Báo Cáo Thực tập Địa Vật Lý Phóng xạ, Trọng Lực với việc sử dụng các máy đo Địa Vật Lý

MỞ ĐẦU
Địa Vật Lý thăm dò là một ngành khoa học trẻ,mới xuất hiện từ những năm đầu của thế
kỷ XX,tuy vậy cùng với sự phát triển như vũ bão của các ngành khoa học kỹ thuật khác –
Địa Vật Lý thăm dò đã lớn mạnh không ngừng và ngày càng được áp dụng rộng rãi trong
các lĩnh vực khác nhau của khoa học địa chất.
Dưới sự giảng dạy phần lý thuyết của Th.S Hoàng THanh Mai và sự hướng dẫn nhiệt tình
của các thầy hướng dẫn thực tập cộng với sự cố gắng nỗ lực học tập phấn đấu vươn lên
của bản thân chúng em đã hoàn thành môn Địa Vật Lý đại cương đúng thời gian quy
định.
Nhưng điều quan trọng nhất là dưới sự giảng dạy hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của các
thầy chúng em đã nắm được phần nào một số nét cơ bản của ôn Địa Vật Lý và biết được
tầm quan trọng của môn Địa Vật Lý với ngành chúng em đang theo học.
Và để sinh viên có thể hiểu sâu được môn học thì sau khi học xong lý thuyết Ban giám
hiệu,khoa Dầu khí và bộ môn Địa vật lý đã tổ chức cho chúng em thực tập. Mặc dù thời
gian thực tập không dài nhưng dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cùng với ý thức
làm việc tập thể và sự cố gắng của cả nhân chúng em đã hoàn thành tốt đep đợt thực tập
này.Cũng qua đợt thực tập này chúng em đã được làm quen với các máy chuyên dụng
của từng phương pháp đo trong Địa vật lý và biết các xử lý số liệu thu thập từ thực địa để
giải quyết các vấn đề địa chất phục vụ cho công tác chuyên môn sau này.
Để có thể tổng kết được các kiến thức trong quá trình thực tập chúng em đã làm tiêng cho
nhóm em một bản báo csao thực tập dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy
. Trong quá trình thực tập,chúng em được tiến hành làm quen,áp dụng bốn phương pháp
Địa Vật Lý : Phóng xạ,Từ,Điện,Trọng Lực với việc sử dụng các máy đo Địa Vật Lý như :
-Khi đo Phóng Xạ chúng ta sử dụng máy đo suất liều bức xạ gamma tổng CP
π
68-01 và
máy đo suất liều tương đương bức xạ của Nga
-Khi đo Từ chúng ta sử dụng máy đo từ proton Minimax khảo sát véctơ cường độ trường
từ toàn phần do lõi thủy lôi MK-52 gây ra
-Khi đo Trọng lực chúng ta sử dụng máy đo Sodin (WS 100) đo trong các dãy tầng của
một tòa nhà

-Khi đo Điện chúng ta sử dụng hệ thống thiết bị bể mô hình trong phòng thí nghiệm
Để hoàn thành tốt mục tiêu của đợt thực tập lần này,một bản báo cáo kết quả,tính toán xử
lý kết quả,giải thích,nhận xét là điều rất quan trọng và không thể thiếu.Vậy em đã có kế
hoạch lập bản báo cáo : THỰC TẬP ĐỊA VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG này,với những phần
chính bao gồm :
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1 : PHƯƠNG PHÁP PHÓNG XẠ
CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG PHÁP TRỌNG LỰC
CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP TỪ
CHƯƠNG 4 : PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN
KẾT LUẬN
Trong báo cáo thực tập là nội dung và kết quả thực tế thu được ngoài thực địa và dưới
sự hướng dẫn chu đáo của các thầy cùng với các kiến thức lý thuyết đã được học chúng
em đã xử lý và đưa ra kết quả tương đối chính xác của từng phương pháp địa vật lý
Do trình độ và kinh nghiệm còn hạn chế nên trong quá trình làm báo cáo thực taka[ khó
có thể tránh khỏi những thiếu sót, chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy
để báo cáo của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn
Chúng em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để
chúng em có thể hoàn thành tốt môn học này.Một lần nữa em xin chân thành cám ơn!
Hà Nội,18 tháng 1 năm 2015
Sinh Viên
Vũ Kim Tân
Chương I :
PHƯƠNG PHÁP PHÓNG XẠ
I.Cơ Sở Lý Thuyết
Thăm dò phóng xạ là phương pháp địa vật lý khảo sát trường phóng xạ tự nhiên phát
ra từ đất đá để giải quyết nhiệm vụ đo vẽ bản đồ địa chất, tìm quặng phóng xạ hoặc
quặng không phóng xạ cộng sinh với nguyên tố phóng xạ và nghiên cứu môi trường
địa chất.
Trong thăm dò phóng xạ nguồn của trường phóng xạ là các đồng vị phóng xạ có trong

