Nghiên cứu thử nghiệm để xây dựng quy trình công nghệ xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu đại vật lý và ảnh viễm thám với mục đích điều tra địa chất và khoáng sản

Bộ tài nguyên môi trờng Liên đoàn vật lý địa chất - & - Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu, thử nghiệm để xây dựng quy trình công nghệ xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản 5963 03/8/2006 Hà Nội 2003 Bộ tài nguyên môi trờng Liên đoàn vật lý địa chất - & Các tác giả: KS Đỗ Tử Chung TS Quách Văn Gừng TS Nguyễn Thế Hùng KS Võ Bích Ngọc KS Nguyễn Trần Tân TS Đào Văn Thịnh KS Trần Văn Thiện TS Nguyễn Tài Thinh Chủ biên: TS Nguyễn Tài Thinh Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Nghiên cứu, thử nghiệm để xây dựng quy trình công nghệ xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản Liên đoàn trởng Chủ nhiệm đề tài Liên đoàn Vật lý Địa chất TS Nguyễn Tài Thinh Năm 2003 mục lục Mục lục Mở đầu Chơng I Các phần mềm xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám ứng dụng Việt Nam A Nội dung phần mềm sử dụng B Khả sử dụng phần mềm để xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám 22 Chơng II Hiện trạng công tác xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám Việt Nam 23 I Công tác xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý 23 I.1 Một số nét công tác xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý 23 I.2 Quy trình xử lý, phân tích tài liẹu địa vật lý ( tóm tắt) 23 II Công tác xử lý, phân tích tài liệu ảnh viễn thám 28 II.1 Một số nét công tác xử lý, phân tích tài liệu viễn thám 28 II.2 Quy trình xử lý, phân tích tài liệu viễn thám 28 III Một số ví dụ xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám vùng Cẩm Thủy 30 III.1 Tóm tắt đặc điểm địa chất, địa vËt lý vïng CÈm Thđy 30 III.2 VÝ dơ xư lý, phân tích tài liệu địa vật lý vùng Cẩm Thuỷ 34 III.3 Ví dụ xử lý, phân tích ảnh viễn thám vùng Cẩm Thuỷ 37 Chơng III Xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám 42 I Quy trình xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám 42 II Kết xử lý, phân tích vùng Cẩm Thuỷ 50 III Kiểm tra thực địa kết xử lý, phân tích 57 IV Nhận xét đánh giá quy trình xử lý, phân tích, tổng hợp 67 Kết luận kiến nghị 68 Danh sách sản phẩm giao nộp 69 Danh sách tài liệu tham khảo 69 Mở đầu Các phơng pháp địa vật lý ảnh viễn thám địa chất chất phản ánh đặc trng vật lý từ đối tợng nghiên cứu thông qua phơng tiện đo ghi khác máy thiết bị đo đạc trực tiếp, gián tiếp chụp ảnh bớc sóng khác nớc phát triển, phơng pháp phân tích ảnh viễn thám địa chất đợc ghép chung với phơng pháp địa vật lý đà phát triển hệ thống phần mềm xử lý phân tích tài liệu địa vật lý viễn thám thống Việc xử lý, phân tích kết hợp tài liệu địa vật lý viễn thám đà làm tăng lợng thông tin độ tin cậy kết giải đoán Việt Nam cách quan niệm nên công tác địa vật lý viễn thám tổ chức nghiên cứu độc lập nhau, hầu hết chơng trình phần mềm nhập ngoại có khả xử lý đồng thời tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám Hiện nay, việc xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý tài liệu viễn thám đà có kết quan trọng đóng góp thông tin khách quan tin cậy cho công tác điều tra địa chất khoáng sản nh lĩnh vực khác nh địa chất môi trờng tai biến địa chất Tuy việc xử lý, phân tích tổng hợp đồng thời tài liệu địa vật lý viễn thám Việt Nam cha đợc tiến hành Để nâng cao hiệu độ tin cậy kết xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý viễn thám điều tra địa chất khoáng sản, ngày 28 tháng năm 2002, Bộ trởng Bộ Công Nghiệp đà giao cho Liên đoàn Vật lý Địa chất nhiệm vụ, định số 480/QĐCNCL: Nghiên cứu, thử nghiệm để xây dung quy trình công nghệ xử lý phân tích tài liệu địa vật lý (bay đo từ phổ gamma trọng lực), ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản Các nhiệm vụ chủ yếu là: Nghiên cứu xác định tham số đặc trng trờng địa vật lý, ảnh viễn thám, mối tơng quan chúng mức độ phản ánh chúng cấu trúc địa chất sử dụng để xử lý, phân tích tổng hợp Nghiên cứu chơng trình xử lý phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám có Việt Nam, lựa chọn hệ chơng trình xử lý, phân tích tổng hợp Xử lý, phân tích thử nghiệm theo tổ hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích giải đoán địa chất khoanh vùng triển vọng khoáng sản, diện tích khoảng 500Km2 vùng Cẩm Thuỷ Thanh Hoá Lựa chọn hệ phơng pháp xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản Xây dựng quy trình công nghệ xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản Trong năm 2002, theo văn số 67/RD/HĐ-CLCN ngày 28.3.2002, hợp đồng nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ Bộ Công nghiệp Liên đoàn Vật lý Địa chất, đề tài thực nhiệm vụ số số Năm 2003 theo hợp đồng số 19/BTNMT-HĐKHCN ký ngày 29/10/2003 Bộ Tài nguyên &Môi trờng Liên đoàn Vật lý Địa chất, đề tài thực nhiệm vụ lại xây dựng quy trình công nghệ xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản Tham gia thực đề tài gồm: KS Đỗ Tử Chung, TS Quách văn Gõng, TS NguyÔn ThÕ Hïng, KS Vâ BÝch Ngäc, KS Nguyễn Trần Tân, TS Nguyễn Tài Thinh, TS Đào Văn Thịnh, KS Trần Văn Thiện; TS Nguyễn Tài Thinh làm chủ nhiệm Trong trình thực đề tài tác giả đà nhận đợc giúp đỡ đóng góp quý báu tập thể lÃnh đạo phòng ban chức Liên đoàn Vật lý Địa chất, Trung tâm Viễn thám Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền bắc, Vụ KH.CN CLSP Bộ Công nghiệp, Vụ KHCN Bộ Tài nguyên Môi trờng cá nhân: TS Nguyễn Ngọc Loan, ThS Đoàn Thế Hùng, TS Đinh Văn Thành, TS Nguyễn Đức Thắng, TS Nguyễn Tuấn Phong nhiều đồng nghiệp khác Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể cá nhân Chơng i phần mềm xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý viễn thám ứng dụng việt nam A Nội dung phần mềm sử dụng I Bộ chơng trình coscad COSCAD chơng trình xử ly, phân tích tài liệu địa vật lý sở lý thuyết xác suất thống kê công cụ phân tích phổ Nó đồng thời phần mềm quản trị sở liệu theo cách riêng mình, có khả giao lu với phần mềm khác sở modul xuất nhập format liệu khác Ưu điểm mạnh COSCAD phần xử lý liệu tổ hợp, hay xử lý số liệu nhiều kênh với modul chơng trình phân lớp, nhận dạng, phân tích thành phần chính, phát dị thờng yếu, xác đinh phân bố đặc tính thống kê dị thờng theo chiều sâu v.v Phần mềm ®−ỵc ®iỊu khiĨn bëi mét menu