ChuyÓn tr­êng vÒ cùc tê b¶n ®å dÞ th­êng tõ hµng kh«ng ViÖt Nam

Lª Huy Minh, L­u ViÖt Hïng, Vâ Thanh S¬n

ViÖn VËt lý ®Þa cÇu, Trung t©m KHTN&CNQG
§­êng Hoµng Quèc ViÖt, CÇu GiÊy, Hµ Néi

Tãm t¾t: Bµi b¸o giíi thiÖu phÐp chuyÓn tr­êng vÒ cùc ë vïng vÜ ®é thÊp cña Hansen vµ Pawlowski dùa vµo lý thuyÕt Wiener. Kü thuËt nµy ®· ®­a sù héi tô cña phÐp chuyÓn tr­êng vÒ cùc tíi vïng cã ®é tõ khuynh I» 5o, cho phÐp tiÕn hµnh tÝnh to¸n chuyÓn vÒ cùc b¶n ®å dÞ th­êng tõ hµng kh«ng l·nh thæ ViÖt Nam tõ kho¶ng vÜ tuyÕn 10o20’ trë ra. C¸c ranh giíi tõ tÝnh ®­îc x¸c ®Þnh b»ng ph­¬ng ph¸p x©y dùng tr­êng vect¬ gradien ngang cùc ®¹i b¶n ®å dÞ th­êng tõ ®· ®­îc chuyÓn vÒ cùc. Ph©n tÝch s¬ bé kÕt qu¶ cho thÊy c¸c ranh giíi tõ tÝnh nµy t­¬ng øng kh¸ tèt víi c¸c ranh giíi ®Þa chÊt: ®ã lµ c¸c ®øt g·y, c¸c khèi x©m nhËp hoÆc c¸c khèi ®¸ phun trµo… §iÒu nµy minh häa vai trß quan träng cña c¸c sè liÖu tõ trong c¸c nghiªn cøu ®Þa chÊt vµ t×m kiÕm kho¸ng s¶n.

Më ®Çu

B¶n ®å dÞ th­êng tõ hµng kh«ng D T ViÖt Nam do Tæng côc §Þa chÊt thµnh lËp trªn c¬ së kÕt qu¶ bay ®o trong nhiÒu giai ®o¹n kh¸c nhau vµ ®· ®­îc c«ng bè d­íi d¹ng b¶n ®å víi kho¶ng c¸ch l­íi ®iÓm lµ 2 km. B¶n ®å nµy ®· ®­îc rÊt nhiÒu t¸c gi¶ ph©n tÝch, nh­ng phÇn lín cã ý nghÜa ®Þnh tÝnh. ViÖc ph©n tÝch ®Þnh l­îng tµi liÖu tõ trªn l·nh thæ n­íc ta gÆp khã kh¨n do hiÖn t­îng tõ hãa nghiªng, c¸c biªn cña vËt thÓ dÞ tõ kh«ng trïng víi vÞ trÝ gradien ngang cùc ®¹i cña tr­êng nh­ ë vïng vÜ ®é cao. V× thÕ, muèn x¸c ®Þnh biªn c¸c vËt thÓ dÞ tõ mét c¸ch chÝnh x¸c chóng ta ph¶i thùc hiÖn phÐp chuyÓn tr­êng vÒ cùc, mét phÐp biÕn ®æi kh¸ phøc t¹p vµ khã héi tô ë vïng vÜ ®é thÊp, do trong vïng nµy to¸n tö chuyÓn tr­êng vÒ cùc kh«ng æn ®Þnh, khuÕch ®¹i c¶ nhiÔu cã trong sè liÖu quan s¸t vµ th­êng t¹o nªn c¸c dÞ th­êng gi¶ d¹ng kÐo dµi lÊn ¸t tÝn hiÖu h÷u Ých. Trong mét bµi b¸o tr­íc ®©y [9] chóng t«i ®· ¸p dông thuËt to¸n chuyÓn tr­êng vÒ cùc vµo viÖc luËn gi¶i sè liÖu dÞ th­êng tõ hµng kh«ng ®èi víi vïng tõ kho¶ng vÜ ®é 19o trë ra, tøc lµ vïng cã ®é tõ thiªn kho¶ng I = 25o trë lªn, vµ ®· nãi r»ng thuËt to¸n mµ chóng t«i sö dông kh«ng ¸p dông ®­îc cho phÇn miÒn Trung. Trong bµi b¸o nµy chóng t«i giíi thiÖu thuËt to¸n chuyÓn tr­êng vÒ cùc cña Hansen vµ Pawlowski [6] víi sù hoµn thiÖn cña Keating vµ Zerbo [7], ¸p dông thuËt to¸n nµy ®­a sù héi tô cña to¸n tö chuyÓn tr­êng vÒ cùc tíi c¸c vïng vÜ ®é thÊp h¬n tíi kho¶ng I = 5o, qua ®ã cã thÓ luËn gi¶i b¶n ®å dÞ th­êng tõ hµng kh«ng quan s¸t ®­îc xuèng ®Õn phÇn phÝa Nam cña l·nh thæ n­íc ta, tíi kho¶ng vÜ ®é 10o20’.

