cục địa chất và khoáng sản việt nam
liên đoàn ĐCTV-ĐCCT miền trung báo cáo tổng kết đề tài

nghiên cứu áp dụng phơng pháp ảnh điện
(electrical tomography) trong tìm kiếm
các nguồn nớc dới đất và điều tra
địa chất công trình, địa chất môi trờng.
ứng dụng trên vùng bazan Chủ nhiệm đề tài: Hoàng Ngọc Cừ

II.3 - Lập mô hình ảnh điện nghiên c
ứu ĐCMT 26
Chương III - Quy trình đo ảnh điện áp dụng trong tìm kiếm
các nguồn nước dưới đất và điều tra ĐCCT, ĐCMT
III.1 Cơ sở xây dựng quy trình 29
III.2 Tóm tắt nội dung quy trình đo ảnh điện 30
Chương IV - Nhận xét về kết quả thực hiện đề tài và những ứng dụng
vào thực tế sản xuất
IV.1 - Nhận xét về những kết quả thực hi
ện đề tài 32
IV.2 - Một số kiến nghị 35
Chương IV - Kinh phí thực hiện đề tài 36
Phụ lục A - Một số mô hình kết quả đo ảnh điện áp dụng vào thực tế
sản xuất tại Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT 43
Phụ lục B - Quy trình đo ảnh điện áp dụng trong tìm kiếm các nguồn nước
dưới đất và điều tra ĐCCT, ĐCMT 59
Phụ l
ục C - Hướng dẫn sử dụng chương trình RES2DINV 83
Tài liệu tham khảo 110

1
MỞ ĐẦU
Trên thế giới các phương pháp thăm dò điện sử dụng công nghệ chuyển
đảo ngược dữ liệu, đã được ứng dụng từ lâu trong các lĩnh vực khảo sát, thăm dò
khoáng sản, tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và cũng được ứng dụng sang rất
nhiều lĩnh vực khảo sát khác. Ở Việt nam, các phương pháp địa vật lý, nhất là tổ
hợp các ph
ương pháp thăm dò điện (đo sâu điện, đo mặt cắt điện, đo sâu phân
cực kích thích, vv) cũng được áp dụng từ rất sớm, song việc xử lý dữ liệu mới
chỉ dừng lại ở mức độ phân tích định tính cũng như định lượng các loại tài liệu,

thiết bị khảo sát khác nhau.
Cùng với những mô hình kết quả, đúc kết từ những khảo sát thực tế trên
những vùng khác nhau của nhiều qu
ốc gia, do nhiều tác giả nghiên cứu, trên
nhiều đối tượng địa chất, như là những ví dụ minh hoạ cho những ứng dụng của
phần mềm đã thực sự có sức lôi cuốn, hấp dẫn đối với những người làm công
tác địa vật lý, về tính hiện đại, độ chính xác cao, về cơ sở lý thuyết vững chắc
của phương pháp cũng như về tính trực quan cao củ
a những mô hình kết quả và
đặc biệt là khả năng ứng dụng rộng rãi của phần mềm này dung nạp được với
nhiều hệ thiết bị áp dụng trong khảo sát thực địa.
Từ những thực tế trên và xuất phát từ những yêu cầu ngày càng cao đối
với công tác địa vật lý trong các lĩnh vực khảo sát khác nhau, nói chung và trong
lĩnh vực khảo sát địa chất thuỷ văn - địa chấ
t công trình, địa chất môi trường,

2
nói riêng, mà cụ thể là thông qua những khảo sát này phải chỉ ra được những vị
trí triển vọng của địa tầng ngầm có khả năng chứa nước để bố trí các công trình
khoan cấp nước, cũng như phải xác định được môi trường ngầm dưới mặt đất,
nơi sẽ đặt các công trình xây dựng, sẽ có bức tranh về cấu trúc nền móng như
thế nào, có thuận lợi cho việc xây dựng các công trình ng
ầm hay không? Ngoài
ra, liệu tình hình ô nhiễm các chất thải công nghiệp cũng như các tai biến địa
chất, sẽ được kiểm soát như thế nào khi có những thông tin về sự phát tán các
chất nhiễm bẩn được thể hiện trên các mặt cắt ảnh điện.
Mặt khác khi những bài toán về xây dựng mô hình ngày càng được ứng
dụng nhiều ở Việt nam trong việc giải quyết các vấn đề về dự báo, thì việc
đưa
vào áp dụng các phần mềm hiện đại với mục đích giải được các bài toán ngược

