I.
CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP
Hiện
nay trong công tác xử lý - phân tích tài liệu phổ gamma hàng không, bản đồ dị
thường phổ gamma đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là trong việc tìm kiếm và dự
báo các khoáng sản có ích. Tuy nhiên, trên thực tế khi tiến hành khai thác sử
dụng loại tài liệu này vẫn gặp phải một số hạn chế, cần được nghiên cứu khắc
phục. Đó là:
-
Bản đồ dị thường phổ gamma được thành lập dựa theo kết quả phân loại bản chất
phóng xạ của các dị thường điểm đơn lẻ (dị thường đơn) với một số lượng rất lớn
(hàng nghìn dị thường đối với mỗi đề án bay đo). Trong khi đó công tác kiểm tra
mặt đất các dị thường, bao gồm kiểm tra sơ bộ (KTSB) và kiểm tra chi tiết
(KTCT) chỉ có thể thực hiện với một số lượng rất hạn chế những dị thường tiêu
biểu, mà việc lựa chọn, xác định chúng gặp nhiều khó khăn.
-
Trên thực tế các dị thường phổ gamma thường tập trung thành cụm hoặc dải (gọi
chung là cụm), bao gồm tập hợp nhiều dị thường đơn phân bố gần nhau trên một
đối tượng địa chất nào đó. Trên mỗi yếu tố địa chất gây dị thường các dị thường
thường mang một đặc tính phóng xạ chung, liên quan với một loại hình khoáng sản
nhất định nếu có. Do vậy, việc lựa chọn tiến hành kiểm tra mặt đất, cũng như
việc dự báo các diện tích triển vọng khoáng sản ở các bước phân tích tiếp theo
thường được tiến hành theo cụm. Trong khi đó, thực tế ta chỉ có bản đồ phân bố
các dị thường đơn. Rõ ràng là căn cứ trên bản đồ này rất khó có được một cách
nhìn đầy đủ và khái quát về đặc điểm phóng xạ chung của toàn cụm. Do đó, việc
lựa chọn các cụm dị thường tiêu biểu đại diện cho từng nhóm bản chất phóng xạ
để tiến hành kiểm tra mặt đất và đặc biệt là việc dự báo các diện tích triển
vọng khoáng sản liên quan với các cụm dị thường gặp nhiều khó khăn. Thực tế
công việc này còn dựa nhiều vào kinh nghiệm, mang tính chủ quan, chưa dựa trên
những tiêu chuẩn mang tính định lượng, có cơ sở khoa học chặt chẽ.
Để
góp phần khắc phục khó khăn nói trên theo hướng từng bước nâng cao hơn nữa hiệu
quả khai thác sử dụng thông tin, chúng tôi xây dựng một phương pháp phân tích
bổ sung mới với tên gọi “Phương pháp đánh giá và phân loại cụm dị thường” theo
cách sau:
-
Xem một cụm dị thường bao gồm tập hợp nhiều dị thường đơn với các tham số phóng
xạ khác nhau như là một dị thường duy nhất với các tham số phóng xạ đặc trưng
chung nào đó.
-
Các cụm dị thường được đánh giá và phân loại bản chất phóng xạ thông qua 8 tham
số chỉ tiêu: ∆J, T(1/2), ∆U/∆K, ∆Th/∆U, JU, JTh, JK,
F tương tự như đối với các dị thường đơn, ngoài ra còn đưa vào bổ sung ba tham
số mới là các hệ số tương quan hàm lượng các nguyên tố RU,Th, RU,K,
RK,Th.
Tám
tham số phóng xạ đặc trưng của cụm kể trên được xác định bằng cách xây dựng các
đường cong mật độ phân bố từ tập hợp số liệu trên các dị thường đơn, từ đó xác
định giá trị có tần suất lớn nhất làm giá trị đặc trưng chung của cụm.
