Câu 1: Khái niệm , điều kiện áp dụng và đơn vị đo của phương pháp thăm dò trọng lực
+ Khái niệm : Thăm dò trọng lực là phương pháp địa vật lý ứng dụng , quan sát ( đo) trường trọng lực để
nghiên cứu cấu trúc địa chất , tìm kiếm thăm dò khoáng sản và giải quyết các nhiệm vụ địa chất
+ Điều kiện áp dụng :
-
Đối tượng nghiên cứu có sự chênh lệch mật độ so với môi trường xung quanh
-
Với là mật độ đối tượng (g/), là mật độ đất đá xung quanh (g/,Là mật độ dư(g/)
Dị thường trọng lực do các vật thể có khối lượng dư gây ra
Như vậy , vật thể có mật độ dư và thể tích V càng lớn tạo dị thường càng lớn
+Đơn vị đo :
-
Đơn vị đo trường trọng lực trong hệ CGS là GAL
1 gal = 1
Trong thăm dò trọng lực thường dùng đơn vị nhỏ hơn là mGal
1,Gal= Gal
Câu 2: Trường bình thường trọng lực, trường dị thường trọng lực , nêu ý nghĩa của trường dị thường
trọng lực ?
+ Trường trọng lực bình thường là
Giá trị trường trọng lực bình thường là giá trị trọng lực tính trên bề mặt lý thuyết có dạng elipsoid với
mật độ đồng nhất hoặc các lớp đồng tâm đồng nhất
Trong diện tích khảo sát không lớn , người ta coi mặt đất lý thuyết trùng với mặt geoid là mặt
nước biển yên tĩnh khi đó giá trị trọng lực bình thường được tính theo công thức
Với là trọng lực ở xích đạo
Với liên quan đến độ dẹt của quả đất và tốc độ quay của nó
vĩ độ kinh độ của quả đất
nên có thể bỏ qua , thực tế trên một khoảng không lớn ,khoảng một vài km trường trọng lực bình
thường chỉ còn phụ thuộc vào vĩ độ của quả đất
+trường dị thường trọng lực
Là hiệu số giữa giá trị trọng lực quan sát với giá trị trọng lực bình thường tại điểm đó
Với Là giá trị trọng lực bình thường (mGal )
là giá trị trọng lực quan sát (mGal)
+ Ý nghĩa của dị thường trọng lực là :
=(
Như vậy tr: ường trọng lực khác trường hấp dẫn nhưng dị thường trọng lực lại hoàn toàn trùng
với dị thường hấp dẫn.
Dị thường trọng lực mang thông tin của các đối tượng địa chất nằm dưới sâu
Câu 3:ĐIểm A’(tại mặt Geoid) có tọa độ ( KĐ: 106,VĐ 20 ) giá trị trọng lực tại A Điểm A ( mặt quan sát )
nằm cao hơn so vói điểm A’ một khoảng m, mật độ lớp giữa =2,67 g/
A) Tính trường trọng lực bình thường tại mặt Geoid
B) Tính dị thường trọng lực Fai tại điểm A
C) Tính dị thường trọng lực Bugehe đơn giản tại điểm A
Công thức tính trọng lực bình thường năm 1967
TL
A ) Trường trọng lực bình thường không phụ thuộc vào kinh độ mà chỉ phụ thuộc vào vĩ độ
Thay vào công thức ta có:
b) Dị thường trọng lưc FAI tại điểm A ( dị thường sau khi hiệu chỉnh độ cao )
Hiệu chỉnh độ cao nhằm loại bỏ ảnh hưởng độ cao của quan điểm quan sát so với mặt Geoid
-
+c) Dị thường trọng lực Bughe đơn giản tại điểm A ( dị thường sau khi hiệu chỉnh độ cao và hiệu
chỉnh lớp giữa )
