Nghiên cứu xác lập các đặc trưng dị trường phân cực kích thích dòng xoay chiều trên các đối và thân quặng sulfur đa kim phục vụ công tác điều tra đánh giá khoáng sản sulfur đa kim ở việt nam

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
DE





BÁO CÁO
TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, XÁC LẬP CÁC ĐẶC TRƯNG DỊ THƯỜNG
PHÂN CỰC KÍCH THÍCH DÒNG XOAY CHIỀU TRÊN CÁC ĐỚI VÀ
THÂN QUẶNG SULFUR ĐA KIM PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐIỀU TRA,
ĐÁNH GIÁ KHOÁNG SẢN SULFUR ĐA KIM Ở VIỆT NAM

Chủ nhiệm đề tài: TS. Tăng Đình Nam








6844
15/5/2008

HÀ NỘI, 07- 2007



BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
DE

Tác giả:
TS. TĂNG ĐÌNH NAM (CHỦ NHIỆM)
TS. NGUYỄN NGỌC LOAN
TS. QUÁCH VĂN GỪNG
THS. ĐOÀN THẾ HÙNG
KS. NGUYỄN ĐỨC CHIẾN
KS. HOÀNG VĂN CHUNG
KS. PHÙNG VĂN HUY
KS. NGUYỄN TIÊN PHONG
KS. LƯƠNG THU TRANG




BÁO CÁO
TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ


ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, XÁC LẬP CÁC ĐẶC TRƯNG DỊ THƯỜNG
PHÂN CỰC KÍCH THÍCH DÒNG XOAY CHIỀU TRÊN CÁC ĐỚI VÀ
THÂN QUẶNG SULFUR ĐA KIM PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐIỀU TRA,

ĐÁNH GIÁ KHOÁNG SẢN SULFUR ĐA KIM Ở VIỆT NAM


Cơ quan chủ trì
Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản
Chủ nhiệm đề tài
TS. Tăng Đình Nam






HÀ NỘI, 07- 2007

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN CỰC
KÍCH THÍCH DÒNG XOAY CHIỀU Error! Bookmark not defined.

I.1. Phương pháp PCKT dòng xoay chiều Error! Bookmark not defined.
I.2. So sánh các phép đo về thời gian, tần số và pha trong PCKTError! Bookmark n
o
I.2.1. Định nghĩa - hệ số phân cực miền thời gian.Error! Bookmark not defined.
I.2.2. Định nghĩa- hiệu ứng phân cực miền tần sốError! Bookmark not defined.
I.2.3. Định nghĩa - hệ số góc pha Error! Bookmark not defined.
I.3. Giới thiệu về máy phân cực một chiều và xoay chiều mớiError! Bookmark not
d
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ TÀI LIỆUError! Bookmark not define
d

II.1. Tính toán các tham số đo phân cực dòng xoay chiềuError! Bookmark not defin
II.1.1. Hiệu ứng phân cực (hiệu ứng tần số)Error! Bookmark not defined.

II.1.2. Hệ số kim loại (MF) Error! Bookmark not defined.
II.1.3. Các thành phần phức của giá trị điện trở và độ dẫn điệnError! Bookmark n
o
II.2. Xử lý tài liệu đo mặt cắt phân cực xoay chiềuError! Bookmark not defined.
II.3. Phân tích định lượng tài liệu đo sâu phân cực theo mô hình hai chiềuError! Boo
k
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM Ở VÙNG
QUẶNG ĐỒNG TÀ PHỜI - LÀO CAI Error! Bookmark not defined.

III.1. Các phương pháp và kỹ thuật thi công Error! Bookmark not defined.
III.1.1 Phương pháp và khối lượng đã thực hiệnError! Bookmark not defined.
III.1.2. Mạng lưới khảo sát Error! Bookmark not defined.
III.1.3. Kỹ thuật thi công các phương pháp địa vật lýError! Bookmark not define
d
III.2. Mô hình địa chất - địa vật lý vùng Tà PhờiError! Bookmark not defined.
III.2.1. Đặc điểm địa chất - khoáng sản Error! Bookmark not defined.
III.2.2. Tham số vật lý của đá và quặng ở Tà PhờiError! Bookmark not defined.
III.3. Mối quan hệ giữa các đặc trưng dị thường phân cực kích thích dòng
xoay chiều với thành phần vật chất của đồng Error! Bookmark not defined.

III.3.1. Thành phần khoáng vật các mẫu quặngError! Bookmark not defined.
III.3.2. Hàm lượng quặng đồng của mẫu quặngError! Bookmark not defined.
2
III.3.3. Đặc điểm phổ PCKT dòng xoay chiều của dá và quặng ở vùng Tà
Phời. Error! Bookmark not defined.

III.3.4. Quan hệ giữa các đặc trưng dị thường PCKT dòng xoay chiều với

hàm lượng đồng có trong các mẫu quặng đồng ở vùng Tà Phời - Cam Đường -
Lào Cai Error! Bookmark not defined.

III.4. Mối quan hệ giữa các đặc trưng dị thường PCKT dòng xoay chiều và
một chiều của quặng đồng Error! Bookmark not defined.

III.5. Đặc trưng dị thường PCKT dòng xoay chiều trên các đới, thân quặng
đồng ở vùng Tà Phời Error! Bookmark not defined.

III.5.1. Tuyến lỗ khoan 1 Error! Bookmark not defined.
III.5.2. Tuyến T3 Error! Bookmark not defined.
III.5.3. Tuyến 5 Error! Bookmark not defined.
III.5.4. Tuyến 2 Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM TRÊN QUẶNG
CHÌ KẼM Ở VÙNG NÀ TÙM - BẮC CẠN VÀ BA XỨ - TUYÊN QUANGError! B
o
IV.1. Phương pháp, kỹ thuật thi công Error! Bookmark not defined.
IV.1.1. Phương pháp và khối lượng thực hiệnError! Bookmark not defined.
IV.1.2. Mạng lưới khảo sát Error! Bookmark not defined.
IV.1.3. Kỹ thuật thi công các phương pháp địa vật lýError! Bookmark not define
d
IV.2. Mô hình địa chất - địa vật lý của quặng chì kẽm.Error! Bookmark not defined
.
IV.2.1. Mô hình địa chất - địa vật lý quặng chì kẽm Nà Tùm - Bắc CạnError! Boo
k
IV.2.2. Mô hình địa chất - địa vật lý tụ khoáng chì kẽm Ba XứError! Bookmark
n
IV.3. Mối quan hệ giữa các đặc trưng dị thường phân cực kích thích dòng
xoay chiều với thành phần vật chất của quặng chì kẽmError! Bookmark not defined.

IV.3.1. Thành phần khoáng vật các mẫu quặngError! Bookmark not defined.
IV.3.2. Hàm lượng quặng Pb và Zn của mẫu quặngError! Bookmark not defined.
IV.3.3. Đặc điểm phổ PCKT dòng xoay chiềuError! Bookmark not defined.

IV.3.4. Quan hệ giữa các đặc trưng dị thường PCKT dòng xoay chiều và
hàm lượng quặng Pb, Zn Error! Bookmark not defined.

IV.4. Mối quan hệ giữa các đặc trưng dị thường phân cực kích thích dòng
xoay chiều và một chiều của quặng chì kẽm Error! Bookmark not defined.

IV.5. Đặc trưng trưng dị thường PCKT dòng xoay chiều trên các thân quặng
Pb - Zn Error! Bookmark not defined.

