Thăm dò địa vật lý

700

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Thăm dò địa vật lý
N g ô V ă n B ư u . ỈC hoa D ầ u k h í, T r ư ờ n g Đ ạ i h ọ c M ỏ - Đ ịa c h ấ t. H à N ộ i.
N g u y ề n H ồ n g B à n g . L iê n đ o à n Q u y h o ạ c h v à Đ iề u tr a tà i n g u y ê n n ư ớ c M iề n N a m .
N g u y ề n H ồ n g M in h . V iệ n D ầ u k h í V iệ t N a m .
N g u y ề n H u y N g ọ c . K h o a D ầ u k h í, T r ư ờ n g Đ ạ i h ọ c M ỏ - Đ ịa c h ấ t. H à N ộ i.
N g u y ễ n T u ấ n P h o n g . T ồ n g c ụ c Đ ịa c h ấ t v à K h o á n g sản .

Giới thiệu
Thăm dò địa vật lý, còn gọi là Phương pháp địa
vật lý hay Địa vật lý ứng dụng, là m ôn khoa học khảo
sát định lượng các trường vật lý đ ể xác định sự phân
b ố tính chất vật lý liên quan với cấu trúc địa chất
trong vỏ Trái Đât. N hữ n g khảo sát này phục vụ các lợi
ích của con người như tìm kiếm dầu khí, khoáng sản,
v.v... Tủy thuộc vào trường vật lý được d ùng đê
nghiên cứu mà thăm dò địa vật lý phân chia thành
thăm dò từ, thăm dò điện, thăm dò trọng lực, thăm dò
địa chấn, thăm dò phóng xạ d ùn g trên mặt đâ't và địa
vật lý giếng khoan (cũng được gọi là carota, hay
Phương pháp địa vật lý giếng khoan). Các phương
pháp thăm dò địa vật lý được trình bày trong các m ục
từ tương ứng.
Thăm dò địa vật lý ra đời và phát triển đê phục
vụ các lợi ích của con người. N ăm 1879 cuốn sách
"Vể sự khảo sát thân quặng sắt bằng p hư ơng pháp
từ" của GS Robert Thalén đ ư ợc xuât bản và từ k ế
Thalén-Tiberg được sản xuât ở Thụy Điển. N ăm 1914

Fessenden R. A. nhận bằng phát m inh m áy dò âm,
tạo bước khởi đẩu cho công n ghệ phản xạ địa chân.
N gày nay nhờ n hừng tiến bộ khoa học và công
nghệ, Địa vật lý đã phát triển m ạnh m ẽ đ ể đáp ứ ng
nhu cẩu ngày càng tăng của con người, nhất là khi
các n guồn tài n gu yên khoáng sản gần m ặt đâ't hầu
n hư đã cạn kiệt, cẩn tìm kiếm thêm ở dưới sâu, trên
đất liền và ngoài biển khơi. Ở Việt N am n hữ ng
chương trình công tác địa vật lý lớn bắt đầu từ
những năm 60 th ế ký trước v ó i khảo sát từ hàng
không tỷ lệ 1:200.000 toàn M iền Bắc Việt N am , đo vê
trọng lực tỷ lệ 1:500.000 trên toàn lãnh thổ phía Bắc
và tỷ lệ 1:200.000 ở đ ồn g bằng Sông H ổng, nhằm
m ục đích đ iểu tra tìm kiếm dầu khí. N h iều công
nghệ địa vật lý hiện đại đã đ ư ợc áp d ụ n g ờ Việt
Nam , đưa lại n hữ n g hiệu quả nổi bật khi tìm kiêm,
như trong thăm d ò và khai thác m ỏ dầu Bạch H ô
trong đá m óng thềm lục địa M iền N am Việt N am ,
cũng như phát hiện m ỏ sắt ở bờ biển Thạch Khê, Hà
Tĩnh vào năm 1962 bằng m áy thăm dò từ đặt trên
m áy bay, v.v...

Cơ sở khoa học và các đặc điểm của thảm dò
địa vật lý
Muốn khảo sát m ột đối tượng bằng thăm d ò địa
vật lý thì đối tượng đ ó phải có tính châ't vật lý khác

với môi trường vây quanh, chọn phương pháp địa vật
lý thích h ọp đ ế đ o nhằm phát hiện đối tượng, v í dụ
d ùng phương pháp tủ’ đ ể phát hiện m ỏ sắt. Trường

vật lý có loại tự nhiên và loại nhân tạo. Trong thăm d ò
tử, trọng lực, p hóng xạ, nhiệt dùng trường tự nhiên;
trong thăm d ò địa chấn d ùng trường nhân tạo, còn
trong thăm dò điện cả hai loại trường đều được khảo
sát. Các phương pháp dùng trường tự nhiên thường
có độ sâu khảo sát lớn nhưng các phư ơng pháp d ùng
trường nhân tạo lại có khá năng vẽ các cấu trúc nông
ti mi hơn vói độ phân giái lớn hơn. Việc khảo sát một
đối tượng thường bắt đẩu bằng cách thu thập tài liệu
liên quan đến đôi tượng, thi công ở khu vực liên quan
bằng các phư ơng pháp nhanh, nhằm phát hiện,
khoanh vị trí của đối tượng, sau đó trên diện tích đà
thu hẹp sẽ khảo sát ti mi hơn với m ạng lưới đo dày
hơn và/hoặc v ó i các phương pháp có hiệu quả hơn.
Thăm dò địa vật lý thường được thực hiện qua ba
khâu: thu thập, xử lý s ố liệu và giải thích ý nghĩa địa
chât qua tài liệu địa vật lý.
Thu thập s ố liệu bằng cách d ùn g m áy địa vật lý
đ ể đo trường vật lý thường theo các đ iếm đ o cách
đều trên tuyên thắng. V iệc đ o có thể tiến hành trên
mặt đâ't, dư ới đất, trên k hông và ở biển. Vị trí các
điểm đ o ngày nay có th ể đư ợc xác định nhanh chóng
và chính xác nhờ hệ định vị toàn cẩu (GPS). Phẩn lớn
m áy địa vật lý gọn nhẹ, đ ộ nhạy cao v ớ i công n ghệ
hiện đại, k ế cả công nghệ v ủ trụ như thiết bị trường
chuyển TEM-FAST 48 của N ga được thiết k ế đ ê tìm
kiếm nước trên Sao Hỏa nay đã có ở V iện Khoa học
Địa chất và K hoáng sản V iệt N am . Toàn bộ trọng
lượng của m áy này chỉ 5kg, đ ự n g gọn trong m ột túi
như túi m áy tính xách tay. N hu vậy chỉ cần hai

người là có th ể tiến hành thi công. Đặc biệt, từ
khoảng đẩu th ế kỷ 2 1 , nhiểu thiết bị địa vật lý hàng
không m ới n hư m áy đ o gradient trọng lực, m áy đo
gradient từ, từ k ế SQUID được sáng c h ế dựa trên
công nghệ siêu dẫn đ ế đo trường chuyến trên máy
bay trực thăng, v.v...
Thường thì s ố liệu đo đư ợc đểu do hai n guồn tạo
ra; n guồn do đối tượng khảo sát tạo ra, gọi là tín
hiệu (có ích) và nguồn không phải do đối tượng tạo
ra, không m ong nhận được, gọi là nhiễu. N h iễu luôn
luôn có, điều quan trọng là phải làm cho tín hiệu lớn
hơn nhiêu bằng các biện pháp ngay khi đo, trong xư


ĐỊA VẬT LỶ

lý s ố liệu bằng m áy tính (như lọc toán học theo tần
số khi chúng có đặc trưng tẩn s ố khác nhau). Các s ố
liệu đ ư ợc hiệu chinh, biến đổi đê chúng thế hiện đổi
tượng khảo sát và môi trường vây quanh.
N gày nay việc xử lý sơ bộ đ ê xem kết quả ban
đấu có thê thực hiện ngay ờ thực địa. Tuy nhiên, do
có rất nhiều m ô hình câu trúc dưới mặt đất có
trường vật lý tính theo lý thuyết trùng khớp với
trường vật lý đo được, đó là tính đa trị của bài toán
ngược trong địa vật lý nên m uốn có kết quả xác thực
củng không dễ dàng. M uốn loại bớt các m ô hình phi
thực tế, thu hẹp phạm vi đa trị cần có thêm các thông
tin địa chât, địa hóa, nhằt là s ố liệu của các trường
vật lý khác v ê đối tượng khảo sát. Dựa trên tất cả các

tài liệu thu được, m ột m ô hình ban đầu của đôi
tượng kháo sát được lập ra đ ê thực hiện m ô hình
hóa, b ằng cách thay đổi lần lượt các tham s ố của m ô
hình sa o cho kết quả tính theo lý thuyết cho m ô hình
khớp với SỐ liệu đo thực tế. Tùy theo m ức độ phức
tạp của m ôi trường địa chất xét theo m ột tính chất
vật lý nhât định mà chọn m ô hình một, hai và ba
chiểu (được ký hiệu tương ứng là 1D, 2D và 3D). Số
chiểu tăng lên làm tăng nhanh thời gian xử lý trên
máy tính và tôn kém cho việc đ o trường vật lý, nhât
là ở trên đất liền. N g à y nay công n ghệ thông tin tạo
điều kiện cho chuyên gia khảo sát đôi tượng có thê
sử d ụ n g m ọi tài liệu đ ể lựa chọn kết quả cuối cùng
có ý nghĩa xác thực trong su ốt quá trình tìm kiếm,
thăm d ò và khai thác tài n guyên.
N h ử n g thành tựu mới của khoa h ọc và công nghệ
liên quan đều được áp d ụ n g nhanh chóng trong địa
vật lý như ghi số, xử lý số, vệ tinh, định vị toàn cẩu,
v.v... C ông n ghệ địa chấn 3D thực hiện thu thập, xử
lý, giải thích s ố liệu và trình bày cấu trúc địa chất
theo k hôn g gian ba chiểu thực hiện đầu tiên trong
thăm d ò địa chấn vào n h ừ n g năm 1970-1980, sau đó
được áp d ụ n g cho các thăm d ò địa vật lý khác.
Khoảng đầu th ế kỷ 21, các công n ghệ địa vật lý hàng
không phát triển m ạnh mê, đặc biệt là công n ghệ đo
gradient trọng lực, từ và trường chuyển hàng không.
C ũng trong khoảng thời gian đó xuất hiện m ột
chuyên ngành thăm d ò địa vật lý m ới, đó là địa vật
lý sinh học - khảo sát dấu ấn địa vật lý do tác dụng
cùa vi sinh vật với m ôi trường địa châ't, như trong ô

nhiễm châ't lỏng n hẹ không liên kết nước (LNAPL)
do lu ồng hydrocarbon dưới đâ't tạo ra.
Trong thực tế, tô hợp các p hư ơn g pháp địa vật lý
được d ù n g khác nhau tùy theo đối tượng, các đặc
điếm đ ư ợc biết và dự đoán v ề nó (trên đất liền, ở
biển, đ ặc đ iểm địa hình và địa chất, kích thước của
đối tượng so với đ ộ sâu khảo sát, tính chất vật lý của
đối tư ợng và m ôi trường vây quanh, nhiễu, v.v...) và
thay đ ổ i theo giai đoạn khảo sát (sơ bộ, tỉ mỉ, v.v...).
Các lĩn h vự c truyền thống n hư địa vật lý khoáng sản
rắn, d ầu khí, nước d ư ới đất xuất hiện sớm. Sau đó
phạm v i ứ n g d ụ n g địa vật lý được m ở rộng dần đ ể

701

điểu tra địa chât công trình, môi trường, tai biến địa
chất, khảo cổ, n ông nghiệp, v.v... với độ sâu khảo sát
không lớn. Trong khảo sát nông, mật độ điếm đo lớn
hơn, chất lư ợng đo cao hon đ ế có thê phát hiện ra các
đặc trưng nhỏ của đối tượng khảo sát. Một s ố
p hư ơng pháp thăm dò địa vật lý khi khảo sát không
phá huý m ôi trường được dùng trong khảo sát đê,
đập, nền đ ư ờng, chỗ hổng dưới mặt đường, đ ư ờng
băng sân bay, công trình xây d ụn g, công trình ngẩm ,
bãi chôn lâp chất thải, mìn, khảo cổ, v.v... Địa vật lý
công trình được d ùn g không chi trong giai đoạn
khảo sát, mà còn đ ê quan trắc suốt thời gian tổn tại
cùa công trình, theo dõi sự thay đổi của vật liệu xây
d ụ n g, các tác đ ộn g của m ôi trường, sự toàn vẹn của
công trình. Trong khảo sát n ông thường d ùn g các

p hư ơng pháp điện, điện từ (radar đâ't được dùng
rộng rãi), địa chấn (khúc xạ, phản xạ, phản xạ phân
giải cao, các p hư ơng pháp són g mặt d ù n g nguồn
nhân tạo và tự nhiên), từ, vi trọng lực và địa vật lý
g iến g khoan.

