Luận văn Cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí phần đông nam bể trầm tích bắc Ustyurt, cộng hòa Uzbekistan

5m (dày 330m). Ở các giếng khoan Koskala và Muynak, chúng được cấu tạo bởi sét xám, phớt xanh, xanh; phần trên mặt cắt có màu đỏ - nâu, đôi khi phớt tím với những lớp bột và cát kết không lớn; phần dưới đá bị nén ép dạng acgilit, không chứa vôi, chứa mica yếu, có những mặt trượt và tàn dư thực vật. Bên cạnh đó tồn tại những lớp mỏng bột kết và cát kết. Ở giếng khoan Akmakazgan-1 phần trên cùng gặp tập đá vôi cứng chắc, màu xám – xanh da trời, còn bên dưới là những tập sét, nén ép tương tự như acgilit, xen những tập sét kết thạch anh-fenspat hạt mịn và bột kết màu xanh tối, không chứa vôi, mica yếu, nằm ngang và cứng chắc. Trong các thành tạo này gặp nhiều bào tử phấn hoa, định tuổi cho các bậc Xellovei-Oxford. Độ dày của các thành tạo Jura trên thay đổi từ 140m (giếng khoan Koskala-1) đến 550m (giếng khoan Muynak). Ranh giới dưới của các thành tạo Jura trên là ranh giới chuyển tiếp với các thành tạo Jura dưới-giữa. Ranh giới trên là một bất chỉnh hợp khu vực. Các thành tạo Jura trên được hình thành chủ yếu trong môi trường biển tiến, lục địa ven bờ, đầm lầy, vũng vịnh ven biển. 3.1.7 Các thành tạo Kreta dưới (K1) Các thành tạo Kreta dưới ở khu vực đông bể Bắc Ustyurt được gặp ở các giếng khoan với bề dày lớn (bảng 3.1). Các thành tạo này được đặc trưng bằng những đặc điểm thạch học như sau: Lót đáy các thành tạo Kreta dưới là một tập cát kết mỏng (ở các giếng khoan Koskala) với độ dày khoảng 15m. Cát kết màu xám sáng, hạt trung bình, chứa vôi. Phủ lên các thành tạo này là các tập cát kết, sét kết xen kẹp nhau. Ở phía dưới các tập là các tập cát kết thường có màu đỏ - nâu, nâu – gạch; ở phía trên cát có màu xám, xám xanh, nén ép, hạt không đều, chứa vôi. Các tập sét xám xanh, xám, có chỗ màu nâu gạch, bị nén ép, dạng acgilit, có chứa tàn dư thực vật bị chôn vùi. Phần trên cùng của mặt cắt là tập cát kết màu xám, phớt xanh, hạt không đều, thành phần thạch anh – fenspat, chứa vôi, chứa sét, xi măng gắn kết yếu. Trong các tập sét kết chứa tập hợp bào tử phấn hoa định tuổi cho phụ thống Neocom và các bậc Aptian, Abbian của thống Kreta dưới. Độ dày của các thành tạo Kreta dưới dao động từ 914 đến 1080m. Các thành tạo Kreta dưới phủ bất chỉnh hợp lên các thành tạo Jura trên và chuyển tiếp lên các thành tạo Kreta trên. Bảng 3. 2 Độ sâu và độ dày của các thành tạo Kreta dưới ở đông bể Bắc Ustyurt. Giếng khoan Độ sâu (m) Nam Karaumbet Koskala-1 Koskala-2 Koskala-3 Đông Barsakelmes Karakuduk-1 Muynak Nóc 1125 1307 1280 1300 1360 1380 740 Đáy 2050 2221 2250 2175 2420 2400 1820 Độ dày 925 914 970 875 1060 1020 1080 3.1.8 Các thành tạo Kreta trên (K2) Các thành tạo Kreta trên phân bố rộng rãi ở vùng đông bể Bắc Ustyurt, nằm trên các độ sâu khác nhau với các độ dày khác nhau (bảng 3.2) Bảng 3. 3 Độ sâu và độ dày của các thành tạo Kreta trên ở đông bể Bắc Ustyurt Giếng khoan Độ sâu (m) Nam Karaumbet Koskala-1 Koskala-2 Koskala-3 Đông Barsakelmes Karakuduk-1 Muynak Nóc 460 534 520 550 590 620 10 Đáy 1125 1307 1280 1300 1360 1380 740 Độ dày 665 773 760 750 770 760 730 Mặt cắt địa chất của các thành tạo này được mô tả ở giếng khoan Nam Karaumbek. Tại đây các thành tạo này được chia thành 2 phần rõ rệt: dưới là cát kết, sét kết và phần trên là cacbonat. Về thành phần thạch học, phần dưới gồm cát kết, bột kết, sét kết. cát kết có màu xám, xám xanh, hạt nhỏ, vừa, nén ép yếu, thành phần thạch anh-fenspat, đôi chỗ thạch anh-glauconit, chứa sét, chứa vôi, gặp những tàn tích thực vật bị chôn vùi. Bột kết màu xám, xám đen, chứa sét, chứa trầm tích thực vật bị chôn vùi, phần trên có chứa vôi. Sét kết màu xám, xám đen, phớt xanh, chứa bột và những di tích pelycypoda, ammonit bảo tồn kém. Căn cứ vào đặc điểm hóa đá, các thành tạo này được xếp vào bậc Xenomanian và Turonian. Độ dày phần dưới tại giếng khoan này là 355m. Phần trên là các thành tạo Cacbonat. Chúng bao gồm các đá macnơ chiếm chủ yếu ở bên dưới và đá vôi ở bên trên. Đá macnơ màu xám sáng, có những lớp trông giếng đá phấn, đôi nơi chứa sét, chứa tàn tích thực vật bị pyrit hóa và hóa đá bảo tồn kém. Phần dưới của tập đá macnơ là một tập cát kết màu xám xanh, hạt nhỏ, thành phần thạch anh fenspat. Phủ bóc mòn lên các thành tạo đá macnơ là đá vôi màu xám trắng, phớt xanh, đôi nơi chứa cát, ở phần dưới chứa sét có pyrit và hóa đá. Căn cứ vào đặc điểm hóa đá, các thành tạo phần trên được định tuổi là phụ thống Xenonian, Datian. Chúng được thành tạo trong môi trường biển, biển nông. 3.1.9 Các thành tạo Paleogen (E) Các thành tạo Paleogen ở đông bể Bắc Ustyurt được chia thành 3 thống Paleoxen, Eoxen và Oligoxen. Các thành tạo Paleoxen phân bố ở các trũng và vắng mặt ở các vùng nâng và phủ bóc mòn lên các thành tạo Datian. Đó là các đá macnơ màu xám phớt xanh, đôi nơi màu lốm đốm, cứng, chứa cát yếu, chứa hóa đá cá. Phần trên, các đá chuyển sang màu nâu. Độ dày 14m. Các thành tạo Eoxen chủ yếu là đá macnơ màu xám, xám trắng, chắc, chứa sét, pyrit ở bên dưới, đá macnơ màu xám gạch, gạch tối, chứa sét và vảy cá ở giữa và đá macnơ màu xanh sáng, xám-xanh da trời, chuyển lên đá macnơ màu xám nâu ở trên. Các thành tạo Oligoxen chủ yếu là sét xám sáng, xám xanh, xám gạch, chứa bột, chứa vôi, nén ép trung bình. Độ dày của các thành tạo Paleogen ở giếng khoan Koskala khoảng 400- 450m. 3.1.10 Các thành tạo Neogen – Đệ Tứ (N-Q) Các thành tạo Neogen gặp ở tất cả các giếng khoan trong vùng và thường được cấu tạo bở đá macnơ màu xám – phớt xanh, xám sáng với những ổ sắt, lớp sét màu xám xanh ở phía dưới và đá vôi màu xám, xám – sáng, xám gạch, nén chặt chứa sét ở phía trên. Độ dày của chúng khoảng 80-90m. Các thành tạo Đệ Tứ phân bố rộng rãi ở trong vùng nghiên cứu với thành phần là á sét, á bột màu xám vàng bị thạch cao hóa. Độ dày khoảng 1-2m. Như vậy, các thành tạo Jura, Kreta có nguồn gốc lục nguyên, luc nguyên – cacbonat phân bố rộng rãi trong khu vực đông bể Bắc Ustyurt phủ bất chỉnh hợp lên các thành tạo Paleozoi. Độ sâu của các phân vị địa tầng được thể hiện trên bảng 3.3. Bảng 3. 