Hệ thống biển thấp (Lowstand System Tract LST)
Vùng hệ thống trầm tích biển thấp được hình thành khi mực nước biển bắt đầu từ mức lộ thêm giảm xuống nhanh, sau đó bình ổn ở mức thấp và tăng lên dần. Vùng hệ thống trầm tích biển thấp bao gồm quạt đáy bể, quạt sườn, nêm lấn và lấp đầy các thung lũng xâm thực biển thấp.
Ở giai đoạn sớm, mực nước biển giảm nhanh, thềm bị phá hủy và bị các dòng sông đào khoét, các dòng chảy mang các vật liệu trầm tích tại chân thềm, sườn thềm và xa hơn về phía bể tạo thành các quạt đáy bể. Trên lát cắt địa chấn, các quạt đáy bể có tướng gò đồi. Tỷ lệ cát/sét lớn vì vật liệu trầm tích được hình thành trong thời gian nước biển tụt dưới rìa thềm. Quá trình bào mòn xảy ra mạnh mẽ phía thượng nguồn các dòng sông, hệ thống sông suối có dòng chảy mạnh, cả vùng thềm lộ ra bị các dòng sông xâm thực tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyên chở vật liệu trầm tích ra biển. Khi đổ từ rìa thềm xuống biển là các dòng chảy rối, nên các quạt đáy biển có dạng vòm và gồm các vật liệu hỗn độn. Trên lát cắt địa chấn chúng có đặc điểm phủ đáy theo chiều ngang, trên mặt cắt dọc gá đáy về phía rìa thềm và phủ đáy về phía tâm bồn trũng. Thành phần vật liệu của quạt đa thành phần có độ hạt từ thô đến mịn lẫn lộn.
Ở giai đoạn muộn, mực nước biển hạ từ từ và tạo thành các quạt sườn. Tiếp theo mực nước ngừng giảm và tăng trở lại. Khi mực nước bắt đầu dâng lên hình thành các nem lấn với tỷ lệ cát/sét cũng khá cao. Các vật liệu được đưa ngược lại lấp đầy vào các vị trí vừa bị đào khoét ở giai đoạn trên và trầm tích tại sườn thềm tạo nên các dạng lấp đầy thung lũng xâm thực. Trên mặt cắt địa chấn, các nêm lấn có tướng xicma. Thành tạo các nệm lấn này là kết quả của các dòng chảy rối với cát chiếm ưu thế ở gần nguồn và chuyển dần sang tướng hạt mịn ở phía nước sâu. Khi mực nước biển tăng dần tới rìa thềm cũng là lúc hệ thống sông suối giảm thế năng dòng chảy, cửa sông rộng hơn tiếp xúc với các vũng vịnh ven bờ và là chỗ tích tụ cát, các hạt mịn hơn được chuyển xa ra phía biển.
Mô hình 3 chiều hệ thống biển thấp giai đoạn sớm và giai đoạn muộn liên quan đến sự thay đổi mực nước biển và đường cong gamma trong giếng khoan được mô tả trên hình 10.19 và 10.20.
Hình 10.19 - Hệ thống biển thấp giai đoạn sớm - a. Đường cong thay đổi mực nước biển; b. Đường cong gamma; c. Mô hình 3 chiều
Hình 10.20 - Hệ thống biển thấp giai đoạn muộn - a. Đường cong thay đổi mực nước biển; b. Đường cong gamma; c. Mô hình 3 chiều
Hình 10.21 - Hệ thống biển thấp và hình ảnh thực địa - a. Giai đoạn sớm (tạo quạt đáy bể); b. Giai đoạn muộn (tạo quạt sườn, nêm lấn, lấp đầy thung lũng)
Hình 10.22 - Hệ thống biển thấp với bể có và không có mép thềm - a. Hệ thống biển thấp với bể không có mép thềm; b. Hệ thống biển thấp với bể không có mép thềm
Trên hình 10.21 minh họa hệ thống biển thấp và hình ảnh khảo sát thực địa tương ứng ở giai đoạn sớm (hình thành quạt đáy bể, quạt sườn), giai đoạn muộn (hình thành nêm lấn và lấp đầy thung lũng xâm thực). Hình thái bể trầm tích có mép thềm hay không có mép thềm có ảnh hưởng đến các dạng lớp trong các tập. Các bể có mép thềm lục địa, hệ thống trầm tích biển thấp có quạt đáy bể, quạt sườn, nêm lấn, lấp đầy lũng xâm thực (hình 10.22a). Đường cong ĐVLGK thể hiện sự thay đổi tướng đột ngột của nem lấn biển thấp. Trong các bể không có mép thềm, hệ thống trầm tích biển thấp không có quạt đáy bể và quạt sườn mà chỉ có nêm lấn biển thấp và lấp đầy lũng xâm thực (hình 10.22b).
