Luận văn thạc sĩ khoa học: Nghiên cứu Đứt gãy Sông Hồng khu vực Sơn Tây bằng phương pháp đo sâu từ telua

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế quốc dân, việc nghiên cứu địa chất ở nước ta ngày càng đặt ra nhiệm vụ phong phú và phức tạp, không chỉ trên đất liền mà cả trên vùng biển rộng lớn. Để giải quyết tốt các nhiệm vụ đặt ra, cần áp dụng có hiệu quả các thành tựu mới của khoa học công nghệ, trong đó có các phương pháp địa vật lý. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ chế tạo máy (thiết bị ghi số, máy có độ ổn định và độ chính xác cao…), cùng sự tiến bộ nhảy vọt của công nghệ tin học và xử lý số liệu (rời rạc hóa tín hiệu, tự động hóa quá trình xử lý trên máy tính…) đã cho phép các phương pháp địa vật lý có những bước tiến mạnh mẽ.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐÀO VĂN QUYỀN NGHIÊN CỨU ĐỨT GÃY SÔNG HỒNG KHU VỰC SƠN TÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TỪ TELUA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐÀO VĂN QUYỀN NGHIÊN CỨU ĐỨT GÃY SÔNG HỒNG KHU VỰC SƠN TÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TỪ TELUA Chuyên ngành: Vật lý địa cầu Mã số: 8440130.06 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ HUY MINH PGS TS ĐỖ ĐỨC THANH Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Học viên xin bày tỏ lời cảm ơn tới Bộ môn Vật lý Địa cầu, khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội; Phòng Địa từ, Viện Vật lý Địa cầu tạo điều kiện thuận lợi để học viên hoàn thành Luận văn Luận văn hỗ trợ số liệu từ Đề tài Hỗ trợ nghiên cứu viên cao cấp 2019 TS Võ Thanh Sơn Học viên xin gửi lời tưởng nhớ tới Tiến Sĩ Võ Thanh Sơn – Nguyên trưởng phòng Địa từ - Viện Vật lý Địa cầu, tạ ngày 6/6/2019 TS Võ Thanh Sơn người thầy, người đồng nghiệp, người giao phân công hướng dẫn cho học viên, người giúp đỡ vật chất tinh thần, giúp học viên làm quen với phương pháp đo sâu từ telua từ ngày công tác Viện Vật lý Địa cầu Qua đây, học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người cố, lần gửi lời chia buồn sâu sắc gia đình mát to lớn Học viên xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới hai thầy hướng dẫn TS Đỗ Đức Thanh TS Lê Huy Minh hướng dẫn tận tình, bảo suốt trình học viên thực luận văn Cuối cùng, học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành, biết ơn tới gia đình, thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ học viên suốt q trình học tập hồn thành luận văn Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2019 Học viên Đào Văn Quyền MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TỪ TELUA 1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2 Cơ sở phương pháp 1.2.1 Nguồn gốc trường từ - telua (MT) 1.2.2 Giả thiết Cagniard định nghĩa điện trở suất biểu kiến MT 10 1.2.3 Cấu trúc không phân lớp: Trường hợp cấu trúc hai chiều 2D 14 1.2.3.1 Các trở kháng tenxơ 16 1.2.3.2 Sự quay trục đo để tìm kiếm hướng 18 1.2.4 Độ sâu thâm nhập 20 1.2.5 Cơ sở địa điện phương pháp đo sâu từ telua 21 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐỨT GÃY KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ CÔNG TÁC THU THẬP SỐ LIỆU ĐO SÂU TỪ TELUA 24 2.1 Hệ thống đứt gãy khu vực nghiên cứu 24 2.2 Công tác thu thập số liệu đo sâu từ telua 32 2.2.1 Bộ thiết bị đo sâu từ telua MTU-5A phần mềm kèm 32 2.2.2 Cơng tác thực địa bố trí điểm đo 35 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO SÂU TỪ TELUA 40 3.1 Xử lý số liệu thu thập 40 3.2 Nghịch đảo 1D 49 3.2.1 Cơ sở phép nghịch đảo 1D phương pháp Occam 49 3.2.2 Kết nghịch đảo 51 3.3 Nghịch đảo 2D 53 3.3.1 Cơ sở phương pháp minh giải số liệu 2D phương pháp giảm dư nhanh 53 3.3.2 Kết minh giải 60 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Phổ trường từ Trái Đất Hình 1.2 Các kiểu phân cực 16 Hình 1.3 Sự định hướng trục: X Y trục đo 17 Hình 1.4 Sự quay trục X Y 18 Hình 1.5 Độ sâu thâm nhập sóng điện từ phụ thuộc vào chu kỳ điện trở suất 21 Hình 1.6 Điện trở suất đất đá khoáng vật 22 Hình 1.7 Dải điện trở suất vật liệu 23 Hình 2.1 Sơ đồ đứt gãy Việt Nam 24 Hình 2.2 Sơ đồ Đới Đứt gãy sông Hồng đoạn Lào Cai – Ninh Bình 25 Hình 2.3 Kiến trúc đới đứt gãy sông Hồng – sông Chảy đoạn Lào Cai – Việt Trì 31 Hình 2.4 Thiết bị đo sâu từ telua V5 system 2000 MTU/MTU-5A 33 Hình 2.5 Giao diện phần mềm WinTabEd 34 Hình 2.6 Giao diện thơng tin thời gian thực từ WinHost điểm đo Sơn Tây 34 Hình 2.7 Giao diện phần mềm SSMT 2000 35 Hình 2.8 Sơ đồ vị trí điểm đo sâu từ telua đứt gãy sông Hồng 37 Hình 2.9 Bố trí đầu đo từ điện cực điểm đo sâu từ telua 39 Hình 3.1 File chứa số liệu thu thập 40 Hình 3.2 Chương trình chạy xử lý số liệu SSMT2000 41 Hình 3.3 Màn hình hiển thị phần mềm MTeditor 42 Hình 3.4a Đường cong đo sâu NS EW điểm ST01 43 Hình 3.4b Đường cong đo sâu NS EW điểm ST02 43 Hình 3.4c Đường cong đo sâu NS EW điểm ST03 44 Hình 3.4d Đường cong đo sâu NS EW điểm ST04 44 Hình 3.4e Đường cong đo sâu NS EW điểm ST05 45 Hình 3.4f Đường cong đo sâu NS EW điểm SH06 45 Hình 3.4g Đường cong đo sâu NS EW điểm SH07 46 Hình 3.4h Đường cong đo sâu NS EW điểm SH08 46 Hình 3.4i Đường cong đo sâu NS EW điểm SH09 47 Hình 3.5 Giả mặt cắt điện trở suất biểu kiến thành phần xy quan sát 48 Hình 3.6 Giả mặt cắt điện trở suất biểu kiến thành phần yx quan sát 48 Hình 3.7 Kết nghịch đảo 1D thành phần yx phương pháp nghịch đảo Occam 52 Hình 3.8 Mơ hình ban đầu xuất phát từ trình nghịch đảo 2D phương pháp giảm dư nhanh, dấu thập lưới điểm tính tốn 61 Hình 3.9 Độ lệch bình phương trung bình thành phần điện trở suất yx quan sát tính tốn từ mơ hình nghịch đảo 2D 62 Hình 3.10 Đường cong yx quan sát (các hình thoi) tính tốn lại từ mơ hình 2D (các dấu chữ thập) điểm sh08 63 Hình 3.11 Giả mặt cắt điện trở suất biểu kiến thành phần yx tính tốn lại từ mơ hình nghịch đảo 2D 63 Hình 3.12 Mặt cắt địa điện theo kết nghịch đảo 2D thành phần yx thu tuyến cắt ngang đới đứt gãy sông Hồng 64 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Tọa độ điểm đo sâu từ telua .38 CÁC TỪ VIẾT TẮT AMT: Audio Magnetotelluric) CNPC: Tập đồn dầu khí quốc gia Trung Quốc ĐĐGSH: Đới đứt gãy sông Hồng ĐGSH: Đứt gãy sông Hồng E-W: East – West GPS: Global positioning system GSIJ: Viện khảo sát Địa lý Nhật Bản MT: Magnetotelluaric N-S: North – South MỞ ĐẦU Cùng với phát triển mạnh mẽ kinh tế quốc dân, việc nghiên cứu địa chất nước ta ngày đặt nhiệm vụ phong phú phức tạp, không đất liền mà vùng biển rộng lớn Để giải tốt nhiệm vụ đặt ra, cần áp dụng có hiệu thành tựu khoa học cơng nghệ, có phương pháp địa vật lý Trong năm gần đây, với phát triển công nghệ chế tạo máy (thiết bị ghi số, máy có độ ổn định độ xác cao…), tiến nhảy vọt công nghệ tin học xử lý số liệu (rời rạc hóa tín hiệu, tự động hóa q trình xử lý máy tính…) cho phép phương pháp địa vật lý có bước tiến mạnh mẽ Ngày nay, ngành địa vật lý khơng nghiên cứu hình thái cấu trúc địa chất (xác định mặt ranh giới, lát cắt, đứt gãy, đo vẽ đồ….) mà cịn có khả xác định chất mơi trường (liên kết địa tầng, xác định thành phần thạch học, tướng đá….) Ưu điểm phương pháp địa vật lý thu nhận thơng tin trường địa vật lý thiết bị đại cách nhanh chóng, phát làm sáng tỏa đối tượng nằm ẩn sâu lòng đất lớp phủ dày mà điều kiện phức tạp nghiên cứu trực tiếp được; giảm giá thành chi phí… Ở nước ta, sử dụng phương pháp địa vật lý để giải nhiệm vụ địa chất tiến hành từ nhiều năm trước có thành tựu đáng kể việc giải nhiệm vụ địa chất đo vẽ đồ địa chất tỷ lệ khác nhau, nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ trái đất, tìm kiếm khống sản (than, sắt, đồng, thiếc, chì, kẽm, vàng, kim loại q hiếm….), tìm kiếm dầu khí vùng thềm lục địa rộng lớn, tìm kiếm nước ngầm phục vụ cấp nước sinh hoạt bảo vệ nguồn nước, giải nhiệm vụ địa chất cơng trình xây dựng mặt cơng trình ngầm… Phương pháp đo sâu từ telua (Magnetotelluaric - MT) cho phép xác định cấu trúc độ dẫn đất đá vỏ Trái Đất dựa việc đo đạc hai thành phần điện telua thành phần từ Trái Đất vng góc với cách tương ứng Đây phương pháp có hiệu để nghiên cứu cấu trúc địa chất phức tạp, dễ dàng phát đới điện trở suất thấp ứng với vùng đất đá bị dập vỡ Tại vị trí có đứt gãy, nhiều q trình vật lý phức tạp diễn ra: Q trình biến chất có khử nước khống vật làm tăng chất lỏng lưu thông tự đới đứt gãy, nóng chảy phần, đóng kín vùng đứt gãy hoạt động làm tăng dần áp suất chất lỏng áp suất vượt giới hạn định xảy động đất Như chất lỏng yếu tố quan trọng vùng đứt gãy vùng đứt gãy hoạt động chất lỏng đóng vai trị quan trọng q trình phá hủy vùng chấn tiêu động đất Do tồn chất lỏng đới đứt gãy hoạt động nên điện trở suất đất đá giảm nhiều so với đất đá xung quanh, điện trở suất đất đá mang thông tin trạng thái vật chất vỏ Trái Đất khu vực nghiên cứu Năm 2016, Phòng Địa từ - Viện Vật lý Địa cầu cấp kinh phí để mua máy đo từ telua MTU-5A công ty Phoenix – Canada, thiết bị đo sâu từ telua đại Máy có khả đo AMT (Audio Magnetotelluric) dải tần số từ 1000 Hz tới 10000 Hz đo MT (Magnetotelluric) dải tần số từ 400 Hz tới 0.0000129 Hz Năm 2019, chương trình hỗ trợ hoạt động nghiên cứu khoa học cho nghiên cứu viên cao cấp, phịng chun mơn chúng tơi có sử dụng thiết bị để thu thập số liệu từ telua đứt gãy sông Hồng Đới đứt gãy sông Hồng - ranh giới phân chia vùng kiến tạo Đông Bắc Việt Nam vùng kiến tạo Tây Bắc Việt Nam - đới đứt gãy quan trọng bậc mặt địa chất kiến tạo vấn đề sinh khoáng miền Bắc nước ta Vấn đề địa chất, địa vật lý đới đứt gãy nhiều nhà nghiên cứu nước quan tâm Với thiết bị MTU-5A Hãng Phoenix Canada sản xuất tiến hành đo điểm đo sâu từ telua theo tuyến cắt qua đới đứt gãy sông Hồng thuộc địa phận Sơn Tây - Hà Nội Trong khuôn khổ luận văn tác giả thực hiện: “Nghiên cứu đứt gãy sông Hồng khu vực Sơn Tây phương pháp đo sâu từ telua”, có sử dụng số liệu từ chương trình hỗ trợ nghiên cứu Phương pháp đo sâu từ telua trình bày áp dụng luận văn Cấu trúc luận văn phần mở đầu, kết luận, nội dung luận văn trình bày chương: Chương 1: Tổng quan phương pháp đo sâu từ Telua Chương 2: Hệ thống đứt gãy khu vực nghiên cứu công tác thu thập số liệu đo sâu từ telua Chương 3: Phương pháp kết xử lý số liệu đo sâu từ telua Các giới hạn tích phân bề mặt độ sâu đủ lớn mà trường điện thực giảm đến zero Biểu diễn phức biểu diễn hai phương trình tần số vế Biểu diễn thay đổi cách dễ dàng muốn dùng ln(z) mơ hình biến đổi vi