BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
LIÊN ĐOÀN VẬT LÝ ĐỊA CHẤT
oOo
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TỪ
ĐỂ TÌM KIẾM, PHÁT HIỆN NƯỚC DƯỚI ĐẤT
Ở ĐỘ SÂU LỚN TẠI MỘT SỐ VÙNGTHUỘC
HAI TỈNH NINH THUẬN VÀ BÌNH THUẬN CƠ QUAN CHỦ QUẢN ĐƠN VỊ THỰC HIỆN
Bộ Tài nguyên và Môi trường Liên đoàn Vật lý Địa chất
LIÊN ĐOÀN TRƯỞNG CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI TS Nguyễn Trần Tân TS Lương Bội Lưu
HÀ NỘI - 2009
3
MỤC LỤC
Trang
Mở đầu
5
khác nhau 36
10. Xây dng t chc CSDL cho tài 37
11. Xây dng chng trình x lý thng kê s liu nguyên thu loi tr
nhiu ngu nhiên trc khi chuyn vào phn mm TEMIX 37
12. Xây d
ng chng trình chuyn i kt qu phân tích ca TEMIX ra c s d
liu ã chn và ra các dng file d liu có th biu din c bng các phn mm
chuyên dng nh Surfer, Map Info 38
Chương IV. Xây dựng Quy trình công nghệ
39
1. Kh nng các phng pháp VL trong tìm kim nc 39
2. Xây dng Quy trình công ngh áp dng t hp các phng pháp a vt
lý tìm kim nc di t
sâu ln 41
4
3. Lp Quy trình o in t trong min thi gian TEM bng b máy o
Geonics PROTEM 41
Chương V. Phần kinh tế
42
Kết luận và đề nghị
46
Phụ Lục
48
1. S v trí vùng kho sát Ma Ni và Hòa Sn 49
2. S th in mt ct vùng Ma Ni 50
3. Mt ct in - a cht tuyn 1, vùng Ma Ni 51
4. S
th hi radon, vùng Ma Ni 52
5. S th trng t T, vùng Ma Ni 53
tài nghiên cu khoa hc công ngh “Nghiên cứu áp dụng phương pháp
điện từ để tìm kiếm, phát hiện nước dưới đất ở độ sâu lớn tại một số vùng thuộc hai
tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận” c B Tài nguyên và Môi trng giao cho Liên
oàn Vt lý a cht, Cc a cht và Khoáng sn Vit Nam thc hin theo Hp ng
s 03-C-06/ BTNMT-HKHCN ký ngày 17 tháng 04 nm 2006 gia B
Tài
nguyên và Môi trng (bên A) và Liên oàn Vt lý a cht (bên B) vi các nhim
v:
1. Nghiên cu áp dng phng pháp in t, t hp các phng pháp a
vt lý thích hp, tìm kim nc di t sâu 100 n 300 m ti mt s
vùng trng im thuc 2 tnh Ninh Thun và Bình Thun.
2. Hoàn thin mô hình, xây dng các qui trình công ngh o in t t hp v
i các
phng pháp a vt lý khác phc v tìm kim nc di t sâu ln.
Ni dung tin và kt qu thc hin c nêu trong ph lc 2 ca Hp ng, và
c c th hóa trong các nm 2006 và 2007 bng biu 04DT.
Trung tâm Nghiên cu ng dng a vt lý (TTNCD VL) thuc Liên oàn
Vt lý a cht c giao thc hin nhim v
này. Trong hai nm 2006 - 2007, ã
trin khai úng nhng ni dung ã vch ra, gm có:
- Xây dng cng.
- Thu thp tài liu trong và ngoài nc v các vn liên quan. Phân tích,
x lý, tng hp tài liu áp dng phng pháp in t tìm kim nc di t
sâu >100m.
- o th nghim trên 4 vùng thuc 2 tnh Ninh Thun, Bình Thun bng các
phng pháp in t (th nghi
m kích c vòng dây, dòng phát, thi gian o ghi, s
record…), các phng pháp in, o t, o radon, và cng hng t ht nhân, phân
tích ánh giá kt qu o th nghim.
