Nghiên cứu, ứng dụng để xây dựng qui trình công nghệ điều tra nước dưới đất trên vùng có điện trở suất cao bằng phương pháp từ telua âm tần áp dụng thử nghiệm cho một số vùng cụ thể

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
LIÊN ĐOÀN ĐỊA CHẤT XẠ HIẾM
ZYZYZY






BÁO CÁO ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG ĐỂ XÂY DỰNG QUI TRÌNH CÔNG
NGHỆ ĐIỀU TRA NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRÊN CÁC VÙNG CÓ ĐIỆN
TRỞ SUẤT CAO BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN.
ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM CHO MỘT SỐ VÙNG CỤ THỂ.


Tác giả:
Th.S Khương Xuân Bình
PGS.TS Nguyễn Trọng Nga
KS. Nguyễn Thái Sơn
KS. Hoàng Văn Chắt

7651
02/02/2010


HÀ NỘI - 2009

1
MỤC LỤC


MỞ ĐẦU
3
Chương1
TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN
3
1.1.
Cơ sở lý thuyết của đo sâu từ telua âm tần
3
1.1.1 Nguồn gốc trường Từ Telua
4
1.1.2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp từ telua MTZ 4
1.1.3 Hai khoảng tần số tương ứng với cấu trúc vỏ Quả đất 6

1.1.4 Phương pháp từ tellua âm tần AMTZ 6
1.2 Tình hình áp dụng đo sâu từ telua âm t
ần trên thế giới và ở
Việt Nam
8
1.2.1. Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua trên thế giới 8
1.2.2. Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua ở Việt Nam 8
Chương 2
CÔNG NGHỆ ĐO ĐẠC VÀ XỬ LÝ TÀI LIỆU PHƯƠNG
PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN
10
2.1 Máy từ telua âm tần ACF-4M
10
2.1.1. Đặc điểm kỹ thuật của máy ghi 10
2.1.2. Nguyên lý hoạt động 13
2.2 Thu nhận dữ liệu từ tellua âm tần ngoài thực địa
13
2.2.1. Nhiễu và các biện pháp khắc phục 13
2.2.2. Mạng lưới đo và lắp đặt thiết bi 15
2.2.3. Lựa chọn thông số cài đặt hệ thống cho máy 15
2.2.4 Lựa chọn các tham số đo 15
2.2.5 Đánh giá chất lượng tài liệu thu thập 20
2.3 Xử lý dữ liệu từ tellua âm tần trong phòng 20
2.3.1. Xử lý dữ liệu bằng phần mềm SM+ 20
2.3.2. Xử lý dữ liệu bằng phần mềm GeoInf32 31
2.3.3. Xử lý dữ liệu bằ
ng phần mềm Shell2D 34
2.3.4. Xử lý dữ liệu bằng phần mềm Mel_8 38
2.4. Giải thích tài liệu
39

2.5 Quy trình công nghệ đo sâu từ telua âm tần
40
2.5.1 Cơ sở xây dựng qui trình 41
2.5.2 Nội dung qui trình 41
Chương 3
KẾT QUẢ ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP TỪ
TELUA ÂM TẦN TRÊN CÁC MÔ HÌNH ĐỊA CHẤT KHÁC
NHAU
41
3.1. Kết quả thử nghiệm vùng thị xã Lai Châu
41
3.1.1. Đặc điểm địa chất và địa chất thuỷ vă
n vùng thị xã Lai Châu 41
3.1.2. Các phương pháp và kỹ thuật thi công 44
3.1.3. Kết quả đo sâu điện phân cực 44
3.1.4. Kết quả đo sâu từ telua âm tần 45
3.1.5 Đánh giá hiệu quả của đo sâu từ telua âm tần ở vùng thị xã Lai
Châu
46
3.2.
Kết quả thử nghiệm vùng thị trấn Mèo Vạc – Hà Giang
46
3.2.1.
Đặc điểm địa chất và địa chất thuỷ văn vùng thị trấn Mèo Vạc-Hà
46

2
Giang
3.2.2. Các phương pháp và kỹ thuật thi công 49
3.2.3. Kết quả đo sâu điện 49

3.2.4. Kết quả đo sâu trường chuyển 50
3.2.5. Kết quả đo sâu từ telua âm tần 51
3.2.6. Đánh giá hiệu quả của đo sâu từ telua âm tần ở vùng thị trấn Mèo
Vạc - Hà Giang
52
3.3 Kết quả thử nghiệm vùng Iaglai – Chư Sê – Gia Lai
54
3.3.1. Đặc điểm địa chất và địa chất thuỷ văn vùng Iaglai-Chư Sê-Gia
Lai
54
3.3.2. Các phương pháp và kỹ thuật thi công 55
3.3.3. Kết quả đo sâu điện phân cực 57
3.3.4. Kết quả đo sâu từ telua âm tần 58
3.3.5. Đánh giá hiệu quả của đo sâu từ telua âm tần ở vùng Iaglai-Chư
Sê-Gia Lai
61
Chương 4
TỔ CHỨC THỰC HIỆN VÀ CHI PHÍ ĐỀ TÀI 62
4.1 Tổ chức thực hiện
62
4.2 Khối lượng và kinh phí thực hiện
62

KẾT LUẬN
68
TÀI LIÊU THAM KHẢO 69

3
Mở đầu
Nhu cầu về nước sinh hoạt và nước phục vụ cho sản xuất công nghiệp là một
trong những đòi hỏi cấp thiết của bất kỳ một chương trình phát triển kinh tế-xã hôi
nào.
Ở nước ta các tỉnh miền núi phía bắc và Tây nguyên có nhiều nơi rất khó
khăn về nước phục vụ cho sinh hoạt và phát triển kinh tế. Việc khai thác nước trên
mặt ở đây rất hạn chế và khó khăn. Vì v
ậy nhu cầu tìm kiếm nước ngầm ở những
vùng này là rất lớn. Nền địa chất ở đây chủ yếu là đá gốc (như đá vôi, bazal có điện

trở suất cao) với lớp phủ phong hoá nên nước ngầm thường phân bố trong đới dập
vỡ kiến tạo, đới phát triển khe nứt-carst trong đá vôi, đới dập vỡ, lỗ hổng trong đá
bazal.
Trong công tác tìm kiếm thăm dò n
ước dưới đất để xác định cấu trúc và diện
phân bố các tầng chứa nước cần phải sử dụng các phương pháp địa vật lý, trong đó
các phương pháp đo sâu điện dùng trường không đổi là được áp dụng phổ biến hơn
cả. Tuy nhiên phương pháp này bị hạn chế ở những vùng mà lớp trên mặt có điện
trở suất cao và có chiều sâu nghiên cứu tin cậy không lớn. Để nghiên cứ
u ở độ sâu
từ 100 mét trở lên thì phương pháp từ telua âm tần có khả năng và ưu thế hơn, nhất
là những vùng có điện trở suất cao, địa hình phức tạp
Năm 2007, Liên đoàn địa chất Xạ Hiếm được trang bị trạm máy từ telua âm
tần xách tay thế hệ mới ACF-4M với máy ghi kỹ thuật số 4 kênh do Nga sản xuất
Chính vì vậy, ngày 10 tháng 4 năm 2008, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã
cho phép Liên đoàn
Địa chất Xạ Hiếm thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học và
công nghệ
có tiêu đề: “Nghiên cứu, ứng dụng để xây dựng qui trình công nghệ điều
tra nước dưới đất trên các vùng có điện trở suất cao bằng phương pháp từ Telua
âm tần. Áp dụng thử nghiệm cho một số vùng cụ thể” bằng Hợp đồng nghiên cứu
khoa học và công nghệ số 01-ĐC-08/HĐKHCN
Mục tiêu của đề tài:
-Hiện thực khả năng áp dụng phương pháp từ telua âm tầ
n ở Việt Nam.
-Xây dựng qui trình công nghệ điều tra nước dưới đất trên các vùng có điện
trở suất cao bằng phương pháp từ Telua âm tần.
Trong suốt thời gian nghiên cứu tập thể tác giả đã nhận được sự giúp đỡ
và chỉ đạo của các cán bộ thuộc Vụ Khoa học - Công nghệ, Bộ Tài nguyên và
Môi trường, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Liên đoàn Địa chất Xạ

Hi
ếm, Bộ môn Địa vật lý (trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội) và các đồng
nghiệp. Nhân dịp này chúng tôi chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và quan tâm đó.

