Chương 3. KẾT QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU TỪ TELLUA NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC TRƯỜNG ĐỊA NHIỆT KHU VỰC BANG - LỆ THỦY- QUẢNG BÌNH
3.4. Kết quả luận giải cấu trúc bồn địa nhiệt theo tài liệu đo sâu Từ - Tellua
Lát cắt địa điện 2D theo kết quả biến đổi vi phân điện trở suất ρ*T2D theo hai tuyến T4 và T6 là hai tuyến đo đặc trưng cho cấu trúc địa điện ở khu vực Bang. Cấu trúc đới điện trở suất thấp ở nửa đầu tuyến T6 phía Nam và điểm xuất lộ nước nóng Bang (100◦C) cho phép nhận định đây là một hệ địa nhiệt, so với kết quả phân tích tài liệu mô hình 1D đã thể hiện về các yếu tố cấu trúc hệ địa nhiệt rõ ràng hơn, bao gồm: Lớp phủ, lớp mũ sét, đới dẫn nhiệt nhiệt, khối đá xâm nhập nóng, đặc biệt vị trí đứt gẫy F6 được xác định chính xác(hình 3.18a).
Km
C h ie u s a u ( K m )
D26 D27 D32 D1 D2 D13 D10 D11
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
Tang set ket chan nuoc
Da cung ran chac
Doi pha huy kien tao
Lop mu set Tang set ket chan nuoc
Tang nut ne chua nuoc
F6
F8
Lop mu set
Diem lo nuoc nong
Hình 3.18a. Lát cắt địa điện luận giải sự vận động của dòng nhiệt tuyến T6 Ở phần nửa cuối phía Nam của tuyến, lớp điện trở suất thấp (< 100 ohm.m) thể hiện rõ ràng phân bố ở độ sâu 2 - 4 km, còn về phía đầu tuyến không thể hiện rõ có lẽ do mật độ sét trong đá giảm và chiều dày nhỏ hơn nhiều so với độ sâu phân bố. Phần điện trở suất thấp và trung bình phân bố bên dưới mũ sét có chiều rộng đạt tới 2 km dưới tuyến chỉ thị về bồn địa nhiệt phân bố trong đá có khả năng là granit nứt nẻ có chứa nước và hơi nước địa nhiệt. Sự tăng điện trở suất trong đới này về phía Bắc chỉ thị sự giảm độ rỗng trong đá kèm theo sự giảm khả năng chứa nước và hơi địa nhiệt. Ở góc phải phía dưới của mặt cắt xuất hiện đầu nhô của một khối điện trở suất thấp cho phép dự đoán đây là một nguồn nhiệt có nhiệt độ rất cao có lẽ là một khối magma xâm nhập xuất hiện vào giai đoạn hoạt động phun trào trong Đệ Tứ muộn tạo ra các khối bazan (âQIV) ở phía Bắc khu vực khảo sát và Hồ Xá - Vĩnh Linh - Quảng Trị. Tài liệu nhận được cho thấy bồn địa nhiệt dự đoán có dạng phát triển sâu kéo dài theo phương từ Nam lên Bắc và thành dải hẹp theo phương Tây - Đông, trong đó điểm lộ nước nóng Bang (1000C) phân bố ở rìa Bắc của bồn, còn nguồn địa nhiệt sâu (magma xâm nhập) lại phân bố ở rìa Nam - Tây nam, cách điểm xuất lộ khoảng 1,5 km. Đới dẫn nhiệt này có lẽ được tạo thành bởi một đới phá hủy kiến tạo kéo dài theo phương á kinh tuyến là hệ thống đứt gãy kiến tạo do đứt gãy F8 và giao với đứt gẫy F6 tạo ra. Trên lát cát địa điện của tuyến T4 hình 18b cũng
