Luận án Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác định cấu trúc móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam theo tài liệu trọng lực

Nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác định cấu trúc móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam theo tài liệu trọng lực

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Nguyễn Kim Dũng NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MÓNG TRƯỚC KAINOZOI TRÊN MỘT SỐ BỂ TRẦM TÍCH THUỘC THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM THEO TÀI LIỆU TRỌNG LỰC LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội - 2018
2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Nguyễn Kim Dũng NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MÓNG TRƯỚC KAINOZOI TRÊN MỘT SỐ BỂ TRẦM TÍCH THUỘC THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM THEO TÀI LIỆU TRỌNG LỰC Chuyên ngành: Vật lý địa cầu Mã số: 62440111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Đỗ Đức Thanh 2. TS. Hoàng Văn Vượng GS.TS. Bùi Công Quế Hà Nội - 2018
3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác Tác giả luận án Nguyễn Kim Dũng
4. LỜI CẢM ƠN Luận án “ Nghiên cứu áp dụng hệ phương pháp phân tích, xử lý hiện đại xác định cấu trúc móng trước Kainozoi trên một số bể trầm tích thuộc thềm lục địa Việt Nam theo tài liệu Trọng lực ” được hoàn thành tại cơ sở đào tạo Trường Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Đỗ Đức Thanh và TS. Hoàng Văn Vượng. Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai Thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn để nghiên cứu sinh hoàn thành luận án của mình. Tác giả xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Viện Địa chất và Địa vật lý biển đã tạo các điều kiện cần thiết cho nghiên cứu sinh học tập và nghiên cứu. Tác giả cũng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các đồng nghiệp trong Viện đã có những ý kiến đóng góp về chuyên môn cũng như những kinh nghiệm cho luận án của nghiên cứu sinh. Tác giả xin cảm ơn những hỗ trợ của các Thầy Cô trong Khoa Vật Lý, Bộ môn Vật lý Địa cầu, các cán bộ Phòng Sau đại học đã giúp nghiên cứu sinh hoàn thiện hồ sơ và thủ tục bảo vệ luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn đến các Thầy, Cô, các nhà khoa học đang công tác tại các viện nghiên cứu, các trường Đại học, hội khoa học kỹ thuật địa vật lý Việt Nam, liên đoàn Vật lý địa chất,.. đã có những đóng góp ý kiến vê chuyên môn để luận án được hoàn thiện tốt hơn. Nghiên cứu sinh xin dành sự yêu thương và lòng biết ơn tới gia đình và người thân luôn là niềm động viên, khích lệ mạnh mẽ giúp nghiên cứu sinh thực hiện và hoàn thành luận án. Tác giả luận án Nguyễn Kim Dũng
5. MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa ................................................................................................................ Lời cam đoan ................................................................................................................. Lời cảm ơn .................................................................................................................... Mục lục .......................................................................................................................... i Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt ..................................................................... iv Danh mục các bảng biểu ............................................................................................... v Danh mục các hình vẽ, đồ thị ........................................................................................ vi MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỊA CHẤT- ĐỊA VẬT LÝ TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM VÀ KẾ CẬN 1.1. Hoạt động điều tra nghiên cứu địa chất và địa vật lý biển .............................. 5 1.1.1. Hoạt động điều tra nghiên cứu trước 1975 ...................................................... 5 1.1.2. Hoạt động điều tra nghiên cứu từ 1975 đến 2000 ............................................ 7 1.1.3. Hoạt động điều tra nghiên cứu từ năm 2000 đến nay ...................................... 14 1.2. Tổng quan về các phương pháp trọng lực nghiên cứu cấu trúc địa chất sâu. 22 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài ............................................................... 22 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước .................................................................. 25 1.3. Kết luận chương 1. ............................................................................................... 28 i
6. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC BÊN TRONG MÓNG TRƯỚC KAINOZOI 2.1. Phương pháp giải bài toán ngược 3D xác định phân bố mật độ móng trước Kainozoi........................................................................................................................ 29 2.1.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 29 2.1.2. Xây dựng chương trình tính toán ..................................................................... 31 2.1.3. Mô hình số và các kết quả tính toán ................................................................. 33 2.1.4. Nhận xét .......................................................................................................... 36 2.2. Phương pháp xác định biên của nguồn gây dị thường bằng giá trị riêng ...... 37 2.2.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 37 2.2.2. Xây dựng chương trình tính toán ..................................................................... 