả về địa hình xuống đồng bằng biển thẳm (thông qua chân lục địa), đồng thời là sự chuyển tiếp từ vỏ kiểu lục địa - chuyển tiếp sang vỏ kiểu đại dơng thực thụ. Ngoài ra, sự biến động rõ rệt của các dị th ờng địa vật lý (trọng lực, địa chấn, từ ) có thể là các dấu hiệu nhận biết các ranh giới này. Với cách hiểu nh vậy, bao quanh phần rìa của Biển Đông phát triển miền thềm lục địa rộng lớn và tơng đối liên tục, bao gồm phần phía Bắc thuộc thềm lục địa Bắc Biển Đông (Nam Trung Quốc), phía Tây là thềm lục địa Việt Nam, thềm này mở rộng và nối với thềm Sunda ở phía Tây Nam, với thềm Bắc đảo Borneo - Palawan ở phía Nam và với thềm lục địa kiểu tích cực rất hẹp của Q.Đ. Philippin ở phía Đông. 3 Thềm lục địa Bắc Biển Đông Phần thềm lục địa phía Bắc Biển đông (Nam Trung Quốc) đợc giới hạn khá rõ bởi đờng đẳng sâu 200 đến 300m và có thể chia thành 2 phần: Phía Đông và phía Tây. Phần phía Đông thềm này có quan hệ chuyển tiếp rõ rệt và cấu trúc đầy đủ từ vỏ kiểu lục địa đến vỏ kiểu đại dơng của bồn trũng sâu Đông Biển Đông phân bố trong khoảng độ sâu từ 2500-trên 4000m, trong khi phần phía Tây nó chuyển sang các kiến trúc có vỏ kiểu lục địa của địa khối quần đảo Hoàng Sa thông qua một hệ thống các trũng kiểu địa hào xen với các đới nhô cao kiểu địa luỹ phía Bắc QĐ. Hoàng Sa. Thềm Bắc Biển Đông (Nam Trung Quốc) là phần kéo dài tiếp tục của các kiến trúc rìa lục địa Đông Nam Trung Quốc- đai uốn nếp Caledonit Cathayzia sau đó trở thành đai núi lửa -pluton rìa lục địa kiểu And hoạt động từ Jura giữa đến Creta nh mô tả trong phần trớc. Sự hình thành Biển Đông với vỏ kiểu đại dơng đã khởi nguồn sự hình thành và phát triển của thềm lục địa từ đầu KZ đến nay bao quanh trũng nớc sâu trung tâm Biển Đông trong đó có phần thềm lục địa phía Bắc. Trên thềm này phát triển các bồn trầm tích phân bố theo phơng Đông Bắc- Tây Nam nh bồn Tây Nam Đài Loan, bồn Cửa sông Châu Giang(PRMB), bồn Qiongdongnan (QDNB) hay Nam Hải Nam, trong đó bồn PRMB có quy mô lớn hơn cả. Móng trớc Đệ Tam của các trũng này là các đá biến chất tuổi Paleozoi và các đá trầm tích và magma tuổi Mezozoi (tuổi K/Ar của một số đá macma phát hiện trong các lỗ khoan ở vùng này nằm trong khoảng Creta: 130-70,5 tr.n, Li et Rao, 1994). Mặt cắt trầm tích trong các bồn này thờng bắt đâù bằng các thành tạo vụn thô tớng sông hồ lục địa có tuổi Paleocen-Eocen đến Oligocen Trung ( các hệ tầng Shenhu, Wenchang, Enping, Baoan ứng với các tập địa chấn có ranh giới từ Tg đế T7 ở bồn PRMB), đôi nơi nh ở bồn PRMB và QDNB trong một số mặt nhận thấy có mặt cả các thành tạo Creta muộn (He Q. and Zhang,1986, Wu Jinmin, 1988, Wang Shanshu, 1982. K.Ru and Pigott, 1986; Pigott and K.Ru, 1994 ) phủ trên móng kết tinh (có thể gồm có granitoit MZ và trầm tích Jura muộn (Li, 1984. Hutchison, 1992); trên lục địa, phía Tây Hongkong và gần cửa S. Châu Giang đổ ra biển có một bồn nhỏ, bồn Sanshui, có mặt cắt gồm khoảng 500m cuội kết và cát kết phân lớp xiên chéo nguồn lục địa tuổi Creta muộn-Paleogen bị xuyên bởi granit đi kèm với phun trào riolit (Meyerhoff and Willum, 1976), chúng bị phủ trên bởi các thành