Việc xử lý các dữ kiện là một bài toán quan trọng hàng đầu, trước hết là do tính chất đặc biệt của các tín hiệu, sau đó do tác dụng của các nguồn ngẫu nhiên tương ứng các cấu trúc không phải dạng nằm ngang. Thực vậy, MT khai thác những biến thiên tự nhiên của trường điện từ bao gồm một dãy tần số rộng (phổ của các tín hiệu MT rất rộng, trên thực tế liên tục thỉnh thoảng có những đỉnh nhọn rất rõ). MT gồm 2 giai đoạn phân biệt: giai đoạn 1 xử lý các tín hiệu và giai đoạn 2 xử lý các Tenxơ. Giai đoạn 1 tính toán các giá trị tenxơ sẽ được trình bày trong mục 3.6. Giai đoạn 2 là việc xử lý
HV: Huỳnh Kim Tuấn GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thành Vấn
các tenxơ tổng trở từ tellua mà cụ thể trong luận văn này là tính các giá trị Zs và Zp sẽ được đề cập trong chương 3 và chương 4.
1.7.1. Tính tenxơ tổng trở
Từ những ghi nhận trên thực địa phải suy ra bằng phép biến đổi Fourier (Lifermann, 1980; Max, 1987), những phổ tần số theo biên độ và theo pha của các trường điện và từ theo 2 phương vuông góc, ngoài ra sự tương quan lẫn nhau của các thành phần này đòi hỏi phải tính toán những phổ chéo như là Ex, Hy và phải lưu ý tới sự kết hợp của chúng. Tenxơ của các trở kháng phức (tỉ số Ei/Hj) như vậy có được cho mỗi chu kỳ hay mỗi thang chu kỳ, người ta có thể định nghĩa các phương kiến tạo và những thông số khác và thiết lập đường cong thực nghiệm của sự thăm dò (sự biến thiên điện trở suất biểu kiến với chu kỳ), sau đó phải giải thích, theo sự biến thiên của điện trở suất thực với độ sâu. Bốn thành phần nằm ngang của từ tellua được liên kết nhau bởi hai phương trình cơ bản sau:
Ex = ZxxHx+ZxyHy
Ey = ZyxHx+ZyyHy (1.41) Để giải hệ thống hai phương trình và 4 ẩn số (4 Zij) phải sử dụng một thuật toán; có n chuỗi phép đo và nếu đưa vào hai phương trình trên n giá trị của một trong những thành phần được đo ứng với 1 tần số cho trước; ta được 2n phương trình độc lập và 4 ẩn số; có thể xác định những giá trị trung bình của Zij thỏa mãn rất tốt 2n phương trình. Phương pháp này có lợi điểm là giảm độ nhiễu, đối với phương trình thứ nhất:
Ex=Zxx * Hx +ZxyHy ,
tìm cách đánh giá hai đại lượng Zxx và Zxy. Các đại lượng này làm giảm đi tổng số những bình phương của những hiệu số giữa các giá trị thực nghiệm của hai vế của hệ thức này, đối với n phép ghi các dữ liệu, nghĩa là có thể giảm đi biểu thức tổng:
Exi - ZxxHxi -ZxyHyi ) E*xi - ZxxHxi* - ZxiHyi) (E*xi - ZxxH*xi - ZxiH*yi) (1.42) E*xi là liên hợp của Exi những điều kiện cho phép rằng hàm cho trước cực tiểu thì những đạo hàm bị triệt tiêu bởi tỉ số giữa phần thực và phần ảo của Zxx và Zxy
HV: Huỳnh Kim Tuấn GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thành Vấn
(1.43)
(1.44)
Chúng được dùng đến như những tỉ trọng của các hàm tương quan ... và sự tương quan xiH*xi của những thành phần khác nhau (người ta ghi ExH*x , HyHx*,….và HxH*x). Các lời giải này thu nhỏ sai số gây ra bởi những nhánh trên Ex, khiến cho 2 thành phần tự có vai trò ưu đãi. Ta có thểđịnh giá những giá trị khác của Zxx và Zxy:
ExE*x=ZxxHxE*x +ZxyHyE*x (1.45) ExE*y=ZxxHxE*y=ZxyHyE*y
Kể từ bốn phương trình thu được trước đây từng đôi một, người ta thu được 6 lời giải cho mỗi tổng trở Zxx và Zxy . Ví dụ với Zxx:
HV: Huỳnh Kim Tuấn GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thành Vấn
Người ta tính theo cách tương tự Zyx và Zxy. Nếu A* và B* là những số phức liên hợp bất kỳ giữa E*x và E*y, H*x và H*y, Zij có thể biểu diễn: (1.47) (1.48) (1.49) (1.50) Người ta định nghĩa hệ sốổn định: (1.51)
trong đó những chỉ số 5 và 6 tương ứng với các giá trị được làm nhỏđi bởi nhiễu trên từ trường H, chỉ số 1 và 2 tương ứng với các giá trị được làm lớn lên bởi nhiễu trên trường E. Trong trường hợp tín hiệu không có nhiễu, 4 nghiệm của Zij thì giống nhau và hệ số phải là một; sự hiện diện của nhiễu làm tăng giá trị chỉ cho biết hệ số về tính chất của các phép đo.
1.7.2. Điện trở suất biểu kiến
Cagniard định nghĩa điện trở suất biểu kiến từ trở kháng của các sóng quan sát được trên bề mặt quảđất (1.3):
(1.52)
Đại lượng này là một hàm của tần số, sử dụng các đơn vị đo trường trên thực tế mV/km.gamma và tần số f = ω/2п, đại lượng này rút gọn bằng:
HV: Huỳnh Kim Tuấn GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thành Vấn
(1.53)
* * *
Chúng tôi vừa trình bày về cách thành lập và các đặc điểm của tenxơ tổng trở. Bài toán về giá trị chính và phương chính của tenxơ tổng trở là một trong những vấn đề mấu chốt của bài toán từ tellua và cho đến hôm nay vẫn tiếp tục được nghiên cứu (tìm các bất biến). Chương 3 sẽ trình bày những điểm cần chú ý trong công tác thực địa.
HV: Huỳnh Kim Tuấn GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thành Vấn
CHƯƠNG 2
CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THỰC ĐỊA
Việc lựa chọn thiết bị sử dụng trong khảo sát thực tế nên dựa vào việc tính toán độ sâu khảo sát trong công tác nghiên cứu vỏ Trái đất. Việc khảo sát tín hiệu chu kỳ ngắn, máy đo cuộn dây cảm ứng từ được sử dụng thường xuyên và lấy mẫu nhanh chóng. Từ kế Fluxgate ghi được ở những chu kỳ dài hơn so với những cuộn dây cảm ứng và được sử dụng khi cần khảo sát ở những độ sâu lớn. Trong một số trường hợp ta cần có cả những dữ liệu từ những phép đo ở chu kỳ ngắn lẫn chu kỳ dài thì tại các điểm đo ta sử dụng kết hợp cả hai loại cảm biến. Quan trọng là đã có số người viết hoặc sửa đổi những phần mềm xử lý số liệu để đưa ra tất cả những thông tin về các điện tử tương tự của hệ thống (chẳng hạn như xác định hệ số cho bộ lọc) để sử dụng kết hợp với những phần mềm.
Chúng ta đưa ra một nguyên tắc về khoảng cách giữa các điểm đo: không quá gần cũng như không quá xa. Những vấn đề cần được đặt ra là chúng ta nên sắp xếp các điểm đo từ tellua dọc theo một tuyến, hay như việc sắp xếp mạng các điểm đo 2D như thế nào trong những môi trường địa chất phức tạp của vùng khảo sát, những dụng cụ có sẵn và kinh phí thực hiện. Trong một số trường hợp, ta phải tìm ra cách để cân bằng giữa việc yêu cầu có nhiều điểm đo với những phân tích tốt về không gian và việc mong muốn có những số liệu tốt bằng cách giữđiểm đo tại vị trí trong thời gian dài.