Mục Lục MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………………3 Chương I 5 PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ TỪ 5 1. Mục đích thực tập. 5 2. Cơ sở lý thuyết. 5 3. Máy thăm dò từ. 5 4. Công tác đo ngoài thực địa. 7 5. Kết quả đo và xử lý số liệu 9 Chương II……………………………………………………………………………………14 PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ PHÓNG XẠ……………………………………………………14 1. Mục đích………………………………………………………………………………...14 2. Cơ sở lí thuyết…………………………………………………………………………..14 3. Máy đo phóng xạ……………………………………………………………………….15 4. Công tác ngoài thực địa…………………………………………………………………17 5. Kết quả đo và xử lý số liệu……………………………………………………………...18 Chương III……………………………………………………………………………………...23 PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ TRỌNG LỰC………………………………………………….23 1. Mục đích………………………………………………………………………………...23 2. Cơ sở lý thuyết…………………………………………………………………………..23 3. Máy đo trọng lực………………………………………………………………………..23 4. Công tác ngoài thực địa………………………………………………………………….25 5. Kết quả đo và xử lý số liệu………………………………………………………………26 5.1 Bảng số liệu………………………………………………………………………...27 5.2. Đánh giá kết quả đo. 28 5.3. Nhận xét 28 Chương IV……………………………………………………………………………………...30 PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN………………………………………………………...30 1. Mục đích thực tập………………………………………………………………………30 2. Cơ sở lý thuyết………………………………………………………………………….30 3. Quá trình thực hành đo…………………………………………………………………32 4. Kết quả đo………………………………………………………………………………33 4.1 Đo mặt cắt điện………………………………………………………………………..33 Nhận xét…………………………………………………………………………………35 KẾT LUẬN……………………………………………………………………………………36
Trang 1Mục Lục
Trang 2với mục đích và ý nghĩa to lớn sau:
- Bổ sung kiến thức đã học từ những giờ giảng lý thuyết trên giảng đường
- Giúp sinh viên hiểu kĩ hơn về lý thuyết, nhớ lâu và sâu hơn
- Được tìm hiểu về các loại máy móc, thiết bị làm việc trực tiếp, biết được nguyên tắc cấu tạo, vận
hành, hoạt động của các máy móc, thiết bị đó
- Biết cách thu thập, tính toán, xử lí số liệu và đưa ra kết quả, nhận xét
- Nâng cao kỹ năng thực hành thực tế, nâng cao tay nghề kỹ sư trong sử dụng các thiết bị, máy
móc và vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế
Ngoài ra, quá trình thực tập còn giúp chúng em tạo cho mình một phong thái làm việc theonhóm, ý thức tổ chức kỉ luật, tác phong làm việc của con người làm khoa học, tỉ mỉ, chính xác, cẩn
thận và trung thực
Trong thời gian thực tập vừa qua, chúng em đã được các thầy cô giới thiệu và làm quen, áp
dụng các thiết bị máy đo của bốn phương pháp Địa Vật Lý:
Trang 3Ngày Buổi Bài thực hành Giáo viên hướng dẫn
Các ngày còn lại trong thời gian thực tập để xử lí số liệu và làm báo cáo
Trong bản báo cáo này, em đã tổng hợp các kết quả thu được trong quá trình thực tập tại khuôn
viên trường Báo cáo gồm bốn chương:
MỞ ĐẦU.
CHƯƠNG I Phương Pháp Thăm Dò Từ CHƯƠNG II Phương Pháp Thăm Dò Phóng Xạ CHƯƠNG III Phương Pháp Thăm Dò Trọng Lực CHƯƠNG IV Phương Pháp Thăm Dò Điện
KẾT LUẬN
Trang 4Chương I
PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ TỪ
1 Mục đích thực tập.
- Hiểu được cách vận dụng lý thuyết thăm dò điện vào thực tế
- Giúp sinh viên nắm được nguyên tắc cấu tạo, hoạt động và vận hành loại máy đo, thiết bị
