Thăm dò địa chấn

692 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> Râ't hiếm những chương trình m ặc dù khá đơn Xử lý các kết quả tính toán<br /> giản n gay lần chạy thử đ ẩu tiên đã cho kết quả đ ún g<br /> Sau khi đã tính toán được các kết quả ta có thẻ<br /> n hư m ong m uốn bởi vì trong chương trình thuật<br /> hiến thị các kết quả này dưới dạng số, văn bản, hình<br /> toán thường chứa các lỗi ta cần phải phát hiện và sửa<br /> ảnh. Các kết quả này có thê được đưa ra trên màn<br /> chữa chúng. Quá trình phát hiện và sửa tâ't cả các lỗi<br /> hình máy tính hoặc các máy in, máy vè chuyên dụng.<br /> trong chương trình xảy ra ở các giai đoạn của việc<br /> giải bài toán đê bài toán thực hiện m ột cách đ ủn g N hư vậy, m áy tính giú p giải được nhiểu bài toán<br /> đắn gọi là quá trình hiệu chỉnh chương trình. Quá địa vật lý phức tạp, là công cụ hiệu lực đ ê n ghiên<br /> trình đó bao gồm: cứu Địa vật lý. C hương trình tính sau khi hoàn chinh<br /> là m ột phẩn m ềm chuyên dụng. Đ ê xây d ự n g nó ta<br /> 2). Kiểm tra và sửa các lỗi cú pháp của chương<br /> cẩn nhiều công sức và thời gian của m ột hoặc nhiều<br /> trình.<br /> tập th ể các nhà địa vật lý toán, nên cần phải được<br /> 2). Chỉnh sửa các phẩn đ ộc lập của chương trình.<br /> triển khai rộng rãi. D o đ ó cẩn phải viết tài liệu<br /> 3). Chinh sửa toàn bộ ch ư ơn g trình v ề tổng thể. h ư ớng dân và bảo trì phần m ểm này đê giú p các nhà<br /> Sau khi đã hoàn tâ't v iệc chình sửa toàn bộ địa vật lý sử d ụ n g nó m ột cách hiệu quả.<br /> chương trình và đã chạy thông trên m áy tính ta sẽ<br /> chạy thừ chương trình trong m ột vài trường hợp với Tài liệu tham khảo<br /> s ố liệu đầu vào khác nhau tương ứng với s ố liệu đầu<br /> M e n k e w ., 2012. G e o p h y s ic a l D a ta A n a ly s is : D is c r e te I n v e r s e<br /> ra có thê dự đoán hoặc biết trước (có thể bằng thực<br /> T h e o ry . M ATLAB Edition, Academic Press Inc. 3 3 0 pgs.<br /> nghiệm ). N ếu kết quá nhận được sai lệch lớn so với<br /> S a n D ie g o ,<br /> s ố liệu chuẩn thì trước tiên ta phải kiêm tra lại thuật<br /> toán và chương trình đ ế phát hiện, sửa chừa sai sót Z h d a n o v M . s ., 2002. G e o p h y s ic a l in v e r s e th e o r y a n d r e g u la r i-<br /> <br /> hoặc nâng cao đ ộ chính xác của m ô hình ròi rạc. N ếu z a t io n p r o b le m s . Eísevier. 62 8 p g s . A m s t e r d a m - N e v v Y o rk -<br /> <br /> không thu được kết quả n hư m ong m uốn ta cẩn phải Tokyo.<br /> <br /> thay đổi phương pháp giải, thậm chí phải xem xét lại /^M M rpneB a B. M. (ĨIo a peA .), 1990. BbiMMOiMTe/ibHide<br /> việc lập bài toán dựa trên m ô hình còn đ o n giàn, M aTeM aTM Ka M TexHMKa B p a 3 Be 4 0 MHOM reo s ờ thăm dò địa chắn quá trình phân tích tài liệu địa chấn trên mặt gọi là<br /> Thăm d ò địa chấn n ghiên cứu quá trình truyền p hư ơng pháp tuyến địa chấn thẳng đ ứ n g (VSP).<br /> són g đàn hổi trong đất - đá. D o lực tác d ụ n g của P hư ơng pháp địa chấn chiếu són g tiến hành phát và<br /> són g nhỏ và thời gian tác d ụ n g ngắn nên có thê coi thu ở 2 giếng khoan khác nhau, cho phép xác định<br /> đâ't - đá là m ôi trường đàn hổi và có thê sử d ụ n g các đặc điểm m ôi trường địa chất giữa 2 g iến g khoan.<br /> cơ sở của lý thuyết đàn hổi. Trong thăm dò địa chấn,<br /> các đặc đ iếm đ ộn g học của trường són g (thời gian, Tốc độ truyền sóng địa chấn<br /> q u ãn g đường, tốc độ truyền sóng, v.v...) thường<br /> Tốc độ truyền són g địa chấn là tham s ố râ't quan<br /> đ ư ợc sử d ụ n g đ ể xác định hình thái cấu trúc (đặc<br /> trọng trong thăm dò địa chấn. Các loại đá khác nhau<br /> đ iểm các m ặt ranh giới, đứt gãy, cấu trúc địa chất,<br /> có tốc độ truyền són g khác nhau phụ thuộc vào<br /> v. v. . Tuy nhiên, đ ê xác định các tham số liên quan<br /> thành phẩn thạch học, điều kiện thành tạo, tuổi, độ<br /> đ ến bản chất m ôi trường (địa tầng, thạch học, tướng<br /> sâu, th ế nằm, độ rỗng, độ ngậm nước, v .v ... Trên<br /> đá, v.v...) cần sử d ụ n g cả các đặc điếm đ ộng lực của<br /> hình 3 [H.3] thê hiện giá trị tốc đ ộ của m ột s ố loại đá.<br /> trường són g (hình dạng, biên độ, phổ tần số, v.v...).