tạo hồ và biển nông (cuội kết, bột kết, cát kết) tuổi Paleocen - Eocen Trung và vắng mặt các thành tạo trẻ hơn). Quan sát thấy một bất chỉnh hợp địa tầng khu vực (trong hầu hết các mặt cắt trầm tích-địa chấn của các bồn trũng bao quanh trung tâm Biển Đông) ở ranh giới Oligocen muộn với các thành tạo trớc đó và thành phần các thành tạo cùng với môi trờng trầm đọng cũng có sự thay đổi từ lục địa sang tớng biển 4 ngày một xa bờ và sâu hơn. Hệ thống đứt gãy phát triển, chủ yếu là các đứt gãy thuận có phơng ĐB-TN cắt qua các thành tạo móng và trầm tích KZ phủ trên, nhiều nơi đến Pliocen tạo nên các địa hào và bán địa hào (thờng đặc trng cho chu kỳ trầm tích lục địa) bị tách biệt một phần hay hoàn toàn bởi các đới nâng dạng địa luỹ (ví dụ trũng PRMB có các trũng bậc cao là Zhu I, Zhu II và Zhu III, bị phân cách với phần rìa lục địa bởi đới nâng rìa Hainan và giữa chúng với nhau bởi đới nâng trung tâm kéo theo phơng ĐB-TN đợc chia thành các nâng nhỏ hơn là Dongsha, Panyu và Shenghu (Xia Kanyuan et al., 1994). Ke Rut et al.,1986 cho rằng có 3 thời kỳ hoạt động kiến tạo liên quan đến sự hình thành các thế hệ đứt gãy của phần thềm lục địa này là Creta muộn-Paleocen; Eocen muộn - Oligocen và Miocen giữa đến muộn. Thềm lục địa Tây Biển Đông (Đông Dơng) Thềm lục địa Tây Biển Đông (Đông Dơng) trải trên móng uốn nếp đa sinh, có cấu trúc phức tạp và phân bố không đều: Phần phía Bắc rộng lớn bao gồm vịnh Bắc bộ (và vịnh Bái Tử Long) nối liền với thềm lục địa Bắc Biển Đông và chuyển tiếp với khối lục địa QĐ. Hoàng Sa thông qua loạt các kiến trúc địa hào và địa luỹ hẹp có phơng kinh tuyến và ĐB - TN, thềm này thắt lại ở khu vực từ Đà Nẵng đến Phan Rang, nơi một vách sờn dốc hình thành dọc theo đới đứt gãy kinh tuyến Hải Nam - Eo biển Sunda cắt từ độ sâu 300 - 400 đến 500 m cắm xuống độ sâu 800 - 900m phía Nam đến 1200 m và sâu hơn. Tuy nhiên không đâu quan sát thấy sự chuyển tiếp của "sờn lục địa" này đến chân lục địa và sau đó đến đồng bằng biển thẳm nơi có sự mất hẳn của vỏ lục địa và chuyển sang vỏ kiểu đại dơng, ngợc lại nó chuyển sang địa hình và cấu trúc của một vùng núi-cao nguyên (hoặc bình nguyên ?) dạng khối tảng đợc lót dới bởi vỏ kiểu lục địa bị thoái hoá, mỏng đi và phân dị mạnh của khối QĐ.Hoàng Sa - Maccless field Bank (HS - MB). Tiếp tục về phía Nam, thềm này có sự mở rộng đáng kể và nối với thềm Sunda bao gồm diện tích rộng lớn của thềm Nam Việt Nam, khu vực Vịnh Thái Lan và lân cận phía Tây Kalimantan. Cần lu ý rằng việc phân định ranh giới trong nội vi thềm lục địa bao quanh Biển Đông nh nêu trên chỉ là tơng đối, để tiện việc theo dõi và mô tả và ít nhiều mang tính chất phân chia địa lý. Theo các đặc trng nh nêu trên có thể phân định ranh giới của thềm lục địa Đông Việt Nam với sờn lục địa dọc theo hệ thống đứt gãy phơng kinh tuyến Hải Nam - Eo biển Sunda (hay đứt gãy kinh tuyến 109 o , có lẽ đúng hơn là kinh tuyến 110 o theo một số tác giả khác). Hệ thống đứt gãy này có biểu hiện rất rõ cả trên địa hình đáy biển ở vùng biển Miền Trung nh một vách kiến tạo đổ rất dốc từ các độ sâu 200m (ở phần phía Bắc) đến