Đề tài Tổ hợp phương pháp từ - Phổ gamma hàng không và quá trình xử lý minh giải số liệu

Mục Lục

MỞ ĐẦU 1

1. GIỚI THIỆU NỘI DUNG KHẢO SÁT VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU 2

1.1. Mục tiêu của quá trình khảo sát. 2

1.2. Giới thiệu vùng nghiên cứu 2

1.2.1. Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình 2

1.2.2. Đặc điểm địa chất 3

1.2.3. Khoáng Sản 4

2. TỔ HỢP PHƯƠNG PHÁP TỪ- PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG 5

2.1. Các bước thực hiện công tác địa vật lý hàng không 5

2.1.1. Thu thập thông tin 6

2.1.2. Công tác bay khảo sát 6

2.1.3. Phương pháp đúc kết tài liệu 6

2.2. Phương pháp đo từ 7

2.2.1. Cơ sở lý thuyết 7

2.2.2. Công tác khảo sát 9

2.2.3. Phương pháp đúc kết tài liệu đo từ 10

2.3.1. Cơ sở lý thuyết 14

2.3.2 Công tác khảo sát 15

2.3.3 Phương pháp đúc kết tài liệu phổ gamma 16

2.4. Giải đoán địa chất tài liệu địa vật lý hàng không. 21

2.4.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp 21

2.4.2. Nội dung giải đoán địa chất tài liệu từ phổ hàng không 22

 

 

