Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất trũng sông hồng theo tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than
Mục tiêu của luận án là chính xác hóa đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông
Hồng trên cơ sở xử lý, phân tích, luận giải địa chất tài liệu trọng lực, địa chấn phản
xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan, mẫu lõi khoan, từ đó phân chia đới cấu trúc địa chất khu
vực và địa phương, có cấu trúc khống chế tài nguyên than và tập chứa than; khoanh
định diện tích triển vọng cho thăm dò than trong giai đoạn tiếp theo.
Nội dung nghiên cứu của luận án
- Lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu địa vật lý hợp lý với kỹ thuật đo
và xử lý hiện đại phục vụ hiệu quả mục tiêu của luận án.
- Điều tra tổng thể đặc điểm cấu trúc địa chất và cấu trúc chứa than trũng
Sông Hồng đến đáy tầng chứa than trên cơ sở tổng hợp thu thập, xử lý, phân tích và
minh giải địa chất các tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan
đã có để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực phục vụ điều tra tài nguyên
than trũng Sông Hồng.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất trũng sông hồng theo tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LẠI MẠNH GIÀU NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT TRŨNG SÔNG HỒNG THEO TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ PHỤC VỤ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN THAN Ngành: Kỹ thuật địa vật lý Mã số: 62.52.05.02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - 2017 Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Địa vật lý, Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.VS.TSKH. Phạm Khoản – Hội KHKT Địa vật lý Việt Nam 2. PGS.TS.NGƯT. Nguyễn Trọng Nga – Trường ĐH Mỏ - Địa chất Phản biện 1: TS Phạm Đình Nguyên, Bộ Khoa học và Công nghệ Phản biện 2: TS Nguyễn Văn Nguyên, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam Phản biện 3: TS Nguyễn Thanh Tùng, Viện Dầu khí Việt Nam Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi . giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội hoặc Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 1. Lại Mạnh Giàu, Lê Thanh Hải và nnk (2011). Trọng lực chính xác cao và khả năng áp dụng để phát hiện các thân quặng ẩn sâu ở Việt Nam. Tạp chí địa chất Loạt A số 324, 3-4/2011. Hà Nội. 2. Lại Mạnh Giàu, Lê Thanh Hải và nnk (2012). Bản đồ các trường dị thường trọng lực Việt Nam (phần đất liền) tỷ lệ 1:500.000 - Niên đại 2011. Hội nghị khoa học quốc tế: Vật lý địa cầu và phát triển bền vững. NXB KHTN và CN Hà Nội. 3. Lại Mạnh Giàu, Lê Thanh Hải và nnk (2013). Bản đồ các dị thường trọng lực Việt Nam (phần đất liền) tỷ lệ 1:500.000 - niên đại 2011. Tạp chí Địa chất, Loạt A, số 333, 1-2/2013, Hà Nội. 4. Lại Mạnh Giàu và nnk (2014). Lựa chọn hệ thống thu nổ địa chấn phản xạ 2D trong nghiên cứu cấu trúc địa chất và điều tra đánh giá tổng thể tài nguyên than bể Sông Hồng (phần đất liền). Tạp chí Địa chất, Loạt A, số 341, 3-8/2014, Hà Nội. 5. Lại Mạnh Giàu và nnk (2016). Sử dụng một thuộc tính địa chất minh giải tài liệu địa chấn phản xạ 2D trong “Điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than bể than Sông Hồng”. Tạp chí Địa chất, Loạt A, số 359, 9/2016. Hà Nội. 6. Lai Manh Giau and others (2016). Using some seismic attributes to interpret 2D reflection seismic data of project “Overall investigation and evaluating of coal resources in red river basin”. Journal of Geology, series B, No 44-45/2016, p81- 88, Ha Noi. 4 MỞ ĐẦU Theo Quyết định số 1268/QĐ-MĐC ngày 28 tháng 10 năm 2013 của Hiệu trưởng Trường Đại học Mỏ - Địa chất, NCS Lại Mạnh Giàu được giao đề tài luận án “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than”. Ngành: Kỹ thuật địa vật lý; mã số: 62520502. Tiểu ban hướng dẫn: GS. TSKH Phạm Khoản – Hội khoa học kỹ thuật Địa vật lý – HDC; PGS. TS Nguyễn Trọng Nga – Trường Đại học Mỏ - Địa chất – HDP. 1. Tính cấp thiết của đề tài Thực hiện nghị quyết số 18 - NQ/TW ngày 25 tháng 10 năm 2007 của Bộ Chính trị về “Định hướng chiến lược phát triển năng lượng quốc gia Việt Nam đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2050”, ngày 27 tháng 12 năm 2007 Thủ tướng Chính phủ ra quyết định số 1855/QĐ- TTg về việc phê duyệt “Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia Việt Nam đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2050”, trong đó nêu rõ “tranh thủ các nguồn vốn để thăm dò đánh giá trữ lượng và nghiên cứu khả năng khai thác vùng than đồng bằng sông Hồng”. Theo đó, tại quyết định số 89/2008/QĐ- TTg ngày 07 tháng 7 năm 2008 về việc phê duyệt “Chiến lược của ngành Than Việt Nam đến năm 2015, định hướng đến năm 2025” Thủ tướng Chính phủ đã chỉ đạo cụ thể “Đẩy mạnh các hoạt động điều tra, thăm dò, đánh giá trữ lượng than nhằm chuẩn bị cơ sở tài nguyên vững chắc cho sự phát triển ổn định, lâu dài của ngành” và “Phấn đấu đến năm 2010... thăm dò tỷ mỉ một phần tài nguyên của bể than đồng bằng sông Hồng; đến năm 2015 thăm dò đánh giá xong phần tài nguyên bể than đồng bằng sông Hồng”. Nhu cầu than ở Việt Nam từ nay đến năm 2025 tăng liên tục từ 93,8 ÷ 122,4 triệu tấn đến 337,7 ÷ 429,5 triệu tấn trong khi tổng sản lượng khai thác của các mỏ vùng Đông Bắc chỉ đạt 70 ÷ 75 triệu tấn vào năm 2020, trên 80 triệu tấn vào năm 2025. Để khắc phục sự thiếu hụt này, năm 2010 Chính phủ và Bộ Tài nguyên Môi trường đã chỉ đạo Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam lập đề án “Điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than phần đất liền bể Sông Hồng”. Bể Sông Hồng hay vùng trũng Sông Hồng bao phủ diện tích 6 tỉnh phần đất liền Nam Định, Hà Nam, Thái Bình, Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng. Dưới chúng là bể than nâu có triển vọng lớn nên việc điều tra tài nguyên than ở đây là cần thiết. Ở trũng Sông Hồng than nằm sâu dưới lớp phủ dầy, vùng lại có cấu trúc địa chất phức tạp nên để nâng cao chất lượng, hiệu quả, độ tin cậy việc điều tra đánh giá tài nguyên than, ngoài các phương pháp địa chất cần thiết phải áp dụng hệ phương pháp địa vật lý hợp lý nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất, yếu tố cấu trúc khống chế tài nguyên than và dự báo các tập chứa than ở dưới sâu. 2. Mục tiêu của luận án Mục tiêu của luận án là chính xác hóa đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng trên cơ sở xử lý, phân tích, luận giải địa chất tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan, mẫu lõi khoan, từ đó phân chia đới cấu trúc địa chất khu vực và địa phương, có cấu trúc khống chế tài nguyên than và tập chứa than; khoanh định diện tích triển vọng cho thăm dò than trong giai đoạn tiếp theo. 5 3. Nội dung nghiên cứu của luận án - Lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu địa vật lý hợp lý với kỹ thuật đo và xử lý hiện đại phục vụ hiệu quả mục tiêu của luận án. - Điều tra tổng thể đặc điểm cấu trúc địa chất và cấu trúc chứa than trũng Sông Hồng đến đáy tầng chứa than trên cơ sở tổng hợp thu thập, xử lý, phân tích và minh giải địa chất các tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan đã có để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực phục vụ điều tra tài nguyên than trũng Sông Hồng. - Thành lập sơ đồ đẳng sâu đáy hệ tầng Tiên Hưng trũng Sông Hồng theo tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ 2D tỷ lệ 1:100.000 và hai mặt cắt địa chấn - địa chất. - Trên cơ sở thu thập, xử lý, minh giải tài liệu địa chất phản xạ 2D, VSP và địa vật lý lỗ khoan mới trên diện tích 782 km2 có triển vọng nhất thuộc tỉnh Thái Bình và Hưng Yên và được giới hạn bởi đứt gãy Thái Bình, Vĩnh Ninh phục vụ đánh giá tiềm năng tài nguyên than phần đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải. - Thành lập sơ đồ cấu trúc địa chất, gồm các yếu tố cấu trúc địa chất địa phương, khoanh định các tập chứa than và không chứa than, mặt cắt địa chấn - địa chất tỷ lệ 1: 10.000 theo tài liệu địa chấn phản xạ và địa vật lý lỗ khoan phần Đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải để chuyển cho thăm dò thử nghiệm. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu của luận án là các cấu trúc địa chất đới sụt trung tâm vùng trũng Sông Hồng theo các tài liệu dị thường trọng lực, trường sóng địa chấn phản xạ và địa vật lý lỗ khoan và mối quan hệ giữa chúng với đặc điểm cấu trúc địa chất có chứa than. - Phạm vi nghiên cứu bao trùm trũng Sông Hồng được khống chế bởi hai đứt gẫy phương Tây Bắc - Đông Nam là đứt gãy Sông Chảy và Sông Thái Bình và có diện tích khoảng 2.765 km2 thuộc các tỉnh Hưng Yên, Nam Định, Hà Nam, Hải Dương, Thái Bình và Hải Phòng (hình 1.1). 5. Cơ sở tài liệu của luận án Luận án được thực hiện trên cơ sở tổng hợp các tài liệu địa chất, địa vật lý đã có ở trũng Sông Hồng của Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam và các tài liệu do NCS trực tiếp tham gia thu thập, xử lý phân tích và minh giải: - Tài liệu trọng lực, địa chấn phản xạ và địa vật lý lỗ khoan đo vẽ từ những năm 1960 đến nay ở tỷ lệ 1/50.000 đến 1/200.000. - Tài liệu đo địa chấn phản xạ của Liên đoàn Vật lý Địa chất - Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam với tổng số tuyến 200km, địa vật lý lỗ khoan (đo điện, gamma tự nhiên, gamma mật độ ...) với tổng khối lượng 16.000m. - Tài liệu địa chất và khoáng sản ở trũng Sông Hồng của Trung tâm Lưu trữ Địa chất, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. 6. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp địa chất: Thu thập, tổng hợp tài liệu địa chất làm cơ sở minh giải tài liệu địa vật lý. 6 - Phương pháp mô hình tham số vật lý - địa chất nghiên cứu đặc điểm tham số vật lý trầm tích và than, đặc điểm địa chất và trường địa vật lý để làm tiền đề cho xử lý, phân tích và luận giải địa chất tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than trũng Sông Hồng. - Phương pháp địa vật lý: Lựa chọn hệ phương pháp địa vật lý trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan hợp lý để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ điều tra tài nguyên than. - Phương pháp toán lý gồm: lựa chọn và sử dụng các chương trình phân tích, xử lý, luận giải địa chất tài liệu địa vật lý là những phương pháp hiện đại đang được áp dụng trong điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản của Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. 7. Các luận điểm bảo vệ Luận điểm 1. Hệ phương pháp nghiên cứu địa vật lý đã lựa chọn là hợp lý và hiệu quả trong nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ điều tra tài nguyên than trũng Sông Hồng: Phương pháp trọng lực nghiên cứu đứt gãy và cấu trúc địa chất khu vực trũng Sông Hồng. Phương pháp địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan và lỗ khoan nghiên cứu đứt gãy, cấu trúc địa chất địa phương theo thuộc tính địa chấn, đặc điểm ranh giới phản xạ và khoanh định tầng chứa than dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải. Luận điểm 2. Chính xác hóa vị trí đứt gãy, phân chia đới và dải cấu trúc địa chất khu vực trũng Sông Hồng theo dấu hiệu trường dị thường trọng lực: Đã khoanh định được 7 đứt gãy chính: đứt gãy Hưng Yên, Sông Chảy, Thái Bình, Vĩnh Ninh, Sông Lô, Sông Thái Bình, Kiến Thụy, 3 đới cấu trúc đới cấu trúc nâng Đông Bắc, sụt Trung tâm, nâng Tây Nam và 3 dải cấu trúc Khoái Châu - Tiền Hải, Quỳnh Phụ - Thái Thụy, Xuân Thủy - Hưng Hà trong đó có đứt gãy Sông Chảy, Sông Thái Bình khống chế tài nguyên than và 3 dải cấu trúc trong đới trung tâm trũng Sông Hồng cần quan tâm điều tra. Luận điểm 3. Định vị, chính xác hóa các đứt gãy, cấu trúc địa chất địa phương dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải: Các yêu tố cấu trúc vừa nêu được khoanh định theo thuộc tính biên độ tức thời, đặc điểm VSP, địa chấn phản xạ, địa vật lý lỗ khoan, lỗ khoan và tập đá chứa than theo tần số trung bình đến cao, biên độ lớn, độ liên