Nghiên cứu cải tiến và áp dụng các phương pháp địa vật lý hiện đại để phát hiện các di tích cổ ở việt nam

ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự• NHIÊN • • • TÊN ĐÈ TÀI: Nghiên cứu cải tiến áp dụng phương pháp Địa Vật Lỷ phát di tích cổ Việt Nam • MÃ SĨ: QG.09.04 C H Ủ TRÌ Đ Ê TÀI: PGS.TS Vũ Đức Mirih 1*1 HÀ NỘI - 2010 ĐẠI HỌC QƯÓC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN ********* TÊN ĐÈ TÀI: Nghiên cứu cải tiến áp dụng phương pháp Địa Vật Lý phát di tích cổ Việt Nam MÃ SỐ: QG.09.04 C HỦ TRÌ ĐÈ TÀI: PGS.TS Vũ Đức Minh CÁN B ộ THAM GIA: Th.s Nguyễn Bá Duẩn ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘỈ TRUNG TAM THƠNG TIN THƯ VIỆN PHỊNG BQ7SUNG-TRAO Đối Đ A I H O C Q U Ố C G IA HA N C TRUNG T Ẩ M T -ÒMG TIN THU VIÊN HÀ NỘI - 2010 000600 0 /to Mục lục Trang Mục lục Báo cáo tóm tắt tiếng Việt Báo cáo tóm tắt tiếng Anh M đầu Chương 1: Tồng quan Địa Vật lý khảo cổ việc áp dụng phưoìig pháp Địa Vật ]ý khảo cổ 10 Tổng quan Địa Vật lý khảo cổ 10 1.1 Khái niệm Địa Vật lý khảo cổ 10 1.2 Vai trò Địa Vật lý khảo cổ 10 Vài nét việc áp dụng phuơng pháp Địa Vật lý khảo cổ 12 Chương 2: Phirơng pháp Thăm dò điện đa cực cải tiến 18 Giới thiệu phương pháp Thăm dò điện cải tiến 18 1.1 Phương pháp Thăm đò điện đối xứng cải tiến 18 1.1 ỉ Mô tả hệ cực đo đối xứng cải tiến 18 1.1.2 Qui trình đo đạc ngồi thực địa 19 ỉ 1.3 Qui trình xử lý số liệu 19 1.2 Phương pháp Thăm dò điện lưỡng cực cải tiến 19 1.2.1 Mô tả hệ cực đo lưỡng cực trục cài tiến 20 1.2.2 Mô tả hệ cực đo lường cực xích đạo cải tiến 20 1.2.3 Mô tả hệ cực đo cực cài tiến 20 1.2.4 Qui trình đo đạc ngồi thực địa 21 1.2.5 Qui trình xử lý sơ liệu 21 Giới thiệu phưomg pháp Thăm dò điện đa cực cải tiến 22 2.1 Phương pháp Thăm dò điện lưỡng cực trục liên tục (đa cực) 22 2.2 Phương pháp Thăm dò điện đa cực cải tiến 22 2.2.1 Mỏ tả hệ cực đo đa cực cải tiến qui trình đo đạc ngồi thực đia 23 2.2.2 File điều khiển 24 2.2.3 Qui trình xử lý sổ liệu 24 2.2,4 Một sổ nhận xét 25 Chương 3: Một số kết áp dụng tổ hợp phương pháp Rađa xuyên đat Thăm dò điện đa cực cải tiến phát di tích Việt Nam 26 Qui trình thiết kế khảo sát, thu thập xử lý số liệu tổ họrp phương pháp Ra đa xuyên đất Thăm dò điện đa cực cải tiến 26 1.1 Công tác chuẩn bị 26 1.2 Công tác thực địa 26 1.3 Công tác xử lý, phân tích số liệu 27 Một sổ kết áp dụng 27 2.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu, mạng lưới tuyến đo 28 2.1.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu 28 2.1.2 M ạng lưới tuyến đo 30 2.2 Một số kết 35 2.2.1 Khu vực Hậu Lâu 35 2.2.2 Khu vực phía ngồi Đoan Mơn 37 2.2.3 Khu vực điện Kính Thiên 40 2.2.4 Khu vực đình Chu Quyến 44 2.3 Bàn luận kết 53 2.3.1 Khu vực Hậu Làu 53 2.3.2 Khu vực phía ngồi Đoan Mơn 54 2.3.3 Khu vực điện Kính Thiên 54 2.3.4 Khu vực đình Chu Quyến 55 Kết luận 57 Tài liệu tham khảo 59 Các công bố liên quan đến kết đề tài 60 Phiếu đăng ký kết nghiên cứu KH-CN 61 Phụ lục 64 Minh chứng có liên quan đến kết đào tạo sau đại học 64 Photocopy bảo công bố Bản photocopy đề cương đề tài phê duyệt Báo cáo tóm tắt tiếng Việt Tên đề tài: Nghiên cứu cải tiến áp dụng phương pháp Địa Vật Lý phát di tích cổ Việt nam Mã số: QG-09-04 Chủ trì đề tài: PGS.TS Vũ Đức Minh Các cán tham gia: Th.s Nguyễn Bá Duẩn M ục tiêu nội d u n g n gh iên cứu: > Muctiêu + N g h iê n c ứ u c ả i tiế n c c p h n g p h p Đ ị a V ậ t L ý h iệ n đ i ( q u y t r ìn h th iế t kế khảo sát, thu thập, xử lý minh giải số liệu) để phù hợp với điều kiện áp dụng phát di tích cổ Việt nam + Áp dụng phương pháp phục vụ nghiên cứu phát di tích cổ Việt nam > Nội dung nghiên cứu + Tìm hiểu thành tựu giới liên quan đến việc áp dụng phương pháp Địa Vật lý đại nghiên cứu phát di tích cổ + Hoàn thiện nghiên cứu cải tiến hệ đo đa cực, xây dựng thuật tốn, chương trình xử lý để đề xuất phương pháp Thăm dò điện đa cực cải tiến cho phù hợp với điều kiện khảo sát nhằm phục vụ cho mục đích phát di tích cổ + Nghiên cứu, lựa chọn, xây dựng đề xuất quy trình thiết kế khảo sát, thu thập xử lý sổ liệu tổ hợp phương pháp Rađa xuyên đất Thăm dò điện đa cực cải tiên phù hợp với điêu kiện áp dụng phát di tích