Chuyên đề Địa tầng, Cấu trúc kiến tạo, lịch sử phát triển địa chất và phân vùng triển vọng dầu khí thềm lục địa Việt Nam

Bộ Khoa học và Công nghệ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam Ch−ơng trình KC. 09 Liên đoàn Địa chất Biển Đề tài Thành lập bản đồ địa chất Biển Đông và các vùng kế cận tỷ lệ 1/1.000.000 Chuyên đề địa tầng, Cấu trúc kiến tạo, lịch sử phát triển địa chất và phân vùng triển vọng dầu khí thềm lục địa việt nam tác giả: TS. Nguyễn Trọng Tín KS. Trần Hữu Thân ThS. Đỗ Bạt 6439-1 30/7/2007 Hà Nội, 2006 mục lục Trang Phần 1 Địa tầng các bồn trầm tích Kainozoi 1 1. Cơ sở phân chia địa tầng Kainozoi 1 2. Địa tầng các bồn trầm tích Kainozoi 2 2.1. Địa tầng trầm tích Kainozoi bồn Sông Hồng 2 2.2. Địa tầng trầm tích Kainozoi bồn Phú Khánh 11 2.3. Địa tầng trầm tích Kainozoi nhóm bồn Tr−ờng Sa và Hoàng Sa 12 2.4. Địa tầng trầm tích Kainozoi bồn T− Chính - Vũng Mây 13 2.5. Địa tầng trầm tích Kainozoi bồn Cửu Long 13 2.6. Địa tầng trầm tích Kainozoi bồn Nam Côn Sơn 20 2.7. Địa tầng trầm tích Kainozoi bồn Malay - Thổ Chu 24 3. Đối sánh địa tầng trầm tích Kainozoi Biển Đông và Kế Cận 28 Phần 2 Cấu trúc kiến tạo và lịch sử phát triển địa chất các bồn trầm tích Kainozoi Biển Đông và kế cận 32 1. Bồn Sông Hồng 2. Bồn Beibu (Lôi Châu - Bạch Long Vĩ) 38 3. Bồn Nam Hải Nam 41 4. Bồn Phú Khánh 42 5. Bồn Cửu Long 46 6. Bồn Nam Côn Sơn 52 7. Bồn Malay - Thổ Chu 59 8. Bồn T− Chính - Vũng Mây 65 9. Bồn Tr−ờng Sa 72 10. Các bồn trên thềm lục địa Việt Nam 73 11. Nhóm bồn Hoàng Sa 74 12. Nhóm bồn Đệ tam ở Nam và Đông Nam Biển Đông 75 Phần 3 Tài nguyên dầu khí thềm lục địa Việt Nam 78 1. Khái quát 78 2. Bể Sông Hồng 78 3. Bể Cửu Long 82 Tài liệu tham khảo 103 1 Phần I Địa tầng các bồn trầm tích kainozoi 1. Cơ sở phân chia địa tầng Kainozoi Trầm tích Đệ tam phân bố ở khu vực biển Đông, đặc biệt trên thềm lục địa Việt Nam. Phần lớn chúng tập trung trong các bể trầm tích, có nơi dày trên 10.000m. Nghiên cứu địa tầng trầm tích Đệ Tam trong thời gian qua gắn liền với quá trình tìm kiếm - thăm dò dầu khí và đã có những kết quả đáng khích lệ. Cho đến nay sau hơn nửa thế kỷ, công tác tìm kiếm - thăm dò dầu khí đã trải khắp trên các bể trầm tích Đệ tam thềm lục địa Việt Nam. Một khối l−ợng khổng lồ các tài liệu địa chất - địa vật lý đã đ−ợc thu thập. Hàng chục vạn km tuyến địa chấn đã đ−ợc xử lý. Hàng trăm giếng khoan đã có kết quả phân tích. Nhiều báo cáo về trầm tích, cổ sinh, carota và địa chấn địa tầng cùng với hàng loạt các báo cáo tổng hợp của các cơ quan nghiên cứu, các công ty trong và ngoài n−ớc nh− Liên đoàn địa chất 36, Viện Dầu khí Việt Nam, Công ty TOTAL, BP, SHELL, FINA, MOBIL, UNOCALL, VIETSOPETRO, JVPC, IDEMITSU, PETRONAS..v.v...Hầu hết các báo cáo đều đề cập đến khía cạnh địa tầng, song mức độ nghiên cứu của từng báo cáo có nét khác nhau. Những