3
IV.5.1. Đặc trưng dị thường PCKT dòng xoay chiều trên các thân quặng
Pb-Zn ở vùng Nà Tùm - Chợ Đồn - Bắc Cạn. Error! Bookmark not defined.

IV.5.2. Đặc trưng PCKT dòng xoay chiều trên các thân quặng Pb - Zn vùng
Ba Xứ - Tuyên Quang. Error! Bookmark not defined.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined.

MỞ ĐẦU
Trong mấy thập kỷ qua cũng như hiện nay, các phương pháp địa vật lý
ứng dụng được sử dụng khá sâu rộng trong công tác điều tra địa chất và đánh giá
khoáng sản ở nhiều nước có công nghệ tiên tiến trên thế giới cũng như ở nước
ta, bởi sự phát triển không ngừng của máy móc thiết bị và công nghệ đo, xử lý
tài liệu. Như vậy việc khoanh định các vùng có tiềm nă
ng khoáng sản cũng như

phát hiện đánh giá các mỏ khoáng sản trong đó có các mỏ sulfur đa kim ở các độ
sâu khác nhau được dễ dàng, ít tốn kém.
Phương pháp phân cực kích thích (PCKT) dòng xoay chiều với máy phát
T3 và đầu thu V5 do Canada chế tạo với 17 tần số, từ 0.125Hz đến 8192Hz là
một trong các công nghệ địa vật lý mới được nhập vào Việt Nam.
Phương pháp này có ưu điểm vượt trội so với phương pháp PCKT dòng
một chiều và các phương pháp th
ăm dò điện một chiều khác là khắc phục được
lớp phủ có điện trở suất cao cũng như lớp điện trở suất rất thấp, nên phát hiện
được các thân quặng, đới quặng dưới các lớp phủ nói trên. Để khai thác bộ máy
PCKT dòng xoay chiều mới này Bộ Tài nguyên và Môi trường đã giao cho Viện
Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản đề tài Nghiên cứu khoa học và công nghệ
có tựa đề
“Nghiên cứu xác lập các đặc trưng dị thường phân cực kích thích
dòng xoay chiều trên các đới và thân quặng sulfur đa kim phục vụ công tác điều
tra đánh giá khoáng sản sulfur đa kim ở Việt Nam” với các mục tiêu sau:
- Xác lập các đặc trưng tham số PCKT dòng xoay chiều của các loại
quặng sulfur đa kim (chì kẽm và đồng) ở Việt nam để phát hiện định vị các đới
quặng hóa, các thân quặng và dự báo triển vọng quặng theo tài liệ
u PCKT dòng
xoay chiều.
- Xây dựng quy trình công nghệ đo và phân tích tài liệu PCKT dòng xoay
chiều phục vụ việc đánh giá việc thăm dò quặng sulfur đa kim (chì - kẽm, đồng)
ở Việt Nam.
Căn cứ vào hợp đồng nghiên cứu khoa học và công nghệ số
05-ĐC/BTMT-HĐKHCN ngày 10 tháng 8 năm 2005 giữa Bộ Tài nguyên và
Môi trường với Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản. Viện trưởng Viện
Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản (nay là Viện Khoa họ
c Địa chất và Khoáng
sản) đã giao cho TS.Tăng Đình Nam làm chủ nhiệm để thực hiện đề tài theo đề

cương đã được phê duyệt và phiếu giao việc số 91GV/VĐCKS-KHTC ngày 15-
8-2005.
Theo các nội dung của Hợp đồng đã ký, Viện Khoa học Địa chất và
Khoáng sản có trách nhiệm hoàn thành Hợp đồng và giao nộp sản phẩm vào
2
tháng 12 năm 2006. Tuy nhiên do việc phân tích mẫu phổ phân cực tại Đức có
kết quả chậm nên Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản đã có công văn số
394/CN-VĐCKS, ngày 13 tháng 10 năm 2006 xin gia hạn nộp báo cáo đề tài và
đã được Vụ Khoa học và Công nghệ - Bộ Tài nguyên và Môi trường - chấp
thuận tại công văn số 1765/BTNMT-KHCN ngày 11 tháng 5 năm 2007 cho
phép đề tài phải nộp báo trước ngày 31 tháng 7 năm 2007.
Tập thể tác giả tham gia đề tài đã triển khai toàn bộ
các hạng mục công
việc của đề cương nghiên cứu đã được phê duyệt, các kết quả nghiên cứu đều
được phản ánh đầy đủ trong báo cáo này.
Mặc dù các hạng mục còn quá ít đặc biệt là công tác thử nghiệm thực địa
mới chỉ ở một mỏ đồng Tà Phời và mỏ chì-kẽm Nà Tùm, Ba Xứ, số lượng mẫu
đá và quặng lấy để đo tham số phân cực trong phòng thí nghiệm và phân tích
thành ph
ần vật chất không nhiều, nhưng căn cứ vào kết quả xử lý phân tích định
tính và định lượng tài liệu đo PCKT dòng xoay chiều, phối hợp với số liệu tham
số và phân tích mẫu, đối chiếu với kết quả khoan có thể khẳng định đã đạt được
các mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
Phương pháp PCKT dòng xoay chiều bằng sử dụng máy phát T3 và máy
thu V5 (hoặc máy tương đương) với quy trình công nghệ
đo và sử lý được xây
dựng cần được áp dụng với phương pháp địa vật lý khác trong điều tra đánh giá
không chỉ với khoáng sản đồng chì-kẽm mà đối với các khoáng sản kim loại
khác bởi ưu việt là có lượng thông tin phong phú (hệ số phân cực FE, góc pha,
phổ pha với các tần số khác nhau theo miền tần số…)

Phương pháp PCKT dòng xoay chiều đặc biệt có hiệu quả trong trường
hợp mặt cắt đị
a chất của vùng mỏ phức tạp có lớp màn chắn điện trở suất cao
hoặc lớp màn chắn có điện trở suất thấp bên trên các thân quặng hoặc trên các
mặt cắt địa chất - địa vật lý mà dị thường của các phương pháp điện một chiều
mờ yếu do nhiễu bất đồng nhất của lớp phủ hoặc lớp màn chắn nói trên.
Cần l
ưu ý rằng điều kiện để áp dụng có hiệu quả phương pháp này là việc
chọn dải tần số thích hợp theo kết quả đo thử nghiệm trước khi đo sản xuất đại
trà và lấy mẫu, đo tham số vật lý cũng như phân tích thành phần vật chất của đá
và quặng ở vùng mỏ được điều tra đánh giá.
Trong quá trình thực hiện đề tài tậ
p thể tác giả đã nhận được sự động viên
khuyến khích của lãnh đạo Vụ Khoa học và Công nghệ, Cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam, Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, sự
trao đổi, góp ý của TS.Đinh Thành và các chuyên viên Vụ Khoa học và Công
nghệ, chuyên viên Phòng Quản lý về điều tra Địa chất và Khoáng sản - Cục Địa
chất và Khoáng sản Việt Nam, sự tham gia phối hợp nghiên cứu và giúp đỡ
của
của Liên Đoàn Intergeo, Liên đoàn Địa chất Đông Bắc, sự giúp đỡ của các cán
bộ quản lý và chuyên môn trong và ngoài Viện Khoa học Địa chất và Khoáng
sản. Nhân dịp tổng kết đề tài tập thể tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành
tới quý vị và mong được sự chỉ bảo những khiếm khuyết để nâng cao chất lượng
của bản báo cáo.
3
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN
CỰC KÍCH THÍCH DÒNG XOAY CHIỀU
I.1. Phương pháp PCKT dòng xoay chiều
Hiện tượng PCKT có nguồn gốc hóa điện được gây nên bởi các hạt
khoáng vật kim loại trong một khối đá có độ dẫn kém, hoặc bởi sự khác nhau về

