Báo cáo thực tập Địa vật lí thăm dò

Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

Mục Lục

Vũ Công Định

Page 1


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

MỞ ĐẦU
Địa vật lí thăm dò là một nghành khoa học trẻ, mới xuất hiện từ những năm đầu của thế kỉ XX.
Tuy vậy cùng với sự phát triển như vũ bão của các nghành khoa học kĩ thuật khác, Địa Vật Lí 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.
Nhằm đáp ứng các xu thế mới đó cũng như điều kiện về nguồn nhân lực hiện nay rất cần thiết để
đáp ứng nhu cầu xã hội, chính vì vậy hằng năm trường Đại học Mỏ - Địa Chất đã đào tạo ra các kỹ sư
Địa Vật Lý chất lượng cao. Nằm trong chương trình học và đào tạo củ Nhà trường cho hệ kỹ sư chuyên
ngành Địa Vạt Lý nói riêng và các kỹ sư của các ngành khoa học khác liên quan nói chung thì việc kết
hợp tiến hành thực tập thực hành, đo đạc Địa Vật Lý ngoài thực địa là vô cùng quan trọng và cần thiết,
với mục đích và ý nghĩa to lớn sau:
Bổ sung kiến thức đã học từ những giờ giảng lý thuyết trên giảng đường.
- Giúp sinh viên hiểu kĩ hơn về lý thuyết, nhớ lâu và sâu hơn
Được tìm hiểu về các loại máy móc, thiết bị làm việc trực tiếp, biết được nguyên tắc cấu tạo, vận
hành, hoạt động của các máy móc, thiết bị đó.
- Biết cách thu thập, tính toán, xử lí số liệu và đưa ra kết quả, nhận xét.

Nâng cao kỹ năng thực hành thực tế, nâng cao tay nghề kỹ sư trong sử dụng các thiết bị, máy
móc và vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế.
-

-

-

Ngoài ra, quá trình thực tập còn giúp chúng em tạo cho mình một phong thái làm việc theo
nhóm, ý thức tổ chức kỉ luật, tác phong làm việc của con người làm khoa học, tỉ mỉ, chính xác, cẩn
thận và trung thực.
Trong thời gian thực tập vừa qua, chúng em đã được các thầy cô giới thiệu và làm quen, áp
dụng các thiết bị máy đo của bốn phương pháp Địa Vật Lý:
Phương pháp Trọng Lực.
- Phương pháp Phóng Xạ.
- Phương pháp Từ.
- Phương pháp Điện.
Thời gian thực tập kéo dài từ ngày 5/6/2017 đến ngày 10/6/2017 với kế hoạch cụ thể như sau:
-

Vũ Công Định

Page 2


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Ngày
5/6/2017

6/6/2017
6/6/2017

Bộ môn: Địa Vật Lý

Buổi
Sáng
8h-11h
Sáng
8h11h30
Chiều
13h-17h

Bài thực hành

Giáo viên hướng dẫn

Phương pháp thăm dò từ
Phương pháp dò phóng
xạ

KS.Trần Văn Hữu

Phương pháp thăm dò
trọng lực
Phương pháp thăm dò
điện

KS.Phan Thị Hồng
KS. Trần Văn Hữu

Các ngày còn lại trong thời gian thực tập để xử lí số liệu và làm báo cáo.
Trong bản báo cáo này, em đã tổng hợp các kết quả thu được trong quá trình thực tập tại khuôn
viên trường. Báo cáo gồm bốn chương:
MỞ ĐẦU.
CHƯƠNG I. Phương Pháp Thăm Dò Từ
CHƯƠNG II. Phương Pháp Thăm Dò Phóng Xạ
CHƯƠNG III. Phương Pháp Thăm Dò Trọng Lực
CHƯƠNG IV. Phương Pháp Thăm Dò Điện
KẾT LUẬN

Vũ Công Định

Page 3


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

Chương I
PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ TỪ
1. Mục đích thực tập.
-

- Hiểu được cách vận dụng lý thuyết thăm dò điện vào thực tế.
Giúp sinh viên nắm được nguyên tắc cấu tạo, hoạt động và vận hành loại máy đo, thiết bị
được sử dụng trong buổi thực tập.
- Biết cách thu thập, xử lí số liệu, kết quả thu được và viết báo cáo.

2. 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 các khoáng sản có ích
nhất là các khoáng sản chứa nhiều từ tính.
Về phương diện sinh ra trường từ, một cách gần đúng có thể coi Quả đất như một quả sầu bị
nhiễm từ và sinh ra trường địa từ- từ trường của Quả đất.
Việc nghiên cứu và khảo sát các đặc điểm từ của Quả đất dựa trên các cơ sờ vật lý. Đó là các
định luật vật lí về tính chất, hiện tượng từ của vật chất: Định luật Culong, hiện tượng cảm ứng từ,
chuyển động tuế sai của khối từ hay kim nam châm…Các đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất từ
của vật chất là vecto cường độ từ trường toàn phần T, độ cảm từ capa, độ từ hóa dư…Mặt khác, do
thành phần cáo tạo khác nhau mà các loại đất đá có từ tính khác nhau. Dựa vào độ từ cảm capa, người
ta chia đất đá làm 3 nhóm:
- Nhóm nghịch từ: capa từ âm tới rất nhỏ.
- Nhóm thuận từ: capa lớn hơn 0 và lớn hơn nhóm nghịch từ.
- Nhóm sắt từ: capa rất lớn.
Sự khác biệt về tính chất từ giữa các loại đất đá là điều kiện để áp dụng phương pháp thăm dò từ.
Đây chính là bản chất cơ sở địa chất của phương pháp.