các độ sâu 300-500m, mặt khác từ ngoài khơi Đà Nẵng đến ngoài khơi Khánh Hoà nó thể hiện là một vách cắm dốc sâu đổ từ các độ sâu 300-400m xuống độ sâu 800-900m, có nơi đến 1200m, đồng thời trên bề mặt bờ 5 của vách này rất phát triển hệ thống các canhion ngầm cắt sâu từ trên 10m đến hàng chục mét và hơn. Dọc theo tuyến đứt gãy này có sự biến đổi rõ rệt của các dị thờng địa vật lý, đặc biệt là trọng lực [5],và phần nào cả hoạt động động đất, núi lửa. Bức tranh cấu trúc các lớp của thạch quyển cũng có sự biến đổi rất đáng kể dọc theo đới: sự vát mỏng của vỏ lục địa rất nhanh chóng từ 30km dọc theo đờng bờ đến chỉ còn 27-28km ở trên mép thềm lục địa và giảm đột ngột xuống dới 24-22 km sau khi đi qua đới đứt gãy nêu trên (số liệu của Li Sitian et al., 1999 cho các giá trị của mặt Moho phần ngoài thềm lục địa Đông VN là dới 24 km, ngoài khơi Phú Khánh chỉ sâu 16 km), trong đó lớp granit biến chất đặc trng của vỏ lục địa chỉ còn rất mỏng và dao động trong khoảng trên dới 10km. Thềm lục địa Việt Nam có các đặc điểm kiến trúc đặc sắc Đặc điểm chung cơ bản nhất của thềm lục địa đang xét là lớp vỏ lục địa đa sinh của nó bị căng dãn và thoái hoá ở các mức độ khác nhau và hình thành một chuỗi các trũng sụt lún dạng địa hào bù trừ nguồn rift phát triển theo thời đoạn và từ các kiến trúc địa hào - bán địa hào nội lục tách biệt tơng đối với nhau vào các giai đoạn đầu đến trở thành các kiến trúc sụt lún trên thềm và rìa thềm lục địa trong các giai đoạn sau. Các trũng sụt lún đợc lấp đầy đền bù bởi các thành tạo trầm tích- phun trào có tuổi từ Eocen (và cổ hơn) đến Hiện tại đã tạo nên một bề mặt bằng phẳng, kiểu đồng bằng tích tụ rộng lớn, hơi nghiêng hay sụt bậc về phía trung tâm trên toàn bộ thềm lục địa trải dài bao bọc vùng Biển Đông. Ngợc lại, địa hình của bề mặt móng uốn nếp đa sinh lót dới các thành tạo trầm tích KZ có chiều dầy thay đổi khác nhau trên thềm lục địa lại thể hiện một bức tranh hết sức phân dị và rất phức tạp. Điểm qua hình hài kiến trúc này nh sau: Phần lãnh thổ của thềm lục địa Việt Nam có sự phân bố không đồng đều: thềm lục địa phía Bắc có diện phân bố rộng lớn, nối liền với thềm lục địa Nam Trung quốc, đồng thời ăn sâu vào lục địa dọc theo Vịnh Bắc bộ, tơng tự nh thế là thềm lục địa Tây Nam Việt Nam, nơi có sự mở rộng của nó về phía vịnh Thái Lan và nối xa về phía Nam và Đông Nam với các phần thềm của các nớc kế cận bao quanh Biển Đông (Sunda); trong khi đó ở phần trung tâm dọc ven biển Miền Trung từ Đà Nẵng đến Khánh Hoà thì diện tích của nó thu hẹp rất đột ngột chỉ còn khoảng 50km -70km và chuyển rất nhanh xuống sờn thông qua một số bậc và vách dốc của địa hình ngầm. Toàn bộ thềm lục địa ở vịnh Bắc Bộ có dạng một trũng lòng chảo ít nhiều không đối xứng hơi kéo dài theo ph ơng TB-ĐN trên địa hình đáy biển hiện tại. Trũng địa hình này phản ánh một trũng nguồn rift đợc lấp đầy bởi một phức hệ trầm tích tuổi KZ dầy tới xấp xỉ 15 km ở phần trung tâm. Tơng tự nh thế là phần thềm lục địa vịnh Thái Lan. 6 Trong khi đó phần thềm phía Đông ven biển Miền Trung có bề mặt địa hình nghiêng hớng về phía Đông ở phần