ĐỊA HÌNH CHÔN VÙI NEOGEN Ở BỒN TRŨNG CỬU
LONG
ĐẶNG VĂN BÁT, HOÀNG VĂN LONG,
NGUYỄN QUỐC HƯNG, NGUYỄN KHẮC ĐỨC
Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Đông Ngạc, Từ Liêm, Hà
Nội
Tóm tắt: Trên cơ sở phân tích các thành tạo trầm
tích Neogen ở bồn trũng Cửu Long, các pha tiến triển và pha tàn lụi của địa hình
có thể ghi nhận 3 giai đoạn địa hình chôn vùi Neogen ở bồn trũng Cửu Long như
sau:
- Giai đoạn cuối Miocen sớm: giai đoạn
chôn vùi địa hình đáy biển được cấu tạo bởi tầng sét Rotalia.
- Giai đoạn cuối Miocen
giữa: giai đoạn chôn vùi địa hình đồng bằng aluvi và châu thổ ven biển.
- Giai đoạn cuối Miocen
muộn: địa hình châu thổ ven bờ bị chôn vùi dưới các thành tạo Pliocen - Đệ tứ,
chấm dứt giai đoạn phát triển của các thành tạo Đệ tam ở các bể riêng biệt.
Địa hình hiện tại của
đáy biển ở bồn trũng Cửu Long không thể hiện rõ nét tính kế thừa các địa hình
chôn vùi cổ và bình đồ cấu trúc bồn trũng trong Paleogen và Neogen.
Trước hết cần phải nhấn
mạnh là những kết quả nghiên cứu địa hình trong Paleogen ở bồn trũng Cửu Long
cho phép chúng ta nhận định: địa hình ở giai đoạn này phân dị tương đối mạnh,
toàn vùng mang đặc trưng của địa hình miền núi. Dao động độ cao tương đối có thể
đạt tới hàng ngàn mét như ở rìa đông của cấu tạo Bạch Hổ. Các dãy núi chạy theo
phương đông bắc – tây nam, giữa chúng là những thung lũng hẹp. Các thành tạo
Oligocen là những thành tạo molas, đặc biệt là những thành tạo Oligocen hạ với
thành phần chủ yếu là cuội kết, sạn kết với các mảnh đá magma, xen kẽ với các
lớp cát kết, sét kết mầu đỏ nâu. Vào cuối Oligocen muộn, do kết quả của quá
trình tách giãn biển Đông, địa hình đã chuyển từ kiểu lục địa sang địa hình ven
biển với sự phân dị yếu hơn.
Sang Neogen, địa hình ở
khu vực này đã trở nên khác hẳn. Địa hình đáy biển đóng vai trò thống trị. Rõ
ràng các chu kỳ phát triển địa hình ở đây gắn với các chu kỳ lắng đọng trầm tích
biển. Quá trình chôn vùi địa hình xảy ra trong điều kiện sụt lún của vỏ Trái
đất. Pha tiến triển của địa hình gắn với pha sụt lún, đáy biển sâu và mở rộng.
Pha tàn lụi của địa hình gắn với quá trình nâng lên và bóc mòn. Trên thực tế,
việc phân chia các pha như vậy cũng mang tính chất tương đối, pha tàn lụi của
chu kỳ địa hình này có thể ứng với pha tiến triển của chu kỳ địa hình sau, làm
cho địa hình bị chôn vùi dưới các lớp trầm tích trẻ hơn.
Phân tích các tài liệu
địa tầng, cổ sinh, trầm tích ở bồn trũng Cửu Long, có thể ghi nhận giai đoạn địa hình bị chôn vùi mang tính khu vực rộng
lớn xảy ra đầu tiên trong Neogen là vào cuối Miocen sớm. Như đã biết, vào
cuối Oligocen muộn, trũng Trung tâm Cửu Long được mở rộng, trũng Nam Cửu Long
trở thành một vịnh, liên thông với trũng Trung tâm bởi eo phía bắc Bạch Hổ. Địa
hình này bị chôn vùi bởi các thành tạo của hệ tầng Bạch Hổ có tuổi Miocen sớm.