Địa vật lý dầu khí
Địa vật lý dầu khí nghiên cứu, ứ ng d ụn g các
p hư ơng pháp địa vật lý trong công tác thăm d ò và
khai thác dẩu khí (còn gọi là lĩnh vự c thượng n guồn
hay khâu đầu trong chuỗi giá trị công nghiệp dầu
khí). Tô hợp địa vật lý thăm dò và khai thác dầu khí
g ổm nhiều p hư ơng pháp khác nhau, n hư viễn thám,
điện, từ, trọng lực, địa chấn, địa vật lý g iến g khoan,
v.v... trong đ ó địa chấn phan xạ và địa vật lý giếng
khoan đ ón g vai trò chủ đạo.
Cơ sở vật lý địa chất

Cơ sờ địa chất của công tác thăm d ò dầu khí
h iện nay chủ yếu là thu yết hữu cơ v ề n g u ồ n gốc
d ầu khí trong v ỏ Trái Đất. Theo thu yết này, m ỏ dầu
khí đ ư ợc hình thành khi trong m ột khu v ự c của vỏ
Trái Đât, thư ờn g là các bổn trầm tích, hội tụ đ ẩy đủ
các y ếu tố của m ột h ệ thống dầu khí. Các yếu tố cơ
bản của m ột hệ thốn g dầu khí bao gồm đá m ẹ, đá
chứa, đá chắn, bẫy và đ ư ờng di ch u yến (xem m ục
từ Địa chất dẫu khí).
Đ ối tư ợng trực tiếp của côn g tác thăm d ò dầu
khí là các tích tụ dầu khí trong m ôi trường có độ
rỗng giữ a các hạt trầm tích, nứt nẻ, h ang hốc,

th ư ờ n g làm cho đá chứa nó có m ột s ố tính chất vật
lý, n hư m ật độ, đ iện trở suất, tốc đ ộ truyền sóng,
v .v ... thâp hơn so với các đá vâ y quanh chúng. D ựa
v à o sự khác biệt v ề tính chất vật lý này, trong m ột
SỐ trường hợp thuận lợi có thế sử d ụ n g các p hư ơn g
p háp địa vật lý đ ế tìm kiếm trực tiếp các tích tụ dầu
khí. Tuy n hiên, do n h ữ n g tích tụ dầu khí thư ờn g có
kích thước n hỏ so với đ ộ sâu thăm dò, sự khác biệt
v ề tính chất vật lý k hông n hiều, b iếu hiện trên
trư ờng địa vật lý bằng các dị thư ờn g rất yếu, nên


702

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

các p hư ơn g pháp tìm kiếm d ầu khí trực tiếp trong
phẩn lớn trường hợp ít phát h u y hiệu quả. Thay
vào đó, công tác tìm kiếm thăm d ò dầu khí thư ờng
tập trung vào các đ ối tượng gián tiếp là các yếu tố
cùa hệ thống dầu khí. H iện nay, trình đ ộ côn g n ghệ
của các p hư ơn g pháp địa vật lý cho p hép n ghiên
cứu ti mỉ, đánh giá đ ịn h lư ợ n g hầu hết các đặc
đ iếm quan trọng của hệ thốn g dầu khí n hư đã nêu.
Cơ sớ vật lý - địa chât của cô n g tác n gh iên cứu, tìm
kiếm các đối tượng gián tiếp n ày là sự khác biệt vê'
đặc điếm địa chât, dẫn đến khác biệt v ể tính chât
vật lý và trường vật lý đ o đ ư ợ c của các th ế địa chất
của hệ thống dầu khí. T h ông thường, đá m óng của
các bồn trầm tích thư ờn g có m ật độ, đ ộ cảm từ, tốc

đ ộ truyền sóng cao hơn so vớ i các lớp trẩm tích bên
trên. Đá mẹ, đá chắn thư ờn g là trầm tích hạt m ịn,
hàm lư ợn g sét cao, có vận tốc và tẩn s ố só n g phản
xạ cao, biên đ ộ nhỏ, đ iện trở suât và bức xạ gam m a
tự n hiên cao. Đá chứa là trầm tích hạt thô, hàm
lư ợng sét thâp, thư ờn g có vận tốc và tẩn s ố són g
phản xạ thấp hơn, biên đ ộ trung bình, đ iện trở suâ't
và bức xạ gam m a tự n hiên n hỏ hơn. Đ á chứa là
trầm tích carbonat thư ờn g có vận tốc són g cao nên
mặt phán xạ giừa trầm tích carbonat và đá trẩm tích
khác thường có biên đ ộ só n g phản xạ cao hơn hẳn
so với m ặt phản xạ giữa trầm tích khác, v.v...
Các giai đoạn thăm dò, khai thác dầu khí

Thăm dò, khai thác dầu khí có thê chia thành
nhiều giai đoạn khác nhau: thăm d ò khu vực, thăm
d ò tỉ mỉ, thẩm lượng, phát triển m ỏ và khai thác.
Thăm dò khu vực là giai đoạn nghiên cứu đưa ra
phân vù ng triển vọn g phục vụ cho giai đoạn thăm dò
tỉ mỉ. Thăm dò ti mi là giai đoạn nghiên cứu chi tiết hệ
thống dầu khí tại vù n g có triển vọng, đ ề xuât nhùng
cấu tạo triển vọn g cho công tác khoan tìm kiêm. N ếu
khoan tìm kiếm phát hiện dầu khí có thê chuyên sang
giai đoạn thẩm lượng với m ục tiêu nghiên cứu chi tiết
tính chât vật lý của đá chứa, đặc điếm chất lưu nhằm
tính toán lượng dầu khí tại chỗ và trữ lượng dầu khí
có khả năng thu hổi của câu tạo. N ếu trừ lượng dầu
khí tính toán đủ lớn, có thê bước vào giai đoạn đẩu tư
chuẩn bị khai thác, gọi là phát triển mỏ. Tiếp sau giai
đoạn phát triển m ò là giai đoạn khai thác (xem thêm ở

m ục từ Địa chất dầu khí).
Cách phân chia trên đây m ang tính tương đối,
nhằm có m ột trình tự logic đ ể trình bày tô hợp các
phương pháp địa vật lý. Trong thực tế, có khi hai giai
đoạn "Thăm dò khu vực" và "Thăm dò tỉ mi" hay
"Thăm dò ti mỉ" và "Thẩm lượng" được kết hợp ngay
trong một đ ể tài nghiên cửu, dự án. Cũng có khi dù đã
có phát hiện mò, thậm chí đã đưa m ò vào khai thác,
người ta vân tiến hành nghiên cứu lại bổn, mô hình
hóa khả năng sinh, phân lại vù ng triển vọng, chính xác
hóa lại nhừng hiểu biết và kết quả nghiên cứu trước
đây, phục vụ cho công tác thăm d ò tiếp theo.

Các p hư ơng pháp địa vật lý có thê được sử dụng
trong tằt cả các giai đoạn thăm dò, khai thác dầu khí
nêu trên. D o nhiệm vụ, đôi tượng trong m ôi giai
đoạn khác nhau nên cách sử d ụng và kết hợp các
phư ơng pháp cũng khác nhau.
ứng dụng các phương pháp địa vật lý
P h ư ơ n g p h á p viển thám

Phương pháp viễn thám đ ư ợc ứ ng d ụn g cho giai
đoạn trước thăm dò khu vực trong hai trường hợp:
1) Trên đất liền - Đ ối với n hữ n g khu vực xa xôi, hèo
lánh, hoặc m ột khu vự c rộng lớn mà không có điều
kiện kháo sát hoặc có rất ít tài liệu v ề từ, trọng lực,
điện, địa chân. Phương pháp m inh giải ảnh viên
thám thường đư ợc sử d ụng đ ê nghiên cứu hình hài,
đặc điếm kiến tạo, câu trúc của bổn trầm tích, từ đỏ
khoanh đư ợc diện tích nghiên cứu chi tiết hơn.

2) Trên biển - thông qua xử lý ảnh viễn thám có thể
phát hiện đư ợc dị thường nhiệt độ bề m ặ t sự có mặt
tảo, v i sinh vật, và thậm chí là lớp dầu rất m ỏng lộ
trên mặt nước biến, là nhừ ng dâu hiệu gián tiếp xác
định khu vự c có tiềm năng dầu khí.
P h ư ơ n g p h á p từ và trọ n g lự c

Phương pháp từ và trọng lực được sử d ụ n g chú
yếu trong giai đoạn thăm d ò khu vự c nhằm m ục
đích nghiên cứu đặc điểm kiến tạo, câu trúc, quá
trình hình thành và phát triến của bổn trầm tích.
Trên cơ sở trường dị thường từ, dị thường trọng lực,
nhiều phép biến đổi được sử d ụng, phân tích đ ê xác
định các hệ thống đứt gãy trong khu vực, ứ n g dụng
giải bài toán n gư ợc đ ê xây d ự n g bản đ ổ đ ăng sâu
phản ánh cấu trúc vỏ Trái Đât, cấu trúc m óng, xác
định chiểu d ày các tập trầm tích. Trong trường hợp
các lớp trầm tích có sự phân dị v ể mật độ, tài liệu đủ
m ức đ ộ chi tiết, bằng các p hư ơng pháp nêu trên có
th ể xác định được khu vực và câu tạo triển vọng
phục vụ cho côn g tác thăm dò tiếp theo. Đ ôi khi,
trường dị thường tử còn được sử d ụ n g đ ể nghiên
cứu thành phần thạch học của đá m óng, sự phân bố
của trầm tích biến chât, các thế phun trào trong bổn,
nhữ ng đặc đ iếm địa chât có ảnh h ư ởng đến sự hình
thành, di cư và tích tụ dầu khí.
P h ư ơ n g p h á p đ iệ n

Phương pháp điện như đ o sâu thẳng đứ ng và đo
mặt cắt, cũng được sử dụng chủ yếu trong giai đoạn

thăm dò khu vực nhằm nghiên cứu đặc điểm cấu tạo,
kiến tạo của bổn trầm tích. Thông qua tài liệu đ o điện,
các mặt cắt địa điện được xây dự ng đ ể nghiên cứu câu
trúc địa chât trên mặt cắt đó. Phân b ố các tuyến đo
sâu phù họp, có thể vẽ được cấu trúc b ể mặt m óng
hoặc tầng câu trúc có điện trở suất khác biệt, qua đó
xác định bề dày trầm tích, phân tích cấu trúc bổn.
N hữ n g năm gần đây, một s ố công ty đã bước đẩu ứng
dụng thành công phương pháp điện từ có đ ộ phân
giải cao cho điều kiện đo trên biến nhằm tìm kiếm
trực tiếp và phân biệt các tích tụ dầu và khí.