- Thc hin các nghiên cu chuyên v la chn c vòng phát, dòng phát,
7
Chương I
TỔNG QUAN
1. Tổng quan về nghiên cứu và ứng dụng phương pháp điện từ trên thế giới
Phng pháp in t là mt trong các phng pháp a vt lý phát trin
mnh m trong hai thp niên gn ây. Ðiu này th hin rõ trên các tp chí chuyên
hàng u th gii, nh Geophysics (M), Geophysical Prospecting (châu Âu),
ã ng ti hàng lot các nghiên cu c bn và ng dng in hình ca ph
ng
pháp trong c lnh vc nghiên cu sâu ln tìm kim thm dò khoáng sn - nc
di t tng nông ca v trái t.
Bn thân lý thuyt in t ra i ã rt lâu, c gn hai th k, là c s cho
phát trin các thit b in công nghip trong cuc cách mng khoa hc k thut
u tiên. Ngày nay các thit b in t có mt kh
p ni, t chic qut in n
nhng turbine phát in khng l, và là phn tt yu ca cuc sng hin i. Tuy
nhiên ng dng phng pháp in t vào kho sát thm dò môi trng nói chung
và trong a cht nói riêng, li gp nhiu tr ngi v công ngh. Ch có chic máy
dò mìn phát hin các vt kim loi chôn du di mt
t là thành công, và tn
ti n hn mt th k n nay.
Vn ch yu i vi mi phng pháp a vt lý thm dò là o c và
tách c trng a phng ng vi di sâu cn kho sát và kh nng dng li
c mô hình môi trng ng vi quan sát ó. Chính ây, phng pháp in t
gp các tr ng
i công ngh ln, ó là hin tng in t din ra liên tc khp ni,
b) o trong min thi gian (Time Domain Electromagnetic, TDEM, hoc
ngn gn là TEM): o c thc hin vi trng ngun dng nhy bc, và tín hiu
o ph
n ánh quá trình thit lp trng trong môi trng a cht. Phn ng ca t
á khong sâu xác nh s th hin thi im xác nh tính t lúc có nhy
bc trng. Khi o vi nhiu thi im có phân b tn s phù hp, ngi ta gii
c bài toán ngc v môi trng phân lp in, và vì th c gi là
o sâu in
t trong min thi gian (TDEM Resistivity Sounding).
Ban u các quan sát này rt tn kém và ch cho phép nghiên cu các tng
sâu di mt t t 0,5 n 10 km, vì th phng pháp gn nh ch ng dng vào
vic nghiên cu các b trm tích có trin vng du khí hay các nghiên cu khu vc.
Bc phát trin v công ngh mang tính t phá din ra vào nhng nm
1960, khi ra i các thit b o c gn gàng và tin cy h
n. Phng pháp in t,
c bit là o sâu in t trong min thi gian (TEM) ã c phát trin Liên Xô
c, Canada, M, Australia, Thy in, an Mch, (Jørgensen, 2005), ng dng
vào tìm kim qung dn in di t mt t n sâu c trm mét. Trng t là
i lng vec t, vì th b trí nh hng ngu
n phát và u thu khi o c rt a
dng. iu này ã dn n ra i hàng lot các kiu máy o có nguyên lý hot
ng c th khác nhau:
- Các máy VLF thc hin o vi ngun trng là các ài phát sóng tn cc
thp (10 ÷ 30 KHz), dùng cho phát hin các khi có dn khác nhau sâu
nh.
- Các máy o in t trong min tn s (FDEM). B máy thc hin phát
dòng i
n có dng và tn s xác nh vào cun dây phát, và o giá tr trng hiu
dng vi góc dch pha nào ó, dùng cho xác nh các khi có dn khác nhau
sâu nh và va.
tng, cách thc o và phng tin di chuyn khi o c khác nhau. Phn ln các
hãng ch to máy o a vt lý u ch to máy o in t gn nh
, làm vic
min tn s. Tuy nhiên vic ch các máy o trong min thi gian TDEM thng
tp trung vào tay nhng hãng duy trì c th mnh ca mình. Nhng hãng này có:
Geonics Ltd., Canada, vi các mu máy o in t t dng o n tn tng
i nh gn EM-31, n các b máy o sâu TDEM nh PROTEM 37, 47 và 57,
dùng cho kho sát n vài ngàn mét.