được sử dụng trong buổi thực tập
- Biết cách thu thập, xử lí số liệu, kết quả thu được và viết báo cáo
2 Cơ sở lý thuyết.
Thăm dò từ là một phương pháp địa vật lý dựa trên cơ sở nghiên cứu, khảo sát đặc điểm trường
từ của quả đất-trường địa từ-nhằm mục đích khảo sát địa chất, tìm kiếm thăm dò các khoáng sản có ích
nhất là các khoáng sản chứa nhiều từ tính
Về phương diện sinh ra trường từ, một cách gần đúng có thể coi Quả đất như một quả sầu bị
nhiễm từ và sinh ra trường địa từ- từ trường của Quả đất
Việc nghiên cứu và khảo sát các đặc điểm từ của Quả đất dựa trên các cơ sờ vật lý Đó là cácđịnh luật vật lí về tính chất, hiện tượng từ của vật chất: Định luật Culong, hiện tượng cảm ứng từ,chuyển động tuế sai của khối từ hay kim nam châm…Các đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất từcủa vật chất là vecto cường độ từ trường toàn phần T, độ cảm từ capa, độ từ hóa dư…Mặt khác, dothành phần cáo tạo khác nhau mà các loại đất đá có từ tính khác nhau Dựa vào độ từ cảm capa, người
ta chia đất đá làm 3 nhóm:
- Nhóm nghịch từ: capa từ âm tới rất nhỏ
- Nhóm thuận từ: capa lớn hơn 0 và lớn hơn nhóm nghịch từ
- Nhóm sắt từ: capa rất lớn
Sự khác biệt về tính chất từ giữa các loại đất đá là điều kiện để áp dụng phương pháp thăm dò từ
Đây chính là bản chất cơ sở địa chất của phương pháp
3 Máy thăm dò từ.
Các loại máy thăm dò từ đo hai giá trị của trường địa từ:
- Đo giá trị tuyệt đối các yếu tố của trường đại từ: T, D, H
- Đo giá trị tương đối: tức là đo sự biến thiên của trường địa từ từ điểm này sang điểm khác.Trong phương pháp đo từ mặt đất, người ta thường đo giá trị tương đối của thàng phần thẳng đứng ΔZ
Việc đo ΔZ có ưu điểm là ΔZ luôn hướng vào tâm Quả đất
Các loại máy dùng trong thăm dò từ:
- Máy chế tạo theo nguyên tắc tác dụng của thanh từ bền
Trang 5- Máy chế tạo dựa theo hiện tượng cảm ứng sắt từ (máy từ ferozon).
- Máy chế tạo dựa trên hiện tượng cảm ứng
- Máy từ proton
Trong đợt thực tập này, chúng em đã được tìm hiểm và làm quen với loại máy từ proton
Từ kế proton dùng để đo cường độ toàn phần của trường đia từ ,còn gọi là từ kế tuế saiproton hay từ kế tuế sai tự do,sở dĩ có tên như vậy là vì sử dụng chuyển động tuế sai của proton để đotrương từ toàn phần T.Dưới tác dụng của trường từ hóa các proton bi từ hóa và tam thời sắp sếp địnhhướng dọc theo trường từ hóa sau đó trường từ hóa bị ngắt đột ngột làm cho các proton chuyển độngxung quanh trường từ của quả đất ,đó là chuyển động tuế sai,và chuyển động tuế sai này sẽ cảm ứngtrong cuộn đo một suất điên động với tần số tỉ lệ vơi độ lớn của cường độ từ trường toàn phần cần đo
• Giới thiệu máy từ proton sử dụng trong đợt thực tập:
- Tên gọi: Minimax
- Nguồn gốc: Nga sản xuất
Trang 6phận này có dạng hình trụ, bên trong có chứa chat giàu proton như nước, rượu hay xăng…1 protontương ứng với 1 kim nam châm có từ tính lớn Giả sử khi không có trường từ, mỗi proton định hướngkhác nhau trong không gian Khi có một trường từ tác dụng vào, các proton sẽ định hướng theo Trong
bộ cảm biến có quấn một ống dây, khi cho dòng một chiều đi qua ống dây, trong lòng ống dây xuất hiệnmột trường từ cảm ứng >> Do đó, các proton lại định hướng theo Khi ngắt dòng một chiều, cácproton lại quay về định hướng theo trường từ , tạo ra chuyển động tuế sai Nhờ bộ phận đo ghi trongmáy, ta có thể đo được tần số f do chuyển động tuế sai gây ra Về bản chất, f chính là tần số của dòngđiện cảm ứng xuất hiện khi ngắt dòng một chiều và do momen từ của proton gây ra Liên hệ giữa
trường từ toàn phần T và tần số f:
