Áp dụng các phương pháp xử lý thông kê, xác định đặc trng dị thường từ phổ gamma hàng không phục vụ tìm kiếm quặng vàng gốc vùng nam trung bộ

Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của luận văn là xác định các đặc trưng dị thường ĐVL từ, phổ gamma hàng không bằng phương pháp xử lý thống kê cho một số kiểu mỏ vàng gốc có quy

NGÔ THANH THUỶ

ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ THỐNG KÊ, XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG DỊ THƯỜNG TỪ PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG PHỤC VỤ TÌM KIẾM QUẶNG VÀNG GỐC

VÙNG NAM TRUNG BỘ

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI, 2007

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA CHẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS Lê Khánh Phồn

HÀ NỘI, 2007

Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2007

Tác giả luận văn

Ngô Thanh Thuỷ

Danh mục các ký hiệu viết tắt 1

Danh mục các biểu bảng 2

Danh mục các hình vẽ 3

Mở đầu 4

Chương 1: Tổng quan chung về công tác bay đo từ phổ gamma và các mỏ vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung Bộ 8

1.1 Tổng quan chung về các mỏ và điểm quặng vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung Bộ 8

1.2 Tổng quan về các tài liệu bay đo từ - phổ gamma 10

1.2.1 Tổ hợp bay đo từ - phổ gamma trong điều tra địa chất và khoáng sản 10 1.2.2 Hiện trạng công tác bay đo từ - phổ gamma ở Việt Nam 12

1.2.3 Hiện trạng công tác xử lý, phân tích tài liệu bay đo từ - phổ gamma ở Việt Nam 13

1.2.4 Những thành tựu và hạn chế chủ yếu của công tác xử lý phân tích tài liệu bay đo từ - phổ gamma 18

1.3 Tiểu kết chương 1 19

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu đặc trưng dị thường địa vật lý trên một số mỏ vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ 20

2.1 Lựa chọn tổ hợp phương pháp, lựa chọn các chương trình xử lý số liệu địa vật lý 20

2.1.1 Sơ lược về các chương trình xử lý số liệu địa vật lý 20

2.1.2 Cơ sở lý thuyết và ý nghĩa của một số chương trình xử lý 21

2.1.3 Một số bộ chương trình đang sử dụng phổ biến ở Việt Nam để xử lý tổng hợp tài liệu địa vật lý 39

2.1.4 Nhận xét, đánh giá lựa chọn 43

2.2 Đặc trưng dị thường địa vật lý và khoáng sản liên quan 43

2.2.1 Các tham số đặc trưng dị thường địa vật lý 46

2.2.2 Đặc trưng dị thường địa vật lý trên một số loại hình khoáng sản 47

2.2.2 Một số nhận xét 50

2.3 Đặc điểm dị thường địa vật lý trên một số mỏ vàng gốc điển hình trong trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung Bộ 51

2.3.1 Lựa chọn các mỏ đại diện làm đối tượng nghiên cứu 51

2.3.2 Phương pháp xử lý phân tích 52

2.3.3 Đặc điểm dị thường địa vật lý trên mỏ vàng gốc A Pey - A Dang 53

2.3.4 Đặc điểm dị thường địa vật lý trên mỏ vàng Bồng Miêu 68

2.4 Tiểu kết chương 2 78

Chương 3: Kết quả thử nghiệm trên vùng Tiên Phước - Quảng Nam 80

3.1 Khái quát về vùng nghiên cứu 80

3.2 Đặc điểm địa chất khoáng sản 81

3.2.1 Địa tầng 81

3.2.2 Magma xâm nhập 81

3.2.3 Kiến tạo 81

3.2.4 Khoáng sản 81

3.2 Đặc điểm trường địa vật lý 84

3.3 Xử lý phân tích xác định quặng vàng gốc 90

3.4 Triển vọng vàng gốc theo tài liệu địa vật lý 91

3.5 Các kết quả kiểm tra thực địa 95

3.5.1 Kết quả kiểm tra vùng triển vọng Tiên Hiệp 95

3.5.2 Kết quả kiểm tra vùng triển vọng thôn Ba xã Trà Đốc 96

3.6 Tiểu kết chương 3 97

Kết luận và kiến nghị 98

Các công trinh khoa học đã công bố liên quan đến đề tài luận văn 100

Tài liệu tham khảo 101

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt

stt Ký hiệu,

chữ viết tắt Nghĩa của ký hiệu, chữ viết tắt

Các chữ viết tắt

2 ĐB - TN Đông bắc – Tây nam

3 TB- ĐN Tây bắc – Đông nam

11 Iγtb Giá trị cường độ bức xạ gamma trung bình

12 ppm Đơn vị hàm lượng 10-4% (percent per million)

13 Utđ Đơn vị uran tương đương

Danh mục các bảng

1 Bảng 2.1 Các mỏ quặng có sự cộng sinh của các nguyên tố phóng xạ 45

2 Bảng 2.2 Đặc điểm một mỏ vàng gốc quy mô công nghiệp

điển hình vùng Nam Trung Bộ 51

3 Bảng 2.3 Đặc trưng tham số vật lý đá Vùng A Pey – A Dang 59

4 Bảng 2.4 Đặc trưng tham số vật lý đá và đá chứa quặng

5 Bảng 3.1 Bảng tổng hợp các diện tích triển vọng khoáng sản vàng vùng Tiên Phước 91

Danh mục các hình vẽ

1 Hình 2.1 Bản đồ địa chất khoáng sản vùng A Pey – A Dang 54

2 Hình 2.2 Bản đồ trường từ ∆Ta vùng A Pey – A Dang 60

3 Hình 2.3 Bản đồ cường độ bức xạ gamma vùng A Pey – A Dang 61

4 Hình 2.4 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Thori vùng A Pey – A Dang 62

5 Hình 2.5 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Uran vùng A Pey – A Dang 63

6 Hình 2.6 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Kali vùng A Pey – A Dang 64

7 Hình 2.7 Bản đồ đẳng trị tỷ số F vùng A Pey – A Dang 65

8 Hình 2.8 Bản đồ phân tích dị thường theo tài liệu ĐVL vùng APey 66

9 Hình 2.9 Mặt cắt Địa chất - Địa vật lý vùng A Pey – A Dang 67

10 Hình 2.10 Bản đồ địa chất khoáng sản mỏ vàng Bồng Miêu 70

11 Hình 2.11 Bản đồ trường từ ∆Ta mỏ vàng Bồng Miêu 73

12 Hình 2.12 Bản đồ cường độ bức xạ gamma mỏ vàng Bồng Miêu 74

13 Hình 2.13 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Kali mỏ vàng Bồng Miêu 75

14 Hình 2.14 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Uran mỏ vàng Bồng Miêu 76

15 Hình 2.15 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Thori mỏ vàng Bồng Miêu 77

17 Hình 3.2 Bản đồ trường từ ∆Ta vùng Tiên Phước 85

18 Hình 3.3 Bản đồ cường độ bức xạ gamma vùng Tiên Phước 86

19 Hình 3.4 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Kali vùng Tiên Phước 87

20 Hình 3.5 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Uran vùng Tiên Phước 88

21 Hình 3.6 Bản đồ đẳng trị hàm lượng Thori vùng Tiên Phước 89

22 Hình 3.7 Sơ đồ phân vùng triển vọng khoáng sản vàng gốc theo tài

liệu địa vật lý vùng Tiên Phước

94

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ở Việt Nam công tác bay đo từ, phổ gamma và đo vẽ trọng lực tỷ lệ

1:50.000 và 1:25.000 đã tiến hành trên 100.000 km2 Kết quả đã phát hiện nhiều mỏ khoáng sản có giá trị công nghiệp như mỏ fluorit Xuân Lãnh (Phú Yên), Urani Khe Cao - Khe Hoa (Quảng Nam), magnesit Kong Queng (Gia Lai) Công tác xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu từ phổ gamma và đo vẽ trọng lực với mục đích đánh giá

và dự báo khoáng sản được tiến hành có bài bản và hệ thống trong khoảng 10 năm trở lại đây tại Liên đoàn Vật lý - Địa chất trong khuôn khổ một số đề án xử lý phân tích tài liệu địa vật lý (ĐVL) đánh giá triển vọng khoáng sản nội sinh Kết quả của các đề án này đã khoanh định nhiều vùng triển vọng khoáng sản Kết quả kiểm tra phát hiện nhiều điểm khoáng hoá quy mô và hàm lượng công nghiệp khẳng định tính đúng đắn và triển vọng của hướng nghiên cứu này

Tuy nhiên cho đến nay, công tác nghiên cứu và thực tiễn xử lý, phân tích tài liệu ĐVL chủ yếu tập trung giải đoán địa chất và dự báo khoáng sản có tính chất điều tra chung Việc nghiên cứu, xác định các đặc trưng dị thường ĐVL trên các mỏ khoáng sản có giá trị công nghiệp nhằm xác định các dấu hiệu và tiêu chuẩn địa vật lý để dự báo và điều tra các mỏ khoáng kiểu tương tự hầu như chưa được tiến hành Vì vậy hiệu quả công tác điều tra, tìm kiếm còn rất nhiều hạn chế