Zonge, Australia, trc ây phát trin máy o in t TDEM loi Zonge
o
trên mt t, nay chuyn sang hot ng nhiu trong o sâu in t bng máy bay
có cánh hay trc thng vi các máy nh NanoTEM.
Alpha GeoInstruments, Australia, vi kiu máy o in t TerraTEM dành
cho sâu n 50 mét.
Nhng yu t nói trên ã a n s phát trin vt bc ca phng pháp
in t, làm cho nó ang tr thành phng pháp o in quan trng trong vic gii
quyt các nhim v kho sát a cht, môi trng và tìm kim khoáng sn. c bit
trong vic tìm kim hay kho sát nc di t khai thác hay bo v môi
trng, o in t ang tr thành phng pháp ch o, do kh nng phân bit t
á theo dn ca khi t á, là tham s có quan h cht ch vi mc và tính
ch
t cha nc ca t á.
2. Xu hướng phát triển
T nhng nm 1990, khi phng pháp in t tr li chim lnh v trí, ã
c tha hng nhiu thành qu ca tin b KHKT trong o c và tính toán x
lý s liu. Vì th nhng u vit ca phng pháp càng ngày càng th hin rõ, và
nhng ng dng thc tin ngày càng ph bin.
iu này th hin rõ trong các
chuyên kho v thc tin và xu hng ng dng phng pháp a vt lý trong công
tác a cht.
quan, phc v tt cho minh gii tài liu.
Cùng vi s phát trin thit b là vic phát trin ph
n mm phân tích cng
c các nhà a vt lý quan tâm. Tuy nhiên dng nh phn mm thng phm
và tin cy có xu hng tp trung v các hãng c quyn, có nng lc trong lp trình
nhn dng và gii bài toán ngc a in, nh Interpex (M).
Các c s nghiên cu, các trng i hc, nh Trng i hc Aarhus (an
Mch) cng cho ra phn mm phân tích nhng có tính chuyên bit h
n. Các dng
phn mm min phí hoc giá thp thng phc v cho ging dy hay qung bá
phng pháp. Còn dng chuyên bit nh x lý o sâu in t liên tc vi kh
nng nhn dng tín hiu và loi tr nhiu cao thì thng không phát hành thng
phm.
Ðánh giá v trí phng pháp in t trong th k 21, nhiu nhà a vt lý ã
nêu ra ph
ng pháp in t s là phng pháp in quan trng trong vic tìm kim
khoáng sn, tìm nc di t và c trong iu tra môi trng (Christopherson
K.R., EM in the 21st Century – Looking for Oil, Gas and Water, 2002). Ðiu này
có c là do các yu t:
• Tùy thuc thit b s dng, có th kho sát t mt t n sâu hàng ngàn
mét.
• Ðo c không l thuc vào iu kin tip t b mt nh các phng pháp
o in khác, nên có th làm vic tt vùng sa mc, bãi cát khô, vùng óng
bng, hoc trong l khoan không có nc.
• Công ngh o c và x lý s liu tiên tin, có th t ng hóa các khâu o
c và x lý s liu mc cao.
• Tính nh x ca kt qu cao. Trong trng hp tt nht, sâu nghiên cu
có th t n 2,5 ln “kích thc thit b”, tc là kích th
c mt bng cn b
ây chính là lúc thut ng tên phng pháp xut hin Vit Nam vi các ý
kin khác nhau.
- Phng pháp trường chuyển, là tên rt cô ng, da trên vic phng pháp
nghiên cu quá trình chuyn bin ca phân b trng khi có thay i ca trng
kích thích ngoài.
- Phng pháp điện từ
, phn ánh bn cht vt lý ca phng pháp, tuy nhiên
t “điện từ” quá ph bin.
tài không có xut v tên gi phng pháp, và s dng tên “phng
pháp điện từ” theo các vn bn giao nhim v.