3. Máy thăm dò từ.
 Các loại máy thăm dò từ đo hai giá trị của trường địa từ:
- Đo giá trị tuyệt đối các yếu tố của trường đại từ: T, D, H
-

Đo giá trị tương đối: tức là đo sự biến thiên của trường địa từ từ điểm này sang điểm khác.
Trong phương pháp đo từ mặt đất, người ta thường đo giá trị tương đối của thàng phần thẳng đứng ΔZ.
Việc đo ΔZ có ưu điểm là ΔZ luôn hướng vào tâm Quả đất.
 Các loại máy dùng trong thăm dò từ:
- Máy chế tạo theo nguyên tắc tác dụng của thanh từ bền.

Vũ Công Định

Page 4


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

Máy chế tạo dựa theo hiện tượng cảm ứng sắt từ (máy từ ferozon).
- Máy chế tạo dựa trên hiện tượng cảm ứng.
- Máy từ proton.
Trong đợt thực tập này, chúng em đã được tìm hiểm và làm quen với loại máy từ proton.
Từ kế proton dùng để đo cường độ toàn phần của trường đia từ ,còn gọi là từ kế tuế sai
proton hay từ kế tuế sai tự do,sở dĩ có tên như vậy là vì sử dụng chuyển động tuế sai của proton để đo
trương từ toàn phần T.Dưới tác dụng của trường từ hóa các proton bi từ hóa và tam thời sắp sếp định
hướng dọc theo trường từ hóa sau đó trường từ hóa bị ngắt đột ngột làm cho các proton chuyển động
xung quanh trường từ của quả đất ,đó là chuyển động tuế sai,và chuyển động tuế sai này sẽ cảm ứng
trong cuộn đo một suất điên động với tần số tỉ lệ vơi độ lớn của cường độ từ trường toàn phần cần đo.
• Giới thiệu máy từ proton sử dụng trong đợt thực tập:
- Tên gọi: Minimax.
- Nguồn gốc: Nga sản xuất.
- Mục đích: Đo lực từ toàn phần .
- Đơn vị : γ hay nT.
• Cấu tạo của máy:
 Bộ cảm biến hình trụ, phát hiện tần số dòng cảm ứng từ.
 Bộ phát tần chuẩn và bộ so tần
 Bộ phận ghi và hiện số.
 Nguồn nuôi 12V.
-

Hình 1.1 Máy Minimax.
•

Nguyên tắc hoạt động:
Bộ phận quan trọng nhất của máy chính là bộ cảm biến đặt trên đầu của máy. Về hình dạng, bộ
Vũ Công Định

Page 5


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

phận này có dạng hình trụ, bên trong có chứa chat giàu proton như nước, rượu hay xăng…1 proton
tương ứng với 1 kim nam châm có từ tính lớn. Giả sử khi không có trường từ, mỗi proton định hướng
khác nhau trong không gian. Khi có một trường từ tác dụng vào, các proton sẽ định hướng theo . Trong
bộ cảm biến có quấn một ống dây, khi cho dòng một chiều đi qua ống dây, trong lòng ống dây xuất hiện
một trường từ cảm ứng >> . Do đó, các proton lại định hướng theo . Khi ngắt dòng một chiều, các
proton lại quay về định hướng theo trường từ , tạo ra chuyển động tuế sai. Nhờ bộ phận đo ghi trong
máy, ta có thể đo được tần số f do chuyển động tuế sai gây ra. Về bản chất, f chính là tần số của dòng
điện cảm ứng xuất hiện khi ngắt dòng một chiều và do momen từ của proton gây ra. Liên hệ giữa
trường từ toàn phần T và tần số f:
|T| = k.f
Trong đó: k là hệ số. khi T đo bằng đơn vị nT thì k = 23,5.

4. Công tác đo ngoài thực địa.
Đề tài: Khảo sát trường từ toàn phần của lõi cuộn cảm do lõi thủy lôi MK gây ra trên một tuyến
chiều Bắc Nam bằng máy từ proton Minimag.
Địa điểm: Tiến hành đo được thực hiện tại hành lang nối tầng 5 của nhà B với nhà A trường Đại

học Mỏ-Địa Chất.
 Ta bố trí tuyến đo như sau:
• Trên tuyến đo đã được xác định sẵn các điểm đo, dùng ống thủy lôi MK-52 đặt theo
phương Bắc-Nam và tại điểm chính giữa thủy lôi là điểm đo số 0.
Tuyến đo

Thủy lôi

N

B

-3

-2

-1

0

1

2

3

Hình 4.1 Sơ đồ tuyến đo từ
•

Khoảng cách giữa hai điểm đo là 30cm.

