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

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

7469
30/7/2009





HÀ NỘI - 2009


2

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 VÙNG THUỘC
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

Chương I. Tổng quan
7
1. Tng quan v nghiên cu và ng dng phng pháp in t trên th gii 7
2. Xu hng phát trin 9
3. Nghiên cu và ng dng phng pháp in t  Vit Nam 11
Chương II. Cơ sở lý thuyết phương pháp
14
1. Các phng trình c bn ca phng pháp in t 14
2. Chiu sâu hiu d
ng ca phng pháp in t 16
3. Công thc x lý tài liu c bn ca phng pháp o sâu in t 17
4. Vn  ng dng lý thuyt  phân tích ng cong o sâu in t 18
5. Phng pháp o sâu cng hng t ht nhân 20
6. Phng pháp nghiên cu 24
Chương III. Kết quả áp dụng thử nghiệm
28
1. im th nghim Ma Ni 28
2.
im th nghim Hòa Sn 29
3. im th nghim Tân Ngha 30
4. im th nghim Hng Phong 32
5. Kt qu th nghim phng pháp cng hng t ht nhân 34
6. Phân tích, x lý la chn kích c vòng phát ti u  thu thp c s
liu m bo yêu cu phân tích 35
7. Phân tích, x lý la chn dòng phát ti u  thu thp c s li
u m
bo yêu cu phân tích 35
8. Phân tích, x lý la chn thi gian o ghi và s record ti u m bo
s liu áp ng yêu cu phân tích 36
9. Xây dng và hoàn thin các mô hình chun trên các i tng a cht

khác nhau 36
10. Xây dng t chc CSDL cho  tài 37
11. Xây dng chng trình x lý thng kê s liu nguyên thu  loi tr
nhiu ngu nhiên trc khi chuyn vào phn mm TEMIX 37
12. Xây d
ng chng trình chuyn i kt qu phân tích ca TEMIX ra c s d
liu ã chn và ra các dng file d liu có th biu din c bng các phn mm
chuyên dng nh Surfer, Map Info 38
Chương IV. Xây dựng Quy trình công nghệ
39
1. Kh nng các phng pháp VL trong tìm kim nc 39
2. Xây dng Quy trình công ngh áp dng t hp các phng pháp a vt
lý tìm kim nc di t  
sâu ln 41

4
3. Lp Quy trình o in t trong min thi gian TEM bng 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 kho sát Ma Ni và Hòa Sn 49
2. S   th in mt ct vùng Ma Ni 50
3. Mt ct in - a cht tuyn 1, vùng Ma Ni 51
4. S  
th hi radon, vùng Ma Ni 52
5. S   th trng t T, vùng Ma Ni 53

6. Mt ct a vt lý - a cht tuyn 1, vùng Ma Ni 54
7. S   th in mt ct vùng Hòa Sn 55
8. S   th hi radon, vùng Hòa Sn 56
9. S   th trng t T, vùng Hòa Sn 57
10. Mt ct a vt lý - a ch
t tuyn 1, vùng Hòa Sn 58
11. S  v trí vùng kho sát Tân Ngha và Hng Phong 59
12. Mt ct in - a cht, tuyn 1 Tân Ngha 60
13. Mt ct a vt lý - a cht, tuyn 1 Tân Ngha 61
14. Mt ct in - a cht, tuyn 1 Hng Phong 62
15. Mt ct a vt lý - a cht, tuyn 1 Hng Phong 63
16. Kt qu o cng hng t, 
im 40 tuyn 1 64
17. Kt qu o cng hng t, im 10 tuyn 0 65
18. Biu  s liu o sâu in t vi các mc dòng phát khác nhau, tuyn
Ma Ni 66
19. S ph thuc kt qu o theo thi gian tích ly 67
20. Mt ct in t - a cht, Tuyn 3A - Vùng Ph Cáo, ng Vn, Hà
Giang 68
21. Mt ct in t
- a cht, Tuyn 3 - Vùng P Vi B, Mèo Vc, Hà
Giang 69
Tài liệu tham khảo
70



5
MỞ ĐẦU

 tài nghiên cu khoa hc 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 trng giao cho Liên
oàn Vt lý a cht, Cc a cht và Khoáng sn Vit Nam thc hin theo Hp ng
s 03-C-06/ BTNMT-HKHCN ký ngày 17 tháng 04 nm 2006 gia B
Tài
nguyên và Môi trng (bên A) và Liên oàn Vt lý a cht (bên B) vi các nhim
v:
1. Nghiên cu áp dng phng pháp in t, t hp các phng pháp a
vt lý thích hp,  tìm kim nc di t   sâu 100 n 300 m ti mt s
vùng trng im thuc 2 tnh Ninh Thun và Bình Thun.
2. Hoàn thin mô hình, xây dng các qui trình công ngh o in t t hp v
i các
phng pháp a vt lý khác phc v tìm kim nc di t   sâu ln.
Ni dung tin  và kt qu thc hin c nêu trong ph lc 2 ca Hp ng, và
c c th hóa trong các nm 2006 và 2007 bng biu 04DT.
Trung tâm Nghiên cu ng dng a vt lý (TTNCD VL) thuc Liên oàn
Vt lý a cht c giao thc hin nhim v
này. Trong hai nm 2006 - 2007, ã
trin khai úng nhng ni dung ã vch ra, gm có:
- Xây dng  cng.
- Thu thp tài liu trong và ngoài nc v các vn  liên quan. Phân tích,
x lý, tng hp tài liu áp dng phng pháp in t tìm kim nc di t  
sâu >100m.
- o th nghim trên 4 vùng thuc 2 tnh Ninh Thun, Bình Thun bng các
phng pháp in t (th nghi
m kích c vòng dây, dòng phát, thi gian o ghi, s
record…), các phng pháp in, o t, o radon, và cng hng t ht nhân, phân
tích ánh giá kt qu o th nghim.
- Thc hin các nghiên cu chuyên  v la chn c vòng phát, dòng phát,

thi gian o tích ly,  chn tham s ti u m bo có c s liu tin cy cho
khâu phân tích tài liu.
- Xây dng t chc c
s d liu (CSDL) cho  tài.
- Xây dng chng trình x lý thng kê s liu nguyên thu  loi tr
nhiu ngu nhiên trc khi chuyn vào phn mm phân tích tài liu in t
TEMIX.

6
- Xây dng chng trình chuyn i kt qu phân tích ca TEMIX ra c s d liu
ã chn và ra các dng file d liu có th biu din c bng các phn mm chuyên dng
nh Surfer, Map Info…mà không cn khoá cng ca TEMIX.
- Xây dng qui trình công ngh o in t và t hp vi các phng pháp VL
khác tìm kim nc di t   sâu ln.
Báo cáo này tng kt các v
n  c bn ã thc hin trong khuôn kh  tài.
Tham gia vào công tác nghiên cu có các TS Lng Bi Lu (ch biên), TS Quách
Vn Gng, TS Nguyn Ngc Loan, KS Nguyn Ngc Chân, TS Nguyn Tài Thinh,
KS La Thanh Long, KS Bùi Vn Cm, KS Hà ng Vit, KS Nguyn Th Minh,
KS Hoàng i Lâm, Công tác nghiên cu và la chn vùng ã c Liên òan
CTV - CCT min Trung, c bit là các /c V Ngc Trân, Hoàng Ngc C,
 Kim Hoan, ã cng tác tn tình trong vi
c cung cp tài liu và kho sát chn
vùng ti thc a. Công tác o cng hng t ht nhân do Phòng a vt lý, Vin
Khoa hc a cht và Khoáng sn thc hin vi s ch trì ca TS Tng ình Nam.
Các tác gi bày t s cm n chân thành v s cng tác quí báu ó. Các tác gi
cng chân thành cm  ThS oàn Th Hùng, ThS Trn Bình Trng, TS Nguyn
Tun Phong, TS Nguyn Tr
n Tân, KS Nguyn Duy Tiêu, v s ch o kp thi và
tn tình i vi công tác nghiên cu ca n v.