doc28 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1788 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tổ hợp phương pháp từ - Phổ gamma hàng không và quá trình xử lý minh giải số liệu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ồ bản đồ giải đoán địa chất và bản đồ phân vùng phát triển vọng khoáng sản trên diện tích vùng bay. 2.2. Phương pháp đo từ 2.2.1. Cơ sở lý thuyết Phương pháp thăm dò từ dựa trên các đặc điểm về từ tính của đất đá nhằm nghiên cứu các đối tượng trong lòng đất. Một cách vắn tắt cơ sở vật lý của phương pháp như sau: Mỗi một đối tượng địa chất có đặc điểm từ hóa khác nhau. Các đối tượng này nhiễm từ do hiện tượng từ hóa cảm ứng. Lúc hình thành, các đối tượng địa chất nằm trong từ trường của trái đất (từ trường ngoài) và bị từ hóa bởi từ trường ngoài này. Tùy thuộc vào thành phần khoáng vật nhiều hay ít các khoáng vật sắt từ, thuận từ hay nghịc từ mà các đối tượng địa chất bị từ hóa mạnh hay yếu. Ngoài các đặc điểm về thành phần khoáng vật thì khả năng từ hóa của đối tượng còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như cường độ từ trường ngoài, nhiệt độ, hình dáng của đối tượng… Phương pháp thăm dò từ nghiên cứu gián tiếp các đối tượng địa chất dựa trên đặc điểm trường từ của các đối tượng. Đại lượng đặc trưng cho trường từ là cường độ từ trường (T) có đơn vị theo hệ SI là Tesla (T) và theo hệ CGS là Gauss (G) với (1nT=10-5G). Vector cường độ từ trường T là vector có phương bất kỳ và phụ thuộc vào vị trí của điểm đo và mức độ từ hóa của các đối tượng. Vector cường độ từ trường T khi chiếu lên hệ quy chiếu oxyz (với ox theo phương bắc, oy theo phương đông, oz hướng thẳng đứng xuống dưới) như hình 1 thì vector T được tách ra thành các thành phần H, X, Y, Z, D, I, D như hình 1 với H là thành phần chiếu lên mặt phẳng nằm ngang xoy, I (độ từ khuynh) là góc hợp bởi H và T và D (độ từ thiên) là góc hợp bởi H và X. Trước đây trong thăm dò từ người ta thường đo giá trị tương đối của thành phần thẳng đứng Z, hiện nay phổ biến là đo cường độ từ trường toàn phần T. Hình 1: Các yếu tố của vecto cường độ từ trường Trường từ của trái đất có cấu trúc gần giống như trường từ của một lưỡng cực từ (một thanh nam châm). Khi coi nó là nhiễm từ đồng nhất thì tại một điểm ta xác định được cường độ từ trường T0 do quả đất gây nên coi là từ trường bình thường. Do các đối tượng địa chất có độ nhiễm từ khác nhau nên tại một điểm khảo sát thì giá trị cường độ từ trường T không chỉ có T0 mà là tập hợp của nhiều yếu tố: T = T0 + T1 + T2 + T3 + δT Với: T1: là trường từ của các lục địa có độ nhiễm từ cao hơn của các đại dương. T2: trường từ khu vực của các thể địa chất lớn như các miền nền, các khối xâm nhập, các thể magma… Hình 2: T là giá trị tổng hợp của các yếu tố T3: trường từ của các đối tượng địa chất địa phương. δT: là thành phần nhiễu do các đối tượng, hiện tượng không quan tâm tới gay ra. Bằng các phương pháp lọc nhiễu và tách trường, dị thường từ (thành phần từ trường của các đối tượng địa chất cần nghiên cứu) được tách ra khỏi từ trường toàn phần đo được. Dị thường từ của các đối tượng địa chất là khác nhau do đặc điểm từ hóa, kích thước, vị trí, phương từ hóa…khác nhau. Do đó dị thường từ có thể cho những minh giải về đặc điểm của đối tượng. Trong thăm dò từ một yếu tố đáng lưu ý là biến thiên từ theo thời gian. Do ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau, trường địa từ có sự biến đối theo thời gian. Sự biến thiên trường địa từ có thể có chu kỳ hoặc không có chu kỳ, chúng có ảnh hưởng tới kết quả đo và xử lý số liệu do đó cần xác định và đưa vào các hiệu chỉnh thích hợp. Biến thiên thế kỷ có chu kỳ hàng chục