 Thao tác tại một điểm đo:
Để bộ phận cảm biến (bình chứa chất giàu proton) bần điểm đo. Bật máy bằng cách sử dụng
nút kích hoạt dòng điện. Sau đó sử dụng phím bấm và chọn theo thứ tự test => survey. Trên máy tính
sẽ xuất hiện kết quả và ta ghi lại. Ngay sau đó, ta lại bấm nút để máy đo đọc lại kết quả lần nữa. Tại
mỗi điểm đo ta thực hiện lấy kết quả 5 lần. Kết quả được ghi lại vào bảng 4.1.
 Thao tác tại một điểm đo:
Để bộ phận cảm biến (bình chứa chất giàu proton) bần điểm đo. Bật máy bằng cách sử dụng
Vũ Công Định

Page 6


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

nút kích hoạt dòng điện. Sau đó sử dụng phím bấm và chọn theo thứ tự test => survey. Trên máy tính
sẽ xuất hiện kết quả và ta ghi lại. Ngay sau đó, ta lại bấm nút để máy đo đọc lại kết quả lần nữa. Tại
mỗi điểm đo ta thực hiện lấy kết quả 5 lần. Kết quả được ghi lại vào bảng 4.1.
 Thao tác trên tuyến đo:

Thực hiện đo các điểm đo trên tuyến theo thứ tự: 0, 1, 2, 3, -1, -2, -3.
 Chú ý khi đo:
Đảm bảo an toàn cho thiết bị đo, thao tác nhẹ nhàng, cẩn thận, tránh va đạp gây hư hại máy
và kết quả thiếu chính xác.
- Có sự tương tác hiệu quả giữa người đo và người ghi để tránh nhầm lẫn đáng tiếc sảy
ra cho kết quả đo.
- Hạn chế các vật kim loại quanh điểm đo để tránh gây nhiễu làm ảnh hưởng tới kết
quả đo.
- Thực hiện đo và ghi kết quả một cách trung thực.

- Khi đo để đảm bảo chính xác cần phải để vuông góc thiết bị đo với phương của
kinh tuyến từ.

5. Kết quả đo và xử lí số liệu
Kết quả đo được thể hiện trong các bảng sau
Bảng 4.1. Kết quả đo từ có lõi thủy lôi MK-52
Điểm đo

-3

-2

-1

Vũ Công Định

Kết quả
đo

30981
30966
30969
30856
30843
30862
30804
30798
30783
30780
30402

29960
30383
29651
Page 7

Kết quả
trung
bình

ΔT=k.f

K=23.5

30923

726690.
5

30805.4

723926.
9

29982.6

704591.
1


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

0

1

2

3

Điểm
kiểm tra
-1

29517
27260
27763
27358
28087
27632
24463
25504
24651
24748
24532
24835
24636
25148
24997

24484
24095
24056
23892
24642
24408
26309
26222
25671
24865
24667

27620

649070

24779.6

582320.
6

24820

583270

24218.6

569137.
1

600349.
25546.8

8

Bảng 4.2: Kết quả đo từ không có lõi thủy lôi MK-5
Điểm đo

-3

Vũ Công Định

Kết quả
đo

29951
29971
30237
30070
Page 8

Kết quả
trung
bình

30060.6

ΔT=k.f
K=23.5
706424.

1


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

-2

-1

0

1

2

3
Điểm
kiểm tra
1
Vũ Công Định

30068
30174
30149
30154
30166
30153
30145

30133
30141
30092
30085
30662
30486
30932
30566
30458
30070
30077
30062
30069
30114
30162
30032
30024
30098
29510
28652
29330
29161
29842
29335
30625
30118
30785
Page 9

708741.

30159.2

2

707801.
30119.2

2

719588.
30620.8

8

706842.
30078.4

4

704182.
29965.2

2

29264
30341.2

687704
713018.

Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

30108
30070

2

2. Vẽ đồ thị.

Điểm đo
-3
-2
-1
0
1
2
3

20266.4
15185.7
-3210.1
-70518.8
-124521.8
-120912.2
-118566.9

Từ bảng kết quả trên, ta tiến hành vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của ΔT với vị trí các điểm đo trên

tuyến đo như sau:

Hình 4.2 Đồ thị lực từ
Vũ Công Định

Page 10


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

 Nhận xét :
-

Điểm cực đại tại điểm đo: -3 là 20266.4
Điểm cực tiểu tại điểm đo: 1 là -124521.8

Tại điểm đo 1, 2, 3 ta thấy giá trị từ trường tăng cao đột biến; Tại điểm đo -1, 0, 1 thì ta thấy giá trị
cường độ từ trường toàn phần giảm đột biến, cho thấy lõi thủy lôi làm bằng vật liệu có độ cảm từ rất
cao so với vật liệu thuộc môi trường xung quanh.

Vũ Công Định

Page 11


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

Chương II
Phương Pháp Thăm Dò Phóng Xạ
1. Mục đích.
- Giúp sinh viên nắm bắt được cách thăm dò phóng xạ ngoài thực địa.
- Nâng cao kiến thức lý thuyết và áp dụng vào thực tế.
- Làm quen với các loại máy mà sử sụng chúng.
- Biết các xử lý số liệu viết báo cáo thực tập.