Tập thể tác giả tham gia thực hiện đề tài gồm có kỹ sư địa vật lý Hoàng
Ngọc Cừ, chủ nhiệm đề tài; Nguyễn Đức Thái, kỹ sư địa chất; Nguyễn Ton, kỹ

sư địa chất công trình; Vũ Duy Bảo, cử nhân Anh văn. Trong quá trình thực hiện
đề tài, tập thể tác giả đã nhận được sự quan tâm, đóng góp các ý kiến giúp đỡ,
chỉ đạo của các cán bộ kỹ thuật Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT, của Ban lãnh
đạo Liên đoàn, Phòng Địa chất (Cục Địa chất và Khoáng sản Việt nam), Vụ
Khoa học và Công nghệ (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cùng các đồng nghiệp
trong ngành địa chất.

3
Tập thể tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với những đóng góp, sự
giúp đỡ nhiệt tình của các cá nhân và tập thể trên đây giúp báo cáo hoàn tất được
các nội dung cần thiết đặt ra trong đề cương nghiên cứu.

Chương I
PHƯƠNG PHÁP VÀ KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

Để giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài, trong quá trình thực
hiện đã áp dụng các phương pháp và kỹ thuật công tác nh
ư sau:
I.1 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của phương pháp ảnh điện
Để có cơ sở áp dụng hoàn chỉnh phương pháp ảnh điện vào thực tế và
chạy được các số liệu đo đạc với chương trình RES2DINV, cần tìm hiểu bản
chất của phương pháp ảnh điện cũng như cơ sở lý thuyết của phương pháp này.
Qua các văn liệu tìm kiếm
được trên mạng internet và qua sách hướng dẫn
sử dụng cho thấy bản chất của phương pháp ảnh điện thực chất là phương pháp
đo sâu điện một hướng theo các hệ thiết bị khác nhau. Điểm khác biệt so với
phương pháp đo sâu điện thuần tuý theo các hệ thiết bị đối xứng thông thường,

K = 2Πa - Đối với hệ thiết bị Wenner và
K = n (n + 1)(n + 2)Πa - Đối với hệ thiết bị lưỡng cực trục.
a - Khoảng mở giữa các điện cực t
ương ứng với số lần đo, là bội số
của khoảng cách ban đầu giữa các điện cực, được chọn tuỳ thuộc mức độ chi tiết
cần khảo sát. Đối với những khảo sát phục vụ điều tra địa chất thuỷ văn (ĐCTV),
giá trị ban đầu của đại lượng a thường được chọn trong khoảng 1 ÷ 10m; còn đối

4
với các khảo sát phục vụ điều tra địa chất công trình (ĐCCT), giá trị ban đầu của
đại lượng này được chọn từ 0,5 ÷ 5m.
∆V - Giá trị điện thế đo được giữa hai đầu điện cực thu M, N;
I - Dòng phát vào môi trường đất đá.
Như vậy đại lượng cuối cùng cần quan tâm là các giá trị điện trở suất biểu
kiến (ρ
K
), có thể thu được từ rất nhiều kiểu thiết bị đo khác nhau, tuỳ thuộc vào
điều kiện áp dụng và mục tiêu, nhiệm vụ đặt ra trong các đề án. Qua đây cho
thấy cơ sở lý thuyết áp dụng cho phương pháp đo sâu điện thông thường, là hoàn
toàn áp dụng cho khảo sát ảnh điện, vấn đề còn lại là cần tìm ra cách thi công
hợp lý với các điều kiện về máy, thiết bị và hình thứ
c thi công mang tính thủ
công trong điều kiện hiện nay tại các cơ sở sản xuất địa chất. I.2 Xác định vùng đo đạc thử nghiệm xây dựng các mô hình ảnh điện
Trên cơ sở tài liệu thu thập, tiến hành tổng hợp các tài liệu và chọn ra các
vùng đo đạc thực địa bổ sung nhằm xây dựng các mô hình ảnh điện như sau:
- Chọn vùng có dự án khu qui hoạch bãi chôn lấp, xử lý rác tại Tp. Pleiku,
tỉnh Gia Lai để xây dựng mô hình ĐCTV.

