Tài liệu Báo cáo Địa Vật Lý   pdf

Nhưng điều quan trọng nhất là dưới dự giảng dạy hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tìnhchu đáo của các thầy chúng em đã nắm được phần nào một số nét cơ bản của môn Địa Vật Lý và biết được ít nhiều

MỞ ĐẦU

Dưới sự giảng dạy phần lý thuyết của Th.S Hoàng Thanh Mai Và sự hướng dẫnnhiệt tình và tâm huyết của các thấy hướng dẫn thực tập cộng sự cố gắng nỗ lực học tập phấn đấu vươn lên của bản thân chúng em đã hoàn thành môn Địa Vật Lý đại cương đúng thời gian quy định

Nhưng điều quan trọng nhất là dưới dự giảng dạy hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tìnhchu đáo của các thầy chúng em đã nắm được phần nào một số nét cơ bản của môn Địa Vật Lý và biết được ít nhiều tầm quan trọng của môn Địa Vật Lý với ngành địa chất dầu khí mà chúng em hiện tại đang theo học

Và để sinh viên có thể hiểu sâu được môn học thì sau khi học xong lý thuyết ban giám hiệu, khoa dầu khí và bộ môn Địa Vật Lý đã tổ chức cho chúng em thực tập Mặc dù thời gian thực tập không dài nhưng dưới sự hướng dẫn hết sức chu đáo, nhiệt tình của các thầy cùng với ý thức làm việc tập thể và sự cố gắng của các cá nhân chúng em đã hoàn thành đợt thực tập này hoàn thành tốt đẹp Mặt khác qua đợt thực tập này chúng em đã được làm quen với cái máy chuyên dụng của từng phương pháp đo trong Địa Vật Lý và biết cách xử lý

số liệu địa vật lý thu thập từ thực địa để giải quyết các vấn đề địa chất phục vụ cho công tác chuyên môn sau này

Qua đợt thực tập này, chúng em đã hiểu hơn về vai trò và tầm quan trọng của môn học trong việc giải quyết các nhiệm vụ địa chất ,làm sáng tỏ cấu trúc địa chất của trái đất tìm kiếm khoáng sản và phát hiện các dị thường trọng lực trong vùng khảo sát…

Để có thể tổng kết được các kiến thức trong quá trình thực tập chúng em đã làm riêng cho nhóm em một báo cáo thực tập dưới sự hướng dẫn chu đáo của các thầy

Bố cục báo cáo gồm có :

Chương I : Phương pháp thăm dò điện

Chương II : Phương pháp thăm dò phóng xạ

Chương III : Phương pháp thăm dò từ

Chương IV : Phương pháp thăm dò trọng lực

Chương V : Kết luận

Trong báo cáo thực tập là nội dung và kết quả thực tế thu được ngoài thực địa

Và dưới sự hướng dẫn chu đáo của các thầy cùng với các kiến thức đã được trang bị trên lớp chúng em đã xử lý và đưa ra kết quả tương đối chính xác của từng phương pháp địa vật lý

Do trình độ và kinh nghiệm còn hạn chế nên trong quá trình làm báo cáo thực tập khó có thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong được sự đóng góp của các thầy để báo cáo thực tập của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn.Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để chúng em có thể hoàn thành tốt môn học này.!

CHƯƠNG I : Phương pháp thăm dò điện

I ) Giới thiệu chung

Thăm dò điện là phương pháp Địa Vật Lý khảo sát trường điện,trường điện từ

tự nhiên hoặc nhân tạo để nghiên cứu cấu trúc địa chất và tìm kiếm khoáng sản có ích

Cơ sở áp dụng của các phương pháp thăm dò điện là đo đất đá có sự khácnhau về tham số điện : p,n,e.Nguồn gây ra trường điện là các điện tích =K12 En

xuất hiện tại ranh giới giữa các môi trường đất đá bất đồng nhất dưới tác dụng

của trường điên En.

