Đề tài: NGHIÊN CứU, THử NGHIệM Để XD QUY TRìNH CÔNG NGHệ Xử Lý, PT TổNG HợP TàI LIệU ĐịA VậT Lý Và ảNH VIễN THáM VớI MụC ĐíCH ĐIềU TRA ĐịA CHấT Và KHOáNG SảN

đề tài: NGHIÊN CứU, THử NGHIệM Để XÂY DựNG QUY TRìNH CƠNG NGHệ Xử Lý, PHÂN TíCH TổNG HợP TàI LIệU ĐịA VậT Lý Và ảNH VIễN THáM VớI MụC ĐíCH ĐIềU TRA ĐịA CHấT Và KHOáNG SảN Cơ quan chủ trì đề tài: Liên đồn Vật lý Địa chất Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Tài Thinh, Liên đoàn Vật lý Địa chất Cán tham gia nghiên cứu: TS Đỗ Tử Chung TS Quách Văn Gừng KS Võ Bích Ngọc TS Nguyễn Thế Hùng KS Trần Văn Thiện TS Nguyễn Trần Tân TS Đào Văn Thịnh Liên đoàn Vật lý Địa chất Hội Khoa học Kỹ thuật Địa vật lý Việt Nam Liên đoàn Vật lý Địa chất Liên đoàn Vật lý Địa chất Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc Liên đoàn Vật lý Địa chất Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc Mục tiêu nghiên cứu Nâng cao hiệu độ tin cậy kết xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám điều tra địa chất khống sản; Có quy trình cơng nghệ phù hợp để xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám với mục đích điều tra địa chất khống sản Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu xác định tham số đặc trưng trường địa vật lý, ảnh viễn thám, mối tương quan chúng mức độ phản ánh chúng cấu trúc địa chất sử dụng để xử lý, phân tích tổng hợp Nghiên cứu chương trình xử lý phân tích tài liệu địa vật lý viễn thám có Việt Nam, lựa chọn hệ chương trình xử lý, phân tích tổng hợp Xử lý, phân tích thử nghiệm theo tổ hợp tài liệu địa vật lý viễn thám với mục đích giải đoán địa chất khoanh vùng triển vọng khoáng sản, diện tích khoảng 500Km2 vùng Cẩm Thuỷ - Thanh Hố Lựa chọn hệ phương pháp xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám với mục đích điều tra địa chất khống sản Xây dựng quy trình cơng nghệ xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám với mục đích điều tra địa chất khống sản Tóm tắt kết nghiên cứu I Tổng quan Các phương pháp địa vật lý viễn thám địa chất chất phản ánh đặc trưng vật lý từ đối tượng nghiên cứu thông qua phương tiện đo ghi khác máy thiết bị đo đạc trực tiếp, gián tiếp chụp ảnh bước sóng khác nước phát triển, phương pháp phân tích ảnh viễn thám địa chất ghép chung với phương pháp địa vật lý phát triển hệ thống phần mềm xử lý phân tích tài liệu địa vật lý viễn thám thống Việc xử lý, phân tích kết hợp tài liệu địa vật lý viễn thám làm tăng lượng thông tin độ tin cậy kết giải đoán Việt Nam, việc xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý tài liệu viễn thám tiến hành riêng rẽ phần mềm nhập ngoại ứng dụng cho phép tiến hành xử lý phân tích tổng hợp đồng thời dạng tài liệu Từ năm 1995, quy trình “xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu bay đo từ phổ gamma trọng lực”với mục đích điều tra địa chất khống sản bước đầu đề xuất Quy trình áp dụng loạt đề án bay đo từ phổ gamma trọng lực tiến hành năm sau Cục Địa chất Khống sản Việt Nam, đưa nhiều thông tin khách quan tin cậy cấu trúc địa chất dự báo khống sản; bước hồn thiện, bổ sung cách sâu sắc Từ năm 1993 đến nay, số đơn vị ngành địa chất trang bị phần mềm thích hợp để xử lý ảnh viễn thám Xử lý, phân tích ảnh viễn thám áp dụng rộng rãi, có hiệu quả, phương pháp khơng thể thiếu công tác lập đồ địa chất điều tra khống sản tỷ lệ trung bình lớn II Các phần mềm xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám Để xây dựng hệ phương pháp xử lý, phân tích hợp lý, tác giả tập hợp, nghiên cứu phần mềm xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý, ảnh viễn thám nước phát triển, sở lựa chọn chương trình phần mềm hợp lý xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khống sản Các chương trình chủ yếu bao gồm: - Bộ chương trình Coscad Viện Địa chất thăm dò Matxkva (CHLB Nga) xây dựng, chương trình xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý sở lý thuyết xác suất thống kê cơng cụ phân tích phổ; - Bộ chương trình Trường (PF) Cục Địa chất Mỹ gồm 100 chương trình loại, chủ yếu phục vụ xử lý, phân tích tốn trường thế; - Phần mềm ER.Mapper tập đoàn Earth Resouce Mapping phần mềm xử lý ảnh số đại, dùng nhiều nước giới; - Phần mềm IDRISI phần mềm thông tin địa lý xử lý ảnh, phát triển khoa địa lý Trường Tổng hợp CLARK (Mỹ), hợp tác với chương trình mơi trường Liên hợp quốc (UNEP) Viện nghiên cứu đào tạo Liên hợp quốc; - Phần mềm Didactim chuyên xử lý ảnh viễn thám tập đoàn AES Image Icare Internationale (Pháp) sản xuất III Quy trình cơng nghệ xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản Trên sở nghiên cứu, thử nghiệm tác giả xây dựng quy trình xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản, áp dụng cho xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu bay đo từ phổ gamma, tài liệu trọng lực tỷ lệ 1:50.000, 1:25.000 lớn hơn; tài liệu ảnh viễn thám đa phổ dạng ảnh số ảnh tương tự số hoá; sử dụng phần mềm E.R Mapper, Coscad 8.0, Coscad 3D, DIDACTIM, ERGOVISTA, Idrisi, Trường phần mềm khác có tính tương tự Dưới nội dung quy trình: III.1 Thành lập đồ địa chất theo tài liệu địa vật lý - ảnh viễn thám III.1.1 Xác định phân loại đứt gẫy địa chất - Xác định vị trí đứt gẫy địa chất theo tài liệu địa vật lý Để xác định đứt gẫy địa chất theo tài liệu địa vật lý phải sử dụng đồ trường vật lý: trường từ T, Ta, đồ hàm lượng uran, thôri, kali, đồ dị thường trọng lực Bughe, dị thường Fai tài liệu biến đổi trường từ trường trọng lực Các phép biến đổi trường từ trọng lực thường áp dụng là: nâng trường lên độ cao khác nhau, Lọc trường với bán kính khác lọc (lọc lượng, lọc Komogov-Vinhe, lọc tần số), tính Trend, gradient trường theo phương khác gradient toàn phần Việc lựa chọn phép biến đổi cụ thể phụ thuộc vào đặc điểm trường cấu trúc địa chất vùng nghiên cứu Dấu hiệu để xác định vị trí đứt gẫy gồm: + Ranh giới miền trường có đặc tính khác biệt cấu trúc trường cường độ; + Chuỗi dị thường kích thước khơng lớn phân bố kéo dài theo phương; + Các đường đẳng trị song song kéo dài; + Dải gradient trường lớn kéo dài Vị trí đứt gãy coi tin cậy chúng xác định tất đa số trường - Xác định lineament theo ảnh đa phổ Trên ảnh số, photolineament tập hợp yếu tố tuyến tính gần tuyến tính có giá trị số độ xám gần giống theo hướng định với kích thước thay đổi từ vài đến hàng trăm pixel Để việc chiết xuất có hiệu cần chọn kênh ảnh số có giá trị phương sai cao (thí dụ Landsat kênh 4,6; ảnh ACP, ảnh IHS, ) Dùng phương pháp lọc Sobel để biến ảnh số gốc thành ảnh gradient (ảnh GRADI), từ ảnh gradient cần tạo ảnh nhị phân (BINAR) Sau giãn phân phối [EQVIPOP] cuối tạo ảnh GRADI từ ảnh nhị phân giãn phân phối Kết quả, ta có file ảnh với photolineament theo hướng chọn trước khác nhau; - Từ kết xác định đứt gẫy địa chất theo tài liệu địa vật lý lineament theo ảnh đa phổ, tiến hành đối sánh chúng với để xác định đứt gẫy theo tổ hợp tài liệu Các đứt gẫy địa chất xem tin cậy xác định theo tài liệu địa vật lý lineament phù hợp nhau, trường hợp tài liệu khơng hồn tồn phù hợp vào điều kiện địa chất, địa mạo vùng nghiên cứu để lựa chọn; - Phân tích định lượng yếu tố cửa đứt gẫy địa chất Phân tích định lượng yếu tố đứt gẫy địa chất xác định chiều sâu phát triển, hướng cắm, góc dốc, biên độ dịch chuyển đứng, ngang v.v chúng Để xác định yếu tố phải kết hợp đồng thời tài liệu biến đổi trường từ, trọng lực kết tính tốn tài liệu từ trọng lưc theo số phương pháp chương trình như: phương pháp Andreev, đạo hàm đứng, đạo hàm ngang, phương pháp F.S Grand - G.E.West, phương pháp phân tích thống kê 2D, 3D, giải toán ngược địa vật lý phương pháp thống kê 2D, 3D phương pháp mơ hình hố Chiều sâu phát triển đứt gẫy xác định theo đồ phơng lọc bán kính lớn theo rõi được; hướng cắm đứt gẫy xác định theo hướng dịch chuyển vị trí chúng đồ lọc bán kính khác nhau, hướng phát triển đường đẳng trị giá trị đạo hàm, theo kết phân tích định lượng - Phân loại đứt gẫy Trên sở kết đã thực theo điều nêu trên, dựa vào chiều sâu phát triển chiều dài đứt gãy địa chất để phân thành cấp sau: + Đứt gẫy cấp I đứt gẫy có độ dài lớn, quan sát rõ đồ đẳng trị trường phơng có bán kính biến đổi lớn nhất, thường đứt gẫy phân miền cấu trúc; + Đứt gẫy cấp II đứt gẫy có độ dài lớn quan sát rõ đồ phông biến đổi bậc 2, thường đứt gẫy phân đới cấu trúc; + Các đứt gẫy bậc cao tương ứng theo dõi đồ phơng biến đổi bán kính nhỏ, trường dư biến đổi bán kính nhỏ III.1.2 Xác định thành tạo magma ẩn - Khoanh định thành tạo magma ẩn Xác định thành tạo magma ẩn chủ yếu dựa vào trường dư biến đổi trường từ trường trọng lực Các dấu hiệu chủ yếu để khoanh định magma ẩn là: + Các dị thường từ, trọng lực có dạng đẳng thước gần đẳng thước; + Dị thường trọng lực dị thường dương dị thường âm tương đối tuỳ theo khác biệt mật độ thành tạo magma đất đá vây quanh; + Dị thường từ tồn phần (T) có phần âm phần dương Trong số trường hợp thành tạo magma biểu tập hợp dị thường dương âm xen kẽ kích thước nhỏ phân bố dạng đẳng thước gần đẳng thước - Xác định yếu tố khối magma ẩn Các yếu tố khối magma ẩn bao gồm hình dạng, kích thước, chiều sâu đến tâm mép khối, hình thái mặt tính chất vật lý (mật độ, từ tính) chúng Trình tự tiến hành sau: + áp dụng phương pháp phân tích định tính 3D như: Tính đặc tính thống kê (độ lệch chuẩn, tính đối xứng), môment thống kê, gradient, hàm tương quan, hàm liên kết, phép lọc (lọc lượng, lọc đa thức, lọc KomogorovVinher, lọc entropy), v.v để xác định định tính hình dạng, quy mơ phân bố theo chiều sâu thể magma; + Trên sở kết định tính tiến hành xây dựng mơ hình áp dụng toán lựa chọn dạng 3D chương trình Trường để tính xác yếu tố hình học tính chất vật lý chúng Trường hợp cần xác định số mặt cắt qua thể magma áp dụng chương trình 2.5 D Kết lựa chọn xem phù hợp sai khác trường ban đầu trường tính tốn nhỏ - Phân loại magma Phân loại thể magma chủ yếu dựa vào tính chất vật lý xác định phân tích định lượng, đồng thời có kết hợp với cường độ trường từ, trọng lực, xạ phổ gamma thể chúng để phân chia thành thành tạo magma có đặc trưng tính chất vật lý khác Gắn tên tuổi thành tạo magma cách đối chiếu thành tạo magma tương ứng theo tài liệu địa chất quan sát theo mẫu chuẩn III.1.3 Phân lớp đối tượng địa chất - địa vật lý - ảnh viễn thám - Các tài liệu sử dụng để phân lớp Tài liệu địa vật lý gồm: trường phổ gamma, trường dư từ, trường dư trọng lực tham số biến đổi chúng tỷ số U/K, Th/U, K/Th, F = K.U /Th, Jk, Jth, Ju, hàm lượng riêng nguyên tố Qi,j, đặc trưng thống kê gradient, độ lệch chuẩn, đặc trưng phổ, thành phần Tài liệu ảnh viễn thám gồm cấp độ xám theo kênh tham số biến đổi chúng tỷ số, kết thực phép lọc trường Đối với vùng nghiên cứu, tiến hành tính hàm tương quan yếu tố để xác định tài liệu có tương quan lớn đưa vào phân lớp Việc phân lớp đối tượng tiến hành theo cách: phân lớp có giám sát phân lớp khơng có giám sát - Phân lớp có giám sát áp dụng trường hợp có tài liệu địa chất sở đủ chi tiết tin cậy để lựa chọn ô chuẩn cho lớp đồ địa chất tỷ lệ tương ứng tỷ lệ khảo sát lớn Trình tự tiến hành sau: + Trên đồ địa chất thành tạo địa chất chọn chuẩn Vị trí chọn chuẩn vị trí theo tài liệu địa chất xác định tin cậy thành tạo Ơ chuẩn hình vng, hình chữ nhật hoăc hình dạng kích thước thường theo tỷ lệ đồ điều tra; + áp dụng