tục cao và phản xạ song song của trường sóng. Hai đứt gãy Vĩnh Ninh, Thái Bình và các cấu trúc địa chất nếp lồi Tiền Hải, nếp lõm Kiến Xương - Tiền Hải, sụt Phượng Ngãi, nếp lồi Kiến Xương có chứa tài nguyên than. 8. Những điểm mới có ý nghĩa khoa học - Đã lựa chọn được hệ phương pháp địa vật lý hợp lý có hiệu quả trong nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ điều tra tài nguyên than gồm: trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan cho trũng Sông Hồng; địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan cho nghiên cứu chi tiết tập chứa than ở dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải. - Nghiên cứu, áp dụng có hiệu quả các phương pháp thu thập, xử lý và minh giải tài liệu địa chấn phản xạ 2D phục vụ nghiên cứu chi tiết đối tượng than. 7 - Lần đầu tiên khoanh định chi tiết các yếu tố cấu trúc địa chất khống chế tài nguyên than; xác định, phân chia và liên kết các tập chứa than dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải theo tài liệu địa chấn, địa vật lý lỗ khoan và khoan. 9. Ý nghĩa thực tiễn của luận án - Chính xác hóa cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng và giải nâng Khoái Châu - Tiền Hải. - Dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải được xác định là dải triển vọng nhất về than trong trũng Sông Hồng và có khả năng thăm dò khai thác ngay. - Theo hướng ra phía biển đã xác định được 2 tập chứa than mới có giá trị công nghiệp và làm tăng trữ lượng than trũng Sông Hồng. - Hệ phương pháp địa vật lý nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất phục vụ điều tra tài nguyên than ở dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải có hiệu quả, gồm: địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan. Hệ phương pháp nghiên cứu, phương pháp xử lý, phân tích, luận giải địa chất có thể áp dụng cho vùng với bối cảnh địa chất địa vật lý tương tự. - Đã khoanh định được các cấu trúc khống chế tài nguyên than và các tập chứa than trong hệ tầng Tiên Hưng thuộc đới sụt trung tâm trũng Sông Hồng. 10. Bố cục của luận án Luận án được trình bày trong 110 trang khổ A4 không kể mở đầu kết luận, gồm 3 chương: Chương 1: Đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa chất, địa vật lý. Chương 2: Hệ phương pháp địa vật lý nghiên cứu cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng phục vụ điều tra tài nguyên than. Chương 3: Đặc điểm cấu trúc, yếu tố cấu trúc địa chất khống chế tài nguyên than và khoanh định các tập đá chứa than trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý. 11. Nơi thực hiện luận án và lời cảm ơn Luận án được thực hiện và hoàn thành tại Bộ môn Địa vật lý, khoa Dầu khí, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Bộ Giáo dục và Đào tạo và Liên đoàn Vật lý Địa chất - Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam - Bộ Tài nguyên và Môi trường dưới sự hướng dẫn khoa học của GS.VS. TSKH Phạm Khoản và PGS.TS.NGƯT Nguyễn Trọng Nga. NCS xin được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến GS.VS.TSKH Phạm Khoản và PGS.TS Nguyễn Trọng Nga đã tận tình giúp đỡ để NCS hoàn thành luận án của mình, ngoài ra NCS còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Bộ môn Địa vật lý, trường Đại học Mỏ Địa chất, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Liên đoàn Vật lý Địa chất, Liên đoàn Intergeo, Viện Dầu khí Việt Nam - Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, các nhà khoa học, PGS. TS Phan Thiên Hương, GS.TS Tôn Thích Ái, PGS.TS Trần Ngọc Toản, KS Lê Thanh Hải, TS Nguyễn Thế Hùng, ThS Nguyễn Duy Bình, ThS Nguyễn Vân Sang, ThS Kiều Huỳnh Phương, ThS Nguyễn Thị Thu Hằng, CN Phạm Trung Kiên, Ths. Nguyễn Văn Bình. 8 CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT TRŨNG SÔNG HỒNG THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ 1.1. KHÁI QUÁT LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT, ĐỊA VẬT LÝ TRŨNG SÔNG HỒNG Đặc điểm cấu trúc địa chất và tài nguyên