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TỪ TELUA ÂM TẦN

1.1. Cơ sở lý thuyết của đo sâu từ telua âm tần
Phương pháp đo sâu Từ Tellua (MTZ) là phương pháp địa vật lý quan sát
trở kháng của trường điện từ tự nhiên của Quả đất từ tần số cao đến tần số thấp để
tăng dần chiều sâu khảo sát, từ đó nghiên cứu cấu trúc địa chất vỏ Quả đất và tìm
kiếm khoáng sản có ích. Dựa vào dải tần số và tương ứng với chiều sâu khảo sát
ng
ười ta chia thành hai phương pháp:

4
-Phương pháp đo sâu từ tellua âm tần AMTZ quan sát ở dải tần số cao từ vài
ngàn Hz đến 1Hz, có chiều sâu khảo sát từ vài chục mét đến km để nghiên cứu cấu
trúc địa chất gần mặt đất.
-Phương pháp đo sâu từ telua MTZ quan sát ở dải tần số thấp từ vài chục Hz
đến 10
-3
Hz, có chiều sâu khảo sát từ km đến vài chục km để nghiên cứu cấu trúc sâu
của vỏ Quả đất.
1.1.1. Nguồn gốc trường Từ Tellua
Nguồn gốc trường Từ Tellua theo quan điểm của các nhà địa vật lý chủ yếu
là do gió Mặt trời đi vào quyển từ của Trái đất, gió Mặt trời là các dòng hạt tích
điện do Mặt trời phát ra trong vũ trụ với vận tốc v=400km/s, có áp suất lớn làm bi
ến
dạng trường từ tĩnh của Trái đất. Gió Mặt trời liên tục thay đổi làm quyển từ dao

động dưới dạng mạch đập tạo thành các sóng điện từ chu kỳ ngắn truyền vào Trái
đất ở tần số f=n(10
-3
÷10
3
)Hz, ở vùng xích đạo như ở Việt Nam sóng có biên độ rất
mạnh.
Theo Trikhonov - Kanhia, vì nguồn trường Từ Tellua ở xa Trái đất nên sóng
điện từ tới Trái đất là sóng phẳng, mặc dù tới mặt đất với một góc bất kỳ nhưng
truyền vào vỏ Quả đất đều theo phương vuông góc với mặt đất. Bởi vì theo định
luật khúc xạ sóng điện từ ta có (hình 1.1):
v
c
sin
sin
=
β
α
. (1.1)
ở đây: α, β là góc tới và góc khúc xạ
c, v là vận tốc ánh sáng và vận tốc sóng trong vỏ quả đất
Vì sóng điện từ truyền trong không khí bằng vận tốc ánh sáng sẽ rất lớn so
với vận tốc sóng trong vỏ Quả đất: c>>v nên β→0 nghĩa là sóng truyền vào Trái đất
theo phướng thẳng đứng.
1.1.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp từ telua MTZ
Cơ sở lý thuyết của phương pháp MTZ d
ựa trên bài toán sóng điện từ phẳng
truyền vào môi trường đất đá trầm tích vỏ Trái đất là phân lớp nằm ngang.
1.1.2.1 Bài toán
Giả sử có sóng điện từ phẳng truyền từ không khí với các tham số độ dẫn s

0,
số sóng k
0
vào vỏ Quả đất được coi là môi trường phân lớp nằm ngang gồm n lớp
với các tham số s
1
, h
1
, k
1
, s
2
, h
2
, k
2
, …, sn, hn, kn (Hình 1.1) các lớp đều có độ thẩm
từ à=à
0
=4p10
-7
Henri/m. Như vậy trường điện từ là trường chuẩn dừng thỏa mãn
phương trình truyền sóng Hemhôn.
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫

=+
∂
∂
=+
∂
∂
0Ek
z
E
0Hk
z
H
2
j
2
2
2
j
2
2
r
r
r
r
với zi
-1
≤ z ≤ zi
+1
(2.1)

ở đây: kj- số sóng của lớp thứ j:
j0j
ik σωµ= ;
j=1, 2, …, n
Do sóng điện từ là sóng phẳng nên chỉ có các
thành phần nằm ngang vuông góc với phương truyền
sóng:
{}
0);z(E);z(EE
yx
=
r
;
{
}
0);z(H);z(HH
yx
=
r

σ
0
, k
0

α

σ
1
, h

1,
k
1

σ
2
, h
2,
k
2

σ
n
, h
n,
k
n

β
H
×nh 1.1

5
1.1.2.2.Trở kháng của môi trường phân lớp nằm ngang
Với môi trường phân lớp nằm ngang của mô hình Trikhonov - Kanhia, quan
hệ giữa thành phần điện và từ vuông góc với nhau là tuyến tính. Như vậy
y
x
xy
H

E
Z =
;
x
y
yx
H
E
Z −=
và Zxy=Zyx=Z là trở kháng của môi trường phân lớp.
Nghiệm của phương trình (2.1) có dạng:
zikzik
)j(
x
jj
BeAe)z(E +=
−
là thành phần điện của lớp thứ j
Từ phương trình Macwell:
HiErot
r
r
ωµ=
Ta tính được
)j(
y
H của lớp thứ j là: )BeAe(
k
z
E

i
1
H
zikzik
0
j
)j(
x
0
)j(
y
jj
+
ωµ
−
=
∂
∂
ωµ
=
−

Ta có trở kháng của lớp thứ j là:
zikzik
zikzik
j
0
y
x
j

jj
jj
BeAe
BeAe
kH
E
)z(Z
−
+ωµ−
==
−
−

Sau một vài biến đổi ta thu được công thức truy trứng là trở kháng của môi
trường n lớp
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣

⎡
+++
ωµ−
=
−
n
1n
22
2
1
11
1
0
n
k
k
arcth hikcth
k
k
arcthhikcth
k
)0(Z
(2.2)
Với nửa không gian đồng nhất: n=1, h
1
=∞; cth(∞)=1
1
0
1
k

Z
ωµ−
=
(2.2a)
Với môi trường 2 lớp: n=2; h
2
=∞
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
+
ωµ−
=
2
1
11
2
0
2
k
k
arcthhikcth
k
Z
(2.2b)
Với môi trường 3 lớp: n=3; h
3

=∞
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
++
ωµ−
=
3
2
22
2
1
11
1
0
3
k

k
arcthhikcth
k
k
arcthhikcth
k
Z
(2.2c)
1.1.2.3. Các giá trị tiệm cận của trở kháng
a. Tiệm cận khi tần số cao
Khi tần số cao ω→∞;
∞=σωµ=
101
ik ; cth(∞)=1
1
0
n
k
Z
ωµ−
=
(2.3)
Chứng tỏ ở tần số cao sóng chỉ truyền ở lớp thứ nhất có điện trở suất ρ
1

b Tiệm cận tần số thấp
ở tần số thấp ω→0 tùy thuộc vào điện trở suất của lớp móng có điện trở suất
cao hay thấp ta có biểu thức trở kháng khác nhau:
* Trở kháng của lát cắt nền có điện trở suất cao: ρ
n

=∞
Với môi trường 2 lớp: s
1,
h
1
, s
2
=0
12
1
11
1
0
2
S
1
k
k
arcthhikcth
k
Z =
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
+
ωµ−
=