ĐỊA VẬT LỶ

P h ư ơ ng p h á p đ ịa ch ấn p h à n xạ

Phương pháp địa chân phản xạ (gọi tắt: địa chân)
là phương pháp chu đạo và thông d ụn g nhất trong
toàn bộ hoạt đ ộn g thăm dò và khai thác dầu khí.
Trong quá trinh thu thập s ố liệu địa chân (còn gọi là
thu phát), có thê áp d ụ n g hai loại câii hình thu phát,
là hai chiểu (địa chân 2D) hoặc ba chiểu (địa chân
3D). Trong địa chân 2D, n guổn nô và m áy thu bô trí
trên một đ ư ờng thăng và s ố liệu được thu thập dưới
dạng mật cắt theo tùng tuyến. Trong địa chân 3D,
nguồn nô và m áy thu b ố trí theo m ạng lưới và số
liệu thu thập được trên m ột diện tích của m ạng lưới
đó tạo thành m ột khối. Dựa trên sự khác nhau v ể trờ
kháng âm học giừa m óng và các lớp trầm tích và

giừa các lớp trầm tích khác nhau trong m ột bổn trầm
tích, đặc trưng đ ộn g học của trường sóng phản xạ
bèn trong và trên ranh giới các tập trầm tích, phương
pháp địa chân có nhiệm vụ m inh giải và thành lập
mặt cắt địa chât chi tiết theo các tuyến địa chấn
[H .l]. Trên cơ sờ kết quả m inh giải cho cùng m ột
tầng phàn xạ trên nhiều tuyến địa chân 2D khác
nhau, hoặc cho m ột khối s ố liệu địa chân 3D, người
ta có thê xây d ự n g bản đ ổ đ ăng sâu các tấng phản
xạ, thường trùng với các ranh giới địa châ't chính của
bổn, qua đ ỏ nghiên cứu đặc điếm kiến tạo, cấu trúc,
lịch sử hình thành và phát triển các bổn trầm tích.
Khi tầng phản xạ, ranh giới tập trầm tích trùng với
nóc, đáy tầng sinh, chứa, chắn, p hư ơn g pháp địa
chân cho phép thành lập bàn đ ổ phân bố, phân tích,
đánh giá định tính, định lư ợng các yếu tố cùa hệ
thống dẩu khí. Phương pháp địa chân địa tầng là
phương pháp m inh giải tài liệu địa chân trên cơ sờ
các m ô hình trầm tích, sử d ụn g các đặc trưng đ ộng
học của trường só n g phản xạ bên trong và trên ranh

giớ i các tập trầm tích, cho phép m inh giải ti mi các
tập trầm tích phục vụ đánh giá chi tiết hơn, định
lư ợ n g các yếu tố của hệ thống dẩu khí. N goài việc su
d ụ n g các đặc trưng đ ộng học, các phư ơng pháp
phân tích đặc biệt sừ dụng đặc trưng đ ộn g lực học
(ví dụ: nghịch đào, biên độ són g phản xạ theo
khoán g cách thu phát (AVO), phân tích thuộc tính,
v .v ...) có thể v ê các bản đ ổ tướng đá, m ôi trường
trầm tích, nghiên cứu chi tiết cấu trúc thân cát, lập

bản đ ổ phân b ố các tham s ố vặt lý cua tầng chứa, xác
đ ịnh thành phẩn châ't lưu, v.v...
Trong m ột s ố trường hợp thuặn lợi, phư ơng pháp
địa chấn có thê chi ra n hữ ng dâu hiệu trực tiếp của
tích tụ dầu khí, như điếm sáng (bright spot), điếm
b ằng (flat spot), cột thoát khí (gas chim ney), v.v...
Khi tiến hành khoan hoặc xây lắp công trình,
n g ư ờ i ta thường sừ d ụ n g địa chấn phản xạ phân giải
cao đ ê khảo sát đặc điếm địa chất công trình của khu
v ự c d ự kiến đặt công trình và nghiên cứu chi tiết khả
n ăng có mặt các túi khí nông ảnh h ư ờng đến công
tác an toàn khi khoan.
Bên cạnh p hư ơn g pháp địa chân phản xạ, m ột s ố
cô n g ty trên th ế giới đã nghiên cứu ứ ng d ụn g các
p h ư ơ n g pháp địa chân thụ động, địa chân tán xạ,
v .v ... trong thăm dò khai thác dầu khí và đã có
n h ừ n g thành công bước đẩu.
P h ư ơ n g p h á p đ ịa v ậ t lý g iế n g k h o a n

Phư ơng pháp địa vật lý g iến g khoan cũng là

phương pháp chủ đạo và thông dụng trong hoạt
đ ộ n g thăm dò và
các p hư ơn g pháp
t h ế tự nhiên phô
các p hư ơn g pháp

khai thác dầu khí. Đ ó là: 1) nhóm
trường tự nhiên (gam m a tụ nhiên,
gam m a, nhiệt độ, v.v...); 2 ) nhóm

trường nhân tạo (mật độ, neutron,
Mực nước biển
.. __ 37....

1-----^

n Các thành tạo
móng

! E E E ] Carbonat
] [
~ỉ Đá vụn
. Ị —T-—I a Sét đàm hổ
1I
b Set bién
ị \ \ a.R anh giời đia chất
;
d
\ b 0ý,t ggy
^

703

Đả mẹ ® Đá chứa

— " *— ► Đường di CƯ

Hình 1. Mặt cắt địa chất thành lập trên cơ sờ minh giải tài liệu mặt cắt địa chấn thẻ hiện một cách tổng quát các yếu tố của
hệ thống dầu khí m ột bồn trầm tích: Đường màu đen dưới cùng là m ặt m óng bồn trầm tích; đường màu đỏ thề hiện đứt gãy;
các đường còn lại là các ranh giới địa chất (theo Nguyễn Hiệp và nnk., 2007, có chỉnh sửa).

704

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

âm học, điện tử, cộng h ư ởng từ hạt nhân, v.v...);
3) nhóm các phương pháp khác (đo đ ư ờng kính, đo
góc n ghiêng và p hư ơn g vị trục giếng khoan, quét
ảnh thành hệ, v.v...). N gư ời ta thường sử dụng tô
hợp m ột số p hư ơng pháp địa vật lý giến g khoan
nhằm xác định thành phần thạch học, tướng đá, môi
trường của đá; đánh giá các tầng chắn, chứa; sự có
mặt và chiểu dày của các đá chứa dầu khí; xác định
hàm lư ợn g sét, độ rỗng, độ thâm, bão hòa dầu và
nước của các đá chứa này; d ự báo dị thường áp suất,
tổng hàm lượng hữu cơ, v.v... [H.2]. N goài khá năng
góp phẩn xác định nhanh sự có mặt của dầu và khí,
đ o khi khoan (MW D) còn giú p quản lý an toàn trong
khi khoan.
Độ sáu (ít)

vật lý giếng khoan. Kết quá phân tích, m inh giải tài
liệu địa vật lý giếng khoan g ó p phẩn xây d ự ng băng
địa chấn tống hợp đ ể xác đ ịnh chính xác pha địa chấn
liên quan đến tửng ranh g ió i phàn xạ, xây d ự n g m ỏ
hình tốc đ ộ đ ế chuyển đổi bản đ ổ đăng thời thành bản
đổ đăng sâu, đồng thời có th ế làm m âu chuẩn đ ể liên
kết, ngoại su y khi xử lý, phân tích thuộc tính địa chân.
Cũng có trường họp kết quả m inh giải một vài tuyến

địa châh rải rác trong m ột v ù n g được d ùng làm tuyến
tựa đ ế kiểm tra, liên kết các kết qua m inh giải tài liệu
từ, trọng lực cho toàn vùng.
Trong thực tế, ở giai đ o ạ n thăm dò khu vự c,
thường chưa tiến hành khoan nên phải sử d ụ n g cột
địa tầng tổng hợp từ các văn liệu địa chât đ ê dự báo
các tầng phản xạ và d ù n g vận tốc xử lý làm m ô hình
tốc đ ộ khi chuyển đối thời gian - độ sâu. Khi có th ể
liên kết tài liệu địa chấn v ớ i m ột giếng khoan sâu ờ
khu vự c lân cận và có tài liệu địa vật lý g iến g khoan
đ ể xây dự ng cột địa tầng khu vực, băng địa chấn
tổng hợp và m ô hình tốc đ ộ, thì độ tin cậy của kết
quá m inh giái tài liệu địa chấn sẽ lớn hơn rất nhiều.
Trong giai đoạn thăm d ò ti m i, m ật độ tài liệu cẩn
phải đu dày đ ế có thê đ ánh giá chi tiết hệ thống dẩu
khí, vẽ đư ợc chính xác câu tạo, tính toán tiềm năng
dầu khí, đánh giá rủi ro các càu tạo phát hiện được,
đ ể xuât cấu tạo và vị trí khoan. Đ ế đáp ứ n g y êu cầu
đ ó cần phải có tài liệu địa chân 3D hoặc địa chấn 2D
với m ạng lưới tuyến tư o n g đ ối dày. Tài liệu địa chấn
này cần được liên kết với các tài liệu nghiên cứu
g iến g khoan ờ khu vự c lân cận đ ế b ảo đảm đ ộ chính
xác của kết quả đánh giá.

30-Mật độ neutron (Is eq units)------------10

Hình 2. Minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan cho phép xác
định chính xác các thành tạo sét, cát kết, đá vôi, v.v... đóng
vai trò quan trọng trong hệ thống dầu khí.

Các phương pháp địa chân và địa vật lý giếng
khoan được áp d ụ n g vào nhiều thời điểm khác nhau
cho m ột m ỏ đang khai thác sẽ cung cấp thông tin
giú p điều hành khai thác m ỏ m ột cách hiệu quả.
Khái niệm địa vật lý lặp theo thời gian (tim e-lapse
geop h ysics) thường được d ù n g đ ể biếu đạt nội hàm
phương pháp đo này. Trong p hư ơn g pháp địa chấn
thuật n gữ địa chấn 4D được sử d ụ n g với hàm ý chiểu
thứ tư là thời gian. N goài ra, cũ n g đã có trường hợp
ứng d ụ n g phương pháp đánh dâu bằng đ ổn g vị
p hóng xạ đ ế n ghiên cứu quy luật vận chuyên chất
lưu, nước bơm ép trong quá trình khai thác dấu khí.
Tồ hợp phương pháp địa vật lý

Đ ê tăng độ tin cậy và hiệu quả áp dụng, các
phương pháp địa vật lý được sử dụng kết hợp với
nhau. Minh giải tài liệu địa vật lý giếng khoan thường
kết họp với tài liệu phân tích lỏi khoan, mâu thành
giếng khoan, tài liệu thừ vỉa và các tài liệu địa chất
khác. Kết quả phân tích mẫu thường được su dụng
như mâu chuẩn khi phân tích, m inh giải tài liệu địa

H iện nay hầu hết các giai đoạn thẩm lư ợn g đểu
đòi hỏi phải có địa chấn 3D , có g iến g khoan thăm dò
cùng kết quả thử vỉa trên cấu tạo cần đánh giá.
Trong giai đoạn thăm d ò tỉ m i và thẩm lượng, các
công ty thường sử d ụ n g p h ư ơ n g pháp địa chấn địa
tầng, phư ơng pháp phân tích đặc biệt đ ế có thêm
thông tin đánh giá cấu tạo khi đ ể xuất vị trí khoan và
khi tính toán trữ lư ợng sau khi có g iến g thăm dò. Sử

d ụ n g tống hợp các s ố liệu nêu trên theo m ột quy
trình chặt chẽ có th ể tính toán trữ lư ợng v ớ i độ tin
cậy đu đ ê các cấp quản lý có th ể p hê d uyệt đưa vào
phát triển mỏ.
Giai đoạn phát triến m ò là giai đoạn đ ẩ u tư xây
d ự n g công trình p hụ c vụ khai thác. Các p hư ơn g
pháp địa vật lý sử d ụ n g trong giai đoạn n ày chủ yếu
đ ế khảo sát địa chât cô n g trình p hụ c vụ xây d ụ n g
công trình khai thác. Trong giai đoạn khai thác, việc
thu phát địa chấn 4D, đ o lại m ột s ổ p hư ơn g pháp địa
vật lý giếng khoan vân phải tiến hành khi cần, đ ế xác
định lại m ột s ố tham s ố q uan trọng nhằm phục vụ
điểu hành quá trình khai thác, như bào hòa dầu, bão
hòa nước, áp suât, nhiệt đ ộ thành hệ, v.v... V iệc so
sánh bức tranh trường só n g cũng như các tham s ố
vừa nêu trước và trong quá trình khai thác sè cho
thây nhừng tác đ ộn g của quá trình khai thác đối với


ĐỊA VẬT LỶ

mỏ dâu khí, qua đ ó g iú p tối ưu hóa các giải pháp
táng cường và nâng cao hệ s ố thu hổi dầu.

