phần Mở đầu và Kết luận. Các phương pháp xử lý - phân tích tài liệu địa vật lý hàng không; - Chương 2. Cơ sở lý thuyết về nhận dạng; - Chương 3. Phát triển, hoàn thiện nội dung hai phương pháp phân tích nhận dạng mới; - Chương 4.
Áp dụng các phương pháp nhận dạng mới vào xử lý - phân tích tài liệu địa vật lý hàng không vùng Tuy Hòa và Đà Lạt. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ - PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ HÀNG KHÔNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC ĐỊA VẬT LÝ HÀNG KHÔNG Ở VIỆT NAM Địa vật lý hàng không là một tổ hợp công nghệ trong công tác địa vật lý, bao gồm một nhóm các phương pháp địa vật lý với các thiết bị thu thập số liệu đặt trên máy bay trong một tổ hợp thiết bị thống nhất gọi là các trạm máy địa vật lý hàng không. Trong thực tế người ta sử dụng rất nhiều tổ hợp địa vật lý hàng không khác nhau như tổ hợp từ - phổ gamma, từ - phổ gamma - điện, từ - phổ gamma - trọng lực, từ - trọng lực - điện v., tùy thuộc vào mục đích và đối tượng nghiên cứu.
Địa vật lý hàng không có nhiều ưu điểm vượt trội so với các dạng công tác địa vật lý mặt đất khác đó là cho phép khảo sát trên một diện tích rộng lớn, địa hình phức tạp trong thời gian ngắn với khối lượng số liệu thu thập được hết sức đa dạng, phong phú có độ chính xác cao, chứa đựng nhiều thông tin khách quan về địa chất và khoáng sản của vùng nghiên cứu. Địa vật lý hàng không có nhiều đóng góp hiệu quả trong công tác điều tra nghiên cứu địa chất nói chung, đặc biệt là trong tìm kiếm, dự báo triển vọng khoáng sản. Từ giữa thế kỷ trước công tác địa vật lý hàng không đã được áp dụng rộng rãi và rất có hiệu quả ở nhiều nước trên thế giới như Liên Xô, Trung Quốc, Canada v. Ở Việt Nam, công tác địa vật lý hàng không đã được tiến hành từ những năm 60 của thế kỷ trước.
Từ đó đến nay công tác địa vật lý hàng không đã không ngừng phát triển, có những đóng góp không nhỏ trong điều tra cơ bản địa chất và tìm kiếm phát hiện khoáng sản. Từ việc nghiên cứu cấu trúc, góp phần khoanh định các thành tạo địa chất, phục vụ lập bản đồ địa chất ở các tỉ lệ khác nhau, đến việc tìm kiếm phát hiện khoáng sản đều có sự đóng góp quan trọng của địa vật lý hàng không. Sơ lược về công tác bay đo địa vật lý ở Việt Nam 1. Diện tích và tỉ lệ bay đo Trước những năm 80 của Thế kỷ XX, ở Việt Nam chủ yếu tiến hành bay đo từ tỉ lệ nhỏ (1:200.000) trên toàn bộ phần lãnh thổ phía Bắc đất nước.
Từ những năm 80 trở lại đây, công tác bay đo từ-phổ gamma tỉ lệ lớn (từ 1:50.000) được Nhà nước quan tâm đầu tư và phát triển mạnh thông qua hàng chục đề án bay đo với tổng diện tích khoảng 90. Hiện nay, những diện tích có tiềm năng triển vọng khoáng sản với địa hình không quá phân cắt, có thể tiến hành bay đo với máy bay AN-2, phần lớn đều đã bay đo từ-phổ gamma ở tỉ lệ 1:50. Với những diện tích còn lại, việc bay đo đòi hỏi phải sử dụng máy bay trực thăng với chi phí cao hơn. Máy đo địa vật lý Trước những năm 80 của Thế kỷ XX, ở Việt Nam đồng thời sử dụng 2 trạm máy địa vật lý hàng không: một trạm của Liên Xô cũ và một trạm của Canada.
