PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH TÀI LIỆU TỪ TELLUA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRỊNH KIM TÂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH TÀI LIỆU TỪ TELLUA Chuyên ngành: Vật lý Địa cầu Mã số: 60 44 15 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN THÀNH VẤN TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2012 LỜI CẢM ƠN Luận văn thực hoàn thành Bộ môn Vật lý Trái Đất, thuộc khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật Trường ĐH KHTN, ĐHQG TP.HCM, hướng dẫn PGS TS Nguyễn Thành Vấn Tôi xin gửi lời tri ân chân thành sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Thành Vấn tận tình hướng dẫn đường nghiên cứu khoa học hoàn thành tốt luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Th.S Lê Văn Anh Cường, bạn công tác phòng môn Vật Lý Trái Đất giúp hoàn thiện đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn thầy: PGS TS Lê Quang Toại, TS Nguyễn Ngọc Thu, PGS.TS Trần Văn Nhạc, PGS.TS Trần Vĩnh Tuân, TS Nguyễn Hồng Bàng PGS.TS Lê Cảnh Đại thầy môn Vật Lý Trái Đất truyền thụ cho kiến thức lĩnh vực Vật lý nói chung Địa Vật lý nói riêng Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TP HCM, Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Con xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ, người thân gia đình ủng hộ, giúp đỡ suốt trình học tập Tôi xin cảm ơn tất bạn bè bên cạnh, động viên, giúp đỡ nhiều thời gian qua Trịnh Kim Tân MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cảm ơn Mục lục Danh mục kí hiệu Danh mục hình vẽ Danh mục bảng Mở đầu CHƯƠNG TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TỪ TELLUA 1.1 KHÁI NIỆM VỀ TRƯỜNG TỪ TELLUA .3 1.2 NHỮNG GIẢ ĐỊNH TRONG BÀI TOÁN CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP TỪ TELLUA .6 1.3 THIẾT BỊ ĐO VÀ CÁCH TIẾN HÀNH ĐO TỪ TELLUA 1.3.1 CẢM BIẾN TỪ 1.3.2 CẢM BIẾN ĐIỆN 10 1.3.3 HỆ THỐNG THU DỮ LIỆU 12 1.3.4 LẮP ĐẶT MÁY MÓC VÀ XÂY DỰNG TUYẾN ĐO 14 1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO TỪ TELLUA .17 1.4.1 PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TỪ TELLUA, ĐO MẶT CẮT TỪ TELLUA VÀ BẢN ĐỒ DÒNG TỪ 17 1.4.2 PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TỪ BIẾN ĐỔI VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO MẶT CẮT TỪ BIẾN ĐỔI 20 1.4.3 PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU ĐỊA TỪ .22 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TỪ TELLUA 23 2.1 PHƯƠNG PHÁP QUAY TEN XƠ TỔNG TRỞ .23 2.2 PHƯƠNG PHÁP THAM SỐ BÁT BIẾN ZS, ZP 25 2.2.1 PHÉP BIẾN ĐỔI CHUẨN 25 2.2.2 PHÉP BIẾN ĐỔI PHỨC 26 2.2.3 TỔNG TRỞ NỐI TIẾP 28 2.2.4 TỔNG TRỞ SONG SONG 29 2.2.5 PHÉP BIẾN ĐỔI NỐI TIẾP - SONG SONG 30 2.2.6 PHÉP BIẾN ĐỔI NGƯỢC 32 2.3 PHƯƠNG PHÁP VÒNG MORH .34 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC GIAO VÀ PHƯƠNG PHÁP TỪ BIẾN ĐỔI 3.1 PHƯƠNG PHÁP TRỰC GIAO .37 3.1.1 TÍNH TRỰC GIAO CỦA TRƯỜNG ĐIỆN TỪ PHÂN CỰC 37 3.1.2 PHƯƠNG PHÁP TRỰC GIAO .39 3.2 PHƯƠNG PHÁP TỪ BIẾN ĐỔI .43 3.2.1 MA TRẬN WIESE-PARKINSON 43 3.2.2 PHƯƠNG PHÁP VECTƠ CẢM ỨNG 44 3.2.3 VECTƠ TỪ BIẾN ĐỔI PHA TỪ BIẾN ĐỔI VÀ ĐỘ ELIP PHÂN CỰC TỪ .50 CHƯƠNG XỬ LÝ VÀ NHẬN XÉT 54 4.1 VÍ DỤ .54 4.2 MÔ HÌNH ELIP ĐO TẠI ĐIỂM 55 4.2.1 PHƯƠNG PHÁP TRỰC GIAO .56 4.2.2 PHƯƠNG PHÁP VECTƠ CẢM ỨNG 60 4.2.3 PHƯƠNG PHÁP VECTƠ TỪ BIẾN ĐỔI 61 4.3 MÔ HÌNH EKE ĐO TẠI 20 ĐIỂM 65 4.3.1 PHƯƠNG PHÁP TRỰC GIAO .66 4.3.2 PHƯƠNG PHÁP VECTƠ CẢM ỨNG 69 4.3.3 PHƯƠNG PHÁP VECTƠ TỪ BIẾN ĐỔI 70 4.4 MÔ HÌNH ELIP MỞ RỘNG DÙNG PHƯƠNG PHÁP Zs-Zp .72 4.4.1 PHƯƠNG PHÁP VECTO CẢM ỨNG 75 4.4.2 PHƯƠNG PHÁP TỪ BIẾN ĐỔI .76 4.5 ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP TỪ BIẾN ĐỔI VÀO PHÂN TÍCH NAM KAMCHATKA VÀ ĐỨT GÃY KIROVAGRADSKI 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .83 TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ PHỤ LỤC BẢNG CÁC KÍ TỰ VIẾT TẮT MT : Magnetotelluric : Từ tellua EM : Electromagnetic : Điện từ GPS : Global Positioning System : Hệ thống định vị toàn cầu GDS : Geomagnetic deep sounding : Đo sâu địa từ A/D : Analogue-to-digital : Kĩ thuật số tương tự MTS : Magnetotelluric sounding : Đo sâu từ tellua MTP : Magnetotelluric profiling : Mặt cắt từ tellua TCM : Telluric current mapping : Bản đồ dòng từ MVS : Magnetovariation sounding : Đo sâu từ biến đổi MVP : Magnetovariational profiling : Mặt cắt từ biến đổi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Số liệu xử lý phương pháp trực giao mô hình Bảng 2: Số liệu xử lý phương pháp trực giao mô hình Bảng 3: Số liệu xử lý mô hình phương pháp vectơ từ biến đổi Bảng 4: Số liệu xử lý mô hình phương pháp vectơ từ biến đổi: Bảng 5: Số liệu xử lý phương pháp trực giao mô hình Bảng 6: Số liệu xử lý phương pháp vectơ từ biến đổi mô hình Bảng 7: Số liệu xử lý phương pháp Zs-Zp Bảng 8: Số liệu xử lý phương pháp từ biến đổi Bảng 9: Số liệu xử lý phương pháp vectơ từ biến đổi đứt gãy Bảng 10: Số liệu xử lý phương pháp vectơ từ biến đổi Nam Kamchatka DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Biểu đồ lượng phổ Hình 1.2: Từ kế Fluxgate Hình 1.3: Điện cực Ag-AgCl Hình 1.4: Ví dụ mô tả tượng “aliasing” miền thời gian Hình 1.5: Mô hình bố trí điểm đo Hình 1.6: Một số cách bố trí điện cực Hình 2.1: Hệ trục quay Hình 2.2: Biểu diễn vòng Mohr Hình 2.3: Các tham số bất biến thực ảo vòng tròn Mohr Hình 3.1: Elip phân cực trực giao a liên hợp trực giao b Hình 3.2: Hệ trục quay Hình 3.3: Vectơ cảm ứng Hình 3.4: ˆ tương ứng với mô hình 2D, 3D với tần số khác Vectơ cảm ứng W Hình 3.5: Vectơ cảm ứng môi trường hai chiều Hình 3.6: Vectơ cảm ứng môi trường ba chiều bất đối xứng Hình 3.7: Trường từ H τ⊥ phân cực elip Hình 4.1: Giãn đồ cực thành phần Zxx, Zxy, Zyx, Zyy Hình 4.2: Phương pháp trực giao: (a) Elip E1, H1 (b) Elip E2, H2 (c) Elip E1, E2 Hình 4.3: (a) Mô hình ba lớp với bất đồng 3D gần mặt độ dẫn điện, (b) Sơ đồ điểm đo Hình 4.4: Kết xử lý mô hình phương pháp trực giao Hình 4.5: Kết phân tích mô hình phương pháp vectơ cảm ứng Hình 4.6: Kết phân tích mô hình phương pháp vectơ từ biến đổi Hình 4.7: Pha từ biến đổi Hình 4.8: (a) khối eke 3D đệm 2D, (b) Sơ đồ điểm đo Hình 4.9: Kết xử lý mô hình phương pháp trực giao Hình 4.10: Kết phân tích mô hình phương pháp vectơ cảm ứng Hình 4.11: Kết xử lý mô hình phương pháp vectơ từ biến đổi Hình 4.12: Pha từ biến đổi Hình 4.13: (a) khối elip 3D đệm 2D, (b) Sơ đồ điểm đo Hình 4.14: Biểu diễn kết xử lý ZS (a) ZP mô hình (b) Hình 4.15: Biểu diễn kết xử lý phương pháp vecto cảm ứng Hình 4.16: Biểu diễn kết xử lý phương pháp từ biến đổi Hình 4.17: Biểu diễn kết xử lý phương pháp pha từ biến đổi Hình 4.18: Kết phân tích đứt gãy Hình 4.19: Kết phân tích Nam Kamchatka với T2500s Hình 4.20: Kết phân tích Nam Kamchatka với T4900s Hình 4.21: Kết phân tích Nam Kamchatka với T10000s LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Phương pháp từ tellua phương pháp địa vật lý nghiên cứu bất đồng tính chất điện môi trường Nghiên cứu địa chất khu vực địa chất cấu tạo tỉ lệ nhỏ để tìm cấu tạo có triển vọng dầu mỏ, nghiên cứu cấu trúc sâu đứt gãy nói chung đứt gãy hoạt động nói riêng Lát cắt điện có tựa điện trở suất cao với tầng phủ dày có độ sâu từ vài chục mét đến hàng trăm kilômét đối tượng thuận lợi