năm liên quan đến hoạt động của mặt trời. Biến thiên chu kỳ ngày đêm liên có biên độ lớn (vài chục có thể tới hàng trăm nT) liên quan tới vĩ độ, mùa và có thể liên quan tới hoạt động của mặt trời với các dòng ở tầng ion hóa… Các biến thiên từ là một yếu tố quan trọng và phải lưu ý nhiều trong thăm dò từ do các phương án thăm dò thường tiến hành trong khoảng thời gian dài. 2.2.2. Công tác khảo sát a, Thiết bị Máy đo từ sử dụng là máy từ proton MAP-4 chuyên dùng trong khảo sát từ hàng không, kết hợp với các máy định vị và máy tính ghi, lưu số liệu đo. Máy từ hàng không MAP-4 là máy từ proton đo giá trị tuyệt đối của từ trường (T) có dải đo từ 20.000 đến 100.000 nT và tự động điều chỉnh thang đo trên toàn dải đo. Độ nhạy của máy là 1 nT và thời gian đo là mỗi giây đo 1 điểm. Đo biến thiên từ được thực hiện tại sân bay Nha Trang bằng máy đo từ M-33. Các số liệu biến thiên từ được đo bao trùm toàn bộ thời gian bay để đưa ra các tài liệu phục vụ thực hiện các biện pháp hiệu chỉnh biến thiên từ. b, Phương pháp bay khảo sát Tỷ lệ khảo sát và phương vị khảo sát Trên toàn diện tích khảo sát tiến hành bay khảo sát với cùng một tỷ lệ 1:25.000 theo các tuyến thẳng, song song, cách đều nhau 250m. Trên mỗi tuyến khảo sát tài liệu được thu thập cách nhau từng giây một (gần 40m). Đặc điểm địa hình và vị trí vùng bay trên toàn diện tích khảo sát được chia làm 2 vùng nhỏ với các phương vị tuyến bay khác nhau. Vùng I: phần diện tích phía Đông – Nam khu vực với phương vị tuyến bay là 104o – 320o. Vùng II: phần còn lại với phương vị tuyến bay là 45o – 225o. Độ dài tuyến bay, độ cao bay, sân bay Trên 2 vùng I và II của diện tích bay được trình bày ở trên, các tuyến khảo sát được thiết kế dài bằng kích thước của vùng bay theo phương vị tuyến với độ dài tuyến tính cho toàn vùng bay là 55km. Ở những khu vực có độ dài tuyến bay lớn (100km) các tuyến bay thực tế vẫn hoàn toàn đảm bảo với yêu cầu kỹ thuật quy định do đặc điểm địa hình thuận lợi của vùng bay. Độ cao bay là một yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt đối với tổ hợp các phương pháp từ - phổ gamma hàng không. Do đặc điểm địa hình khá thuận lợi cho công tác bay với các loại máy bay AH-2 (máy bay khảo sát nhỏ), do yêu cầu về độ cao khi đo phổ gamma nên độ cao của các tuyến bay được tiến hành theo phương án là ≤ 75m. Để tiến hành công tác bay khảo sát khu vực, sân bay được sử dụng là sân bay Nha Trang nằm cách vùng bay khoảng 75km. Khoảng cách này là cho phép thực hiện các công việc cần thiết vào đầu và cuối mỗi chuyến bay. Phương pháp đúc kết tài liệu đo từ IV.1.2 Phương pháp đúc kết tài liệu từ hàng không. Việc đúc kết tài liệu từ hàng không được tuân thủ đúng các quy định kỹ thuật của quy phạm hiện hành với các bước cụ thể như sau: Bước 1: Gắn toạ độ cho các giá trị trường, nội suy số liệu lên mạng lưới đều và hiệu chỉnh Đêviaxia. Tương tự như đối với tài liệu phổ gamma để thành lập các bản đồ từ trường, trước hết phải tiến hành gắn toạ độ cho các giá trị trường đo được thực hiện đồng thời với tài liệu phổ gamma theo chương trình QLK với thuật giai hoàn tương tự. Riêng đối với tài liệu từ chương trình QLK thực hiện thêm một nội dung nhỏ là trung bình trượt 3 điểm theo trọng số [1 – 2 – 1] và hiệu chỉnh denixia. Đo số liệu nguyên thuỷ ghi được từ máy từ MAP – đã là giá trị trường từ tuyệt đối T nên có thể đưa trực tiếp vào chương trình QLK. Kết quả của chương trình QLK chưa dùng để thành lập các bản đồ trường vì chưa thực hiện đầy đủ các phép hiệu chỉnh, liên kết tài liệu mà mới chỉ để dựng các đồ thị trên tuyến. Các đồ thị được dựng với tỉ lệ ngang 1cm = 500m và tỉ lệ đứng 1cm = 50 nT. Bước 2: Thực hiện các