phân    0 (ln ) Một cách thay đổi hữu ích khác xác định lại tài liệu sau: d xy  H y    V2  ln   i     ln     i  E x      (3.23) vì: Re[dxy] = -ln a Im[dxy] = 3/2 - 2 a  điện trở suất biểu kiến pha trở kháng Bằng cách lấy sai phân (3.23) dễ dàng kết luận rằng: d xy  2 ( z ) E 02 ( y i , z ) V    (ln  )dz V ( y i ,0) E ( yi ,0) H ( yi ,0) (3.24) H0(yi,0) tính từ E0(yi,z) cách dùng (3.15) Nếu phần dư vế trái phương trình (3.22) (3.24) chênh lệch tài liệu đo tần số tài liệu dự đoán 0, phương trình dễ dàng nghịch đảo nhiễu loạn độ dẫn trực tiếp bên vị trí đo Chúng ta gọi nghịch đảo vị trí nghịch đảo giả 1D, đạo hàm “giả Frechet” khác với đạo hàm Frechet trường hợp 1D trường E0(yi,z) sử dụng để tính chúng phải thoả mãn phương trình 2D (3.13) với =0(y,z) Chu trình lặp đầy đủ sau: đốn nhận ban đầu giả thiết 0(y,z) phương trình (3.13) giải E0(y,z) Các trường dùng để đánh giá nhân giả - Frechet phần dư số liệu vế Các 56 phương trình (3.22) (3.24) sau nghịch đảo dùng tiêu chuẩn làm trơn để đảm bảo không đưa vào cấu trúc mức Sau đó, 0(y,z) cập nhật (thường cỡ phần trăm  (ln) nội suy vị trí để tạo nên (y,z) Phương trình (3.24) sau lại giải để tìm đánh giá trường 2D dùng xấp xỉ sai phân hữu hạn phương pháp ma trận Chu trình lặp lại phần dư số liệu trở nên đủ nhỏ Sơ đồ này, người ta giữ nguyên phần toán cố định tác động lên phần khác, lợi bật kỹ thuật giảm dư để giải phương trình vi phân, gọi phương pháp phương pháp nghịch đảo giảm dư nhanh “rapid relaxation inverse” hay RRI Mode TM (Hoặc mode TH) Sử dụng hệ toạ độ mode TE điện trở suất =1/, phương trình thích hợp mode TM, dịng điện chạy vng góc với đường phương cấu trúc (tức là, mặt phẳng y-z), ta có:   2 H x  .H x  i0 H x  H x  Ey z (3.14’) (3.15’) Phương trình (3.14’) viết lại:  H x   H x       i  H x z z y   H x y (3.16’) Xác định tập tài liệu mới: U  H E y   Z yx H z H x (3.17’) tính tốn đạo hàm giả Frechet gần mode TE Kết cuối là: 57 U  E 02 ( y i , z )dz H ( y i ,0 )  (3.22’) E0 xác định việc sử dụng (3.15’) trường H0 thỏa mãn (3.14’) với 0 Định nghĩa lại tài liệu mode TM sau: d yx   H x     i0    ln  i0    ln    U   E y    (3.23’) thu tương tự TM đạo hàm giả Frechet (3.24): d yx   2 ( z ) E02 ( yi , z ) U   (ln  )dz U ( yi ,0) E0 ( yi ,0) H ( yi ,0) (3.24’) Các đạo hàm giả Frechet xấp xỉ (3.22’) (3.24’) nghịch đảo cách độc lập từ mode TE tổ hợp với đạo hàm giả Frechet mode TE tài liệu nghịch đảo đồng thời  Q TRÌNH TÍNH TỐN Để thực nghịch đảo người ta dùng chuẩn Laplace vô hướng mô hình m: Q yi    z  z  2m 2m    g ( z )  dz y   z (3.25) nhân tử (z+z0)2 nảy sinh từ việc lấy đạo hàm tích phân log độ sâu, nhân tử g(z) cho phép tương hợp việc xếp đặt cấu trúc theo phương ngang đứng Khi sử dụng phương pháp xấp xỉ sai phân hữu hạn qui tắc cầu phương, chuẩn viết dạng: Qi=(Rmi-ci)T(Rmi-ci) (3.26) mi mơ hình mẫu rời rạc bên vị trí yi, R tốn tử tạo từ đạo hàm bậc hai thẳng đứng m i; ci vectơ nảy sinh từ việc lấy đạo hàm bậc hai theo 58 phương ngang, biểu thị cấu trúc yi phải gần với cấu trúc vị trí bên cạnh, số mũ T ký hiệu ma trận chuyển vị Vì tài liệu đo có sai số, khơng muốn mơ hình cực tiểu Qi làm hợp cách xác với số liệu Thay thế, muốn cực tiểu đại lượng: Wi  Qi   i ei2 (3.27) Các phương sai sai số đo sử dụng để lấy tỷ lệ số liệu đạo hàm giả-Frechet cho sai số(misfit) bình phương i e có phân bố thống kê chuẩn 2 Hằng số  i thơng số biến đổi cấu trúc mơ hình misfit Vì tốn ngược thực phi tuyến, cần