C¬ së lý thuyÕt

Chóng ta biÕt r»ng tr­êng dÞ th­êng tõ quan s¸t ®­îc D T vµ dÞ th­êng tõ ®· ®­îc chuyÓn vÒ cùc D Tr liªn hÖ víi nhau bëi hÖ thøc [8]:

(1)

trong ®ã F[] ký hiÖu phÐp biÕn ®æi Fourier. F[y r] chÝnh lµ to¸n tö chuyÓn tr­êng vÒ cùc. (1) cã thÓ ®­îc viÕt l¹i d­íi d¹ng:

(2)

trong ®ã lµ to¸n tö chiÕu, hay nghÞch ®¶o cña to¸n tö chuyÓn tr­êng vÒ cùc. kx vµ ky lµ c¸c sè sãng trong ph¹m vi Fourier theo ph­¬ng x (h­íng vÒ phÝa b¾c) vµ ph­¬ng y (h­íng vÒ phÝa ®«ng) mét c¸ch t­¬ng øng. NÕu chóng ta cho r»ng tr­êng dÞ th­êng tõ chØ b¾t nguån tõ sù tõ hãa c¶m øng, tøc lµ vect¬ tõ hãa cïng ph­¬ng víi vect¬ tr­êng tõ khu vùc, th× cã thÓ viÕt to¸n tö chiÕu d­íi d¹ng:

trong ®ã (l,m,n) lµ c¸c cosin chØ ph­¬ng cña vect¬ tr­êng tõ khu vùc, . NÕu n nhá, tøc lµ thµnh phÇn th¼ng ®øng cña tr­êng tõ khu vùc lµ nhá (vïng vÜ ®é thÊp), P cã thÓ ®­îc viÕt d­íi d¹ng:

Nh­ thÕ ®èi víi c¸c tÇn sè sao cho lkx=-mky, th× P(kx,ky) gÇn nh­ b»ng kh«ng. V× vËy däc theo ®­êng nµy trong mÆt ph¼ng (kx,ky) to¸n tö chuyÓn tr­êng vÒ cùc gÇn nh­ kh«ng bÞ giíi h¹n vµ khuÕch ®¹i rÊt m¹nh thµnh phÇn nhiÔu trong tÝn hiÖu. KÕt qu¶ lµ t¹o ra c¸c dÞ th­êng gi¶ cã d¹ng tuyÕn tÝnh ë lèi ra. Cã rÊt nhiÒu t¸c gi¶ trªn thÕ giíi t×m c¸ch v­ît qua khã kh¨n nµy ®Ó cã ®­îc mét to¸n tö chuyÓn tr­êng vÒ cùc æn ®Þnh. Trong bµi b¸o nµy chóng t«i giíi thiÖu ph­¬ng ph¸p do Hansen vµ Pawlowki [6] ®Ò xuÊt.

KÓ tíi thµnh phÇn nhiÔu N trong tr­êng dÞ th­êng quan s¸t ®­îc, chóng ta cã thÓ viÕt D Tqs=D T+N, biÕn ®æi Fourier cña dÞ th­êng D Tqs cã thÓ viÕt d­íi d¹ng:

(3)

Chóng ta cÇn chän mét to¸n tö a ®Ó cùc tiÓu hãa sai sè b×nh ph­¬ng trung b×nh gi÷a a F[D Tqs] vµ F[D Tr], nghÜa lµ cÇn t×m a sao cho:

® cùc tiÓu

trong ®ã dÊu ngoÆc nhän ký hiÖu gi¸ trÞ kú väng to¸n häc. Dùa vµo lý thuyÕt läc tèi ­u (lý thuyÕt Wiener) [15], Hansen vµ Pawlowski ®· chØ ra r»ng a cã thÓ ®­îc viÕt d­íi d¹ng hµm cña F[D Tr]:

(4)

trong ®ã dÊu * ký hiÖu biÕn ®æi phøc liªn hîp. C¸c biÓu thøc trong dÊu ngoÆc nhän ë mÉu sè cña (4) biÓu thÞ n¨ng l­îng cña nhiÔu vµ n¨ng l­îng tr­êng dÞ th­êng chuyÓn vÒ cùc. Tõ biÓu thøc trªn chóng ta chó ý r»ng nÕu th× ta cã . Nh­ vËy a chÝnh lµ mét to¸n tö chuyÓn tr­êng vÒ cùc cã ®iÒu chØnh do chó ý tíi nhiÔu trong tr­êng dÞ th­êng tõ quan s¸t ®­îc. VÊn ®Ò cßn l¹i lµ ®¸nh gi¸ vµ . Hansen vµ Pawlowski ®· sö dông gi¶ thiÕt nhiÔu tr¾ng, nghÜa lµ cho b»ng h»ng sè, vµ cho lµ n¨ng l­îng tÝn hiÖu trung b×nh trong cöa sæ xö lý cña tÝn hiÖu lèi vµo, ®· c¶i thiÖn mét b­íc râ rÖt thuËt to¸n chuyÓn tr­êng vÒ cùc ë vïng vÜ ®é thÊp.