Nm 1985, b máy o in t th h bán dn u tiên KACKA u tiên c
a vào Vit Nam (ti Vin a cht và Khoáng sn) và
ã c thc hin công tác
nghiên cu và sn xut di s hng dn ca chuyên gia Liên Xô c. Sau ó mt s b
máy c mt s n v và cá nhân khác Cc a cht và Khoáng sn và Trng i
hc M và a cht nhp trin khai công tác nghiên cu, sn xut và ging dy cho
các lnh vc tìm kim khoáng sn dn in t
t, tìm kim kim loi chôn di t và tìm
kim nc di t sâu không ln. Nm 1994, máy KACKA ã c Công ty
CRA-E (Australia) s dng trong kho sát qung ng c Ph, Qung Nam.
Nm 1995 Công ty CRA-E cng s dng phng pháp in t kho sát
m chì km Nà Tui (Ch n - Bc Cn). Công ty ã s dng máy SIROTEM
o vi vòng dây phát l
n kích thc 800x800 m và dùng các khung thu nh 3
chiu kho sát bên trong vòng dây. Kt qu ã góp phn phát hin ra tng qung
chì km sâu ti hn 200 m.
Nm 2003, Cc a cht và Khoáng sn Vit Nam ã nhp b máy in t
thuc th h hin i PROTEM-57 MK2 ca hãng Geonics có th kho sát n
sâu 400 m kèm theo phn mm phân tích x lý tài liu TEMIX-4. Thit b này ã
c Liên
nht là im khoan MV1 thc hin cui nm 2007 ti vùng ang cc k khan him
nc là xã P Vi, huyn Mèo Vc, t 3,64 l/s.
- Ti trng
im thiu nc là th trn Mèo Vc, ã xác nh các d thng
yu. Kt qu khoan kim tra vào cui nm 2005 ã gp á vôi nt n sâu 130 -
150 m cha nc vi mc nc tnh 128 m.
Nh vy, mc dù thit b o in t PROTEM-MK2 mi c nhp và
phng pháp in t mi ch ch y
u c áp dng trong tìm kim khoáng sn dn
in tt, nhng vi b máy hin i này có kh nng o ghi các tín hiu nh thi
gian mun, phng pháp ã c áp dng th nghim tìm kim nc di t
sâu ln và các khoáng sn có dn không ln.
Lch s ng dng phng pháp in t nói trên cho thy trong
iu kin còn
khó khn v trang b và iu kin vt cht, nhng ngành a cht ã u t úng
mc theo ui nhng tin b khoa hc k thut ca th gii, và ã thu c kt
qu tt trong vic ng dng phng pháp in t tìm kim qung dn in.
Ngày nay khi ti
n b KHKT cho phép thì ã u t kp thi tin n ng dng
các phng pháp và thit b hin i t c hiu qu tìm kim thm dò cao
hn.
Tuy nhiên kt qu ng dng phng pháp in t thi gian qua cng cho
thy nó cha khai thác ht c nng lc ca phng pháp và thit b. iu này th
hi
n qua các vn chính:
1. Nhng nghiên cu và ng dng phn ln tp trung vào các n v có th
mnh trong nghiên cu phng pháp, nh Vin a cht và Khoáng sn, Liên oàn
13
Vt lý a cht, thông qua các tài nghiên cu hay các hp ng tìm kim
1. Các phương trình cơ bản của phương pháp điện từ
Lý thuyt in t tng quát ã c phát trin và hoàn thin vào th k 19,
áp ng s òi hi ca phát trin các thit b in công nghip ca thi k ó. Ni
dung chính yu nht ca nó phát biu rng mi bin ng ca ngun trng in
hay t u c lan truyn ra không gian xung quanh dng sóng in t vi tc
truyn là tc ánh sáng. Trng sóng in t ti im ngoài ngun c xác
nh da trên phng trình sóng Helmholtz:
0
2
=+∆
→→
AkA (1.1)
Trong ó A là vect trng th, k là s sóng.