2. Cơ sở lý thuyết.
Phương pháp thăm dò phóng xạ bao gồm các phương pháp địa vật lý nghiên cứu trường
từ phóng xạ tự nhiên của đất đá hoặc nghiên cứu quá trình tương tác giữa các bức xạ nhân
tạo với hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố cấu tạo đá nhắm tìm kiếm,thăm dò các mỏ
phóng xạ, vẽ bản đồ địa chất, nghiên cứu địa chất công trình,địa chất thủy văn,xác định ranh
giới dầu nước, vỉa chứa, nghiên cứu môi trường và tai biến địa chất…
Phương pháp thăm dò phóng xạ có thể được tiến hành trên mặt đất, trong giếng khoan,
trên biển và cả trên không.
Cơ sở vật lý của phương pháp thăm dò phóng xạ dựa trên các hiện tượng phóng xạ. Hiện
trượng phóng xạ là quá trình hạt nhân nguyên tử của một số nguyên tố tự phân rã biến đổi
thành hạt nhân nguyên tử khác, chuyển đổi trạng thái năng lượng ban đầu về trạng thái năng
lượng thấp hơn, bền vững hơn kèm theo sự phát ra năng lượng dưới các dạng hạt α, β, γ…
-

Bức xạ α có khả năng ion hóa rất mạnh vì tốc độ giảm rất nhanh và khả năng đâm
xuyên yếu. Trong không khí chúng ta chỉ đi qua được từ 3- 10 cm, bức xạ không có
khả năng xuyên qua một tờ giấy mỏng, lớp đất dá dày vài chục micromet có thể hấp
thụ toàn bộ năng lượng hạt α.

Bức xạ β có khả năng ion hóa chất khí kém hơn so với bức xạ α, riêng khả năng
đâm xuyên thì lớn hơn. Trong không khí tia β có thể đi qua tối đa là 1- 2 m, trong

lòng đất đá chúng đi qua được 8-9 mm.
- Bức xạ γ có khả năng ion hóa rất kém nhưng đâm xuyên lại rất lớn, chúng có thể
xuyên qua lớp khí hàng trăm mét và xuyên qua đất đá tới 30- 40 cm.Nhờ đặc điểm
ấy mà phần lớn cá dụng cụ để nghiên cứu tính phóng xạ đều dựa trên cơ sở phân
tích tác dụng của tia γ.
Các nguyên tố phóng xạ phân bố rộng rãi trong tự nhiên bao gồm: Urani, thori,
-

Vũ Công Định

Page 12


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

randon, kali… chúng thường tồn tại trong môi trường đất đá, nước, không khí với nồng độ,
thành phần và cơ chế khác nhau, thông qua cá lỗ rỗng khe nứt của đất đá.Vì vậy các đất đá
khác nhau thì có tính chất phóng xạ khác nhau. Đây chính là bản chất cơ sở địa chất của
phương pháp.
Có nhiều phương pháp khác nhau trong thăm dò phóng xạ như: phương pháp phân
tích mẫu trong phòng thí ngiệm, phương pháp đo gamma tổng, phương pháp đo phổ
gamma, phương pháp đo khí phóng xạ, phương pháp detector vết… Trong đợt thực tập này,
do thời gian hạn chế nên chúng em chỉ tìm hiểu và áp dụng phương pháp đo gamma tổng
(phương pháp đo gamma đường bộ).
Phương pháp đo gamma tổng là phương pháp đo bức xạ gamma tự nhiên của đất đá
được áp dụng phổ biến trong thăm dò phóng xạ. Có thể tiên hành đo γ trên máy bay, mặt đất
hay trong giếng khoan.
Trong phương pháp đo bức xạ gamma tự nhiên, để nghiên cứu chi tiết các đối tượng

nằm nông, người ta dùng phương pháp đo gamma đường bộ, ngoài ra phương pháp này còn
phục vụ khảo sát lập bản đồ địa chất, thăm dò khoáng sản có ích đặc biệt là khoáng sản
phóng xạ và nghiên cứu môi trường.
Phương pháp đo γ đường bộ áp dụng có hiệu quả ở cùng đá lộ hoặc có lớp phủ
mỏng (>1m), nếu lớp phủ dày thì chỉ đo ở các vết lộ sông, suối, thung lung… Tùy thuộc
độ dày trung bình của tầng đại diện mà có thể dùng các biến thể khác nhau của đo vẽ γ
đường bộ.
- Khi độ sâu tầng này từ 0.3 1.5 m thì áp dụng phương pháp đo gamma lỗ
choòng.
- Trên các vùng bị phủ bởi các trầm tích ngoại lai dày 10 20 m thì dùng
phương pháp đo vẽ gamma sâu.