tự nhiên.
1.1.1. Cơ sở vật lý:
Hiện tượng phóng xạ: là hiện tượng hạt nhân nguyên tử của 1 số nguyên tố tự phân
rã biến thành hạt nhân nguyên tử của nguyên tử của nguyên tố khác, chuyển trạng
thái năng lượng ban đầu về trạng thái năng lượng thấp hơn, bền vững hơn kèm theo
sự phát ra các bức xạ (hạt) (α, β, γ, n, )
Khi có sự phân rã α, hạt nhân nguyên tử phát ra hạt α gồm hai proton và notron, số
thứ tự của nguyên tử giảm đi hai, trọng lượng nguyên tử giảm đi 4 đơn vị.
Năng lượng hạt α khi tách ra khỏi hạt nhân là rất lớn (8-10 MeV ) có khả năng ion hóa
rất mạnh, khả năng đâm xuyên yếu. Khi ra khỏi hạt nhân hạt α đi vào không khí ion
hóa chất khí chiếm hai điện tử tự do và tạo thành hệ trung hòa.
Sự phân rã β xảy ra khi trong hạt nhân có sự biến đổi từ notron thành proton hay
ngược lại. Khi chuyển từ proton thành nơtron thì phát ra hạt pozitron (e
+
) và khi từ
nơtron chuyển thành proton thì phát ra điện tử (e
-
).
Khi phân rã β thì điện tích hạt nhân tăng hoặc giảm đi 1 đơn vị còn khối lượng không
thay đổi. Năng lượng hạt β thay đổi trong phạm vi rộng tốc độ chuyển động gần bằng
tốc độ ánh sáng khả năng ion hóa chất khí kém hơn tia α nên khả năng đâm xuyên lớn
hơn. Trong không khí nó có thể đi được 1,2m, tuy nhiên trong đất đá tia β có thể đi
được dưới 1 cm.
Bức xạ γ: xảy ra khi hạt nhân nguyên tử chuyển từ mức năng lượng không ổn định về
trạng thái năng lượng thấp hơn,ổn định hơn thì phát ra bức xạ γ. Bức xạ γ là bức xạ
điện tử tần số cao, chúng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt, không mang điện
và không có khối lượng khi đứng yên. Năng lượng bức xạ γ thay đổi vào từng hạt nhân
của nguyên tố khác (từ 0.05 – 3MeV). Căn cứ vào sự khác nhau về năng lượng của bức
xạ γ ta có thể dùng phương pháp phổ γ để xác định các nguyên tố khác nhau.
Bức xạ γ có khả năng ion hóa rất kém nhưng khả năng đâm xuyên lớn, chúng có thể

đâm xuyên qua lớp không khí dày hàng trăm m và lớp đất đá dày không quá 1m.
Dựa vào đặc điểm của từng loại phóng xạ mà ta có thể đưa ra các phương pháp
nghiên cứu hợp lý,phù hợp với công tác chuyên môn.
1.1.2. Cơ sở địa chất :
Các nguyên tố phóng xạ phân bố rộng rãi trong tự nhiên thường là Uran, Thori, K,
Ra chúng thường tồn tại trong môi trường đất đá, không khí, và nước. Đó chính là
tiền đề quan trọng trong việc xác định hàm lượng chất phóng xạ từ đó ta giải đoán
các vấn đề về môi trường, khoáng sản,các vấn đề địa chất.
1.2. Các phương pháp thăm dò phóng xạ :
1.2.1. Đo cường độ bức xạ
Liều chiếu: Liều chiếu chỉ áp dụng với bức xạ gamma hoặc tia X, còn môi trường chiếu
xạ là không khí.
Sử dụng máy đo CPπ 68 – 01.
Mục đích đo cường độ bức xạ do đối tượng phát ra.
Đơn vị liều chiếu: theo hệ đơn vị quốc tế SI là C/kg. C/kg là liều bức xạ gamma hoặc tia
x sao cho dưới tác dụng của liều đó gây ra trong một kg không khí khô sự ion hóa với
tổng điện tích cùng dấu là 1 culon.
Ngoài đơn vị C/kg, trong kĩ thuật người ta còn dùng đơn vị liều chiếu là Ronghen. Viết
tắt là R. theo định nghĩa ronghen là liều chiếu gây ra trong một cm3 không khí khô ở
điều kiện tiêu chuẩn với tổng đơn vị điện tích các ion cùng dấy là 1 đơn vị điện tích.
Chuyển đổi từ đơn vị C/kg sang đơn vị Rownghen:
1R = 2,58. 10-4 C/kg.
Suất liều chiếu chính là liều chiếu trong một đơn vị thời gian.
Đơn vị của suất liều chiếu là R/ngày, µR/h, R/s
Độ phóng xạ của một số loại đá:
+ Đá vôi : 5 – 10 µR/h
+ Cát kết : 10 – 20 µR/h
+ Sét : 20 -30 µR/h
+ Bazan : 3 – 8 µR/h
+ Granit : 30 – 50 µR/h