kết quả đó đã đ−ợc các tác giả Golovenok v.k - Lê Văn Chân (1960 - 1970), Paluxtovich - Nguyễn Ngọc Cự (1971), Vũ Văn Nhi (1975) Sevostianov (1977), Phạm Hồng Quế (1981), Nguyễn Giao (1982), Lê Văn Cự (1982), J.Moris (1993), C.Sladen (1997) Ngô Th−ờng San (1981, 1987), Lê Đình Thám (1992) Đỗ Bạt - Phan Huy Quynh (1985, 1993, 2002)... Nghiên cứu tổng hợp và trình bày trên cá c bảng 1, 2, 3, 4. Đặc biệt kết quả nghiên cứu gần đây nhất đã đ−ợc Đỗ Bạt, Phan Huy Quynh, Ngô Xuân Vinh, Phan Giang Long và Nguyễn Quý Hùng tổng hợp vào năm 2002, đ−ợc xem là tài liệu địa tầng sử dụng phổ biến trong tìm kiếm thăm dò dầu khí các bể trầm tích Đệ tam thềm lục địa Việt Nam cả về ph−ơng pháp nghiên cứu và kết quả đạt đ−ợc. Nghiên cứu địa tầng thực chất là phân chia các đơn vị địa tầng và đối sánh chúng với nhau. Cơ sở để giải quyết nhiệm vụ này chủ yếu đ−ợc dựa theo "Quy phạm về địa tầng Việt Nam - 1994" và "H−ớng dẫn địa tầng quốc tế - 1993, 2000". Nguyên tắc cơ bản ở đây là: Các đá phân lớp của vỏ trái đất có thể đ−ợc phân chia và tập hợp từng nhóm lớp thành những phân vị địa tầng theo đặc điểm khác nhau của chúng nh− thành phần đá, thành phần thạch học, tính chất vật lý (độ rỗng , độ thấm , độ dẫn điện, trở sóng địa chấn v.v.). Phù hợp với nguyên tắc này, những ph−ơng pháp chính đã đ−ợc sử dụng trong nghiên cứu là: Thạch địa tầng, Sinh địa tầng và Địa chấn địa tầng… Do đặc điểm của vùng nghiên cứu là các trầm tích bị phủ , không trực tiếp quan sát đ−ợc, các giếng khoan xa nhau, tỷ lệ mẫu lõi rất hạn chế v.v. nên để xây dựng cột địa tầng tổng hợp của từng giếng khoan, từng vùng, từng bồn trũng và liên hệ, liên kết 2 với khu vực phụ cận chúng tôi đã phối hợp, tổng hợp các ph−ơng pháp nghiên cứu vừa nêu trên, khắc phục yếu điểm và bổ xung các thế mạnh cho nhau giữa ph−ơng pháp này và ph−ơng pháp khác. Việc tổng hợp này sẽ tuân theo các nguyên tắc chủ yếu sau: - Các phân chia thạch địa tầng là đơn vị cơ bản. Đặc điểm của chúng đ−ợc xác định bằng các tài liệu trầm tích, cổ sinh, carota và địa chấn. - Tuổi của các đơn vị địa tầng dựa theo tài liệu cổ sinh - Ranh giới của các đơn vị địa tầng th−ờng đ−ợc xác định theo tài liệu carota, còn đặc tr−ng của các mặt bất chỉnh hợp, các đơn vị địa tầng th−ờng dựa theo các tài liệu địa chấn. - Liên hệ liên kết địa tầng giữa các vùng dựa theo tuổi trầm tích đ−ợc xác định theo tài liệu cổ sinh và theo dõi các tập địa chấn địa tầng mang tính khu vực. Kết quả của sự tổng hợp trên đây sẽ cho bức tranh toàn cảnh địa tầng trầm tích Đệ tam thềm lục địa Việt Nam. 2. Địa tầng các bồn trầm tích kainozoi 2.1. địa tầng trầm tích Kainozoi bồn Sông Hồng 2.1.1. Trũng Hà Nội - Vịnh Bắc Bộ (Phần Bắc bể sông Hồng) PALEOGEN - NEOGEN Hệ tầng Phù Tiên (E2 pt) Mặt cắt chuẩn đ−ợc mô tả tại GK.104 (hình 1) Phù Tiên-H−ng Yên từ độ sâu 3544 m đến 3860 m