Từ những năm 90 trở lại đây chúng ta chỉ còn sử dụng trạm máy của Canada (trạm máy của Liên Xô không còn sử dụng được) bao gồm: - Máy từ proton MAP-4 với dải đo: 20.000 nT, độ chính xác 1nT - Máy phổ gamma 4 kênh GAD-6 và đầu thu bức xạ gamma GSA- 44.GSI-3 - Thiết bị điều khiển ghi số PDAS-1000 ghi số liệu lên đĩa mềm trên máy tính. Từ khi đưa vào sử dụng đến nay toàn bộ các thiết bị của trạm máy vẫn luôn hoạt động tốt, đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo việc thu thập số liệu đạt độ chính xác và chất lượng cao cho công tác bay khảo sát. Công tác đúc kết - xử lý tài liệu Để có thể thành lập các bản đồ trường địa vật lý từ các số liệu thu thập được (ở dạng xung/giây) phải qua một quy trình đúc kết - xử lý rất lớn bao 12 z gồm các bước tu chỉnh - hiệu chỉnh - liên kết - đánh giá sai số theo quy phạm kỹ thuật của công tác bay đo địa vật lý hiện hành. Hiện nay, toàn bộ công việc này cơ bản đã được tự động hóa theo “Bộ chương trình hiệu chỉnh - liên kết tài liệu địa vật lý máy bay Hà Nội, 2002” [14].
Công tác phân tích, giải thích tổng hợp tài liệu Từ các bản trường địa vật lý (từ và phổ gamma) ở các tỉ lệ thích hợp, cùng với các tài liệu kiểm tra mặt đất và các tài liệu địa chất - địa vật lý khác thu thập được, người ta tiến hành phân tích định tính và định lượng xác định các phá hủy kiến tạo theo đặc điểm biến đổi của trường địa vật lý; sử dụng các phép biến đổi trường xác định sự dịch chuyển các hệ thống đứt gãy, tính các tham số của các đứt gãy; xác định các dị thường phổ gamma và bản chất xạ địa hóa của chúng, từ đó tiến hành công tác kiểm tra sơ bộ các dị thường địa vật lý. Sử dụng các bộ chương trình có sẵn như COSCAD 8.5 và một số chương trình tự lập tiến hành phân tích, giải thích tổng hợp tài liệu theo một quy trình nhất định để lập bản đồ cấu trúc địa chất và bản đồ phân vùng triển vọng khoáng sản theo tài liệu địa vật lý. Hiệu quả công tác địa vật lý hàng không ở Việt Nam 1. Trong điều tra cơ bản địa chất Các tài liệu từ và phổ gamma hàng không ở nước ta trong thời gian qua được sử dụng có hiệu quả trong nghiên cứu đứt gãy, phân chia các thành tạo địa chất, các đới cấu trúc một cách khách quan, mang tính định lượng.
Nhiều đứt gãy sâu theo tài liệu địa vật lý đã được theo dõi chính xác, liên tục, và xác định định lượng các yếu tố thế nằm như các đứt gãy: Rào Nậy, Sông Ba, Sông Bung, Tà Vi-Hưng Nhượng, Phan Rí-Đắc Min, Tuy Hòa-Biên Hòa, Kbang- Tuy Phước v. Trong điều tra địa chất về tài nguyên khoáng sản 13 z Đóng góp trong điều tra tài nguyên khoáng sản là ưu điểm nổi trội của công tác địa vật lý hàng không. Các tài liệu từ và phổ gamma hàng không (đặc biệt là tài liệu phổ gamma) rất có hiệu quả trong tìm kiếm, phát hiện, khoanh định và dự báo các đới triển vọng khoáng sản. Từ kết quả đo vẽ địa vật lý hàng không nhiều mỏ mới đã được phát hiện như sắt Nà Rụa, sắt Thạch Khê, Fluorit Xuân Lãnh, Urani Nông Sơn, Khe Hoa-Khe Cao, Urani Tabhinh, vàng Trảng Sim, vàng Sơn Hòa, Magnesit Kongqueng-Gia Lai v.