chÝnh cã cÊu tróc sáng sủa, đơn giản, dễ sử dụng Trong mục menu menu con, tơng ứng với chọn lựa cho modul chơng trình khác Trong mục menu chính, phần Help (trợ giúp) Grid (xem thông tin tệp số liệu) có mục khác với chức khác Đó nhóm: I.1 Nhóm dịch vụ (Service) Tơng ứng mục menu SERVICE dùng để nhập, xuất số liệu, chuyển đổi Format số liệu sang phần mềm khác, tạo lới liệu, thực phép biến đổi với lới số liệu, v.v Trong nhóm có modul thực chức sau: Nhập số liệu: COSCAD quản lý phân tích, xử lý số liệu sở tệp số liệu đà đợc chuyển cấu trúc dạng lới (grid) theo Format đặc trng COSCAD Chức tạo lới số liệu COSCAD bao gồm: - Tạo lới từ File số liệu dạng X, Y, Z phân bố không phân bố - Nhập số liệu từ phần mềm khác (Surfer, Trờng thế, v.v ) Biến đổi hình học lới sè liƯu - Quay l−íi sè liƯu (chun vÞ) - Cắt lới số liệu: tạo lới số liệu cã kÝch th−íc nhá h¬n, n»m l−íi sè liƯu ®· cho - Lµm th−a l−íi sè liƯu: Tậ mét lới có khoảng cách hàng cột lớn lới đà cho - Nội suy để làm dầy lới số liệu: chức ngợc với modul nói - Nội suy phủ lấp vùng trống không cã sè liƯu - GhÐp l−íi sè liƯu: GhÐp nèi lới số liệu nằm sát để tạo lới chung lớn (tơng tự chức Mosaicking ER - Mapper) Biến đổi toán học lới số liệu - Hợp nhiều lới số liệu thành mét l−íi sè liƯu nhÊt nhiỊu kªnh COSCAD cã khả tạo lới số liệu tới 32 kênh - Các phép biến đổi toán học lới số liệu: phần này, COSCAD cho phép thực nhiều phép biến đổi lới Dạng chung phép biến đổi biểu diễn dới dạng: Y = f(X1, X2, , Xn) Trong Y lới cần tạo sau phép biến đổi f, X1, X2, , Xn: lới Các dạng khác phép biến đổi f đợc đa dới dạng menu chọn lựa I.2 Nhóm đồ đồ thị Nhóm cung cấp công cụ để biểu diễn, xem số liệu ban đầu, kết xử lý, phân tích COSCAD Các kết đợc hiển thị dới dạng đồ đồ thị theo tuyến Các chức nhóm nh sau: - Biểu diễn dạng đồ, đồ thị theo tuyến - Biểu diễn dạng đồ đẳng trị - Biểu diễn dạng ảnh quét (RASTER) - Biểu diễn dạng vùng màu - Xem đồ thị theo tuyến chỉnh sửa giá trị tuyến - Biểu diễn toán ngợc trờng từ trọng lực - Tạo Histogram cho mét vïng bÊt kú l−íi - BiĨu diƠn chiỊu (3D - surface) cho l−íi sè liƯu I.3 Nhóm phân tích thống kê Nhóm bao gồm chơng trình cho phép thực phép phân tích, xử lý xác định đặc trng thống kê tập số liệu, hỗ trợ cho bớc xử lý modul chơng trình khác Các chức xử lý nhóm là: - Tính đặc trng thống kê: giá trị trung bình, phơng sai, độ lệch chuẩn, độ nhọn, độ bất đối xứng, moment bậc cao, v.v dạng 2D 3D - Tính hàm tự tơng quan (AKF) - Tính hàm tơng quan tuyến - Tính hàm tơng quan trờng khác (hay kênh số liệu với nhau) dạng 2D 3D - TÝnh phỉ Fourie hai chiỊu - TÝnh hƯ sè t−¬ng quan hai trờng theo cửa sổ trợt dạng 2D và3D: modul theo hữu ích xử lý tài liệu phổ gamma máy bay nhằm xác định hệ số tơng quan kênh I, K, U, Th diện tích đo vẽ - Tính moment thống kê theo cửa sổ trợt dạng 2D, 3D - Tính gradient (bao gồm gradient ngang theo phơng X, gradient ngang theo ph−¬ng Y, gradient tỉng) theo cưa sổ trợt, với tham số cửa sổ tuỳ chọn I.4 Nhóm chơng trình lọc Bộ COSCAD cung cấp hệ thống phong phú chơng trình lọc khác phục vụ cho việc giải đoán tài liệu địa vật lý Các chơng trình lọc hỗ trợ phép lọc chiều, hai chiều chiều Một số chơng trình lọc quan trọng: - Lọc thÝch øng mét vµ hai chiỊu - Läc Vime – Konmogorop chiều, hai chiều, chiều - Lọc l−ỵng mét chiỊu, hai chiỊu, chiỊu - Läc entropy mét chiỊu, hai chiỊu, chiỊu - Läc ®a thøc mét chiỊu, hai chiỊu, chiỊu - Läc ®a thøc tự chọn: ngời sử dụng đa hệ số lọc trình xử lý Nhóm chơng trình lọc COSCAD đà đợc sử dụng có hiệu thực phép biến đổi trờng từ trọng lực nhằm tách xác định thành phần khu vực địa phơng chúng nghiên cứu cấu trúc, đứt gÃy, magma I.5 Nhóm phát Nhóm chơng trình dùng để tách, phân chia dị thờng địa vật lý yếu có dạng kéo dài Chúng bao gồm chức sau: - Phơng pháp tơng quan tuyến: phơng pháp có hiệu phát dị thờng có cờng độ (biên độ dị thờng) yếu, chí thấp phông khu vực nhiễu, nhng xuất kéo dài liên tục qua nhiều tuyến - Phơng pháp lọc tự điều chỉnh: thông số chơng trình xử lý (bộ lọc) đợc tính toán điều chỉnh trình xử lý sở đặc trng thống kê dị thờng nhiễu vị trí cửa sổ trợt - Phơng pháp xác suất ngợc: phơng pháp có hiệu biết trớc đặc trng thống kê dị thờng cần tìm - Phân chia dị thờng tổ hợp: xác định dị thờng yếu, biên độ nhỏ theo tổ hợp dấu hiệu I.6 Nhóm phân tích tổ hợp Các chơng trình nhóm dùng để xử lý, phân tích tập hợp số liệu nhiều kênh sở phơng pháp thống kê nhiều chiều hay thống kê biến phức (multivariable statistics) Các modul quan trọng nhóm này: - Phơng pháp lọc bù trừ - Phân lớp theo thuật toán K trung bình: phân chia tập số liệu nhiều kênh thành lớp nhỏ sở thuật toán K trung bình - Phân lớp Petrov 1: phân chia tập số liệu nhiều kênh thành lớp nhỏ, số lợng lớp đợc phân chia chơng trình tự xác định trình xử lý - Phân lớp Petrov 2: chức tơng tự chơng trình Petrop 1, nhng số lớp cần phân chia ngời sử dụng yêu cầu nhập vào xử lý - Phơng pháp nhận dạng theo tổ hợp dấu hiệu: xác định mức độ đồng dạng với mẫu chuẩn theo tổ hợp dấu hiệu phơng pháp cửa số trợt thông qua việc phân tích thống kê đa chiều mẫu chuẩn tập số liệu Trên sở khoanh định diện tích có mức độ đồng dạng cao với mẫu chuẩn Phơng pháp đà đợc sử dụng có hiệu để phát hiện, khoanh định dự báo diện tích có triển vọng khoáng sản sở mẫu chuẩn điểm khoáng sản có triển vọng đà đợc phát trớc - Phơng pháp phân tích thành phần chính: Đây phơng pháp phân tích thống kê nhằm xác định thành phần mang lợng thông tin nhiều số dấu hiệu đợc sử dụng để xử lý phân tích Bằng phơng pháp ta tăng số lợng dấu hiệu sử dụng nhng lại giảm số lợng dấu hiệu cần phải xử lý, làm cho trình xử lý đợc tiến hành nhanh hơn, hiệu - Phơng pháp xác suất ngợc theo tổ hợp dấu hiệu II Bộ chơng trình trờng Bộ chơng trình trờng (PF) Cục Địa chất Mỹ gồm 100 chơng trình loại đợc liên kết hệ thống Menu đơn giản Tuy nhiên chạy riêng rẽ chơng trình từ chế độ dòng lệnh môi trờng DOS Điểm mạnh chơng trình trờng phơng pháp xử lý, biến đổi, phân tích tính toán đI lợng cho tài liệu từ trọng lực Có thể chia chơng trình bé tr−êng thÕ lµm nhãm chÝnh: II.1 Nhãm chơng trình dịch vụ Khoảng gần 1/2 số chơng trình trờng chơng trình dịch vụ Trong có chơng trình biến đổi số liệu dới dạng khác để phục vụ cho chơng trình xử lý, phân tích COSCAD, SURFER phần mềm khác Một số chơng trình quan trọng có nhiều