than trũng Sông Hồng được các tác giả địa chất và địa vật lý sau đây nghiên cứu. Địa chất và tài nguyên than: Vũ Xuân Danh (1981), Lưu Văn Thức (1973), Ngô Tất Chính (1985), Vlaxova I.I (1963), Đỗ Bạt (1981), Ngô Quang Toàn (1994), Trần Đức Lương (1971), Trần Văn Trị (1995), Trần Tất Thắng (2000) và những người khác Đo vẽ trọng lực: Epstein N.N (1961-1963), Nguyễn Thiện Giao (1985), Lại Mạnh Giàu (2013), Nguyễn San (1978), Goocbatchov A.N, (1962), Nguyễn Hiệp (1965), và những người khác ở tỷ lệ 1:500.000 đến 1:25.000 Đo vẽ địa chấn: Maksiutova và nnk (1965), Phan Tiến Viễn và nnk, (2005), Vũ Ngọc Tiến, (1987), Trịnh Xuân Cường (2012), và những người khác. Đo vẽ địa vật lý lỗ khoan: Lê Văn Trương và nnk, (2004), Lưu Văn Thức. (1973), Nguyễn Ngọc Thọ. (1973), và những người khác. Qu ... hư sự phân bố của các tập than trong vùng nghiên cứu. 20 3.2.4. Xác định tính liên tục của các ranh giới phản xạ Một thuộc tính vật lý địa chấn phản xạ là thuộc tính pha tức thời. Thuộc tính pha tức thời có thể sử dụng để xác định tính liên tục của các ranh giới phản xạ. Tại một vị trí trên đoạn tuyến, khi các ranh giới phản xạ bị mất tính liên tục theo chiều sâu thì đó là dấu hiệu của sự tồn tại một đứt gãy trên đoạn mặt cắt đó. (a) Mặt cắt địa chấn bình thường với biên độ sóng không đồng đều. (b) Mặt cắt địa chấn thuộc tính pha tức thời thể hiện phân lớp liên tục hơn so với mặt cắt địa chân bình thường Ngoài thuộc tính pha tức thời, chúng ta có thể sử dụng cả thuộc tính trở kháng âm tương đối để xác định tính liên tục của các mặt ranh giới. Tóm lại, trong minh giải địa chất tài liệu địa chấn phản xạ ta thấy: với mỗi đối tượng nghiên cứu đều có một tổ hợp thuộc tính vật lý địa chấn phản xạ. Cụ thể là: - Xác định ranh giới phản xạ sử dụng VSP, địa vật lý lỗ khoan. - Khoanh định đứt gãy: sử dụng thuộc tính biên độ tức thời thuộc tính biên ngoài, các đới mất sóng. - Xác định tính liên tục của ranh giới phản xạ sử dụng thuộc tính pha tức thời, trở kháng âm học tương đối, - Xác định tập đá chứa than sử dụng thuộc tính năng lượng trung bình, VSP, địa vật lý lỗ khoan, 3.2.5. Xác định đứt gãy kiến tạo, đới dập vỡ Việc xác định các đứt gãy kiến tạo theo đặc điểm lát cắt địa chấn dựa các dấu hiệu sau: - Thuộc tính biên ngoài. - Có các đới mất sóng. - Có dịch chuyển theo phương thẳng đứng một cách hệ thống của các mặt phản xạ nằm ở 2 phía của đứt gãy. Trong phương pháp địa chấn phản xạ 2D tùy theo phương tuyến và cấu trúc địa chất mà các dấu hiệu đó biểu hiện không được rõ ràng trên mặt cắt địa chấn thông thường (chưa sử dụng thuộc tính biên độ tức thời). Tuy nhiên khi sử dụng thuộc tính địa chấn biên ngoài (Envelope) vào việc minh giải, ta thấy các đứt gãy, đới dập vỡ có thể dễ dàng nhận biết và xác định rõ hơn trên mặt cắt trường sóng 3.2.6. Khoanh định các tập chứa than Việc xác định các tập có triển vọng chứa than được thực hiện theo thuộc tính năng lượng trung bình, VSP, địa vật lý lỗ khoan. 21 Kết quả xử lý tài liệu VSP ở các lỗ khoan (ví dụ, lỗ khoan LK.90.SH) cho thấy, nơi tồn tại các vỉa than sóng phản xạ có biên độ mạnh và rõ ràng. Bảng dưới đây là kết quả đối sánh chiều sâu các vỉa than theo tài liệu địa vật lý lỗ khoan và theo tài liệu VSP để từ đó định danh các tập than đối với tài liệu đo địa chấn phản xạ 2D trên mặt ở trũng Sông Hồng. (a) Mặt cắt địa chấn bình thường với biên độ sóng tương đối mạnh nhưng không liên tục ở tập không chứa than. (b) Mặt cắt địa chấn thuộc tính năng lượng trung bình làm nổi bật các tập không chứa than với biên độ thấp, hình ảnh mờ nhạt, các tập có chứa than biên độ cao hơn hẳn và tương đối liên tục. Bảng: Chiều sâu các vỉa than theo tài liệu địa vật lý tại lỗ khoan LK.90.SH STT Chiều sâu nóc vỉa than theo tài liệu địa vật lý lỗ khoan (m) Chiều dày vỉa than (m) Thời gian tương ứng theo tài liệu VSP (ms) 1 375.6 1.50 418 2 383.5 1.92 426 3 506.4 7.93 536 4 526.6 1.77 551 5 552.9 1.54 567 6 660.1 2.17 654 7 698.8 10.12 686 8 809.6 