Tuy nhiªn gi¶ thiÕt nhiÔu tr¾ng nhiÒu khi kh«ng phï hîp víi thùc tÕ. Chóng t«i chän ra ba vïng bÊt kú cã kÝch th­íc (150 km x 150 km) ë ba vïng kh¸c nhau ë khu vùc T©y B¾c Bé, §«ng B¾c Bé vµ Trung Bé vµ tÝnh phæ n¨ng l­îng cña tr­êng dÞ th­êng t­¬ng øng vµ kÕt qu¶ ®­îc tr×nh bµy ë h×nh 1. Chóng ta cã thÓ thÊy r»ng xu thÕ biÕn ®æi cña phæ n¨ng l­îng cña tr­êng dÞ th­êng tõ ë ba vïng gÇn nh­ nhau vµ ®Òu cã d¹ng 1/k3 vµ ë phÇn tÇn sè cao (phÇn bÞ ¶nh h­ëng nhiÒu cña nhiÔu) phæ dao ®éng phøc t¹p hÇu nh­ kh«ng cã ®o¹n n»m ngang, nghÜa lµ gi¶ thiÕt nhiÔu tr¾ng lµ kh«ng phï hîp. VÊn ®Ò lµ chän ®­îc tû sè n¨ng l­îng nhiÔu – tÝn hiÖu trong biÓu thøc (4) mét c¸ch hîp lý h¬n ®Ó hoµn thiÖn thªm thuËt to¸n chuyÓn tr­êng vÒ cùc. §Ó lµm ®iÒu nµy chóng t«i dùa theo ph­¬ng ph¸p cña Keating vµ Zerbo [7]. Ng­êi ta thÊy r»ng trong mÆt ph¼ng sè sãng (kx,ky) phæ cña tr­êng dÞ th­êng tõ chuyÓn vÒ cùc bÞ ¶nh h­ëng m¹nh trong kho¶ng cã ®é réng cì 30o däc theo trôc ®é tõ thiªn, ®Æc biÖt lµ ë tÇn sè cao [1]. Chóng ta cÇn t×m ®­îc mét tû sè n¨ng l­îng nhiÔu - tÝn hiÖu sao cho sau khi chuyÓn vÒ cùc n¨ng l­îng cña tr­êng ë vïng tÇn sè cao ®­îc ®éc lËp vÒ h­íng. §Ó lµm ®iÒu ®ã chóng ta chia phæ n¨ng l­îng ë phÇn tÇn sè cao thµnh 2 vïng, mét vïng trong kho¶ng ®é réng 30o, vïng thø hai lµ vïng cßn l¹i. Trong mçi vïng, kho¶ng 75% n¨ng l­îng cña tÝn hiÖu ë phÇn tÇn sè cao (gÇn tÇn sè Nyquist) ®­îc gi÷ l¹i, tû sè n¨ng l­îng gi÷a nhiÔu vµ tÝn hiÖu ë hai vïng ®­îc tÝnh lÆp ®i lÆp l¹i cho ®Õn khi n¨ng l­îng trung b×nh ë c¶ hai vïng xÊp xØ b»ng nhau. Sau ®ã tû sè nhiÔu - tÝn hiÖu ®­îc sö dông ®Ó tÝnh chuyÓn tr­êng vÒ cùc theo c«ng thøc (4). Nh­ vËy viÖc chän tû sè n¨ng l­îng nhiÔu - tÝn hiÖu theo c¸ch nµy sÏ kh¸ch quan h¬n c¸ch lµm cña Hansen vµ Pawlowski. Chóng t«i sÏ minh häa sù æn ®Þnh cña thuËt to¸n nµy trªn m« h×nh lý thuyÕt.

ë n­íc ta, mét sè t¸c gi¶ kh¸c còng sö dông phÐp chuyÓn tr­êng vÒ cùc [3], nh­ng c¬ së lý thuyÕt cña phÐp ph©n tÝch mµ c¸c t¸c gi¶ nµy sö dông ch­a ®­îc giíi thiÖu mét c¸ch ®Çy ®ñ. GÇn ®©y, Li vµ Oldenbourg [12] ®· ®­a ra mét thuËt to¸n kiÓu gi¶i bµi to¸n ng­îc cã ®iÒu chØnh cho phÐp chuyÓn tr­êng vÒ cùc ®èi víi sè liÖu dÞ th­êng tõ ngay trªn xÝch ®¹o.

D­íi ®©y chóng t«i xin tr×nh bµy c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu.

