ĐỊA CHẤT VÀ TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN BIỂN ĐÔNG VIỆT NAM VÀ KẾ CẬN
III. CẤU TRÚC - KIẾN TẠO
4. Các cấu trúc cơ bản
Vùng nghiên cứu là tổ hợp một số teran, vi mảng được hình thành và gắn kết vào những giai đoạn khác nhau trong lịch sử phát triển địa chất khu vực. Khái niệm vùng vi mảng ở đây được hiểu là một phần của vi mảng. Phạm vi nghiên cứu có các vùng vi mảng sau đây (hình 5).
4.1. Vùng vi mảng Nam Trung Hoa - Bắc Việt Nam - I
Vùng vi mảng này là một phần của vi mảng cùng tên. Đây là vi mảng có kích thước lớn bao trùm toàn bộ miền Nam Trung Quốc có cấu trúc đa tầng, móng là các đá biến chất tiền Cambri. Trong phạm vi nghiên cứu vùng vi mảng I có thể tách ra các khối hoặc các teran như: Khối Quảng Tây - Thái Nguyên - I1, khối Quảng Đông - Quảng Ninh - I2, khối Quảng Tây - Phúc Kiến - I3, khối Ailaoshan - Hoàng Liên Sơn - I4, khối Sông Mã - Sông Đà - I5.
Khối I1 có ranh giới phía tây là đứt gãy Sông Hồng, phía đông là đứt gãy Thái Nguyên - Hoà Bình. Đứt gãy này có phương Đông Bắc kéo dài qua Quế Lâm, Trung Quốc là cơ sở của eo biển Lạng Sơn trong Trias.
Theo tài liệu (Fromaget. J., 1941) thì khối tầng I1 có các tầng kiến trúc sau đây, dưới cùng là đá móng Proterozoi - Cambri sớm (hệ tầng Sông Chảy) được xem là tầng kiến trúc dưới và trên là tầng kiến trúc Paleozoi sớm, có tuổi từ Cambri (điệp Hà Giang) đến Ocdovic sớm (điệp Luxia); tiếp theo là phức hệ kiến trúc Paleozoi giữa, bắt đầu từ cuội kết cơ sở của điệp Bắc Bun (D1bb)
và kết thúc là các đá của điệp Toctat (D3tt) với kiểu thế nằm biển tiến; trên nữa là phức hệ thành hệ kiến trúc Cacbonat - lục nguyên - phun trào Paleozoi muộn - Mezozoi sớm, bắt đầu là đá vôi của hệ tầng Bắc Sơn (C - Pbs) và kết thúc là phun trào axit của hệ tầng sông Hiến (T1 - 2) các thành tạo trẻ hơn chỉ lộ ra ở những diện hẹp, dọc theo đứt gãy.
Khối Quảng Đông - Quảng Ninh nằm ở phía đông của I1, phân cách với I1 bởi eo biển Cacbon - Permi và về sau là eo biển Trias.
Phức hệ móng của I2 là các đá Paleozoi sớm, bắt đầu là các đá tuổi Cambri của hệ tầng Mỏ Đồng (Cmđ), chuyển lên trên là hệ tầng Thần Sa (∈1-O1ts). Phủ không chỉnh hợp trên chúng là các đá Paleozoi giữa với thành phần lục nguyên - cacbonat của hệ tầng Dưỡng Động (D1-2dđ) và điệp Lỗ Sơn (D2ls). Phủ không chỉnh hợp trên các đá nói trên là phức hệ cacbonat - lục nguyên chứa boxit và than với đá vôi của hệ tầng Cát Bà (C1cb), hệ tầng Lưỡng Kỳ (C- P1lk) và cuối cùng là điệp Đồng Đăng (P2đđ). Trầm tích Mezozoi bắt đầu bằng trầm tích lục nguyên của điệp Lạng Sơn (T1ls), phun trào của hệ tầng Sông Hiến (T1-2sh), lục nguyên của điệp Nà Khuất (T2lnk) và hệ tầng Mẫu Sơn (T3cms).