bao gồm cát kết, sét bột kết màu nâu tím, màu xám xen các lớp cuội kết có độ hạt rất khác nhau từ vài cm đến vài chục cm. Thành phần hạt cuội th−ờng là ryolit, thạch anh, đá phiến kết tinh và quarzit. Cát kết có thành phần đa khoáng, độ mài tròn và chọn lọc kém, nhiều hạt thạch anh, calcit bị gặm mòn, xi măng calcit-sericit. Bột kết rắn chắc th−ờng màu tím chứa sericit và oxyt sắt. Trên cùng là lớp cuội kết hỗn tạp màu tím, màu đỏ xen các đá phiến sét với nhiều vết tr−ợt láng bóng. Bề dày của hệ tầng tại giếng khoan này đạt 316 m. ở ngoài khơi vịnh Bắc Bộ, hệ tầng Phù Tiên đã đ−ợc phát hiện ở GK. 107- TPA (3050-3535 m) với cuội sạn kết có kích th−ớc nhỏ, thành phần chủ yếu là các mảnh đá granit và đá biến chất xen với cát kết, sét kết màu xám, màu nâu có các mặt tr−ợt hoặc bị phân phiến mạnh. Các đá kể trên bị biến đổi thứ sinh mạnh. Bề dày hệ tầng ở đây khoảng 485 m (hình 2). Trên các mặt cắt địa chấn, hệ tầng Phù Tiên đ−ợc thể hiện bằng tập địa chấn nằm ngang phủ bất chỉnh hợp ngay trên mặt đá móng tr−ớc Đệ Tam. Tuy nhiên, nó chỉ đ−ợc theo dõi tốt ở vùng vịnh Bắc Bộ. Tập địa chấn này có các phản xạ biên độ cao, tần số thấp, độ liên tục từ trung bình đến kém ở vùng trũng Hà Nội và chuyển sang dạng 3 phản xạ song song, độ liên tục tốt, biên độ cao ở vịnh Bắc Bộ. Tuổi Eocen của hệ tầng đ−ợc xác định dựa theo các dạng bào tử phấn hoa, đặc biệt là Trudopollis và Ephedripites. Nguyễn Địch Dỹ (1981) và Phạm Quang Trung (1998) cho rằng chúng có tuổi Creta-Paleogen, có nhiều khả năng là Eocen. Tuy nhiên, dựa vào quan hệ nằm d−ới các trầm tích Oligocen (hệ tầng Đình Cao), nên xếp hệ tầng Phù Tiên vào Eocen. Hệ tầng đ−ợc thành tạo trong môi tr−ờng s−ờn tích - sông hồ. Đó là các trầm tích lấp đầy các địa hào sụt lún nhanh. Hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên đá móng tr−ớc Đệ Tam. OLIGOCEN Hệ tầng Đình Cao (E3 đc) Hệ tầng mang tên xã Đình Cao, nơi đặt GK. 104 xã Đình Cao huyện Phù Tiên- H−ng Yên. Tại đây, từ độ sâu 2396 đến 3544 m, mặt cắt chủ yếu gồm cát kết màu xám sáng, xám sẫm đôi chỗ phớt tím, xen các lớp kẹp cuội kết dạng puđing, sạn kết chuyển lên các lớp bột kết, sét kết màu xám, xám đen, rắn chắc xen ít lớp cuội sạn kết. Các đ−ờng cong đo địa vật lý lỗ khoan phân dị rõ với giá trị điện trở cao. Bề dày của hệ tầng ở mặt cắt này là 1148 m. Hệ tầng Đình Cao phát triển mạnh ở Đông Quan, Thái Thuỵ, Tiền Hải và vịnh Bắc Bộ, bao gồm cát kết xám sáng, sáng xẫm, hạt nhỏ đến vừa, ít hạt thô, đôi khi gặp cuội kết, sạn kết có độ lựa trọn trung bình đến tốt. Đá gắn kết chắc bằng xi măng cacbonat, sét và oxýt sắt. Cát kết đôi khi chứa Glauconit (GK. 104-QN, 107-TPA). Sét kết xám sáng, xám sẫm có các mặt tr−ợt láng bóng, đôi chỗ có các thấu kính than hoặc các lớp kẹp mỏng sét vôi, chứa hoá thạnh động vật. Chiều dầy hệ tầng thay đổi từ 300- 1148m. Trên