[r]
Trang 1676 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT
N g u ồ n nhiệt đâ't ở V iệt N am có nhiệt đ ộ ổn định
ở đ ộ sâu từ 15 đ ến 80m ở các vù n g đ ổn g b ằng có sự
m ùa hè và mùa đông.
Tài liệu tham khảo
Arm stead H c , 1983 G eotherm al Energy E ờ F N Spon,
London, 4 0 4 p g s
D ic k s o n M N a n d F a n e lli M , 2 004 W h a t is G e o t h e r m a l
E n e r g y ? w w w g e o t h e r m a l - e n e r g y o r g / 3 2 4 , w h a t _ i s _
geotherm al_energy.htm l.
G u p t a H , 2 007 G e o t h e r m a l E n e r g y : A n A l t e m a t i v e
r e s o u r c e fo r t h e 2 1 s t C e n t u r y Elsevier PH ISBN -13: 9 7 8 -0 -
4 4 4 -5 2 8 7 5 -9 2 8 5 p g s
IE A 2 0 1 0 , w w w ie a o rg /R e tĩe w a b le Energy Essentials:
G e o t h e r m a l
M a r e s c h a l J c a n d J a u p a r t c , 2 0 1 1 E n e r g y B u d g e t o f th e
E a r t h E n c y c l o p e d i a o f S o ỉi d E a r t h G e o p h y s i c s , P a r t 5:
2 8 5 -2 9 1
M IT R e p o r t, 2 0 0 6 T h e F u t u r e o f G e o t h e r m a l E n e r g y I m p a c t o f
E n h a n c e d G e o t h e r m a l S y s te m s (E G S ) o n t h e U n i t e d S t a t e s in
t h e 2 1 st C e n t u r y h t t p : / / w w w l e e r e e n e r g y g o v / g e o t h e r m a l /
e g s _ t e c h n o l o g y h t m l
ư n i v e r s i t y o f N o r t h D a k o t a , 2 008 T h e G lo b a l H e a t F lo w D a ta -
b a s e o f t h e I n t e r n a t i o n a l H e a t F lo w C o m m i s s i o n , p r o v i d e d
b y t h e U n i v e r s i t y o f N o r t h D a k o ta
h t t p : / / w w w h e a t f l o w u n d e d u / i n d e x 2 h t m l
V ỏ C ô n g N g h i ệ p ( C h ủ b iê n ), 1 9 9 8 D a n h b ạ c á c n g u ồ n n ư ớ c
k h o á n g v à n ư ớ c n ó n g V iệ t n a m C ục Địa chất và Khoáng sản
V iệt N am H à N ộ i 3 0 0 tr.
Địa nhiệt ứng dụng
N g u y ễ n V ă n P h ơ n K h o a D ầ u k h í,
T r ư ờ n g Đ ạ i h ọ c M ỏ - Đ ịa c h ấ t H à N ộ i.
T r ầ n H u y ê n H ộ i K h o a h ọ c k ỹ t h u ậ t Đ ịa v ậ t lý V i ệ t N a m
Đoàn V ă n Tuyến V iệ n Đ ịa chất,
V i ệ n H à n lâ m K h o a h ọ c v à C ô n g n g h ệ V i ệ t N a m
Giới thiệu
Địa nhiệt học (xem m ục từ Địa nhiệt học) đã đư ợc
ứ n g d ụ n g trong thực t ế từ đầu th ế kỷ 20 Đ ịa nhiệt
ứ n g d ụ n g bao gồm các lĩn h vự c chủ yếu sau đây 2)
N ghiên cứu đánh giá n guồn tài n gu yên địa nhiệt và
tiềm năng khai thác sử dụng; 2) Thăm d ò địa vật ]ý
phục vụ nghiên cứu Trái Đất, điểu tra địa chất, thăm
dò tài n guyên khoáng sản, dầu khí, địa kỹ thuật và
m ôi trường; 3) N gh iên cứu sử d ụ n g năng lượng địa
nhiệt, n guồn năng lượng tái tạo là vấn đ ể khoa học và
thực tiễn đang được quan tâm trên th ế giới.
