Với phương pháp phân cực kích thích, việc
tính toán xử lý tích phân độ phân cực làm nâng cao
độ phân giải theo cả phương thẳng đứng (chiều
sâu) lẫn phương ngang (theo tuyến đo) so với xử
lý đơn giản theo tài liệu độ phân cực ở thời gian
đầu k(t1). Giá trị phân độ phân cực liên quan
nhiều hơn đến bản chất gây phân cực của các đối
tượng quặng, cả dạng khối lẫn xâm tán, ở dưới sâu.
Chính vì vậy, kết quả giải ngược 2D trên tập số liệu
tích phân độ phân cực cho ta hình ảnh dị thường
được thu gọn đáng kể và chính xác với vị trí của
các đối tượng gây phân cực có trong lát cắt.
10 trang |
Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 17/03/2022 | Lượt xem: 226 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Hiệu quả của tham số tích phân độ phân cực trong xử lý tài liệu phân cực kích thích dòng một chiều, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 58, Kỳ 1 (2017) 7-15 7
Hiệu quả của tham số tích phân độ phân cực trong xử lý tài liệu
phân cực kích thích dòng một chiều
Phạm Ngọc Kiên*
Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam
THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT
Quá trình: Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, máy móc đo ghi phân cực kích
Nhận bài 23/11/2016 thích ngày càng hiện đại, cho phép ghi lại các giá trị suy giảm hiệu điện thế
Chấp nhận 28/12/2016 phân cực ở nhiều cửa sổ thời gian sau khi ngắt dòng phát. Tuy nhiên, tại Việt
Đăng online 28/02/2017 Nam, một số đơn vị sản xuất vẫn đang sử dụng tham số độ phân cực ở thời
Từ khóa: gian sớm k(t1) để xử lý tài liệu phân cực kích thích dòng một chiều. Điều
Phân cực kích thích này gây ra lãng phí thông tin ghi được liên quan đến các đối tượng dưới sâu.
Để tận dụng các thông tin đo ghi được, tác giả tiến hành thử nghiệm tham
Xử lý số tích phân độ phân cực trong xử lý tài liệu phân cực kích thích dòng một
Hiệu quả chiều. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên một tuyến đo đã biết trước điểm
Thăm dò điện quặng vàng cho thấy hiệu quả nâng cao độ phân giải của tham số này.
© 2017 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm.
và độ phân cực biểu kiến k, (Brodovoi, 1989) đã
1. Mở đầu sử dụng thêm tham số tốc độ suy giảm hệ số phân
Phương pháp đo sâu phân cực kích thích là cực kích thích theo thời gian có đơn vị (%/ms) để
một trong những phương pháp chủ đạo trong tìm nâng cao độ phân giải dị thường phân cực do đối
kiếm, thăm dò các quặng xâm tán. Do đó, đã có rất tượng sulfur – vàng gây ra. Các nhà khoa học đã
nhiều nghiên cứu về phương pháp này trên thế nghiên cứu các chương trình xử lý số liệu đo sâu
giới. Một trong số các công trình tổng hợp nghiên phân cực kích thích như (Van Voorhis et al, 1973;
cứu bản chất của hiện tượng phân cực kích thích, Summer, 1976) và các nghiên cứu của Loke (từ
xây dựng cơ sở lý thuyết của phương pháp dựa năm 1994-2002) Từ các nghiên cứu của mình
trên tổng hợp các thành quả nghiên cứu áp dụng Loke đã viết chương trình xử lý tính thuận và giải
của nhiều nhà Địa vật lý là của (Komarov, 1964; ngược cho phương pháp phân cực kích thích trong
Komarov, 1980). Cùng với sự áp dụng kỹ thuật các điều kiện mô hình 2D, 3D và có tính tới ảnh
điện tử và tin học, phương pháp đo sâu phân cực hưởng của địa hình.
