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
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
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
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
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
=+
∂
∂
=+
∂
∂
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)
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
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
⎡
+++
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
=∞
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
++
ωµ−
=
3
2
22
2
1
11
1
0
3
k
=∞
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−
=
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
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
=∞
>>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
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
(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
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
y
x
yx
⎝
⎛
−
=
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
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
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
máy ghi kết nối với 2 bộ chuyển đổi trường điện từ cảm ứng tần số thấp (cuộn cả
m
ứng từ hoặc ăngten từ) và 2 ăngten điện nối đất qua đường khuyếch đại
2.1.1 Đặc điểm kỹ thuật của máy ghi
Máy ghi hoạt động với các tín hiệu tương tự chuyển đến từ các ăngten điện và
từ:
-Ăngten điện:
+Được nối đất ở đầu cuối dây, đối xứng với máy ghi và bao gồm 2 nhánh
+Độ dài của m
ỗi nhánh có thể có thể biến đổi tùy thuộc điều kiện làm việc từ 20 –
100m
+Đầu ra của dây được kết nối với lối vào khác nhau của bộ khuyếch đại
+Bộ khuyếch đại là 1 phần của máy ghi và được kết nối 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 1 dây cáp dài 10 mét.
+Điện thế của nguồn cung cấp cho bộ khuyếch đại là 2 cực (- 8 – 10 +8 +10) V
và đượ
c lấy từ máy ghi
+Dòng tiêu thụ của mỗi nhánh không quá 30
mA
Cấu trúc của máy ghi được chỉ ra ở hình
1.1; Đặc điểm kỹ thuật ở bảng 1.1; dải đo ở
10 Mbs/giây
13
Màn hình LCD màu, 320 x 240 picel
Tính gián đoạn lưới tần số Không nhỏ hơn 10
-5
Tính ổn định lưới tần số (tổng tất cả các tham số) Không nhỏ hơn 10
-7
Điện áp trong bộ tích điện, A*giờ 8
Tài nguyên (trong bộ tích điện), giờ, không nhỏ
hơn
14
Bộ kiểm tra LCD, đơn sắc
320 x 240 pixel
Hỗ trợ định vị toàn cầu +
Gián đoạn Không nhỏ hơn 10
-5
Lưới tần số
ổn định (cộng tổng các hệ số) Không nhỏ hơn 10
-7
Dung lượng ắcquy cài đặt sẵn, A*giờ 8
Điện thế nguồn cung cấp, V 10,5 15
Nguồn trong ắcquy cài đặt sẵn, thời gian làm việc,
không ít hơn
14
Dải nhiệt độ làm việc, C -10 +50
Kích thước, mm Không lớn hơn 340 x 295 x
152
Trọng lượng, kg 5 ± 10%
Máy ghi lựa chọn và lưu trữ dữ liệu (cùng với thông tin bảo dưỡng, bao
gồm các tọa độ, thời gian, v.v) theo dạng số trong bộ nhớ Flash.
Các kết quả đo được ghi lại trong tập tin dạng *.sbf. Mỗi tập tin bao gồm
chuỗi thời gian của dải tần số danh nghĩa, các kết quả tính toán phổ bởi bộ xử lý của
máy ghi, phân cỡ dữ liệu và bổ sung thông tin (thờ
i gian, các tọa độ, số thứ tự của
ăngten, lời dẫn giải của người vận hành, v.v…)
Máy ghi cung cấp dữ liệu trực giác, điều khiển trực tiếp tại mỗi điểm quan
sát trên màn hình gắn liền với máy ghi.
Công cụ phần mềm cung cấp sự cài đặt các thông số của bộ dữ liệu, cho
phép thực hiện sự kiểm tra ban đầu của chức năng ghi, trao
đổi dữ liệu với PC, kiểm
tra kết quả chọn lọc dữ liệu và xử lý theo dạng số và đồ thị.
Trong phương pháp vận hành tự do (không có máy tính), máy ghi được
điều khiển với sự trợ giúp của bàn phím, bố trí ở phía trước mặt máy. Máy ghi cũng
được điều khiển từ PC chủ thông qua cáp Ethernet, trong các điều kiện thực địa, PC
xách tay (Notebook) có thể được sử dụng.