phép hiệu chỉnh, liên kết tài liệu với các nội dung cụ thể như sau: 1, Hiệu chỉnh biến thiên từ Dựa vào kết quả đo biến thiên từ ngày đầu được dựng trên giấy milimet có đánh dấu các mốc thời gian đầu và cuối của mỗi tuyến bay (sổ biến thiên từ) để thực hiện việc điều chỉnh biến thiên từ trên đồ thị trường của các tuyến bay thực tế. 2, Liên kết nội tài liệu từ trên toàn diện tích bay đo. Để liên kết nội tài liệu từ cho vùng Tuy Hoà đã sử dụng phương pháp BUPR. Phương pháp này được sử dụng trong hầu hết các phương án bay đo từ phổ gamma tỉ lệ 1: 25.000 và có nội dung cơ bản được chia làm 2 phần như sau: a, Cân bằng mạng lới tựa Trước khi sử dụng các tuyến tựa để liên kết tài liệu của các tuyến thường, bản thân các tuyến tựa được cân bằng lại dựa vào kết quả đo trên các tuyến thường. Công việc này được gọi là cân bằng mạng lưới tựa. b, Liên kết các tuyến thường với mạng lưới các tuyến tựa Đại lượng hiệu chỉnh của mỗi một tuyến thường đối với phép liên kết này được xác định thông qua đường hồi quy bậc nhất của độ lệch các giá trị trường trên tuyến thường và tuyến tựa tại các điểm giao. 3, Tính sai số đo đạc và lập các bản đồ trường Sau khi liên kết xong, giá trị của từ trường T trên các tuyến đã được chính xác lại, việc tiếp theo là đọc các giá trị trường lên sơ đồ tuyến bay để lập bản đồ đẳng trị cường độ từ trường tuyệt đối T. Công việc này được thực hiện trên chương trình lập sẵn trên máy tính. Chương trình này cho phép in các giá trị trường đã liên kết với tỷ lệ tuỳ ý từ số liệu chưa liên kết thông qua các giá trị hiệu chỉnh đầu và cuối tuyến. Để thành lập được bản đồ dị thường từ vùng Tuy Hoà sử dụng bản đồ từ trường bình thường thế giới năm 1990 và chọn mức trường bình thường khu vực một cách hợp lý nhằm phản ánh tốt nhất cấu trúc của vùng với quan điểm gần đúng cho rằng: trường bình thường khu vực trên một diện tích nhỏ của vùng bay Tuy Hoà thì sai khác với trường từ bình thường thế giới gần như một hằng số. Hằng số này được xác định theo nguyên tắc: tổng các độ lệch giữa trường toàn phần và trường bình thường khu vực bằng 0 () và hằng số này được xác định cho vùng tuy hoà là 40nT. Việc đọc các giá trị dị thường từ ΔT nên sơ đồ tuyến cũng được thực hiện bằng chương trình chuyên dụng trên máy tính đồng thời với từ trường T việc làm này cho phép đẩy nhanh tiến độ (thành lập đồng thời các bản đồ trường) và đảm bảo tính khách quan, kiểm tra chéo lẫn nhau cùng từ số liệu đo gốc. Bước 3: Xác định sai số đo vẽ và thành lập các bản đồ a, Xác định sai số đo vẽ Sau bước liên kết tài liệu, công việc tiếp theo là xác dịnh sai số đo vẽ, đánh giá chất lượng tài liệu. Trên 4 tuyến cắt chéo đã chọn được hơn 300 điểm giao giữa các tuyến thường và tuyến cắt trong miền trường tương đối yên tĩnh (gradien ≤ 50 nT/Km). Sai số được tính theo công thức: Với δi là hiệu số giá trị trường trên tuyến thường và tuyến cắt tại điểm giao I và n là số điểm giao được tính. Kết quả tính được: so với sai số của phương án là ≤ 15nT b, Thành lập các bản đồ Từ kết quả liên kết tuyến được máy tính xử lý, các số liệu T và ΔT được đưa lên bản vẽ ở tỷ lệ 1:50.000, tiến hành thành lập các bản đồ trường (đường đồng mức) theo các yêu cầu kỹ thuật trong đề án. Khoảng cách của các đường đồng mức được chọn trong các bản đồ thành lập là 25nT, ở một số vùng có từ trường biến đổi mạnh, khoảng cách này được chọn với mức lớn hơn (bội số của 25nT). Bản đồ T Bản đồ Denta T. 2.3. Phương pháp đo phổ gamma 2.3.1. Cơ sở lý thuyết Phương pháp phổ gamma có cơ sở vật lý dựa trên đặc tính phóng xạ của các nguyên tố phóng xạ. Như chúng ta biết, các hạt nhân phóng xạ trong quá trình phân rã phát ra các hạt α, β, hoặc bức