giảm ei2 tới mục tiêu cuối chuỗi bước, đủ nhỏ cho tuyến tính hóa tự nhiên (3.22) (3.24) (3.22’) (3.24’) có giá trị Sự phức tạp nảy sinh trường hợp 2D Wi tăng độ dẫn thay đổi vị trí khác Vấn đề nghiêm trọng mode TM, dịng điện chạy dọc theo tuyến mode TE dịng chạy vng góc với tuyến Vì bước tính tốn nghịch đảo 2D, người ta phải xem xét độ đo tổng quan dáng điệu Wi điểm đo riêng lẻ Các hàm mục tiêu điểm đơn lẻ tổ hợp để tạo nên độ đo chung theo nhiều cách khác Một độ đo chung chấp nhận là: nsites WG   i 1 Wi  i   median (3.28) Đại lượng tỷ lệ với hàm mục tiêu vị trí hệ số nhân với misfit bình phương ei2 có bậc 1, WG tránh bị lấn át vị trí có i lớn nhỏ Vì i median thay đổi lần lặp, giá trị WG mơ hình so sánh với giá trị mơ hình chấp nhận cuối dùng biến i median từ lần lặp Điều làm cho chấp nhận độ đo hàm đồng hai mơ hình 59 3.3.2 Kết minh giải Quy trình nghịch đảo 2D thực chức phần mềm Geotools MT (1997), phần mềm cho phép minh giải 1D, 2D 3D tài liệu từ telua Nghịch đảo 2D đưa mơ hình mặt cắt địa điện làm hợp tất đường cong từ telua quan sát tuyến đo sâu từ telua Mơ hình nghịch đảo 2D tính tới biến đổi điện trở suất theo chiều sâu phụ thuộc tần số quan sát biến đổi điện trở suất theo phương ngang Như biến đổi điện trở suất quan sát điểm quan sát phép nghịch đảo 2D phản ánh ảnh hưởng điểm xung quanh, tranh cấu trúc địa điện thu tuyến hy vọng gần với cấu trúc địa điện thực tế Mặc dù đo sâu từ telua thu thành phần điện trở suất biểu kiến theo hướng cấu trúc xy thành phần điện trở suất theo hướng vng góc với phương cấu trúc yx thành phần pha tương ứng Nghịch đảo 2D sử dụng nghịch đảo thành phần điện trở suất, nghịch đảo đồng thời thành phần điện trở suất, đồng thời điện trở suất pha tương ứng thành phần, nghịch đảo đồng thời hai thành phần điện trở suất thành phần pha cách tương ứng Trong thực tế nhiều cơng trình nghiên cứu cấu trúc sâu phương pháp đo sâu từ telua, người ta sử dụng mode TM (thành phần yx) trình nghịch đảo 2D [19], nguyên nhân điều chưa làm sáng tỏ Sau thử nghiệm tác giả thu kết nghịch đảo 2D hội tụ với việc sử dụng thành phần yx Quá trình nghịch đảo bắt đầu mơ hình nửa khơng gian đồng có điện trở suất 100 .m Để khắc phục phần hiệu ứng biên theo phương ngang, lưới điểm tính toán mở rộng hai đầu tuyến đo khoảng 60 km, phạm vi tuyến đo khoảng cách mắt lưới tính tốn dày đặc, thưa dần xa; độ sâu tính tốn mở rộng tới khoảng gần 60 km, nhiên khoảng cách mắt lưới thưa dần từ xuống (hình 3.8) 60 Hình 3.8 Mơ hình ban đầu xuất phát từ trình nghịch đảo 2D phương pháp giảm dư nhanh, dấu thập lưới điểm tính tốn Kết sau 31 lần lặp độ lệch bình phương trung bình tập hợp đường cong thành phần yx quan sát tính lại từ mơ hình nghịch đảo 2D giảm từ 73,5 .m (ở lần lặp thứ nhất) đến 3,7 .m (lần lặp cuối cùng) (hình 3.9), q trình nghịch đảo khơng thể lựa chọn tham số mơ hình giá trị độ lệch bình phương trung bình yx quan sát tính lại từ mơ hình tốt hơn, q trình nghịch đảo dừng lại 61 80 70 §LBPTT (Ohm.m) 60 50 40 30 20 10 0 10 15 20 25 30 35 Số lần lặp Hỡnh 3.9 lch bình phương trung bình thành phần điện trở suất yx quan sát tính tốn từ mơ hình nghịch đảo 2D Hình 3.10 trình bày đường cong yx quan sát tính tốn lại từ mơ hình 2D thu lần lặp cuối Chúng ta thấy đường cong yx tính tốn lại từ mơ hình phù hợp với đường cong yx quan sát Hình 3.11 giả mặt cắt điện trở suất biểu kiến thành phần yx tính tốn lại từ mơ hình nghịch đảo 2D Chúng ta thấy có tương