chương trình phân lớp có giám sát tiến hành nhận dạng thành tạo địa chất hết tất thành tạo địa chất có mặt diện tích nghiên cứu; - Phương pháp phân lớp khơng có giám sát thường áp dụng phổ biến, tài liệu địa chất chưa bảo đảm mức độ chi tiết tin cậy đồ địa chất có tỷ lệ nhỏ tỷ lệ điều tra, v.v Tiến hành theo trình tự sau: + áp dụng chương trình phân lớp tự động khơng có thơng tin tiên nghiệm số lớp cần phân chia, ví dụ chương trình phân lớp Petrov, phân lớp phương pháp khoảng cách chung, v.v Trên sở kết này, tiến hành loại bỏ lớp có kích thước q nhỏ yếu tố “nhiễu”hay bất đồng địa chất gây nên xác định số lượng lớp phân chia + Phân lớp theo tổ hợp tài liệu chọn với thông tin tiên nghiệm số lượng lớp cho trước xác định Kết đưa số lượng lớp xác định, diện phân bố, tính chất vật lý, tham số ảnh đa phổ lớp - Xác định thành tạo địa chất tương ứng lớp Kết phân lớp phản ảnh khác thành phần tính chất vật lý đất đá, phù hợp với cách phân chia thạch địa tầng, phù hợp với cách phân chia thời địa tầng Xác định thành tạo địa chất tương ứng lớp tức so sánh kết phân lớp địa vật lý ảnh viễn thám với tài liệu địa chất có để xác định đối tượng địa chất tương ứng lớp Việc xác định hình thức, nhằm mục đích đối sánh lớp phân chia với tài liệu địa chất có III.1.4 Thành lập đồ địa chất theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám - Bản đồ địa chất theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám tổng hợp kết phân tích đứt gẫy, magma, phân lớp đối tượng địa chất - địa vật lý - ảnh viễn thám trình bày trên; - Mỗi lớp đối tượng biểu diễn mầu thành phần thạch học tương ứng Mầu đối tượng xác định mầu thành tạo địa chất tương ứng đối sánh Ngoài lớp thể giá trị đặc trưng trường vật lý giá trị phổ phản xạ tương ứng lớp đó; - Phân vùng cấu trúc địa chất theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám dựa vào dấu hiệu sau: + Ranh giới vùng (có thể miền đới) cấu trúc đứt gẫy sâu, đóng vai trị ranh giới phân chia miền trường địa vật lý có đặc tính khác biệt nhău cấu trúc trường cường độ; + Mỗi vùng cấu trúc thể miền trường đồng tương đối đồng cấu trúc trường cường độ khác biệt với vùng xung quanh, đặc biệt thể rõ trường phông bậc thấp trường từ trường trọng lực; + Có phân chia thành tạo địa chất khác biệt theo kết phân lớp đối tượng địa chất - địa vật lý - ảnh viễn thám thành tạo magma ẩn III.2 Phân vùng triển vọng khoáng sản III.2.1 Xác định dị thường địa vật lý ảnh viễn thám - Xác định dị thường địa vật lý Các dị thường địa vật lý khơng đặc trưng cường độ mà cịn đặc trưng tính chất thống kê chúng như: gradient, độ lệch chuẩn, tính đối xứng, độ nhọn, hàm tương quan, hàm liên kết, đặc trưng phổ, mức đóng góp thành phần trường tổng, tỷ số thành phần Vì để xác định dị thường, đới dị thường cần thiết phải tính tất yếu tố: + áp dụng lọc với cửa sổ thích hợp để phân chia trường thành trường thành phần Đối với trường phổ gamma cần xác định dị thường “dương” - đặc trưng tăng dị thường “âm” - đặc trưng giảm nguyên tố phóng xạ; trường từ cần lưu ý kiểu dị thường “dương”, “âm”, “dương - âm”, “âm - dương” Đối với trường dư trọng lực cần xác định dị thường “dương”, “âm” có kích thước nhỏ trùng hợp với dị thường từ; + Tính tham số của trường xạ phổ gamma: tỷ số Th/U, U/K, K/Th, CSF = K.U/Th, tỷ lệ đóng góp trường thành phần trường tổng Jk, Ju, Jth; hàm lượng riêng nguyên tố Qi,j; + Xác định đặc trưng thống kê trường: hàm tương quan, đôminal, gradient, độ lệch chuẩn, tính đối xứng, độ nhọn, thành phần chính; + Tập hợp tất kết tính tốn thành lập sơ đồ phân bố dị thường địa vật lý xác định chất vật lý chúng Đối với loại quặng phóng xạ cần đặc biệt ý dị thường đơn chất U U-Th kích thước nhỏ Các dị thường liên quan trình biến đổi nội