Trong kho sát a cht tm sâu t c mét n ngàn mét, ch s dng
tn s làm vic thp, t phn trm Hz n c na kHz. Khi ó s sóng ca mt
sóng iu hòa xác nh bng biu thc:
k
2
=i
ωµσ
(1.2)
trong ó:
: tn s làm vic;
µ: thm t ca môi trng;
σ: dn in ca môi trng.
Thay vào phng trình (1.1) s thu c phng trình dng iu hòa:
0=+∆
→→
nhy bc. Ngun này c biu din bng công thc Heavyside:
B =B
0
[
1-
χ
(t)
]
vi:
χ
(t) = 0 khi t <0
χ
(t) = 1 khi t >0 (1.6)
trong ó B là cm ng in t.
Bài toán (1.5) vi iu kin ngun nh vy thuc nhóm lý thuyt các bài
toán thm, và c gii thông qua bin i Laplace ra các thành phn trng iu
hoà. Khi ó gii phng trình sóng iu hòa s thu c nghim là véc t iu hòa
15
)(
ω
→
A
. Mi quan h gia
)(
ω
→
i
e
AtA
ti
−
=
−
∞
∞−
∫
)(
2
1
)( (1.8)
Trong môi trng a cht thì thm t µ ít thay i, còn dn in σ thì
thay i nhiu theo loi, tính cht và trng thái ca t á. c bit s phá hy ca
á cng và mc cha nc ó s làm dn in tng lên rt mnh. Do ó ging
nh trong thm dò in vi dòng không
i, các quan sát in t s làm hin ra s
thay i ca dn trong t á là chính.
Bài toán ng dng hng ti vic xác nh các tham s môi trng và cách
thc quan sát xác nh tham s ó thun li nht.
Trong bài toán lý thuyt ng dng trng in t (trng chuyn) cho
trng hp ngun trng to bng khung dây dng tròn có cp dòng in,
t trên
na không gian ng nht, ngi ta ã tính c dn in biu kin
)(t
a
σ
⎡
=
µ
ε
πσ
t
SI
t
t
t
a
(1.9)
3
5
0
3
2
p
)(20
S
1
)(
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
×
0
= 4π.10
-7
H/m là thm t.
Công thc (1.9) và (1.10) là biu din dn in và in tr sut biu kin
theo thi gian quan sát t tính t lúc có nhy bc trng, là ng cong o sâu ca
phng pháp o sâu in t và c xp vào nhóm o sâu theo thi gian. Các công
thc này có phân gii không cao và tính nh lng yu vì nó ph thuc vào
thi gian t là tham s t l v
i chiu sâu thm Z nên cha thông tin v chiu sâu
thp. Chính vì th mà các hng dn o c và phân tích thng nêu ra yêu cu v
mô hình mô trng là phân lp phng ngang.
16
Hình 1. Din gii ca Mc Neill v o sâu in t:
(a) Dòng xoáy ngay sau khi ct dòng phát;
(b) - (d) Dòng xoáy ti các thi im k tip.
2. Chiều sâu hiệu dụng của phương pháp điện từ
Din gii trc quan v quan h gia thi gian o t và chiu sâu c Mc
Neill (1994) nêu trong tài liu k thut Technical Note TN-27 ca hãng Geonics
Ltd. Theo din gii này (Hình 1), khi phát mt nhy bc trng t trên m
t t,
theo lý thuyt in t, s to ra trong lp t á cn mt mt dòng in xoáy.
Tín hiu o c lúc này gi là giai on sm, nó phn ánh cu trúc in a
cht phn trên lát ct a cht gm các bt ng nht ca lp ph b ri.