Tài nguyên địa nhiệt
Tài n guyên địa nhiệt từ các nguồn thủy địa nhiệt có
entalpi (số đo tổng năng lượng của hệ nhiệt đ ộn g lực
học) cao (> 150°C) của th ế giới (bao gổm các núi lửa
đang hoạt động trên các châu lục), tính được vào
khoảng 12.000TWh/năm (Bijõmsson, 1998) Tài nguyên
địa nhiệt tù’ các nguổn entalpi trung bình và thâp
tương đương sản lượng điện 165.600.000TWh.
H ệ địa nhiệt hoàn thiện (EGS - Enhanced
Geothermal System ) là nhừng vù n g có gradient địa
nhiệt cao hon m ức bình thường (> 2,5 - 3 °c/1 0 0 m) ở
đ ộ sâu từ 3km, có nhiệt độ đạt > 100°c và tiếp tục tăng
theo chiểu sâu, bao gồm cả n guổn đá khô n óng phân
b ố rộng rãi trên các lục địa Ở đ ộ sâu từ 3 đ ến lOkm, theo báo cáo năm 2006 của V iện C ôn g n g h ệ M assa- chusetts, trừ lượng nhiệt ở phạm vi lãnh thô nước M ỹ
là 13.000.000EJ T ổng lượng nhiệt đến đ ộ sâu 3km trên
th ế giới, theo B iịỏm sson (1998) là 43.000.000EJ, tư ơng
đ ư ơng côn g suất điện tiềm năng là 1.194.444.444TWh
N ư ớ c n óng địa nhiệt (từ 30 đến 120°C) theo Chandrasekharam (2008) có nhiệt lư ợn g riêng tủ' 0,03
đ ến 4MJ/kg N g u ồ n nhiệt đât trong tầng trung hòa nhiệt có nhiệt lượng riêng từ 50 đến 90W trên lm khoan khai thác.
Tiềm năng sử dụng địa nhiệt
Tiềm năng sử dụng hệ địa nhiệt hoàn thiện và nguồn
đá khỏ nóng
Theo báo cáo của Viện C ôn g n g h ệ M assach usetts (2006), với kỹ thuật và đầu tư h iện nay, trên lãnh th ô
nư ớc M ỹ chi khai thác sừ d ụ n g m ột phần n hò (1,5%) trừ lư ợn g của hệ địa nhiệt hoàn thiện và n gu ổn đá
k hô n ón g ờ đ ộ sâu 3 đ ến lOkm đã có đ ư ợ c lư ợn g
n hiệt k hoản g 200.000EJ, bằng 2.000 lẩn n ăn g lư ợn g
sơ câp năm 2005 của cả nước Mỹ C hính phủ M ỹ đà đặt m ục tiêu đến năm 2050 phát đ iện địa nhiệt đạt
Trang 2ĐỊA VẬT LÝ 677
cô n g suất lOO.OOOMVVe và sử d ụ n g nhiệt trục tiếp
800.000M W t.
Tiềm năng sử dụng nước nóng địa nhiệt và nguồn
nhiệt đất
N ư ớc n ón g địa nhiệt từ > 30°c xuất lộ đã đ ư ợc sử
d ụ n g trực tiếp đ ê câ'p nhiệt p hục vụ sản xuất và sinh
hoạt Theo Muraoka (2008) sử d ụ n g hệ thống phát
đ iện nho chu trình kép Kalina có khá năng phát điện
trên lãnh thô nước N hật cho tống công suằt đ iện hơn
8.000M W e
N g u ồ n n h iệt đât có n h iệt đ ộ 5 - 30°c th eo báo
cáo của H iệ p hội n ăn g lư ợ n g q u ốc t ế IEA (2010) đã
đ ư ợ c sử d ụ n g đ ể đ iểu hòa k h ôn g khí ờ M ỹ, Châu
A u , T rung Q u ốc và có khá n ăn g phát triển ờ n h iều
n ư ớ c khác.