Đối với mô hình ĐCTV, cần nghiên cứu khả năng khảo sát xuống các
tầng chứa nước sâu trong đá bazan, cũng như tìm hiểu khả năng thẩm lậu của
dòng điện phát nên hệ số giãn cách điện c
ực được sử dụng là n = 14. Hệ thiết bị
Wenner được sử dụng để thu thập số liệu. Khoảng cách ban đầu giữa các điện
cực a = 10m; khoảng cách AB lớn nhất 420m, tương ứng với khoảng mở của
thiết bị thu thế MN = 140m. Khối lượng đã thực hiện là 50 điểm đo sâu ảnh điện.
Quy trình đo ngoài thực địa được thực hiệ
n với sơ đồ 4 tời di động. Máy
đo là loại máy thăm dò điện dòng một chiều (GESKA). Sử dụng các điện cực
thu có độ phân cực tự nhiên bé (bằng chì). Kỹ thuật thi công thực địa được thực
hiện theo kiểu đo thứ 2 (đo theo từng lớp điểm dữ liệu), từ thiết bị AB lớn nhất
(AB = 420m) về thiết bị AB bé nhất (AB = 30m). Việc sử
dụng sơ đồ đo
Wenner cho thấy khả năng thu thế đảm bảo độ tin cậy, phần lớn các giá trị thế
đo đều lớn hơn 1mV, rất ít các giá trị thế đo ∆V nhỏ dưới 0.5mV.

- Mô hình phục vụ nghiên cứu ĐCCT được thử nghiệm với hệ thiết bị
lưỡng cực trục, với khoảng cách ban đầu của lưỡng cực a = 10m. Đo m
ở rộng
khoảng cách lưỡng cực thêm 2 lần, tương ứng với a = 20m và a = 30m. Số lần
đo tổng cộng 14 lần đo. Kỹ thuật thi công thực địa vẫn được thực hiện như cách
đo thứ 2, tức là vẫn thực hiện đo theo từng lớp điểm dữ liệu với hệ thống 4 tời di
động, bắt đầu từ các thiết bị có độ dài lưỡng c
ực lớn nhất (OO’ = 240m) về thiết
bị có độ dài nhỏ nhất (OO’ = 20m). Máy đo sử dụng vẫn là máy GESKA.
- Mô hình phục vụ nghiên cứu địa chất môi trường được thực hiện với hệ
thiết bị Wenner, với khoảng cách ban đầu giữa các điện cực nhỏ (a = 3m) để có
thể khảo sát chi tiết địa tầng ngầm giới hạn trong khoảng độ sâu nghiên cứu
không lớn. Số l

Nha trang, Khánh hoà.
Phần mềm nhận đượ
c từ nhà sản xuất (hãng GEOTOMO SOFTWARE)
cùng các phụ kiện đi kèm, gồm có:
- 01 đĩa CD ROM chứa chương trình cài đặt chính RES2DINV &
RES3DINV lên máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay; các chương trình phụ
trợ để cài đặt khoá cứng và chương trình chính giúp cho chương trình có thể
tương thích được với những hệ điều hành khác nhau (Win95, 98SE,
Win2000,XP, NT); các chương trình tạo các file hỗ trợ, giúp chương trình chính
dung nạp được với các hệ thiết bị đo khác nhau; các ví dụ minh hoạ được nhà
sản xuất t
ổng hợp từ các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả trên các vùng
khảo sát thuộc nhiều châu lục.
- 01 khoá cứng (dạng USB) giúp mở chương trình với đầy đủ các chức
năng của một phần mềm có bản quyền.
- 01 quyển sách hướng dẫn sử dụng bằng tiếng Anh và những mô tả về cơ
sở lý thuyết của chương trình, các hệ thiết bị đặc trưng, các ví dụ minh hoạ.
Sau khi hoàn thành việc mua sắm phần mềm RES2DINV & RES3DINV,
với nguồn kinh phí còn dư, Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT, căn cứ vào các nội
dung hướng dẫn trong Thông tư 145, đã có công văn số 220/ĐT-KHCN, ngày
29 tháng 7 năm 2005 gửi Bộ Tài nguyên và Môi trường, xin phép được sử dụng
phần kinh phí dôi dư vào việc mua sắm một số thiết bị văn phòng (máy tính
xách tay, máy in, sửa chữa hệ thống mạng LAN cơ quan liên đoàn) phục vụ xử
lý, lưu tr
ữ số liệu địa vật lý, hỗ trợ công tác in ấn, công tác vận hành mạng của
cơ quan và đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường cho phép tại Công văn số
3174/BTNMT-KHCN, ngày 8 tháng 8 năm 2005.

I.4 Cài đặt, khai thác các tính năng của phần mềm RES2DINV
Cài đặt phần mềm bằng cách chạy file nén “Setup.exe” của chương trình

dẫn sử dụng từ tiếng Anh sang tiếng Việt. Tuy việc đăng ký của đề tài chỉ đề cập
đến việc ứng dụng phần mềm RES2DINV song để tiện lợi cho việc sử dụng
sách được liên tục và có hệ thống thì phần RES3DINV cũng được dị
ch luôn và
được đóng kèm phần bản dịch RES2DINV. Toàn bộ tài liệu sách hướng dẫn sử
dụng phần mềm RES2DINV & RES3DINV gồm 167 trang, được đóng thành
một tập riêng với tên gọi “RES2DINV & RES3DINV, chương trình chuyển đảo
nhanh dữ liệu đo sâu điện trở suất và đo sâu phân cực trong môi trường 2D và
3D”.

