- Sơ bộ đặc điểm địa chất vùng Cẩm Thuỷ: diện tích thử nghiệm có diện tích khoảng 500km2 vùng Cẩm Thuỷ, Thanh Hoá Theo tài liệu địa chất hiện có, diện tích này chiếm
2- Khoanh vùng triển vọng khoáng sản vùng Cẩm Thuỷ
a. Theo tài liệu phổ gamma, xác định đ−ợc nhiều dị th−ờng đơn bản chất khác nhau, tập trung theo các đứt gãy h−ớng TB-ĐN. Các dị th−ờng có bản chất kali; K - Th; K - U; và uran. Thực hiện các phép biến đổi, có thể xác định các đới biến đổi (hình vẽ 10).
- Tồn tại các đới biến đổi bản chất K - Th dọc các đứt gãy, phá huỷ h−ớng TB - ĐN. - Dọc đứt gãy rìa tây nam vùng Cẩm Thuỷ, tồn tại đới biến đổi bản chất kali.
- Tây Bắc vùng Cẩm Quý, trên đỉnh khối magma ngầm, tồn tại đới biến đổi dạng vành khăn, bản chất thiên về thori – uran.
b- Nhận dạng khoáng sản
Điểm quặng pyrit thuỷ ngân vàng Đồi Giăng, Tam Điệp do Liên đoàn Bản đồ tiến hành kiểm tra chi tiết dị th−ờng địa vật lý máy bay, đ−ợc đánh giá có triển vọng khoáng sản. Các tham số địa vật: Iγ, K, U, Th, K/U, K/Th, F và JK.
Điểm quặng vàng Rọc Đong: do Liên đoàn Địa chất Tây Bắc tiến hành điều tra, đánh giá đến tỷ lệ 1:10.000, đ−ợc đánh giá có triển vọng vàng. Các tham số địa vật lý: Iγ, K, U, Th, U/Th, U/K, F và Ju.
Kết quả nhận dạng:
- Các diện tích phù hợp điểm quặng vàng Rọc Đong chủ yếu phân bố dọc các đới biến đổi ph−ơng TB - ĐN gần trùng các đứt gãy cùng ph−ơng.
- Các diện tích theo điểm pyrit - thuỷ ngân - vàng - Tam Điệp ngoài khu vực phân bố theo các đới biến đổi dọc đứt gãy TB - ĐN, còn có một số theo h−ớng kinh tuyến và xung quanh khối magma ngầm
- Tài liệu địa hoá trọng sa: trên diện tích có các vành phân tán trọng sa, địa hoá của vàng, antimoan, đồng, thuỷ ngân, nickel.. phân bố gần nh− theo các đới biến đổi h−ớng TB - ĐN, các vành phân tán thuỷ ngân, chì, bari trên khối magma ngầm.
Nh− vậy với tài liệu ban đầu cho thấy các tiền đề dấu hiệu địa vật lý - trọng sa - điạ hoá đều cho thấy triển vọng khoáng sản chủ yếu tập trung dọc các đới biến đổi theo các đứt gãy - đới dập vỡ về h−ớng Tây Bắc - Đông Nam.
IiI.3. Ví dụ kết quả xử lý ảnh viễn thám vùng Cẩm Thuỷ
Các kết quả xử lý ảnh số và tổng hợp màu ở vùng nghiên cứu đ−ợc thực hiện trên cơ sở nguồn t− liêụ Landsat 7 – TM cảnh 127-46, gồm 8 kênh ảnh chụp ngày 20 tháng 12 năm 1999. Các kênh ảnh đ−ợc xử lý cho vùng nghiên cứu là kênh 1, 2, 3, 4, 5 và 7. Qua xử lý, phân tích nguồn t− liệu viễn thám có đối sánh với các tài liệu địa chất - khoáng sản tỷ lệ 1:200.000, các tác giả đã trích ra toàn bộ diện tích ảnh trên 6 kênh ( kênh 1, 2, 3, 4, 5 và 7) của vùng nghiên cứu và ở 2 diện tích nằm trong vùng nghiên cứu có liên quan trực tiếp tới các thành tạo vàng nhiệt dịch.
Các kênh ảnh sau khi đ−ợc tăng c−ờng chất l−ợng bằng các biện pháp giãn ảnh, biến đổi tạo các ảnh giả màu sẽ là các hỗ trợ hiệu quả cho phân tích trực quan trên màn hình để sau đó tiến hành các phép tổng hợp màu, tính tỷ số các kênh ảnh, biến đổi giá trị số và phân loại ảnh. Toàn bộ quá trình phân tích, xử lý đã đ−a ra một loạt file dữ liệu kết quả sau:
1. Các ảnh giả màu đơn sắc của kênh 1, kênh 3, kênh 5 là các kênh hỗ trợ tốt cho việc nhận dạng thành phần vật chất của các đối t−ợng ảnh.