Là dị thường trọng lực sau khi hiệu chỉnh độ cao và hiệu chỉnh lớp giữa
-Hiệu chỉnh lớp giữa nhằm loại bỏ ảnh hưởng do sự thừa hay thiếu khối lượng xung quanh điểm
quan sát đo địa hình không bằng phẳng ra
72,43-0.0418.2,67.50
Câu 4:Khi đó các thành phần trường từ tại một đài quan sát người ta thu được giá trị các thành phần
như sau : X= 27,000nT ,Y=-1800nT ,Z= -40,000nT
-
Tính độ lớn của thành phần nằm ngang H tại vị trí đài quan sát
Tính độ lớn của từ trường toàn phần T tại vị trí đài quan sát
Tính giá trị địa phương của góc nghiêng I và góc lệch D
BL
-
Độ lớn của thành phần nằm ngang H
|H|=
Giá trị cường độ từ trường toàn phần
|T|=
Giá trị địa phương của góc nghiêng I và góc lệch D
Cos i=
I= -55,92
cosD=
D=-3,814
x
X
H
y
o
T
Z
Câu 5
z
Giả sử nhân của một nếp lồi là đá basalt , hệ tần vây quanh là đá vôi , và các đá bị từ hóa
thẳng đứng , hoàn toàn do cảm ứng . Với độ từ cảm của đá basalt và đá vôi lần lượt là 70 X
10^-3 và 3X 10^ -3 ( đơn vị SI)
a) Tính sự khác biệt về độ từ hóa J khi trường từ ngoài có phương thẳng đứng với cường độ
là 40,000 nT
b) Giả thiết nếp lồi được mô hình dưới dạng 1 ình trụ nằm ngang , kéo dài theo phương y ,
có bán kính R bằng 1/5 độ sâu tới trục của hình trụ .Tính biên độ lớn nhất của dị thường
từ thẳng đứng của cấu trúc này tại vị trí x=0 ? Biết dị thường theo phương thẳng đứng
được tính theo công thức :.(Z^2-X^2)/(Z^2+X^2 )
Trong đó , ∆J là độ khác biệt về độ từ hóa giữa đối tượng với môi trường xung quanh
x,z,lần lượt là tọa độ theo các phương OX ,OZ vuông góc với phương kéo dài của đối
tượng .
C, Tinh giá trị dị thường thẳng đứng tại vị trí x=0 trong trường hợp R= (1/2).z?
Giá trị dị thường vừa tính được là lớn hơn hay nhỏ hơn giá trị tính được ở mục b? tại sao
Bài làm
70 X 10^-3
.
Công thức Tính độ từ hóa trong th từ hóa hoàn toàn do cảm ứng
Do trường từ ngoài có phương thẳng đứng với cường độ
c) đạt giá trị lớn nhất tại x= 0
Thay x=0 vào công thức ta được
=
Theozgiá thiết R= 1/5x suy ra
=
d) Thay R= 1/2z vào công thức
==
Giá trị tính được lớn hơn so với mục b , vì mặc dù cùngnhưng ở mục c vật thể nằm gần mặt
đất hơn , do đó dị thường gây ra trên mặt đất lớn hơn
Câu 6:Biết công thức tổng quát của hệ số thiết bị K trong các phương pháp thăm dò điện
trở là K=, với A,B là các điện cực phát M ,N là các điện cực thu
a) Hãy vẽ sơ đồ bố trí điện cực và tính hệ số thiết bị K của hệ 4 cực đối xứng ( công thức
rút gọn )
b) Điểm đo ghi của hệ thiết bị 4 cực đối xứng được quy ước là điểm nào ?
c) Cho biết với các kích thước AB/2= 15m, MN/2=5m , người ta sử dụng hệ 4 cực đói
xứng để đo ghi kết quả thu được cường độ dòng điện phát vào môi trường qua 2 điện
cức phát là I=200mA; hiệu điện thế giữa hai điện cực thu là Tính giá trị điện trở suất
biểu kiến ?