<br /> Đ ể phục vụ cho các nhiệm vụ khác nhau, ngoài tốc<br /> H iện nay có các nhóm p hư ơn g pháp địa chấn chính<br /> - địa chân phản xạ, địa chân khúc xạ (đo trên mặt) đ ộ thực của các loại đá có thê sử d ụ n g nhiều khái<br /> và tuyến địa chân thăng đứng, chiếu són g (đo trong niệm tốc độ khác như tốc độ lơp (vi) là tốc độ trung<br /> g iế n g khoan). bình của m ột lớp địa chất, tốc độ trung bình (vtb) là<br /> tốc đ ộ đư ợc tính từ mặt quan sát đến m ột độ sâu nào<br /> Phương pháp địa chắn phản xạ<br /> đ ó khi coi m ôi trường đó là đ ổn g nhât, tốc đ ộ điểm<br /> Phương pháp địa chấn phản xạ nghiên cửu sóng sâu chung ( v đ s c ) là tốc đ ộ được xác định bằng phân<br /> phản xạ từ các m ặt ranh giới có khác biệt v ể mật độ tích tài liệu địa chấn DSC, tốc độ ranh giới (Vrg) là tốc<br /> (p) và tốc đ ộ truyền són g (v): (piVi * pi+ivi+i). Tùy đ ộ của loại đá tạo nên mặt ranh giới khúc xạ, tốc độ<br /> thu ộc vào m ục đích và đối tượng khảo sát, có các biểu kiến (v*) là tốc đ ộ được tính theo tuyến quan sát<br /> p h ư ơ n g pháp khác nhau: à). Đ ịa chấn hai chiểu (2D) mà không phải theo tia sóng, v.v...<br /> phát và thu só n g theo từng tuyến đ ể thu được các<br /> m ặt cắt địa chấn theo tuyến đó; b). Địa chấn 3 chiểu<br /> Phát và thu sóng địa chấn<br /> (3D) phát và thu són g đ ổn g thời trên nhiều tuyến<br /> (hoặc trên d iện tích) đ ê thu được khối tài liệu trong Phát sóng địa chắn<br /> k hôn g gian, cho p hép tăng độ chính xác và ti m i hơn<br /> Trong thăm dò địa chấn, tuỳ thuộc điểu kiện<br /> so với địa chấn 2D; c). Địa chấn nhiều thành phẩn<br /> khác nhau khi tiến hành trên đâ't liền, trên biển, sông<br /> (4C) b ố trí m áy thu sát đ áy biến đê có thế thu đ ổng<br /> hổ, hẩm lò, v.v... mà sử d ụ n g các loại n guồn phát<br /> thòi cả són g d ọc (P) và són g n gang (S); d). Đ ịa chấn<br /> só n g bằng n guồn n ổ và n guổn không nố.<br /> lặp theo thời gian (4D) tiến hành khảo sát sau n hữ ng<br /> k hoản g thời gian nhất đ ịnh đ ê nghiên cứu sự biến Khi phát són g bằng n guổn nổ, quả m ìn được đặt<br /> đ ổi của m ôi trường theo thời gian; e). Địa chấn phân v à o đ áy h ổ khoan trong lớp đâ't m ềm dẻo, ngậm<br /> nước. Đ ê tăng hiệu quả phát són g cần chọn các<br /> giải cao (HRS) sử d ụ n g dải tần cao đ ể khảo sát ti mi<br /> thông s ố thích hợp như lượng thuốc nổ, chiểu sâu<br /> các tầng n ông, v.v...<br /> đặt n guồn nổ, gh ép nhóm n guồn nổ, v.v... Các<br /> n guổn không n ổ gồm va đập, rung, ép hơi, v .v ...<br /> Phương pháp địa chấn khúc xạ<br /> Loại n guồn va đập phát sóng bằng việc nện búa lên<br /> P hương pháp địa chân khúc xạ nghiên cứu són g m ặt đâ't, đư ợc sừ d ụ n g khi khảo sát chiều sâu không<br /> khúc xạ từ các m ặt ranh giới có tốc đ ộ truyền són g lớn. N g u ồ n rung dựa vào các lực điện từ sinh ra<br /> lớp dưới lớn hơn lớp trên (vi+i>vi), quay trờ v ể bể trong cuộn cảm khi d òng điện xoay chiểu chạy qua<br /> 694 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> trong trường từ của nam châm điện. Khi tiến hành - C huyên đ ổi và sắp xếp s ố liệu tù băng địa chân<br /> thăm d ò địa chân trong m ôi trường nước (biến, sông, thực địa vào m áy tính.<br /> hổ, v.v...), cẩn d ù n g n guồn k hông nô như khí nén, nô - H iệu chinh tĩnh đ ể loại bỏ ảnh hư ớng của các<br /> hỗn hợp khí, điện - thuỷ lực, v.v... N gu ồn nén khí yếu tố bất đ ổn g nhât ở trên mặt có liên quan đ ến<br /> (súng hơi) giải p hón g m ột lư ợ n g khí nén với áp lực điểu kiện thu và phát sóng.<br /> cao trong m ột b uồn g chứa khí qua m ột lỗ thoát nhò<br /> - Sử d ụ n g các bộ lọc khác nhau đê hạn c h ế nhiễu,<br /> vào m ôi trường nước. N gu ồn Sparker hoạt đ ộn g qua<br /> tăng đ ộ phân giải. Với các loại nhiễu ngẫu nhiên cần<br /> quá trình p hóng năng lượng điện được p hóng từ<br /> m ột tổ hợp điện cực cho độ sâu kháo sát đến vài sử d ụ n g hiệu ứ n g thống kê (ghép nhóm n gu ồn phát,<br /> trăm mét. N gu ồn Boom e là loại n guồn cơ điện hoặc nhóm m áy thu, cộng sóng giừa các mạch khác nhau,<br /> điện đ ộn g cho độ sâu khảo sát vài chục mét. v.v...). Với các loại nhiễu có quy luật (sóng mặt, só n g<br /> lặp nhiều lần, v.v...) cần lọc són g theo từ ng mạch<br /> Thu sóng địa chấn hoặc nhiều mạch. V iệc lọc só n g theo từ ng mạch, chủ<br /> yếu dựa vào sự khác biệt vê' tẩn sô' giữa só n g có ích<br /> Hệ thông m áy thu được b ố trí theo các tuyến và nhiễu. Khi phô tần số của tín hiệu và nhiễu tách<br /> nhằm thu nhận các dao đ ộng cơ học, biến đổi ra tín biệt nhau thì sử d ụn g các b ộ lọc với dải tần sô phù<br /> hiệu điện đ ế chuyến v ề các trạm địa chân. Các tín hiệu hợp (bộ lọc tẩn cao, lọc tẩn thấp, lọc dải). Khi p h ò<br /> địa