2. Tổ hợp giả màu RGB kênh 3-2-1 và 3-4-1. 3. Tổ hợp giả màu RGB kênh 4-3-2
4. Tổ hợp giả màu RGB kênh 5-3-1 5. Tổ hợp giả màu RGB kênh 7-4-1
6. Các ảnh tỷ số giữa kênh 5 và kênh 7, kênh 3 và kênh 2, kênh 4 và kênh 3 7. Tổ hợp giả màu các ảnh tỷ số
8. Các ảnh lọc theo các h−ớng khác nhau.
9. Các ảnh phân loại không giám sát ( không dự kiến ) đ−ợc phân loại từ các ảnh đơn kênh hoặc từ các ảnh tỷ số.
10. Các ảnh phân loại có giám sát ( có dự kiến ) từ các kênh ảnh và các ảnh tỷ số.
Các ảnh tổ hợp màu ( hình vẽ 11, 12) sẽ là các sản phẩm trung gian cho phép nhận dạng và tách biệt các đối t−ợng địa chất có dấu hiệu ảnh khác nhau. Các ảnh phân loại không giám sát theo 9 lớp ( hình 16) có biểu hiện ảnh khác nhau sẽ là những định h−ớng cho việc phân tích chi tiết hơn ở vùng nghiên cứu.
a.Trên bản đồ địa chất ảnh ( hình 19) có thể phân biệt đ−ợc 12 đối t−ợng dạng diện. .Đối t−ợng ảnh số 1 trùng với diện phân bố các thành tạo bở rời hệ Đệ tứ không phân chia, phân bố dọc theo các thung lũng sông, suối. Chỉ số DN khá đồng đều.
Đối t−ợng ảnh số 2 trùng với diện phân bố của đá vôi thuộc hệ tầng Đồng Giao phân bố ở phía Đông Bắc vùng nghiên cứu. Không tách ra đ−ợc hai phân hệ tầng.
Đối t−ợng ảnh số 3 trùng với diện phân bố của các thành tạo lục nguyên, lục nguyên - carbonat thuộc hệ tầng Cò Nòi, phân bố theo một dải hẹp ở phía Đông Bắc vùng nghiên cứu với chỉ số DN khá đồng đều.
Đối t−ợng ảnh số 4 trùng với diện phân bố của các thành tạo phun trào mafic (bazan) thuộc hệ tầng Cẩm Thuỷ phân bố theo 2 dải khá rộng theo h−ớng TB-ĐN ở phía ĐB và TN vùng nghiên cứu. Chỉ số DN của đối t−ợng này có sự phân dị khá mạnh, không đồng đều. Nếu xử lý chi tiết hơn có thể phân ra các đối t−ợng nhỏ hơn.
Đối t−ợng ảnh số 5 : trùng với diện phân bố đá vôi của hệ tầng Bắc Sơn phân bố rải rác ở phần trung tâm và ĐN vùng nghiên cứu. So với đối t−ợng số 2 chỉ số DN của đối t−ợng này đồng đều hơn với giá trị thấp hơn.
Đối t−ợng số 6: trùng với diện phân bố của các thành tạo lục nguyên - carbonat thuộc hệ tầng Bản Cải và phân bố hạn chế ở phía Tây Nam vùng nghiên cứu. Chỉ số DN cao hơn các đối t−ợng 2 và 5 và t−ơng đối đồng đều.
Đối t−ợng số 7 trùng với diện phân bố đá vôi thuộc hệ tầng Bản Páp và phân bố trên 1 diện khá rộng ở phía ĐN vùng nghiên cứu và rải rác ở một vài vị trí khác. Chỉ số DN cao hơn các đối t−ợng 2,5,6 (dao động từ 88 đến 105) và t−ơng đối đồng đều.
Đối t−ợng số 8 trùng với diện phân bố của các thành tạo lục nguyên thuộc hệ tầng Nậm Pìa và phân bố rải rác ở một số vị trí trên vùng nghiên cứu. Chỉ số DN gần giống đối t−ợng số 3 (thấp hơn một chút).
Đối t−ợng số 9 trùng với diện phân bố của các thành tạo lục nguyên biến chất thuộc hệ tầng Đông Sơn và phân bố hạn chế ở phần TN vùng nghiên cứu với chỉ số DN khá đồng đều trên cả 3 kênh.