TÝnh chuyÓn tr­êng vÒ cùc trªn m« h×nh

Gièng nh­ trong [8] chóng t«i kiÓm nghiÖm ph­¬ng ph¸p chuyÓn tr­êng vÒ cùc ¸p dông ë ®©y víi mét m« h×nh vØa máng cã t­¬ng ph¶n ®é tõ c¶m lµ 0,001 cgs, kÝch th­íc ngang 20x20 ®¬n vÞ, ®é dµy lµ 2 ®¬n vÞ, ®é s©u ®Õn mÆt trªn lµ 1 ®¬n vÞ. Chóng t«i tÝnh tr­êng dÞ th­êng tõ D T do vØa nµy g©y ra trong tr­êng hîp vect¬ tõ hãa cña vØa vµ cña tr­êng khu vùc cã cïng h­íng víi ®é tõ khuynh lµ I = 10o, ®é tõ thiªn D = 0o, vµ tr­êng dÞ th­êng nµy t¹i cùc. C¸c dÞ th­êng tõ thu ®­îc trong hai tr­êng hîp ®­îc céng thªm mét nhiÔu Gauss cã ®é lÖch chuÈn lµ 1 nT. Sö dông phÐp chuyÓn tr­êng vÒ cùc ®· nªu ®Ó chuyÓn tr­êng dÞ th­êng tõ tr­êng hîp (I = 10o, D = 0o) vÒ cùc vµ tÝnh s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i t­¬ng øng, ®ång thêi chóng t«i còng sö dông ph­¬ng ph¸p chuyÓn tr­êng vÒ cùc theo c«ng thøc (1) ®èi víi tr­êng hîp (I = 10o, D = 0o). Toµn bé kÕt qu¶ ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 2(a-e). Nh­ ®· nhËn xÐt trong [8] khi so s¸nh c¸c h×nh 2a vµ 2b cã thÓ thÊy r»ng tr­êng dÞ th­êng tõ cña mét vËt thÓ ®¬n lÎ trong tr­êng hîp tõ hãa th¼ng ®øng kh«ng ®¬n gi¶n lµ sù dÞch chuyÓn theo ph­¬ng ngang cña tr­êng dÞ th­êng tõ trong tr­êng hîp tõ hãa nghiªng. Tõ h×nh 1a cã thÓ nhËn thÊy r»ng trong tr­êng hîp tõ hãa nghiªng gradien ngang cùc ®¹i cña tr­êng lÖch so víi biªn cña vËt thÓ, thËm trÝ hai biªn ph¶i vµ tr¸i (h­íng b¾c-nam) trong tr­êng hîp nµy khã cã thÓ x¸c ®Þnh, nh­ng tr­êng hîp tr­êng dÞ th­êng quan s¸t ë cùc (H×nh 2b) th× c¸c biªn ngang cña vËt thÓ hoµn toµn ®­îc x¸c ®Þnh. So s¸nh H×nh 2b víi H×nh 2c cã thÓ thÊy ®­îc sù héi tô cña thuËt to¸n chuyÓn tr­êng vÒ cùc mµ chóng t«i sö dông ë ®©y. H×nh 2d chØ ra r»ng ë tr­êng hîp I = 10o, viÖc tÝnh to¸n tr­êng dÞ th­êng tõ t¹i cùc theo c«ng thøc (1) cho kÕt qu¶ kh«ng thÓ sö dông ®­îc; tr­êng nhiÔu bÞ khuÕch ®¹i rÊt m¹nh, vµ cã rÊt nhiÒu dÞ th­êng gi¶ kÐo dµi theo ph­¬ng kinh tuyÕn. H×nh 2e lµ s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i tÝnh tõ 2c cho thÊy c¸c biªn ®«ng-t©y cña vËt thÓ ®­îc x¸c ®Þnh rÊt tèt, cßn c¸c biªn b¾c-nam ®­îc x¸c ®Þnh kÐm h¬n, nh­ng vÉn kh¸ chÝnh x¸c. Chóng t«i ®· sö dông phÐp chuyÓn tr­êng vÒ cùc theo (4) ®èi víi tr­êng hîp I = 5o vµ còng thµnh lËp s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i t­¬ng øng, kÕt qu¶ ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 3a-c. So s¸nh h×nh 2c vµ h×nh 3b, chóng ta cã thÓ thÊy râ ¶nh h­ëng cña ®é tõ khuynh I tíi kÕt qu¶ chuyÓn tr­êng vÒ cùc víi cïng thuËt to¸n chuyÓn tr­êng vÒ cùc mµ chóng t«i sö dông ë ®©y. Tr­êng vect¬ gradien ngang cùc ®¹i ë h×nh 2e vµ h×nh 3c ®­îc x©y dùng cïng mét c¸ch vµ ®Òu gi÷ møc biÓu thÞ lµ 5nT/®¬n vÞ; chóng ta cã thÓ thÊy r»ng ë møc nµy trªn h×nh 3c ®· xuÊt hiÖn c¸c gi¸ trÞ cùc ®¹i gradien ngang kh«ng ph¶n ¸nh ®óng biªn cña vËt thÓ. V× thÕ chóng t«i dõng viÖc ph©n tÝch ë tr­êng hîp I³ 5o. L­u ý r»ng viÖc x¸c ®Þnh biªn cña c¸c vËt thÓ dÞ tõ ®­îc thùc hiÖn b»ng viÖc x©y dùng tr­êng vect¬ gradien ngang cùc ®¹i cña tr­êng dÞ th­êng tõ chuyÓn vÒ cùc ®· ®­îc giíi thiÖu chi tiÕt trong hai bµi b¸o tr­íc ®©y [8,9].

 

KÕt qu¶ biÕn ®æi tr­êng tõ l·nh thæ ViÖt Nam

B¶n ®å tõ hµng kh«ng D T cña l·nh thæ n­íc ta ®­îc tr×nh bµy trªn H×nh 4. ViÖc ph©n tÝch ®Æc tr­ng cña tr­êng tõ quan s¸t ®­îc trªn b¶n ®å nµy ®· ®­îc th¶o luËn ë nhiÒu bµi b¸o vµ chóng t«i kh«ng nh¾c l¹i ë ®©y. H×nh 5 lµ b¶n ®å dÞ th­êng chuyÓn vÒ cùc tÝnh theo ph­¬ng ph¸p ®· tr×nh bµy.