Các tính năng chương trình được khai thác thông qua bản dịch, đồng thời
cũng là sách hướng dẫn sử dụng chung cho hai phiên bản RES2DINV &
RES3DINV.
I.5 Nghiên cứu chạy thử chương trình RES2DINV với số liệu đã có tại Liên
đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Trung
Trên cơ sở khai thác các tính năng chương trình từ bản dịch sách hướng
dẫn sử dụng, với số liệu đo thực tế từ một công trình khảo sát địa v
ật lý xác định
vị trí triển vọng để bố trí lỗ khoan cấp nước, được thực hiện theo hợp đồng đã ký
giữa Trung tâm nghiên cứu giống thuỷ sản miền Trung, có cơ sở tại xã Phước
Đồng - Thành phố Nha Trang, với Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Trung, nhóm
thực hiện đề tài đã tiến hành tạo file số liệu theo định dạng dành cho hệ thiết bị
áp dụng. Đối tượ
ng khảo sát là đá xâm nhập granit, có lớp mặt bị phong hoá
thành cát hạt thô, lẫn sạn sỏi. Bề dày của đới phong hoá không đồng đều, dao
động từ một vài mét tới trên mười mét. Nhiều chỗ có mặt của các tảng lăn đá

8
granit, có kích thước lớn. Vị trí khảo sát thuộc đới đổ lở của dãy núi đá, có mặt
ở phía Tây - Nam của Thành phố Nha Trang, gồm chủ yếu đá xâm nhập granit,

95 10 276.3
.
.
.
270 100 282.6
280 100 175.8
290 100 167.4
0
0
0
0
0

File số liệu được nhập theo định dạng trên, có cấu trúc vị trí các điểm dữ
liệu, được thể hiện như trong hình dưới đây. Các dấu “×” là vị trí của điểm dữ
liệu trên mặt cắt, ứng với các độ mở khác nhau của thiết bị AB, còn giá trị điện
trở suất tại vị trí điểm dữ liệu được chương trình ẩ
n đi (mặc định của chương
trình). Việc hiển thị các khối mô hình và vị trí điểm dữ liệu được hiển thị hoàn

9
toàn tự động thông qua sử dụng tuỳ chọn “Display model block” từ thực đơn
“Inversion” trên thanh công cụ chính ở đỉnh màn hình. H.2 - Bố trí tự động các điểm dữ liệu trên mặt cắt file dữ liệu thử nghiệm

Sau khi hoàn tất việc nhập file dữ liệu và kiểm tra mặt cắt điểm dữ liệu
được thể hiện như hình trên có nghĩa là file dữ liệu đã được nhập đúng, không
có những sai sót về vị trí thể hiện điểm dữ trên tuyến đo, tiến hành chạy chươ

Mặt cắt thứ 3 (Inverse Model Resistivity Section) là mặt cắt mô hình
chuyển đảo trên cơ sở mặt cắt ảo điện trở suất tính chuyển, theo các cài đặt chạy
chương trình trên đây.
Quan sát các mặt cắt trên đây cho thấy có sự khác biệt khá rõ sự phân bố
các vùng dị thường trên mặt cắt: Trên mặt cắt ảo, các vùng dị th
ường tương ứng
với các giá trị điện trở suất biểu kiến, thể hiện mức độ phân tán, nhưng khi
chuyển sang mặt cắt tính chuyển, các vùng màu giới hạn giữa các đường đẳng
trị điện trở suất tỏ ra trơn tru hơn. Sự khoanh định giữa các vùng màu trong mặt
cắt này, tuy chưa thật sự rõ nét nhưng trông gọn hơn. Sang đến mặt cắt chuyển
đả
o, các vùng dị thường điện trở suất cao, thấp được khu trú ra một cách rõ nét.
Đối với mặt cắt chuyển đảo trên đã khu trú ra được hai đới dị thường điện trở
suất cao, nằm ở phần đáy trái và phần trên bên phải của mặt cắt mô hình. Những
vùng dị thường này tương ứng với điện trở suất của đá xâm nhập nằm dưới mực
Điểm dị thường3
(Cọc 150m)
Điểm dị thường 1 (Cọc 290m)
Điểm dị thường 2 (Cọc 85m)
-Mặtcắt ảo điệnt
r
ở
suấtbiểukiến đo tạithực địa
LKTD
- Mặt cắt điện trở suất biểu kiến, tính chuyển từ mặt cắt ảo về mặt cắt thực
Mặt cắt mô hình điện trở suất chuyển đảo
Thang phân mức các giá trị điện trở suất trên mô hình
theo màu, Ωm
Khoảng cách ban đầu
giữa các điện cực là 10m