4 Độ sâu các phân vị địa tầng tại một số giếng khoan vùng nghiên cứu 3.2 Các thành tạo magma xâm nhập Trên sơ đồ địa chất (hình3.16) có thể hiện một số khối magma xâm nhập nhỏ tồn tại ở khu vực đông nam bể bắc Ustyurt, nhưng đến hiện nay chưa tìm được tài liệu nào mô tả về những khối magma xâm nhập này. Theo tài liệu mô tả ở khu vực Bukhara-Khiva, các thành tạo xâm nhập chủ yếu là granit, granodiorit và hiện nay được xếp vào tuổi C3-P1? 3.3 Đặc điểm kiến trúc 3.3.1 Vị trí kiến tạo của vùng nghiên cứu Trên bình đồ kiến trúc hiện tại, theo tài liệu USGS, 2001, diện tích nghiên cứu nằm ở phía Đông-Đông Nam của bể trầm tích Jura-Kainozoi bắc Ustyurt (hình 3.21). Bồn trũng Bắc Ustyurt phía Đông giáp với bồn trũng Đông Aral, phía Tây Nam giáp với dải nâng Trung Tâm Ustyurt, phía Đông Nam tiếp giáp với trũng Daryaluk – Daudan thuộc rìa bắc của khối nâng Karakum – Karabogaz. Phía tây bắc của bồn trũng bắc Ustyurt tiếp giáp với bồn trũng Bắc Caspian qua dãy nâng Nam Emba. Hình 3. 22 Vị trí kiến tạo khu vực Đông bể Bắc Ustyurt trên bản đồ cấu tạo lớp phủ trầm tích Trung Á. Trong Oligocen – Đệ tứ, khu vực nghiên cứu thuộc đồng bằng Turan, chịu ảnh hưởng bởi quá trình tạo núi phía đông Uzbekistan. Trong Jura-Kreta khu vực nghiên cứu là một phần cực bắc rìa lục địa thụ động của đại dương Mesotethys. Trong Paleozoi khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng của quá trình va mảng, hút chìm và tạo núi trên rìa lục địa thụ động của đại dương cổ Ural-Thiên Sơn. 3.3.2 Hình thái bề mặt nóc các tầng Theo tài liệu hiện có của Viện Dầu Khí Uzbekstan và tài liệu chúng tôi thu thập được (Abetov, 2006), để nghiên cứu các hình thái bề mặt nóc các tầng ở đông bể Bắc Ustyurt chúng tôi sử dụng bề mặt nóc tầng Jura, nóc tầng Paleozoi, bề mặt nóc tầng D3-C2 (nóc điệp Karakuduk). Bề mặt bất chỉnh hợp nóc tầng PZ , nóc tầng Jura và các bề mặt bất chỉnh hợp khác được thể hiện trên các mặt cắt địa chất - địa chấn (hình 3.22, hình 3.23). Hình 3. 23 Mặt cắt địa chấn thể hiện các bề mặt BCH theo tuyến Kuskair Trung Tâm – Arktumcyk T Đ Hình 3. 24 Mặt cắt địa chấn thể hiện các bề mặt BCH theo tuyến từ gờ nâng Kuanish – Koskala đến hệ uốn nếp Arktumcyk a. Hình thái bề mặt nóc tầng Jura Trong phạm vi đông của bể Bắc Ustyurt, theo bề mặt nóc trầm tích Jura (do Viện Dầu Khí Uzbeskistan cung cấp_hình 3.24) có thể chia ra 4 đơn vị cấu trúc (hình 3.25) 1. Phần đông trũng Barsakelmes 2. Đới nâng Trung Tâm Kuanish-Koskala 3. Trũng Sudochi 4. Phần đông nam của hệ uốn nếp Arktumcyk Hình 3. 25 Hình thái bề mặt nóc Jura vùng Đông bể Bắc Ustyurt (theo tài liệu củaViện Dầu khí Uzbekistan) Hình 3. 26 Các đơn vị kiến trúc nóc tầng Jura trên (J3) ở diện tích nghiên cứu 1. Phần đông trũng Barsakelmes. Trũng Barsakelmes là một trũng lớn nằm ở phía Tây khu vực nghiên cứu. Song, trong phạm vi khu vực Đông của bể Bắc Ustyurt, trũng này chỉ là một dải hẹp, sâu thuộc rìa đông của bể, chạy theo phương kinh tuyến, chiều dài khoảng 130km, chiều rộng khoảng 40 km. Nóc của tầng Jura nằm trên độ sâu khoảng 2100m đến 2300m. Trong phạm vi của khu vực nghiên cứu, từ bắc xuống nam gặp những cấu tạo sau đây: - Cấu tạo Aktaylak nằm ở độ sâu 2200m chạy theo phương tây bắc xuống nam. - Cấu tạo Seil nằm ở độ sâu 2000m chạy theo phương đông bắc – tây nam. - Các cấu tạo nhỏ Ayman phía nam, nằm trên độ sâu 2000m. Tại dải hẹp, sâu, gặp rất nhiều cấu tạo như Atorbay, Kartpay, Shim.Tuley, Isatay, Nasambek, Shaytankal, Erkim, Ayman, Pasture và Akmankazgan... Các cấu tạo này nằm ở độ sâu khép kín từ 2300 đến 2350m. Trong các cấu tạo trên, các cấu tạo Artaylak, Isatay, Ortabay, Shaytankay, Erkin, Pasture, Ayman đã ghi nhận có biểu hiện dầu khí. 2. Đới nâng Trung Tâm Kuanish-Koskala nằm trọn vẹn ở đông bể Bắc Ustyurt, chạy theo phương kinh tuyến, chiều rộng dao động trong khoảng 8 -24 km, trung bình 16 km, chiều dài khoảng 75km, đới nâng được mở rộng về phía nam. Ở phía tây, đới nâng ngăn cách với phần đông của trũng Barcakelmes bằng một vách dốc ở tây cấu tạo Alambek. Ở phía đông, đới nâng thấp dần về trũng Sudochi. Nóc của các thành tạo Jura ở đây nằm trên độ sâu khoảng 2100m đến độ sâu 2400m ở ven rìa khối nâng. Đới nâng được chia làm 2 phần: - 2.1 Phần phía bắc: các thành tạo Jura có bề dày lớn (khoảng 1000m) phủ lên các thành tạo Permi – Triat có bề dày rất mỏng (20-60m) hoặc có thể phủ trực tiếp lên đá vôi D3fm-C2. - 2.2 Phần phía nam: các thành tạo Jura phủ trực tiếp lên các thành tạo PZ. Ở đây đã phát hiện được nhiều cấu, từ bắc xuống nam lần lượt là các cấu tạo Kuanish, Karakuduk, Trung Tâm Kushkair, Karachalak, Kokchalak, Koskala và Karaumbet. Trong các cấu tạo này đã được khoan nhiều giếng khoan, đặc biệt là cấu tạo Karachalak đã phát hiện các mỏ dầu khí trong các thành tạo truyền thống Jura. Trong các thành tạo Paleozoi đã phát hiện 2 mỏ khí Kokchalak và Karachalak ở trung tâm đới nâng. 3. Trũng Sudochi: trũng nằm trọn vẹn trong khu vực phía đông bể Ustyurt, kéo dài theo phương Bắc Tây Bắc – Nam Đông Nam có chiều rộng khoảng 14 - 22 km và chiều dài 55 km. Bề mặt của nóc Jura nằm ở độ sâu từ 2150m ở phía Đông Bắc của mỏ Đông Kuanish và tăng dần về phía Nam đến độ sâu 2550m ở phía Đông Nam của Urga và phía nam vùng Mashtah. Ở đây đã phát hiện ra các cấu tạo Audon, Urga-Daly, Aral, Ashamay, Mashtah, Khalkabad, Mashan và Kungrad. Mỏ khí đã được phát hiện trong các thành tạo Jura, trong đó có những mỏ lớn như Urga, Daly. 4. Phía đông nam của hệ uốn nếp Acktumcyk: Đây là hệ uốn nếp phức tạp nằm ở phía Bắc của vùng nghiên cứu. Trong phạm vi của đông bể Bắc Ustyurt, phần đông nam của hệ này gồm gờ nâng Berdah, gờ nâng Valdobraznoe, giữa hai gờ nâng này là một trũng hẹp được gọi lả trũng hẹp giữa Surgil – Akta. Góc đông bắc của hệ uốn nếp này là khối nâng nhỏ Arman. 4.1. Gờ nâng Berdah: Gờ nâng này có cấu tạo vòng cung ở phía Đông của vùng nghiên cứu, kéo dài từ Kabanbai ở phía Bắc qua Berdah ở Trung Tâm với chiều rộng khoảng 8 km. Nóc của Jura được nổi cao ở phía Nam đến độ sâu 600m ở Arka Kungrad và sâu dần về phía Bắc đến độ sâu 1450m ở Kabanbai. Ở đây đã phát hiện ra các cấu tạo như Kabanbai, Berdah, Sherge và Arka Kungrad và các mỏ khí trong các thành tạo Jura như mỏ Bắc Urga, cụm mỏ Berdah, mỏ Shege. 