7
Chương I
TỔNG QUAN

1. Tổng quan về nghiên cứu và ứng dụng phương pháp điện từ trên thế giới

Phng pháp in t là mt trong các phng pháp a vt lý phát trin
mnh m trong hai thp niên gn ây. Ðiu này th hin rõ trên các tp chí chuyên
 hàng u th gii, nh Geophysics (M), Geophysical Prospecting (châu Âu),
ã ng ti hàng lot các nghiên cu c bn và ng dng in hình ca ph
ng
pháp trong c lnh vc nghiên cu sâu ln tìm kim thm dò khoáng sn - nc
di t  tng nông ca v trái t.
Bn thân lý thuyt in t ra i ã rt lâu, c gn hai th k, là c s cho
phát trin các thit b in công nghip trong cuc cách mng khoa hc k thut
u tiên. Ngày nay các thit b in t có mt kh
p ni, t chic qut in n
nhng turbine phát in khng l, và là phn tt yu ca cuc sng hin i. Tuy
nhiên ng dng phng pháp in t vào kho sát thm dò môi trng nói chung
và trong a cht nói riêng, li gp nhiu tr ngi v công ngh. Ch có chic máy
dò mìn  phát hin các vt kim loi chôn du di mt 
t là thành công, và tn
ti n hn mt th k n nay.
Vn  ch yu i vi mi phng pháp a vt lý thm dò là o c và
tách c trng a phng ng vi di  sâu cn kho sát và kh nng dng li
c mô hình môi trng ng vi quan sát ó. Chính  ây, phng pháp in t
gp các tr ng
i công ngh ln, ó là hin tng in t din ra liên tc  khp ni,

t các bin ng trong v tr, trong tng in ly n các thit b in công nghip
và dân sinh, trong khi trng in t a phng liên quan n i tng a cht
li quá bé. N lc phát trin thit b o tín hiu bé trong iu ki
n nhiu ln nh
vy ã không thành công trong thi gian khá dài.
Vào gia th k 20 các nhà a vt lý ã hoàn thin viêc gii bài toán trng
in t trong môi trng phân lp, làm c s cho vic lp ra các phng pháp o
in t. Ni dung chính ca phng pháp là nghiên cu trng th cp phát sinh
trong các khi vt dn in trong lòng t di tác ng ca trng ngoài.
T nghiên c
u lý thuyt v ngun trng và phng cách quan sát trng
th cp, ã hình thành ra hai nhóm phng pháp chính là:
1) Các phng pháp trng tellua, thc hin quan sát dòng in hay trng
t lang thang trong t, phát sinh di tác ng ca bin i trng in t trong
tng in ly hoc trong v tr.
2) Các phng pháp trng in t nhân to, thc hin phát trng t hoc
in vào môi tr
ng, và quan sát phn ng ca môi trng th hin qua trng t
hoc in th cp phát sinh di tác ng kích thích ó.
Các o c vi trng in t nhân to c thc hin  hai dng:
a) o trong min tn s (Frequency Domain Electromagnetic, FDEM): o
c thc hin chn lc vi sóng dng iu hòa  các tn s xác nh. Do hiu 
ng
skin, hay còn gi là kh nng thm ca sóng in t ph thuc vào tn s sóng, kt
qu o  mi tn s s phn ánh trng thái in ca t á  khong  sâu xác

8
nh. Khi o vi nhiu tn s có phân b tn s phù hp, ngi ta gii c bài
toán ngc v môi trng phân lp in, và vì th c gi là o sâu in t trong
min tn s (FDEM Resistivity Sounding).

b) o trong min thi gian (Time Domain Electromagnetic, TDEM, hoc
ngn gn là TEM): o c thc hin vi trng ngun dng nhy bc, và tín hiu
o ph
n ánh quá trình thit lp trng trong môi trng a cht. Phn ng ca t
á  khong  sâu xác nh s th hin  thi im xác nh tính t lúc có nhy
bc trng. Khi o vi nhiu thi im có phân b tn s phù hp, ngi ta gii
c bài toán ngc v môi trng phân lp in, và vì th c gi là 
o sâu in
t trong min thi gian (TDEM Resistivity Sounding).
Ban u các quan sát này rt tn kém và ch cho phép nghiên cu các tng
sâu di mt t t 0,5 n 10 km, vì th phng pháp gn nh ch ng dng vào
vic nghiên cu các b trm tích có trin vng du khí hay các nghiên cu khu vc.
Bc phát trin v công ngh mang tính t phá din ra vào nhng nm
1960, khi ra i các thit b o c gn gàng và tin cy h
n. Phng pháp in t,
c bit là o sâu in t trong min thi gian (TEM) ã c phát trin  Liên Xô
c, Canada, M, Australia, Thy in, an Mch, (Jørgensen, 2005), ng dng
vào tìm kim qung dn in  di t mt t n  sâu c trm mét. Trng t là
i lng vec t, vì th b trí nh hng ngu
n phát và u thu khi o c rt a
dng. iu này ã dn n ra i hàng lot các kiu máy o có nguyên lý hot
ng c th khác nhau:
- Các máy VLF thc hin o vi ngun trng là các ài phát sóng tn cc
thp (10 ÷ 30 KHz), dùng cho phát hin các khi có  dn khác nhau   sâu
nh.
- Các máy o in t trong min tn s (FDEM). B máy thc hin phát
dòng i
n có dng và tn s xác nh vào cun dây phát, và o giá tr trng hiu
dng vi góc dch pha nào ó, dùng cho xác nh các khi có  dn khác nhau 
 sâu nh và va.

- Các máy o in t trong min thi gian (TDEM). B máy thc hin phát
dòng có dng xung vuông góc vào cun dây phát và o giá tr trng ti nhng thi
im xác nh tính t lúc nhy bc dòng. Các thi im này gi là c
ng o (gate).
Khi s cng o  ln (trên 10) s lp c ng cong o sâu in t và dùng cho
phân tích xác nh mô hình phân lp  dn in ca môi trng a cht bên di.
Phng pháp c dùng cho kho sát t  sâu c mét n km.
Gn ây nht và còn ang c th nghim, là phng pháp cng hng t
ht nhân, có bn cht phng pháp thì khác, nh
ng cách thc thi công khá ging
vi o in t. Phng pháp này thc hin o tín hiu tu sai ca ht nhân hydro
1H
1
, mà khi o thành công s cho ra phân b theo  sâu n c 150 m ca nc 
c hai dng nc t do khai thác c và nc liên kt không tách hút c.
áng chú ý là óng góp ln vào vic phát trin phng pháp o sâu in t
TDEM là nhà a vt lý Kaufman  Liên Xô c, sau này sang Canada. Vào nhng
nm 1975-1985, Liên Xô c ã ch to nhiu mu máy nh M-1, M-3,
KACKA, dùng cho o sâu in t. Các máy này 
ã c nhp vào nc ta và
ã s dng vào tìm kim qung dn in  nhiu vùng.