cho phương pháp từ tellua Các phương pháp đặc biệt có hiệu vùng mà lát cắt điện có tồn chắn điện trở suất thấp ngăn dòng điện chiều Nhưng để đạt kết cao cần phải cải tiến việc tính toán phương pháp đánh giá mối liên hệ phương pháp với Sự phát triển hoàn thiện phương pháp từ tellua đưa đến kết thú vị việc nghiên cứu hành tinh – trái đất việc ứng dụng phương pháp ngày đánh giá mức Do đó, đề tài nghiên cứu: “PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH TÀI LIỆU TỪ TELLUA” đặt nhằm tìm hiểu đánh giá việc sử dụng phương pháp từ tellua Mục đích nhiệm vụ luận văn Mục tiêu đề tài trình bày xem xét lý thuyết số phương pháp từ tellua thông qua bất biến Dựa phương pháp để nghiên cứu bất đồng tính chất điện mô hình hai chiều, ba chiều, sau đưa nhận xét kết luận Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài Việc áp dụng phương pháp từ tellua có tính định hướng tổng quát cao thực từ lâu đem lại kết quan trọng công tác nghiên cứu cấu trúc lớn sâu giới nói chung Việt Nam nói riêng Do đó, hiệu ứng dụng bất biến phương pháp thể tính thực tiễn cao đề tài Bố cục luận văn Luận văn trình bày 84 trang bao gồm: Mở đầu: phần giới thiệu chung luận văn - Chương 1: Giới thiệu tổng quan từ Tellua - Chương 2: Các phương pháp từ Tellua - Chương 3: Phương pháp trực giao phương pháp từ biến đổi - Chương 4: Xử lí nhận xét Kết luận: Trình bày nội dung làm số nhận xét Với điều kiện nghiên cứu nước, cố gắng tận dụng khả điều kiện để giải tốt nhiệm vụ đặt ra, yếu tố khách quan hay chủ quan, chắn không tránh khỏi thiếu sót, mong muốn nhận quan tâm đóng góp ý kiến thầy cô bạn bè đồng nghiệp 77 10 - 11 + 12 + 13 - 14 - 15 + 10 +9 -8 -7 +6 +1 +2 -3 -4 +5 -2 10 12 14 Hình 4.16: Biểu diễn kết xử lý phương pháp từ biến đổi 10 11 12 13 14 15 10 6 -2 10 12 14 Hình 4.17: Biểu diễn kết xử lý phương pháp pha từ biến đổi 78 Stt Pi α H⊥ θ H⊥ ϕ H⊥ Wˆ ψ ε H⊥ -1.5682515 -1.4078101 1.8830402 2.081916 0.037884298 1.2684486 0.010054075 7.4114887 1.4867601 1.9461756 0.66251575 0.07927692 1.4648132 0.0051511444 -4.9875195 -1.5227457 1.9259754 4.2026517 0.052004231 1.4732729 -0.0044308051 -0.78864644 -1.2594051 2.016509 4.2555503 0.030916339 1.0608186 -0.014377367 -0.030054645 -0.0300456 3.1415927 3.1415927 0.036616526 0.0300456 1.3465035E-019 -0.16338028 -0.16194942 3.1415927 3.1415927 0.035970683 0.16194942 7.0100081E-019 -0.66300252 -1.111389 2.0338533 4.2260509 0.040480366 0.95674782 -0.021692321 -3.9437064 -1.3415241 1.9493261 3.4355515 0.063182672 1.3327079 -0.0042144385 2.5367771 1.2024 2.0221427 0.15501544 0.041344286 1.1993967 0.0021646195 10 1.5264933 0.99710825 2.1054238 0.13920117 0.041012437 0.99529359 0.0026087489 11 0.35625061 0.41388746 1.6605352 5.3635544 0.020257838 0.53137232 -0.0081889335 12 -0.95563727 -0.76341037 2.0197686 3.0877386 0.033701929 0.76344221 0.00090683568 13 -1 -0.78539816 1.5707963 3.1415927 0.00014142136 0.78539816 8.6595606E-021 14 -0.54740173 -0.71091778 2.3118774 4.0703885 0.051602616 0.74058694 -0.025677317 15 -0.032570366 -0.032572543 2.7202615 3.703723 0.037494133 0.038474723 -0.00076844282 Bảng 8: Số liệu xử lý phương pháp từ biến đổi 4.5 Áp dụng phương pháp từ biến đổi vào việc phân tích đứt gãy Kirovagradski Nam Kamchatka Ta áp dụng phương pháp từ biến đổi để khảo sát đứt gãy Kirovagradski nằm Ukraine Ta thấy đứt gãy thường có độ dẫn điện cao so với môi trường xung quanh nên vectơ thực phương pháp vectơ cảm ứng có phương rời xa đứt gãy Tương tự vậy, vectơ từ biến đổi có phương rời xa đứt gãy, nằm góc phần tư so với vectơ thực Pha từ biến đổi lớn dần từ phía bên hường dần vào phía