cổ Việt Nam + Sử dụng tổ hợp phương pháp để nghiên cứu khu di tích Hồng Thành Thăng Long; khu đình Chu Quyến thuộc xã Chu Minh, huyện Ba Vì, Hà Nội C ác kết qu ả đ t đư ợc: - Kết khoa học: + Xây dựng thiết lập quy trình thiết kế khảo sát, thu thập, xử lý minh giải sô liệu phương pháp nghiên cứu phục vụ cho việc phát di tích cổ Việt Nam + Hoàn thiện đê xuât vê hệ phương pháp Thăm dò điện đa cực cải tiến, góp phần bổ sung vào danh sách phương phap Địa Vật Lý - Kết ứng dụng: + Hình thành áp dụng có hiệu Việt Nam tổ hợp phương pháp Rađa xuyên đất Thăm dò điện đa cực cải tiến phục vụ cho việc nghiên cứu phát di tích cổ + Kết đề tài giúp phát hiện, định vị lập đồ đối tượng khảo cô bị chôn vùi mặt đất mà giữ nguyên trạng, khơng phá huỷ di tích, tạo điều kiện giúp nhà khảo cổ học đặt kế hoạch triển khai khai quật bảo tồn di sản văn hố, di tích khảo cổ - Kết cơng bổ: + Có 05 báo đăng tạp chí khoa học chun ngành + Có 01 báo cáo in toàn văn kỷ yếu Hội thảo khoa học Quốc tế - Kết đào tạo: + Số NCS đào tạo khuôn khổ đề tài: 01 trực tiếp tham gia đề + Bổ sung vào nội dung giảng chuyên đề Địa Vật lý cho sinh viên học viên sau đại học - Kết nâng cao tiềm lực khoa học: Nâng cao trình độ cho cán bộ, nghiên cứu sinh học viên Cao học tham gia làm việc học tập từ đề tài T ình hình k in h p h í đề tài: - Tổng kinh phí: 100 triệu đồng - Nguồn kinh phí: + Từ Đại học Quốc gia Hà Nội: 100 triệu đồng + Từ nguồn khác: - Kế hoạch cấp: - 2009: 50 triệu đồng - 2010: 50 triệu đồng Báo cáo tóm tắt tiếng Anh SUMMARY Project Title: Study improving and applying recent Geophysical methods in order to discover old vestiges in Vietnam Code number: QG-09-04 Project Leader: Associate Prof Dr Vu Due Minh Coordinator: Nguyen Ba Duan, Ms Managing Institution: Vietnam National University, Ha Noi Implementing Institution: University o f Science, VNU C o o p e tin g In s titu tio n : - Institute for Termite Control and Work Protection, Vietnam Academy for Water Resources - Institute for Conservation o f Monuments, Ministry o f Culture and Information Duration: 24 months from 01/01/2009 to 31/12/2010 O b je c tiv e s: - Study improving recent Geophysical methods (process of designing, surveying, collecting and analyzing data) in order to correspond with application conditions to discover old vestiges in Vietnam - Applying above-mentioned methods to serve the research of discovering old vestiges in Vietnam M a in c o n te n ts: - Study the new world achievements related to the recent geophysical methods in discovery old vestiges - Study improving Multi-electrode arrays, creating algorithms, analyzing programs perfectly to propose Improved Multi-electrode Resistivity Imaging method for corresponding with surveying conditions to discover old vestiges in Vietnam - Researching, choosing, establishing and creating process of applying combination of the Ground Penetrating Radar and Improved Multi­ electrode Resistivity Imaging methods which correspond with the task of discovering works of old vestiges in Vietnam - Using combination of above - mentioned methods to research Thang Long Imperial Citadel, Chu Quyen Temple in Chu Minh Commune, Ba Vi District, Ha Noi 10 Main results obtained: - Results in science and technology: + Establishing and creating process of designing, surveying, collecting and analyzing data of the researched methods to serve for old vestiges discovery in Vietnam + Completing the new proposal on the Improved Multi-electrode Resistivity Imaging method, contributing to the list of Geophysical methods - Results in practical application: + Establishing and applying combination of Ground Penetrating Radar and Improved Multi-electrode Resistivity Imaging methods effectively to serve old vestiges discovery + Project results help discover, locate and map archaeological objects buried in the ground but still keep to maintain the actual state, not to destroy vestiges; create good conditions for archaeologists make plan excavating or preserving cultural heritages, old vestiges - Results in training: + The numbers of PhD: 01 PhD candidate directly participated