9
Các máy ra i trc nm 1990 cha có kh nng o tín hiu cc nh. Vì
th o in t ch ng dng vào vic tìm kim qung dn in là chính. T nm
1990 nh s xut hin các máy có kh nng o các tín hiu nh và s có mt các
phn mm x lý s liu trên máy tính cá nhân, thì các nhà a vt lý bt u chú ý
ti ng d
ng o in t vào tìm kim các i tng có  dn in yu hn nh
nc di t. Các hãng ã cho ra i hàng lot mu máy nhm ti nhng i

tng, cách thc o và phng tin di chuyn khi o c khác nhau. Phn ln các
hãng ch to máy o a vt lý u ch to máy o in t gn nh
, làm vic 
min tn s. Tuy nhiên vic ch các máy o trong min thi gian TDEM thng
tp trung vào tay nhng hãng duy trì c th mnh ca mình. Nhng hãng này có:
Geonics Ltd., Canada, vi các mu máy o in t t dng o n tn tng
i nh gn EM-31, n các b máy o sâu TDEM nh PROTEM 37, 47 và 57,
dùng cho kho sát n vài ngàn mét.
Zonge, Australia, trc ây phát trin máy o in t TDEM loi Zonge
o
trên mt t, nay chuyn sang hot ng nhiu trong o sâu in t bng máy bay
có cánh hay trc thng vi các máy nh NanoTEM.
Alpha GeoInstruments, Australia, vi kiu máy o in t TerraTEM dành
cho  sâu n 50 mét.
Nhng yu t nói trên ã a n s phát trin vt bc ca phng pháp
in t, làm cho nó ang tr thành phng pháp o in quan trng trong vic gii
quyt các nhim v kho sát a cht, môi trng và tìm kim khoáng sn. c bit
trong vic tìm kim hay kho sát nc di t  khai thác hay bo v môi
trng, o in t ang tr thành phng pháp ch o, do kh nng phân bit t
á theo  dn ca khi t á, là tham s có quan h cht ch vi mc  và tính
ch
t cha nc ca t á.
2. Xu hướng phát triển
T nhng nm 1990, khi phng pháp in t tr li chim lnh v trí, ã
c tha hng nhiu thành qu ca tin b KHKT trong o c và tính toán x
lý s liu. Vì th nhng u vit ca phng pháp càng ngày càng th hin rõ, và
nhng ng dng thc tin ngày càng ph bin.
iu này th hin rõ trong các
chuyên kho v thc tin và xu hng ng dng phng pháp a vt lý trong công
tác a cht.

Robinson (2002) cùng hàng chc nhà a vt lý khác ã tng quan tt c các
phng pháp a vt lý có th dùng cho nghiên cu thy vn và tìm kim nc,
phân chia vùng nhim mn, vi mt s trng hp in hình, kèm theo là giá c
phng tin và giá dch v ca các công ty 
a vt lý chính. Công trình này dành
phn nhiu  trình bày v phng pháp in t và th mnh ca nó trong tìm kim
nc vi mc t ng hóa cao.
Allen (2004) tng hp và chú ý nhiu n các phng pháp in t, lit kê
tính nng ca các máy o in t hin có trên th gii, kèm theo giá c và nng sut
làm vic.
Xét v các in hình ng dng, có th thy các xu h
ng:
- Ti M, Canada, Israel, là ni có nhiu công trình công b nht, ng
dng c hai dng o mt ct bng máy n tn nh EM31, EM34, và o sâu bng
máy TDEM nh Geonics TEM 47, TEM 57.

10
- Ti Bc Âu, các nc an Mch, Thy in, Na Uy và Phn Lan u thc
hin o in t tìm kim nc, phân chia vùng nhim mn, và công b chi tit kt
qu in hình. c bit  an Mch ã thc hin o gn trùm lãnh th. H dùng
máy bay  o bng máy n tn.  o sâu in t trên m
t t, h ch to h
thng Pulled Array Transient Electromagnetic (PATEM) và dùng máy kéo kéo h
dây o theo tuyn. Bng cách ó, ã thu c nh phân b  dn in ca mt ct.
Khi lng im o sâu ca  án này có th t k lc cao nht, là 35000 im
o.
- Ti Australia, M, o c ã dùng máy bay hoc trc thng. H thit k
ra vòng phát ln, và dùng trc thng bay đo sâu liên tục trên tuyn bng máy o a
cng (gate). Kt qu thu c là nh  dn in ca mt ct, vi  sâu kho sát
t 50 ên 150 m. Khi thc hin x lý 3D, s cho ra kt qu tin cy cao và rt trc

quan, phc v tt cho minh gii tài liu.
Cùng vi s phát trin thit b là vic phát trin ph
n mm phân tích cng
c các nhà a vt lý quan tâm. Tuy nhiên dng nh phn mm thng phm
và tin cy có xu hng tp trung v các hãng c quyn, có nng lc trong lp trình
nhn dng và gii bài toán ngc a in, nh Interpex (M).
Các c s nghiên cu, các trng i hc, nh Trng i hc Aarhus (an
Mch) cng cho ra phn mm phân tích nhng có tính chuyên bit h
n. Các dng
phn mm min phí hoc giá thp thng  phc v cho ging dy hay qung bá
phng pháp. Còn dng chuyên bit nh  x lý o sâu in t liên tc vi kh
nng nhn dng tín hiu và loi tr nhiu cao thì thng không phát hành thng
phm.
Ðánh giá v trí phng pháp in t trong th k 21, nhiu nhà a vt lý ã
nêu ra ph
ng pháp in t s là phng pháp in quan trng trong vic tìm kim
khoáng sn, tìm nc di t và c trong iu tra môi trng (Christopherson
K.R., EM in the 21st Century – Looking for Oil, Gas and Water, 2002). Ðiu này
có c là do các yu t:
• Tùy thuc thit b s dng, có th kho sát t mt t n  sâu hàng ngàn
mét.
• Ðo c không l thuc vào iu kin tip t b mt nh các phng pháp

o in khác, nên có th làm vic tt  vùng sa mc, bãi cát khô, vùng óng
bng, hoc trong l khoan không có nc.
• Công ngh o c và x lý s liu tiên tin, có th t ng hóa các khâu o
c và x lý s liu  mc cao.
• Tính nh x ca kt qu cao. Trong trng hp tt nht,  sâu nghiên cu
có th t n 2,5 ln “kích thc thit b”, tc là kích th
c mt bng cn b

trí  t c  sâu yêu cu.
• B trí o c thc a a dng, t o trên mt t n trên máy bay, ô tô, tàu
sông, hay tàu bin. Ðiu này cho phép chn cu hình o phù hp nht  gii
quyt nhim v a cht.
Vi nhng th mnh trên ây, ti các nc phát trin thì phng pháp in
t
ang thay th dn phng pháp o in tr truyn thng vn rt tn kém v
nhân lc  thi công. i vi nc ta, vic nm bt và ng dng phng pháp in

11
t vào công tác a cht nói chung, và tìm kim nc nói riêng, là vn  cp thit
và s mang li hiu qu thit thc.
3. Nghiên cứu và ứng dụng phương pháp điện từ ở Việt Nam
Do nhng hn ch v trang thit b và trình  công ngh, nên vic nghiên
cu và ng dng phng pháp in t  Vit Nam còn ít và cha y .
Ban u các quan sát i
n t rt tn kém và ch cho phép nghiên cu các
tng sâu di mt t t 0,5 n 10 km, vì th phng pháp gn nh ch ng dng
vào vic nghiên cu các b trm tích có trin vng du khí hay các nghiên cu khu
vc.  nc ta, vào nhng nm 1960 di s ch o ca chuyên gia Liên Xô 
nghiên cu vùng trng Sông Hng phc v tìm kim du khí. Các phng pháp ã
thc hi
n gm có o in tellur và th nghim o thiết lập trường, trong ó phn
quan sát là ghi vào bng giy nh bin thiên in th thu c trên cc thu MN.
T nhng nm 1970, Liên xô c sn xut c các máy o in t (trng
chuyn) dùng cho nghiên cu tìm kim khoáng sn   sâu va và nh, in hình
là máy M-1, M-3,
Nm 1978, n
c ta ã nhp máy M-3 và tin hành th nghim tìm kim
qung dn  m ng T Khoa (Sn La) và Sinh Quyn (Lào Cai).

