Chương II THU THẬP VÀ TỔNG HỢP SỐ LIỆU
III.3. Đánh giá hiện trạng trình độ công nghệ địa vật lý trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường
Các nhiệm vụ nghiên cứu tai biến địa chất và địa chất môi trường mới chỉ được đặt ra cho công tác địa vật lý từ những năm 1990 của thế kỷ XX với các nội dung chủ yếu là:
- Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của các trường địa vật lý như điện trở xuất, trường từ, phông phóng xạ tự nhiên... đến môi trường.
- Nghiên cứu một số yếu tố của địa chất tai biến và địa chất môi trường như: các đứt gãy hoạt động; đới sụt lún; trượt lở đất; ranh giới các lớp đất đá bở rời và rắn chắc nằm dưới; vị trí, hướng các lòng sông cổ và dòng chảy ngầm.
- Kiểm soát ô nhiễm môi trường phóng xạ
- Nghiên cứu các đới phá huỷ do quá trình sử dụng các công trình nhân tạo như: nứt nẻ, hang hố, rò rỉ qua đập, hầm lò hoặc các tổ mối trong thân đê và dự báo các tai biến có thể xảy ra.
- Nghiên cứu xác định vị trí và quy mô của các bãi rác, hầm ngầm bị chôn vùi; bom mìn còn sót lại sau chiến tranh;
III.3.1. Các phương pháp địa vật lý áp dụng trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường
Về nguyên tắc, tổ hợp các phương pháp địa vật lý trong điều tra, thăm dò khoáng sản đều có thể áp dụng để nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường. Tuy nhiên, do việc áp dụng trong điều kiện có công trình dân sinh đang tồn tại, các loại nhiễu phức tạp hơn, nên một số phương pháp đòi hỏi phải nghiên cứu tỷ mỷ hơn. Do đó các thiết bị đo và phương pháp phân tích cần phải có độ chính xác cao hơn để phù hợp với đối tượng và nhiệm vụ nghiên cứu.
a) Các phương pháp địa vật lý điện:
Các phương pháp thăm dò điện đã và đang được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường. Hâù hết các đối tượng nghiên cứu có áp dụng địa vật lý đều sử dụng các phương pháp điện như điều tra, nghiên cứu các đứt gãy địa chất, đới sụt đất, đới trượt đất, đới phát triển núi lửa, đới phát triển kast kín. Các phương pháp thăm dò điện thường áp dụng là :
- Phương pháp điện trở (đo sâu điện, mặt cắt điện, ảnh điện) - Phương pháp nạp điện
- Các phương pháp điện hoá (điện trường tự nhiên, phân cực kích thích)
- Phương pháp dòng điện biến đổi (cảm ứng điện từ, chiếu sóng vô tuyến, VLF, rada xuyên đất).
Để giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Xác định vị trí, quy mô, hướng cắm của đới dập vỡ, đứt gãy, đới sụt đất, nứt đất, khối trượt theo đặc trưng điện trở suất thấp và giá trị điện trường tự nhiên.
- Phân chia các lớp địa điện, chiều dầy và chiều sâu bề mặt của các lớp trong lát cắt địa điện.
- Theo dõi diễn biến của hoạt động tân kiến tạo bằng các kết quả đo định kỳ theo thời gian.
b) Các phương pháp thăm dò phóng xạ:
Các phương pháp thăm dò phóng xạ được sử dụng trong nghiên cứu môi trường phông phóng xạ, kiểm soát ô nhiễm môi trường phóng xạ, một số tai biến địa chất liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp với các nguyên tố phóng xạ. Các phương pháp địa vật lý phóng xạ trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường bao gồm:
- Phương pháp gamma môi trường - Phương pháp khí phóng xạ
- Phương pháp phổ gamma
- Phương pháp phổ alpha (mẫu, khí phóng xạ) - Phương pháp thuỷ địa hoá phóng xạ
- Phương pháp detector vết alpha
c) Các phương pháp thăm dò từ, trọng lực
Phương pháp thăm dò từ và trọng lực độ chính xác cao được áp dụng trong điều tra, nghiên cứu môi trường trong các trường hợp phổ biến sau: đứt gãy địa chất, đới sụt đất, đới phát triển núi lửa có khả năng phun tro, các đới phát triển hang kast kín với các nội dung cụ thể sau:
- Xác định chiều sâu phát triển, góc dốc và hướng cắm, biên độ dịch chuyển (ngang, đứng), chiều rộng của đới dập vỡ của đứt gãy và đới sụt đất.
