Tại Việt Nam cũng như trên thế giới cát là nguồn vật liệu quan trọng có giá trị, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khai thác nhằm mục đích lợi nhuận nên gây ra sự ô nhiễm môi trường và nhiều biến cố khác. Do đó việc xác định, đánh giá trữ lượng và phân bố cát, nhất là các giồng cát vùng biển ven bờ, sông là rất cần thiết để bảo vệ môi trường cũng như bảo vệ nguồn cát, nguồn vật liệu quý giá. Trước tình hình đó, Nhà nước và các nhà khoa học đã tiến hành nhiều chủ trương và phương pháp khác nhau trong đó có phương pháp địa vật lý, đặc biệt là phương pháp địa chấn để đánh giá xác định các giồng cát. Địa vật lý là một trong các ngành Khoa học về Trái đất, được sử dụng nhiều trong việc nghiên cứu triển khai với từng loại phương pháp khác nhau trong Địa vật lý như: địa chấn, từ, trọng lực, điện, ra đa xuyên đất, phóng xạ, điện từ, giếng khoan và mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng đối với từng đối tượng nghiên cứu.
HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan liệu kết nghiên cứu Luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc rõ ràng phép công bố Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng Người cam đoan DƯƠNG BÁ MẪN i năm 2017 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 LỜI CẢM ƠN Trước tiên xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thành Vấn – Trưởng Bộ môn Vật lý Địa cầu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh phân cơng tạo điều kiện cho thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn TS Lê Ngọc Thanh - Viện Địa lý tài nguyên Thành phố Hồ Chí Minh hướng dẫn tận tình tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian thực Luận văn Tôi xin gửi lời tri ân đến quý thầy cô Bộ môn Vật lý Địa cầu quý thầy cô Khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh tận tình truyền đạt kiến thức học tập q báu suốt khố học Tơi xin chân thành cảm ơn anh, chị Phòng Địa vật lý - Viện Địa lý tài nguyên thành phố Hồ Chí Minh, giúp đỡ tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành lớp Cao học chuyên ngành Vật lý Địa cầu Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh Tơi cảm ơn tất bạn lớp Cao học khóa K25 chia sẻ niềm vui khó nhọc tháng năm học tập Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình động viên, hỗ trợ vật chất lẫn tinh thần cho tơi q trình học tập nghiên cứu Trân trọng! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng Học viên DƯƠNG BÁ MẪN ii năm 2017 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa chất 1.2.3 Đặc điểm địa hình - địa mạo 22 1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 25 1.2.1 Dân số, lao động 25 1.2.2 Tài nguyên thiên nhiên 26 1.2.3 Hiện trạng phát triển kinh tế huyện Cần Giờ 29 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN NÔNG PHÂN GIẢI CAO 34 2.1 Đặc điểm sóng phản xạ 34 2.1.1 Đặc điểm phản xạ từ mặt ranh giới 34 2.1.2 Đặc điểm trường sóng địa chấn quan sát mơi trường nước 36 iii HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 2.2 Q trình truyền sóng 38 2.3 Sự suy giảm lượng trình truyền sóng 39 2.3.1 Mở rộng mặt sóng 39 2.3.2 Hấp thụ lượng 39 2.3.3 Phản xạ khúc xạ mặt ranh giới 40 2.4 Độ phân giải địa chấn 41 2.4.1 Độ phân giải đứng 41 2.4.2 Độ phân giải ngang 42 2.5 Yêu cầu kỹ thuật xung địa chấn 45 2.6 Băng ghi