BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM LIÊN ĐOÀN ĐỊA CHẤT XẠ HIẾM ZYZYZY BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG ĐỂ XÂY DỰNG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ ĐIỀU TRA NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRÊN CÁC VÙNG CÓ ĐIỆN TRỞ SUẤT CAO BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN. ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM CHO MỘT SỐ VÙNG CỤ THỂ. Tác giả: Th.S Khương Xuân Bình PGS.TS Nguyễn Trọng Nga KS. Nguyễn Thái Sơn KS. Hoàng Văn Chắt 7651 02/02/2010 HÀ NỘI - 2009 1 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 3 Chương1 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN 3 1.1. Cơ sở lý thuyết của đo sâu từ telua âm tần 3 1.1.1 Nguồn gốc trường Từ Telua 4 1.1.2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp từ telua MTZ 4 1.1.3 Hai khoảng tần số tương ứng với cấu trúc vỏ Quả đất 6 1.1.4 Phương pháp từ tellua âm tần AMTZ 6 1.2 Tình hình áp dụng đo sâu từ telua âm t ần trên thế giới và ở Việt Nam 8 1.2.1. Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua trên thế giới 8 1.2.2. Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua ở Việt Nam 8 Chương 2 CÔNG NGHỆ ĐO ĐẠC VÀ XỬ LÝ TÀI LIỆU PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN 10 2.1 Máy từ telua âm tần ACF-4M 10 2.1.1. Đặc điểm kỹ thuật của máy ghi 10 2.1.2. Nguyên lý hoạt động 13 2.2 Thu nhận dữ liệu từ tellua âm tần ngoài thực địa 13 2.2.1. Nhiễu và các biện pháp khắc phục 13 2.2.2. Mạng lưới đo và lắp đặt thiết bi 15 2.2.3. Lựa chọn thông số cài đặt hệ thống cho máy 15 2.2.4 Lựa chọn các tham số đo 15 2.2.5 Đánh giá chất lượng tài liệu thu thập 20 2.3 Xử lý dữ liệu từ tellua âm tần trong phòng 20 2.3.1. Xử lý dữ liệu bằng phần mềm SM+ 20 2.3.2. Xử lý dữ liệu bằng phần mềm GeoInf32 31 2.3.3. Xử lý dữ liệu bằ ng phần mềm Shell2D 34 2.3.4. Xử lý dữ liệu bằng phần mềm Mel_8 38 2.4. Giải thích tài liệu 39 2.5 Quy trình công nghệ đo sâu từ telua âm tần 40 2.5.1 Cơ sở xây dựng qui trình 41 2.5.2 Nội dung qui trình 41 Chương 3 KẾT QUẢ ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN TRÊN CÁC MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT KHÁC NHAU 41 3.1. Kết quả thử nghiệm vùng thị xã Lai Châu 41 3.1.1. Đặc điểm địa chất và địa chất thuỷ vă n vùng thị xã Lai Châu 41 3.1.2. Các phương pháp và kỹ thuật thi công 44 3.1.3. Kết quả đo sâu điện phân cực 44 3.1.4. Kết quả đo sâu từ telua âm tần 45 3.1.5 Đánh giá hiệu quả của đo sâu từ telua âm tần ở vùng thị xã Lai Châu 46 3.2. Kết quả thử nghiệm vùng thị trấn Mèo Vạc – Hà Giang 46 3.2.1. Đặc điểm địa chất và địa chất thuỷ văn vùng thị trấn Mèo Vạc-Hà 46 2 Giang 3.2.2. Các phương pháp và kỹ thuật thi công 49 3.2.3. Kết quả đo sâu điện 49 3.2.4. Kết quả đo sâu trường chuyển 50 3.2.5. Kết quả đo sâu từ telua âm tần 51 3.2.6. Đánh giá hiệu quả của đo sâu từ telua âm