So sánh tiềm nảng sử dụng tài nguyên địa nhiệt và
c á c nguồn năng lượng hóa thạch
Theo Chandrasekharam và Bundschuh (2008),
lư ợn g n gu ồn tài n gu yên địa nhiệt đ ến đ ộ sâu 3km là
h iện thực và bào đàm hiệu quả kinh tế Theo đ ó sẽ có
lưựng n hiệt tiềm năng là 430.000EJ, tương đ ư ơng công
suất đ iện 11.944.444TWh So với các n guổn năng
lư ợn g hóa thạch trên th ế giới thì tiềm năng địa nhiệt
là râ't lớn [Bảng 1].
Thăm dò địa nhiệt
Cơ sờ ứng dụng thăm dò địa nhiệt
Trường địa nhiệt lu ôn luôn tổn tại bên trong Trái
Đâ't và không gian gần Trái Đâ't Sự phân b ố và biến
đ ộ n g trường địa nhiệt quan hệ chặt chẽ vói các yếu tố
câu trúc, thành phẩn và trạng thái vật chất, các vận
đ ộ n g trong v ỏ Trái Đâ't và m ôi trường gần m ặt đâ't
T ùy thuộc nhiệm vụ, quy m ô n ghiên cún và đối
tư ợng cụ thể, tham s ố của trường địa nhiệt và tính
chằ't nhiệt của vật chât trong m ôi trường có thê xác
đ ịn h đư ợc bằng các thiết bị với quy trình đo thích hợp
(tù vệ tinh, trên m áy bay, tàu biển, trong giếng khoan,
trên mặt đâ't) Phân tích đặc đ iểm phân b ố trường địa
nhiệt thu đư ợc trên thực địa, dựa trên kết quả giải bài toán địa nhiệt, sẽ cho nhừng thông tin vê đặc điểm câu trúc và bản chât của các đối tượng gây hiệu ứng địa nhiệt, phục vụ giải quyết nhiêu nhiệm vụ địa chât, địa kỹ thuật và m ôi trường C ũng như các phương pháp địa vật lý khác, đ ê xác định câu trúc và tham s ố của đối tượng cụ th ế cần giải bài toán ngư ợc địa nhiệt.
Các lĩnh vực ứng dụng thăm dò địa nhiệt
N g h iê n cứ u tính c h ấ t b ắ t đồn g nhắt, b iến đ ộ n g trạng
th á i vỏ Trái Đ ấ t
D òn g nhiệt ở vỏ Trái Đâ't có giá trị trung bình 65m W /m 2, tăng lên ở v ỏ đại d ư ơng và ở các vành đai
khác biệt giữa các vù n g có c h ế đ ộ địa chất - kiến tạo khác nhau.
Các biến đ ộn g bât thường của trường địa nhiệt, ghi nhận đư ợc tại các trạm quan trắc trong lòng đất hay từ v ệ tinh, m áy bay là m ột n gu ồn thông tin cho
d ự báo, theo dõi, trong m ột s ố trường h ọp cho tín
h iệu cảnh báo sớm các hiện tượng tai biến n hư động đất, núi lửa, són g thẩn, hoả hoạn, phát hiện nơi chứa các vật liệu toả nhiệt, v v
ứ n g d ụ n g tro n g đo vê đ ịa chất, thăm dò k h o á n g sản và
d ầu k h í
Đặc điểm phân b ố nhiệt độ, các tham s ố nhiệt trong khu vự c nghiên cửu sẽ cho thông tin v ể điều kiện cô khí hậu và địa chât các bổn trầm tích và m ột
SỐ đối tượng quặng sinh nhiệt.
Dị thường nhiệt là m ột dấu hiệu đ ê xác định vị trí các m ỏ dầu khí và m ỏ khoáng sinh nhiệt Đ o nhiệt độ giến g khoan (carota nhiệt) được sử d ụ n g cùng các tham s ố địa vật lý khác đ ể tăng thêm thông tin theo dõi trạng thái kỹ thuật giến g khoan, phân chia địa tầng, phát h iện tầng chứa khí khi giến g khoan có ống chống, xác định đ ộ thâm của tầng chứa, lưu lượng khai thác, v v
ứ n g d ụ n g tro n g k h ả o s á t địa k ỹ th u ậ t và m ô i trư ờ n g
Các biến dạng gây tai biến địa chât, địa kỹ thuật và
m ôi trường đ ểu gây hiệu ứng nhiệt H iện nay, hệ thống cám biến nhiệt đ o nhiệt độ bằng sợi cáp quang
Bảng 1 So sánh tiềm năng các nguồn năng lượng hóa thạch và địa nhiệt trên thế giới (Chandrakharam, 2008).