mật độ ion trong không gian lỗ rỗng, hoặc ở mặt tiếp xúc giữa khối đá và không
gian rỗng (Sumner, 1976). Bất kỳ một dòng điện nào trong môi trường phân cực
đều bị ngăn cản dòng bởi khả n
ăng nạp m (chargeability m - đơn vị sơ cấp của
độ phân cực theo thời gian, đó là đoạn dưới đường cong giữa hai lần ngừng
phát dòng. Thường biểu diễn bằng tỉ số milivolt giây trên volt) của môi trường
(Seigel, 1959). Tuy nhiên độ dẫn điện của môi trường phân cực σ
0
bị giảm
xuống liên quan với độ dẫn σ của môi trường không có các hợp phần phân cực.
σ
0
= σ(1 - m) (1.1)
Khi chạy theo một hướng, dòng điện “nạp" tất cả các nguyên tố phân cực
và tạo nên một điện thế thứ cấp V
s
. Sau một thời gian dài dòng điện chạy tất cả
các nguyên tố đều bão hòa, và thu được điện thế sơ cấp V
p
. Các giá trị của điện
thế sơ cấp và thứ cấp được tính gần đúng trong đo PCKT miền thời gian bằng
việc sử dụng phép đo điện thế (V
p
) khi có dòng điện và thế (V
s
) ngay sau khi
dòng điện bão hòa bị ngắt.
Độ nạp m được tính theo công thức:
()
2.1

V
V
m
p
s
=
Một lượng có thể so sánh được được xác định trong miền tần số. Nói
chung biên độ điện trở giảm khi tần số tăng. Nếu như điện trở được đo ở hai tần
số với ω
1
< ω
2
(thường là lớn hơn nhau 10 lần) thì hiệu ứng tần số (FE) được
tính toán theo biểu thức:
(
)
(
)
()
()
3.1FE
2
21
ωρ
ωρ−ωρ
= .
Như vậy (1.3) giải thích sự giảm từng phần của biên độ điện trở khi tần số
tăng, điện trở suất biểu kiến của tần số thấp ω
1
được tính toán bởi giá trị dòng

một chiều:
() ()
4.1K.
I
V
0
p
==ωρ
.
Với I là cường độ dòng điện, K là hệ số thiết bị. Điện trở suất biểu kiến tại
tần số cao ω
2
có thể được tính gần đúng:
() ()
5.1K.
I
VV
lim
sp
−
=ωρ
∞→ω

4
Bằng việc sử dụng các giới hạn đó, các kết quả từ các số đo trong miền
thời gian và miền tần số có khả năng chuyển đổi cho nhau được:
()
6.1
1 m
m

FE
−
=
Hiệu ứng tần số và độ nạp không chỉ là các đại lượng đặc trưng cho hiệu
ứng phân cực của đá.
Nói chung các số liệu PCKT chứa đựng nhiều thông tin liên quan đến
đường cong suy giảm của các số đo miền thời gian trên một khoảng thời gian
rộng hoặc các phép đo phổ PCKT ghi lại biên độ và góc pha trong một dải tần
số.
Biên độ thu được và các phổ pha biểu hiện sự
khuếch tán tần số của độ
dẫn biểu kiến.
Độ dẫn điện σ của các đá bao gồm cả các hiệu ứng dẫn và phân cực nói
chung có thể được biểu diễn như một đại lượng phức. Có phần thực (σ’) và ảo
(σ”) là các phần phụ thuộc vào tần số:
(
)
(
)
(
)
(
)
7.1"i'
ω
σ
+
ω
σ
=

ω
σ

Với ω là tần số góc và i là đại lượng ảo. Hợp phần trong pha tương ứng
với độ dẫn bên trong và thành phần vuông góc với các hiệu ứng phân cực mà
được tạo bởi một kiểu hợp phần độ dẫn điện dung trong đá. Đại lượng phức còn
có thể được đại diện bởi biên độ:
()
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
8.1'''
22
ωσ+ωσ=ωσ

và góc pha:
()
(
)
()
()
9.1
'

"
tancrc
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
ωσ
ωσ
=ωϕ
.
Góc pha đo được là sự lệch pha giữa tín hiệu dòng vào và điện thế đo
được bởi các hiệu ứng phân cực.
Dưới dạng điện trở suất, góc pha là arctg của tỷ số giữa hợp phần ảo của
điện trở suất với hợp phần thực, hoặc:
ρ
ρ
=φ
−
Re
Im
tan
1
.
Góc pha đo được là sự dịch chuyển pha giữa dòng điện tiêm nhập và điện
thế đo được gây ra bởi các hiệu ứng phân cực. Cần thấy rằng nếu dòng điện
xoay chiều được sử dụng thì tín hiệu đo được cũng bị ảnh hưởng bởi các hiệu

ứng cảm ứng mà nó được hình thành trong một sự dịch chuyển phụ của pha. Các
quy trình phức t
ạp để chuyển đổi cặp điện từ từ các số liệu IP (Pelton và nnk,
1978)
cũng có thể tránh được khi sử dụng một khoảng tần số và một thiết bị điện
thế và dòng các điện cực sao cho các hiệu ứng đó có thể bị loại trừ (bỏ qua). Do
5
điện trở suất phức là đối nghịch với độ dẫn phức nên phép đo độ dẫn hay điện
trở có thể được chuyển đổi cho nhau.
()
()
10.1
1
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
ωσ
=ωρ
I.2. So sánh các phép đo về thời gian, tần số và pha trong PCKT
I.2.1. Định nghĩa - hệ số phân cực miền thời gian.
Đầu vào miền thời gian dòng xung - ổn định dạng sóng và sự phản hồi
điện thế đặc trưng dạng sóng trên đất bị khoáng hóa hoặc bị phân cực được trình
bày ở hình 1.1. Các phần dạng sóng được đánh dấu được dùng trong việc thiết
lập các định nghĩa lý thuyết lẫn định nghĩa được áp dụng ở thực địa.

Hình 1.1: Dạng sóng hàm IP miền thời gian và phản hồi điện thế
tới một môi trường có khả năng phân cực.
Hệ số thường được đo trong miền thời gian là diện tích dưới đường cong
phóng điện được đánh dấu l
t
. Hệ số phát sinh là độ nạp điện M được định nghĩa
(xác định) bởi công thức:
()
11.1dtV
V
I
M
2
1
t
t
t
∫
=
Ở đây t
1
và t
2
xác định một khoảng thời gian trong thời gian phóng điện,
nó loại trừ điện thế chuyển tiếp chủ yếu do hiệu ứng điện từ kép. Trong việc sử
dụng này, M được lấy phổ biến làm các đơn vị milivolt - giây trên volt. Trở lại
hình 1.1, so sánh độ nạp điện này với hệ số m không có đơn vị đo do Seigel
(1954) nêu ra và thường được gọi là độ nạp đi
ện lý thuyết:
()