mặt cắt địa chấn, hệ tầng Đình Cao đặc tr−ng bằng các phản xạ mạnh, biên độ cao, độ liên tục trung bình, nằm xiên, gián đoạn xâm thực thể hiện các trầm tích vụn thô chân núi hay aluvi. Phần d−ới của mặt cắt có các phản xạ không liên tục, biên độ trung bình. Đặc biệt còn nhận thấy phần đáy của tập đ−ợc thể hiện bằng các mặt kề áp, một pha, độ liên tục kém, biên độ cao. Đây chính là mặt bất chỉnh hợp giữa các hệ tầng Đình Cao và Phù Tiên. ở các giếng khoan 203, 81, 204, 200, 106 các trầm tích bị vò nhàu và dốc đứng đến 800 với chiều giếng khoan. Trong hệ tầng Đình Cao mới chỉ tìm thấy các vết in lá thực vật, bào tử phấn hoa, Diatomeae, Pediatrum và động vật n−ớc ngọt. Tuổi Oligocen của phức hệ nói trên dựa theo: Cicatricosisporites dorogensis (LAD trong Oligocen muộn), Lycopodiumsporites neogenicus (chỉ trong Oligocen), Gothanopollis bassensis (chỉ có trong Oligocen muộn), Florschuetzia trilobata (FAD trong Eocen/Oligocen). Hoá thạch động vật thân mềm n−ớc ngọt Viviparus kích th−ớc nhỏ. Tuy hóa thạch này có khoảng phân bố địa tầng rất rộng (Creta-Neogen), nh−ng rất có ý nghĩa trong việc đánh dấu đối với trầm tích Oligocen miền trũng Hà Nội, nên đ−ợc dùng để 4 nhận biết hệ tầng Đình Cao là “Các lớp chứa Viviparus nhỏ”. Hệ tầng Đình Cao thành tạo trong môi tr−ờng đầm hồ - aluvi. Hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Phù Tiên. Điều đáng l−u ý là các tập bột kết và sét kết màu xám đen phổ biến ở trũng Đông Quan và vịnh Bắc Bộ chứa l−ợng vật chất hữu cơ ở mức độ trung bình (0,54%). Chúng đ−ợc xem là đá mẹ sinh dầu ở trũng Sông Hồng. Neogen Miocen d−ới Hệ tầng Phong Châu (N11 pch) Tại mặt cắt chuẩn của hệ tầng (giếng khoan 100 xã Phong Châu-Thái Bình) từ 1820-3000m. Đặc tr−ng bằng sự xen kẽ liên tục giữa những lớp cát kết hạt vừa, hạt nhỏ màu xám trắng, xám lục nhạt gắn kết rắn chắc với những lớp cát bột kết phân lớp rất mỏng từ cỡ mm đến cm tạo thành các cấu tạo dạng mắt, thấu kính, gợn sóng và đ−ợc gọi là các đá “dạng sọc”. Cát kết có xi măng chủ yếu là carbonat với hàm l−ợng cao (25%). Khoáng vật phụ gồm nhiều glaucomit và pyrit. Bề dày của hệ tầng tại giếng khoan này đạt tới 1180 m. Hệ tầng Phong Châu phân bố chủ yếu trong dải Khoái Châu - Tiền Hải (GK. 100) và phát triển ra vịnh Bắc Bộ (GK. 103-TH) (hình 3) với sự xen kẽ giữa các lớp cát kết, cát bột kết và sét kết chứa dấu vết than hoặc những lớp kẹp đá vôi mỏng (GK. 103- TH, 103-HOL). Cát kết màu xám đến xám sẫm, hạt nhỏ đến vừa, ít hạt thô, chọn lọc trung bình đến tốt, xi măng carbonat, ít sét. Sét kết màu xám sáng đến xám sẫm và nâu đỏ nhạt, phân lớp song song, l−ợn sóng, với thành phần chủ yếu là kaolinit và ilit. Bề dày của hệ tầng thay đổi từ 400 đến 1400m. Trên các băng địa chấn (hình 4), hệ tầng Phong Châu đ−ợc thể hiện bằng các tập phản xạ song song, độ liên tục tốt, với thế nằm