kích thích không ngừng mở rộng phạm vi ứng Nghiên cứu của (Nguyễn Tiến Hóa, 2016) đã
dụng dựa trên cải tiến về ma y đo va phương pha p nêu tổng quan về việc áp dụng phương pháp phân
cực kích thích ở Việt Nam từ những năm 1970
xử ly . Ngoa i ca c tham số điện trở suất biểu kiến k
trên nhiều đối tượng khác nhau như: Pyrit ở vùng
_____________________ mỏ Giáp Lai (Vĩnh Phú) và mỏ đồng Sin Quyền
*Tác giả liên hệ (Lào Cai), đồng Tạ Khoa (Sơn La), chì kẽm và
E-mail:phamngockien@humg.edu.vn
8 Phạm Ngọc Kiên/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(1), 7-15
mangan ở Bắc Thái cho thấy hiệu quả trong tìm xúc giữa khoáng vật rắn với dung dịch điện phân
kiếm, phát hiện các thân quặng, đặc biệt là quặng choán trong lỗ hổng của đất đá khi có dòng điện
xâm tán. Cũng trong nghiên cứu đó, tác giả đã cho chạy qua. Hiện tượng này gồm 3 dạng chính: do sự
thấy rằng các thiết bị đo ghi cũng đã được cải tién biến dạng lớp điện kép, do sự điện phân và phản
va ghi được hie ̣u thé pha n cực ki ch thi ch ở nhièu ứng oxy hóa - khử xảy ra ở bề mặt khoáng vật dẫn
thơ i gian kha c nhau, độ phân cực tương đối Ak = điện điện tử và môi trường dẫn điện ion, do sự
k(t1) - k(t2), độ phân cực tích phân Mk được đo phân cực nồng độ. (Nguyễn Trọng Nga, 2006).
và tính toán tự động, vơ i gia trị Mk được đo ở Máy đo phân cực ghi được giá trị cường độ
khoảng thời gian tương đối sớm (từ 450ms đến dòng điện phát (I), hiệu điện thế khi chưa ngắt
1100ms) ký hiệu là M1 và ở khoảng tương đối dòng phát (U) và các giá trị thế phân cực Upc(t)
muộn (từ 5000ms đến 5650ms) ký hiệu la M2. ở các thời điểm khác nhau sau khi ngắt dòng phát,
Hie ̣n nay, Lie n đoa n Va ̣t ly - Địa chát đã sử dụng tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu xử lý
ma y đo hie ̣n đại ghi lại gia trị đo ̣ pha n cực ti ch đặc trưng suy giảm của thế phân cực kích thích
pha n ở ca c thơ i gian kha c nhau sau khi ngát do ng theo thời gian (Hình 1). Tre n Hi nh 1, t0 la thơ i
pha t (Theo Nguyễn Tiến Hóa, 2016). điẻm ngát do ng pha t. Tuy nhie n, do ma y đo phải
Về các phương pháp xử lý số liệu phân cực mát mo ̣t thơ i gian trẽ sau khi ngát do ng đẻ bát đàu
kích thích, ở Việt Nam, các nhà khoa học nghiên ghi só lie ̣u ne n thực té thơ i điẻm ghi só lie ̣u đàu
cứu sâu về vấn đề này (Phạm Khoản, 1995; tie n la t1. Trong trươ ng hợp đói tượng co ti nh chát
Nguyễn Ngọc Loan, 1996; Nguyễn Tài Thinh, pha n cực yéu thi khi đo ng do ng gia trị U nhanh
1997; Ta ng Đi nh Nam, 2007; Nguyễn Trọng Nga, cho ng bão ho a, co n khi ngát do ng thi gia trị Upc
2006; Nguyễn Văn Ấu, 2015; Nguyễn Tiến Hóa, giảm rát nhanh vè 0. Hai qua tri nh na y xảy ra
2016), Các tác giả đã sử dụng nhiều tham só xử ngược nhau va mang ti nh chát thua ̣n nghịch.
lý khác nhau như tham số tốc độ suy giảm, độ Qua tri nh thua ̣n nghịch na y cũng xảy ra vơ i
phân cực tổng hợp (tham số triển vọng quặng), giá đói tượng địa chát pha n cực mạnh, nhưng co U
trị đo ̣ pha n cực ti ch pha n nhằm nâng cao độ ta ng le n cha ̣m hơn khi đo ng do ng va Upc giảm
phân giải cho tài liệu đo sâu phân cực kích thích. cha ̣m hơn khi ngát do ng (Hi nh 1).
Việc giải ngược theo chương trình RES2DINV của Tham số xử lý của phương pháp này hay
Loke A.H., cũng đã được các nhà địa vật ly trong được sử dụng nhất hiện nay tại các đơn vị sản xuất
nươ c a p dụng có hiệu quả cho các tham số như đo ̣ là độ phân cực biểu kiến k và điện trở suất biểu
pha n cực ở thơ i gian đo ghi đàu tie n k(t1) và tham kiến k được tính theo phương trình (1), (2).