Vùng Nam Trung bộ là khu vực phát triển nhiều các thành tạo trầm tích biến chất cổ và theo đánh giá của các nhà địa chất đây là khu vực có nhiều tiềm năng khoáng sản vàng với quy mô công nghiệp Trong khu vực này đã phát hiện các mỏ vàng gốc có quy mô lớn nằm trong các thành tạo biến chất cổ như mỏ vàng A Pey -

A Dang (Tây Huế), Bồng Miêu, Khâm Đức (Quảng Nam, Đà Nẵng) Đồng thời trong khu vực này đã tiến hành bay đo từ phổ gamma và đo vẽ trọng lực tỷ lệ

1 : 50.000 đến 1 : 25.000 phủ hầu hết diện tích

Xu hướng phát triển xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý nói chung và tài liệu bay

đo ĐVLnói riêng là cố gắng tiệm cận đến các khoáng sản cụ thể và định lượng hoá

các chỉ tiêu xác định đối tượng khoáng sản Việc áp dụng các phương pháp xử lý, khai thác thông tin nhằm xác định các đặc trưng dị thường liên quan quặng vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ là rất cần thiết trong giai đoạn hiện nay Bởi vậy đề tài " Áp dụng các phương pháp xử lý thống kê, xác định đặc trưng dị thường từ phổ gamma hàng không phục vụ tìm kiếm quặng vàng gốc vùng Nam Trung Bộ" có tính cấp thiết và ý nghĩa thực tiễn lớn

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của luận văn là xác định các đặc trưng dị thường ĐVL (từ, phổ gamma hàng không) bằng phương pháp xử lý thống kê cho một số kiểu mỏ vàng gốc có quy mô công nghiệp trong trầm tích biến chất cổ phục vụ công tác điều tra, đánh giá khoáng sản kiểu tương tự vùng Nam Trung Bộ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu là các dị thường từ phổ gamma hàng không trên những khu vực có mặt trầm tích biến chất cổ ở Nam Trung Bộ đã phát hiện được các mỏ vàng gốc có quy mô công nghiệp

4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, phân bố khoáng sản một số mỏ vàng gốc trong thành tạo biến chất cổ có quy mô công nghiệp vùng Nam Trung Bộ

- Nghiên cứu lựa chọn các phương pháp xử lý thống kê nhằm xác định các đặc trưng dị thường ĐVL phản ánh đối tượng vàng gốc, làm cơ sở xác định các dấu hiệu

và tiêu chuẩn phục vụ tìm kiếm đánh giá khoáng sản kiểu tương tự

- Áp dụng thử nghiệm trên diện tích vùng Tiên Phước – Quảng Nam

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập, chọn lọc các tài liệu tổng quan, các tài liệu địa chất, khoáng sản của các mỏ vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung Bộ, tài liệu ĐVL (từ phổ gamma hàng không, đo trọng lực mặt đất, ) của các vùng mỏ nghiên cứu

- Phân tích tổng hợp đặc điểm cấu trúc, phân bố quặng vàng gốc trong trầm

tích biến chất cổ trên một số mỏ điển hình có quy mô công nghiệp vùng Nam Trung

Bộ

- Các phương pháp xử lý thống kê, phân tích tài liệu bay đo từ - phổ gamma nhằm xác định các đặc trưng dị thường ĐVL phản ánh về khoáng sản có thể tóm tắt như sau:

+ Xác định đứt gãy theo bản đồ trường ĐVL và các bản đồ biến đổi trường của chúng

+ Khoanh định và xác định các yếu tố thế nằm các khối gamma

+ Xác định các đới dị thường và đặc trưng thống kê của chúng

+ Phân loại và xác định bản chất địa chất các đới dị thường

+ Phương pháp nhận dạng theo các mỏ đã biết

6 Cơ sở tài liệu

Các tài liệu chủ yếu là các tài liệu trong lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, của Liên đoàn Vật lý - Địa chất và kết quả nghiên cứu của bản thân tác giả:

- Tài liệu địa chất, khoáng sản một số mỏ vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung bộ, phục vụ nghiên cứu

- Tài liệu bay đo từ phổ gamma và trọng lực và các tài liệu ĐVL khác của khu vực các vùng mỏ nghiên cứu

- Các tài liệu tổng quan về các mỏ vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung bộ

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Xác định các dấu hiệu và tiêu chuẩn tìm kiếm khoáng sản vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung Bộ, dựa trên việc khai thác tổng hợp tài liệu ĐVL (từ - phổ gamma hàng không)

- Kết quả nghiên cứu của luận văn có ý nghĩa thực tiễn áp dụng không chỉ trên diện tích vùng Tiên Phước – Quảng Nam mà còn có ý nghĩa cho công tác tìm kiếm

khoáng sản vàng gốc trong các thành tạo trầm tích biến chất cổ khu vực Nam Trung

Bộ

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận gồm 3 chương với 104 trang đánh máy khổ A4 gồm phần lời, 22 hình vẽ và 5 biểu bảng, cùng 46 văn liệu tham khảo

Chương 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG TÁC BAY ĐO TỪ PHỔ GAMMA

Các số liệu hiện có cho thấy môi trường đá vây quanh thuận lợi cho sự tích

tụ khoáng hóa vàng ở Việt Nam chủ yếu là các thành tạo lục nguyên – núi lửa bị biến chất tuổi Proterozoi và paleozoi, các đá trầm tích – núi lửa tuổi Mesozoi – Kainozoi, các đới dập vỡ trong các thành tạo granitoid, carbonat và lục nguyên – carbonat xen kẽ nhau

Hoạt động khoáng hóa vàng Việt Nam chủ yếu diễn ra trong các giai đoạn Paleozoi sớm - giữa, Paleozoi muộn - Mesozoi sớm, Mesozoi giữa - Kainozoi

Khoáng hóa vàng gốc Việt Nam bao gồm nhiều kiểu quặng hóa khác nhau: vàng - thạch anh; vàng - thạch anh - sulfur; vàng - bạc, vàng - antimon, vàng cộng sinh trong các quặng khác Trong đó kiểu vàng - thạch anh - sulfur là phổ biến nhất với nhiều tụ khoáng đã được thăm dò và có khả năng trở thành các các tụ khoáng có giá trị kinh kế

Khoáng hóa vàng gốc vùng Nam Trung bộ có triển vọng gồm 2 kiểu quặng hóa chính :

- Kiểu quặng hóa vàng - thạch anh - sulfur: gồm các mỏ và điểm quặng Ta Laou, Avao (Quảng Trị), Trà Dương, Trà Giang, Bồng Miêu (Quảng Nam), Tiên

Hà, Tiên Thuận (Bình Định), Kông Chơ Ro (Gia Lai), sông Hinh, Sơn Phước (Phú Yên)…

- Kiểu quặng hóa vàng - thạch anh : mỏ Tam Chinh, Phú Sơn (Quảng Nam) Các mỏ nêu trên thường có diện phân bố rộng, thân mạch rõ ràng, nằm tách bạch với đá vây quanh, nhưng cũng chỉ được nghiên cứu, đánh giá ở phần nông trên mặt, chưa đủ điều kiện xác định được tiềm năng ẩn sâu của chúng một cách có hệ thống

Trong các thành tạo trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung bộ, khoáng hóa vàng gốc được phát hiện chủ yếu là kiểu quặng hóa vàng - thạch anh - sulfur Quặng hóa vàng - thạch anh – sulfur phát triển trong các đá trầm tích biến chất của các hệ tầng :

- Hệ tầng Núi Vú (PR3 - є1nv) : Thành phần của hệ tầng gồm đá phiến thạch

anh - biotit, đá phiến thạch anh - felspat - sericit, đá phiến hai mica

- Hệ tầng Khâm Đức (PR1-2 kđ) : Thành phần của hệ tầng gồm gneisbiotit

-granat, gneis amphibol, đá phiến thạch anh - felspat-silimalit

- Hệ tầng Tiên An (PR3 – є1 ta ) : Thành phần của hệ tầng gồm gneis biotit silimalit, gneis amphibol, đá phiến thạch anh – mica, đá phiến kết tinh, quarzit

- Hệ tầng A Vương (є – O av) : Thành phần của hệ tầng gồm đá phiến thạch anh –felspat, đá phiến sericit – chlorit, đá phiến biotit, đá vôi hoa hóa, cát kết dạng quarzit, quarzit biotit, phiến thạch anh – sericit

Trong đó các mỏ vàng gốc có quy mô công nghiệp đã phát hiệnchủ yếu tập trung trong hệ tầng Núi Vú và hệ tầng Khâm Đức

Công tác đo vẽ bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 và các điều tra chi tiết kèm theo đã phát hiện nhiều điểm quặng và tụ khoáng vàng phát triển trong các đá phiến biến chất của hệ tầng núi Vú, hệ tầng Khâm Đức và hệ tầng

A Vương như : Tà Laou, Ba Từng, Pa Ling, A Vao (tây Quảng Trị), Phú Ninh, Nhâm, Khe Lanh, Làng Hu …(Thừa Thiên Huế), Đức Bố, suối Giây, bắc Bà Nà, Trà Dương, Trà Giang (Quảng nam)