đã thể hiện khá đầy đủ và chi tiết cấu trúc của một hệ địa nhiệt gồm: lớp phủ bề mặt; tầng chắn; lớp mũ sét; đới phá hủy kiến tạo và tầng móng rắn chắc.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
lop phu be mat
Tang set ket chan nuoc
Tang da cung ran chac lop mu set Tang nut ne chua nuoc
D8 D24 D25 D1 D30 D31
Km F8
Diem lo nuoc nong
doi dap vo
Mu set
Set chan nuoc
Chieu sau (Km)
Hình 3.18b. Lát cắt địa điện luận giải sự vận động của dòng nhiệt tuyến T4 Cấu trúc hệ địa nhiệt theo kết quả đo Từ - Tellua ở khu vực Bang khá phù hợp với mô hình địa điện công bố trên tài liệu quốc tế hình 3.19, tuy nhiên về giá trị điện trở suất của lớp mũ sét và của bồn địa nhiệt cao hơn so với mô hình trong văn liệu có thể giải thích bởi sét và nước địa nhiệt ở khu vực Bang tồn tại trong lỗ rỗng của đá ở đây có điện trở suất rất cao (hàng nghìn ohm.m) và chiều dày nhỏ hơn nhiều so với độ sâu phân bố chúng, có thể giá trị điện trở suất xác định được ở đây chưa phản ảnh đúng là điện trở suất thực của sét và nước địa nhiệt.
Hình 3.19. Mô hình từ tài liệu thực tế tại Long Valley Candera -Mỹ [Di Pippo, 2012
KẾT LUẬN
Với mục tiêu áp dụng các hiệu quả của phương pháp đo sâu Từ - Tellua trong nghiên cứu cấu trúc sâu liên quan đến trường địa nhiệt tại khu vực nước nóng Bang - Lệ Thủy - Quảng Bình, của luận văn đã rút ra các kết luận sau:
Qua cấu trúc bồn địa nhiệt trên thế giới, nằm dưới lớp phủ bề mặt dẫn điện thường có lớp sét kết chắn nước điện trở cao đến hơn 1000 (ohm.m). Khu vực Bang- Lệ Thủy Quảng Bình tầng này dày từ 1 đến 3km nên các phương pháp đo sâu điện 1 chiều và đo sâu trường chuyển với kích thước thiết bị hạn chế không thể nghiên cứu sâu hơn được. Như vậy chỉ khi áp dụng phương pháp đo sâu Từ - Tellua đã cho phép nghiên cứu cấu trúc sâu đến 8km vươn đến chiều sâu thể hiện được trường địa nhiệt ở khu vực này.
Các lát cắt điện trở suất ρT của đo sâu Từ - Tellua theo mô hình 1D có độ phân giải tương đối tốt theo phương thẳng đứng đã thể hiện được cấu trúc địa tầng của môi trường lớp nằm ngang.
Các lát cắt điện trở suất của đo sâu Từ - Tellua biến đổi vi phân ρ*T2D theo mô hình 2D có độ phân giải cao cả theo phương nằm ngang và phương thẳng đứng nên đã xác định được đứt gẫy F8, F6 và phát hiện được cả lớp mũ sét trong tầng chứa nước dẫn điện phản ánh được cấu trúc phân khối của môi trường 2D phù hợp với cấu trúc địa chất của vùng nghiên cứu, đặc biệt đã phản ánh rõ cấu trúc bồn địa nhiệt khu vực nước nóng Bang - Lệ Thủy - Quảng Bình.
Mô hình luận giải cấu trúc trường địa nhiệt khu vực nước nóng Bang khá phù hợp với các mô hình trường địa nhiệt đã công bố trên các văn liệu Quốc tế.