biển tiến trên các khối nâng ở ngoài khơi vịnh Bắc Bộ. Trong đồng bằng Bắc Bộ, các phản xạ có biên độ cao, gồm 1-2 pha phản xạ mạnh có thể liên quan đến các lớp sét than. Phan Huy Quynh, Đỗ Bạt (1985, 1993, 1995) đã thu thập đ−ợc nhiều dạng bào tử phấn hoa đã xác lập phức hệ Betula-Alnipollenites và đới Florschuetzia levipoli tuổi Miocen sớm. Hệ tầng Phong Châu đ−ợc thành tạo trong môi tr−ờng đồng bằng châu thổ (GK. 104) có xen nhiều pha biển (GK. 100) với các trầm tích biển tăng lên rõ rệt từ miền trũng Hà Nội ra vịnh Bắc Bộ. Hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Đình Cao và các đá cổ hơn. Miocen giữa Hệ tầng Phủ Cừ ((N12 pc) Hệ tầng Phủ Cừ đ−ợc mô tả lần đầu tại GK. 2 (960 -1180 m) trên cấu tạo Phủ Cừ miền trũng Hà Nội. Tuy nhiên, khi đó ch−a gặp đ−ợc phần chân của hệ tầng và 5 mặt cắt đ−ợc mô tả bao gồm các trầm tích đặc tr−ng bằng tính chu kỳ rõ rệt với các lớp cát kết hạt vừa, cát bột kết phân lớp mỏng (dạng sóng, thấu kính, phân lớp xiên), bột kết, sét kết cấu tạo khối chứa nhiều hóa thạch thực vật, dấu vết động vật ăn bùn, trùng lỗ và các vỉa than nâu. Cát kết có thành phần ít khoáng, độ lựa chọn và mài tròn tốt, khoáng vật phụ ngoài turmalin, zircon, đôi nơi gặp glauconit và granat là những khoáng vật không thấy trong hệ tầng Phong Châu. Sau này, Phan Huy Quynh, Đỗ Bạt (1983) và Lê Văn Cự (1985) khi xem xét lại toàn bộ các mặt cắt của hệ tầng Phù Cừ tại các giếng khoan sâu xuyên qua toàn bộ hệ tầng (GK. 100, 101, 102, 204) và quan hệ của chúng với hệ tầng Phong Châu nằm d−ới, theo quan điểm về nhịp và chu kỳ trầm tích đã chia hệ tầng Phủ Cừ thành 3 phần, mỗi phần là một nhịp trầm tích bao gồm cát kết, bột kết, sét kết có chứa than và hóa thạch thực vật. Một vài nơi gặp trùng lỗ và thân mềm n−ớc lợ. Các nghiên cứu tiếp theo cho thấy hệ tầng Phù Cừ phát triển rộng khắp trong trũng Hà Nội, có bề dày mỏng ở vùng Đông Quan và phát triển mạnh ở vịnh Bắc Bộ với thành phần trầm tích gồm cát kết, sét bột kết, than và đôi nơi gặp các lớp mỏng carbonat. Cát kết có màu xám sáng đến xám lục nhạt, th−ờng hạt nhỏ đến vừa, đôi khi hạt thô (GK.104-QN), chọn lọc trung bình đến tốt, phổ biến cấu tạo phân lớp mỏng, thấu kính, l−ợn sóng, đôi khi dạng khối chứa nhiều kết hạch siderit, đôi nơi có glauconit (các GK. 100, 102, 110, 104, 204, 107-TPA ). Cát kết có xi măng gắn kết nhiều carbonat, ít sét. Sét bột kết xám sáng đến xám sẫm, chứa rất ít carbonat, ít vụn thực vật và than nâu (GK. 103-TH) có ít lớp đá carbonat mỏng (GK. 103-TH, 107-PA). Bề dày chung của hệ tầng thay đổi từ 1500 đến 2000 m Trên mặt cắt địa chấn, hệ tầng Phủ Cừ đ−ợc thể hiện bằng các pha sóng phản xạ có dạng song song hay hỗn độn, biên độ lớn, tần số cao, th−ờng liên quan đến các tập chứa than. Ranh giới của hệ tầng với hệ tầng Phong Châu nằm d−ới có đặc tr−ng sóng gồm 1 đến 2 