ây chính là lúc thut ng tên phng pháp xut hin  Vit Nam vi các ý
kin khác nhau.
- Phng pháp trường chuyển, là tên rt cô ng, da trên vic phng pháp
nghiên cu quá trình chuyn bin ca phân b trng khi có thay i ca trng
kích thích ngoài.
- Phng pháp điện từ
, phn ánh bn cht vt lý ca phng pháp, tuy nhiên
t “điện từ” quá ph bin.
 tài không có  xut v tên gi phng pháp, và s dng tên “phng
pháp điện từ” theo các vn bn giao nhim v.
Nm 1985, b máy o in t th h bán dn u tiên KACKA u tiên c
a vào Vit Nam (ti Vin a cht và Khoáng sn) và
ã c thc hin công tác
nghiên cu và sn xut di s hng dn ca chuyên gia Liên Xô c. Sau ó mt s b
máy c mt s n v và cá nhân khác  Cc a cht và Khoáng sn và Trng i
hc M và a cht nhp  trin khai công tác nghiên cu, sn xut và ging dy cho
các lnh vc tìm kim khoáng sn dn in t
t, tìm kim kim loi chôn di t và tìm
kim nc di t   sâu không ln. Nm 1994, máy KACKA ã c Công ty
CRA-E (Australia) s dng trong kho sát qung ng  c Ph, Qung Nam.
Nm 1995 Công ty CRA-E cng s dng phng pháp in t  kho sát 
m chì km Nà Tui (Ch n - Bc Cn). Công ty ã s dng máy SIROTEM 
o vi vòng dây phát l
n kích thc 800x800 m và dùng các khung thu nh 3
chiu  kho sát bên trong vòng dây. Kt qu ã góp phn phát hin ra tng qung
chì km   sâu ti hn 200 m.
Nm 2003, Cc a cht và Khoáng sn Vit Nam ã nhp b máy in t
thuc th h hin i PROTEM-57 MK2 ca hãng Geonics có th kho sát n 
sâu 400 m kèm theo phn mm phân tích x lý tài liu TEMIX-4. Thit b này ã
c Liên

oàn Vt lý a cht a vào áp dng  mt s  án a cht.

12
Trong  án tìm kim qung st  Cao Bng nm 2003 do oàn 79 Liên
oàn Vt lý thc hin, ã o in t vi kích c khung dây phát 100x100 m. Kt
qu ã xác nh c v trí ca thân qung st phc v cho vic t l khoan kim
tra có hiu qu.
Trong  án khoanh nh và d báo khoáng sn vùng tây Hu do Liên oàn
Vt lý thc hin, ã o i
n t vi khung dây 2x50x50 m, dòng phát 11 A vi các
tr o t 0,007 n 7 ms. Kt qu ã phát hin c các d thng có trin vng
khoáng sn khoáng hóa thic  Bình in huyn Hng Trà, khoáng hoá vàng  A
Ngo huyn A Li.
Trong các  án tìm kim nc di t  các vùng trng im thuc tnh
Hà Giang do Liên oàn CTV - CCT min Bc ch trì, oàn 54 và oàn 58 thc
hi
n, ã o in t ti gn 20 v trí kho sát, vi khung dây 2x50x50 m, dòng phát
11 A vi các tr o t 0,04 n 28 ms. Ti mi v trí kt qu o in t ã kim
chng và cùng vi các phng pháp a vt lý khác xác nh các im d thng có
trin vng nht ca v trí, và ánh giá mc  trin vng cha n
c ca d thng
ó t nghèo n trin vng cao. Ti mt s d thng ã thc hin khoan tìm kim
và ã gp i cha nc khai thác c. T kt qu ng dng này ã hin ra ba
vn  chính:
- Các im có d thng in t yu hoc rt yu, thì không có trin vng
cha nc. i
n hình cho dng này là im xã Phng Thin, huyn V Xuyên, Hà
Giang.
- Các im có d thng và gp nc, nh im khoan PC1A và PC3A, xã
Ph Cáo huyn ng Vn, lu lng bm t c t 0,8 n 1,5 l/s. Thành công

nht là im khoan MV1 thc hin cui nm 2007 ti vùng ang cc k khan him
nc là xã P Vi, huyn Mèo Vc, t 3,64 l/s.
- Ti trng 
im thiu nc là th trn Mèo Vc, ã xác nh các d thng
yu. Kt qu khoan kim tra vào cui nm 2005 ã gp á vôi nt n   sâu 130 -
150 m cha nc vi mc nc tnh 128 m.
Nh vy, mc dù thit b o in t PROTEM-MK2 mi c nhp và
phng pháp in t mi ch ch y
u c áp dng trong tìm kim khoáng sn dn
in tt, nhng vi b máy hin i này có kh nng o ghi các tín hiu nh  thi
gian mun, phng pháp ã c áp dng th nghim  tìm kim nc di t 
 sâu ln và các khoáng sn có  dn không ln.
Lch s ng dng phng pháp in t nói trên cho thy trong 
iu kin còn
khó khn v trang b và iu kin vt cht, nhng ngành a cht ã u t úng
mc  theo ui nhng tin b khoa hc k thut ca th gii, và ã thu c kt
qu tt trong vic ng dng phng pháp in t  tìm kim qung dn in.
Ngày nay khi ti
n b KHKT cho phép thì ã u t kp thi  tin n ng dng
các phng pháp và thit b hin i  t c hiu qu tìm kim thm dò cao
hn.
Tuy nhiên kt qu ng dng phng pháp in t thi gian qua cng cho
thy nó cha khai thác ht c nng lc ca phng pháp và thit b. iu này th
hi
n qua các vn  chính:
1. Nhng nghiên cu và ng dng phn ln tp trung vào các n v có th
mnh trong nghiên cu phng pháp, nh Vin a cht và Khoáng sn, Liên oàn

13
Vt lý a cht, thông qua các  tài nghiên cu hay các hp ng tìm kim

thm dò vi các n v a cht tìm kim. Ti các n v a cht tìm kim thì vic
ch ng nm bt phng pháp và ng dng vào thc tin cha cao.
2. Vic xây dng qui trình và chuyn giao công ngh các phng pháp mi,
trong ó có phng pháp in t, cha c thc hin úng m
c. Các báo cáo
nghiên cu hay kt qu tìm kim tng kt c các kt qu và kinh nghim ng
dng, nhng vic ph bin chúng thì còn rt hn ch.
3. Do tính cht ngh nghip ca công tác a vt lý, mà kinh nghim công
tác tích ly c t thc tin là nhân t quan trng  lý gii tài liu a vt lý
trong các trng hp c th ca vùng công tác. Trong khi ó các phng pháp và
thit b
mi ngày càng hin i cùng vi phn mm ng dng i kèm ngày càng
phc tp, òi hi phi có thi gian tip cn và nm bt  kinh nghim. Nó dn n
vic các n v có lc lng a vt lý mng thng ít s dng các phng pháp
mi vào các nhim v a cht c th.

Kt qu tng hp bc u
ng dng phng pháp in t cho thy ó là
phng pháp có nhiu th mnh trong vic ng dng vào tìm kim nc di t 
 sâu t c chc n trm mét. Nó có th thay th các phng pháp o in truyn
thng tng ng, c bit là nhng vùng gp khó khn v tip a. Vic tng hp
các kt qu này
 có c mt qui trình phù hp cho ng dng ó, là công vic
cp thit, phù hp vi xu th ca tin b KHKT, và là nhim v trng tâm ca 
tài nghiên cu công ngh này.