số độ phân cực tương đối Ak. Tuy nhie n, ca c tham
Upc (t)
só ne u tre n hoa ̣c ga ̣p hạn ché vè đo ̣ pha n giải trong k (t) .100 (%) (1)
U
két quả xử ly ta i lie ̣u, hoa ̣c phụ thuo ̣c va o cửa sỏ U
thơ i gian đo của ma y được chọn ngoa i thực địa. k K m (2)
I
Trong bài báo này, tác giả đã tién ha nh a p Trong đo : U va I làn lượt la hie ̣u đie ̣n thé va
dụng thử nghiệm tham số tích phân độ phân cực cươ ng đo ̣ do ng đie ̣n pha t va o mo i trươ ng khi đo ng
cho một tuyến phát hiện quặng sulfur-vàng cho
do ng, K la he ̣ só thiét bị, Upc (t) la hie ̣u đie ̣n thé đo
thấy rõ khả năng nâng cao độ phân giải, phát hiện được ở ca c cửa sỏ thơ i gian kha c nhau sau khi ngát
đới chứa quặng va ti nh linh hoạt của tham số xử ly
do ng pha t.
na y trong vie ̣c sử dụng ca c cửa sỏ thơ i gian đo ghi
của ma y. 3. Tham số xử lý tích phân độ phân cực
2. Phương pháp phân cực kích thích Trong nội dung của bài báo này, tác giả đã
thực hie ̣n xử lý theo tham số tích phân độ phân
Phương pháp phân cực kích thích là phương
cực. Tham số này là giá trị tích phân của hàm rời
pháp nghiên cứu trường điện thứ cấp do các quá rạc độ phân cực biểu kiến theo thời gian tại một vị
trình lý hóa xảy ra trong đất đá và quặng sau khi
trí điểm đo và một kích thước thiết bị xác định và
có dòng điện một chiều hoặc xoay chiều tần số được tính theo phương trình sau (3).
thấp phóng qua nhằm phát hiện đối tượng gây nên
dị thường này. Hiện tượng phân cực kích thích là
quá trình lý hóa phức tạp xảy ra ở ranh giới tiếp
Phạm Ngọc Kiên /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(1), 7-15 9
tn ma ̣t y nghĩa va ̣t ly , tham só đo ̣ pha n cực ti ch pha n
Upc x,r, t dt
tn la tỉ só giữa mièn die ̣n ti ch do hie ̣n tượng pha n cực
x,r t1 .100% x,r, t dt (3) ki ch thi ch ga y ra so vơ i mièn die ̣n ti ch do hie ̣n
U k
t1 tượng dãn đie ̣n trong đát đa đo ga y ra trong mo ̣t
Trong đó: x là vị trí điểm đo sâu; r là kích khoảng thơ i gian na o đo , no la sự kha c bie ̣t giữa
thước hệ thiết bị; t là thời gian sau khi ngắt dòng trươ ng tĩnh đie ̣n va trươ ng pha n cực ki ch thi ch
phát; t1, tn lần lượt là thời gian đầu tiên và sau trong cu ng mo ̣t đói tượng.
cùng ghi lại giá trị phân cực biểu kiến. Khi so sa nh giữa hai tham só tre n, thi tham só
Tham số tích phân độ phân cực được tính đo ̣ pha n cực ti ch pha n co y nghĩa va đa ̣c trưng hơn
theo phương trình (3) có đơn vị la %.msec. Tham vè ma ̣t va ̣t ly , tuy nhie n khả na ng na ng cao đo ̣ pha n
só na y chi nh la tỉ le ̣ của phàn die ̣n ti ch S2,được giơ i giải của hai tham só na y la tương đòng. Ngoa i ra,
hạn bởi ca c đươ ng thảng t = t1, t= tn, trục hoa nh trong mo ̣t só va n lie ̣u co ne u vè gia trị đo ̣ nạp trong
vơ i đươ ng suy giảm thé Upc trong khoảng thơ i xử ly ta i lie ̣u pha n cực ki ch thi ch, gia trị na y thực
gian đo tư t1 đén tn, láy tỉ le ̣ vơ i thé hiệu điện thế chát la ti ch pha n của Upc trong khoảng thơ i gian
khi chưa ngắt dòng phát U theo đơn vị phàn đo tư t1 đén tn, no lie n quan đén tỏng đie ̣n thé nạp
trăm. Trong trường hợp có quặng thì tham số tích va o đói tượng trong thơ i gian ngát do ng (do qua
phân độ phân cực lớn hơn nhiều so với trường tri nh pha n cực ki ch thi ch co ti nh chát thua ̣n
hợp không có quặng. Điều này làm tăng được độ nghịch). Tham só đo ̣ nạp kho ng được chuản ho a
phân giải cho tài liệu sau xử lý với tham số này, theo hie ̣u đie ̣n thé U tại tư ng điẻm quan sa t
đồng thời giúp xác định chính xác hơn vị trí đối trươ ng co thẻ khién ta nhàm lãn trong vie ̣c xa c
tượng chứa quặng, đặc biệt là với quặng xâm tán định đói tượng ga y ra hie ̣n tượng pha n cực mạnh
có độ phân cực cao. Tham só ti ch pha n đo ̣ pha n thươ ng lie n quan đén đơ i chư a qua ̣ng.