Máy đo CPπ 68 – 01:
Cấu tạo gồm 2 bộ phận: ống DIReton, bảng đọc, tinh thể phát sóng Y – NaI, ống nhân
quang điện, photoretiot, các enito E1, E2, E3, E4, Anot.
Hoạt động: Khi ta đưa ống nhân quang điện ( D) vào vùng nhiễm xạ dưới tác động của
bức xạ ion hóa vật chất vùng huynh quang sẽ phát tia sáng.Tia sáng đập vào Katot của
ống nhân quang điện các điện trở ở Katot bật ra và bị emito có điện tích +100V hút về.
Mỗi hạt bay về E1, đập vào E1 làm bật ra 2 hạt và lại bị E2 có điện tích + cao hơn hút
về tạo thành dòng điện tử thứ cấp, dòng điện tử này được phát triển theo cấp số nhân,
cuối cùng đập vào Anot của nhân quang điện tạo nên xung điện.Tại đó người ta bố trí
bộ phận đếm xung. Các xung đó được chuyển đổi về đơn vị phóng xạ và bác lên đồng hồ
thiết bị đo.
Trên đồng hồ đo người ta bố trí 5 thang đo đối với từng đối tượng địa chất.
Thang 1: đo được trong khoảng (0-30 μR/h)
Thang 2: đo được trong khoảng (0-100 μR/h)
Thang 3: đo được trong khoảng (0-300 μR/h)
Thang 4: đo được trong khoảng (0-1000 μR/h)
Thang 5: đo được trong khoảng (0-3000 μR/h)
1.2.2. Đo suất liều tương đương bức xạ (H):
Suất liều bức xạ là liều chiếu trong một đợn vị thời gian.
Đo H để phân vùng đánh giá ảnh hưởng của môi trường đến con người
Đơn vị đo: μSV/h.
H (mSV/năm) = 8,76 H
sl
+ H
sl
là suất liều tương đương bức xạ đo được.
+ H (mSV/năm) là suất liều tương đương bức xạ trong một năm.
Quy đổi số liệu từ số liệu suất liều bức xạ sang suất liều tương đương theo năm:
H(mSV/năm) = 0,076 I (µR/h)
Tiêu chuẩn đánh giá môi trường, nếu H – H

Φ
< 1 mSV/năm thì không gây ảnh hưởng
đến môi trường.
Đối tượng làm việc với chất phóng xạ
+ ) H > 20μSV / năm => không an toàn với cán bộ làm việc trực tiếp với chất phóng xạ
+ ) H > 5μSV /năm => không an toàn với cán bộ làm việc gián tiếp với chất phóng xạ
+ ) H > 1μSV/ năm => không phù hợp với dân thường.
Máy đo: DKS – 96.
1.3. Kết quả đo và nhận xét:
Quy trình đo:
Thực hiện đo suất liều bức xạ và suất liều tương đương bức xạ tại 8 điểm. Tại mỗi
điểm, đo tiếp xúc trực tiếp với mẫu vật liệu và cách mẫu vật liệu 1m
1) Máy CPπ68-01:
STT Điểm đo
Đặc điểm vật
liệu
Khoảng
cách (m)
I (μR/h)
H
(μSV/năm
)
H-H
Φ
(μSV/năm
)
1 1
Đá hoa xây
dựng lát nền,

màu vàng.
0 22 1.694 0.592
1 20 1.52
0.418
2 2
Đá hoa xây
dựng lát nền,
màu xanh.
0 20.5 1.558 0.456
1 19 1.444
0.342
3 3
Đá hoa xây
dựng lát nền
ngoài trời, màu
vàng.
0 19 1.444 0.342
1 17.5 1.33
0.228
4 4
Đá Granite làm
cầu thang, màu
đỏ
0 15 1.14 0.038
1 13.5 1.026
-0.076
5 5 Bê tông ẩm.
0 14 1.064 -0.038
1 12 0.912 -0.19
6 6

Đá xây dựng
lát nền, màu
xanh xám.
0 15 1.14 0.038
1 15 1.14
0.038
7 7
Bê tông, lẫn
nhiều sỏi
0 12 0.912 -0.19
1 11 0.836 -0.266
8 8 (H
Φ
)
Đất trồng
(phông)
0 18.5 1.406 0.304
1 14.5 1.102 0
2)Máy DKS - 96 (μR/h)
STT Điểm đo
Đặc điểm vật
liệu
Khoảng
cách (m)
H
sl
(μSV/h)
H
(μSV/năm
)

H-H
Φ
(μSV/năm
)
1 1 Đá hoa xây
dựng lát nền,
0 0.214
1.87464
0.7446
1 0.201
1.76076
0.63072
màu vàng.
2 2
Đá hoa xây
dựng lát nền,
màu xanh.
0 0.203 1.77828 0.64824
1 0.208 1.82208
0.69204
3 3
Đá hoa xây
dựng lát nền
ngoài trời, màu
vàng.
0 0.183 1.60308
0.47304
1 0.159
1.39284
0.2628

4 4
Đá Granite làm
cầu thang, màu
đỏ
0 0.133
1.16508
0.03504
1 0.138
1.20888
0.07884
5 5 Bê tông ẩm.
0 0.115 1.0074 -0.12264
1 0.126
1.10376
-0.02628
6 6
Đá xây dựng
lát nền, màu
xanh xám.
0 0.145 1.2702 0.14016
1 0.142 1.24392
0.11388
7 7
Bê tông, lẫn
nhiều sỏi
0 0.095
0.8322
-0.29784
1 0.098 0.85848 -0.27156
8 8 (H

