Điều tra cơ bản tài nguyên, môi trường biển (TNMT biển) là tiền đề quan trọng để định hướng phát triển kinh tế biển bền vững gắn với bảo vệ chủ quyền quốc gia. Kết quả của điều tra cơ bản làm cơ sở xác lập luận cứ khoa học, tạo cơ sở vững chắc cho việc xây dựng chiến lược, kế hoạch phát triển bền vững kinh tế biển, bảo vệ môi trường và đảm bảo an ninh, chủ quyền, toàn vẹn lãnh thổ, lãnh hải.

Nghiên cứu sự phân bố và đặc điểm thành phần khí dưới đáy biển có ý nghĩa quan trọng trong đánh giá tiềm năng hydrocacbon và đặc điểm hệ thống đứt gãy trong khu vực. Thành phần khí trong trầm tích đáy và nước biển có mối quan hệ chặt chẽ với nguồn gốc sinh thành ra nó đồng thời hệ thống đứt gãy được xem là kênh vận chuyển chính các chất khí này từ dưới lên. Khí nông là hỗn hợp các khí metan, carbon dioxide, hydro sulfur… và liên quan trực tiếp tới hàm lượng carbon hữu cơ phân bố trong trầm tích. Khí nông có thể tồn tại dưới dạng khí tự do trong lỗ hổng và ở dạng hòa tan trong dung dịch. Khí nông phân bố trong các trầm tích bở rời dưới đáy biển phản ánh môi trường địa chất đặc biệt (về cả thành phần vật chất, cấu trúc địa chất…), gây ảnh hưởng rất lớn đến việc xây dựng các công trình biển (cáp ngầm, đường ống ngầm, đê, kè biển…) cũng như môi trường biển (được coi là một dạng tai biến), vì vậy vấn đề này được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu.

Việc nghiên cứu các cấu trúc địa chất dưới đáy biển nói chung và nghiên cứu các lớp trầm tích nông, đặc biệt là các túi khí nông có thể thực hiện bằng tổ hợp các phương pháp như: Địa vật lý (Địa chấn, Sidescan Sonar), Địa hóa khí, Viễn thám. Để phát hiện khả năng tồn tại các túi khí nông dưới đáy biển bằng các phương pháp địa vật lý truyền thống đã đóng góp một phần quan trọng trong nghiên cứu địa chất và tai biến địa chât biển. Qua các phương pháp địa vật lý các nhà khoa học đã khoanh vùng được các khu vực có khả năng có các túi khí ở đáy biển. Để có thể xác định một cách chi tiết hơn về vị trí và nguồn gốc thành tạo, định lượng chúng rất cần các nghiên cứu chi tiết hơn, cụ thể hơn cho các khu vực đã được khoanh vùng là có khả năng tồn tại các túi khí như vậy cụ thể là bằng các 2 phương pháp địa hóa khí.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Cơ quan chủ trì (Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội) và Chủ nhiệm đề tài là TS. Nguyễn Hồng Lân thực hiện “Nghiên cứu cơ sở khoa học xác lập tổ hợp các phương pháp định hướng khoanh định túi khí nông phục vụ điều tra cơ bản tài nguyên môi trường biển, thí điểm áp dụng tại khu vực vùng biển vịnh Gành Rái (Gò Công - Vũng Tàu)” với mục tiêu: Nghiên cứu cơ sở khoa học xác lập tổ hợp các phương pháp để xây dựng dự thảo về các quy trình, quy trình kỹ thuật định hướng cho việc khoanh định túi khí nông trong trầm tích đáy biển phục vụ cho điều tra cơ bản tài nguyên môi trường biển; Nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm đánh giá các quy trình, quy trình kỹ thuật đã đề xuất tập trung vào phương pháp địa hóa khí xác định thành phần các chất khí, nguồn gốc thành tạo một số túi khí nông tại khu vực vùng biển vịnh Gành Rái (Gò Công - Vũng Tàu).

Khí nông là hỗn hợp các khí metan, carbon dioxide, hydro sulfur… và liên quan trực tiếp tới hàm lượng carbon hữu cơ phân bố trong trầm tích. Khí nông có thể tồn tại dưới dạng khí tự do trong lỗ hổng và ở dạng hòa tan trong dung dịch. Khí nông phân bố trong các trầm tích bở rời dưới đáy biển phản ánh môi trường địa chất đặc biệt (về cả thành phần vật chất, cấu trúc địa chất…), gây ảnh hưởng rất lớn đến việc xây dựng các công trình biển (cáp ngầm, đường ống ngầm, đê, kè biển…) cũng như môi trường biển (được coi là một dạng tai biến), vì vậy vấn đề này được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu.

Việc nghiên cứu các cấu trúc địa chất dưới đáy biển nói chung và nghiên cứu các lớp trầm tích nông, đặc biệt là các túi khí nông có thể thực hiện bằng tổ hợp các phương pháp như: Địa vật lý (Địa chấn, Sidescan Sonar), Địa hóa khí, Viễn thám.

Toàn bộ kết quả nghiên cứu, tổng hợp và đánh giá về các phương pháp xác định khoanh vùng các túi khí nông có thể rút những kết luân chính sau đây:

- Trong nghiên cứu về khí nông, để khoanh định quy mô phân bố cần sử dụng tài liệu địa chấn nông phân giải cao. Tài liệu sonar quét sườn, đo đa tia hỗ trợ tốt trong việc xác định các biểu hiện thoát khí đáy biển (nhờ phân tích hình thái đáy biển). Khí nông được phát hiện bằng phương pháp địa chấn nông phân giải cao, chúng liên quan với đới triệt tiêu sóng âm, đới phản xạ hỗn độn, xuất lộ dưới dạng cột trong nước biển và phản xạ dạng vòm nổi cao trên đáy biển. Trong vùng nghiên cứu chủ yếu có sóng âm dạng phản xạ trắng, đặc trưng bởi các phản xạ lớp trên mặt rất rõ nét nhưng khi xuống dưới lớp này thì hoàn toàn bị tán xạ không rõ nét. Tiếp đến là sóng âm dạng phản xạ hỗn độn, đặc trưng bởi các phản xạ bị nhiễu loạn thay đổi liên tục, những phản xạ bên dưới bề mặt hỗn độn có thể được nhận biết trong phạm vi nhỏ (do các phản xạ được cường hóa). Sóng âm phản xạ dạng vòm được đặc trưng bởi phản xạ có dạng vòm và nổi cao trên các mặt cắt địa chấn nông phân giải cao;

- Việc khoanh định túi khí nông có thể sử dụng mô hình vận tốc với các tham số địa chấn phù hợp;

- Việc nghiên cứu thành phần, nguồn gốc khí đòi hỏi cần áp dụng các phương pháp địa hóa khí. Để thực hiện các phương pháp địa hóa khí mà cụ thể là phương pháp và thiết bị tách chiết khí trực tiếp từ mẫu nước biển và mẫu trầm tích thu được ngay tại hiện trường thực địa đảm bảo độ chính xác và nhận được các kết quả chính xác hơn do không cần có các chế độ bảo quản mẫu phức tạp đối với các mẫu nước biển và mẫu trầm tích.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18767/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)