tự hồn tồn hình 3.6 hình 3.11, điều ngụ ý trình nghịch đảo 2D cho kết hội tụ 62 §iƯn trë st biĨu kiÕn (Ohm.m) 10000 1000 100 10 0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 100.000 1000.000 10000.000 Chu kú (sec) Hình 3.10 Đường cong yx quan sát (các hình thoi) tính tốn lại từ mơ hình 2D (các dấu chữ thập) điểm sh08 Lg (§TSBK) Ohm.m L g (f) (H z ) 3.2 2.8 2.6 2.4 2.2 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -0.2 -2 10 12 14 16 18 20 Distance (Km) Hình 3.11 Giả mặt cắt điện trở suất biểu kiến thành phần yx tính tốn lại từ mơ hình nghịch đảo 2D Kết nghịch đảo 2D thành phần yx lần lặp cuối trình bày hình 3.12 Chúng ta thấy mặt cắt địa điện tuyến đo có cấu trúc với lớp vỏ có điện trở suất thấp từ vài .m tới vài chục .m, phần vỏ có điện trở suất cao tới vài ngàn .m, phần vỏ có điện trở suất từ hàng trăm tới cỡ ngàn .m 63 Hình 3.12 Mặt cắt địa điện theo kết nghịch đảo 2D thành phần yx thu tuyến cắt ngang đới đứt gãy sông Hồng 64 Kiểu cấu trúc vỏ với lớp vỏ cao lớp vỏ lớp vỏ gọi kiểu vỏ phanerozoi quan sát nhiều nơi giới Điều quan trọng thể mặt cắt đới điện trở suất điểm ST04, ST05 SH07 ngăn cách cấu trúc điện trở phần đầu tuyến phần cuối tuyến Đới điện trở suất thấp ứng với đới dập vỡ đứt gãy sông Hồng, đất đá dọc theo đứt gãy bị dập vỡ nên điện trở suất giảm so với xung quanh Từ hình thái mặt cắt điện trở tác giả vạch vị trí đứt gãy sơng Hồng hình vẽ Từ kết tác giả kết luận rằng, đứt gãy sơng Hồng đứt gãy sâu xuyên vỏ, nghiêng phía đơng bắc với góc dốc khoảng 80 o, kết phù hợp với kết nghiên cứu từ dấu hiệu địa chất địa mạo [7,29,34] Ngoài tác giả nhận thấy rằng, sơ đồ đứt gãy hình 2.8 trích dẫn tác giả Nguyễn Đình Xuyên nnk đứt gãy vạch nằm điểm đo st03 st04 Tuy nhiên kết minh giải cho thấy đứt gãy nằm vị trí st04 st05, tức lệch phía Tây Nam so với sơ đồ đứt gãy trích dẫn Kết cho xác định lại vị trí xác đứt gãy Sơng Hồng 65 KẾT LUẬN Phương pháp đo sâu từ telua cho phép xác định cấu trúc độ dẫn đất đá vỏ Trái Đất xem phương pháp hiệu việc nghiên cứu cấu trúc địa điện vùng đứt gãy hoạt động Việc thực luận văn cao học giúp tác giả nắm bắt cách xử lý số liệu qua phần mềm kèm theo máy SSMT2000 MTEDITOR, đưa đường cong điện trở suất Từ thành lập giả mắt cắt, minh giải 1D theo Occam minh giải 2D phương pháp giảm dư nhanh qua phần mềm chuyên dụng Geotool, kết đưa mặt cắt điện trở suất Qua kết mặt cắt điện trở suất, tác giả có nhận xét cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu Từ kết đo sâu từ telua điểm thực nghiên cứu này, kết thực nghịch đảo 2D phầm mềm Geotools MT cho phép kết luận rằng: Đứt gãy sông Hồng đới đứt gãy sâu xuyên vỏ, nghiêng phía đơng bắc với góc nghiêng khoảng 80 o Kết phù hợp với nghiên cứu trước Kết minh giải cho thấy đứt gãy nằm vị trí st04 st05, tức lệch phía Tây Nam so với sơ đồ đứt gãy trích dẫn, điều cho xác định lại vị trí xác đứt gãy Sông Hồng thực tế, nguồn tài liệu bổ sung thêm thông tin đới đứt gãy Sơng Hồng mà ta tham khảo tương lai 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Cao Đình Triều, Phạm Huy Long, 2002 Kiến tạo đứt gãy lãnh thổ Việt Nam NXB Khoa học Kỹ thuật 210 tr Hà Nội Đoàn Văn Tuyến, Đinh Văn Toàn, Nguyễn Trọng Yêm, Phạm Văn Ngọc, Boyer D., 1999 Đặc điểm cấu trúc địa động lực đới đứt gãy Sông Hồng sở tài liệu từ telua.Tạp chí Địa chất, A267, 21-28 Lê Duy Bách, 2017 Đứt gãy Việt Nam NXB ĐH Quốc gia Hà Nội Lê Huy Minh, Võ Thanh Sơn, Nguyễn Chiến Thắng, Nguyễn