Không chỉnh hợp trên phức hệ lục nguyên núi lửa nói trên là các thành tạo chứa than điệp Hòn Gai (T3 n-rhg) và trên than của hệ tầng Hà Cối (J3hc), phun trào hệ tầng Tam Lang (J3-K1tl) và hệ tầng màu đỏ ứng với hệ tầng Mụ Gia (Kmg) với diện phân bố ngày càng thu hẹp. Trầm tích Kainozoi, đặc biệt là trầm tích Neogen chỉ có dọc theo các đứt gãy, thành tạo kiểu sông, hồ lục địa.
Khối I3 lộ ra chủ yếu ở đông nam lục địa Trung Quốc có ranh giới với I2 là đứt gãy lớn rìa lục địa đông nam Trung Quốc. Móng của I3 là các đá biến chất cổ Proterozoi, phủ không chỉnh hợp chúng là các đá Paleozoi sớm - Paleozoi giữa với trầm tích Cacbon sớm, các trầm tích Cacbon muộn - Permi sớm có thành phần Cacbonat, lộ ra ở nhiều nơi, kể cả móng của các bồn trũng chứa dầu Kainozoi ở thềm lục địa đông nam Trung Quốc. Phủ trên chúng là các thành tạo lục nguyên - phun trào Mezozoi. I3 tương ứng với phạm vi được xếp vào miền võng Quảng Đông - Phúc Kiến (Lê Như Lai, 1982)
Khối I4 nằm ở phía Tây khối “Thượng Bắc Bộ”, có ranh giới phía đông là hệ đứt gãy Sông Hồng, phía tây chìm xuống dưới dòng Vạn Yên và biển [13]. Đây là đới đá biến chất Proterozoi, thậm chí
còn cổ hơn với các đá chính là gơbnai, ginac, mignatit, đá phiến kết tinh, amphibolit; phủ trên chúng là đá hoa của hệ tầng Sa Pa (PR2-
™1sp), các thành tạo chứa photphorit của điệp Cam Đường (™cđ); ở rìa phía Tây còn gặp các đá của điệp Sinh Vinh (O3-Ssv) phát triển liên tục lên trên là trầm tích của điệp Bó Hiềng (S2-D1bh). Các trầm tích Devon giữa thành tạo kiểu biển tiến hình thành điệp Sông Mua (D1sm), điệp Bản Nguồn (D1bn). Các thành tạo Peleozoi muộn - Mezozoi sớm liên quan với hoạt động rift Sông Đà. Phủ không chỉnh hợp trên các đá nói trên là hệ phức trầm tích - phun trào hình thành đới kiến tạo - núi lửa vùng Tú Lệ, tuổi Jura - Creta. Trầm tích Kainozoi nằm dọc theo cấu trúc địa hào Sông Hồng trong đất liền và ngoài vùng biển kế cận.