chấn được khuếch đại, lọc tần số, điểu chỉnh biên tín hiệu và nhiễu k hông tách biệt rõ ràng thì phải<br /> độ và ghi lên các băng từ. H iện nay các trạm địa chấn chọn các tiêu chuẩn tối ưu cho từ ng bộ lọc (bộ lọc<br /> có nhiều mạch và thực hiện theo nguyên tắc ghi số. phát hiện, bộ lọc YViener, bộ lọc nén xu ng, bộ lọc<br /> Trong thăm d ò địa châh trên đât liền, m áy thu tiên đoán và sai s ố tiên đoán, bộ lọc chinh dạng,<br /> được ch ế tạo theo n guyên tắc cảm ứng điện từ, biến v .v ...). V iệc lọc só n g theo n hiều m ạch chủ yếu dựa<br /> đối dao động cơ học thành các tín hiệu điện. Trong và o sự khác biệt v ề tốc đ ộ truyền só n g n h ư các bộ<br /> thăm d ò địa chân trên sông và biến, máy thu được sử lọc: R andon, Tau-P, F-K, v.v...<br /> dụng dựa trên cơ sờ biến đổi trực tiếp áp suất cơ học - H iệu chinh đ ộng, phân tích tốc độ và cộ n g sóng.<br /> của m ôi trường thành d òng điện nhỏ bang các phần H iệu chinh đ ộn g là quá trình hiệu chinh ảnh h ư ởng<br /> tử áp điện (như tinh thê bari titanat, bari zircon). khoảng cách thu phát nhằm chuyến m áy thu ở các vị<br /> trí khác nhau v ề tại nguồn phát; nói cách khác là biến<br /> Xử lý số liệu địa chấn đổi các trục đ ổng pha của són g phản xạ có dạng<br /> Xử lý sổ liệu địa chấn là quá trình áp d ụng hệ hypebol v ề đ ư ờng thắng đ ể cộng són g đ ổ n g pha<br /> thống các thiết bị m áy tính và các chương trinh phẩn nhiều m ạch khác nhau. Quá trình cộng són g cho<br /> m ềm chuyên dụng nhằm khai thác và biến đổi thông phép tăng cường són g phản xạ và hạn c h ế nhiễu. Đ ế<br /> tin nhận được tử các băng địa chân thu được ngoài hiệu chinh đ ộn g chính xác cẩn phải xác đ ịnh được<br /> thực địa thành các mặt cắt địa chấn (hoặc các khối địa đ ú n g quy luật biến đối tốc đ ộ theo chiều sâu (bằng<br /> chấn 3D) có chất lượng tốt phản ánh trung thực đặc phân tích tốc độ trên mặt cắt địa chấn).<br /> điếm m ôi trường và đối tượng cẩn nghiên cứu. Quá - D ịch chuyển địa chấn. Các tín hiệu địa chân<br /> trình xử lý s ố liệu có các nội dung chính như sau. m ang các thông tin v ề các yếu tố phản xạ trong môi<br /> <br /> <br /> <br /> Không khi: 350m/s<br /> Mặt phong hóa 400-600<br /> Cát khô: 400-900<br /> Bùn: 900-2700<br /> Nước ngọt: 1400-1480<br /> Nước biển: 1460-1530<br /> Sót: 1500-4000<br /> Cốt két: 1850-5200<br /> Đá phán: 1800-4000<br /> Đá vôi: 2100-6000<br /> Dolomit: 4000-7000<br /> Đá muối: 4300-5200<br /> Granit: 4500-5800<br /> Đá magma: 3000-7000<br /> Bảng: 3200<br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Tốc độ truyền sóng của một số loại đá.<br />  ĐỊA VẬT LỶ 695<br /> <br /> <br /> <br /> trirờng địa châ't thường bị sai lệch khi thê hiện trên són g, v .v ...) với các đặc điểm địa chất (các yếu tố câu<br /> m ặt cắt địa chấn do các yếu tố khác nhau. Các sai kiến tạo, đứt gãy, đặc điểm địa tầng, m ôi trường<br /> lệch về vị trí và hình ảnh thực của các yếu tố phản xạ trầm tích, v .v ...) nhằm giải thích ý nghĩa địa châ't tử<br /> thường xảy ra như xuất hiện các đ ư ờng cong tán xạ tài liệu địa chân. N ội d un g phân tích tài liệu địa chân<br /> tại các đứt gãy hoặc đới vát nhọn, sự sai lệch vị trí và gồm phân tích câu trúc, phân tích địa tầng trầm tích.<br /> đ ộ n ghiêng ở các sườn của nếp lồi, nếp lõm , v .v ...<br /> Dịch chuyên địa chấn là quá trình biến đối trường Phân tích cấu trúc<br /> só n g ghi đ ư ợc trên bể mặt đ ể có hình ảnh thực của<br /> Phân tích cấu trúc nhằm xác định các mặt ranh<br /> các yếu tố phan xạ trên m ặt cắt. Đ ây là bước xừ lý<br /> giới địa tầng, b ể dày các dãy trầm tích, các đứt gãy,<br /> quan trọng nhằm làm cho các m ặt cắt địa chấn phản<br /> các yếu tố cấu trúc kiến tạo, v .v ... từ đ ó thành lập<br /> ánh tốt nhất đặc điếm địa chât. Trên hình 4 [H.4] thê<br /> các loại bản đ ổ (đẳng sâu, đẳng dày, v .v ...)/ liên kết<br /> h iện ví dụ so sánh mặt cắt địa châh trước và sau dịch<br /> ch u yên địa chân. Q uá trình dịch chuyên có thê thực với tài liệu các giếng khoan và các tài liệu địa chất<br /> hiện theo thời gian hay theo chiểu sâu. Quá trình khác đ ể rút ra các kết luận v ề địa chất. Quá trình<br /> hiệu chinh đ ộ n g và cộng són g thường làm trung phân tích cấu trúc bao gồm các công đoạn sau đây.