cực trong ba i ba o na y lơ n hơn tham só đo ̣ pha n Để có được bức tranh chính xác về sự thay đổi
cực ti ch pha n ở ta i lie ̣u (Nguyễn Trọng Nga, 2006) giá trị tích phân độ phân cực theo tuyến đo và theo
mo ̣t hàng só la (tn - t1). Tham só đo ̣ pha n cực ti ch chiều sâu, trong quá trình đo ghi phân cực cần
pha n chi nh la tỉ só vè die ̣n ti ch giữa S2 va S1 ở tre n đảm bảo thời gian t1 và tn các các vị trí điểm đo và
hi nh 1 trong cu ng mo ̣t khoảng thơ i gian quan sa t kích thước thiết bị là giống nhau,
trươ ng như nhau, vơ i S1 la hi nh chữ nha ̣t giơ i hạn
bởi ca c đươ ng t = t1, t = tn, trục hoa nh va U. Vè
Hình 1. Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của hiệu điện thế phân cực theo thời gian.
(Vẽ lại theo Nguyễn Trọng Nga, 2006)
10 Phạm Ngọc Kiên/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(1), 7-15
đồng thời đảm bảo cửa sổ thời gian đo ghi là phù Trong biểu thức (4), hàm số mũ thứ nhất a.e-bt liên
hợp để thu được sự suy giảm thế phân cực liên quan đến quá trình phục hồi lại của lớp điện ke p
quan đến đối tượng dưới sâu. Với các đối tượng va phản ứng oxy hóa - khử ở bề mặt vật quặng dẫn
khoáng sản cần phát hiện có thành phần là các điện điện tử xảy ra ở thời gian sớm va trung bi nh,
khoáng vật dẫn điện đie ̣n tử thì giới hạn thời gian suy giảm rất nhanh theo thời gian. Trong khi đo ,
lấy tích phân ở khoảng thời gian sớm sẽ làm tăng hàm số mũ thứ hai c.e-dt liên quan đến sự điện
độ phân giải của tham số tính toán; nếu lấy tích pha n trong dung dịch dãn đie ̣n ion xảy ra ở thơ i
phân ở khoảng thời gian muộn hoặc kéo dài gian muo ̣n va suy giảm cha ̣m theo thơ i gian. Sự
khoảng thời gian từ sớm đến muộn thì sẽ làm giảm suy giảm độ phân cực kích thích theo thời gian
độ phân giải của tham số này.Ngược lại khi đối được mo phỏng la tổng của cả hai hàm số na y thẻ
tượng cần pha t hie ̣n co ti nh chất dẫn điện ion như hie ̣n tương đói tót ca c qua tri nh pha n cực vư a ne u
trong tìm kiếm nước ngầm thì lại cần láy ti ch pha n ở phàn tre n. Trong đo , ha m só mũ thư nhát lie n
ở trong khoảng thời gian muộn. quan đén ca c đói tượng co tha nh phàn dãn đie ̣n
Quy trình xử lý số liệu đo sâu phân cực kích đie ̣n tử, ha m só mũ thư nhát lie n quan đén ca c đói
thích tại từng vị trí và kích thước thiết bị đo ghi để tượng co tha nh phàn dãn đie ̣n ion.
tính ra được giá trị x,r trong phương trình Với tập số liệu từng vị trí và kích thước thiết
(3) được biểu diễn trên Hình 2. Số liệu đo sâu phân bị đo sâu thường có nhiều hơn 4 giá trị k(t), các
cực kích thích tại từng vị trí, kích thước thiết bị đo hệ số trong biểu thức (4) được suy ra bằng
ghi, hay tại từng chiều sâu khảo sát giúp ta xây phương pháp bình phương tối thiểu. Hình 3 là kết
dựng được đường cong suy giảm độ phân cực theo quả mô hình hóa đường cong suy giảm độ phân
thời gian. Đường cong này, theo các nghiên cứu cựcbiểu kiến theo thời gian thành một hàm có
thực nghiệm trước đây, có xu hướng suy giảm dạng (4) với bán kính tương quan rất cao so vơ i só
theo quy luật tỏng ha m mũ. lie ̣u đo ghi thực nghie ̣m, xáp xỉ 1 (Hi nh 3), cho thấy
Việc làm trơn đường cong được thực hiện đường cong mô hình hóa với số liệu ban đầu gần
bằng các phần mềm tính toán chuyên dụng. như khớp nhau. Ngoài ra, các số liệu thô ban đầu
Đường cong suy giảm độ phân cực ở đây được mô (só lie ̣u đo sa u pha n cực thực té) pha n bố tương
hình hóa dưới dạng một tổng của hai hàm số mũ: đối đều cả ở trên và ở dưới đường cong mô hình,
làm cho sai số của mô hình với số liệu thô ban đầu
t a.eb.t c.e d.t (4)
k xấp xỉ như nhiễu ngẫu nhiên. Điều này chứng tỏ sự
Trong đó: a, b, c, d là các hệ số cần xác định; phù hợp của mô hình được chọn với tập số liệu
t là thời gian sau khi ngắt dòng phát vào môi ban đầu. Hơn nữa, sai só trung bi nh bi nh phương
trường. giữa ca c gia trị tre n đươ ng cong tỏng 2 ha m mũ
Ta c giả lựa chọn tỏng hai ha m mũ lie n quan vơ i só lie ̣u đo ghi thực té tre n hi nh 3 chỉ la 1.88%,
đén hai qua tri nh pha n cực xảy ra ở thơ i gian sơ m, vơ i ca c ta ̣p só lie ̣u kha c đèu dươ i 3%, ca ng chư ng
trung bi nh va thơ i gian muo ̣n.
Hình 2. Quy trình xử lý tích phân độ phân cực.
Phạm Ngọc Kiên /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(1), 7-15 11
tỏ mo hi nh xáp xỉ dươ i dạng tỏng 2 ha m mũ ma ta c trầm tích có tuổi T2a gồm các lớp cuội sạn kết, cát
giả sử dụng co đo ̣ tin ca ̣y cao, phu hợp vơ i ca c só kết, bột kết, đá phiến sét, phiến sericit xen phiến
lie ̣u đo rơ i rạc tre n thực té. sericit - chlorit, phiến actinolit-epidot-chlorit, tuf
Hàm (4) là một hàm khả tích, do đó sau khi andesitodacit, tuf andesit, andesit, cát bột kết tuf
xác định được các hệ số a, b, c, d, ta có thể tiến hành ryolit, ryolit và một vài thấu kính mỏng đá vôi
lấy tích phân toàn bộ đường cong mô hình một (Hình 4). Các lớp đá trầm tích và phun trào bị nén
cách đơn giản theo phương trình (3). ép mạnh tạo thành các nếp lồi, nếp lõm, các đới
dập vỡ Phần phía Tây Bắc của khu vực nghiên
cứu có các đai mạch Diabas không rõ tuổi. Hoạt
động biến chất trong khu vực diễn ra mạnh mẽ,
với các dạng biến chất chính là sericit hóa, thạch
anh hóa, chlorit hóa, cacbonat hóa. Các thân quặng
sulfur chứa vàng trong khu vực này thường đi
kèm với các đới đất đá bị thạch anh hóa và sericit
hóa như trong các thân quặng ở Hình 4. Ngoài ra,
người ta cũng đã và đang khai thác vàng ở phần
trầm tích đệ tứ dọc theo các con sông, suối trong
vùng. Quá trình khảo sát địa chất trước đây đã
phát hiện ra một số thân quặng vàng nằm lộ ra
trên mặt đất, hoặc nằm ở phần nông của lát cắt
được phát hiện qua các hào, giếng thăm dò. (Theo
Hình 3. Mô hình hóa đường cong đo sâu phân Nguyễn Văn Công, 2015).
cực kích thích thành hàm mũ theo phương Trong lát cắt địa chất, ta có thể chia thành lát
trình (4), bán kính tương quan R2 = 0,9962. cắt địa điện có tham số khác nhau như sau (Theo
Nguyễn Văn Công, 2015):
Quy trình tính toán này được đưa vào phần + Lớp phủ Đệ tứ có điện trở suất 1000 - 3000
mềm lập trình để thực hiện tính toán cho toàn m, độ phân cực 1-3%.
bộtập số liệu đo sâu phân cực kích thích trên tuyến + Lớp đá trầm tích tuổi T2a có điện trở suất
đo. Quy tri nh tre n cho phe p ngươ i xử ly lựa chọn thay đổi từ 200 - 1000 m, độ phân cực 1- 4%.