4.2. Gờ nâng Valdobraznoe: Là một cấu tạo hẹp với chiều rộng khoảng 6 km đến 8 km chạy theo phương Đông Bắc – Tây Nam. Nóc của các thành tạo Jura nằm ở độ sâu 1650m đến 1800m. Ở đây cũng đã phát hiện ra một loạt các cấu tạo nhỏ chạy theo phương đông bắc – tây nam như cấu tạo Baht, Omad, Bayluk, Saul, Zhantaz và Tây Muynak, trong đó cấu tạo tây Muynak đã phát hiện ra dầu. 4.3. Trũng hẹp giữa Surgil – Arka: Trũng này kéo dài theo phương đông bắc – tây nam, là đuôi trũng đông nam của hệ uốn nếp Arktumcyk, chiều rộng đạt khoảng 8 – 10 km. Nóc của Jura nằm ở độ sâu -1850m, -1875m, tạo thành những trũng sâu kéo dài. Tại đây chưa phát hiện được cấu tạo. 4.4. Đới nâng Arman: đây là tập hợp các cấu tạo nhỏ nằm ở góc Đông Bắc của Đông bể Ustyurt. Nóc của Jura nằm ở độ sâu khoảng 1300m. b. Hình thái bề mặt nóc tầng Paleozoi Theo tài liệu của Viện dầu khí Uzbekistan (2009), hình thái bề mặt nóc Paleozoi được thể hiện trên hình 3.26. Nóc của móng Paleozoi được hiểu là nóc của tầng phản xạ TVI. Nhìn chung, hình thái bề mặt nóc tầng Paleozoi ít phân dị và có thể chia thành 2 phần: Đông Bắc và Tây Nam. Ranh giới giữa chúng là đứt gãy FPZ. Ở phía đông bắc, nóc của PZ nằm ở độ sâu lớn từ 4-6km, có hình thái phức tạp, bị phá hủy bởi nhiều hệ thống đứt gãy chạy theo phương ĐB-TN. Ở phía tây nam, nóc của PZ được nâng cao đến độ sâu 3-3,1 km, tạo thành một gờ nâng ở trung tâm, chạy theo phương kinh tuyến. Phía đông và phía tây của gờ nâng là những trũng sâu, khép kín. Ở phía đông trũng sâu kéo dài theo phương á kinh tuyến và nằm ở độ sâu đến 4,4 km. Ở phía tây, trũng có hình elip nằm ở độ sâu 3,6 km. Dựa vào những đặc điểm hình thái bề mặt PZ, chúng tôi đã chia ra những đơn vị cấu trúc sẽ được trình bày ở phần sau. Hình 3. 27 Hình thái kiến trúc nóc Paleozoic theo tài liệu của Viện Dầu khí Uzb (2009) c. Hình thái bề mặt nóc tầng D3 – C2 (Điệp Karakuduk) Sơ đồ hình thái bề mặt nóc tầng D3 – C2 (điệp Karakuduk) được các tác giả A.E.Abetov, C.T.Khucanor, A.C. Orudjeva và n.n.k thành lập theo tài liệu của hàng loạt giếng khoan khu vực (hình 3.27). Như trên đã nêu, trong thành tạo nóc của điệp Karakuduk có sự tham gia của các trầm tích đá vôi sinh vật hạt nhỏ và vi hạt, chắc, bị canxit hóa và dolomite hóa không đều được định tuổi là Vizei-Xerpukhov dưới. Ở khu vực nghiên cứu bề mặt nóc này nằm ở độ sâu từ 3800m ở phía Đông của Urtatepa, bắc trung tâm Kuskair, đến -4000m ở Adjibai, Kubla Chink và sâu dần về phía Tây thuộc phạm vi của trũng Barsakelmes đến độ sâu -4200, -4400m. Ở phía Đông Bắc của vùng nghiên cứu (vùng Aral, Berdah), nóc của các thành tạo này nằm ở độ sâu từ 4200m đến 4800m. Nóc của điệp Karakuduk tạo nên hàng loạt những cấu tạo riêng biệt. Ở phía Tây của vùng nghiên cứu, từ Bắc xuống Nam tồn tại các cấu tạo như Karakuduk, Kybyz, Adjibai, Trung tâm Kushkair, Đông Urtatepa, Alembek, Priozer. Ở phía Đông Bắc vùng nghiên cứu là cấu tạo Aral – Berdah. Các cấu tạo thường có dạng đẳng thước (Karakuduk, Adjibai, v.v….), cấu tạo Kybyr có dạng kéo dài theo phương Đông Bắc – Tây Nam. Cấu tạo Đông Urtatepa và Priozer chạy theo phương Tây Bắc – Đông Nam. Tại các cấu tạo này đã tiến hành khoan nhiều giếng khoan, song giếng khoan gặp khí chỉ ở cấu tạo Alambek, đã phát hiện ra 2 mỏ khí Karachalak vào các năm 1991, 1993 trong các thành tạo C1. Hình 3. 28 Hình thái kiến trúc nóc điệp Karakuduk (D3 – C2) ở diện tích nghiên cứu 3.3.3 Sơ lược đặc điểm uốn nếp Trên các mặt cắt địa chấn đều nhận thấy rõ, các thành tạo địa chất từ Oligocene đến Đệ Tứ là những thành tạo nằm ngang, không bị uốn nếp. Các thành tạo Jura – Kreta là những thành tạo bị uốn nếp. Điều này có thể được ghi nhận trên bản đồ cấu tạo theo nóc tầng Jura. Các phức nếp lồi tương ứng với khối nâng Trung Tâm Kuanish – Koskala và phía đông nam của hệ uốn nếp Arktumcyk. Các phức nếp lõm tương ứng với các trũng Sudochi, phía đông trũng Barsakelmes. Đây là những nếp uốn sau trầm tích xảy ra trong Jura – Kreta - những nếp uốn kế thừa và đặc biệt là những nếp uốn nghịch đảo liên quan đến những cấu tạo trong Jura. Các nếp uốn đồng trầm tích liên quan đến các thành tạo Jura sớm – giữa, khi bề mặt Paleozoi bắt đầu bị sụt lún. Vấn đề này cần được minh giải trên các mặt cắt địa chấn. Các nếp uốn trong Paleozoi rất phức tạp. Các đá bị biến dạng. Trong giếng khoan Koskala-1, các đá này có góc cắm rất dốc đến 700. Pha tạo núi Hecxini đã tạo nên các nếp uốn đảo, các hệ thống đứt gãy nghịch và chờm nghịch. Vấn đề này cần phải được tiếp tục nghiên cứu trong thời gian tới. 3.3.4 Đặc điểm đứt gãy Theo bản đồ cấu tạo của nóc Paleozoi do Viện Dầu Khí Uzbekistan cung cấp, trong phạm vi vùng đông bể Bắc Ustyurt và vùng rìa ghi nhận 36 đứt gãy chính (hình 3.28). Khu vực đông bể Bắc Ustyurt nằm kẹp giữa 2 hệ thống đứt gãy lớn phân chia các đới kiến trúc: Đó là đứt gãy Đông Aral chạy theo phương kinh tuyến, phân chia bể Ustyurt với bể Đông Aral và đứt gãy phía bắc của khối nâng Trung Tâm Ustyurt, phân chia bể Bắc Ustyurt với khối nâng Trung Tâm. Trong phạm vi nghiên cứu, đứt gãy FPZ là một đứt gãy lớn, hình uốn lượn chạy từ phía tây bắc xuống đông nam của vùng, phân chia bề mặt Paleozoi thành 2 phần: Đông Bắc và Tây Nam. Các hệ thống đứt gãy trên bề mặt Paleozoi, chủ yếu nằm ở phía đông bắc của vùng và chạy theo phương đông bắc – tây nam. Các hệ thống này bị xê dịch bởi hệ thống đứt gãy nhỏ chạy theo phương kinh tuyến. Ở phía tây nam cũng gặp 2 đứt gãy nhỏ chạy theo phương kinh tuyến trên bề mặt PZ. Đứt gãy trên bề mặt móng kết tinh được phát hiện chủ yếu trên gờ nâng Trung Tâm Kuanish – Koskala. Chúng có phương á kinh tuyến và chuyển dần sang hướng đông bắc – tây nam. Hình 3. 29 Sơ đồ phân bố các đứt gãy trong Paleozoi ở đông bể Bắc Ustyurt 3.2.5 Phân vùng kiến trúc Căn cứ vào đặc điểm cấu trúc nóc các tầng Paleozoi, có thể chia vùng Đông bể Bắc Ustyurt thành các đơn vị kiến trúc như sau (Hình. 3.29): I. Phần Đông bắc II. Phần Tây nam II.1 Đới nâng phía nam II.2 Đới nâng Trung tâm II.3 Trũng Sudochi II.4 Trũng đông Barcakelmes Ranh giới giữa hai phần là đứt gãy Fpz. Hình 3. 