tần ở vùng thị trấn Mèo Vạc - Hà Giang 52 3.3 Kết quả thử nghiệm vùng Iaglai – Chư Sê – Gia Lai 54 3.3.1. Đặc điểm địa chất và địa chất thuỷ văn vùng Iaglai-Chư Sê-Gia Lai 54 3.3.2. Các phương pháp và kỹ thuật thi công 55 3.3.3. Kết quả đo sâu điện phân cực 57 3.3.4. Kết quả đo sâu từ telua âm tần 58 3.3.5. Đánh giá hiệu quả của đo sâu từ telua âm tần ở vùng Iaglai-Chư Sê-Gia Lai 61 Chương 4 TỔ CHỨC THỰC HIỆN VÀ CHI PHÍ ĐỀ TÀI 62 4.1 Tổ chức thực hiện 62 4.2 Khối lượng và kinh phí thực hiện 62 KẾT LUẬN 68 TÀI LIÊU THAM KHẢO 69 3 Mở đầu Nhu cầu về nước sinh hoạt và nước phục vụ cho sản xuất công nghiệp là một trong những đòi hỏi cấp thiết của bất kỳ một chương trình phát triển kinh tế-xã hôi nào. Ở nước ta các tỉnh miền núi phía bắc và Tây nguyên có nhiều nơi rất khó khăn về nước phục vụ cho sinh hoạt và phát triển kinh tế. Việc khai thác nước trên mặt ở đây rất hạn chế và khó khăn. Vì v ậy nhu cầu tìm kiếm nước ngầm ở những vùng này là rất lớn. Nền địa chất ở đây chủ yếu là đá gốc (như đá vôi, bazal có điện trở suất cao) với lớp phủ phong hoá nên nước ngầm thường phân bố trong đới dập vỡ kiến tạo, đới phát triển khe nứt-carst trong đá vôi, đới dập vỡ, lỗ hổng trong đá bazal. Trong công tác tìm kiếm thăm dò n ước dưới đất để xác định cấu trúc và diện phân bố các tầng chứa nước cần phải sử dụng các phương pháp địa vật lý, trong đó các phương pháp đo sâu điện dùng trường không đổi là được áp dụng phổ biến hơn cả. Tuy nhiên phương pháp này bị hạn chế ở những vùng mà lớp trên mặt có điện trở suất cao và có chiều sâu nghiên cứu tin cậy không lớn. Để nghiên cứ u ở độ sâu từ 100 mét trở lên thì phương pháp từ telua âm tần có khả năng và ưu thế hơn, nhất là những vùng có điện trở suất cao, địa hình phức tạp Năm 2007, Liên đoàn địa chất Xạ Hiếm được trang bị trạm máy từ telua âm tần xách tay thế hệ mới ACF-4M với máy ghi kỹ thuật số 4 kênh do Nga sản xuất Chính vì vậy, ngày 10 tháng 4 năm 2008, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cho phép Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ có tiêu đề: “Nghiên cứu, ứng dụng để xây dựng qui trình công nghệ điều tra nước dưới đất trên các vùng có điện trở suất cao bằng phương pháp từ Telua âm tần. Áp dụng thử nghiệm cho một số vùng cụ thể” bằng Hợp đồng nghiên cứu khoa học và công nghệ số 01-ĐC-08/HĐKHCN Mục tiêu của đề tài: -Hiện thực khả năng áp dụng phương pháp từ telua âm tầ n ở Việt Nam. -Xây dựng qui trình công nghệ điều tra nước dưới đất trên các vùng có điện trở suất cao bằng phương pháp từ Telua âm tần. Trong suốt thời gian nghiên cứu tập thể tác giả đã nhận được sự giúp đỡ và chỉ đạo của các cán bộ thuộc Vụ Khoa học - Công nghệ, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Liên đoàn Địa chất Xạ Hi ếm, Bộ môn Địa vật lý (trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội) và các đồng nghiệp. Nhân dịp này chúng tôi chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và quan tâm đó. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN 1.1. Cơ sở lý thuyết của đo sâu từ telua âm tần Phương pháp đo sâu Từ Tellua (MTZ) là phương pháp địa vật lý quan sát trở kháng của trường điện từ tự nhiên của Quả đất từ tần số cao đến tần số thấp để tăng dần chiều sâu khảo sát, từ đó nghiên cứu cấu trúc địa chất vỏ Quả đất và tìm kiếm khoáng sản có ích. Dựa vào dải tần số và tương ứng với chiều sâu khảo sát ng ười ta chia thành hai phương pháp: 4 -Phương pháp đo sâu từ tellua âm tần AMTZ quan sát ở dải tần số cao từ vài ngàn Hz đến 1Hz, có chiều sâu khảo sát từ vài chục mét đến km để nghiên cứu cấu trúc địa chất gần mặt đất. -Phương pháp đo sâu từ telua MTZ quan sát ở dải tần số thấp từ vài chục Hz đến 10 -3 Hz, có chiều sâu khảo sát từ km đến vài chục km để nghiên cứu cấu trúc sâu của vỏ Quả đất. 1.1.1. Nguồn gốc trường Từ Tellua Nguồn gốc trường Từ Tellua theo quan điểm của các nhà địa vật lý chủ yếu là do gió Mặt trời đi vào quyển từ của Trái đất, gió Mặt trời là các dòng hạt tích điện do Mặt trời phát ra trong vũ trụ với vận tốc v=400km/s, có áp suất lớn làm bi ến dạng trường từ tĩnh của Trái đất. Gió Mặt trời liên tục thay đổi làm quyển từ dao động dưới dạng mạch đập tạo thành các sóng điện từ chu kỳ ngắn truyền vào Trái đất ở tần số f=n(10 -3 ÷10 3 )Hz, ở vùng xích đạo như ở Việt Nam sóng có biên độ rất mạnh. Theo Trikhonov - Kanhia, vì nguồn trường Từ Tellua ở xa Trái đất nên sóng điện từ tới Trái đất là sóng phẳng, mặc dù tới mặt đất với một góc bất kỳ nhưng truyền vào vỏ Quả đất đều theo phương vuông góc với mặt đất. Bởi vì theo định luật khúc xạ sóng điện từ ta có (hình 1.1): v c sin sin = β α . (1.1) ở đây: α, β là góc tới và góc khúc xạ c, v là vận tốc ánh sáng và vận tốc sóng trong vỏ quả đất Vì sóng điện từ truyền trong không khí bằng vận tốc ánh sáng sẽ rất lớn so với vận tốc sóng trong vỏ Quả đất: c>>v nên β→0 nghĩa là sóng truyền vào Trái đất theo phướng thẳng đứng. 1.1.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp từ telua MTZ Cơ sở lý thuyết của phương pháp MTZ d ựa trên bài toán sóng điện từ phẳng truyền vào môi trường đất đá trầm tích vỏ Trái đất là phân lớp nằm ngang. 1.1.2.1 Bài toán Giả sử có sóng điện từ phẳng truyền từ không khí với các tham số độ dẫn s 0, số sóng k 0 vào vỏ Quả đất được coi là môi trường phân lớp nằm ngang gồm n lớp với các tham số s 1 , h 1 , k 1 , s 2 , h 2 , k 2 , …, sn, hn, kn (Hình 1.1) các lớp đều có độ thẩm từ à=à 0 =4p10 -7 Henri/m. Như vậy trường điện từ là trường chuẩn dừng thỏa mãn phương trình truyền sóng Hemhôn. ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ =+ ∂ ∂ =+ ∂ ∂ 0Ek z E 0Hk z H 2 j 2 2 2 j 2 2 r r r r với zi -1 ≤ z ≤ zi +1 (2.1) ở đây: kj- số sóng của lớp thứ j: j0j ik σωµ= ; j=1, 2, …, n Do sóng điện từ là sóng phẳng nên chỉ có các thành phần nằm ngang vuông góc với phương truyền sóng: {} 0);z(E);z(EE yx = r ; { } 0);z(H);z(HH yx = r σ 0 , k 0 α σ 1 , h 1, k 1 σ 2 , h 2, k 2 σ n , h n, k n β H ×nh 1.1 5 1.1.2.2.Trở kháng của môi trường phân lớp nằm ngang Với môi trường phân lớp nằm ngang của mô hình Trikhonov - Kanhia, quan hệ giữa thành phần điện và từ vuông góc với nhau là tuyến tính. Như vậy y x xy H E Z = ; x y yx H E Z −= và Zxy=Zyx=Z là trở kháng của môi trường phân lớp. Nghiệm của phương trình (2.1) có dạng: zikzik )j( x jj BeAe)z(E += − là thành phần điện của lớp thứ j Từ phương trình Macwell: HiErot r r ωµ= Ta tính được )j( y H của lớp thứ j là: )BeAe( k z E i 1 H zikzik 0 j )j( x 0 )j( y jj + ωµ − = ∂ ∂ ωµ = − Ta có trở kháng của lớp thứ j là: zikzik zikzik j 0 y x j jj jj BeAe BeAe kH E )z(Z − +ωµ− == − − Sau một vài biến đổi ta thu được công thức truy trứng là trở kháng của môi trường n lớp ⎪ ⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ +++ ωµ− = − n 1n 22 2 1 11 1 0 n k k arcth hikcth k k arcthhikcth k )0(Z (2.2) Với nửa không gian đồng nhất: n=1, h 1 =∞; cth(∞)=1 1 0 1 k Z ωµ− = (2.2a) Với môi trường 2 lớp: n=2; h 2 =∞ ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ + ωµ− = 2 1 11 2 0 2 k k arcthhikcth k Z (2.2b) Với môi trường 3 lớp: n=3; h 3 =∞ ⎪ ⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ++ ωµ− = 3 2 22 2 1 11 1 0 3 k k arcthhikcth k k arcthhikcth k Z (2.2c) 1.1.2.3. Các giá trị tiệm cận của trở kháng a. Tiệm cận khi tần số cao Khi tần số cao ω→∞; ∞=σωµ= 101 ik ; cth(∞)=1 1 0 n k Z ωµ− = (2.3) Chứng tỏ ở tần số cao sóng chỉ truyền ở lớp thứ nhất có điện trở suất ρ 1 b Tiệm cận tần số thấp ở tần số thấp ω→0 tùy thuộc vào điện trở suất của lớp móng có điện trở suất cao hay thấp ta có biểu thức trở kháng khác nhau: * Trở kháng của lát cắt nền có điện trở suất cao: ρ n =∞ Với môi trường 2 lớp: s 1, h 1 , s 2 =0 12 1 11 1 0 2 S 1 k k arcthhikcth k Z = ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ + ωµ− = (2.4) Với môi trường 3 lớp có các tham số s 1, h 1 , s 2, h 2 , s 3 =0 ta có 6 212211 3 SS 1 hh 1 Z + = σ+σ = (2.5) Với môi trường n lớp ta có S 1 S SS 1 Z 1n21 n = +++ = − với S=S 1 +S 2 +…+Sn -1 (2.6) Điều đó chứng tỏ ở tần số thấp với móng là nền điện trở cao, trở kháng tỉ lệ nghịch với tổng độ dẫn của các lớp nằm trên tầng móng. *Trở kháng của lát cắt có nền điện trở thấp sn=∞ Với môi trường 2 lớp: s 1, h 1 , s 2 =∞ Khi ω→0; arcth(k 1 /k 2 ) →0 10 2 1 11 1 0 2 hi k k arcthhikth k Z ωµ−= ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ + ωµ− = (2.7) Với môi trường 3 lớp có các tham số s 1, h 1 , s 2, h 2 , s 3 =∞ ta có {} )hh(ihikhikth k Z 2102111 1 0 3 +ωµ−=+ ωµ− = (2.8) Với lát cắt n lớp với tham số s 1, h 1 , s 2, h 2 , , s n-1, hn -1 , s n =∞ Zn=-iωà 0 (h 1 +h 2 + +hn)= -iω à 0 H (2.9) ở đây H=h 1 +h 2 + +hn -1 là tổng chiều dày các lớp nằm trên móng. Điều này chứng tỏ khi tần số thấp, móng điện