Φ
)
Đất trồng
(phông)
0 0.146
1.27896
0.14892
1 0.129 1.13004 0
Nhận xét:
a) Máy CPπ68-01:
Hiệu số cường độ bức xạ tại các điểm đo so với cường độ bức xạ so với đất trồng
(phông) đều <1.
7 trong số 8 điểm đo ( trừ vật liệu Bê tông, lẫn nhiều sỏi ) đều cho cường độ bức xạ
lớn hơn 1 µSV/năm. Như vậy các công trình xây dựng ít nhiều ảnh hưởng đến sức
khỏe con người.
Các vật liệu phát ra bức xạ lớn nhất là đá hoa xây dựng lát nền và nhỏ nhất là trên bê
tông.
b) Máy DKS96
Tương tự như kết quả đo với máy CPπ68-01, suất liều bức xạ tương đương tại 7 trong
8 điểm đo >1µSV/năm, ít nhiều gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.
Vật liệu bê tông cho suất liều bức xạ tương đương thấp nhất. Tại các điểm đo trên vật
liệu bê tông, ta thấy H
sl
tại khoảng cách 0m nhỏ hơn H
sl
tại khoảng cách 1m. Cho thấy
ảnh hưởng của các vật liệu xung quanh gây tăng suất liều bức xạ.
CHƯƠNG II
THỰC TẬP PHƯƠNG PHÁP TRỌNG LỰC
I.Cơ sở lý thuyết

- Thăm dò trọng lực là phương pháp Địa Vật Lý thăm dò, dựa trên việc nghiên
cứu, khảo sát sự phân bố của trường trọng lực để giải quyết các nhiệm vụ địa chất
như nghiên cứu đặc điểm cấu tạo vỏ Quả đất, nghiên cứu địa chất công trình địa
chất thủy văn, nghiên cứu môi trường, nghiên cứu núi lửa, nghiên cứu khảo cổ,
nghiên cứu đáy biển, tìm kiếm các khoáng sản có ích.
- Các đại lượng chủ yếu đặc trừng cho trường trọng lực là thế trọng lực, gia tốc
trọng lực và các đạo hàm của thế trọng lực.Độ lớn của các đại lượng này một mặt
phụ thuộc vào hình dạng và sự tự quay của Quả đất (trường bình thường), mặc
khác phụ thuộc vào sự biến đổi không đồng đều của mật độ đất đá trong vỏ Quả
đất (trường bất thường)
- Trong thăm dò trọng lực người ta thường đo giá trị của gia tốc trọng lực
g
ur
.Đơn
vị đo trọng lực trong hệ CGS là Gal,viết tắt (Gl) 1Gl = 1cm/s
2
.Trong thực tế
thường dùng đơn vị nhỏ hơn là miligal (mGl)
- Do quả đất có cấu tạo địa chất phức tạp, thành phần đất đá rất đa dạng, có mật độ
biến đổi rất khác nhau, cho nên các giá trị trọng lực đo được sẽ chịu ảnh hưởng của
các cấu tạo địa chất, tạo nên các bất thường trọng lực ∆g cho từng điểm cũng như
từng vùng cụ thể, bất thường trọng lực có thể có giá trị âm hoặc dương.Đây chính
là cơ sở địa chất của phương pháp thăm dò trọng lực.
II. Máy trọng lực và công tác đo ngoài thực địa
2.2.1.Máy trọng lực
 Đặc điểm chung :
Tên gọi : Máy trọng lực Sodin hay còn gọi là WS100 do Canada chế tạo
Công dụng : Đo gia số trọng lực (∆g)
Phạm vi đo : 100 mGal
Độ chính xác : 0,01 mGal

Giá trị vạch chia : c = 0,10058 mGal/vạch
 Mô tả máy :
-Bên ngoài máy có vỏ bảo vệ,bộ phận lắp nguồn nuôi, bên trong có một bình
cách nhiệt.Hệ đàn hồi được đặt gần đáy máy trong một cốc kim loại, hút chân
không và hàn kín.
Hình : Máy đo trọng lực sodin WS100
- Hệ đàn hồi trong máy cấu tạo bằng khung thạch anh,phía trên căng một dây thạch
anh mảnh trên sợi dây có gắn một cánh tay đòn gắn trọng vật (Hình ). Dưới sự tác
dụng của trọng lực từ điểm quan sát này sang điểm quan sát khác thì vị trí của cánh
tay đòn sẽ thay đổi với vị trí ban đầu. Điều chỉnh độ căng của lò xo (hay lò xo bù
trọng lực) cho phép cân bằng mô men đàn hồi của lò xo với mô men trọng lực. Ở
trạng thái cân bằng thông qua hệ thống quang học ta có thể xác định giá trị tương
đối của trọng lực tại điểm đo so với điểm đo gốc.
- Lý do ta chế tạo lò xo bằng thạch anh :
+ Thạch anh có độ đàn hồi tốt
+ Ổn định với nhiệt độ
+ Độ chính xác cao khi lò xo là thạch anh
 Cách quan sát dựa vào hoạt động của máy :
- Khi ánh sáng đi vào gặp các thấu kính hội tụ khuyếch đại đi mạnh về phía dưới,
tại đó có gương lắp nghiêng 45
0
, con lắc nằm ngang in bóng lên mặt gương, đung
đưa làm biến dao động trên mặt phẳng thẳng đứng thành dao động trên mặt phẳng
nằm ngang để việc quan sát được dễ dàng
2.2.2.Công tác đo ngoài thực địa
- Địa điểm đo : Ta dùng máy trọng lực đo gia số giữa các tầng 2,3,4,5 khu nhà B
trường Đại học Mỏ - Địa Chất Hà Nội
- Trong quá trình đo ta thực hiện các bước sau đây :
+ Ta xác định chuyến đo theo phương cách đó là ba điểm liên tiếp nhau mà điểm
đầu và điểm cuối phải trùng nhau,phải đo như vậy để xác định xem có bị trôi điểm