30 Phân vùng kiến trúc khu vực nghiên cứu Kèm theo bản đồ phân vùng này là các mặt cắt địa chất – địa vật lý cắt ngang qua khối nâng Trung Tâm Kuanish – Koskala (hình 3.30 và hình 3.31) Hình 3. 31 Mặt cắt địa chất – địa vật lý ngang qua khu vực Đông bể Bắc Ustyurt Hình 3. 32 Mặt cắt địa chất khái quát từ Tây sang Đông qua gờ nâng trung tâm Kuanysh - Koskala I. Phần Đông Bắc của vùng, móng của PZ đến nay mới chỉ phát hiện được một diện tích nhỏ ở bên cạnh đứt gãy được cấu tạo bởi các đá phun trào andesit? và một khối granit nhỏ có tuổi C3-P1?. Các thành tạo cát, bột và sét kết có tuổi C2-3 cũng được phát hiện ở đây. Bề mặt móng Paleozoi bị phân dị phức tạp, các đường đẳng sâu của bề mặt móng tạo thành những cấu tạo không khép kín, bị phá vỡ bởi nhiều hệ thống đứt gãy chạy theo phương Tây Bắc-Đông Nam. Bề mặt móng Paleozoi nằm ở độ sâu từ 4 đến 6 km. II. Phần Tây Nam của vùng, hình thái bề mặt Paleozoi ít bị phân dị. Ở đây có thể chia ra các đơn vị cấu tạo bậc cao hơn như sau: II.1 Đới nâng phía Nam: Đây là dải nâng cao nhất của móng Paleozoi được cấu tạo bởi các đá của nhịp trầm tích Cambri – Devon, đó là các đá phiến sét, argillit bị biến chất, phủ bất chỉnh hợp lên chúng là các thành tạo Jura. Nóc của nó đạt tới độ sâu 2 km gần với khối nâng Trung Tâm Ustyurt ở phía nam vùng và sâu dần về phía Bắc. Trên nóc móng này cũng gặp những cấu tạo nhỏ, tuy nhiên không có ý nghĩa trong việc đánh giá tiềm năng dầu khí. II.2 Gờ nâng Trung Tâm: Gờ nâng kéo dài theo phương kinh tuyến được giới hạn ở phía Bắc là đứt gãy FPZ, phía đông là đường đẳng sâu 3.6 km, phía Tây là đường đẳng sâu 3.5 km. Gờ nâng được cấu tạo chủ yếu bởi các thành tạo lục nguyên carbonat của “điệp Karakuduk” có tuổi D3-C2 và các thành tạo cát, bột, sét kết có tuổi C2-3. Các thành tạo Permi – Triat gặp với độ dày rất mỏng. Phủ bất chỉnh hợp lên chúng là các thành tạo Jura có độ dày 2-3 km. Tại gờ nâng này tồn tại một số cấu tạo sau đây trên bản đồ nóc PZ: - Cấu tạo Kuanish: nóc của Paleozoi ở độ sâu 3km. - Cấu tạo Anchalak: nóc của Paleozoi ở độ sâu 3.1km. - Cấu tạo Alambek: đây là một cấu tạo lớn, nóc của Paleozoi nằm ở độ sâu 3.1 km. Xung quanh cấu tạo này còn một loạt cấu tạo nhỏ khác nằm ở độ sâu tương tự . Trên bản đồ nóc của điệp Karakuduk ghi nhận các cấu tạo sau đây (Hình 3.32) Hình 3. 33 Sơ đồ phân bố cấu tạo Trung Tâm Kushkair và Urtatepa có độ sâu nóc của các thành tạo D3-C2 nằm ở 3800m - Cấu tạo Trung Tâm Kushkair: Cấu tạo có hướng Đông Bắc – Tây Nam, nóc của điệp nằm ở độ sâu -3800m. Theo tài liệu năm 2002, tại đây có một giếng khoan vào Paleozoi nằm ở phía Đông Nam của cấu tạo. - Cấu tạo Tây Urtatepa: cấu tạo có phương Tây Bắc – Đông Nam, nóc của điệp nằm ở độ sâu -3800m. Theo tài liệu năm 2002, tại đây cũng có một giếng khoan vào Paleozoi ở nóc cấu tạo. - Cấu tạo Priozer: cấu tạo có phương Tây Bắc – Đông Nam, nóc của điệp nằm ở độ sâu -4000m. Ở đây đã có 3 giếng khoan vào Paleozoi. Trong các cấu tạo Urtatepa, Priozer và Trung Tâm Kushkair đã có một số giếng khoan, nhưng không phát hiện được dầu khí. Trong khi đó, ở khu vực Karachalak (nằm ở phía Nam các cấu tạo này) đã phát hiện được dòng condensat công nghiệp trong các thành tạo C1. II.3 Trũng Sudochi: Trũng này ở phía đông , bám theo đứt gãy FPZ. Trên bề mặt nóc của các thành tạo Paleozoi, đây là một trũng khá sâu, độ sâu từ 5.5 km đến 6.5 km ở phía Nam và từ 3 km đến 5 km ở phía Bắc. Ở đây không tồn tại các cấu tạo. Trên bề mặt nóc của các thành tạo D3-C2, các đường đẳng sâu mới chỉ thể hiện ở góc Đông Bắc của trũng và cấu tạo nâng cao nhất được khép kín ở độ sâu -4200m. II.4 Trũng Đông Barsakelmes: Đây là một trũng có dạng hình elip, độ sâu nóc PZ đạt tới 4 km và nâng cao dần về phía bắc và phía nam. Tại đây, các thành tạo phun trào trung tính phân bố khá rộng, ngoài ra còn cả lục nguyên carbonat có tuổi D3fm-C2. Dải đá vôi ở phía đông bắc của trũng kéo dài theo phương á kinh tuyến là phần tiếp tục của dải đá vôi từ gờ nâng Trung tâm. Góc tây bắc của trũng tồn tại các thành tạo biến chất tuổi Silur?. Theo bàn đồ cấu tạo nóc Paleozoi, ở đây có một cấu tạo lớn phía Tây Nam của trũng, nhưng nằm ở độ sâu khá lớn (>3.4km), vì vậy không có hy vọng tìm kiếm vào cấu tạo này. Trên sơ đồ nóc của điệp Karakuduk, ở trũng này cũng phát hiện cấu tạo Karakuduk, nóc của nó nằm ở độ sâu 4200m. Vì vậy cũng không có hy vọng tìm kiếm vào cấu tạo này. 3.3 Lịch sử phát triển kiến tạo Vùng đông bể Bắc Ustyurt chiếm một diện tích không lớn, nằm tiếp giáp với trũng Đông Aral, dải nâng Trung Tâm Ustyurt và đơn vị cấu trúc Karakum- Barabogaz. Tuy nhiên, lịch sử phát triển kiến tạo của vùng không thể tách khỏi lịch sử phát triển kiến tạo ở khu vực Nam Á-Âu nói chung và khu vực Ural-Thiên Sơn nói riêng. Vì vậy, trước khi xác định lịch sử phát triển kiến tạo của các giai đoạn trước Jura, cần thiết phải đề cập một số nét về lịch sử kiến tạo khu vực. 3.3.1 Sơ lược lịch sử phát triển kiến tạo Hiện nay có nhiều quan điểm khác nhau về lịch sử phát triển kiến tạo của khu vực (Abidov, 2009; Gavrilov và nnk, 2009; Joltaev, 1998; Zonenshai và nnk, 1990; v.v…) Trong báo cáo này, chúng tôi sử dụng quan điểm của G.J.Joltaev (1992) để đề cập một cách sơ lược lịch sử phát triển kiến tạo của vùng. Kế thừa học thuyết phân lớp kiến tạo các mảng thạch quyển của A.V.Peive những năm 60 thế kỷ trước, G.J.Joltaev cho rằng sự hình thành phần phía nam mảng thạch quyển Á-Âu nói chung được xác định bởi những chuyển động kiến tạo theo hai quy mô khác nhau xảy ra trên hai mức khác nhau: mức toàn cầu – trên ranh giới của quyển mềm (astenosfera) và mức khu vực – trên ranh giới của lớp asteno vỏ. Trên bình đồ khu vực, toàn bộ phần phía nam mảng thạch quyển Á-Âu nằm trong phạm vi của mảng thạch quyển tuổi Paleozoi, được gọi là Đông Âu- Turan (Joltaev, 1998). Mảng này được giới hạn ở phía đông là đại dương cổ Ural-Thiên Sơn, ở phía nam là đại dương cổ Paleotethys. Hai đại dương cổ đó phân chia mảng thạch quyển Đông Âu-Turan trên mực của lớp quyển mềm của Trái đất. Ở ranh giới đó, trên các giai đoạn phát triển khác nhau xảy ra quá trình thành tạo các rift nội lục trên mực của lớp asteno trên, phân chia phần nam và đông nam của mảng thạch quyển cổ thành những khối riêng biệt kích thước khác nhau, trong đó có khối Bắc Ustyurt. Lịch sử phát triển kiến tạo của khu vực được thể hiện trên như các hình vẽ sau (từ hình 3.33 đến 3.36) Hình 3. 