12.1
V
V
m
p
s
=

Trong đó:
V
s
- thế phát đo được khi chưa ngắt dòng.
V
p
- thế đo được khi đã ngắt dòng.
O
I
P
V
0
V
p
O
V
S
Thời gian
6
Độ nạp điện lý thuyết này không thể đo một cách chính xác ngoài thực địa
được do các hiệu ứng dẫn và các hiệu ứng điện dung làm mờ sự phản hồi thực
của đá trong vùng lân cận của sự biến đổi bước trong điện thế hoặc dòng. Tuy

nhiên nó sẽ được dùng ở đây để tạo lập sự so sánh giữa các hệ số.
Lưu ý từ hình 1.1 này V
s
= V
p
- V
0
, hoặc dưới dạng gradient thế điện
E
s
= E
p
- E
0
. Bây giờ chúng ta dùng sự liên quan này để có độ nạp điện khi dòng
nạp (dòng vào) là một hàm bước [U(t)] và điện trở suất đo được là một hàm của
tần số phức [ρ(s)]. Bằng sử dụng định nghĩa lý thuyết của Seigel, định lý chuyển
đổi (biến đổi) Laplace trong giới hạn và giá trị đầu và cuối, mật độ dòng J và
gradient điện thế phát sinh E được tính như sau:
() () ( )
()
()
() ()
()
() () ()() ( ) ( )
() () ()() ( ) ( )
17.1JJjsJsssElimtElim
16.1JJjsJsssElimtElim
15.1
S

J
ssE
14.1
S
J
sJ
13.1tU.JtJ
0
s
s0t
p
0
0s
0st
ρ=ωρ=ρ==
ρ=ωρ=ρ==
ρ=
=
=
∞→ω
∞→
∞→→
→ω
→
→∞→

Tuy nhiên:
(
)
(

)
()
()
18.1
tE
tEtE
E
EE
m
ac
0p
t
0tt
p
0p
ρ
ρ−ρ
=
−
=
−
=
∞→
→∞→

Có thể nói một cách tương tự:
()
19.1m
ac
acdc

ρ
ρ
−
ρ
=
Ở đây ρ
dc
là giá trị của điện trở suất một chiều và ρ
ac
là giá trị hiệu ứng
của điện trở suất tại
t = 0 hoặc tần số vô hạn. Mặc dù mối liên quan này được
hình thành cho chu kỳ nạp của miền thời gian dạng sóng, một luận cứ tương tự
cũng được đề xuất cho chu kỳ xả.
Nên nhớ rằng các đường cong nạp và xả là đường cong số mũ và hằng số
thời gian tham gia là những hằng số thời gian sao cho đạt được ở trạng thái bền
vững trên các chu kỳ nạp và xả
. Khi đó độ nạp được xác định bởi phương trình
(1.11) sẽ khác với phương trình (1.12) hoặc (1.18) bằng sự không đổi này sẽ là
một hàm của sự nạp thực và độ cong của sự xả sẽ biến đổi cùng với các thuộc
tính phân cực.
I.2.2. Định nghĩa- hiệu ứng phân cực miền tần số
Các phép đo miền tần số được thực hiện tại hai tần số khác nhau, thường
là phần 10. Các dạng sóng được trình bày trên hình 1.2 và trong miền thời gian,
hệ thống này sử dụng một dòng vào (nạp) được khống chế. Hệ số được đo là sự
7
phản hồi điện thế trạng thái bền vững sau khi lọc vì hệ số phát sinh là hiệu ứng
tần số như sau:
()
20.1

V
VV
FE
1
12
−
=
Ở đây V
1
, V
2
- các phản hồi tần số cao và thấp được lọc như được trình
bày ở hình 1.2.

Do dòng được tại biên độ ổn định trong khi tần số biến thiên, (1.20) có thể
được viết thành:
()
21.1FE
1
12
ρ
ρ
−
ρ
= .
Ở đây ρ
1
và ρ
2
là các độ lớn (cường độ) tương ứng với điện trở suất biểu

kiến tại tần số 1 và 2. Công thức (1.20) và (1.21) thường được biểu hiện dưới
dạng một hiệu ứng tần số phần trăm (PFE) hoặc FE x100%.
Áp dụng các giá trị đầu và cuối theo phương trình (1.21) sẽ dẫn đến mối
liên quan tương tự như mối liên quan sinh ra trong miền thời gian, hoặc:
()
22.1FE
ac
acdc
ρ
ρ
−
ρ
= .
Mặc dù điện thế hoặc điện trở suất đo được tại thực địa là phức, tức là
hàm của tần số, chỉ có biên độ của các phản hồi được sử dụng để xác định giá trị
ngoài trời của FE. Phương trình (1.20) và (1.21) đều là lý thuyết và các hệ số
thực địa (ngoài trời), là đáng quan tâm.
I
1
f
2
f
Đầu vào
Đầu ra
1
V
2
V
Hình 1.2: Dạng sóng IP miền tần số
8

I.2.3. Định nghĩa - hệ số góc pha
Đo đạc pha trong PCKT (IP) được định nghĩa như sự khác nhau trong góc
pha giữa tín hiệu điện thế thu được và dòng dạng sóng đầu vào, thừa nhận các
dạng sóng hình sin cho cả hai. Nếu như dòng đầu vào là một sóng vuông thì đo
pha được định nghĩa (xác định) như góc pha giữa họa ba cơ bản của các tín hiệu
truyền và nhận. Sự dịch chuyển pha trong miền tần số tương tự như sự dịch
chuy
ển thời gian (chậm trễ, cho IP) trong miền thời gian. Một cách chính xác
hơn, sự chậm trễ thời gian bằng đạo hàm của pha liên quan với tần số.
Dưới dạng điện trở suất, góc pha là arctg của tỷ số giữa hợp phần ảo của
điện trở suất với hợp phần thực, hoặc
()
23.1
Re
Im
tan
1
ρ
ρ
=φ
−
.
Phương pháp phân cực dòng xoay chiều với thiết bị hiện có cho phép đo
hiệu ứng phân cực trong dải tần số từ 0,0833Hz đến 8192Hz có khả năng nghiên
cứu sâu, khắc phục được ảnh hưởng của lớp phủ dẫn điện tốt hoặc lớp phủ có
điện trở cao.
Tùy theo độ dẫn điện của lát cắt địa chất có thể đo mặt c
ắt phân cực với
hai tần số thích hợp hoặc dải nhiều tần số bằng các hệ thiết bị tương tự như đo
phân cực dòng một chiều.

Kết quả được xử lý tự động bằng các phần mềm được cài đặt sẵn trong
máy, nên rất thuận tiện cho dự báo sự phát triển và quy mô phân bố của các đới
quặng theo chiều sâu để dự kiến các l
ỗ khoan, công trình sâu có hiệu quả.
I.3. Giới thiệu về máy phân cực một chiều và xoay chiều mới
Trạm máy phân cực xoay chiều của Canada gồm hai bộ phận:
Bộ phận phát: T-3
Máy phát T-3 có công suất 3KW có kèm theo mạch công suất phù hợp là
một nguồn cung cấp năng lượng đa dạng và được sử dụng rất nhiều trong công
tác khảo sát địa vật lý như:
- Đo điện từ dòng một chiều.
- Đo điện từ dòng xoay chiều.
- Đo PCKT một chiều và xoay chiều.
- Đo kiểm soát nguồn âm từ Telur.
Tính năng độc đáo và hiệu quả nhất của
T-3 là khả năng hoạt động được
với nhiều nguồn cung cấp năng lượng khác nhau. Trong đó bao gồm:
Các nguồn điện 50 hoặc 60Hz với thế phát từ 200v, 400v và 800v.
Ắc quy 100V
9
Máy phát T-3 có các nút điều chỉnh tần số trên bảng điều chỉnh phía
trước. Các tần số được thiết lập như sau:
Dạng 2
n
(với n từ 13 đến -3) có 17 tần số tương ứng với dải tần số sau:
8192Hz, 4096Hz, , 0.250Hz, 0.125HZ.
Dạng (2/3)
2n
(với n từ 13 đến -3) có 17 tần số tương ứng với dải tần số
sau: 5461Hz, 2731Hz, , 0.166Hz, 0.0833Hz