xạ γ. Bức xạ γ phát ra trong quá trình hạt nhân chuyển từ trạng thái không ổn định về trạng thái có mức năng lượng thấp hơn (ổn định hoặc ổn định tạm thời). Bức xạ γ là bức xạ điện từ tần số cao, vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt, không mang điện. Năng lượng của bức xạ γ thay đổi tùy thuộc vào hạt nhân của các nguyên tố khác nhau (do sự khác nhau của các trạng thái năng lượng ổn định hoặc ổn định tạm thời). căn cứ vào sự khác nhau về mức năng lượng ta có thể xác định được hàm lượng của các nguyên tố khác nhau bằng phương pháp phổ γ. Bức xạ γ có khẳ năng ion hóa kém nhưng có khả năng đâm xuyên lớn, chúng có thể đâm xuyên qua lớp không khí dày hàng trăm mét và lớp đất đá dày hàng mét. Phương pháp phổ gamma đo bức xạ gamma tự nhiên theo các mức năng lượng khác nhau để xác định hàm lượng của các nguyên tố U, Th, K có trong đối tượng địa chất. Khi đo phổ gamma cần chọn các khoảng năng lượng thích hợp mà trong khoảng đó bức xạ gamma của các nguyên tố trội hơn cả. Khoảng năng lượng được chọn gọi là “cửa sổ” năng lượng. Trong đo phổ gamma thường có một kênh tổng và 3 cửa sổ được đặt tên tương ứng với nguyên tố trội nhất trong khoảng năng lượng đó là: Cửa sổ K: E γ = 1,35 – 1,55 MeV Cửa sổ U: E γ = 1,55 – 1,85 MeV Cửa sổ Th: E γ = 2,40 – 2,80 Mev Tất nhiên trong mỗi cửa sổ ngoài nguyên tố đặc trưng có mức năng lượng trội hơn cả còn có sự tham gia của các nguyên tố khác nhưng mức độ ít hơn. Cơ sở địa chất để ứng dụng phương pháp phổ gamma là dựa vào sự khác nhau về hoạt độ phóng xạ của các loại đất đá. Các đá có nguồn gốc và thành phần thạch học khác nhau thường có hàm lượng các nguyên tố phóng xạ khác nhau. Nguồn sinh ra các nguyên tố phóng xạ trong vỏ trái đất là các đá có nguồn gốc magma, trong đó hàm lượng các nguyên tố phóng xạ tỷ lệ với hàm lượng các nguyên tố SiO2 (bảng 1.1.1..1.1.1) Bảng 1.1.1..1.1.1: Hàm lượng trung bình của U, Th, K trong các đá magma (Theo A.P. Vinogradov) Loại đá CU(10-4%) CTh(10-4%) CK(%) CTh/CU Axit 3,50 18,00 3,34 5,10 Trung tính 1,80 7,00 2,31 3,90 Bazo 0,50 5,00 0,88 3,70 Siêu bazo 0,003 0,005 0,03 3,70 Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong các đá có nguồn gốc trầm tích thường thay đổi lớn hơn và ít có mối liên hệ tuyến tính như là hoạt độ phóng xạ của các đá nguyên sinh. Các nguyên tố phóng xạ có trong các đá trầm tích tuân theo các quy luật di chuyển của các nguyên tố. Quá trình vận chuyển và lắng đọng trong trầm tích của các nguyên tố phóng xạ dẫn tới sự làm giầu hoặc ít đi của các nguyên tố này. Trong tìm kiếm quặng phương pháp phổ gamma hàng không về nguyên tắc, có thể xem là một phương pháp xạ địa hóa, tìm kiếm khoáng sản dựa vào các nguyên tố phóng xạ đi kèm hoặc tìm kiếm trực tiếp các quặng phóng xạ. Tùy thuộc vào từng loại hình khoáng sản cùng với các điều kiện sinh thành mà các đối tượng địa chất có chứa khoáng sản có hàm lượng các nguyên tố phóng xạ đặc trưng tương ứng với các đặc trưng về đặc tính phóng xạ khác biệt với môi trường vây quanh. Vì vậy, phương pháp phổ gamma không chỉ là một phương pháp tìm kiếm trực tiếp quặng phóng xạ (chủ yếu là Uran) mà còn là một phương pháp hiệu quả để phát hiện và đánh giá triển vọng của một số loại khoáng sản có ích khác liên quan tới các nguyên tố phóng xạ như Au, Ag, Mo, W, Sn, Ta, Nb, Be, Tr, zn, Hg, bocxit, Phosphorit… 2.3.2 Công tác khảo sát Máy phổ GAD-6 với đầu thu GSA-44 là máy phân tích tia gamma đa kênh cho phép đưa ra đồng thời số đếm (xung/giây) trên 4 kênh, bao gồm 3 kênh vi phân ứng với các “cửa sổ” năng lượng đặc trưng cho 3 nguyên tố phóng xạ U, Th, K và một kênh tích phân (kênh tổng) tia gamma. Đầu thu bức xạ gamma GSA-44 có thể