Trọng Vũ, Nguyễn Đình Xuyên, G Marquis, Trần Văn Thắng, 2008 Mặt cắt đứt gãy Sơn La theo kết đo sâu từ telua Tạp chí Các Khoa học Trái Đất, 30(4), 491-502 Lê Huy Minh, Phạm Văn Ngọc, D Boyer, Nguyễn Ngọc Thủy, Lê Trường Thanh, Ngô Văn Quân, Guy Marquis, 2009 Nghiên cứu chi tiết đứt gãy Lai Châu – Điện Biên phương pháp đo sâu từ telua Tạp chí Địa chất, A311, 11-21 Lê Huy Minh, Đinh Văn Toàn, Võ Thanh Sơn, Nguyễn Chiến Thắng, Nguyễn Bá Duẩn, Nguyễn Hà Thành, Lê Trường Thanh, Guy Marquis, 2011 Kết xử lý bước đầu số liệu đo sâu từ tellua tuyến Hòa Bình – Thái Ngun tuyến Thanh Hóa – Hà Tây Tạp chí Khoa học Trái Đất, 33(1), p 18 – 28 Nguyễn Đăng Túc, 2004 Đặc điểm hoạt động đới đứt gãy sông Hồng, Tổng cục địa chất khống sản Phạm Năng Vũ, Dỗn Thế Hưng, 2004 Cấu trúc sâu đới đứt gãy sông Hồng, Kết nghiên cứu 2001-2003: Đới đứt gãy sông Hồng, đặc điểm địa động lực, sinh khoáng tai biến thiên nhiên Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2004, p.107-171 67 Trần Văn Trị Vũ Khúc (đồng chủ biên), 2009 Địa chất Tài nguyên Việt Nam Cục Địa chất khoáng sản Việt Nam NXB Khoa học tự Nhiên Công nghệ 589 tr Hà Nội 10 Trần Nghi, Trần Hữu Thân, Đinh Xuân Thành, Nguyễn Thanh Lan, Phạm Nguyễn Hà Vũ, Nguyễn Hồng Sơn, 2004 Tiến hóa trầm tích Kainozoi bồn trũng sông Hồng mối quan hệ với hoạt động địa động lực Kết nghiên cứu 2001-2003: Đới đứt gãy sông Hồng, đặc điểm địa động lực, sinh khoáng tai biến thiên nhiên Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2004, p.373-412 11 Võ Thanh Sơn, Lê Huy Minh, Guy Marquis, Nguyễn Hà Thành, Trương Quang Hảo, Nguyễn Chiến Thắng, 2014 Kết đo sâu từ Telua tuyến Sốp Cộp – sông Mã tỉnh Sơn La Tạp chí Địa chất, Loạt A, 341-345, p 327-334 12 Võ Thanh Sơn, Lê Huy Minh, Guy Marquis, Nguyễn Hà Thành, Trương Quang Hảo, Đào Văn Quyền, Nguyễn Chiến Thắng, 2015 Kết đo sâu từ telua tuyến Quan Sơn – Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa.Tạp chí Khoa học Trái Đất, 37(1), p 57-42 13 Võ Thanh Sơn nnk, 2015 Thuộc đề tài độc lập cấp nhà nước: “Nghiên cứu tác động địa chấn kiến tạo đến ổn định cơng trình thủy điện Sơng Tranh khu vực Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam” Lưu giữ thư viện Vật lý Địa cầu – nhà A8 – 18 Hoàng Quốc Việt – Cầu giấy – Hà Nội, p 1-73 Tiếng Anh 14 Arora B R., Unsworth M J., Rawat G, 2007: Deep resistivity structure of the northwest Indian Himalaya and its tectonic implications Geophysical research letters, vol 34, L04307 15 Bedrosian P A., Unsworth M J., Egbert G D., Thurber C H 2004 Geophysical images of the creeping segment of the San Andreas fault: implications for the role of crustal fluids in the earth process Tectonophysics, 385, 137 – 158 68 16 Cagnia L., 1953: Basic theory of magnetotelluric method of geophysical prospecting, Geophysics, 18, 605-635 17 Constable S C et al., 1987 Occam’s inversion : a practical algorith for generating smooth models from electromagnetic sounding data Geophysics, 52, 3, 289-300 18 Geotools Corporation, 1997 Geotools MT User’s guide 19 Ingham M., 2005 High resolution electrical imaging of fault zones Phys Earth Planet Inter., 150, 93-105 20 Jones A., 1992 Electrical conductivity of the continental lower crust, Continental lower Crust, edited by D M, Fountain, R J Arculus and R W Kay 21 Leloup P.h., Lacassin R., Tapponier P., Scharer U., Zhong D., Liu X., Zhang L., Ji S, Phan Trường Thị, 1995 The Ailso Shan – Red River shear