1. Đá trầm tích

Đá trầm tích được hình thành do quá trình tích tụ và biến đổi theo phương thức cơ lý và hóa học các sản phẩm phong hóa từ các đá có trước và xảy ra trên bề mặt Trái Đất trong điều kiện nhiệt độ áp suất bình thường. Trong thăm dò dầu khí ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung, các đá trầm tích là đối tượng quan trọng liên quan đến tiềm năng sinh, chứa và chắn dầu khí.

Nguồn vật liệu thành tạo đá trầm tích là từ các vật liệu lục nguyên, hữu cơ hoặc núi lửa, trong đó quan trọng nhất là nguồn vật liệu lục nguyên. Quá trình hình thành vật liệu này liên quan tới quá trình phong hóa, đó là quá trình phá hủy đá dưới tác động của không khí, nước, sóng, gió, băng hà, nhiệt độ và hoạt động của sinh vật. Ngoài ra, nguồn vật liệu sinh vật cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành các loại đá trầm tích sinh vật (đá vôi san hô).

Đá trầm tích được phân chia thành các nhóm khác nhau như đá trầm tích vụn (cuội, sỏi, cát, bột, sét); đá trầm tích hóa học (carbonat, dolomit và các loại đá muối khác), đá trầm tích sinh vật (đá vôi san hô).

Đá trầm tích vụn

Quá trình vận chuyển và lắng đọng vật liệu vụn cơ học có tác nhân là nước, gió theo nguyên lý phân dị trầm tích phụ thuộc vào các yếu tố như kích thước hạt, tỷ trọng, hình dạng, thành phần, chế độ động lực học của môi trường vận chuyển. Trong môi trường sông, suối sự vận chuyển lắng đọng các hạt vụn bị phá hủy, mài tròn, chọn lọc tạo nên các sườn tích, lũ tích và bồi tích. Từ thượng nguồn về phía hạ lưu độ hạt càng nhỏ dần, tính chọn lọc, mài tròn và tính đơn khoáng càng tăng lên. Trong môi trường biển và hồ, quá trình vận chuyển của vật liệu như cát, bột, sét chịu tác động của sóng và dòng hải lưu. Tác động của sóng chủ yếu là do gió trong phạm vi vùng ven bờ và vùng nước nông.

Đá trầm tích vụn là sản phẩm từ đá gốc (magma, trầm tích, biến chất) qua quá trình phong hóa, hoạt động kiến tạo. Đá trầm tích vụn có kích thước khác nhau rất phổ biến và có vai trò quan trọng trong các bể trầm tích là cuội, cuội kết, cát, cát kết, bột, bột kết, sét kết.

Cát kết là một loại đá trầm tích cơ học có thành phần mảnh vụn và xi măng, thường tỷ lệ hạt vụn chiếm khoảng 80-90% và độ rỗng cao. Thành phần mảnh vụn chủ yếu là các sản phẩm phong hóa cơ học, ít nhiều trải qua phân dị trầm tích và chịu những biến đổi trong quá trình thành tạo. Cát kết khá phổ biến trong các phân vị địa tầng, có tuổi và điều kiện thành tạo khác nhau, chiếm 60% tổng số các loại đá trầm tích cơ học và đóng vai trò quan trọng thành tạo các tầng chứa trong các bể trầm tích. Bột và bột kết có kích thước nhỏ hơn cát kết nhưng lớn hơn sét. Cát, cát kết và bột kết thường tồn tại trong các môi trường trầm tích vùng bãi bồi, ven bờ vũng vịnh, biển nông. Sét và sét kết có độ hạt rất nhỏ chủ yếu chứa các khoáng vật sét.

Đá carbonat

Đá carbonat được hình thành trong quá trình hóa học và sinh hóa, chủ yếu là đá vôi, dolomit. Carbonat được hình thành ở vùng nước nông bởi quá trình hóa học là carbonat thềm (hoặc nền). Khi các trầm tích carbonat là tích tụ xác sinh vật đủ tạo ra một nét địa hình rõ nét như khối xây ám tiêu là các ám tiêu (bioherm hay carbonate buildup). Sự hình thành trầm tích carbonat và trầm tích hạt vụn có khác nhau.

Carbonat có thể được hình thành từ các vật chất hữu cơ (san hô, tảo biển) hoặc vô cơ (các hạt được bao bọc) chủ yếu trong môi trường biển nông. Điều kiện thành tạo phụ thuộc nhiệt độ (khoảng 20°), vùng ánh sáng xuyên qua (10-20m) dưới đáy biển. Sự tăng trưởng của san hô phụ thuộc vào các yếu tố thuận lợi và sự tăng của mực nước biển, bao gồm quá trình bắt đầu tăng trưởng, đuổi theo và đuổi kịp. Tuy nhiên khi mực nước biển tăng rất nhanh trong thời gian ngắn, san hô có thể bị tổn hại.

2. Đá magma

Magma là hỗn hợp silicat trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Đá magma được kết tinh từ dung nham magma nóng chảy, nếu được hình thành trong lòng đất ở các độ sâu khác nhau thì được gọi là đá xâm nhập, còn nếu được thành tạo trên mặt đất hoặc gần bề mặt thì gọi là đá phun trào. Đá xâm nhập xuyên cắt các đá trầm tích, biến chất hoặc các đá magma cổ hơn. Đá magma phun trào được hình thành do quá trình nóng chảy từng phần đá peridotit gọi là đá bazan. Ở Việt Nam phổ biến là đá bazan tuổi Neogen - Đệ tứ.

Granite là loại magma xâm nhập có thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh, felspat kali, mica... Ở Việt Nam, các đá có thành phần granitoid phổ biến rộng rãi và có khả năng chứa dầu khí ở các vùng có các đới nứt nẻ.

3. Đá biến chất

Đá biến chất là đá mới được hình thành trên nền các đá nguyên thủy đã hình thành trước đó (đá trầm tích, magma hoặc biến chất) dưới tác dụng của các điều kiện địa chất mới như áp suất, nhiệt độ, các loại chất lỏng, các loại khí, dòng nhiệt dịch...

Đá biến chất có 3 loại chính là biến chất tiếp xúc (bao gồm biến chất tiếp xúc nhiệt và biến chất tiếp xúc trao đổi), biến chất động lực và biến chất khu vực.