 

 

 

 §Ó tiÖn ph©n tÝch vµ lo¹i bá nh÷ng nguån n«ng chóng t«i ®· chuyÓn b¶n ®å thu ®­îc trªn h×nh 5 lªn 5 km vµ kÕt qu¶ ®­îc tr×nh bµy ë H×nh 6. Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n chuyÓn tr­êng vÒ cùc, chóng t«i lÊy tr­êng khu vùc theo b¶n ®å tr­êng b×nh th­êng niªn ®¹i 1997.5 do Hµ Duyªn Ch©u vµ Daniel Gilbert [5] thµnh lËp. Tr­êng b×nh th­êng nµy còng ®­îc ®­a vµo d­íi d¹ng l­íi ®iÓm nh­ l­íi ®iÓm cña sè liÖu quan s¸t.

B¶n ®å thu ®­îc ë H×nh 5 hoµn toµn phï hîp víi kÕt qu¶ chuyÓn tr­êng vÒ cùc ®èi víi phÇn miÒn B¾c ®· giíi thiÖu trong bµi b¸o tr­íc víi viÖc sö dông c«ng thøc (1) kÕt hîp víi ph­¬ng ph¸p néi ngo¹i suy vµ läc tÇn thÊp [4], ®iÒu ®ã kh¼ng ®Þnh sù phï hîp gi÷a hai thuËt to¸n ®· ®­îc chóng t«i sö dông. So s¸nh c¸c b¶n ®å tr­êng dÞ th­êng tõ D T quan s¸t ®­îc víi b¶n ®å D T ®· ®­îc chuyÓn vÒ cùc, nh­ chóng t«i ®· nhËn xÐt ë [8, 9], tr­êng dÞ th­êng chuyÓn vÒ cùc kh«ng ®¬n gi¶n lµ sù dÞch chuyÓn theo ph­¬ng ngang cña c¸c ®Æc tr­ng cña tr­êng D T quan s¸t. §iÒu nµy dÔ dµng nhËn thÊy khi so s¸nh H×nh 4 vµ H×nh 5, nhÊt lµ ë phÇn phÝa Nam l·nh thæ. Trªn H×nh 4, phÇn tõ kho¶ng vÜ tuyÕn 17 trë vµo chóng ta nh×n thÊy xu thÕ dÞ th­êng kÐo dµi theo ph­¬ng vÜ tuyÕn. §iÒu nµy còng cã thÓ hiÓu ®­îc tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n m« h×nh ë H×nh 2 vµ H×nh 3. ë vïng vÜ ®é thÊp chØ cã c¸c biªn ®«ng-t©y cña c¸c dÞ vËt lµ ®­îc thÓ hiÖn râ, cßn biªn b¾c-nam thÓ hiÖn rÊt kÐm. §©y lµ mét ®Æc ®iÓm kh¸ râ rÖt cña tr­êng dÞ th­êng tõ vïng vÜ ®é thÊp. Trªn c¸c b¶n ®å chuyÓn tr­êng vÒ cùc chóng ta cã thÓ thÊy ®­îc xu thÕ phøc t¹p h¬n, c¸c dÞ th­êng kh«ng cßn kÐo dµi theo ph­¬ng ®«ng-t©y n÷a, mµ cã d¹ng ®Òu ®Æn h¬n, nghÜa lµ c¸c biªn b¾c-nam cña c¸c dÞ th­êng hoµn toµn ®­îc x¸c ®Þnh.

 

 

 

 

 

 

H×nh 7 lµ s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i cña tr­êng dÞ th­êng tõ chuyÓn vÒ cùc n©ng lªn 5 km. C¸ch biÓu diÔn tr­êng vect¬ gradien ngang cùc ®¹i hoµn toµn gièng nh­ ®· lµm trong [11,12], nghÜa lµ biÓu diÔn tr­êng vect¬ gradien ngang cùc ®¹i ë 5 møc kh¸c nhau, mçi møc chiÕm kho¶ng 20%. Gradien cµng lín, nghÜa lµ ®iÓm chÊm cµng lín vµ vect¬ cµng dµi, biªn ®­îc x¸c ®Þnh cµng râ. §Ó cã thÓ quan s¸t mét c¸ch chi tiÕt c¸c biªn cña c¸c vËt thÓ dÞ tõ tÝnh ®­îc, s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i ®­îc ®­a ra ë tû lÖ lín h¬n so víi c¸c b¶n ®å ë c¸c h×nh 5 vµ 6, vµ ®­îc ®­a ra d­íi d¹ng s¬ ®å vect¬ ®èi víi phÇn miÒn B¾c (tõ vÜ ®é 19o ®Õn vÜ ®é 23o30’), miÒn Trung (tõ vÜ ®é 14o30’ ®Õn vÜ ®é 19o) vµ miÒn Nam (tõ vÜ ®é 10o ®Õn vÜ ®é 14o30’) ë cïng mét tû lÖ. Chóng t«i còng nhÊn m¹nh trong c¸c bµi b¸o tr­íc [8,9] r»ng biªn cña c¸c vËt thÓ dÞ tõ x¸c ®Þnh ®­îc tõ s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i lµ c¸c ranh giíi vÒ mÆt tõ tÝnh, chóng kh«ng chØ ph¶n ¸nh c¸c cÊu tróc ®øt g·y, mµ cßn ph¶n ¸nh c¸c cÊu tróc tõ tÝnh kh¸c kh«ng liªn quan tíi ®øt g·y. Do vËy chóng t«i kh«ng thÓ hy väng ph©n tÝch toµn bé nh÷ng th«ng tin cã thÓ thu ®­îc tõ s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i ®­a ra ë ®©y, mµ chØ nªu ra nh÷ng nhËn xÐt s¬ bé qua ®ã cã thÓ thÊy ®­îc vai trß cña c¸c sè liÖu tõ trong c¸c nghiªn cøu ®Þa chÊt.