Bộ phận thu V-5
Máy thu V-5 có thể đo từng cặp cực riêng lẻ hoặc đồng thời cho 6 cặp
cực, có thể thu các tín hiệu một chiều hay xoay chiều. Đối với tín hiệu xoay
chiều có thể đo được 14 dải tần số khác nhau. Các tham số đo đạc trong phần
xoay chiều bao gồm thế phát (V
p
), giá trị điện trở suất và góc pha với từng tần số
khác nhau. Các kết quả đo được truy nhập trực tiếp vào máy tính. Máy tự động
tính toán các hệ số thiết bị
K
với từng phương pháp, tính giá trị điện trở suất, tự
động loại bỏ các kết quả có sai số lớn, tự động tính các tham số trung bình, sai
số của các phép đo và ghi vào bộ nhớ.

10
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ TÀI LIỆU
II.1. Tính toán các tham số đo phân cực dòng xoay chiều
Khi đo PCKT dòng xoay chiều với đầu thu V5, ở mỗi dải tần số máy tự
động tính toán giá trị biên độ điện trở suất biểu kiến và gía trị độ lệch pha. ta cần
trính toán các tham số sau để xử lý và luận dải tài liệu:
II.1.1. Hiệu ứng phân cực (hiệu ứng tần số)
Trong miền phân cực tần số đo hiệu ứng phân cực ở hai hoặc nhiều tần số
trong dải phát và thu của máy, hiệu ứng phân cực của đá và quặng (FE) phụ
thuộc vào độ dẫn điện hoặc nói cách khác là vào điện trở suất của các đối tượng
trong môi trường và được xác định theo biểu thức:
()
1.21FE
ac
dc
dc

acdc
−
ρ
ρ
=
ρ
ρ
−
ρ
=
Hiệu ứng phân cực tính ra % (PFE) theo biểu thức:
()
2.2.100PFE
ac
acdc
ρ
ρ
−
ρ
=
Trong đó:
ρ
dc
- điện trở suất biểu kiến xác định được ở tần số cực thấp (Ωm).
ρ
ac
- điện trở suất biểu kiến xác định được ở tần số cao (Ωm).
II.1.2. Hệ số kim loại (MF)
Trong phương pháp phân cực dòng xoay chiều, hệ số kim loại MF được
xác định theo biểu thức:

()
3.2
FE
.10
.
.10MF
dc
5
dcac
acdc
5
ρ
=
ρρ
ρ
−
ρ
=
Trong đó: FE - hiệu ứng phân cực tần số.
ρ
dc
, ρ
ac
- như (2.1)
II.1.3. Các thành phần phức của giá trị điện trở và độ dẫn điện
Giá trị điện trở suất đo được là giá trị biên độ, có thể được biểu diễn như
một đại lượng phức. Có phần thực
)'(
ρ
và phần ảo )''(

ρ
là các phần phụ thuộc
vào tần số:
() ()
(
)
(
)
4.2"i'
ω
ρ+ωρ=ωρ , với ω là tần số góc và i là đại lượng ảo.
Trong đó:
(
)
(
)
5.2))(cos()('
ω
ϕ
ω
ρ
=ωρ

11

(
)
(
)
6.2))(sin()(''

ω
ϕ
ω
ρ
=
ωρ

)(
ω
ϕ
là góc lệch pha đo được ở tần số
ω
.
Do điện trở suất ngược với độ dẫn điện nên từ giá trị điện trở suất đo được
ở tần số
ω
ta sẽ tính được gía trị độ dẫn )(
ω
σ
và các thành phần thực(σ’) và ảo
(σ”) của chúng
()
(
)
(
)
(
)
7.2"i'
ω

σ
+
ω
σ
=
ωσ

Với:
)(
1
)(
ωρ
=ωσ
(2.8)
()
(
)
() ( )
10.2))(sin()(''
9.2))(cos()('
ωϕωσ=ωσ
ω
ϕ
ωσ=ωσ

II.2. Xử lý tài liệu đo mặt cắt phân cực xoay chiều
Các tham số thu được khi đo mặt cắt phân cực xoay chiều được xử lý
tương tự như khi đo mặt cắt một chiều, khi đo với một vài kích thước thiết bị
trên các tuyến thí các số liệu được xử lý tách trường khu vực và địa phương, xử
lý theo tổ hợp các tham số để làm nổi dị thường liên quan với đối tượng cần

nghiên cứu. Khi đo mặt cắt v
ới nhiều kích thước thiết bị, các số liệu đo được xử
lý phân tích định lượng theo mô hình 2D ( tương tự như số liệu đo sâu) bằng các
phần mềm chuyên dụng để sơ bộ xác định được quy mô phân bố trong không
gian của các đối tượng cần nghiên cứu.
II.3. Phân tích định lượng tài liệu đo sâu phân cực theo mô hình hai chiều
Mục đích của phân tích định lượng mặt cắt đo sâu điện hai chiều (2D) là
xác định các tham số của các phần tử trên toàn bộ mặt cắt sao cho trường quan
sát trên mặt cắt là trùng với trường tính toán một cách tốt nhất, thực chất là cực
tiểu hóa phiếm hàm độ lệch bình phương trung bình giữa giá trị điện trở suất,
phân cực f
i
đo trên toàn bộ tuyến đo g
i
(x) với giá trị tính mô hình lý thuyết:
[
]
()
11.20
)x(g
)xx(gf
n
1
)xx(F
n
1i
2
i
2
i

→
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
δ+−
∇=δ+∇
∑
=

Trong đó :
x - Tham số mô hình, tọa độ và điện trở suất hay giá trị phân cực của các
phần tử diện tích S
ij
.
δx - bước thay đổi các tham số x.
Khi giá trị δx đủ nhỏ, hàm g(x + δx) được viết lại dưới dạng đa thức:
g(x + δx) = g(x) + Jδx
Trong đó J - ma trận Jacobi, được xác định cho mỗi lần thay đổi mô hình.
12
Độ lệch giữa số liệu thực tế và mô hình ban đầu được xác định bằng biểu
thức: ε
0
= f - g(x).
Phiếm hàm (2.11) sẽ đạt được cực tiểu ε
min
≈ Jδx, từ đó ta xác định được
bước thay đổi δx = J*ε