ý nghĩa áp dụng là: chơng trình biến đổi số liệu từ dạng ASCII sang binary ngợc lại; chơng trình tạo lới Grid từ file số liệu dạng X, Y, Z ngợc lại, chơng trình phủ số liệu cho vùng trống, cắt dán lới số liệu, ghép nhiều lới số liệu thành lới chơng trình biến đổi toán häc cho c¸c l−íi sè liƯu, v.v II.2 Nhãm chơng trình biến đổi trờng Các phơng pháp biến đổi trờng tập trung chủ yếu chơng trình FFTFIL, PROFFT dïng cho xư lý hai chiỊu (theo diƯn) vµ chiều (theo tuyến) sở phép biến đổi Fourie Nhóm chơng trình có modul: nâng hạ trờng, đạo hàm bậc 1, bậc 2, đạo hàm ngang, đạo hàm thẳng đứng, lọc theo dải tần, chuyển trờng tõ vỊ cùc, tÝnh gi¶ tõ, tÝnh gi¶ träng lùc, tính trung bình trờng, tính gradient ngang Các modul nâng hạ trờng, chuyển trờng cực chơng trình có ý nghĩa sử dụng cao, hỗ trợ cho chơng trình lọc lợng, lọc Winer-Konmogorop COSCAD ®Ĩ xư lý tµi liƯu tõ vµ träng lùc nghiên cứu cấu trúc II.3 Các chơng trình biểu diễn Bao gồm chơng trình vẽ đờng đồng mức (contour.exe), biểu diễn ảnh (Display, Imvis) với màu góc chiếu khác nhau, nhợc điểm chơng trình chạy chế độ DOS nên linh hoạt không thuận lợi cho in ấn Các chơng trình nhóm có giá trị sử dụng mà đà có nhiều phần mềm biểu diễn mạnh chạy Windows (nh Surfer, Mapinfo, ER-Mapper, Grapher, v.v ) II.4 Nhóm chơng trình phân tích mô hình hoá Các chơng trình quan trọng nhóm là: - Chơng trình xác định độ sâu nguồn gây dị thờng từ (Wenner) - Các chơng trình giải toán thuận trờng từ trọng lực (chơng trình SAKI) sở thuật toán lựa chọn giải toán thuận thăm dò từ trọng lực nhằm xác định tham số hình học vật lý vật thể gây dị thờng Trong số chơng trình nhóm này, qua thực tế nghiên cứu khai thác sử dụng, thấy có hai chơng trình có ý nghĩa sử dụng nhiều nhất: chơng trình xử lý biến đổi trờng (FFTFIL) chơng trình phân tích bán tự động (SAKI) III PhÇn mỊm ER – Mapper PhÇn mỊm ER Mapper sản phẩm tập đoàn Earth Resouce Mapping, phát hành từ đầu thập kỷ 90 Đây phần mềm xử lý ảnh số đại, đợc dùng nhiều nớc giới ER-Mapper chạy hệ điều hành Windows-9x, Windows NT Unix Cấu hình máy PC thị trờng hoàn toàn đáp ứng yêu cầu phần cứng ERMapper ER-Mapper cã thĨ sư dơng ®Ĩ xư lý sè liệu cho lĩnh vực: - Xử lý ảnh số liệu vệ tinh, viễn thám , ảnh máy bay - Thăm dò khoáng sản - Xử lý số liệu địa vật lý - Thăm dò khai thác dầu khí - Nghiên cứu hải dơng - Quản lý tài nguyên nớc - Nghiên cứu quản lý tài nguyên rừng - Nghiên cứu quản lý tài nguyên nớc - Thành lập loại đồ nhiều lĩnh vực khác ER-Mapper tơng thích trao đổi kiƯn víi nhiỊu phÇn mỊm xư lý sè liƯu hiƯn nh− Surfer, Tr−êng thÕ, Coscad, Mapinfo, v.v ER-Mapper rÊt mạnh xử lý ảnh viễn thám, ảnh máy bay, đặc biệt tệp số liệu loại đa kênh, sử dụng tính để xử lý số liệu địa vật lý, nhiều modul chức thích hợp cho xử lý tài liệu địa vật lý nh lọc (filter), phép biến đổi (transform), công thức xử lý (formula) 10 - Các chơng trình quy trình xử lý, phân tích tơng tự ví dụ: để phân chia đối tợng địa chất: sử dụng phơng pháp phân lớp không giám sát, có giám sát chơng trình đà có: E.R Mapper, Didactim, Coscad xác định chi tiết yếu tố, ví dụ nh đứt gÃy áp dụng chơng trình biến đổi trờng nh phép lọc trờng - Trờng quan sát địa vật lý ảnh viễn thám trờng quan sát từ cao, điểm quan sát phản ánh không gian với bán kính định, tuỳ theo mạng lới khảo sát (hoặc độ phân giải ảnh) Trên sở nghiên cứu, thử nghiệm tác giả đà xây dựng quy trình xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng san Dới nội dung quy trình: Quy trình xử lý, phân tích tổng hợp tài liêu địa vật lý ảnh viển thám với mục đích điều tra địa chất, khoáng sản áp dụng cho xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu bay đo tõ phỉ gamma, tµi liƯu träng lùc tû lƯ 1:50.000, 1: 25.000 lớn hơn; tài liệu ảnh viễn thám đa phổ dới dạng ảnh số ảnh tơng tự đà đợc số hoá; sử dụng phần mềm E.R Mapper, Coscad 8.0, Coscad 3D, DIDACTIM, ERGOVISTA, Idrisi, Tr−êng thÕ phần mềm khác có tính tơng tự Thành lập đồ địa chất theo tài liệu địa vật lý - ảnh viễn thám a Xác định phân loai đứt gẫy địa chất - Xác định vị trí đứt gẫy địa chất theo tài liệu địa vật lý Để xác định đứt gẫy địa chất theo tài liệu địa vật lý phải sử dụng đồ trờng vật lý : trờng từ T, Ta, đồ hàm lợng uran, thôri, kali, đồ dị thờng trọng lực Bughe, dị thờng Fai tài liệu biến đổi trờng từ trờng trọng lực Các phép biến đổi trờng từ trọng lực thờng áp dụng : Nâng trờng lên độ cao kh¸c nhau, Läc tr−êng víi b¸n kÝnh kh¸c lọc: lọc lợng, lọc Komogov- Vinhe, lọc tần số, tính Trend, Tính građiênt trờng theo phơng khác građiênt toàn phần Việc lựa chọn phép biến đổi cụ thể phụ thuộc vào đặc điểm trờng cấu trúc địa chất vùng nghiên cứu Dấu hiệu để xác định vị trí ®øt gÉy gåm : + Ranh giíi c¸c miỊn tr−êng có đặc tính khác biệt cấu trúc trờng cờng độ + Chuỗi dị thờng kích thớc không lớn phân bố kéo dài theo phơng + Các đờng đảng trị song song kéo dài + Dải građiênt trờng lớn kéo dài Vị trí đứt gÃy đợc coi tin cậy chúng xác định đợc tất đa số trờng - Xác định lineament theo ảnh đa phổ Để xác định photolineament từ ảnh đa phổ quét cần tiến hành chiết xuất tự động phần mềm xử lý ảnh số Trên ảnh số, photolineament tập hợp yếu tố tuyến tính gần tuyến tính có giá trị số độ xám gần giống theo hớng định với kích thớc thay đổi từ vài pixel đến hàng trăm pixel dài Để việc chiết xuất có hiệu cần chọn kênh ảnh số có giá trị phơng sai cao (thí dụ Landsat kênh 4,6; ảnh ACP, ảnh IHS, ) Dùng phơng pháp lọc Sobel để biến ảnh số gốc thành ảnh gradient (ảnh GRADI), từ ảnh gradient cần tạo ảnh nhị phân (BINAR) Sau giÃn phân phối [EQVIPOP] cuối tạo ảnh GRADI từ ảnh nhị phân đà giÃn phân phối Kết ta có file ảnh với photolineament theo hớng chọn trớc khác - Từ kết xác định đứt gẫy địa chất theo tài liệu địa vật lý lineamnt theo ảnh đa phổ tiến hành đối sánh chúng với để xác định đứt gẫy theo tổ hợp tài liệu Các đứt gẫy địa chất đợc xem tin cậy xác định theo tài liệu địa vật lý lineament phù hợp nhau, thông thờng đứt gẫy sâu, có chiều dài lớn kết phù hợp nhau, đứt gẫy cổ bị phủ thờng phản ánh rõ tài liệu từ trọng lực ảnh tài liệu phổ gamma thờng bị mờ, ngợc lại đứt gẫy trẻ, ngắn thờng phản ảnh tốt tài liệu ảnh phổ gamma, trờng hợp số đứt gẫy xác định theo tài liệu không hoàn toàn phù hợp vào điều kiện địa chất, địa mạo vùng nghiên cứu để lựa chọn - Phân tích định lợng