Nguồn cung c
ấp cho máy ghi được cung cấp bởi nguồn bên ngoài hoặc ắc
quy gắn trong máy. Trong trường hợp hết điện, việc lấy dữ liệu được tự động dừng
lại.
Bên trong máy ghi được cài đặt các môdun chức năng cung cấp hoạt động
của máy ghi. 2.2 Thu nhận dữ liệu từ tellua âm tần ngoài thực địa
2.2.1 Nhiễu và các biện pháp khắc phục
Trong đo sâu từ telua âm tần có các loại nhiễu ảnh hưởng tới chất lượng tài
liệu thu thập cần được khắc phục
-Đặc điểm của nhiễu
-Các biện pháp khắc phụcnhiễu
Trên cơ sở hướng dẫn kỹ thu
ật của nhà sản xuất máy và kết quả những dữ
liệu thu được bị ảnh hưởng nhiễu với mức độ khác nhau khi đo thử nghiệm chúng
tôi tổng hợp đưa ra các biện pháp khắc phục nhiễu sau cho từ telua âm tần:
Khắc phục nhiễu công nghiệp và vi địa chấn
Để khắc phục các nhiễu công nghiệp kể trên vị trí các điểm đo nên bố trí xa
các nguồn nhiễu công nghiệ
p trong đó lứu ý nhất là đường điện cao thế. Các điểm
đo nên cách xa đường quốc lộ ít nhất 200m để giảm cường độ âm thanh.
Để khắc phục nhiếu do vi địa chấn không nên bố trí thiết bị gần cây cối.
Cuộn cảm ứng từ nên được đặt trong rãnh với độ sâu 10-15cm hoặc được đặt trên
nền đất đảm bảo được sự ổn định chắc ch
ắn. Cáp được kết nối tới cuộn cảm biến từ
phải được đổ đất lên để loại bỏ rung động của nó theo gió. Nếu phải đo trên các
miền bờ biển thì cần phải chọn thời điểm trong ngày biển lặng sóng.
Khắc phục nhiễu điện từ tự nhiên
Để khắc phục các nhiễu điện từ tự nhiên khi có bão kèm theo sấm sét và mư
a
to không được đo, tháo ăngten điện ra khỏi bộ khuyếch đại. Có thể thực hiện đo
cách 30 km hoặc xa hơn nữa so với nơi phát ra 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 của máy
ghi càng nhỏ
và lớn hơn.
Về nguyên tắc khi lựa chọn tỷ lệ và mạng lưới các đ
iểm đo, khoảng cách
giữa các tuyến phải đảm bảo đối tượng tìm kiếm có kích thước nhỏ nhất phải được
thể hiện ít nhất trên hai tuyến và trên ba điểm quan trắc ở mỗi tuyến.
Trước khi tiến hành đo đạc, bố trí đủ các khoảng trống để kết nối các ăng ten
điện và từ. Vị trí điểm đo thích hợp nhất là được bố
trí trên các vị trí cao, khô ráo,
cách xa cây cối, bụi rậm, đầm lầy. Để máy định vị GPS hoạt động tốt cần thực hiện
vào những ngày trời quang đãng, ít mây mù.
Để các phép đo được chính xác, vị trí các điểm đo nên được bố trí xa các
nguồn nhiễu công nghiệp (các đường tải điện, đường quốc lộ, các tuyến đường ống
và trạm bơm, các công trình công và nông nghiệp, các máy phát radio.v.v )
- Lắp đặt thiết bị
Sau khi xác
định điểm đo tiến hành lắp đặt thiết bị. Các hướng lắp đặt ăngten
điện và từ đã được chọn trước, thường dọc theo tuyến (E1,H2) hoặc ngang tuyến
(H1,E2). Khi lắp đặt ăngten, các góc phương vị của chúng được xác định bằng địa
bàn. .
Tại mỗi điểm đo sâu thiết bị được lắp đặt theo trình tự sau đây:
• Tạ
i trung tâm của vị trí đo, bố trí 1 điện cực tiếp đất và kết nối
nó bằng 1 đoạn dây đến chốt trung tâm của bộ khuyếch đại đường điện.
• Dải các dây của đường điện theo hướng đã chọn và kết nối các
đầu cuối của dòng đến các điện cực.