trở thấp thì trở kháng Z tỉ lệ với tổng chiều dày các lớp nằm trên móng. 1.1.3. Hai khoảng tần số tương ứng với cấu trúc vỏ Quả đất Xét về tổng thể vỏ Quả đất gồm các lớp trầm tích có độ dẫn s 1 , chiều dày h 1 phủ trên lớp vỏ Manti có đện trở suất cao ρ 2 =∞ (s 2 =0), với chiều dày h 2 >>h 1 và lớp dưới Manti có nhiệt độ cao, dẫn điện tốt (s 3 =∞). Như vậy về tổng thể môi trường gồm 3 lớp {} 120 21 02111 1 0 Shi1 hh hikhikth k Z ωµ− + ωµ−=+ ωµ− = (3.1) Như vậy tùy thuộc vào tần số ω sẽ tương ứng với hai khoảng tần số như sau: * Ở tần số tương đối cao: ωà 0 h 2 S 1 >>1 từ công thức (4.1) ta có giá trị Z=1/S 1 ở khoảng tần số này trở kháng sẽ chỉ liên quan đến độ dẫn dọc của các tầng trầm tích nên gọi là khoảng S. *Ở khoảng tần số thấp, tương ứng với ωà 0 h 2 S 1 <<1, từ công thức (3.1) ta có giá trị Z=-iωà 0 (h 1 +h 2 )=-iωà 0 H với H= h 1 +h 2 ở khoảng tần số này trở kháng phụ thuộc vào tổng chiều dày trên tầng tựa dẫn điện vì vậy gọi là khoảng H. 1.1.4. Phương pháp từ tellua âm tần AMTZ 1.1.4.1. Đường cong đo sâu từ tellua ρ T biểu kiến Từ công thức (2.2a) của trở kháng trên nửa không gian đồng nhất 1 0 k Z ωµ− = với 10101 /iik ρωµ=σωµ= 7 Ta có: 10 2 Z ρωµ= suy ra 2 0 1 Z 1 ωµ =ρ với ω=2p/T Như vậy công thức tính điện trở suất biểu kiến của phương pháp Từ Tellua: 22 0 T ZT2,0Z 2 T = πµ =ρ (4.1) 1.1.4.2. Đường cong đo sâu từ tellua lý thuyết Với mô hình môi trường phân lớp nằm ngang n lớp, ta có n10 4/i n 10 0 n 1 0 n ReR /i R k Z ρωµ= ρωµ ωµ = ωµ = π− (4.2) thì ta có đường cong biên độ: 2 n1T Rρ=ρ và đường cong pha: 0 HEHEn 0 T 180ArgR45 xyyx +ϕ−ϕ=ϕ−ϕ=−=ϕ (4.3) Đó là đường cong đo sâu Từ Tellua biên độ và pha lý thuyết, trong đó hàm ⎪ ⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ +++= − n 1n 22 2 1 11n k k arcth hikcth k k arcthhikcthR 1.1.4.3. Trở kháng Z với các mô hình môi trường Như công thức (4.2) ta thấy trở kháng là một đại lượng phức và là một Tenxơ. Tuỳ thuộc mô hình môi trường Tenxơ trở kháng Z có các dạng như sau: - Với mô hình môi trường 1 chiều (1D) là môi trường phân lớp nằm ngang, quan hệ giữa thành phần điện ),( yx EEE với thành phần từ ),( yx HHH là quan hệ tuyến tính có dạng: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ y x yx xy y x H H Z Z E E 0 0 Tenxơ trở kháng Z có dạng: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − = 0 0 0 0 Z Z Z Z Z yx xy vì Zxy = Zyx = Z - Với mô hình môi trường 2D. Tenxơ trở kháng Z có dạng ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − = yyyx xyxx ZZ ZZ Z Trong đó Zxy, Zyx là trở kháng chính phụ thuộc hướng thiết bị đo, còn Zxx, Zyy là trở kháng phụ. Trở kháng hiệu dụng là giá trị: Zhd = ⏐Z⏐= yxxyyyxx ZZZZ − là bất biến, không phụ thuộc thiết bị đo. - Với mô hình môi trường 3D, ngoài tenxơ trở kháng như trên, trường từ còn xuất hiện thành phần thẳng đứng Hz, nó cũng quan hệ tuyến tính với các thành phần nằm ngang Hx, Hy của trường từ: Hz = WzxHx + WzyHy, 8 trong đó vectơ jWiWW zyzx += là vectơ cảm ứng Vize – Parkinsơn. 