sinh thường tạo thành đới - Xác định dị thường ảnh đa phổ Tương tự dị thường ĐVL, dị thường ảnh viễn thám đa phổ đặc trưng giá trị số độ xám đặc điểm thống kê Các dị thường có liên quan đến đối tượng bề mặt Trái đất có giá trị phổ phản xạ khác biệt so với phông xung quanh Để phục vụ phân vùng triển vọng khoáng sản cần ý đến khu vực có giá trị phơng phơng Ngồi cần sử dụng dị thường đẳng trị mật độ photolineament (độ dài, số lượng điểm nút) để tiến hành phân vùng triển vọng khoáng sản Cần đặc biệt ý đến vùng dị thường bậc cao - nơi xung yếu vỏ trái đất có khả tập trung khống sản nội sinh; - Xác định dị thường theo tổ hợp dấu hiệu Để xác định dị thường tổ hợp, sử dụng tài liệu: + Tài liệu trường địa vật lý: trường phổ gamma trường dư chúng; trường dư từ trọng lực với kích thước lọc thích hợp; tham số biến đổi trường phổ gamma như: số F, tỷ số Qu/Qk, Qth/Qu, Qk/Qth, Ju, Jth, Jk; đặc trưng thống kê như: građient, độ lệch chuẩn, hàm liên kết; tỷ lệ đóng góp trường thành phần trường tổng: Qi,j; + Các tài liệu ảnh viễn thám: tài liệu cấp độ xám theo kênh phổ; tài liệu dư phép lọc thích hợp; tài liệu biến đổi cấp độ xám tỷ số độ xám theo kênh; mật độ lineament (mật độ số lượng, mật độ độ dài, mật độ nút) Số lượng kênh dấu hiệu lựa chọn nhiều dị thường tổ hợp xác định có độ tin cậy cao, nhiên để lựa chọn kênh tài liệu hợp lý cần tiến hành tính hàm tương quan kênh, kênh số liệu chọn số liệu có tương quan với Sử dụng chủ yếu chương trình phân chia dị thường theo tổ hợp dấu hiệu như: phát dị thường theo tổ hợp dấu hiệu, phép lọc theo tổ hợp dấu hiệu, chương trình COSCAD 8.0, COSCAD 3D Kết quả, giá trị thống kê T < 1,5 xem khơng có dị thường, giá trị thống kê T lớn xác suất tồn dị thường lớn III.2.2 Nhận dạng theo mẫu chuẩn - Lựa chọn mẫu chuẩn Mẫu chuẩn mỏ đới quặng có giá trị cơng nghiệp xác định nằm diện tích nghiên cứu, ngồi diện tích nghiên cứu có điều kiện địa chất tương tự có đầy đủ tài liệu địa vật lý, ảnh tài liệu khác diện tích nghiên cứu Đại diện cho loại hình khống sản loại hình cấu trúc vùng nghiên cứu; - Lựa chọn tham số địa vật lý ảnh viễn thám mẫu chuẩn Đối với mẫu chuẩn trước tiến hành nhận dạng cần phải chọn tập hợp trường tham số biến đổi chúng phản ảnh rõ đối tượng cần xác định nhằm mục đích loại trường thành phần khơng liên quan đối tượng nghiên cứu để không làm sai lệch phức tạp kết nhận dạng; Để lựa chọn trường tham số biến đổi chúng phản ảnh tốt đối tượng nghiên cứu cần tiến hành tính tốn tất tham số biến đổi trường vật lý ảnh viễn thám phạm vi đối tượng mẫu nêu Tiến hành đối chiếu với tài liệu địa chất, khoáng sản đối tượng mẫu tính hàm tương quan trường để lựa chọn trường thành phần có tương quan lớn phản ảnh chất đối tượng nghiên cứu Số lượng trường tham số biến đổi chúng lựa chọn nhiều kết nhận dạng có độ tin cậy cao Ngồi tham số địa vật lý ảnh đa phổ sử dụng bổ sung tài liệu khác để nhận dạng đồng thời với tài liệu như: tham số vật lý đá quặng, tài liệu địa hoá thứ sinh, địa hoá đá gốc, tài liệu trọng sa, thạch học v.v tài liệu điều tra với mật độ tương đối đồng đếu diện tích nghiên cứu - Nhận dạng theo mẫu chuẩn Các tài liệu nhận dạng tài liệu lựa chọn theo mẫu chuẩn Kích thước tài liệu mẫu chuẩn xác định đảm bảo bao hết đối tượng cần nhận dạng phủ mơi trường vây quanh áp dụng chương trình: nhận dạng theo mẫu chuẩn, phân lớp có giám sát, xác suất ngược theo tổ hợp dấu hiệu Kết nhận dạng theo chương trình nhận dạng theo đối tượng chuẩn phân lớp có giám sát thống kê vết T < điểm quan sát xem giống mẫu chuẩn Khi T nhỏ dần đến độ tin cậy cao Kết phương pháp xác suất ngược tiếp nhận sau: F < 0,5 dị thường mẫu chuẩn khơng có điểm đó, 0,5 < F< 1,5 điểm quan sát xem giống mẫu chuẩn, F > 1,5 điểm quan sát có dị