tích tinh thể 16,44 lít được ổn định bằng phương pháp ổn nhiệt. Trong quá trình thi công khảo sát, tinh thể luôn được sấy giữ ở nhiệt độ ổn định 37oC với độ phân giải tương đối tốt. Việc chuyển tính số đếm trên các kênh đo được ở độ cáo bay thực tế về mặt đất và quy đổi về hàm lượng được thực hiện bằng phần mềm tính toán trên máy tính. Do đây là tổ hợp phương pháp được thực hiện đồng thời, đo từ và đo phổ cùng lúc khi bay nên quá trình khảo sát phổ gamma được tiến hành tương tự với phương pháp từ (xem phần 2.2.2) 2.3.3 Phương pháp đúc kết tài liệu phổ gamma Việc đúc kết tài liệu phổ gamma được thực hiện theo quy phạm kỹ thuật công tác địa vật lý máy bay ở Việt Nam do tổng cục Mỏ địa chất ban hành năm 1987. Tuy nhiên do có sự cải tiến của hệ thống thiết bị ghi và lưu lên đĩa mềm của máy vi tính) nên các công đoạn trong chu trình được đúc kết tài liệu phần lớn được thực hiện trên máy vi tính. Toàn bộ chu trình đúc kết tài liệu phổ gamma hàng không được chia làm 3 bước Bước 1: Đưa các đại lượng đo phổ gamma dưới dạng nguyên thuỷ (tốc độ đếm xung) trên độ cao bay thực tế về các giá trị trường địa vật tương ứng dưới mặt đất (cường độ bức xạ gamma, hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K). Nhiệm vụ này được thực hiện trên máy tính bằng chương trình QDR với các nội dung sau: San số liệu theo phương pháp trung bình trượt 3 điểm (đồng thời với cả số liệu đo từ và độ cao bay). Hiệu chỉnh phông dư. Giá trị của phông tự nhiên được chọn làm mức 0 cho tài liệu phổ gamma. Phông dư được đo và đầu và cuối mỗi chuyến bay. Hiệu chỉnh độ cao. Thực hiện việc tính chuyển các giá trị đo phổ gamma ở độ cao bay thực tế và mức mặt đất thong qua hệ số suy giảm µi (I = TC, K, U, Th) được xác định vào mỗi mùa bay. Hiệu chỉnh tương tác Compton để loại trừ ảnh hưởng các bức xạ gamma của nguyên tố này lên cửa sổ năng lượng của nguyên tố kia (tương ứng các kênh hàm lượng) thong qua các hệ số phân giải Compton α, β,γ, được xác định vào đầu mỗi chuyến bay. Đưa các đại lượng đo phổ gamma từ đơn vị tốc độ đếm xung (CPS) về các giá trị địa vật lý: Cường độ bức xạ gamma (µR/h), hàm lượng các nguyên tố phong xạ (K%), U(p.p.m), Th(p.p.m) nhờ hệ số chuẩn được xác định khi đo trên các bãi chuẩn vào đầu mỗi mùa bay. Kết quả của chương trình QDR là cho ra các giá trị trường phổ gamma trên cả 4 kênh đã quy về mặt đất theo 2 dạng: dạng số và dạng đồ thị. Các tài liệu phổ gama sau kết quả của chương trình QDR mới là tài liệu gốc và trên phương diện thu thập tài liệu địa vật lý chưa qua một phép hiệu chỉnh liên kết nào. Hàng ngày, ngay sau mỗi chuyến bay các số liệu bay đo lưu lại được kiểm tra đồng thời. Bước 2: thực hiện đầy đủ các phép hiệu chỉnh, liên kết tài liệu trên toàn diện bay, phục vụ việc xây dựng các bản đồ kết quả trường phổ gamma. Nhiệm vụ này được thực hiện trên máy tính theo chương trình QLK với các nội dung sau: 1, Gắn toạ độ cho tất cả các trường đo được. Toạ độ của các điểm đo được nội suy thong qua hệ thống các mốc với toạ độ được biết từ các kết quả liên kết tuyến với các quy ước: đường bay thực tế giữa 2 mốc kế tiếp nhau là thẳng và vận tốc bay giữa 2 mốc là không đổi. 2, Thực hiện các phép hiệu chỉnh, liên kết tài liệu. Để liên kết tài liệu phổ gamma hàng không, phương án đã sử dụng “phương pháp liên kết theo tuyến kiểm tra”. Phương pháp này đã được sử dụng trong tất cả các phương án bay đo từ - phổ gamma tỉ lệ 1:25.000 ở Việt Nam trước đây với tư cách như là 1 phương pháp kinh điển với độ tin cậy cao. Ở đây chương trình chỉ đảm nhận chức năng tự động hoá, mô phỏng việc làm bằng tay trước đây, theo đúng trình tự các bước sau: a – Liên kết các tuyến bay trong mỗi