Quá trình chôn vùi xảy ra một cách từ từ, địa hình Oligocen muộn bị lún chìm
xuống đáy biển. Ban đầu là các thành tạo hạt thô, phức tạp không đồng nhất phủ
lên địa hình này. Ở khu vực Bạch Hổ chủ yếu là cát kết arkos, graywack. Ở khu
vực Mỏ Rồng, Bà Đen, Tam Đảo lại là cát kết đơn khoáng, tỷ lệ cát sét thường
tương đương nhau. Ở đáy của các thành tạo này thường gặp cuội sỏi. Các thành tạo
này ứng với pha tiến triển của địa hình. Sự tiến triển đi theo chiều hướng từ
lục địa chuyển sang địa hình đáy biển. Sự xuất hiện của glauconit chứng tỏ biển
đã ngự trị ở đây. Đáy biển cứ tiếp tục sâu dần, các thành tạo bột kết xuất hiện
nhiều hơn ở phân hệ tầng Bạch Hổ giữa xen kẽ với những lớp sét vôi. Ở phía bắc
khu vực Rồng, trong khoảng độ sâu 2614 – 2626 m gặp cát kết hạt nhỏ có độ hạt
trung bình Md = 0,09 – 0,60 mm, độ chọn lọc tốt So = 1,46 – 2,38, hệ số bất đối
xứng nhỏ hơn 1. Theo Ngô Xuân Vinh [2], cát kết hệ tầng Bạch Hổ phần lớn là hạt
nhỏ với kích thước trung bình Md = 0,1 – 0,25 mm đến hạt mịn Md = 0,1 – 0,63 mm,
độ lựa chọn và mài tròn từ trung bình đến tốt với giá trị So = 1,6 – 2,1. Điều
đó chứng tỏ biển đã sâu hơn, không phải là môi trường gần bờ, vũng vịnh nữa. Dựa
theo kết quả nghiên cứu cổ sinh [Trương Minh và nnk, 1990. Lưu trữ TCT DK] có thể thấy trong Miocen
sớm, phía tây của Bạch Hổ là đồng bằng bồi tích aluvi. Ở khu vực Ba Vì, Bà Đen,
Tam Đảo gần như không thấy các hoá thạch biển. Ở vùng Bạch Hổ là đồng bằng tam
giác châu, cửa sông. Phía nam và đông nam Bạch Hổ là một dải biển tương đối sâu
hơn. Như vậy, ứng với pha tiến triển, địa hình khu vực bị phân dị phức tạp hơn.
Vào cuối Miocen sớm, chế độ biển đã ngự trị hoàn toàn với sự xuất hiện của tập
sét xanh chứa Rotalia phủ gần như
toàn bộ bồn trũng với độ dày từ 200 đến 250 m. Vào thời kỳ này, rõ ràng địa hình
đáy biển đã khá ổn định, đánh dấu sự kết thúc của pha tiến triển địa hình. Theo
Nguyễn Tiến Long và Sung Ji-Chang [3], quá trình tách giãn đáy biển theo phương
TB-ĐN đã nhanh chóng mở rộng xuống tây nam vào cuối Miocen sớm và làm cho biển
tiến mạnh mẽ vào bể Cửu Long và Nam Côn Sơn. Cuối Miocen sớm, địa hình bắt đầu
bị chôn vùi bởi các thành tạo của hệ tầng Côn Sơn phủ bất chỉnh hợp lên. Địa
hình chôn vùi này được thể hiện bằng bề mặt bất chỉnh hợp Miocen sớm mà hình
dáng và vị trí của chúng được thể hiện trên hình 1. So sánh với với địa hình
chôn vùi trong Oligocen muộn, địa hình chôn vùi Miocen sớm ít bị phân dị hơn.
Trũng Trung tâm Cửu Long là một bể thống nhất mở rộng với trũng Nam Cửu Long,
trong đó vùng Bạch Hổ bị lún chìm sâu nhất với vị trí hiện tại ở độ sâu khoảng
2000 m. Tuy vậy, hình thái cấu trúc và địa hình Miocen sớm vẫn mang tính kế thừa
của bình đồ cấu trúc cổ với phương chung là ĐB – TN.