thường hình dạng giống mẫu chuẩn cường độ lớn so với mẫu chuẩn Mỗi loại hình khống sản thành tạo môi trường địa chất định, kết nhận dạng theo mẫu chuẩn thông thường tập trung môi trường địa chất phù hợp môi trường địa chất mẫu chuẩn III.2.3 Thành lập sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản 1) Để khoanh định dự báo triển vọng khoáng sản cần tập hợp đầy đủ dạng tài liệu, chủ yếu bao gồm: - Các dị thường địa vật lý, tham số biến đổi đặc trưng thống kê chúng; - Các dị thường ảnh đa phổ tham số biến đổi chúng; - Dị thường tổ hợp xác; - Kết nhận dạng theo mẫu chuẩn; - Các đứt gẫy phân vùng cấu trúc theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám; - Các mật độ lineament theo tài liệu ảnh viễn thám; - Các thành tạo magma magma ẩn xác định theo tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám; - Các vành phân tán trọng sa, địa hoá loại; - Các mỏ, điểm quặng, đới khoáng hoá, đới biến đổi biết 2) Khoanh định vùng triển vọng - Xác định đối tượng khống sản có triển vọng cho diện tích phân chia dựa vào dấu hiêụ sau: + Đối tượng khoáng sản mẫu nhận dạng; + Bản chất vật lý dị thường địa vật lý tham số biến đổi chúng; + Các đặc trưng vành phân tán trọng sa, địa hoá + Đối tượng khoáng sản mỏ, điểm quặng, đới khoáng hoá, đới biến đổi biết diện tích phân chia; + Điều kiện địa chất cấu trúc thuận lợi cho thành tạo loại khoáng sản v.v - Phân vùng triển vọng khoáng sản tiến hành theo diện tích đối tượng khống sản có triển vọng Mỗi vùng bao gồm số diện tích phân bố gần khơng gian có đối tượng khống sản triển vọng giống gần giống nhau; - Phân cấp triển vọng khoáng sản Phân cấp triển vọng khoáng sản tức phân chia mức độ triển vọng khoáng sản diện tích khoanh định theo cấp triển vọng: A1, A2 B; Cấp triển vọng A1 Các vùng xếp vào cấp triển vọng A1 cần thoả mãn điều kiện sau: + Các dị thường địa vật lý, dị thường ảnh viễn thám dị thường tham số biến đổi chúng tập trung có quy luật; + Dị thường tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám phân bố có quy luật, có độ tin cậy cao (giá trị thống kê T lớn); + Kết nhận dạng theo đối tượng mẫu có độ tin cậy cao; + Có mỏ có giá trị cơng nghiệp triển vọng có giá trị công nghiệp điều tra đánh giá kỹ; + Các vành phân tán trọng sa, địa hố có dị thường nguyên tố đặc trưng cho đối tượng khoáng sản dự báo; + Điều kiện địa chất cấu trúc thuận lợi cho việc hình thành đối tượng khoáng sản dự báo Cấp triển vọng A2 Các vùng xếp vào cấp triển vọng A2 diện tích thoả mãn điều kiện cấp A1 chưa có mỏ có triển vọng cơng nghiệp điều tra đánh giá kỹ, có điểm quặng, đới khoáng hoá biết chưa điều tra đánh giá Như diện tích có triển vọng cấp A2 diện tích có triển vọng khống sản có độ tin câỵ cao chưa điều tra đánh giá kỹ Cấp triển vọng B Các vùng có một vài điều kiện khơng thoả mãn điều kiện cấp A2 xếp vào cấp triển vọng B Các vùng xếp vào cấp B diện tích cần xem xét, điều tra, nghiên cứu thêm Để nghiên cứu đánh giá khả phân bố sâu đối tượng tiến hành phân tích theo chương trình: tính hàm liên kết, hàm tương quan chiều; xác định đặc trưng thống kê chiều; đo sâu thống kê; phép lọc chiều; giải toán ngược địa vật lý v.v chương trình COSCAD 3D, sau tiến hành phân tích định lượng cho khối số mặt cắt theo tốn mơ hình hố IV ứng dụng thử nghiệm xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám vùng Cẩm Thuỷ -Thanh Hố IV.1 Tóm tắt đặc điểm địa chất, địa vật lý, ảnh viễn thám vùng Cẩm Thuỷ Diện tích thử nghiệm gồm khoảng 500km2 vùng Cẩm Thuỷ Theo tài liệu địa chất có, diện tích chiếm phần lớn cấu trúc nếp lồi Cẩm Thuỷ Các đứt gãy quan sát chủ yếu theo hướng Tây Bắc- Đông Nam phát triển đa dạng Các thành tạo địa chất chủ yếu gồm: Hệ tầng Sông Mã (2sm), Hệ tầng Điền Lư (3dl), Hệ Ocdovic, thống (O1), Hệ tầng Pá Ham (O3 - D1ph), Hệ tầng Nậm Pìa (D3 - D2lnp), Hệ tầng Mó Tơm: (D2mt), Hệ tầng Bàn Cải (D2g - D3bc): đá phiến silic vôi, đá phiến sét silic màu đen Hệ tầng Cẩm Thuỷ (P2ct), Hệ tầng Đồng Giao (T2đg2) Trong diện tích: chưa quan sát thành tạo magma lộ Về khoáng sản: khoanh định số vành phân tán trọng sa địa hoá: biểu có triển vọng vàng, thuỷ ngân, chì-kẽm Trong lân cận diện tích nghiên cứu phát số mỏ điểm quặng, vàng Rọc Đong, Cầm Quý antimoan Làng Chạo, đồng Cị Đèn, chì-kẽm Chịm Cốc, v.v Các điểm quặng điều tra đánh giá mức độ định, chưa khẳng định quy mô triển vọng Trên diện tích thử nghiệm có tài liệu đo vẽ trọng lực mặt đất tỷ lệ 1:100.000, bay đo từ - phổ gamma tỷ lệ 1:50.000 với đặc điểm sau: - Trường trọng lực mang dấu âm chính, cường độ dao động từ -10 đến 25mgl tạo thành dị thường dương tương đối rõ, có vị trí trùng với hai nếp lồi lớn cấu trúc lồi Cẩm Thuỷ; - Tài liệu từ chiếm 2/3 diện tích phía Đơng vùng Nhìn chung, trường từ thấp, song rìa phía Đông Bắc Trung tâm vùng tồn dải dị thường phân dị mạnh, kéo dài phương TB- ĐN; - Trường phổ gamma: tài liệu I, hàm lượng thôri, kali phản ánh rõ cấu trúc nếp lồi Cẩm Thuỷ, phần trung tâm nếp lồi đặc trưng I, Qth, Qk nâng cao, tương ứng thành tạo trẻ (P2ct), đá vôi Cacbon - Pecmi, đá vơi hệ tầng Đồng Giao có trường phóng xạ thấp Xử lý ảnh số tổng hợp màu kênh 1, 2, 3, 4, sở nguồn tư liệu Landsat - TM chụp ngày 20 tháng 12 năm 1999 Tài liệu viễn thám phản ánh rõ cấu trúc địa mạo, cấu trúc phá huỷ dạng tuyến dạng vòng, điều thể rõ sơ đồ đứt gãy theo tài liệu ảnh IV.2 Kết IV.1.1 Thành lập đồ cấu trúc địa chất theo tài liệu địa vật lý viễn thám Việc phân lớp địa chất tiến hành chương trình K-trung bình Coscad 3D với 20 kênh số liệu, sử dụng 10 kênh số liệu địa vật lý 10 kênh ảnh viễn thám Kết quả, phân chia 17 lớp đối tượng địa vật lý- ảnh có đặc trưng địa vật lý- ảnh khác biệt nhau; qua đối sánh liên kết với tài liệu biết, phân chia 14 thành tạo địa chất vùng (hình 1) IV.1.2 Thành lập sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản theo tài liệu địa vật lý viễn thám Để có sở khoanh định dự báo khoáng sản vùng Cẩm Thuỷ, tác giả tiến hành xác định đới dị thường địa vật lý cho kênh, xác định đới dị thường theo tham số ảnh đa phổ, xác định đới dị thường tổ hợp 20 kênh địa vậtt lý ảnh, nhận dạng theo mỏ điểm quặng biết, gồm: điểm quặng vàng Rọc Đong, điểm quặng Pb - Zn Chàm Cốc, điểm quặng antimon làng chạo Kết quả, thành lập sơ đồ tổng hợp dị thường địa vật lý ảnh viễn thám, khoanh định đới dị thường liên quan quặng hóa hình Cơng tác kiểm tra thực địa khẳng định tính đắn kết xử lý nêu Trong vùng có hệ tầng tuổi từ Cambri hạ đến Pecmi thượng trầm tích Đệ tứ khơng phân chia, khơng có mặt đá magma xâm nhập Hệ thống đứt gãy phát triển theo phương TB-ĐN, vĩ tuyến ĐB-TN Hệ thống đứt gãy có phương TB-ĐN gồm hai đứt gãy Ftb1 đứt gãy Ftb4 Về khoáng sản, phát đới khoáng hoá vàng điểm quặng antimon Đới khoáng hoá số có phương vĩ tuyến, mạch thạch anh nhỏ cỡ 3cm-20cm xuyên cắt đá phiến sét, phiến sét than Thạch anh tinh hốc lấp đầy sulfur, đá xung quanh bị dập vỡ, sulfur hoá Đới khoáng hoá bị limonit hoá mạnh mẽ, đới limonit dân khai thác vàng đến độ sâu  15m Hinh 1: Bản đồ cấu trúc địa chất theo tìa liệu địa vật lý, viễn thám vùng Cẩm Thủy Đới khoáng hoá số nằm sườn núi với độ cao  60-120m., khống chế đứt gãy Fvt1 Fvt2 Thân quặng mạch thạch anh nhỏ 2-20cm, có sulfur xâm tán khơng đều, dạng ổ lấp đầy, xuyên cắt đá hệ tầng Pá Ham theo khe nứt tách Biến đổi cạnh mạch chủ yếu sulfur hoá dạng xâm tán hạt nhỏ Đo điện phân cực phương pháp mặt cắt đối xứng phát dị thường phân cực 4% điện trở suất 700 m Đới khoáng hoá số nằm phía bắc vùng nghiên cứu, phần thượng nguồn suối Làng Mực gồm dải quặng hoá: - Dải quặng hoá 3-1 gồm mạch thạch anh nhỏ nghèo sulfur, dạng phân nhánh, đuôi ngựa Biến đổi cạnh mạch thạch anh hoá đới dập vỡ đá phiến sét màu xám lục.