Hệ thống biển tiến (Transgressive System Tract/TST)
Hệ thống trầm tích biển tiến được tạo thành khi mực nước biển tăng nhanh tràn lên vùng thềm vừa lộ ra trước đó, quá trình đào khoét được thay thế bởi quá trình lấp đầy, vật liệu được trầm tích gần bờ và tiến dần vào thềm khi nước biển tăng. Trong thời kỳ này thành phần thạch học cũng đã thay đổi. Tỷ lệ cát/sét giảm dần và đến khi biển tiến cực đại thì thành phần hạt mịn chiếm ưu thế.
Hệ thống biển tiến có ranh giới dưới là bề mặt biển tiến và ranh giới trên là mặt ngập lụt cực đại. Hệ thống này được cấu tạo bởi các phân tập phủ chồng lùi dày dần vào bờ, mỏng dần ra phía ngoài khơi. Trong hệ thống này các phần tập trẻ hơn nằm trên sẽ mỏng hơn do thiếu hụt trầm tích và tạo nên mặt ngập lụt cực đại ở nóc. Do đặc điểm thiếu trầm tích ở ngoài khơi nên các lớp biển tiến là các thành tạo hạt mịn rắn chắc, mỏng. Các ranh giới ở khu vực này nằm sát nhau tạo thành lát cắt đặc sít. Ranh giới dưới của hệ thống này là bề mặt bào mòn biển tiến.
Hình 10.23 - Hệ thống biển tiến - a. Đường cong thay đổi mực nước biển; b. Đường cong gamma; c. Mô hình 3 chiều
Hình 10.24 - Hệ thống biển tiến và hình ảnh thực địa - a. Mô hình hệ thống biển tiến; b. Hình ảnh thực địa
Các bãi triều nhiều cát thường hay đi cùng với sự chuyển tiếp này. Các trầm tích không biển hoặc kề áp lên ranh giới tập nằm dưới hoặc kề áp lên lấp đầy lũng xâm thực của thời kỳ biển thấp. Ở khu vực có tốc độ trầm tích thấp thì lũng xâm thực có thể được lấp đầy bằng các trầm tích của thời kỳ biển tiến và thường là trầm tích tam giác châu cửa sông.
Mô hình 3 chiều của hệ biển tiến liên quan đến sự thay đổi mực nước biển và đường cong gamma trong giếng khoan được mô tả trên hình 10.23 và hình ảnh khảo sát thực địa được mô tả trên hình 10.24.
Hệ thống biển cao (Highstand System Tract/HST)
Hệ thống trầm tích biển cao phát triển khi mực nước biển dao động ở mức cao gồm phần cuối của giai đoạn nâng lên của mực biển, thời kỳ tạm đứng yên và phần sớm của giai đoạn hạ thấp tiếp theo của mực biển. Hệ thống này có ranh giới dưới là mặt ngập lụt cực đại.
Mực nước biển dâng và tiến dần vào thềm biển, các đụn cát ven bờ sẽ được tái lựa chọn và được phủ bởi các lớp trầm tích hạt mịn khi vị trí bờ biển trở thành vùng nước sâu. Mực nước biển tiến dần vào đất liền cũng góp phần tạo thành các lớp than ở những vùng đầm lầy và vùng đồng bằng ven biển nhất là ở những khu vực nhiệt đới ẩm. Trong khi đó các lòng sông hoặc các thung lũng xâm thực trước đó sẽ dần được lấp đầy cát cũng được phủ dần bởi các trầm tích mịn hơn khi mực nước biển tiến tràn ngập toàn thềm.
Chế độ thềm biển được thiết lập với vùng thềm biển sâu được tích tụ chủ yếu các trầm tích bùn sét hạt mịn. Như vậy lớp sét hình thành trong thời kỳ hệ thống biển cao đã tạo thành một lớp chắn dầu khí khu vực cho các bẫy cát địa tầng hoặc cấu tạo đã được hình thành trong hai thời kỳ trầm tích mực nước biển thấp và thời kỳ biển tiến. Khi nước biển bắt đầu giảm, nguồn vật liệu vượt xa hơn tốc độ thành tạo khoảng trống cho vật liệu lắng đọng, làm cho vật liệu phải trầm tích ra phía ngoài thềm. Trên mặt cắt địa chấn, đáy của hệ thống trầm tích biển cao là mặt phủ đáy, mặt này thành tạo với tốc độ trầm tích rất chậm, thuận lợi cho việc bảo tồn các vị cổ sinh nên rất giàu vật chất hữu cơ do vậy có khả năng sinh dầu khí tốt còn gọi là mặt đặc sít.
Hệ thống trầm tích biển cao có thể có 3 thành phần:
- Tổ hợp nêm phủ chồng lùi vào bờ ở phần dưới được đặc trưng bằng các trầm tích dạng nêm phủ chồng lùi hình chữ S. - Tổ hợp nêm xếp chồng bồi tụ ở phần giữa.