34 Các mô hình cổ địa động lực phần phía nam mảng thạch quyển Âu-Á vào đầu Devon (D) và vào Cacbon giữa (C 2 ) Hình 3. 35 Các mô hình cổ địa động lực phần phía nam mảng thạch quyển Âu-Á vào đầu Devon (D) và vào Cacbon giữa (C 2 ) Hình 3. 36 Mô hình địa động lực vùng Bắc Ustyurt - Aral Hình 3. 37 Tiến hóa địa động lực đại dương cổ Ural – Thiên Sơn (G.Jontaep, 1992) Trong suốt thời gian Devon và Cacbon, toàn bộ phần đông của mảng Đông Âu, trong đó có khối Bắc Ustyurt là rìa lục địa thụ động phía tây của đại dương cổ Ural – Thiên Sơn. Bắt đầu từ Devon muộn, nhờ sự thành tạo của rift nội lục Nam_Emb tách khỏi Bắc Ustyurt từ mảng Đông Âu, chế độ kiến tạo của vi lục địa Bắc Ustyurt trở nên mạnh mẽ hơn, năng động hơn. Điều đó được thể hiện trên đặc trưng mặt cắt Paleozoi như đã mô tả ở phần trên (địa tầng). Trong thời kỳ đó, chế độ địa động lực của rìa lục địa thụ động tồn tại cả ở cánh đông của mảng Kazakstan, bao gồm cả diện tích của các bồn Torgai và Sidarya. Sự va mảng Ural – Tobol với mảng Kazakstan dẫn đến sự khép kín của nhánh Tây Đại Dương Ural. Nhờ sự va mảng mà điều kiện thành tạo trầm tích cũng thay đổi, sự thay đổi tướng của rìa lục địa thụ động bằng các thành tạo tạo núi, chủ yếu là các thành tạo lục nguyên và cuội kết, sự xuất hiện của núi lửa của các cung núi lửa vào Cacbon giữa-muộn và Pecmi. Vào cuối Paleozoi nhờ sự va chạm của hai mảng thạch quyển Ural – Thiên Sơn, đại dương cổ không còn và trên đó hình thành nên hệ uốn nếp Ural – Thiên Sơn. Các bồn trầm tích cũng được hình thành. Bồn ven rìa Bắc Ustyurt, trong phạm vi của khối bắc Ustyurt của mảng Đông Âu, phát triển trong Devon và Cacbon ở chế độ rìa lục địa thụ động của đại dương Ural. Vào cuối Cacbon - đầu Pecmi, phía đông của bồn này bị cung uốn nếp Aralo – Kuzukum chờm lên. Vào cuồi Pecmi – đầu Triat, đây là nơi tích tụ chủ yếu các thành tạo lục nguyên màu đỏ bị phá hủy từ các hệ uốn nếp và từ mảng Kazakstan. Từ Triat, một giai đoạn mới phát triển của bồn bắt đầu trong thành phần của mảng Á – Âu trẻ. Sự phát triển của nó chịu ảnh hưởng mạnh của hoạt động kiến tạo từ phía Mezotetic. Trên bình đồ cấu trúc hiện đại của Mezozoi và Kainozoi, trong phạm vi của bồn ven rìa Paleozoi bắc Ustyurt đã phân chia các trũng và khối nâng, trong đó có trũng Barsakelmes. Bồn bắc Ustyurt là một phần của trũng này. Trũng được tích tụ trầm tích dày đến 4000-5000m chủ yếu có nguồn gốc biển và biển – ven bờ. 3.3.2 Lịch sử phát triển kiến tạo các giai đoạn trước Jura Lịch sử phát triển kiến tạo của vùng Đông bể Bắc Ustyurt có thể chia ra các giai đoạn như sau: - Giai đoạn Tiền Cambri-Devon: Đây là giai đoạn tạo móng kết tinh của vi lục địa Ustyurt. Các đá được thành tạo là các đá phiến thạch anh, sericite, graphit được phân bố chủ yếu ở phía nam, đông nam của vùng. Chúng bị biến dạng phức tạp. - Giai đoạn Devon muộn Famen – Cacbon giữa: Vùng đông bể Bắc Ustyurt nói riêng và bể Bắc Ustyurt có chế độ thềm rìa lục địa thụ động của đại dương cổ Ural – Thiên Sơn. Di chỉ của nó là các thành tạo đá vôi sinh vật màu trắng, màu xám sáng, nứt nẻ, hang hốc bị dolomit hóa, có chứa vật liệu hữu cơ xen kẹp các lớp đá sét, acgilit màu đen. Độ rỗng của đá vôi tương đối tốt đến 13%, độ thấm tốt. Nhìn chung các đá bị biến chất yếu. - Giai đoạn Cacbon muộn – Pecmi sớm: Vùng nghiên cứu có chế độ tạo núi sau va mảng. Các mảng và vi mảng va vào nhau, khép lại đại dương Ural – Thiên Sơn và tạo nên đai uốn nếp Thiên Sơn – Nam Ural. Vùng nghiên cứu nằm ở vùng trước núi với chế độ san bằng, các thành tạo trầm tích hầu như vắng mặt. Vào cuối giai đoạn này, khu vực nghiên cứu chịu chế độ lục địa và bị ảnh hưởng mạnh của cung núi lửa Ural với di chỉ là các thành tạo phun trào và các đá vụn màu sặc sỡ. - Giai đoạn Pecmi muộn – Triat sớm: Vùng nghiên cứu trong giai đoạn này chịu chế độ tách giãn rift với các di chỉ để lại là các thành tạo lục địa với thành phần là sét kết, cát kết với những lớp mỏng sạn kết có màu đỏ, đôi nơi có màu sặc sỡ, xen kẹp những phân lớp màu xám. Các thành tạo trầm tích của giai đoạn này chủ yếu được hình thành do phá hủy các đá có từ trước ở những vùng này. Ví dụ ở phía đông của trũng Barsakelmes các thành tạo Pecmi muộn là những sản phẩm phá hủy từ các đá phun trào axit; ớ phía nam của vùng lại găp chủ yếu những mảnh dolomit và đá vôi được phá hủy từ khối nâng Trung Tâm Ustyurt. - Giai đoạn Jura – Eoxen: Vùng Ustyurt nói chung và phần đông bể Bắc Ustyurt nói riêng chịu chế độ thềm rìa lục địa thụ động của Đại Dương Mezotetic. Biển tiến với xu thế từ Tây Nam lên Đông Bắc và biển tiến cực đại có thể ghi nhận vào Jura giữa – muộn. Trong Kreta chế độ biển nông, biển ven bờ đóng vai trò chính. Di chỉ của giai đoạn này là các thành tạo lục nguyên – cacbonat với thành phần là cát kết, acgilit, bột kết, đá macnơ và đá vôi. Các thành tạo acgilit, sét kết màu xám, xám đen có tuổi Jura dưới – giữa là tầng sinh chính của bồn Ustyurt. - Giai đoạn Oligoxen – Đệ Tứ: Đây là giai đoạn lục địa bình ổn với các thành tạo sét xám sáng, xám xanh, xám gạch, chứa vôi, thậm chí trong Neogen còn gặp những lớp đá macnơ, đá vôi chứa sét. Nhìn chung, đây là lớp phủ lục địa mỏng. Xa hơn, về phía đông và đông nam của vùng là các vùng núi cao, điển hình là dãy Thiên Sơn, độ cao đạt tới trên 5000m là kết quả của sự va mảng giữa mảng Ấn Độ và Châu Á. Chương 4. Đánh giá triển vọng dầu khí phần đông nam bể trầm tích bắc Ustyurt 4.1 Biểu hiện chứa dầu khí Các phát hiện dầu khí đã được đề cập sơ lược trong chương 2 của báo cáo này. Cần phải nhấn mạnh rằng các biểu hiện chứa dầu khí được thể hiện rõ nét nhất ở trong các thành tạo Jura – thành tạo chứa dầu khí truyền thống của Uzbekistan. Đối với khu vực đông bể Bắc Ustyurt, các biểu hiện dầu khí trong đối tượng này chủ yếu được phát hiện đầu tiên trên gờ nâng Trung Tâm Kuanish – Koskala. Đây là gờ nâng được đánh giá có triển vọng về tiềm năng dầu khí cao ở khu vực. Biểu hiện lần đầu được ghi nhận vào năm 1963 khi khoan giếng khoan thông