Câu1.Hãy trình bày về trường DVL,nguồn trường,trường bình thường và
trường bất thườngDVL?cho ví dụ?
A - Trường dvl là khoảng không gian bên trên,bên trong Quả đất mà trong đó tồn tại các tác
dụng vật lý.Nói khác đi,trong trường dvl,mọi vật thể địa chất,đất đá ... đều chịu các tác dụng vật
lý.
Trong dvl,người ta chia ra hai loại trường:trường dvl tự nhiên và trường dvl nhân tạo
+ trường tự nhiên là trường dvl có sẵn trong tự nhiên.VD:trường trọng lực, trường từ,trường điện
tự nhiên ,trường nhiệt tự nhiên...
+trường nhân tạo là trường dvl do con người tạo ra.VD:trường điện nhân tạo,trường dao động
đàn hồi(trường địa chấn)...
Sự phân chia này chỉ mang tính tương đối
b> nguồn trường dvl
bao gồm các yếu tố, các vật thể địa chất mà dưới tác dụng của tự nhiên hay nhân tạo thì nó sinh
ra 1 trường địa vật lý
c>trường bình thường là trường dvl do môi trường địa chấn đồng nhất về 1 tính chất vật lý nào
đó gây ra.VD:trường điện của ngồn điểm trong môi trường dẫn điện đồng nhất, trường trọng lực
trong môi trường trọng lực trong môi trường đất đá phân lớp phẳng song song
trường bất thường là trường dvl do các đối tượng địa chất có tính vật lý khác vs môi trường vây
quanh gây ra.VD: trường điện của nguồn điểm trong môi trường chứa các vật thể có điện trở suất
khác biệt vs môi trường vây quanh, trường trọng lực của môi trường đất đá phân lớp không nằm
ngang hoặc chứa 1 vật thể (hình cầu,hình trụ) có mật độ khác vs môi trường vây quanh.
/trường bất thường do các yếu tố địa chất có tham số vật lý , hình dạng ,kích thước, chiều sâu thế
nằm khác nhau gây ra thì có hình dáng,biên độ khác nhau.
Câu 2:.hãy trình bày về bài toán thuận,bài toán nghịch DVL?cho ví dụ
A/ bài toán thuận dvl
là bài toán giả sử đã biết về các yếu tố địa chất gây nên trường(như hình dạng,kích thước,chiều
sâu thế nằm,tính chất vật lý,...)phải khảo sát (tính toán,biểu diễn)sự phân bố của trường dvl do
đối tượng đó gây ra trên mặt đất.
Đặc điểm của bài toán thuận là bài toán đơn nghiệm,tức la ứng vs mỗi giả thiết về cấu trúc địa
chất thì có 1 cách phân bố của trường dvl tương ứng.
phát hiện được dị thường do đối tượng gây ra.VD: σdư >0,1g/cm3,kích thước của đối tượng đủ
lớn.
Phạm vi ứng dụng thăm dò trọng lực
phương pháp thăm dò trọng lực được ứng dụng để dụng để giải quyết 1 số nhiệm vụ địa chất sau:
1. Phân vùng kiến tạo:xác định miền nền,miền địa máng và những yếu tố kiến tạo lớn trong
vùng nghiên cứu.
2. Nghiên cứu cấu trúc vỏ Quả đất, làm sáng tỏ hình dạng Quả đất, chiều dày vỏ và mật độ
trung bình
3. Tìm kiếm thăm dò các loại khoáng sản có mật độ khác vs đất đá vây quanh như
than,muối,sắt ,dầu khí,...
4. Trong lĩnh vực địa chất thủy văn_công trình,chủ yếu có thể phát hiện và nghiên cứu các
cấu tạo liên quan vs nhiệm vụ sau:
• làm sáng tỏ các cấu tạo liên quan đến hình dạng móng đá gốc ,phân chia lớp vỏ phong
hóa và lớp phủ
• Nghiên cứu các cấu tạo có kích thước không lớn,nằm không sâu trong các thành tạo trầm
tích
• xác định vị trí các đới phà hủy, theo dõi phương vỉa của chúng
• tìm kiếm các lòng sông cổ,thung lũng ngầm
những năm gần đây người ta đo trọng lực chính xáccao trong các công trình khai đào để nghiên
cứu đặc điểm thế nằm của các tầng đất đá,xác định mật độ trung bình giữa các điểm ở các mức
khác nhau nghiên cứu các đới phá hủy nhỏ trong khu vực xây dựng các công trình lớn, theo dõi
các đới biến đổi trong các khu vực khai thác hầm lò,nơi xây dựng các công trình giao thông,khảo
sát các vùng có thể dẫn đến tai biến,theo dõi các vùng có khả năng sụt nở lớn...Những vấn để này
liên quan mật thiết đến ĐCCT và ĐCTV
Câu 4:Hãy trình bày về công tác xử lý số liệu và hiệu chỉnh trọng lực?
là
Đặc trưng đặc trưng cho mức độ từ hóa của vật thể nhiễm từ, là mô men từ
của một đơn vị thể tích của vật thể bị từ hóa do tác dụng của trường từ bên
ngoài.