ln u tiên a ra công thc tính chiu sâu thm (còn gi là chiu dày lp skin) ca
trng in t (trng chuyn) trên na không gian ng nht. Theo kt qu nghiên
cu này, chiu thm sâu ca trng in t trên na không gian ng nht c
xác nh theo công thc:
σµ
π
0
2 t
Z =
(1.10)
Khi thay dn trong công thc trên bng dn biu kin σ
a
(t) vi quan
nim là dn biu kin ca lp ng nht tng ng vi chiu thm sâu thi
im t. Khi ó vi trng vùng gn, công thc chiu thm sâu có dng:
)(
0
t
t
KZ
a
σµ
=
(1.11)
Trong ó K là h s thc nghim ph thuc vào tính không ng nht ca
môi trng, thay i t môi trng ng nht là 2/√π (hay 1,13) n 0,8 cho môi
trng không ng nht. Theo Kamenetski F.M. thì i vi mi vùng c th, K có
th c xác nh theo tài liu l khoan, tuy nhiên chúng tôi không tìm c t liu
i
σ
σ
σ
(1.12)
Vi
)(
0
t
t
Kz
a
σµ
=
Công thc (1.12) là công thc tính chuyn t ng cong dn theo thi
gian σ
a
(t) ra ng cong dn theo chiu sâu σ
i
(z), hoc in tr sut theo chiu
sâu ρ
i
(z) = 1/σ
i
(z).
Kamenetski F.M. cng ã a ra công thc tính dn dc biu kin ρ
k
(t) ca
nhiu lp mng nm ngang trên nn ca lp không dn in nh sau:
t
SI
t
t
t
k
(1.13)
Và dn in biu kin σ
i
(z) ca lp mng chiu sâu z c tính toán theo
dn dc tng cng ca lát ct phân lp chiu sâu z theo công thc :
)(
)(
)(
tz
t
z
k
i
∑
∑
=
ρ
σ
(1.14)
18
Các công thc (1.12), (1.13) và (1.14) là các công thc c bn ca phng
pháp o sâu in t (trng chuyn) c dùng phân tích, x lý nh tính và
dày
và in tr sut hp lý ca các lp này. Nu kt qu cho ra hai lp k nhau có in
tr sut ging nhau, thì có th hp li sang mô hình có s lp ít hn. Mô hình
này c dùng khi phân tích và v kt qu dng mt ct phân lp.
Trong mô hình gn liên tc, không gian bên di c chia thành các lp
mng n v, có b dày xác nh. B dày lp thng xác nh theo thang loga
log(z), t
c là các lp càng sâu thì càng dày. Phép gii ngc thc hin tính và tìm
in tr sut hp lý ca chúng. Các phn mm có th thc hin phép gii này theo
các tham s t ng dò tìm. Phép gii vi mô hình này có th s dng c
lng tham s lp cho môi trng phân lp, cng nh dùng cho biu din mt ct
dng nh in tr sut nu mt
im o trên tuyn dày.
19
Trên thc t, các phn mm gii ngc theo trình t (Hình 2):
- T mô hình môi trng phân lp tiên nghim, ban u là do ngi phân
tích nhp vào hay iu chnh trc quan kt qu ca ln phân tích trc, tính ra các
ng cong dn sut hay in tr sut biu kin. ng cong này gi là ng
lý thuyt, hay ng tng hp (synthetic).
- So sánh ng lý thuyt vi ng kt qu o, xác
nh ra sai s khp, và
bng thut gii bình phng ti thiu tính ra lng sa các tham s mô hình môi
trng tìm mô hình có th có sai s khp nh hn.
- Lp li phép tính, so sánh khp và sa mô hình n khi t sai s khp nh
nht có th t c.
Vic gii nh vy cho phép tin n phân lp chi tit hn, ti gii hn phân
gii cao nht mà tài liu o th
c t cho phép t c, ng thi vn m ca
ngi phân tích chn la trc quan các tham s môi trng theo kinh nghim ca
hãng Interpex, M. ây là phn mm làm vic trong Windows, có giao din s
dng thân thin. Phn mm này thc hin phân tích các loi tài liu o sâu in ph
bin hin nay, trong ó có o sâu in t TEM. D liu c qu
n lý dng 3D,
và thc hin xut bn v c dng mt ct mô hình môi trng phân lp và dng
nh in tr sut.
Vic trang b và s dng phn mm phân tích nh IX1D là vic cn c
phát trin. Nó cho phép cán b k thut a vt lý ch nm các vn lý thuyt
phng pháp mc va cng có th
ng dng vào công tác ca mình.