Các mỏ với kiểu quặng hóa vàng - thạch anh - sulfur, vây quanh là đá biến chất tuổi proterozoi như : Bồng Miêu , Phước Hiệp Trong đó mỏ Bồng Miêu là mỏ

đặc trưng cho kiểu quặng hóa vàng - thạch anh – sulfur Mỏ Bồng Miêu có lịch sử

khai thác lâu đời Trong các năm từ 1885 đến 1942 đã khai thác được 3,5 tấn Au,

2,5 tấn Ag và 180 tấn Pb Từ năm 1976 đến nay, công ty Bogomin (Australia) vẫn

tiếp tục khảo sát thăm dò

Ngoài ra các kiểu mỏ Cu –Au và pyrit – Au (vàng thường ở dạng xâm nhiễm

hạt mịn) có thể có nhiều tiềm năng cần được tiếp tục điều tra đánh giá ở các vùng

liên quan với các thành tạo đá phiến thuộc hệ tầng A Vương

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC TÀI LIỆU BAY ĐO TỪ - PHỔ GAMMA

1.2.1 Tổ hợp bay đo từ - phổ gamma trong điều tra địa chất và khoáng sản [7]

Đo vẽ ĐVL máy bay thường đựợc tiến hành ở các tỷ lệ 1:1.000.000;

1:500.000; 1 :200.000; 1:50.000; 1:25.000 hoặc lớn hơn phù hợp với các giai đoạn

điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản Trên những diện tích có triển vọng khi

bay đo tỷ lệ 1:50.000 hoặc 1:25.000 phục vụ công tác điều tra địa chất khoáng sản, người ta tiến hành bay đo chi tiết ở tỷ lệ 1:10.000 hoặc lớn hơn

Các dạng bay đo ĐVL phổ biến hiện nay :

- Bay đo khảo sát từ, nhằm mục đích chủ yếu đo vẽ bản đồ địa chất (tỷ lệ

- Bay đo điện - từ : phục vụ tìm kiếm khoáng sản ở tỷ lệ lớn

Khảo sát ĐVL máy bay có những ưu điểm nổi trội so với những phương pháp

cùng dạng tiến hành trên mặt đất:

- Tốc độ khảo sát nhanh, có khả năng khảo sát những diện tích rộng lớn trong

một thời gian ngắn Khắc phục những trở ngại ở các vùng có điều kiện địa hình,

điều kiện tự nhiên khó khăn

- Các tuyến bay được bố trí song song cách đều nhau nên bảo đảm mật độ đồng đều của các điểm khảo sát Số liệu thu thập trên các tuyến bay phản ánh tín hiệu từ các đối tượng địa chất theo diện và cả theo chiều sâu

- Bằng các tổ hợp các phương pháp khảo sát hợp lý, bay đo ĐVL cho phép thu thập đồng thời nhiều trường vật lý Xử lý và giải thích tổng hợp các tài liệu này sẽ góp phần làm giảm tính đa nghiệm của bài toán ngược trong ĐVL Vì vậy hiệu quả địa chất và kinh kế của bay đo ĐVL cao hơn công tác ĐVL mặt đất

Hiện nay, phương pháp bay đo từ - phổ gamma được áp dụng rất phổ biến trong điều tra địa chất và khoáng sản Với khối lượng số liệu đồ sộ, bằng các phương pháp khai thác thông tin triệt để, có thể xác định được bản chất vật lý của các dị thường, giải đoán bản chất địa chất và sơ bộ đánh giá được triển vọng khoáng sản của chúng

Dựa trên cơ sở sự khác nhau của đất đá về cường độ bức xạ gamma, về tổ hợp dấu hiệu các biến đổi thành phần phổ gamma, phương pháp bay đo phổ gamma cung cấp những thông tin chính xác cho công tác đo vẽ bản đồ địa chất ớ các tỷ lệ Trong tìm kiếm khoáng sản, phương pháp phổ gamma máy bay có thể xem như phương pháp xạ địa hóa, dựa vào các nguyên tố đi kèm Theo bản chất vật lý của các dị thường phổ gamma (bản chất U, Th, K, UK, UTh, ThK và hỗn hợp), đặc biệt là bằng việc khai thác dị thường tổ hợp các thành phần biến đổi của trường từ

và trường phổ gamma, ta có thể xác định được loại hình khoáng sản liên quan Đó chính là những tiền đề, dấu hiệu quí giá để định hướng cho việc kiểm tra xác nhận

sự tồn tại và triển vọng của chúng

Phương pháp phổ gamma máy bay không chỉ là phương pháp trực tiếp phát hiện quặng phóng xạ, mà còn là phương pháp có hiệu quả để phát hiện và đánh giá triển vọng một số loại khoáng sản có ích liên quan đến các nguyên tố phóng xạ (U,

Th, K) như Au, Ag, Mo, W, Sn, Ta, Nb, Be, Tr, Cu, Co, Bi, Pb, Zn, Hg,…Tiền đề địa chất để áp dụng phương pháp phổ gamma trong tìm kiếm khoáng sản dựa trên

cơ sở sự thay đổi hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong đất đá do các quá trình biến đổi nội sinh và mối liên quan của chúng với các khoáng sản có ích

Tuy nhiên, do đặc điểm bức xạ gamma bị hấp thụ và suy giảm rất nhanh trong môi trường đất đá và trong không khí nên khả năng nghiên cứu sâu của phương pháp bị hạn chế Để nâng cao hiệu quả, người ta thường sử dụng tổ hợp bay đo từ - phổ gamma Tài liệu từ hàng không có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định các đứt gãy kiến tạo, nghiên cứu sự phân bố trong không gian của các khối magma Khai thác tổng hợp tài liệu bay đo từ - phổ gamma có thể xác định sự tồn tại, quy

mô, loại hình các đới biến đổi và dự báo sự có mặt của các khoáng sản liên quan

1.2.2 Hiện trạng công tác bay đo từ - phổ gamma ở Việt Nam [7]

Ở Việt Nam, phương pháp ĐVL máy bay được áp dụng từ rất sớm Từ năm

1961 đến 1963, tiến hành đo vẽ từ hàng không tỷ lệ 1: 200.000 trên toàn miền Bắc với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô (cũ) Năm 1967, hải quân Mỹ đã bay đo

từ hàng không tỷ lệ 1: 1000.000 - 1: 500.000 trên toàn diện tích đất liền và một phần vùng biển ven bờ miền Nam Việt Nam Từ năm 1983, Liên đoàn Vật lý Địa chất đã tiến hành khảo sát từ hàng không tỷ lệ 1: 200.000 ở miền Nam và bay liên kết từ ở 2 miền Nam Bắc, làm cơ sở xây dựng bản đồ từ hàng không toàn quốc tỷ lệ 1: 200.000, xuất bản ở tỷ lệ 1: 1000.000 và 1: 500.000

Công tác bay đo từ - phổ gamma được tiến hành từ năm 1983 Đến nay diện tích đã bay đo khoảng 100.000 km2, chiếm gần 1/3 diện tích lãnh thổ Trong đó vùng Nam Trung bộ có khối lượng khá lớn diện tích được bay đo từ - phổ gamma ở

tỷ lệ 1: 50.000 và 1: 25.000 (khoảng 70.000km2) từ Huế tới Phan Thiết – Lâm Đồng

Kết quả bay đo đã phát hiện được hàng ngàn dị thường phổ gamma và hàng trăm dị thường từ Đây là những thông tin chính xác, khách quan đối với công tác

đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 50.000; xác định những dấu hiệu trực tiếp phát hiện nhiều điểm quặng, tạo tiền đề và cơ sở khoa học xác lập các nhiệm vụ tìm kiếm khoáng sản

Các công tác tìm kiếm đánh giá dựa trên việc khai thác thông tin từ các tài liệu

từ - phổ gamma hàng không và các kết quả kiểm tra mặt đất trong quá trình bay đo

đã phát hiện được các mỏ như fluorit Xuân Lãnh, vàng Sơn Hòa (Phú Yên), urani Khe Cao – Khe Hoa (Quảng Nam), magnesit Kong Queng (Gia Lai), vv…

Bay đo từ - phổ gamma tỷ lệ 1: 50.000 và 1: 25.000 đã trở thành tổ hợp phương pháp ĐVL rất có hiệu quả trong điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản ở Việt Nam

1.2.3 Hiện trạng công tác xử lý, phân tích tài liệu bay đo từ - phổ gamma ở Việt Nam [7], [12], [13], [24], [30], [31], [32]

1.2.3.1 Trong các đề án bay đo từ - phổ gamma

Trong khuôn khổ báo cáo của đề án sản xuất, thời gian hạn chế, nên mức độ

xử lý, khai thác thông tin còn rất hạn chế, chủ yếu chỉ dừng ở mức tổng hợp phân tích tài liệu ĐVL phục vụ cho mục đích nghiên cứu cấu trúc địa chất, phân chia các thành tạo địa chất bằng tài liệu ĐVL

