Địa tầng

Trong quá trình minh giải tài liệu địa chấn, việc xác định tuổi thường dựa trên cơ sở phân tích tài liệu cổ sinh trong giếng khoan (sinh địa tầng), số liệu định tuổi tuyệt đối, đường cong thay đổi mực nước biển và liên kết với đặc điểm địa chấn địa tầng ở các vùng đã có giếng khoan hoặc ở những vùng đã có kết quả xác định tuổi rõ ràng.

Tùy thuộc vào mục đích và nội dung nghiên cứu, địa tầng học được phân chia thành các nhánh nghiên cứu với các tiêu chí và phương pháp xác định khác nhau như thạch địa tầng, sinh địa tầng, địa chấn địa tầng, thời địa tầng... Mỗi phương pháp nghiên cứu địa tầng đều có đặc điểm khác nhau nhưng bổ sung cho nhau và sự phối hợp giữa các phương pháp là rất cần thiết.

Thạch địa tầng

Việc phân chia thạch địa tầng dựa vào đặc điểm các kiểu đá hay thạch học của đá theo chiều thẳng đứng (phân lớp) hoặc theo chiều ngang (biến đổi tướng đá). Khi liên kết thạch địa tầng cần dựa vào tính đồng nhất về thạch học của các lớp đá so với tổ hợp các lớp đá khác trong mặt cắt. Để nghiên cứu thạch địa tầng cần xác định tướng đá và môi trường trầm tích liên quan qua khảo sát thực địa, phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm,... Trong khảo sát địa chất, thường xác định được các đặc điểm thạch học, cấu tạo và kiến trúc của đá do đó việc phân chia địa tầng theo thạch học rất phổ biến.

Sinh địa tầng

Việc phân chia sinh địa tầng dựa vào đặc điểm biến đổi và tiến hóa của sinh giới thích hợp với hoàn cảnh môi trường trong quá trình phát triển của Trái Đất được biểu hiện bằng hóa thạch nằm trong các lớp đất đá. Sinh địa tầng cho phép xác định giai đoạn phát triển cũng như tuổi tương đối của địa tầng, nghĩa là mối quan hệ già trẻ khác nhau của các lớp. Để xác định sinh địa tầng cần phân tích đặc điểm các hóa thạch của các giống, loài đặc trưng cho từng giai đoạn tiến hóa địa chất.

Thời địa tầng

Việc phân chia địa tầng dựa trên cơ sở thời gian hình thành các thể địa chất trong lịch sử phát triển Trái Đất. Các phân vị thời địa tầng có ý nghĩa lớn đối với việc đối sánh với các cách phân chia địa tầng khác nhằm làm sáng tỏ lịch sử phát triển địa chất. Để nghiên cứu thời địa tầng cần kết hợp các phương pháp khác nhau như phân tích tuổi tuyệt đối, sinh địa tầng, địa chấn địa tầng...

Lát cắt thời địa tầng là lát cắt thể hiện các tập trầm tích theo thời gian thành tạo, có trục đứng là thời gian trầm tích và chiều ngang là khoảng cách. Trên lát cắt, bên trong các tập trầm tích là các ranh giới về thời gian và không gian của các tướng trầm tích, bên ngoài là khoảng thời gian gián đoạn trầm tích.

Trên hình 1.11 là hình ảnh so sánh lát cắt địa chấn với lát cắt thạch địa tầng và thời địa tầng phản ảnh các đặc điểm gá đáy, phủ đáy, chống nóc và bào mòn cắt xén. Trên lát cắt thời địa tầng, thời gian gián đoạn trầm tích càng tăng lên khi các lớp càng trẻ tiếp xúc với tập có tuổi cổ hơn. Vì ranh giới thạch địa tầng và thời địa tầng không trùng nhau nên thường gây ra sự nhầm lẫn trong quá trình liên kết. Trong một phân vị thạch địa tầng, ở các vị trí khác nhau có thể tuổi khác nhau. Ngược lại trong một phân vị thời địa tầng, ở các vị trí khác nhau cũng có sự khác nhau về thạch học. Vì vậy ranh giới thạch địa tầng có thể cắt qua ranh giới thời địa tầng.

Hình 1.11 - Lát cắt địa tầng và thời địa tầng phản ảnh các đặc điểm gá đáy, phủ đáy, chống nóc và bào mòn cắt xén

Trên hình 1.12 là hình ảnh minh họa sự khác biệt ranh giới thạch địa tầng và thời địa tầng. Có 3 phân vị thời địa tầng A, B và C từ dưới lên trên theo trật tự từ già đến trẻ được phân chia bởi các mặt ranh giới nằm ngang b-b’ và a-a’. Ba phân vị thạch địa tầng từ thổ đến mịn I, II và III được phân chia bởi các mặt ranh giới hình răng cưa d-d và các Tại các vị trí 1 và 2 có cùng phân vị thạch địa tầng có cùng loại hạt thổ tuy nhiên chúng có thời gian thành tạo khác nhau.

Hình 1.12 - Ranh giới thạch địa tầng và thời địa tầng

Trên hình 1.13 là hình ảnh một mặt cắt địa chất có sự phân chia địa tầng theo tướng thạch học và thời địa tầng. So sánh chúng cho thấy các ranh giới thời địa tầng như mặt ngập lụt cực đại, mặt biển tiến, mặt ranh giới tập... cắt qua các thành hệ thạch học có tướng khác nhau.

Trong quá trình liên kết các mặt ranh giới, thường các dấu hiệu ranh giới thạch học dễ nhận biết hơn trong khi đó chỉ tiêu về tuổi không phải lúc nào cũng xác định được, điều này dẫn đến khó khăn khi gắn tuổi. Để giải quyết vấn đề này cần liên kết các ranh giới thời địa tầng tốt hơn và dự báo tuổi qua một số tiêu chí khác. Các thành tựu trong lĩnh vực “địa tầng phân tập” đã góp phần khắc phục khó khăn này.

Hình 1.13 - So sánh mặt cắt thạch địa tầng và thời địa tầng

Địa tầng phân tập

Địa tầng phân tập (Sequence Stratigraphy) là một nhánh trong lĩnh vực địa tầng học dựa trên điểm phân chia địa tầng theo các chu kỳ trầm tích liên quan đến tác động quan của các yếu tố như khí hậu, thay đổi mực nước biển, kiến tạo, nguồn vật liệu... Điều cốt lõi để đưa địa tầng phân tập thành một phương pháp có hiệu quả cao trong nghiên cứu các bể trầm tích là xác định địa tầng, sự tích tụ, bào mòn trong quá trình phát triển địa chất, làm rõ mối quan hệ giữa chu kỳ trầm tích với nguồn vật liệu, không gian tích tụ, sự thay đổi mực nước biển và các hoạt động kiến tạo. Điều này cho phép nghiên cứu địa tầng không chỉ trong không gian (xác định bởi ranh giới địa tầng) mà cả nguồn gốc và quá trình phát triển theo thời gian (thời địa tầng).

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

Hội Dầu khí Việt Nam giới thiệu sách “Minh giải địa chấn trong thăm dò và khai thác dầu khí”

Các yếu tố cấu trúc địa chất - Phần 1

Các yếu tố cấu trúc địa chất - Phần 2