Thiết bị Pole-dipole

Một phần của tài liệu PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN, LÝ THUYẾT VÀ ÁP DỤNG NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG ĐIỆN ĐỊA (Trang 75 - 80)

Thiết bị này cũng có mức độ bao phủ ngang tương đối tốt, nhưng có cường

độ tín hiệu cao hơn đáng kể so với thiết bị lưỡng cực và không bị nhiễu từ tellua như thiết bị Pole-pole. Không giống như các thiết bị khác, Pole-dipole là thiết bị

không đối xứng hình 1.7. Vì vậy, trên các cấu trúc đối xứng, các dị thường điện trở

suất biểu kiến trên các mặt cắt giả định được trình bày trên hình 3.11 là bất đối

Hình 3.10: Mặt cắt đường cong độ nhạy 2D của thiết bị

xứng. Trong một số tình huống, tính bất đối xứng trong các giá trịđiện trở biểu kiến

đo được có thểảnh hưởng đến mô hình nhận được sau khi nghịch đảo.

Một phương pháp để loại trừ tính bất đối xứng này là lặp lại phép đo với sự

sắp xếp các điện cực theo chiều ngược lại, hình 3.12. Với cách sử dụng các thiết bị

Pole-dipole thuận và nghịch, chúng ta có thể loại trừ sự bất đối xứng do bản chất

Hình 3.11: Các mặt cắt độ nhạy 2D của thiết bị Pole-dipole ứng với n = 1, n = 2, n = 4, n= 6.

của thiết bị này. Tuy nhiên, phương pháp này làm tăng gấp đôi số lượng điểm đo và do đó làm tăng thời gian khảo sát.

Hình 3.12: Thiết bị Pole-dipole thuận và nghịch

Từ mặt cắt độ nhạy cho thấy, khu vực có độ nhạy cao nhất nằm bên dưới cặp điện cực P1-P2, đặc biệt là khi thừa số n lớn. Có thể nhận thấy rằng thùy độ nhạy dương cao bên dưới lưỡng cực P1-P2 tăng theo chiều thẳng đứng khi thừa số n = 4 hoặc cao hơn, còn các giá trị độ nhạy âm nằm giữa các điện cực P1 và C1, cũng như

các đới dương nhỏ hơn nằm ở phía trái của điện cực C1. Như vây, cũng giống như

thiết bị lưỡng cực, thiết bị này nhạy hơn với các cấu trúc thẳng đứng. Thiết bị Pole- dipole đòi hỏi điện cực dòng C2 phải được bố trí cách tuyến khảo sát một khoảng cách đủ xa. Ảnh hưởng của điện cực này vào kết quả đo đạc xấp xỉ tỷ lệ với bình phương tỷ số khoảng cách của C1-P1 với C2-P1. Do vậy, thiết bị Pole-dipole ít bị ảnh hưởng bởi điện cực từ xa hơn so với thiết bị lưỡng cực. Nếu như khoảng cách C2-P1

lớn hơn 5 lần khoảng cách C1-P1được sử dụng, thì sai số gây ra bởi việc bỏ qua ảnh hưởng của điện cực C2 sẽ hơn 5% (sai số chính xác cũng phụ thuộc vào vị trí của

điện cực C2 cho các phép đo riêng và sự phân bốđiện trở suất của môi trường). Do có mức bao phủ tốt theo phương ngang nên đây là hệ thiết bị tiện dụng cho các hệ thống thăm dò điện đa cực có sốđiện cực nhỏ (sốđiểm nút nhỏ). Cường

độ tín hiệu của cấu hình thiết bị này thấp hơn so với các thiết bị Wenner và Wenner- Schlumberger, nhưng cao hơn so với thiết bị lưỡng cực và do có sự tách biệt giữa mạch dòng và mạch điện thế nên nhiễu điện từ của thiết bị này nhỏ hơn so với thiết bị Wenner và Wenner-Schlumberger, nên nó là thiết bị hấp dẫn cho các cuộc khảo sát. Cường độ tín hiệu của thiết bị này suy giảm tỷ lệ với bình phương thừa số n,

ảnh hưởng này không lớn như thiết bị lưỡng cực. Tuy nhiên, trong khảo sát không nên sử dụng các giá trị n lớn hơn 8 đến 10. Vượt quá các giá trị này, để nhận được cường độ tín hiệu tốt hơn, thì phải gia tăng khoảng cách giữa các điện cực P1-P2 đến