3.4 775 9 867.7 2.4 803 Sau khi đã xác định được các mặt phản xạ địa chấn chính, các tuyến địa chấn tựa sẽ được minh giải trước tiên. Đây là ranh giới những tuyến chuẩn để làm cơ sở liên kết cho toàn bộ các tuyến địa chấn còn lại. 3.3. CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT PHẦN ĐÔNG NAM DẢI NÂNG KHOÁI CHÂU - TIỀN HẢI THEO TÀI LIỆU ĐỊA CHẤN PHẢN XẠ 3.3.1. Cấu trúc địa chất phần đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải theo tài liệu địa chấn phản xạ 2D trên tuyến khảo sát Bằng phương pháp mô hình hóa, xây dựng băng địa chấn tổng hợp, phân tích thuộc tính, định danh và liên kết ranh giới phản xạ, phân tích tập địa chấn và xác định 22 đứt gãy đã trình bày trên tuyến vừa nêu, NCS tiến hành minh giải địa chất các tuyến khảo sát địa chấn phần đông nam dải nâng Khoái Châu – Tiền Hải gồm 7 tuyến ngang và 1 tuyến dọc TT2-2. Đặc điểm cấu trúc cơ bản của đới nâng Khoái Châu - Tiền Hải được khống chế bởi 4 đứt gãy bao gồm: đứt gãy Vĩnh Ninh, Tiền Hải, Kiến Xương và Thái Bình. Hoạt động kiến tạo của các đứt gãy này tạo nên cấu trúc đặc trưng của vùng với trũng trung tâm là nếp lõm Kiến Xương - Tiền Hải và các nếp lồi 2 bên rìa được xác định là nếp lồi Tiền Hải, nếp lồi Kiến Xương. So sánh với tài liệu địa chấn cũ, vị trí các đứt gãy này có sự thay đổi. Với các đứt gãy Vĩnh Ninh và Thái Bình sự thay đổi vị trí trên bình đồ là không nhiều, nhưng các đứt gãy Tiền Hải và Kiến Xương có sự thay đổi khá nhiều. Khoảng cách gần nhất của 2 đứt gãy Kiến Xương và Tiền Hải theo tài liệu cũ là khoảng 3km nhưng với tài liệu mới chỉ là 700m. Điều này rất có ý nghĩa, vì 2 đứt gãy này tạo nên nếp lõm Kiến Xương - Tiền Hải (trũng Phượng Ngãi) do vậy nếp lõm này sẽ được thu hẹp lại. Đối chiếu với kết quả khoan (lỗ khoan LK-105SH) có thể thấy vị trí các đứt gãy đã được chính xác hóa có độ tin cậy cao. 3.3.2. Cấu trúc địa chất phần đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải theo tài liệu địa chấn phản xạ 2D trên diện tích khảo sát Ở dải nâng Khoái Châu – Tiền Hải đã khoanh định được các nếp lồi, lõm sau theo tài địa chấn phản xạ. + Nếp cấu trúc lồi Tiền Hải: phân bố trong dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải. Là nếp lồi cân xứng kích thước lớn có góc nếp uốn dao động từ 150 - 160º, trục theo phương tây bắc - đông nam, mặt trục cắm về phía tây nam. Nếp lồi này được khống chế bởi 2 đứt gãy nghịch Vĩnh Ninh phía bắc và Tiền Hải phía nam. + Nếp cấu trúc lõm Kiến Xương - Tiền Hải: phân bố trong dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải. Đây là nếp lõm tương đối cân xứng kích thước lớn có góc nếp uốn dao động từ 160 - 170º, trục theo phương tây bắc - đông nam, mặt trục cắm về phía tây nam. Nếp lõm này được khống chế bởi 2 đứt gãy nghịch Tiền Hải phía bắc và Kiến Xương phía nam, càng về phía Đông Nam nếp lõm này càng hẹp lại. + Nếp cấu trúc lồi Kiến Xương: phân bố trong dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải là nếp lồi tương đối cân xứng kích thước lớn có góc nếp uốn dao động từ 150 - 160º, trục theo phương tây bắc - đông nam, mặt trục cắm về phía tây nam. Nếp lồi này được khống chế bởi 2 đứt gãy nghịch Kiến Xương phía bắc và đứt gãy thuận Thái Bình ở phía nam. + Nếp cấu trúc lõm Phượng Ngãi bị khống chế bởi đứt gãy Kiến Xương, Tiền Hải và nếp cấu trúc nâng Vũ Tiên nằm giữa đứt gãy Thái Bình và Kiến Xương. Trong số bốn nếp cấu trúc nêu trên NCS thiết nghĩ chỉ 3 nếp cấu trúc: nếp lồi Tiền Hải, nếp lõm Phượng Ngãi và đới cấu trúc lồi Vũ Tiên là cần quan tâm trong giai đoạn thăm dò tiếp theo. 23 Sơ đồ cấu trúc địa chất phần Đông Nam đới nâng Khoái Châu-Tiền Hải theo tài liệu địa chấn phản xạ 24 3.4. KHOANH ĐỊNH CÁC TẬP ĐÁ CHỨA THAN VÀ KHÔNG CHỨA THAN Với những kết quả tổng hợp và đánh giá như đã nêu trên, ta có thể phân chia và dự báo các tập đất đá không chứa than, các tập chứa than bằng 9 ranh giới ký hiệu từ H1 đến H9 theo tài liệu địa chấn phản xạ 2D: 3.4.1. Khoanh định tập đá chứa than - Tập H1 đến H4: Tập này được đặc trưng bởi trường sóng có biên độ cao, tần số trung bình đến cao, độ liên tục tốt, gồm các phản xạ song song. Tập này thành phần trầm tích chủ yếu là cát kết hạt nhỏ, sét kết, bột kết xen kẹp chứa than. Do các ranh giới H2 và H3 chỉ bắt gặp ở các tuyến ngoài đê biển (tuyến T26) nên được gộp lại thành tập chứa than từ H1 đến H4. Tập này có chiều dày trung bình khoảng 250m, phân bố từ chiều sâu khoảng 200m đến 950m. - Tập H5 đến H6 có trường sóng tương tự từ tập H1 đến H2, thành phần trầm tích chủ yếu là sét kết, bột kết, cát kết hạt nhỏ có chứa than. Tập này có chiều dày trung bình khoảng 310m, phân bố từ chiều sâu khoảng 300m đến 1200m. - Tập H7 đến H8: Tập này được đặc trưng bởi trường sóng các phản xạ phân lớp song song, có độ liên tục tốt, biên độ cao, tần số trung bình đến cao, thành phần trầm tích chủ yếu là sét kết, bột kết có chứa than. So sánh với tài liệu giếng khoan thu thập được thì nhận thấy đây là tập chứa than tương đối dày. Tập này có chiều dày trung bình khoảng 280m, phân bố từ chiều sâu khoảng 500m đến 1800m. 3.4.2. Phân chia tập đá ít chứa than và không chứa than - Tập từ mặt địa hình đến H1: Tập này được đặc trưng bởi trường sóng có biên độ cao, tần số trung bình đến cao, tính liên tục yếu, phản xạ sóng hỗn độn. Thành phần trầm tích là cát hạt vừa đến lớn gắn kết yếu thuộc các hệ tầng đệ Tứ, Hải Dương và Vĩnh Bảo. Tập này không chứa than. Tập này có chiều dày trung bình khoảng 270m, phân bố từ chiều sâu khoảng 200m đến 350m. - Tập H6 đến H7: Tập này được đặc trưng bởi trường sóng có biên độ cao, tần số thấp, độ liên tục trung bình, thành phần trầm tích chủ yếu là sét và cát kết xem kẹp, rất ít chứa than, đôi khi có thể gặp các đới chứa than dự đoán ở dạng thấu kính. Tập này có chiều dày trung bình khoảng 250m, phân bố từ chiều sâu khoảng 410m đến 1400m. - Tập H8 đến H9: Tập này được đặc trưng bởi trường sóng các phản xạ có độ liên tục kém, ít tính phân lớp, biên độ cao, tần số thấp, thành phần trầm tích chủ yếu là cát kết, sét kết, ít chứa than. Tập này có chiều dày trung bình khoảng 200m, phân bố từ chiều sâu khoảng 500m đến 2000m. 25 Kết quả xử lý minh giải tuyến T.16, vùng Tiền Hải, tỉnh Thái Bình - Tập dưới mặt H9 xuống dưới sâu: Tập này được đặc trưng bởi trường sóng các phản xạ có độ liên tục yếu, ít tính phân lớp, biên độ trung bình, tần số thấp, rất ít chứa than, đôi khi có thể gặp các đới chứa than dự đoán ở dạng thấu kính. Các hình III.20, III.21 là mặt cắt địa chấn sau khi minh giải. Tập này nằm ở độ sâu khoảng 800m đến 2000m. 26 KẾT LUẬN 1. KẾT LUẬN Đề tài luận án "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất trũng Sông Hồng theo tài liệu địa vật lý phục vụ điều tra tài nguyên than" đã hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu theo tài liệu trọng lực, địa chấn, VSP và địa vật lý lỗ khoan, từ đó có thể rút ra các kết luận sau: 1.1. Đã lựa chọn được hệ phương pháp nghiên cứu địa vật lý hợp lý gồm: - Trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan, đồng thời đã xử lý, phân tích, minh giải địa chất các tài liệu thu thập được bằng các phần mềm hiện đại để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chất và điều tra tài nguyên than trũng Sông Hồng; - Phương pháp trọng lực có ưu thế trong nghiên cứu các yếu tố địa chất khu vực: đứt gãy sâu, phân chia các đới cấu trúc nâng sụt, tách được dải cấu trúc trong các đới. - Phương pháp địa chấn phản xạ độ phân giải cao, phân tích định lượng các nếp lồi, nếp lõm, đứt gãy trong các dải cấu trúc. - Kết hợp nó với phương pháp VSP, địa vật lý lỗ khoan khoanh định được các tập chứa than và không chứa than khá chính xác. 1.2. Theo dấu hiệu của dị thường trọng lực đã: - Chính xác hóa vị trí, hướng cắm loại đứt gãy sâu ở trũng Sông Hồng như đứt gãy Hưng Yên, Sông Chảy, Thái Bình, Vĩnh Ninh, Sông Lô, Sông Thái Bình, Kiến Thụy. Trong đó, đứt gãy Sông Chảy và Sông Thái Bình giữ vai trò khống chế tài nguyên than theo tài liệu trọng lực. - Phân chia 3 đới cấu trúc là đới nâng Tây Nam nằm giữa đứt gãy Hưng Yên và Sông Chảy, đới sụt Trung tâm nằm giữa đứt gãy Sông Chảy và Sông Thái Bình, đới nâng Đông bắc nằm giữa đứt gãy Sông Thái Bình và Kiến Thụy. Trong đó đới sụt Trung tâm là đới khống chế tài nguyên than, nó phân chia làm 3 dải cấu trúc là dải sụt Mỹ Văn - Quỳnh Phụ ở rìa đông bắc kẹp giữa 2 đứt gãy Sông Thái Bình và Vĩnh Ninh; dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải ở trung tâm kẹp giữa 2 đứt gãy Vĩnh Ninh và Thái Bình; dải sụt Xuân Thủy – Hưng Hà ở phần rìa Tây Nam và nằm giữa 2 đứt gãy Thái Bình và Sông Chảy với độ tin cậy cao. Trong 3 dải cấu trúc trên đều có mặt hệ tầng Tiên Hưng nên đều chứa than, nhưng dải Khoái Châu - Tiền Hải là tầng chứa than được đề án "Điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than phần đất liền, bể Sông Hồng" quan tâm đầu tư đánh giá. 1.3. Tại phần Đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải - Đã định vị và chính xác hóa đứt gãy: + Đứt gãy Vĩnh Ninh nằm ở phía Đông bắc vùng nghiên cứu, chạy theo phương Tây Bắc - Đông Nam. Đây là đứt gãy nghịch có góc cắm khoảng 70 đến 75 độ và nằm nghiêng về phía Tây Nam. + Đứt gãy Tiền Hải nằm phía Tây Nam so với đứt gãy Vĩnh Ninh và chạy gần như song song với đứt gãy Vĩnh Ninh. Đây là đứt gãy nghịch địa phương có góc cắm khoảng 70 độ và nằm nghiêng về phía Tây Nam. + Đứt gãy Kiến Xương nằm phía Tây Nam so với đứt gãy Tiền Hải và chạy theo phương Tây Bắc - Đông Nam. Đây là đứt gãy nghịch địa phương có góc cắm khoảng 60 độ và nằm nghiêng về phía Đông Bắc. 27 + Đứt gãy Thái Bình nằm phía Tây Nam vùng nghiên cứu và chạy theo phương Tây Bắc - Đông Nam. Đây là đứt gãy thuận có góc cắm khoảng 60 đến 80 độ và nằm nghiêng về phía Tây Nam. - Khoanh định dải cấu trúc địa chất địa phương gồm nếp lồi Tiền Hải, nếp lõm Phượng Ngãi, nếp lồi Kiến Xương theo thuộc tính biên độ tức thời, tham số VSP, địa vật lý lỗ khoan. - Khoanh định được 3 tập đá chứa than (từ tập H1 đến H4, H5 đến H6, H7 đến H8) và 5 tập không chứa than (từ mặt địa hình đến H1, H4 đến H5, H6 đến H7, H8 đến H9, H9 xuống dưới sâu) theo tần số trung bình, biên độ lớn, tính liên tục cao. 1.4. Các kết quả nghiên cứu của luận án tại phần Đông nam dải nâng Khoái Châu - Tiền Hải đã dự báo diện tích triển vọng cho thăm dò than ở trũng Sông Hồng. 1.5. Hệ phương pháp được lựa chọn gồm: trọng lực, địa chấn phản xạ, VSP, địa vật lý lỗ khoan có cơ sở khoa học và thực tiễn, cần được áp dụng nó để điều tra tài nguyên than trong những vùng có bối cảnh địa chất địa vật lý tương tự trũng Sông Hồng. 2. KIẾN NGHỊ 2.1. Những kết quả nghiên cứu về sự phân bố tập chứa than và không chứa than trũng Sông Hồng của NCS có thể kiến nghị đặt một lỗ khoan để kiểm chứng hiệu quả xác định các tập chứa than tại nếp lõm Phượng Ngãi nơi chưa có một hố khoan nào (Vị trí trí dự kiến X= 654.196; Y= 2.256.196 hệ tọa độ VN2000 Zone 48 múi 105). Kết quả kiểm chứng sẽ là một cơ sở khoa học để đề xuất Chính phủ các diện tích có triển vọng cho thăm dò than trũung Sông Hồng trong thời gian tiếp theo. 2.2. Diện tích nghiên cứu của luận án cũng như của đề án "Điều tra, đánh giá tổng thể tài nguyên than phần đất liền bể Sông Hồng" chỉ là một phần của bể Sông Hồng. Với những kết quả thu được của luận án cũng như đề án, cần mở rộng ra các dải khác thuộc đới sụt trung tâm trũng Sông Hồng và kéo dài ra phần biển bằng hệ phương pháp địa vật lý và địa chất đã được lựa chọn. 2.3. Điều tra cơ bản địa chất và thăm dò khoáng sản ẩn, trong đó có khoáng sản than, là một trọng điểm trong chiến lược điều tra tài nguyên khoáng sản Việt Nam, vì vậy cần tiếp tục đầu tư khoa học, công nghệ cho phân tích, xử lý và minh giải tài liệu địa vật lý, địa chất. 2.4. Kết quả nghiên cứu của luận án và đề án nêu trên nên sớm chuyển giao cho thăm dò và khai thác than ở bể Sông Hồng.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_dac_diem_cau_truc_dia_chat_trung.pdf