đứt gãy Độ elip phân cực từ đổi dấu qua đứt gãy 79 Ta dễ dàng thấy phương pháp từ biến đổi phương pháp hữu ích để nghiên cứu đứt gãy địa chất, nơi xuất phát tâm động đất (a) Vectơ cảm ứng (b) Vectơ từ biến đổi (c) Độ elip phân cực từ Hình 4.18: Kết phân tích đứt gãy Bảng 9: Số liệu xử lý phương pháp vectơ từ biến đổi đứt gãy Stt Pi α H⊥ θ H⊥ ϕ H⊥ Wˆ ψ ε H⊥ 1.2060097 0.88194621 2.7572534 0.1082218 0.63248132 0.88139519 0.033624514 -0.84857096 -0.71145447 2.6850467 3.3331947 0.53548908 0.71278849 -0.050906362 -0.89226168 -1.093434 1.9650518 4.0775185 0.73284055 0.98416666 -0.32576771 -0.93455971 -0.81712128 2.0073402 2.6542277 0.43156151 0.813436 0.10710541 -0.25043803 -0.49205613 1.8462248 4.4007303 0.38901783 0.68485477 -0.26662182 80 0.50924573 0.48876645 2.9390407 0.42777419 0.53551902 0.51024278 0.097840008 0.45911545 0.44532042 2.8384036 5.8443369 0.44673131 0.46937073 -0.078965297 0.47612113 0.48950149 2.3376916 0.65409928 0.42335075 0.54038555 0.12327133 0.69002583 0.64372316 3.0043106 5.8145736 0.59079172 0.65831062 -0.13596804 10 -0.66066286 -0.71761859 3.1002754 2.3886492 0.30098953 0.73579895 0.11819015 11 -0.027383334 -1.5585059 2.9920072 4.6971462 0.26961191 1.0628817 -0.15003939 12 0.69348025 0.61617296 3.0570071 6.0349992 0.38123192 0.62098721 -0.044930942 13 0.66344679 0.58702505 3.0820687 6.189106 0.60429115 0.58781361 -0.026245645 14 0.50749903 0.52943522 2.6526063 5.5978618 0.4199319 0.58023332 -0.13433062 15 0.47330282 0.62645001 2.7895137 0.96379818 0.34071005 0.69262992 0.17296345 16 1.9257586 1.0918472 3.1415927 0.33612037 1.0918472 17 -1.3692236 -1.3743268 3.0610707 4.192884 0.29458768 1.2229603 -0.089511972 18 1.1000274 0.83426931 2.9670758 0.068318765 0.76933946 0.83415603 0.026165195 19 4.0910506 1.3332606 2.5373371 6.1825734 0.41747152 1.332228 -0.0096334484 20 -1.8651809 -1.3039912 1.7996861 3.9513727 0.45675967 1.216633 -0.1143297 21 1.3193747 0.92264557 2.7053144 0.036576249 0.54754984 0.92255831 0.0096400824 22 -0.89187203 -1.110644 1.7264378 2.1906057 0.31209886 0.99350482 0.13933355 23 -0.42299096 -0.40839434 2.5366077 3.5096551 0.36743363 0.42563943 -0.050662735 24 -0.29879293 -0.41164319 1.9152482 4.248561 0.30718223 0.58884236 -0.16231163 1.5 1.5 1.5 1 0.5 - 0 0.2 0.4 - - - 6 0.5 0.5 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 0.2 0.4 0.6 2 1 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 Hình 4.19: Kết phân tích Nam Kamchatka với T2500s 1.6 1.8 81 1.5 1.5 1.5 1 0.5 - 0 0.2 - - + + - 0.5 0.5 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 0.2 0.4 1 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 1.8 Hình 4.20: Kết phân tích Nam Kamchatka với T4900s 1.5 1.5 1.5 1 0.5 - 0 0.2 0.4 - - + - 6 0.5 0.5 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 0 0.2 0.4 0.6 1 0.6 2 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 4.21: Kết phân tích Nam Kamchatka với T10000s Với kết phân tích vùng Nam Kamchatka ta thấy với chu kì đo khác nhau, tăng dần từ 2500s, 4900s, 10000s thay đồi chiều vectơ thực không đáng kể Các vectơ có chiều hướng vào đất liền, rời xa hướng biển Ở chu kì đo T=2500s T=4900s vectơ ảo phương pháp đo vectơ cảm ứng có thay đổi đáng kể điểm đo 3, Sự biến thành phần ảo điểm đo cho kết luận T gần Tmax Ở chu kì T=10000s điểm đo ảnh hưởng thành phần ảo tăng mạnh Như với chu kì đo khác nhau, thành phần thực thay đổi không đáng kể, góc mở vectơ thực ảo ngược lại bị ảnh hưởng nhiều ảnh hưởng yếu tố bất đồng 3D Đối với phương pháp từ biến đổi pha từ biến đổi nhiều thay đổi chu kì T=2500s T=4900s Đối với chu kì T=10000s có