số 1 ở cấu tạo Alambek. Khí được phát hiện từ các thành tạo Jura dưới. Ở phía bắc của đới nâng vào năm 1968 mỏ khí - condensat Kuanish được phát hiện. Tầng sản phẩm là tầng cát kết lót đáy có tuổi Jura dưới với độ dày 60 – 70m. Vào năm 1977, trên vùng Tây Barsakelmes, ờ giếng khoan số 1 và số 2 từ các tập cát kết của phần trên các trầm tích Jura giữa đã thu được dòng khí với lưu lượng 100.000m3/ ngày đêm. Dòng dầu công nghiệp thu được từ cát kết của các thành tạo Jura dưới ở giếng khoan số 3. Vào năm 1983 ở phía nam Alambek đã phát hiện ra mỏ khí – condensat Akchalak. Tầng sản phẩm là tầng cát kết lót đáy các thành tạo Jura dưới và tầng thấu kính cát kết có tuổi Jura giữa. Đến nay, ở đới nâng Kuanish – Koskala đã phát hiện 15 diện tích có triển vọng (Alambek, Kuanish, Barsakelmes Tây, Karakuduk, Barsakelmes đông, Akchalak, Karachalak, Kushkair Trung Tâm, Bắc Karaumbet, muryn, Tribiny, Adzibai, Chink, Priozer) trong đó có 4 mỏ cho dòng khí và condensat công nghiệp trong các tập sản phẩm tuổi Jura (Kuanish, Tây Barsakelmes, Akchalak, Kochalak). Các cấu tạo còn lại đều có biểu hiện khí ở các tầng sản phẩm tuổi Jura, nhưng đều là những dòng khí không công nghiệp. Các biểu hiện dầu khí cũng phát hiện được ở trũng Sudochi. Ở đây đã phát hiện được các diện tích triển vọng như Urga, Sudochi, Daily, Aral, Bắc Urga, Kungrad. Trong đó đã phát hiện các mỏ cho dòng khí và condensat công nghiệp ở các tầng sản phẩm trong các thành tạo Jura: Urga, Daily, Aral. Dải nâng Berdah cũng xác định được nhiều diện tích có triển vọng dầu khí trong các thành tạo Jura. Đó là Surgil, Berdah, Berdah Đông, Berdah Bắc, Uchsay, Arka Kungrad. Ở đây cũng đã phát hiện được các mỏ có biểu hiện khí khi khoan trong các tầng sản phẩm tuổi Jura giữa. cấu tạo Muynak ở gờ nâng Valdobranznoe cũng phát hiện được dầu. Đối với các thành tạo trước Jura, biểu hiện dầu khí được phát hiện đầu tiên trong giếng khoan thông số Karakuduk-1 từ đá vôi có tuổi Paleozoi muộn. Đến nay đã phát hiện được 3 mỏ: Karachalak, Kochakak ở gờ nâng Kuanish – Koskala và mỏ Bắc Urga ở trũng Sudochi. Tính đến ngày 1.1.2009, ở toàn vùng Bắc Ustyurt đã phát hiện được 14 mỏ khí, condensat-khí như sau: Kuanish, Kokchalak, Karachalak, Akcholak, Đông Barxakelmes, Urga, Daily, Berdah, Đông Berdah, Nắc Berdah, Uchsay, Surgil- Bắc Aral, Shagrirluk và Shege. Các mỏ được tìm ra nằm trong khoảng địa tầng Paleozoi, Jura hạ, Jura trung và Jura thượng. Về mặt trữ lượng, đó là những mỏ nhỏ như Karachalak, Kokchalak v.v… đến những mỏ lớn như Surgil – Bắc Aral. Các mỏ trong Paleozoi thường gắn với các thành tạo cacbonat của tổ hợp thạch kiến tạo D3-C2. Các mỏ trong Jura thường liên quan đến bẫy kiểu kiến trúc – thạch học. Đa số các mỏ đều nhiều vỉa chứa, ví dụ như mỏ Surgil – Bắc Aral có đến 22 vỉa collector, chứa 57 vị trí có khí – condensat. Bên cạnh các mỏ đã tìm ra, trên một số diện tích còn ghi nhận những dòng dầu và khí công nghiệp, không công nghiệp. Các dòng khí công nghiệp gặp trên diện tích Kushkair Trung Tâm, Bắc Urga, Chibini, không công nghiệp gặp ở Priozer, bắc Karaumbet, Aral. Các biểu hiện dầu gặp ở các giếng khoan trên diện tích Karakuduk, Tây Barsakelmes, Đông Myunak, Bắc Aral. Từ những biểu hiện dầu khí nêu trên có thể thấy rằng khu vực đông bể Bắc Ustyurt là vùng có tiềm năng dầu khí lớn. 4.2 Hệ thống dầu khí 4.2.1 Hệ thống dầu khí trong các thành tạo địa chất 4.2.1.1 Hệ thống dầu khí trong các thành tạo tiền Cambri-Devon Các thành tạo tiền Cambri – Devon gặp ở một số giếng khoan tại phía Nam và Đông Nam vùng. Đó là các đá phiến thạch anh, sericite, graphit. Đá bị biến chất và có tuổi tiền Cambri ở Koskala, Cambri- Silua ở Montraklin. Ở giếng khoan Muynak – 1, đông bắc của vùng các thành tạo này là cát kết, bột kết, sét kết được xếp vào Devon. Như vậy, các thành tạo tiền Cambri – Devon ở phía nam, đông nam của khu vực đông bể Bắc Ustyurt là các thành tạo biến chất, nằm ở độ sâu lớn không có khả năng sinh, chứa dầu khí. Điều này đã được chứng minh bằng giếng khoan tìm kiếm Nam Karaumbet. Các thành tạo này được gặp từ độ sâu 2880m và khoan vào đến 330m. Đó là các đá phun trào bị phân phiến, clorit hóa, đôi chỗ có nứt nẻ, nhưng cứng chắc. Biểu hiện khí rất yếu, ví dụ như khí Metan dao động từ 0.0316% ở độ sâu 3190m đến 0.0738% ở độ sâu 3075m, điện trở suất 25 – 55 ohm; giá trị log độ rỗng dao động từ 2.1 đến 5.2%. Kết quả nghiên cứu vật lý của đá chứa cho thấy độ rỗng mở trong khoảng 2909 -2913m là 0.76%; 2927-2928m là 1.07% và 3048-3049m là 0.49%. 4.2.1.2 Hệ thống dầu khí trong các thành tạo Devon trên – Cacbon dưới -giữa (D3-C2) Theo các tài liệu giếng khoan, các thành tạo này phân bố rộng rãi trong vùng; trên gờ nâng Kuanish – Koskala, ở Bắc trũng Sudochi và Đông Bắc vùng nghiên cứu (Muynak-1). Tham gia vào các thành tạo này là đá vôi sinh vật bị nứt nẻ, hang hốc và các thành tạo acgilite màu đen với những lớp mỏng cát kết, bột kết. Chúng được hình thành trên thềm lục địa thụ động của đại dương cổ Ural – Thiên Sơn. Các thành tạo này tạo nên điệp Karakuduk như đã nêu ở trên. Độ dày thay đổi từ 200m đến hơn 1000m. Theo Abetov A.E và nnk (2002) trong các tập sét kết màu đen khá giàu vật liệu hữu cơ phân tán. Hàm lượng cacbonat hữu cơ cao, đạt từ 0.84 đến 1.54%. Với hàm lượng này, sét kết của điệp Karakuduk hoàn toàn thuộc loại đá sinh dầu khí. Loại HC này chủ yếu thuộc kiểu sapropel và chứng tỏ điệp này là một trong số chứa vật chất hữu cơ lỏng. Trong các tập đá vôi ở bên dưới, hàm lượng hữu cơ cũng đạt 1%. Trầm tích điệp Karakuduk được thành tạo trong môi trường thềm lục địa thụ động, môi trường ven bờ, trong điều kiện khử thuận lợi cho việc tích tụ vật liệu hữu cơ. Như vậy khả năng sinh của các loại sét màu đen trong các thành tạo này là tốt. Acgilit bị chia cắt bởi nhiều hệ thống nứt nẻ có độ rộng khe nứt <0.01 đến 2.0mm và chiều dài nhỏ hơn 1mm đến 30-50mm, đôi nơi là khe nứt mở, đôi nơi chúng bị lấp đầy bởi canxit màu trắng. Khe nứt thẳng đứng hoặc gần thẳng đứng. Trên bề mặt những khe nứt thẳng đứng quan sát thấy những mặt trượt. Ở một loạt các diện tích như Karakuduk, Karachalak, Kubla Chink, phần dưới của điệp này được cấu tạo bởi đá vôi dạng khối, chắc, màu đen, xám-đen xen kẹp các lớp acgilit mỏng chứa vật liệu hữu cơ dạng sapropel. Đá vôi cũng bị nứt nẻ, độ rỗng và thấm tốt. Độ rỗng mở trên đường cong địa vật lý đạt 7.2 – 13.5%, biểu hiện khí đạt 0.5-4.5%. Như vậy các thành tạo này hoàn toàn có khả năng chứa. Như trên đã nêu, trên sơ đồ nóc của điệp Karakuduk đã khoanh định một diện tích có triển vọng (hình 4.1) được xác định là vùng Trung Tâm của Kuanish – Koskala được giới hạn bởi vùng Kyzylkair ở phía bắc và Kubla - Chink ở phía nam. Hình 4. 