Thăm dò điện có nhiều phương pháp và được áp dụng rộng rãi ở nhiều lĩnhvực trong điều tra địa chất,tìm kiếm khoáng sản,tìm nước ngầm,khảo sát nền

móng địa chất công trình và nghiên cứu môi trường địa chất

II) Cơ sở lý thuyết phương pháp điện 1)Định nghĩa,phương pháp: là một tập hợp các phương pháp địa vật lý điện, nghiên cứu đặc điểm cấu tạo của vỏ quả đất, tìm kiếm thăm dò khoáng sản có ích dựa trên cơ sở khảo sát trường điện hoặc điện từ, tự nhiên hoặc nhân tạo xuất hiện trong vỏ qủa đất

a) Điện trở suất biểu kiến

Điện trở suất biểu kiến là tham số điện trở suất đo được bởi một hệ thiết bị đặt trên nửa không gian

Định nghĩa : là phương pháp điện trở suất biểu kiến dọc theo tuyến đo

pk=pk(x)bằng cách giữ nguyên kích thước hệ cực và di chuyển hệ điện cực tịnh tiến theo tuyến đo để xác định vị trí của đối tượng gây nên dị thường điện trở suất.Trong phương pháp này do giữ nguyên kích thước

hệ nên chiều sâu nghiên cứu không thay đổi

Đặc điểm :

-K=const

-fk=fk(x) dọc theo tuyến đo

-Xác định vị trí của đối tượng

Các kết quả đo được biểu diễn dưới dạng đồ thị ρk phụ thuộc vào vị trí , tạo độ điểm đo

3) Phương pháp đo sâu điện

Định nghĩa : là phương pháp nghiên cứu điện trở suất biểu kiến theo chiều sâu ở từng điểm đo bằng cách giữ nguyên tâm hệ cực và tăng kích thước hệ cực tăng chiều sâu khảo sát để phát hiện ranh giới địa tầng củađối tượng khảo sát ở chiều sâu nào đó

Đặc điểm :

-K=const

-ρk=ρk(R)

-R=AB/2

-Phát hiện bất đồng nhất vệ mặt đó:II) Thực hành đo trên mô hình

1) Bể mô hình

Hình vẽ

2 ) Thiết bị:

Hình vẽ

Nguyên lý hoạt động của máy :

Máy hoạt động trên nguyên tắc đo bù : nó tạo ra một hiệu điên thế bằng và ngược chiều với hiệu điện thế cần đo là UMN nó sẽ tạo ra trong mạch một hiệu điện thế ∆Uk trên biến trở R bằng cách điều chỉnh biến trở R để chọn được mộtgiá trị Rk thích hợp sao cho∆Uk =Rk *ik

Khi chọn được ∆Uk bằng và ngược chiều với UMN thì trong mạch không có dòng điện chạy ,kim điện thế đứng im, ta nói đây là trạng thái bù đã được thiếtlập ,khi đó ∆Uk=Rk*ik Nguyên tắc này phải bù bằng tay Sau khi bù thì các số liệu sẽ hiện lên trên máy và ta đọc số liệu trên máy gồm hiệu điện thế và dòng điện qua mạch mà ta cần đo

3)Đo mặt cắt điện

Các thao tác tiến hành

Điều chỉnh và ghi kích thước hệ điên cực:

Vị trí x=40-110 trên thước đo mỗi điểm cách nhau 5cm.Hệ điện cực đo là hệ bốn cực đối xứng (AMNB) với kích thước thiết bị R=13(cm)

Hệ số thiết bị K=2.63

Tại mỗi vị trí của hệ ta chỉnh máy điều chỉnh số đo về vị tró 0 Sau đó bật máy

đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện, ghi vào sổ ta tiến hành như thế đến kết thúc tuyến đo

4) Đo sâu điện :

Mỗi điểm cách nhau 5cm

5) Kết quả đo và biểu diễn kết quả

105 5.2 51.2 25.9

Đồ thị mặt cắt điệnNhận xét:

+ Điện trở suất tại tọa độ x=90 đến 95 là cao nhất, ở đây có điện trở cao do đó

vị trí quả bóng khí có thể nằm ở đây

+ Dị thường thu được là dị thường dương

+ Với dị thường này ta có thể xác định được vị trí quả bóng

Đo sâu điện :

Chương II : Phương pháp thăm dò phóng xạ

I ) Giới thiệu chung:

Định nghĩa : thăm dò phóng xạ là phương pháp địa vật lý khảo sát trường phóng xạ tự nhiên phát ra từ đất đá để giải quyết nhiệm vụ đo vẽ bản đồ địa chất, tìm quặng phóng xạ hoặc quặng không phóng xạ cộng sinh với nguyên tố phóng xạ và nghiên cứu môi trường địa chất

Trong thăm dò phóng xạ nguồn của trường phóng xạ là các đồng vị phóng xạ

có trong tự nhiên

1 ) Sự phân rã α : khi có sự phân rã α hạt nhân nguyên tử phát ra hạt α gồm haiproton và notron, số thứ tự của nguyên tử giảm đi hai, trọng lượng nguyên tử giảm đi bốn

A A-4 4

ZX - > Z-4 X + 2α

Năng lượng hạt α khi tách ra khỏi hạt nhân là rất lớn ( 8-10 MeV ) có khả năng ion hóa rất mạnh khả năng đâm xuyên yếu Khi ra khỏi hạt nhân hạt α đi vào không khí ion hóa chất khí chiếm hai điện tử tự do và tạo thành hệ trung hòa

2 ) Sự phân rã β : phát ra khi trong hạt nhân có sự biến đổi từ notron thành proton hay ngược lại Khi chuyển từ proton thành notron thì phát ra hạt

pzitron Khi phân rã β thì điện tích hạt nhân tăng hoặc giảm đi một đơn vị còn khối lượng không thay đổi Năng lượng hạt β thay đổi trong phạm vi rộng tốc

độ chuyển động gần bằng tốc độ ánh sáng khả năng ion hóa chất khí kém hơn

80 lần so với tia α, khả năng đâm xuyên lớn hơn.Trong không khí nó có thể đi được 1.2m, trong đất đá tia β có thể đi được dưới 1 cm

A A +

Z X - > Z-1 X + e proton +V notron

A A _

ZX -> Z-1 X +e + V

3 ) Bức xạ γ : khi hạt nhân nguyên tử chuyển từ mức năng lượng không ổn định

về trạng thái năng lượng thấp hơn,ổn định hơn tihf phát ra bức xạ gamma.Bức

xạ gamma là bức xạ điện tử tần số cao,chúng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt ,không mang điện và không có khối lượng khi đứng yên.Năng lượng bức xạ gamma thay đổi vào từng hạt nhân của nguyên tố khác (từ 0.05 – 3MeV ) Căn cứ vào sự khác nhau về năng lượng của bức xạ gamma ta có thể dùng phương pháp phổ gamma để xác định các nguyên tố khác nhau Bức xạ gamma có khả năng ion hóa rất kém nhưng khả năng đâm xuyên lớp, chúng có thể đâm xuyên qua lớp không khí dày hàng trăm m và lớp đất đá dày không quá 1m

Dựa vào đặc điểm của từng loại phóng xạ mà ta có thể đưa ra các phương pháp nghiên cứu hợp lý, phù hợp với công tác chuyên môn

II ) Phương pháp thăm dò phóng xạ

Định nghĩa : là phương pháp địa vật lý thăm dò, nghiên cứu các đặc điểm địa chất của vỏ Trái Đất, tìm kiếm khoáng sản có tính phóng xạ Các phương pháp này có thể tiến hành trên máy bay, mặt đất và mặt giếng khoan

Đối với phương pháp này, để có thể đánh giá được đối tượng địa chất dị

thường, phóng xạ thì ta phải biết được sự cộng sinh của các khoáng vật và các nguyên tố phóng xạ.Ví dụ mỏ đồng có uran, mỏ sa khoáng có thỏi, mỏ vàng cộng sinh với K

Từ đó cho ta biết kết quả đánh giá hàm lượng của từng nguyên tố : V,Th,KIII )Phương pháp ion hóa

Dựa trên nguyên lí đo sự ion hóa không khí khô của các bức xạ, phóng xạ trong một đơn vị thời gian Người ta dùng khái niệm :

- Liều chiếu bức xạ ( C / kg ) các tia (α,β)