pha phản xạ mạnh, biên độ cao, độ liên tục tốt. Tuổi Miocen giữa của các phức hệ hoá thạch đ−ợc xác định theo Florschuetzia trilobata với Fl. semilobata và theo Globorotalia mayeri, theo Orbulina universa (N9) Hệ tầng Phù Cừ đ−ợc hình thành trong môi tr−ờng đồng bằng châu thổ quan sát thấy ở các giếng khoan trong các vùng Kiến X−ơng, Xuân Thuỷ, Tiền Hải, nh−ng xen các pha biển chuyển dần sang châu thổ, châu thổ ngập n−ớc - tiền châu thổ, theo h−ớng tăng dần ra vịnh Bắc Bộ. Hệ tầng Phủ Cừ nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Phong Châu. Điều đáng l−u ý là sét kết của hệ tầng th−ờng có tổng hàm l−ợng vật chất hữu cơ bằng 0,86%, đạt tiêu chuẩn của đá mẹ sinh dầu. Đồng thời cũng chính trong hệ tầng này đã gặp những lớp đá có độ rỗng 14-16% và độ thấm khoảng vài chục mD. Trên thực tế trong hệ tầng đã có những vỉa dầu và condensat đã và đang đ−ợc khai thác (mỏ dầu Tiền Hải C, Thái Bình). 6 MIOCEN TRÊN Hệ tầng Tiên H−ng (N13 th) Theo tài liệu khoan, mặt cắt chuẩn hệ tầng Tiên H−ng (khoan 4 Tiên H−ng- Thái Bình) từ 250-1010m, bao gồm các trầm tích có tính phân nhịp rõ ràng với các nhịp bắt đầu bằng sạn kết, cát kết chuyển lên bột kết, sét kết, sét than và nhiều vỉa than nâu, với bề dày phần thô th−ờng lớn hơn phần mịn. Số l−ợng nhịp thấy đ−ợc trong hệ tầng lên tới 15-18 nhịp. Cát kết, sạn kết th−ờng gắn kết yếu hoặc ch−a gắn kết, chứa nhiều granat, các hạt có độ lựa chọn và mài tròn kém. Trong phần d−ới của hệ tầng, các lớp th−ờng bị nén chặt hơn và gặp cát kết xám trắng chứa kết hạch siderit, xi măng carbonat. Bề dày của hệ tầng trong giếng khoan này là 760 m. Thực tế việc xác định ranh giới giữa hệ tầng Tiên H−ng và hệ tầng Phủ Cừ nằm d−ới th−ờng gặp nhiều khó khăn do có sự thay đổi t−ớng đá nh− đã nêu trên. Phan Huy Quynh, Đỗ Bạt (1985) đã phát hiện ở phần d−ới của hệ tầng một tập cát kết rất rắn chắc màu xám chứa các vết in lá thực vật phân bố t−ơng đối rộng trong các giếng khoan ở trũng Hà Nội, đã coi đây là dấu hiệu chuyển sang giai đoạn trầm tích lục địa sau hệ tầng Phủ Cừ và đáy của tập cát kết này có thể coi là ranh giới d−ới của hệ tầng Tiên H−ng. Hệ tầng Tiên H−ng có mặt trong hầu hết các giếng khoan ở trũng Hà Nội và ngoài khơi vịnh Bắc Bộ với thành phần chủ yếu là cát kết, ở phần trên th−ờng là cát kết hạt thô và sạn sỏi kết, sét kết, bột kết, xen các vỉa than nâu. Tuy nhiên, than chủ yếu gặp phổ biến trong hệ tầng Phủ Cừ nằm d−ới, còn ở hệ tầng Tiên H−ng ít hơn. Mức độ chứa than giảm đi rõ rệt do trầm tích tam giác châu ngập n−ớc, với tính biển tăng theo h−ớng tiến ra vịnh Bắc Bộ. Các lớp cát kết phân lớp dày đến dạng khối, màu xám nhạt, mờ đục hoặc xám xanh, hạt nhỏ đến thô, độ chọn lọc trung bình đến kém, chứa hoá thạch động vật và vụn than nâu, gắn kết trung bình đến kém bằng xi măng carbonat và sét. Sét bột kết màu xám lục nhạt, xám sáng có chỗ xám nâu, xám đen (GK.104, 102-HD) chứa vụn than và các hóa thạch, đôi khi có glauconit, pyrit (GK.100, 103-TH). Bề dày của hệ tầng thay đổi trong khoảng 760-3000 m. Trên mặt cắt địa chấn, hệ tầng Tiên H−ng đ−ợc biểu hiện bằng tập địa chấn có độ phân lớp kém và phản xạ yếu, trục đồng pha ngắn, biên độ cao, uốn nếp và có nhiều lớp có biểu hiện của than. Hệ tầng Tiên H−ng tiếp xúc với hệ tầng Phủ Cừ nằm d−ới bằng mặt bất chỉnh hợp có dấu hiệu biển lùi ở đới nâng cao, với 2 pha phản xạ mạnh không liên tục. Hoá thạch tìm thấy trong hệ tầng Tiên H−ng gồm các vết in lá cổ thực vật, bào tử phấn hoa, trùng lỗ và Nannoplankton, đặc biệt có một phức hệ đặc tr−ng gồm Quercus lobbii, Ziziphus thấy trong một lớp cát kết hạt vừa dày khoảng 10 m, gặp trong phần lớn các giếng khoan lấy mẫu ở miền trũng Hà Nội. Lớp cát kết này còn thấy ở nhiều nơi trên miền Bắc Việt Nam nh− Tầm Chả (Na D−ơng, Lạng Sơn), Bạch Long Vĩ, Trịnh Quận (Phú Thọ). 7 Tuổi Miocen muộn của hệ tầng đ−ợc xác định theo phức hệ bào tử phấn Dacrydium – Ilex – Quercus – Florschuetzia trilobata – Acrostichum và Stenochlaena, cũng nh− phức hệ trùng lỗ Pseudorotalia-Ammonia. Môi tr−ờng trầm tích của hệ tầng Tiên H−ng chủ yếu là đồng bằng châu thổ, xen những pha biển ven bờ (trũng Đông Quan) và tam giác châu ngập n−ớc phát triển theo h−ớng đi ra vịnh Bắc Bộ. Hoàn cảnh trầm tích này tạo nên những lớp cát kết có độ rỗng 14-16% và độ thấm hàng trăm mD là những lớp có khả năng chứa dầu khí tốt. Hệ tầng nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Phủ Cừ. PLIOCEN Hệ tầng Vĩnh Bảo (N2 vb) Nằm bất chỉnh hợp trên trầm tích Miocen, hệ tầng Vĩnh Bảo đánh dấu giai đoạn phát triển cuối cùng của trầm tích Đệ tam trong vùng trũng Hà Nội - vịnh Bắc Bộ cũng nh− trên toàn thềm lục địa Biển Đông. Tại mặt cắt trong GK. 3 ở Vĩnh Bảo, Hải Phòng từ 240-510m, có thể chia hệ tầng Vĩnh Bảo làm 2 phần: phần d−ới chủ yếu là cát, hạt mịn màu xám, vàng chanh, phân lớp dày, có độ lựa chọn tốt, đôi nơi có những thấu kính hay lớp kẹp cuội, sạn hạt nhỏ xen kẽ; phần trên có thành phần bột tăng dần. Bề dày chung của hệ tầng tại giếng khoan này đạt khoảng 270 m. Trong đá gặp nhiều hóa thạch động vật biển nh− thân mềm, san hô, trùng lỗ. Hệ tầng Vĩnh Bảo đã đ−ợc phát hiện trong tất cả các giếng khoan; từ GK.3 (ven biển) tiến vào đất liền tính lục địa của trầm tích tăng lên, và hệ tầng mang đặc điểm châu thổ chứa than (GK. 2, Phủ Cừ). Ng−ợc lại, tiến ra phía biển trầm tích mang tính thềm lục địa rõ: cát bở rời xám sáng đến xám sẫm, hạt nhỏ đến vừa, đôi khi thô đến rất thô, chọn lọc trung bình đến tốt xen với sét màu xám, xám xanh, mềm, chứa mica, nhiều pyrit, glauconit và phong phú các mảnh vỏ động vật biển, thấy ở tất cả các giếng khoan (GK. 104-QN, 103-TH, 107-PA). Hệ tầng Vĩnh Bảo có chiều dày từ 200 đến 500 m và tăn