Bài giảng địa vật lý chương 3 ts đặng hoài trung

TÍNH CHẤT ĐIỆN TỪ CỦA ĐẤT ĐÁ NGUYÊN TẮC CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRONG MÔI TRƯỜNG CÁC PHƯƠNG PHÁP THU THẬP VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU THĂM DÒ ĐIỆN ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN Tìm vị trí lún sụt Lâm Đồng PP thăm dò điện GPR Pseudo-3D electrical resistivity tomography imaging of subsurface structure of a sinkhole - A case study in Greene County, Missouri 1.1 ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA ĐẤT ĐÁ ➢ Điện trở suất tham số điện từ quan trọng nghiên cứu địa điện ➢ Trong hệ SI, điện trở suất ρ đo Ωm ➢ Nghịch đảo điện trở suất độ dẫn điện σ đo Simen (Ω-1m-1 hay Mho) ➢ Đối với loại đất đá khác nhau, giá trị điện trở suất biến đổi giới hạn rộng: ≈ 10-3 Ωm quặng kim loại nguyên sinh đến ≈ 109 chất cách điện mica, thạch anh, fenpat … 1.1.1 BẢN CHẤT ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA ĐẤT ĐÁ Dựa tính dẫn điện chia nham thạch thành loại: ❑ Loại – dẫn điện điện tử: phần tử tải điện electron ▪ Các kim loại tự nhiên (Au, Pt, Ag, Cu) ▪ Các sunfur (bornite - Cu5FeS4, galenit, covellin, pyrotin, pentlandite, arsenopyrit, calcopirit …) ▪ Một vài loại Oxit (magnetic, casiterit …) ▪ Graphit loại đá carbon hóa cao Pyrotin – Mỏ Santa Eulalia (Chihuahua) Mexico ❑ Loại – dẫn điện ion: phần tử tải điện ion dung dịch chứa đầy lỗ rỗng nham thạch ▪ Tất đá trầm tích, biến chất phun trào chưa kể ▪ Các thứ nước tự nhiên ❑ Ngồi ra, nhiều loại nham thạch có độ dẫn điện hỗn hợp 1.1.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ❖ Các yếu tố ảnh hưởng lên điện trở suất nham thạch: a Thành phần khoáng vật b Độ rỗng độ nứt nẻ c Độ ẩm d Độ khoáng hoá nước ngầm e Kiến trúc bên f Nhiệt độ áp suất a/ Thành phần khoáng vật Các khống vật tạo đá thường gặp khơng dẫn điện Vì vậy, điện trở suất đất đá phần lớn phụ thuộc thành phần khoáng vật b/ Độ rỗng độ nức nẻ Khi tăng độ rỗng, điện trở suất đá giảm, số lượng nước khối nước mặt tăng lên c/ Độ ẩm Khi tăng độ ẩm, điện trở suất đá giảm Do vậy, độ dẫn đá mức nước ngầm bé độ dẫn mức nước ngầm t2  b =  U t dt ( )  U t1  ms  B PHƯƠNG PHÁP IP DÒNG XOAY CHIỀU THƠNG SỐ CHÍNH ❖ Hiệu ứng phân cực tần số: dùng dòng xoay chiều hai tần số ω1 ω2 (thông thường ω2 = 10ω1) Ta có điên trở suất biểu kiến tương ứng ρk(ω1) ρk(ω2) Hiệu ứng phân cực tần số (FE) tính theo biểu thức: k ( 1 ) − k ( 2 ) FE = k ( 1 ) Hoặc phần trăm hiệu ứng phân cực tần số (PFE): k ( 1 ) − k ( 2 ) PFE = 100% k ( 1 ) B PHƯƠNG PHÁP IP DÒNG XOAY CHIỀU THƠNG SỐ CHÍNH ❖ Độ phân cực biểu kiến tần số tổng hợp (hệ số kim loại MF): tham số triển vọng quặng xác định tỷ số độ phân cực biểu kiến tần số (ηkω) điện trở suất biểu kiến tần số (ρkω), theo biểu thức sau: k ( ) k ( 1 ) − k ( 2 ) MF = = k ( ) k ( 1 ) k ( 2 ) FE Quan hệ MF FE: MF = 150 k ( 1 ) B PHƯƠNG PHÁP IP DÒNG XOAY CHIỀU THƠNG SỐ CHÍNH ❖ Pha phân cực: ➢ Pha phân cực tần số: độ lệch pha phân cực tần số xác định tỷ số: 1 ( 2 ) − 2  ( 1 ) = 2 − 1 ➢ Pha phân cực biên độ: pha điện trở suất biểu kiến xoay chiều ρk(ω) xác định arctg tỷ số phần ảo phần thực ρk(ω)  Im ( k ( ) )   ( ) = arctan    Re ( k ( ) )    MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BÃI RÁC ĐÔNG THNH, TPHCM T GY TI C TRNG, LM NG Đầu tuyến (tây nam) Cuối tuyến (đông bắc) Độ cao Độ cao Đới dập vỡ, nứt nẻ đá Đầu tuyến (tây nam) Cuối tuyến (đông bắc) Độ cao Độ cao Đới dập vỡ, nứt nẻ đá Tr-ờng học T GY TI C TRNG, LM NG Đầu tuyến (tây nam) Độ cao Đ-ờng Cao tốc Đầu tuyến (tây) Độ cao Cuối tuyến (đông bắc) Đ-ờng đất Đới dập vỡ, nứt nẻ đá Tr-ờng học Đới dập vỡ, nứt nẻ đá Quốc lộ 20 Độ cao Cuối tuyến (đông) Độ cao T GY TI C TRNG, LM NG Tây bắc Đông nam Cao ®é H(m) Cao ®é H(m) §-êng cao tèc DS18 1110 16 16 DS17 84 84 DS16 43 43 DS15 DS14 50 50 50 50 83 83 247 247 Tr-êng häc Rau qu¶ 85 85 129 129 321 321 155 155 45 45 867 867 222 222 1090 DS13 344 344 307 307 396 396 1070 498 498 202 202 96 96 DS11 99 99 70 70 409 409 160 160 191 191 DS12 71 71 88 88 DS10 243 243 1672 1672 91 91 613 613 159 159 227 227 DS9 DS8 281 281 56 56 42 42 1522 1522 124 124 36 36 DS7 303 303 1110 DS6 DS3 117 117 184 184 576 576 51 51 174 174 655 655 225 225 DS4 700 700 726 726 135 135 127 127 284 284 1070 F2 F2 184 184 1050 858 858 S«ng 103 103 34 34 255 255 5403 5403 1090 272 272 136 136 DS1 DS2 DS5 58 58 198 198 113 113 94 94 Nói §-êng nhùa (quèc lé 20) F1 F1 259 259 112 112 507 507 1050 865 865 102 102 651 651 114 114 1030 1030 307 307 154 154 425 425 302 302 249 249 814 814 195 195 250 250 372 372 372 372 126 126 80 80 240 240 44 44 1010 164 164 1010 211 211 386 386 990 372 372 990 970 970 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Đất mặt - bazan phong hóa triệt để DS2 Vị trí điểm đo sâu điện Bazan Phong hóa dở dang 1100 1200 Khoảng cách cộng dồn (m) Chú giải Đới dập 1000 Ranh giới lớp Đá bazan nứt nẻ mạnh F1 F1 Đứt gÃy dự kiến theo tài liệu địa vật lý Đá bazan nứt nẻ yếu, cứng Đá trầm tích K đd THE END!