0 hay không,ví dụ một chuyến đo là : ( 2 - 3 – 2)
+ Cân bằng máy : Dùng tay hiệu chỉnh vặn ốc đưa bọn thủy phía dưới thăng bằng
(cùng vặn vào hoặc cùng vặn ra), khi bọt thủy này đã về vị trí thăng bằng thì ta tiếp
tục vặn ốc còn lại (ốc điều chính hướng về phá người) để nâng hạ,cân bằng bọt
thủy phía trên.
+ Đo và đọc kết quả : Khi hai bọt thủy đã ở vị trí cân bằng thì ta tiếp tục chính nút
xoay ở trên ống máy về vị trí vạch 50,và đọc kết quả trên bộ phận hiển thị vạch
chia. Cuối cùng khi đo xong phải ngắt nguồn, tiết kiệm pin, tránh để nhiệt độ bóng
đèn sợi đốt phía trong làm tăng nhiệt độ máy ảnh hưởng đến kết quả đo sau này
+ Ghi kết quả : Ta ghi lại kết quả giá trị vạch chia đồng thời ghi thời gian tại thời
điểm đo, tên điểm đo
2.2.3. Yêu cầu kết quả đo
+ Trung thực với số liệu mà mình đo được.
+ Số liệu các kết quả đo của các lượt khác nhau trên cùng 1 chuyến đo phải chụm
với nhau theo độ chính xác của máy .
+ Có sự phù hợp với các chuyến đo với nhau.
III.Kết quả đo, xử lý số liệu và nhận xét
Ta có bảng kết quả đo và tính toán trọng lực :
Bảng : Kết quả đo bằng máy trọng lực Sodin WS100
Nhận xét :
Kết quả của 3 chuyến đo (3,2,3) lần lượt là 1.55; 1.76; 0,73. Nhìn chung là các
giá trị đo chưa thật sự chụm. Khoảng cách giữa giá trị ∆g lớn nhất và nhỏ nhất là
0.82 , lớn hơn so với sai số cho phép.
Kết quả của 3 chuyến đo (3,4,3) lần lượt là -0.82; -0.98; -1.02. Nhìn chung lần đo
sau giá trị đã chụm hơn. Khoảng cách giữa giá trị ∆g lớn nhất và nhỏ nhất là 0.2
Kết quả của 3 chuyến đo (3,5,3) lần lượt là -3.29; -1.84; -1.02 . Nhìn chung là
các giá trị đo chưa thật sự chụm. Khoảng cách giữa giá trị ∆g lớn nhất và nhỏ nhất
là 2.27 quá lớn.
Kết quả của 2 chuyến đo (5,2,5) lần lượt là 2.02; 2.27. Nhìn chung là các giá trị
đo chưa thật sự chụm. Khoảng cách giữa giá trị ∆g lớn nhất và nhỏ nhất là 0.25

tương đối lớn
Kết quả của 3 chuyến đo (5,4,5) lần lượt là 0.65; 0.86; 0.28. Nhìn chung giá trị
các chuyến đo tương đối chụm. Khoảng cách giữa giá trị ∆g lớn nhất và nhỏ nhất
là 0.58.
Tổng kết các lượt đo trên cùng 1 chuyến đo là chưa chuẩn xác, ∆g đang còn có sự
sai lệch lớn . Do thời gian thực tập có hạn nhưng chúng em đã nắm bắt được
phương pháp đo và phương pháp xử lý số liệu. Chắc chắn nếu có thêm thời gian
chúng em có thể đo 1 cách chính xác hơn…
CHƯƠNG III
THỰC TẬP PHƯƠNG PHÁP TỪ
I.Cơ Sở Lý Thuyết
- Thăm dò từ là một phương pháp địa vật lý dựa trên cơ sở nghiên cứu,khảo sát đặc
điểm trường từ của quả đất – trường địa từ - nhằm mục đích khảo sát địa chất,tìm
kiếm thăm dò khoáng sản có ích nhất là các khoáng sản chứa nhiều khoáng vật có
từ tính
- Trường từ là lực từ tác dụng lên một đơn vị khối từ riêng trên một điểm khảo sát
- Trong thực tế để đặc trưng cho tính chất từ của môi trường người ta đưa vào khái
niệm độ cảm từ capa
χ
- Về nguyên lý để thực hiện được hiệu quả phương pháp thăm dò từ thì độ từ cảm
capa
χ
giữa các đối tượng địa chất phải khác nhau từ vài chục lần trở lên