in the project + Study results obtained are good information and material to supplement the content curriculums on Geophysics specialization for undergraduate and post-graduate students - Results in training: + 05 articles are published on Speciality Scientific Journals + The full report publishted in Proceedings of the International Scientific Workshop - Results in contribution for scientific potentials: - Increase the knowledge for staff, undergraduate and post-graduate students taking part and leaning from project 11 Funding: + Total Funding: 100 Millions + Sources of Funding: Vietnam National University, Hanoi + From VNU: 100 Millions + From other Sources: + Planned Budget: - 2009: 50 Millions - 2010: 50 Millions KHOA QUẢN LỶ CHỦ TRÌ ĐẺ TÀI PGS TS Vũ Đức Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN •HỔ HIỆU Í1UỎNG GS.TSKH Mở đầu Các nhà khảo cổ gặp phải vấn đề khó giải định vị lập đồ đối tượng khảo cổ bị chơn vùi sâu khơng có có dâu hiệu mặt Với xu chung ngành khảo cổ bảo tồn di sản văn hố, di tích khảo cổ, giữ ngun trạng chúng phương pháp khơng phá huỷ ngày trở lên quan trọng Việc bảo tồn chúng trở lên khó khăn khai quật với số lượng, diện tích lớn điều kiện kinh tế kỳ thuật không cho phép Mặt khác, với khu vực di tích mà biểu chúng mặt việc khai quật nhiều thời gian tiền bạc Đặc điểm phương pháp Địa Vật lý không phá huỷ, khảo sát diện rộng thời gian khảo sát ngắn gía thành thấp Kết Địa Vật lý cho nhà khảo cổ biết hướng phát triển, phạm vi phân bố đối tượng khảo cổ Các đối tượng khảo cổ thường nằm gần mặt đất, khoảng - m Vì vậy, phần lớn phương pháp Địa Vật lý nơng, phân giải cao sử dụng cho giải toán khảo cổ Tuy nhiên, phương pháp điện, từ, điện từ thường sử dụng rộng rãi có hiệu hom Một số phương pháp khác nhiệt, xạ, địa chấn, sử dụng hiệu trình độ kinh nghiệm hạn chế Việc áp dụng thành tựu công nghệ kỹ thuật đại giới nâng cao đáng kể hiệu mở rộng lĩnh vực áp dụng Địa Vật lý Việt Nam Tuy nhiên, công nghệ Địa Vật lý Việt Nam nhiều phương pháp dừng lại mức “sao chép” đơn quy trình khảo sát thực địa xử lý số liệu nước ngồi Nhiều số liệu khơng quan trắc, xử lý phân tích bàng quy trình phù họp với mơ hình địa chất - Địa Vật lý Việt Nam Vì vậy, việc áp dụng ĐVL Việt Nam chưa đạt hiệu mong muốn Cùng với phát triển công nghệ, thiết bị Địa Vật lý phát triển không ngừng ngày đại Hiện nay, nước ta có nhiều thiết bị Địa Vật lý đại, sơ có phương pháp Rađa xun đất Thăm dò điện đa cực hai phương pháp có ưu điểm bật bổ trợ cho việc giải quyêt toán khảo cổ Tuy nhiên, nhà khảo cổ, Địa Vật lý phương pháp hồn hảo, ngun nhân thiết bị phần mềm Địa Vật lý đẩt Nhiều trường họp phương pháp Địa Vật lý không thu kết ý muốn nhiêu nguỵên nhân (địa hình thi cơng, nguồn nhiễu, đổi tượng có tương phản tính chất vật lý với mơi trường xung quanh, lớp phủ dày ) Photocopy đê cương đê tài phê duyệt ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐỂ CƯƠNG CHI TIẾT ĐỂ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẶC BIỆT CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TÊN ĐỂ TÀI: Tiếng Việt: Nghiên cứu cải tiến áp dụng phương pháp Địa Vật Lý phát di tích cổ Việt Nam Tiếng Anh : Study improving and applying recent Geophysical methods in order to discover old vestiges in VietNam Mả sô: QG.09.04 Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Vũ Đức Minh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội - 2008 ĐẠI H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I ĐÈ CƯƠNG ĐE TÀI KHCN ĐẶC BIỆT CÁP ĐHQGHN Tên đề tàỉ Tiếng Việt : Nghiên cứu cải tiến áp dụng phương pháp Địa Vật Lý phát kiện di tích cỗ Việt nam Tiêng Anh Study improving and applying recent Geophysical methods in order to discover old vestiges in Vietnam Thời gian thực hiện: Bắt đầu từ /0 /2 0 24 tháng đến 31/12/2010 Đề tài thuộc lĩnh vực ưu tiên Đề tài có trùng vói đề tài tiến hành khơng? Khơng Chủ trì đề tài ( Kèm theo Lý lịch khoa học theo biểu mẫu 02/KHCN/ĐHQGHN) - Họ tên: -N ăm sinh: Nàm E Vũ Đ ứ c M in h Nữ □ 29/06/1953 - Chuyên m ôn đào tạo: Địa Vật Lý - Học hàm, học vị: Phó Giáo Sư, Tiến Sĩ - Chức vụ: Cán giảng dạy - Đơn vị công tá c: Trường