- Suất liều : là liều chiếu trong một đơn vị thời gian

1) Máy đo gama tổng

Máy CPII 6801 dùng để đo ở mặt đất

Cấu tạo gồm 2 bộ phận : ống DIReton, bảng đọc, tinh thể phát sóng Y – NaI, ống nhân quang điện, photoretiot, các enito E1, E2, E3 E4 Anot.Hoạt động: Khi ta đưa ống nhân quang điện ( D) vào vùng nhiễm xạ dưới tác động của bức xạ ion hóa vật chất vùng huynh quang sẽ phát tia sáng Tia sáng đập vào katoots cuả ống nhân quang điện các điện trở ở katot bật ra và bị emito có điện tích +100V hút về Mỗi hạt bay về E1, đập vào

E1 làm bật ra 2 hạt và lại bị E2 có điệ tích + cao hơn hút về tạo thành dòng điện tử thứ cấp,dòng điệ tử này được phát triển theo cấp số nhân, cuối cùng đập vào anot của nhân quang điện tạo nên xung điện Tại đó người ta bố trí bộ phận đếm xung Các xung đó được chuyển đổi về đơn

vị phóng xạ và bác lên đồng hồ thiết bị đo

Trên đồng hồ đo người ta bố trí 5 thang đo đối với từng đối tượng địa chất.

Thang 1 : đo được trong khoảng ( 0-30 μR/h)

Thang 2 :đo được trong khoảng (0-100 μR/h )

Thang 3 : đo được trong khoảng ( 0-300 μR/h)

Thang 4 : đo được trong khoảng ( 0-1000 μR/h)

Thang 5 : đo được trong khoảng ( 0-3000 μR/h)

Tiêu chuẩn đánh giá môi trường

+ ) Nếu D > 0.3 μMSV/h ~ 35μR/h => không quy hoạch dân cư

+ ) Nếu D > 0.6 μMSV/h ~ 70 μR/h => phải di dân

Đối tượng làm việc với chất phóng xạ

+ ) H > 20μSV / năm => không an toàn với cán bộ làm việc trực tiếp với chất phóng xạ

+ ) H > 5μSV /năm => không an toàn với cán bộ làm việc gián tiếp với chấtphóng xạ

+ ) H > 1μSV/ năm => không phù hợp với dân thường

0.143

0.1400.1310.138

0.136

2

0.1380.1330.143

0.138

0.1420.1250.133

0.133

3

0.1350.1320.128

0.132

0.1260.1350.126

0.129

4

0.1360.1290.136

0.134

0.1180.1280.130

0.126

5

0.1210.1420.128

0.130

0.1240.1280.131

0.128

6

0.1350.1440.129

0.136

0.1250.1220.121

0.123

-Vị trí 2

1

0.0930.090.083

0.089

0.1040.1000.104

0.103

2

0.1010.0970.103

0.1040.107

0.105

3

0.1130.1000.104

0.106

0.1110.1050.106

0.107

4

0.1030.0870.106

0.099

0.1070.1090.099

0.105

5

0.1040.1070.103

0.105

0.1070.0970.111

0.105

6

0.1100.1060.094

0.103

0.1100.1000.114

15

131415

14

2

131415

14

131415

14

141516

15

121314

13

4

131415

14

131415

14

5

141516

15

131415

14

6

131415

14

121314

11

121312

12.33

2

121011

11

101214

12

1012

10.33

141212

12.67

4

101211

11

121315

13.33

5

11912

10.67

121411

12.33

6

11

1212

11.67

141312

13

+giá trị của H đo trên cuội lớn hơn đo ở trên bê tông.

Chương III : Phương pháp thăm dò từ

I ) Giới thiệu chung:

Định nghĩa : phương pháp thăm dò từ là phương pháp địa vật lý khảo sát trường địa từ để nghiên cứu câú trúc địa chất và tìm kiếm khoáng sản có ích

Cơ sở áp dụng : cơ sở áp dụng của phương pháp thăm dò từ là do các khối đá hoặc quặng bị từ hoá có nhiễm từ ở các mức độ khác nhau.Mục đính

Tìm kiếm quặng và khoáng vật có từ tính

Nghiên cứu đặc điểm thế nằm và thành phần của móng kết tinh

Tìm kiếm các thể macma xâm nhập chủ yếu là các đá mafic,siêu mafic.Trong một số trường hợp có thể phát hiện cả đá macma axit