- Trong đợt thực tập lần này chúng ta sử dụng máy từ Proton khảo sát sự thay đổi
của vectơ cường độ trường từ toàn phần
T
ur
do lõi thủy lôi MK-52 gây ra được theo
một đoạn tuyến Bắc – Nam khi đặt lõi thủy lôi song song với phương tuyến đó

II.Máy đo từ và công tác đo ngoài thực địa
3.2.1.Máy đo từ
- Cấu tạo của máy đo từ Minimax sử dụng trong đợt thực tập này gồm các bộ phận
chính đó là : Bộ phận thu,Bộ phận phát tần chuẩn,Ắc qui nguồn nuôi và Bộ phận
hiện
- Đặc biệt đối với bộ phận thu bên trong chưa chất lỏng giàu proton ví dụ như :
nước,rượu,xăng…Bên trong luôn có trường từ tại tâm
T
ur
,vì vậy khi đó kim từ
không chuyển động hỗn loạn,luôn sắp hàng theo
T
ur
Đồng thời có một cuộn dây và
cho dòng một chiều đi qua khi ta tiến hành ấn nút kích hoạt dòng điện thì sẽ tạo ra
trường từ song song với chiều cuộn dây,phương trùng với trục ống dây
-Cuốn số vòng dây đủ lớn,cho dòng điện đủ lớn để tạo
*
T
uv
= (50 ÷ 100 )
T
ur
. Khi đó
do proton lớn nên kim từ sẽ lại sắp hàng theo
*
T
uv
.Tiếp theo khi ta ngắt dòng điện
thì kim từ quay về định hướng theo

T
ur
,khi đó các proton thực hiện chuyển động
“tuế sai” của proton (gần giống với chuyển động quay dưới tác dụng trường trọng
lực)
-Số vòng quay trong một đơn vị thời gian được gọi là tần số tuế sai :
st
f
s
.
t
T k f=
ur
(với k = 23,5)
Trong thực tế người ta không đo
st
f
vì từ thông
0
d
dt
φ
≠
cắt qua ống dây thay đổi sẽ
xuất hiện dòng điện cảm ứng sinh ra tần số cảm ứng
scu t
f f=
.Khi đó người ta sẽ đo
tần số dòng cảm ứng (
cu

f
).Vì vậy :
s
. .
t cu
T k f k f= =
ur
; [nT,γ]
- Hình ảnh thực tế về máy đo Minimax :
Hình : Hình ảnh thực tế về máy đo từ Minimax
3.2.2.Công tác đo ngoài thực địa
- Địa điểm tiến hành đo được thực hiện tại lối ra vào trước sảnh nhà A khuôn viên
trường đại học Mỏ - Địa Chất,nằm phía bên trái đài phun nước từ phía ngoài nhìn
vào chính diện trường,tại đây ta bố trí tuyến đo và đo như sau :
+ Dùng ống thủy lôi MK-52 đặt theo phương Bắc-Nam và tại điểm chính giữa của
thủy lôi ta xác định điểm đo : 0 ,tại cuối ống thủy lôi về phía Bắc ta xác định điểm
đo : 2,phía cuối ống thủy lôi về phía Nam ta xác định điểm đo -2,ta xác định điểm
đo : 1 bằng một nửa khoảng cách điểm đo (0 , 2) trên thủy lôi,và điểm đo -1 bằng
một nửa khoảng cách điểm đo : (0 , -2).Tiếp theo ta di chuyển đầu thủy lôi tịnh tiến
về phía Bắc sao cho điểm mút bên phía Nam của thủy lôi trùng với điểm 0 đã được
xác định từ trước,thì tại đầu mút kia ta xác định được điểm đo 4,tại chính giữa
điểm đo 2 đã được xác định trước với điểm đo 4 tại đầu mút ta xác định được điểm
đo 3,tương tự ta lại tịnh tiến thủy lôi về phía Nam sao cho điểm mút bên phía Bắc
thủy lôi trùng điểm 0,thì tại đầu mút bên kia ta xác định được điểm đo : -4,tại chính
giữa điểm đo -2 đã được xác định trước với điểm đo -4 tại điểm mút bên phía Nam
ta xác định được điểm đo -3.Cách bố trí được thể hiện như trong hình vẽ dưới đây :
+ Khi đo trước tiên ta sử dụng máy đo từ tại thực địa đo khi có ống thủy lôi MK-
52,khi tiến hành mở máy bằng cách sử dụng nút kích hoạt dòng điện,sau đó thao
tác chọn theo tuần tự : Test → Survey,tiếp theo ta đưa bộ phận thu đặt tại từng
điểm đo một trên ống thủy lôi theo thứ tự (0,1,2,3,4,-1,-2,-3,-4) ,tại bộ phận hiện sẽ