Đ ại học Khoa học Tự nhiên, Đ HQ G HN - Địa chi liên hệ: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, H Nội - S ổ điện thoại: 37450026, Email: minhvd@vnu.edu.vn Tóm tắt hoạt động nghiên cứu chủ trì đề tài (Các chương trình, để tài nghiên cứu khoa học tham gia, cơng trình cổng bơ liên quan tới phư ơng hướng cua đe tai) Thời gian Tên đề tài/cơng trình T cách tham gia 2001 The Software System for Management o f the Documents concerning the Induced Polarization Method Tác già Cấp quản lý/nơi công bố VNU Journal of Science, Natural Sciences Thời gian 2UU1 2001 Tên đề tài/công trình Some Induced - Polarization sounding methods and their ability in investigating geological medium Các phương pháp đo sâu điện trở dùng-tổ hợp hệ cưc đo hợp lý 2001 Induced Polarization Sounding methods in a new manner 2002 ' Xứ lý tải liệu phương pháp đo sâu phân cực kích thích đối xứng cải tiến A new approach for document processing in the improved dipole Induced Polarization sounding method The advantages o f the new proposals in the improved symmetric induced polarization sounding method The advantages o f ' the new proposals in the improved dipole-dipole induced polarization sounding method Phép biên đôi Petrovski cải tiên vấn đề sai số phuơng pháp đo sâu điện lưỡng cưc cải tiến ứ n g dụng phương pháp đo sâu đối xứng cải tiến để khai thác thêm thơng tin hữu ích từ số liêu đo sâu điên có Một số kết kiếm nghiệm tính đắn nguyên lý tương hỗ phương pháp đo sâu điên cải tiến Một đề xuất phương pháp đo sâu điện lưỡng cực cải tiến 2002 2002 2003 2004 2005 2005 2005 2007 2007 Một vài kết thử nghiệm áp dụng tổ hợp phương pháp thăm dò điện đê phát hiên di tích Thiết lập qui trình đo ngồi thực địa file điêu khiên phương pháp Phân cực kích thích đa cưc cải tiên Tư cách tham gia Câp quản lý/noi công bố Đổng tác giả VNU Journal of Science, Natural Sciences Đông tác giả Tạp chi Các Khoa học trái đất Tác giả Journal o f Geology Tác giả Tạp chí Các Khoa học vê ưái đất Tác giả VNU Journal o f Science, Natural Sciences and Technology Tác giả VNU Journal o f Science, Mathematics-Physics Tác giả VNU Journal o f Science, Mathematics-Physics Tác giả Tạp chi Các Khoa học vê trái đất Tác giả Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia HN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ Đông tác già Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia HN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ Tác giả Tuyến tập cơng trình khoa học, Hội nghị khoa học kỹ thuật Địa Vật lý Việt nam lần thứ IV Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tư nhiên Công nghệ Tác giả Đồng tác giả Ị — — i Tuyên tập công trinh khoa học, Hội nghị khoa học kỹ thuật Địa Vật lý V iệt nam lân thứ V _ Cỏc đề tài nghiên cứu khoa hoc Thời gian 1978 1982 1993 1995 1998 1999 2001-2002 20042005 2005 V 20062008 Tên đề tài/cơng trình Tư cách tham gia Đơng tác giả N âng cao hiệu công tác Đia Vật lý điều kiên Viêt H oan thiện vá phát trien phương pháp đo đạc, xử lý vả phân tích phương pháp đo sâu điên từ Xây dựng hệ phẩn mềm quản lý tài liệu phân cực kích thích Việt nam Lái tiên hệ cực đo phương pháp phân cưc kích thích Nghiên cứu nâng cao hiệu phương pháp thăm dò điện Đơng tác giả Tác giả Tác giả Tác giả Nâng cao hiệu phương pháp thu thập, xử lý phân tích tài liệu Phân cực kích thích Viêt nam Phát triên phương pháp phân cực 'kích thích cải tiến điều kiện V iệt N am Tác giả Tác giả Câp quản lý/nơi công bố B2, Cấp Bô ĐH THCN B93-05-79 Cấp Bộ GD&ĐT TN-98-08 Cấp Đai hoc Khoa hoc Tự nhiên QT-01-Ọ6 Cấp Đại học Quốc Gia HN 731804 Cấp Bộ Khoa học Công nghệ QG 05.07 Đặc biệt cấp Đại học Quốc gia Hà Nội 705106 Cấp Bộ Khoa học Cơng nghệ Tóm tăt hoạt động đào tạo sau đại học chủ trì đê tài năm trở lại Thời gian Tên'nghiên cứu sinh Tên hoc viên cao hoc 2002 - 2003 Tạ Quỳnh Hoa 2003 - 2004 N guyễn Bá Duẩn 2006 - 2009 N guyễn Bá Duẩn Cơ quan phối hợp cộng tác viên đề t i : Cộng tác viên TT C quan phối hợp Họ tên Viên Vât lý Đ ia cầu, K H& CN V iệt N am Trung tâm N ghiên cứu phòng trừ M ối, Viện K hoa học Thuỷ lơi V iêt N am Viên Viên Bảo tồn Di tích V iệt N&m Chuyên ngành