địa chấn mặt cắt địa chấn 45 2.6.1 Biến dạng theo phương thẳng đứng (tỷ lệ đứng) 46 2.6.2 Sự biến dạng băng ghi đo độ nghiêng độ cong mặt phản xạ 46 2.7 Các loại nhiễu thường gặp địa chấn nông độ phân giải cao 47 2.7.1 Nhiễu tần thấp 47 2.7.2 Nhiễu tần cao 47 2.7.3 Nhiễu phản xạ nhiều lần 48 2.7.4 Các loại sóng nhiễu khác 50 2.8 Ảnh hưởng độ sâu đặt nguồn phát thiết bị thu đến độ sâu khảo sát độ phân giải ĐCNPGC 50 2.9 Xử lý liệu địa chấn nông phân giải cao 53 CHƯƠNG 3: HỆ THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM XỬ LÝ DỮ LIỆU ĐO ĐỊA CHẤN NÔNG PHÂN GIẢI CAO SUB - BOTTOM PROFILER 216S 56 3.1 Hệ thiết bị đo địa chấn nông phân giải cao Sub - bottom profiler 216S 56 3.1.1 Giới thiệu chung hệ thiết bị đo 56 iv HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 3.1.2 Các ứng dụng hệ thiết bị đo 3200 - XS 61 3.1.3 Quy trình đo đạc 62 3.2 Phần mềm xử lý liệu đo ĐCNPGC Sub - bottom profiler 64 3.2.1 Phần mềm xử lý liệu Reflexw 64 3.2.2 Quy trình xử lý liệu thực địa phần mềm Reflexw 66 3.2.3 Phần mềm MapInfo 69 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ XỬ LÝ VÀ MINH GIẢI DỮ LIỆU ĐỊA CHẤN NÔNG PHÂN GIẢI CAO TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 72 4.1 Công tác thực địa 72 4.1.1 Hệ thống định vị 72 4.1.2 Hệ thống dẫn đường 73 4.1.3 Tàu khảo sát 73 4.1.4 Bố trí hệ thiết bị đo địa chấn nông phân giải cao 74 4.2 Cấu trúc địa chất mặt cắt địa chấn nông phân giải cao 75 4.2.1 Mặt cắt tuyến T1, T2 T3 76 4.2.2 Mặt cắt từ tuyến T4 đến T9 78 4.2.3 Mắt cắt tuyến từ T10 đến T26 80 4.2 Sơ đồ đẳng dày lớp cát khu vực nghiên cứu 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 PHỤ LỤC 94 v HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ar : biên độ sóng phản xạ Ai : biên độ sóng đến Co : hệ số f : tần số sóng G : độ rắn đất đá K : độ nén đất đá Z : trở kháng âm học P : áp suất q : góc nghiêng mặt phẳng nghiêng thực r : độ phân giải ngang R : hệ số phản xạ T : chu kỳ sóng : mật độ đất đá v : vận tốc sóng (tốc độ truyền sóng) V : véctơ tốc độ dịch chuyển ∆h : độ phân giải đứng λ : bước sóng : thể tích đàn hồi φ : góc nghiêng mặt phẳng nghiêng biểu kiến (x, t) : tốc độ dịch chuyển dao động sóng ĐCNPGC : địa chấn nơng phân giải cao vi HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 GIS : hệ thông tin địa lý GPS : hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu (Global Positioning System) HK : hố khoan LK : lỗ khoan PXNL : phản xạ nhiều lần TPHCM : Thành phố Hồ Chí Minh vii HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các hố khoan sâu đến bề mặt Phù sa cổ huyện Cần Giờ Bảng 1.2 Các lỗ khoan sâu đến bề mặt Phù sa cổ Cù lao Phú Lợi Bảng 1.3 Bề dày bãi thủy triều bãi tắm 30/4, huyện Cần Giờ, TP.HCM 14 Bảng 1.4 Thành phần cấp hạt loạt giồng cát khu vực Cần Giờ, TP.HCM 20 Bảng 1.5 Thành phần hóa học giồng khu vực Cần Giờ, TP HCM 21 Bảng 3.1 Các tiêu kỹ thuật chung Bộ xử lý 3200 - XS 58 Bảng 3.2 Các tiêu kỹ thuật Thiết bị kéo theo SB-216S 59 viii HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh Hình 1.2 Sơ đồ vị trí lỗ khoan thu thập huyện Cần Giờ Hình 1.3 Bản đồ địa chất khu vực huyện Cần Giờ 12 Hình 1.4 Bãi Biển Vịnh Đồng Tranh 25 Hình 1.5 Chuyển biến cấu kinh tế huyện Cần Giờ qua năm 29 Hình 2.1 Đới Fresnel thứ 43 Hình 2.2 Bán kính đới Fresnel thứ theo chiều