Khối Sông Mã - Sông Đà - I5 là vùng có cấu trúc phức tạp. Cấu trúc móng bị phá hủy mạnh mẽ vào kiến sinh Taphrogenesis cuối Paleozoi - đầu Mezozoi, tạo nên vùng cấu trúc rift Sông Mã - Sông Đà trong Paleozoi muộn - Mezozoi sớm. Về mặt không gian I5
tương ứng với các Sông Đà, Sông Mã, Sơn La, Ninh Bình và Thanh Hóa hoặc bao gồm cánh cung Phu Hoạt và lớp phủ Sông Đà. Móng của I5 có thể là các đá tiền Cambri bị chìm xuống sâu thậm chí bị nóng chảy anatexit hóa. Lộ ra trên mặt là các đá Paleozoi sớm với các thành hệ tạo tầng Bến Khế (™-O1bk), điệp Sông Mã (™sm), điệp Hàm Rồng (™3hr) và điệp Đông Sơn (O1đs). Quá trình địa chất ở vùng này thể hiện sự phân dị mạnh mẽ, tạo ra nhiều bồn trũng có tuổi khác nhau với các hệ tầng trầm tích có tuổi Ba Ham (O3-D1
bh), điệp Sinh Vinh (O3-Ssv), điệp Bó Hiềng (S2-D1bh). Phủ không hỉnh hợp trên chúng là các thành tạo Devon gần như phát triển liên tục theo kiểu biển tiến và biển chuyển dịch từ điệp Sông Mua (D1sm) đến điệp Tốc Tát (D3tt). Phủ không chỉnh hợp trên chúng là trầm tích Cacbonat Paleozoi muộn, bắt đầu bằng điệp đá vôi của điệp Đá Mài (™đm), tiếp theo là trầm tích Cacbonat - núi lửa hoặc núi lửa - cacbonat đôi chỗ có trầm tích lục nguyên của các thành tạo Permi muộn - Trias sớm - giữa các hệ tầng Cẩm Thủy, Yên Duyệt, các điệp Cò Nòi, Mường Trai, Nậm Thẳm, ... Đáng chú ý là ở phạm vi giữa I4 và I5 tồn tại một cấu trúc núi lửa xâm nhập nông Tú Lệ, tuổi Jura - Creta, đánh dấu một thời kỳ tách giãn mạnh mẽ sau khi rift Sông Đà đã khép kín.
Các thành tạo Trias muộn lục nguyên hoặc chứa than phát triển trong những bồn trũng nhỏ. Trầm tích Kainozoi không phổ biến.
4.2. Vùng vi mảng trung Đông Dương hoặc vùng vi mảng Indonesia - II
Vùng vi mảng trung Đông Dương là một phần của vùng vi mảng Indonesia được một số nhà địa chất xem như mảng nền cổ, thậm chí có người còn xem chúng như là một bộ phận của Gondwana. Đây là một tổ hợp cấu trúc phức tạp bị hoạt hóa kiến tạo mảng đa kỳ. Có thể phân chia II ra năm khối (teran).
Khối Kontum - II1, khối Cò Rạt - Campot - II2, khối bắc Trường Sơn - II3, khối Phú Quốc - Cardamon - II4, khối Đà Lạt - II5.
Khối Kontum - II1 được xem là nhân của vi mảng Indonesia, gồm đá biến chất ở trình độ cao, thuộc amphibolit, granulit. Đá cổ nhất được xếp vào phức hệ Kannack tuổi Arkrei. Phủ không chỉnh hợp trên chúng là đá Proterozoi thuộc phức hệ Ngọc Linh với hệ tầng Sông Tranh (PR1st) nằm dưới, hệ tầng Đắc Mi (PR1đm) nằm trên. Phủ trên chúng là các đá của hệ tầng Khâm Đức (PR2kđ) và hệ tầng Pôkô (PR2-™pk). Các thành tạo Paleozoi sớm được xếp vào hệ tầng A Vương (™-O1av). Về phạm vi phân bố khối Kontum tương ứng với vùng “trước Hecxin”.
Khối Cò Rạt - Campot - II2 nằm ở phía tây của II1, có ranh giới với II1 là đứt gãy phương á kinh tuyến. Đây là vùng hạ thấp của II, rất hiếm gặp các đá Paleozoi sớm lộ ra trên bề mặt. Các đá phổ biến ở vùng này có tuổi Paleozoi muộn - Trias, phủ không chỉnh hợp trên móng được xem là Indosiniat hay phức hệ Indosini có tuổi Cacbon giữa đến Creta muộn. Các trầm tích Permi - Jura ở đây gần như nằm ngang thấy rõ ở vùng Cò Rạt.
Khối Bắc Trường Sơn - II3 nằm giữa I5 và II2 kéo dài theo phương đông bắc, tây nam, tương ứng với “phần bắc của khối Indosinia” hoặc “dải Trường Sơn”, bao trùm các đới Sầm Nưa, Phu Hoạt, Hoành Sơn, Trường Sơn, hoặc “miền địa máng Trường Sơn”
(Hutchison, 1989).