ven bờ, nó có độ nghiêng thấp gần nh nằm ngang ở gần bờ đến độ sâu 200m sau đó chuyển xuống một bề mặt hơi nghiêng nữa ở độ sâu 300-400m qua một vách khá dốc (200 xuống 300-400m). Từ độ sâu này địa hình đáy gần nh cắm đứng xuống đến các độ sâu 800-900m, có nơi (phần phía Nam) đến 1000-1200m và hơn. Có lẽ vách địa hình này mới thực sự đánh dấu vị trí của sờn lục địa. Điều đáng chú ý là trên bề mặt rìa trên của sờn này ở phần phía Nam (trong vùng biển Quy Nhơn-Nha Trang) phát hiện một hệ thống khá dày các canhion ngầm cắt sâu vào bề mặt đáy tới 10m và có khi hàng chục mét. Vách dốc vừa nêu kéo dài gần nh thẳng theo phơng kinh tuyến về phía Nam vợt ra ngoài phạm vi vùng biển Việt Nam. Phần thềm lục địa phía Đông của đồng bằng Nam bộ và vùng Nam Trung bộ bị phân chia thành hai phần rõ rệt bởi đới nâng Côn Sơn nhô lên dới dạng các đảo ở phần trung tâm. Thềm trong chiếm vị trí của trũng Cửu Long ( trong một số văn liệu còn có tên là trũng Vũng Tàu) cũng có địa hình đáy nghiêng đều vào trung tâm dới dạng một lòng chảo đối xứng hơi có dạng bầu dục với trục dài có phơng ĐB-TN, địa hình sâu nhất không quá 70m. Trũng ngoài trùng vào diện phân bố của trũng Nam Côn Sơn có địa hình nghiêng dốc về phía Đông, Đông Nam (trên 5 - 10 o ) từ các độ sâu khoảng từ 0 - 20m đến độ sâu 1000m và hơn. Tại đây cũng quan sát thấy một số vách từ 200m đế 300 - 400m và từ khoảng 700 - 800m đến 1000m và hơn, tuy không rõ rệt và dốc đứng nh phần thềm và sờn Miền Trung nh mô tả trên (PONAGA,1993). Vỏ trái đất kiểu lục địa nằm dới lớp phủ trầm tích-phun trào Kainozoi dày và ít biến vị lại phản ánh kiến trúc uốn nếp đa sinh (heterogenic) và có mức độ biến vị phức tạp và lâu dài. Về cơ bản vỏ trái đất kiểu lục địa có độ sâu thay đổi từ khoảng 30km ở dọc đờng bờ, và có giá trị từ 24-26km ở phần rìa ngoài, cũng nh trong phần trung tâm các trũng Sông Hồng, Vịnh Thái Lan và Nam Côn Sơn [Lê Duy Bách, Ngô Gia Thắng 1999]. Thềm lục địa Nam Biển Đông (Sunda) Thềm này bao gồm các phần bị ngập nớc của các đảo và quần đảo phía Nam Biển Đông từ khu vực đảo Natuna ở phía Tây Nam, qua phía Bắc đảo Kalimantan và Palawan đến các đảo phía Tây Nam của QĐ Philippin. Nh vậy nó có dạng mở rộng ở phía Tây Nam và thu hẹp dần về phía Đông Bắc và có cấu trúc phân dị phức tạp: đờng Lupa có dạng uốn cong nhập vào đới đứt gãy Hải Nam-Eo biển Sunda ở phía ĐB của đảo Natuna phân chia móng uốn nếp trẻ tuổi Alpi với đai núi lửa -pluton trên móng biến chất Paleozoi của khối Borneo. Mặt khác thềm lục địa đang xét nằm trong 7 kiến trúc chuyển tiếp từ vỏ lục địa mới đợc tăng trởng sau uốn nếp-tạo núi Alpi với các khối tảng lục địa bị huỷ hoại mạnh và lún chìm QĐ Trờng Sa -Reed Bank (TS- RB) đợc dịch chuyển đến trong quá trình khép kín bồn đại dơng cổ Proto Biển Đông tuổi MZ dọc theo máng Palawan. Bối cảnh kiến trúc - kiến tạo phức tạp ấy đã tạo nên các bồn trầm tích vừa gối lên trên thềm lục địa, vừa chồng trên các đới hào máng tàn d của đới hút chìm và có phần gối lên trên một "thềm lục địa cổ" của các khối lục địa bị huỷ hoại mạnh nh các bồn Sarawak, Đông Natuna, Sabah, Bắc Palawan - Calamian. Mút Đông Bắc của bồn sau cùng bị chặn bởi máng Manila trên đới hút chìm đang hoạt động cắm về phía cung núi lửa Philippin. Nhiều phần của các bồn trũng này đợc mô tả chi tiết trong các phần sau. 1.2. Các địa khối quần đảo Địa khối QĐ Hoàng Sa-Macclesfield Dới khái niệm địa chất, Địa khối QĐ Hoàng Sa- Macclesfield là khu vực đáy biển rộng lớn phía Bắc - Tây Bắc Biển đông bao quanh các đảo của quần đảo Hoàng Sa (HS), nối với cồn nổi Macclesfield (MB) ở phía Đông thông qua một "rãnh" địa hình sâu trên 2000 m. Phần phía Nam khối này chìm xuống độ sâu trên 1000m có địa hình tơng đối bằng phẳng, ít phân dị (dới dạng một đồng bằng tích tụ), nghiêng thoải về phía đồng bằng biển thẳm (phía ĐN) sau khi chuyển qua dãy núi ngầm phân dị kéo theo phơng Đông Bắc - Tây Nam Z.B. Abraham et al., ). Khối này đợc phân cách với thềm lục địa Nam Trung Quốc và khu vực đảo Hải Nam bởi một vách kiến tạo kèm theo một oằn võng bù trừ non (trũng Bắc Hoàng Sa) thể hiện trên địa hình là một thung lũng sâu tới trên 2000m có đáy khá bằng phẳng và kéo theo phơng á vĩ tuyến (ĐĐB - TTN) Trũng địa hào này dờng nh nối với tổ phần vỏ đại dơng của á bồn đại dơng Bắc Biển Đông về phía Đông và do đó gợi ra một kiến trúc "rift chết" (failed rift). Phía Tây Nam khối này ghép nối với thềm lục địa Tây Việt Nam dọc theo đới đứt gãy kinh tuyến Hải Nam - Eo biển Sunda và thể hiện là một khối cao nguyên ngầm (Plato Nai). Phía Đông Nam khối này chuyển sang đồng bằng biển thẳm thông qua một vách kiến tạo có dạng một nếp oằn không sâu. Tơng tự nh vậy là ranh giới phía ĐB của khối nh ng vách kiến tạo thể hiện ở đây sắc nét và sâu với địa hình đáy tăng rất nhanh bao quanh cồn nổi Macclesfield. Nhìn chung các nghiên cứu địa chất-địa vật lý hiện có về khối này còn ít ỏi, ngoại trừ các nghiên cứu về trầm tích Đệ Tứ. Mặt cắt Kainozoi đợc bắt đầu bằng các thành tạo đá vôi ám tiêu tuổi Miocen - Pliocen dày khoảng 1000m phủ trên một lớp vỏ phong hoá chứa bào tử phấn nguồn lục địa không định đợc tuổi dày đến 20m. Theo TT Nhân, 1978 thì lót dới lớp phủ này là các thành tạo trầm tích phun trào bị biến chất có tuổi PZ - MZ. Hutchison, 1989 cho rằng móng của khối này là 8 các thành tạo tiền Cambri, tơng tự nh thấy lộ ra ở Nam đảo Hải Nam. Một tuổi tuổi tuyệt đối 627 tr.n đợc xác định trong một lỗ khoan ở QĐ HS (Báo cáo của Nan hai West Oil Corp. Internal Report-dẫn Pigott và K.Ru, 1994) lại cho thấy móng biến chất dới QĐ này liên quan nhiều hơn đến nhân lục địa của Bắc Đông Dơng hơn là với Nam TQ và, cùng với một số dẫn liệu về các thành tạo siêu mafic - mafic thấy đợc ở rìa thềm lục địa Nam TQ -đảo Hải Nam có thể gợi ra sự có mặt của một đới khâu phân chia đảo Hải Nam với QĐ HS. Các thành tạo Đệ Tứ (theo T.T. Nhân, 1978) bao gồm các trầm tích có tuổi từ Pleistocen sớm đến Holocen muộn nh sau: Trầm tích Pleistocen sớm gồm chủ yếu là đá vôi mảnh vụ san hô, vỏ sò ốc gắn kết chứa nhiều hoá đá foraminifeaa, Globigerinoides có lẫn ít vụn thuỷ tinh núi lửa màu đen. Bề dày cha xác định đợc do cha rõ quan hệ dới, nhng có lẽ ít nhất cũng đạt khoảng 70m. Trầm tích Pliestocen