- Xác định mối quan hệ không gian của đứt gãy, đới sụt đất, của họng núi lửa với các yếu tố cấu trúc sâu của vỏ quả đất.
- Khoanh định đới phát triển kast kín.
- Khi quan trắc định kỳ theo thời gian sẽ dự đoán được các biến đổi của trường từ và trường trọng lực do quá trình hoạt động của đứt gãy, đới sụt đất, đới núi lửa.
d) Phương pháp địa chấn khúc xạ:
Là phương pháp dùng nguồn nổ nhỏ hoặc búa đập để phát năng lượng với hệ nguồn nổ được áp dụng phù hợp với điều kiện địa chất, địa hình của vùng được điều tra nghiên cứu địa chất môi trường, địa chất tai biến với các nhiệm vụ sau:
- Xác định vị trí không gian, hướng cắm, biên độ dịch chuyển của đứt gãy, đới sụt đất.
- Xác định quy mô của đới dập vỡ của đứt gãy.
- Phân chia các lớp đất đá theo vận tốc truyền sóng, mô đun đàn hồi,
- Phát hiện và khoanh định các đới nứt đất, sụt đất, đới phát triển núi lửa, đới kast theo vận tốc, mođun đàn hồi và mật độ.
- Theo dõi diễn biến quá trình hoạt động của đứt gãy, đới sụt đất, đới núi lửa bằng kết quả đo lặp định kỳ theo thời gian. Thời khoảng đo lặp được xác định dựa vào kết quả thu được có đối chiếu với các tài liệu động đất, tài liệu tân kiến tạo...
e) Phương pháp đo hơi thuỷ ngân:
Là phương pháp phát hiện và xác định vị trí các đối tượng khoáng sản thuỷ ngân và khoáng sản có chứa các khoáng vật của thuỷ ngân. Trong nghiên cứu tai biến và môi trường địa chất, phương pháp được dùng để phát hiện các vị trí của đứt gãy kiến tạo và dự báo khả năng hoạt động của chúng thông qua các dị thường hơi thuỷ ngân quan sát theo tuyến và theo diện tích; đồng thời quan sát sự thay đổi của chúng theo thời gian. Phương pháp này đã và đang được thực hiện với các máy đo XG-4 và XG-5 do Trung Quốc sản xuất.
Như vậy có thể nói rằng, trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường, tuy mới chỉ được bắt đầu sử dụng các phương pháp địa vật lý khá muộn, song số lượng các phương pháp địa vật lý đã và đang được sử dụng trong các lĩnh vực này là khá đa dạng và tỏ ra có hiệu quả trong việc giải quyết các nhiệm vụ đặt ra.
III.3.2. Đánh giá trình độ công nghệ địa vật lý trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường.
a) Về máy và trang thiết bị:
Nói chung các máy và thiết bị sử dụng trong nghiên cứu điều tra địa chất và đánh giá khoáng sản đều có thể được sử dụng trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường.
Theo thống kê tình hình máy và thiết bị của các đơn vị trong Bộ Tài nguyên và Môi trường thì các loại máy thăm dò điện, thăm dò từ, thăm dò trọng lực, thăm dò phóng xạ, thăm dò địa chấn và đo hơi thuỷ ngân là các máy đã và đang được sử dụng trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường. Các máy này phần lớn thuộc thế hệ cũ, lạc hậu về kỹ thuật và công nghệ chế tạo máy, có thời gian sử dụng lớn (trung bình là 15 - 20 năm) nên thường có độ nhậy thấp, dải đo hẹp và có nhiều máy không thể sử dụng được trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường. Có một số máy nhập từ năm 2000 trở lại đây thuộc thế hệ hiện đại, ghi số, đo đạc tự động, có phần mềm xử lý kèm theo và có tính năng kỹ thuật tiến tiến được sử dụng có hiệu quả trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường.