NhËn xÐt vÒ tr­êng vect¬ gradien ngang cùc ®¹i thu ®­îc ®èi víi phÇn miÒn B¾c ®· ®­îc nªu ra ë bµi b¸o tr­íc, ë ®©y chóng t«i nh¾c l¹i mét sè nÐt chÝnh. Vïng T©y B¾c Bé cã biªn ®é gradien ngang cña tr­êng dÞ th­êng rÊt lín, c¸c biªn dÞ tõ cã xu h­íng kÐo dµi theo ph­¬ng TB - §N, ®©y còng lµ h­íng cÊu tróc chÝnh cña miÌn T©y B¾c Bé. C¸c ®øt gÉy chÝnh ë khu vùc nµy nh­ ®øt g·y §iÖn Biªn - Lai Ch©u, ®øt g·y S«ng §µ, ®øt g·y S¬n La, ®øt g·y Phong Thæ - NËm P×a… cã biÓu hiÖn kh¸ râ rÖt. Tuy nhiªn, ngoµi c¸c cÊu tróc ®øt g·y biÓu hiÖn bëi c¸c chuçi vect¬ gradien ngang kÐo dµi, chóng ta cßn thÊy nh÷ng vïng cã biªn gÇn nh­ khÐp kÝn; ®©y thùc sù lµ nh÷ng vïng cã t­¬ng ph¶n ®é tõ hãa lín h¬n so víi c¸c vïng xung quanh, vÝ dô vïng phun trµo gÇn Hoµ B×nh…

Gradien ngang cña tr­êng dÞ th­êng tõ ë miÒn §«ng B¾c Bé nhá h¬n ë T©y B¾c Bé. Ph­¬ng cÊu tróc chÝnh cña vïng nµy lµ ph­¬ng §B – TN thÓ hiÖn kh¸ râ rÖt. §øt g·y Cao B»ng - Tiªn Yªn theo h­íng TB - §N cã biÓu hiÖn. Mét sè ®øt g·y theo h­íng §B - TN vµ ®øt g·y vßng cung gÇn nh­ theo h­íng nµy nh­ ®øt g·y B¾c Giang - §×nh LËp còng thÓ hiÖn râ.

Vïng B¾c Trung Bé ë phÝa t©y Thanh Ho¸ cã mét sè cÊu tróc cã h­íng §B - TN, gÇn nh­ vu«ng gãc víi ®øt g·y S«ng M· thÓ hiÖn b»ng d¶i vect¬ cã ph­¬ng TB - §N kÐo tõ gÇn biªn giíi ViÖt - Lµo ra s¸t biÓn. Nh­ vËy râ rµng ®íi ®øt g·y S«ng Hång vµ ®øt g·y S«ng M· lµ nh÷ng ranh giíi rÊt quan träng ng¨n c¸ch c¸c vïng cã ph­¬ng cÊu tróc ®Þa chÊt kh¸c biÖt nhau, ®iÒu nµy ®· ®­îc biÕt ®Õn qua rÊt nhiÒu tµi liÖu ®Þa chÊt kiÕn t¹o [2, 10, 13, 16, 17]. Tuy nhiªn ®o¹n ®øt g·y S«ng M· gÇn ®øt g·y §iÖn Biªn - Lai Ch©u thÓ hiÖn kh«ng râ rµng nh­ ®øt g·y S¬n La. §íi ®øt g·y S«ng C¶ - Rµo NËy quan s¸t ®­îc kh¸ râ rÖt ë tµi liÖu träng lùc [8], th× hÇu nh­ kh«ng quan s¸t ®­îc ë tµi liÖu tõ hµng kh«ng, ®iÒu nµy cã lÏ do hiÖu øng tõ cña ®øt g·y S«ng C¶ lµ yÕu.

Vïng tõ kho¶ng vÜ tuyÕn 16o ®Õn kho¶ng vÜ tuyÕn 19o lµ vïng cã gradien ngang cña tr­êng nhá nhÊt trªn toµn l·nh thæ. Trong vïng nµy cã mét sè ranh giíi ¸ vÜ tuyÕn, mét sè ranh giíi cã xu thÕ b¾c-nam, mét sè kh¸c cã xu thÕ TB - §N. So s¸nh víi c¸c b¶n ®å ®Þa chÊt [2] chóng t«i thÊy cã mét sù t­¬ng øng t­¬ng ®èi tèt gi÷a c¸c biªn t×m ®­îc víi cÊu tróc ®øt g·y trong vïng. VÝ dô ranh giíi cã xu thÕ ®«ng-t©y ë gÇn vÜ tuyÕn kho¶ng 17o40’ t­¬ng øng rÊt tèt víi hÖ ®øt g·y ë vïng nµy. DÞ th­êng liªn quan tíi má s¾t Th¹ch Khª thÓ hiÖn rÊt râ rµng [2].