3. Máy đo phóng xạ .
 Máy đo suất liều bức xạ γ tổng
- Máy CPΠ 68- 01 : đo γ mặt đất

Mục đích: đo cường độ tia bức ra phát ra (γ, Rơnghen)
Đơn vị liều chiếu: theo hệ đơn vị quốc tế SI là Cu/kg. Cu/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 culông.
Ngoài đơn vị Cu/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 cm 3 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 Cu/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.
-

Vũ Công Định

Page 13


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

 Đơn vị của suất liều chiếu là R/ngày, µR/h, R/s

Đơn vị này phù hợp với địa chất vì :
- 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
-Giới thiệu về máy đo:
Máy gồm 5 thang đo: 0- 30/100/300/1000/3000 (nhằm giảm sai số và kết quả đo
chính xác hơn).
Hình dạng máy như mô tả trong hình vẽ

Hình 2.1 Máy đo suất liều bức xạ gamma tổng CPп 68- 01
 Nguyên lý hoạt động:

Khi bức xạ đi qua tinh thể phát quang thì các phần tử vật chất của chất này bị ion
hóa hoặc bị kích thích phát ra proton ánh sáng. Ánh sang này đập vào photon
catot của nhân quang điện làm bật ra các điện tử. Các điện tử này được hút về
phía điện cực mang thế dương. Do các cực được bố trí có thế điện cao dần nên
dòng điện thứ cấp phát ra tăng theo cấp số nhân. Cuối cùng dòng điện tử đập vào
Anot của nhân quang điện tạo nên một xung điện. Bức xạ đến càng nhiều thì số
xung trong một đơn vị cùng thời gian càng lớn.

 Máy đo xuất liều tương đương bức xạ
- Tên máy : DKS-96
- Nước sản xuất: CHLB Nga.
- Đơn vị: µSv/h, µSv/năm, mSv/năm.
Vũ Công Định

Page 14


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58
-

Bộ môn: Địa Vật Lý

Mục đích : sử dụng để đo cường độ bức xạ H.
- H=Q.N.D [µSv/h]
Trong đó :
D: liều hấp thụ tính D = 0.877 Dch
Dch: liều chiếu
Q: trọng số bức xạ
N: hệ số xuất liều; thường N=1
- Máy đo tự động 10s một lần.

Hình 2.2 Máy đo suất liều tương đương DKS- 96

4. Công tác ngoài thực địa.
Khi đo bức xạ gamma tổng hợp dùng máy đo phóng xạ nhấp nháy CPп 68-01 gọn
nhẹ có thể xách tay. Cường độ bức xạ γ được xác định qua kim đồng hồ hoặc thiết bị đếm
xung. Khi đo người đeo máy và xách máy đầu đo đi dọc theo tuyến đã vạch sẵn, khoảng
cách giữa hai đầu đo chác mặt đất không quá 5cm. Tại mỗi điểm đo đọc và ghi giá trị đo γ

vào bảng kết quả. Phải đo lặp từ 5- 10% số điểm đo để dánh giá độ chính xác của phép đo
thực địa.
Địa điểm: Khu A trường đại học Mỏ- Địa Chất Hà Nội.
 Bố trí tuyến đo như sau:
- Tuyến đo nằm trong một khu khoảng nền đá hoa các tầng nhà B, A, F, C12
đại học Mỏ Địa Chất.
- Tuyến đo được bố trí 10 điểm.
- Tuyến đo được bố trí từ miền gạch đá hoa, gạch, và đá.
- Mỗi điểm đo tại 2 vị trí : trên bề mặt và cách mặt nền 1m, mỗi vị trí sẽ tiến
hành đo 3 giá trị.

5. Kết quả đo và xử lý số liệu.
1. Ta có bảng số liệu đo như sau:

Vũ Công Định

Page 15


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

Bảng2.1 Kết quả đo máy suất liều tổng hợp- máy CPΠ 68

Điể
m

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10
Vũ Công Định

CP II 98-01
TB
0
(m) 1(m) 0 (m) 1(m)
µR/ µR/
h
h
µR/h µR/h
12

13

11.5

14

12.5

14.5

13.5

12

14

11

14.5

13.5

16

13

14

14.5

14.5

15

11

12.5

12.5

13

10.5

13.5

13

14

12

12.5

15

13

16

14.5

15.5

13

17

13.5

10.5

9.5

10

11

11.5

10

21

18.5

19

17

19.5

16

15.5

16.5

13

15

14

17.5

17

14.5

14.5
16

15
14

H
0 (m)

1(m)

µR/h

µR/h

Ghi chú

12

13.8
3

0.91
2

1.05
1

Nền bê tông trước
phòng họp Từ Liêm
nhà B

14

12.1
7

1.06
4

0.92

5

Nền bê tông cạnh tảng
đá phòng D101

14.8
3

14.1
7

1.12
7

1.07
7

Nền bê tông trước cửa
thư viện

11.3
3

13

0.86
1

0.98
8

Nền bê tông nhà C12
tầng

13.3
3

13.1
7

1.01
3

1.00
0

Đá lát nền gạch vàng
nhà C12 tầng

16.1
7

13.6
7

1.22
9

1.03
9

Đá lát nền gạch xám
xanh nhà C12 tầng

10.6
7

10.1
7

0.81
1

0.77
3

Nền bê tông cạnh lán
xe giảng viên nhà C12
tầng

19.8
3

17.1
7

1.50
7

1.30

5

Đá lát nền granite đen
HT300

14.1
7

16.3
3

1.07
7

1.24
1

Đá lát nền xám gần
con khủng long nhà A

15.8
3

14.5

1.20
3

1.10
2

Nền đất trồng đài
phun nước HT300

Page 16


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

Bảng 2.2 Kết quả đo máy suất liều tương đương bức xạ- máy DKS 96
DKS 96
Điểm

TB

H

0 (m)

1(m)

0 (m)

1(m)

0 (m)