39 2.2.3. Mô hình số và kết quả tính toán ....................................................................... 40 2.2.4. Nhận xét ........................................................................................................... 41 2.3. Phương pháp xác định kết hợp vị trí và độ sâu đến biên của nguồn nhờ đạo hàm tín hiệu giải tích theo hướng và giải chập Euler. ...................................... 42 2.3.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................. 42 2.3.2. Xây dựng chương trình tính toán ..................................................................... 44 2.3.3. Mô hình số và các kết quả tính toán ................................................................. 46 2.3.4. Nhận xét .......................................................................................................... 51 2.3.5.Thử nghiệm áp dụng phương pháp xác định vị trí và ước tính độ sâu các đứt gãy trong móng trước Kainozoi trên vùng trũng Sông Hồng. ......................... 51 2.4. Kết luận chương 2 ................................................................................................ 56 ii
7. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ÁP DỤNG HỆ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XỬ LÝ HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC BÊN TRONG MÓNG TRƯỚC KAINOZOI CÁC BỂ TRẦM TÍCH TRÊN THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM 3.1. Cơ sở số liệu .......................................................................................................... 58 3.1.1. Nguồn số liệu trọng lực. ................................................................................... 58 3.1.2. Nguồn số liệu trọng lực vệ tinh. ....................................................................... 61 3.1.3. Nguồn số liệu địa chấn và các nguồn khác ...................................................... 63 3.2. Xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi bể trầm tích Sông Hồng. 67 3.2.1. Phân bố mật độ của đất đá bên trong móng trước Kainozoi. ........................... 68 3.2.2. Cấu trúc khối trong móng trước Kainozoi. ...................................................... 72 3.2.3. Hệ thống đứt gãy trong móng trước Kainozoi. ................................................ 76 3.2.4. Hệ phương pháp xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi ............... 79 3.2.5. Nhận xét chung ................................................................................................ 82 3.3. Xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi phần thềm lục địa Đông Nam Việt Nam..................................................................................................... 83 3.3.1. Phân bố mật độ bên trong móng trước Kainozoi. ............................................ 83 3.3.2. Cấu trúc khối trong móng trước Kainozoi. ...................................................... 89 3.3.3. Hệ thống đứt gãy trong móng trước Kainozoi. ................................................ 93 3.3.4. Hệ phương pháp xác định cấu trúc bên trong móng trước Kainozoi ............... 97 3.3.5. Nhận xét chung ................................................................................................ 100 3.4. Kết luận chương 3. ............................................................................................... 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 103 Kết luận ........................................................................................................................ 103 Kiến Nghị ..................................................................................................................... 104 Danh mục công trình khoa học của tác giả liên quan đến luận án: ....................... 105 Tài liệu tham khảo. ..................................................................................................... 106 iii
8. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Giải nghĩa Ghi chú 1 2D Bài toán hai chiều 2 3D Bài toán ba chiều 3 Vxz Gradient ngang 4 Vzz Gradient thẳng đứng 5 KHCN Khoa học và công nghệ Euler Deconvolution 6 ED (Giải chập Euler) Horizontal gradient amplitude 7 HGA (cường độ gradient ngang) the curvature gravity gradient tensor 8 CGGT (độ cong tensor gradient trọng lực) 9 BAS Basement (móng) Gravity Gradient Tensor 10 GGT (tensor gradient trọng lực) iv
9. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Tên Bảng Trang Ghi chú 1 Bảng 2.1. Các tham số mô hình và vị trí nguồn 40 2 Bảng 2.2. Các tham số mô hình 2 vật thể 46 3 Bảng 2.3. Các tham số mô hình 5 vật thể 46 v
10. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Ghi STT Tên Hình Trang chú Hình 1.1. Các bồn trũng trầm tích Đệ tam thuộc Biển 1 17 Đông Việt Nam Hình 1.2. Sơ đồ cấu trúc móng Kainozoi các bồn dầu khí 2 18 thềm lục địa Việt Nam Hình 1.3: Bản đồ cập nhật cấu trúc nóc móng trước Đệ 3 Tam trên Biển và thềm lục địa Việt Nam (cập nhật đến 19 năm 2016) Hình 2.1. Sơ đồ khối xác định phân bố mật độ móng 4 32 trước Kainozoi Hình 2.2. Mô hình các ranh giới phân chia và các thành 5 34 phần trường tương ứng Hình 2.3. Kết quả xác định sự phân bố mật độ của đá 6 35 móng Hình 2.4. Sai lệch giữa dị thường dư với dị thường tính ở 7 36 lần lặp cuối và tốc độ hội tụ của phương pháp 8 Hình 2.5. Sơ đồ khối xác định biên của nguồn 39 9 Hình 2.6. Kết quả tính toán mô hình 41 Hình 2.7. Sơ đồ khối xác định vị trí biên và ước tính độ 10 45 sâu biên của nguồn Hình 2.8. Kết quả xác định vị trí biên đối với mô hình 2 11 49 vật thể Hình 2.9. Kết quả ước tính độ sâu tới nguồn đối với mô 12 49 hình 2 vật thể Hình 2.10. Kết quả xác định vị trí biên đối với mô hình 5 13 50 vật thể vi