được khoảng thơ i gian láy ti ch pha n tư ta ̣p só lie ̣u + Các đá phun trào ryolit bị nén ép có điện trở
đo ghi. Tuy nhiên, muốn tính toán và xử lý tài liệu suất 1000 - 4000 m, độ phân cực 1 - 3%.
theo tham số ti ch pha n đo ̣ pha n cực theo tham só + Các đới dập vỡ, biến đổi thạch anh hóa có
na y, nhất thiết các máy đo phải đo được nhiều giá điện trở suất 10 - 900 m, độ phân cực 2 - 7%.
trị độ phân cực ở nhiều thời gian khác nhau sau Những khoảng điện trở suất thấp thường có chứa
khi ngắt do ng pha t. Đièu na y dãn đén thời gian đo nước.
tại 1 kích thước thiết bị của một điểm đo sẽ tăng + Các đới biến đổi mạnh chứa sulfur, thường
lên và năng suất đo đạc sẽ giảm và giá thành điểm đi kèm với các mạch vàng, có điện trở suất 100 -
đo sẽ tăng lên. Vì vậy, trong nghiên cứu và sản 600 m, độ phân cực 4 - 10%.
xuất, chu ng ta phải ca n nhác tơ i đièu kie ̣n kinh té Như vậy, các đới sulfur chứa vàng trong khu
va ye u càu vè ti nh chi nh xa c trong pha t hie ̣n đói vực có điện trở suất không khác biệt nhiều so với
tượng khi thực hie ̣n nhie ̣m vụ địa va ̣t ly . các đá vây quanh. Tuy nhiên, độ phân cực của các
đới sulfur này lại cao hơn hẳn so với các đá khác.
4. Hiệu quả áp dụng xử lý tích phânộ đ phân
Đây chính là cơ sở để áp dụng phương pháp phân
cực
cực kích thích dòng một chiều để phát hiện các đới
Để làm rõ hiệu quả của tham số tích phân độ sulfur hóa. Tuy nhiên, ta cũng cần lưu ý rằng
phân cực trong xử lý tài liệu, tác giả đã thử nghiệm không phải đới khoáng hóa sulfur nào cũng chứa
trên một tuyến khảo sát quặng vàng đã biết trước vàng. Mặc dù vậy, việc tìm kiếm các đới khoáng
các vị trí xuất lộ quặng. Khu vực khảo sát tại mỏ hóa sulfur cũng giúp ta hạn chế được các đới chứa
vàng Y gồm phần trên là các trầm tích cuội, sạn, vàng trong khu vực khảo sát. Sau khi tiến hành
cát, bột sét bở rời có tuổi Đệ tứ. Bên dưới là các tính toán tham số tích phân độ phân cực, học viên
12 Phạm Ngọc Kiên/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(1), 7-15
đã đưa các số liệu này vào giải ngược bằng chương ngược phân cực 2D tích phân độ phân cực .
trình RES2DINV của A.H.Loke. Với hai tập số liệu Thơ i gian láy ti ch pha n được ta c giả lựa chọn la tư
đầu vào khác nhau: (i) số liệu độ phân cực biểu 75 ms đén 2500 ms, đa y la khoảng thơ i gian tư
kiến k(t1), (ii) số liệu tích phân độ phân cực , sơ m đén trung bi nh lie n quan đén ca c qua ̣ng va ng
chúng ta sẽ thu được hai lát cắt giải ngược riêng xa m ta n co tha nh phàn dãn đie ̣n đie ̣n tử.
biệt trên cùng một tuyến đo và có thể so sánh với Trên Hình 5, phần lớp phủ trên mặt có điện
nhau. Ngoài ra, quá trình thi công đo ghi phân cực trở suất rất cao, chủ yếu trên 1000 m, phân bố
kích thích cũng đồng thời cho ta các giá trị điện trở từ mặt đất xuống tới độ sâu khoảng 10m. Trên lát
suất biểu kiến. Do đó, chúng ta có thêm lát cắt giải cắt này, ta nhận thấy 4 đới điện trở suất thấp dưới
ngược điện trở suất trên cùng tuyến đo này. Các 100 m: Đới thứ nhất, nằm ở vị trí khoảng -145
Hình 5, và Hình 6a, Hình 6b lần lượt là các lát cắt đến -120m với độ sâu từ khoảng 10 đến 60m; Đới
giải ngược điện trở suất 2D, lát cắt giải ngược thứ hai nằm ở vị trí khoảng từ -125 đến -40m trên
phân cực 2D độ phân cực k(t1) và lát cắt giải tuyến phát triển từ độ sâu khoảng 15m đến trên
Hình 4. Sơ đồ địa chất khu vực mỏ vàng Y. (Theo Nguyễn Văn Công, 2015).
Phạm Ngọc Kiên /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(1), 7-15 13
Hình 5. Kết quả giải ngược điện trở suất tuyến T0.