C1 P1 P2 C1 P1 P2

na a a na

một giá trị nhất định. Một điểm quan tâm khác là khi giá trị n tăng thường không

được đánh giá, do đó dẫn đến một sai lầm cần được chú ý trong khảo sát thực địa. Thông thường, khi khoảng cách giữa các điện cực tăng thì độ nhạy của thiết bị với môi trường bên dưới cũng tăng lên. Tuy nhiên, đôi lúc cũng có trường hợp ngoại lệ, chẳng hạn như là đối với các thiết bị Pole-dipole và lưỡng cực thì điều này không đúng trong một số trường hợp nhất định. Trong một số khảo sát với thiết bị

Pole-dipole, khi khoảng cách “a” của lưỡng cực P1-P2 không đổi, để tăng chiều sâu khảo sát thì ta phải gia tăng khoảng cách giữa điện cực C1 với lưỡng cực P1-P2 . Tuy vậy, phương pháp này bị hạn chế lớn bởi yếu tố điện thế sẽ giảm tỷ lệ với bình phương thừa số “n”, nhưng điều này có thể khắc phục bằng cách sử dụng dòng điện lớn hơn và máy thu có độ nhạy cao hơn. Vấn đề đáng quan tâm ởđây là sự thay đổi dáng điệu độ nhạy của thiết bị khi thừa số “n” tăng một cách đơn điệu mà thường không được chú ý đến. Sự thay đổi dáng điệu của độ nhạy khi thừa số “n” thay đổi từ 1 đến 6, đã được trình bày trên hình 3.11. Trong hình 3.13, biểu diễn sự thay đổi dáng điệu của độ nhạy khi thừa số “n” thay đổi từ 6 đến 12 và đến 18, khi khoảng cách của lưỡng cực P1-P2được giữ cốđịnh là 1m. Khi n = 6, các giá trị độ nhạy cao phân bố một cách hợp lý ở độ sâu 3 đến 4m giữa hai điện cực C1 và P1, khi n tăng

đến 12 các giá trịđộ nhạy cao trở nên tập trung nhiều hơn bên dưới lưỡng cực P1-P2

ngay cảở vùng nông hơn. Nghĩa là, thiết bị với n = 12 ít nhạy hơn so với thiết bị có giá trị n = 6 đối với các cấu trúc sâu, điều này cũng được thể hiện rõ nét hơn khi n = 18.

Hình 3.13: Các mặt cắt độ nhạy 2D của thiết bị Pole-dipole với chiều dài lưỡng cực là 1m, và ứng với các giá trị n = 6, 12, 18.

Chú ý, khi n tăng đới có độ nhạy dương cao trở nên tập trung hơn trong một đới nông bên dưới lưỡng cực.

Như vậy, việc gia tăng khoảng cách giữa điện cực dòng C1 và lưỡng cực P1- P2 khi giữ nguyên chiều dài lưỡng cực không làm tăng chiều sâu nghiên cứu của thiết bị, mà ngược lại làm giảm chiều sâu vùng nghiên cứu của thiết bị. Để gia tăng chiều sâu nghiên cứu của thiết bị Pole-dipole thì chiều dài lưỡng cực “a” của thiết bị

cũng được gia tăng khi giá trị của thừa số “n” vượt quá giá trị 6 đến 8. Ví dụ, thay vì cốđịnh chiều dài lưỡng cực a là 1m và gia tăng thừa số n từ 1 đến 28 như hình 3.14 thì ta tiến hành một cách hiệu quả hơn là gia tăng khoảng cách “a” từ 1 đến 4 và vẫn đảm bảo cho thừa số “n” không vượt quá 8. Đối với dị thường điện trở suất

biểu kiến của thiết bị Pole-dipole, do một khối nhỏđiện trở suất cao gần bề mặt gây ra, được trình bày trên hình 3.14 ứng với các giá trị n lên đến 28. Điều đặc biệt là biên độ dị thường điện trở suất cao do các khối gần mặt đất gia tăng theo giá trị của n, tức là độ nhạy của thiết bị gia tăng hơn đối với các khối gần mặt đất, khi khoảng cách các điện cực gia tăng. Thực tế, trong khảo sát thực địa đối với thiết bị Pole- dipole, ở những nơi mà thừa số “n” gia tăng đều đặn, thì sự gia tăng chiều sâu khảo sát thường xuyên bị hạn chế bởi các dị thường song song xiên chéo có biên độ cao, do các bất đồng nhất gần bề mặt gây ra, và nó thường che đậy các dị thường do các cấu trúc sâu cần quan tâm.

Một phần của tài liệu PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN, LÝ THUYẾT VÀ ÁP DỤNG NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG ĐIỆN ĐỊA (Trang 75 - 80)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(175 trang)