(2.4)
Với môi trường 3 lớp có các tham số s
1,
h
1
, s
2,
h
2
, s
3
=0 ta có

6
212211
3
SS
1
hh
1
Z
+
=
σ+σ
=
(2.5)
Với môi trường n lớp ta có
S
1
S SS

1
Z
1n21
n
=
+++
=
−
với S=S
1
+S
2
+…+Sn
-1
(2.6)
Điều đó chứng tỏ ở tần số thấp với móng là nền điện trở cao, trở kháng tỉ lệ
nghịch với tổng độ dẫn của các lớp nằm trên tầng móng.
*Trở kháng của lát cắt có nền điện trở thấp sn=∞

Với môi trường 2 lớp: s
1,
h
1
, s
2
=∞
Khi ω→0; arcth(k
1
/k
2

) →0
10
2
1
11
1
0
2
hi
k
k
arcthhikth
k
Z ωµ−=
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
+
ωµ−
= (2.7)
Với môi trường 3 lớp có các tham số s
1,
h
1
, s
2,
h

2
, s
3
=∞ ta có
{}
)hh(ihikhikth
k
Z
2102111
1
0
3
+ωµ−=+
ωµ−
= (2.8)
Với lát cắt n lớp với tham số s
1,
h
1
, s
2,
h
2
, , s
n-1,
hn
-1
, s
n
=∞

Zn=-iωà
0
(h
1
+h
2
+ +hn)= -iω à
0
H (2.9)
ở đây H=h
1
+h
2
+ +hn
-1
là tổng chiều dày các lớp nằm trên móng.
Điều này chứng tỏ khi tần số thấp, móng điện trở thấp thì trở kháng Z tỉ lệ
với tổng chiều dày các lớp nằm trên móng.
1.1.3. Hai khoảng tần số tương ứng với cấu trúc vỏ Quả đất
Xét về tổng thể vỏ Quả đất gồm các lớp trầm tích có độ dẫn s
1
, chiều dày h
1

phủ trên lớp vỏ Manti có đện trở suất cao ρ
2
=∞ (s
2
=0), với chiều dày h
2

>>h
1
và lớp
dưới Manti có nhiệt độ cao, dẫn điện tốt (s
3
=∞). Như vậy về tổng thể môi trường
gồm 3 lớp
{}
120
21
02111
1
0
Shi1
hh
hikhikth
k
Z
ωµ−
+
ωµ−=+
ωµ−
=
(3.1)
Như vậy tùy thuộc vào tần số ω sẽ tương ứng với hai khoảng tần số như sau:
* Ở tần số tương đối cao: ωà
0
h
2
S

1
>>1 từ công thức (4.1) ta có giá trị Z=1/S
1
ở
khoảng tần số này trở kháng sẽ chỉ liên quan đến độ dẫn dọc của các tầng trầm tích
nên gọi là khoảng S.
*Ở khoảng tần số thấp, tương ứng với ωà
0
h
2
S
1
<<1, từ công thức (3.1) ta có
giá trị Z=-iωà
0
(h
1
+h
2
)=-iωà
0
H với H= h
1
+h
2

ở khoảng tần số này trở kháng phụ thuộc vào tổng chiều dày trên tầng tựa
dẫn điện vì vậy gọi là khoảng H.
1.1.4. Phương pháp từ tellua âm tần AMTZ
1.1.4.1. Đường cong đo sâu từ tellua

ρ
T
biểu kiến
Từ công thức (2.2a) của trở kháng trên nửa không gian đồng nhất
1
0
k
Z
ωµ−
=
với
10101
/iik ρωµ=σωµ=

7
Ta có:
10
2
Z ρωµ=
suy ra
2
0
1
Z
1
ωµ
=ρ với ω=2p/T
Như vậy công thức tính điện trở suất biểu kiến của phương pháp Từ Tellua:
22
0

T
ZT2,0Z
2
T
=
πµ
=ρ
(4.1)
1.1.4.2. Đường cong đo sâu từ tellua lý thuyết
Với mô hình môi trường phân lớp nằm ngang n lớp, ta có
n10
4/i
n
10
0
n
1
0
n
ReR
/i
R
k
Z ρωµ=
ρωµ
ωµ
=
ωµ
=
π−

(4.2)
thì ta có đường cong biên độ:

2
n1T
Rρ=ρ
và đường cong pha:
0
HEHEn
0
T
180ArgR45
xyyx
+ϕ−ϕ=ϕ−ϕ=−=ϕ (4.3)
Đó là đường cong đo sâu Từ Tellua biên độ và pha lý thuyết, trong đó hàm
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣

⎡
+++=
−
n
1n
22
2
1
11n
k
k
arcth hikcth
k
k
arcthhikcthR

1.1.4.3. Trở kháng Z với các mô hình môi trường
Như công thức (4.2) ta thấy trở kháng là một đại lượng phức và là một
Tenxơ. Tuỳ thuộc mô hình môi trường Tenxơ trở kháng Z có các dạng như sau:
- Với mô hình môi trường 1 chiều (1D) là môi trường phân lớp nằm ngang,
quan hệ giữa thành phần điện
),(
yx
EEE
với thành phần từ
),(
yx
HHH
là quan hệ
tuyến tính có dạng:

⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
y
x
yx

xy
y
x
H
H
Z
Z
E
E
0
0

Tenxơ trở kháng Z có dạng:

⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜

⎝
⎛
−
=
0
0
0
0
Z
Z
Z
Z
Z
yx
xy
vì Zxy = Zyx = Z
- Với mô hình môi trường 2D. Tenxơ trở kháng Z có dạng

⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
=
yyyx
xyxx

ZZ
ZZ
Z

Trong đó Zxy, Zyx là trở kháng chính phụ thuộc hướng thiết bị đo, còn Zxx,
Zyy là trở kháng phụ.


Trở kháng hiệu dụng là giá trị:
Zhd = ⏐Z⏐=
yxxyyyxx
ZZZZ − là bất biến, không phụ thuộc thiết
bị đo.
- Với mô hình môi trường 3D, ngoài tenxơ trở kháng như trên, trường từ còn
xuất hiện thành phần thẳng đứng Hz, nó cũng quan hệ tuyến tính với các thành phần
nằm ngang Hx, Hy của trường từ:
Hz = WzxHx + WzyHy,

8
trong đó vectơ
jWiWW
zyzx
+=
là vectơ cảm ứng Vize – Parkinsơn.
1. 2. Tình hình áp dụng đo sâu từ telua âm tần trên thế giới và ở Việt
Nam
1.2.1 Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua trên thế giới
Xuất phát ban đầu, phương pháp từ telua với ưu thế nghiên cứu sâu, nhưng
máy móc thiết bị cồng kềnh, thời gian đo một điểm rất lâu, nên thường được sử
dụng trong nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu, tìm kiếm dầu khí. Nhưng gần đây, với

việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ từ telua âm tần ( Audiomagnetotelluric-
AMT), từ telua âm tần nguồ
n kiểm soát (controlled- source audio-frequency
magnetotelluric-CAMT) phương pháp đã được sử dụng hiệu quả cho các nghiên
cứu nông như tìm kiếm nước dưới đất.
1.2.1.1. Áp dụng phương pháp từ telua trong điều tra nước dưới đất.
Nhiệm vụ được thực hiện nhờ triển khai trên hệ thiết bị đo từ telua âm tần
(AMT).
Các máy này thường có hai kênh đo tín hiệu tự nhiên, với giải đo từ 10-
7500Hz (Samtec1-Iris…)
Phương pháp được ti
ến hành theo cách bố trí các tuyến đo song song, cách
đều cắt vuông gọc với tầng chứa nước cần điều tra.
Các đường cong đo sâu AMT được phân tích định lượng theo các phương
pháp 1D, 2D. Từ đó phân ra các tầng theo độ sâu với thông số được quan tâm chính
là điện trở suất. Liên kết các điểm, tuyến đo AMT lập được bản đồ (sơ đồ) phân bố
các tầng theo điện trở suất. Đ
ó là các cơ sở để phân chia, dự báo triển vọng tầng
chứa nước.
Theo một số kết quả nghiên cứu, tầng chứa nước trong các lỗ hổng, khe nứt
có điện trở suất: 100-600Ώm.
Tâng có điện trở suất <10 Ώm thường chứa nước mặn.
Chiều dày của tầng từ vài chục m đến >750m.
Phương pháp từ telua âm tần tần số cố định (ki
ểm soát) (CAMT) thường sử
dụng 13 tần trong khoảng 0.5-2050Hz.
1.2.1.2. Áp dụng phương pháp từ telua trong thăm dò khoáng sản.
Phương pháp từ-telua.đã được sử dụng trong tìm kiếm các loại khoáng sản tứ
rất sớm:
- Năm 1978 Phạm Văn Ngọc đã sử dụng để tìm kiếm các thân quặng urani