Địa vật lý dầu khí trong đá móng
Theo các tài liệu đã đ ư ợ c công bố, có nhiều định
nghĩa v ề đá m ỏng, n h ư n g định nghĩa sau đây có vé
phù hợp han cả. Đ ó là đá m óng "bao gồm bât kỳ loại
đá biến chất hay m agm a, k hông phụ thuộc vào tuối,
năm bât chinh hợp b ên d ư ớ i các bổn trẩm tích dầu

khí đang được n gh iên cứu", v ề tuối, đá m óng có thế
có tuổi tương đ ố i khá trẻ nhu tuối Creta bên dưới
các bồn trầm tích Đ ệ Tam ở khu vực phía nam Biến
Đ ông, hoặc rất già n h u tuổi Tiền Cambri bên dưới
các bồn trâm tích P aleozoi và Proterozoi tương ứ ng ở
Ai Cập và Đ ôn g Siberie (N ga). D o có độ rỗng và độ
thâm n gu yên sinh râ't nhỏ, đá m óng đã từng không
đ ược coi là đá chứa d ầu khí. Tuy n hiên trong nhừng
điểu kiện nhâ't định, khi đá m óng bị nứt nẻ hoặc
p hong hoá m ạnh có th ể có đ ộ rỗng thứ sinh (độ rỗng
nứt nẻ) và đ ộ thâm râ't tốt (đạt tới trên 1 0 % độ rỗng
và hàng nghìn m D đ ộ thâm như đá m óng granit nứt
nẻ thuộc m ỏ Bạch Hổ, b ổn C ửu Long của Việt N am ).
Khi đó đá m ón g có thê trờ thành đá chứa dầu khí
châ't lượng cao.
Dầu khí trong đá m ó n g biến chất nứt nẻ được
phát hiện lần đ ẩu (1929) ở m ò Playa D el Rey (Hoa
Kỳ). Đ ến nay dẩu khí tron g đá m óng nứt nẻ đã được
tìm thấy ở n hiều m ỏ th u ộc hơn ba m ươi quốc gia
trên khắp th ế giới.
Ờ V iệt N am , lẩn đ âu tièn dẩu đã được tìm thảy
trong đá m ó n g granit n ứ t nẻ ớ m ỏ Bạch H ồ vào
tháng 5 năm 1987. Đ ến n a y đá m ón g nứt nẻ đã và
đ an g trở thành loại đ á chứa dầu chù yếu ở V iệt
N am sau khi d ầu khí từ đá m ón g nứt nẻ của hàng
loạt các m ỏ th u ộc các b ồ n C ửu Long, N am Côn Sơn
và S ông H ổn g đã đ ư ợ c phát hiện, đã và sè đư ợc
đ ưa vào khai thác. T ron g n hừ n g năm đẩu của th ế
kỷ 2 1 sản lư ợ n g khai thác dầu từ đá m óng granit
nứt nẻ chiếm trên 80% tổn g sản lư ợ n g khai thác

dầu của V iệt N am . H iệ n n ay m ỏ Bạch H ổ đang
đ ư ợ c coi là đ ứ n g đ ẩ u thê' giới cả v ể trữ lư ợng
(khoảng hai tý th ủ n g) lẫn sản lư ợn g khai thác dầu
từ đá chứa là đá m ó n g n ứ t nẻ, đ ổn g thời m ò Bạch
H ổ cũ n g th ư ờ n g đ ư ợ c sử d ụ n g n hư hình m ẫu của
loại m ỏ với đá chứa là m ó n g nứt nẻ.
Mặc dù vai trò của đá chứa là m óng nứt nẻ trong
địa chât dầu khí đ ang d ẩn dẩn trở thành quan trọng,
son g trên th ế giớ i các cô n g trình nghiên cứu v ề loại
đá chứa đặc biệt này chưa được công b ố nhiều. D o
đó, người ta thường sử d ụ n g các công nghệ nghiên
cứu các đá chứa nứt n ẻ nói chung củng các công
n ghệ n ghiên cứ u câu trúc địa chất phức tạp đ ể
n ghiên cứu đá chứa m ó n g nứt nẻ. C ó nhiều cơ ch ế
hình thành nứt n ẻ trong đá m óng, son g đến nay thực
t ế đã chứng tỏ rằng các n ứ t nẻ được hình thành do
hoạt đ ộn g kiến tạo và đ ư ợ c sinh kèm với các hệ

705

thống đứt gãy kiến tạo đ ó n g vai trò quan trọng hơn
cả. Trên cơ sở đó, hiện nay n hiểu p hư ơn g pháp
khác nhau đã và đ an g đư ợc sử d ụ n g đ ê n ghiên cứu
đá chứa m ón g nứt nẻ. Đ ó là n ghiên cứu m âu trong
p h ò n g thí nghiệm , n ghiên cứu nứt nẻ và đứt gãy
trên vết lộ, các p h ư ơ n g pháp địa vặt lý g iến g khoan
(ĐVLGK) bao gồm cả các p hư ơn g pháp tuyến địa
chân thẳng đ ứ ng, các p hư ơng pháp địa vật lý trên
m ặt (ĐVLTM) mà đặc biệt là địa chân ba chiểu (địa
chân 3D), các p h ư ơ n g pháp đo đạc trên k hôn g và

vú trụ bao gồm cả chụp ảnh và p h ư ơ n g pháp m ô
hình hoá kiến tạo. Trong thời gian gần đ ây còn có
p h ư ơ n g pháp "vết lộ ảo" đư ợc đưa v ào ứ n g d ụng.
D ựa trên s ố liệu chụp laze nhiều lẩn v ết lộ thực ở
n hiều ví trí và góc đ ộ khác nhau sau đ ó xử lý và ghi
g iừ dư ới d ạn g ảnh ba chiểu trên m áy tính, n hừ ng
hình ảnh đó phản ánh m ột cách chi tiết và chính xác
v ết lộ thực.
Trong S Ố các phương pháp kê trên đang được áp
d ụng, ở n hử n g nơi có giếng khoan cắt qua do s ố
lư ợng m ầu lõi lấy được râ't hạn c h ế nên các phương
pháp ĐVLGK giừ vai trò chủ đạo. Phương pháp địa
chấn 3D kết hợp với m ô hình hoá kiến tạo đ ón g vai
trò quan trọng hơn cả v ì nó không chỉ cho phép
nghiên cứu đá m óng nứt nẻ ở các khu vự c có giếng
khoan cắt qua, mà còn cho phép d ự đoán châ't lượng
đá chứa ở cả các khu vự c không có g iến g khoan. Đ ó
chính là các tài liệu cơ sở quan trọng cho việc lựa
chọn vị trí và thiết k ế g iến g khoan dầu khí cho đá
chứa m óng nứt nê.
Mô hình địa chất vật lý cho đá chứa móng nứt nẻ vả
các phương pháp địa vật lý được áp dụng

Đá chứa m óng nứt nẻ có n hừ n g đặc điểm khác
biệt nhiều so với các loại đá chứa khác như tính liên
thông lớn theo chiểu thẳng đứng, độ rỗng trung bình
nhỏ (độ rỗng trung bình của toàn khối đá chi 1 - 2 %).
D o đó, đ ể chứa m ột trữ lượng dầu khí đ áng kế, thì
v ề m ặt câu tạo, đ ó phải là các đới m óng lớn nhô cao,
đư ợc các đá sinh dầu khí chất lư ợn g cao bao bọc,

tầng chắn tốt và dày đê có cột dầu khí lớn trong đá
m óng nứt nẻ (tới hàng trăm m ét thậm chí tới hơn
n ghìn m ét n hư ở m ỏ Bạch Hố) [H.3]. Tại nhiều nơi,
m ột tập trầm tích đ óng cả vai trò đá sinh dầu và đá
chắn, v í dụ n hư tập sét D ở bổn Cửu Long và tập sét
L ở bổn Mã Lai. Song ở các nơi khác đá sinh dầu và
đá chắn có th ể là các tập trầm tích khác nhau n hư ở
V enezuela và khu vự c Đ ông Siberie. Với m ô hình
câu trúc như vậy, các phư ơng pháp địa vật lý như
thăm dò địa chấn, thăm dò từ, thăm dò trọng lực và
thăm dò đ iện có th ể được áp d ụn g đ ể tìm kiếm các
cấu tạo có triển vọng. Trong thực t ế hiện nay, thăm
dò địa chân đ ang đ ón g vai trò chủ đạo, tuy nhiên tại
các khu vự c trên đât liền có địa hình phức tạp không
thuận lợi cho thăm dò địa chấn, các p hư ơn g pháp
khác sẽ trở nên thích hợp hơn.


706

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Hình 3. Mô hinh bẫy dầu khí ở bồn Cửu Long của Việt Nam.
(1) đá chứa móng granit nứt nẻ, (2) Tập sét D đóng vai trò
tầng chắn cho móng, đồng thời cũng là tầng sinh dầu chủ yếu
của bồn, (3) Các tập chứa cát kết.

Từ kết quả nghiên cứu trên tài liệu thực t ế ở
nhiều m ỏ thuộc các bổn Cừu Long, Nam Côn Sơn,
Sông Hổng và Mã Lai, kết hợp với những kết quả đo

đạc trên các vết lộ cùng ảnh hàng không ờ nhiều nơi
trên thế giới, có thê m ô hình hóa các nứt nẻ sinh kèm
với các đứt gãy kiến tạo bời những đới dọc theo đứt
gãy với chiều dày thay đổi, chủ yếu trong khoảng từ
m ột vài m ét tới vài chục mét, tùy theo loại đứt gãy và
kích thước cùa chúng. Trong các đới nút nè đó, đá
m óng bị nứt nẻ, cà nát và vờ vụ n dẫn đến thay đối
các tính chất vật lý của đá so với đá m óng tươi
(không bị nứt nẻ). Các tính chât vật lý của đá m óng
bị thay đổi đáng kê khi bị nứt nẻ bao gồm mật độ và
tốc đ ộ truyền són g dẫn tới độ cứng âm học có thê
giảm trên 10%. D o đ ó có thế thu được són g phàn xạ
từ các nứt nẻ riêng biệt nếu sử d ụn g sóng siêu âm đo
trong giếng khoan hoặc phản xạ từ các đới nứt nẻ
sinh kèm với đứt gãy khi sử d ụ n g các tài liệu địa
PX/ĐK

ĐT

MĐ/NTR

BĐ SK

Mát NLSK

chân trên mặt. Đ ối với đá m óng tươi, d ù là đá
m agm a hay đá biến chất, tỷ s ố tốc độ truyền són g
dọc trên tôc độ truyền són g n gang (Vp/Vs) thay đổi
trong khoảng 1,7 - 1,9. Đ ôi với đá m óng bị nứt nẻ ty
SỐ này tăng lên đến lớn hơn 2. H ệ số hằp thụ sóng