• Lắp đặt cuộn cảm biến vào 1 rãnh ngang và cắt qua đườ
ng
điện. Khoảng cách từ cuộn cảm biến từ đến máy ghi không nên nhỏ hơn 5m
Kết nối âmli của ăngten điện và cuộn cảm biến từ với máy ghi.
2.2.3 Lựa chọn thông số cài đặt hệ thống cho máy
+ Chọn dải tần số thu thập dữ liệu một trong 3 dải tần số:
D1 – 0.1 – 40 Hz;
D2 – 1 – 400 Hz;
D3 – 1 – 800 Hz;
Để lựa chọn, chúng tôi đo thử nghiệm tai một điểm đo trên 3 dả
i đo D1, D2
và D3 với các tham số đo như nhau theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Kết quả cho
thấy: Dải D1 đường cong đo sâu được nghiên cứu từ độ sâu 740m trở xuống như
hình vẽ dưới đây: 18
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 <200m dải D3 cho độ phân
giải điện trở suất tốt hơn và ngược lại từ 200m đến 1000m dải D2 có độ phân giải
tốt hơn D3 và D1
Kết quả phân tích 1D đo sâu từ telua âm tần
dải đoD1, D2 và D3
Dải đo D1 Dải đo D2 Dải đo D3
Số
thứ
tự
Độ sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
21 516.79 5533.91 124.00 3129.31
22 590.81 5647.80 143.37 3729.79
23 673.38 5561.62 167.48 4520.67
24 762.50 5222.13 198.15 5559.42
25 854.93 4630.56 237.85 6848.91
26 946.28 3872.64 289.63 8347.66
27 1032.26 3103.19 356.95 9936.94
28 442.99 11324.64
29 548.58 12016.01
30 669.18 11455.96
31 793.09 9479.58
32 905.32 6739.80
33 997.36 4403.66
34 1070.12 2872.21
Như vậy để nghiên cứu chi tiết tới độ sâu 1000m cần lựa chọn các dải
đo sau:
Độ sâu từ > 1000m chọn dải đo D1
Độ sâu từ 200m đến 1000m chọn dải đo D2
Độ sâu < 200m chọn dải đo D3
+ Chọn thời gian đo:
Theo hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất đưa ra như sau:
19
Khoảng thời gian tối thiểu lựa chọn số liệu để nhận ảnh phổ trong các dải tần
số khác nhau:
D1 – 100 giây;
D2 – 20 giây;
D3 – 10 giây
Khoảng thời gian tối ưu lựa chọn dữ liệu để thu nhận ảnh phổ ở các dải tần
Độ
sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
Độ
sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
1 0.00 751.41 0.00 515.67 0.00 540.67 0.00 600.03 0.00 881.09
2 4.35 800.32 3.43 553.80 2.53 567.03 2.58 626.06 6.07 939.73
3 9.04 855.88 7.18 597.84 5.21 596.09 5.31 654.48 12.71 1008.85
4 14.13 919.45 11.28 649.20 8.06 628.26 8.18 685.64 20.04 1091.37
5 19.68 992.85 15.81 709.78 11.10 664.05 11.23 719.92 28.20 1191.38
6 25.78 1078.43 20.85 782.20 14.35 704.09 14.47 757.79 37.39 1314.68
7 32.52 1179.38 26.51 870.29 17.84 749.23 17.92 799.83 47.89 1469.75
8 40.04 1300.28 32.95 980.25 21.61 800.58 21.60 846.76 60.06 1669.24
9 48.50 1448.30 40.38 1120.87 25.70 859.46 25.56 899.71 74.47 1932.29
10 58.16 1631.59 49.11 1305.02 30.15 927.52 29.81 960.21 91.96 2288.14
11 69.33 1862.67 59.59 1553.00 35.03 1006.90 34.42 1029.38 113.81 2780.96
12 82.48 2159.84 72.54 1898.33 40.41 1100.57 39.44 1108.95
13 98.26 2550.36 89.07 2397.24 46.40 1212.99 44.93 1201.31
14 117.67 3074.77 111.05 3140.50 53.12 1350.24 50.98 1309.54
15 60.78 1520.93 57.69 1437.82
16 69.60 1737.54 65.21 1592.00
17 79.95 2018.69 73.72 1781.07
18 92.33 2392.73 83.47 2013.79
trái là đường cong phân tích 1D. Các gía trị đo của hệ số khuyếch đại G35 bị nhiễu
rất nhiều so với G1. Do đó kết quả phân tích đường cong đo sâu 1D của G35 cũng
bị ảnh hưởng sai lệch và độ phân giải điện trở suất theo độ sâu cũng kém so với kết
21
quả của G1. Như vậy để giảm ảnh hưởng của nhiễu vào kết quả đo sâu từ telua âm
tần nên chọn hệ số khuyếch đại là 1 (G1).