giữa chủ yếu là đá vôi ám tiêu san hô bị chôn vùi có cấu tạo khối có chứa các vỏ sò ốc và di tích các sinh vật khác, phần đáy là lớp đá vôi nguyên khối. Tập trầm tích Pleistocen muộn có phần dới là dăm kết núi lửa (điệp Cao thiên thạch) phân lớp rõ và bị phong hoá có màu vàng và thế nằm 210 o <11 o . Dăm có kích thớc 1-5cm tới 15 cm và có thành phần chủ yếu là peridotit, pyroxenit với một lợng nhỏ mảnh vụn san hô và vỏ sò ốc. Ximăng gắn kết chiếm tới 60% và có zeolit thứ sinh, canxi lấp đây các lỗ rỗng trong đá. Thành phần vật chất các đá này có thể so sánh với dăm kết núi lửa cùng tuổi ở đảo Hải Nam và bán đảo Lôi Châu. Trầm tích phần trên của tập này bao gồm các mảnh vụn san hô, vỏ sò ốc và các lớp cát kết có độ hạt khác nhau chứa phong phú hoá đá Foraminifera và một số hoá đá ốc lục địa và một số sinh vật đới ngập triều nh Polychaeta, Turbulata đợc ghép vào điệp Thạch Đảo (tuổi C14 của điệp là 14.130 + 450 năm) lộ ra ở các mức địa hình cao 10- 15 m. Bề mặt trên của điệp bị phong hoá mạnh. Trầm tích Holocen bao gồm: Holocen dới có cuội kết, vỏ sò ốc và san hô (điệp Đông Đảo) lộ ra ở mức địa hình cao 4 - 5m phân bố rộng rãi trên các đảo; trầm tích Holocen trên là cát vỏ sò ốc, san hô bở rời hiện đại của các bãi biển có chứa guano. Nh vậy, đáng chú ý là vùng khối QĐ này có xuất hiện hoạt động phun trào thành phần mafic (có kèm theo các đá siêu mafic) vào Pleistocen làm cho nó gần gũi với bối cảnh của đai núi lửa pluton rìa lục địa Katazia ở Nam Trung Quốc. Việc xuất hiện các phức hệ trầm tích-phun trào bị biến chất tuổi PZ-MZ nói trên ở phần trên của móng uốn nếp lót dới các thành tạo KZ cho thấy sự gần gũi của móng QĐ này với các phần rìa kiến trúc lục địa Nam Trung Quốc và Đông Dơng. 9 Trên cơ sở các tài liệu địa vật lý và địa hình đáy có thể thấy khối QĐ đang xét là một khối có vỏ kiểu lục địa bị huỷ hoại mạnh và bị lôi kéo vào sụt lún mạnh trong KZ do quá trình hình thành Biển Đông, đặc biệt là quá trình dãn đáy và thành tạo vỏ kiểu đại dơng ở trũng nớc sâu. Kiến trúc của khối QĐ HS-MB mang tính chất khối tảng rất rõ nét xắp xếp có dạng bậc thang thấp dần về phía ĐN- tức về phía trũng nớc sâu Biển Đông. Trên bình đồ và trên các tài liệu địa vật lý các hệ thống đứt gãy có phơng ĐB-TN và một phần phơng TB-ĐN và kinh tuyến đóng vai trò quan trọng, chia cắt khu vực thành các khối, nhận rõ hơn cả là các trũng dạng địa hào và phân cách chúng là các kiến trúc dạng địa luỹ có phơng chủ yếu là ĐB-TN, đáng chú ý là nhiều đứt gãy cắt qua toàn bộ lớp phủ trầm tích kể cả Neogen-Đệ Tứ (K.Ru, Pigott, 1986). Các trũng địa hào chính là địa hào Hoàng Sa cắt qua phần trung tâm QĐ Hoàng Sa và địa hào ĐN Hoàng Sa phân chia QĐ HS với cồn nổi MB và cả hai có phơng ĐB-TN (L.D.Bách, N.G.Thắng, SEATAR, 1995). Các trũng này đầu đợc lấp không bù trừ (hay bù trừ non) bởi các trầm tích KZ không phân chia có chiều dày dao động trong khoảng 1500-2000m trùng với các thung lũng khá sâu (2000m) trong địa hình đáy biển có phơng tơng ứng. Trong các trũng này còn thấy có biểu hiện của các đá macma có thành phần mafic (Lou Zhetan et al., 