Độ cảm từ χ
Đặc trưng cho khả năng nhiễm từ của các vật thể khác nhau
Dựa vào độ cảm từ χ, người ta chia đất đá, khoáng vật, quặng ra thành 3 nhóm:
Nhóm nghịch từ: đất đá có độ cảm từ χ âm và rất nhỏ, khoảng vài đơn
-6
vị 10 CGS nhóm thuận từ. Hướng từ hoá của chúng ngược chiều
với hướng của trường từ bên ngoài. Những đất đá, khoáng vật thuộc
nhóm này gồm: thạch cao, thạch anh, muối mỏ, can xit, dầu mỏ, grafit,
vàng, bạc, chì...
-6
Nhóm thuận từ: đất đá có độ cảm từ χ > 0 và không lớn (n÷n100)10
CGS, phần lớn các đất đá trầm tích, biến chất, macma đều thuộc nhóm
này, ví dụ như nhôm, platin, mangan.
Nhóm sắt từ: đất đá, khoáng vật có độ cảm từ χ > 0 và rất lớn (n100
-6
÷n100000)10 CGS. Các khoáng vật sắt từ gồm: manhetit, titanomanhetit,
inmenit,pirotin... Độ cảm từ χ của hầu hết các đất đá phụ thuộc trước hết vào
tỷ lệ khoáng vật sắt từ có trong chúng.
Đất đá trầm tích có từ tính yếu, trừ một số loại như sét, cát kết ra thì đá
từ
2.3.1 Các yếu tố của trường địa từ
•
Cường độ trường từ toàn phần T
•
•
•
•
•
•
Thành phần nằm ngang H , phương của H trùng với phương của kinh tuyến
từ
Thành phần thẳng đứng Z
Thành phần bắc (hay nam) X
Thành phần đông (hay tây) Y
Góc lệch từ D (còn gọi là độ từ thiên).
Góc nghiêng từ I (còn gọi là độ từ khuynh
• Trường từ của quả đất được coi như quả cầu bị từ hoá đồng nhất có
cường độ T
0
• Trường từ của các lục địa có độ nhiễm từ khác nhau và cao hơn hẳn so
với các đại dương có cường độ T
1
• Trường từ của các vật thể địa chất cỡ lớn có độ nhiễm từ cao có cường
3. tìm kiếm các thể magma xâm nhập chủ yếu là các mafic,siêu mafic.trong 1
số trường hợp có thể phát hiện ra đá macma axit
4. Đo vẽ bản đồ địa chất ở những cùng có phát triển đất đá từ tính mạnh.có thể
dùng phương pháp từ để theo dõi các đới tiếp xúc,các phá hủy kiến tạo nhất
là những vùng phát triển đất đá macma mafic
5. Tìm kiếm các lòng sông cổ,các thung lũng bị trôn vùi,các hang động cactơ
nếu những nơi đó có lắng đọng khoáng vật sắt từ khác vs môi trường xung
quanh
Ngoài ra còn áp dụng thăm dò từ để nghiên cứu hướng phát triển khe nứt,tính phân
phiến trong đá gốc và những điều kiện tích tụ của các trầm tích ĐỆ TỨ
Câu 6:Hãy trình bày tính chất điện của môi trường
đất đá?
3.2.1 Điện trở suất của đất đá
3
Điện trở suất của một loại đất đá bất kỳ là giá trị điện trở của 1m đá ấy khi có
dòng điện chạy qua theo phương thẳng góc với một mặt của khối đất đá.
Trong đó:
R - điện trở tính bằng ôm (Ω)
2
S - tiết diện tính bằng mét vuông (m )
l - chiều dài tính bằng mét (m)
ρ - điện trở suất (Ωm).
3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở Suất của đất đá
Điện trở suất của đất đá phụ thuộc vào:
Thành phần thạch học của đất đá.
Độ rỗng, độ bão hòa nước và điện trở của nước bão hoà trong lỗ rỗng và
dị ion trái dấu để hình thành trường điện tự nhiên.