zone: Tertiary transform boundary of Indochiana Tectonophysics 22 Nsworth M J., Jones A G., Wei W., Marquis G., Gokam S G., Spratt J E., and the INDEPTH MT Team, 2005 Crustal rheology of the Himalaya and southern Tibet inferred from magnetotelluric data Nature, 438, 78 - 81 23 Pham V N., D Boyer, P Therme, X C.Yuan, L Li and G Y Jin, 1986 Partial melting zones in the crust in southern Tibet from magnetotelluric results, Nature, 319, No 6051, 310-314 24 Pham Van Ngoc, Danièle Boyer, Nguyen Thi Kim Thoa, Nguyen Van Giang, 1993 Deep ground-water investigation by combined VES/MTS methods near Ho Chi Minh city, Vietnam Proceedings of the NCSR of Vietnam, 5(1), 71-86 25 Pham V N., D Boyer, Nguyen Van Giang et Nguyen Thi Kim Thoa, 1995 Proprétés électriques et structure profonde de la zone de faille du Fleuve Rouge au Nord Vietnam d’après les résultats de sondage magnéto-tellurique C.R Acad Sci Paris, 320, série IIa, 181-187 69 26 Pham V N et al, 2000 Electrical conductivity and crustal structure beneath the central Hellenides around the Gulf of Corinth (Greece) and their relationship with the seismotectonics Geophys J Int., 142, 948-969 27 Pham V N et al., 2002 Hydrogeological investigation in the Mekong Delta around Ho Chi Minh city (South Vietnam) by electric tomography C.R Geoscience, 334, 733-740 28 Quomarudin M., 1994 Propriétés électriques et structures de la croûte en France, (Programmes Ecors, GPF) d’après les résultats de sondage magnéto-tellurique Thèse, Université Paris 29 Replumaz A., R Lacassin, P Tapponnier, P H Leloup, 2001 Large river offsets and Plio-Quatermary dextral slip rate on the Red River fault (Yunnan, China), J Geophys Res., 60(B1), 819-836 30 Smith J T & J R Booker, 1991 Rapid inversion of two- and threedimentional magnetotelluric data, J Geophys Res., 96, 3905-3922 31 Tapponier P Et al, 1986 On the michanics of the collision between India and Asia Collision Tectonics Geol Soc Special publication 19 32 Unsworth M J., Jones A G., Wei W., Marquis G., Gokam S G., Spratt J E., and the INDEPTH MT Team, 2005 Crustal rheology of the Himalaya and southern Tibet inferred from magnetotelluric data Nature, 438, 78– 81 33 Vo Thanh Son, Le Huy Minh, Nguyen Hong Phương, Guy Marquis, Nguyen Ha Thanh, Vu Dao Nam, Nguyen Ba Vinh, Dao Van Quyen, Nguyen Chien Thang, Nguyen Hong Viet, 2017 The results of deep magnetotelluaric sounding for studying the Nha Trang – Tanh Linh fault Journal of Marine Science and Technology; Vol 17, No 4B:123-129 34 Zuchiewicza W., Nguyen Quoc Cuong, J Zasadnia, Nguyen Trong Yem, 2011 Late Cenozoic tectonics of the Red River Fault Zone, Vietnam, in the light of geomorphic studies doi:10.1016/j.jog.2011.10.008 70 J Geodynamics, 69, 11-30, ... hành đo điểm đo sâu từ telua theo tuyến cắt qua đới đứt gãy sông Hồng thuộc địa phận Sơn Tây - Hà Nội Trong khu? ?n khổ luận văn tác giả thực hiện: ? ?Nghiên cứu đứt gãy sông Hồng khu vực Sơn Tây phương. .. ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐÀO VĂN QUYỀN NGHIÊN CỨU ĐỨT GÃY SÔNG HỒNG KHU VỰC SƠN TÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TỪ TELUA Chuyên ngành: Vật lý địa cầu Mã số: 8440130.06 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC... 1: Tổng quan phương pháp đo sâu từ Telua Chương 2: Hệ thống đứt gãy khu vực nghiên cứu công tác thu thập số liệu đo sâu từ telua Chương 3: Phương pháp kết xử lý số liệu đo sâu từ telua CHƯƠNG