Trừ
lượng
và năng
tiềm nàng
Tổng tài nguyên hóa thạch Dầu lửa
(tỷ thùng)
Khí tự nhiên (tỷ mét khối)
Than đả (tỷ tấn)
Tài nguyên địa nhiệt đến độ sâu £ 3km
Trữ lượng nhiệt
Công suất điện
Trang 3678 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT
dựa trên n gu yên lý phát hiện tán xạ ngư ợc ánh sáng
đ ược sử d ụn g có hiệu quả đ ể quan trắc liên tục, cho
phép theo dõi, d ự báo các tai biến này.
ứ n g d ụ n g tro n g đ án h giá, d ự b á o th a m s ó củ a bồn
đ ịa n h iệ t
Đ o các tham s ố địa n hiệt đ ó n g vai trò quan
trọng trong tổ h ợp các p h ư ơ n g pháp địa hóa, địa
chất, địa vật lý khác và khoan đ ể xác đ ịn h tham s ố
bổn địa nhiệt.
Khai thác sừ dụng năng lượng địa nhiệt
Những lĩnh vực sử dụng năng lượng địa nhiệt
Từ thời tiền sử con người đã biết sử d ụ n g nhiệt
trong hang đ ộng đ ể sưởi ấm, tránh nóng, hay sử dụng
nước n óng địa nhiệt xuất lộ đ ể tắm, c h ế biến thực
phẩm Khai thác sử d ụ n g năng lượng địa nhiệt ả quy
m ô công n ghiệp xuất hiện sớm nhất ở Laderello
(Italia) tủ’ năm 1827 và từ năm 1904 tại đây đã sản
xuất điện địa nhiệt đầu tiên.
N ăn g lượng địa nhiệt đư ợc sử d ụn g theo hai cách:
phát điện và sử dụng trực tiếp cung cấp nhiệt năng
cho sản xuất cùng các nhu cẩu sinh hoạt khác.
N gày nay, côn g nghệ phát đ iện mới d ù n g hai chất
lưu (nước địa nhiệt và m ột chât lưu hữu cơ khác như
pentaAuoropropane), còn gọi là chu trình Rankine
hữu cơ đ ể phát điện địa nhiệt từ n guồn nhiệt đ ộ thâp
Chu trình Kalina là m ột loại chu trình Rankine hữu cơ
m ới (1990), hiệu quả hơn nhưng thiết k ế phức tạp
hơn Các côn g nghệ này cho khả năng phát điện địa
mở rộng phạm vi khai thác năng lượng địa nhiệt Đó
là n hữ n g thành tựu mới của địa nhiệt ứng dụng.
Sử d ụ n g địa nhiệt có tính ưu việt vì đ ó là nguồn
năng lượng sạch có khả năng tái tạo, có ở mọi nơi
N hư ợc điếm chính của n gu ồn năng lượng này là chi
phí đầu tư thăm dò lớn, d ễ gặp rủi ro nên giá thành
còn cao so vói các nguồn năng lượng hóa thạch Theo
H iệp hội năng lượng quốc t ế IEA 2010, giá chi phí
khai thác và sử d ụn g năng lượng địa nhiệt ngày càng
được nhiều nước châ'p nhận do giá dẩu lửa tăng cao
và theo N gh ị định thư Kyoto 2005 v ể cơ c h ế phát triến
sạch CDM, sử d ụn g nhiên liệu hoá thạch phải chịu
th u ế d o khí phát thải gây h iệu ứ n g nhà kính.