Tõ kho¶ng vÜ tuyÕn 15o ®Õn kho¶ng vÜ tuyÕn 16o gradien ngang cña tr­êng kh¸ lín, mét sè biªn ¸ vÜ tuyÕn thÓ hiÖn kh¸ râ rÖt. §øt g·y ¸ vÜ tuyÕn Trµ Mi - B×nh S¬n còng cã biÓu hiÖn [11].

Trong kho¶ng vÜ tuyÕn 14o10’ ®Õn kho¶ng vÜ tuyÕn 15o, mét sè biªn cã xu h­íng b¾c nam t­¬ng øng kh¸ tèt víi hÖ thèng ®øt g·y b¾c-nam quan s¸t ®­îc trªn c¸c b¶n ®å ®Þa chÊt [2, 14].

Nh×n chung tõ kho¶ng vÜ tuyÕn 14o30’ trë vµo, trªn vïng khèi n©ng Kon Tum vµ khèi n©ng §µ L¹t, s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i kh¸ phøc t¹p; ®iÒu nµy phï hîp víi tÝnh chÊt phøc t¹p cña cÊu tróc ®Þa chÊt ë ®©y, ®ã lµ sù xen kÏ gi÷a c¸c thµnh t¹o cæ Archei, Proterozoi, c¸c phun trµo bazan, c¸c phøc hÖ x©m nhËp vµ c¶ c¸c thµnh hÖ trÇm tÝch. PhÇn phÝa nam vïng khèi n©ng Kon Tum cã hai biªn gÇn nh­ song song kÐo tõ s¸t biªn giíi ViÖt - Lµo gÇn nh­ theo h­íng TB - §N tíi kho¶ng vÜ tuyÕn 13o ®æi sang h­íng §B - TN kÐo ®Õn gÇn Quy Nh¬n. Vïng phÝa t©y §µ L¹t kÐo ra s¸t biªn giíi ViÖt - Lµo, tr­êng dÞ th­êng cã c­êng ®é yÕu, gradien ngang nhá h¬n nhiÒu so víi vïng xung quanh.

Vïng miÒn §«ng Nam Bé c­êng ®é tr­êng dÞ th­êng kh¸ lín, gradien ngang cao h¬n vïng khèi n©ng §µ L¹t. DÞ th­êng d­¬ng cã biªn ®é lín nhÊt trong vïng quan s¸t ®­îc gÇn T©y Ninh, t©m dÞ th­êng trïng víi thµnh t¹o x©m nhËp lé ra trªn bÒ mÆt. Vïng dÞ th­êng d­¬ng trªn h×nh 6 gÇn Vòng Tµu còng øng víi vïng cã mÆt thµnh t¹o x©m nhËp lé ngay trªn bÒ mÆt.

Nh­ ®· nªu ë trªn, thuËt to¸n chuyÓn tr­êng vÒ cùc mµ chóng t«i giíi thiÖu ë ®©y cã sù héi tô tíi kho¶ng ®é tõ khuynh I = 5o, v× thÕ chóng t«i dõng phÐp ph©n tÝch ®Ò nghÞ ë ®©y ë kho¶ng vÜ ®é 10o20’.

KÕt luËn

Tãm l¹i, qua c¸c kÕt qu¶ giíi thiÖu trªn, chóng ta cã thÓ thÊy r»ng b»ng phÐp chuyÓn tr­êng vÒ cùc mµ chóng t«i giíi thiÖu ë ®©y vµ viÖc x©y dùng tr­êng vect¬ gradien ngang cùc ®¹i, c¸c biªn cña c¸c vËt thÓ dÞ tõ ®­îc x¸c ®Þnh rÊt ®Çy ®ñ vµ chÝnh x¸c ngay c¶ ®èi víi vïng vÜ ®é thÊp ë phÝa Nam l·nh thæ n­íc ta. Bøc tranh biªn c¸c vËt thÓ dÞ tõ x¸c ®Þnh ®­îc trªn s¬ ®å vect¬ gradien ngang cùc ®¹i mµ chóng t«i giíi thiÖu ë ®©y kh¸ gÇn víi bøc tranh cÊu tróc ®Þa chÊt thùc. V× khu«n khæ cña bµi b¸o nªn chóng t«i kh«ng thÓ ph©n tÝch mét c¸ch chi tiÕt mèi t­¬ng quan gi÷a c¸c biªn t×m ®­îc theo tµi liÖu dÞ th­êng tõ víi tÊt c¶ bøc tranh ®Þa chÊt cña c¶ ViÖt Nam, ®©y sÏ lµ c«ng viÖc cña nh÷ng nghiªn cøu tiÕp theo. Nh÷ng ph©n tÝch s¬ bé ë trªn cã thÓ cho chóng ta thÊy vai trß quan träng cña c¸c sè liÖu tõ trong c¸c nghiªn cøu vÒ cÊu tróc ®Þa chÊt còng nh­ viÖc t×m kiÕm kho¸ng s¶n.