yếu tố cửa đứt gẫy địa chất Mục đích phân tích định lợng yếu tố đứt gẫy địa chất xác định chiều sâu phát triển, hớng cắm, góc dốc, biên độ dịch chuyển đứng, ngang v.v chúng Để xác định yếu tố phải kết hợp đồng thời tài liệu biến đổi trờng từ , trọng lc kết tính toán tài liệu từ trọng lc theo số phơng pháp chơng trình: phơng pháp Andreev, đạo hàm đứng, đạo hàm ngang, phơng pháp F.S Grand G.E.West, phơng pháp phân tích thống kê 2D, 3D, giải toán ngợc địa vật lý phơng pháp thống kê 2D, 3D phơng pháp mô hình hoá v.v - Phân loại đứt gẫy Trên sở kết đà đà thực theo điều nêu trên, dựa vào chiều sâu phát triển nh chiều dài đứt gÃy địa chất để phân thành cấp sau : - Đứt gẫy cấp I đứt gẫy có độ dài lớn, quan sát đợc rõ đồ đẳng trị trờng phông có bán kính biến đổi lớn nhất, thờng đứt gẫy phân miền cấu trúc - Đứt gẫy cấp II đứt gẫy có độ dài lớn quan sát rõ đồ phông biến đổi bậc 2, thờng đứt gẫy phân đới cấu trúc - Các đứt gẫy bậc cao tơng ứng theo dõi đợc đồ phông biến đổi bán kính nhỏ, trờng d biến đổi bán kính nhỏ b- Xác định thành tạo magma ẩn - Khoanh định thành tạo magma ẩn Xác định thành tạo magma ẩn chủ yếu dựa vào trờng d biến đổi trờng từ trờng trọng lực Các dấu hiệu chủ yếu để khoanh định magma ẩn : Các dị thờng từ, trọng lực có dạng đẳng thớc gần đẳng thớc ; Dị thờng trọng lực dị thờng dơng dị thờng âm tơng đối tuỳ theo khác biệt mật độ thành tạo magma đất đá vây quanh Dị thờng từ toàn phần (T) có phần âm phần dơng Trong số trờng hợp thành tạo magma biểu tập hợp dị thờng dơng âm xen kẽ kích thớc nhỏ phân bố dạng đẳng thớc gần đẳng thớc - Xác định yếu tố khối magma ẩn Xác định yếu tố khối magma ẩn bao gồm hình dạng, kích thớc, chiều sâu đến tâm mép khối, hình thái mặt tính chất vật lý ( mật độ, từ tính ) chúng Trình tự đợc tiến hành nh sau : +áp dụng phơng pháp phân tích định tính 3D nh: Tính đặc tính thống kê ( độ lệch chuẩn, tính đối xứng ), môment thống kê, gradient, hàm tơng quan, hàm liên kết, phép lọc ( lọc lợng, loc đa thức, lọc Komogorov Vinher, lọc entropy ), v.v để xác định định tính hình dạng, quy mô phân bố theo chiều sâu thể magma; + Trên sở kết định tính tiến hành xây dựng mô hình áp dụng toán lựa chọn dạng 3D chơng trình Trờng để tính xác yếu tố hình học tính chất vật lý chúng ( trờng hợp cần xác định số mặt cắt qua thể magma áp dụng chơng trình 2.5 D ) Kết lựa chọn đợc xem phù hợp sai khác trờng ban đầu trờng tính toán nhỏ - Phân loại magma Phân loại thể magma chủ yếu dựa váo tính chất vật lý xác định đợc phân tích định lợng, đồng thời có kết hợp với cờng độ trừơng từ, trọng lực, trờng xạ phổ gamma thể chúng, để phân chia thành thành tạo magma có tính chất vật lý khác Gắn tên tuổi thành tạo magma cách đối chiếu thành tạo magma tơng ứng theo tài liệu địa chất đà quan sát đợc theo mẫu chuẩn c Phân lớp đối tợng địa chất - địa vật lý - ảnh viễn thám - Các tài liệu sử dụng để phân lớp Tài liệu địa vật lý gồm trờng ®Þa vËt lý: tr−êng phỉ gamma, tr−êng d− tõ, tr−êng d trọng lực, tham số biến đổi chóng nh− c¸c tû sè U/K; Th/U; K/Th; F = K.U /Th; Jk,Jth, Ju; hàm lợng riêng nguyên tố Qi,j, đặc trng thống kê nh građient; độ lệch chuẩn; đặc trng phổ; thành phần v.v Tài liệu ảnh viễn thám gồm cấp độ xám theo kênh tham số biến đổi chúng nh tỷ số, kết thực phép lọc trờng v.v Đối với vùng nghiên cứu tiến hành tính hàm tơng quan già trờng tham số biến đổi để xác định tài liệu có tơng quan lớn đa vào phân lớp Phân lớp đối tợng tiến hành theo cách: phân lớp có giám sát phân lớp giám sát - Phân lớp có giám sát Phân lớp có giám sát áp dụng trờng hợp có tài liệu địa chất sở đủ chi tiết tin cậy để lựa chọn ô chuẩn cho lớp nh đồ địa chất tỷ lệ tơng ứng tỷ lệ khảo sát lớn Trình tự tiến hành nh sau: Trên đồ địa chất thành tạo địa chất chọn ô chuẩn vị trí theo tài liệu địa chất xác định tin cậy thành tạo Ô chuẩn hình vuông, hình chữ nhật hoăc hình dạng kích thớc thờng theo tỷ lệ đồ điều tra áp dụng chơng trình phân lớp có giám sát tiến hành nhận dạng thành tạo địa chất hết tất thành tạo địa chất có mặt diện tích nghiên cứu - Phân lớp giám sát Phơng pháp phân lớp giám sát thờng đợc áp dụng phổ biến, tài liệu địa chất cha bảo đảm mức độ chi tiết tin cậy nh: đồ địa chất có tỷ lệ nhỏ tỷ lệ điều tra v.v Phân lớp giám sát tiến hành theo trình tự sau: áp dụng chơng trình phân lớp tự động thông tin tiên nghiệm số lớp cần phân chia ví dụ chơng trình: Phân lớp Petrov, phân lớp phơng pháp khoảng cách chung, v.v Trên sở kết xác định đợc số lợng lớp phân chia đợc Tiến hành phân lớp theo tổ hợp tài liệu đà chọn chơng trình với thông tin tiên nghiệm số lợng lớp cho trớc với số lợng lớp đà xác định Kết đa số lợng lớp đà xác định, diện phân bố, tính chất vật lý, tham số ảnh đa phổ lớp Xác định thành tạo địa chất tơng ứng lớp Kết phân lớp theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám phản ảnh khác thành phần tính chất vật lý đất đá, phù hợp với cách phân chia thạch địa tầng, phù hợp với cách phân chia thời địa tầng Xác định thành tạo địa chất tơng ứng lớp tức so sánh kết phân lớp địa vật lý ảnh viễn thám với tài liệu địa chất đà có để xác định đối tợng địa chất tơng ứng lớp Việc xác định hình thức nhằm mục đích đối sánh lớp đà phân chia với tài liệu địa chất đà có d Thành lập đồ địa chất theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám Bản đồ địa chất thành lập theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám tổng hợp kết phân tích đứt gẫy, magma, phân lớp đối tợng địa chất - địa vật lý - ảnh viễn thám đà trình bày - Phân vùng cấu trúc Phân vùng cấu trúc địa chất theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám dựa vào dấu hiệu sau : Ranh giới vùng ( miền đới ) cấu trúc đứt gẫy sâu, đóng vai trò ranh giới phân chia miền trờng địa vật lý có đặc tính khác biệt nhău cấu trúc trờng cờng độ 10 Mỗi vùng cấu trúc thể miền trờng đồng tơng đối đồng cấu trúc trờng cờng độ khác biệt với vùng xung quanh, đặc biệt thể rõ trờng phông bậc thấp trờng từ trờng trọng lực Có phân chia thành tạo địa chất khác biệt theo kết phân lớp đối tợng địa chất - địa vật lý - ảnh viễn thám thành tạo magma ẩn phân vùng triển vọng khoáng sản a Xác định dị thờng địa vật lý ảnh viễn thám - Xác định dị thờng địa vật lý Các dị thờng địa vật lý không đặc trng cờng độ mà đặc trng tính chất thống kê chúng nh: gradiênt, độ lệch chuẩn, tính