<br /> bình hóa các bâ't đ ổn g nhất theo chiểu ngang liên - Phân tích mật cắt địa chấn. Xác định ranh giới<br /> quan đ ến sự biến đổi thành phần thạch học, d o đó phân chia các phân vị địa tầng trên cơ sở nhận dạng<br /> ngoài dịch ch u yển sau khi cộng sóng, đ ể tăng độ các dấu hiệu trường són g liên quan như ranh giới<br /> chính xác có thê phải dịch chuyển trước khi cộng đáy (gá đáy, phủ đáy, bao bọc), ranh giới nóc (bào<br /> són g. H iện nay có các p hư ơn g pháp dịch chuyên m òn cắt xén, chống nóc, đào khoét, v.v...). Xác định<br /> khác nhau nhu dịch ch u yển Kirchhoff (hay biến đối các đặc đ iểm cấu tạo, kiến tạo (đứt gãy, nếp lồi, nếp<br /> tán xạ), dịch chuyên tần s ố - s ố són g F-K, dịch lõm , đới phá hủy) trên cơ sò các dâu hiệu biến đổi<br /> ch u yến vi phân hữu hạn. D ịch chuyên Kirchhoff trường sóng.<br /> đ ư ợ c sử d ụ n g rât phô biến và còn được thực hiện<br /> - Liên kêí tài liệu địa chấn với tài liệu giêng khoan. Từ<br /> theo chùm tia sóng. D ịch ch u yên địa chấn đòi hỏi<br /> tài liệu g iến g khoan có thể xác định đư ợc ranh giới<br /> khôi lư ợn g tính toán lớn, vì vậy việc lựa chọn<br /> địa tầng, sự phân b ố của tốc độ, mật độ và hệ s ố<br /> p h ư ơ n g pháp dịch ch u yển phụ thuộc vào m ức đ ộ<br /> phản xạ, nếu tích chập hệ s ố phản xạ với dạng xung<br /> phứ c tạp của cấu trúc địa chât và kinh phí xử lý.<br /> só n g sẽ thành lập được "băng địa chấn tống hợp". So<br /> sánh băng địa chấn thực tế và băng địa chấn tổng<br /> hợp cho phép kiếm tra và tăng độ chính xác các kết<br /> quả phân tích tài liệu địa chấn trên mặt (ranh giới<br /> địa tầng, phát hiện nhiễu, v.v...).<br /> - Thành lập bản đổ. Trên cơ sở liên kết các mặt cắt<br /> địa chấn có thế thành lập các bản đổ (đẳng thời,<br /> đ ẳng sâu, đẳng dày, phân b ố tướng, v.v...). Bản đổ<br /> đ ẳng sâu đư ợc chuyển từ bản đ ổ đẳng thời với m ối<br /> quan hệ h = v(t)t/ 2 , trong đó quy luật tốc đ ộ v(t) đã<br /> đ ư ợc xác định.<br /> <br /> Địa chắn địa tầng<br /> <br /> Đ ịa chấn địa tầng là quá trình phân tích tài liệu<br /> địa chân nhằm làm sáng tỏ đặc điếm địa tầng của<br /> m ôi trường địa chât như các phân vị địa tầng, sự<br /> phân b ố tướng, môi trường trầm tích, v.v... phục vụ<br /> đắc lực cho giải quyết các nhiệm vụ địa tầng dãy.<br /> Đ ịa tầng dãy là lĩnh vự c nghiên cứu địa tầng cho<br /> p h ép làm sáng tỏ quá trình phát triển địa chât, xác<br /> đ ịn h m ối quan hệ giừa các yếu tố v ề n gu ồn vật liệu<br /> Hình 4. So sánh m ặt cắt địa chấn trước (a) và sau (b) dịch<br /> chuyền địa chấn. trầm tích, hoạt đ ộng kiến tạo và chu kỳ thay đổi m ực<br /> nước biến. Đ iều này cho phép xác định n guồn gốc,<br /> đặc đ iểm tướng, quy luật chu kỳ phát triển của các<br /> Phân tích tài liệu địa chấn<br /> hệ thống trầm tích, d ãy trầm tích. Vì m ối quan hệ<br /> Phân tích tài liệu địa chấn là quá trình xác định chặt chẽ của 2 lĩnh vự c này nên ngày nay người ta<br /> m ối quan hệ giữ a đặc đ iểm của trường són g (thời thư ờng sử d ụn g thuật n g ữ chung "dãy địa chấn địa<br /> gian, tốc đ ộ truyền sóng, tần số, biên độ, năng lượng tầng" (seism ic sequence stratigraphy).<br /> 696 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> Lời cùa Chù biên BK T ĐC. M ột số tác già dùng cụm N h ậ n d ạn g h ệ th ố n g trầ m tích<br /> từ "iđịa tầng phân tập "để chuỵêh ngừ thuật ngừ Sequence Đ ê phân tích các h ệ thốn g trầm tích trên m ặt cắt<br /> stratigraphy cùa tiêng Anh. Cụm từ "địa tăng phân tập" có địa chân cẩn sử d ụ n g các dâu h iệu v ể trư ờng són g<br /> th ể ứng với hình thái các dãy trầm tích được tư liệu địa địa chân và hình thái các m ặt ranh giớ i p hản xạ, đặc<br /> chấn phản ánh, nhưng không đáp ứng nội hàm và yêu cầu biệt là vị trí phân b ố các hệ thống trầm tích. Hệ<br /> chặt chẽ v ề địa chất - địa tầng học và không ứng hợp với từ thốn g trầm tích m ực nư ớc biển thấp có các dấu hiệu<br /> nguyên học của Sequence stratigraphy. Do đó trong Bách quạt đ áy bể, quạt sư ờn, v.v... trong quá trình biển<br /> khoa thư địa chất, thuật ngừ địa tẩnẹ dãy được sừ dụng lùi bắt buộc, các nêm lân trong quá trình biển lùi<br /> nhất quán ở mọi mục từ liên quan. (Xem thêm m ục từ bình thư ờng. H ệ thốn g trầm tích b iển tiến có<br /> "Địa tầng dãy" của chủ đ ể Tướng đá - c ố địa lý). trường só n g liên quan đến n êm ch ồn g lùi và o bờ<br /> N g u y ê n tắc và q u a n đ iể m về Đ ịa tần g d ãy<br /> trong quá trình biến tiến, tổn tại các d ãy trầm tích<br /> sét m ỏn g đặc sít, v .v... Đ iếm đặc trư ng của trầm<br /> Sự thay đối m ực nước biển tương đối (nâng lên và<br /> tích bãi bổi và cửa sô n g là có trường só n g phản xạ<br /> hạ xuống) m ang tính chu kỳ và có mối quan hệ với<br /> nằm n gang, k hôn g liên tục, xiên chéo, kém ố n đ ịnh<br /> chu kỳ trầm tích trong quá trình biến tiến (đường bò<br /> và chứa n h ử n g dâu tích của sô n g lạch đ ào khoét.