1 Diện tích có triển vọng khoanh định ở gờ nâng Kuanish – Koskala trong đối tượng D3 – C2. Trên đới nâng này đã phát hiện ra mỏ Karachalak, nằm ở phía Nam vùng khoanh định trên, cho dòng khí công nghiệp trong các thành tạo D3-C2. Dưới đây là mô tả đặc điểm cấu tạo, sản lượng khai thác của mỏ (hình 4.2). Hình 4. 2 Sơ đồ cấu trúc nóc Paleozoi của mỏ khí Karachalak Hình 4. 3 Mặt cắt địa chất – địa chấn (theo thời gian) qua mỏ Karachalak theo tuyến 32880388 Nằm ở vùng Kungrad của khu vực tự trị Karakalpakstan, cách nhà ga Kyrkkyz 55 km và cách 100 km so với thị trấn Kungrad về phía tây bắc. Cấu tạo Karachalak được phát hiện năm 1987 dựa trên tài liệu địa chấn tìm kiếm thu nổ giai đoạn 1984- 1987 (L.P.Bondarenko, D.R.Khegay) và được làm rõ trên tài liệu minh giải năm 1989 (I.I.Perelman, A.V.Rybachkov). Bề mặt nóc trầm tích PZ (T IV ) được thể hiện trên hình 4.2 và hình 4.3. Dựa trên đường contour 3550m, cấu tạo thể hiện là một nếp lồi thoải (brachy-anticline ) với kích thước 11x3.5 km, biên độ 250m, diện tích khoảng 33km2. Từ tây nam sang đông bắc, cấu tạo bị phức tạp hóa bởi các đứt gãy kiến tạo. Phủ lên nóc PZ là cát kết của phần dưới của tầng trầm tích Jura. Các tầng cấu trúc trước và sau Jura đã được đánh dấu và chính xác hóa bởi tài liệu địa chấn, từ và trọng lực. Trữ lượng ước tính của cấu tạo này khoảng 8 tỷ m3 khí. Giếng khoan thăm dò đầu tiên của cấu tạo (giếng khoan số 1) nằm ở phần vòm của trung tâm cấu tạo như trên tuyến địa chấn 32880388. Kết quả thử vỉa ở khoảng 3525 – 3588m đã thu được dòng khí công nghiệp với lưu lượng 250 tấn m3/ ngày. Giếng khoan này bắt đầu khoan vào 10/12/1989 với TD 4000m. Theo dự kiến giếng khoan sẽ gặp các đá tuổi PZ ở độ sâu 3430m nhưng thực tế gặp đá vôi tuổi C1 ở độ sâu 3525m (lệch 95m). Chiều dày của đá vôi PZ tại giếng khoan là 675m. Mô tả thành tạo PZ mỏ Karachalak: Đá vôi màu trắng, cắt khía/sliced, hang hốc, nứt nẻ, dolomit hóa và silic hóa với thành phần tạp chất là thạch cao, mảnh vụn hữu cơ, tảo. Dựa vào tài liệu phân tích mẫu (theo Uzbeknetfegaz) thì độ rỗng mở của đá vôi từ 1.1-13%. Đá vôi có tính chứa tốt nhất nằm ở phần đỉnh của lát cắt. Tính đến 2007, toàn cấu tạo đã có 7 giếng khoan với 28206 m khoan. Kết quả các giếng khoan chỉ ra rằng đá cacbonat PZ có tính chất thấm chứa tốt và cho dòng khí với lưu lượng như sau: Karachalak -3 là 500 ngàn m3/ngày; Akchalak-18 là 300 ngàn m 3 /ngày. 1.2.1.2 Hệ thống dầu khí trong các thành tạo C3-P1 Các thành này ở khu vực nghiên cứu, như trên đã nêu hiện nay không gặp, vì vậy việc nghiên cứu hệ thống dầu khí trong các thành tạo này là khó khăn do không có số liệu. Tuy vậy, theo các báo cáo giếng khoan khu vực, các thành tạo này là các đá acgilit chứa than màu đen xen kẹp với đá vôi sinh vật vỡ vụn gặp ở giếng khoan thông số Kuanish-2 trên gờ nâng Trung Tâm Kuanish-Koskala. Ngoài ra ở trũng Sudochi cũng gắp các phát hiện tích tụ khí và khí condensate trong các thành tạo này ở mỏ Bắc Urga. Vấn đề này cần được tiếp tục nghiên cứu. Song, cần lưu ý rằng ở ngoài phạm vi nghiên cứu, trên hệ uốn nếp Arktumcyk (giếng khoan Xatutekiz) ở phía bắc và ở khối nâng Trung Tâm Ustyurt (giếng khoan Baimen) ở phía nam của vùng, các thành tạo này chủ yếu là các thành tạo phun trào và tuff của chúng. Vì vậy, chúng chỉ có khả năng trở thành đá chứa nếu bị nứt nẻ. 4.2.1.3 Hệ thống dầu khí trong các thành tạo Pecmi trên – Triat dưới Các thành tạo Pecmi trên – Triat dưới phân bố rất hạn chế trong vùng, chúng hầu như vắng mặt ở trên các khối nâng và chỉ gặp ở các trũng như Sudochi, Barsakelmes. Đó là các thành tạo màu đỏ, đôi nơi là các thành tạo sặc sỡ với những phân lớp màu xám. Ở giếng khoan Akmakazgan-1 các thành tạo này gặp ở độ sâu 3460m đến đáy giếng khoan ở độ sâu 3920m với thành phần chủ yếu là sét kết, bột kết, cát kết và cuội – sạn kết. Giếng khoan cũng không có biểu hiện dầu khí. Nhìn chung, đây là các thành tạo mollas được hình thành trong điều kiện lục địa, khí hậu khô nóng, cho nên khó có khả năng sinh dầu. Mặt khác các đá bị nén chặt, độ rỗng nguyên sinh kém, nên chúng không có khả năng đóng vai trò của tầng chứa, song có khả năng đóng vai trò là tầng chắn. 4.2.1.4 Hệ thống dầu khí trong các thành tạo Jura – Neogen Các trầm tích lục nguyên hạt mịn, đôi nơi là sét than có tuổi Jura, có chỉ số TOC đạt tới 4% thuộc kerogen loại II, hoàn toàn trở thành đá sinh tốt ở khu vực. Thành phần vật chất hữu cơ tàn dư ở Karachalak, Karakuduk, Kubla Chink, Kushkair Trung Tâm và các vùng khác trong khoảng 0.12-1.54%, trung bình 1%. Một số mẫu khoảng 0.012-0.67%. Các thành phần sapropel khoảng 0.7- 0.8%. Các tầng chứa sản phẩm phân bố trong các thành tạo cát kết có khoảng tuổi từ Jura tới Kreta sớm và Paleogen. Ở trũng Sudochi, các mỏ khí và condensat Uchsay, Urga khai thác trong tầng cát kết tuổi Jura giữa và Jura muộn, bề dày tầng chứa từ 2-29m ở mỏ Uchsay và 1-23m ở mỏ Urga. Độ rỗng của các tầng ở mỏ Uchsay là 13-22%, Urga là 18-23%. Đá chắn ở trong vùng là các trầm tích hạt mịn sau Jura và đá vôi ở phần trên cùng của J thượng. Để minh họa tiềm năng dầu khí trong các thành tạo Jura, mỏ Shagyrlyk được mô tả dưới đây làm ví dụ: Mỏ Shagyrlyk nằm trên đới nâng Berdah (hình 4.4). Cấu tạo Shagyrlyk được phát hiện năm 1989 và trong năm 1996 chuẩn bị giếng khoan sâu dựa trên tài liệu địa chấn. Năm 1990, trong phạm vi giới hạn cánh đông bắc của nếp uốn đã tiến hành khoan giếng khoan thông số số 1 với chiều sâu dự kiến 4500m. Tuy nhiên do ảnh hưởng của thiên tai nên giếng khoan này đã không tiến hành được như dự kiến mà chỉ khoan vào tầng trầm tích tuổi Jura giữa ở độ sâu 3354m. Hình 4. 