3.2.4 Tính phân cực của đất đá
Khi phóng dòng điện qua các điện cực A, B khi đó giữa hai điểm M, N trên mặt
đất có thể đo được hiệu thế ∆U
, sau khi ngắt dòng phát thì hiệu thế ∆U
MN
MN
không giảm về không ngay mà giảm dần theo quy luật hàm số mũ. Hiệu thế đo
được sau khi đã ngắt dòng phát một khoảng thời gian gọi là hiệu thế phân cực
∆U .
PC
Câu 7:trường điện bình thường của các điện cực-cơ sở vật lý-địa
chất của phương pháp điện trở? điện trở suất biểu kiến
. Trường điện của nguồn điểm
Khi phát dòng điện vào trong môi
trường làm xuất hiện một trường điện có mặt đẳng thế là hình bán cầu có tâm
trùng với điểm A. Trên mặt đất tại điểm quan sát M có điện thế U do điện cực
A gây ra.p=const
Trường điện thường do hai điện cực tạo ra
3.3.2 Điện trở suất biểu kiến
Điện trở suất biểu kiến phụ thuộc vào đặc điểm phân bố
của các đối tượng địa chất,vào điện trở suất của các đất đá có mặt trong lát cắt
thuộc vào 2 yếu tố, đó là:
Quy luật phân bố điện trở suất của các lớp đất đá và chiều dày của
chúng.
Kích thước hệ điện cực (khoảng cách AB ).
Mô hình 1 chiều
Mô hình một chiều trong thăm dò điện bao gồm các lớp phân lớp song
song phẳng nằm ngang
Mô hình 2 chiều
Mô hình hai chiều trong thăm dò điện ngoài các lớp phân lớp song song
phẳng nằm ngang, còn có các bất đồng nhất khối thay đổi theo tuyến đo.
MÔ HÌNH 3 CHIỀU
CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỊA CHẤT CÓ ĐIỆN TRỞ SUẤT THAY ĐỔI TRONG
KHÔNG GIAN 3 CHIỀU.
b. Bài toán thuận
Bài toán 1 chiều
Bài toán toán thuận với mô hình một chiều, tại từng điểm đo, kết quả thu
được các đường cong đo sâu. Tùy thuộc vào mối quan hệ giữa giá trị điện
trở suất các lớp trong môi trường các đường cong sẽ có dạng khác nhau
Các dạng đường cong 2 lớp
Các dạng đường cong 3 lớp
Các dạng đường cong 4 lớp
B
(ρk ) và BMNC (ρk ). Giao điểm của hai đồ thị này sẽ chỉ ra
vị trí của vỉa mỏng cắm dốc đứng.
Phương pháp mặt cắt lưỡng cực
Trong phương pháp này có thể dùng hệ lưỡng cực một cánh có AB ≠ MN hoặc hệ
lưỡng cực hai cánh có AB = MN
Phương pháp gradien trung gian
Trong phương pháp gradien trung gian, các cực phát AB cố định, các điện cực
thu MN dịch chuyển trong khoảng 1/3 AB ở giữa
Phương
pháp mặt cắt vòng đối xứng
GIẢI THÍCH TÀI LIỆU ĐO MẶT CẮT ĐIỆN
Biểu diễn kết quả đo mặt cắt điện
Tài liệu đo mặt cắt điện được biểu diễn dưới các dạng sau:
+ Đồ thị mặt cắt ρk theo tuyến
+ Bản đồ đồ thị mặt cắt điện
+ Bản đồ đẳng ôm (Đẳng điện trở)
Tài liệu MCĐ chủ yếu chỉ dùng để phân tích định tính nhằm phân chia ranh
giới các đất đá và xác định vị trí của các bất đồng nhất theo phương nằm
ngang.
Giải thích tài liệu mặt cắt điện
+ Xử lý thống kê tài liệu đo mặt cắt điện nhằm làm rõ dị thường
+nguồng gốc khuếch tán - hấp phụ; khi các dung dịch cùng loại hoặc khác loại có
nồng độ khác nhau tiếp xúc vs nhau sẽ xảy ra hiện tượng khuếch tán từ phía dung
dịch có nồng độ cao hơn sang nơi có nồng độ thấp hơn
Hiện tượng khuếch tán thường kèm theo sự hấp phụ điện tích do pha rắn thường
giữ lại 1 loại ion nào đó làm thay đổi thành phần các ion,đồng thời làm cho khuếch
tán tăng lên gọi là thế khuếch tán hấp phụ
Ngoài nguyên nhân trên,trường điện tự nhiên có thể xuất hiện khi các ống dẫn và
các vật liệu kim loại chôn ở dưới đất bị ăn mòn.cường độ dòng điện do sự ăn mòn
kim loại càng lớn khi điều kiện cách nước kém,điện trở suất của đất đá và độ ẩm
tăng lên.