thay đổi 82 nhiều pha từ biến đổi Điều cho thấy ảnh hưởng bất đồng 3D với tần số khác pha từ biến đổi tận dụng tốt vectơ cảm ứng Vectơ cảm ứng có ưu điểm rõ ảnh hưởng bất đồng 2D Sự thay đổi dấu “+” sang “-” ngược lại cho phép xác định yếu tố bất đồng 3D Bảng 10: Số liệu xử lý phương pháp vectơ từ biến đổi Nam Kamchatka Stt Pi α H⊥ θ H⊥ ϕ H⊥ Wˆ ψ ε H⊥ 0.78219728 0.67043062 0.077353581 6.0958607 0.31175859 0.67237348 -0.036602574 0.82316663 0.69800906 3.0373614 6.0702151 0.24827716 0.69994475 -0.04211877 1.2951881 1.5559528 2.9418638 4.8507166 0.20535009 1.4647349 -0.042168397 -0.95566814 -0.9408765 2.6803657 3.8610322 0.25530386 0.90399108 -0.14491714 -0.31143312 -0.30602716 3.113498 3.5242369 0.37173983 0.32388945 -0.045646923 -1.0488991 -0.81013454 3.03564 3.1993579 0.52206722 0.81009335 -0.01154215 1.6134048 1.0244876 0.11743733 6.121361 0.44673131 0.33076443 -0.028837457 2.8204375 1.3021406 0.12363631 5.7711186 0.42335075 0.23429456 -0.05639354 -2.2755418 -1.1567455 3.1415927 3.1415927 0.59079172 0.24085236 1.8042695E 10 -1.3674995 -1.0412553 2.8004333 3.6796211 0.30098953 0.27871975 -0.097836921 11 -0.50160015 -0.46815485 0.045149227 3.3386884 0.26961191 0.42602414 -0.031959495 12 -1.0064753 -0.78862535 3.1415927 3.1415927 0.38123192 0.65732989 2.4492426E 13 -0.27878355 -1.4799941 0.42834385 4.5731779 0.26044596 1.108958 -0.19593785 14 -0.43537705 -0.60281107 1.3939687 4.1501807 0.47508944 0.68487537 -0.21268423 15 -13.945205 -1.4992096 3.1415927 3.1415927 0.20412281 1.4992096 3.4947685E 16 -1.0819597 -1.0092813 0.25610374 3.8526896 0.27885417 0.95990005 -0.13706702 17 -0.76171598 -0.68217089 0.35082831 3.5363698 0.33431422 0.68991159 -0.078425194 18 -0.74867823 -0.65811338 0.21597212 3.4314053 0.52838579 0.66320841 -0.056565338 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Việc xử lý thông tin thu thập phương pháp trực giao và phương pháp vectơ từ biến đổi cho đầy đủ liệu để kết luận môi trường 1D, 2D hay 3D thay đổi độ dẫn điện từ nơi có độ dẫn điện cao sang nơi có độ dẫn điện thấp Trong phương pháp trực giao cho ta nhìn tổng quát khảo sát môi trường phức tạp Mặt hạn chế phương pháp xét đến biến thiên thành phần trường từ theo phương ngang Để khắc phục nhược điểm hai phương pháp tác giả kiến nghị, nên sử dụng phương pháp trực giao kết hợp với phương pháp đồ đẳng trị Xét tính trực quan việc phân tích sử dụng đồ đẳng trị thể rõ nét Bên cạnh ta sử dụng phương pháp Zs-Zp cho thấy ranh giới dị vật tốt Hạn chế việc sử dụng đồ đẳng trị không hướng tensor tổng trở góc lệch phương khảo sát so với trục đối xứng bất đồng Phương pháp vectơ từ biến đổi sử dụng ma trận Wiese-Parkinson khảo sát biến thiên thành phần thẳng đứng trường từ, nhờ tính chất môi trường theo phương ngang Đặc biệt riêng phương pháp phân tích sử dụng ma trận Wiese-Parkinson, phương pháp vectơ từ biến đổi, pha từ biến đổi độ elip phân cực từ cho ta nhiều thông tin có độ phân giải cao hơn, rõ tính chất 2D 3D so với phương pháp vectơ cảm ứng Phương pháp vectơ từ biến đổi rõ dịch chuyển độ dẫn r r điện nhờ vào chiều vectơ từ biến đổi V Vectơ V có khuynh hướng rời xa bất đồng dẫn điện hướng vào bất đồng cách điện Pha từ biến đổi có xu hướng tăng dần từ nơi có độ dẫn điện thấp sang nơi có độ dẫn điện cao Độ elip ε elip phân 84 cực từ khác không, có phân cực elip tròn, chứng tỏ xuất bất đồng ba chiều, ε đổi dấu xuất bất đồng ba chiều rõ Thêm vào đó, ta sử dụng thêm phương pháp giản đồ cực ma trận Wiese-Parkinson để ước lượng chu kì T, mà vectơ thực lớn Sau ta dựa vào hiệu ứng lớp da để xác định phần độ sâu bất đồng Tuy nhiên