đàn hổi tăng khi đá m óng bị nứt nẻ, đặc biệt là đối
với nhữ ng nứt nẻ mờ. Đ iện trờ suât giảm d ù trong
các nứt nẻ chứa nước hay d ầu khí. M ức đ ộ nứt né
còn phụ thuộc vào thành p hần của đá m óng, d o v ậy
trong m ột s ố trường hợp cư ờ n g độ p h ón g xạ tụ
nhiên cùa đá cũng cho n hiểu thôn g tin đ án g kế. Đặc
biệt, nứt nẻ thư ờng tập trung thành nhừng h ệ thống
có phư ơng và góc đô xác đ ịnh, chúng tạo ra tính bất
đẳng h ư ớng trong đá m ón g bị nứt nẻ. Đ ó chính là
n hù ng cơ sở địa châ't - vật lý ch o phép ứ ng d ụ n g các
p hư ơng pháp khác nhau của địa vật lý g iến g khoan
và địa vật lý trên mặt đ ể n gh iên cứu đá chứa là
m óng nứt nẻ. H iện nay các p h ư ơ n g pháp ĐVLGK
sau đây đang được sử d ụ n g rộng rãi trong các giếng
khoan cắt qua đá chứa m ó n g nứt nẻ. Đ ó là các
p hư ơng pháp điện trở suât, các phương pháp mật
độ, các phư ơng pháp bức xạ gam m a tự nhiên, các
phư ơng pháp siêu âm và đ o đ ư ờng kính giếng
khoan. Trong đ ó tô hợp hai p h ư ơ n g pháp quét ảnh
thành hệ (FMI) và quét siêu âm đã thê hiện hiệu quà
cao, k hông chi cho phép phát hiện chi tiết các nứt n ẻ
riêng biệt, xác định các tham s ố của nứt nè nhu
phương, góc đổ, độ rộng, m à còn cho phép phấn biệt
giữa nứt nẻ kín với nứt n ẻ m ở. Tuy n hiên, do đá
m óng nứt nẻ có n hừ n g đặc thù riêng biệt nên việc
xác định m ột cách định lư ợ n g các tham s ố của đá
chứa bằng các tài liệu ĐVLGK còn gặp m ột s ố khỏ
khăn. Ví dụ, đ ê tính độ rỗng nứt nẻ của đá m óng
hiện chưa có m ột p hư ơn g p h áp hay phần m ềm nào
được châp nhận rộng rãi n h u m ột p h ư ơ n g pháp

GĐ

Phương

MĐ nứt nẻ

M Đ nứt nẻ

Quét SẢ

Hình 4. Kết quả đo và phân tích tài liệu địa vật lý giếng khoan trong phần đá chứa granit nứt nẻ ở bồn Cửu Long.
PX/ĐK - đường phản xạ và đường kính; ĐT - đường điện trờ suất; M Đ/NTR - đường mật độ và neutron; BĐ SK đường biên độ sóng kênh; Mất NL SK - đường mất năng lượng sóng kênh; FMI - tài liệu quét ảnh thành hệ; Q uét
SÂ - tài liệu quét siêu âm; cùng các tài liệu minh giải tính chất nứt nẻ gồm: góc dốc (GD), phư ơ ng, m ật độ nứt nẻ
(nứt nẻ gián đoạn màu vàng, nứt nẻ mờ màu tím), độ rỗng nứt nẻ (nứt nẻ mở màu tím, nừt nẻ liên tục màu xanh),
nứt nẻ mở màu đỏ theo tải liệu quét siêu âm.


ĐỊA VẬT LỶ

chuẩn. Trong thực t ế thường sử d ụ n g ba phương
pháp sau: phẩn m ềm BASROC do V ietsovpetro đ ể
xuât, các tài liệu đ iện trở suât và tài liệu FMI. Các
phương pháp này n h iều khi cho kết quà rất khác
nhau. Hiện nay ờ V iệt N am phẩn m ềm BASROC
đang được sử d ụn g n gày càng rộng rãi đ ể xác định
độ rỗng nứt né cho đá m óng. H ình 4 biếu diễn kết
quả đo đạc và m inh giải các tài liệu ĐVLGK trong
giếng khoan căt qua m ón g nứt nẻ thuộc bổn Cửu
Long của Việt N am . N g o à i ra dựa trên tính châ't bâ't
đăng h ướng của tốc đ ộ truyền són g và biên độ của

sóng, sự phân dị tốc đ ộ của són g biến loại khi truyền
qua khu vự c đá bị n ứ t nẻ, ờ m ột s ố nơi đã áp d ụng
thành công p hư ơn g p háp tuyến địa chấn thẳng đ ứ ng
khi phát són g trên n h ũ n g tuyến quanh giếng khoan
(YValk around VSP) đ ê d ụ đoán p hư ơng của các nứt
nẻ phát triến trên d iện tích bên ngoài vị trí giếng
khoan và cách v ị trí g iế n g khoan tới vài trăm mét.
N gày nay các p h ư ơ n g pháp địa chấn 3D đang được
sù d ụ n g rộng rãi và n gày càng có hiệu quả đê nghiên
cứu đá chứa là m ón g nứt nẻ chủ yếu dựa trên các
són g phản xạ thu đ ư ợ c từ các đới nứt nẻ sinh kèm
các đứt gãy. H iệu quả của địa chân 3D sẽ cao hơn
khi áp d ụn g phương pháp địa chấn ba thành phần
(địa chân 3C) (khi k háo sát trên đâ't liền) và địa chân
bốn thành phẩn (địa chân 4C) hoặc thu phát són g
nhiểu p hư ơng hay thu phát địa chân hình xoắn (khi
khảo sát trên biển). Trong các phương pháp này
ngoài việc khai thác các thông tin của các sóng dọc
phản xạ từ đứt gãy, các thông tin v ể bất đẳng hướng
cùng các thòng tin cúa sỏn g ngang biến loại cùng
được khai thác thêm đ ế phục vụ công tác dụ đoán
các tham s ố và tính chât của các hệ thống nứt nẻ.
Khả năng ứng dụng địa chấn ba chiều để nghiên
cứu đá chừa móng nừt nẻ

Mặc dù các phương pháp địa chân 3C và 4C hoặc
thu phát són g nhiều p hư ơng hay thu phát địa chân
hình xoắn có hiệu quả cao trong nghiên cứu đá chứa là
m óng nứt nẻ, song d o những hạn ch ế v ề cả điểu kiện
kinh tế lân kỹ thuật nên đến nay các phương pháp này

707

vẫn chi được ú ng dụng thử nghiệm trên một s ố ít các
mò. Hiện nay địa chấn 3D vẫn được sử dụng rộng rãi
dưới dạng sử dụng m áy thu thăng đứ ng khi thu phát
sóng trên đất liền và thu phát sóng dưới dạng nguồn
củng nhiều cáp thu kéo theo một tẩu khi khảo sát trên
biển. Trong nhừng điểu kiện đó, mặc dù hiệu quả của
phương pháp địa chấn bị hạn chế, song thực tế cho
thấy vai trò của địa châh 3D ngày càng tăng trong
nghiên cứu đá chứa là m óng nứt nẻ.
Đ ê đạt được m ục đích trên, trong khoảng m ột
thập niên gần đây các công nghệ mới của địa chân ba
chiểu đã đư ợc phát triển và ứ ng d ụn g trong cả ba
lĩnh vực - thu phát sóng, xử lý s ố liệu và m inh giải.
Trong lĩnh vự c thu phát sóng, các cáp địa chấn dài
hơn (tới trên 6 .0 0 0 m) cùng mật độ khảo sát lớn hơn
(kích thước m ắt lưới đạt 6,25m X 18,75m) đã được áp
d ụ n g cho p hép hạn chê đáng kê p hôn g nhiêu và
n âng cao chất lượng các phản xạ từ đứt gãy trong
m óng [H.5]. Trong công tác xử lý s ố liệu, nhiều công
n ghệ m ới v ề hạn c h ế nhiễu (chủ yếu là nhiễu phản
xạ n hiều lẩn) và dịch chuyến địa chân đã được phát
triển và ứ ng d ụ n g nhằm cải thiện chât lư ợng của các
phản xạ từ bên trong m óng. Đ ặc biệt, trong 5 năm
gần đ ây công n ghệ dịch chuyển chiều sâu trước cộng
bằng chùm tia (Beam PSDM) đã cho p hép nâng cao
đáng k ế chất lượng của các phản xạ từ bên trong
m óng. H ình 6 thể hiện rõ hiệu quả của các quy trình

xử lý s ố liệu khác nhau nhằm nâng cao chât lượng
của các phản xạ từ trong m óng. Trong m inh giải tài
liệu, p hư ơng pháp m inh giải "từ minh giải sô' liệu địa
chan tới khôi phục kiến tạo" đã đư ợc áp dụng. Phương
pháp này không chì m inh giải câu trúc và đứt gãy
của m óng với độ chính xác và chi tiết cao, mà còn
cho phép d ự đoán các tham số cùng tính châ't của các
hệ thống nứt nẻ sinh kèm , đặc biệt là dự báo phư ơng
chủ đạo của hệ thống nứt nẻ m ở - m ột tính chất hết
sứ c quan trọng của đá m óng chứa dầu khí.
Kết quá n ghiên cứu nhiều g iến g khoan thuộc
nhiều v ù n g địa chất khác nhau cho p hép tổng hợp
nên nhữ ng đặc điếm địa chất cơ bản, khống c h ế chất
lư ợn g của đá chứa m óng nứt nẻ:

Hình 5. Hiệu quả sử dụng cáp dài khi thu nổ địa chấn trong việc nâng cao chất lượng phản xạ từ móng. A - Tài liệu CL99
nhận được khi sừ dụng cáp thu dài 3.600m ; B - tài liệu PCV 2002 nhận được khi sử dụng cáp thu dài 4.800m


708

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

1. Đặc điểm cấu tạo của đới móng nhô cao. Đ ới m óng
n hô cao là kết quả của các c h ế độ kiến tạo nén ép
thường bị nứt nẻ m ạnh hơn các đới địa lũy hoặc đổi
cô chôn vùi; các đới m óng d ạng kéo dài bị nứt nẻ
m ạnh hơn dạng đ ẳng thước.
2. Loại đá móng. N ếu cù n g m ột c h ế độ kiến tạo thì
các loại đá giòn dạng khối bị nứt nẻ mạnh hơn các đá

d ẻo và phân lớp. D o đó các đá granit và quartzit có
khả năng bị nứt nẻ m ạnh nhất, còn các đá có hạt m ịn
bị biến chât thâp có khả năng bị nứt nẻ yếu nhât.
3. M ật độ nứt nè. Các đá m ón g chât lượng chứa tốt
có mật độ nứt nẻ cao.
4. M ật độ và kích thước của các nứt nè lớn. Đặc điếm
này khống c h ế khả năng cho d òn g của đá m óng.
5. Tính liên tục và đặc điểm giao nhau cùa các hệ
thông nứt nẻ. Đặc đ iểm này k hống c h ế khả năng duy
trì d òng và áp suât của đá chứa m óng nứt nẻ.
6 . Sự có mặt các đai mạch. N ó i chung sự có m ặt các
đai mạch làm giảm châ't lư ợn g đá chứa là m óng
granit, son g trong đá m óng biến chât thấp thì các đai
mạch lại có khả năng nứt nẻ cao hơn.
N gày nay dựa trên các tài liệu địa chấn 3D châ't
lượng cao, cả 6 đặc đ iểm trên của đá chứa m óng nứt
nẻ đểu có thê d ự đoán. Đ ặc đ iểm đẩu tiên là nhiệm
vụ truyền thống của các p hư ơn g pháp địa vật lý nên
không gặp trở ngại khi sử d ụ n g địa chân 3D. Các đặc
điểm còn lại đã và đ ang dự đoán được m ột cách khá
chính xác khi sử d ụ n g tống hợp nhiều thuộc tính của
các són g phản xạ từ trong m óng. H iệu quả cao của
việc áp dụng địa chấn 3D trong nghiên cứu đá chứa
là m óng nứt nẻ đã được khăng định bang kết qua
thực tế. Trước hêi, được khẳng định bằng xác suâ't
thành công cao của các giến g khoan với đối tư ợng
m óng trong thời gian gần đây, nhiều m ỏ m ới đã
được phát hiện m ặc dù các câu tạo này đã cho kết
quả khoan khô trong giai đoạn trước đây. Thứ hai,
được khẳng định bằng sự phù hợp khá cao giữ a kết

quả d ụ đoán các đới nứt nẻ bằng địa chấn với kết
quả khoan, kết quả biểu diễn trên hình 7 là m ột m inh
chửng cho sự phù hợp đó.

