Ảnh minh họa

Minh giải tài liệu địa chấn là quá trình luận giải nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất từ tài liệu thăm dò địa chấn. Quá trình minh giải bao gồm minh giải cấu trúc địa chất, minh giải địa tầng và minh giải thạch học.

Minh giải cấu trúc địa chất là quá trình làm sáng tỏ các đặc điểm về kích thước, hình thái, quan hệ và phân bố không gian của các thành tạo địa chất trên bề mặt và dưới sâu như xác định và liên kết các mặt ranh giới, các đứt gãy, đới phá hủy kiến tạo, nếp uốn, vùng bị bào mòn cắt xén, lòng sông cổ, thung lũng ngầm, xây dựng các bản đồ cấu trúc, bản đồ đẳng dày,... Đối với việc nghiên cứu cấu trúc địa chất bên dưới bề mặt thì việc sử dụng kết quả minh giải tài liệu địa chấn có ưu thế vượt trội so với tài liệu các vết lộ và công trình khai đào (hào, giếng, giếng khoan,...), đặc biệt là nghiên cứu cấu trúc địa chất cho các bể trầm tích ngoài biển - nơi mà các phương pháp địa chất truyền thống khó áp dụng hơn rất nhiều.

Quy trình minh giải địa chấn để làm sáng tỏ cấu trúc địa chất được mô phỏng theo sơ đồ khối trong hình 9.1 dưới đây:

Hình 9.1 - Sơ đồ khối mô phỏng quy trình minh giải cấu trúc địa chất trên cơ sở tài liệu địa chấn và giếng khoan

Minh giải cấu trúc địa chất dựa trên tài liệu địa chấn được tiến hành với quy mô và mức độ chi tiết khác nhau: Quy mô khu vực, quy mô trung bình và quy mô nhỏ. Quy mô trung bình tập trung vào minh giải cấu trúc cho một bể trầm tích cụ thể hay một phần của bể trầm tích một lỗ hợp đồng dầu khí), một cấu tạo triển vọng hoặc một mỏ dầu khí... Minh giải cấu trúc địa chất ở quy mô khu vực (Đới kiến tạo/hoặc nhóm các bể trầm tích):

- Minh giải cấu trúc địa chất ở quy mô khu vực: Bao gồm luận giải các đới cấu trúc kiến tạo liên quan đến các đại tạo núi, các đới trượt đứt gãy cỡ châu lục hay toàn cầu mà nó bao gồm nhiều bể trầm tích khác nhau. Mục đích của những nghiên cứu địa chất khu vực này là làm sáng tỏ bản chất kiến tạo của các đới cấu trúc, mối quan hệ giữa thạch quyển và lớp manti nằm dưới cũng như các biến dạng kiến tạo hoạt động trong thời gian lâu dài, quy mô lớn khống chế sự hình thành và tiến hóa địa chất của các đai tạo núi và các bể trầm tích dọc theo các ranh giới kiến tạo lớn. Với những nghiên cứu khu vực, tuy có mức độ chi tiết không cao nhưng độ sâu và quy mô nghiên cứu lớn nên thường sử dụng tài liệu địa chấn địa cầu với tần số và độ phân giải thấp có khả năng lan truyền xuống bên dưới mặt moho. Trước hết cần phân tích đặc điểm trường sóng địa chấn, các bề mặt phản xạ hoặc khúc xạ để xác định đặc điểm và bản chất các ranh giới kiến tạo chính phân chia các đới cấu trúc lớn, bề mặt moho, bản chất của các hệ thống đứt gãy hình thành lên các bể trầm tích để xác định kiểu bể ví dụ như: bể trước cung (forearc basin), bể sau cung (backarc basin), bể trước núi (foreland basin), bể trượt bằng (pull-apart basin),... và bề mặt phân cách tầng móng với tầng phủ của mỗi bể trầm tích (bất chỉnh hợp khu vực). Thông thường, công tác thăm dò địa chấn sâu thường đi kèm hoặc thực hiện sau khi phân tích và xử lý tài liệu từ - trọng lực vệ tinh và hàng không để xác định một cách tương đối hình thái và quy mô của các đới cấu trúc chính cũng như sự hiện diện và phát triển của các đới cấu trúc sâu.