1. 2. Tình hình áp dụng đo sâu từ telua âm tần trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1 Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua trên thế giới Xuất phát ban đầu, phương pháp từ telua với ưu thế nghiên cứu sâu, nhưng máy móc thiết bị cồng kềnh, thời gian đo một điểm rất lâu, nên thường được sử dụng trong nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu, tìm kiếm dầu khí. Nhưng gần đây, với việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ từ telua âm tần ( Audiomagnetotelluric- AMT), từ telua âm tần nguồ n kiểm soát (controlled- source audio-frequency magnetotelluric-CAMT) phương pháp đã được sử dụng hiệu quả cho các nghiên cứu nông như tìm kiếm nước dưới đất. 1.2.1.1. Áp dụng phương pháp từ telua trong điều tra nước dưới đất. Nhiệm vụ được thực hiện nhờ triển khai trên hệ thiết bị đo từ telua âm tần (AMT). Các máy này thường có hai kênh đo tín hiệu tự nhiên, với giải đo từ 10- 7500Hz (Samtec1-Iris…) Phương pháp được ti ến hành theo cách bố trí các tuyến đo song song, cách đều cắt vuông gọc với tầng chứa nước cần điều tra. Các đường cong đo sâu AMT được phân tích định lượng theo các phương pháp 1D, 2D. Từ đó phân ra các tầng theo độ sâu với thông số được quan tâm chính là điện trở suất. Liên kết các điểm, tuyến đo AMT lập được bản đồ (sơ đồ) phân bố các tầng theo điện trở suất. Đ ó là các cơ sở để phân chia, dự báo triển vọng tầng chứa nước. Theo một số kết quả nghiên cứu, tầng chứa nước trong các lỗ hổng, khe nứt có điện trở suất: 100-600Ώm. Tâng có điện trở suất <10 Ώm thường chứa nước mặn. Chiều dày của tầng từ vài chục m đến >750m. Phương pháp từ telua âm tần tần số cố định (ki ểm soát) (CAMT) thường sử dụng 13 tần trong khoảng 0.5-2050Hz. 1.2.1.2. Áp dụng phương pháp từ telua trong thăm dò khoáng sản. Phương pháp từ-telua.đã được sử dụng trong tìm kiếm các loại khoáng sản tứ rất sớm: - Năm 1978 Phạm Văn Ngọc đã sử dụng để tìm kiếm các thân quặng urani dạng bất chỉnh hợp tại Sascatchewan (Canada); - Lakamen (1986) đã có các kết quả áp dụng trong tìm kiếm kim loại cơ bản t ại Phần Lan. Các thông số được khai thác sử dụng chủ yếu là điện trở suất. Các phương pháp hỗ trợ là các phương pháp đo sâu điện, trọng lực. 1.2.1.3. Áp dụng phương pháp từ telua trong nghiên cứu địa chất Nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu là một thế mạnh của phương pháp từ telua. Các ví dụ trong các công trình nghiên cứu trên thế giới chỉ ra rằng đây là phương pháp có độ sâu lớn, độ tin cây cao. Phân tích các số liệu đo từ telua vùng Ouachita, Oklahoma ( Hoa Kỳ), đã phân chia được 04 lớp điện trở suất khác nhau, tương ứng với các đối tượng địa chất nằm ở độ sâu 2-15km. 1.2.2. Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua ở Việt Nam. 9 Phương pháp đo từ telua lần đầu tiên được Pornhiagin M.A, Tăng Mười, Nguyễn Tấn Kích triển khai thực hiện trong tìm kiếm dầu khí vùng trũng Sông Hồng từ đầu những năm 60 của thế kỷ XX. Sau đó, bẵng đi một thời gian dài, đầu những năm 90, phương pháp này được đầu tư, nghiên cứu sử dụng trong các lĩnh vực điều tra, nghiên cứu địa chất. 1.2.2.1 .Áp dụng phươ ng pháp từ telua trong điều tra nước dưới đất. -Nhóm tác giả Nguyễn Thị Kim Thoa, Nguyễn Văn Giảng, Phạm Văn Ngọc, Boyer.D (1994), đã nghiên cứu triển khai phương pháp này trong khảo sát tầng nước ngầm khu vực thành phố Hồ Chí Minh. Thiết bị sử dụng là máy TELMAG, 12 tần số riêng trong dải 3-2500Hz. Các điểm đo sâu từ telua được bố trí trên 02 tuyến đo. Phân tích kết quả đo sâu từ telua, kết hợp đối sánh với các tài liệu đo sâu điên, khoan địa chất thuỷ văn cho thấy: - Phương pháp có thể phát hiện, phân chia tầng nước dưới đất đến độ sâu >400m. - Phương pháp có thể phát dự báo được nước nhiễm mặn. Thời gian gần đây, một số tác giả khác đã tiến hành tìm kiếm nước dưới đất trong môi trường địa chất khác như trong trầm tích lục nguyên, đã vôi, cũng cho các kết quả tương tự. 1.2.2.2. Áp dụng phương pháp từ telua trong nghiên cứu địa chất. -Việc nghiên cứu cấu trúc và thành phần vật chất của các thành tạo trầm tích Kainozoi vùng trũng Sông Hồng. Công việc này đã được Liên đoàn Địa chất 36 áp dụng bằng nhiều phương pháp, trong đó có phương pháp từ telua. Kết quả đo từ telua cho thấy bức tranh biến đổi của trường Emax có đặc điểm: giá trị Emax càng cao thì tại đó độ dày của các trầm tích Kainozoi mỏng (như rìa phía bắc - tây bắc Emax đạt tới 200 – 300 đv, móng nâng lên, trầm tích Kainozoi mỏng); ngược lại chiều dày trầm tich Kainozoi càng lớn thì Emax càng giảm (như vùng Đông Hưng, Tiền Hải giá trị Emax đạt 70 – 100 đv, móng bị nhấn chìm). Kết quả phân tích định lượng cho thấy chiều dày của các thành tạo trầm tích chứa than trong diện nghiên cứu tồn tại trong khoảng 1000m (phía tây bắc) đến gần 4000m (phía đ ông nam). Các kết quả này đã được kiểm chứng bằng khoan và các dạng công tác nghiên cứu khác đã được tiến hành trong vùng. -Công tác đo sâu từ telua ở Bắc Trung Bộ. Đo sâu từ telua Bắc Trung Bộ được Phạm Văn Ngọc, Boyer.D tiến hành trong các năm 1996,1997 tại 38 điểm. Các kết quả đo tại từng điểm được vẽ thành các đường cong đo sâu từ telua. Thông tin chủ yếu được khai thác là điện trở su ất của đất đá. Việc phân tích xử lý được thực hiện theo trình tự: phân tích từng đường cong, lập thành mặt cắt địa điện dọc tuyến đo. Luận giải tài liệu đạt đến: + Phân chia các lớp, +Phát hiện và dự báo vị trí mặt Moho; +Phát hiện đới nhiệt độ cao; +Đới chất lỏng nằm đáy các lớp chờm nghịch sâu.v.v +Nghiên cứu chi tiết cấu trúc đứt gãy. [...]... CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ ĐO ĐẠC VÀ XỬ LÝ TÀI LIỆU PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN 2.1 Máy từ telua âm tần ACF-4M Máy từ telua âm tần ACF-4M có máy ghi kỹ thuật số 4 kênh nhằm biến đổi các tín hiệu tương tự nhận được thành các mã dạng số của tập hợp dữ liệu thu được, xử lý sơ bộ và lưu trữ dưới dạng số vào bộ nhớ trong Flash Các kênh của máy ghi kết nối với 2 bộ chuyển đổi trường điện từ cảm ứng tần số thấp (cuộn... nên được đổ đầy bằng nước muối để gần với khối bùn Việc đổ nước muối cũng được thực hiện cho nền đất ẩm ướt, để nâng cao chất lượng của các phép đo Sau đó các điện cực được đặt vào bùn, cố định ở vị trí nhất định và cắm vào nền đất mà không để cho bùn khô Trong dải tần >10 Hz có thể sử dụng các điện cực đồng Ngoài các biện pháp kể trên việc lựa chọn thích hợp các tham số đo, các tham số cho các phần mềm... với nhau để xử lý biến đổi tài liệu từ telua âm tần dạng số hệ nhị phân ra kết quả cuối cùng biểu diễn thành: mặt cắt mô hình điện trở suất theo độ sâu (phân tích 2D) hoặc đường cong điện trở suất theo độ sâu (phân tích 1D) Sau khi nghiên cứu sử dụng bộ phần mềm kể trên và đã tiến hành phân tích tài liệu từ telua âm tần đo thử nghiệm trên các mô hình khác nhau, chúng tôi đưa ra các tham số xử lý được... với nó bằng cáp 3 mét +Nguồn điện cung cấp cho âm li là 2 cực (- 8 ±5% +8 ±5% Vôn) và được lấy từ máy ghi +Tiêu thụ điện của mỗi nhánh không quá 30 mA -Cuộn cảm ứng từ: +Cuộn cảm ứng từ là 1 hình trụ dài 1 mét với cuộn cuộn nhỏ chồng lên nhau, ở tâm của nó có lõi độ thấm từ cao +Cuộn cảm ứng từ có lưới bảo vệ bên ngoài và âm li được gắn liền với đầu ra khác nhau +Cuộn cảm ứng từ nối với máy ghi bằng. .. bão gió, sấm chớp Những thời gian có bão từ không nên đo Khắc phục điện trở tiếp đất của điện cực Mỗi cánh của 1 đường điện đối xứng phải có điện cực tiếp đất của riêng nó Điện trở của mỗi cánh của dòng điện được đo giữa phích cắm của bộ khuyếch đại nối đất và mỗi chốt của đường điện được kết nối Điện trở tiếp đất này không nên vượt quá giá trị 1 kΩm Điện trở tiếp đất càng thấp thì mức nhiễu kết nối... cong đo sâu được nghiên cứu từ độ sâu 740m trở xuống như hình vẽ dưới đây: 17 Dải D2 và D3 cho kết quả phân tích đường cong điện trở suất từ trên mặt vài chục mét tới sâu hàng nghìn mét nhưng ở độ sâu . Nghiên cứu, ứng dụng để xây dựng qui trình công nghệ điều tra nước dưới đất trên các vùng có điện trở suất cao bằng phương pháp từ Telua âm tần. Áp dụng thử nghiệm cho một số vùng cụ thể bằng. khai, áp dụng phương pháp từ telua trên thế giới 8 1.2.2. Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua ở Việt Nam 8 Chương 2 CÔNG NGHỆ ĐO ĐẠC VÀ XỬ LÝ TÀI LIỆU PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN. CÔNG NGHỆ ĐIỀU TRA NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRÊN CÁC VÙNG CÓ ĐIỆN TRỞ SUẤT CAO BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN. ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM CHO MỘT SỐ VÙNG CỤ THỂ. Tác giả: Th.S Khương Xuân Bình PGS.TS