4 Sơ đồ cấu tạo nóc Jura giữa của mỏ Shagyrlyk Tháng 11/2000, giếng khoan thăm dò số 2 được tiến hành và khoan ở vòm của cấu tạo Shargyrlyk với chiều sâu dự kiến là 4100m và đối tượng là trầm tích tuổi Jura sớm. Tuy nhiên giếng khoan chỉ khoan đến các tầng trầm tích tuổi Jura giữa - muộn ở độ sâu 2604m. Các thông số của mỏ: - Diện tích cấu tạo khoảng 34.5 km2. - Bề dày hiệu dụng trung bình 5-20m - Độ rỗng : 12-13% - Độ bão hòa khí: 60% - Áp suất vỉa dao động 234-252 atm. Hình 4. 5 Mặt cắt địa chấn theo thời gian của mỏ Shagyrlyk_tuyến 01900190 Kết quả thử vỉa đối với 2 vỉa trong Jura giữa cho dòng khí công nghiệp (2001). Tại cấu tạo Shargyrlyk đã khoan tổng cộng 6 giếng, bao gồm 1 giếng khoan thông số, 2 giếng khoan thăm dò, 3 giếng khoan thẩm lượng với khối lượng 16816m khoan. 4.2.2 Hệ thống dầu khí trong các đơn vị kiến trúc 4.2.2.1 Hệ thống dầu khí phía đông trũng Barsakelmes Các thành tạo Paleozoi ở đây nằm ở độ sâu lớn. Giếng khoan Akmankazan-1 được đặt vào cấu tạo nâng ờ phía nam vùng mới chỉ gặp các thành tạo Pecmi – Triat ở độ sâu từ 3460m đến đáy giếng khoan 3020m, không gặp các biểu hiện dầu khí. Như vậy, phía đông của trũng Barsakelmes, tiềm năng dầu khí trong các thành tạo Paleozoi là khó hy vọng. 4.2.2.2 Hệ thống dầu khí trên gờ nâng Trung Tâm Kuanish – Koskala Như trên đã nêu, gờ nâng này chạy theo phương kinh tuyến và chia làm 2 đơn vị cấu tạo bậc cao hơn: gờ nâng phía Nam và gờ nâng phía Bắc. Gờ nâng phía Nam: Các thành tạo Paleozoi, qua tài liệu một số giếng khoan là những thành tạo biến chất gồm đá phiến, clorit – serisite. Vì vậy tiềm năng dầu khí ở gờ nâng này cũng không triển vọng. Gờ nâng phía Bắc: Đây là gờ nâng có nhiều cấu tạo chạy theo phương kinh tuyến. tại gờ nâng này, các thành tạo D3-C2 nhô cao đến độ sâu 3800m ở vùng giữa Trung Tâm Kushkair và Kyzylkair. Khả năng đây đây là một cấu tạo có triển vọng tìm kiếm dầu khí trong các thành tạo D3-C2. Ngoài ra còn một cấu tạo nữa nằm ở phía Tây Urtatepa, nóc của D3-C2 càng nhô cao đến -3800m. Ở đây đã có giếng khoan, nhưng không có thông tin về tiềm năng dầu khí. 4.2.2.3 Hệ thống dầu khí trong trũng Sudochi Trên bình đồ nóc của Paleozoi, trũng này gồm 2 phần: phần đông bắc và phần tây nam của đứt gãy FPZ. Các thành tạo Paleozoi ở cả 2 phần đều nằm rất sâu, từ trên 3.5 km đến 6 km. Vì vậy triển vọng dầu khí ở trũng này trong các thành tạo Paleozoi cũng không quan tâm. 4.2.2.4 Hệ thống dầu khí trong đới nâng Berdah Đới nâng Berdah là một đới nâng phức tạp. Trên bề mặt nóc Paleozoi, đới nâng bị phá hủy mạnh bởi nhiều hệ thống đứt gãy. Các đứt gãy có thể là những đứt gãy nghịch đi kèm với những nếp uốn nhỏ, vì vậy tiềm năng dầu khí trong các nếp uốn nhỏ này không lớn. Mặt khác đới nâng nảy cũng bị ảnh hưởng mạnh bởi hệ uốn nếp Ural – Thiên Sơn. Các thành tạo Jura dưới gặp trong giếng khoan Muynak và acgilit với những lớp bột kết, cát kết. Acgilit màu xám tối, chứa những tập than mỏng. Vì vậy tầng này có khả năng sinh dầu khí. Nhưng vì cấu trúc địa chất phức tạp, bị phá hủy bởi nhiều hệ thống đứt gãy chạy theo phương tây bắc – đông nam, tiềm năng dầu khí trong đới nâng này cũng khó hy vọng. KẾT LUẬN Từ những kết quả nghiên cứu trên có thể rút ra một số kết luận sau đây: 1.Các thành tạo địa chất ở vùng đông nam bể Bắc Ustyurt, CH Uzbekistan gồm những phân vị chính sau đây: - Các thành tạo Cambri – Devon là những thành tạo biến chất. - Các thành tạo D3 – C2 là những thành tạo Cacbonat lục nguyên, hình thành trong điều kiện thềm lục địa thụ động. - Các thành tạo Pecmi – Triat là những thành tạo mollas, màu đỏ hình thành trong điều kiện tách giãn. - Các thành tạo Jura – Kreta là những thành tạo lục nguyên – cacbonat hình thành trong điều kiện thềm lục địa thụ động. 2. Trong các thành tạo địa chất đó, các thành tạo đá vôi, đá sét có tuổi D3 – C2 là thành tạo khả năng triển vọng sinh, chứa, chắn dầu khí. 3. Cấu trúc địa chất ở vùng đông bể bắc Ustyurt được chia thành các đơn vị: 4. Trong các đơn vị kiến trúc của vùng, gờ nâng Trung Tâm Kuanish – Koskala là gờ nâng có triển vọng dầu khí trong các thành tạo Paleozoi. 5. Trên sơ sở phân tích các thành tạo địa chất và các đơn vị kiến trúc, khu vực triển vọng được xác định là vùng Trung Tâm của Kuanish – Koskala được giới hạn bởi vùng Kyzylkair ở phía bắc và Kubla - Chink ở phía nam với đối tượng được lựa chọn là các thành tạo D3 – C2. KIẾN NGHỊ Trên cơ sở các kết luận trên, một số kiến nghị được đề xuất như sau: 1. Thu thập thêm các tài liệu địa chất, địa chấn và địa vật lý ở vùng nghiên cứu. Tiếp tục nghiên cứu thành phần vật chất, đặc điểm địa hóa, đặc điểm biến chất của các thành tạo địa chất D3 – C2. 2. Dựa trên cơ sở tham khảo tài liệu về diện phân bố của các thành tạo trước J ở vùng nghiên cứu, cần phải minh giải các tuyến địa chấn và xây dựng các bản đồ nóc các tầng trước J, đặc biệt là nóc tầng D3-C2 để xác định cấu tạo, là cơ sở cho việc chọn lựa diện tích triển vọng và đầu tư giai đoạn tiếp theo. 3. Nghiên cứu các pha biến dạng tác động vào giai đoạn D3 – C2. Nghiên cứu khả năng nứt nẻ của D3 – C2. 4. Cần nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu địa hóa và tính chất thấm chứa của các đá nhằm làm sáng tỏ hệ thống dầu khí của vùng nghiên cứu. Đặc biệt là xác định khả năng nạp bẫy, di chuyển dầu khí vào các bẫy D3 – C2. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Abidov A.A, 2012. Những cơ sở hiện đại dự báo và tìm kiếm dầu khí. Nhà xuất bản “Fan”_Taskent trang 542-559 (bản tiếng Nga). 2. Abetov, A.E, Khusabov S.T, Orudjeva D.S, Akhmedov P.U, Rakhmatov B.S, 2002. Tiềm năng dầu khí của các đá chứa không truyền thống trong các trầm tích Carbon hạ của vùng Ustyurt. Tạp chí địa chất dầu khí 6/2002, trang 16-23(bản tiếng Nga). 3. Jontaev G.J … Cơ sở địa động lực phân vùng địa chất dầu khí Nam Evrazia. Tạp chí…. (bản tiếng Nga). 4. Grisil A.Y, Ivanova N.G, Kvylov N.A và nnk, 2010. Những đặc điểm chính về kiến tạo của phức hệ P-T Đông Ustyurt trong việc đánh giá tiềng năng dầu khí. Tạp chí địa chất dầu khí 3/2010, trang 11-18 (bản tiếng Nga). 5. Các báo cáo địa chất, các cột địa tầng giếng khoan…ở vùng Ustyurt do công ty Trung Á cung cấp.