Hiện trạng khai thác sử dụng năng lượng địa nhiệt
trên thế giới
Đ ến năm 2009 việc phát đ iện địa n hiệt đã được
thực hiện ở 24 quốc gia với tống côn g suất lắp đặt
10,7GW e (gigaoát đ iện ) ch o tống sản lư ợn g điện
(TW h/năm ) h àng đầu là M ỹ (16.603), Philippin
(10.311), Indonesia (9.600), M ehico (7.047), Italy
(5.520), Iceland (4.597) Đ iện địa nhiệt đ ó n g góp lớn
trong tổng sản lư ợn g đ iện ở m ột s ố q u ốc gia như
Iceland (25%), E1 Salvador (22%), Kenya và Philippin (17%), Costa Rica (13%) Phát điện địa nhiệt ờ các hệ địa nhiệt hoàn thiện và n g u ồ n đá khô n ón g đã triển khai ở Mỹ, Iceland (năm 2000), Đ ứ c (năm 2007); h iện
đ ang triến khai ờ A ustralia, Nhật, Trung Quốíc, v v
Sử d ụ n g trực tiếp n hiệt năng từ n guồn địa n hiệt
đã có ở hơn 70 nước vớ i tống côn g suất lắp đặt 50,6GW t (gigaoát nhiệt), sản lư ợn g nhiệt sử d ụ n g
m ỗi năm khoảng 440 PJ (petajun) Các nư ớc hàng đẩu sử d ụ n g trực tiếp đ ịa nhiệt (GYVh/năm) gốm Trung Q u ốc (20.932), M ỹ (15 710), T hụy Đ iển (12.585), T hổ N h ĩ Kỳ (10.247), N h ật (7.139), Na Ưy (7.000), Iceland (6.768), v v
Năng lượng địa nhiệt ở Việt Nam
Tiềm năng
Lãnh thô Việt N am k hôn g nằm trong vù ng tiểm năng cao v ể năng lượng địa nhiệt của Trái Đất Theo thống kê trong danh m ục nước khoáng nước n óng Việt N am (chủ biên Võ C ôn g N ghiệp , 1998), nhừng dâu hiệu tiềm năng v ể địa nhiệt gồm hon 250 đ iếm nước n óng phân b ố rộng rãi trên cả nước, trong đ ó cỏ
43 điểm thuộc loại rất n ón g (> 61 °C), điểm xuất lộ cỏ nhiệt đ ộ cao nhất đạt 1 0 0 °c tại Lệ Thủy (Q uảng Binh)
DỊ thường d òng nhiệt cao hơn 80 - 100m W /m 2, nhiệt
độ trong m ột s ố giếng khoan đạt > 1 0 0° c ở đ ộ sâu tử
l.OOOm, 14 0 °c ở độ sâu 3.000m đã phát hiện ở đổn^
bằng Sông H ổng Trên thềm lục địa N am Trung BỌ) xuât hiện núi lửa hoạt đ ộ n g ờ đảo Tro (Bình Thuận) vào năm 1923 N hiệt độ b ồn nhiệt đánh giá bằng địa nhiệt k ế hóa học d o H oàn g H ữu Q uý thực hiện ở các nguồn nước nóng xuât lộ đạt 120 - 180°c Tuy diện phân b ố các đ iểm xuất lộ nước n óng địa nhiệt rộng rãi, nhưng hiện nay trên lãnh thổ Việt N am chi mới tìm thấy các n guồn địa n hiệt có entalpi tử thấp đến trung bình.
Tài n gu yên địa nhiệt ở các bổn trầm tích chủ yếu ở thềm lục địa, bao gồm phẩn đất liền đ ổng bằng Sông
H ổng và Cửu Long Theo đánh giá của Trương M inh (1999) có tổng nhiệt lư ợn g tiềm năng 21.558*10 18 J, tương đ ư ơng tông công suất nhiệt 6.030 tỷ MWh Các
n guồn đá khô nóng và h ệ địa nhiệt hoàn thiện chưa
đ ược nghiên cứu N g u ồ n nhiệt đâ't theo kết quả
n ghiên cứu của Đ oàn Văn T uyến (2010) ở vù n g đ ổn g bằng Sông H ổn g có nhiệt đ ộ ổn định 23 - 2 5 °c trong tầng trung hòa nhiệt, phân b ố ở đ ộ sâu khoảng từ
10 - 15m đến 80 - lOOm.