d) Nếu muốn khảo sát cấu trúc địa điện ở độ sâu 200m thì ta cần sử dụng kích thước
thiết bị r= AB/2 tối thiểu là bao nhiêu ? Nếu bố trí khu vực khảo sát địa vật lý chỉ cho
phép tạo được 1 tuyến đo dài 500m thì có thể bố trí được bao nhiêu điểm đo sâu điện
để nghiên cứu ở chiều sâu 200m ?(biết chiều sâu khảo sát z<=AB/4)
Bài làm
a) Hệ 4 cực đối xứng :hệ thiết bị có hai điện cực phát và hai điện cực thu nằm đối xứng
qua điểm chính giữa o
r
A
M
N
o
Bf
K=,=
=/
B) Điểm đo của hệ thiết bị 4 cực đối xứng được quy ước là điểm chính giữa của hệ cực ( điểm 0)
c) AB/2 =15m , MN/2=5m => AM =15m , AN = 20m , MN = 10m
thay vào công thức hệ số thiết bị
K=
;I=200mA
Điện trở suất dự kiến là :
d)Chiều sâu khảo sát z<=AB/4)
Muốn khảo sát ở chiều sâu= 200m thì AB/4 m
Kích thước thiết bị r= AB/2400m
Vậy kích thước thiết bị r tối thiểu để khảo sát ở độ sâu 200m là 400m
Từ kết quả ở trên ta thấy khoảng cách giữa 2 cực phát AB tối thiểu phải là 800m thì
mới khảo sát được ở chiều sâu 200m
Nếu khu vực địa lý chỉ cho phép tạo được 1 tuyến đo dài 500m thì ta thấy răng chiều dài
tuyến đo ngắn hơn khoảng cách tôi thiểu để đặt các điện cực phát A,B phục vụ khảo sát ở độ
sâu 200m . Do vậy ta không thể bố trí được điểm đo mặt cắt điện nào thỏa mãn nhiệm vụ
đặt ra
Câu 6 ,
a)Công thức tính hệ số thiết bị cho 3 cực là K = với A,B là các điện cực phát , M,N là các điện cực thu
cho biết với các kích thước AM=15m . MN =5m , người ta sử dụng 3 cực để đo ghi , kết quả thu được
cường độ dòng điện phát vào môi trường qua 2 điện cực là I-200mA .Hiệu điện thế giữa 2 cực thu
là .Tính giá trị điện trở suất biểu kiến
b)Vẽ các dạng đường cong độ sâu điện 3 lớp và nêu tương quan điện trở suất giữa các lớp ở các dạng
đường cong này
c) vẽ các dạng đường cong đo sâu điện 4 lớp và nêu tương quan điện trở suất giữa các lớp ở các dạng
đường cong này
Bài làm
A)
AM=15M,MN=5M
K=
;I=200mA
b)Các dạng đường cong 3 lớp và tương quan điện trở suất
Câu 7: Định nghĩa , điều kiện áp dụng phương pháp địa chắn phản xạ?Vẽ biểu đồ thời khoảng sóng
phản xạ trong trường hợp ranh giới nằm nghiêng 1 goc, tốc độ truyền sóng tới và sóng phản xạ là v ,
chiều sâu tới mặt R là h ,.Nguồn Nổ tại O .
Trả lời
+ Định nghĩa
Phương pháp địa chấn phản xạ là phương pháp địa chấn sử dụng sóng phản xạ để nghiên cứu cấu trúc
địa chất
+ Điều kiện áp dụng phương pháp :
CÓ mặt ranh giới phân chia môi trường phụ thuộc vào sự khác nhau của độ trở kháng âm học
+ Biểu độ thời khoảng sóng phản xạ
Giả sử mặt phản xạ R là mặt phẳng nghiêng so với mặt đất một góc tốc độ truyền sóng tới và sóng phản
xạ là v , chiều sauu tới mặt R là h . O là điểm nổ , là điểm nổ ảo đối xứng O , Sóng O tới R phản xạ lại mặt
đất tại S(x)như sóng truyền từ tới S
Biểu đồ thời khoảng dc xác định như sau
T(x) = =
O’ lf hình chiếu củalên mặt đất , xét tam giác O’S
Tùy thuộc vào hướng nghiêng của R mà có dấu (+) vè phía cánh hạ hay dấu (-) về phía cánh nâng ,Biểu đồ
thời khoảng sóng phản xạ là hyperbol có cực tiểu dịch về phía cánh nâng của mặt phản xạ ( so với điểm
nổ ) và đối xứng hai bên điểm nổ
Câu 8 : ĐỊnh nghĩa điều kiện áp dụng phương pháp địa chấn khúc xạ ? Vẽ biểu đồ khoảng sóng khúc xạ
trong trường hợp ranh giới nằm ngang, vận tốc truyền sóng trong 2 môi trường là v1, v2 , chiều sâu
tới mặt R là h
Trả lời
+ Định nghĩa :
Phương pháp địa chấn phản xạ là phương pháp địa chấn sử dụng sóng khúc xạ để xác định ranh giới và
đánh giá các đặc điểm của nó như bề mặt lồi , lõm , đứt gãy , đặc biệt là vận tốc của sóng khúc xạ trượt
trên bề mặt ranh giới
+ Điều kiện áp dụng của phương pháp này là
-
Có mặt ranh giới khúc xạ :
Máy thu phải đặt đủ xa nguồn nổ để thu được sóng khúc xạ ( khoảng cách thu nổ x> khoản tới
hạn )
Biểu đồ thời khoảng sóng khúc xạ :
…. Như giáo trình ( tr50)
Câu 9 Hãy nêu các phương pháp đo phóng xạ trong giếng khoan
a) Phương pháp grama tự nhiên
Ghi lại trường bức xạ grama tự nhiên do lớp đất đá xung quanh thành giếng gây ra .Ghi lại Ig(z)
của các đồng vị U ,THr ta xác định được dị thường phóng xạ
b) Phương pháp grama tán xạ
Là phương pháp phóng xạ nhân tạo , bức xạ grama và đất đá thành giếng , đất đá thành giếng
phát ra tia grama thứ cấp ,ghi bức xạ này xác định được mật độ tham số khác của đất đá
c) Các Phương pháp nơtron
+ phương pháp nơtron –grama
Tạo nguồn nơtron nhanh tương tác với đất đá nguyên tố nhẹ tạo nhánh notron nhiệt , nơtron
này bị hấp thụ tạo grâm thứ cấp ,phương pháp này xác định được đất Đá có chứa nước.
+ phương pháp nơtron – nơtron
Phương pháp này sử dụng nguồn nơtron tương tác với đất đá tạo notron bị đất đá bắt giữ
,những nơtron không bị bắt giũ sẽ tiếp tục đến máy đếm.phương pháp này xác định vỉa dầu , vỉa
nước.
+ phương pháp nơtron xung: xác định tiết diện bắt giữ notron bằng ánh sáng ghi lại sự suy giảm
nơtron theo thời gian.
Phương pháp này xác định đất đá rỗng ...
Câu 10 Định luật cơ bản của địa chấn hình học
a) Huyghen-fresnel
Trong quá trình truyền sóng mỗi điểm của môi trường nằm trên mặt phẳng sóng có thể coi là một
nguồn sóng theo nguyên lý này nếu biết mặt sóng ở một thời điểm bất kỳ và biết tốc độ truyền sóng
có thể xác định mặt sóng ở thời điểm tiếp theo.
Nguyên lý Fermat
Thời gian truyền sóng theo tia là
T=
Câu 11: Tốc độ truyền sóng địa chấn phụ thuộc vào những yếu tố nào
+ Áp suất : áp suất tăng , độ rỗng giảm, mômen đàn hồi tăng , tốc độ truyền tăng
+ Độ rỗng: độ rỗng tăng , tốc độ giảm , độ ngấm nước và đầu , đất đá rỗng ngấm nước modun đàn hồi
tăng tốc độ , ngấm dầu giảm 10-15% ,ngấm khí giảm 20-30%
+ độ sâu thế nằm: đá có thế nằm sâu , áp tăng ,tốc độ tăng
+ Tuổi của đá V= k.(h.T)^1/6
K là thành phần thạch quyển
h là chiều sâu
T là tuổi
+ nhiệt độ :
Câu 12 : hiệu ứng xảy ra khi bức xạ grama tương tác với vật chất
+ hiệu ứng quang điện: Tia grama có năng lượng thấp < 0,2MeV đi vào môi trường vật chất tương tác
với e truyền toàn bộ năng lượng cho e làm e bật ra và grama mất đi
+ hiệu ứng compton
Khi năng lượng tăng lên va chạm với điện tử truyền một phần năng lượng cho e- làm e- bắn ra khỏi điện
tử , bức xạ bị giảm năng lượng , tán xạ chuyển động lệch hướng theo góc tán xạ khác
+ Hiệu ứng tạo cặp
Khi tương tác với hạt nhân nguyên tử làm vật chất mất đi hoàn toàn năng lượng và bắn ra một cặp điện
tử và e-
Câu 13 Nêu các dạng phân rã phóng xạ chính trong phương pháp thăm dò phóng
xạ và đặc điểm của chúng?
+ Phân rã a: hạt nhân nguyên tử phát ra hạt gồm 2 proton và 2 notron , số thứ tự nguyên tử giảm đi 2 ,
khối lượng giảm đi 4 , bản thân nó thành nguyên tố khác, còn hạt là
Đặc điểm là ion hóa mạnh ,khả năng đâm xuyên yếu đi được trong không khí 3-10cm
+ Hạt : phát ra khi nguyên tử có sự chuyển đổi notron và proton và ngược lại phát ra e- là phân rã Phát ra e+ là phân rã
Đặc điểm : ion hóa kém hơn ,đi được trong không khí 1,2m, đi được trong đất 1cm
+ bức xạ grama: bức xạ grama phát sinh kèm theo phân ra và hoặc do e- chuyển đổi mức năng lượng từ
ổn định về không ổn định , hoặc năng lượng thấp hơn .
Câu 14 : phương pháp địa vật lý giếng khoan là gì? Nêu đặc điểm các phương pháp địa vật lý giếng
khoan.
Là tổ hợp các phương pháp vật lý tiến hành dọc theo thành lõi khoan nhằm xác định ranh giới địa tầng
đất đá cũng như tính chất sản phẩm của đất đá xung quanh thành lỗ khoan
+ đặc điểm Khác so với các phương pháp trên mặt đất
-
Vì tiến hành trong lòng đất nên là không gian 4 chứ không phải là 2
Không chịu tác dụng của nhiệt độ, không khí đồng thời môi trường khảo sát là môi trường đồng
-
trục quanh lỗ khoan.
Phương pháp này tiếp cận gần nhất với vật chất vì chỉ còn cách dung dịch khoan ống chống đới
thấm nên có khả năng xác định bản chất đối tượng thông qua độ rỗng , bão hòa, mật độ,,
Câu 15 : Hãy nêu các phương pháp đo điện trở suất trong giếng khoan ?
Câu 16 Tại sao phải thực hiện các phép hiệu chỉnh: hiệu chỉnh độ cao (δg Fai ), hiệu
chỉnh lớp giữa (δg lg ), hiệu chỉnh địa hình (δg đh ).Trình bày các phép hiệu chỉnh trên ?
BG:
Do điểm quan sát và điểm giá trị trọng lực bình thường không cùng một vị trí vì vậy ta phải hiệu chỉnh
đưavề
Mà δg Fai= δg Fai+ δg lg+ δg đh
+ hiệu chỉnh độ cao
Do chênh lệch độ cao giữa điểm quan sát và mặt geoid làm giảm giá trị trọng lực
Cứ tăng 1m=> δg Fai=0,3086m
Hm=> H. 0,3086m
Hiệu chỉnh nhằm loại bỏ ảnh hưởng của độ cao điểm quan sát và mặt geoid
+Hiệu chỉnh lớp giữa
Do lớp đất đá có mật độ nằm giữa điểm quan sát và mặt geoid làm tăng giá trị trọng lực
Lớp đất đá Tăng 1m=> δg lg=0,0418.
Tăng Hm=> δg lg=0,0418..H
+Hiệu chỉnh địa hình
Địa hình lồi lõm , quanh điểm quan sát làm dư thừa hay thiếu vật chất làm giảm giá trị Tl vì vậy hiệu
chỉnh địa hình nhằm loại bỏ ảnh hưởng của nó gây ra.
câu 17 Hãy nêu khái niệm điện trở suất biểu kiến k ? Công thức tính? Đặc điểm
của k ? k phụ thuộc các yếu tố nào?
Câu 18 Hãy nêu định nghĩa phương pháp đo sâu điện? Bản chất của phương pháp
đo sâu điện là gì? Nêu công thức tính k trong đo sâu điện? Phương pháp kỹ thuật đo sâu
điện 1D với hệ thiết bị Schlumberger?
Câu 19