sâu ứng với tần số phát khác 44 Hình 2.3 Sóng phản xạ nhiều lần thể hình ngồi thực địa 48 Hình 2.4 Sóng vang địa chấn nơng phân giải cao 49 Hình 2.5 Tính trường sóng địa chấn nguồn phát thiết bị thu đặt độ sâu khác (a) Các xung sóng áp suất; (b) Sự thay đối biên độ xung áp suất phụ thuộc vào độ sâu quan sát 53 Hình 3.1 Hệ thống xử lý 3200 - XS 57 Hình 3.2 Thiết bị kéo theo SB-216S 58 Hình 3.3 Dây cáp kéo hệ thiết bị kéo theo SB-216S 61 Hình 3.4 Chọn ổ đĩa lưu liệu 67 Hình 3.5 Chọn tool để phân tích liệu 67 Hình 3.6 Nhập, chọn định dạng file đặt tên lưu liệu 68 Hình 3.7 Lọc để loại bỏ số tín hiệu nhiễu 68 Hình 3.8 Tiến hành phân lớp theo lỗ khoan 69 Hình 3.9 Thể vùng phân lớp 69 ix HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Hình 3.10 Một ví dụ sử dụng phần mềm MapInfo 15.0 để thành lập mặt cắt địa chấn - địa chất 70 Hình 4.1 Máy GPSmap 78S 72 Hình 4.2 Máy tính dẫn đường sử dụng phần mềm TMTmip 73 Hình 4.3 Tàu khảo sát địa chấn nông phân giải cao 74 Hình 4.4 Hệ thiết bị kéo theo thả nước 74 Hình 4.5 Bộ xử lý đặt khoang tàu khảo sát 75 Hình 4.6 Sơ đồ tuyến đo địa chấn nông phân giải cao 76 Hình 4.7 Mặt cắt địa chấn - địa chất tuyến T1, T2 T3 78 Hình 4.8 Mặt cắt địa chấn - địa chất tuyến T4, T5, T6, T7 80 Hình 4.9 Mặt cắt địa chấn - địa chất tuyến T11, T12, T15, T16, T18, T19, T21, T23, T26 85 Hình 4.10 Sơ đồ địa hình đáy biển khu vực nghiên cứu 86 Hình 4.11 Sơ đồ đẳng dày lớp cát khu vực nghiên cứu 87 Hình 4.12 Sơ đồ địa hình (DEM) khu vực nghiên cứu 88 Hình 4.13 Mơ hình 3D khu vực nghiên cứu 89 x HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 99 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 PHỤ LỤC CÁC LỖ KHOAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 100 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 101 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 102 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 103 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 104 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 105 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 106 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 107 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 Nguồn: Viện Địa lý tài nguyên TPHCM 108 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC ĐỊA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 109 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 110 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 111 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 112 HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 113 ... nghiên cứu Luận văn với tiêu đề Ứng dụng HVCH: DƯƠNG BÁ MẪN Luận văn Thạc sĩ – 2017 phương pháp địa chấn nông phân giải cao để nghiên cứu phân bố giồng cát vùng biển huyện Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí. .. cắt địa chấn bề mặt đáy biển, sông Như vậy, để làm sáng tỏ phân bố, đánh giá trữ lượng giồng cát biển, sơng mà điển hình vùng biển Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh, sử dụng phương pháp ĐCNPGC để nghiên. .. huyện Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh - Nhận xét ứng dụng phương pháp ĐCNPGC Phạm vi nghiên cứu - Vùng biển ven bờ huyện Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh Đây nơi tập trung dải cồn cát nổi, kéo dài