5. Phương pháp đo sâu cộng hưởng từ hạt nhân
Phng pháp o sâu cng hng t ht nhân (SCHT, ting Anh là
Magnetic Resonance Sounding, MRS) là phng pháp mi trong h thng các
phng pháp a vt lý. Ni dung chính ca phng pháp là thc hin o bin i
cng tín hiu tu sai ca ht nhân hydro 1H
1
trong t á k t khi có mt thay
i phng trng t trong không gian ó.
Cng hng t ht nhân là nguyên lý hot ng c bn ca máy o t kiu
proton, ang dùng ph bin trong công tác a cht. Nguyên lý này có th tóm tt
nh sau.
Các ht c bn tích in nh proton, in t hay ht nhân nguyên t luôn có
chuyn ng t xoay quanh trc ca mình, to ra tr
ng t riêng vi moment spin
t xác nh. Trong không gian có t trng, nh trng a t B
0
, thì phn ln các
ht s nh hng trc này theo phng ca trng t ngoài.
Khi có thay i phng trng t, các ht s nh hng li moment spin t
theo phng mi. Quá trình nh hng li din ra theo hiu ng con v, ht s
L
= (1.16)
Thc nghim cng cho thy trng kích thích hay trng t hóa cn vuông
góc vi trng B
0
, cng nh quan sát vào lúc ct trng t hóa.
21
Máy o t proton xác nh trng a t B
0
bng cách o tn s Lamor f
L
ca proton sau khi t hóa khi carbur hydro nh du ha cha trong u thu bng
mt xung trng t dng vuông. o c tin cy nht thì trc u thu, ng vi
hng ca trng t hóa, cn c nh hng vuông góc vi trng a t B
0
.
Ý tng s dng cng tín hiu tu sai xác nh hàm lng proton
(hydro) trong khi vt cht xut hin vào thp niên 1980, và ã thành công trong
ng dng vào y hc. Ngày nay máy chp ct lp cng hng t là thành phn
không th thiu ca mt bnh vin hin i, cho ra hình nh 3 chiu ca phân b
hydro, phc v chn oán các c quan không cn X quang trong c th.
Ging nh o in t, vic a MRS vào xác nh hàm lng hydro trong
t á, phc v tìm kim trc tip nc di t hay carbur hydro, thu c kt
qu kh d vào thp niên 1990. Trong giai on này các nhà lý thuyt ã gii bài
toán o sâu MRS và phát trin c các thit b thu c tín hiu tin cy.
Trên mt a cu trng a t B
0
ti vùng v không cao lm s có
trng t hi phc dc theo phng ca trng B
0
và vuông góc vi phng ca
trng B
0
, tng ng vi các phng ó có thi gian hi phc dc T
1
và ngang T
2
.
Trong thc t trng cm ng t tnh B
0
thng không ng nht, nh hng ti
T
2
làm cho ta ch o c giá tr T
2
biu kin, c kí hiu là
*
2
T và
*
2
T < T
2
≤ T
1
.
in áp o c ngay sau ngt xung E
0
0
*
2
ϕπ
+=
−
tfeqEqtE
L
Tt
(1.18)
trong ó ϕ
0
là lch pha gia dòng phát trong khung dây vi in áp o c
(môi trng in tr sut cao là bng không).
E
0
là biên ngay sau khi kt thúc xung dòng in:
∫
⊥
=
v
L
))dV(θw(MbπfqE rrr sin)()(
0 1
2 (1.19)
trong ó :
⊥1
b
)()(sin)( rdVrwrM
θ
là thành phn vuông góc vi vect t hoá M
trong th tích nguyên t dV ti v trí r. Thành phn ó nhân vi
⊥1
2 bf
L
π
cho giá tr
t thông bin i theo thi gian qua khung dây. Trong biu thc (1.19),
Mf
L
π
2 là
i lng không i có th a ra ngoài du tích phân nhng ây li bên trong
nhm làm rõ ý ngha vt lí ca các s hng.
Nh vy, các s thông s tín hiu o c ca phng pháp cng hng t
có mi liên quan trc tip vi các thông s thu a cht ca bn cha, c th là :
- Biên E
0
(q) có liên quan vi hàm lng nc, v trí và b dày ca bn
cha có th c tính toán.