kĩ thuật đo vẽ trường điện tự nhiên
máy móc thiết bị
máy đo điện thế UJ18,vitiGESCA
điện cực tu:dùng điện cực không phân cực.trong quá trình đo cần kiểm tra lại hệ số
phân cực P của cá cặp điện cực thường xuyên để lựa chọn các cặp điên cực tốt nhất
,có hệ sô phân cực P là nhỏ nhất.
Mạng lưới đo:tuyến trục đặt theo phương trải của đối tượng.các tuyến đo vuông
góc vs tuyến trục.Khoảng cách giữa các tuyến và điểm đo được chọn theo yêu cầu
nhiệm vụ và tùy thuộc hình dạng kích thước ,quy mô đối tượng nghiên cứu.
Kỹ thuật đo
tương rự như trong phương pháp nạp điện.khi đo thế,môtj điện cực thu N đặt cố
định ở 1 điểm có điện thế Uo=0,còn điện cực thu Mdịch chuyển trên các điểm đo
trên tuyến hoặc trên diện tích.giá trị đo được là điện thế các điể khác nhau so vs
điểm gốc.cách đo thế đơn giản,chính xác nhưng khi đo khoảng cách dây giữa MN
tăng lên nên chịu ảnh hưởng nhiễu công nghiệp và nhiễu tellua.
khi đo gradien thế, chính là đo hiệu điện thế giữa 2 điểm kế tiếp nhau đầu dây M
luôn đi trước ,N luô đi sau,các điện cực thu thì hoán vị theo kiểu bước chân.ưu
điểm kiểu đo này la tránh được ảnh hưởng nhiễu nhưng lại có nhược điểm dễ bị sai
số khi số liệu đo là nhỏ.
ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP MT
Nghiên cứu cấu trúc sâu
Thăm dò tìm kiếm khoáng sản, dầu khí, nước ngầm
Theo dõi hoạt động của núi lửa
3.5.2. Phương pháp trường chuyển
Là phương pháp nghiên cứu trường thứ sinh do các dòng xoáy cảm ứng
xuất hiện trong các đối tượng dẫn điện ở khoảng thời gian nghỉ khi ngắt
xung phát
ĐO ĐẠC
Để tạo ra trường điện sơ cấp, cần phát các xung dòng vào dây phát không nối đất .
Dưới tác dụng của trường sơ cấp, các đối tượng dẫn điện nằm trong môi trường đất
đá xuất hiện dòng xoáy cảm ứng thứ cấp
ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRƯỜNG CHUYỂN
Giải quyết các nhiệm vụ địa chất: phục vụ công tác đo vẽ bản đồ địa
chất.
Tìm kiếm khoáng sản, nước ngầm
3.5.3. Phương pháp Rada xuyên đất (GPR)
Là phương pháp nghiên cứu sự truyền sóng điện từ trong lòng đất với dải tần số 1
– 1000 MHz. Khi môi trường có sự khác biệt về hằng số điện môi, thì xảy ra
hiện tượng phản xạ
a. Sự phản xạ, khúc xạ, và truyền qua
b. Độ phân giải và vùng ảnh hưởng
Độ dài của bán kính phân giải phụ thuộc vào khoảng cách từ nguồn đến đối tượng.
Độ phân giải ngang phụ thuộc vào vận tốc và khoảng cách.
Ứng dụng của phương pháp này chủ yếu theo dõi các khối nâng, nếp võng của
móng và những vùng có chiều dày trầm tích lớn, đánh giá được kích thước và
phương trải của các cấu tạo địa chất
CÂU 13:Hãy trình bày về phương pháp thăm dò địa chấn(cơ sở vật lý địa chấtphạm vi ứng dụng)
a. Cơ sở lý thuyết đàn hồi
Khái niệm cơ bản
Vật thể đàn hồi: là những vật thể khi có tác
dụng về lực bị thay đổi về hình dạng và thể tích
và khi ngừng tác dụng của lực thì lập tức trở về
trạng thái ban đầu.
Biến dạng đàn hồi: biến dạng hình dạng + Biến
dạng thể tích
Ứng lực: khi ngoại lực tác dụng làm biến dạng vật thể, đồng
thời bên trong vật thể xuất hiện nội lực (ứng lực) chống lại
ngoại lực nhằm kéo các phần tử vật chất về trạng thái ban
đầu.