|T| = k.fTrong đó: k là hệ số khi T đo bằng đơn vị nT thì k = 23,5
4 Công tác đo ngoài thực địa.
Đề tài: Khảo sát trường từ toàn phần của lõi cuộn cảm do lõi thủy lôi MK gây ra trên một tuyến
chiều Bắc Nam bằng máy từ proton Minimag
Địa điểm: Tiến hành đo được thực hiện tại hành lang nối tầng 5 của nhà B với nhà A trường Đại
học Mỏ-Địa Chất
Ta bố trí tuyến đo như sau:
• Trên tuyến đo đã được xác định sẵn các điểm đo, dùng ống thủy lôi MK-52 đặt theo
phương Bắc-Nam và tại điểm chính giữa thủy lôi là điểm đo số 0
Hình 4.1 Sơ đồ tuyến đo từ
• Khoảng cách giữa hai điểm đo là 30cm
Thao tác tại một điểm đo:
Để bộ phận cảm biến (bình chứa chất giàu proton) bần điểm đo Bật máy bằng cách sử dụngnút kích hoạt dòng điện Sau đó sử dụng phím bấm và chọn theo thứ tự test => survey Trên máy tính
sẽ xuất hiện kết quả và ta ghi lại Ngay sau đó, ta lại bấm nút để máy đo đọc lại kết quả lần nữa Tại
mỗi điểm đo ta thực hiện lấy kết quả 5 lần Kết quả được ghi lại vào bảng 4.1
Thao tác tại một điểm đo:
Để bộ phận cảm biến (bình chứa chất giàu proton) bần điểm đo Bật máy bằng cách sử dụng
Trang 7nút kích hoạt dòng điện Sau đó sử dụng phím bấm và chọn theo thứ tự test => survey Trên máy tính
sẽ xuất hiện kết quả và ta ghi lại Ngay sau đó, ta lại bấm nút để máy đo đọc lại kết quả lần nữa Tại
mỗi điểm đo ta thực hiện lấy kết quả 5 lần Kết quả được ghi lại vào bảng 4.1
Thao tác trên tuyến đo:
Thực hiện đo các điểm đo trên tuyến theo thứ tự: 0, 1, 2, 3, -1, -2, -3
Chú ý khi đo:
Đảm bảo an toàn cho thiết bị đo, thao tác nhẹ nhàng, cẩn thận, tránh va đạp gây hư hại máy
và kết quả thiếu chính xác
- Có sự tương tác hiệu quả giữa người đo và người ghi để tránh nhầm lẫn đáng tiếc sảy
ra cho kết quả đo
- Hạn chế các vật kim loại quanh điểm đo để tránh gây nhiễu làm ảnh hưởng tới kết
quả đo
- Thực hiện đo và ghi kết quả một cách trung thực
- Khi đo để đảm bảo chính xác cần phải để vuông góc thiết bị đo với phương của
kinh tuyến từ
5 Kết quả đo và xử lí số liệu
Kết quả đo được thể hiện trong các bảng sau
Bảng 4.1 Kết quả đo từ có lõi thủy lôi MK-52
Điểm đo Kết quả đo
Kết quả ΔT=k.f
trung bình K=23.5
-3
30981
30923 726690. 5
30966 30969 30856 30843
-2
30862
30805.4 723926. 9
30804 30798 30783 30780 -1 30402 29982.6 704591.