Địa vật lý khoáng sản rắn
Địa vật lý ngay từ thuở ban đẩu đã được sử dụng
có hiệu quả trong điểu tra khoáng sản rắn. N g à y nay
các khoáng sản gần mặt đất hầu như đã bị khai thác
cạn kiệt, nên phải tìm kiếm dưới sâu, ờ thềm lục địa
thì địa vật lý càng tỏ rõ tính u n việt của m ình, ơ Việt
N am , trong gần 60 năm ú ng d ụn g địa vật lý với công
nghệ hiện đại, sử d ụn g tô hợp các phương p háp địa
vật lý m ột cách hợp lý trong các giai đoạn đ iểu tra
khác nhau, m ột s ố m ỏ lớn đã đư ợc phát hiện như m ò
sắt Thạch Khê (Hà Tĩnh), m ỏ sắt N à Rụa và Boong
Q uang (Cao Bằng), m ỏ fluorit Xuân Lãnh, các m ò
urani Khe H oa - Khe Cao, Ta Bhinh, m ỏ m agnesit
Kon Q ueng (Gia Lai), v .v ...
Phân chia giai đoạn điều tra khoáng sản rắn

C ông việc được thực hiện theo hai giai đoạn: điều
tra chung ban đầu và điểu tra chi tiết.
Đ iể u tra c h u n g b an đ ằu

Trong giai đoạn này nhiều p hư ơng pháp địa vật
lý được thực hiện trên diện tích n ghiên cứu lớn, tý lệ
từ trung bình đến nhò (1:200.000 - 1:50.000). M ục tiêu
chính là nghiên cứu cấu trúc địa chât khu vực, phát
hiện các cấu trúc sinh hoặc chứa khoáng sản, vẽ bản

đ ồ địa chất. Các kết quả địa vật lý góp phần phát
hiện trực tiếp, hoặc gián tiếp các khoáng sản theo các
dị thường đư ợc phát hiện và các kết quả m inh giải
địa chất.
Các p hư ơn g pháp đã thực hiện gồm:
Đ o trọng lực tỷ lệ 1:500.000 toàn lãnh th ổ (phẩn
đâ't liền);

Hình 6. Khả năng nâng cao chất lượng phản xạ từ trong m óng khi áp dụng các công nghệ xử lý số liệu khác nhau.
A - Dịch chuyển thời gian trư ớ c cộng; B - Dịch chuyển chiều sâu trước cộng bằng phương pháp Kirchhoff; c - Dịch
chuyẻn chiều sâu trước cộng bằng chùm tia (xử lý nảm 2007); D - Dịch chuyển chiều sâu trước cộng bằng chùm
tia (Xử lý nàm 2009). Kết quả nghiên cứu nhiều giếng khoan thuộc nhiều vùng địa chất khác nhau cho phép tổng
hợp nên những đặc điểm địa chất cơ bản, khống chế chất lượng của đá chứa móng nửt nẻ.


ĐỊA VẬT LỶ

- Đ o tù hàng không tỷ lệ 1:200.000 toàn lãnh thô
Việt N am (phần đât liền), trừ diện tích dãy H oàng
Liên Sơn, đới Tú Lệ và v ù n g sát biên giới;
- Đ o từ và phô gam m a hàng không tý lệ 1 :50.000
(1:25.000) gần lOO.OOOkm2.
Kết quả là đã phát hiện trực tiếp nhiều m ỏ quan
trọng nhu m ỏ sắt ờ Thạch Khê, N à Rụa, Boong
Quang, urani ở trũng N ô n g Sơn. N hiều vù n g dị
thường và các đới triến vọn g khoáng sản được xác
định, tạo cơ sở triển khai điểu tra chi tiết.

709

Tổ hợp các phương pháp địa vật lý trong điều tra
chi tiết các khoáng sản rắn

Khoáng sản than: N hiều phương pháp địa vặt lý
đã đư ợc sử dụng đê điều tra, thăm dò than. Phương
pháp thăm dò trọng lực đã được tiến hành ờ tỷ lệ
1:50.000 đ ế nghiên cứu cấu trúc đáy trầm tích chứa
than ở bê than Đ ông Bắc. Ớ v ù n g trùng Sông H ổng,
đã khai thác tài liệu địa chân phản xạ đ ể vạch các tập
trầm tích N eo g en chứa than.
Đ o sâu điện trở suâ't và gần đây cả đ o sâu phân
cực kích thích dòng m ột chiều, được thực hiện nhằm
phát hiện các lóp than và bóc lóp phủ ở rìa trùng Sông
H ổng, Thái N guyên. Phương pháp đo điện trường
thiên nhiên, nạp điện đã được sừ d ụng khi điểu tra
các điểm than vù ng Tây Bắc như Điện Biên, Tô Pan.
C ông tác địa vật lý lỗ khoan đư ợc thực hiện
trong các lỗ khoan đ iểu tra, đặc biệt là các lỗ khoan
thăm dò than với tố hợp các phương pháp gam m a tự
nhiên, gam m a - gam m a mật độ, đ iện trờ suât, điện
trờ suất d un g dịch, điện th ế tự nhiên, độ lệch và
đ ư ờ n g kính lỗ khoan.

Hình 7. Kết quả dự đoán các đởi nứt nẻ trong mỏng khá phù
hợp với kết quả khoan. Các điẻm trên hình vẽ biểu diễn nóc
của các đới nứt nẻ xác định đư ợc trên cơ sở tổ hợp các tài
liệu ĐVLGK.
Đ iề u tra c h i tiết

Trong giai đoạn này các p hư ơng pháp địa vật lý

đ ược tiến hành đ ổn g thời với điều tra, nghiên cứu
địa chât ở tỷ lệ trung bình đến lớn (1:25.000 -1:2.000).
Đ ón g góp của các p hư ơng pháp địa vật lý là đã phát
hiện và xác định quy m ô của khoáng sản trong
không gian nghiên cứu, làm cơ sở đê b ố trí các công
trình khoan, hào, lò. Trong n hững trường hợp thuận
lợi n h ư với các khoáng sản sắt, urani, các phương
pháp địa vật lý có th ể đ ư ợc sử d ụ n g đ ế đánh giá
triển vọn g tài nguyên.
C ông tác địa vật lý được phân chia ra hai bước ở
các tý lệ khác nhau.
Giai đoạn điều tra ban đầu tương đư ơng tý lệ
1:25.000 (đối với các khoáng sản n guồn gốc trầm
tích, các loại khoáng chất công nghiệp); tỷ lệ 1 :1 0 . 0 0 0
(đối với các khoáng sản n gu ồn gốc nội sinh) với
khoảng cách tuyến đo là 200 - 400m và khoảng cách
các đ iểm đ o là 20 - lOm. Tiếp theo là điều tra chi tiết
tương đ ư ơ n g tỳ lệ 1:5.000 - 1:2.000. Các tuyến đo
được b ố trí xen giữa các tuyến đ o của giai đoạn
trước, khoảng cách các điểm đo 10 - 5m. Trong bước
này thường thực hiện các p hư ơn g pháp có khả năng
nghiên cứu chi tiết, sâu trên các tuyến đã phát hiện
các dị thường được xác đ ịnh có triển vọng, chủ yếu
là các p hư ơng pháp điện.
Trong thực tế, đ ể tăng hiệu quả điểu tra đối với
từng dạng khoáng sản, tổ hợp m ột s ố các phư ơng
pháp địa vật lý hợp lý đã được sử dụng.

Khoáng sản sắt: Các m ỏ sắt lớn ở V iệt N am có
n g u ồ n g ố c khác nhau, n hư n g thành phần khoáng

vật chính là m agnetit và đôi khi có khoáng vật
su líu r. Phẩn lớn các m ỏ sắt đư ợc phát h iện trên các
bản đ ổ trường dị thư ờn g từ ATa tỷ lệ 1:200.000.
Trong điều tra chi tiết, các p hư ơn g pháp sau đây đã
đ ư ợ c triển khai.
- Các phư ơng pháp từ, trọng lực tỷ lệ 1:25.000

nhằm khoanh diện tích có triển vụng khoáng hoá và
câu trúc địa chất chứa khoáng sản. Các tuyến đ o chi
tiết trên d iện tích điều tra được phân tích định lượng
đ ê xác đ ịnh các tham s ổ của khoáng sản, như chiểu
dày, p hư ơn g phát triến cũng như các tham s ố mật
độ, tính chất từ của thân quặng.
- Các p hư ơn g pháp đ iện mặt cắt và đo sâu điện
trở suất, phân cực kích thích, đo sâu trường chuyến,
gần đây còn sử d ụ n g cả radar đất.
Khoáng sản titan: Đ ối với quặng titan gốc nằm
trong đá xâm nhập m aíic, hệ phư ơng pháp địa vật lý
đã được sử d ụn g gồm đo từ, đo m ặt cắt và đ o sâu
phân cực kích thích. Q uặng titan trong vỏ p hong hoá
và sa khoáng thường đi kèm với các khoáng vật
chứa chât p hón g xạ như m onazit. Phương pháp đã
sử d ụ n g là đo gam m a trên mặt đ ể phát hiện, đo sâu
đ iện đ ể bóc lớp p hon g hoá và xác định chiểu sâu của
thu ng lũ ng chứa sa khoáng.
Khoáng sản đông: Đ ối với với m ỏ đ ổn g trong đới
biến chất trao đổi n hư Sin Q uyền, Tà Phời ở trong
các đá núi lửa, các p hư ơn g pháp địa vật lý sử dụng
trong đ iểu tra gồm từ, điện, phân cực kích thích
d ò n g m ột chiều và xoay chiều (m ỏ Tà Phời), phóng

xạ (m ỏ Sin Q uyển, N ậm Tia), địa vật lý lỗ khoan. Đối
với trường hợp m ỏ đ ổ n g trong đá cát kết, các
p hư ơng pháp phân cực kích thích d ò n g m ột chiều đã
đ ư ợc sử dụng.