dạng bất chỉnh hợp tại Sascatchewan (Canada);
- Lakamen (1986) đã có các kết quả áp dụng trong tìm kiếm kim loại cơ bản
t
ại Phần Lan.
Các thông số được khai thác sử dụng chủ yếu là điện trở suất. Các phương
pháp hỗ trợ là các phương pháp đo sâu điện, trọng lực.
1.2.1.3. Áp dụng phương pháp từ telua trong nghiên cứu địa chất
Nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu là một thế mạnh của phương pháp từ telua.
Các ví dụ trong các công trình nghiên cứu trên thế giới chỉ ra rằng đây là phương
pháp có độ sâu lớn,
độ tin cây cao.
Phân tích các số liệu đo từ telua vùng Ouachita, Oklahoma ( Hoa Kỳ), đã
phân chia được 04 lớp điện trở suất khác nhau, tương ứng với các đối tượng địa chất
nằm ở độ sâu 2-15km.
1.2.2. Tình hình triển khai, áp dụng phương pháp từ telua ở Việt Nam.

9
Phương pháp đo từ telua lần đầu tiên được Pornhiagin M.A, Tăng Mười,
Nguyễn Tấn Kích triển khai thực hiện trong tìm kiếm dầu khí vùng trũng Sông
Hồng từ đầu những năm 60 của thế kỷ XX. Sau đó, bẵng đi một thời gian dài, đầu
những năm 90, phương pháp này được đầu tư, nghiên cứu sử dụng trong các lĩnh
vực điều tra, nghiên cứu địa chất.
1.2.2.1 .Áp dụng phươ
ng pháp từ telua trong điều tra nước dưới đất.
-Nhóm tác giả Nguyễn Thị Kim Thoa, Nguyễn Văn Giảng, Phạm Văn Ngọc,
Boyer.D (1994), đã nghiên cứu triển khai phương pháp này trong khảo sát tầng
nước ngầm khu vực thành phố Hồ Chí Minh.
Thiết bị sử dụng là máy TELMAG, 12 tần số riêng trong dải 3-2500Hz. Các
điểm đo sâu từ telua được bố trí trên 02 tuyến đo.
Phân tích kết quả đo sâu từ telua, kết hợp

đối sánh với các tài liệu đo sâu
điên, khoan địa chất thuỷ văn cho thấy:
- Phương pháp có thể phát hiện, phân chia tầng nước dưới đất đến độ sâu
>400m.
- Phương pháp có thể phát dự báo được nước nhiễm mặn.
Thời gian gần đây, một số tác giả khác đã tiến hành tìm kiếm nước dưới đất
trong môi trường địa chất khác như trong trầm tích lục nguyên, đã vôi, cũng cho các
kết quả
tương tự.
1.2.2.2. Áp dụng phương pháp từ telua trong nghiên cứu địa chất.
-Việc nghiên cứu cấu trúc và thành phần vật chất của các thành tạo trầm tích
Kainozoi vùng trũng Sông Hồng.
Công việc này đã được Liên đoàn Địa chất 36 áp dụng bằng nhiều phương
pháp, trong đó có phương pháp từ telua.
Kết quả đo từ telua cho thấy bức tranh biến đổi của trường Emax có đặc
điểm: giá trị Emax càng cao thì tại
đó độ dày của các trầm tích Kainozoi mỏng (như
rìa phía bắc - tây bắc Emax đạt tới 200 – 300 đv, móng nâng lên, trầm tích Kainozoi
mỏng); ngược lại chiều dày trầm tich Kainozoi càng lớn thì Emax càng giảm (như
vùng Đông Hưng, Tiền Hải giá trị Emax đạt 70 – 100 đv, móng bị nhấn chìm). Kết
quả phân tích định lượng cho thấy chiều dày của các thành tạo trầm tích chứa than
trong diện nghiên cứu tồn tại trong khoảng 1000m (phía tây bắc) đến gần 4000m
(phía đ
ông nam). Các kết quả này đã được kiểm chứng bằng khoan và các dạng
công tác nghiên cứu khác đã được tiến hành trong vùng.
-Công tác đo sâu từ telua ở Bắc Trung Bộ.
Đo sâu từ telua Bắc Trung Bộ được Phạm Văn Ngọc, Boyer.D tiến hành
trong các năm 1996,1997 tại 38 điểm. Các kết quả đo tại từng điểm được vẽ thành
các đường cong đo sâu từ telua. Thông tin chủ yếu được khai thác là điện trở su
ất

của đất đá.
Việc phân tích xử lý được thực hiện theo trình tự: phân tích từng đường
cong, lập thành mặt cắt địa điện dọc tuyến đo.
Luận giải tài liệu đạt đến:
+ Phân chia các lớp,
+Phát hiện và dự báo vị trí mặt Moho;
+Phát hiện đới nhiệt độ cao;
+Đới chất lỏng nằm đáy các lớp chờm nghịch sâu.v.v
+Nghiên cứu chi tiết cấu trúc
đứt gãy.

10
Nghiên cứu được nhiều nhóm tác giả thực hiện, trong đó nhóm tác giả Lê
Huy Minh, Phạm Văn Ngọc, Boyer.D, thực hiện trên đứt gãy Lai Châu- Điện
Biên bằng máy Géo-IB-Ntrument.
Phân tích kết quả cho thấy khả năng của phương pháp trong việc làm rõ cấu
trúc của đới đứt gãy. Phân chia, đánh giá được các yếu tố cấu trúc nhỏ bên trong.
Xác định được chiều sâu phân bố của đới đứt gãy, với đứt gãy Lai Châu- Điện Biên
là 20-30km.


11
CHƯƠNG 2
CÔNG NGHỆ ĐO ĐẠC VÀ XỬ LÝ TÀI LIỆU PHƯƠNG PHÁP TỪ
TELUA ÂM TẦN

2.1. Máy từ telua âm tần ACF-4M
Máy từ telua âm tần ACF-4M có máy ghi kỹ thuật số 4 kênh nhằm
biến đổi các tín hiệu tương tự nhận được thành các mã dạng số của tập hợp dữ liệu
thu được, xử lý sơ bộ và lưu trữ dưới dạng số vào bộ nhớ trong Flash. Các kênh của

máy ghi kết nối với 2 bộ chuyển đổi trường điện từ cảm ứng tần số thấp (cuộn cả
m
ứng từ hoặc ăngten từ) và 2 ăngten điện nối đất qua đường khuyếch đại
2.1.1 Đặc điểm kỹ thuật của máy ghi
Máy ghi hoạt động với các tín hiệu tương tự chuyển đến từ các ăngten điện và
từ:
-Ăngten điện:
+Được nối đất ở đầu cuối dây, đối xứng với máy ghi và bao gồm 2 nhánh
+Độ dài của m
ỗi nhánh có thể có thể biến đổi tùy thuộc điều kiện làm việc từ 20 –
100m
+Đầu ra của dây được kết nối với lối vào khác nhau của bộ khuyếch đại
+Bộ khuyếch đại là 1 phần của máy ghi và được kết nối với nó bằng cáp 3 mét.
+Nguồn điện cung cấp cho âm li là 2 cực (- 8 ±5% +8 ±5% Vôn) và được lấy từ
máy ghi
+Tiêu thụ điện của mỗi nhánh không quá 30 mA
-Cuộn cảm
ứng từ:
+Cuộn cảm ứng từ là 1 hình trụ dài 1 mét với cuộn cuộn nhỏ chồng lên nhau, ở
tâm của nó có lõi độ thấm từ cao.
+Cuộn cảm ứng từ có lưới bảo vệ bên ngoài và âm li được gắn liền với đầu ra
khác nhau
+Cuộn cảm ứng từ nối với máy ghi bằng 1 dây cáp dài 10 mét.
+Điện thế của nguồn cung cấp cho bộ khuyếch đại là 2 cực (- 8 – 10 +8 +10) V
và đượ
c lấy từ máy ghi
+Dòng tiêu thụ của mỗi nhánh không quá 30
mA
Cấu trúc của máy ghi được chỉ ra ở hình
1.1; Đặc điểm kỹ thuật ở bảng 1.1; dải đo ở

bảng 1.2 và 1.3.