Ứng xuất: Ứng lực tác dụng lên một đơn vị diện tích nhằm
cân bằng với ngoại lực
Định luật Huk
Nếu mối quan hệ biến dạng - ứng suất là tuyến tính thì môi trường nghiên
cứu được coi là môi trường đàn hồi tuyệt đối, mối quan hệ giữa biến dạng và
ứng suất được mô tả bởi định luật Huk
ứng suất
Sự hình thành sóng đàn hồi
tia sóng là đường gấp khúc.
Biểu đồ thời khoảng (BĐTK
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa thời gian sóng đến và vị trí điểm
quan sát.
• Khi xét quá trình truyền sóng theo hướng tuyến quan sát thì tốc độ quan
sát được gọi là tốc độ biểu kiến
•
tốc độ biẻu kiến
tốc độ thực
•
Nguyên lý Huyghen - Fresnen
Mỗi điểm của môi trường mà dao động sóng đạt tới có thể coi là nguồn phát
thứ cấp và được xác định bởi biên độ và pha của nguồn thực.
Có thể xác định được đặc điểm trường sóng trong môi trường.
• Nguyên lý Fecma
Thời gian truyền sóng theo tia sóng là ngắn nhất so với bất kỳ phương nào.
Có thể xác định được hình dạng tia sóng trong môi trường nếu biết qui luật
phân bố tốc độ.
c. Sự phản xạ, khúc xạ, và tán xạ sóng đàn hồi
•
Sóng phản xạ
– Các đá macma và biến chất: v=4000-6500 m/s
– Các đá trầm tích có tốc độ nhỏ hơn đá macma và đá biến
chất.
đối với các loại đất đá có cùng thành phần thạch học giá trị tốc độ phụ
thuộc vào:
•
•
Áp suất: khi tăng áp suất làm giảm độ rỗng và modun dàn hồi tăng dẫn
đến tăng tốc độ truyền sóng.
• Độ rỗng: khi độ rỗng tăng thì tốc độ truyền sóng giảm
• Độ ngậm nước và dầu
• Chiều sâu thế nằm
• Tuổi của đất đá
• Sóng mặt
•
•
Sóng Rơle liên quan đến mặt đất - không khí, các phần tử môi trường
chuyển động theo quĩ đạo hình elip trong mặt phẳng thẳng góc với
mặt ranh giới.
•
Sóng Leva suất hiện ở mặt ranh giới và nằm trong mặt ranh giới
4.6. Phạm vi ứng dụng của thăm dò địa chấn
Nghiên cứu cấu trúc của vỏ quả đất: xác định các mặt ranh giới cơ bản
điểm giữa mà không phụ thuộc vào góc nghiên của mặt ranh giới.
Công tác thực địa
Để tiến hành công tác địa chấn phản xạ,cần phải bố trí các tuyến quan sát địa
chấn,chọn điều kiện phát sóng và chọn các tham số ghi sóng thích hợp/
Mối quan hệ giữa điểm phát sóng và điểm quan sát sóng được gọi là hệ quan
sát.Trường hợp điểm nổ và các điểm quan sát được bố trí trên cùng 1 đường thẳng
gọi là tuyến dọc.
Khoảng cách giữa các máy thu ở trên tuyến được lựa chọn sao cho có thể theo dõi
được sóng đến các máy thu cạnh nhau 1 cách tin tưởng.Trong các phương pháp địa
chấn phản xạ khoảng cách giữa các máy thu khoảng 20-: 50m trong môi trường
phức tạp cóthể rút ngắn đến 10:- 15m.
Để theo dõi các mặt ranh giới phản xạ 1 cách liên tục người ta sử dụng hệ quan sát
giao nhau và biểu diễn chúng trong hệ tọa độ xiên gọi là mặt phẳng rộng
Khi tiến hành phương pháp địa chấn trên đất liền việc gây dao động-phát sóng
được tiến hành bằng cách nổ mìn trong các giếng khoan.Độ sâu nổ mìn cần vượt
qua đới tốc độ nhỏ nhằm giảm ảnh hưởng hấp thụ năng lượng sóng của đới này.Để
nâng cao hiệu quả phát sóng người ta có thể ghép các nguồn nổ bằng cách nổ đồng
thời ở các giếng khoan khác nhau.Khi tiến hành thăm dò địa chấn trên biển việc
phát sóng được tiến hành nhờ nguồn khí nén,nổ hỗn hợp khi hoặc nguồn thủy lực.
Copyright: Tài liệu đại học ©