đối xứng, độ nhọn, hàm tơng quan, hàm liên kết, đặc trng phổ, mức đóng góp thành phần trờng tổng, tỷ số thành phần v.v Vì để xác định dị thờng, đới dị thờng cần thiết phải tính tất yếu tố: áp dụng lọc với cửa sổ thích hợp để phân chia trờng thành trờng thành phần Đối với trờng phổ gamma cần xác định dị thờng dơng - đặc trng tăng dị thờng âm - đặc trng giảm nguyên tố phóng xạ ; trờng từ cần lu ý kiểu dị thờng dơng, âm, dơng - âm , âm dơng Đối với trờng d trọng lực cần xác định dị thờng dơng, âm có kích thớc nhỏ trùng hợp với dị thờng từ Tình tham số của trờng xạ phổ gamma: tỷ số Th/U , U/ K , K/Th, CSF = K.U / Th, tỷ lệ đóng góp trờng thành phần trờng tổng Jk, Ju, Jth; hàm lợng riêng nguyên tố Qi,j Xác định đặc trng thống kê trờng: hàm tơng quan, đôminal, gradient, độ lệch chuẩn, tính đối xứng, độ nhọn, thành phần v.v Tập hợp tất kết tính toán thành lập sơ đồ phân bố dị thờng địa vật lý xác định chất vật lý chúng Đối với loại quặng phóng xạ cần đặc biệt ý dị thờng đơn chất U U-Th kích thớc nhỏ Các dị thờng liên quan trình biến đổi nội sinh thờng tạo thành đới - Xác định dị thờng ảnh đa phổ Các dị thờng ảnh viễn thám đa phổ tơng tự nh dị thờng ĐVL Chúng đợc đặc trng giá trị số độ xám đặc điểm thống kê Các dị thờng có liên quan đến đối tợng bề mặt Trái đất có giá trị phổ phản xạ khác biệt so với phông xung quanh Để phục vụ phân vùng triển vọng khoáng sản cần ý đến khu vực có giá trị phông dới phông Ngoài cần sử dụng dị thờng đẳng trị mật độ photolineament (độ dài, số lợng điểm nút) để tiến hành phân vùng triển vọng khoáng sản Cần đặc biệt ý đến vùng dị thờng bậc cao - nơi xung yếu vỏ Trái đất có khả tập trung khoáng sản nội sinh - Xác định dị thờng theo tổ hợp dấu hiệu 11 Các tài liệu sử dụng để xác định dị thờng tổ hợp : Các tài liệu trờng địa vật lý: trờng phổ gamma tr−êng d− cđa chóng; tr−êng d− tõ vµ träng lùc với kích thớc lọc thích hợp; tham số biÕn ®ỉi cđa tr−êng phỉ gamma nh− : chØ sè F, c¸c tû sè Qu / Qk, Qth / Qu, Qk / Qth, Ju, Jth, Jk; đặc trng thống kê nh : građient, độ lệch chuẩn, hàm liên kết; tỷ lệ đóng góp trờng thành phần trờng tổng: Qi,j v.v Các tài liệu ảnh viễn thám: tài liệu cấp độ xám theo kênh phổ; tài liệu d phép lọc thích hợp; tài liệu biến đổi cấp độ xám nh tỷ số độ xám theo kênh; mật độ lineament ( mật độ số lợng, mật độ độ dài, mật độ nút ) v.v Số lợng kênh dấu hiệu lựa chọn nhiều dị thờng tổ hợp xác định đợc có độ tin cậy cao, nhiên để lựa chọn kênh tài liệu hợp lý cần tiến hành tính hàm tơng quan kênh, kênh số liệu đợc chọn số liệu có tơng quan với Các chơng trình sử dụng Chơng trình chủ yếu chơng trình phân chia dị thờng theo tổ hợp dấu hiệu nh: Phát dị thờng theo tổ hợp dấu hiệu, phép lọc theo tổ hợp dấu hiệu v.v chơng trình COSCAD 8.0, COSCAD 3D Kết giá trị thống kê T < 1.5 xem nh dị thờng, giá trị thống kê T lớn xác suất tồn dị thờng lớn b Nhận dạng theo mẫu chuÈn - Lùa chän mÉu chuÈn MÉu chuÈn lµ mỏ đới quặng có giá trị công nghiệp đà xác định nằm diện tích nghiên cứu, diện tích nghiên cứu nhng có điều kiện địa chất tơng tự có đầy đủ tài liệu địa vật lý, ảnh tài liệu khac nh diện tích nghiên cứu Đại diện cho loại hình khoáng sản loại hình cấu trúc vùng nghiên cứu - Lựa chọn tham số địa vật lý ảnh viễn thám mẫu chuẩn Để lựa chọn đợc trờng tham số biến đổi chúng phản ảnh tốt đối tợng nghiên cứu cần tiến hành tính toán tất tham số biến đổi trờng vật lý ảnh viễn thám phạm vi đối tợng mẫu nh đà nêu Tiến hành đối chiếu với tài liệu địa chất, khoáng sản đối tợng mẫu tính hàm tơng quan trờng để lựa chọn trờng thành phần có tơng quan lớn phản ảnh chất đối tợng nghiên cứu Số lợng trờng tham số biến đổi chúng lựa chọn đợc nhiều kết nhận dạng có độ tin cậy cao Ngoài tham số địa vật lý ảnh đa phổ sử dụng bổ sung tài liệu khác để nhận dạng đồng thời với tài liệu nh : tham số vật lý đá quặng, tài liệu địa hoá thứ sinh, địa hoá đá gốc, tài liệu trọng sa, thạch học v.v tài liệu đợc điều tra với mật độ tơng đối đồng đếu diện tích nghiên cứu - Nhận dạng theo mẫu chuẩn 12 Các tài liệu nhận dạng tài liệu đà lựa chọn theo mẫu chuẩn Kích thớc tài liệu mẫu chuẩn xác định đảm bảo bao hết đối tợng cần nhận dạng phủ môi trờng vây quanh Các chơng trình nhận dạng áp dụng chơng trình : nhận dạng theo mẫu chuẩn; phân lớp có giám sát; chơng trình xác suất ngợc theo tổ hợp dấu hiệu Kết nhận dạng theo chơng trình nhận dạng theo đối tợng chuẩn phân lớp có giám sát thống kê vết T < điểm quan sát đợc xem giống mẫu chuẩn Khi T nhỏ dần đến độ tin cậy cao Kết phơng pháp xác suất ngơc tiếp nhận nh sau: F < 0.5 dị thờng mẫu chuẩn điểm đó, 0.5 < F< 1.5 điểm quan sát đợc xem giống mẫu chuẩn, F > 1.5 điểm quan sát có dị thờng hình dạng giống mẫu chuẩn nhng cờng độ lớn so với mẫu chuẩn Mỗi loại hình khoáng sản đợc thành tạo môi trờng địa chất định, kết nhận dạng theo mẫu chuẩn thông thờng tập trung môi trờng địa chất phù hợp môi trờng địa chất mẫu chuẩn c Thành lập sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản Để khoanh định dự báo triển vọng khoáng sản cần tập hợp đầy đủ dạng tài liệu đà tiến hành xử lý, phân tích, nhận dạng nh đà trình bày phần Ngoài cần tập hợp thông tin: Các vành phân tán trọng sa, địa hoá loại; Các mỏ, điểm quặng, đới khoáng hoá, đới biến đổi v.v đà biết - Khoanh định vùng triển vọng - Xác định đối tợng khoáng sản có triển vọng cho diện tích phân chia dựa vào dấu hiêụ sau: Đối tợng khoáng sản mẫu nhận dạng; Bản chất vật lý dị thờng địa vật lý tham số biến đổi chúng; Các đặc trng vành phân tán trọng sa, địa hoá Đối tợng khoáng sản mỏ, điểm quặng, đới khoáng hoá, đới biến đổi đà biết diện tích phân chia Điều kiện địa chất cấu trúc thuận lợi cho thành tạo loại khoáng sản v.v - Phân vùng triển vọng khoáng sản đợc tiến hành theo diện tích đối tợng khoáng sản có triển vọng Mỗi vùng bao gồm số diện tích phân bố gần không gian có đối tợng khoáng sản triển vọng giống gần giống - Phân cấp triển vọng khoáng sản Phân cấp triển vọng khoáng sản tức phân chia mức độ triển vọng khoáng sản diện tích đà khoanh định theo cấp triển vọng: A1, A2 B Cấp triển vọng A1 Các vùng xếp vào cấp triển vọng A1 cần thoả mÃn điều kiện sau: 13 Các dị thờng địa vật lý, dị thờng ảnh viễn thám dị thờng tham số biến đổi chúng tập trung có quy luật Dị thờng tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám phân bố có quy