ThS Nguyễn Bá Duẩn Địa Vật lý ThS Đỗ Anh Chung Địa Vật lý m ' - Thuyết minh cần thiết hình thành dự án Cac tựu vượt bậc vê nghiên cứu lý thuyết, ứng dụng tin học xử lý số liệu, công nghệ ghi số, công nghệ máy tính cơng nghệ phần mềm thập niên 90 kỳ XX năm đầu kỳ XXI thúc đẩy lĩnh vục khoa học kỹ thuật nôi chung, linh vực địa vật lý (ĐVL) nói nêng, lên bước tiến đáng kể Trong phải kể đến kỹ thuật quan trắc xử lý số liệu ĐVL 2D, 3D cho phép khảo sát chi tiết tin cậy lát cất địa chát Kỹ thuật nâng cao đáng kể vai trò ĐVL tìm kiếm thăm dò khai thác dau khí, tìm kiêm ngước ngầm, khảo sát móng công trinh xây dựng nghiên cứu môi trường Bên cạnh kỹ thuật 2D, 3D, người ta đưa vào áp dụng phương pháp ĐVL có đọ phan giai rat cao, cho phép phận chia chi tiết lát cắt địa chất nàm sát mặt đất (từ đến 500m) thành lớp có chiêu dày từ vài chục cm đến vài mét Trong số phương pháp phải kê đêu phưcmg pháp ghi sóng điện từ phản xạ tần số cao vài M Hz (phương pháp Georadar) Phương pháp úng dụng có hiệu việc phân chia chi tiết lát cất địa chất năm sát m ặt đất, phát lỗ hổng caxtơ, đới sụt lún trượt lở, đường hầm di tích lịch sử phục vụ công tác khảo sát địa chất công trình, tìm kiếm nước ngầm, nghiên cứu mơi trường khảo cổ Địa vật lý khảo cổ phương pháp thu thập số liệu giúp nhà khảo cổ khápi phá vầ dựng lại di tích khào cồ bị chôn vùi m không cần đào bới Khi phương pháp truyền thống họ sử dụng địa vật lý trở thành m ột phận khảo cổ học - địa vật lý khảo cổ Nguyên nhân mà giới khảo cổ sử dụng ngày nhiều phương pháp địa vật lý cho họ thấy khung cảnh 3D vị trí khảo cổ cách nhanh chóng m khơng gây hại hay phá huỷ chủng Điều quan trọng mở hố khai quật ngun nhân gây phá huỷ di vật thời tiết người Với xu chung ngành khảo cổ bảo tồn di sàn văn hoá, di tích khảo cổ, giữ ngun trạng chúng, phương pháp không phá huỷ ngày trở lên quan trọng Việc bảo tồn chủng trờ lên khó khăn khai quật với số lượng, diện tích lớn điều kiện kinh tế kỹ thuật không cho phép Mặt khác, với khu vực di tích mà biểu chúng mặt việc khai quật nhiều thời gian tiền bạc Đặc điểm phương pháp địa vật lý khơng phá huỷ, khảo sát diện rộng thời gian khảo sát ngán gía thành thấp Kết địa vật lý có thê cho nhà khảo cổ biết hướng phát triển, phạm vi phân bố đôi tượng khảo cô Những thay đổi tính chất vật lý cùa đối tượng bên mặt đất liên quan chặt chẽ với đặc trưng đôi tượng khảo cô vêt tích cua cong tnnh kien true xay dựng, vật thể chôn v ù i, -và vậy, băng thiêt bị đìa vạt I>, chung ta hoan toa giải T T 7n ^ !? “ ' * : * * ™ t f ưimg p h ả i sừ dụng « * “ » * * -pháp điện' * *** zz * sần mặt dfe, chi khoáng - m Vi vạy, dể giãi điện * Ulưimê * 1* - n g , p h Z * * * * * * • * V * Có Ị ú , u l hon c i Cùng với phát triển cùa công nghệ, thiết bi địa vật lý phát triền không ngừng □gày đại Hiện nay, „„óc ta đa có nhiều thiết bị địa vật lý đại J * « t a giới Và số phương pháp có thiết bị đại đó, phương pháp rađa xuyên đất (Ground Penetrating Radar) ảnh điện (Imaging Resistivity) bai phương pháp có ưu điêm nơi bật có thê bơ trợ cho việc giài toán khảo cổ Trên giới, địa vật lý khảo cổ sử dụng sớm, từ năm 1920 Châu Au va Bac My Họ sư dụng phương pháp từ điện thăm dò dầu khí để nghiên cứu khảo kêt rât hạn chê kinh nghiêm đối tượng cùa phương pháp lúc đoi tượng đìa chât lớn khơng phải đối tượng khảo cổ, Sau có khảo sát địa vật lý khảo nhìn chung cố gắng cải tiến không mang lại hiệu nhu mong đợi Cho đến năm 1980, với phát triển manh mẽ cùa máy vi tính, thiết bị địa vật lý có cải tiến vượt bậc đến nãm 1990, phương pháp địa vật lý gần m ặt đất, thực hoàn thiện trở thành công cụ đắc lực cho nghành khảo cổ Một số ví đụ điển hình gần khảo cổ sử dụng thành công phương pháp địa vật lý tìm hang ẩn kim tự tháp Chephren Giza, Ai Cập (M oussa Dolphin, 1977); tìm đài tưởng niệm Oỉmec bàng đá bazan phía đơng Mexico (Breiner Coe, 1972); tìm kiếm khu làng Á n Độ cổ bang W ashington (Huggins, 1984); tìm mộ Herod Israel (Dolphin, 1984); tồ nhà thời Trung cổ Fountains Abbey (Mỹ); khu hầm mộ nhà thờ Valencian; nhà thờ Maria Rossa (Italy); bảo tàng Altes (Đ ứ c ), Đó khảo sát khảo cổ thành công, chủ yếu đụa vào hai