• Thứ Năm, 15/04/2004 08:27 (GMT+7)

    Ứng dụng vi xử lý ở ngành vật lý địa chất

    Cuối những năm 60, việc xuất hiện máy tính Minsk 22 và sau này là Minsk 32 ở Việt Nam là đòn bẩy kích thích sự phát triển ngành thăm dò địa chất bằng phương pháp địa vật lý. Tuy nhiên, chỉ khi chúng ta triển khai ứng dụng CNTT và kỹ thuật vi xử lý số liệu đo đạc địa vật lý mặt đất, trên máy bay, trên biển và cả bằng vệ tinh thì ngành địa vật lý Việt Nam mới đứng ngang tầm với thế giới.

    Ở Việt Nam, các mỏ sắt Thạch Khê (Hà Tĩnh), Nà Dụa (Cao Bằng) và hàng chục tỷ tấn than nâu (đồng bằng Bắc Bộ) nằm dưới độ sâu 600 - 1200 mét đã được phát hiện bằng thăm dò địa vật lý. Vấn đề phức tạp đặt ra trong việc xử lý dữ liệu là các bài toán nâng và hạ trường, bài toán nhận dạng, phép biến đổi Furie, phép tính đạo hàm... đòi hỏi khối lượng tính toán khổng lồ. Cuối những năm 60, việc xuất hiện máy tính Minsk 22 và sau này là Minsk 32 ở Việt Nam là đòn bẩy kích thích sự phát triển ngành thăm dò địa chất bằng phương pháp địa vật lý. Tuy nhiên, chỉ khi chúng ta triển khai ứng dụng CNTT và kỹ thuật vi xử lý số liệu đo đạc địa vật lý mặt đất, trên máy bay, trên biển và cả bằng vệ tinh thì ngành địa vật lý Việt Nam mới đứng ngang tầm với thế giới. Điều này đòi hỏi chiến lược rõ ràng về đào tạo CNTT ở các ngành nghề. Chúng tôi đã có dịp tìm hiểu vấn đề này tại Trung tâm máy tính và xử lý số liệu thuộc Liên Đoàn Vật Lý Địa Chất tại Hà Nội.

    Đổi mới thiết bị, công nghệ



    Bản đồ các tầng đá ở một vùng thuộc Tây Nguyên - kết quả xử lý số tại Liên Đoàn Vật Lý Địa Chất

    Liên Đoàn Vật Lý Địa Chất là một trong những đơn vị đầu tiên sử dụng máy vi tính vào sản xuất ở nước ta. Năm 1984, chỉ với một bộ máy vi tính Bamboo 286 và máy in kim, họ đã xây dựng phần mềm (PM) nâng và hạ trường phục vụ cho công tác lập bản đồ từ, xạ, trọng lực toàn quốc tỷ lệ 1:500.000 (phần đất liền). Nhờ đó, họ đã phân vùng kiến tạo sâu của vỏ trái đất trên lãnh thổ Việt Nam, phát hiện nhiều hệ thống đứt gãy sâu đến tận lớp Manti (ranh giới giữa lớp vỏ cứng trái đất với thể lỏng bên trong) ở sông Hồng, sông Mã và các khối đá cổ ở Việt Bắc, Kon Tum..., làm cơ sở định hướng tìm kiếm khoáng sản. Đến năm 1990, về cơ  bản các PM dùng cho nâng và hạ trường từ, trọng lực được xây dựng khá hoàn chỉnh. Ông Phạm Huy Tiêu, trưởng phòng xử lý số liệu của Liên Đoàn cho biết: 'Hiện chúng tôi đã có những máy đo địa chấn ghi số, đo phóng xạ ghi số được kết nối với máy vi tính đã cài đặt PM, có thể truyền số liệu và xử lý thông tin ngay tại thực địa. Từ năm 1995 đến nay, chúng tôi đã mua một số PM hiện đại của thế giới như PM Coscad của CHLB Nga về xử lý thống kê tương quan trong phân tích địa chất các trường vật lý; PM cho bộ trường thế của Cục Địa Chất Liên Bang Mỹ giải quyết bài toán nâng và hạ trường, tính đạo hàm và gradient ngang các trường từ, trọng lực và xây dựng mô hình địa chất 2,5 chiều cho các tầng đá; PM Emapper 5.5 của Australia để lọc phổ bằng các tần số khác nhau nhằm bóc tách trường vật lý khu vực hoặc trường nhiễu, làm nổi lên đối tượng địa chất cần nghiên cứu; PM Grapher vẽ các biểu đồ theo tuyến khảo sát địa vật lý mặt đất, trên máy bay, trên biển; Chương trình Suffer (Mỹ)  để nội suy giá trị, vẽ các bản đồ đẳng trị màu hoặc làm một số phép biến đổi Furie, qua đó có thể biểu diễn sơ đồ địa chất các tầng đá (Image)...'

