Bể trầm tích dầu khí là gì?

Chúng ta biết rằng hơn 2/3 diện tích bề mặt trái đất là biển và đại dương, là vùng có địa hình trũng sâu hơn nhiều so với 1/3 diện tích còn lại là lục địa, trong đó có cả hồ ao, sông ngòi…

Nước là môi trường vận chuyển và lắng đọng chủ yếu tất cả các loại đất đá hay thường gọi là trầm tích từ nơi có địa hình cao như núi đồi, cao nguyên xuống vùng địa hình thấp như ao hồ, biển và đại dương.

Quá trình này xảy ra liên tục và khắp mọi nơi trong suốt hàng chục, thậm chí hàng trăm triệu năm từ trước đến nay. Vì vậy, trên bề mặt lớp ngoài cùng hay thường gọi là lớp vỏ của trái đất, có nhiều khu vực với diện tích hàng trăm nghìn kilômét vuông có bề dày của lớp trầm tích lắng đọng, nhiều nơi dày hơn mười nghìn mét. Những khu vực như thế được các nhà địa chất gọi là bể trầm tích.

Như vậy, bể trầm tích là vùng bề mặt trái đất rộng lớn, bị sụt lún gần như liên tục trong hàng chục triệu năm và luôn được lắng đọng trầm tích do sông ngòi và các dòng chảy của biển hoặc đại dương mang đến từ các khu vực có địa hình tương đối cao hơn. Nhưng nguyên nhân dẫn đến bề mặt trái đất bị sụt lún: Lớp vỏ ngoài cùng của trái đất được cấu thành bởi các mảng, địa khối có mật độ đất đá, bề dày khác nhau nằm trên lớp (tầng) Manti dẻo có nhiệt độ rất cao tới hàng nghìn độ C với những dòng đối lưu liên tục vận động. Các mảng và địa khối luôn trôi trượt trên tầng Manti theo hai xu hướng chính, hoặc là húc vào nhau hoặc là tách giãn ra. Những đợt tách giãn đó là tiền đề của sự sụt lún theo một trục kéo dài hàng chục, hàng trăm kilômét và cũng là tiền thân của các bể trầm tích.

Bức tranh ngược lại các đới sụt lún là ở những nơi húc trồi sẽ tạo nên các dãy núi, các cao nguyên có địa hình cao hơn mực nước biển đến hàng nghìn mét. Do mưa gió và các dòng chảy bề mặt, đất đá ở những vùng cao này bị xói mòn, trôi đi và lắng đọng ở các đới trũng, tạo nên các tầng (tập) trầm tích có bề dày và thành phần vật chất khác nhau trong các bể trầm tích. Quá trình này diễn ra liên tục từ đời này sang đời khác, qua nhiều niên đại địa chất khác nhau và dựa vào tuổi (thời gian) tích tụ trầm tích mà các nhà địa chất đặt tên cho các bể trầm tích từ cổ đến nay như: bể trầm tích Paleozoic (niên đại Cổ sinh) có tuổi địa chất khoảng từ 284 đến 542 triệu năm trước; bể trầm tích Mezozoic (niên đại Trung sinh), có tuổi địa chất khoảng từ 65 đến 251 triệu năm trước và bể trầm tích Cenozoic (niên đại Tân sinh) có tuổi địa chất khoảng từ 0 đến 65 triệu năm trước.

Trầm tích lắng đọng trong các bể thành lớp này chồng lên lớp khác theo thời gian. Đồng thời, trong trầm tích có chứa vật chất hữu cơ ở dạng phân tán hay tập trung tùy thuộc vào loại đất đá và môi trường lắng đọng. Đất đá chứa vật chất hữu cơ được chôn vùi trong bể trầm tích đến một độ sâu nhất định sẽ chịu tác động của nhiệt độ, từ đó vật chất hữu cơ sẽ chuyển hóa thành bitum và tiếp tục bitum chuyển hóa thành dầu thô và khí hydro cácbon (hay còn gọi là khí thiên nhiên). Tầng hoặc lớp đá chứa hàm lượng vật chất hữu cơ đủ lớn để có thể sinh ra dầu khí được các nhà địa chất gọi là tầng hoặc lớp đá sinh. Sau khi dầu khí được sinh ra, dưới tác động của thủy động lực trong lòng đất và lực trọng trường, chúng sẽ dịch chuyển hay còn gọi là di cư đến những lớp đất đá có lỗ hổng như những “ngôi nhà tí hon” để trú ngụ ở đó. Tầng đất đá có nhiều “ngôi nhà” như thế được gọi là tầng chứa dầu khí.

Thông thường các lớp hoặc tầng đá có cấu trúc dạng mái vòm là thuận lợi nhất để tích trữ dầu khí và còn được gọi là vỉa hay tích tụ dầu khí. Thể tích hoặc khối lượng dầu khí tồn tại trong một hay nhiều vỉa dầu khí được các nhà địa chất tính toán chính là trữ lượng của tích tụ dầu khí đó. Nếu tích tụ dầu khí có trữ lượng đủ lớn, tức là có giá trị thương mại khi tiến hành khai thác được coi là mỏ dầu khí. Như vậy, trong một bể trầm tích có thể tồn tại các mỏ và tích tụ dầu khí. Bể trầm tích đó được gọi là bể trầm tích dầu khí.