<br /> dịch v ề phía đâ't liền) và biến lùi (đường bờ dịch ra<br /> Đ iểm đặc trưng của h ệ thốn g trầm tích m ự c nư ớc<br /> biển) đê hình thành các dãy trầm tích. Quá trình biển<br /> biển cao là có các nêm lân d ạn g sigm a trong quá<br /> tiến chỉ xảy ra khi m ực nước biển nâng lên, trong khi<br /> trình b iển lùi bình thư ờn g khi m ự c n ư ớc b iển ở<br /> đó quá trình biển lùi có thể xảy ra không chỉ khi mực<br /> m ức cao, các nêm lân này nằm trên n óc hệ thống<br /> nước biển hạ xuống (biến lùi bắt buộc) mà cả khi mực<br /> trầm tích biển tiến có ranh giớ i là m ặt n g ậ p lụt cực<br /> nước biến nâng lên với tổc độ trẩm tích nhò (biến lùi<br /> đại. N ó c của hệ th ốn g trầm tích m ực n ư ớc biển cao<br /> bình thường). M ột dãy trầm tích hoàn chinh phải có là m ặt bào m òn với sự xuất h iện các bãi bổi phát<br /> đẩy đủ m ột chu kỳ với cả quá trình biển tiến - biển lùi triển rộng khắp trên phần thềm m ở rộng.<br /> và gồm các hệ thống trầm tích đặc trưng cho các giai<br /> đoạn biến tiến và biến lùi như hệ thống trầm tích mực<br /> nước biển thâp (Lovvstand System Tract/LST), hệ<br /> thống trầm tích m ực nước biển cao (Highstand<br /> System Tract/HST), hệ thống trầm tích biển tiến<br /> (Transgressive System Tract/TST), hệ thống biển lùi<br /> bắt buộc (Forced R egressive System Tract/PRST),<br /> v .v ... Tủy thuộc m ốc phân chia dãy trẩm tích khác<br /> nhau của các loại bổn trầm tích mà có các loại m ô hình<br /> dãy khác nhau như dãy cùng nguồn gốc (Genetic Hình 5. Mô hình phân tích dãy trầm tích theo tài liệu địa chán.<br /> Sequence/GS), dãy biên tiến - biển lùi (Transgressive -<br /> R egresive Sequence/T-RS, dãy tích tụ (Depositional P h â n tích tư ớ n g trầ m tích<br /> Sequence/DS). - Phân tích đặc điểm trường sóng địa chấn. Đ ê phân<br /> N hiệm vụ quan trọng của địa chấn địa tầng là phải tích đặc điểm tướng địa chấn, cần xác đ ịnh các đặc<br /> nhận dạng đ ể xác định loại m ô hình dãy phù họp, điểm trường són g như hình thái và tính phân lớp<br /> phát hiện các mặt ranh giới địa tầng phân chia các dãy của các yếu tố phản xạ (đơn giản, p hứ c tạp, đ ộ thưa,<br /> trầm tích và các hệ thống trầm tích như mặt bâ't chinh mau, v.v...); tính ổn đ ịnh của trường só n g (sự liên tục<br /> hợp bào m òn (Subaerial Unconíorm ity/SƯ ), mặt chinh hay gián đoạn, độ u ốn lượn của các trục đ ổ n g pha,<br /> hợp liên kết (Correlative Conformity/CC), mặt ngập v.v... ); cường đ ộ và tần s ố của só n g p hản xạ. M ôi<br /> lụt cực đại (M axim um Flooding Surface/MFS), mặt hình d áng riêng của đ ư ờng ghi són g phản xạ và kiếu<br /> biến tiến (Transgressive Surface/TS), v.v..., xác định cách xếp lớp của chúng đều phản ánh m ột quá trình<br /> đặc điểm tướng trầm tích trong các dãy, v .v ... lắng đ ọn g trầm tích, hay nói cách khác là phản ánh<br /> phư ơng thức lắng đọng.<br /> N h ận d ạ n g d ã y trầ m tích trên tà i liệ u địa ch ấn<br /> - Phân tích tướng và dự báo môi trường trầm tích.<br /> Việc phân tích các dãy liên quan đến m ột chu kỳ<br /> Tướng địa chân là m ột phẩn của d ãy địa chân gồm<br /> trầm tích có vai trò rất quan trọng trong phân tích<br /> dãy hợp các yếu tố phản xạ có đặc đ iểm tương tự<br /> địa chân địa tầng. Đ ế phân tích các dãy cần dựa trên<br /> nhau, có sự khác biệt so với các phẩn xu ng quanh.<br /> cơ sở xác định đặc điếm các ranh giới có liên quan<br /> Sự khác biệt v ề trường sóng địa chấn của tướng địa<br /> bằng các dâu hiệu của địa chấn địa tầng. Mặt ranh<br /> chấn phản ánh sự thay đổi tướng trầm tích. Đ ể phân<br /> giới cẩn xác định gồm mặt bất chinh hợp gián đoạn<br /> tích sự biến đổi tướng, cần dựa v ào đặc trưng trường<br /> trầm tích và các mặt ranh giói khác n hư mặt biên són g như đặc điểm phân lớp phản xạ, tốic đ ộ truyển<br /> tiến, mặt ngập lụt cực đại, V .V . ... Mô hình phân tích sóng, biên độ và p h ổ tẩn số, v.v... N goài ra còn phải<br /> dãy trầm tích theo tài liệu địa chấn được m inh họa sử d ụng các thông tin địa chất từ các s ố liệu khoan<br /> trên hình 5 [H.5]. và địa châ't có liên quan. Trên các m ặt cắt địa chân,<br />  ĐỊA VẬT LÝ 697<br /> <br /> <br /> <br /> tướng được xác định chu yếu dựa vào hình thái các - AVO loại IV: có giá trị biên độ âm lớn ở gần<br /> m ặt phản xạ và tính năng phán xạ sóng. Có thê phân n guồn phát nhưng m ức độ âm giảm dẩn theo<br /> chia tướng địa chân có đặc đ iếm khác nhau như khoang cách (hệ sô G > 0). A VO loại IV hiếm gặp<br /> tướng lục địa, tướng chuyến tiếp và tướng biến. n hư ng xuất hiện khi cát kết chứa khí có độ rỗng cao,<br /> chắn bời các tầng sét cứng có tý số Vp/Vs cao han<br /> Các kỹ thuật đặc biệt trong thăm dò địa chấn chút ít so với đá chứa.