Giai đoạn chôn vùi địa hình thứ hai trong Neogen ở bồn
trũng Cửu Long xảy ra vào cuối Miocen giữa. Bắt đầu pha tiến triển của địa hình được đánh dấu
bằng sự thành tạo của các tập cát hạt thô dày lẫn với cuội, sỏi, cát có độ mài
tròn, chọn lọc kém. Địa hình Miocen sớm bắt đầu bị phá huỷ. Tiếp theo, các trầm
tích của hệ tầng Côn Sơn mịn dần và đặc trưng bằng sự phân nhịp rất rõ nét. Đó
là các tập cát, cát bột với độ dầy 40 – 90 m, xen kẽ với các tập sét dầy 20 – 30
m, đôi khi gặp những dải vôi nhỏ với những tập than mỏng. Các thành tạo này lắng
đọng trong môi trường tiền châu thổ. Như vậy, vào Miocen giữa, sự lún chìm khu
vực tiếp tục tăng cường. Cuối thời kỳ này là một pha nâng lên, điều kiện môi
trường lòng sông đã tái thiết lập ở phần trũng Tây Nam, trong khi đó ở phần đông
bắc bồn trũng các trầm tích lại tích tụ trong môi trường ven bờ. Đây là pha tàn
lụi của địa hình, môi trường biển đã ảnh hưởng ít hơn ở bồn trũng Cửu Long. Rõ
ràng đây là pha nghịch đảo kiến tạo xảy ra ở khu vực, tạo điều kiện hình thành
nên những cấu tạo vòm địa phương. Vào cuối Miocen giữa, địa hình châu thổ này
bắt đầu bị chôn vùi và các thành tạo của hệ tầng Đồng Nai phủ bất chỉnh hợp lên
địa hình này. Độ sâu của địa hình này so với bề mặt địa hình đáy biển hiện tại
nằm ở khoảng từ 1180 đến 1650 m. Hình thái địa hình chôn vùi cuối Miocen giữa
vẫn mang những nét kế thừa của giai đoạn trước, song hình thái địa hình đơn giản
hơn.
Giai đoạn chôn vùi địa hình tiếp theo xảy ra vào cuối
Miocen muộn. Giai đoạn này bắt đầu với pha
tiến triển của địa hình sụt lún, bề mặt Miocen giữa bắt đầu bị chôn vùi bởi các
tập cát có kích thước hạt khác nhau của hệ tầng Đồng Nai. Cát kết được thấy hầu
như ở dạng gắn kết yếu, kích thước hạt thay đổi từ mịn tới rất thô, hạt cát góc
cạnh, độ chọn lọc và độ mài tròn từ kém tới trung bình. Thành phần của cát chủ
yếu là thạch anh với những mảnh đá nhiều mầu và những mảnh đá phiến. Độ dày của
mỗi tập cát đến hàng chục mét. Xen kẽ với các tập cát là những tập sét mỏng, độ
dầy 3-10 m. Sét kết thường có mầu đỏ nâu, vàng. Đôi nơi còn gặp những lớp mỏng
hoặc thấu kính than nâu có mầu nâu đen đến gần đen, hơi cứng. Phần trên gặp các
tập đá vôi mầu trắng nhạt, dễ vỡ vụn. Các tập cát, sét kết ở phần dưới và phần
giữa của hệ tầng Đồng Nai với những thành tạo than hình thành trong điều kiện
châu thổ, ven bờ. Đáy biển tiếp tục bị sụt lún và phần trên của hệ tầng được
hình thành trong điều kiện biển mở. Các phức hệ Trùng lỗ sống ở đáy gặp ở trung
tâm bể Cửu Long đã chứng tỏ môi trường trầm tích Miocen muộn ở đây là môi trường
biển nông, thềm trong. Vào cuối Miocen muộn, hoạt động kiến tạo nâng mang tính
chất khu vực rộng rãi, làm cho địa hình đáy biển bị phá huỷ, bóc mòn và sau đó
bị chôn vùi dưới các trầm tích Pliocen - Đệ tứ của hệ tầng Biển Đông, chấm dứt
giai đoạn phát triển của các trầm tích Đệ tam ở các bể riêng biệt trên thềm lục
địa Việt Nam. Ranh giới giữa các bể trầm tích bị xoá nhòa hoàn toàn để tạo nên
một bể thống nhất của toàn thềm lục địa. Địa hình chôn vùi cuối Miocen muộn so
với địa hình chôn vùi Miocen sớm và giữa phức tạp hơn nhiều (Hình 2). Địa hình
đặc trưng đới phân bậc rất rõ. Vùng ven biển phía đông Vũng Tàu là một bề mặt
thoải nằm ở độ sâu 200 – 240 m; tiếp theo là một vách dốc có nguồn gốc kiến tạo
– mài mòn ở độ sâu 240 – 300 m. Sau đó địa hình đặc trưng là một bề mặt nghiêng,
bằng phẳng đến độ sâu trên dưới 400 m. Dưới vách này là một bề mặt bằng phẳng,
rộng, kéo dài đến độ sâu khoảng 600 m. Trũng Trung tâm nằm ở độ sâu 650 – 700 m
gần trùng với cấu tạo Bạch Hổ – Rồng.