710

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Khoáng sản chì kẽm: Trong đ iểu tra các khoáng sản
chì - kẽm , các p hư ơn g pháp địa vật lý đ ư ợc sử d ụng
là đo phân cực kích thích (mặt cắt và đo sâu đa cực),
nạp điện. Một s ố nơi sử d ụn g p hư ơng pháp đo từ
theo m ạng lưới tuyến. Trong triến khai thực địa và
phân tích tài liệu có chú ý đến thành phẩn vật chât
của khoáng sản. Đ ối với khoáng sản có tỷ lệ hàm
lượng (%) quặng chì lớn hơn quặng kẽm thì dị
thường có độ phân cực biếu kiến cao, dị thường điện
trở su ất thấp được chú ý. Khi khoáng sản có tỷ lệ chì
kẽm tương đương, hoặc chì n hỏ hơn, dị thường
được quan tâm là độ phân cực cao và gradient ngang
của giá trị điện trở suất.
Khoáng sàn nickel: M ỏ nickel Bản Phúc đư ợc điểu
tra bằng tô hợp các p hư ơn g pháp bay đ o điện từ tỷ
lệ tương đư ơng 1 :1 0 .0 0 0 , đo điện và đo sâu trường
chuyển.
Khoáng sản thiếc: Q uặng thiếc gốc gồm hai nhóm n gh èo su líu r và giàu sulfur. Các khoáng sản thiếc
thường gắn với các đới biến đổi greisen và các đá có
tính p hón g xạ cao. Phương pháp địa vật lý sử d ụng

gồm đo p hóng xạ, từ, điện trở suâ't với nhóm nghèo
sulfur. Tương tự với nhóm giàu sulíur là p hón g xạ,
từ, phân cực kích thích d òn g m ột chiểu. Trong điểu
tra quặng thiếc sa khoáng, sử d ụ n g phương pháp đo
sâu điện trở suât đ ế làm rõ chiểu sâu và địa hình đáy
thung lũ ng chứa sa khoáng.
Khoáng sản ivolỷram: M ỏ w olfram lớn Đá Liền
được phát hiện và đánh giá bằng các p hư ơng pháp
bay đ o điện từ, đ o từ và điện các loại trên mặt.
Khoáng sản moỉybden: Các p hư ơn g pháp địa vật lý
đã sử d ụ n g là từ và điện.
Khoáng sản vàng: Tô hợp khoáng vật chính của
khoáng sản vàng gốc thường là vàng - thạch anh,
vàng - thạch anh - sulfur. Với nhóm khoáng vật
vàng - thạch anh, các p hư ơng pháp địa vật lý sừ
d ụ n g là các p hư ơng pháp điện trở suất. Dị thường có
triển vọ n g là tập hợp các dải dị thường có điện trờ
suât biểu kiến cao. Với nhóm có chứa sulíur, phư ơng
pháp phân cực kích thích được sử d ụng. Các dị
thường đ ộ phân cực cao kết hợp dị thường đ iện trở
suất thấp, hoặc dị thường gradient điện trờ là dâu
hiệu triến vọn g. Trong điểu tra vàn g sa khoáng chỉ
sử d ụ n g phương pháp đ o sâu đ iện trở suất, nhằm
xác định hình dạng b ể mặt và đ ộ sâu của thung lũng
chứa sa khoáng.
Khoáng sản đất hiếm: Khoáng sản đất hiếm luôn
luôn chứa các n gu yên tố p hón g xạ, đặc biệt là thori,
m ột s ố khoáng sán có chứa lư ợ n g nhỏ các khoáng
vật m agnetit, pyrit và titanom agnetit. Các phương
pháp địa vặt lý sử d ụn g gồm đ o p hón g xạ gam m a và

phô gam m a, đo từ, đo điện, đo địa vật lý (phóng xạ,
điện) trong lỗ khoan.
Khoáng sản apatit: M ỏ apatit lớn nhâ't của Việt
N am ở Lào Cai. Trong thành phẩn khoáng vật quặng
có chứa các khoáng vật m ang tính p hóng xạ, từ và

các khoáng vật sulfur. Tham gia vào đ iều tra khoáng
sản apatit là các phư ơng pháp đo điện các loại, đo từ,
đo p hóng xạ và địa vật lý lỗ khoan.
Khoáng sản baryt: Trong điểu tra khoáng sàn
nhóm baryt thạch anh, baryt sulíur (loại hình p h ô
biến nhất ở Việt N am hiện nay) các p hư ơng pháp đ o
điện đư ợc sử dụng. Gần đây, đo sâu đ iện đa cực và
trọng lực chính xác cao đã đư ợc sử d ụ n g có hiệu qua
trong điểu tra loại hình này. Với khoáng sản baryt
đất hiếm , các p hư ơn g pháp địa vật lý đ ư ợc sử d ụ n g
gồm điện và phóng xạ.
Khoáng sản pyrit: Phương pháp địa vật lý hiệu
quả là đo điện, đặc biệt là phân cực kích thích khi
pyrit không đặc sít.
Khoáng sản magnesit: Khoáng sản m agnesit cỏ
nguồn gốc biến chất trao đổi. M ỏ lớn nhất ở V iệt
N am ờ Kon Q ueng được phát hiện khi kiếm tra mặt
đâ't các đới biến đổi theo kết quả phân tích tài liệu
địa vật lý từ p hổ gam m a m áy bay tỷ lệ 1:50.000.
Tham gia vào công tác điều tra, đánh giá triển v ọ n g
mặt đất có tô hợp các phư ơng pháp m ặt cắt và đ o
sâu điện, phân cực kích thích và trường chuyên.
Khoáng sản /elspat: Các phưưng pháp địa vặt lý đà
áp d ụn g có hiệu quả trong điểu tra khoáng sản gổm

đ o p hóng xạ gam m a và p hô gam m a, đ o điện. Gần
đây việc đ o điện đa cực đã được áp d ụ n g có h iệu
quả. Các thân khoáng được phát hiện nhờ các dị
thường gam m a và phô gam m a (dị thư ờng thori),
điện trả suât cao.
Khoáng sản kaoỉitĩ: Các p hư ơn g pháp địa vật lý đã
được sử d ụn g có hiệu quả trong điều tra là đo p hón g
xạ gam m a, m ặt cắt và đo sâu điện.
Khoáng sản graphit: Tổ hợp phư ơng pháp điểu tra
gồm mặt cắt đ iện lường cực, điện trường thiên nhiên
và đo sâu phân cực kích thích.
Khoáng sản phótiẹ xạ: Tham gia đ iểu tra phát hiện
trực tiếp khoán g sản p hón g xạ là các p h ư ơ n g pháp
bay đ o phô gam m a, các p h ư ơ n g pháp p h ón g xạ
m ặt đất (gam m a và p h ô gam m a m ặt đất, gam m a lỗ
ch oòn g, em an) và địa vật lý lỗ khoan. Các p hư ơn g
p háp gam m a, gam m a lỗ ch oòn g, em an đ ư ợc thực
hiện k ế tiếp nhau nhằm "bóc lớp phủ" nằm trực
tiếp trên các thân khoáng. N g o à i ra, các p hư ơn g
pháp đ o p hô gam m a trong phòn g, xác định hệ số
cân bằng p h ón g xạ nhằm xác đ ịnh riêng biệt hàm
lư ợ n g các n g u y ên tố u , Th và các th ô n g s ố đ ịnh
lư ợ n g cũ n g đ ư ợc áp d ụ n g trong đánh giá tài
n g u yên , trữ lượng.
Đả ô'p lát: Trong điểu tra đá ốp lát, đã sử dụng đo
mặt cắt và đo sâu điện trờ suất nhằm xác định các
diện tích tập trung đá có độ n g u y ên khối cao.
Phương pháp đ o phóng xạ phục vụ xác định ngay
tại thực địa m ức p hón g xạ của đá, phục v ụ đánh giá
đ ộ an toàn trong sử dụng.

ĐỊA VẬT LỶ

Đ ịa v ậ t lý n ư ớ c d ư ớ i đ ấ t

Tùy th u ộc vào m ục đích, đối tượng và quy m ô
n ghiên cứu, các p h ư ơ n g pháp địa vật lý ứng d ụ n g
trong tìm kiếm , thăm d ò nước d ư ới đâ't rất đa dạng.
Tìm kiếm , thăm d ò nước d ư ới đâ't có nhiều m ục
đích khác nhau, n h ư n g chủ yếu là phát hiện nước
nhạt, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh cho câp nước sinh
hoạt, p h ụ c vụ côn g n ôn g n g h iệp và dịch vụ . N goài
ra, n ư ớc khoáng, n ư ớc tinh khiết đ ế đ ón g chai,
nước m ặn đ ê p hụ c vụ n u ôi trổng thủy sản, v .v ...
cùng là đ ối tượng đ ể tìm kiếm và thăm dò. So với
công tác tìm kiếm , thăm dò nước dưới đâ't, các
p hương pháp địa vật lý trong khảo sát địa chất
thủy văn tham gia n gh iên cứu rộng hơn, n hiều lĩnh
vực hơn, bao gồm cả địa tầng địa chất - địa châ't
thủy văn, ô nhiễm nước d ư ới đâ't, và tác đ ộ n g m ôi
trường nước.
Các p h ư ơ n g pháp địa vật lý có thê thực h iện tìm
kiếm, thăm dò nước d ư ớ i đất trong đất đá trầm tích
bở rời, trong đá g ố c nứt nẻ, trong đá vôi karst,
v .v ... D o vậy, tô h ợp các p h ư ơ n g p háp địa vật lý áp
d ụn g n gh iên cứu cần đ ư ợc xác đ ịnh phù hợp với
các đối tư ợng địa chât này, thư ờn g d ùn g nhất là
p hương pháp đ iện trở suât trên m ặt và địa vật lý
g iến g khoan.

Các p hư ơng pháp điện trở suất trên mặt bao
gồm đ o sâu đối xứng truyền thống (còn gọi là đ o sâu
điện 1D); cắt lớp điện 2D (ảnh điện 2D, đo sâu điện
2D); đo sâu phân cực 1D, 2D và đ o sâu trường
chuyên. Đ o sâu điện 1D, 2D thường được áp d ụ n g
cho rất nhiều đối tượng n ghiên cứu. Đ o sâu phân
cực và đ o sâu trường chuyên đ ư ợc áp dụng hạn c h ế
hơn, chú yếu trong các v ù n g đá gốc nứt nẻ. Gần đây
phương pháp cắt lớp điện 3D đã được sử d ụng. Ưu
điếm nổi bật của cắt lớp đ iện 3D là thể hiện hình ảnh
điện trở suất ba chiều (3D), theo đ ó có thể nhìn rõ
câu trúc, diện phân b ố nước nhạt của tầng hoặc thấu
kính nước nhạt dưới đất. Đ iểm y ếu của phư ơng
pháp này là giá thành cao d o khối lượng đ o lớn nên
chi áp d ụ n g đối với các khu vự c nhỏ cần nghiên cứu
chi tiết. Phương pháp đ o sâu cộng h ưởng từ xuất
hiện khoảng n hững năm 1980 và hiện nay là phư ơng
pháp địa vật lý d u y nhât khảo sát trực tiếp nước
dưới đâ't (nghĩa là khi đ o được tín hiệu cộng hư ởng

từ là có nước dưới đất). N hư n g tín hiệu này rất nhỏ
so với nhiều điện từ thường gặp nên không thê d ùng
công nghệ đo sâu cộng hường từ ờ khu dân cư, gần
đ ư ờng dây tải điện.
H iện nay thiết bị khảo sát đ iện trở suâ't trên mặt
khá đa dạng, từ loại được sản xuất trong nước
(TD-2000), loại d o hợp tác V iệt - Tiệp sản xuất
(GESKA, VITIGESSKA) đến loại d o nước ngoài sản
xuất như DGJ-1, DWJ-2 (Trung Quốc), DIAPIR E+T
(Hungari), SAS - 4000 (Thụy Đ ien), SYSCAL - R2

(Pháp), v .v ... Phấn m ềm sử dụng cho đ o sâu điện 1D
có the là RINVERT 2.1 (Australia), IPI2YVIN (Liên
bang Nga); cho cắt lớp điện 2D là RES2DINV; cho cắt
lớp điện và phân cực 3D là RES3DINV. Các phương
pháp khác n hư đo sâu trường chuyển, v .v ... có phần
m ềm phân tích chuyên dùng riêng.
Đ o sâu điện 1D được thực hiện trong khảo sát tại
m ột điếm , nghiên cửu sự thay đổi đ iện trờ suất biểu
kiến theo chiều sâu bằng cách tăng kích thước hệ cực
đê tăng chiểu sâu khảo sát. N hiều điếm đo sâu điện
1D có thể liên kết thành tuyến m ặt cắt địa điện, các
tuyến mặt cắt địa đ iện cho thông tin v ể sự phân b ố
điện trờ suất của m ôi trường dưới đâ't trên toàn vù n g
nghiên cửu.
Đ o sâu điện 2D được thực hiện đ ể khảo sát điện
trở suât biếu kiến theo cả chiểu ngang và chiểu sâu
pa (x, z), bằng cách m ở rộng kích thước hệ cực với bội
SỐ của M N = a (a - khoảng cách giữa 2 cực thu M và
N), đ ế khảo sát mặt cắt địa điện hai chiểu ọ = p(x, z)

[H.8Ị. Đo sâu điện 2 0 còn được gọi là cắt lớp điện
2D, ảnh đ iện 2D hay đ o sâu điện đa cực. Các hệ cực
sử d ụn g trong cắt lớp đ iện 2D bao gồm : hệ cực th ế
(Pole - pole), hệ 3 cực (Pole - D ipole), hệ 4 cực đối
xứng (VVenner và YVenner - Schlum berger) và hệ
lường cực (D ipole - D ipole).
Đ o sâu phân cực 2D là đo sâu nghiên cứu điện trở
suất biểu kiến pa và độ phân cực biếu kiến r\a theo cả
chiều ngang và chiều sâu, được thực hiện theo
n guyên lý đo sâu hình học trên tuyến đo, tức là táng

kích thước theo bội s ố của M N = a như đ o sâu điện trở
suất 2D.
Đ o sâu phân cực 2D có thể phân biệt đới phá hủy
dập v ỡ chứa nư ớc và đới phá hủy dập vờ bị lấp nhét
sét không chứa nước [H.9].