<br /> <br /> Trong những năm gẩn đây, việc nâng cao hiệu quả Phân tích AVO gồm phân tích định tính và định<br /> cua phương pháp thăm d ò địa chân nhằm xác định lượng. Phân tích định tính được sử d ụ n g đ ê tìm ra dị<br /> trực tiếp đặc điếm và bản chât của đối tượng nghiên thường A VO liên quan đến các via dâu khí, gôm các<br /> cứu có nhừng bước phát triển đáng kể. N hừ ng thành phư ơng pháp khác nhau như phân tích băng điểm<br /> tựu đạt được cho phép khai thác triệt đ ế các thông tin giữa chung với khoảng cách thu nô khác nhau, phân<br /> của trường sóng (tốc độ sóng dọc và sóng ngang, biên tích hệ SỐ CỐđịnh p và hệ số biến đổi G, phằn tích đổ<br /> độ, tần sổ, sự suy giảm năng lượng, v.v...) liên quan thị, v .v ...<br /> đến ban chât của đối tượng nghiên cứu. Phân tích định lư ợng cần xác định các tham số<br /> địa chân (tốc độ, mật độ, v.v...) phục vụ phân tích<br /> Nghiên cừu sự biến đồi biên độ sóng phản xạ theo thạch học nhằm xác định trực tiếp các dâu hiệu dầu<br /> khoảng cách thu phát (Amplỉtude Versus Offset - AVO) khí. Phân tích AVO định lượng gổm 2 bước chính:<br /> m ô p hỏn g A VO thuận và nghịch đảo AVO.<br /> Trong thăm dò địa chấn, khi quan sát ở gẩn nguồn<br /> phát, có th ế coi các tia són g phản xạ đến m áy thu gần<br /> như thẳng góc (góc đ ố 0 = 0 ) và hệ s ố phản xạ được<br /> xác định là một hằng s ố R(0) = (Ỉ2 - li)/ (I2 + li), trong<br /> đ ó trờ kháng âm học I = ọv, với V là tốc đ ộ và ọ là<br /> m ật độ. Tuy nhiên khi quan sát ở các khoảng cách xa<br /> nguổn với 0 * 0 , d o các mặt ranh giới phản xạ có trở<br /> kháng âm học (I) và hệ s ố Poisson (ơ) khác nhau sẽ<br /> dân tới sự thay đối biên đ ộ són g phản xạ theo<br /> khoảng cách (hay là theo góc đổ). Khi đ ó có th ể biểu<br /> d iễn bằng công thức gần đúng: R(0) = p + G sin 2 (0)/<br /> với p = R(0) là hệ SỐ k hông đổi khi góc đô 0 = 0, G là<br /> hệ § ố b iê n đ ổ i.<br /> <br /> N gh iên cứu sự biến đổi biên đ ộ theo khoảng cách<br /> cho phép làm sáng tò đặc đ iếm trờ kháng âm học và<br /> hệ s ố P oisson. Các tham s ố này xác định bản chất của<br /> tầng chứa dầu khí, các mặt ranh giới tiếp xúc<br /> dầu/khí, khí/nước, v.v...<br /> C ó thế phân chia bât thường A VO ra các loại<br /> khác nhau [H.6 ]:<br /> - AVO loại I: có biên độ d ư ơng cao ở gần n guồn<br /> phát và giảm dẩn theo khoảng cách, có thể phân cực Hình 6. Phân loại AVO.<br /> trò thành âm ờ khoảng cách xa. A VO loại I đại diện<br /> tương đối cho m ối liên hệ của vỉa cát chặt sít với<br /> Địa chấn lặp theo thời gian (Time lapse seismic - 4D)<br /> hydrocarbon, đây là loại khó phát hiện từ tài liệu<br /> địa chân. Trong quá trình khai thác và phát triển m ỏ, các<br /> điểu kiện tự nhiên như áp suất, nhiệt độ, độ bão hoà,<br /> - AVO loại II: có biên đ ộ n hỏ (d ư ơ n g hoặc âm ) ờ<br /> ranh giới chât lỏng và chất khí trong các tầng sản<br /> gần n gu ồn phát và càng âm dẩn theo khoản g cách.<br /> phấm , v.v... có sự biến đổi. Sự biến đổi này dẫn tới<br /> N ếu biên đ ộ d ư ơ n g ở gần n gu ồn phát thì khi giảm<br /> sự biến đổi của các tham sô vật lý n hư trở són g âm<br /> dần theo khoảng cách có thê phân cực trở thành<br /> học, hệ SỐ P oisson, đ ộ truyển sóng, v.v... vì vậy sau<br /> âm. AVO loại II đại d iện cho loại cát sạch chứa<br /> m ột thời gian khai thác, bức tranh són g địa chấn có<br /> h ydrocarbon, thư ờn g xuât hiện n hư là mặt phản xạ<br /> sự thay đổi, phản ánh sự thay đối của m ô hình mỏ.<br /> âm yếu.<br /> Phương pháp khảo sát địa chân ở các thời gian khác<br /> - A VO loại III: có giá trị biên độ âm lớn ở gần nhau của quá trình khai thác phục vụ cho việc đánh<br /> n gu ồn phát và càng âm hơn theo khoảng cách. Loại giá chính xác m ô hình m ỏ, nâng cao hiệu quà phát<br /> này thê hiện các via cát kết chứa khí có đ ộ rỗng lớn triển và quản lý m ỏ đư ợc gọi là "địa chấn lặp theo<br /> và có thế d ễ thây trên tài liệu địa chấn. thời gian" hoặc "địa chân 4D".