1. Bộ dữ liệu số được kết hợp giữa đo cao vệ tinh với đo đạc bằng tàu trên biển (địa chất-địa vật lý biển và hải dương học) với mức độ chi tiết và đạt độ chính xác đồng đều trên toàn khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận
2. Các bản đồ, sơ đồ cấu trúc tầng trầm tích và hệ thống đứt gãy trên khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận trên cơ sở minh giải nguồn tài liệu kết hợp giữa đo cao vệ tinh và đo trực tiếp bằng tàu trên biển
Với kết quả thu được từ phương pháp mô hình 3D dị thường trọng lực vệ tinh kết hợp với các nguồn dữ liệu từ các nghiên cứu trước, Đề tài đã xây dựng được mạng lưới số liệu đẳng sâu, đẳng dày trầm tích Kainozoi, với khoảng cách lưới 2.5x2.5km cho toàn bộ khu vực nghiên cứu (Hình 1), (Hình 2).
Bề dày trầm tích Kainozoi đạt giá trị cực đại trong những miền hình thành các trũng Kainozoi. Bề dày trầm tích Kainozoi có sự biến thiên lớn, giá trị nằm trong khoảng từ 0.52km đến 9.72km. Về phía Tây Bắc, bề dày trầm tích có sự biến đổi mạnh, giá trị bề dày trầm tích lớn nhất đật đến gần 10km; bề dày có xu hướng vát mỏng về hai phía Tây Bắc và Đông Nam. Trong khi đó, tại khu vực Trung tâm và Đông Bắc, bề dày có giá trị không lớn, biến đổi từ 0.5km đến 3km. Còn phía Nam khu vực nghiên cứu, bề dày trầm tích biển đổi từ từ trong khoảng từ 1km đến 5km (Hình 2).
Mô hình cấu trúc móng trầm tích Kainozoi mới xây dựng được là một bước hoàn thiện quan trọng với các mô hình trong các nghiên cứu trước đây. Kết quả mới cho phép bổ sung và chi tiết hoá, nâng cao độ chính xác của mô hình cấu trúc vỏ Trái đất trên Biển Đông nói chung và trên khu vực quần đảo Hoàng Sa nói riêng, cả về mặt trị số bề dày, độ sâu và cả về mặt hình thái cấu trúc của các mặt ranh giới cơ bản (Hình 1).

Hình 1. Bản đồ cấu trúc sâu móng trầm tích Kainozoi khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)


Hình 2. Bản đồ đẳng dày trầm tích Kainozoi khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Bằng phân tích, liên kết không gian số trị theo phương ngang và phương thẳng đứng vị trí và giá trị gradient, max-gradient (kết hợp với kết quả phân tích tài liệu địa chấn) đã đưa ra được một bức tranh tổng quát về hệ thống đứt gãy cả về vị trí không gian và xu thế phát triển của chúng. Trên Hình 3 là phân bố hệ thống đứt gãy khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận. Một cách khái quát, xét theo phương phát triển thì hệ thống đứt gãy được chia ra thành ba nhóm chính, đó là hệ đứt gãy phương Kinh tuyến và Á kinh tuyến; hệ đứt gãy phương Đông Bắc-Tây Nam và hệ đứt gãy phương Tây Bắc – Đông Nam. Ngoài ra là các đứt gãy nhỏ lẻ nằm xen trong nhóm các hệ thống đứt gãy chính. Hệ thống đứt gãy có thể được mô tả một cách chi tiết như sau (Hình 3):