-Chọn phương thức đo:
Có hai phương thức đo: Điều khiển “COMMAND” và thời gian “TIME”
+Điều khiển – phương thức điều khiển quá trình đo trên tuyến. Đây là
phương thức làm việc chính của phương pháp t
ừ telua âm tần được chọn.
+Thời gian – phương thức đo quan trắc trong khoảng thời gian ấn định.
Sau khi lựa chọn các tham số đo kể trên bắt đầu tiến hành thu thập dữ
liệu.
2.2.5 Đánh giá chất lượng tài liệu thu thập
Dữ liệu đo đươc thể hiện bằng hình ảnh phổ tự động và đồ thị hệ số tương
quan của hai thành phầ
n từ và điện (H1 và E1)
Đánh giá chất lượng dữ liệu thu thập qua hệ số tương quan giữa H1và E1.
Thường tài liệu thu thập tốt hệ số tương quan >0.8.
2.3 Xử lý dữ liệu từ tellua âm tần trong phòng
Bộ phần mềm xử lý tài liệu từ telua âm tần gồm 4 phần mềm chính: SM+,
GEOINF32, SHELL2D và MEL-8 . Các phần mềm kể trên liên kết 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
23
Độ dài nhỏ nhất của các khoảng để loại trừ được xác định bởi các đặc
điểm của các kênh phụ thuộc vào dải tần số: độ dài [-5; 20] trong dải D1 và
độ dài [-10; 50] trong dải D2 và D3.
Phân tích phổ
Để cài đặt các tham số đối với phân tích phổ, sử dụng panel Spectral
ananysis của cửa sổ SPAMT:
Trong panel này:
1. Trong nhóm “Time”, chọn all cho xử lý toàn bộ các chuỗi thời gian, hoặc
lựa chọn sec cho xử lý từng phần. Trong trường hợp cuối cùng, nhập tmin, tmax,
các giá trị được đếm theo giây từ lúc bắt đầu phép đo.
2. Trong nhóm “Frequencies”, chọn all cho xử lý đơn kênh của toàn dải các
tần số làm việc của thiết bị hoặc chọn Hz cho xử lý của dải tần số được chọn. Trong
trường hợp cuối cùng, nhập các giá trị
fmin, fmax.
3. Trong menu độ phân giải “Resolution”, Hz chọn đô phân giải được yêu
cầu dựa trên tần số và độ dài phân mảnh (Lseg) tương ứng. Đối với dải đo D2 và D3
độ phân giải < 1Hz.
4. Trong menu “Overlap” - chọn độ dài chồng lên nhau của phân mảnh. Đối
với phân tích phổ chọn “none” của menu này.
5. Trong menu “Window”, chọn “Blackman”
Chuyển đổi kênh:
Để hiệu chỉnh đúng các yếu tố của trở kháng tensor, các cảm biến pha chính
xác được yêu cầu.Bộ các kênh, nơi đảo pha bị loại trừ, được xác định trong nhóm
Invers trong panel Ampl.selection của cửa sổ SPAMTS:
Trong quá trình xử lý của dữ liệu AMTS trong panel này:
1. Đặt cờ hiệu calibrated và tensors (nếu có file hiệu chỉnh)
2. Chọn chế độ SNR của nhiễu tĩnh: <Z>
3. Chọn chuẩn đánh giá:standard.
4.Trong nhóm Invertors, đặt cờ hiệu cho bộ kênh (E2,H2) để nghịch đảo dữ
liệu MT.
-Cửa sổ SPAMTS/ Options
Copyright: Tài liệu đại học ©