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ - PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ HÀNG KHÔNG TRÊN THẾ GIỚI Công tác xử lý - phân tích tài liệu đóng vai trò hết sức quan trọng, quyết định đến chất lượng, hiệu quả của toàn bộ công tác địa vật lý hàng không. Hiện nay trên thế giới, trong công tác phân tích tài liệu địa vật lý hàng không để giải đoán địa chất, tìm kiếm và dự báo triển vọng khoáng sản người ta sử dụng rất nhiều phương pháp khác nhau, trong đó nhóm các phương pháp thống kê - nhận dạng được áp dụng rộng rãi có hiệu quả hơn cả. Có thể chia các phương pháp xử lý - phân tích tài liệu địa vật lý hàng không thành các nhóm phương pháp chính sau. Các phương pháp tách trường Các phương pháp tách trường là những phương pháp quen thuộc, được sử dụng rất rộng rãi và có hiệu quả trong phân tích các tài liệu địa vật lý nói chung.
Sử dụng các phương pháp tách trường để phân chia các dị thường là nội dung quan trọng trong phân tích tài liệu địa vật lý hàng không, nhằm khoanh định và dự đoán về diện phân bố của các đối tượng địa chất gây dị 14 z thường, đặc biệt là đối với các dị thường phổ gamma. Dị thường phổ gamma là những phần địa phương của vỏ Trái Đất, ở đó các trường phóng xạ ghi được cao hơn mức phông, hoặc mối tương quan giữa các thành phần trường bị phá vỡ, do sự không đồng nhất về địa chất và địa hóa của các thành tạo địa chất gây ra. Diện phân bố của các dị thường này nói chung lớn hơn so với các dị thường điểm, nó tương ứng với diện phân bố của các đối tượng địa chất gây dị thường [2, 40, 41, 42]. Trong phân tích tài liệu phổ gamma hàng không, do đặc tính phân bố ngẫu nhiên của các trường phóng xạ, người ta thường sử dụng phổ biến hơn cả là các phương pháp như: trung bình trượt, trung bình entropi, lọc phi tuyến, lọc tuyến tính, gradien.
Vấn đề quan trọng khi sử dụng các phương pháp tách trường để phân chia dị thường đối với tài liệu địa vật hàng không là lựa chọn bán kính trung bình (kích thước cửa sổ chạy) sao cho phù hợp với kích thước của đối tượng gây dị thường. Diện tích của cửa sổ chạy thường được chọn lớn hơn 2 - 3 lần diện tích của dị thường. Những nghiên cứu theo hướng này được đề cập đến trong các công trình của Diordienco, của Ni-Ki-Tin và nhiều công trình của các tác giả khác. Các phương pháp thống kê nhận dạng Các phương pháp nhận dạng không những được ứng dụng rất có hiệu quả trong phân tích các số liệu địa chất, địa vật lý mà còn được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác.
Về nguyên lý, việc tìm kiếm các đối tượng tương tự (đồng dạng) với các đối tượng mẫu đã biết thông qua các chủng loại thông tin thu được trong quá trình nghiên cứu, khảo sát, đều có thể xếp vào lớp các bài toán nhận dạng. Các phương pháp phân tích nhận dạng đặc biệt có hiệu quả khi tiến hành trên các cơ sở dữ liệu có các chủng loại thông tin đa dạng, phong phú và tin cậy. Hiện nay, có rất nhiều thuật toán 15 z nhận dạng hiện đại, được tự động hóa bằng các hệ phần mềm mạnh, được áp dụng có hiệu quả trong phân tích tài địa vật lý hàng không đặc biệt là tài liệu phổ gamma ở nhiều nước trên thế giới.