- Giải đoán địa chất theo tài liệu bay đo từ - phổ gamma: Xác định các đặc trưng thống kê các trường ĐVL của các thành tạo địa chất đã biết Tiếp theo xác định các đối tượng tương tự dựa theo đặc điểm phân bố, cường độ trường bằng cách quan sát trực tiếp trên bản đồ theo kiểu “mô tả trường” Kết quả giải đoán phụ thuộc rất nhiều vào mức độ nghiên cứu địa chất đã có trước đó, kinh nghiệm và quan điểm chủ quan của người phân tích tài liệu

- Xác định các đới triển vọng khoáng sản: Dựa vào các dị thường đơn và bản chất phóng xạ của chúng, tính một số thông số thống kê như tỷ số qU/qK, qTh/qU,

qK/qTh, tỷ số F= U.K/Th Từ các số liệu đó, kết hợp với các kết quả kiểm tra sơ bộ mặt đất, các tài liệu địa chất khoáng sản hiện có, xác định triển vọng khoáng sản của các đới dị thường

- Đối với tài liệu từ: Áp dụng một số chương trình phân chia, biến đổi trường

để xác định các khối magma, xác định các yếu tố cấu trúc, đứt gãy và một số chương trình xác định các yếu tố hình học của đối tượng gây dị thường

1.2.3.2 Trong các công trình nghiên cứu chuyên đề, các luận án

Việc xử lý phân tích các tài liệu ĐVL trong các công trình nghiên cứu chuyên đề, các luận án có thể phân theo các mục đích nghiên cứu sau

* Nghiên cứu cấu trúc địa chất:

Công tác xử lý phân tích tài liệu từ hàng không nghiên cứu cấu trúc địa chất

đã được đề cập trong các luận án của Nguyễn San, Nguyễn Xuân Sơn, Trần Nho Lâm, Nguyễn Quang Quý v.v

Đặc biệt việc xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu ĐVL phục vụ nghiên cứu cấu trúc địa chất một cách có hệ thống được đề cập trong các công trình của TS.KH Phạm Khoản:

- “Kiến trúc sâu miền Bắc Việt Nam theo các trường địa vật lý 1: 1.000.000 “ (năm 1984)

- “Cấu trúc địa chất trên lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở tổng hợp các tài liệu địa vật lý 1: 1.000.000” (năm 1985)

* Nghiên cứu hệ phương pháp xử lý, phân tích tài liệu bay đo từ - phổ gamma

và trọng lực phục vụ điều tra địa chất và khoáng sản:

- Đề tài “Nghiên cứu áp dụng các phương pháp mới trong xử lý phân tích, biểu

diễn và lưu giữ tài liệu địa vật lý” do tiến sĩ Nguyễn Tài Thinh làm chủ nhiệm(1995) Các phần mềm chủ yếu được sử dụng khi đó là Trường thế, Coscad-2D (version 3.0 sau đó đến 5.0), ER.Mapper 5.0, Surfer 3.0 và một số chương trình

khác Kết quả quan trọng mà đề tài đạt được là :

+ Hình thành bước đầu một quy trình xử lý, phân tích, khai thác thông tin và tổng hợp tài liệu bay đo từ - phổ gamma và trọng lực theo các chương trình hiện có

ở Liên đoàn Vật lý - Địa chất vào thời điểm đó

+ Hình thành bước đầu một trình tự hiệu chỉnh, xử lý ban đầu các tài liệu thu thập, quy cách biểu diễn và lưu giữ tài liệu trên máy tính

- Tiếp sau đó, các tác giả công trình trên dưới sự chủ trì của Tiến sĩ Nguyễn Tài Thinhđã có nhiều nghiên cứu sâu hơn nhằm hoàn thiện hệ phương pháp xử lý, phân

tích tài liệu bay đo từ, phổ gamma và trọng lực với mục đích điều tra địa chất và khoáng sản và có nhiều công trình đã công bố như:

+ Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Trần Tân, Đỗ Tử Chung, Nguyễn Trường Lưu, Nguyễn Tài Thinh Hệ phương pháp xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý - địa chất để nhận dạng đánh giá triển vọng khoáng sản nội sinh và một số kết quả áp dụng cho

vùng Rào Nậy - Hoành Sơn Tuyển tập các công trình khoa học Đại học Mỏ - Địa

chất, 35, 110 -115 Hà Nội, năm 2001

+ Nguyễn Tài Thinh, Đỗ Tử Chung, Đào Văn Thịnh, Nguyễn Thế Hùng và nnk

Báo cáo kết quả đề tài R & RD: Nghiên cứu thử nghiệm để xây dựng quy trình công

nghệ xử lý, phân tích tổng hợp tài liệu địa vật lý và ảnh viễn thám với mục đích điều tra địa chất và khoáng sản Bộ Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, năm 2003

+ Nguyễn Tài Thinh, Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Trường Lưu, Đỗ Tử Chung Một hệ phương pháp xử lý, phân tích tài liệu bay đo từ phổ gamma và trọng lực với

mục đích dự báo và tìm kiếm khoáng sản Tuyển tập báo cáo Hội nghị KHKT Địa

vật lý Việt Nam 9/ 2005, Trang 551 - 561 Hà Nội

+ Nguyễn Tài Thinh Báo cáo đề tài nghiên cứu cơ bản cấp nhà nước: Nghiên cứu đặc trưng trường địa vật lý (từ, trọng lực, phóng xạ) liên quan đến quá trình biến đổi nội sinh và khoáng sản có ích Thử nghiệm một diện tích (khu vực Kon Tum )…

- Đỗ Tử Chung trong luận án Tiến sĩ “Phương pháp khai thác, tổng hợp tài liệu địa vật lý nhằm đánh giá triển vọng khoáng sản, áp dụng cho vùng Tây Huế”, nghiên cứu khai thác tài liệu từ - phổ gamma hàng không và đo trọng lực mặt đất với mục đích dự báo chung về khoáng sản nội sinh Các kết quả đạt được của luận

án là:

+ Đã đề xuất phương pháp xác định các đặc trưng của dị thường ĐVL và quy luật biến đổi của chúng liên quan với các quá trình biến chất trao đổi và khoáng sản nội sinh

+ Xác lập các tiêu chuẩn thông tin ĐVL, địa chất đối với mẫu chuẩn trong phương pháp nhận dạng

+ Xác lập các tiêu chuẩn để dự báo triển vọng khoáng sản theo tài liệu ĐVL

* Các công trình nghiên cứu khai thác tài liệu Địa vật lý hàng không với mục đích dự báo chung về triển vọng khoáng sản nội sinh:

Ba đề án nghiên cứu ứng dụng, do Tiến sĩ Nguyễn Thế Hùng làm chủ nhiệm : + Đề án “Tổng hợp phân tích tài liệu địa vật lý để nhận dạng, đánh giá triển vọng khoáng sản nội sinh ở miền Trung Việt Nam”, thực hiện từ năm 1997 – 1999 + Đề án “Tổng hợp phân tích tài liệu địa vật lý để nhận dạng, đánh giá triển vọng khoáng sản nội sinh các vùng Đà Lạt, Phan Thiết, Rào Nậy, Thanh Hóa, Vạn Yên”, thực hiện từ năm 2000 – 2002

+ Đề án “Khoanh định và dự báo triển vọng khoáng sản vùng Tây Huế trên

cơ sở xử lý, phân tích chi tiết tài liệu địa vật lý “ (2003 – 2005)

Kết quả đã khoanh định được các diện tích có triển vọng khoáng sản nội sinh theo tài liệu ĐVL, trong đó một số vùng được kiểm tra chi tiết mặt đất đều đã phát hiện được khoáng sản có triển vọng và nhiều diện tích khác rất đáng được quan tâm điều tra tiếp tục

Ý nghĩa quan trọng qua việc thực hiện các đề án trên là :

™ Áp dụng và từng bước góp phần hoàn thiện quy trình xử lý tài liệu địa vật lý

đã được đề xuất trước đó

™ Xử lý tài liệu cho hầu hết các diện tích đã bay trước đó và khoanh định một

số diện tích có triển vọng khoáng sản, giúp cho việc định hướng công tác tìm kiếm, đánh giá tiếp theo

Tuy nhiên cũng còn một số hạn chế cần tiếp tục khắc phục để nâng cao độ tin cậy của kết quả dự báo đó là :

™ Chưa chú ý khai thác hết các thông tin, đặc biệt là nghiên cứu tính quy luật của các dị thường

™ Chưa nghiên cứu các đới biến đổi nội sinh theo tài liệu địa vật lý; trong bài toán nhận dạng việc đặt ra các yêu cầu về tiêu chuẩn nhận dạng còn hạn chế

Cũng theo hướng nghiên cứu khai thác tài liệu ĐVL để dự báo triển vọng khoáng sản, có thể kể đến một số công trình của các tác giả như :

- Võ Thanh Quỳnh, trong luận án Tiến sĩ “Nâng cao hiệu quả khai thác và sử dụng thông tin trong xử lý, phân tích tài liệu phổ gamma hàng không, áp dụng cho vùng Tuy Hòa” (năm 1996), đã tập trung chủ yếu vào việc xử lý khai thác thông tin tài liệu phổ gamma máy bay Điểm tiến bộ hơn so với các phương pháp truyền thống trước đó là nghiên cứu áp dụng phương pháp tần suất - nhận dạng và phương

pháp khoảng cách tần suất - nhận dạng theo một số đặc trưng thống kê của các cụm

dị thường đã được xác định trước như các tỷ số trường, chỉ số cường độ tương đối

(J) và chỉ số đa thành phần (F)