xuất hiện kết quả đo trên màn,rồi ghi vào bảng kết quả,tại mỗi điểm đo tiến hành
ghi kết quả trong 5 lần đo và sau đó lấy giá trị trung bình,cứ tương tự như vậy cho
đến lúc kết thúc quá trình đo với trường hợp khi có ống thủy lôi MK-52
+ Tiếp theo ta tiếp tục với quá trình đo trong trường hợp không có ống thủy lôi
MK-52,ở đây thì cách đo hoàn toàn tương tự như trên chỉ khác bằng việc không có
ống thủy lôi,ghi kết quả trong 5 lần đo tại mỗi điểm đo ghi vào bảng và sau đó sẽ
lấy giá trị trung bình
- Một số chú ý khi đo :
+ Điều quan trọng nhất phải đảm bảo được sự an toàn cho thiết bị đo,việc sử dụng
thiết bị phải hết sức nhẹ nhàng và cẩn thận,tránh các thao tác mạnh,gây va đập để
trách hư hại về thiết bị
+ Phải có sự tương tác hiệu quả giữa người đo và người ghi kết quả,tránh sự nhầm
lẫn đáng tiếc xảy ra một cách không đáng có về số liệu
+ Do máy đo từ rất nhạy cảm với các vật thể gây từ xung quanh,nên việc dao động
ảnh hưởng về kết quả là không thể không xảy ra,chính vì vậy ta cần hạn chế việc
này,bằng cách hạn chế các vật thể kim loại xung quanh,đồng thời cần phải có sự
trung thực khi đo,kết quả đo cần phải được tôn trọng
+ Khi đo để bảo đảm đo chính xác,ta cần phải để vuông góc thiết bị đo với phương
của kinh tuyến từ vì ta biết rằng :
Cướng độ dòng cảm ứng :
( )
sin
cu
i f
ϕ
=
Trong đó :
ϕ
là góc giữa trục ống dây với trường từ cần đo,khi
ϕ

= 90
0
thì
cu
i

max,làm cho biên độ lớn,đếm tần số dao động dễ dàng
III.Kết quả đo,xử lý số liệu và nhận xét
Kết quả số liệu đo và tính toán được trình bày như trong bảng sau :
Điểm
đo
Có Lõi
Kết quả đo
1cu
f
Trung bình
1( )cu TB
f
( )
.
cu TB
T k f
=
ur

(k = 23,5)
-4 23843 19872.33 467000
20751
15023
-3 154542 65246.67 1533297

20216
20982
-2 17596 21242.67 499203
13079
33053
-1 20159 24969 586772
34334
20414
0 19941 17665.33 415135
13403
19652
1 20637 22452.33 527630
20302
26418
2 13055 19277.67 453025
19763
25015
3 20321 15128 355508
10736
14327
4 20336 20169.67 473987
19440
20733
Bảng : Kết quả đo từ với thủy lôi MK-52
- Từ bảng kết quả số liệu đo và tính toán,được trình bày như trên,ta thành lập được đồ thị
có dạng như sau :
Hình : Đồ thị biễu diễn sự liên hệ giữa với các điểm trên tuyến đo
Nhận xét :
+ Đồ thị là một đường gấp khúc, thể hiện giá trị của T tại các điểm đo.
+ Điểm cực đại tại điểm đo : -3 với = 1533297

γ

+ Điểm cực tiểu tại điểm đo : -
3 với = 355508
γ
+Đồ thị đi lên từ điểm đo -4 đến -3 sau đó giảm dần khi đến điểm đo -2 rồi đi theo
đường ziczac
CHƯƠNG IV
THỰC TẬP PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN
I.Cơ sở lý thuyết
-Thăm dò điện là một tập hợp các phương pháp địa vật lý điện,nghiên cứu đặc điểm cấu
tạo địa chất của vỏ quả đất,tìm kiếm thăm dò khoáng sản có ích dựa trên cơ sở khảo sát
trường điện hoặc trường điện từ,tự nhiên hoặc nhân tạo xuất hiện trong vỏ quả đất.
- Thăm dò điện đóng vai trò quan trọng trong các phương pháp Địa Vật Lý và được áp
dụng rất rộng rãi trong việc giải quyết các nhiệm vụ địa chất trong đó có địa chất thủy
văn,địa chất công trình
- Các tính chất điện của đất đá được đặc trưng bởi các tham số khác nhau như điện trở
suất
ρ
,hằng số điện môi
ε
,độ từ thẩm
µ
,độ phân cực
η
,số sóng k…Do có nhiều nguồn
gốc tạo ra trường,nhiều tham số đo vì vậy thăm dò điện có đặc điểm là rất đa dạng về
phương pháp vũng như phóng phú về thể loại
4.1.1.Định nghĩa phương pháp thăm dò điện trở suất
+ Điện trở suất biểu kiến :