Hình 3. Bản đồ cấu trúc kiến tạo đứt gãy (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hệ đứt gãy phương Kinh tuyến và Á kinh tuyến chủ yếu nằm tại khu vực phía Tây của khu vực nghiên cứu. Các đứt gãy trong hệ này cũng là một phần của hệ đứt gãy Tây Biển Đông. Nhìn chung, chúng có chiều dài nằm trong khoảng từ 20-100km.
Hệ đứt gãy phương Đông Bắc-Tây Nam chiếm đại đa số trong khu vực nghiên cứu và phát triển mạnh ở khu vực Trung tâm và vùng phía Đông. Đứt gãy có chiều dài trong khoảng từ 20-75km.
Hệ đứt gãy Tây Bắc – Đông Nam chiếm một phần nhỏ, xuất hiện ở khu vực phía Tây Bắc, có thể đây là các đứt gãy nhánh của hệ đứt gãy Sông Hồng và kéo dài đến đới nâng Tri Tôn. Đứt gãy có chiều dài khoảng vài chục kilomet.
3. Sơ đồ dự báo phân vùng tiềm năng khoáng sản dầu khí khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận
Với sự tham khảo tới hiện trạng cũng như là vị trí không gian của một số vùng có triển vọng chứa dầu khí đã được dự báo phát hiện trong khu vực từ các khảo sát trước đây, nghiên cứu thực hiện phân tích đánh giá dự báo triển vọng dầu khí ở những độ sâu 1500, 2500, 3500, 4500m. Để xây dựng mô hình phân vùng dự báo triển vọng dầu khí một cách thực tế thì toàn bộ các lớp thông tin cực trị NTG được tích hợp trong môi trường không gian GIS. Các bước phân vùng dự báo triển vọng dầu khí được thực hiện:
Thiết lập cơ sở dữ liệu GIS có mối quan hệ gắn liền với cấu trúc chứa dầu khí như là địa chất, trầm tích Kainozoi, tài liệu giếng khoan, địa chấn (các thông tin chuyên đề).
Đánh giá mức độ tin cậy mối quan hệ giữa các đới chứa dầu khí với dị thường cực trị NTG cùng với các lớp thông tin chuyên đề khác.
Tích hợp các lớp thông tin xác định một phương thức phù hợp trong phân vùng dự báo triển vọng dầu khí.
Dị thường NTG sau khi tích hợp từ những độ sâu khác nhau bằng phép phân tích không gian GIS có giá trị biến đổi trong khoảng từ 0.0267 đến 3.5053. Nghiên cứu đã kết hợp dị thường NTG cùng với các tài liệu địa chấn, giếng khoan từ để đánh giá phân cấp tương quan, từ đó đã đưa ra phân bố dự báo các đới có triển vọng dầu khí trên khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận. Các dị thường cực trị NTG có giá trị từ 0.0267 đến 0.0557 được xác định là những vùng có triển vọng dầu khí, từ 0.0557 đến 0.2533 là vùng ít triển vọng và từ 0.2533 đến 3.5053 là vùng không triển vọng (Hình 4).
Qua kết quả đạt được về phân vùng dự báo triển vọng dầu khí trong phạm vi độ sâu từ 1500 đến 4500m, có thể thấy được sự trùng hợp tốt giữa phân bố trầm tích với các dị thường cực trị âm NTG 3D khép kín. Quá trình kiểm tra, so sánh đã cho thấy sự phù hợp, khá tương đồng giữa các đới dự báo triển vọng dầu khí với các tài liệu trước đây. Tuy nhiên cũng có một số dị thường cực trị âm TNG chưa trùng tốt với tài liệu địa chấn, giếng khoan, điều đó có thể liên quan đến các bất đồng nhất mật độ của các tầng trầm tích nằm ở độ sâu lớn hơn. Trên Hình 4 là phân vùng dự báo triển vọng dầu khí khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận. Có thể mô tả khái quát về dự báo triển vọng dầu khí:
Đối với các vùng được dự báo có triển vọng nằm chủ yếu ở nửa phía Tây và một phần ở Trung tâm khu vực nghiên cứu. Các vùng này trùng với vùng có chiều dày trầm tích Kainozoi lớn (tại các bể trầm tích hoặc lân cận, phía Tây Bắc là Nam bể Sông Hồng; phía Tây Nam là Bắc bể Phú Khánh).