- Nguyễn Tuấn Phong, trong luận án Tiến sĩ “Nghiên cứu dự báo triển vọng khoáng hóa urani vùng trũng Nông Sơn trên cơ sở phân tích tài liệu địa vật lý” (năm 2002), đã áp dụng phương pháp thành phần chính để khai thác tài liệu bay đo phổ gamma với mục đích khoanh vùng và dự báo triển vọng quặng Urani Đối tượng có thể áp dụng là các thành tạo Urani kiểu thấm đọng trong cát kết như ở Khe Cao, Khe Hoa vùng Nông Sơn

- Doãn Ngọc San, trong các công trình nghiên cứu của mình (2001- 2003), đã đưa tài liệu từ hàng không và tài liệu ảnh viễn thám vào thử nghiệm dự báo triển vọng khoáng sản chì - kẽm vùng chợ Đồn - Bắc Kạn theo hướng ứng dụng hệ thông tin địa lý - địa chất và hệ chuyên gia Kết quả đã thu được những thành công bước đầu, tuy nhiên mới chỉ dừng ở việc thử nghiệm cho đối tượng khoáng sản không phức tạp, trong môi trường địa chất tương đối đơn giản

Do các yêu cầu các thông tin đầu vào về địa chất và khoáng sản rất chi tiết và đầy đủ, khối lượng thông tin trong cơ sở dữ liệu cực kỳ lớn, dẫn đến yêu cầu hệ thống xử lý phải rất mạnh, khả năng đổ vỡ hệ thống cao nên hướng nghiên cứu này chỉ có thể áp dụng cho những diện tích nhỏ, đặc biệt là ở lân cận các mỏ đã được nghiên cứu kỹ ở mức độ thăm dò chi tiết hoặc thăm dò khai thác với mục đích tìm kiếm mở rộng quy mô vùng mỏ

1.2.4 Những thành tựu và hạn chế chủ yếu của công tác xử lý phân tích tài liệu bay đo từ - phổ gamma

Nhìn chung công tác xử lý, phân tích tài liệu bay đo từ - phổ gamma ở nước ta trong thời gian qua đã có nhiều đóng góp quan trọng cho công tác điều tra địa chất khoáng sản ở các tỷ lệ Những thành tựu chủ yếu có thể kể đến là:

- Đã đưa ra những nhận định góp phần làm sáng tỏ các cấu trúc địa chất dựa trên cơ sở xử lý phân tích các tài liệu ĐVL

- Kết quả giải đoán địa chất đã giúp các nhà địa chất nhìn nhận dúng hơn về các đối tượng địa chất Nhờ kết quả giải đoán địa chất tài liệu ĐVL đã khẳng định sự tồn tại hoặc chính xác hóa quy mô, diện phân bố các đối tượng địa chất, trong đó có nhiều đối tượng trước đó chưa được phát hiện hoặc nằm trong vùng phủ

- Đã khoanh định được các đới triển vọng khoáng sản, giúp cho việc định hướng công tác điều tra khoáng sản, nhờ đó nhiều đối tượng tìm kiếm mới đã được phát hiện

- Quy trình công nghệ xử lý, phân tích tài liệu ĐVL trong tổ hợp từ - phổ gamma hàng không kết hợp đo trọng lực mặt đất từng bước hoàn thiện cho nên kết quả ngày càng có độ tin cậy cao hơn

Tuy nhiên cũng bộc lộ một số hạn chế cần tiếp tục nghiên cứu khắc phục để nâng cao hơn nữa độ tin cậy của kết quả phân tích tài liệu:

- Việc nghiên cứu các đặc trưng của dị thường ĐVL và quy luật biến đổi của chúng trên các mỏ khoáng sản có giá trị công nghiệp nhằm phát hiện các mỏ khoáng kiểu tương tự chưa đựợc chú ý đúng mức;

- Vấn đề đưa các thông tin địa chất, viễn thám và các thông tin khác khi tiến hành xử lý, phân tích tổng hợp, nhận dạng… đồng thời với các thông tin ĐVL mới dừng ở kết quả nghiên cứu, chưa đưa vào áp dụng thực tế

- Vấn đề nghiên cứu dưới sâu còn hạn chế, đặc biệt là trong việc dự báo khoáng sản nằm sâu và ẩn

Xu hướng phát triển xử lý, phân tích tài liệu ĐVL nói chung và tài liệu bay đo ĐVL lý nói riêng là cố gắng tiệm cận đến các khoáng sản cụ thể và định lượng hoá

các chỉ tiêu xác định đối tượng khoáng sản Việc áp dụng các phương pháp xử lý, khai thác thông tin nhằm xác định các đặc trưng dị thường liên quan quặng vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ là một bước trong hướng trên và rất cần thiết trong giai đoạn hiện nay Hướng nghiên cứu này nhằm đưa ra cơ sở xác lập các chỉ tiêu, đặc trưng dị thường định hướng cho công tác tìm kiếm quặng vàng gốc trong trầm tích biến chất trong điều kiện tương tự, góp phần nâng cao hiệu quả công tác điều tra, đánh giá khoáng sản cho đất nước

1.3 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1

- Các mỏ vàng gốc trong trầm tích biến chất cổ vùng Nam Trung Bộ được phát hiệnchủ yếu trong hệ tầng Núi Vú và hệ tầng Khâm Đức, với 2 kiểu quặng hóa chính: vàng - thạch anh - sulfur và vàng - thạch anh

- Hiện nay, phương pháp bay đo từ - phổ gamma được áp dụng rất phổ biến trong điều tra địa chất và khoáng sản Ở Việt nam, công tác bay đo từ - phổ gamma được tiến hành từ năm 1983 Đến nay diện tích đã bay đo khoảng 100.000 km2, chiếm gần 1/3diện tích lãnh thổ, trong đó vùng Nam Trung bộ khoảng 70.000km2

- Hiện trạng công tác xử lý, phân tích tài liệu bay đo từ - phổ gamma ở Việt Nam có thể tóm lược như sau: Trong các đề án bay đo, mức độ xử lý khai thác thông tin còn nhiều hạn chế Trong các công trình nghiên cứu chuyên đề, các luận

án đã tập trung giải quyết các vấn đề: về nghiên cứu cấu trúc địa chất, nghiên cứu

hệ phương pháp xử lý, phân tích phục vụ điều tra địa chất khoáng sản, nghiên cứu khai thác tài liệu ĐVL hàng không với mục đích dự báo chung về triển vọng khoáng sản nội sinh

- Tính cấp thiết áp dụng các phân tích, xử lý xác định các tiêu chuẩn tìm kiếm quặng vàng gốc vùng Nam Trung Bộ

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG DỊ THƯỜNG

ĐỊA VẬT LÝ TRÊN MỘT SỐ MỎ VÀNG GỐC ĐIỂN HÌNH

TRONG TRẦM TÍCH BIẾN CHẤT CỔ

2.1 LỰA CHỌN TỔ HỢP PHƯƠNG PHÁP, LỰA CHỌN CÁC CHƯƠNG TRÌNH XỬ

LÝ SỐ LIỆU ĐỊA VẬT LÝ

2.1.1 Sơ lược về các chương trình xử lý số liệu địa vật lý

Đồng thời với sự cải tiến máy móc thiết bị theo hướng nâng cao độ chính chính xác và thu thập nhiều thông tin đồng thời, việc phát triển các phần mềm xử lý, khai thác thông tin từ tài liệu ĐVL cũng được phát triển theo hướng khai thác tối đa lượng thông tin từ các tài liệu quan sát và tổng hợp các thông tin nhằm nâng cao độ tin cậy của kết quả giải đoán

Các nước có sự phát triển mạnh các phần mền xử lý, khai thác thông tin tài liệu ĐVL nói chung, tài liệu bay đo từ - phổ gamma nói riêng, có thể kể đến là: Canada, Hoa kỳ, Liên bang Nga, Pháp, Australia, v.v với các phần mềm như:

ƒ Liên bang Nga có các phần mềm Coscad - 2D (version 8.0 năm 1995), Coscad - 3D (năm 2002), các phần mềm chuyên dụng xử lý tài liệu từ, trọng lực, thăm dò điện

ƒ Canada có các phần mềm Pamap - Gis (năm 1994), Egovista (năm 1995);

ƒ Hoa kỳ có các phần mềm Trường thế, Idrisi (năm 1994);

ƒ Australia có phần mềm ER Mapper;

ƒ Pháp có phần mềm Didactim (năm 1993);

Theo tính năng về loại tài liệu xử lý, có thể chia làm 2 nhóm cơ bản sau:

™ Các phần mềm xử lý phân tích tài liệu ảnh viễn thám và tài liệu địa vật lý như ER.Mapper, Egovista, Didactim, Idrisi v.v Các phần mềm này cho phép xử lý riêng biệt hoặc đồng thời cả tài liệu ĐVL và tài liệu viễn thám

™ Các phần mềm chuyên dụng với mục đích xử lý tài liệu ĐVL như Coscad - 2D, Coscad - 3D, Trường thế