- Minh giải cấu trúc địa chất ở quy mô trung bình: Được hiểu là phân tích và luận giải cấu trúc - kiến tạo và lịch sử phát triển của một đơn vị cấu trúc nhỏ hơn, như một bể trầm tích hay một phần của bể chẳng hạn. Ở quy mô này, phổ biến nhất là sử dụng tài liệu địa chấn đa kênh 2D áp dụng trong thăm dò dầu khí (có dải tần trong khoảng ~10-70Hz), kết hợp với tài liệu từ trọng lực mặt đất, mặt biển (hoặc tài liệu từ trọng lực hàng không) để làm sáng tỏ hơn bề mặt đá móng trước tạo bể cũng như hình thái, tính chất và biên độ dịch chuyển của các đứt gãy phá hủy bề mặt móng.

Các bể trầm tích Đệ Tam trên thềm lục địa Việt Nam được hình thành theo cơ chế tách giãn (rift) hoặc trượt bằng (pull-apart) nên bề mặt móng trước Kainozoi thường được phá hủy bởi các hệ thống đứt gãy cong thuận (listric) như ở bể Cửu Long, Nam Côn Sơn hay Tư Chính - Vũng Mây hoặc đứt gãy căng trượt (transtensional) như ở bể Sông Hồng. Trong khi đó bể trầm tích trước Kainozoi ở trên đất liền có chế độ kiến tạo và cơ chế hình thành phức tạp do chúng trải qua nhiều giai đoạn hoạt động kiến tạo khác nhau, đặc biệt là giai đoạn tạo núi Indosinian trong Mezozoi. Phổ biến nhất cho hoạt động tạo bể trong giai đoạn này là hình thành lên kiểu bể trước núi (Foreland basin) như bể An Châu. Thăm dò địa chấn cho các bể trầm tích trong giai đoạn này nhằm làm sáng tỏ cơ chế kiến tạo và chế độ địa động lực hình thành bể, những nét chính về cấu trúc địa chất và địa tầng trong phạm vi toàn bể, đồng thời khoanh định sơ bộ các khu triển vực khả năng tích tụ dầu khí dựa trên những số liệu minh giải địa chấn 2D, từ, trọng lực với mức độ chi tiết vừa phải. Việc minh giải cấu trúc địa chất bể thường chủ yếu minh giải vọng có trên các mặt cắt địa chấn 2D. Trên các mặt cắt này, tiến hành minh giải các tầng cấu trúc chính theo chiều thẳng đứng từ móng lên bề mặt, ranh giới giữa các tầng cấu trúc thường là các bất chỉnh hợp (unconformity) và chỉnh hợp liên kết (correlative conformity) chính tương ứng với các pha tách giãn, nghịch đảo và sụt lún nhiệt trong bể. Đồng thời với việc minh giải các tầng cấu trúc chính là minh giải các hệ thống đứt gãy gắn với các pha kiến tạo khác nhau làm biến dạng các tầng cấu trúc, trong đó phân chia thành các hệ thống đứt gãy trước tách giãn tạo bể, đứt gãy đồng trầm tích và đứt gãy sau trầm tích,... Các hệ thống đứt gãy này có thể kế thừa và kéo dài từ hệ thống đứt gãy chính từ móng (đứt gãy tái hoạt động) hoặc là hệ thống mới, độc lập với hệ thống chính từ móng.

- Minh giải cấu trúc địa chất ở quy mô nhỏ: Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về cấu trúc địa chất ở quy mô khu vực và quy mô một bể trầm tích, tài liệu địa chấn vẫn là một công cụ hữu hiệu và quan trọng nhất trong nghiên cứu, luận giải cấu trúc địa chất ở quy mô nhỏ hơn là các lỗ hợp đồng, các cấu tạo/bẫy triển vọng và các mỏ dầu khí đã được phát hiện. Tuy nhiên, giai đoạn này đòi hỏi tài liệu địa chấn đa kênh 2D có mạng lưới thăm dò dày hơn, với các khu vực thăm dò sẽ đạt hiệu quả luận giải sát với thực tế hơn khi có tài liệu địa chấn 3D và 4D. Ngoài việc minh giải các ranh giới địa tầng, các hệ thống đứt gãy, còn tiến hành phân tích tướng và thuộc tính địa chấn để xác định và vẽ bản đồ các thể địa chất chi tiết có liên quan đến các tầng sinh, chứa và chắn hay các bẫy chứa cụ thể trong các cấu tạo và lô triển vọng.

Theo Minh giải địa chấn trong thăm dò và khai thác dầu khí