phương pháp nêu kết hợp với số phương pháp địa vật lý khác mà chưa có kết hợp chúng với phương pháp rađa xuyên đất, ảnh điện, điều kiện Việt Nam Thăm đò điện - lĩnh vực ĐVL áp dụng khả phổ biến Việt Nam năm qua có bước tiến đáng kê Phương pháp đo sâu điện 1D thay thê dân băng đo điện 2D Để tăng độ phân giải khảo sát điện áp dụng phương pháp rađa xuyên đất Do có khả nghiên cứu chi tiết nên phương pháp rađa xuyên đât nhiêu đơn VỊ lchào sát Bộ Thủy Lợi, Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Mỏ - Địa chất sư dụng Việc áp dụng thành tựu công nghệ kỹ thuật đại giới nâng cao dáng kề hiệu quà m ó rộng lĩnh vục áp dụng ĐVL Việt Nam Tuy nhiên, cóng nghệ ĐVL Việt Nam, mặt đo cơng ty nc ngồi đâu lư vảo lĩnh vực dau Ihực ” “ t ' ' ™ ** ,ph4p dưa vào áp d* -g v * N- — 541* * địavâ* * ■ * “ vàphântich c4c W nh * ■ « w * mưc «> w i sơliệu z Z2 ”? * Iý ** * * M V* mo, mô - ĐVL Việt Nam Vì vậy, viêc án Hnno F»VT • s Viẹt Nam chưa đạt hiệu mong muốn, Đế khăc phục tình trang n h ỉ tỉ4n cứu để tìm hiểu sâu „ X đòi UU1 hỏi noi pnai tien hành nghiên thành tựu tò o a học giới mặt sờ lý thuyết lẫn phương pháp xử lý phân tích số liệu Trên sở nghiên cứu trên, mặt sã đề xuất quy trinh khảo sát tiên tiến để nâng cao hiệu khảo sát ĐVL, mặt khác tìm biện pháp xử lý số thích hợp để hạn chế phơng nhiễu, đưa mặt cắt địa vật lý phù hợp với mặt cắt địa chất cần khảo sát Nhiều vấn đề liên quan đến phân tích số liệu, nhầm khai thác tối đa thông tin địa chất từ sô hệu cha chân, đo điện băng phương pháp rađa xuyên đất cần triển khai nghiên cứu Tại Viẹt Nam, cha vật lý khảo cô băt đầu muộn Ban đầu với số khảo sát kho bau truyen miệng, kho vũ khí chiên tranh, phương pháp sừ dụng chủ yêu từ điện với thiết bị cũ Gần đây, có nhóm nghiên cứu Viện Địa chất kết hợp với số chuyên gia Italia tiến hành khảo sát thánh địa Mỹ Sơn Bước đầu có thành công định, phương pháp địa vật lý sử dụng chù yếu ảnh điện Hiện có nhiều thiết bị địa vật lý đại hai phương pháp rađa xuyên đất ảnh điện, để địa vật lý khảo cổ thực đạt hiệu quả, cần thiết phải có nghiên cứu chuyên sâu Xuất phát từ phân tích trên, khn khổ đề tài nghiên cứu này, tập trung nghiên cứu để tìm hiểu sâu thành tựu đại giới, từ xem xét khả đề xuất cải tiến nhàm nâng cao hiệu phương pháp ĐVL khảo cổ Việt Nam Địa bàn tiến hành nghiên cứu (xã, huyệb, tỉnh, vùng) Bên canh nghiên cứu lý thuyết, tiến hành nghiên cứu thử nghiệm số sở sau: - Khu di tích Hồng Thành Thăng Long Khu đình Chu Quyến thuộc xã Chu Minh, huyện Ba Vỉ, Hà Nội - Một số địa điểm khác Mục tiêu đề tài + Nghiên cứu cải tiến phươne D h n Bia Văt I ứ u; - > : , p gp p • Lý đại (quy trình thiết kếkhảo sát thu thập, xử lý minh giải số liêu) để nhủ hrm vrVỉ A - • , ^ áp dụng phỏt hiên còc di tớch cổ Việt nam + Áp dụng phuong pháp phục vụ nghiên cúu phát cảo di tích cổ Việt nam 10 Tóm tắt nội dung nghiên cứu đề tài + Tim hieu tựu giới liên quan đến việc áp dụng phương pháp địa vật lý đại nghiên cửụ phát di tích cổ + Hoàn thiện nghiên cứu cải tiến hệ đo đa cực, xây dựng thuật toán, chương trinh xừ lý đe đê xuât phương pháp anh điện đa cực cải tiến cho phù hợp với điều kiện khảo sát nhằm phục vụ cho mục đích phát di tích cổ + Nghiên cứu, lựa chọn, xây dựng đề xuất quy trinh thiết kế khảo sát, thu thập xử lý số liệu tô hợp phương pháp rađa xuyên đất ảnh điện (đặc biệtlàảnh điệnđa cực cải tiến) phù hợp với điều kiện áp dụng phát di tích cổ V iệt Nam + Sử dụng tổ hợp phương pháp để nghiên cứu khu di tích Hồng Thành Thăng Long; khu đình Chu Quyến thuộc xã Chu Minh, huyện Ba Vì, Hà Nội số địa điểm khác 11 Các chuyên đề nghiên cứu dự kiến đề tài (tên nội dung chinh (ùng chuyên đề) Chuyên đề : Các thành tựu giới liên quan đến việc áp dụng phương pháp địa vật lý đại nghiên cứu phát di tích cổ Chuyên đề : Nghiên cứu đề xuất phương pháp ảnh điện đa cực cải tiến phục vụ cho mục đích phát di tích cổ Chuyên đề : Nghiên cứu đề xuất quy trình thiết kế khảo sát, thu thập xử lý số liệu tổ hợp phương pháp rađa xuyên đất ảnh điện phù hợp kết quà áp dụng phát di tích cổ Việt Nam 12 Cấu trúc dự kiến báo cáo kết đe tài (chi tiêt hoá chương mục) Mở đầu Chương Các thành tựu