Các đá cổ nhất lộ ra ở khối này được xếp vào hệ tầng Khâm Đức (PR2 kđ) và hệ tầng Bù Khang (PR2-™ 1bk). Phủ không chỉnh hợp trên các hệ tầng này là hệ thống Suối Mai (™-O1sm). Gián đoạn tầm tích vào Ocđovic ở một số nơi tạo ra các không chỉnh hợp địa phương hệ tầng Long Đại (O-Slđ) và các đá cổ hơn. Trầm tích
Paleozoi sớm giữa phát triển trong các bồn trũng theo kiểu thế nằm chuyển dịch với các hệ tầng Đại Giang (S2-D1đg), Sông Cả (O-Ssc), Huỗi Nhị (S2-D1hn) đặc biệt là các thành tạo Devon với nhiều bồn trũng khác nhau (Tâm Lâm D1-2; Cò Bai D2-3; Rào Chan D1; Bản Giàng D2, Mục Bài D2, Đông Thọ D, Huổi Lôi D1-2,… Trầm tích Paleozoi muộn chỉ gặp ở vai nối với hệ tầng Mường Lống (C-P1ml), Cam Lộ (P2cl). Trầm tích Mezozoi điển hình bởi điệp Đồng Trầu (T2đt) với phun trào axit có xen vào một ít lục nguyên. Trầm tích Trias muộn đặc trưng bởi thành hệ lục nguyên chứa than của điệp Nông Sơn (T3ns). Phủ trên chúng là trầm tích điệp Thọ Lâm (Jư1 - 2tl), hệ tầng Mường Hinh (J3-Kmh) và hệ tầng Mụ Gia (Kmg). Trầm tích Kainozoi phát triển dọc sông suối theo các hệ đứt gãy như hệ tầng Khe Bố, dọc Sông Cả.
Một phần khối Đà Lạt lộ ra ở nam Trung Bộ (Việt Nam). Phần còn lại có lẽ chìm dưới thềm lục địa kế cận hoặc phiêu du liên quan đến hiện tượng tách trượt của Borneo. Móng của II5 là các đá của khối Kontum, cũng như các trầm tích Paleozoi phủ trên chúng. Khối Đà Lạt hình thành theo kiểu trũng chồng dưới là các thành tạo của điệp Bản Đôn (Jư1- 2bđ) không chỉnh hợp bên trên là trầm tích phun trào của hệ tầng Bảo Lộc (J3-K1bl). Đôi nơi cũng lộ ra móng C3-P1
của hệ tầng Daklin hoặc ryolit Mang Giang (T2). Trầm tích Kainozoi ở thềm lục địa kế cận được xem là lớp phủ trên trầm tích Mezozoi của trũng Đà Lạt.
Khối Cà Mau - Natuna - II6 nằm ở cực nam của Việt Nam được xem là phần sụt mạnh của khối II4. Móng của II6 là các thành tạo Mezozoi, có nơi bị xuyên cắt bởi granitorit Mezozoi muộn.
Trầm tích Kainozoi phủ không chỉnh hợp trên các bề dày lớn.
4.3. Vùng vi mảng Thái Lan - Malaysia hoặc vi mảng Nam Đông Dương - III
Móng của vi mảng này là đá biến chất tiền Cambri. Phủ không chỉnh hợp góc trên chúng là các đá của hệ Cacbon. Phổ biến nhất ở vi mảng này là các đá Trias dạng quaczit, filit, đá phiến xám đen của loạt Lipit. Phủ không chỉnh hợp trên chúng là trầm tích của loạt Lago (J3-K1). Phần phía đông của vi mảng III bị lún chìm mạch, ngăn cách với phần phía tây bị nâng lên mạnh bởi đứt gãy lớn.
Trầm tích Mezozoi muộn và đặc biệt là các thành tạo Kainozoi chứa
dầu khí có bề dày lớn. Ranh giới giữa vi mảng II và III là đứt gãy Ba Chùa (Three Pagodas Fault) với biểu hiện trượt bằng phải.