Phân tích kết quả đo sâu Từ - Tellua theo giá trị điện trở suất ρT, ρ*T2D áp dụng nghiên cứu trường địa nhiệt bước đầu đã mang lại những kết quả, song nếu có các phần mềm chuyên dụng (ZonMT2d, WinGlink) phục vụ công tác phân tích tài liệu theo mô hình 2D và 3D sẽ còn cho ta kết quả chi tiết và chính xác hơn về cấu trúc trường địa nhiệt khu vực nghiên cứu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ngô Văn Bưu (1997), "Từ - Tellua trong cấu trúc 2 chiều và trường chuyển trong môi trường tán sắc", Giáo trình cao học, Đại học Mỏ Địa chất.
2. Lê Huy Minh (2006-2007), Nghiên cứu đặc trưng vỏ sâu trái đất vùng đứt gãy hoạt động (đứt gãy Sơn La và đứt gãy sông Cả), bằng phương pháp thăm dò từ Tellua.
3. Nguyễn Trọng Nga (2011), "Thăm dò điện 2D và 3D", Giáo trình cao học, Đại học Mỏ Địa chất.
4. Nguyễn Trọng Nga (2005), Thăm dò điện trở và điện hóa, Nhà xuất bản Giao thông Vận tải.
5. Nguyễn Thị Kim Thoa, Nguyễn Văn Giảng, Pham Van Ngoc, Boyer D., (1994), "Khảo sát nước ngầm sâu bằng tổ hợp phương pháp Từ - Tellua và đo sâu điện", Tạp chí Khoa học Công nghệ, XXXII/2, 51-61, Trung tâm KH&CN QG.
6. Đinh Văn Toàn (2010), "Nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ quả đất miền Bắc Việt Nam bằng Địa chấn dò sâu và Từ - Telluanhằm nâng cao độ tin cậy của các dự báo thiên tai địa chất", Báo cáo đề tài Nhà nước KC.08.06/06-10, lưu tại Viện Địa chất.
7. Đoàn Văn Tuyến, Đinh Văn Toàn (2011), "Đặc điểm cấu trúc độ dẫn điện và mối quan hệ với dị thường địa nhiệt ở đới đứt gãy Sông Hồng", Tạp chí các Khoa học về Trái đất.
8. Trần Anh Vũ, Lại Hợp Phòng, Phạm Ngọc Đạt, Lê Văn Sĩ (2013), "Tổng hợp và xử lý phân tích sơ bộ kết quả Từ - Tellua khảo sát bồn nhiệt", Báo cáo chuyên đề 17 đề tài KC 08.16/11-15.
9. Trần Anh Vũ, Lại Hợp Phòng, Phạm Ngọc Đạt, Lê Văn Sĩ, Đoàn Văn Tuyến, Dương Thị Ninh (2014), "Nghiên cứu lựa chọn phương pháp, phần mềm, mô hình thích hợp xử lý phân tích tài liệu Từ - Tellua và trường chuyển", Báo cáo chuyên đề 17 đề tài KC 08.16/11-15.
10. A.H. Loke, 2-D and 3-D electrical imaging surveys.
11. Data Processing User guide. Phoenix Geophysic Ltd. 2005, 201p.
12. Di Pippo R. Geothermal Power plant. Principles, applications, case studies.
3rd edition. Elseverdirect, 579p.
13. EMIX MT2D v2. www.interpex.com
14. IX1D v3 Instruction Manual, Version 1.11, Copyright © 2007 Interpex Limited, www.interpex.
15. MTU2000. User guide. Phoenix Geophysic Ltd. 2000, 36p.
16. Program for two-dimensional interpretation of data obtained by magnetotelluric sounding (МТ, АМТ, РМТ). www.zond-geo.ru.
17. Simpson, F. and K. Bahr, 2005. Pratical magnetotellurics, Cambridge University Press, 246 tr.
18. Telford W. M. et all., 2004. Applied Geophysics, 2nd edition, Cambrige University Press, 751tr.
19. Tikhonov, A.N., 1950. The determination of the electrical properties of deep layers oF the Earth’s crust. Dokl. Acad. Nauk. SSR, 73, 295-297.
20. WinGLink User guide. GEOSYSTEM 200, 182p. www.geosystem.net