cách kết có độ xác không cao lắm, cách để xác định phần độ sâu bất đồng r Trong số khảo sát thực tế, người ta kết luận, vectơ V luôn có phương rời xa đứt gãy (xem đứt gãy bất đồng dẫn điện đứt gãy có r khả chứa nước thường có hòa tan muối), vẽ vectơ V thấy vectơ có hướng xuất phát từ đứt gãy, nên việc xác định đứt gãy địa chất trở nên dễ dàng Khi qua ranh giới đứt gãy độ elip phân cực từ đổi dấu, vùng có đứt gãy độ elip có giá trị lớn Một hạn chế lớn tất phương pháp nêu không áp dụng tốt môi trường có độ dẫn điện thay đổi cách đột ngột Hạn chế phát sinh ảnh hưởng bất đồng tới điểm đo nằm gần nó, gây sai số trình đo đạc Việc đo đạc ba thành phần từ tiến hành lúc điểm đo, r r không trước ta tiến hành đo H x H y Cho nên kinh phí phát sinh không lớn Tuy nhiên điều kiện máy móc thiết bị nước ta khó khăn đáng kể TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Lê Minh Huy (2004), “Kết sơ nghiên cứu cấu trúc sâu vùng đồng sông Cửu Long phương pháp đo sâu từ Tellua”, hội thảo khoa học nghiên cứu lĩnh vực Các Khoa học Trái Đất phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội khu vực Nam bộ, pp 91 – 104, TpHCM [2] Nguyễn Thành Vấn (2003), ” Một cách biểu diễn tenxơ tổng trở từ Tellua”, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, tập 6, No.3&4,ĐHQG Tp HCM, pp.8-17 [3] Nguyễn Thành Vấn (2004), “Áp dụng phương pháp từ biến đổi để nghiên cứu bất đồng địa điện”, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, tập 7, No.10(2004), ĐHQG Tp HCM, pp.23-31 [4] Nguyễn Thành Vấn (2005), “Tenxơ tổng trở từ Tellua: khai triển ứng dụng”, Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, tập 8, No.8, ĐHQG Tp HCM, pp.26-34 TIẾNG ANH [5] Berdichevsky M.N., Dmitriev V.I (1992), “Magnetotelluric sounding of horizontallyomogeneous media” (in Russian) Moscow [6] Berdichevsky M.N., Nguyen Thanh Van (1990), “New tippers” X EMWorkshop, Ensenada, Mexico [7] Berdichevsky M.N., Nguyen Thanh Van (1991), “Magnetovariational vector”, Izv Akad, Nauk USSR, Fizika Zemli, No3, pp.52-62, Moscow [8] Eggers D.E (1982), “An eigenstate formulation of magnetotelluric impedance tensor”, Geophysics 47, pp 1204-1214 [9] La Torraca G.A., Madden T.R., J Korringa J (1986), “An analysis of magnetotelluric impedance for 3D conductivity structures” Geophysics 51, No.9, pp.1819-29 [10] Lilley F.E.M (1998), “Magnetotelluric tensor decomposition: part I, Theory for a basic procedure” Geophysics 63, pp 1885 -1897 “part II, Examples of a basic procedure” Geophysics 63, pp 1898 -1907 PHỤ LỤC Một số chương trình xử lý mô hình dùng phương pháp từ tellua lập trình ngôn ngữ lập trình MATLAB function trucgiao9() A=load('D:\mohinh3WZ.dat'); B=load('D:\Zeff_toado9diem.dat'); n=size(A,1); k=0; s=0; for j=1:6:n k=k+1; Zxx(k)=A(j+2,1)+i*A(j+2,2); Zxy(k)=A(j+3,1)+i*A(j+3,2); Zyx(k)=A(j+4,1)+i*A(j+4,2); Zyy(k)=A(j+5,1)+i*A(j+5,2); t=k; end for w=1:9 s=s+1; X(s)=B(w,1)/50; Y(s)=B(w,2)/50; tt=s; end for k=1:t Z= [Zxx(k) Zxy(k);Zyx(k) Zyy(k)]; Zhieudung(k)=abs(sqrt(Zxx(k)*Zyy(k)-Zxy(k)*Zyx(k))); B=tgiao_hamcon(Z); exilonE1(k)=B(1,1); a_E1(k)=B(2,1); b_E1(k)=B(3,1); alphadung_E1(k)=B(4,1); reta1(k)=B(5,1); gama1(k)=B(6,1); Ae(k)=B(7,1); exilonE2(k)=B(1,2); a_E2(k)=B(2,2); b_E2(k)=B(3,2); alphadung_E2(k)=B(4,2); reta2(k)=B(5,2); gama2(k)=B(6,2); end figure(4) for k=1:9 [X1 Y1]=hamve_elip(a_E1(k),b_E1(k),alphadung_E1(k)); [X2 Y2]=hamve_elip(a_E2(k),b_E2(k),alphadung_E2(k)); hold on plot(X1+X(k),Y1+Y(k),'r'); hold on plot(X2+X(k),Y2+Y(k),'b'); axis equal axis off hold off axis ('auto') axis ij hold off end Zhieudung1=Zhieudung'; exilonE11=exilonE1'; a_E11=a_E1'; b_E11=b_E1'; alphadung_E11=alphadung_E1'; reta11=reta1'; gama11=gama1'; Ae1=Ae'; exilonE21=exilonE2'; a_E21=a_E2'; b_E21=b_E2'; alphadung_E21=alphadung_E2'; reta21=reta2'; gama21=gama2'; save Zhieudung.dat Zhieudung1 -ASCII save a_E1.dat a_E11 -ASCII save b_E1.dat b_E11 -ASCII save exilonE1.dat exilonE11 -ASCII save exilonE2.dat exilonE21 -ASCII save alphadung_E1.dat alphadung_E11 -ASCII save alphadung_E2.dat alphadung_E21 -ASCII save a_E2.dat a_E21 -ASCII save b_E2.dat b_E21 -ASCII save reta1.dat reta11 -ASCII save reta2.dat reta21 -ASCII save gama1.dat gama11 -ASCII save gama2.dat gama21 -ASCII save Ae.dat Ae1 -ASCII function vectocamungtu9() A=load('D:\mohinh3WZ.dat'); B=load('D:\Zeff_toado9diem.dat'); n=size(A,1); k=0; s=0; for j=1:6:54 k=k+1; Wzxr(k)=A(j,1); Wzxi(k)=A(j,2); Wzyr(k)=A(j+1,1) ; Wzyi(k)=A(j+1,2); t=k; end for w=1:9 s=s+1; X(s)=B(w,1); Y(s)=B(w,2); end figure() quiver(X(:),Y(:),Wzxr(:),Wzyr(:),'r') hold on quiver(X(:),Y(:),Wzxi(:),Wzyi(:),'b') axis('auto') axis ij hold off axis equal axis off end function trucgiao20() A=load('D:\mohinh1Z.dat'); B=load('D:\Zeff_toado20diem.dat'); n=size(A,1); k=0; s=0; for j=1:2:n k=k+1; Zxx(k)=A(j,1)+i*A(j,2); Zxy(k)=A(j,3)+i*A(j,4); Zyx(k)=A(j+1,1)+i*A(j+1,2); Zyy(k)=A(j+1,3)+i*A(j+1,4); t=k; end for w=1:t s=s+1; X(s)=B(w,1)/300; Y(s)=B(w,2)/300; tt=s; end for k=1:t Z= [Zxx(k) Zxy(k);Zyx(k) Zyy(k)]; Zhieudung(k)=abs(sqrt(Zxx(k)*Zyy(k)-Zxy(k)*Zyx(k))); B=tgiao_hamcon(Z); exilonE1(k)=B(1,1); a_E1(k)=B(2,1); b_E1(k)=B(3,1); alphadung_E1(k)=B(4,1); reta1(k)=B(5,1); gama1(k)=B(6,1); Ae(k)=B(7,1); function vectotubiendoielip() A=load('D:\solieuelip_wzxy.dat'); B=load('D:\solieuxulielip\toado15diem.txt'); C=load('D:\solieuxulielip\toadoelip.txt'); C=C*20 n=size(A,1); k=0; s=0; for j=1:n k=k+1; Wzx(k)=A(j,1)+ i*A(j,2); Wzy(k)=A(j,3) + i*A(j,4); t=k; end for w=1:t s=s+1; X(s)=B(w,1); Y(s)=B(w,2) ; end for l=1:t W=[Wzx(l) Wzy(l)]; B=hamconvecto(W); tetai(l)=B(1); phii(l)=B(2); alpha1(l)=B(3); modulV(l)=B(4); Vx(l)=B(5); Vy(l)=B(6); reta(l)=B(7); Pi(l)=B(8); epxilon(l)=B(9); X1(l)=B(10); Y1(l)=B(11); end quiver(X(:),Y(:),Vx(:),Vy(:)) axis('auto') hold off axis equal axis([-2 15 10]) hold on plot(C(:,1),C(:,2),'r.') for k=1:t hold on x1=[X(k) X(k)+X1(k)]; y1=[Y(k) Y(k)+Y1(k)]; x2=[X(k) X(k)-X1(k)]; y2=[Y(k) Y(k)-Y1(k)]; line(x1,y1) line(x2,y2) if epxilon(k)[...]... số phương pháp tiếp cận cơ bản khảo sát lĩnh vực khác nhau đã được giới thiệu: đo sâu từ tellua (MTS), đo mặt cắt từ tellua (MTP), bản đồ dòng từ (TCM), đo sâu từ biến đổi (MVS), đo mặt cắt từ biến đổi (MVP), đo sâu địa từ (GDS), đo sâu toàn diện Bây giờ chúng tôi sẽ tóm tắt sơ lược về các phương pháp này: 1.4.1 Phương pháp đo sâu từ tellua, đo mặt cắt từ tellua và bản đồ dòng từ Các phương pháp từ tellua. .. CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỪ TELLUA Việc lựa chọn các phương pháp từ tellua nào phụ thuộc vào việc tính toán độ sâu khảo sát và mô hình được chọn trong công tác nghiên cứu vỏ Trái đất Trong một số trường hợp, ta cần có cả những dữ liệu từ một phép đo hoặc kết hợp các phép đo từ những phương pháp từ tellua khác nhau tại các điểm đo Trong chương này chúng tôi giới thiệu một số phương pháp từ tellua đang... các từng phương pháp Phương pháp MVS cho phép ta có khả năng giải quyết vấn đề "dịch chuyển tĩnh" 1.4.3 Phương pháp đo sâu địa từ Phương pháp này được công nhận hiệu quả nhất để thăm dò Trái Đất với các trường điện từ tự nhiên là thông qua việc sử dụng kết hợp với các phương pháp từ tellua và các phương pháp từ biến đổi, đây cũng có thể được gọi là "đo sâu toàn diện" Như vậy phương pháp này đỏi hỏi... trong “dải chết”(dead-band) Phương pháp thăm dò từ tellua (MT) là một phương pháp thăm dò điện từ (EM) tự nhiên Phương pháp này tiến hành trên cơ sở lý thuyết điện từ và bằng cách đo đạc sự dao động của trường điện E và trường từ B trong tự nhiên, trên những phương trực giao tại bề mặt của Trái Đất Phương pháp này cho ta biết được cấu trúc điện trở suất của tầng đất bên dưới từ độ sâu vài chục mét đến... thể sử dụng để tính toán hàm chuyển đổi của phương pháp đo sâu địa từ (GDS) mà không tốn thêm chi phí Kết hợp giữa việc giải thích MT và hàm chuyển đổi của phương pháp GDS sẽ đưa ra cách hạn chế tốt hơn so với cách giải thích cơ bản chỉ dùng hàm chuyển đổi MT 1.4 Các phương pháp đo từ Tellua Trong những năm qua, nhiều phương pháp hiệu quả và thiết thực cho các khảo sát trong lĩnh vực từ tellua đã được... dẫn điện), phương pháp MT khác hẳn với những phương pháp địa điện nhân tạo Bên cạnh đó, phương pháp MT có mối liên quan mật thiết với các phương pháp đo sâu địa từ (GDS) 5 được phát triển vào cuối thế kỷ 19, sau khi Schuster và Lamb chứng minh sự tồn tại của trường từ biến thiên có nguồn gốc từ sự cảm ứng Họ đã áp dụng phương pháp toán học, được phát minh bởi Gauss (1839), để tách trường từ biến thiên... phương pháp biến đổi từ được sử dụng cho đo sâu biến đổi từ Chỉ có mục tiêu là thay đổi, chúng tôi muốn xác định biến thiên của độ dẫn điện theo chiều sâu, thay vì dọc theo tuyến đo ngang Phương pháp MVS có thể được coi như tương đương với phương pháp MTS, nhưng ta sử dụng đến khái niệm gradient của những thành phần từ trường thay cho các quan sát điện trường trong phương pháp MTS Việc sử dụng dữ liệu. ..3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TỪ TELLUA Thăm dò từ tellua được Louis Cagniard công bố năm 1953 (viết tắt MT), các công trình song song tiến hành ở Liên Xô bởi A.N.Tikhonov (1950 và 1965) Ông xác định rằng tại một điểm cho trước, các trường từ tellua (trường điện từ tự nhiên) có những biến thiên tương quan theo thời gian Từ quan hệ này, phương pháp MT cho biết điện trở suất của tầng... của trường điện từ vào trong Trái đất phụ thuộc vào chu kỳ truyền sóng điện từ và cấu trúc dẫn điện của Trái đất Đây là nền tảng của phương pháp MT Lúc ban đầu phương pháp phương pháp thăm dò từ tellua vô hướng, được đề nghị bởi Cagniard (1953 và 1965) để ghi nhận lại tại một trạm cô lập những biến thiên theo thời gian của một thành phần nằm ngang của trường từ tellua và của thành phần từ vuông góc (Wait,... của cấu trúc độ dẫn điện Trong trường hợp phương pháp MT biển, đã được sử dụng rộng rãi gần đây, tất cả sáu thành phần của trường từ tellua, Ex, Ey, Ez, Hx, Hy, và Hz, được đo dưới đáy biển 1.4.2 Phương pháp đo sâu từ biến đổi và đo mặt cắt từ biến đổi Phương pháp mặt cắt biến đổi từ bao gồm việc ghi lại đồng thời ba thành phần biến thiên theo thời gian của từ trường, Hx, Hy, và Hz Những quan sát có ... liệu xử lý phương pháp trực giao mô hình Bảng 2: Số liệu xử lý phương pháp trực giao mô hình Bảng 3: Số liệu xử lý mô hình phương pháp vectơ từ biến đổi Bảng 4: Số liệu xử lý mô hình phương pháp. .. Bảng 5: Số liệu xử lý phương pháp trực giao mô hình Bảng 6: Số liệu xử lý phương pháp vectơ từ biến đổi mô hình Bảng 7: Số liệu xử lý phương pháp Zs-Zp Bảng 8: Số liệu xử lý phương pháp từ biến... “PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH TÀI LIỆU TỪ TELLUA” đặt nhằm tìm hiểu đánh giá việc sử dụng phương pháp từ tellua Mục đích nhiệm vụ luận văn Mục tiêu đề tài trình bày xem xét lý thuyết số phương pháp