Đo vẽ bản đồ địa chất ở những vùng đất đá có từ tính mạnh Có thể dùng phương pháp từ để theo dõi các đới tiếp xúc, các phá hủy kiến tạo nhất là những vùng phát triển đất đá magma mafic

Tìm kiếm các lòng sông cổ, các thung lung bị chon vùi, các hang động cacto nếunhững nơi đó lắng đọng các khoáng vật sắt từ khác với môi trường xung

Số vòng quay T trong một đơn vị thời gian => f tuế sai

Bộ phận nguồn nuôi : gồm bộ phận khuếch đại và thiết bị đo tần số

2 ) Nguyên tắc hoạt động của máy:

Máy hoạt động theo nguyên tắc cộng hưởng từ hạt nhân để đo cường độ toàn phần của trường địa từ T

Tại mỗi điểm trong không gian đều có trường từ (là lực tác dụng lên đơn vị khối từ dương ) ,T → luôn nằm dưới mặt phẳng chứa P →

Các proton trong nước hoặc trong các chất lỏng như cồn … là những lưỡng cực

từ nhỏ được chứa ở xenxo có momen từ Khi có dòng điện một chiều chạy qua

xeoxo thì chất lỏng chứa trong đó bị từ hóa và tạo ra môi trường từ ban đầu là

Ho.Ho phụ thuộc vào cường độ dòng điện, kích thước ống dây,số vòng

dây.Phương của Ho vuông góc với từ trường quả đất Khi đó các lưỡng cực từ nhỏ tạm thời sắp xếp định hướng theo hướng của trường từ hóa phân cực Ho.

Sau khi ngắt dòng điện thì trường tư Ho mất đi lúc đó các momen từ sắp xếp theo một trường từ khác là T → Do ngắt dòng điện nên xảy ra hiện tượng tuế saicủa proton.Đó là hiện tượng các proton tự quay quanh trục của nó và đồng thời quay quanh trường từ của trái đất.Các proton chuyển động tuế sai có tần

số góc w hay tần số V không đổi ,giữa tần số tuế sai với trường từ T có mối liên hệ

Để đo ta bật máy ,nhập các yêu cầu của máy về thời gian đo cứ đo ta được giá trị T và ta ghi kết quả.

Bố trí tuyến đoChú ý tuyến đo dọc theo hướng Bắc Nam

 Đo có lõi thủy lôi :

Biểu đồ trường từ của thanh từ

Nhận xét :

+) điểm cực tiểu tại -5 có giá trị là -31960

+) điểm cực đại tại +5 có giá trị là 33612

+) khi đi từ cực đại đến cực tiểu cắt trục bắc –nam tại vị trí -0.5

Chương IV : Phương pháp thăm dò trọng lực

I ) Giới thiệu chung

Định nghĩa : Thăm dò trọng lực là phương pháp điạ vật lý quan sát trọng lực trên mặt đất để nghiên cứu cấu trúc địa chất, tìm kiếm khoáng sản và giải quyết các nhiệm vụ địa chất

Cơ sở áp dụng của phương pháp : do đất đá khác nhau về mật độ ( khối lượng của một đơn vị thể tích đất đá ) nghĩa là đối tượng phải có sự chênh nhau về mật độ hay tồn tại mật độ dư

Để nghiên cứu trọng lực ngày nay có rất nhiều loại máy trọng lực làm việc dựa trên nhưng nguyên tắc khác như như đo trọng lực bằng con lắc, đo bằng trọng lực kế

Trong đợt thực tập này chúng em được làm quen với máy trọng lực máy trọnglực thạch anh không ổn định

1 ) Máy trọng lực và cách đo

 Đặc điểm chung

Tên máy : máy trọng lực thạnh anh không ổn định

Công dụng : đo gia số trọng lực

Bên ngoài vỏ máy hình trụ làm bằng kim loại để bảo vệ máy Bên trong

vỏ máy là ruột phích được hút chân không nhằm hạn chế ảnh hưởng củanhiệt độ bên ngoài với nhiệt kế và đảm bảo được độ chính xác của kết quả đo Bên trong ruột phích là cốc kim loại nhỏ cũng được hút chân không Trong cốc đó đặt một hệ đàn hồi và được hàn kín