Các phần mềm xử lý tài liệu ĐVL (chủ yếu là tài liệu bay đo từ - phổ gamma) tuy mức độ có khác nhau nhưng có thể chia thành các nhóm tính năng chủ yếu sau:

- Nhóm xác định các đặc trưng thống kê của trường và dị thường như kỳ vọng toán học, phương sai, độ lệch chuẩn, độ nhọn, dominal, các hàm liên kết một chiều hoặc nhiều chiều, các hàm tương quan giữa nhiều dấu hiệu, hàm tự tương quan, đặc trưng phổ, các đặc trưng thống kê trong cửa sổ động v.v ;

- Nhóm phân chia trường bằng các thuật toán chuyên dụng, nhằm tách trường địa vật lý thành các thành phần khác nhau theo mục đích nghiên cứu Thuộc nhóm này gồm các thuật toán nâng, hạ trường, trung bình trượt, lọc phi tuyến, lọc tuyến tính, lọc thích nghi, lọc entropi, lọc năng lượng, lọc Vine - Conmogorop, lọc tần số, lọc Laplace, lọc đa thức, v.v ;

- Nhóm phát hiện dị thường theo những yêu cầu xác định như lọc tự chỉnh, lọc định hướng, xác suất ngược, xác định dị thường theo tổ hợp dấu hiệu, v.v ;

- Nhóm biến đổi trường như tính gradient, tính giả từ, giả trọng lực, chuyển trường từ về cực, phân tích thành phần chính, tính trend, v.v ;

- Nhóm phân lớp đối tượng như phân lớp K- trung bình, phân lớp theo tổ hợp dấu hiệu, phân lớp theo khoảng cách chung, phân lớp có giám sát, phân lớp không giám sát, v.v ;

- Nhóm nhận dạng đối tượng có mẫu chuẩn, hoặc không có mẫu chuẩn

Để có thể sử dụng các phần mềm trên cho mục đích xử lý tổng hợp tài liệu bay

đo từ - phổ gamma phục vụ công tác điều tra địa chất khoáng sản, cần phải có sự nghiên cứu lựa chọn thích hợp

2.1.2 Cơ sở lý thuyết và ý nghĩa của một số chương trình xử lý

Để nâng cao khả năng giải quyết của các phương pháp ĐVL một vấn đề cần quan tâm là việc phân chia các tín hiệu thành phông và nhiễu Khi giải bài toán

phân chia tín hiệu, việc lựa chọn mô hình toán học của trường và đặt bài toán phân chia dị thường tương ứng với nó rất quan trọng

Trường địa vật lý F(i) quan sát tại các điểm và nhiễu n(i), biểu diễn theo công thức:

Khái niệm dị thường và nhiễu trong ĐVL mang tính tương đối Dị thường A(i) là một hàm tương ứng với trường của các đối tượng cần tìm Nhiễu n(i) đơn giản hơn hết được mô tả bằng các hàm ngẫu nhiên, cũng có thể là các thành phần có tương quan

Trong ĐVL thăm dò, thành phần trường cần quan tâm chính là thành phần địa phương với các bậc khác nhau Các nhiễu có thành phần địa phương là hệ quả từ các tính chất không thuần nhất về mặt địa chất, sai số thiết bị và sai số phương pháp, các biến phân địa phương của trường, nhiễu công nghiệp, vv…

Trên thực tế, trong nhiều trường hợp, theo cường độ, các dị thường địa phương và các nhiễu ít khác nhau, thậm chí cường độ dị thường lại yếu hơn nhiễu, việc sử dụng các mô hình xác suất thống kê và các mô hình phổ cho phép nhận được thông tin có ích trong các điều kiện khi mà cường độ của dị thường thấp hơn mức nhiễu

Các bài toán phổ – xác suất thống kê được áp dụng khá phổ biến và có hiệu quả trong việc xử lý, phân tích tài liệu ĐVL nói chung Đây là vấn đề rất lớn, có nhiều phương pháp khác nhau được áp dụng với mục đích xử lý, phân tích tài liệu ĐVL, trong đó có tài liệu từ – phổ gamma máy bay và trọng lực Thực tế, để giải quyết các bài toán cụ thể phải sử dụng tổ hợp nhiều phương pháp xử lý theo một trình tự nhất định Trong khuôn khổ của luận văn, tác giả chỉ trình bày tóm tắt cơ sở

lý thuyết của một số phương pháp được áp dụng xử lý phân tích liên quan đến các vấn đề được đề cập trong luận văn

2.1.2.1 Các đặc trưng phổ thống kê cơ bản của trường địa vật lý

Giá trị trường ĐVL đo được tại một điểm hay một thời điểm nhất định là đại lượng ngẫu nhiên Quá trình xử lý và phân tích các số liệu ĐVL sẽ sử dụng các đặc

trưng của các quá trình ngẫu nhiên rời rạc như giá trị trung bình khoảng, phương sai, các hàm tương quan, các tham số phổ năng lượng và phổ pha của trường Việc tính toán các đặc trưng này là giai đoạn cần thiết của phép xử lý tiếp sau dựa trên việc nhận các mô tả khách quan về dữ liệu Dưới đây là một số đặc trưng cơ bản

1 Các đặc trưng thống kê thông thường

- Kỳ vọng toán học: Đối với quá trình ngẫu nhiên dừng, kỳ vọng toán học được tính toán theo công thức :

=

N i i x

1

Trong đó: N – số lượng các điểm trên tuyến hay diện;

x - là giá trị trường tại điểm i

- Phương sai được đánh giá theo công thức:

1 11

m x

D m x

2 / 3 3

F F m

1

Trong đó:

F(i) – giá trị trường F tại điểm thứ i trên tuyến

n- số điểm quan sát trên tuyến

m = ±1∆,±2∆,±3∆, ,±n∆ khoảng tương quan

∆ - bước quan sát, bước rời rạc

Hàm tự tương quan xác định mức độ giống nhau và khác nhau của các thành phần khác nhau của cùng một quá trình

Ngoài hàm tự tương quan còn sử dụng khái niệm hàm tự tương quan chuẩn hoá R(m) được xác định như sau:

D

m R o R

m R m

)(

)()

Sử dụng hàm R(m) để tính hàm trọng số hay đặc trưng tần số của các bộ lọc

- Bán kính tương quan: r0 = m, với m là giá trị nhỏ nhất của đối số mà ở đó

- Hàm tương quan lẫn nhau B(m)

Đánh giá tương quan của hai quá trình ngẫu nhiên theo các số liệu trên 2 tuyến F1 và F2, được xác định bằng công thức sau:

=

−+

−

−

m n

i

F m i F F i F m

1

(2.10) Trong đó:

F1, F2 – giá trị trường trên 2 tuyến

=

= n

i i F n

F

1 11

F

1 2 2

m 0, 1 , 2 , 3 , , Khoảng tính tương quan

∆ - Bước quan sát, bước rời rạc

Không hạn chế tính tổng quát, có thể coi F1 = F2 = 0, khi đó:

m i F i F m

Ngoài ra, người ta còn sử dụng khái niệm hàm tương quan chuẩn hoá được xác định bằng công thức:

2 1

)()(

σσ

m B m

Ở đây: σ1,σ2là phương sai của F1( )i , F2(i)

Khi nhiễu giữa các tuyến là không liên kết và tín hiệu có hình dạng ít thay đổi thì hình dạng các dị thường B(m) được dùng đánh giá tính chất tương quan của các dị thường

- Hàm tự tương quan nhiều chiều

Hàm tự tương quan nhiều chiều D(K, M) dùng để mô tả tính chất thống kê của trường địa vật lý theo diện được cho tại các nút lưới đều

−

−

K P j

M N i

M i K j F j i F M

N K

1

,,

)(

1

(2.13)

Trong đó: F(i,j) là giá trị của trường tại tuyến thứ j và điểm thứ i,

M – bước trượt theo các điểm,

K – bước trượt theo các tuyến,

N – số điểm trên tuyến

P – số tuyến

Trên thực tế, thường sử dụng các giá trị được chuẩn hoá:

0,0

,,

D

M K D M K

Trong nhiều trường hợp, nhiễu giữa điểm lân cận và giữa các tuyến là không tương quan, khi đó hàm tự tương quan hai chiều được sử dụng để đánh giá các tính chất tương quan của dị thường Hàm D(K,M) thực sự có ý nghĩa khi tính toán các giá trị trọng số của bộ lọc 2 chiều

- Hàm tự tương quan và tương quan cấu trúc

Liên quan đến đặc trưng rời rạc của các trường ĐVL, của chuỗi các nhiễu phương pháp và nhiễu địa chất, tương quan của các giá trị lân cận trở thành đặc trưng không chỉ cho dị thường mà còn cả cho nhiễu Bởi vậy, các trường ĐVL có

thể là các chuỗi thời gian không dừng với các thành phần biên độ ngẫu nhiên và có

độ dài tuần hoàn Trong trường hợp đó, thay cho đặc trưng trượt của dị thường hay mối liên hệ lẫn nhau của hai trường, có thể sử dụng hàm tự tương quan cấu trúc RR(L) và tương quan SS(L)