Lêi c¶m ¬n: T¸c gi¶ bµy tá lßng c¸m ¬n GS. Ph¹m N¨ng Vò ®· ®ãng gãp nh÷ng ý kiÕn x¸c ®¸ng trong viÖc hoµn chØnh bµi b¸o nµy. Bµi b¸o ®­îc hoµn thµnh víi sù trî gióp kinh phÝ cña Héi ®ång Khoa häc tù nhiªn.

V¨n liÖu

1. Blakely R. J., 1995. Potential theory in gravity and magnetic applications, Cambridge.

2. Côc §Þa chÊt vµ Kho¸ng s¶n ViÖt Nam. B¶n ®å ®Þa chÊt tû lÖ 1:200 000, C¸c lo¹t tê §ång b»ng Nam Bé (1996), BÕn KhÕ - §ång Nai (1999), Kon Tum – Bu«n Ma ThuËt (1998), B¾c Trung Bé (1996), §«ng B¾c Bé (2001). Hµ Néi.

3. §inh V¨n Toµn, Ng« Quèc Dòng, 1999. Sö dông kÕt qu¶ ph©n tÝch tµi liÖu tõ trªn l·nh thæ B¾c ViÖt Nam trong nghiªn cøu cÊu tróc ®Þa chÊt. TC C¸c khoa häc vÒ Tr¸i ®Êt, 21/4 : 263-271. Hµ Néi.

4. Gilbert D., A. Galdeano, 1985. A computer program to perform transformations of gravimetric and aeromagnetic surveys. Computer & Geosciences, 11 / 5 : 553-588.

5. Hµ Duyªn Ch©u, D. Gilbert, 1999. B¶n ®å tõ tr­êng b×nh th­êng l·nh thæ ViÖt Nam (phÇn ®Êt liÒn) niªn ®¹i 1997,5, TC C¸c khoa häc vÒ Tr¸i ®Êt, 21/4 : 241-253. Hµ Néi.

6. Hansen R. O., R. S. Pawlowski, 1989. Reduction to the pole at low latitudes by Wiener filtering. Geophysics, 54 : 1607-1613.

7. Keating P., L. Zerbo, 1996. An improved technique for reduction to the pole at low latitudes, Geophysics, 61 : 131-137.

8. Lª Huy Minh, L­u ViÖt Hïng, Cao §×nh TriÒu, 2001. Mét vµi ph­¬ng ph¸p hiÖn ®¹i ph©n tÝch tµi liÖu tõ hµng kh«ng ¸p dông cho vïng TuÇn Gi¸o. TC C¸c khoa häc vÒ Tr¸i ®Êt, 23/3 : 207-216. Hµ Néi.

9. Lª Huy Minh, L­u ViÖt Hïng, Cao §×nh TriÒu, 2001. Tr­êng vecto gradien ngang cùc ®¹i trong viÖc minh gi¶i sè liÖu tõ vµ träng lùc ë ViÖt Nam, TC C¸c khoa häc vÒ Tr¸i ®Êt (®ang in).

10. Le Van De, 1997. Outline of plate-tectonic evolution of continental crust of Vietnam, Proc. of the Intern. Conf. on Stratigraphy and Tectonic evolution of SE Asia and the S Pacific, Bangkok, Thailand, 465-474.

11. Lª V¨n M¹nh, NguyÔn Nghiªm Minh, 1998. §Æc ®iÓm kiÕn t¹o c¸c ®íi kh©u B¾c Trung Bé. TC §Þa chÊt, A/245 : 28-34. Hµ Néi.

12. Li Y., D. W. Oldenburg, 2001. Stable reduction to the pole at the magnetic equator, Geophysics, 66 : 571-578.

13. Peltzer G., P. Tapponier, 1988. Formation and evolution of strike-slip faults, rifts and basins during the India-Asia collision: an experimental approach. J. Geophys. Res., 93/B12 : 15085-15117.

14. Ph¹m V¨n Hïng, 2000. X¸c ®Þnh tÝnh chÊt ®éng häc cña ®íi ®øt g·y ë khu vùc Nam Trung Bé b»ng ph©n tÝch khe nøt kiÕn t¹o. TC C¸c khoa häc vÒ Tr¸i ®Êt, 22 / 2 : 113-119. Hµ Néi.

15. Press W. H., B. P. Flannery, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, 1989. Numerical Recipes, the Art of Scientific Computing, Cambridge University Press.

16. TrÇn Nghi, Chu V¨n Ngîi, §inh Xu©n Thµnh, NguyÔn §×nh Nguyªn, 2000. TiÕn hãa trÇm tÝch Kainozoi bån tròng S«ng Hång trong mèi quan hÖ víi ho¹t ®éng kiÕn t¹o. TC C¸c khoa häc vÒ Tr¸i ®Êt, 22/4 : 290-305. Hµ Néi.

17. TrÇn V¨n TrÞ, NguyÔn §×nh Uy, §µm Ngäc, 1986. The main tectonic features of ViÖt Nam. Proc. CGI-1, Hå ChÝ Minh City, 363-375.