Việt Nam
Các n guồn nước n óng xuất lộ được sử d ụ n g trực tiếp cho các nhu cẩu tru yền th ốn g n h ư tắm n óng,
d u lịch (N h a Trang - K hánh H òa, Bình C hâu - Bà Rịa - V ũng Tàu, Tam H ợ p - Q u ả n g N in h , v v )
M ột s ố côn g trình th ư n g h iệ m sử d ụ n g địa nhiệt đê sây n ôn g sản (M ỹ Lâm - T u yên Q u ang), ch ư n g cất
Trang 4ĐjA VẬT LỶ 679
m uối iod (H ội Vân - Binh Đ ịn h) T ống cô n g su ấ t
n hiệt sử d ụ n g ư ớc tính k h o á n g 31,2M W t và n hiệt
lư ợn g khai thác k hoan g 92,33TJ/năm N h iểu ch u y ên
gia và nhà đầu tư nư ớc n g o à i từ các nư ớc Pháp,
Mỹ, N hật, N e w Z ealan d, Đ ứ c nhận đ ịn h có th ế khai
thác địa nhiệt ở V iệt N a m ch o phát triển năng
lư ợ n g k ể cà phát đ iện.
Tài liệu tham khảo
C h a n d r a s e k h a r a m D a n d B u n đ s e h u h ]., 2 0 0 8 L o v v - E n th a lp y
G e o t h e r m a l R e s o u r c e s f o r P o v v e r G e n e r a t i o n Taylor & Fran-
cis G roup. L o n d o n , U K 172 p g s
D ic k s o n M N a n d F a n e lli M , 2 0 0 4 W h a t is G e o t h e r m a l E n e rg y ?
w w w g e o t h e r m a l - e n e r g y o r g / 3 1 4 ,t t t o _ i s geothemal_energy.html
Đ o à n V ă n T u y ế n , Đ i n h V ă n T o à n , 2 0 1 0 Đ á n h g iá ti ề m n ă n g v à
g iá i p h á p s ử d ụ n g đ ị a n h i ệ t đ ê p h á t t r i ể n n ă n g l ư ợ n g ở V iệ t
N a m T u yển tập Hội nghị Khoa học k ỷ niệm 35 năm Viện
K H & C N V iệt N a m: 168 H à N ộ i , 2 0 1 0
F l y n n T h , H o a n g H u u Q u y , 1997 A s s e s s m e n t o f th e G e o t h e r -
m a l R e s o u r c e s o f t h e S.R V ie tn a m Geothermaỉ Resources
C ouncil Transactions, V o l 2 1 : 16-21.
IE A 2010, w w w ie a o r g / R e n e w a b le E n e rg y E sse n tia ls: G e o th e r m a l.
M IT R e p o r t 2006 T h e F u t u r e o f G e o th e r m a l E n e rg y Impact o f Enhanced Geothermaì System s (EGS) on the United States in the
2 ĩ s,Centurỵ .h t t p : / / w w w l e e r e e n e r g y g o v /g e o t h e r m a l/
e g s _ te c h n o lo g y h t m l.
M u r a o k a H , 2 0 0 8 D e v c l o p m e n t o f a s m a ỉ ỉ a n d lovv-
t e m p e r a t u r e g e o t h e r m a l p o w e r g e n e r a t i o n s y s t e m a n d its
m ark etab ility in A s ia Proceedings o f the 8th A siatì Geothermal
S ym p o siu m , H a n o i , D e c e m b e r 9-1 0 , 2 008.
T r ư c r n g M in h , T r ầ n H u y ê n , 1999 Đ ịa n h i ệ t t r o n g c á c b ê tr ầ m
tích chứa dầu khí D ể tài KC09-01-08 Lưu trữ Việtĩ Dẫu khí
Việt N am ,145 tr.
V õ C ô n g N g h i ệ p ( C h ủ b iê n ) , 1 998 D a n h b ạ c á c n g u ồ n n ư ớ c
khoáng và nước nóng V iệ t Nam Cục Địa chất và Khoáng sàn Việt Natti. H à N ộ i 3 0 0 tr.