4.4. Vùng vi mảng Biển Đông - IV
Vi mảng IV chiếm hầu hết diện tích Biển Đông, có thể tách ra thành 3 khối (teran)
Khối Hoàng Sa - IV1 chiếm phần tây bắc của vi mảng Biển Đông kéo dài theo phương đông bắc, tây nam. Phía bắc là vi mảng bắc Việt Nam - nam Trung Hoa (II2, II3), phía tây là đứt gãy kinh tuyến 1100; phía đông và đông nam là trũng trung tâm Biển Đông.
Khối Hoàng Sa bao trùm diện tích của đảo Hoàng Sa và đảo Macclesfield có móng là vỏ granit thoái hóa mạnh. Trầm tích ở đây là các thành tạo Paleozoi - Meozoi, không loại trừ có vùng là Proterozoi, chúng đều bị phủ bởi lớp vỏ phong hóa cổ dày tới 20m. Các thành tạo Kainozoi ở vùng này có bề dày thay đổi, có nơi tới 4km, tích tụ trong các địa hào hẹp xen với các địa lũy hoặc khối nâng.
Khối (trũng) trung tâm Biển Đông - IV2 kéo dài theo hướng đông bắc, tây nam, mở rộng bị quần đảo Philippin chồng lấn ở phía đông bắc, vát nhọn dạng nêm về phía tây nam. Trũng trung tâm Biển Đông ứng với “trũng sâu có vỏ đại dương” hoặc “lòng chảo nước sâu Biển Đông” (Lê Duy Bách, 1990)… Đây là vùng tách giãn Kainozoi điển hình, ở phía đông, trục tách giãn có hướng á vĩ tuyến, ở phía tây nam, trục tách giãn có hướng đông bắc, tây nam và được xem là trục tách giãn chính. Hiện tượng tách giãn này mở rộng đới tách giãn tạo thành IV2 và tạo ra hai khối IV1 và IV3 đồng thời đẩy hai khối này về hai phía ngược chiều nhau, vì vậy IV2 không phải đang khép lại về phía Tây Nam mà ngược lại, đang mở ra về phía đó. Cấu tạo vỏ ở IV2 là bazan, kiểu vỏ đại dương mới được thành tạo, móng của vỏ bazan là các đá mafic, siêu mafic, ở đây mati trồi lên với dòng nhiệt cao (Lê Văn Đệ và nnk, 1986)
Khối Trường Sa - IV3 nằm ở phía nam, đông nam của IV2 có ranh giới tiếp xúc chuyển tiếp với IV2 như quan hệ giữa IV1 và IV3. Phía nam IV3 tiếp giáp với Borneo (V) qua đới hút chìm Palawan có tuổi khác nhau. Đây là vùng có kiểu vỏ chuyển tiếp hoặc kiểu vỏ lục địa bị thoái hóa mạnh. Ở vùng Red Bank, đã
khoan thấy trầm tích lục địa tuổi Creta ở độ sâu trên 4.000m. Tuy nhiên, đây là vùng có móng đa sinh nên các thành tạo Kainozoi còn phủ trực tiếp trên các đá có tuổi và thành phần khác nhau. IV3
bị chia cắt bởi hệ thống phá hủy phương đông bắc, tây nam song song với trục tách giữa chính ở IV2 và hình thành các trũng sụt lún địa hào xen với các khối nâng trồi.
4.5. Vùng vi mảng Borneo - V
Phạm vi đông nam của vùng nghiên cứu thuộc vi mảng Borneo. Đây là phạm vi rộng lớn chịu ảnh hưởng trực tiếp của đới hút chìm Palawan và đới hút chìm Java - Sumatra. Nhiều nhà địa chất cho rằng Borneo là bộ phận tách ra từ lục địa Châu Á, có thể trước đây gắn bó với miền Trung của Việt Nam và bị trôi đi theo kinh tuyến 1100 trong kiến sinh cuối Mezozoi - đầu Kainozoi (Fromaget J., 1941).