giới liên quan đến việc áp dụng phương phap địa vật lý đại nghiên cứu phát di tích Chương Phương pháp ảnh điện đa cực cải tiến ° " " * 3- “ •* * kết áP * * * '° hpp phuong pháp phá di ưch cồ ò Việt Nam p g pháp xuyên dất * “ >điệ" Kết luận 13 Tính*đa ngành liên ngành đề tài X + Đ ể ^ nghiên cứu đư? c tiến hành với mục đích áp dụng, cài tiến thành tựu giói hai phương pháp địa vạt lý quan trọng phưong pháp rađa xuyên đất ả ^ đ iê n để phù hợp nâng cao hiệu chúng nghiên cứu phát di tích cổ Việt Nam, vi phải kết hợp kiến thức Toán học, Tin học, Vật lý Địa chất + Kết hợp nghiên cứu lý thuyết thực tế; kết hợp Trường Viện rìghiên cứu, sờ sản xuất để tiến hành thực đề tài 14 Phương pháp luận phương pháp khoa học sử dụng đề tài + Tìm hiên, phân tích tơng hợp kết nghiên cứu thành tựu thê giới liên quan đên việc áp đụng phương pháp địa vật lý đại nghiên cứu phát di tích cổ vả trạng áp dụng hiệu phương pháp Việt nam + Đê xuât phương pháp mới, kêt hợp với sở nghiên cứu sản xuất khác tiến hành đo áp dụng phương pháp thực tế khu vực với đối tượng khác + Nghiên cứu đề xuất quy trình áp dụng tổ hợp phương pháp rađa xuyên đất ảnh điện phù hợp với công tác phát di tích cổ Việt Nam + Ap dụng kiên thức đại vê Toán học, Tin học để xây dựng thuật tốn chương trình xử lý phù hợp phương pháp + Bang thực nghiệm tiến hành áp dụng thử nghiệm phương pháp Việt Nam 15 Khả sử dụng sở vật chất, trang thiết bị (tên phòng thí nghiệm sừ dụng để tài) + Máy PC trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội + Thiết bị Thăm dò điện hệ đa cực Ra đa xuyên đất cùa Trung tám Nghiên cứu phòng trừ Mối, Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam + Các cơng trình thăm dò chủno til v iệ tt L 16 Z a Z K' A_ l ic di “ch cồ d0 Viặn 840 tồ" Di tfch Khả hợp tác quốc tế - Hợp tác đã/đang có (tên tổ chức vấn đề hợp tác) - Hợp tác có (tên tổ chức vấn đề hợp tác) 17 Các hoạt động nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu lý thuyết - Điều tra khảo sát Ịỹ] - Xây dựng mơ h ìn h thử nghiệm □ - Bổ sung b i giảng [X] - Viết báo cáo khoa học [X] - Hội thảo khoa học [X] - Tập huấn □ - Các hoạt động khác [X] 18 Kết dự kiến 18.1 Kết khoa học + Có báo đãng tạp chí khoa học chuyên ngành + Xây dựng thiết lập quy trình thiết kế khảo sát, thu thập, xử lý minh giải số liệu phương pháp nghiên cứu phục vụ cho việc phát di tích cổ Việt Nam 18.2 Kểt ứng dụng + Hỡnh thành áp dụng có hiệu Việt Nam tổ hợp phương pháp rađa xuyên đât ảnh điện cải tiến phục vụ cho việc nghiên cứu phát di tích cổ + Ket đề tài giúp phát hiện, định vị lập đồ đối tượng khảo cổ bị chôn vùi mặt đất mà giữ nguyên trạng, không phá huỷ di tích, tạo điều kiện giúp nhà khảo cổ học đặt kế hoạch triển khai khai quật bảo tồn di sản văn hoá, di tích khảo cổ 18.3 Kết đào tạo - s ổ thạc sĩ đào tạo khuôn khổ đề tài: đên - Số NCS đào tạo ưong khuôn khổ đề tài: - Bổ sung vào nội dung giảng chuyên đề Địa Vật lý cho sinh viên học viên sau đại học 18.4 Kểt tăng cường tiềm lực cho đơn vị - Kết bồi dưỡng cán bộ: nâng cao trình độ cho cán tham gia đề tài 19 Nội dung tiến độ thực đề tài (các công việc cần ừ-iến khai, thời hạn thực sản phẩm đạt được) TT Hoạt động nghiên cứu Thu thập viêt tông quan tài liệu Xây dựng để cương nghiên cứu tiết Chuyên đê 01/2009 03/2009 Chuyên để 01/2009 03/2009 Chuyên đề 01/2009 03/2009 Chuyên đề 03/2009 06/2010 Chuyên để 03/2009 06/2010 Chuyên đề 03/2009 06/2010 Xử lý kêt 01/2010 09/2010 Viêt báo cáo chuyên đê 01/2010 09/2010 03 03 Hội thảo kỳ 03/2010 Bổ sung số liệu/thử nghiệm/ứng dụng 03/2010 08/2010 8/2010 11/2010 Viêt báo cáo tông hợp 10/2010 11/2010 Hoàn thiện báo cáo 11/2010 Nộp sản phâm 12/2010 Tông kêt sô liệu Sản phâm khoa hoc Báo cáo tông quan Đê cương chi tiết Đê cương chi tiết Đê cương chi tiết *■ Điểu fra khảo sát, thí nghiệm, thu thập sổ liệu Sổ chuyên để (như mục 2) Thời gian thực Từ tháng Đên tháng 01/2009 06/2009 • Báo cáo chuyên đẻ 12/2010 ỉ Nghiệm thu đề tài 12/2010 20 Phân bo kinh phí (TUV theo đăn / H ẻ m »1 - _ đề tài, mục tiếu mục bảng s ẽ có thay đổi cho p h ù hợp) TT Nội dung X â y dự ng v v iềt để cưom g ch i tiểt TT Kinh Dhí fVNĐ> Năm thứ Năm thứ 