1 29960
30383 29651
Trang 824463
24779.6 582320. 6
25504 24651 24748 24532
2
24835
24820 583270
24636 25148 24997 24484
3
24095
24218.6 569137. 1
24056 23892 24642 24408
Điểm kiểm tra-1
Bảng 4.2: Kết quả đo từ không có lõi thủy lôi MK-5
Điểm đo Kết quả đo
Kết quả trung bình
ΔT=k.f K=23.5
-3 29951 30060.6 706424.
1
29971 30237 30070
Trang 928652
29264 687704
29330 29161 29842 29335
Điểm kiểm tra1
30625 30341.2 713018.
30118 30785
Trang 1030108 30070
2 Vẽ đồ thị
Điểm đo -3 20266.4 -2 15185.7 -1 -3210.1
0 -70518.8
1 -124521.8
2 -120912.2
3 -118566.9
Từ bảng kết quả trên, ta tiến hành vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của ΔT với vị trí các điểm đo trên
tuyến đo như sau:
Hình 4.2 Đồ thị lực từ
Trang 11 Nhận xét :
- Điểm cực đại tại điểm đo: -3 là 20266.4
- Điểm cực tiểu tại điểm đo: 1 là -124521.8
Tại điểm đo 1, 2, 3 ta thấy giá trị từ trường tăng cao đột biến; Tại điểm đo -1, 0, 1 thì ta thấy giá trị cường độ từ trường toàn phần giảm đột biến, cho thấy lõi thủy lôi làm bằng vật liệu có độ cảm từ rất cao so với vật liệu thuộc môi trường xung quanh
Trang 12Chương II
Phương Pháp Thăm Dò Phóng Xạ
1 Mục đích.
- Giúp sinh viên nắm bắt được cách thăm dò phóng xạ ngoài thực địa
- Nâng cao kiến thức lý thuyết và áp dụng vào thực tế
-Làm quen với các loại máy mà sử sụng chúng
- Biết các xử lý số liệu viết báo cáo thực tập
2 Cơ sở lý thuyết.
Phương pháp thăm dò phóng xạ bao gồm các phương pháp địa vật lý nghiên cứu trường
từ phóng xạ tự nhiên của đất đá hoặc nghiên cứu quá trình tương tác giữa các bức xạ nhântạo với hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố cấu tạo đá nhắm tìm kiếm,thăm dò các mỏphóng xạ, vẽ bản đồ địa chất, nghiên cứu địa chất công trình,địa chất thủy văn,xác định ranh
giới dầu nước, vỉa chứa, nghiên cứu môi trường và tai biến địa chất…
Phương pháp thăm dò phóng xạ có thể được tiến hành trên mặt đất, trong giếng khoan,
trên biển và cả trên không
Cơ sở vật lý của phương pháp thăm dò phóng xạ dựa trên các hiện tượng phóng xạ Hiệntrượng phóng xạ là quá trình hạt nhân nguyên tử của một số nguyên tố tự phân rã biến đổithành hạt nhân nguyên tử khác, chuyển đổi trạng thái năng lượng ban đầu về trạng thái nănglượng thấp hơn, bền vững hơn kèm theo sự phát ra năng lượng dưới các dạng hạt α, β, γ…
- Bức xạ α có khả năng ion hóa rất mạnh vì tốc độ giảm rất nhanh và khả năng đâmxuyên yếu Trong không khí chúng ta chỉ đi qua được từ 3- 10 cm, bức xạ không cókhả năng xuyên qua một tờ giấy mỏng, lớp đất dá dày vài chục micromet có thể hấp
thụ toàn bộ năng lượng hạt α
- Bức xạ β có khả năng ion hóa chất khí kém hơn so với bức xạ α, riêng khả năngđâm xuyên thì lớn hơn Trong không khí tia β có thể đi qua tối đa là 1- 2 m, trong
lòng đất đá chúng đi qua được 8-9 mm
- Bức xạ γ có khả năng ion hóa rất kém nhưng đâm xuyên lại rất lớn, chúng có thểxuyên qua lớp khí hàng trăm mét và xuyên qua đất đá tới 30- 40 cm.Nhờ đặc điểm
ấy mà phần lớn cá dụng cụ để nghiên cứu tính phóng xạ đều dựa trên cơ sở phân
tích tác dụng của tia γ
