Giáo trình 'Địa vật lý đại cương'

Giáo trình “Địa vật lý đại cương” đã được các Thầy, Cô giáo trong Bộ môn Địa vật lý giảng dạy trong nhiều năm không những cho ngành Địa vật lý mà còn cho các ngành Địa chất Dầu khí, Kỹ thuật khoan, Địa chất thăm dò, Địa chất thủy văn và Địa chất công trình. Trước đây Bộ môn vẫn sử dụng giáo trình “Địa vật lý đại cương” do GS.TSKH Mai Thanh Tân biên soạn để giảng dạy theo chương trình niên chế với thời lượng dành cho môn học này là 60 tiết. Hiện nay dạy theo...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình “Địa vật lý đại cương” Giáo trình Địa vật lý đại cương LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình “Địa vật lý đại cương” đã được các Thầy, Cô giáo trong Bộ môn Địa vật lý giảng dạy trong nhiều năm không những cho ngành Địa vật lý mà còn cho các ngành Địa chất Dầu khí, Kỹ thuật khoan, Địa chất thăm dò, Địa chất thủy văn và Địa chất công trình. Trước đây Bộ môn vẫn sử dụng giáo trình “Địa vật lý đại cương” do GS.TSKH Mai Thanh Tân biên soạn để giảng dạy theo chương trình niên chế với thời lượng dành cho môn học này là 60 tiết. Hiện nay dạy theo chương trình tín chỉ, thời lượng dạy môn học này chỉ còn là 30 tiết. Điều đó gây không ít khó khăn cho các CBGD, nhất là các CBGD trẻ. Để đáp ứng yêu cầu giảng dạy “Địa vật lý đại cương” theo chương trình tín chỉ, Bộ môn Địa vật lý thống nhất biên soạn lại giáo trình này với với tiêu chí vẫn bảo đảm kiến thức cơ bản, khái quát các phương pháp địa vật lý, cơ sở vật lý địa chất, máy móc thiết bị đo, phương pháp xử lý tài liệu và phạm vi áp dụng của nó. Giáo trình do PGS. TS Nguyễn Trọng Nga biên soạn, được tập thể Bộ môn Địa vật lý chỉnh biên. Nội dung chỉ còn lại 6 chương: Mở đầu Chương 1: Phương pháp Trọng lực do TS. Đào Ngọc Tường chỉnh biên. Chương 2: Phương pháp Thăm dò Từ do GVC Bùi Thế Bình chỉnh biên. Chương 3: Phương pháp Thăm dò Điện, do ThS Kiều Duy Thông bổ sung, PGS.TS Nguyễn Trọng Nga chỉnh biên. Chương 4: Phương pháp Thăm dò Địa chấn do TS Phan Thiên Hương chỉnh biên. Chương 5: Phương pháp Phóng xạ do GS.TS Lê Khánh Phồn chỉnh biên. Chương 6: Phương pháp Địa vật lý giếng khoan do PGS.TS Lê Hải An chỉnh biên. Giáo trình này được biên soạn rất ngắn gọn nhưng vẫn cập nhật các kiến thức mới với các thí dụ minh họa được áp dụng trong thực tế sản xuất ở Việt Nam. Với thời gian biên tập ngắn để kịp phục vụ sinh viên đào tạo theo tín chỉ nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu xót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quí báu để giáo trình được hoàn hảo hơn. TÁC GIẢ PGS.TS Nguyễn Trọng Nga 1 MỞ ĐẦU CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ 1. Định nghĩa Phương pháp địa vật lý là phương pháp quan sát trường địa vật lý để nghiên cứu cấu trúc địa chất vỏ quả đất và tìm kiếm khoáng sản có ích. 2. Phân loại Để phân loại phương pháp địa vật lý người ta dựa trên các nguyên tắc sau: * Dựa vào lĩnh vực nghiên cứu người ta chia ra: - Vật lý địa cầu: Nghiên cứu vỏ quả đất, cấu trúc sâu từ một vài km đến manti. - Địa vật lý thăm dò: Nghiên cứu cấu trúc vỏ trái đất từ mặt đất đến một vài km. Nếu chia nhỏ hơn ta có: + Cấu trúc từ một vài m đến 25 m: Thuộc lĩnh vực “Địa chất công trình - Địa kĩ thuật”; + Cấu trúc từ một vài chục m đến vài trăm m: Thuộc lĩnh vực “Tìm nước ngầm và khoáng sản rắn”; + Cấu trúc sâu một vài km: Thuộc lĩnh vực “Tìm kiếm dầu khí”. * Dựa vào các trường địa vật lý được áp dụng người ta chia thành các phương pháp địa vật lý sau: + Phương pháp “Thăm dò Trọng lực” - khảo sát trường Trọng lực; + Phương pháp “Thăm dò Từ” - khảo sát trường Địa từ; + Phương pháp “Thăm dò Phóng xạ” - khảo sát trường Phóng xạ; + Phương pháp “Thăm dò Địa chấn” - khảo sát trường Sóng đàn hồi; + Phương pháp “Thăm dò Điện” - khảo sát trường Điện; + Phương pháp “Thăm dò Địa nhiệt” - khảo sát trường Địa nhiệt; + Phương pháp “Địa vật lý giếng khoan” - khảo sát trong lỗ khoan. 3. So sánh với phương pháp địa chất Khác với phương pháp địa chất, nghiên cứu trực tiếp qua mẫu khoan và vết lộ, các phương pháp địa vật lý nghiên cứu gián tiếp qua trường địa vật lý. 4. Trường địa vật lý Trường là khoảng không gian xảy ra các tương tác vật lý. Trái đất luôn tồn tại các trường địa chấn (động đất), trường địa từ, trường trọng lực, trường địa điện, trường phóng xạ, trường địa nhiệt. Quan sát các trường này trên mặt đất giúp ta tìm ra nguồn gây ra chúng. * Để phân loại trường người ta dựa trên nguồn gốc sinh ra nó: + Trường có nguồn gốc tự nhiên là trường vốn có trong tự nhiên như động đất, phóng xạ…; + Trường có nguồn gốc nhân tạo là trường do con người tạo ra như nổ mìn, phát điện… 5. Bài toán thuận và bài toán ngược địa vật lý * Bài toán thuận địa vật lý Bài toán thuận địa vật lý là bài toán tính toán trường trên mô hình môi trường đã biết rõ về hình dạng, kích thước đối tượng, cấu trúc môi trường vây quanh và các tham số vật lý của nó. Bài toán thuận luôn đơn trị, có nghĩa là chỉ có một nghiệm duy nhất. * Bài toán ngược địa vật lý Bài toán ngược địa vật lý là bài toán xuất phát từ việc quan sát trường dẫn đến việc giải đoán cấu trúc môi trường trên cơ sở ...