Tự tương quan cấu trúc RR(L) là phép biến đổi trường xuất phát Z1 được cho rời rạc với bước không thay đổi bằng 2Lmax

L L C L

L Z L Z m

k Z L H L L

L - kích thước biến thiên của cửa sổ lọc (L = 1,2,3, , Lmax),

H(L) – các giá trị trọng số của lọc đối xứng,

m – khoảng trung bình của hàm tự cấu trúc (khi phân chia các dị thường địa phương thì m = 0)

Hàm RR(L) đặc trưng như là tương quan của các giá trị trường lân cận và phương sai trên khoảng 2L Bởi vậy nó có thể được coi như là độ trượt của dãy đặc trưng năng lượng Z

Có thể phân chia dị thường chỉ có một dấu hiệu nếu thoả mãn điều kiện:

RR(L) = RR(L) = RR(L) khi (Z(Lmax,i)− i Z( ) )>0

RR(L) = 0 khi (Z(Lmax,i)− i Z( ) )<0 (2.18) Trong đó: Z(i) là giá trị của trường tại điểm i

Z(Lmax) - là giá trị trung bình của trường tại điểm i

Bằng cách tương tự, có thể nhận được độ đo mối liên hệ của hai trường Z1 và

Z2 Trong trường hợp này ta có tương quan cấu trúc SS(L) tương tự như (1.13)

( ) ∑ ( ( ) )

=

= max1

L L L S L

3 Đặc trưng phổ của trường địa vật lý

Người ta thường sử dụng các phương pháp phân tích điều hoà Furie đối với việc nghiên cứu thành phần phổ của trường ĐVL Với trường xuất phát là tín hiệu rời rạc tại các điểm quan sát, giả sử gốc toạ độ đặt tại tâm điểm trên tuyến, chuỗi Furie rời rạc được xác định bằng biểu thức:

+

1 2

1

0 0

0

2 2 cos 2 2

sin 2

N- số điểm quan sát trên tuyến, được coi là chẵn, chỉ số m là các số nguyên:

2 , , 1 , 0 , ,

2

2cos1

N

N

km m

F N k

2

2cos1

N

N

km m

F N

k

ω - tần số cơ bản bằng 1/N

Biểu thức (1.19) có thể được viết dưới dạng

( ) ( ) ∑− ( ) ( ) ( ) ( )

= ⎜⎜⎝⎛ + + ⎜⎝⎛ ⎟⎠⎞+

=

1 2

1

0 0

2 2 cos 2

cos 0

N

k

N k

R k FI km

k R R

Qua phân tích phổ biên độ và phổ pha, có thể tách được các nhóm dị thường

có đặc trưng tần số và biên độ khác nhau Theo các giá trị R2(k) tương ứng với các tần số cực đại có thể đánh giá được phương sai của nhiễu

4 Các phương pháp phân chia trường

a Các bộ lọc một chiều

Tách các thành phần phông của trường ĐVL là một nội dung quan trọng của công tác xử lý và phân tích, cho phép tiến hành phân tích một cách khách quan các đặc trưng địa phương của trường Việc giải bài toán này đạt được nhờ các thuật toán lọc tuyến tính tối ưu

Lọc tuyến tính một quá trình ngẫu nhiên rời rạc được thực hiện bằng phép tích chập các dữ liệu xuất phát FM với hàm trọng số H(i)

FF

1

Trong đó, M là độ dài lọc (độ rộng của cửa sổ lọc)

FF- tín hiệu trên tuyến được làm trơn

Theo (2.25), phương pháp lọc tuyến tính đạt được nhờ phép lấy tổng theo từng thành phần của tích các giá trị F(i) của trường với các giá trị trọng số của bộ lọc Loại đơn giản nhất của lọc tuyến tính là phương pháp trung bình trượt mà đối với nó H(i) = 1/M với M là điểm số các điểm trong khoảng lấy trung bình, tức là trong cửa sổ lọc

Phụ thuộc vào phép giải bài toán cụ thể, đặc trưng thông tin xuất phát, phép chọn tiêu chuẩn tối ưu mà người ta sử dụng các bộ lọc tuyến tính khác nhau Có ba tiêu chuẩn lọc cơ bản, theo đó có ba bộ lọc tương ứng sau:

+ Tiêu chuẩn đầu tiên dựa trên việc cực tiểu hoá sai số độ lệch trung bình bình phương của tín hiệu tuyến F(i) đối với trường xuất phát - đó chính là bộ lọc Vine - Conmogorop Trong trường hợp nhiễu không tương quan, các giá trị trọng số của phương pháp lọc được tìm từ hệ:

Trong đó: [ ]RF - ma trận tương quan của trường xuất phát,

Fq- vec tơ chuyển vị tự tương quan của dị thường

H- vec tơ các giá trị trọng số của lọc

+ Tiêu chuẩn thứ hai cho phép cực đại hoá tỉ số độ nhọn của dị thường nhiễu lối ra của bộ lọc, đây là bộ lọc phù hợp Các giá trị trọng số của bộ lọc được xác định bởi hệ:

Trong đó:

[ ]RP - ma trận tương quan của nhiễu,

Fq- vec tơ chuyển vị giá trị của tín hiệu được phân tách

+ Tiêu chuẩn thứ ba của phép tối ưu tỉ số năng lượng cực đại của dị thường/ nhiễu ở lối ra của phép lọc, đây là bộ lọc năng lượng Giả thiết rằng nhiễu là không tương quan và phương sai bằng 1 thì các giá trị trọng số của lọc được xác định bởi

Việc sử dụng lọc năng lượng đảm bảo việc phân chia các thành phần của trường có năng lượng lớn – thường là thành phần phông

Lọc năng lượng chiếm vị trí trung gian giữa lọc Vine - Conmogorop và lọc phù hợp Nó thực hiện việc làm trơn với sai số trung bình bình phương vượt không đáng kể so với sai số của lọc Vine – Conmogorop Đồng thời nó cho phép giải bài toán tìm kiếm với sai số vượt không đáng kể hình dáng của dị thường, bởi vì nó dựa trên việc cực đại hàm tỉ số năng lượng của tín hiệu với năng lượng của nhiễu, khác với việc cực đại hoá tỉ số độ nhọn tín hiệu / nhiễu của trong lọc phù hợp Do đó lọc năng lượng có hiệu quả khi phân chia thành phần phông

Thủ tục tìm kiếm các giá trị trọng số của lọc H(i) từ các biểu thức (2.26), (2.27), (2.28) được quy về việc giải hệ thống các phương trình tuyến tính tìm kiếm giá trị riêng cực đại và vec tơ trọng của ma trận đối xứng tương ứng của nó

Vấn đề quan trọng khi tiến hành lọc các dữ liệu xuất phát là lựa chọn độ rộng của cửa sổ lọc hay là độ dài của lọc Đối với các bộ lọc một chiều, độ rộng của cửa

sổ lọc nên xác định theo bán kính tương quan

b Lọc năng lượng và lọc Vine- Conmogorop nhiều chiều

Lọc năng lượng tối ưu hai chiều cho phép thực hiện hiệu quả nhất bài toán phân chia trường thành các thành phần, bởi vì khi thực hiện nó có tính toán các giá trị của trường theo một vài tuyến với nhau Tương tự như lọc một chiều, lọc tuyến tính tối ưu là việc tính toán các giá trị trọng số của bộ lọc và tích chập của chúng trong cửa sổ với các giá trị của trường

Tích chập hai chiều của các dữ liệu vào F(j,i) được xác định bởi công thức:

( ) ∑

=

= 01 ,

M k i j

FF ∑ ( ) ( )

=

−

− 0

1

, ,

N l

l i k j F l k

Trong đó: j – số hiệu của tuyến, j = 1,2,3 M0

i – số hiệu điểm trên tuyến, i = 1,2,3 N0

Nếu khi xây dựng các bộ lọc một chiều và tính toán các giá trị trọng số của các bộ lọc tối ưu xuất phát từ việc cho hàm tự tương quan của tín hiệu thì để xác

định lọc hai chiều H(j,i) cần phải xây dựng hàm tự tương quan hai chiều tương ứng

Tương tự với việc xây dựng ma trận tương quan theo các giá trị hàm tự tương quan R(M), ta xây dựng ma trận tương quan mở rộng theo các giá trị tương quan hai chiều D(K,M) Khi đó, việc tìm kiếm các giá trị trọng số của bộ lọc hai chiều dẫn tới việc giải các phương trình ma trận đã xác định

- Bài toán tìm kiếm các giá trị trọng số của lọc năng lượng hai chiều là tìm kiếm các giá trị riêng cực đại Lmax của ma trận tương quan mở rộng [[RF]] và vec tơ riêng [H] tương ứng với nó:

[ [ ]RF ] [ ]+ H =Lmax[ ]H (2.30)

- Đối với việc tìm kiếm các giá trị trọng số của bộ lọc Vine – Conmogorop cần giải phương trình:

Trong đó: [[RF]] là ma trận tương quan mở rộng của trường xuất phát;

[RA] là ma trận tương quan của tín hiệu trên lối ra của lọc;