Hiện nay, có một số đơn vị trong Bộ Tài nguyên và Môi trường đã và đang được đầu tư đổi mới nhiều loại máy và trang thiết bị địa vật lý khá hiện đại đã và đang sử dụng có hiệu quả trong điều tra địa chất và đánh giá khoáng sản cũng như trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường, đó là Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản, Liên đoàn Vật lý Địa chất và Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm. Các máy và thiết bị địa vật lý này có trình độ công nghệ tương đương các thiết bị nghiên cứu môi trường của Bộ Tư lệnh Hoá học và Ban An toàn Bức xạ Hạt nhân thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ.
Tuy nhiên số lượng các máy hiện đại nói trên là không nhiều và chỉ tập trung ở một số đơn vị, nên phần lớn các đơn vị địa chất đều chưa có đủ điều kiện về trang thiết bị, con người và nhiệm vụ để phát triển công tác địa vật lý trong các lĩnh vực này.
b) Về nhân lực: Theo thống kê thì số nhân lực địa vật lý làm công tác nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường là không nhiều chỉ có 4 người, còn lại là kết hợp thực hiện với nhiệm vụ điều tra địa chất và đánh giá khoáng sản, nên gần như không có cán bộ kỹ thuật chuyên môn về địa vật lý tai biến và địa vật lý môi trường. Mặt khác số cán bộ địa vật lý nói chung và địa vật lý môi trường, tai biến nói riêng có độ tuổi trung niên cao, ít được bổ sung cán bộ trẻ, nên sẽ thiếu hụt trong những năm tới.
c) Về tổ chức thực hiện:
Các nhiệm vụ địa chất tai biến và địa chất môi trường chủ yếu được thực hiện theo các đề án địa chất trong nguồn vốn ngân sách nhà nước cấp cho Bộ Tài nguyên và Môi trường, trong đó có nhiệm vụ nghiên cứu địa vật lý phục vụ giải quyết một số nhiệm vụ địa chất tai biến và địa chất môi trường. Trong vài năm gần đây một số nhiệm vụ khảo sát, đánh giá môi trường phóng xạ ở các vùng mỏ phóng xạ và đất hiếm đã được đặt ra và giải quyết chủ yếu bằng các phương pháp địa vật lý phóng xạ.
Việc tổ chức thực hiện cũng được các đơn vị có khả năng thiết bị và con người có chuyên môn phù hợp tổ chức thành các tổ đề án thực hiện các nội dung công việc theo đề án được duyệt. Trình tự thực hiện nhiệm vụ này giống như thực hiện các nhiệm vụ điều tra địa chất và đánh giá khoáng sản.
Các đơn vị hiện cú khả năng về cỏn bộ chuyờn mụn và trang thiết bị thực hiện các nhiệm vụ địa vật lý trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường là Liên đoàn Vật lý Địa chất, Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm, Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản, các Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT miền Bắc, miền
Trung và miền Nam, các Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc và miền Nam cũng có khả năng thực hiện một số nhiệm vụ địa vật lý trong nghiên cứu địa chất tai biến.
d) Thông tin từ tài liệu mang lại:
Các kết quả địa vật lý mang lại trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường cũng được thể hiện, biểu diễn kết quả, sử dụng các phần mềm xử lý, lưu giữ tài liệu và chuẩn kỹ thuật số giống như tài liệu địa vật lý trong điều tra địa chất và đánh giá khoáng sản, nên chúng cũng có các ưu điểm và nhược điểm tương tự. So sánh với các nước phát triển và khu vực thì chúng ta có phần ưu việt hơn các nước Đông Nam Á, gần tiệm cận với Trung Quốc và còn có khoảng cách xa với các nước phát triển (Mỹ).
e) Về khả năng giải quyết độc lập các nhiệm vụ phức tạp:
Trong lĩnh vực địa chất tai biến, đã áp dụng một tổ hợp các phương pháp hợp lý để nghiên cứu hình thái của đứt gãy, dự báo khả năng hoạt động và các ranh giới có thể gây sụt lún, trượt lở đất.