luật, có độ tin cậy cao ( giá trị thống kê T lớn ) Kết nhận dạng theo đối tợng mẫu có độ tin cậy cao Có mỏ có giá trị công nghiệp triển vọng có giá trị công nghiệp đà đợc điều tra đánh giá kỹ Các vành phân tán trọng sa, địa hoá có dị thờng nguyên tố đặc trng cho đối tợng khoáng sản dự báo Điều kiện địa chất cấu trúc thuận lợi cho việc hình thành đối tợng khoáng sản dự báo ; Cấp triển vọng A2 Các vùng xếp vào cấp triển vọng A2 diện tích thoả mÃn điều kiện nh cấp A1 nhng cha có mỏ có triển vọng công nghiệp đà đợc điều tra đánh giá kỹ, có điểm quặng, đới khoáng hoá đà biết nhng cha đợc điều tra đánh gi¸ Nh− vËy c¸c diƯn tÝch cã triĨn väng cÊp A2 diện tích có triển vọng khoáng sản có độ tin câỵ cao nhng cha đợc điều tra ®¸nh gi¸ kü CÊp triĨn väng B C¸c vïng có một vài điều kiện không thoả mÃn điều kiện nh cấp A2 đợc xếp vào cấp triển vọng B Các vùng xếp vào cấp B diện tích cần đợc xem xét, điều tra, nghiên cứu thêm Đẻ nghiên cứu đánh giá khả phân bố dới sâu đối tợng tiến hành phân tích theo chơng trình: tính hàm liên kết, hàm tơng quan chiều; xác định đặc trng thống kê chiều; đo sâu thống kê; phép lọc chiều; giải toán ngợc địa vật lý v.v chơng trình COSCAD 3D, sau tiến hành phân tích định lợng cho khối số mặt cắt theo toán mô hình hoá II kết xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám vùng cẩm thuỷ -thanh hoá tóm tắt đặc điểm địa chất, địa vật lý, ảnh viễn thám vùng cẩm thuỷ 1- Sơ đặc điểm địa chất vùng Cẩm Thuỷ: diƯn tÝch thư nghiƯm gåm kho¶ng 500km2 vïng CÈm Thủ Theo tài liệu địa chất có, diện tích chiếm phần lớn cấu trúc nếp lồi Cẩm Thuỷ Các đứt gÃy quan sát đợc chủ yếu theo hớng Tây Bắc- Đông Nam phát triển đa dạng Trong ®ã, ®øt g·y Q H−¬ng – Phó LƠ ®ãng vai trò quan trọng phân ranh giới phía Đông Bắc khối Các thành tạo địa chất chủ yếu gồm: Hệ tầng Sông Mà (2sm): thành phần đá phiến thạch anh sericit, đá phiến lục xen lớp mỏng đá vôi tái kết tinh, phiến sét than; Hệ tầng Điền L (3dl): đá vôi phân lớp mỏng xen sét vôi ; Hệ tầng Làng Vạc (3lv): đá phiến sét sericit, đá sét vôi, đá phiến thạch anh sericit xen thấu kính vôi; Hệ Ocdovic, thống dới (O1): cát kết thạch anh mica, cát kết dạng quaczit, xen lớp mỏng bột kết sét vôi; Hệ tầng Pá Ham (O3 D1ph): đá phiến sét vôi, cát kết đôi nơi có phun trào mafic, phần chủ yếu đá vôi tái kết tinh; Hệ tầng Nậm Pìa (D3 D2lnp): đá phiến sét silic, bột kết, cát kết hạt nhỏ chứa vôi ; Hệ tầng Mó Tôm: (D2mt): đá vôi màu sáng trắng 14 phân lớp xen sét vôi silic màu đen Hệ tầng Bàn Cài (D2g D3bc): đá phiến silic vôi, đá phiến sét silic màu đen Hệ tầng Cẩm Thuỷ (P2ct): xpilit, diabaz, tuf màu xám xanh, thấu kính đá vôi; Hệ tầng Đồng Giao (T2đg2): đá vôi dạng khối màu xám đen, phần đôi nơi có sét v«i, phiÕn sÐt, bét kÕt Trong diƯn tÝch: ch−a quan sát đợc thành tạo magma lộ Về khoáng sản: đà khoanh định đợc số vành phân tán trọng sa địa hoá: biểu có triển vọng vàng, thuỷ ngân, chì-kẽm Trong lân cận diện tích nghiên cứu đà phát số mỏ điểm quặng, nh vàng Rọc Đong, Cầm Quý antimoan Làng Chạo, đồng Cò Đèn, chì-kẽm Chòm Cốc, v.v Các điểm quặng đợc điều tra đánh giá mức độ định, cha khẳng định đợc quy mô triển vọng 2- Đặc điểm tài liêu địa vật lý - Trờng trọng lực: vùng Cẩm Thuỷ, trờng trọng lực mang dấu âm chính, cờng độ dao động từ 10 đến 25mgl tạo thành dị thờng dơng tơng đối rõ, vÞ trÝ trïng víi hai nÕp låi lín cđa cÊu tróc låi CÈm Thủ - Tr−êng tõ: tµi liƯu tõ chiếm 2/3 diện tích phía Đông vùng Nh×n chung, tr−êng tõ thÊp, song ë r×a phÝa Đông Bắc Trung tâm vùng tồn dải dị thờng phân dị mạnh, kéo dài phơng TB- ĐN - Trờng phổ gamma: tài liệu I, hàm lợng thôri, kali phản ánh rõ cấu trúc nếp lồi Cẩm Thuỷ, phần trung tâm nếp lồi đặc trng I, Qth, Qk đợc nâng cao, tơng ứng thành tạo trẻ (P2ct), đá vôi Cacbon Pecmi, đá vôi hệ tầng Đồng Giao có trờng phóng xạ thấp 3- Tài liệu ảnh viễn thám Xử lý ảnh số tổng hợp màu vùng nghiên cứu đợc thực sở nguồn t liêụ Landsat TM, gồm kênh ảnh chụp ngày 20 tháng 12 năm 1999 Các kênh ảnh đợc xử lý cho vùng nghiên cứu kênh 1, 2, 3, 4, Nhìn chung kênh có mức độ biểu ảnh tơng đối rõ, không mây, thuận lợi cho cho công tác phân tích, xử lý số Các kênh ảnh sau đợc tăng cờng chất lợng biện pháp giÃn ảnh, biến đổi tạo ảnh giả màu hỗ trợ hiệu cho phân tích trực quan hình để sau tiến hành phép tổng hợp màu, tính tỷ số kênh ảnh, biến đổi giá trị số phân loại ảnh Tài liệu viễn thám phản ánh rõ cấu trúc phá huỷ dạng tuyến dạng vòng, điều thể rõ sơ đồ đứt gÃy theo tài liệu ảnh, Các cấu trúc địa mạo đợc phản ảnh rõ qua tài liệu viễn thám xử lý, phân tích tổng hợp tài liêu địa vật lý ảnh vùng cẩm thuỷ Với quy trình đà áp dụng để xử lý cho tập số liệu địa vật lý ( tài liệu bay đo từ phổ gamma, trọng lực) ảnh viễn thám (Landsat-7) vùng Cẩm Thuỷ Thành lập đồ cấu trúc địa chất theo tài liệu địa vật lý viễn thám 15 Bản đồ cấu trúc địa chất đợc thành lập sở giải đoán địa chất kết phân lớp tổ hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám Việc phân lớp địa chất đợc tiến hành chơng trình K-trung bình Coscad 3D với 20 kênh số liệu, sử dụng 10 kênh số liệu địa vật lý 10 kênh ảnh viễn thám: Các kênh số liệu địa vật lý gåm: K, U, Th, c¸c tû sè Th/U, U/K, K/Th, F, số JK, JU, JTh Các kênh số liệu ảnh viễn thám gồm có: kênh số liệu gốc band 2, 3, 4, 7, kênh tỷ số B4/B2, B3/B1 kênh thành phần Kết chơng trình phân chia đợc 17 lớp đối tợng địa vật lý- ảnh có đặc trng địa vật lý- ảnh khác biệt nhau, có lớp với khối lợng quy mô nhỏ Căn vào quy mô nh đặc điểm địa vật lý- ảnh viễn thám lớp phân chia đợc, đối sánh liên kết với tài liệu địa chất đà biết, phân chia đợc 14 thành tạo địa chất vùng Thành lập sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản theo tài liệu địa vật lý viễn thám: Trình ỵ tiến hành nh sau: * Xác định đới dị thờng địa vật lý cho kênh gồm: K, U, Th, F, tỷ sè Th/U, U/K, U/Th, Jk, Ju, JTh , K/TC , Qi,j, độ lệch chuẩn kênh , gradient kênh * Xác định đới dị thờng theo tham số ảnh đa phổ bao gồm: Tỷ số kênh K4/K2, K3/K1 thành phần kênh ản, d phép lọc v.v * Xác định đới dị thờng tổ hợp 20 kênh địa vất lý ảnh, bao gồm: 11 kênh địa vật lý: I, K, U, Th, F, Th/U, U/K, K/Th, JK, JU, JTh, vµ kênh tài liệu ảnh gồm: tỷ số K3/K1, K4/K2 kênh thành phần chính, d lọc kênh * Nhận dạng theo mỏ điểm quặng ®· biÕt MÉu chn: ®· lùa chän ®iĨm qng làm chuẩn - Điểm quặng vàng