Từ các kết quả phân tích
địa hình chôn vùi trong Oligocen và Miocen, chúng ta thấy bể trầm tích Đệ tam
Cửu Long đều có hướng phát triển theo phương ĐB–TN. Các cấu trúc Đệ tam cũng như
địa hình chôn vùi ở các thời kỳ Oligocen và Miocen đều mang tính kế thừa rõ nét.
Địa hình hiện tại của đáy biển (Hình 3) cho thấy rằng các đường đẳng sâu có
khuynh hướng chạy theo phương B-N hơn là phương ĐB-TN. Điều đó có khả năng liên
quan đến hoạt động của đứt gãy 1090 Tây biển Đông. Đới ven bờ ở phía
đông Vũng Tàu, trong phạm vi độ sâu 20 m, địa hình bị phân dị, bên cạnh những
trũng sâu khép kín 40 – 45 m nước, lại xuất hiện những đồi ngầm nhô cao tới 10
m. Từ độ sâu 20 đến 50 m nước, địa hình nghiêng thoải. Khu vực giữa Bạch Hổ với
Bà Đen, Tam Đảo tồn tại một dải đồi ngầm nhô cao đến 20 m. Những đồi ngầm là
những gaiot điển hình ở thềm lục địa Đông Nam
Việt Nam. Về nguồn gốc, đó có thể là tàn dư của bề mặt san bằng cùng nằm trên
một độ sâu khá đồng nhất 10 – 20 m nước. Từ độ sâu 55 – 90 m, địa hình lại
nghiêng thoải. Các hệ thống xâm thực hiện đại bao gồm hai hệ thống chính ở đông
bắc và đông nam Bạch Hổ. Các hệ thống này đều có phương TB-ĐN. Như vậy, so sánh
hình thái địa hình hiện tại với các địa hình cổ bị chôn vùi chúng ta thấy tính
kế thừa của địa hình hiện tại với cấu trúc cổ là không rõ nét.
Từ những kết quả nghiên cứu trên có thể rút ra
một số kết luận sau:
1. Trong Neogen ghi nhận
được 3 giai đoạn chôn vùi địa hình:
- Giai đoạn cuối Miocen
sớm: giai đoạn chôn vùi địa hình đáy biển cấu tạo bởi tầng sét Rotalia.
- Giai đoạn cuối Miocen
giữa: giai đoạn chôn vùi địa hình đồng bằng aluvi và châu thổ ven biển.
- Giai đoạn cuối Miocen
muộn: địa hình châu thổ ven bờ bị chôn vùi dưới các thành tạo Pliocen - Đệ tứ,
chấm dứt giai đoạn phát triển của các thành tạo Đệ tam ở các bể riêng biệt.
2. Địa hình đáy biển
hiện tại ở bồn trũng Cửu Long không thể hiện rõ nét tính kế thừa các địa hình
chôn vùi cổ và bình đồ cấu trúc bồn trũng trong Paleogen và Neogen.
Bài báo được hoàn thành
với sự hỗ trợ của Chương trình Nghiên cứu cơ bản cấp Nhà nước; đề tài mang mã số
7.1.09.03.
VĂN LIỆU
1. Đặng Văn Bát, Hoàng Văn Long, Nguyễn Quốc Hưng, Nguyễn
Khắc Đức, 2004.
Địa hình chôn vùi Paleogen ở bồn trũng Cửu Long.
TC Địa chất, A/282 : 11-18. Hà Nội.
2. Ngô Xuân Vinh, 2000. Những yếu tố chính ảnh hưởng
đến tính chất thấm chứa của đá vụn lục nguyên Miocen sớm – Oligocen bể Cửu Long.
Hội nghị KHCN 2000 “Ngành Dầu khí trước thềm thế kỷ XXI”, Tập I :
282 – 294. Nxb Thanh niên, Hà Nội.
3. Nguyễn
Tiến Long, Sung Jin - Chang, 2000. Địa chất khu vực và lịch sử phát triển địa chất bể Cửu
Long. Hội nghị KHCN 2000 “Ngành Dầu khí trước thềm
thế kỷ XXI”, Tập I : 436-453. Nxb Thanh niên, Hà Nội.