14
Chương II
CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP

1. Các phương trình cơ bản của phương pháp điện từ
Lý thuyt in t tng quát ã c phát trin và hoàn thin vào th k 19,
áp ng s òi hi ca phát trin các thit b in công nghip ca thi k ó. Ni
dung chính yu nht ca nó phát biu rng mi bin ng ca ngun trng in
hay t u c lan truyn ra không gian xung quanh  dng sóng in t vi tc
 truyn là tc  ánh sáng. Trng sóng in t ti im ngoài ngun c xác
nh da trên phng trình sóng Helmholtz:

0
2
=+∆
→→
AkA (1.1)
Trong ó A là vect trng th, k là s sóng.
Trong kho sát a cht  tm  sâu t c mét n ngàn mét, ch s dng
tn s làm vic thp, t phn trm Hz n c na kHz. Khi ó s sóng ca mt
sóng iu hòa xác nh bng biu thc:
k
2
=i
ωµσ
(1.2)
trong ó:
: tn s làm vic;
µ:  thm t ca môi trng;
σ:  dn in ca môi trng.
Thay vào phng trình (1.1) s thu c phng trình dng iu hòa:

0=+∆
→→

AiA
ωµσ
(1.3)
Vì vect trng th A là i lng phc, có th biu din theo công thc
Euler, tc là:

→
→
−=
∂
∂
Ai
t
A
ω
(1.4)
T ó, phi hp vi (1.2)  thay vào (1.1) ta có c phng trình thm:

0=
∂
∂
−∆
→
→
t
A
A
µσ
(1.5)
o sâu in t (trng chuyn) thc hin quan sát trng vi ngun dng

nhy bc. Ngun này c biu din bng công thc Heavyside:
B =B
0

[
1-
χ
(t)
]

vi:
χ
(t) = 0 khi t <0

χ
(t) = 1 khi t >0 (1.6)
trong ó B là  cm ng in t.
Bài toán (1.5) vi iu kin ngun nh vy thuc nhóm lý thuyt các bài
toán thm, và c gii thông qua bin i Laplace ra các thành phn trng iu
hoà. Khi ó gii phng trình sóng iu hòa s thu c nghim là véc t iu hòa

15
)(
ω
→
A
. Mi quan h gia
)(
ω
→

A
vi
)(tA
→
tng ng min trng iu hoà và min
thi gian, cng nh quan h cng  trng t H(ω) vi H(t), và trng in E(ω)
vi E(t), có dng:

dtetAA
ti
∫
∞
∞−
−
=
ω
π
ω
)(
2
1
)(
(1.7)
và
ω
ω
ω
π
ω
d

i
e
AtA
ti
−
=
−
∞
∞−
∫
)(
2
1
)( (1.8)

Trong môi trng a cht thì  thm t µ ít thay i, còn  dn in σ thì
thay i nhiu theo loi, tính cht và trng thái ca t á. c bit s phá hy ca
á cng và mc cha nc  ó s làm  dn in tng lên rt mnh. Do ó ging
nh trong thm dò in vi dòng không
i, các quan sát in t s làm hin ra s
thay i ca  dn trong t á là chính.
Bài toán ng dng hng ti vic xác nh các tham s môi trng và cách
thc quan sát  xác nh tham s ó thun li nht.
Trong bài toán lý thuyt ng dng trng in t (trng chuyn) cho
trng hp ngun trng to bng khung dây dng tròn có cp dòng in,
t trên
na không gian ng nht, ngi ta ã tính c  dn in biu kin
)(t
a
σ

và
in tr sut biu kin
)(t
a
ρ
có dng (Mc Neill, 1994):

3
5
0
3
2
p
S
)(20
)(
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
×
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣

⎡
=
µ
ε
πσ
t
SI
t
t
t
a
(1.9)

3
5
0
3
2
p
)(20
S
1
)(
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
×

⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
tt
SI
t
t
a
µ
επ
ρ
(1.10)
trong ó:
t là thi gian tính ra sec;
I là cng  dòng in chy trong khung dây phát;
S
p
, S
t
là din tích khung dây phát và khung dây thu;

ε
(t) là tín hiu trng in t ghi bng vòng thu n có din tích 1 m
2
;
µ

0
= 4π.10
-7
H/m là  thm t.
Công thc (1.9) và (1.10) là biu din  dn in và in tr sut biu kin
theo thi gian quan sát t tính t lúc có nhy bc trng, là ng cong o sâu ca
phng pháp o sâu in t và c xp vào nhóm o sâu theo thi gian. Các công
thc này có  phân gii không cao và tính nh lng yu vì nó ph thuc vào
thi gian t là tham s t l v
i chiu sâu thm Z nên cha thông tin v chiu sâu
thp. Chính vì th mà các hng dn o c và phân tích thng nêu ra yêu cu v
mô hình mô trng là phân lp phng ngang.



16



Hình 1. Din gii ca Mc Neill v o sâu in t:
(a) Dòng xoáy ngay sau khi ct dòng phát;
(b) - (d) Dòng xoáy ti các thi im k tip.
2. Chiều sâu hiệu dụng của phương pháp điện từ
Din gii trc quan v quan h gia thi gian o t và chiu sâu c Mc
Neill (1994) nêu trong tài liu k thut Technical Note TN-27 ca hãng Geonics
Ltd. Theo din gii này (Hình 1), khi phát mt nhy bc trng t trên m
t t,
theo lý thuyt in t, s to ra trong lp t á cn mt mt dòng in xoáy.
Tín hiu o c lúc này gi là giai on sm, nó phn ánh cu trúc in a
cht  phn trên lát ct a cht gm các bt ng nht ca lp ph b ri.

Dòng in xoáy  lp trên to ra tr
ng t bin thiên, và n lt mình
trng t này to ra dòng in xoáy  lp t á bên di. Tín hiu o c lúc
này gi là giai on gia, trng in t phn nh các lp nm sâu hn ca lát ct
gm các i tng dn in tt và t á không dn in.
Dòng in xoáy  lp gi
a s to ra t trng bin thiên, và trng này kích
thích mt dòng in xoáy  lp sâu hn. Tín hiu o c lúc này gi là giai on
mun, phn nh các i tng  sâu.
Cách din gii và phân chia các giai on nh vy mang tính tng i, vì
nó ph thuc vào kích thc vòng phát, cng  dòng phát và các c trng ca
lát ct a in, nhng giúp ta hình dung c c ch
 ca phng pháp trng
chuyn da trên nguyên lý o sâu theo thi gian. Nó có phn không c hàn lâm,
nhng trc quan  phc v cho qung bá kh nng ca phng pháp in t trong
nghiên cu a cht, hng n các i tng không cn hiu sâu v lý thuyt
phng pháp a vt lý.
V bn cht, vn  ã c nêu trong lý thuyt in t t
ng quát, ó là giai
on sm ng vi phn ph tn cao ca tín hiu, còn giai on mun ng vi phn
ph tn thp. Mi tn s khác nhau ca sóng in t có kh nng âm xuyên khác
nhau vào môi trng vt cht, và c nêu là hiu ng skin (lp mt) ca sóng in
t. Kh nng âm xuyên tùy thuc tn s và
 dn ca vt cht, th hin trong
phng trình sóng (1.2). Trong môi trng a cht, kh nng âm xuyên này c
biu th bng khái nim chiu sâu thm ca sóng in t vào không gian di mt
t.

17
Kamenetski F.M. ã nghiên cu hiu ng skin trong o sâu in t  i xa, ã

ln u tiên a ra công thc tính chiu sâu thm (còn gi là chiu dày lp skin) ca
trng in t (trng chuyn) trên na không gian ng nht. Theo kt qu nghiên
cu này, chiu thm sâu ca trng in t trên na không gian ng nht c
xác nh theo công thc:

σµ
π
0
2 t
Z =
(1.10)
Khi thay  dn trong công thc trên bng  dn biu kin σ
a
(t) vi quan
nim là  dn biu kin ca lp ng nht tng ng vi chiu thm sâu  thi
im t. Khi ó vi trng  vùng gn, công thc chiu thm sâu có dng:

)(
0
t
t
KZ
a
σµ
=
(1.11)
Trong ó K là h s thc nghim ph thuc vào tính không ng nht ca
môi trng, thay i t môi trng ng nht là 2/√π (hay 1,13) n 0,8 cho môi
trng không ng nht. Theo Kamenetski F.M. thì i vi mi vùng c th, K có
th c xác nh theo tài liu l khoan, tuy nhiên chúng tôi không tìm c t liu

nói v cách xác nh h s này, và c bit trong các tài liu v phn mm phân
tích cng không  c
p n.
3. Công thức xử lý tài liệu cơ bản của phương pháp đo sâu điện từ
 làm tng  phân gii và tính nh lng ca ng cong o sâu in t,
Kamenetski F.M. ã xác nh c công thc tính  dn biu kin ca lp mng
th i nm  chiu sâu thm z nh sau:

2
lg
)(lg
1
)(
)(
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
∂
∂
−
=
t
t
t
z
a
a

i
σ
σ
σ
(1.12)
Vi
)(
0
t
t
Kz
a
σµ
=

Công thc (1.12) là công thc tính chuyn t ng cong  dn theo thi
gian σ
a
(t) ra ng cong  dn theo chiu sâu σ
i
(z), hoc in tr sut theo chiu
sâu ρ
i
(z) = 1/σ
i
(z).
Kamenetski F.M. cng ã a ra công thc tính  dn dc biu kin ρ
k
(t) ca
nhiu lp mng nm ngang trên nn ca lp không dn in nh sau:

3
4
0
3
2
p
S3
)(16
)(
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
=
µ
πε
ρ

t
SI
t
t
t
k
(1.13)
Và  dn in biu kin σ
i
(z) ca lp mng  chiu sâu z c tính toán theo 
dn dc tng cng ca lát ct phân lp  chiu sâu z theo công thc :

)(
)(
)(
tz
t
z
k
i
∑
∑
=
ρ
σ
(1.14)

18
Các công thc (1.12), (1.13) và (1.14) là các công thc c bn ca phng
pháp o sâu in t (trng chuyn) c dùng  phân tích, x lý nh tính và

nh lng các tài liu o ca phng pháp.
T nhng c im c bn v lý thuyt ca phng pháp o sâu in t, có
th nói rng phng pháp này chng nhng c áp dng có hiu qu i vi
khoáng s
n dn in tt mà còn c vi các khoáng sn dn in trung bình và kém
cng nh nc di t  các chiu sâu t nh, trung bình, ln ti vài trm mét
hoc hn na.
4. Vấn đề ứng dụng lý thuyết để phân tích đường cong đo sâu điện từ
Trc nm 1990, k thut máy tính cha phát trin, nên vic phân tích s
liu o sâu i
n t thc hin ging nh o sâu in, tc là dùng cách so sánh vi
tp ng cong dng sn cho các mô hình phân lp có s lp, in tr sut (hay 
dn) và b dày lp khác nhau, gi là palette,  tìm ra ng phù hp nht vi
ng o c. N lc ch yu ca các nhà lý thuyt a vt lý, là tính toán ng
cong mu phong phú  dùng cho phân tích.
Cách phân tích nh vy d
a nhiu vào kinh nghim ca ngi phân tích.
Nói chung ngi phân tích tt nht cng ch có th phân chia c môi trng bên
di ra 3 n 5 lp.
Ngày nay vic phân tích tài liu trên máy tính cá nhân ã tr thành ph cp.
Do ó chúng tôi không t vn  tìm hiu các phân tích th công na.
Các phn mm phân tích tài liu o sâu in, trong ó có o sâu in t,
thc hin phép gii ngc a lp  tính ra mô hình môi tr
ng có áp ng lý
thuyt ging vi ng cong o c thc t nht.
Mô hình môi trng có th chn là mô hình phân lp hay mô hình gn liên
tc.
Trong mô hình phân lp, thì s lp hn ch và tham s in tr sut lp xác
nh, trong ó các lp k nhau có giá tr khác nhau nhiu. Phn nhiu các phn
mm cho phép t n 8 lp. Vic gii ngc thc hin tính ra các tham s b

dày
và in tr sut hp lý ca các lp này. Nu kt qu cho ra hai lp k nhau có in
tr sut ging nhau, thì có th hp li  sang mô hình có s lp ít hn. Mô hình
này c dùng khi phân tích và v kt qu  dng mt ct phân lp.
Trong mô hình gn liên tc, không gian bên di c chia thành các lp
mng n v, có b dày xác nh. B dày lp thng xác nh theo thang loga
log(z), t
c là các lp càng sâu thì càng dày. Phép gii ngc thc hin tính và tìm
in tr sut hp lý ca chúng. Các phn mm có th thc hin phép gii này theo
các tham s t ng dò tìm. Phép gii vi mô hình này có th s dng  c
lng tham s lp cho môi trng phân lp, cng nh dùng cho biu din mt ct 
dng nh in tr sut nu mt 
im o trên tuyn  dày.

19
Trên thc t, các phn mm gii ngc theo trình t (Hình 2):
- T mô hình môi trng phân lp tiên nghim, ban u là do ngi phân
tích nhp vào hay iu chnh trc quan kt qu ca ln phân tích trc, tính ra các
ng cong  dn sut hay in tr sut biu kin. ng cong này gi là ng
lý thuyt, hay ng tng hp (synthetic).
- So sánh ng lý thuyt vi ng kt qu o, xác 
nh ra sai s khp, và
bng thut gii bình phng ti thiu tính ra lng sa các tham s mô hình môi
trng  tìm mô hình có th có sai s khp nh hn.
- Lp li phép tính, so sánh khp và sa mô hình n khi t sai s khp nh
nht có th t c.
Vic gii nh vy cho phép tin n phân lp chi tit hn, ti gii hn phân
gii cao nht mà tài liu o th
c t cho phép t c, ng thi vn m ca 
ngi phân tích chn la trc quan các tham s môi trng theo kinh nghim ca

mình.
im yu ca các phn mm phân tích tài liu o sâu in t hin nay là
khâu phân tích ch thc hin c  dng n im (hay 1D), du rng v qun lý
s liu và biu din kt qu
 có th thc hin  dng theo tuyn (hay 2D) hay theo
không gian (hay 3D). Phn mm phân tích 2D dng thng phm ch mi thc hin
c cho mt s cu hình o xác nh, nh o sâu lng cc liên tc u, thng
gi là o “nh in”, và ang c các n v a cht trong nc s dng.
Nhập / sửa mô hình (Model)
Phân tích lặp (Iteration, Inversion)
Kiểm tra kết quả, ghi vào CSDL (Replace)
Phân tích điểm (Interpret)
Tốt
Xấu
Phân tích đọan tuyến (Line, MAP)
Xuất kết qủa (Plot, Export), vẽ đồ thị, mặt cắt
LƯỢC ĐỒ XỬ LÝ - PHÂN TÍCH ĐO SÂU ĐIỆN TỪ


Hình 2. Lc  ng dng phân tích ca phn mm phân tích o sâu in

20
Phn mm phân tích 2D hoc 3D vi b trí o sâu cu hình khác hin ang
c nghiên cu và th nghim.
Trong khuôn kh  tài này, phn mm phân tích là Temix V4 c mua kèm
theo b máy o Geonics PROTEM-MK2, thc hin phân tích o sâu in t n im
thun túy. Do ó kt qu phân tích c xut ra cho tng im o sâu, và tp hp li
thành bng  v mt ct bng các ph
n mm v bn  ph bin hin có.
Na cui nm 2007, ã nhp phn mm phân tích o sâu in IX1D ca

hãng Interpex, M. ây là phn mm làm vic trong Windows, có giao din s
dng thân thin. Phn mm này thc hin phân tích các loi tài liu o sâu in ph
bin hin nay, trong ó có o sâu in t TEM. D liu c qu
n lý  dng 3D,
và thc hin xut bn v  c dng mt ct mô hình môi trng phân lp và dng
nh in tr sut.
Vic trang b và s dng phn mm phân tích nh IX1D là vic cn c
phát trin. Nó cho phép cán b k thut a vt lý ch nm các vn  lý thuyt
phng pháp  mc va  cng có th
 ng dng vào công tác ca mình.
5. Phương pháp đo sâu cộng hưởng từ hạt nhân
Phng pháp o sâu cng hng t ht nhân (SCHT, ting Anh là
Magnetic Resonance Sounding, MRS) là phng pháp mi trong h thng các
phng pháp a vt lý. Ni dung chính ca phng pháp là thc hin o bin i
cng  tín hiu tu sai ca ht nhân hydro 1H
1
trong t á k t khi có mt thay
i phng trng t trong không gian ó.
Cng hng t ht nhân là nguyên lý hot ng c bn ca máy o t kiu
proton, ang dùng ph bin trong công tác a cht. Nguyên lý này có th tóm tt
nh sau.
Các ht c bn tích in nh proton, in t hay ht nhân nguyên t luôn có
chuyn ng t xoay quanh trc ca mình, to ra tr
ng t riêng vi moment spin
t xác nh. Trong không gian có t trng, nh trng a t B
0
, thì phn ln các
ht s nh hng trc này theo phng ca trng t ngoài.
Khi có thay i phng trng t, các ht s nh hng li moment spin t
theo phng mi. Quá trình nh hng li din ra theo hiu ng con v, ht s

chuyn ng tu sai n khi t c hng cân bng mi, ng thi phát ra mt
trng in t
c trng có tn s xác nh gi là tn s Larmor theo công thc:

0
2
Bf
L
π
γ
= (1.15)
trong ó f
L
là tn s Larmor tính ra Hz;
B
0
là trng a t;

γ
là h s hi chuyn t ca ht c bn ó.
Thc nghim vt lý cho thy quan sát thun li nht là trng hp ht
proton, hay ht nhân ca nguyên t hydro thng 1H
1
. Ht này có h s
γ
= 0,268
Hz/nT, do ó biu thc tn s s là:

0
04258.0 Bf

L
= (1.16)
Thc nghim cng cho thy trng kích thích hay trng t hóa cn vuông
góc vi trng B
0
, cng nh quan sát vào lúc ct trng t hóa.

21
Máy o t proton xác nh trng a t B
0
bng cách o tn s Lamor f
L

ca proton sau khi t hóa khi carbur hydro nh du ha cha trong u thu bng
mt xung trng t dng vuông.  o c tin cy nht thì trc u thu, ng vi
hng ca trng t hóa, cn c nh hng vuông góc vi trng a t B
0
.
Ý tng s dng cng  tín hiu tu sai  xác nh hàm lng proton
(hydro) trong khi vt cht xut hin vào thp niên 1980, và ã thành công trong
ng dng vào y hc. Ngày nay máy chp ct lp cng hng t là thành phn
không th thiu ca mt bnh vin hin i,  cho ra hình nh 3 chiu ca phân b
hydro, phc v chn oán các c quan không cn X quang trong c th.
Ging nh o in t, vic a MRS vào xác nh hàm lng hydro trong
t á, phc v tìm kim trc tip nc di t hay carbur hydro, thu c kt
qu kh d vào thp niên 1990. Trong giai on này các nhà lý thuyt ã gii bài
toán o sâu MRS và phát trin c các thit b thu c tín hiu  tin cy.
Trên mt a cu trng a t B
0
ti vùng v  không cao lm s có

phng gn nm ngang. Do ó trng t hóa cn có phng thng ng, c to
bng khung dây nm ngang dng vuông hoc tròn.  kích thích chn lc  trng
thái cng hng, khung dây này c cp mt xung dòng xoay chiu có tn s
úng bng tn s Lamor:
I(t) = I
0
cos(2πf
L
t), 0≤ t ≤ τ (1.17)
Trong ó: I
0
là cng  dòng in;
τ là thi gian phát xung;
f
L
là tn s dòng in.
Tn s dòng in này c máy phát xác nh da theo s liu nhp vào ca
trng t ti v trí o c.
Thi gian phát thng là 40 ms. i lng q = I
0
τ có th nguyên A.ms, gi
là moment xung, óng vai trò tng t nh c ly AB gia hai cc phát trong o sâu
in. SCHT tin hành vi n mc xung khác nhau, thng là n = 16,  to ra
ng cong o sâu.
Theo tính toán lý thuyt,  sâu kho sát thng khong bng chiu dài cnh
khung dây hình vuông (a). Thng dùng a trong khong t 50 m ti 150 m, tùy
thuc vào  sâu ca tng cha nc cn nghiên cu;
Tín hiu tu sai E o c trong khung dây
in suy gim vi thi gian theo
quy lut hàm m vi hng s thi gian T. Trong cng hng t, ngi ta kho sát

trng t hi phc dc theo phng ca trng B
0
và vuông góc vi phng ca
trng B
0
, tng ng vi các phng ó có thi gian hi phc dc T
1
và ngang T
2
.
Trong thc t trng cm ng t tnh B
0
thng không ng nht, nh hng ti
T
2
làm cho ta ch o c giá tr T
2
biu kin, c kí hiu là
*
2
T và
*
2
T < T
2
≤ T
1
.
in áp o c ngay sau ngt xung E
0

càng ln khi ht nhân hydro càng
nhiu. Chúng có trong phân t nc, du khí (i tng kho sát ca carota cng
hng t) và c trong phân t  th rn. Chúng c phân bit da vào c im hi
phc khác nhau, hng s thi gian T khác nhau do mc  linh ng khác nhau. Ht
nhân trong phân t cht rn có mc  linh ng rt hn ch và suy gim rt nhanh
(T
2
quá nh), nh bitum (mt loi hydrocacbon  th rn) có T
2
≤ 0,1 ms. Trong t
á l hng nh cát kt, trm tích v vn giu thch anh, các ht nhân trong phân t

22
cht lng liên kt vi b mt cht rn (nc liên kt) hoc l hng nh khi dao ng
luôn va chm vi b mt cht rn, tiêu hao nng lng nên nng lng suy gim
nhanh (T
2
nh), ht nhân  trong l hng ln hn (nc t do) có T
2
ln hn. Máy o
có thi gian cht (máy cha o c) 30 ÷ 40 ms, nên ch o c tín hiu ca nc
t do.
in áp E dao ng theo tn s Larmor f
L
và suy gim dn vi thi gian t
theo quy lut hàm m c biu din theo biu thc sau:

)2cos()(),(
0
)/(

0
*
2
ϕπ
+=
−
tfeqEqtE
L
Tt
(1.18)
trong ó ϕ
0
là  lch pha gia dòng phát trong khung dây vi in áp o c
(môi trng in tr sut cao là bng không).
E
0
là biên  ngay sau khi kt thúc xung dòng in:

∫
⊥
=
v
L
))dV(θw(MbπfqE rrr sin)()(
0 1
2 (1.19)
trong ó :

⊥1
b

=
01
/ iB
⊥
= f(r, ρ(r), I)
vi:

⊥1
B
là thành phn vuông góc vi B
0
ca B
1
;
ρ(r) là in tr sut ca môi trng;
I là  t khuynh ca trng a t;
r = r(x, y, z) là vect to ;
dV là phn t th tích ti ta  r;
0 ≤ w(r) ≥ 1 là hàm lng nc (water content) là t s gia th tích cha
nc t do (free water, có th khai thác c) so vi th tích ca vt th ti v trí r;

θ
= 0,5γ qb
⊥1
là góc quay o, góc mà vect t hoá M trong th tích nguyên
t dV ti v trí r quay i khi có tác dng ca
⊥1
b
.
Nh vy

)()(sin)( rdVrwrM
θ
là thành phn vuông góc vi vect t hoá M
trong th tích nguyên t dV ti v trí r. Thành phn ó nhân vi
⊥1
2 bf
L
π
cho giá tr
t thông bin i theo thi gian qua khung dây. Trong biu thc (1.19),
Mf
L
π
2 là
i lng không i có th a ra ngoài du tích phân nhng  ây  li bên trong
nhm làm rõ ý ngha vt lí ca các s hng.
Nh vy, các s thông s tín hiu o c ca phng pháp cng hng t
có mi liên quan trc tip vi các thông s thu a cht ca bn cha, c th là :
- Biên  E
0
(q) có liên quan vi hàm lng nc, v trí và b dày ca bn
cha có th c tính toán.
- Thi gian suy gim T*
2
có liên h vi kích thc l hng trung bình ca
các á bão hoà nc.
- S lch pha ϕ
0
ca trng phc hi vi dòng in kích thích trong khung
dây có liên quan vi in tr sut ca t á.