Rọc Đong: Liên đoàn Địa chất Tây Bắc tiến hành điều tra, đánh giá đến tỷ lệ 1:10.000, đợc đánh giá có triển vọng vàng - Điểm quặng Pb - Zn Chàm Cốc: Liên đoàn Bản đồ địa chất phát hiện, đà đợc chi tiết hoá đo vẽ 1: 50.000 - Điểm quặng antimon làng chạo: Liên đoàn địa chất phát đo vẽ địa chất 1: 50.000 Điểm quăng đợc kiểm tra đánh giá có triẻn vọng Tiến hành nhận dạng theo mẫu chuẩn Làng Chạo, Rọc Đong, Còm Cốc theo tổ hợp dấu hiệu gåm 26 kªnh: Iγ, K, U, Th, F, gradK, gradU, gradTh, gradF, dunlK, dunlU, dunlTh, dunlF, Th/U, U/K, K/Th, c¸c kênh ảnh: K2, K3, K4, K5, K7, K4/K2, K3/K1 kênh thành phần Kết quả: - Các diện tích phù hợp điểm quặng vàng Rọc Đong chủ yếu phân bố xung quanh khu vực Roc- Đong Các diện tích theo điểm điểm quặng Chòm Cốc, Làng Chạo phân bố chủ yếu theo đới biến đổi dọc đứt gÃy TB - ĐN, xung quanh khối magma Èn theo tµi liƯu träng lùc 16 - Tµi liệu địa hoá - trọng sa: diện tích tồn vành phân tán trọng sa, địa hoá vàng, angtimoan, đồng, thuỷ ngân, mangan, nickel phân bố gần nh theo đới biến đổi hớng TB - ĐN, vành phân tán thuỷ ngân, chì, bari đỉnh khối magma ngầm Nhìn chung đới dị thờng địa vật lý ảnh viễn thám tập trung thành dải chính: - Dải dị thờng thứ nhất: phía Tây Nam vùng, kéo dài từ Điền Quang qua Điền Thợng Bắc Cò Đèn, phơng Tây Bắc Đông Nam chuyển dần sang phơng vỹ tuyến qua Chòm Cốc, Cẩm Thạch Dọc theo dải đà phát điểm khoáng sản nh Au Điền Quang, Cu Cò Đèn, Fe Làng Báo, Pb, Zn Chòm Cốc Phía Đông Nam dải trùng với vị trí hai cấu trúc vòng theo tài liệu ảnh viễn thám, đồng thời khu vực có mật độ photolineament cao - Dải dị thờng thứ hai: kéo dài từ phía Tây Bắc vùng, chạy dọc theo đứt gÃy sâu phân chia hai nếp lồi qua Điền L kéo dài phía Đông Nam qua Cẩm Thành chuyển hớng kinh tuyến gặp dải thứ khu vực Làng Báo, với dải bao bọc phần rìa nếp lồi Tây nam - Dải dị thờng thứ ba: kéo dài từ phía Nam Lơng Nội chạy dọc theo đứt gÃy sâu lớn phơng Tây Bắc Đông Nam đến Làng Chạo chuyển hớng kinh tuyến tạo thành hình vòng cung bao lấy phần rìa Đông Nam nếp lồi Đông Bắc, qua Cẩm Quý, tiếp tục phát triển đến Cẩm Tú Trong phạm vi dải đà phát điểm Sb Làng Ch¹o, Au ë CÈm Q, CÈm Tó) III kiĨm tra thực địa kết xử lý, phân tích Để có sở thực tế kiểm chứng quy trình xử lý, phân tích, nhận dạng tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám đa phổ , đà chän mét diÖn tÝch thuéc khu vùc x· CÈm Quý, hun CÈm Thủ cã diƯn tÝch 27km2 ®Ĩ kiĨm tra thực địa, kiểm chứng kết nghiên cứu Các phơng pháp nghiên cứu Phơng pháp khảo sát địa chất: đà tiến hành khảo sát địa chất vùng nghiên cứu Các lộ trình địa chất đợc bố trí chủ yếu theo mạng sông, suối cắt vuông góc phơng cấu trúc vùng Khoảng cách điểm quan sát từ 200m đến 300m Tại vị trí có biểu khoáng sản, mạng lới hành trình đợc đan dày nhằm chi tiết hoá đới biến đổi chứa khoáng hoá, yếu tố gây biến đổi yếu tố bị biến đổi Các công trình khai đào chủ yếu dọn vết lộ công trình hào Đà tiến hành phân tích 11 mẫu lát mỏng, 10 mẫu khoáng tớng 10 mẫu nung luyện Phơng pháp địa vật lý điện Trong vùng đà tiến hành khảo sát tuyến địa vật lý, tuyến dài 500m Các tuyến đợc bố trí cắt vuông góc với đới biến đổi chứa khoáng hoá Mục đích phơng pháp đo điện thi công vùng nhằm theo dõi phát triển xuống sâu vị trí phủ đới biến đổi chứa khoáng hoá Các phơng pháp 17 thi công áp dụng gồm: Đo mặt cắt phân cực gradient trung gian, đo mặt cắt điện đối xứng, đo dipol-dipol phân cực 02 tuyến Kết công tác a Đặc điểm địa chất:Vùng nghiên cứu thuộc cấu tạo đầu toả phía đông nam cấu trúc nếp lồi Cẩm Thuỷ Trục nếp lồi có phơng tây bắc - đông nam, đờng lề gần trùng với suối làng Chạo Hai cánh nếp lồi đối xứng qua trục Các đá tạo nên cấu trúc vùng phân bố trẻ dần từ nhân nếp lồi hai cánh Khống chế cÊu tróc cđa vïng gåm hai ®øt g·y khu vùc đứt gÃy Ftb1 phía đông vùng đứt gÃy sông Mà phía tây nam vùng Trong vùng mặt đá magma xâm nhập Tham gia vào cấu trúc địa chất vùng gồm có hệ tầng, có tuổi từ Cambri hạ đến Pecmi thợng trầm tích Đệ tứ không phân chia, phù hợp kết xử lý, phân tích Trong vùng phát triển hệ thống đứt gÃyTB-ĐN, vỹ tuyến ĐB-TN Trong hệ thống đứt gÃy có phơng tây bắc - đông nam gồm hai đứt gÃy Ftb1 đứt gÃy Ftb4 b.Khoáng sản Trong vùng nghiên cứu đà phát đợc đới khoáng hoá vàng điểm quặng antimon Đới khoáng hoá số 1:Đới đà đợc nhà địa chất trớc phát gọi điểm vàng Cẩm Qúy, hệ tầng Nậm Pìa Đới rộng 300m, kéo dài 600m Phơng kéo dài vĩ tuyến Hình thái thân quặng mạch thạch anh nhỏ 3cm-20cm xuyên cắt đá phiến sét, phiến sét than Thạch anh trắng đục, dạng mạch, phân nhánh đuôi ngựa, tạo thành hệ mạch song song Thạch anh tinh hốc đợc lấp đầy sulfur, đá xunh quanh bị dập vỡ, sulfur hoá Đới khoáng hoá đà bị limonit hoá mạnh mẽ, đới limonit dân đà khai thác vàng đến độ sâu 15m Đới khoáng hoá số 2: Đới nằm sờn núi với độ cao 60-120m., đợc khống chế đứt gÃy Fvt1 Fvt2 Cách đới khoáng hoá số 700m phía tây bắc Hình thái thân quặng mạch thạch anh nhỏ 2-20cm, xuyên cắt đá hệ tầng Pá Ham theo khe nứt tách có phơng 40-2200 Các mạch thạch anh dạng phân nhánh song song tạo thành đới mạch Trong mạch thạch anh sulfur xâm tán không đều, dạng ổ lấp đầy Đới biến đổi cạnh mạch chủ yếu sulfur hoá dạng xâm tán hạt nhỏ Đới rộng 400m, kéo dài theo phơng tây nam - đông bắc 800m Kết đo điện tuyến T5 phơng pháp mặt cắt đối xứng phân cực đà phát khoảng từ cọc -9 đến cọc +4 có độ phân cực khoảng 4% điện trở suất 700m Đới khoáng hoá số 3: 18 Nằm phía bắc vùng nghiên cứu, phần thợng nguồn suối Làng Mực Trong đới có 2dải quặng hoá Dải quặng hoá 3-1: nằm đới dËp däc ®øt g·y Ftb2 ®íi réng ≈ 30m kéo dài theo phơng tây bắc - đông nam 400m Dải quặng gồm mạch thạch anh nhỏ nghèo sulfur, mạch có dạng phân nhánh, đuôi ngựa Biến đổi cạnh mạch thạch anh hoá đới dập vỡ đá phiến sét màu xám lục Kết đo điện tuyến T1, T2 phơng pháp mặt cắt phân cực liên hợp cho thấy dải khoáng hóa có độ rộng 40m với độ phân cực khoảng 17% với điện trở suất cỡ 40m Trên tuyến T1 đà tiến hành đo dipol-dipol, kết phân tích định lợng đà phản ánh đợc tồn dải khoáng hóa độ sâu dới 30m Dải quặng hoá 3-2 Nằm cách thân quặng 3-1 100m vỊ phÝa 2250 §íi cã chiỊu réng ≈ 10m, chiỊu dài phát đợc 200m theo phơng tây bắc - đông nam Hình thái thân quặng mạch thạch anh nhỏ từ vài cm đến 20cm xuyên cắt đá cát kết thạch anh đá vôi Mạch thạch anh trắng đục đặc sít, dạng