1981). Phần rìa Tây của khối nơi tiếp giáp với thềm lục địa Đông Việt Nam thông qua hệ đứt gãy kinh tuyến còn quan sát thấy các kiến trúc kiểu tấm bập bênh (hệ thống các bán địa hào bị kiểm soát bởi các đứt gãy uốn cong (listric) - Holloway,1982 - của oằn võng thuộc đới bờ của lòng chảo nớc sâu), trên đó có thể có các kiến trúc núi lửa trẻ (PONAGA, 1993). Với những đặc trng nh thế có thể phân định đợc một số kiến trúc tách dãn nguồn rift trong phạm vi khối HS-MB. Những dịch chuyển phân dị của các khối dọc theo các hệ thống đứt gãy này đã tạo nên bộ khung cho sự hình thành các kiến trúc dập khuôn phản ánh cả trong vỏ phủ và cả trong địa hình đáy biển hiện đại (N.G. Thắng, Lê Duy Bách, 1994). Phần phía Tây Nam của khối này trong khu vực vĩ độ ngoài khơi Phú Yên- Khánh Hoà, nơi địa hình đáy ít phân dị, tơng đối bằng phẳng là khu vực của khối sụt- á bồn Đông của trũng Phú -Khánh có lẽ đ ợc phủ bởi một tập trầm tích KZ dày tới trên 6 km, có dạng của một nón phóng vật lớn (fan) tại phần chuyển tiếp của sờn- chân lục địa. Trũng có dạng khá đẳng thớc, hơi kéo dài theo phơng ĐB-TN và bị chia cắt bởi các hệ thống đứt gãy cùng phơng và phơng TB-ĐN thành các kiến trúc bậc cao hơn. Bề mặt Moho tại đây nâng cao ở độ sâu khoảng 20km (đến 16 km-Li Sitian et al., 1999) , cao hơn so với các khối khác của địa khối HS-MB (22-24 km) và nâng dần đều đặn về phía trũng nớc sâu Biển Đông đế độ sâu 10-12 km về phía ĐN. Điều này có lẽ cũng phản ánh trong bức tranh phân bố dòng nhiệt tăng cao [...]... trúc lục địa và hình thành các kiến trúc kiểu huỷ hoại mới trong bối cảnh địa động lực của một đới động kiểu biển rìa ở đới chuyển tiếp giữa lục địa Âu-á và đại dơng Thái Bình Dơng (Pacific Ocean) Các nhịp hoạt động của vỏ Trái đất địa khối Quần đảo Trờng Sa gắn bó chặt chẽ với các giai đoạn phát triển của trũng kiểu đại dơng Biển Đông và các kiến trúc lục địa kế cận Nhờ vậy có thể đối sánh đợc các đặc... Sulawesi; ST: vực biển sâu Sulu; Sor: đứt gãy Sorong; WPB: Bồn Tây Philippin; D; Sống Daito; OD: Sống Oki Daiko; PK: Palau Kyushu 3 Cơ chế hình thành biển đông 3.1 Các mô hình về sự hình thành Biển Đông Quá trình hình thành Biển Đông và các vùng kế cận đã đợc nhiều nhà khoa học trong nớc và nớc ngoài quan tâm nghiên cứu Với một khối lợng các công trình đồ sộ, đến nay có thể sơ lợc lại các công trình... cứu về Biển Đông với các quan điểm thành tạo nh sau: Những công trình trớc 1980 Công trình đầu tiên mô tả về địa mạo, địa tầng và cấu trúc Biển Đông là của Irving (1951) Tiếp theo, chuyến khảo sát Biển Đông năm 1969 của Chase và Menard, kết quả là bản đồ địa hình đợc thành lập, theo đó ghi nhận ở trung tâm Biển Đông có độ sâu 4.000 m, ở rìa sâu 150 m Hayes và Ludwig (1970) đã công bố những kết quả... chuyến tàu Poanaga Một vài kết qủa thể hiện trên các hình 12, đó là những kết quả nghiên cứu địa chấn, trọng lực , siêu âm, từ tính đáy Biển Đông 3.2 Cơ chế hình thành Biển Đông Biển Đông thoạt đầu phát triển trên một vỏ lục địa đợc hình thành từ rất sớm với những lớp phủ trầm tích và biến chất có tuổi Phanerozoi mà trẻ nhất là những trầm tích và phun