Máy từ telua âm tần ACF-4M

12
Hình 1.1: Cấu trúc của máy ghi:


Bảng 1.1: Các đặc điểm kỹ thuật của máy ghi M-K4-SM27
Thông số Giá trị
Số kênh đồng bộ 4
Dữ liệu ADC, bit 24
Dải tín hiệu đầu vào, mV
Chính
Phụ
30
6, 1000
Dải tần số chung, Hz 0,1 – 800
Dải tần số hoạt động (xem trong Bảng 1.2, 1.3) D1, D2, D3
Độ phân giải tần số, Hz 12.5 – 0.0005
Các mức lấy mẫu, Hz 160, 1600, 3200
Bộ nhớ trong, Mb Không nhỏ hơn 500
Mức nhiễu (RMS) trong khoảng 10- 800 Hz, mang
đến đầu vào, nV/Hz
1/2

Không lớn hơn 35
Bộ lọc hình chữ V, Hz 50
Kênh chuyển dữ liệu chuyền dữ liệu 10 (giao thức
UDP)

10 Mbs/giây

13
Màn hình LCD màu, 320 x 240 picel
Tính gián đoạn lưới tần số Không nhỏ hơn 10
-5
Tính ổn định lưới tần số (tổng tất cả các tham số) Không nhỏ hơn 10
-7
Điện áp trong bộ tích điện, A*giờ 8
Tài nguyên (trong bộ tích điện), giờ, không nhỏ
hơn
14
Bộ kiểm tra LCD, đơn sắc
320 x 240 pixel
Hỗ trợ định vị toàn cầu +
Gián đoạn Không nhỏ hơn 10
-5
Lưới tần số
ổn định (cộng tổng các hệ số) Không nhỏ hơn 10
-7
Dung lượng ắcquy cài đặt sẵn, A*giờ 8
Điện thế nguồn cung cấp, V 10,5 15
Nguồn trong ắcquy cài đặt sẵn, thời gian làm việc,
không ít hơn
14
Dải nhiệt độ làm việc, C -10 +50
Kích thước, mm Không lớn hơn 340 x 295 x
152
Trọng lượng, kg 5 ± 10%

Bảng 1.2: Các dải tần số trong phương pháp xử lý phổ

Thông số Dải D1 Dải D2 Dải D3
Các dải tần số, Hz 0,31 – 40 1,56 – 400 6,24 - 800
Mức lấy mẫu, Hz 160 1600 3200
Độ dài ảnh phổ (số các tần số) 128 256 128
Số các phân đoạn 64 – 512 64 – 1024 64 - 512

Bảng 1.3: Các dải tần số trong phương pháp xử lý chuỗi thời gian

Thông số Dải D1 Dải D2 Dải D3
Dải tần số, Hz 0,1 – 40 1– 400 1 - 800
Mức lấy mẫu sau khi lấy ra 1/10,
Hz
160 1600 3200

- Các điều kiện bảo dưỡng:
Máy ghi có thể hoạt động trong những điều kiện khí hậu sau:
+ Phạm vi nhiệt độ môi trường,
0
C từ -10 đến +50

14
+ Độ ẩm tương đối ở 25
0
C không lớn hơn 95%
Về độ bền, sức chịu đựng và sự chống đỡ với các nhân tố bên ngoài khác,
máy ghi có thể đáp ứng các yêu cầu về mặt công nghiệp nói chung.
2.1.2.
Nguyên lý hoạt động

Máy ghi lựa chọn và lưu trữ dữ liệu (cùng với thông tin bảo dưỡng, bao
gồm các tọa độ, thời gian, v.v) theo dạng số trong bộ nhớ Flash.
Các kết quả đo được ghi lại trong tập tin dạng *.sbf. Mỗi tập tin bao gồm
chuỗi thời gian của dải tần số danh nghĩa, các kết quả tính toán phổ bởi bộ xử lý của
máy ghi, phân cỡ dữ liệu và bổ sung thông tin (thờ
i gian, các tọa độ, số thứ tự của
ăngten, lời dẫn giải của người vận hành, v.v…)
Máy ghi cung cấp dữ liệu trực giác, điều khiển trực tiếp tại mỗi điểm quan
sát trên màn hình gắn liền với máy ghi.
Công cụ phần mềm cung cấp sự cài đặt các thông số của bộ dữ liệu, cho
phép thực hiện sự kiểm tra ban đầu của chức năng ghi, trao
đổi dữ liệu với PC, kiểm
tra kết quả chọn lọc dữ liệu và xử lý theo dạng số và đồ thị.
Trong phương pháp vận hành tự do (không có máy tính), máy ghi được
điều khiển với sự trợ giúp của bàn phím, bố trí ở phía trước mặt máy. Máy ghi cũng
được điều khiển từ PC chủ thông qua cáp Ethernet, trong các điều kiện thực địa, PC
xách tay (Notebook) có thể được sử dụng.
Nguồn cung c
ấp cho máy ghi được cung cấp bởi nguồn bên ngoài hoặc ắc
quy gắn trong máy. Trong trường hợp hết điện, việc lấy dữ liệu được tự động dừng
lại.
Bên trong máy ghi được cài đặt các môdun chức năng cung cấp hoạt động
của máy ghi.


2.2 Thu nhận dữ liệu từ tellua âm tần ngoài thực địa
2.2.1 Nhiễu và các biện pháp khắc phục
Trong đo sâu từ telua âm tần có các loại nhiễu ảnh hưởng tới chất lượng tài
liệu thu thập cần được khắc phục
-Đặc điểm của nhiễu

Nhiễu điện từ: Nguồn nhiễu điên từ được chia làm hai loại là nhiễu tự nhiên
và nhân nhân tạo:
-Nhiễu điện từ tự nhiên như: giông bão có kèm theo sấm chớp, bão từ
, biến
thiên ngày đêm của trường từ telua ….Nhiễu điện từ tự nhiên là loại nhiễu ngẫu
nhiên, phân bố theo qui luật Gauss.
-Các lọai nhiễu nhân tạo chủ yếu là nhiễu công nghiệp do các đường tải điện,
cáp điện ngầm, trạm biến thế, máy phát điện, máy phát radio, đường quốc lộ…tạo
ra. Trong đó những điểm đo gần đường quốc lộ có cườ
ng độ âm thanh lớn cũng tác
động đến kết quả của điểm đo. Các loai nhiễu nhân tạo như nhiễu đỉnh nhọn (có
biên độ lớn hơn rất nhiếu so với cả nhiễu ngẫu nhiên lẫn tín hiệu từ telua thể hiện rõ
trên đường cong phổ tự động của tín hiệu theo tần số) và nhiễu do các sóng hài (chủ
yếu là các hài bậc cao) của dòng điện công nghiệp tạo ra.
Ngoài ra, nhi
ễu trong phương pháp từ telua âm tần còn là các dao động vi địa
chấn bổ sung tín hiệu ở lối ra của cuộn cảm ứng từ, không liên kết với tín hiệu từ
ăngten điện. Đây là nhiễu do bố trí thiết bị ở gần cây cối bị ảnh hưởng của gió tác
động tới cây. Các dao động của rễ cây gây ra bởi dao động trên ngọn cây là nguyên

15
nhân gây ra nhiễu. Trên các miền bờ biển, các đợt dao động mạnh của sóng đại
dương có thể gây nên các dao động vi địa chấn vào sâu lục địa hàng trăm km.
Cuối cùng phải kể đến các nhiễu do các điện cực tiếp đất của ăngten điện gây
ra. Chúng được phân làm 2 loại:
- Nhiễu có thể do tiếp xúc điện cực với đất kém. Tại các điện cực, điện trở
tiếp xúc thấp hơn 4 KΩm, nhiễu của các điện cực là không ảnh hưởng tới kết quả
đo.
-Nguồn nhiễu thứ 2 phát ra của các điện cực là sự phân cực của nó. Sự phân
cực của các điện cực có hiệu ứng lớn ở tần số dưới 10 Hz.