1(m)

µR/h

µR/h
0.10
3

µR/h

µR/h

µR/h

µR/h

0.104

0.964

0.98
1

Nền bê tông trước
phòng họp Từ Liêm
nhà B
Nền bê tông cạnh
tảng đá phòng
D101

0.116 0.115

1

0.109 0.118

0.110

0.112

0.119 0.111
0.10
0.101
3
2

3

4

5

6

7
8

Vũ Công Định

Ghí chú

0.111 0.113

0.12
0.127
2
0.136 0.117
0.12
0.125
3
0.10
0.100
9
0.09
0.099
1
0.09
0.104
4
0.12
0.105
2
0.10
0.116
7
0.119 0.110
0.13
0.155
3
0.12
0.146
3
0.142 0.115

0.18
0.084
2
0.07
0.074
5
0.08
0.076
1
0182 0.14
8

0.110

0.109

0.964

0.95
5

0.129

0.121

1.130

1.06
0

Nền bê tông trước
cửa thư viện

0.101

0.098

0.885

0.85
8

Nền bê tông nhà
C12 tầng

0.113

0..113

0.99

0.99

Đá lát nền gạch
vàng nhà C12 tầng

1.294

1.08
6

Đá lát nền gạch
xám xanh nhà C12
tầng

0.1127 0.683

0.98
7

0.147
7

0.078

0.124

Page 17

Nền bê tông cạnh
lán xe giảng viên
nhà C12 tầng
Đá lát nền granite
đen HT300


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58
0.197
0.185
0.125

0.127
9

0.126
0.138
0.135

10

0.139

0.15
5
0.16
2
0.14
0
0.13
2
0.12
8
0.12
3
0.12
8
0.13
1

Bộ môn: Địa Vật Lý

0.188

0.155

1.647

1.35
8

0.126

0.133

1.104

1.16
5

Đá lát nền xám gần
con khủng long nhà
A

0.137

0.127

1.200 1.113

Nền đất trồng đài
phun nước HT300

Hình 2.3 Đồ thị biêu diễn kết quả đo máy suất liều tổng hợp – máy CPΠ 68
Hình 2.4 Đồ thị biểu diễn kết quả đo máy suất liều tương đương bức xạ- máy DKS 96

Điểm
Vũ Công Định

TB (1m) μSv/h
Page 18

Liều gia tăng


Lớp khoan thăm dò- khảo sát k58

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 (điểm phông)

Bộ môn: Địa Vật Lý

0.112
0.109

0.12
0.098
0.113
0.12
0.082
0.155
0.13
0.127

-0.015
-0.018
-0.007
-0.029
-0.014
-0.007
-0.045
0.028
0.003
0

Bảng 2.3 Liều gia tăng đối với các số đo 1m của máy DKS-96

Hình 2.5 Đồ thị liều gia tăng đối với các điểm khảo sát
Nhận xét: Liều gia tăng có giá trị lớn nhất tại điểm đo 1 và có giá trị nhỏ nhất tại điểm
đo 8
 Đánh giá kết quả đo
 Đánh giá môi trường phóng xạ: Nhìn vào bảng số liệu 2.1 và 2.2. H có giá trị thấp,

không ảnh hưởng đến dân cư sinh sống.
Đánh giá an toàn.

 Nhìn vào bảng số liệu 2.1 và 2.2 H – Ф (điểm đo 10) có giá trị < 1mSV/năm.
Đây là giá trị an toàn với dân thường và cán bộ.

Vũ Công Định

Page 19


Lớp khoan thăm - khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

Chương III
PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ TRỌNG LỰC

1. Mục đích.
Hiểu được cách vận dụng lý thuyết thăm dò trọng lực vào thực tế.
- Giúp sinh viên nắm được nguyên tắc cấu tạo, hoạt động và vận hành loại
máy đo, thiết bị được sử dụng trong buổi thực tập.
- Biết cách thu thập, xử lí số liệu, kết quả thu được và viết báo cáo.
2. Cơ sở lí thuyết. Thăm dò trọng lực là một trong những 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, tìm
kiếm, thăm dò các khoáng sản có ích.
Các đại lượng chủ yếu đặc trưng cho trường 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 Trái đất ( trường bình thường), mặt khác phụ thuộc vào sự biến đổi
không đồng đều của mật độ đất đá trong vỏ Quả đất (trường bất thường).
Cơ sở vật lý của phương pháp thăm dò trọng lực là các định luật vật lý, trong đó quan
trọng và ý nghĩa đầu tiên là định luật vạn vật hấp dẫn của Newton.