6.000.000 Nội dung Thu thập viểt tồng quan tài liệu ■* , - tíiêu ưa, kháo sát, thí nghiệm, thu thập sổ liệu nghiên cứu, xử lý số liêu Kinh ph (VNĐ) Năm thứ Năm thứ 5.000.000 33.000,000 24.000.000 - Thuê, mua sắm trang thiết bị, nguyên vật liệu Viết báo cáo khoa học, hội thảo, nghiệm thu C h i khác 6.000.000 6.000.000 Mua văn phòng phâm 1.000.000 1.000.000 In ân, photocopy 1.000.000 1.000.000 Quản lý phí 4.000.000 4.000.000 50.000.000 50.000.000 f-M -1Ẫ Tông 20.000.000 100.000.000 T ồng kỉnh phí {Một trăm triệu đồng chẵn) 21 Tàỉ liệu tham khảo để viết đề cương Tiếng Việt Lâm Quang Thiệp, Lê Viết Dư Khương, 1989, “Về phương pháp đo sâu điện vi phân”, Tạp ch ỉ Các K hoa học Trái đất, 9(2), tr 43-49 Lê Viết Dư Khương, Vũ Đức Minh, 2001, “Các phương pháp đo sâu điện trờ dùng tổ hợp hệ cực đo hợp lý”, Tạp Các Khoa học Trải đát, 23(3), tr 217-224 Nguyễn Văn Giàng, 2000 Khả áp dụng Rada xuyên đất kỹ thuật mơi trường Việt Nam Tạp chí Địa chất số 257 Nguyễn Văn Giảng, 2004 Một số kết áp dụng công nghệ Georadar địa kỷ thuật môi trường Hội nghị Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam, 2004 Trần Cánh nnk, 2004 ứ n g dụng công nghệ địa vật lý nông phát ẩn họa đê chổng lụt Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam, ỉần thứ • Tiếng Anh ^ numencal direct interpretation method o f resistivity sounding using the Pekeris model, Geophysical Prospecting, 32(6), pp 1131- 1146 Becht A , Appel E., Dietrich p., 2006, Analysis o f multi - offset GPR data; a case study in a coarse gmained gravel aquifer Near surface Geophysics Beres, M., and F p Haeni, 1991, Application o f ground penetrating radar method in hydrogeologic studies: Ground water 29 Cogon J H., 1973, A comparision o f electrode arrays, Geophysics, 38, pp 737-761 Conyers, Lawrence B., Dean Goodman, 1997, G round Penetrating Radar: An Introduction fo r Archaeologists, Altamira Press, Walnut Creek, California, U.S.A Conyer L D., D Goodman, 1997, Ground penetrating radar: an introduction for archaeologists, A ltam ira Press, USA Davis J.L., Annan Ạ.P., 1989, Ground penetrating radar for high resolution mapping o f soil and rock stratigraphy, G eophysiccalprospecting, 37 Dohr G., 1976, G eology o f Petroleum, Vol.II -A pplied Geophyics, 2nd Ed., Stuttgard (Enke) Ginzburg A., Loewenthal D and Shoham Y., 1976, On the automatic interpretation o f direct current resistivity sounding, Pure A pplied Geophysics, 114, pp 983-995 10 Loke M H., 2002, Rapid 2D resistivity and IP Inversion using the least - square method Res dinv ver 52 Geotomod Software w.w.w.geoelectrical com 11 Loke M H., 2002, Rapid 2D resistivity forward modeling using the finite - difference and finite - element method Res2mod ver 3.01 mhloke@pc.jaring.my 12 R Kumar, u c Das, 1977, Tranformation o f dipole to schlumberger sounding curves by means o f linear digital filter, G eosounding Principles, 25, p.p 780 - 789 13 R Schulz, 1985, The method o f integral equation in the direct curent resistivity method and its accuracy, Journal o f Geophysics, 56, p.p 192 - 200 14 S H Ward, 1990, Resistivity and induced polarization methods, Geotechnical and environmental geophysics, p.g 147-189 15 S P Mathur, 1989, Location o f shallow aquifier Electrical Resistivity Method, Rural Water S u pply D ivision, Thailand 16 Stewart N „ Griffiths H /2 0 , G round Penetrating Radar - 2nd Edition MPG Books Limitted, Bodmin, Cornwall, UK Ngày 17 tháng Ố nồm 2009 CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI Ngày 19 tháng 01 năm 2009 THÙ 'TRƯỜNG Đ Ơ N VỊ l ị ị (kỷ tên , đ ó n g d ấ u ) N gày 17 tháng 04 năm 0 CHỦ NHIÊM KHOA Ngày Nội dung nghiên cứu + Tìm hiểu thành tựu giới liên quan đến việc áp dụng phương pháp Địa Vật. .. phương pháp Địa Vật lý ví các bí quyết” hay “tai mắt” nhà khảo cổ Vài nét việc áp dụng phương pháp Địa Vật lý khảo cể Các phương pháp Địa Vật lý sử dụng cho khảo cổ học xuất phát từ phương pháp. .. cực cải tiến phù hợp với điêu kiện áp dụng để phát di tích cổ số khu vực Việt Nam nhăm nâng cao hiệu phương pháp Địa Vật lý khảo cổ Việt Nam Chương Tổng quan Địa Vật lý khảo cổ việc áp dụng phương