a vùng dị thường.
Địa tầng ngầm bên dưới điểm dị thường, theo kết quả giải đoán tài liệu
ảnh điện được dự kiến như sau:
- Từ 0 ÷ 25m là vỏ phong hoá của đá gốc, nằm trên mực nước ngầm và
một phần đới phong hoá dở dang của đá gốc.
- Từ 25 ÷ 45m là tầng đá gốc, phía trên cứng chắc, không nứt nẻ; phía
dưới có nứt nẻ nhưng rất yếu. Điện trở suất của đới này dao động trong khoảng
158 ÷ 710Ωm.
- Từ 45m trở xuống dự báo là đới nứt nẻ mạnh của đá gốc, có điện trở
suất từ 16,7 ÷ 74,8Ωm.
Địa tầng khoan thực tế tại cọc 260m như sau:
- Từ 0 ÷ 15m: Sét bột lẫn cuội, dăm, kết c
ấu rời rạc. Không có khả năng
chứa nước.
- Từ 15 ÷ 19m: Lớp sét dẻo màu xám, nâu vàng, lẫn ít sạn. Không có khả
năng chứa nước.
- Từ 19 ÷ 21m: Granit biotit, phong hoá dở dang. Khả năng chứa nước
kém.
- Từ 21 ÷ 44m: Granit syenit - biotit màu xám đen, cứng chắc, không nứt
nẻ, không chứa nước.
- Từ 44 ÷ 55m: Granit syenit màu xám đen, nứt nẻ mạnh, có khả năng
chứa nước.

12
- Từ 55 ÷ 60m: Granosyenit màu xám đen, không nứt nẻ, không có khả
năng chứa nước.
Như vậy kết quả dự báo độ sâu có mặt của tầng đá cứng, nứt nẻ gần như
phù hợp với kết quả khoan thực tế. Khi khoan vào tầng 44 - 55m, mực nước
trong lỗ khoan dâng lên gần bề mặt địa hình và cao hơn mực nước biển. Lỗ
khoan sau đó được bơm thí nghiệm, đạ

2. Mô hình Địa chất công trình:
- Các phiếu lỗ khoan ĐCCT vùng dự án xây dựng hồ chứa nước Long
Giao, huyện Cẩm Mỹ, thị xã Long khánh, tỉnh Đồng Nai.
- Bản đồ số hoá vùng hồ chứa nướ
c Long giao.
- Báo cáo tìm kiếm nước dưới đất vùng Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai
- Các phiếu lỗ khoan ĐCCT vùng dự án xây dựng hồ chứa nước Cầu Dầu,
thị xã Long khánh, tỉnh Đồng Nai.
- Bản đồ số hoá vùng hồ chứa nước cầu Dầu.
- Tài liệu khảo sát Địa vật lý trên 2 vùng dự án.

13
I.7 Nghiên cứu, cải tiến cách thi công phương pháp đo sâu điện sang thi
công phương pháp ảnh điện bằng các máy đo hiện có
Ở những nước công nghiệp phát triển việc thi công thực địa phương pháp
đo ảnh điện được thực hiện theo một chu trình tự động khép kín. Căn cứ vào số
lượng điểm đo cần thực hiện, người ta đóng sẵn các điệ
n cực trên tuyến và kết
nối các sơ đồ đo thông qua hệ thống cáp liên kết nhiều lõi. Việc quản lý các sơ
đồ đo được thực hiện bởi các phần mềm máy tính, thông qua hệ thống chuyển
mạch, được điều khiển thống nhất bằng phần mềm, như được minh hoạ trong
hình 1. Các số liệu đo đạc được lưu giữ và quản lý trên máy tính theo các định
dạng file d
ữ liệu phù hợp với các cấu hình thiết bị đo đã sử dụng. Kết thúc một
đoạn tuyến đo tương ứng với số lượng điểm đo sâu đã thực hiện, có thể chạy
ngay chương trình RES2DINV tại thực địa và bức tranh về cấu trúc địa chất của
môi trường ngầm dưới mặt đất tại nơi đặt tuyến khả

trong các biểu mẫu tương ứng. Sau khi kết thúc một
điểm đo sâu ảnh điện, sẽ
thực hiện công việc chuyển điểm đo, với bước đi tương ứng với khoảng cách
ban đầu giữa các điện cực (còn được gọi là khoảng cách điện cực đơn vị, a). Kết
thúc toàn bộ các điểm đo sâu ảnh điện trên một đoạn tuyến với khoảng m
ở AB
lớn nhất, đảm bảo khảo sát tới độ sâu yêu cầu thì sẽ thực hiện công việc đo rút
gọn, tạo các mặt cắt vát, phù hợp với các hệ thiết bị áp dụng.
- Kiểu đo thứ 2 là tiến hành đo theo từng lớp điểm dữ liệu. Kiểu đo này
hoàn toàn giống với cách đo mặt cắt theo các hệ thiết bị khác nhau, trong đó
người thi công chỉ c
ần bố trí cấu hình đo tương ứng lần lượt với số lần đo sẽ áp

14
dụng, lúc đầu ở cấu hình điện cực tương ứng với lần đo thứ nhất. Tiếp theo, lại
tiến hành đo ở chiều trở về, từ cuối tuyến về đầu tuyến với cấu hình điện cực
tương ứng với lần đo thứ 2. Cứ thế cho đến khi nào đo hết các lớp điểm dữ liệu
theo các cấu hình điện cực tương ứng với số lần đo đã ấn định trước thì dừng lại.
Trên cơ sở các giá trị thế và dòng phát ghi nhận sẽ tính được các giá trị điện trở
suất theo công thức (1) tại tất cả các vị trí, với bước dịch chuyển đều, từ đầu
tuyến đến cuối tuyến cho toàn bộ các lớp dữ liệu.
C
ả hai kiểu đo này có thể thực hiện với sơ đồ 4 đường dây (2 tời phát và
2 tời thu) hoặc có thể sử dụng với sơ đồ bó dây gồm nhiều sợi dây điện mềm có
vỏ bọc cách điện, được bó lại và liên kết với bộ chuyển mạch thủ công theo các
cấu hình thiết bị khác nhau để đi tới máy thu. Tuy nhiên, việc thực hiện đo với
sơ
đồ bó dây và chuyển mạch thủ công gặp phải hạn chế là dễ xảy ra rò điện và
khó có thể kiểm soát được do số lượng nhiều các sợi dây có mặt trong bó dây,
dẫn đến trọng lượng cáp dẫn lớn, khả năng chịu tải kém của cáp có thể dẫn đến

ảnh điện.

15
Chương II
KẾT QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN TRONG TÌM KIẾM CÁC
NGUỒN NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÀ ĐIỀU TRA ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH,
ĐỊA CHẤT MÔI TRƯỜNG TRÊN VÙNG BAZAN

II.1 Mô hình ảnh điện nghiên cứu Địa chất thuỷ văn
Mô hình ảnh điện kết quả phục vụ nghiên cứu ĐCTV, được chọn với các số liệu
đo đạc trên vùng dự án xây dựng bãi chôn lấp, xử lý rác tại thành phố Pleiku, tỉnh Gia
Lai.
Cơ sở lựa chọn vùng này vì đây là vùng có chiều dày bazan phong hoá khá lớn
(khoảng 30 - 40m) rồi mới tới tầng bazan tươi, cấu tạo đặc sít, xen lỗ hổng, nứt nẻ. Độ
tương phản về đi
ện trở suất giữa tầng bazan khô phong hoá phía trên và tầng bazan
tươi phía dưới đủ lớn để có thể nhận dạng chiều dày tầng phong hoá trên mô hình mặt
cắt ảnh điện sau này. Ngoài ra, vùng nghiên cứu còn nằm trong vùng Phương án
Pleiku - Biển Hồ, đã được Liên đoàn Địa chất thuỷ văn miền Nam trước đây thi công,
có hai lỗ khoan sâu địa chất thuỷ văn (lỗ khoan 111 và 124), thuộc loại giàu nước, nằm
gần vùng dự án, có th
ể cung cấp các thông tin về địa tầng cũng như về điều kiện thuỷ
hoá giúp cho việc giải đoán địa chất mô hình ảnh điện có thêm cơ sở. Trong vùng dự
án, nơi có tuyến đo địa vật lý bổ sung, có rất nhiều lỗ khoan địa chất công trình được

15 10 733.6 Các giá trị điện trở suất ứng với AB nhỏ
25 10 697.7
35 10 825.2
…………
…………
…………
680 140 63.4 Các giá trị
điện trở suất ứng với AB lớn
690 140 52.1
700 140 50.1
2 Mã chỉ định trong file chứa dữ liệu địa hình
6 Tổng số điểm dữ liệu địa hình
0 735 Vị trí và các giá trị độ cao địa hình, m
50 740
250 760
480 770
640 765
910 767
0 Những giá trị số được thêm vào giúp chương
0 trình nhận dạng file dữ liệu.
0
0
0 File dữ liệu được chạy với những cài đặt chương trình như sau:
- Convergence limit (giới hạn hồi quy): Đặt bằng 5%;
- Number of iterations (số lần tính lặp): Đặt bằng 5;
- RMS Convergence limit (giới hạn hồi quy đối với sai số RMS): Đặt bằng
2%;

hoá của đá bazan thành sét lẫn dăm sạn, nằm dưới mực nước ngầm. Đới này
được đặc trưng bởi tông màu từ xanh nước biển đến màu rêu đậm trên thang
phân màu theo các khoảng giá tr
ị điện trở suất. Bề dày tổng cộng của đới phong
hoá dao động trong khoảng 35m (cọc 480m) đến 40m (cọc 160m).
- Tầng có điện trở suất dao động trong khoảng 20.3 9 ÷ 36.8Ωm, đặc
trưng qua các ký hiệu màu từ xanh đậm đến xanh nhạt, với bề dày dao động
trong khoảng 20 ÷ 35m (cọc 350m), là tầng bazan có cấu tạo lỗ hổng, có chỗ nứt
nẻ, chứa nước. Tầng bazan này, nhìn v
ề tổng thể, phát triển tương đối liên tục từ
đầu tuyến đến cuối tuyến. Tuy nhiên, trên mặt cắt mô hình, có thể nhận ra một
cách khá rõ, các đới có điện trở suất nhỏ hơn (từ 20.3 ÷ 36.8Ωm) nằm trong đới
có điện trở suất trung bình 66.9 Ωm. Những đới này nằm trong các khoảng cọc
60 ÷ 230m, 310 ÷ 460m, 520 ÷ 590m và 720 ÷ 820m, được dự báo liên quan
đến đá bazan cấu t
ạo dạng bọt, bazan lỗ hổng, nứt nẻ mạnh với khả năng chứa
nước tốt. Các vị trí còn lại của tầng này, có thể vẫn là đá bazan cấu tạo lỗ hổng,
nứt nẻ song với mức độ yếu hơn.
Như vậy, mặt cắt mô hình giải bài toán ngược đã hiển thị ra được các
vùng dị thường điện trở suất thấ
p đặc trưng cho đá bazan cấu tạo lỗ hổng, nứt nẻ,
với khả năng chứa nước được dự báo là tốt hơn các vị trí có điện trở suất phân ở
mức cao hơn. Nếu không có mô hình chuyển đảo, chỉ căn cứ vào các mặt cắt ảo
và ngay cả mặt cắt tính chuyển thì rất khó có thể xác định được đâu là vị trí
triển vọng: Chẳng h
ạn, khi không có thông tin từ mặt cắt này, nếu ta bố trí lỗ
khoan vào cọc 280m trên mặt cắt tính chuyển (calculated resistivity
pseudosection) rất có thể sẽ gặp tầng bazan cấu tạo lỗ hổng, nứt nẻ có chiều dày
bé hơn các vị trí khác và khả năng gặp đá gốc sẽ sớm hơn, vì trên mặt cắt mô
hình tại vị trí này cho thấy có sự nhô lên của tầng điện trở suất cao hơn (121Ωm),

bazan. Ngoài ra, các dị thường triển vọng trên mặt cắt mô hình ảnh điện có khả
năng là những vị trí có địa tầng triển vọng chứa nước tốt vì kết quả bơm thí
nghiệ
m tại lỗ khoan số 111 cho thấy lỗ khoan thuộc loại giàu nước (Q = 5.8l/s).
Còn lỗ khoan 124 nằm phía Tây - Nam vùng nghiên cứu có chiều dày bazan lớn
hơn, có kết quả bơm nước thí nghiệm đạt 9.25l/s.