Đo điện phương pháp mặt cắt phân cực liên hợp cho thấy dải khống hóa có độ rộng 40m với độ phân cực khoảng 17%, điện trở suất cỡ 40m Phân tích định lượng tài liệu dipol-dipol cho thấy tồn dải khống hóa độ sâu 30m; - Dải quặng hoá 3-2 nằm cách thân quặng 3-1  100m phía 225o, mạch thạch anh nhỏ từ vài cm đến  20cm xuyên cắt cát kết thạch anh đá vơi Rìa mạch cắt qua đá vơi gây silic hoá, cắt qua đá cát kết gây thạch anh hố, đơi xố nhồ ranh giới tiếp xúc Đới biến đổi cạnh mạch chứa sulfur nằm chỉnh hợp với đá vây quanh Trong mạch thạch anh đới biến đổi có tượng clorit hố màu xanh lục Đo điện phương pháp mặt cắt phân cực liên hợp cho thấy dải khống hóa có độ rộng 60m, độ phân cực khoảng 15%, điện trở suất khoảng 1200m Phân tích định lượng tài liệu dipol-dipol cho thấy tồn dải khống hóa độ sâu 30m Hình 2: Bản đồ tổng hợp dị thường địa vật lý ảnh viễn thám vùng Cẩm Thủy Ngồi vàng gốc, vàng sa khống phân bố rộng rãi vùng nghiên cứu Hầu hết thung lũng chứa vàng bị khai thác không theo tổ chức dân địa phương Antimonit phát điểm khảo sát C2016, hang đá vôi quan sát mạch thạch anh antimonit, mạch rộng 15cm, chiều dài chưa khống chế Mạch quặng nằm đới nứt vỡ đứt gãy (tây bắc -đông nam) Biến đổi cạnh mạch chủ yếu thạch anh - sericit hoá, thuộc nhiệt dịch nhiệt độ thấp Xung quanh thân quặng phía thấp địa hình gặp quặng antimonit lăn Tại dân khai thác, tận thu điểm quặng lăn Như vậy, khoáng sản trọng tâm vùng nghiên cứu vàng gốc, đến antimonit, khống sản khác chì - kẽm, mangan, sắt có biểu điểm quy mơ nhỏ khơng có giá trị cơng nghiệp V Sản phẩm đề tài - Quy trình cơng nghệ xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản; - Các kết nghiên cứu tổng hợp khai thác kết hợp số tính phần mềm chuyên dụng có để xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản; - Kết thử nghiệm phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khoáng sản số vùng Việt Nam tài liệu kiểm chứng thực địa kết vùng Cẩm Thủy, Thanh Hóa Kết luận kiến nghị Đánh giá chung việc xử lý tổng hợp tài liệu địa vật lý máy bay ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất khống sản, có số kết luận sau: - Các tài liệu địa vật lý máy bay ảnh viễn thám đa phổ hồn tồn tương thích kể không gian nghiên cứu độ sâu phản ảnh đối tượng địa chất khoáng sản, dạng tài liệu hoàn toàn cho phép tiến hành xử lý, phân tích tổng hợp phần mềm có; - Các chương trình phần mềm có Việt Nam như: ER Mapper 5.5, Coscad, Trường thế, Didactim, Idrisi phần mềm khác v.v hoàn toàn đáp ứng việc xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý viễn thám; - Kết xử lý phân tích thử nghiệm vùng Cẩm Thuỷ, khối lượng hạn chế thể việc xử lý phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám đa phổ cho kết chi tiết tin cậy so với xử lý riêng rẽ dạng tài liệu Kết kiểm tra thực địa diện tích dị thường phù hợp với kết xử lý, phân tích đặc điểm, cấu trúc địa chất triển vọng khoáng sản; - Quy trình xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám đa phổ với mục đích điều tra địa chất khống sản xây dựng sở nghiên cứu tổng hợp, kế thừa quy trình xử lý tài liệu địa vật lý máy bay xử lý tài liệu ảnh viễn thám đa phổ tiến hành nhiều năm kết nghiên cứu, thử nghiệm đề tài Nó hồn tồn đáp ứng u cầu nội dung hình thức quy trình kỹ thuật Có thể áp dụng hiệu thực tế sản xuất, nghiên cứu Việc xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý ảnh viễn thám nâng cao hiệu độ tin cậy giải đoán địa chất dự báo triển vọng khoáng sản, góp phần nâng cao hiệu cơng tác điều tra địa chất khoáng sản