    Theo các chuyên gia địa vật lý, ở lĩnh vực phức tạp này, chủ yếu Việt Nam sử dụng các PM của nước ngoài. Gần đây, Liên Đoàn kết hợp với ĐH Khoa Học Tự Nhiên thuộc ĐHQG Hà Nội xây dựng PM mô hình hoá môi trường địa chất khu vực khảo sát. PM này đang được hoàn thiện và bước đầu đã thu được một số thành công, phát hiện một số điểm quặng vàng ở miền Trung (2000- 2001).

    Thành công và bài học về đào tạo nhân lực



    Ông Phạm Huy Tiêu đang xử lý số liệu bằng PM

    Ban lãnh đạo Liên Đoàn đã mời chúng tôi cùng tham dự một buổi nghiệm thu tài liệu, hướng dẫn chúng tôi xem các bản vẽ đã được xử lý nhờ các PM. Từng bức tranh số của những tầng đá hiện lên sinh động qua bình diện không gian và qua mặt cắt thẳng đứng xuống lòng đất. Ông Nguyễn Trần Tân, liên đoàn trưởng, cho biết: 'Nhờ áp dụng các PM Coscad và Emapper, đầu năm 2001, chúng tôi đã phát hiện ra điểm quặng Manhezit ở khu vực các tỉnh phía Nam. Đây là loại phụ gia quý hiếm cho công nghiệp hiện đại mà từ trước đến nay, các tài liệu địa chất thông thường đều khẳng định không thể có ở phía Nam, vĩ tuyến 14, nước ta. Nhờ CNTT, ta có thể thay đổi rất nhiều lần các tham số vật lý, bề dày, độ sâu, thành phần vật chất của môi trường mô hình hoá nên bức tranh số của các tầng đá đã tiệm cận dần đến môi trường địa chất tự nhiên, chỉ ra các vỉa quặng nếu có'.

    Tuy nhiên, trên thực tế, trong những thành công của ứng dụng tin học xử lý tài liệu địa vật lý- địa chất, vai trò CNTT chỉ chiếm một nửa. Nửa còn lại vẫn là kinh nghiệm cùng khả năng tổng hợp và luận giải của con người. Ông Tân cho rằng, kỹ sư địa vật lý giỏi lại thành thạo CNTT là hai yếu tố song song mà Liên Đoàn cần đào tạo, bởi chính họ là người ra đầu bài, tiếp nhận kết quả các PM để sau đó làm nốt công đoạn cuối cùng là tìm mỏ. Từ thực tiễn ở Liên Đoàn Vật Lý Địa Chất, càng thấy rõ nhu cầu đào tạo kỹ sư bằng thứ 2 về CNTT cho các chuyên ngành là rất lớn. (Xem bài 'Đào tạo văn bằng 2 - Một lời giải cho bài toán nhân lực CNpPM', trang 7 trong số này).

    An Thái

    ID: B0404_25