100m; Đới thứ ba ở vị trí khoảng -20m đến 120m khoáng hóa này phải là phương pháp đo sâu phân
nằm sâu từ khoảng 20m so với mặt đất xuống đến cực kích thích.
trên 100m; Đới thứ tư nhỏ nhất nằm như một Dựa vào Hình 6, chúng ta có thể so sánh được
thấu kính ở độ sâu khoảng 5-10m so với mặt đất hai lát cắt giải ngược với hai tập số liệu đầu vào
tại vị trí 120m trên tuyến. Các đới này liên quan khác nhau. Phần dị thường phân cực trên 4% liên
đến các lớp đá bị dập vỡ có chứa nước. Các phần quan đến đới sulfur hóa ở Hình 6a, với số liệu đầu
đất đá có điện trở suất trên 100 m đến dưới vào là k(t1), nằm ở phần trên của lát cắt, phân bố
1000 m phân bố thành các dải hẹp trên toàn lát chủ yếu từ mặt đất xuống đến độ sâu khoảng 40-
cắt, chúng có thể liên quan đến các đá trầm tích, 50m. Đới dị thường này ở Hình 6a phân bố rộng
đới biến đổi thạch anh hoặc đới biến đổi mạnh từ vị trí -135m đến 0m trên tuyến đo, và một số
chứa sulfur. Các mạch ryolit phun trào có liên đới nhỏ ở cuối tuyến.
quan nhiều đến các đới điện trở suất cao trên Tuy nhiên, dị thường liên phân cực trên 4%
1000m, nằm từ độ sâu khoảng 10m đến phần liên quan đến khoáng hóa sulfur ở Hình 6b có hình
sâu nhất của lát cắt, phân bố ở các vị trí -120m, - ảnh hoàn toàn khác, gọn hơn nhiều so với Hình 6a.
30m, 20m và 130m trên tuyến. Trên Hình 6b, ta có thể khoanh định rõ ràng 3 đới
Điện trở suất của đất đá trầm tích, đới biến có độ phân cực trên 4% nằm ở độ sâu khoảng 10-
đổi thạch anh hóa không chứa vàng và các đới biến 15m so với mặt đất: Đới thứ nhất ở vị trí -10m;Đới
đổi mạnh chứa sulfur có khả năng đi kèm với thứ hai ở vị trí từ 30 đến khoảng 100m; Đới thứ ba
quặng vàng không khác biệt nhau nhiều. Do đó, ở vị trí khoảng 130-135m trên tuyến. Đặc biệt, các
với tài liệu điện trở suất giải ngược của tuyến đo, vị trí thứ nhất và vị trí thứ hai trùng khớp với các
ta khó phân biệt các đối tượng này với nhau. Điều vết lộ quặng vàng có hàm lượng từ 1,4-1,6 g/tấn.
này khiến ta không thể chỉ ra được các đới sulfur
có khả năng đi kèm với quặng vàng trên lát cắt 5, 5. Kết luận
đồng thời tham số xử lý độ phân cực tổng hợp khó Với phương pháp phân cực kích thích, việc
có hiệu quả phân biệt đới chứa quặng. tính toán xử lý tích phân độ phân cực làm nâng cao
Như đã nói ở phần trên, các đới khoáng hóa độ phân giải theo cả phương thẳng đứng (chiều
sulfur có độ phân cực lớn hơn so với các đá vây sâu) lẫn phương ngang (theo tuyến đo) so với xử
quanh. Chính vì thế, phương pháp chủ đạo để tìm lý đơn giản theo tài liệu độ phân cực ở thời gian
kiếm - thăm dò quặng vàng đi kèm với các đới
đầu k(t1). Giá trị phân độ phân cực liên quan
14 Phạm Ngọc Kiên/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(1), 7-15
Hình 6. Kết quả giải ngược độ phân cực tuyến T0.
nhiều hơn đến bản chất gây phân cực của các đối
Tài liệu tham khảo
tượng quặng, cả dạng khối lẫn xâm tán, ở dưới sâu.
Chính vì vậy, kết quả giải ngược 2D trên tập số liệu Nguyễn Văn Ấu, 2015.Hiệu quả áp dụng tổ hợp
tích phân độ phân cực cho ta hình ảnh dị thường phương pháp Địa vật lý điện - từ phục vụ thăm
được thu gọn đáng kể và chính xác với vị trí của dò quặng sắt vùng Lũng Rầy - Vị Xuyên - Hà
các đối tượng gây phân cực có trong lát cắt. Quy Giang. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Địa vật lý,
tri nh xử ly ti ch pha n đo ̣ pha n cực cho phe p ta lựa Trường Đại học Mỏ - Địa chất.
chọn được khoảng thơ i gian láy ti ch pha n hợp ly Nguyễn Văn Công, 2015.Hiệu quả áp dụng
đẻ đưa ra tham só co đo ̣ pha n cực cao tư ca c két phương pháp phân cực kích thích đánh giá
quả đo ghi của ma y đo pha n cực ki ch thi ch. đới khoáng hóa vàng vùng Na Quya - Quế
No ̣i dung ba i ba o mới chỉ là bước đầu cho vie ̣c Phong - Nghệ An. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
a p dụng xử ly ti ch pha n đo ̣ pha n cực cho một loại Địa vật lý, Trường Đại học Mỏ - Địa chất.
hình khoáng sản. Để có thể áp dụng rộng rãi trong
Nguyễn Tiến Hóa, 2016. Nghiên cứu, phân tích
nghiên cứu và sản xuất địa vật lý, ta cần có thêm
xử lý độ phân cực tổng hợp nâng cao hiệu quả
nhiều thử nghiệm cho nhiều loại hình đối tượng
trong tìm kiếm quặng chì-kẽm mỏ X - Gia Lai.
khoáng sản khác nhau để đưa ra quy trình thực
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Địa vật lý, Trường
hiện có tính khả thi và hiệu quả cho tham số này.
Đại học Mỏ - Địa chất.
Phạm Ngọc Kiên /Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(1), 7-15 15
Phạm Khoản, Nguyễn Ngọc Loan, 1995.Cấu trúc Fiandaca, G., Auken, E., Christiansen, A. V., &
địa chất và dự báo triển vọng khoáng sản ven Gazoty, A., 2012. Time-domain-induced
biển miền Trung Việt Nam theo tổng hợp tài polarization: Full-decay forward modeling
liệu địa vật lý. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ and 1D laterally constrained inversion of
thuật Hà Nội. Cole-Cole parameters.Geophysics 77(3), 213-
Nguyễn Ngọc Loan, 1996. Đánh giá triển vọng 225.
thân quặng sulphur đa kim theo các đặc trưng Komarov, V. A., 1964.Prospection of ore deposits
dị thường phân cực kích thích dòng một chiều. by induced polarization method. Nedra
Luận án tiến sĩ, Viện Địa chất và Khoáng sản, Publisher, Moscow(in Russian).
Hà Nội. Komarov, V. A., 1980.Electrical prospecting:
Ta ng Đi nh Nam, 2007. Nghie n cư u xa c la ̣p ca c dị induced polarization method.Mineral
thươ ng pha n cực kich thich do ng xoay chièu Resource Publisher, Leningrad(in Russian).
tre n ca c đơ i va tha n qua ̣ng Sulfur đa kim Loke, M.H., Barker, R.D., 1994. Rapid least-
phục vụ co ng ta c đièu tra, đa nh gia khoa ng squares inversion of apparent resistivity
sản sulfur đa kim ở Vie ̣t Nam.Đề tài nghiên pseudosection.The 54th Annual E.A.E.G
cứu khoa học và công nghệ cấp Bộ, Bo ̣ Ta i Meeting, Vienna.
nguye n va Mo i trươ ng.
Loke,M.H., 2002. A rapid 2D & 3D Resistivity &
Nguyễn Trọng Nga, 2006.Thăm dò điện trở và IP Inversion using the least-squares method,
điện hóa. Nhà xuất bản Giao thông Vận tải, Hà RES2DINV ver.3.54 AND RES3DINV ver.2.14.
Nội.
Sumner, J.S.,1976.Principles of induced
Nguyễn Tài Thinh, Nguyễn Ngọc Loan, Phạm polarization for geophysical exploration.
Xuân Lượng, 1997.Sử dụng tổ hợp các tham Elsevier, Amsterdam.
số phân cực kích thích nâng cao hiệu quả và
độ tin cậy trong tìm kiếm khoáng sản, nghiên Van Voorhis, G.D., Nelson, P.H., andDrake, T.L.,
cứu địa chất thủy văn và địa chất công 1973. Complex resistivity spectra of
trình.Tạp chí địa chất 242 (9/10), 9-14. porphyry copper mineralization.Geophysics.
38, 49-60.
Brodovoi, V.V., 1989. Searching and prospecting
of useful deposits: copper. Brodovoi VV (ed) Zohdy, A.A., 1969. A new method for differential
Borehole and mining geophysics 11, 190- resistivity sounding.Geophysics34(6), 924-
208,(in Russian). 943.
ABSTRACT
The effectiveness of polarisation integration parameter on induced
polarisation data processing
Kien Ngoc Pham
Faculty of Oil and Gas, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam.
With the progress of science and technology, the equipment of induced polarization method now
allows us to obtain the attenuation of voltage versus a series of time window after turning off current
transmitted into the earth. However, several companies and unions still use the earliest time window data
k(t1) for processing and interpretation in Vietnam. This causes the waste of information that has been
observed by the measurement instruments. In order to utilize the overall achieved data, we introduced and
tested polarizationintegration parameter. The results with field data prove the ability to enhance the
resolution of the parameter.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- hieu_qua_cua_tham_so_tich_phan_do_phan_cuc_trong_xu_ly_tai_l.pdf