- Tổ hợp nêm phủ chồng lấn ở phần trên được đặc trưng bằng các trầm tích dạng nêm lấn xiên chéo tiến nhanh ra phía bể.
|
Hình 10.25 - Mô hình 3 chiều hệ thống biển cao a. Đường cong thay đổi mực nước biển; b. Đường cong gamma; c. Mô hình 3 chiều
|
Mô hình hệ thống biển cao liên quan đến sự thay đổi mực nước biển và đường cong gamma trong giếng khoan được mô tả trên hình 10.25 và hình ảnh khảo sát thực địa được mô tả trên hình 10.26.
Hình 10.26 - Mô hình 3 chiều hệ thống biển cao và hình ảnh thực địa
Các hệ thống trầm tích liên quan với đường bờ
Hệ thống rìa thềm (Shelf Margin System Tract/SMST)
Ở khu vực không có sườn dốc, thay cho hệ thống biển thấp là hệ thống rìa thềm. Vùng hệ thống rìa thềm có ranh giới dưới là chỉnh hợp loại 2 và ranh giới trên là mặt biển tiến, chúng được tạo thành khi mực nước biển giảm chậm ở tốc độ không vượt quá tốc độ lún chìm của bể phù hợp với lượng trầm tích được lắng đọng, khoảng trống trầm tích vẫn tiếp tục tăng nhưng nguồn trầm tích vẫn được duy trì.
Vùng hệ thống trầm tích rìa thềm được đặc trưng bằng các dạng phủ chồng lấn biển lùi yếu ở dưới và chuyển sang dạng phủ chồng lùi ở trên. Bất chỉnh hợp tồn tại theo hướng vào lục địa. Phía bờ của hệ thống thường bao gồm các trầm tích lục địa và dày dần lên theo hướng vào bờ. Trong khi đó phần biển thì lại tương tự nêm lấn của hệ thống biển thấp. Mô hình hệ thống rìa thềm liên quan đến sự thay đổi mực nước biển và đường cong gamma trong giếng khoan được thể hiện trên hình 10.27. Hệ thống rìa thềm nằm ở phần dưới của tập trầm tích được minh họa trên lát cắt hình 10.28.
Hình 10.27 - Mô hình 3 chiều hệ thống rìa thềm - a. Đường cong thay đổi mực nước biển; b. Đường cong gamma; c. Mô hình 3 chiều
Hình 10.28 - Hệ thống rìa thềm trong lát cắt tập tích tụ
Ngoài các loại hệ thống trầm tích nêu trên, hiện nay còn có cách phân loại khác liên đến quá trình biển lùi bình thường và cưỡng bức. Nếu gộp cả hệ thống biển cao và biển thấp sẽ có hệ thống biển lùi, nếu tách quá trình biển lùi cưỡng bức khi mực nước biển hạ xuống có hệ thống biển lùi cưỡng bức (hoặc hệ thống mực nước biển hạ xuống), trong trường hợp đó hệ thống biển cao và biển thấp chỉ còn phần biển lùi bình thường (phần sớm của hệ thống biển cao và phần muộn của hệ thống biển thấp) liên quan đến quá trình biển lùi khi mực nước biển tăng.
Hệ thống biển lùi cưỡng bức (Forced Regressive system tract/FRST)
Hệ thống này được xác định là sự dịch chuyển đường bờ về phía bể khi mực nước biển hạ thấp, có khác với biển lùi bình thường khi mực nước biển đứng yên hoặc dâng lên. Hệ thống này được hình thành ở giai đoạn muộn nhất và cao nhất trong tập tích tụ, nằm ở phần trên của hệ thống trầm tích biển cao và được giới hạn đến thời gian vị trí mực nước biển tương đối ở mức thấp nhất tương ứng với giai đoạn sớm của hệ thống trầm tích biển thấp. Có thể chia thành 2 trường hợp là trong quá trình biển lùi cưỡng bức có sự bồi tụ (A1) và không bồi tụ (A2) (hình 10.6).
Hệ thống trầm tích biển lùi (Regressive system tract/FRST)
Hệ thống trầm tích biển lùi được xác định là sự dịch chuyển đường bờ về phía bể khi mực nước biển đứng yên hoặc dâng lên, khi đó tốc độ trầm tích lớn hơn khoảng trống tích tụ. Điều này có khác với hệ thống biển lùi bắt buộc là được giới hạn bởi mặt bào mòn cơ sở khi mực nước biển hạ thấp. Được hình thành khi 2 lần mực nước biển tăng nhanh, giữa chúng là một lần hạ thấp mực nước biển tương đối. Hệ thống này gồm các nêm lấn, được giới hạn dưới bởi mặt ngập lụt cực đại và giới hạn trên là một mặt nêm lấn cực đại. Khi các chu kỳ mực nước biển toàn cầu trùng với một pha lún chìm nhanh của bể, có thể không chỉ có mặt ranh giới tập loại 2 được hình thành trong thời gian mực nước biển hạ thấp mà có thể được hình thành ngay khi mực nước biển tương đối đang dâng mạnh với một lượng trầm tích rất lớn được cung cấp vào bể.
Theo Minh giải địa chấn trong thăm dò và khai thác dầu khí