Địa từ học
N g u y ề n Đ ì n h C h â u
Đ ạ i h ọ c K h o a h ọ c v à C ô n g n g h ệ A G H K ra k o v v , B a L a n
Giới thiệu
Phân b ố trường từ của Trái Đ ất (cũng g ọi là
trường địa từ) trên mặt đ ất g iố n g n h ư trường của
thanh nam châm (trường của lư ờ n g cực từ) Theo
nhiều tài liệu cổ, trường địa từ đã đ ư ợ c người Trung
H oa phát hiện và sử d ụ n g đ ể xác đ ịn h các h ư ớ n g địa
lý cùa Trái Đất từ th ế kỳ th ứ 7, 6 trước C ông n gu yên
N ăm 1600, VVilliam Gilbert cô n g b ố ch u yên khảo "Về
nam châm" ("De M agnete"), tổng hợp toàn bộ hiểu
biết v ể từ học, ô n g cho rằng Trái Đ ất n h ư m ột nam
châm k h ổn g lồ đ ế giải thích tính chỉ h ư ớ n g của nam
châm , n g u ồ n của từ trư ờn g ở b ẻn trong Trái Đất
N h ư vậy, Gilbert chính là n gư ờ i đặt nền m óng cho địa
từ học hiện đại Trường địa từ, n gu ồn gốc, sự biến đổi
cua nó theo thời gian và các n g u y ên nhân gây ra là đối
tượng n ghiên cứu cùa Đ ịa từ học Phân ngành Cô từ
học - n gh iên cửu trường địa từ trong quá khứ, trở
thành m ột m ôn khoa học từ n h ừ n g năm 1950 Từ việc
đ o các thành phẩn của trư ờ n g từ gh i lại ở các m ẫu
đá, người ta đã xác đ ịn h đ ư ợ c v ị trí cực từ của
trường địa từ khi đá đ ó đ ư ợ c h ình thành ờ các lục
địa khác nhau Tù đó, các nhà n gh iên cứ u đã ch ứ n g
m inh đ ư ợ c sự di ch u yên củ a các lụ c địa ("trôi dạt lục
địa") Kết quả của việc n g h iê n cứu trường địa từ
trong quá khứ còn cho th ây có sự đ ả o cực từ (cực tử
Băc trờ thành cực từ N am và n gư ợ c lại) N h ờ đ ó mà
Vine, Matthevvs và M orley (1963) giải thích đ ư ợ c các
dị thư ờn g từ d ư ơ n g và âm xen kẽ, d ạn g dải d ọc hai
b ên số n g đại d ư ơ n g Sự đảo cực n hiều lẩn của trư ờn g địa từ cũ n g là bằng ch ứ n g thu yết p hụ c cho
cơ c h ế tách giãn đáy đại dương Các dấu ấn của sự thay đ ổi cực tử liên tục ở đáy đại d ư ơ n g là m ột trong
n h ữ n g cơ sở cơ bản cho việc thành lập từ địa tầng
ch o k hoản g thòi gian 160 triệu năm gần đây.
Các kết quả n gh iên cứu địa từ h ọc đ ư ợ c ứ n g
d ụ n g trong nhiều lĩnh vự c n h ư v ẽ bản đ ổ địa chất,
đ iề u tra k hoán g sản, dầu khí, nước dưới đất, khảo
cổ, ô nhiễm m ôi trường, v.v
Trường địa từ
X ung quanh Trái Đâ't luôn luôn có trường địa từ
N ế u trường địa từ đ ư ợ c phân ra thành các h ợp phẩn (bằn g p hép biến đổi Fourier) có các chu kỳ khác
n h au , thì hợp phẩn có chu kỳ và b iên đ ộ lớn nhất là trư ờn g từ của lư ỡ n g cực từ, cực Bắc và cực N am của
lư ỡ n g cực từ gần trùng v ói các cực địa lý Bắc và
N a m của Trái Đất Trục của lư ờn g cực từ h ợp với trục quay của Trái Đ ất m ột góc 11,5° Vì vậy các cực
từ của trường địa từ không trùng với các cực địa lý của Trái Đất [H l] Trường địa từ ch iếm k hôn g gian
có bán kính k hoản g vài chục ngàn kilom et, khoảng
k h ô n g gian này đ ư ợc gọi là tù’ quyển.
T rường địa từ ở m ột điếm bât kỳ nào có thê b iểu
d iễ n qua các thành phần của nó [H.2]: T - vector