trào Creta Các đá granit tuổi Creta - Jura cũng tham... điểm cơ bản, làm cơ sở cho việc nhận thức những quy luật tiến hoá kiến tạo của địa khối Quần đảo Trờng Sa Trên cơ sở các tài liệu khảo sát địa vật lý (địa chấn), các tài liệu khoan và các mẫu địa chất thu thập đợc từ các đỉnh nhô ngầm có thể phân định đợc 6 thành tạo địa chất - địa vật lý từ cổ đến trẻ nh sau: Thành tạo trớc Kainozoi: Trong khái niệm địa vật lý các thành tạo này thuộc về móng âm Các tài... đứt gãy phơng Tây Bắc - ông Nam, còn về phía Đông Nam nó khớp nối với trũng biển sâu Palawan thông qua kiến trúc nâng rìa có phơng Đông Bắc-Tây Nam đợc đặt tên là Hoa Lau-Thám Hiểm Căn cứ vào quy luật phân bố các phức hệ địa chất - ịa chấn, bề dày các thành tạo Kainozoi và kiến trúc hình thái của đáy biển có thể xây dựng mô hình cấu trúc nội tại của khối kiến trúc Trờng Sa bao gồm các trũng Kainozoi quy... tích lục địa- biển nông tuổi Jura-Creta ở Đông Nam Reed Bank đạt đến 5km [Nguyễn Quang Bô và nnk 1997, Briais A et al 1989, Doust H., Lijimbach G 1997] Theo các kết quả nghiên cứu của Hinz H và Schuter thì ở vùng quần đảo Trờng Sa (Dangerous Grounds) các thành tạo vừa mô tả đợc đối sánh với phức hệ địa chấn - ịa tầng DG-6, là phức hệ móng và tơng đồng với các thành tạo Mezozoi muộn ở thềm lục địa Nam... quả nghiên cứu địa chấn, từ đó xác nhận sự có mặt của vỏ đại dơng ở phần trung tâm Emery và Ben-Avraham (1972) đã phát hiện một loạt những dãy núi ngầm chạy theo phơng ĐB-TN ở phần trung tâm và một loạt núi ngầm khác chạy theo phơng B-N nằm ở phần cực đông của Biển Đông (hình 7) Hình 7 Sơ đồ địa hình Biển Đông 23 Ben- Avraham và Uyeda (1973) đã đề xuất mô hình đầu tiênvề quá trình mở Biển Đông trong 3... trúc địa chất và địa động lực giữa các khu vực vừa nêu Đặc điểm cấu trúc địa chất và tiến hoá kiến tạo địa động lực của địa khối Quần đảo Trờng Sa là tiền đề quan trọng để dự báo tiềm năng hydrocarbon và các loại khoáng sản khác của một trong những địa khu (Terrainne) quan trọng nhất của miền biển Việt Nam 16 1.3 Trũng lòng chảo nớc sâu Biển Đông Trũng này có thể đợc vạch ranh giới từ độ sâu đáy biển. .. của biển rìa Đông Việt Nam địa khối Quần đảo Trờng Sa là một tổ hợp các khối kiến trúc lục địa có tuổi cố kết trớc Mezozoi muộn, đợc tách rời bằng sinh rift phân tán từ rìa lục địa Đông Dơng - Trung Quốc và phiêu trợt trong quá trình giãn đáy (spreading) để hình thành Biển Đông Kainozoi Các phức hệ vật chất- kiến trúc Kainozoi của địa khối Quần đảo Trờng Sa là sản phẩm của quá trình cải biến sâu sắc các . học và Công nghệ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam Chơng trình KC. 09 Liên đoàn Địa chất Biển Đề tài Thành lập bản đồ địa chất Biển Đông và các vùng kế cận tỷ lệ 1/1 .000. 000. Phân vùng địa chất và địa động lực hình thành biển đông và các vùng kế cận tỷ lệ 1/1 .000. 000 tác giả: TSKH. Lê Duy Bách 643 9-6 30/7/2007 Hà Nội, 2005 1 1. Phân vùng. đại có thể phân vùng địa chất Biển Đông Việt Nam bao gồm các đơn vị cơ bản 2 sau: - Vùng thềm lục địa bao quanh phía Bắc, phía Tây và phía Nam Biển Đông. Đây là vùng kéo dài của các kiến trúc