Evolution of Geological Structural and Sedimentary Environment Change in Miocene of Phu Khanh Basin

Abstract

Phu Khanh basin located in the central of Vietnam and bounded by the longitude of 109o-112oE and the latitude of 11o-15oN. The geological evolution history of the basin in Miocene is very complicated, included three sedimentary cycles of Early Miocene (N11), Middle Miocene (N12) and Late Miocene (N13). Each of these sedimentary cycles was generated and deformed by a general rule as follow: subsidence, sedimentary filling to be buried deeply and unconsolidated sediments being become sedimentary rocks by diagenesis process and then continuously changed by catagenesis process. At the end of each cycle, the secondary basins were uplifted over the water surface and eroded to create the angle or stratigraphic unconformities. Three strong deformation factors are faults, compressions, and volcanic activities. The study also demonstrated that the depositional formation of Phu Khanh basin in Miocene is existed three typical eroded surfaces as (1) The top of early Miocene is an angle unconformity in the age of 16 million years, equivalent to the age of seafloor spreading in the East Vietnam Sea; (2) The top of middle Miocene is also an angle unconformity in the age of 11 million years and (3) The top of late Miocene is 5.5 million years and this surface is both angle unconformity and stratigraphic boundary between Late Miocene and Pliocene - Quaternary sedimentary formations. The present geological structure of Phu Khanh basin is considered as the one of Pliocene - Quaternary due to the control of East Sea Western fault system 109⁰-110⁰E in the longitudinal direction and Tuy Hoa Shear Zone in the northwestern direction that strongly activated in Pliocene - Quaternary. The geological structure of the three secondary basins of Early Miocene, Middle Miocene, and Late Miocene was affected by four main factors: (1) thermal subsidence at the center; (2) uplifting in the western margin; (3) the impact of the Red River strike-slip fault and (4) the compressive force from the southeast of seafloor spreading zone. The geological structural development history of Miocene deposits in Phu Khanh basin is proven by the sedimentary evolution and the strong deformation of these three cycles.

Keywords

Phu Khanh basin, geological structural, secondary basin, deformation.

References

[1] Nguyễn Hiệp, Địa chất và tài nguyên dầu khí Việt Nam, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2007.
[2] Trần Nghi (Chủ trì), Báo cáo tổng kết đề tài cấp ngành Nghiên cứu cơ chế kiến tạo hình thành các bể trầm tích vùng nước sâu Nam Biển Đông và mối liên quan đến triển vọng Dầu Khí, Tập đoàn dầu khí Việt Nam, Hà Nội, 2013.
[3] Chu Văn Ngợi (Chủ trì), Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước Nghiên cứu kiến tạo - địa động lực, cơ chế hình thành và phát triển các bể Kainozoi Phú Khánh, Nam Côn Sơn, Tư Chính - Vũng Mây dưới ảnh hưởng của tách giãn biển Đông và bối cảnh kiến tạo - địa động lực các vùng kế cận, phục vụ điều tra, đánh giá tiềm năng khoáng sản, dầu khí, mã số: KC 09.20/11-15, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, Hà Nội, 2015.
[4] A. Briais, et al, Updated interpretation of magnetic anomalies and seafloor spreading stages in the South China Sea: implications for Tertiary tectonics of SE Asia. Journal Geophys. Res. 98 (1993) 6299-6328.
[5] M. Longley Ian., The Tectonostratigraphic Evolution of S.E.Asia. Petroleum Geology of SE.Asia, 1997.
[6] G.H. Lee, J.S. Watkins, , Seismic stratigraphy and hydrocarbon potential of the Phu Khanh Basin, offshore Central Vietnam, South China Sea. AAPG Bulletin. V.82. 9 (1998) 1711-1735.
[7] Lawver, A. Lawrence; Williams, Trevor; Sloan, B: Seismic Stratigraphy and Heat Flow of Powell Basin. Terra Antartica. 1 (1994) 309-319.
[8] P. Tapponier, G. Peltzer, et al, Propagating extrusion tectonics in Asia: new insights from simple experiments with plasticine. Geology vol. 10 (1982) 611-619.
[9] P. Tapponier, G. Peltzer, et al. On the mechanics of collision between India and Asia. In: M.P. Coward, A.C. Ries (eds.), Collision tectonics. Blackwell, Oxford (1986) 115-157.
[10] B.W. Michale Fyhn, Lars Nielsen, L.O. Boldreel, D. Le Thang, Jorgen Bojensen-Koefoed, Henrik I.Petersen, Nguyen T Huyen, Nguyen A. Duc, Nguyen T. Dau, Andres Mathiesen, Ian Reid, Dang T. Huong, Hoang A. Tuan, Le V. Hien, Hans P. Nytolft, Ioannis Abtzis, Geological evolution, regional perspectives and hydrocarbon potential of the northwest Phu Khanh basin, offshore central Vietnam, Marien and Petroleum geology. 268 (2009) 1-24.
[11] M.B.W. Fyhn, L.O. Boldreel, L.H. Nielsen, Geological development of the Central and South Vietnamese margin: Implications for the establishment of the South China Sea, Indochinese escape tectonics and Cenozoic volcanism, Tectonophysics. 478 (2009) 184-214.
[12] B.W. Michael Fyhna,, Lars O. Boldreel, Lars H. Nielsen, Tran C. Giang, Le H. Nga, Nguyen T.M. Hong, Nguyen D. Nguyen and Ioannis Abatzis, Carbonate platform growth and demise offshore Central Vietnam: Effects of Early Miocene transgression and subsequent onshore uplift. Journal of Asian Earth Sciences. 76 (2013) 152-168.
[13] D. Savva, F. Meresse, M. Pubellier, N. Chamot-Rooke, L.Lavier, K. Po Wong, D. Franke, S. Steuer, F. Sapin, J.L.Auxietre, G.Lamy, Seismic evidence of hyper-stretched crust and mantle exhumation offshore Vietnam, Tectonophysics. 608 (2013) 72-83. https://doi: 10.1016/j.tecto. 2013.07.010.
[14] Trần Nghi, Trần Hữu Thân, Chu Văn Ngợi, Đinh Xuân Thành, Trần Thị Thanh Nhàn, Nguyễn Thị Huyền Trang, Nguyễn Duy Tuấn, Nguyễn Văn Kiểu, Trần Thị Dung, Nguyễn Thị Phương Thảo, Phạm Thị Thu Hằng, Trần Văn Sơn, Tiến hóa trầm tích Kainozoi bể Phú Khánh trong mối quan hệ với hoạt động địa động lực, Tạp chí Địa chất 2013, Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam, Loạt A. 334 (2013) 28-36.
[15] Trần Nghi, Trần Hữu Thân, Chu Văn Ngợi, Đinh Xuân Thành, Trần Thị Thanh Nhàn, Nguyễn Duy Tuấn, Trần Thi Dung, Nguyễn Thị Phương Thảo, Phạm Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Tuyến, Biến dạng các bể thứ cấp trong Kainozoi khu vực bể Phú Khánh và triển vọng dầu khí liên quan, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ. 2S (2014) 1-11.
[16] Tran Thi Dung, Tran Nghi, Nguyen The Hung, Dinh Xuan Thanh, Pham Bao Ngoc, Nguyen Thi Tuyen, Tran Thi Thanh Nhan, Nguyễn Thị Huyền Trang, The Miocene Depositional Geological Evolution of Phu Khanh, Nam Con Son and Tu Chinh - Vung May Basins in Vietnam Continental Shelf, VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences. 1 (2018) 112-135.
[17] Trần Thị Dung, Chu Văn Ngợi, Cơ chế hình thành bể Phú Khánh, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường. Tập 32. 2S (2016) 59-68.