-Các biện pháp khắc phụcnhiễu
Trên cơ sở hướng dẫn kỹ thu
ật của nhà sản xuất máy và kết quả những dữ
liệu thu được bị ảnh hưởng nhiễu với mức độ khác nhau khi đo thử nghiệm chúng
tôi tổng hợp đưa ra các biện pháp khắc phục nhiễu sau cho từ telua âm tần:
Khắc phục nhiễu công nghiệp và vi địa chấn
Để khắc phục các nhiễu công nghiệp kể trên vị trí các điểm đo nên bố trí xa
các nguồn nhiễu công nghiệ
p trong đó lứu ý nhất là đường điện cao thế. Các điểm
đo nên cách xa đường quốc lộ ít nhất 200m để giảm cường độ âm thanh.
Để khắc phục nhiếu do vi địa chấn không nên bố trí thiết bị gần cây cối.
Cuộn cảm ứng từ nên được đặt trong rãnh với độ sâu 10-15cm hoặc được đặt trên
nền đất đảm bảo được sự ổn định chắc ch
ắn. Cáp được kết nối tới cuộn cảm biến từ
phải được đổ đất lên để loại bỏ rung động của nó theo gió. Nếu phải đo trên các
miền bờ biển thì cần phải chọn thời điểm trong ngày biển lặng sóng.
Khắc phục nhiễu điện từ tự nhiên
Để khắc phục các nhiễu điện từ tự nhiên khi có bão kèm theo sấm sét và mư
a
to không được đo, tháo ăngten điện ra khỏi bộ khuyếch đại. Có thể thực hiện đo
cách 30 km hoặc xa hơn nữa so với nơi phát ra bão gió, sấm chớp. Những thời gian
có bão từ không nên đo.
Khắc phục điện trở tiếp đất của điện cực
Mỗi cánh của 1 đường điện đối xứng phải có điện cực tiếp
đất của riêng nó.
Điện trở của mỗi cánh của dòng điện được đo giữa phích cắm của bộ khuyếch đại
nối đất và mỗi chốt của đường điện được kết nối. Điện trở tiếp đất này không nên
vượt quá giá trị 1 kΩm. Điện trở tiếp đất càng thấp thì mức nhiễu kết nối của máy
ghi càng nhỏ

. Muốn vậy trong trường hợp nền đất khô cần phải đổ nước thậm chí là
nước muối vào nơi cắm điện cực.
Khắc phục sự phân cực của các điên cực
Để đo từ telua âm tần ở tần số < 10Hz tốt nhất nên sử dụng các điện cực chì
hoặc điện cực không phân cực để nhận ảnh phổ vớ
i sự gắn kết lớn hơn 0,8. Các điện
cực này được chôn trong hố sâu 10 -30cm (dưới mức rễ cỏ cây). Hố cần được dọn
sạch khỏi đá và đáy là nền đất. Nếu nền đất khô, hố nên được đổ đầy bằng nước
muối để gần với khối bùn. Việc đổ nước muối cũng được thực hiện cho nền đấ
t ẩm
ướt, để nâng cao chất lượng của các phép đo. Sau đó các điện cực được đặt vào bùn,
cố định ở vị trí nhất định và cắm vào nền đất mà không để cho bùn khô.
Trong dải tần >10 Hz có thể sử dụng các điện cực đồng.
Ngoài các biện pháp kể trên việc lựa chọn thích hợp các tham số đo, các
tham số cho các phần mềm xử lý cũng góp phần loại bỏ và h
ạn chế các nhiễu nêu
trên cho dữ liệu đầu vào tính toán.


16
2.2.2 Mạng lưới đo và lắp đặt thiết bi
- Lựa chọn điểm và tuyến đo:
Trong phương pháp từ telua âm tần, thông thường được thực hiện trên các
điểm đo dọc theo tuyến, các điểm này được bố trí (chuẩn bị) trước khi bắt đầu công
việc. Các tuyến được bố trí cắt qua các cấu trúc địa chất. Khoảng cách giữa các
tuyến và điểm tùy thuộc vào kích thước tri
ển vọng của cấu trúc địa chất và nhiệm
vụ đặt ra. Chọn khoảng cách giữa các điểm ngắn hơn khoảng cách giữa các tuyến
đo. Theo hướng dẫn kỹ thuật sử dụng máy khi tiến hành đo chi tiết, thì có thể chọn
khoảng cách giữa các điểm 50 - 100m và khoảng cách giữa các tuyến 100 - 200m

và lớn hơn.
Về nguyên tắc khi lựa chọn tỷ lệ và mạng lưới các đ
iểm đo, khoảng cách
giữa các tuyến phải đảm bảo đối tượng tìm kiếm có kích thước nhỏ nhất phải được
thể hiện ít nhất trên hai tuyến và trên ba điểm quan trắc ở mỗi tuyến.
Trước khi tiến hành đo đạc, bố trí đủ các khoảng trống để kết nối các ăng ten
điện và từ. Vị trí điểm đo thích hợp nhất là được bố
trí trên các vị trí cao, khô ráo,
cách xa cây cối, bụi rậm, đầm lầy. Để máy định vị GPS hoạt động tốt cần thực hiện
vào những ngày trời quang đãng, ít mây mù.
Để các phép đo được chính xác, vị trí các điểm đo nên được bố trí xa các
nguồn nhiễu công nghiệp (các đường tải điện, đường quốc lộ, các tuyến đường ống
và trạm bơm, các công trình công và nông nghiệp, các máy phát radio.v.v )
- Lắp đặt thiết bị
Sau khi xác
định điểm đo tiến hành lắp đặt thiết bị. Các hướng lắp đặt ăngten
điện và từ đã được chọn trước, thường dọc theo tuyến (E1,H2) hoặc ngang tuyến
(H1,E2). Khi lắp đặt ăngten, các góc phương vị của chúng được xác định bằng địa
bàn. .
Tại mỗi điểm đo sâu thiết bị được lắp đặt theo trình tự sau đây:
• Tạ
i trung tâm của vị trí đo, bố trí 1 điện cực tiếp đất và kết nối
nó bằng 1 đoạn dây đến chốt trung tâm của bộ khuyếch đại đường điện.
• Dải các dây của đường điện theo hướng đã chọn và kết nối các
đầu cuối của dòng đến các điện cực.
• Lắp đặt cuộn cảm biến vào 1 rãnh ngang và cắt qua đườ
ng
điện. Khoảng cách từ cuộn cảm biến từ đến máy ghi không nên nhỏ hơn 5m
Kết nối âmli của ăngten điện và cuộn cảm biến từ với máy ghi.
2.2.3 Lựa chọn thông số cài đặt hệ thống cho máy

- Cài đặt các thông số biểu diễn dữ liệu “Data setting”:
Không áp dụng sự hiệu chuẩn với các ảnh phổ
Tín hiệu thu nhận được thể hiện bằng microV
-Cài
đặt cho màn hình và bàn phím “I/O setting”: âm thanh, ngôn ngữ (Tiếng
Anh)
- Cài đặt máy thu GPS và thời gian “GPS and Time setting”:
Nếu trạm máy không có GPS đi kèm thì phương thức làm việc của
GPS không chọn Auto mà chọn Manual, chế độ nguồn cấp: tắt (power-
of), cần đồng bộ thời gian cài đặt thời gian địa phương cho máy ghi.
- Cài đặt hệ thống “System setting”: chế độ xạc điện, chế độ nguồn cấp
2.2.4 Lựa chọn các tham số đo
-Cài đặt các tham số cho các kênh củ
a phép đo:

17
Trong mỗi file số liệu, kiểu kênh (E hoặc H), dãy số của âm li và cuộn cảm
phải được chỉ định, phương vị của đường điện và cuộn cảm ứng so với phương
bắc, độ dài của đường điện (đơn vị cm) phải được ấn định. Qua đo thử nghiệm tại
một điểm đo các tham số khác giống nhau chỉ thay đổi độ
dài đường điện: 40m,
60m, 80m và 100m. Kết quả cho thấy độ dài đường điện 80m và 100m có điên trở
suất ở cùng độ sâu gần tương đương nhau về giá trị cũng như độ phân giải của
đường cong phân tích.
-Cài đặt lịch trình đo:
Sự thu nhận dữ liệu được thực hiện theo 1 lịch trình đo gồm 1 hoặc vài sự
kiện. Sự kiện được đặc trưng bở
i cài đặt: kênh, khoảng thời gian và dải tần số của
chuỗi thời gian, hệ số khuyếch đại và phương thức đo. Trong đó các tham số sau
phải được lựa chọn trước khi tiến hành đo:

+ Chọn dải tần số thu thập dữ liệu một trong 3 dải tần số:
D1 – 0.1 – 40 Hz;
D2 – 1 – 400 Hz;
D3 – 1 – 800 Hz;
Để lựa chọn, chúng tôi đo thử nghiệm tai một điểm đo trên 3 dả
i đo D1, D2
và D3 với các tham số đo như nhau theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Kết quả cho
thấy:


Dải D1 đường cong đo sâu được nghiên cứu từ độ sâu 740m trở xuống như
hình vẽ dưới đây:


18
Dải D2 và D3 cho kết quả phân tích đường cong điện trở suất từ trên mặt
vài chục mét tới sâu hàng nghìn mét nhưng ở độ sâu <200m dải D3 cho độ phân
giải điện trở suất tốt hơn và ngược lại từ 200m đến 1000m dải D2 có độ phân giải
tốt hơn D3 và D1
Kết quả phân tích 1D đo sâu từ telua âm tần
dải đoD1, D2 và D3
Dải đo D1 Dải đo D2 Dải đo D3
Số
thứ
tự
Độ sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)

Độ sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
Độ sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
1 0.00 85574.38 0.00 2040.74 0.00 600.03
2 740.28 9750.74 10.44 2091.22 2.58 626.06
3 990.84 3927.79 21.42 2147.16 5.31 654.48
4 1139.91 2449.27 33.01 2209.30 8.18 685.64
5 45.27 2278.55 11.23 719.92
6 58.30 2355.99 14.47 757.79
7 72.20 2442.93 17.92 799.83
8 87.08 2540.95 21.60 846.76
9 103.10 2652.24 25.56 899.71
10 120.43 2779.42 29.81 960.21
11 139.31 2924.18 34.42 1029.38
12 159.98 3089.07 39.44 1108.95
13 182.80 3277.01 44.93 1201.31
14 208.16 3491.17 50.98 1309.54
15 236.59 3734.79 57.69 1437.82
16 268.70 4010.79 65.21 1592.00
17 305.29 4316.30 73.72 1781.07
18 347.31 4640.35 83.47 2013.79
19 395.80 4972.37 94.78 2302.77
20 451.94 5286.38 108.08 2666.03

21 516.79 5533.91 124.00 3129.31
22 590.81 5647.80 143.37 3729.79
23 673.38 5561.62 167.48 4520.67
24 762.50 5222.13 198.15 5559.42
25 854.93 4630.56 237.85 6848.91
26 946.28 3872.64 289.63 8347.66
27 1032.26 3103.19 356.95 9936.94
28 442.99 11324.64
29 548.58 12016.01
30 669.18 11455.96
31 793.09 9479.58
32 905.32 6739.80
33 997.36 4403.66
34 1070.12 2872.21

Như vậy để nghiên cứu chi tiết tới độ sâu 1000m cần lựa chọn các dải
đo sau:
Độ sâu từ > 1000m chọn dải đo D1
Độ sâu từ 200m đến 1000m chọn dải đo D2
Độ sâu < 200m chọn dải đo D3
+ Chọn thời gian đo:
Theo hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất đưa ra như sau:

19
Khoảng thời gian tối thiểu lựa chọn số liệu để nhận ảnh phổ trong các dải tần
số khác nhau:
D1 – 100 giây;
D2 – 20 giây;
D3 – 10 giây
Khoảng thời gian tối ưu lựa chọn dữ liệu để thu nhận ảnh phổ ở các dải tần

số khác nhau:
D1 – 1800 giây;
D2 – 300 giây;
D3 – 300 giây.
Chúng tôi cũng tiến hành đo thử nghiêm trên dải đo D3 với các mức thời
gian đo: 10, 100, 200, 300 và 400 giây. Kết quả đo được t
ổng hợp trong bảng dưới
đây:
Thời gian đo 10s Thời gian đo 100s Thời gian đo 200s Thời gian đo 300s Thời gia đo 400s
Số
thứ
tự
Độ
sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
Độ
sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
Độ
sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)

Độ
sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
Độ
sâu
(m)
Điện trở
suất
(Ohm.m)
1 0.00 751.41 0.00 515.67 0.00 540.67 0.00 600.03 0.00 881.09
2 4.35 800.32 3.43 553.80 2.53 567.03 2.58 626.06 6.07 939.73
3 9.04 855.88 7.18 597.84 5.21 596.09 5.31 654.48 12.71 1008.85
4 14.13 919.45 11.28 649.20 8.06 628.26 8.18 685.64 20.04 1091.37
5 19.68 992.85 15.81 709.78 11.10 664.05 11.23 719.92 28.20 1191.38
6 25.78 1078.43 20.85 782.20 14.35 704.09 14.47 757.79 37.39 1314.68
7 32.52 1179.38 26.51 870.29 17.84 749.23 17.92 799.83 47.89 1469.75
8 40.04 1300.28 32.95 980.25 21.61 800.58 21.60 846.76 60.06 1669.24
9 48.50 1448.30 40.38 1120.87 25.70 859.46 25.56 899.71 74.47 1932.29
10 58.16 1631.59 49.11 1305.02 30.15 927.52 29.81 960.21 91.96 2288.14
11 69.33 1862.67 59.59 1553.00 35.03 1006.90 34.42 1029.38 113.81 2780.96
12 82.48 2159.84 72.54 1898.33 40.41 1100.57 39.44 1108.95
13 98.26 2550.36 89.07 2397.24 46.40 1212.99 44.93 1201.31
14 117.67 3074.77 111.05 3140.50 53.12 1350.24 50.98 1309.54
15 60.78 1520.93 57.69 1437.82
16 69.60 1737.54 65.21 1592.00
17 79.95 2018.69 73.72 1781.07
18 92.33 2392.73 83.47 2013.79

19 107.54 2902.89 94.78 2302.77
20 108.08 2666.03

Kết quả trên cho thấy ở dải đo D3 thời gian đo tối ưu nhất là 300 giây có độ
phân giải điện trở suất tốt nhất. Như vậy, chúng tôi cho rằng thời gian đo tối ưu của
các dải đo mà nhà sản xuất đưa ra ở trên là hợp lý.
+ Chọn hệ số khuyếch đại (hệ số khuyếch đại của bộ tiền khuyếch
đại
“preamplifier”):
Hệ số khuyếch đại gồm: 1, 35 và 150. Hệ số khuyếch đại: 35 được sử dụng
trong công tác thực địa với mức thấp của nhiễu từ đường điện. Hệ số khuyếch đại:1
được sử dụng ở những vùng có mức nhiễu liên kết cao. Hệ số khuyếch đại: 150
được dùng vào mùa đông, khi không có bão, sấm sét, mưa to mà ở đó nhiễu công
nghiệp ở
mức thấp. Chúng tôi đã thử nghiệm đo với hệ số khuyếch đại 1 và 35 tại
cùng một điểm đo có các tham số khác giống nhau cho kết quả sau:

Kết quả đo với hệ số khuyếch đại:1 (G1):

20





Kết quả đo với hệ số khuyếch đại:35 (G35):



Nhìn vào hai hình trên cho thấy các đường cong bên phải là giá trị đo và bên

trái là đường cong phân tích 1D. Các gía trị đo của hệ số khuyếch đại G35 bị nhiễu
rất nhiều so với G1. Do đó kết quả phân tích đường cong đo sâu 1D của G35 cũng
bị ảnh hưởng sai lệch và độ phân giải điện trở suất theo độ sâu cũng kém so với kết

21
quả của G1. Như vậy để giảm ảnh hưởng của nhiễu vào kết quả đo sâu từ telua âm
tần nên chọn hệ số khuyếch đại là 1 (G1).
-Chọn phương thức đo:
Có hai phương thức đo: Điều khiển “COMMAND” và thời gian “TIME”
+Điều khiển – phương thức điều khiển quá trình đo trên tuyến. Đây là
phương thức làm việc chính của phương pháp t
ừ telua âm tần được chọn.
+Thời gian – phương thức đo quan trắc trong khoảng thời gian ấn định.
Sau khi lựa chọn các tham số đo kể trên bắt đầu tiến hành thu thập dữ
liệu.
2.2.5 Đánh giá chất lượng tài liệu thu thập
Dữ liệu đo đươc thể hiện bằng hình ảnh phổ tự động và đồ thị hệ số tương
quan của hai thành phầ
n từ và điện (H1 và E1)
Đánh giá chất lượng dữ liệu thu thập qua hệ số tương quan giữa H1và E1.
Thường tài liệu thu thập tốt hệ số tương quan >0.8.

2.3 Xử lý dữ liệu từ tellua âm tần trong phòng
Bộ phần mềm xử lý tài liệu từ telua âm tần gồm 4 phần mềm chính: SM+,
GEOINF32, SHELL2D và MEL-8 . Các phần mềm kể trên liên kết với nhau để xử
lý biến đổi tài liệu từ telua âm tần dạng số hệ nhị phân ra kết quả cuối cùng biểu
diễn thành: mặt cắt mô hình điện trở suất theo độ sâu (phân tích 2D) hoặc đường
cong điện trở suất theo độ sâu (phân tích 1D) .

Sau khi nghiên cứu sử dụng bộ phần mềm kể trên và đã tiến hành phân tích

tài liệu từ telua âm tần đo thử nghiệm trên các mô hình khác nhau, chúng tôi đưa ra
các tham số xử lý được lựa chọn dưới đây để chạy các phần mềm.

2.3.1. Phần mềm xử lý SM+
Phần mềm SM+ có chức năng xử lý tài liệu sơ bộ và tiến hành tính toán cho
các bộ dữ liệu MT gồm:
-MT-S2 là bộ dữ liệu 2 kênh tương ứng với mô hình 1D
-MT-S4 là bộ dữ liệu 4 kênh tương ứng với mô hình 2D
Phần mêm SM+ gồm 3 module xử lý sau:

2.3.1.1. Module phân tích phổ “AMT”
- Cửa sổ “SPAMTS”

22

Chọn dữ liệu trong khoảng thời gian

Để chọn dữ liệu trong khoảng thời gian, chọn ngưỡng biên độ, panel
Ampl.selection của cửa sổ SPAMTS được sử dụng:


Trong panel này:
1. Đặt mỗi kênh các cờ hiệu cho phép lựa chọn.
2. Đối với một trong số các kênh mà trong đó việc lựa chọn được
thực hiện, xác định ngưỡng các biên độ.
3. Trong menu “Overboards processing”, chọn chế độ chuẩn
standard chặn dữ liệu còn hồ nghi
4. Trong nhóm “Overboads expansion”, để đặt các trường
“samples before” và “samples after” độ dài của các khoảng [-p; q], bị xoá
đồng thời với tất cả các xung.

23
Độ dài nhỏ nhất của các khoảng để loại trừ được xác định bởi các đặc
điểm của các kênh phụ thuộc vào dải tần số: độ dài [-5; 20] trong dải D1 và
độ dài [-10; 50] trong dải D2 và D3.
Phân tích phổ

Để cài đặt các tham số đối với phân tích phổ, sử dụng panel Spectral
ananysis của cửa sổ SPAMT:

Trong panel này:
1. Trong nhóm “Time”, chọn all cho xử lý toàn bộ các chuỗi thời gian, hoặc
lựa chọn sec cho xử lý từng phần. Trong trường hợp cuối cùng, nhập tmin, tmax,
các giá trị được đếm theo giây từ lúc bắt đầu phép đo.
2. Trong nhóm “Frequencies”, chọn all cho xử lý đơn kênh của toàn dải các
tần số làm việc của thiết bị hoặc chọn Hz cho xử lý của dải tần số được chọn. Trong
trường hợp cuối cùng, nhập các giá trị
fmin, fmax.
3. Trong menu độ phân giải “Resolution”, Hz chọn đô phân giải được yêu
cầu dựa trên tần số và độ dài phân mảnh (Lseg) tương ứng. Đối với dải đo D2 và D3
độ phân giải < 1Hz.
4. Trong menu “Overlap” - chọn độ dài chồng lên nhau của phân mảnh. Đối
với phân tích phổ chọn “none” của menu này.
5. Trong menu “Window”, chọn “Blackman”
Chuyển đổi kênh:

Để hiệu chỉnh đúng các yếu tố của trở kháng tensor, các cảm biến pha chính
xác được yêu cầu.Bộ các kênh, nơi đảo pha bị loại trừ, được xác định trong nhóm
Invers trong panel Ampl.selection của cửa sổ SPAMTS:

Kiểm soát lựa chọn phổ

24
Bộ các tham số cho các bộ lựa chọn L, D, và R được thực hiên trong panel
Spec.selection của cửa sổ SPAMTS:

Trong panel này:
1. Trong menu Model, chọn một trong ba chế độ SNR cố định của nhiễu
xung <Y>, <Z> hoặc <YZ>, hoặc chọn chi tiết auto. Trong trường hợp “auto” chế
độ SNR của nhiễu tĩnh đã chỉ ra trong panel của “MT data” sẽ được sử dụng.
2. Bộ chọn L :
Bộ chọn L sử dụng toàn bộ tín hiệu khi thành phần xung trội của tín hiệu có
giá trị, không có xung nhiễu.
3. Bộ chọn D :
Bộ chọn D sử dụ
ng toàn bộ tín hiệu khi thành phần chiếm ưu thế của xung
nhiễu có năng lượng trung bình vượt quá năng lượng trung bình của các tín hiệu có
giá trị.
4. Bộ chọn R
Bộ chọn R là bộ chọn chính được sử dụng trong SPAMTS. Chúng sử dụng
toàn bộ tín hiệu với sự thay đổi các giá trị động của tỷ lệ S/N
Nhìn chung mức độ chính của bộ chọn dữ liệu trong lĩnh vực tần s
ố là bộ
chọn R
Kiểm soát tính toán các ước lượng đánh giá

Các tham số kiểm soát tính toán các đánh giá ước lượng của dữ liệu MT
được chỉ ra trong panel MT data của cửa sổ SPAMTS:

Trong quá trình xử lý của dữ liệu AMTS trong panel này:
1. Đặt cờ hiệu calibrated và tensors (nếu có file hiệu chỉnh)
2. Chọn chế độ SNR của nhiễu tĩnh: <Z>
3. Chọn chuẩn đánh giá:standard.
4.Trong nhóm Invertors, đặt cờ hiệu cho bộ kênh (E2,H2) để nghịch đảo dữ
liệu MT.

-Cửa sổ SPAMTS/ Options