Ngày nay, sự phát triển của hoạt động thăm dò dầu khí ở Việt Nam được mở rộng từ vùng thềm lục địa ra các vùng có độ sâu mực nước biển >200-300m đến hàng nghìn mét được gọi là vùng biển nước sâu. Các hệ thống trầm tích nước sâu có mối quan hệ đến nguồn cung cấp vật liệu, quá trình các dòng chảy trọng lực qua các vùng thềm, sườn và tạo nên các hệ thống trầm tích biển sâu.

Quá trình trầm tích vùng biển nước sâu

Quá trình trầm tích vùng nước sâu là giai đoạn cuối cùng của các dòng chảy mang vật liệu trầm tích có cùng nguồn gốc hoặc hỗn hợp với sự gắn kết hoặc không gắn kết có tỷ trọng khác nhau như dòng chảy mảnh vụn, dòng chảy ma sát, dòng chảy rối. Trong quá trình vận chuyển theo các dòng chảy, do tác dụng trọng lực các vật liệu được lắng đọng tạo ra các trầm tích. Trên hình 1.18 minh họa sự vận chuyển trầm tích với các dòng chảy có tỷ trọng khác nhau, các dòng gắn kết chuyển đổi thành các dòng hỗn hợp chuyển tiếp và dòng không gắn kết có tỷ trọng cao đến thấp của dòng chảy rối (Haughton, 2006).

Dòng chảy mảnh vụn (derbis flow) là dòng chảy gắn kết (cohesive) được phân chia theo kích thước hạt gồm dòng chảy hỗn hợp và dòng chảy bùn (loại giàu sét và bùn).

- Dòng chảy ma sát gồm dòng chảy mật độ đậm đặc (hyperconcentrated density flows) với trên 25% các hạt có kích thước cát và dòng chảy mật độ tập trung (concentrated density flow) có 10% đến 25% các hạt có kích thước cát. Các dòng chảy này có thể thay đổi kiểu dòng chảy theo thời gian tại các vị trí khác nhau.

Hình 1.18 - Mối quan hệ tương hỗ giữa các dòng chảy có tỷ trọng khác nhau và sự vận chuyển trầm tích của chúng

Hình 1.19 - Sự sắp xếp trầm tích với các dạng hạt khác nhau

- Dòng chảy rối (turbidite flow) có mật độ trầm tích không ổn định và có thể được phân chia dựa trên thời gian của dòng chảy như dòng chảy mạnh tạo sóng, dòng chảy ổn định... với các đặc điểm khác nhau như hệ thống giàu bùn, hệ thống giàu bùn/cát, hệ thống giàu cát, hệ thống giàu cát sỏi... Trên hình 1.19 thể hiện sự sắp xếp trầm tích với độ hạt khác nhau mịn dần lên từ cát ở dưới đáy, cát bùn ở giữa và bùn hạt nhỏ ở trên.

Tại nhiều nơi, trầm tích vận chuyển khối lượng lớn ở nước sâu có xu hướng tích tụ trên các sườn dốc và các đáy bể. Chúng tạo thành các mảng, các gò đồi và các kênh lấp đầy với độ dày hàng trăm mét. Đặc tính của chúng bao gồm các khối đá bùn lắng đọng không đồng nhất đến các khối cuội sỏi hỗn độn và cấu trúc sụt lún.

Các dòng chảy đá vụn và kênh đê có xu hướng hình thành từ các miệng hẻm núi đổ trực tiếp xuống đồng bằng lưu vực. Các lớp trầm tích hướng ra biển và phủ chồng lên các lớp trầm tích trước đó thường cho thấy sự không ổn định về trọng lực và một loạt các quá trình biến dạng. Những cấu trúc này tạo thành các trầm tích mềm dẻo có cấu tạo biến dạng với quy mô nhỏ (dạng uốn cong, dạng đĩa và ống). Sự tích tụ xếp chồng lên nhau của các dòng chảy rối có cũng nguồn gốc là bằng chứng khác về sự không ổn định của mặt sườn và các dòng chảy mảnh vụn là phổ biến đổ xuống hệ thống quạt sườn. Những điều này đặc biệt xảy ra ở các quạt rìa sườn ở xa. Sự liên kết trầm tích này phản ánh sự bào mòn trên các sườn dốc không ổn định của hoạt động kiến tạo, hoặc bào mòn bên trong các quạt.

Hình 1.20 - Mối quan hệ giữa mực nước biển tương đối và quá trình dòng chảy khối

Trên hình 1.20 mô tả mối quan hệ giữa mực nước biển tương đối và loại dòng chảy khối lượng chi phối. Trình tự trầm tích từ dưới lên:

- Trầm tích dòng chảy mảnh vụn ở đáy (giai đoạn đầu của mực nước biển giảm tương đối) bao phủ bởi lớp phủ mặt trước.

- Trầm tích phần bờ kênh (giai đoạn tiếp theo của mực nước biển thấp tương đối sớm và muộn tương ứng).

- Trên cùng được giới hạn bởi sự lắng đọng dòng mảnh vụn và lát cắt đặc sít (tương ứng là các giai đoạn tăng mực nước biển nhanh và cao.

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