Mỏ hlnh điện ư ở suát hiệu chinh vói số liệu địa hinh
230

0 85

1 33

640

960

2.11

Điện Ườ suát (Ohm m)

1280

711

1600

Tã™ ™ ?"™

1920

2240

2560

2880

Sai số 5 lần lập RMS = 3.5
Khoảng cách điện cực = 20 m

Hình 8. Mặt cắt điện trở suất 2D nghịch đảo theo một tuyến đo tìm kiếm nước dưới đất
trong trầm tích bở rời ở khu vực ven biển Bạc Liêu, đồng bằng sông Cửu Long.


712

BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Mặt cát điện trờ suát 2D
LK15-LC

E
X

Hình 9. Mặt cắt điện trở suất 2D (trên) và m ặt cắt độ phân cực 2D (dưới) trong tìm kiếm nước
ở đới dập vỡ ở khu vực phía Bắc. Đới dập vỡ nứt nẻ chứa nước có điện trở suất nhỏ và dị
thường phân cự c tương đối thấp (ngược lại, nếu chửa sét ẩm dị thường phân cực cao).
(Theo Tăng Đình Nam, 2007).

Đ o sâu điện 3D tiến hành khảo sát điện trờ suất

biểu kiến trong k hông gian 3 chiểu pa(x,y,z) theo
m ạng lưới ô vu ô n g trên m ặt đất đ ê đánh giá đôi
tượng địa chât có pi(x,y,z) là đ iện trờ suất của các bât
đ ổng nhâ't trong m ôi trường 3D. C hương trình
nghịch đ ảo RES3DINV đưa ra sự phân b ố điện trở
suâ't của các khối không gian 3 chiểu. N hìn bức tranh
pn(x, y, z) biểu d iễn trong không gian 3 chiều [11.10]
có thê thấy được vật th ể k hôn g đ ổn g nhất d ạng via,
thấu kính, ố có cắm d ốc đ ứ n g hoặc thoải, v.v..., từ đó
có th ể d ự đoán v ề hình d áng vật thể, thâu kính được
khảo sát.

Đ ịa v ậ t lý giếng khoan đư ợc thực hiện với m ục
tiêu chính xác hóa địa tầng khoan, xác định khả năng
chứa nước của đất đá. Trong các vù ng châu thô nhu
đ ổn g bằng sôn g C ửu Long, đ ổn g bằng sô n g H ồng
p hư ơng pháp này đặc biệt quan trọng đ ể xác định
các tầng chứa nước, cách nước và đánh giá đ ộ mặn
nhạt của nước chứa trong chúng. H iện nay thiết bị
đo địa vật lý g iến g khoan là m áy kỹ thuật số, điểu
khiển bằng m áy tính hiện đại. Các trạm đ o thường
d ù n g trong nghiên cửu địa chất thủy văn như:
MGX-II, MATRIX của hãng M ount Sopris (Mỹ). Các
p hư ơng pháp đ o gồm gam m a, điện trờ suất, th ế tự

nhiên (SP), nhiệt độ và đường kính.

162.3182

10,

33.9996

Hình 10. MÔ hình 3D minh họa dạng hình khối biến đổi điện trở suất theo 3 chiều.
Lưới X, y, z thề hiện khối điện trở suất thấp, hình ô van được đát đá có điện trở suất cao hơn
bao quanh. Kết quả này cho phép chọn lựa vị trí lỗ khoan phù hợp và hiệu quả.


ĐỊA VẬT LỶ

Tài liệu tham khảo

713

đ ịa c h ấ t t h u ý v ă n đ ế x á c đ ị n h c á c tầ n g c h ứ a n ư ớ c n h ạ t đ ớ i

B a tc h e lo r T ., G u t m a n i s Ị., 2 0 02. H y d r o c a r b o n p r o d u c t i o n fr o m
ír a c t u r e đ b a s e m e n t r e s e r v o ir s . Version 7. Pebruary 2002.

v e n b ờ b iế n ( đ ế n đ ộ s â u 3 m n ư ớ c ); t h ử n g h iệ m tạ i v ù n g v e n
b iế n tin h B ạc L iê u . Bộ Tài nguyên và M ôi trường. 139 tr.
H à N ộ i.

G u p t a H .K . ( E d ito r) , 2 0 11. E n c y c lo p e d ia o f S o lid E a r th G e o N g u y e n H u y N goe, N g u y e n Q u o c Q u an , H o a n g N goe D ong,

p h y s ic s . Springer. 1 539 p g s .

N g u v e n D o N g o e N h i, F eb. 2011. R o le o f 3 D s e is m ic d a t a in
H uy N goe N g uyen, Q uoc Q u an N guyen, N goe D ong H oang,
H u y L o n g P h a m , N h u H u y T r a n , 2010. A p p lic a tio n o f " F ro m
s e is m ic in te r p r e ta tio n to te c to n ic re c o n s tr u c tio n " m e th o d o lo g y

p r e d ic tio n

of

h ig h

p o te n tia l

a re a s

v v ith in

P r e - T e r tia r y

í r a c t u r e d G r a n ite b a s e m e n t r e s e r v o ir in C u u L o n g B a sin ,
V ie tn a m o ff s h o r e . Search and Discovery article. 40702.

to s tu d y P r e - T e r tia r y ír a c tu r e d G r a n ite B a s e m e n t re s e r v o ir in
C uu

Long

B asin , S o u th e a s t V ie tn a m

o ffs h o re . Search and

Discovery article. 40507.

N g u y e n H u y N g o e , S a h a la n A b d A z iz , P u te r i N u r lin a Bt.

M o k h ta , A p r i l 2012. P r e - T e r tia r y í r a c t u r e đ b a s e m e n t o f m e g a
h o r s t b lo c k A , M a la y b a s in in lig h t o f c u r r e n t 3 D s e is m ic d a ta

L o k e M . H ., 2 0 0 4 . E le c tric a l I m a g in g S u r v e y s fo r E n v ir o n m e n -

i n t e r p r e ta tio n . Presentation in PGCE 2012 Kuaỉa Lum pur.

ta l a n d E n g i n e e r in g S tu d ie s . Geotomo Softivare. 67 p g s .
S h a rm a
M ai T h a n h T â n , 2 0 1 1 . T h ă m d ò đ ịa c h ấ n . N x b Giao thông vận

tải. 5 2 4 tr. H à N ộ i.
N g u y ễ n H iệ p ( C h ù b iê n ), 2 0 0 7 . Đ ịa c h ấ t v à T à i n g u y ê n D ầ u
k h í V iệ t N a m . N X B Khoa học và Kỹ thuật. 5 5 0 tr. H à N ộ i.
N g u y ễ n H ổ n g B à n g , 2 0 0 5 . N g h iê n c ứ u , á p d ụ n g tổ h ợ p các
p h ư ơ n g p h á p đ ị a v ậ t lý ( đ iệ n , đ i ệ n từ , đ ịa c h ấ n ,...) , đ ịa châ't,

p.

V .,

2004.

E n v ir o n m e n ta l

and

E n g i n e e r in g

Geophysics. Cambridge U niversity Press. 476 pgs.

S ir c a r A ., 2004. H y d r o c a r b o n p r o đ u c tio n f r o m í r a c t u r e d b a s e -

m ent íorm ations. Curreni Science. Vol. 87, N o 2: 147-151.
T r ầ n V ă n T rị, V ũ K h ú c (Đ ổ n g c h ủ b iê n ), 200 9 . Đ ịa c h ấ t v à T à i
n g u y ê n V iệ t N a m . N X B Khoa học T ự nhiên và Công nghệ. 589
tr. H à N ộ i.

Thăm dò điện và điện từ
N g ô V ă n B ư u , K iề u D u y T h ô n g .
K h o a D ầ u k h í, T r ư ờ n g Đ ạ i h ọ c M ỏ - Đ ịa c h ấ t.
T ă n g Đ ìn h N a m . P h ò n g Đ ị a v ậ t lý ,
V iệ n K h o a h ọ c Đ ịa c h ấ t v à K h o á n g s ả n .
Đ o à n V ă n T u y ế n . V iệ n Đ ịa c h ấ t,
V iệ n H à n lâ m K h o a h ọ c & C ô n g n g h ệ V iệ t N a m .

Giới thiệu
Thăm d ò đ iện và điện từ, còn được gọi chung là
Thăm d ò điện hoặc Phương pháp điện, gồm các
p hư ơng pháp khảo sát trường điện và điện từ tự
nhiên và nhân tạo trong v ỏ Trái Đất. V iệc áp d ụn g
thăm d ò đ iện trước hết dựa vào sự khác biệt v ề tính
chất điện và đ iện từ của đối tượng khảo sát với m ôi
trường vây quanh. Vật chất dưới mặt đất có nhiều
tính chất đ iện như đ iện trở suất, hằng s ố đ iện m ôi,
th ế phân cực, v .v ... trong đó điện trở suất đ ư ợc dùng
trong khảo sát của rất nhiều phương pháp điện.
Phương pháp khảo sát điện trở suất được Conrad
Schlum berger (Đại học M ò Paris) nghiên cứu và áp
d ụ n g từ 1911. Từ đ ó đến nay thăm d ò điện đã phát
triển nhanh chóng. Trong vài chục năm gần đây

phư ơng pháp này đặc biệt phát triển n hò côn g nghệ
hiện đại trong thu thập s ố liệu, m ô hình hóa và giải
thích s ố liệu. Thu thập s ố liệu được đối m ới bằng

n hiều bộ thu, bô su ng thiết bị m ới như từ k ế th ế hệ
m ới dựa trên công nghệ siêu dẫn trong đ o trường
ch u yên trên m áy bay trực thăng, m áy đ o sâu cộng
h ư ởng từ trong khảo sát trực tiếp nước dưới đât.
N h ữ n g tiến bộ trong khoa học và công n ghệ m ới đã
n âng cao hiệu quả của thăm d ò điện. Ớ Việt N am
nhiều p hư ơng pháp điện được d ùn g trong đ iểu tra
m ỏ quặng, dầu khí, địa chât thủy văn, địa châ't công
trình, khảo cổ, m ôi trường, v .v ...

Phương pháp điện - điện từ
Có rất nhiều phư ơng pháp điện - điện từ, chúng
thư ờng đư ợc phân loại theo đặc điểm của n guồn
điện - điện tử đ ể d ùn g trong khảo sát. Theo đó
chúng đ ư ợc phân thành phư ơng pháp d ù n g n guồn
đ iện k hông thay đối theo thời gian còn gọi là
p hư ơn g pháp d òn g điện một chiểu (như phương