Cơ sở địa chất của phương pháp có ảnh hưởng lớn nhất đó là quy luật phân bố mật
độ đất đá. Các loại đất đá khác nhau thì có mật độ khác nhau.
Trong thăm dò trọng lực, người ta thường đo giá trị của gia tốc trọng lực g và gọi
tắt là giá trị trọng lực. Đơn vị đo trọng lực trong hệ CGS là Gal, viết tắt là Gl, 1Gl
= 1cm/s2. Trong thực tế, người ta thường dùng đơn vị nhỏ hơn là miligal (mGl).
Do quả đất có cấu tạo phức tạp, thành phần đất đá rất đa dạng, có mật độ biến đổi rất
khác nhau, cho nên giá trị trọng lực đo được sẽ chịu ảnh hưởng của các cấu tạo địa chất
và tạo nên các bất thường trọng lực Δg cho từng điểm và từng vùng cụ thể, bất thường
trọng lực có thể âm hay dương cho từng vùng khác nhau.
-

3. Máy đo trọng lực.
3.1.Nguyên tắc chế tạo máy trọng lực .
Việc chế tạo các máy đo trọng lực thường dựa vào các hiện tượng vật lý liên quan
đến gia tốc trọng lực như:
- Sự co dãn của lò xo hay dây đàn hồi treo vật nặng.
- Sự dao động của con lắc dây dọi.
- Sự rơi tự do.
Trong thực tế, người ta chế tạo các máy trọng lực theo 2 nguyên tắc:
Vũ Công Định

Page 20


Lớp khoan thăm - khảo sát k58
-

Bộ môn: Địa Vật Lý

Nguyên tắc động: xác định giá trị trọng lực bằng cách quan sát trạng thái động của

yếu tố nhạy trong máy đo trọng lực.
- Nguyên tắc tĩnh: xác định giá trị trọng lực bằng cách quan sát trạng thái tĩnh
(trạng thái cân bằng) của yếu tố nhạy trong máy đo trọng lực.
3.2.Các phép đo trường trọng lực.
Để khảo sát sự phân bố trường trọng lực của Quả đất có hai phép đo:
- Đo tuyệt đối (đo giá trị tuyệt đối): Là phép đo độ lớn toàn phần
của giá trị trọng lực g tại từng điểm quan sát riêng. Sử dụng các
máy được chế tạo theo nguyên tắc động
- Đo tương đối (đo giá trị tương đối): Là phép đo gia số các giá trị
trọng lực tại hai điểm khác nhau. Ta sử dụng các máy được chế tạo
theo nguyên tắc tĩnh.

Ưu điểm của phương pháp đo tương đối là: phép đo nhanh, đơn giản hơn và độ chính
xác cao hơn.
3.3.Đặc điểm chung:
Tên gọi: Máy trọng lực Sobin WS-100.
- Nguồn gốc: Canada sản xuất.
- Công dụng: Dùng để đo gia số trọng lực
- Phạm vi đo: 100mGal.
- Độ chính xác: 0.01mGal.
- Giá trị vạch chia: c=0.1 mGal/vạch.
-

1. Mô tả cấu tạo:
Máy trọng lực Sodin WS- 100 bao gồm các bộ phận:
Vỏ bảo vệ bằng kim loại.
- Bình cách nhiệt (bình thủy tinh hai lớp, hút chân không).
- Hệ đàn hồi được đặt trong cốc ở đáy máy và được hút chân không.
- Chân máy và bộ phận cân bằng máy (gồm hai bọt thủy đặt theo chiều
vuông góc nhau trong máy).

-

Ngoài ra máy có thể có bộ vi điều hòa trong máy. Máy được hàn kín lại tránh ảnh
hưởng của áp suất không khí tới sự cân bằng của con lắc.
Bộ phận quan trọng nhất của máy chính là hệ nhạy hay hệ đàn hồi. Hệ nhạy có cấu
tạo là một khung thạch anh, phía trên căng một dây thạch anh mảnh và trên sợi dây có gắn
một cánh tay đòn kém theo trọng vật.
Việc chọn thạnh anh để cấu tạo hệ nhạy là do:
Vũ Công Định

Thạch anh có độ dàn hồi tốt.

Page 21


Lớp khoan thăm - khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý
-

Ổn định với nhiệt.

Hình 3.1: Máy trọng lực sodin WS – 100
Nguyên tắc hoạt động của máy: Máy hoạt động theo nguyên tắc bù. Dưới 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 so với vị trí ban đầu. Nhờ hệ thống quan sát và lò xo bù mà cánh tay đòn lại
quay về vị trí cân bằng ban đầu. Nhờ đó ta có thể tính được giá trị Δg giữa hai điểm đo.

4. Công tác đo ngoài thực địa.
4.1.

Các bước tiến hành:

: Cân bằng máy: Bật công tắc đèn soi sáng bên trong máy. Dùng tay hiệu
chỉnh ốc vặn tại các chân đưa bọt thủy phía dưới về vị trí cân bằng (cùng vặn
vào hoặc cùng vặn ra) , khi bọt thủy về vị trí cân bằng thì tiếp tục vặn ốc còn
lại để đưa bọt thủy dọc về vị trí cân bằng.
: Đo: Khi mà 2 bọt thủy đã về vị trí cân bằng tiến hành đo bù, ta vặn ốc di
động về vị trí 0-50 giữa khe sáng. Đọc và ghi số hiển thị trên máy. Khi đo
xong chúng ta nên tắt nguồn để tránh để bóng điện lâu sinh ra nhiệt gây ảnh
hưởng đến mấy cũng như kết quả đo.
Ghi ( tên điểm , thời gian đo, số đo).
Chú ý: Khi mà số đo dưới 200 và trên 600 thì vặn ngược lại.
Địa điểm: Đo gia số trọng lực giữa các tầng trong tòa nhà B trường Đại học Mỏ- Địa Chất
– Hà Nội.
4.2.