Các nguyên tố phóng xạ phân bố rộng rãi trong tự nhiên bao gồm: Urani, thori,
Trang 13randon, kali… chúng thường tồn tại trong môi trường đất đá, nước, không khí với nồng độ,thành phần và cơ chế khác nhau, thông qua cá lỗ rỗng khe nứt của đất đá.Vì vậy các đất đákhác nhau thì có tính chất phóng xạ khác nhau Đây chính là bản chất cơ sở địa chất của
phương pháp
Có nhiều phương pháp khác nhau trong thăm dò phóng xạ như: phương pháp phântích mẫu trong phòng thí ngiệm, phương pháp đo gamma tổng, phương pháp đo phổgamma, phương pháp đo khí phóng xạ, phương pháp detector vết… Trong đợt thực tập này,
do thời gian hạn chế nên chúng em chỉ tìm hiểu và áp dụng phương pháp đo gamma tổng
(phương pháp đo gamma đường bộ)
Phương pháp đo gamma tổng là phương pháp đo bức xạ gamma tự nhiên của đất đáđược áp dụng phổ biến trong thăm dò phóng xạ Có thể tiên hành đo γ trên máy bay, mặt đất
hay trong giếng khoan
Trong phương pháp đo bức xạ gamma tự nhiên, để nghiên cứu chi tiết các đối tượngnằm nông, người ta dùng phương pháp đo gamma đường bộ, ngoài ra phương pháp này cònphục vụ khảo sát lập bản đồ địa chất, thăm dò khoáng sản có ích đặc biệt là khoáng sản
phóng xạ và nghiên cứu môi trường
Phương pháp đo γ đường bộ áp dụng có hiệu quả ở cùng đá lộ hoặc có lớp phủmỏng (>1m), nếu lớp phủ dày thì chỉ đo ở các vết lộ sông, suối, thung lung… Tùy thuộc
độ dày trung bình của tầng đại diện mà có thể dùng các biến thể khác nhau của đo vẽ γ
đường bộ
- Khi độ sâu tầng này từ 0.3 1.5 m thì áp dụng phương pháp đo gamma lỗ
choòng
- Trên các vùng bị phủ bởi các trầm tích ngoại lai dày 10 20 m thì dùng
phương pháp đo vẽ gamma sâu
với tổng điện tích cùng dấu là 1 culông
Ngoài đơn vị Cu/kg, trong kĩ thuật người ta còn dùng đơn vị liều chiếu là Ronghen.Viết tắt là R theo định nghĩa ronghen là liều chiếu gây ra trong một cm3 không khí khô ởđiều kiện tiêu chuẩn với tổng đơn vị điện tích các ion cùng dấy là 1 đơn vị điện tích
Chuyển đổi từ đơn vị Cu/kg sang đơn vị Rownghen:
1R=2,58 10-4 C/kg
Suất liều chiếu chính là liều chiếu trong một đơn vị thời gian
Trang 14 Đơn vị của suất liều chiếu là R/ngày, µR/h, R/s
Đơn vị này phù hợp với địa chất vì :
-Giới thiệu về máy đo:
Máy gồm 5 thang đo: 0- 30/100/300/1000/3000 (nhằm giảm sai số và kết quả đo
chính xác hơn)
Hình dạng máy như mô tả trong hình vẽ
Hình 2.1 Máy đo suất liều bức xạ gamma tổng CPп 68- 01
Nguyên lý hoạt động:
Khi bức xạ đi qua tinh thể phát quang thì các phần tử vật chất của chất này bị ionhóa hoặc bị kích thích phát ra proton ánh sáng Ánh sang này đập vào photoncatot của nhân quang điện làm bật ra các điện tử Các điện tử này được hút vềphía điện cực mang thế dương Do các cực được bố trí có thế điện cao dần nêndòng điện thứ cấp phát ra tăng theo cấp số nhân Cuối cùng dòng điện tử đập vàoAnot của nhân quang điện tạo nên một xung điện Bức xạ đến càng nhiều thì số
xung trong một đơn vị cùng thời gian càng lớn
Máy đo xuất liều tương đương bức xạ
- Tên máy : DKS-96
- Nước sản xuất: CHLB Nga
- Đơn vị: µSv/h, µSv/năm, mSv/năm
Trang 15- Mục đích : sử dụng để đo cường độ bức xạ H.
- H=Q.N.D [µSv/h]
Trong đó :D: liều hấp thụ tính D = 0.877 Dch
Dch: liều chiếuQ: trọng số bức xạN:hệ số xuất liều; thường N=1
- Máy đo tự động 10s một lần
Hình 2.2 Máy đo suất liều tương đương DKS- 96
4 Công tác ngoài thực địa.
Khi đo bức xạ gamma tổng hợp dùng máy đo phóng xạ nhấp nháy CPп 68-01 gọnnhẹ có thể xách tay Cường độ bức xạ γ được xác định qua kim đồng hồ hoặc thiết bị đếmxung Khi đo người đeo máy và xách máy đầu đo đi dọc theo tuyến đã vạch sẵn, khoảngcách giữa hai đầu đo chác mặt đất không quá 5cm Tại mỗi điểm đo đọc và ghi giá trị đo γvào bảng kết quả Phải đo lặp từ 5- 10% số điểm đo để dánh giá độ chính xác của phép đo
thực địa
Địa điểm: Khu A trường đại học Mỏ- Địa Chất Hà Nội
Bố trí tuyến đo như sau:
-Tuyến đo nằm trong một khu khoảng nền đá hoa các tầng nhà B, A, F, C12
đại học Mỏ Địa Chất
- Tuyến đo được bố trí 10 điểm
- Tuyến đo được bố trí từ miền gạch đá hoa, gạch, và đá
-Mỗi điểm đo tại 2 vị trí : trên bề mặt và cách mặt nền 1m, mỗi vị trí sẽ tiến
hành đo 3 giá trị
5 Kết quả đo và xử lý số liệu.
1 Ta có bảng số liệu đo như sau:
Trang 16Bảng2.1 Kết quả đo máy suất liều tổng hợp- máy CPΠ 68
0.912
1.051
Nền bê tông trướcphòng họp Từ Liêm
nhà B
11.5 1412.5 14.5
2
13.5 12
14
12.17
1.064
0.925
0.988
Nền bê tông nhà C12
tầng
12.5 1310.5 13.5
5
13.33
13.17
1.013
1.000
Đá lát nền gạch vàngnhà C12 tầng
10.17
0.811
0.773
17.17
1.507
1.305
16.33
1.077
1.241
Đá lát nền xám gầncon khủng long nhà A
1.102
Nền đất trồng đàiphun nước HT300
14.5 15
Trang 17Bảng 2.2 Kết quả đo máy suất liều tương đương bức xạ- máy DKS 96
Điểm
0 (m) 1(m) 0 (m) 1(m) 0 (m) 1(m)µR/h µR/h µR/h µR/h µR/h µR/h
1
0.104
0.1030.110 0.112 0.964
0.981
Nền bê tông trướcphòng họp Từ Liêm
nhà B
0.116 0.1150.109 0.118
2
0.119 0.111
0.110 0.109 0.964 0.955
Nền bê tông cạnhtảng đá phòngD101
0.101 0.1030.111 0.113
3
0.127
0.122
0.129 0.121 1.130
1.060
Nền bê tông trướccửa thư viện
0.136 0.1170.125
0.123
4
0.100
0.109
0.101 0.098 0.885 0.858 Nền bê tông nhàC12 tầng
0.099
0.0910.104 0.094
5
0.105 0.122
0.113 0 113 0.99 0.99
Đá lát nền gạchvàng nhà C12 tầng0.116
0.1070.119 0.110
6
0.155
0.133
0.147
7 0.124 1.294
1.086
Đá lát nền gạchxám xanh nhà C12
tầng0.146
0.1230.142 0.115
7
0.084 0.182
0.078 0.1127 0.683
0.987
Nền bê tông cạnhlán xe giảng viênnhà C12 tầng
0.074 0.0750.076
0.081
8 0182 0.14
8
Đá lát nền graniteđen HT300