- Thi gian suy gim T*
2
có liên h vi kích thc l hng trung bình ca
các á bão hoà nc.
- S lch pha ϕ
0
ca trng phc hi vi dòng in kích thích trong khung
dây có liên quan vi in tr sut ca t á.
)(),()(
(1.20)
trong ó
∫
⊥
=
xy
L
dxdyMbfzqK
θπ
sin),(
1
2
(1.21)
Giá tr E
0
ghi trong (1.18) và (1.19) không th o trc tip c do có hin
tng chuyn tip in t trong mch in và c tính ra bng cách ngoi suy
theo quy lut hàm m.
Ti thc a vic o sâu c tin hành vi n momen xung q, các tham s
chính c ghi và tính ra mi momen xung q là E
0
và T. B tham s E
0
(q) và
T(q) s c nghch o bng phn mm SAMOVAR cho các giá tr hàm lng
nc w(q) và T(q), nên phng trình (1.19) là phng trình c bn dùng cho môi
trng 1D có in tr sut cao (ρ > 50 Ωm).
B máy o cng hng t NUMIS
các mc chính nh sau.
6.1. Phương pháp tổng hợp, phân tích tài liệu
Ni dung chính ca phng pháp này là tìm hiu c s lý thuyt phng pháp và
k thut o c phân tích tài liu, các trng hp in hình các tài liu trong và ngoài
nc v s dng phng pháp in t trong tìm kim nc di t, phân tích các mt
c và ch
a c ca các ng dng ó, rút c nh hng cn th nghim nhim
v tìm kim nc di t trên a bàn Ninh Thun và Bình Thun.
Vn ch yu phc v cho nh hng công tác a bàn Ninh Thun và Bình
Thun là tng hp các kt qu và kinh nghim công tác do in t bng b máy TEM 57 -
MK2 ã tin hành trên các vùng Cao Bng, Hu
, và c bit là vic o in t phc v tìm
kim nc trong các án tìm kim Hà Giang do Liên oàn CTV - CCT min Bc
ch trì.
6.2. Đo đạc thực địa với các thử nghiệm khác nhau
Nhm mc ích xây dng c qui trình ng dng các phng pháp a vt lý
trong ó phng pháp in t có vai trò ch o, vic o c th
c a vi các th
nghim khác nhau ã c tin hành theo ba hng chính:
a) o th nghim phng pháp in t trên bn vùng la chn thuc Ninh
Thun và Bình Thun. Trong ó thí nghim o in t vi các c vòng phát 50 và 100
m, các mc dòng 7 n 28 A và các mc thi gian tích lu s liu 8 n 120 giây rút
ra tham s o c ti u.
b) o các phng pháp a vt lý khác có ti
m nng gii quyt các nhim v tìm
kim nc di t cng nh kho sát cu trúc a cht. ó là các phng pháp o sâu
và mt ct in mt chiu, o sâu phân cc kích thích, o t và radon.
c) o th nghim phng pháp cng hng t ht nhân góp phn s b ánh
giá kh nng ng dng.
Kt qu th
yu, khó o và thng có sai s ln. Nu nhu cu l
p mt ct a in không ln,
thì ti vùng không có d thng có th chp nhn s liu o có sai s ln.
Bên cnh ó, vic tin x lý s liu o trc khi nhp vào phn mm phân
tích là công vic quan trng. Nó cho phép loi b s liu sai cá bit trong mi
record s liu o nu có. Vic này òi hi s lng record s liu
o cho mi im
o sâu cn ln.
6.4. Phương pháp phân tích tài liệu, đánh giá khả năng phương pháp và lựa chọn
vị trí khoan kiểm chứng
Công tác khoan nhm kim chng các kt qu o c phc v vic hoàn
thin qui trình công ngh là ht sc cn thit. Vì th vic chn vùng c th cho
công tác th nghim ã tin hành vi s cng tác cht ch
ca Liên oàn CTV -
CCT min Trung.
Da trên kt qu kho sát thc t ca các vùng, ã ngh khoan kim tra
ti hai im có d thng trin vng: