Cơ sở lý thuyết trong phương pháp địa vật lý lỗ khoan nghiên cứu lỗ khoan địa chất thủy văn

Thông thường, các loại đất đá khác nhau phân bố trong tự nhiên có tính chất vật lý thay đổi tùy thuộc cách sắp xếp vật liệu cấu thành và tính chất cũng như mức độ chứa các chất lưu khác nhau trong chúng. Chẳng hạn trong trầm tích bở rời, thường phổ biến ở các vùng đồng bằng châu thổ, các phân lớp hạt thô, mịn khác nhau hình thành do những điều kiện lắng đọng khác nhau xác lập nên những thành hệ gồm các lớp cát, bột, sét xen kẽ. Trong đó các lớp có cách sắp xếp các hạt vật chất khác nhau, độ rỗng khác nhau và mức độ chứa nước cũng khác nhau nên làm thay đổi một số tính chất vật lý phổ biến như độ dẫn điện, G tự nhiên, nhiệt độ,…khi thả / kéo ống đo trong LK và tiến hành đo ghi các tham số vật lý nào đó qua các lớp trầm tích khác nhau, số liệu đo thường phản ánh sự thay đổi này. Nói cách khác, số liệu đo ĐVLLK có thể cung cấp thông tin về thành phần thạch học và bề dày lớp trầm tích cũng như về độ lỗ rỗng, mức độ chứa nước và chất lượng nước trong địa tầng LK.

Tổ hợp các phương pháp ĐVLLK thường được dùng trong nghiên cứu ĐCTV, tìm kiếm NDĐ, khảo sát môi trường gồm:

a/ Phương pháp carota gamma tự nhiên (G); đơn vị đo R/h hoặc CPS;

b/ Phương pháp carota thế tự nhiên (TTN); đơn vị đo mV;

c/ Phương pháp carota điên trở điểm (R); đơn vị đo ohms

d/ Phương pháp carota điện trở suất (R8, R16, R32, R64, ĐTS1, ĐTS2); đơn vị đo ohm.m;

e/ Phương pháp carota điện trở suất dung dịch (ĐTS_dd); đơn vị đo ohm.m;

f/ Phương pháp carota nhiệt độ lỗ khoan (T); đơn vị ^oC / ^oF;

g/ Phương pháp đường kính lỗ khoan (ĐK); đơn vị đo cm.

Mô hình bài toán lý thuyết phương pháp carota điện trở suất

Trước khi thành lập biểu đồ ĐVLLK, dữ liệu đo ghi được nhập vào cơ sở dự liệu; trong đề tài, phần mềm ứng dụng ĐVL (PDA) được thiết kế để lưu giữ và quản lý tài liệu thu thập.

Kết xuất số liệu đo ghi từ CSDL sang các phần mềm đồ họa thích hợp để vẽ biểu đồ ĐVLLK như Microsoft Excel, MapInfo,…để thành lập biểu đồ tổng hợp ĐVLLK. Trên biểu đồ trình bày tất cả các đường cong tham số đo, cột địa tầng LK và các tham số ĐCTV liên quan khác như vị trí ống lọc, độ tổng khoáng hóa,…

Biểu đồ tổng hợp ĐVLLK được sử dụng chủ yếu dùng để hiệu chỉnh, phân chia ranh giới địa tầng, xác định vị trí RM trong LK và liên kết địa tầng giữa các LK để thành lập các (mô hình) mặt cắt địa điện.

Tổ hợp các phương pháp ĐVLLK vừa trình bày đã được sử dụng nhiều năm trong nghiên cứu, tìm kiếm NDĐ ở vùng ĐBSCL và đã khẳng định vai trò không thể thiếu của ĐVLLK trong hệ phương pháp nghiên cứu ĐCTV với các mục tiêu chủ yếu là: hiệu chính, phân chia và liên kết ranh giới địa tầng và đánh giá chất lượng nước thông qua việc phân tích tổng hợp tài liệu các phương pháp ĐVLLK, như carota G / TTN để xác định địa tầng, carota ĐTS để xác định RM thẳng đứng trong LK,…Biểu đồ ĐVLLK (Hình 5, 6) cho thấy tài liệu ĐVLLK có mối tương quan chặt chẽ với các đặc tính cơ bản của đối tượng nghiên cứu: các ranh giới giữa các lớp cát đến bột, sét thể hiện rõ ràng trên các đường G và TTN; sự thay đổi giá trị M của NDĐ phản ánh rõ trên các đường carota ĐTS,…

Hiện nay, các trạm carota ghi số tự động đã hoàn toàn thay thế các trạm đo kỹ thuật tương tự trước đây. Như đã nêu trên, Liên đoàn QH và ĐT TNN MN hiện đang sử dụng 2 trạm carota ghi số có khả năng đo sâu hơn 500m và đo tổ hợp các phương pháp đáp ứng yêu cầu nghiên cứu ĐCTV ở ĐBSCL. Đặc biệt, tài liệu đo nhiệt độ thể hiện rõ quy luật tăng nhiệt độ theo độ sâu, thể hiện khá rõ ở vùng trầm tích bề dày lớn như ở ĐBSCL.

Sử dụng tài liệu đo nhiệt độ của thế hệ máy mới và kết hợp với số liệu thu thập ở các trạm QTQG, có thể đánh giá được quy luật phân bố nhiệt theo diện tích và theo chiều sâu (gradient dịa nhiệt) và sử dụng để hiệu chỉnh tài liệu carota ĐTS, hỗ trợ trực tiếp cho các mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Bản đồ phân bố nhiệt độ trên mặt đất và gradient địa nhiệt vùng đồng bằng sông Cửu Long

CÁC CHỮ VIẾT TẮT