Đối t−ợng số 10 trùng với diện phân bố của các trầm tích carbonat bị biến chất thuộc hệ tầng Hàm Rồng và phân bố rộng rãi ở phía Tây và trung tâm vùng nghiên cứu. Chỉ số DN có sự phân dị. Tuy nhiên theo chỉ số DN không thể tách ra 2 phân hệ tầng. Nếu xử lý chi tiết có thể phân ra các đối t−ợng ảnh nhỏ hơn.
Đối t−ợng ảh số 11 trùng với diện phân bố của các thành tạo lục nguyên - carbonat và phun trào mafic bị biến chất, phân bố trên một diện hẹp ở phía Tây vùng nghiên cứu với chỉ số DN t−ơng đối đồng đều.
Đối t−ợng ảnh số 12 trùng với diện phân bố của các thể magma xâm nhập mafic, mafic - siêu mafic thuộc phức hệ Điền Th−ợng với chỉ số DN khá đồng đều. Đối t−ợng phân bố rải rác ở phía Nam và TN vùng nghiên cứu.
Kết quả xử lý nhận dạng (phân loại có giám sát – hình 17) các tác giả khoanh vẽ đ−ợc 3 loại diện tích ( hình 20):
- Diện tích có triển vọng khoáng sản vàng theo mẫu 1 (Rọc Đong), thể hiện trên bản đồ bằng màu xanh lá cây (green), phân bố chủ yếu ở khu vực Rọc Đong - Làng Chiềng. Ngoài ra còn có nhiều diện tích nhỏ khác. Diện tích màu xanh lá cây dọc thung lũng sông đ−ợc loại trừ.
- Diện tích có triển vọng khoáng sản vàng - sulfur (chì - kẽm) theo mẫu 2 (Cẩm Thạch - Chòm Cóc) đ−ợc thể hiện trên bản đồ bằng màu xanh da trời (blue) và phân bố rải rác khắp vùng nghiên cứu. Nh−ng có một số diện t−ơng đối rộng nh− Điền Th−ợng, Bắc Bản Ngoài, Tây Cẩm Thạch, Bắc Cẩm Liên....
- Diện tích có triển vọng khoáng sản antimon theo mẫu số 3 (Làng Chạo) đ−ợc thể hiện trên bản đồ bằng màu vàng sẫm và phân bố khá tập trung tại một số khu vực nh−:khu vực ĐB, khu vực trung tâm, dải Điền Quang - Cẩm Liên và L−ơng Ngoại.
Ch−ơng III
xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý và ảnh viễn thám
Nh− ch−ơng II đã trình bày, việc xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý và viễn thám đã có b−ớc phát triển khá tốt từ năm 1995 đến nay và đ−ợc nâng cao hiệu quả một cách đáng kể. Tuy vậy do mỗi loại tài liệu đều có mặt hạn chế của riêng mình, ví dụ: tài liệu viễn thám hạn chế bởi chiều sâu nghiên cứu, nh−ng −u điểm là phản ánh các lớp trên tầng địa quyển và gắn đ−ợc với địa hình địa mạo hiện đại. Trong khi đó, tài liệu địa vật lý cho phép nghiên cứu sâu, nh−ng phần trên bị ảnh h−ởng tính đa nghiệm do tính bất đồng nhất phần trên mặt cắt địa chất.
Quá trình xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý và viễn thám đều thấy những nét chung: - Các ch−ơng trình và quy trình xử lý, phân tích đều t−ơng tự nhau; để phân chia các đối t−ợng địa chất: đều sử dụng các ph−ơng pháp phân lớp không giám sát, hoặc có giám sát trong các bộ ch−ơng trình đã có: E.R. Mapper, Didactim, Coscad.. hoặc xác định chi tiết các yếu tố, ví dụ nh− đứt gãy.. cũng đều áp dụng các ch−ơng trình biến đổi tr−ờng nh− các phép lọc tr−ờng..
- Tr−ờng quan sát địa vật lý và ảnh viễn thám đều là tr−ờng quan sát từ trên cao, vì vậy mỗi điểm quan sát phản ánh một không gian với bán kính nhất định, tuỳ theo mạng l−ới khảo sát (hoặc độ phân giải của ảnh).
- Tài liệu bay đo từ phổ gamma th−ờng đ−ợc đo ghi liên tục theo tuyến cách nhau 250ữ500m. Tài liệu ảnh có độ phân giải mỗi pixel có kích th−ớc 30 ì 30m; 20 ì 20m.
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, phân tích thử nghiệm các tác giả đã xây dựng" quy trình 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. D−ới đây là nội dung tóm tắt của quy trình.
I. quy trình xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu địa vật lý và ảnh viễn thám ( xem chi tiết trong quy trình công nghệ kèm theo báo cáo )