min
, với J* ma trận nghịch đảo của J. Các tham số của mô
hình sẽ được điều chỉnh sau mỗi lần tính lặp và sẽ dừng khi kết quả giữa hai lần
tính liên tiếp nhỏ hơn hoặc bằng một giá trị sai số cho trước. Việc cực tiểu hóa
phiếm hàm sai số (2.11) đã có nhiều thuật toán giải khác nhau, với tốc độ hội tụ
rất nhanh và có thể đạt đến
độ sai số dưới 1% đối với số liệu tính lý thuyết sau 5
- 10 lần tính lặp.
Với thuật toán nêu trên, cho phép lập các chương trình tự động hóa quá
trình tính, hiện nay trên thế giới có một số phần mềm phân tích 2D tương đối
phổ biến và hiệu quả như phần mềm RES2DINV, RESIX IP2DI. Chúng tôi đã
sử dụng chương trình RESIX IP2DI để phân tích tài liệu đo sâu phân cực.
13
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM Ở
VÙNG QUẶNG ĐỒNG TÀ PHỜI - LÀO CAI
Để nghiên cứu xác lập các đặc trưng dị thường phân cực kích thích dòng
xoay chiều trên các đới và thân quặng đồng, trong khuôn khổ kinh phí của đề tài
khoa học công nghệ, Bộ đã cho phép đề tài tiến hành nghiên cứu thử nghiệm tại
vùng quặng đồng Tà Phời, nhằm giải quyết các tiêu chí sau:
- Vùng quặng đồng Tà Phời là vùng có triển vọng hiện đang được Liên
đoàn Intergeo thực hiện đề án:
“Đánh giá triển vọng quặng đồng và các khoáng
sản khác khu vực Tà Phời, thị xã Cam Đường, tỉnh Lào Cai”
nên có thể phối
hợp với đề án để nghiên cứu và kiểm chứng
.
- Các kết quả nghiên cứu của đề tài phục vụ trực tiếp cho việc điều tra
đánh giá khoáng sản đồng của Liên đoàn, các tài liệu về địa chất - khoan trong
vùng là cơ sở để hiệu nghiệm kết quả nghiên cứu của Đề tài.
- Xem xét sự khác nhau của đặc trưng phân cực xoay chiều giữa quặng

đồng với đá phiến thạch anh biotit có graphit, đây là một tồn tại củ
a phương
pháp phân cực kích thích dòng một chiều khi tìm kiếm quặng đồng trong các
vùng đá biến chất cổ có các đặc trưng phân cực dòng một chiều và đá phiến
chứa graphit là không khác nhau

III.1. Các phương pháp và kỹ thuật thi công
III.1.1 Phương pháp và khối lượng đã thực hiện
Để nghiên cứu xác lập các đặc trưng dị thường phân cực kích thích dòng
xoay chiều trên các đới và thân quặng sulfur đồng vùng Tà Phời, chúng tôi đã
thi công các phương pháp và khối lượng cụ thể như sau:
- Đo mặt cắt phân cực kích thích dòng xoay chiều: 500 điểm.
- Đo sâu phân cực kích thích dòng xoay chiều: 120 điểm.
- Đo mặt cắt phân cực dòng một chiều: 250 điểm.
- Đo sâu phân cực kích thích dòng một chiều: 60 điểm.
- Đo ph
ổ phân cực tại các vết lộ: 50 điểm.
- Đo phổ phân cực của các mẫu tại Đức: 36 mẫu.
- Phân tích thạch học: 14 mẫu.
- Phân tích khoáng tướng: 30 mẫu.
- Phân tích hóa quặng (Cu, S ): 33 mẫu.
14
III.1.2. Mạng lưới khảo sát
Chúng tôi đã thử nghiệm trên 7 tuyến của vùng Tà Phời, khoảng cách
tuyến đo thay đổi từ 40 ÷ 100m, khoảng cách các điểm đo trên tuyến là 10m,
phương vị của tuyến đo là 50
0
, vị trí các tuyến đo địa vật lý được thể hiện trên
hình 3-8
III.1.3. Kỹ thuật thi công các phương pháp địa vật lý

a. Phương pháp mặt cắt phân cực kích thích một chiều
Phương pháp phân cực kích thích được tiến hành trên các tuyến, khoảng
cách các điểm đo trên tuyến là 10m.
- Máy đo:
Chúng tôi đã sử dụng trạm phân cực một chiều của Canada với máy phát
TSQ-3 và đầu thu IPR-12.

- Thời gian phát dòng:
Để xác định thời gian phát dòng chúng tôi đã đo thí nghiệm với các thời
gian phát 2s, 4s, 8s. Qua kết quả đo thí nghiệm chúng tôi đã chọn thời gian phát
tối ưu cho toàn bộ diện tích nghiên cứu là 4s.
- Chế độ phát dòng:
Việc chọn chế độ dòng phát về nguyên tắc là đảm bảo sao cho thế phân
cực lớn hơn 10 lần nhiễu và đảm bảo thế phân cực ≥ 0,5 mV. Chúng tôi đã đo
thí nghiệm ở chế độ dòng phát từ 30mA ÷ 3000mA. Kết quả cho thấy với cường
độ dòng phát lớn hơn 200mA là thu được hệ số phân cực có giá trị nằm trong
phạm vi sai số cho phép. Tuy vậy chúng tôi vẫn phát hết công suất của máy nên
h
ầu như tất cả các điểm đo dòng đều nằm trong khoảng từ 700mA đến 2000mA.
- Thiết bị đo:
Chúng tôi đã tiến hành đo thí nghiệm trên tuyến T1 bằng các hệ thiết bị
đối xứng, lưỡng cực trục và thiết bị gradient trung gian với các kích thước thiết
bị AB, MN khác nhau. Qua kết quả đo thí nghiệm, chúng tôi đã sử dụng phương
pháp mặt cắt đối xứng với nhiều kích thước thiết bị, để đo cho toàn vùng.
-
Kỹ thuật đo đạc ngoài thực địa:
Kỹ thuật đo đạc ngoài thực địa được tuân thủ theo quy phạm của phương
pháp và lý lịch máy.
.
- Kiểm tra và đánh giá chất lượng tài liệu:

Việc đánh giá chất lượng tài liệu các phương pháp đo được thực hiện theo
quy phạm của công tác địa vật lý điện. Chúng tôi đã đo kiểm tra độc lập trên
15
một số đoạn tuyến T5 với tổng số điểm đo kiểm tra là 34 điểm. Sai số tại một
điểm đo được tính theo công thức sau:
%100.
).(2
i2ki1k
i2ki1k
i
η−η
η
+
η
=δ
Công thức tính sai số cho toàn vùng là:
n
n
1
I
∑
δ
=δ

Trong đó:
- η
k1i
, η
k2i
- giá trị đo lần thứ nhất và lần thứ hai tại điểm đo thứ i.

- n - tổng số điểm đo kiểm tra.
Công thức tính sai số cho giá trị điện trở ρ
k
cũng tương tự như trên. Kết
quả tính toán sai số cho hệ số phân cực là 2,3% và điện trở là 2,1%. Các sai số
này đều nhỏ hơn sai số cho phép, chất lượng tài liệu đủ độ tin cậy để xử lý và
luận giải địa chất.
b. Phương pháp mặt cắt phân cực kích thích xoay chiều
Phương pháp phân cực kích thích được tiến hành trên các tuyến, khoảng
cách các điểm đo trên tuyến là 10m.
- Máy đo:
Chúng tôi đã sử dụng trạm phân cực xoay chiều của Canada với máy phát
T-3 và đầu thu V-5.