Các
hệ số tương quan hàm lượng các nguyên tố được xác định như sau:
Chúng
ta biết hệ số tương quan của 2 đại lượng ngẩu nhiên bất kỳ được xác định theo
công thức:
Từ
bản chất toán học của hệ số tương quan nếu sử dụng chúng để phản ánh đặc điểm
phân bố của các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong đất đá có thể thấy: khi hệ số
tương quan hàm lượng các nguyên tố càng có giá trị nhỏ thì mức độ “dị thường”
của các trường phóng xạ càng lớn và ngược lại. Nếu trong 3 nguyên tố phóng xạ
U, Th, K có một nguyên tố nào đó phân bố không bình thường thì 2 hệ số tương
quan có nó tham gia sẽ có giá trị nhỏ. Nếu có từ 2 nguyên tố trở lên phân bố
không bình thường thì cả 3 hệ số tương quan sẽ có giá trị nhỏ. Do vậy, các hệ
số tương quan hàm lượng không chỉ là những tham số chỉ tiêu xác định bản chất phóng
xạ, mà còn nói lên mức độ “dị thường”, từ đó liên quan đến việc đánh giá mức độ
triển vọng khoáng sản của cụm. Các kết quả phân tích thử nghiệm trên tài liệu
thực tế cho thấy đây là những tham số chỉ tiêu rất tốt trong việc tham gia đánh
giá và phân loại bản chất phóng xạ của cụm mà khi xử lý trên các dị thường đơn
không thể có được.
II.
XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VÀ ÁP DỤNG THỰC TẾ
1. Xây dựng chương trình xử lý trên máy tính
Theo
nội dung phương pháp trình bày ở trên, chúng tôi đã xây dựng chương trình xử lý
trên máy tính (chương trình Q.20) từ kết quả phân loại cụm dị thường theo
chương trình thành lập “Sơ đồ phân bố cụm dị thường”. Trên sơ đồ này toàn bộ
cụm dị thường được biểu diễn còn lại như một dị thường duy nhất theo ranh giới
của cụm với cách thể hiện các nhóm bản chất phóng xạ theo các tổ hợp màu tương
tự như đối với các dị thường đơn.
2.
Áp dụng thực tế
Với
nội dung phương pháp và phần mềm xử lý trên máy tính tương ứng như đã trình bày
ở trên, chúng tôi đã tiến hành phân tích thử nghiệm đối với tài liệu thực tế
của vùng bay Tuy Hòa và cho kết quả tốt. Cụ thể như sau:
Trên
vùng bay Tuy Hòa với tổng diện tích khoảng 7600 km2 đã phát hiện
được gần 2000 dị thường và khoanh định thành 120 cụm. Các dị thường đơn được
thể hiện trên 15 mảnh bản đồ tỉ lệ 1:50.000. Hình 1 là một phần diện tích nhỏ
phía ĐN của vùng bay có khoảng 150 dị thường. Bằng phương pháp đánh giá và phân
loại cụm dị thường (theo chương trình Q.20) toàn bộ 120 cụm dị thường được mã
hóa và xác định bản chất phóng xạ (Bảng 1, 2). Từ đó thành lập “Sơ đồ phân bố
cụm dị thường phổ gamma hàng không” (Hình 2). Với sơ đồ này toàn bộ cụm dị
thường của vùng bay được thể hiện trên một bản vẽ (ở tỉ lệ 1:200.000 hoặc nhỏ
hơn). Cần lưu ý rằng theo Quy phạm kỹ thuật hiện hành thì bản đồ các dị thường
đơn không thể biểu diễn trên tỉ lệ 1: 200.000 hoặc nhỏ hơn. Sơ đồ này cùng với
các số liệu tham số phóng xạ đặc trưng của cụm (Bảng 1, 2) là những tài liệu
rất có ý nghĩa giúp người phân tích có thêm những hiểu biết đầy đủ, toàn diện
hơn về đặc điểm trường phóng xạ của từng cụm cũng như của toàn vùng bay. Những
tài liệu này là cơ sở cho việc lựa chọn các cụm dị thường tiêu biểu, đại diện
cho các nhóm bản chất phóng xạ khác nhau để tiến hành kiểm tra mặt đất ở giai
đoạn thi công đề án, đồng thời là căn cứ quan trọng trong việc dự báo triển
vọng khoáng sản đối với các cụm chưa tiến hành kiểm tra mặt đất, nhưng có các
đặc điểm địa chất, địa vật lý tương tự ở giai đoạn phân tích tổng hợp tài liệu.