chuyến bay Nội dung các liên kết này là đưa các giá trị trường đo được ở các thời gian khác nhau trong ngày về cùng 1 thời điểm. Ở đây chúng tôi đã chọn thời điểm đo trên tuyến kiểm tra đầu chuyến bay là mốc cho phép hiệu chỉnh bởi vì: thời điểm xuất phát của các chuyến bay là khá trùng nhau và chính vì vậy các giá trị trường đo trên tuyến kiểm tra, giá trị sai lệch giữa 2 lần đo (đại lượng cần hiệu chỉnh) được san đều cho toàn bộ thời gian bay của chuyến bay đo theo “luật tuyến tính”. b – Liên kết các chuyến bay trong toàn bộ thời gian bay Nội dung của liên kết này là đưa các giá trị thường đo ở các chuyến bay khác nhau về cùng một mức. Thông qua kết quả đo trên tuyến kiểm tra đầu tuyến bay của tất cả các chuyến bay sẽ được xác định tất cả các đại lượng đặc trưng của chúng. Đại lượng đặc trưng này là giá trị trung bình (X) khi luật phân bố chuẩn và là giá trị có tần suất lớn nhất khi luật phân bố loga chuẩn. Giá trị hiệu chỉnh của mỗi chuyến bay là hiệu số giữa đại lượng đặc trưng và giá trị đo trên tuyến kiểm tra đầu chuyến bay của ngày hôm đó. 3, Nội dung suy các giá trị trường lên mạng lưới đều đồng thời tính toán một số tham số trung gian như: F, Th/U- Ju, JTh, JK… Do vận tốc bay trên tuyến thay đổi nên các giá trị trường đo được (liên tiếp từng giây một) sẽ được phân bố không đồng đều. Thực tế đòi hỏi phải tạo được các “file” số liệu theo mạng lưới đều trên đồ thị trường. Tuy nhiên do đường đồ thị trường thực chất là không liên tục nên phép đọc giá trị theo mạng lưới là phép nội suy giữa 2 fit (2 điểm đo) kế tiếp nhau. Bước 3: Xác định sai số đo đạc và thành lập các bản đồ trường. a – Xác định sai số đo đạc: Sai số đo đạc của tài liệu phổ gamma được xác định thông qua kết quả đo lặp trên các tuyến sản xuất và trên tuyến kiểm tra. Sai số bình phương trung bình trên tất cả các kênh được tính theo công thức: Trong đó: X1i, X2i , là các giá trị trường đo lần đầu và lần lặp lại tại điểm thứ i. n là số điểm đo lặp được dùng để tính sai số. Công việc tính sai số được tự động hoá theo chương trình QSS. Chương trình QSS cho phép xác định sai số một cách nhanh chóng chính xác, dễ dàng thực hiện trên một khối lượng điểm tính lớn tuỳ ý, thuận lợi cho việc theo dõi kiểm tra (xem sổ tính sai số). Kết quả cho thấy sai số đo đạc cảu tài liệu phổ trên tất cả các kênh đều ở mức nhỏ hơn các sai số quy định trong phương án (Bảng). Bảng kết quả tính sai số tài liệu phổ gamma. Kênh Phương án Thực tế TC (tổng) K U Th 0,35 µR/h 0,25 % 0,40 ppm 1,00 ppm 0,308 µR/h 0,192 % 0,392 ppm 0,910 ppm b. Thành lập các bản đồ Các bản đồ trường địa vật lý bắt buộc phải thành lập là: Bản đồ các tuyến bay thực tế và dị thường phổ gamma hàng không tỉ lệ 1:50.000. Bản đồ cường độ gamma tỉ lệ 1:50.000 và 1:200.000 Bản đồ hàm lượng kali tỉ lệ 1:50.000 và 1:200.000 Bản đồ hàm lượng Thori tỉ lệ 1:50.000 và 1:200.000 Bản đồ hàm lượng uran tỉ lệ 1:50.000 và 1:200.000 Bản đồ chỉ số F tỉ lệ 1:50.000 và 1:200.000 Bản đồ tỉ số Th.U tỉ lệ 1:50.000 và 1:200.000 1, Thành lập bản đồ các tuyến bay thực tế và dị thường phổ gamma hàng không Trong số các bản đồ kết quả bay đo, bản đồ các tuyến bay thực tế và dị thường phổ gamma có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, nó là cơ sở chính yếu cho công tác kiểm tra sơ bộ mặt đất. Để thành lập bản đồ này, trên cơ sở sơ đồ các tuyến bay thực tế đã có công việc đầu tiên là phân loại dị thường. Phân loại dị thường là công việc quan trọng và khá phức tạp, đòi hỏi nhiều tính toán, rất dễ nhầm lẫn khi thực hiện bằng tay. Hiện nay công việc này cũng đã được tự động hoá theo chương trình Q10. Chương trình Q10 không chỉ đưa ra bảng kết quả phân loại dị thường mà còn cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết (Các tham số giải thích) của mỗi dị thường giúp cho việc xem xét đánh giá các dị thường một cách đầy đủ trong công tác phân tích, giải thích tài liệu địa vật lý hàng không. 