II.2 Lập mô hình ảnh điện phục phụ nghiên cứu ĐCCT
Cơ sở lựa chọn vùng Cầu Dầu để xây dựng mô hình vì tại đây có dự án
khảo sát ĐCCT phục vụ cho xây dựng hồ chứa nướ
c Cầu Dầu, có các lỗ khoan
khảo sát ĐCCT làm tham số cho mô hình ảnh điện. Đối tượng khảo sát chính là
phun trào bazan với lớp mặt là bazan phong hoá. Ngoài ra, ở phía địa hình thấp
có mặt của các sản phẩm trầm tích đa nguồn: Cát, sạn lẫn sét và lớp mỏng than
bùn. Đới bazan cứng chắc nằm dưới lớp bở rời phía trên, được dự báo có cấu
trúc đặc sít, xen cấu trúc lỗ hổng với mức độ nứ
t nẻ khác nhau. Trên đối tượng
khảo sát như vậy dự kiến thu được mặt cắt mô hình ảnh điện với các vùng dị
thường đa dạng, tạo cơ sở cho việc giải đoán địa chất mô hình được thuận lợi.
Nhiệm vụ đặt ra ở đây là cần xác định bề dày đới phong hoá triệt để,
phong hoá dở dang của đá bazan, chiều dày đới bazan tươi có cấu t
ạo nứt nẻ, các
đới dập vỡ do các đứt gãy kiến tạo dưới sâu (nếu có) dễ tạo thành các đường dẫn
gây nên sự thấm, thoát nước của hồ chứa nước.
Tuyến đo ảnh điện được thực hiện trên tuyến đập chính, phía hạ lưu hồ
chứa nước dự kiến. Tuyến đo có phương vị TTB - ĐĐN, cắt qua hai vùng sườn
đồi bazan nằm ở phía
Đông và phía Tây của vùng nghiên cứu, qua suối cạn là
đoạn cuối của Suối Râm phía trên.
Để tìm hiểu độ phân giải của các hệ thiết bị đo ảnh điện, sơ đồ đo với hệ

STT
( n)
A B M N K
ρ
K

(Ω m)
Vị trí
điểm
ghi dữ
liệu
1 0 10 20 30 188,4 15
2 0 10 30 40 753,6 20
3 0 10 40 50 1884,0 25
4 0 10 50 60 3768,0 30
5 0 10 60 70 6594,0 35
6 0 10 70 80 10550,4 40
7 0 10 80 90 15825,6 45
8(4) 0 20 100 120 7536,0 60
9(5) 0 20 120 140 13.188,0 70
10(6) 0 20 140 160 21.100,8 80
11(7) 0 20 160 180 31.651,2 90
12(5) 0 30 180 210 19.782,0 105
13(6) 0 30 210 240 31.651,2 120
14(7) 0 30 240 270 47.476,8 135

File dữ liệu (được đặt tên là CAUDAU.DAT) có dung lượng 554 điểm dữ

45 10 5 32.9
.
.
40 10 6 25.5
50 10 6 20.2
.
.

45 10 7 13.1
55 10 7 13.1
.
.
60 20 4 25.9
70 20 4 21.1
.
.
100 20 5 41.2
110 20 5 40.8
.
.
80 20 6 31.9
90 20 6 25.9
.
.
90 20 7 46.5
100 20 7 19.9
.
.
105 30 5 25.9
115 30 5 32.9

Vị trí các điểm dữ liệu trên mặt cắt, được chương trình thể hiện tự động
trong các khối mô hình, có dạng như hình dưới đây (H.7) H.7 - Bố trí tự động các điểm dữ liệu trong file CAUDAU.DAT

23
Các cài đặt chạy chương trình file dữ liệu CAUDAU.DAT, về cơ bản được
thực hiện như như đối với file dữ liệu GL.DAT trên đây. Tuy nhiên, đây là file
dữ liệu được lập theo kết quả đo với hệ thiết bị đo sâu lưỡng cực trục đều, có độ
phân giải cao đối với các bất đồng nhất theo phương tuyến đo nên trong file dữ
liệu có th
ể hiện các thăng giáng mạnh của những giá trị điện trở suất, nhất là đối
với những lớp gần bề mặt. Chính vì vậy, khi mở file số liệu, chương trình tự
nhận dạng tình trạng phân tán của file dữ liệu và đề xuất hướng xử lý với tuỳ
chọn “Use model refinement - chia nhỏ các khối mô hình với bề rộng bằng một
nửa kích thước ban đầ
u của các lưỡng cực, đại lượng a”. Như vậy, các khối mô
hình đối với file dữ liệu này được giảm kích thước xuống còn 5m so với lúc đầu
là 10m. Việc chạy chương trình với cài đặt bổ sung như vậy, ngoài việc giảm sai
số RMS, còn làm cho các vùng dị thường trên mặt cắt được khu trú rõ nét hơn.
Kết quả chạy chương trình thu được các mặt cắt hiển thị như hình dưới đây
(H.8).
H.8 - Bộ 3 mặt cắt không chứa dữ liệu địa hình (mô hình nghiên cứu ĐCCT)