Đo theo chuyến đo.

Chuyến đo được xác định trong quá trình thực tập là ba điểm đo liên tiếp
nhau mà điểm đầu trùng với điểm cuối (ví dụ 2-3-2, 4-3-4…). Việc đo theo
chuyến đã định trước nhằm xác định xem có sự trôi điểm 0 hay không.
Vũ Công Định

Page 22


Lớp khoan thăm - khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

Quy ước: Tất cả các vị trí của một tầng nhà được quy định là có cùng
tên. Như vậy, các điểm đo ở tầng hai là điểm số 2, tầng ba là điểm số 3, tầng
bốn là điểm số 4 và tầng năm là điểm số 5

5. Kết quả đo và xử lí số liệu.
5.1.

Bảng số liệu

Bảng 3.1 Bảng ghi số liệu đo đạc
ST
T

Điểm
đo

Thời gian

Số đọc

Người đọc

9

Phú
t
35

Ghi chú

(Người Ghi)

Giờ

1

3

564

Phạm Văn Dân

Nguyễn Thị Tường Vân

2

2

9

45

574

Lê Trọng Dũng

Nguyễn Thị Tường Vân

3

3

9

49

561

Đinh Tuấn Anh

Nguyễn Thị Tường Vân

4

2

9

59

576

Trần Hải Duy

Nguyễn Thị Tường Vân

5

3

10

05

563

Nguyễn ThànhChung

Nguyễn Thị Tường Vân

6

2

10

44

589

Nguyễn Trung Kiên

Bùi Thị Phương

7

3

10

48

583

Bùi Thị Phương

Bùi Thị Phương

8

4

10

55

554

Đặng Thanh Lâm

Bùi Thị Phương

9

3

10

58

559

Vũ Công Định

Bùi Thị Phương

10

4

11

00

552

Nguyễn Tiến Hiến

Bùi Thị Phương

11

3

11

02

556

Nguyễn Văn Phương

Bùi Thị Phương

12

4

11

15

556

Lê Thanh Tùng

Lê Thanh Tùng

13

2

11

20

589

Đặng Văn Tình

Lê Thanh Tùng

14

4

11

22

557

Cao Văn Soạn

Lê Thanh Tùng

15

3

11

24

566

Phan Huy Trường

Lê Thanh Tùng

16

4

11

26

557

Hoàng Thọ Toàn

Lê Thanh Tùng

Bảng 3.2 Kết quả đo bằng máy trọng lực sodin WS-100.

Tên

Thời gian

Vũ Công Định

Số đo,
S

∆T

∆S

C.∆S

Page 23

K

K.∆T

∆g=c.∆SK∆T


Lớp khoan thăm - khảo sát k58
điể
m

(vạch)

Bộ môn: Địa Vật Lý
phút (vạch)

(mGal
)

Gi
ờ

Phút

3

9

35

564

0

0

0

2

9

45

574

10

10

1

3

9

49

561

14

-3

2

9

59

576

0

3

10

05

563

2

10

44

3

10

4

(mGal/p)

(mGal)

0

0

-0.214

0.768

-0.3

-0.3

0

0

0

0

0

6

-13

-1.3

0.1728

-1.4728

589

45

13

1.3

1.3

0

48

583

0

0

0

0

0

10

55

554

7

-29

-2.9

-1.68

-1.22

3

10

58

559

10

-24

-2.4

-2.4

0

4

11

00

552

0

0

0

0

0

3

11

02

556

2

4

0.4

0.0532

0.3468

4

11

15

556

15

4

0.4

0.4

0

4

11

15

556

0

0

0

0

0

2

11

20

589

5

33

3.3

0.071

3.229

4

11

22

557

7

1

0.1

0.1

0

4

11

22

557

0

0

0

0

0

Vũ Công Định

Page 24

-0.0214

0.0288

-0.24

0.0266

0.0142

0


Lớp khoan thăm - khảo sát k58

Bộ môn: Địa Vật Lý

3

11

24

566

2

9

0.9

0

0

4

11

26

557

4

0

0

0

0

5.2.

Đánh giá kết quả đo.
Chấp nhận sai số

Chu trình

Tuyến đo

TB

(mGal)

3

2
3

0.768

2
3
2-3-2 (3-2-3)

2

-1.4728

==0.03
Sai số chấp nhận được

3
4
3

-1.22

4

=<0.03
Sai số chấp nhận được

3
3-4-3 (4-3-4)

4

0.3468

4
4/2/4

2
4
5.3.

3.229

Nhận xét

 Độ cao các tầng là như nhau nhưng
 Tổng số gia của tầng 2-3 cộng 3-4 không bằng 2-4
 Đánh giá chất lượng đo kém
 Nguyên nhân của sai số gồm có các nguyên nhân chủ quan và nguyên nhân khách quan.
 Nguyên nhân chủ quan: xuất phát từ thao tác đo, đọc ghi số liệu chưa thực chính xác
của thực tập viên.
 Nguyên nhân khách quan: do khu vực nhà B trường đại học Mỏ Địa Chất có độ cao
không đồng đều giữa các tầng, do sai số dụng cụ thiết bị đo và ảnh hưởng từ thời tiết

Vũ Công Định

Page 25