2, Thành lập các bản đồ: Cường độ gama, hàm lượng U, Th, K tỉ số Th/U và chỉ số P. Từ kết quả của chương trình QLK, các số liệu đươc đưa lên bản vẽ ở tỉ lệ 1: 50.0000 và tiến hành vẽ bằng tay các đường đồng mức. Tiết diện các đường đồng mức của các loại bản đồ được chọn như sau: Bản đồ cường độ gamma tiết diện 1 µR/h lớn hơn 10 µR/h được vẽ ở các mức 12, 15, 25 µR/h (bản vẽ số?). Bản đồ hàm lượng Kali tiết diện 0,5% (bản vẽ số?). Bản đồ hàm lượng uran – tiết diện 1ppm lớn hơn 8ppm tiết diện là 2 ppm (bản vẽ số?). Bản đồ hàm lượng thori tiết diện 3ppm lớn hơn 15ppm tiết diện 5ppm (bản vẽ số?). Bản đồ Th/U vẽ theo các mức 0,5; 1; 1,5; 2; 6; 8;10; 15 (bản vẽ số?). Bản đồ chỉ số F tiết diện 0,5 (bản vẽ số ?). Các tiết diện được chọn cho các bản đồ như trên vừa đảm bảo lớn hơn 2 -3 lần sai số (xem bảng 3) đồng thời phù hợp với các bản đồ địa hình tỉ lệ 1: 50.000 UTM và được thu về tỉ lệ 1:200.000. Các loại bản đồ trường phổ gamma đều được thành lập và trình bày theo đúng các yêu cầu kỹ thuật quy định. Đưa vào các bản đồ hàm lượng K,U,Th, Tổng… 2.4. Giải đoán địa chất tài liệu địa vật lý hàng không. Việc thành lập được các bản đồ trường vật lý (các bản đồ trường từ, các bản đồ phổ gamma) là hoàn thành công việc của một đề án bay khảo sát địa vật lý bằng tổ hợp phương pháp từ - phổ gamma hàng không. Từ các kết quả của đề án bay khảo sát (các bản đồ, số liệu đo) cùng với những kết quả khảo sát, kiểm tra mặt đất, người ta tiến hành giải đoán để đưa ra các thông tin cần thiết về khu vực nghiên cứu. 2.4.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp Trên cơ sở các tài liệu địa vật lý thu thập về một vùng nghiên cứu người ta có thể giải đoán theo các cách khác nhau để tìm được những thông tin về những đối tượng có trong khu vực. Cơ sở để minh giải được các tài liệu này là dựa vào đặc điểm thống kê của các tài liệu thu thập được. Các giá trị trường địa vật lý đo được là các số cụ thể nên đại lượng ngẫu nhiên là mô hình nền tảng để mô tả các số liệu địa vật lý. Để mô tả các đại lượng ngẫu nhiên, chắc chắn không thể sử dụng công cụ toán học giải tích. Với mục đích này người ta sử dụng công cụ toán học xác suất, thông qua hàm phân bố xác suất và các đặc trưng thống kê. Nhìn chung, xử lý tổ hợp tổ hợp số liệu địa vật lý là một quá trình phức tạp phụ thuộc vào mục đích, đối tượng nghiên cứu và các dạng số liệu thu thập được. Một cách khái quát, quá trình thực hiện có những bước cơ bản sau đây. Xây dựng mô hình và xác định phương pháp nhận dạng. Ước lượng các đặc trưng thống kê. Lựa chọn thuật toán xử lý và thực hiện xử lý. Định nghiệm về sự tồn tại của các đối tượng. Đánh giá chất lượng kết quả. Hiện nay, có nhiều thuật toán nhận dạng hiện đại đã được nghiên cứu và ứng dụng có hiệu quả trong thực tế. Nhưng có thể phân chúng thành hai nhóm chính là: nhóm các phương pháp nhận dạng có đối tượng chuẩn (có thông tin tiên nghiệm) và nhóm các phương pháp nhận dạng không có đối tượng chuẩn. Thuật toán nhận dạng có đối tượng chuẩn là các thuật toán tiến hành xác định bản chất địa chất của các đối tượng dựa trên việc so sánh tập hợp các dấu hiệu địa vật lý đặc trưng cho các đối tượng chuẩn với tập hợp các dấu hiệu địa vật lý của đối tượng nghiên cứu. Có nhiều thuật toán nhận dạng khác nhau được xây dựng dự

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docTổ hợp phương pháp từ - phổ gamma hàng không và quá trình xử lý minh giải số liệu.doc