Tổ hợp phương pháp địa vật lý là một nhóm các phương pháp địa vật lý được sử dụng đồng thời cho khảo sát nghiên cứu cùng một đối tượng quan tâm. Sự thay đổi trong không gian của các trường địa vật lý liên quan chặt chẽ với đặc điểm phân bố của các đối tượng ẩn trong lòng đất, bởi vậy các phương pháp địa vật lý là công cụ rất quan trọng trong nghiên cứu cấu trúc bên trong Trái đất; trong tìm kiếm tài nguyên khoảng sản. Chúng cũng được sử dụng trong giải quyết các nhiệm vụ về nền móng công trình, khoanh vùng ô nhiễm, phát hiện các đối tượng nhân tạo bị chôn vùi, v.v,… Do môi trường lòng đất có cấu trúc phức tạp, thành phần vật chất và trạng thái cơ lý của đất đá cũng đa dạng nên các khảo sát nghiên cứu thường không đạt hiệu quả như mong muốn nếu chỉ sử dụng một phương pháp đơn lẻ. Việc kết hợp sử dụng đồng thời một số phương pháp bổ trợ lẫn nhau, hạn chế được những điểm yếu của từng phương pháp sẽ làm tăng đáng kể hiệu quả của các khảo sát nghiên cứu. Từ giữa thế kỷ trước nhiều tổ hợp phương pháp địa vật lý bắt đầu được sử dụng phổ biến trong giải quyết các nhiệm vụ địa vật lý và ngày càng được hoàn thiện. Một số tổ hợp phương pháp địa vật lý được sử dụng phổ biến như:

• Tổ hợp phương pháp nghiên cứu cấu trúc sâu vỏ Trái đất: Phương pháp địa chấn dò sâu cho được bức tranh cấu trúc vỏ Trái đất tin cậy nhất nhưng chi phí lớn và không phải nơi nào cũng thực hiện được do phải tiến hành các vụ nổ lớn. Phương pháp trọng lực dễ thi công phủ kín nhanh vùng nghiên cứu, giá thành rẻ và nếu có kết quả địa chấn dò sâu đủ đại diện cho các đơn vị cấu trúc chính làm tài liệu tựa thì kết quả nghiên cứu cấu trúc sâu cũng đảm bảo được độ tin cậy. Bởi vậy tổ hợp hai phương pháp này được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu cấu trúc sâu, vừa đạt được độ tin cậy cần thiết vừa giảm được chi phí. Các kết quả nghiên cứu cấu trúc sâu bằng tài liệu địa chấn động đất và từ Tellua cũng có thế được xem xét sử dụng như tài liệu tựa trong trường hợp không có hoặc không đủ tài liệu địa chấn dò sâu. Ngoài các phương pháp nêu trên, trong những điều kiện nhất định có thể sử dụng thêm phương pháp từ để tăng thêm hiệu quả nghiên cứu.

• Tổ hợp phương pháp tìm kiếm thăm dò tài nguyên khoáng sản: tính chất vật lý của nhiều loại khoáng sản không giống nhau nên không thể tìm được một tổ hợp phương pháp nào sử dụng chung cho tìm kiếm thăm dò tất cả các loại khoáng sản mà tổ hợp được hình thành cho từng loại cụ thể. Ví dụ loại quặng có từ tính cao như quặng sắt thì phương pháp từ là chủ đạo. Nếu thân quặng cũng có mật độ đất đá và độ dẫn điện cao hơn so với môi trường xung quanh thì tổ hợp phương pháp có thể gồm phương pháp từ với một hoặc một số phương pháp khác như trọng lực, thăm dò điện hay điện từ, phụ thuộc vào điều kiện cụ thể.

Khác với nhiều loại tài nguyên khoáng sản, các bể tiềm năng dầu khí không phản ánh trực tiếp trong trường địa vật lý thông qua tính chất vật lý của chúng mà thông qua đặc điểm cấu trúc và phân bố địa tầng, vì vậy các phương pháp địa vật lý chỉ tìm kiếm được dấu hiệu gián tiếp liên quan. Tổ hợp hai phương pháp chủ đạo được sử dụng nghiên cứu cấu trúc triển vọng dầu khí là địa chấn và trọng lực. Trong đó phương pháp trọng lực cho nhanh được bức tranh cấu trúc khái quát vùng nghiên cứu, còn phương pháp địa chấn, đặc biệt là địa chấn phản xạ có độ phân giải cao tập trung nghiên cứu chi tiết cấu trúc phân tầng vùng được dự báo có triển vọng dầu khí. Một số phương pháp khác như từ, điện và điện từ trong những điều kiện cụ thể cũng được sử dụng. Để phục vụ nghiên cứu chi tiết địa tầng các phương pháp địa vật lý giếng khoan đo tham số vật lý như: mật độ đất đá, vận tốc truyền sóng, gradient nhiệt độ,… không thể thiếu trong tổ hợp phương pháp địa vật lý thăm dò tìm kiếm dầu khí.

Tổ hợp các phương pháp địa vật lý nông nghiên cứu nền móng công trình thường gồm các phương pháp được lựa chọn như phương pháp địa chấn khúc xạ, phương pháp đa kênh sóng mặt, trong những điều kiện nhất định có thể sử dụng thêm các phương pháp đo vận tốc sóng ngang trong các lỗ khoan, chiếu sóng giữa các lỗ khoan, phương pháp radar xuyên đất và cả phương pháp thăm dò điện,…

Ngoài ra, còn có các tổ hợp phương pháp khảo sát nghiên cứu phục vụ giải quyết các vấn đề về môi trường hay phát hiện các đối tượng nhân tạo bị chôn vùi cũng khá phát triển. Tuy nhiên, hiệu quả sử dụng các tổ hợp phương pháp cho từng loại đối tượng nhiều khi còn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể, nên trước khi tiến hành khảo sát đại trà nên có bước thử nghiệm để lựa chọn được tổ hợp phương pháp phù hợp nhất.

Ở Việt Nam, từ những năm 1960 tổ hợp phương pháp địa vật lý chủ yếu là địa chấn, trọng lực và địa vật lý giếng khoan đã được sử dụng cho tìm kiếm thăm dò các cấu tạo triển vọng dầu khí ở vùng trũng Hà Nội và vùng biển phía nam với sự hợp tác của các nhà khoa học Liên Bang Xô Viết và các nhà khoa học Mỹ. Cho đến nay nhiều tổ hợp phương pháp địa vật lý đã được sử dụng thành công ở Việt Nam trong giải quyết các nhiệm vụ đa dạng của các nghiên cứu địa vật lý.

Tài liệu tham khảo

1. McDowell P. W, Barker R. D., Butcher A. P.., Culshaw M. D., Jackson P. D., McCann D.M., Skipp B. O., Mathews S. L., Arthur J. C. R., Geophysics in Engineering investigations, CIRIA sharing and building best practice, London, UK., 260p, 2002.
2. William Lowrie, Fundamentals of Geophysics, Cambridge University Press, 381p, 2007.