[H] là ma trận của các giá trị trọng số của bộ lọc

Lọc cộng tính là một trong những thuật toán mạnh nhất của phép lọc trong các điều kiện phân tích sai số của các trường với các bán kính tương quan khác nhau

Nó khác với lọc thông thường bởi phương pháp thay các kích thước, độ nghiêng và các hệ số lọc bằng việc đo sự thay đổi các tính chất tương quan của trường theo diện

c Phương pháp phân tích thành phần chính

Đây là phương pháp phân tích thống kê nhằm xác định thành phần mang lượng thông tin nhiều nhất trong số các dấu hiệu sử dụng Phương pháp được xây dựng dựa trên cơ sở mô hình toán học phân tích yếu tố mô tả bởi phương trình:

=

<

= +

= m

j

i j j

X

1

; , , 1

Từ mô hình này thành phần chính được xác định như tổ hợp các đại lượng ngẫu nhiên ∑

Về mặt toán học, thành phần chính là vec tơ riêng của ma trận phương sai – hiệp phương sai Trường hợp số liệu đã chuẩn hóa, đó chính là ma trận tương quan Giá trị thành phần chính được tính từ các giá trị vec tơ riêng và ma trận các số liệu nguyên thuỷ [B]

trong đó [ ]TP là ma trận m.n các thành phần chính

[ ]B ma trận m.n số liệu nguyên thuỷ

[ ]X m - ma trận m.m của vec tơ riêng được chuẩn hoá

Phân tích thành phần chính được sử dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học kỹ thuật Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là có thể tăng số lượng dấu hiệu sử dụng nhưng lại giảm số lượng dấu hiệu cần phải xử lý ban đầu, làm cho quá trình xử lý trở lên hiệu quả hơn Chẳng hạn, đối với việc phân tích thành phần chính tài liệu phổ gamma máy bay thì số liệu nguyên thuỷ là các gía trị hàm lượng

qU, qTh, qK Khi đó ta được tập hợp các giá trị thành phần chính tương ứng như sau:

TP li =a1q ui +b1q Thi+c1q Ki

Ki Thi

ui

TP3i=a3q ui +b3q Thi+c3q Ki (2.34) Các thành phần này có tính chất trực giao Các hệ số ai, bi, ci chính là tỉ lệ đóng góp của các nguyên tố U, Th, K trong thành phần chính tương ứng Bằng cách như vậy, khi phân tích từng thành phần chính, thay vì chỉ xem xét hàm lượng mỗi nguyên tố U, Th, K ta đã xem xét đồng thời cả ba nguyên tố, vai trò của mỗi nguyên

tố được xác định một cách khách quan trên cơ sở các quan hệ thống kê giữa chúng

5 Các phương pháp phát hiện dị thường

a Phương pháp xác suất ngược: Mô hình toán học của phương pháp xử lý

số liệu với mục tiêu tìm kiếm dị thường tổ hợp được mô tả như sau:

Tại mỗi điểm của thứ i của giá trị trường có đặt một vec tơ L chiều Yi = (y1,

y2, , yL) Vec tơ này hoặc là tổng vec tơ của dị thường tổ hợp Ai = (a1, a2, , ai)và nhiễu Pi = (p1, p2,, , pi) hoặc chỉ nhiễu Yi = Pi Ở đây (a1, a2, , ai), (p1, p2,, , pi)

tương ứng là dị thường và nhiễu của mỗi một dấu hiệu

Giả thiết H1 cho rằng các đại lượng yi = Ai + Pi ≠ 0, tức là có mặt dị thường, nhiễu vec tơ có phân phối chuẩn L chiều với vec tơ trung bình O và ma trận tương quan M Ngoài ra, cũng giả thiết rằng nhiễu không tương quan đối với mỗi một trường; trường hợp nhiễu tương quan thì phải xác định ma trận tương quan thay vì

sử dụng phương sai Khi đó, giả thiết H1 được mô tả bằng biểu thức:

exp2

1

A Y M A Yi

M

Trong đó: M1 là ma trận tương quan ngược,

( Yi - Ai)’ – vec tơ dòng của hiệu giữa phông và dị thường

(Yi - Ai) – vec tơ cột của hiệu giữa phông và dị thường

M- số lượng các cột trong cửa sổ

Ma trận [R] có kích thước L.L được xác định bởi biểu thức:

i Y ik Y i Y ik Y R

1 1

'

Với Y(ik) là vec tơ giá trị trường tại cột thứ i và hàng thứ j

Ma trận tương quan S liên hệ với G bởi biểu thức:

Trong đó: M là số lượng các cột trong cửa sổ,

N - số lượng các dòng trong cửa sổ

Thống kê vết của ma trận T2 được xấp xỉ bằng thống kê Fisơ (F)

.1

L M N M

Cuối cùng, ta nhận được thống kê tiêu chuẩn tương tự lọc tự chỉnh nhiều chiều dưới dạng:

L M N M i

Y S i Y S MN M L M

L M N M

.1

1

.1

1

(2.39) Trường hợp hoàn thành giả thiết H0 thì thống kê (3.4) có phân phối gần đúng luật phân phối Fisơ với các bậc tự do:

(M )L g MN N M

L M MN l M

1

Giả thiết về sự bằng nhau của vec tơ các trung bình tại các cột của cửa sổ là 0

bị loại bỏ nếu F>F(g1, g2, a) với a là giá trị cho trước (a = 5%) trong trường hợp đó,

sẽ tồn tại dị thường tại cửa sổ (giả thiết H1)

Phương pháp xác suất ngược được sử dụng hiệu quả trong trường hợp biết trước các đặc trưng thống kê của dị thường cần tìm

b Phương pháp phát hiện dị thường theo tổ hợp dấu hiệu

Sử dụng hàm tự tương quan và tương quan cấu trúc (RR và SS) đã trình bày trên trong trường hợp tổ hợp dấu hiệu, ta có thể phát hiện được các dị thường yếu một cách hiệu quả Khi đó, cần xác định hàm phân phối của tất cả các RR và SS giá trị trung bình median RR~ và SS~ của mức ý nghĩa đã cho (ví dụ 0,95) Các giá trị nhận được là ngưỡng dưới “xác suất bé” Chấp nhận chúng để làm ngưỡng 3σ, có thể tính được độ lệch trung bình bình phương S của mỗi chỉ thị theo công thức:

3

LSSL

SSL

SSS

;3

LRRL

RRL

Ví dụ, giả thiết rằng đối tượng được tách ra bởi việc chồng các cực tiểu của dấu hiệu đầu X1, cực đại của dấu hiệu thứ hai X2, bởi tương quan âm của dấu hiệu đầu và dấu hiệu thứ ba X3, với các giá trị âm của dấu hiệu thứ ba, khi đó chỉ thị tổ hợp dấu hiệu @ có thể biểu diễn dưới dạng:

Biểu diễn này được dùng để “quét” trên toàn bộ mảng số liệu theo những hướng xác định để phát hiện các dị thường theo các hướng khác nhau Đó là hướng

mà ở đó tương quan cấu trúc vượt đáng kể các tương quan trên các hướng còn lại

6 Các phương pháp phân lớp đối tượng

a Phương pháp phân lớp K- trung bình

Phương pháp phân lớp K – trung bình do Macqueen đề xuất, với nội dung của thuật toán như sau:

Giả sử tồn tại n đối tượng, mỗi đối tượng được đặc trưng bằng vec tơ số liệu các dấu hiệu nghiên cứu X(li)- (l = 1,2,3…L) quan sát được ở một điểm hay trên một diện tích cơ sở thứ i nào đó của khu vực khảo sát Nhiệm vụ đặt ra là cần phân chia toàn bộ n đối tượng thành M lớp, với M << n

Trước tiên chọn một cách ngẫu nhiên K đối tượng từ tập hợp chung n đối tượng, K đối tượng được chọn này được xem như là các mẫu chuẩn xuất phát Tiếp theo tiến hành chính xác hoá liên tíêp các mẫu chuẩn chọn được bằng cách so sánh các mẫu chuẩn với các đối tượng còn lại Sau mỗi lần chọn, tập hợp các mẫu chuẩn

Eν chọn được ở lần thứ ν sẽ thay cho các mẫu chuẩn chọn được ở lần (ν-1) - lần trước đó

Nếu ký hiệu tập hợp các mẫu chuẩn Eν chọn được ở lần thứ ν bằng

eν1, eν2, eν3, , eνk với ν = 0,1,2,

ứng với mỗi mẫu chuẩn này là các trọng số đặc trưng gồm:

hν1, hν2, hν3,…, hνkVới ký hiệu này thì K các mẫu chuẩn xuất phát – mẫu chuẩn xấp xỉ không – chọn ra ở vòng đầu tiên (vòng số 0) của quá trình chọn lặp, sẽ bằng:

1

, , , ,

0 0 3

0 2

0 1

0 0 3

0 2

0 1 0

i

h h h h

X e

e e e E

Tiếp theo vòng số 0, thuật toán gọi tiếp đối tượng X và tìm xem trong k mẫu mẫu chuẩn nào gần với nó nhất Mẫu chuẩn thuộc tập hợp E0 tìm được, được thay thế bằng mẫu chuẩn mới Mẫu chuẩn mới có giá trị e1i được tính như giá trị “trọng