<br /> 698 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT<br /> <br /> <br /> <br /> Đ ể áp d ụng có hiệu quả p hư ơn g pháp này cẩn - Phương pháp địa chân g iến g khoan xác định tốc<br /> bảo đảm điều kiện thực địa và xử lý tài liệu đ ổng đ ộ (Checkshot VSP),<br /> nhâ't trong các lần khảo sát khác nhau. Cẩn hạn c h ế - Phương pháp n guồn phát gần g iến g khoan<br /> đến m ức thâp nhât n hừng sai khác d o điểu kiện thu (Zero - offset VSP),<br /> nổ, trắc địa định vị, chương trình xử lý, v.v... cho<br /> - Phương pháp n guồn phát xa g iến g khoan<br /> phép khai thác tốt các thông tin v ề sự thay đổi đặc<br /> điểm tầng chứa. (Offset VSP),<br /> - Phương pháp dịch chuyên n guồn phát theo<br /> Địa chấn nhiều thành phần (M ulticomponent g iến g khoan n ghiêng (Walk - above VSP),<br /> seismic - 4C) - Phương pháp c ố định m áy thu và dịch chuyển<br /> Trong thăm dò địa châh biển, cáp thu đặt trong n guổn phát (YValk - A w ay VSP),<br /> m ôi trường nước nên chi thu được sóng dọc (sóng P). - Phương pháp đo chéo các g iến g khoan<br /> Khi cần xác định thành phẩn thạch học, đặc điếm (Crossvvell VSP),<br /> chất lỏng chứa trong lỗ rỗng của đá, xác định các - Phương pháp tuyến địa chân thẳng đứ ng ba<br /> tham SỐ đàn hổi, v.v... thì việc chỉ sử dụng sóng dọc chiều (3D VSP).<br /> dân đến kết quả bị hạn chế. Đ iều này cho thây cẩn<br /> Quá trình xử lý tài liệu VSP gồm các giai đoạn:<br /> đưa cáp thu xu ống đ áy biến nhằm thu đ ổn g thời cả<br /> són g dọc và són g ngang (sóng S). Phương pháp này - Chuẩn bị tài liệu trước khi xử lý,<br /> được gọi là địa chấn nhiều thành phẩn hoặc địa chấn - Phân tách trường sóng: tách trường són g đi<br /> 4C. Ớ đáy biển có thê ghi đ ư ợc dao đ ộn g theo 3 xuống, trường són g đi lên và các loại nhiêu.<br /> chiểu nên có th ể ghi đ ổn g thời cả sóng d ọc và sóng - Á p d ụng các bộ lọc đ ê xác định só n g phản xạ<br /> ngang. Cách ghi này còn được gọi là ghi vector v ể cả nhiều lần và tách chúng ra khỏi trường sóng, cùng<br /> hướng dịch chuyển và cường độ dịch chuyên. như đưa hình dạng xung của trường són g v ề dạng<br /> Việc sử dụng đ ổng thời són g dọc (P) và sóng m ong m uốn.<br /> ngang (S) cho phép căng đ ộ phan giải, có khả năng - Tạo băng địa chấn VSP (Corridor Stack).<br /> khảo sát được các đối tượng có kích thước nhỏ, m ôi<br /> trường phân lớp m ỏng, xác định các tham số đàn hổi, Nghịch đảo địa chấn (Seismic Inversion)<br /> dự báo áp suât vỉa, xác định đặc điểm thạch học và Trong thăm dò địa chấn, việc ghi nhận các sóng<br /> chât lưu trong vỉa chứa, khảo sát chính xác sự biến đổi phản xạ từ các mặt ranh giới cho phép xác định đư ợc<br /> của độ rỗng và sự phát triển của hệ thống nứt nẻ. đặc điểm các mặt ranh giới đó. Đ iều này đư ợc phàn<br /> ánh qua quá trình tính m ô hình thuận của băng địa<br /> Tuyến địa chắn thẳng đứng (Vertical Seismic chân tống hợp, nghĩa là từ m ô hình địa chất theo tài<br /> Proĩile - VSP) liệu giếng khoan có th ể xác định các thông s ố tốc độ,<br /> Tuyến địa chân thẳng đ ứ n g (VSP) là phư ơng m ật độ, từ đ ó tính đư ợc trở kháng âm học I(t), hệ s ố<br /> pháp địa chân tiến hành phát són g trên mặt n hư ng phản xạ R(t). Sau khi tích chập với d ạng só n g W(t) sẽ<br /> tuyến thu són g đặt d ọc theo thành giến g khoan vì cho mạch địa chấn S(t) [H.8 ]. Các xu ng són g phản xạ<br /> vậy có th ể xác định tốc đ ộ truyền són g và ghi cả các mặt cắt địa chân thường chỉ th ể hiện đặc đ iểm các<br /> són g phản xạ và khúc xạ đ ể làm sáng tò hình anh m ặt ranh giới mà chưa xác đ ịnh rõ đư ợc bản chất các<br /> trường són g trong m ôi trường [H.7]. Tùv theo m ục loại đá và chất lưu nằm giữa các mặt ranh giới đó.<br /> đích thu nố, đặc điểm địa chất, hình thái giếng Đ ể giải quyết vấn đ ề này cần thực hiện m ô hình<br /> khoan mà có th ể thiết k ế các n gu ồn n ổ và m áy thu n gư ợc hay còn gọi là nghịch đảo địa chân. N ghĩa là<br /> khác nhau. Với sự thay đổi v ề cách b ố trí hệ thống từ mặt cắt địa chấn cẩn biến đổi n gư ợ c đ ể xác định<br /> thu nố, có các p hư ơn g pháp thu n ổ như sau: trờ kháng âm học phản ánh đặc đ iểm các loại đá<br /> nằm giữa các m ặt ranh giới trong m ôi trường trầm<br /> <br /> Mô hinh thuận<br /> <br /> A(l(t) R(t) W(t)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Mô hinh ngươc<br /> Hình 7. Phương pháp tuyến địa chấn thẳng đứng (VSP).<br /> a. Sơ đồ tia sóng, b. Băng địa chấn VSP. Hình 8. Nghịch đảo địa chấn.