Trong địa chất môi trường, đã xác lập được tổ hợp phương pháp hợp lý để nghiên cứu đánh giá môi trường nền, kiểm soát ô nhiễm phóng xạ và nhiễm bẩn do các bãi rác bị chôn vùi.
f) Mức độ thực hiện các nhiệm vụ địa chất tai biến và địa chất môi trường - Nghiên cứu các trường vật lý cơ bản: trường trọng lực, điện trở suất, trường từ, phông phóng xạ trên toàn lãnh thổ đã đạt đến tỷ lệ 1:500.000.
Trong mảng nghiên cứu này cơ bản đã vượt các nước trong khu vực ASEAN và tiếp cận với Trung Quốc. Nếu được sự quan tâm của Nhà nước về nguồn vốn và thiết bị trong thời gian 10 năm sẽ có các sản phẩm tương đương với Trung Quốc và 15 năm có sản phẩm tương đương với các nước phát triển ở thời điểm 2005.
- Nghiên cứu đứt gãy hoạt động, đới sụt lún, xác định ranh giới của các lớp đất đá bở rời và rắn chắc bên dưới, hướng và dòng chảy nước ngầm.
Trong các đối tượng này cơ bản tương đương với Trung Quốc. Tuy nhiên, các sản phẩm tạo ra trong nhóm đối tượng này chưa phổ biến trong Bộ Tài nguyên và Môi trường mà chủ yếu được thực hiện ở các Bộ và ngành khác.
- Kiểm soát ô nhiễm môi trường phóng xạ đã vượt các nước trong khu vực ASEAN và tiếp cận với Trung Quốc. Nếu được sự quan tâm của Bộ Tài nguyên và Môi trường về nguồn vốn và thiết bị thì trong thời gian 5 năm sẽ có các sản phẩm tương đương Trung Quốc và 10 năm sau sẽ có sản phẩm tương đương các nước phát triển hiện nay (Mỹ). Trong thời gian tới, công
tác kiểm soát môi trường phóng xạ thông qua việc xây dựng mạng quan trắc phóng xạ quốc gia sẽ được triển khai thực hiện.
- Nghiên cứu các đới phá huỷ do quá trình sử dụng các công trình nhân tạo như nứt nẻ, hang hốc, dò qua đập, hầm lò, tổ mối trong các thân đê và dự báo tai biến có thể xảy ra. Trong các đối tượng này cơ bản tương đương với các nước ASEAN. Các sản phẩm tạo ra trong nhóm đối tượng này chưa có trong Bộ Tài nguyên và Môi trường mà chủ yếu được thực hiện ở các Bộ, ngành khác.
- Nghiên cứu xác định vị trí các bãi rác, hầm ngầm bị chôn vùi, bom mìn còn sót sau chiến tranh. Xét tổng thể quốc gia có thể xếp tương đương với các nước ASEAN. Trong Bộ Tài nguyên và Môi trường hầu như chưa có nhiệm vụ và sản phẩm nào thuộc nội dung này mà chủ yếu được thực hiện ở Bộ Quốc phòng và các Bộ, Ngành khác.
g) Đánh giá chung:
Các phân tích đánh giá nêu trên là cơ sở để khẳng định rằng: trình độ công nghệ địa vật lý trong nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường của Bộ Tài nguyên và Môi trường có phần vượt trội hơn so với các Bộ và ngành khác ở Việt Nam, được xếp hàng đầu trong các nước khu vực Đông Nam Á, nhưng còn có khoảng cách nhất định với Trung Quốc và khoảng cách xa so với các nước phát triển (Mỹ). Tuy nhiên trong lĩnh vực địa chất môi trường ta chưa có các cán bộ được đào tạo chính quy, chưa rõ thế giới làm địa chất môi trường như thế nào, nên ta chưa xác định được các nội dung và cách làm cụ thể của công tác địa vật lý môi trường. Đây là một tồn tại cần được lưu ý trong thời gian tới đây.
Để giảm thiểu khoảng cách này, Bộ Tài nguyên và Môi trường cần triển khai xây dựng các chương trình, dự án nghiên cứu điều tra địa chất tai biến và địa chất môi trường. Tổ chức đấu thầu rộng rãi các nhiệm vụ nghiên cứu địa chất tai biến và địa chất môi trường để các tổ chức và cá nhân trong và ngoài Bộ Tài nguyên và Môi trường, thậm chí cả các Công ty nước ngoài cùng tham gia thực hiện nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế-kỹ thuật của công tác này.