Hình 1. Bản đồ tuyến bay thực tế và dị thường phổ gamma hàng không
Hình 2. Sơ đồ phân bố cụm dị thường phổ gamma hàng không vùng Tuy Hoà
(thành lập theo phương pháp đánh giá và phân loại
cụm dị thường)
KẾT QUẢ PHÂN
TÍCH THỐNG KÊ PHÂN LOẠI CỤM DỊ THƯỜNG
Bảng mã hóa
và phân loại dị thường đơn của cụm (cụm số:68) Bảng 1
|
************ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* |
|||||||||||||
|
* |
STT |
SDT |
DJ/T(1:2) |
U/DU |
Th/DTh |
K/DK |
Th:U/U:K |
F/Ju |
JTh/Jk |
MAHOA |
BC-FX |
* |
|
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||
|
* |
|
|
2.20 |
6.50 |
18.00 |
2.70 |
2.77 |
0.98 |
0.33 |
CB |
|
* |
|
|
* |
1 |
187 |
400.00 |
3.50 |
6.00 |
2.30 |
2.41 |
0.45 |
0.22 |
3112 |
K |
* |
|
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||
|
* |
|
|
2.80 |
8.00 |
25.00 |
4.60 |
3.13 |
1.47 |
0.33 |
CB |
|
* |
|
|
* |
2 |
196 |
450.00 |
4.20 |
10.00 |
1.60 |
1.74 |
0.40 |
0.27 |
3213 |
K |
* |
|
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||
|
* |
|
|
3.40 |
4.50 |
17.00 |
4.40 |
3.78 |
1.16 |
0.32 |
CB |
|
* |
|
|
* |
35 |
417 |
450.00 |
2.50 |
12.00 |
3.20 |
1.02 |
0.31 |
0.37 |
3213 |
K |
* |
|
|
************ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* * |
|||||||||||||
|
Phân tích thống kê phân loại cụm |
|||||||||||||
|
************ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* * |
|||||||||||||
|
MÃ HÓA VÀ PHÂN LOẠI CỤM DỊ THƯỜNG |
|||||||||||||
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||
|
* |
STT |
SDT |
DJ/T(1:2) |
U/DU |
Th/DTh |
K/DK |
Th:U/U:K |
F/Ju |
JTh/Jk |
MAHOA |
BC-FX |
* |
|
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||
|
* |
|
|
2.65 |
4.23 |
19.78 |
4.21 |
4.68 |
0.90 |
0.37 |
CB |
|
* |
|
|
* |
1 |
68 |
575.00 |
3.01 |
10.87 |
2.24 |
1.00 |
0.29 |
0.34 |
3212 |
K |
* |
|
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||
|
* |
CÁC HỆ SỐ TƯƠNG QUAN: Rth.u=0.72 Ru.k =0.42 Rth.k = 0.44 |
* |
|||||||||||
|
************* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* |
|||||||||||||
KẾT QUẢ TỔNG
HỢP PHÂN TÍCH THỐNG KÊ PHÂN LOẠI CỤM DỊ THƯỜNG
Bảng 2
|
*********** * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
* *
* |
|||||||||||||||||
|
* |
STT |
CỤM |
DJ/T(1:2) |
U/DU |
Th/DTh |
K/DK |
Th:U/U:K |
F/Ju |
JTh/Jk |
TOTAL |
MAHOA |
BC-FX |
* |
||||
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||||||
|
* |
|
|
2.90 |
5.63 |
26.30 |
4.50 |
4.68 |
0.96 |
0.39 |
|
BB |
|
* |
||||
|
* |
1 |
1 |
237.50 |
2.53 |
14.50 |
1.10 |
1.25 |
0.31 |
0.30 |
6.69 |
3313 |
TH-K |
* |
||||
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||||||
|
* |
|
|
2.69 |
6.49 |
25.90 |
4.31 |
3.99 |
1.08 |
0.38 |
|
CB |
|
* |
||||
|
* |
2 |
2 |
450.00 |
2.98 |
10.43 |
1.39 |
1.50 |
0.35 |
0.28 |
6.89 |
3213 |
K |
* |
||||
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||||||
|
* |
|
|
2.20 |
4.80 |
25.00 |
3.65 |
5.21 |
0.70 |
0.43 |
|
CB |
|
* |
||||
|
* |
3 |
3 |
433.33 |
3.53 |
10.33 |
1.02 |
1.32 |
0.30 |
0.27 |
5.88 |
3212 |
K |
* |
||||
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||||||
|
* |
|
|
2.80 |
7.75 |
29.20 |
3.52 |
3.77 |
0.93 |
0.40 |
|
CB |
|
* |
||||
|
* |
4 |
4 |
480.00 |
3.78 |
14.60 |
1.02 |
2.20 |
0.39 |
0.21 |
7.33 |
3213 |
K |
* |
||||
|
……………………………………………………………………………………………………………………………… |
|||||||||||||||||
|
* |
|
|
3.05 |
4.50 |
19.75 |
4.00 |
4.39 |
0.91 |
0.37 |
|
CB |
|
* |
||||
|
* |
5 |
5 |
575.00 |
2.30 |
8.63 |
||||||||||||