Điện trở suất biểu kiến là tham số điện trở suất đo được bởi một hệ thiết bị nào đó đặt
trên nửa không gian
+ Công thức tính
. ,( )
MN
K
U
K m
I
ρ
∆
= Ω
+ Hệ số thiết bị K
- Hệ số thiết bị K thay đổi với từng loại hệ thiết bị khác nhau
- Với hệ 4 cực đối xứng,hệ số thiết bị K được tính theo công thức
.
,( )
AM AN
K m
MN
π
=
4.1.2.Phương pháp mặt cắt điện :
+ Định nghĩa :
Phương pháp mặt cắt điện là phương pháp nghiên cứu sự thay đổi của điện trở suất biểu
kiến dọc theo tuyến đo bằng cách giữ nguyên kích thước hệ điện cực và dịch chuyển tịnh
tiến hệ điện cực dọc theo tuyến đo nhằm xác định vị trí của đối tượng gây nên dị thường
điện trở suất
+Đặc điểm :
- Hệ số thiết bị K không thay đổi do vậy chiều sâu nghiên cứu không đổi

- Thu được đồ thị điện trở suất biểu kiến
( )
k k
x
ρ ρ
=
dọc theo tuyến đo
- Xác định được vị trí của đối tượng trên tuyến khảo sát
4.1.3.Phương pháp đo sâu điện
+ Định nghĩa :
- Phương pháp đo sâu điện là phương pháp nghiên cứu sự thay đổi của điện trở suất biểu
kiến theo chiều sâu (phương thẳng đứng) ở từng điểm đo bằng cách giữ nguyên vị trí
điểm đo ( tâm của hệ điện cực) và tăng dần kích thước hệ điện cực để tăng dần chiều sâu
khảo sát nhằm phát hiện ranh giới địa tầng của đối tượng khảo sát ở chiều sâu nào đó
+ Đặc điểm :
- Hệ số thiết bị K theo chiều tăng của kích thước hệ điện cực,do vậy chiều sâu nghiên cứu
tăng.
- Thu được đồ thị
( )
k k
r
ρ ρ
=
,trong đó r = AB/2 là kích thước thiết bị
- Xác định bất đồng nhất địa chất và ranh giới địa tầng
II.Thực hành đo trên bể mô hình thí nghiệm
4.2.1.Bể mô hình
- Bể thí nghiệm gồm: một bể hình chữ nhật chứa nước, ở giữa có gắn thước chia theo
vạch và hệ cực phát được di chuyển trên thước này, trong bể có một quả bóng bị ngập
nước đặt ở giữa.

- Đối tượng nghiên cứu là quả cầu khí trong môi trường nước.Quả cầu nằm cách mặt
nước 2-3cm,vị trí đỉnh của quả cầu thẳng với vạch 85 cm trên thước đo.
4.2.2.Lắp thiết bị đo và thao tác đo máy
-Máy đo : DIGIGESKA
- Máy có mạch phát dòng được mắc theo nguyên tắc song song.
-Nguồn phát : pin (12V)
+ Thao tác đo :
- Bật công tác đồng hồ đo dòng,công tắc đồng hồ đo thế và đo bù,chú ý lúc này công tắc
phát dòng phải ngắt
- Lúc này trên đồng hồ dòng hiển thị 0,đồng hồ đo thế khác 0. Ta dùng 2 nút bù thô và bù
tinh để đưa giá trị trên đồng hồ đo thế về 0 (Nếu đồng hồ đo thế hiển thị 0 thì không phải
chỉnh)
- Bật công tắc phát dòng,đọc hai giá trị trên đồng hồ đo dòng và đồng hồ đo thế và ghi
lại.Đọc xong ta tắt ngay công tắc phát dòng
- Đổi vị trí điểm đo hoặc thay đổi kích thước hệ điện cực rồi tiến hành lại từ bước 2 và
ghi số liệu tiếp theo
- Sau khi kết thúc quá trình đo,tắt toàn bộ các công tắc đồng hồ đo và công tắc phát dòng
trên máy
4.2.3.Đo mặt cắt điện
-Đo trên bể mô hình từ vị trí 40cm đến 110cm trên thước đo,mỗi vị trí đo cách nhau 5
- Hệ điện cực đo là hệ điện cực 4 cực đối xứng (AMNB) với :
+ Kích thước thiết bị r = 13cm
+ Khoảng cách giữa hai cực thu : MN = 2cm
+ Hệ số thiết bị K = 2,6376 m
- Mối nhóm lập 1 bảng số liệu đo mặt cắt điện theo mẫu
- Vẽ đồ thị
( )
k k
x
ρ ρ

=
dọc theo tuyến đo
+Kết quả số liệu đo và tính toán
- Ta có bảng số liệu đo mặt cắt điện trên bể mô hình :
TT x (cm) I (mA) ∆U (mV)
k
ρ
(Ωm)
1 40 0.3 7.8 68.6
2 45 0.3 7.6 66.8
3 50 0.3 8.2 72.1
4 55 0.3 8.8 77.4
5 60 0.3 8.2 72.1
6 65 0.3 8.9 78.2
7 70 0.3 9.9 87.0
8 75 0.3 9.3 81.8
9 80 0.3 10.3 90.6
10 85 0.3 19 167.0
11 90 0.3 9.9 87.0
12 95 0.3 8.5 74.7
13 100 0.3 9.6 84.4
14 105 0.3 8.8 77.4
15 110 0.3 7.6 66.8