- Tần số thu phát:
Để xác định tần số thu phát, đề tài đã đo phổ phân cực trên các vết lộ đá
và quặng với các tần số từ 2
-3
đến 2
13
bằng hệ thiết bị đối xứng (A na M a N na
B). Kết quả nghiên cứu đặc trưng phổ phân cực với các kích thước thiết bị khác
nhau tại các vết lộ cho thấy:
- Tại các vết lộ đá diorit có khoáng đồng ở cọc -10,5 tuyến T1 (hình 3-2)
và cọc - 2 tuyến T5 (hình 3-3), có giá trị pha lớn và tỷ lệ nghịch với tần số trong
khoảng từ 8Hz đến 0,125Hz.
- Tại vết lộ đá diorit không có khoáng hóa đồng c
ọc 14 tuyến T5 (hình 3-
4), có giá trị pha nhỏ và tỷ lệ thuận với tần số trong khoảng từ 8Hz đến 0,125Hz
- Tại các vết lộ đá phiến ở cọc 30 tuyến T5 (hình 3-5), cọc 36 tuyến T5

(hình 3-6), có giá trị pha nhỏ và tỷ lệ thuận với tần số trong khoảng từ 8Hz đến
0,125Hz.
- Tại các vết lộ đá phiến có graphít có giá trị pha lớn và tỷ lệ thuận với tần
số trong khoả
ng từ 8Hz đến 0,125Hz (hình 3-7).
16
Kết quả cho thấy tại các vết lộ có quặng đồng thì giá trị điện trở suất nhỏ,
giá trị pha lớn và giá trị pha tỷ lệ thuận với tần số trong dải tần số từ 8÷0,125Hz,
đối với các đá thì có đặc trưng ngược lại. Nên để nghiên cứu được sâu đồng thời
phát hiện được các dị thường pha cực đại chúng tôi đã chọn các tần s
ố 2Hz,
1Hz, 0.5Hz và 0.125Hz để đo cho tất cả các tuyến trên diện tích nghiên cứu.

0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
100
200
300
phase in m
r
ad
0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
5
10
15
20
25

rho in Ohm*m
D-10,5T1-110
D-10,5T1-210
D-10,5T1-310
D-10,5T1410

Hình 3-2: Kết quả đo tham số phổ phân cực
trên vết lộ, vùng Tà Phời, đá Điorit
(D-10,5T1, a = 10, n = 1
÷
4)
0.1 1 10 1E+002 1E+003 1E+004
frequency in Hz
0
100
200
300
400
500
phase in mrad
0.1 1 10 1E+002 1E+003 1E+004
frequency in Hz
0
50
100
150
200
250
rho in Ohm*m
D-2T5-13

D-2T5-14
D-2T5-15
D-2T5-16

Hình 3-3: Kết quả đo tham số phổ phân cực
trên vết lộ, vùng Tà Phời, đá Điorit
(D-2T5, a=5, n =2-5)


0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
200
400
600
800
phase in mrad
0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
2000
4000
6000
8000
rho in Ohm*m
vldp2t5-13
vldp2t5-14
vldp2T5-15
vldp2T5-16

Hình 3-4: Kết quả đo tham số phổ phân cực
trên vết lộ, vùng Tà Phời, đá phiến cọc 30
tuyến 5, a=1, n=3-6
0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
200
400
600
800
1000
phase in mrad
0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
2000
4000
6000
8000
rho in Ohm*m
vldpt5-13
vldpt5-14
vldpT5-15
vldpT5-16

Hình 3-5: Kết quả đo tham số phổ phân cực
trên vết lộ, vùng Tà Phời, đá phiến cọc 36
tuyến 5, a=1, n=3-6
17

0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
200
400
600
800
1000
phase in mrad
0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
2000
4000
6000
rho in Ohm*m
c14t5-13
c14t5-14
c14T5-15
c14T5-16

Hình 3-6: Kết quả đo tham số phổ phân cực,
vùng Tà Phời, cọc 14 tuyến 5, a=1, n=3-6

H× KÕ ¶ è æ Õ ï Tµ P êi
0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
40
80

120
160
200
rho in Ohm*m
D-11,5T1-1
D-11,5T1-2
D-11,5T1-3
0.1 1 10 1E+002 1E+003
frequency in Hz
0
50
100
150
200
250
phase in mrad

Hình 3-7: Kết quả đo tham số phổ phân cực,
vùng Tà Phời, đá phiến biotit có grafit

- Thiết bị đo:
Thiết bị đo được tiến hành như phương pháp mặt cắt phân cực một chiều.
-
Kỹ thuật đo đạc ngoài thực địa:
Kỹ thuật đo đạc ngoài thực địa được tuân thủ theo quy phạm của phương
pháp và lý lịch máy.
.
- Kiểm tra và đánh giá chất lượng tài liệu:
Việc đánh giá chất lượng tài liệu các phương pháp đo được thực hiện theo
quy phạm của công tác địa vật lý điện. Chúng tôi đã đo kiểm tra độc lập trên

một số đoạn tuyến T1 và T2, với tổng số điểm đo kiểm tra là 35 điểm. Sai số tại
một điểm đo được tính toán như phân cực một chiều. Kết quả tính toán sai số

cho hệ số pha là 3,9% và điện trở là 2,7%. Các sai số này đều nhỏ hơn sai số cho
phép, chất lượng tài liệu đủ độ tin cậy để xử lý và luận giải địa chất.
c. Phương pháp đo sâu phân cực kích thích một chiều và xoay chiều
Với mục đích theo dõi sự phát triển và khoanh định các thân quặng theo
chiều sâu, chúng tôi đã thử nghiệm phương pháp đo sâu phân cực kích thích
được tiến hành trên 7 đoạn tuyến.
Máy móc sử dụng và chế độ đo đạc thu thập số liệu được tiến hành tương
tự như phương pháp mặt cắt phân cực kích thích.
18
Đề tài đã thử nghiệm đo theo mô hình 2D cho cả 2 loại hệ thiết bị, Hệ
thiết bị Wenner - Schlumbeger và thiết bị lưỡng cực trục liên tục đều. Tuy nhiên
trong vùng có thế quá bé nên chỉ đo với hệ thiết bị Wenner - Schlumbeger cho
tất cả các tuyến.
III.2. Mô hình địa chất - địa vật lý vùng Tà Phời
III.2.1. Đặc điểm địa chất - khoáng sản
Địa tầng
: Trong diện tích vùng điều tra phát triển chủ yếu các đá trầm tích
biến chất thuộc tập 2 hệ tầng Sinh Quyền, đá hoa dolomit thuộc hệ tầng Đá
Đinh, các đá trầm tích lục nguyên thuộc tập 1 hệ tầng Cam Đường.
Magma: Các đá magma xâm nhập phát triển trong vùng chủ yếu là các đá
granit thuộc pha 2 và pha 3 phức hệ Posen và các đá diorit, lamprophyr của các
thành tạo xâm nhập chưa rõ tuổi. Các thể magma xâm nhập trong vùng có quan
hệ xuyên cắt với các đá trầm tích biến chất thuộc tập 2 hệ tầng Sinh Quyền.
Các đá granit biotit thuộc pha 2 phức hệ Posen phân bố thành khối lớn ở
phía Tây vùng nghiên cứu. Ngoài ra trong vùng còn phát triển một số thể đá
mạch granit aplit, granit pegmatit phân bố rải rác trong vùng.
Các thể xâm nhập chưa rõ tuổi phát triển khá phong phú trong vùng.