mạch, dạng phân nhánh phơng 130-3100, cắm đứng, thạch anh nghèo sulfur Các mạch thạch anh tạo thành đới mạch Ranh giới mạch thạch anh đá vây quanh rõ Rìa mạch cắt qua đá vôi gây silic hoá, cắt qua đá cát kết gây thạch anh hoá, xoá nhoà ranh giới tiếp xúc Đới biến đổi cạnh mạch chứa sulfur nằm chỉnh hợp với đá vây quanh Trong mạch thạch anh đới biến đổi có tợng clorit hoá màu xanh lục Kết đo điện tuyến T1, T2 phơng pháp mặt cắt phân cực liên hợp cho thấy dải khoáng hóa có độ rộng 60m với độ phân cực khoảng 15%, điện trở suất khoảng 1200m Trên tuyến T1 đà tiến hành đo dipol-dipol, kết phân tích định lợng đà phản ánh đợc tồn dải khoáng hóa độ sâu dới 30 m Vàng sa khoáng Vàng sa khoáng phân bố rộng rÃi vùng nghiên cứu Hầu hết thung lũng chứa vàng đà bị khai thác không theo tổ chức dân địa phơng Antimonit Antimonit đợc phát điểm khảo sát C2016, hang đá vôi quan sát đợc mạch thạch anh antimonit, mạch rộng 15cm, chiều dài cha khống chế đợc Mạch có phơng trùng với phơng đứt gÃy Ftb3, nằm đới nứt vỡ đứt gÃy (tây bắc -đông nam) Biến đổi cạnh mạch chủ yếu thạch anh- sericit hoá, thuộc nhiệt dịch nhiệt độ thấp Xung quanh thân quặng phía thấp địa hình gặp quặng antimonit lăn Tại dân đà khai thác, tận thu điểm quặng lăn Nh vùng nghiên cứu trọng tâm khoáng sản vàng gốc, đến antimonit, khoáng sản khác nh chì - kẽm, mangan, sắt có biểu điểm quy mô nhỏ giá trị công nghiệp Để làm rõ quy mô khoáng sản có vùng nói chung cần đầu t nghiên cứu tiếp 19 Qua kết kiểm tra thực tế cho thấy phù hợp với tài liệu xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám iv nhận xét, đánh giá quy trình xử lý, phân tích Quy trình xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám đợc xây dựng sở kết nghiên cứu, phân tích thử nghiệm, kiểm tra đánh giá thực tế có tham khảo quy trình xử lý, phân tích riêng rẽ tài liệu địa vật lý, tài liệu ảnh viễn thám đà đợc sử dụng từ nhiều năm Liên đoàn Vật lý địa chất Liên đoàn Bản đồ địa chất Quá trình xử lý phân tích riêng rẽ tài liệu địa vật lý viễn thám đà thu đợc kết định song bộc lộ số tồn khó khắc phục đặc điểm đặc thù tài liệu Tài liệu địa vật lý có khả nghiên cứu sâu, song lại bị ảnh hởng nhiều bất đồng mặt, tài liệu viễn thám bị hạn chế chiều sâu nghiên cứu song lại phân dị với đối tợng nông Sự kết hợp hợp lý hai dạng tài liệu làm tăng hiệu xử lý phân tích Điều thể rõ qua kết sử dụng hai dạng tài liệu để giải hai toán điều tra địa chất khoáng sản giải đoán thành lập đồ cấu trúc địa chất nhận dạng đối tợng khoáng sản Với toán thứ vùng Cẩm Thuỷ nhiều thành tạo địa chất đà đợc phân chia chi tiết khách quan ( hình 21, 22) điều bị hạn chế sử dụng độc lập tài liệu địa vật lý viễn thám ( đá phun trào hệ tầng Cẩm Thuỷ, thành tạo lục nguyên carbonat từ Ordovic đến Devon sử dụng phối hợp hai dạng tài liệu đà phân chia chi tiÕt h¬n ) ViƯc sư dơng t− liƯu viễn thám phối hợp làm cho việc phân chia đới dị thờng tập trung hơn, từ việc dự đoán đới biến đổi địa chất theo tài liệu địa vật lý có độ tin cậy cao ( hình 24, 25) Kết công tác kiểm tra thực địa hoàn toàn phù hợp với kết xử lý, phân tích đặc điểm cấu trúc địa chất chất triển vọng khoáng sản Tuy nhiên khối lợng hạn chế khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học nên dừng lại mức ®é ph¸t hiƯn c¸c ®íi biÕn ®ỉi cã kho¸ng ho¸ mà cha đánh giá kỹ mức độ triển vọng khoáng sản đới khoáng hoá Kết kiểm tra thực địa đà minh chứng tính đắn hiệu thực tế việc xử lý phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám quy trình đà xây dựng Kết Luận kiến nghị Theo định giao nhiệm vụ số 480/RD/HĐ-CNCL ngày 28 tháng năm 2002 Bộ Công nghiệp, hợp đồng khoa học công nghệ số 67/RD/HĐ-CLCN ngày 28.3 .2002, Bộ Công nghiệp Liên đoàn Vật lý Địa chất, hợp đồng số 19/BTNMTHĐKHCN ký ngày 29/10/2003 Bộ Tài nguyên & Môi trờng Liên đoàn Vật lý Địa chất tác giả đà hoàn thành toàn mục tiêu nhiệm vụ đợc giao: 20 - Đà tập hợp nghiên cứu chơng trình xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám đại có Việt Nam Kết nghiên cứu đà ra: Các chơng trình phần mềm có ë ViÖt Nam nh−: E.R Mapper 5.5, Coscad 8.0, Tr−êng thế, Didactim, Idrisi v.v hoàn toàn đáp ứng việc xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám - Đà nghiên cứu kỹ đặc điểm trờng địa vật lý ảnh đa phổ, qua cho thấy: hai dạng tài liệu địa vật lý viễn thám tơng đối tơng thích nhau, kể không gian nghiên cứu độ sâu phản ảnh đối tợng nghiên cứu Đó trờng từ, trọng lực, trờng xạ phổ gamma, trờng tham số biến đổi chúng, trờng cấp độ xám ảnh đa phổ, tài liệu biến đổi chúng tài liệu mật độ lineament - Đà tiến hành xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh đa phổ vùng Cẩm Thuỷ - Thanh Hoá Kết đà thành lập sơ đồ địa chất sơ đồ dự báo khoáng sản theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám Kết đa thông tin khách quan có độ tin cậy cao Kết kiểm tra thực địa đà minh chứng tính khách quan đắn kết xử lý phân tích - Đà xây dựng " Quy trình xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản " Quy trình xây dựng sở kết nghiên cứu thử nghiệm quy trình xử lý, phân tích riêng biệt tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám đà áp dụng có hiệu nhiều năm Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam - Kiến nghị Cần có môt chế thích hợp để tiến hành xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý, chủ yếu tài liệu địa vật lý máy bay, trọng lực ảnh viễn thám công tác điều tra địa chất khoáng sản Sự phân tích kết hợp không nâng cao hiệu kỹ thuật mà giảm đáng kể chi phí Sớm đa quy trình đà xây dựng vào áp dụng thực tế Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2003 Chủ nhiệm đề tài TS Ngun Tµi Thinh 21 ... tác xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám Việt Nam 23 I Công tác xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý 23 I.1 Một số nét công tác xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý 23 I.2 Quy trình. .. cáo ) Quy trình xử lý, phân tích tổng hợp tài liêu địa vật lý ảnh viển thám với mục đích điều tra địa chất, khoáng sản áp dụng cho xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu bay đo từ phổ gamma, tài liệu. .. lý khác, mục đích đề tài xây dựng quy trình xử lý, tổng hợp tài liệu bay đo từ phổ gamma, trọng lực ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản Công tác xử lý, phân tích tài liệu bay