<br />  ĐỊA VẬT LỶ 699<br /> <br /> <br /> <br /> tích [H.9j. Đ ê thực hiện quá trình này cẩn thiết phải quan tâm trong thời gian gẩn đây với việc sừ dụng<br /> liên kết với tài liệu giến g khoan đ ê kiếm tra. cả só n g d ọc và són g ngang như nghịch đảo trờ<br /> kháng đàn hổi, nghịch đảo sử d ụn g các tham s ố đàn<br /> a 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 hổi A, ụ, Q trong quá trình phân tích AVO.<br /> <br /> Các thuộc tính địa chấn<br /> <br /> Trong m inh giải tài liệu địa chân, đê xác định đặc<br /> đ iếm câu trúc địa châ't, địa tầng trầm tích, đặc biệt là<br /> trực tiếp xác định đặc điếm thạch học và tính chất<br /> các vỉa chứa (dầu, khí, nước) cân khai thác tối đa các<br /> b 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 đặc điểm của trường són g địa chấn. Tập hợp các đặc<br /> đ iếm của trường sóng địa chân (nhu biên độ, tần số,<br /> pha, đ ộ phân cực, đ ộ dốc, độ cong, v.v...) kê cả các<br /> kết quả biến đổi toán học của chúng đư ợc gọi là các<br /> thu ộc tính địa chân (Seism ic A ttributes). Với sự phát<br /> triển m ạnh m ê của công nghệ xử lý s ố liệu, ngày nay<br /> có th ể xác định được s ố lư ợng lớn các loại thuộc tính<br /> Hình 9. So sánh mặt cắt địa chấn (a) và mặt cắt thuộc tính khác nhau và xác định m ối quan hệ của chúng với<br /> biên độ (b), (Yilmaz, 2001). đ ố i tượng địa chất. Tùy vào nhiệm vụ cẩn giải quyết<br /> m à có nhiều cách phân loại và cách lựa chọn các<br /> Trở kháng âm học có m ối quan hệ chặt chê với<br /> th u ộc tính thích hợp, có hiệu quả. Trên hình 9 là m ột<br /> m ôi trường địa chất vì m ật đ ộ và tốc đ ộ phụ thuộc<br /> thí dụ cho thấy mặt cắt thuộc tính biên đ ộ (b) thế<br /> vào m ột loạt các thông s ố như thành phần thạch học,<br /> h iện đặc điểm tầng chứa rõ hơn so với mặt cắt địa<br /> n hiệt độ và áp suâ't via, chất lỏn g chứa trong vía, độ<br /> chân (a).<br /> rông, v.v... Trên cơ sờ đ ó có th ể sử d ụn g trở kháng<br /> âm học đ ể chính xác hoá các thông s ố của đá chứa<br /> Tài liệu tham khảo<br /> n hư đ ộ rồng, đ ộ thấm , tỷ lệ cát sét, v.v... v ề bản chất,<br /> m ặt cắt địa chân thường phản ánh các m ặt ranh giới D o b r i n M . B., S a v it c . H ., 1991. I n t r o d u c t i o n to G e o p h y s ic a l<br /> còn mặt cắt trờ kháng âm học liên quan đến đặc P r o s p e c tin g . M c GraubHill, N e w Y o rk . 8 6 7 p g s .<br /> đ iếm thạch học của lớp nằm giữa các ranh giới đó. G u p t a H . K. (E d ito r) , 2011. E n c y c lo p e d ia o f S o ỉid E a rth G e o -<br /> Ngày Rây, để xác định đẩy đủ hơn tính chất đàn hổi, p h y s ic s . Springer. 1539 p g s .<br /> ngoài trở són g âm học liên quan đến tốc độ són g dọc<br /> K e a r e y p ., B ro o k s M ., 1991. A n i n t r o d u c t i o n to G e o p h y s ic a l<br /> n gư ời ta còn sử d ụn g trở kháng trượt liên quan đến<br /> E x p lo r a tio n . Blackiưelỉ Scientific Pubìications. 2 54 p g s .<br /> tốc độ són g n gang, trở kháng đàn hổi liên quan đến<br /> M a i T h a n h T â n , 201 1 . T h ă m d ò Đ ịa c h â n . N X B Giao thông vận<br /> cà tốc độ só n g dọc và són g ngang, v.v... Các kết quả<br /> tải. H à N ộ i. 5 2 4 tr.<br /> nghịch đ ảo địa chân cho p hép tăng độ tin tưởng liên<br /> kết các giến g khoan và m inh giải địa tầng, dự báo S h e r if f R. E., 1991. E n c y c lo p e d ic D ic tio n a r y o f E x p lo r a tio n<br /> <br /> đ ịnh lượng các đặc điếm tầng chứa như độ rỗng, độ G e o p h y s ic s . Society o f Exploration Geophysicists. 3 76 p g s .<br /> <br /> d ày hiệu d ụng. S h e r if f R. E., G e l d a r t L. p ., 1999. E x p lo r a tio n S e is m o lo g y . Cam-<br /> bridge U niversity Press. 62 8 p g s .<br /> N ghịch đ ảo địa chân có thê tiến hành trước hoặc<br /> sau quá trình cộng són g. N ghịch đ ảo sau cộng gổm T e lf f o r d w . M ., G e l d a r L. p . a n d S h e r if f R. E., 1987. A p p lie d<br /> <br /> n ghịch đảo hổi q uy (hoặc n ghịch đảo băng hữu hạn), G e o p h y s ic s . Cambridge U niersity Press. 77 0 p g s .<br /> <br /> n ghịch đ ảo dựa vào m ô hình, nghịch đ ảo dựa vào so Y ilm a z o . , 200 1 . S e is m ic D a ta A n a ly s is ( I n v e s tig a tio n s in G e o -<br /> sánh phô biên độ băng địa chân và p hô đ ư ờng cong p h y s ic s N o . 10) (2 V o lu m e s ) . Societỵ o f Exploration Geophysic-<br /> địa vật lý giến g khoan. N ghịch đảo trước cộn g được ists. 2 0 2 7 p g s .<br />