Thành phần của chúng gồm: diorit, diorit biotit hornblend, diorit thạch anh,
tonalit và các đá mạch diorit aplit, lamprophyr. Quặng đồng ở đây có quan hệ
chặt chẽ với các thể đá magma xâm nhập này. Đa số các vị trí đã phát hiện được
khoáng hóa đồng đều nằm trong các thể xâm nhập bị biến đổi nhiệt dịch hoặc
biến chất trao đổi ở trong khối và rìa tiếp xúc của chúng với đ
á trầm tích vây
quanh, bản thân đá magma bị biến đổi là đá chứa khoáng hóa.
Kiến tạo: Các đá biến chất của hệ tầng Sinh Quyền bị vò uốn mạnh mẽ
tạo thành các nếp uốn lồi, nếp uốn lõm có kích thước khác nhau và trục của
chúng kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, quặng hóa đồng thường phân
bố trong các đá diorit bị biến đổi và các đá biến chất trao đổi nằm ở phần nhân
của các nếp lồi
Hệ thống đứt gẫy có phương Tây Bắc - Đ
ông Nam có khả năng liên quan
đến sự khống chế và có thể đóng vai trò là các kênh dẫn liên quan đến tạo
quặng.
Hệ thống đứt gẫy có phương Tây Nam - Đông Bắc chưa rõ mối quan hệ
của chúng với quặng hóa khu vực
Khoáng sản: Trong diện tích tìm kiếm các đối tượng khoáng hóa sulfur và
quặng Cu, Au, nằm trong các đới biến đổi của đá diorit hạt nhỏ đều vừa, diorit
có chứa thạch anh, diorit sáng màu, đá plagiogneis biotit, đá biến chất trao đổi
plagiocla - tremolit, đá phiến thạch anh felspat biotit, đá phiến thạch anh biotit
19
có grafit. Đá bị biến đổi nhiệt dịch, actinolit hóa, thạch anh hóa, clorit, micmatit
hóa, serilit hóa, epidot hóa, calcit hóa, trematit hóa….
Kết quả mẫu khoáng tướng và dã đãi cho biết tổ hợp khoáng vật tạo
quặng vùng Tà Phời gồm: calcopyrit, pyrotin, cubanit, pyrit, molipdenit,
manhetit, vàng, grafit. Chúng có cấu tạo xâm tán, ổ, mạch nhỏ, dải mỏng, mạch
lấp đầy khe nứt.
Các khoáng vật thứ sinh gồm: covelin, calcozin, gơtit, hydrogotit, limonit.

Chúng có cấu tạo vành riềm, mạng lưới, lỗ hổng, kiến trúc giả hình, dạng keo.
- Hình thái thân quặ
ng theo các tài liệu hiện có thường là các thấu kính
ngắn, có hình thái phức tạp hoặc rất phức tạp. Theo tài liệu trên mặt các thân
quặng có chiều dày từ một vài m đến 20m, có chỗ tới 43m, thường cắm khá dốc
với góc cắm 70 - 80
o
. Hàm lượng đồng thay đổi trong khoảng 0,3 đến 2,64%,
hàm lượng vàng trong nhiều mẫu phân tích từ 0,4 đến 4g/tấn.
Kết quả giai đoạn 1 đã phát hiện được 11 thân quặng trong đó có 5 thân
quặng có triển vọng, được thể hiện trên sơ đồ địa chất khoáng sản theo tài liệu
của Bùi Xuân Ánh năm 2006 được thể hiện trên hình 3-8.
Trong giai đoạn 2 (năm 2005 và 2006) đã khoan14 lỗ khoan trên các thân
quặng 4, 5, 6, 7, 8, 9 và thân quặng 10 trong đó có 13 lỗ khoan gặp qu
ặng
Quặng có cấu tạo xâm tán, mạch, mạch xâm tán, khoáng vật quặng chủ
yếu pyrit, calcopyrit, cubanit, ít pyrotin, thứ sinh có malachit, covelin. Quặng có
kiến trúc hạt tha hình ít nửa tự hình, tấm. Đá chứa quặng chủ yếu là đá biến chất
trao đổi actilonit, đá phiến thạch anh biotit bị sừng hóa, diorit hocblend hạt nhỏ.
Các thân quặng có dạng mạch, mạch tách nhánh, dạng thấu kính, ranh giới giữa
quặng và đá vây quanh không rõ ràng. Các thân quặng chủ yếu phân bố ở
phần
vòm cấu trúc lồi, đây là đới xung yếu tạo điều kiện cho dung dịch mang quặng
đi lên và tích tụ

20
Hỡnh 3-8: S a cht v khoỏng sn Khu vc xó T Phi - huyn Cam ng - tnh Lo Cai
Theo ti liu ca Bựi Xuõn nh- nm 2006
6
5

4
8
7
C
u
.
I
I
.
1
6
C
u
.
I
I
.
1
2
C
u
.
I
I
I
.
1
8
C
u

.
I
I
.
1
8
C
u
.
I
I
.
1
9
C
u
.
I
I
.
2
0
C
u
.
I
I
I
.
2

0
C
u
.
I
I
I
.
2
1
C
u
.
I
I
I
.
1
9
75
70
30
60
60
80
70
75
70
70
80

75
75
70
80
Chiều sâu (m)
Số hiệu lỗ khoan
Diorit, diorit biotit - hornblend, diorit thạch anh, tonalit, diorit aplit
Dị thờng địa vật lý liên quan đến khoáng hóa đồng
Lamprophyr, specxatit, kersantit, kuzelit
Thân quặng đồng công nghiệp
Đệ tứ: Cuội, sỏi, sạn, cát, bột, sét (1-10m)
Vành địa hoá bậc II
(hàm lợng Cu=0.05%) và số hiệu
Công trình hào đã thi công và số hiệu
Vành địa hoá bậc III
(hàm lợng Cu=0.07-0.1%), số hiệu
Ranh giới: a - Thạch học
b - Địa chất bất chỉnh hợp
Vị trí và số hiệu cọc, tuyến đo địa vật lý
Ch
ỉ
d
ẫ
n
a
a
Thế nằm và góc dốc:
a - Mặt phân lớp
b - Mặt phiến
Ranh giới địa chất:

a - Xác định
b - Dự đoán
Hệ tầng Sin Quyền Tập 2
Granit
a
b
7
5
7
0
b
b
C
u
.
I
I
I
.
1
7
C
u
.
I
I
.
1
9
Công trình hào và số hiệu

Vết lộ dọn sạch và số hiệu
10
Sông, suối
LK.1
115
Lỗ khoan đã thi công:
T4
5
12
61
400
400
400
77
92 93
600
800
77
000600
93
000
2
5
0
2
5
0
2
5
0

2
5
0
2
5
0
2
5
0
2
5
0
2
5
0
2
5
0
3
0
0
3
0
0
3
0
0
3
0
0

3
0
0
3
0
0
3
0
0
3
0
0
3
0
0
3
5
0
3
5
0
3
5
0
3
5
0
3
5
0

3
5
0
3
5
0
3
5
0
3
5
0
4
0
0
4
0
0
4
0
0
4
0
0
4
0
0
4
0
0

4
0
0
4
0
0
4
0
0
92
400 800
7777
9
10
25
LK.11
60
LK.10
70
11
28
LK.8
50
LK.9
110
27
LK.6
LK.5
120
75

LK.7
22
70
60
LK.4
120
73
21
2
17
23
4
6
LK.2
95
62
18
70
72
1
16
[
24
LK.3
120
17
[
5
3
69

LK.15
120
115
LK.1
14
[
8
LK.17
60
LK.12
110
20
19
61
70
110
LK.13
60
LK.14
LK.16
7
4
0
1
0
-
1
0
0
1

0
2
0
3
0
0
2
0
3
0
4
0
1
0
2
0
3
0
4
0
2
0
3
0
3
6
4
0
3
0

T
L
K
1
-
2
0
-
2
8
-
2
0
-
1
0
T
6
1
0
0
-
1
0
-
2
4
-
2
0

-
1
0
0
-
2
0
-
2
8
-
2
8
T
3

T
2
1
0
-
2
0
-
1
0
0
2
0
T

4
T
L
K
2
T
5
-
2
8