Hình 4. Sơ đồ dự báo phân vùng tiềm năng khoáng sản dầu khí khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Các vùng không triển vọng nằm chủ yếu ở nửa phía Đông và các đảo, bãi ngầm của khu vực nghiên cứu, nơi có chiều dày trầm tích Kainozoi mỏng. Các vùng ít triển vọng nằm xen kẽ giữa các vùng triển vọng và vùng không triển vọng. Nhìn chung vùng không và ít triển vọng dầu khí chiếm diện tích khá lớn trong khu vực.
4. Các bản đồ, sơ đồ phân bố các đặc trưng hải dương học tầng mặt (trường sóng, trường dòng chảy và dao động mực nước biển…) khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận trên cơ sở minh giải nguồn tài liệu kết hợp giữa đo cao vệ tinh và đo trực tiếp bằng tàu trên biển
- Để thành lập mô hình số trị trường dòng chảy tầng mặt, toàn bộ số liệu liên quan đến dòng chảy đều được xử lý phân tích trong môi trường không gian GIS. Tất cả các nguồn số liệu sau khi xử lý đều được sử dụng tạo nên các mạng lưới số liệu 2.5x2.5km trên khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận. Các nguồn số liệu từ đo cao vệ tinh được tính toán hiệu chỉnh đưa về chuẩn quasigeoid cục bộ Việt Nam và tính chuyển từ hệ không phụ thuộc triều về hệ triều “0”.
Các bản đồ trường dòng chảy tầng mặt trung bình theo mùa trong các năm 2000, 2004, 2008, 2012 và 2016, tỷ lệ 1:250.000 được nghiên cứu tính toán thành lập và biểu diễn một số bản đồ như dưới đây:

Hình 5. Bản đồ trường dòng chảy tầng mặt trung bình mùa Xuân, năm 2000 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 6. Bản đồ trường dòng chảy tầng mặt trung bình mùa Hè, năm 2000 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 7. Bản đồ trường dòng chảy tầng mặt trung bình mùa Thu, năm 2000 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 8. Bản đồ trường dòng chảy tầng mặt trung bình mùa Đông, năm 2000 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 9. Bản đồ trường dòng chảy tầng mặt trung bình mùa Xuân, năm 2004 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 10. Bản đồ trường dòng chảy tầng mặt trung bình mùa Hè, năm 2004 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

- Dao động mực nước biển trung bình theo mùa là sự chênh lệch giữa số liệu đo cao vệ tinh địa hình mặt biển trung bình theo mùa và độ cao mặt biển trung bình động lực – MDT. Xác định được dị thường dao động mực nước biển sẽ góp phần quan trọng trong nghiên cứu các xoáy nước, các dòng hải lưu cục bộ, dự báo được các thiên tai có thể xảy ra như sóng thần, bão v.v. Các bản đồ trường dao động mực nước biển trung bình theo mùa trong các năm 2000, 2004, 2008, 2012 và 2016, tỷ lệ 1:250.000 được thành lập và một số được biểu diễn dưới đây:

Hình 11. Bản đồ trường dao động mực nước biển trung bình mùa Thu, năm 2012 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 12. Bản đồ trường dao động mực nước biển trung bình mùa Đông, năm 2012 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)



Hình 13. Bản đồ trường dao động mực nước biển trung bình mùa Xuân, năm 2016 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 14. Bản đồ trường dao động mực nước biển trung bình mùa Hè, năm 2016 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 15. Bản đồ trường dao động mực nước biển trung bình mùa Thu, năm 2016 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 16. Bản đồ trường dao động mực nước biển trung bình mùa Đông, năm 2016 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

- Chế độ sóng trên trên Biển Đông nói chung và trên vùng quần đảo Hoàng Sa nói riêng đều mang tính chất hoàn lưu mùa và là kết quả của quá trình tương tác biển – khí quyển trong điều kiện hoạt động mạnh mẽ của gió mùa và bão. Với mục đích là thành lập các bản đồ trường sóng trên khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận từ dữ liệu trường sóng (bao gồm độ cao và hướng dịch chuyển) được trích xuất từ bộ dữ liệu sóng tái phân tích do Trung tâm Dự báo hạn vừa Châu Âu (ECMWF) xử lý minh giải. Trường sóng được tính toán trên mô hình số trị dự báo trường sóng (WAM), trong đó dữ liệu sóng được đồng hóa với số liệu quan trắc sóng bằng vệ tinh đo cao. Trường sóng thu thập được hiệu chỉnh sơ bộ, sau đó được tổng hợp, phân tích đánh giá và làm giàu dữ liệu; Thiết kế cơ sở dữ liệu (CSDL) và tạo lập CSDL phục vụ cho việc lựa chọn, xây dựng mô hình tính toán, mô hình nội ngoại suy. Các bản đồ trường sóng trung bình theo mùa các năm 2010, 2012, 2014, 2016, tỷ lệ 1:250.000 được thành lập và một số được biểu diễn dưới đây:

Hình 17. Bản đồ trường sóng trung bình mùa Xuân, năm 2012 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 18. Bản đồ trường sóng trung bình mùa Hè, năm 2012 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 19. Bản đồ trường sóng trung bình mùa Thu, năm 2012 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 20. Bản đồ trường sóng trung bình mùa Đông, năm 2012 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 21. Bản đồ trường sóng trung bình mùa Xuân, năm 2014 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

Hình 22. Bản đồ trường sóng trung bình mùa Hè, năm 2014 (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:250.000)

5 Báo cáo khoa học về ứng dụng đo cao vệ tinh bổ sung số lượng, nâng cao tính đồng bộ và độ chính xác cho nguồn số liệu địa chất-địa vật lý và hải dương học trên khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận

6. Bài báo và sách chuyên khảo đã công bố
6.1. Các bài báo Khoa học
[1]. Tran Tuan Dung, R. G. Kulinich, Nguyen Van Sang, Bui Cong Que, Nguyen Ba Dai, Nguyen Kim Dung, Tran Tuan Duong, Tran Trong Lap, 2019. Improving Accuracy of Altimeter-derived Marine Gravity Anomalies for Geological Structure Research in the Vietnam South-Central Continental Shelf and Adjacent Areas. Russian Journal of Pacific Geology, ISSN 1819-7140, 13, 4, 364–374, 2019.
[2]. Nguyen Kim Dung, Do Duc Thanh, Nguyen The Luan. Determing the Existence Depth of Source Boundary. American Journal of Engineering Research (AJER), e-ISSN 2320-0847; p-ISSN 2320-0936, vol. 7, no. 10, 2018, pp. 05-11.
[3]. Trần Tuấn Dũng, Kulinich R. G, Ngô Thị Bích Trâm, Nguyễn Quang Minh, Nguyễn Bá Đại, Trần Tuấn Dương, Nguyễn Thái Sơn, 2019. Trường ứng suất hiện đại và xu thế dịch chuyển tương đối vỏ trái đất khu vực quần đảo Hoàng Sa và lân cận. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển, ISSN 1859-3097; Tập 18, Số 4, Tr.460-474, 12/2018: DOI: 10.15625/1859-3097/18/4/.
[4]. Nguyễn Kim Dũng, Đỗ Đức Thanh, Hoàng Văn Vượng, Đỗ Huy Cường, Trần Tuấn Dũng, Nguyễn Bá Đại, Trần Tuấn Dương, 2019. Nghiên cứu chi tiết cấu trúc khu vực quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa - Biển Đông Việt Nam trên cơ sở phân tích tài liệu trọng lực. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển, ISSN 1859-3097, 19, 3B, 163-175, 2019.
7. Kết quả tham gia hỗ trợ đào tạo sau đại học
7.1. Tham gia hỗ trợ đào tạo tiến Sĩ:
[1]. Nguyễn Quang Minh, tên luận án: “Nghiên cứu cấu trúc kiến tạo khu vực Tây Biển Đông”.
[2]. Vũ Hải Đăng, tên luận án: “Nghiên cứu ảnh hưởng của bão đến biến động của trường nhiệt và dòng chảy mặt trên Biển Đông”.
7.2. Tham gia hỗ trợ đào tạo thạc sĩ:
[1]. Trần Tuấn Dương, tên luận văn: “Phân vùng dự báo triển vọng dầu khí khu vực thềm lục địa Đông Nam Việt Nam và lân cận trên cơ sở minh giải tài liệu trọng lực kết hợp tài liệu giếng khoan”.
8. Chuyển giao công nghệ:
Sản phẩm của đề tài đã được chuyển giao cho Đoàn Đo đạc biên vẽ Hải đồ và Nghiên cứu biển, Bộ Tham mưu Hải quân.
9. Kết quả của đề tài được lưu trữ tại:
- Thư viện Viện Địa chất và Địa vật lý Biển
- Văn phòng Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Văn phòng Chương trình Vũ trụ
- Trung tâm thông tin – tư liệu
- Cục thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc Gia