23
Mi liên h suy din t kinh nghim gia thi gian suy gim tín hiu và loi
á c trình bày trong bng 1.

Bảng 1: Mi quan h bng kinh nghim gia thi gian suy gim và các loi á
Thời gian suy giảm (ms) Tầng chứa nước
< 30 Sét pha cát
30 – 60 Cát pha sét và cát rt mn
60 – 120 Cát mn
120 – 180 Cát trung bình
180 – 300 Cát thô và cát cha cui
300 – 600 Trm tích cui
600 – 1000 Các th nc b mt

Khi môi trng phân lp ngang (1D), in tr sut ch thay i theo phng
thng ng
)()( z
ρ
ρ
=r
thì phng trình (1.19) n gin hn và tr thành phng
trình tích phân Fredholm tuyn tính loi mt nh sau :

∫
=
L
dzzwzqKqE
0
0

)(),()(
(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 trc tip c do có hin
tng chuyn tip in t trong mch in và c tính ra bng cách ngoi suy
theo quy lut hàm m.
Ti thc a vic o sâu c tin hành vi n momen xung q, các tham s
chính c ghi và tính ra  mi momen xung q là E
0
và T. B tham s E
0
(q) và
T(q) s c nghch o bng phn mm SAMOVAR  cho các giá tr hàm lng
nc w(q) và T(q), nên phng trình (1.19) là phng trình c bn dùng cho môi
trng 1D có in tr sut cao (ρ > 50 Ωm).
B máy o cng hng t NUMIS

-

Plus kèm theo phn mm iu hành o
c và phân tích SAMOVAR, thc hin trn vn các thao tác và x lý nói trên, cho
ra kt qu là ct mô hình phân b các dng nc theo  sâu.
Tuy nhiên  có c kt qu chp nhn c thì o c và phân tích òi
hi các iu kin vt lý khá ngt nghèo. ó là:
- Cách xa các ngun nhiu in t nh thit b in công nghip, các công
trình cha v
t liu kim loi nh nhà ca, cu cng, t 500 m tr lên;
- Giá tr trng t T trong phm vi khung dây o bin i trong khong nh
hn 20 nT;
- Vào thi gian o c không xy ra bão t.

24
Nói chung các vùng hin có hot ng công nghip hay dân sinh khó áp
ng c òi hi th nht.
Vic nghiên cu SCHT hin ang thuc chng trình nghiên cu khoa hc
công ngh ca Vin a cht và Khoáng sn. Trong khuôn kh  tài này, SCHT
c th nghim  phi hp ánh giá kh nng ng dng tìm kim nc di t
ti vùng Ninh Thun - Bình Thun.
6. Phương pháp nghiên c
ứu
Da trên mc tiêu ca  tài là nghiên cu áp dng phng pháp in t và
t hp các phng pháp a vt lý thích hp  tìm kim nc di t vi hai
vùng th nghim trong im là Ninh Thun và Bình Thun, trên c s ó xây dng
qui trình công ngh o in t t hp vi các phng pháp a vt lý khác phc v tìm
kim nc d
i t, các phng pháp nghiên cu ã c nêu ra trong  cng vi

các mc chính nh sau.
6.1. Phương pháp tổng hợp, phân tích tài liệu
Ni dung chính ca phng pháp này là tìm hiu c s lý thuyt phng pháp và
k thut o c phân tích tài liu, các trng hp in hình  các tài liu trong và ngoài
nc v s dng phng pháp in t trong tìm kim nc di t, phân tích các mt
c và ch
a c ca các ng dng ó,  rút c nh hng cn th nghim  nhim
v tìm kim nc di t trên a bàn Ninh Thun và Bình Thun.
Vn  ch yu phc v cho nh hng công tác  a bàn Ninh Thun và Bình
Thun là tng hp các kt qu và kinh nghim công tác do in t bng b máy TEM 57 -
MK2 ã tin hành trên các vùng Cao Bng, Hu
, và c bit là vic o in t phc v tìm
kim nc trong các  án tìm kim  Hà Giang do Liên oàn CTV - CCT min Bc
ch trì.
6.2. Đo đạc thực địa với các thử nghiệm khác nhau
Nhm mc ích xây dng c qui trình ng dng các phng pháp a vt lý
trong ó phng pháp in t có vai trò ch o, vic o c th
c a vi các th
nghim khác nhau ã c tin hành theo ba hng chính:
a) o th nghim phng pháp in t trên bn vùng la chn thuc Ninh
Thun và Bình Thun. Trong ó thí nghim o in t vi các c vòng phát 50 và 100
m, các mc dòng 7 n 28 A và các mc thi gian tích lu s liu 8 n 120 giây  rút
ra tham s o c ti u.
b) o các phng pháp a vt lý khác có ti
m nng gii quyt các nhim v tìm
kim nc di t cng nh kho sát cu trúc a cht. ó là các phng pháp o sâu
và mt ct in mt chiu, o sâu phân cc kích thích, o t và radon.
c) o th nghim phng pháp cng hng t ht nhân  góp phn s b ánh
giá kh nng ng dng.
Kt qu th

 nghim cho thy các phng pháp tim nng ã chn là phù hp vi
các vùng công tác  hai tnh Ninh Thun và Bình Thun, là ni có phát trin các xâm

25
nhp hay trm tích c có các i phá hy kin to. Các phng pháp a vt lý ã xác
nh c các i này và làm rõ nét kh nng cha nc ca chúng.
6.3. Xử lý thống kê số liệu và xác định các tham số đo ghi phù hợp cho đo đạc
Phng pháp x lý thng kê s liu nguyên thu nhm loi tr nhiu ngu
nhiên trong quá trình o c trc khi nhp vào chng trình TEMIX.  thc
hin th
 nghim này, trong khi o cn thc hin ghi nhiu Record s liu, và lp
phn mm x lý s b s liu ó.
Kt qu o th nghim vi các tham s o ghi khác nhau nh cỡ vòng phát,
cường độ dòng phát và thời gian đo ghi c tp hp và ánh giá, nhm rút ra các
tham s o phù hp phc v xây dng qui trình o c.
K
t qu tng hp các tham s o ghi cho thy  phát hin các d thng 
dn tt (in tr sut thp) nh nc di t, sét m, cho thy:
- C vòng phát 50 x 50 hay 100 x 100  m bo cho nghiên cu lát ct a
cht n  sâu thng kho sát trong tìm kim nc di t.
- Máy phát có mc dòng cc i là 30 A, mc dòng phát c 7 n 20 A m
b
o tt cho o c.  an toàn cho thit b phát thì cn s dng ph bin  mc
dòng phát này. Ch khi tht cn thit mi s dng mc dòng cao.
- Do các b máy o in t TEM hin u c thit k  dng o c cng
tích ly tín hiu ca nhiu chu k o c, nên thi gian o là yu t chính  lo
i tr
các nhiu ngu nhiên, nâng cao cht lng s liu o c. Thi gian o cn c chn
theo yêu cu kho sát, vì rng ti ni có i tng dn in tt (nc di t, sét m,
) thì tín hiu mnh hn và d o hn, trong khi ti ni không trin vng thì tín hiu

yu, khó o và thng có sai s ln. Nu nhu cu l
p mt ct a in không ln,
thì ti vùng không có d thng có th chp nhn s liu o có sai s ln.
Bên cnh ó, vic tin x lý s liu o trc khi nhp vào phn mm phân
tích là công vic quan trng. Nó cho phép loi b s liu sai cá bit trong mi
record s liu o nu có. Vic này òi hi s lng record s liu
o cho mi im
o sâu cn  ln.
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 nhm kim chng các kt qu o c phc v vic hoàn
thin qui trình công ngh là ht sc cn thit. Vì th vic chn vùng c th cho
công tác th nghim ã tin hành vi s cng tác cht ch
 ca Liên oàn CTV -
CCT min Trung.
Da trên kt qu kho sát thc t ca các vùng, ã  ngh khoan kim tra
ti hai im có d thng trin vng: