Nghiên cứu trình tự tướng đá trầm tích khu vực thung lũng Hoành Bồ, Quảng Ninh bằng mô hình xích Markov và Entropy

  • Cơ quan:
    1 Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam
    2 Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Phương Đông, Việt Nam
  • Từ khóa: Hàm entropy, Quảng Ninh, Thung lũng Hoành Bồ, Tướng đá trầm tích, Xích Markov.
  • Nhận bài: 18-08-2021
  • Chấp nhận: 29-12-2021
  • Đăng online: 28-02-2022
Trang: 15 - 26
Lượt xem: 685

Tóm tắt:

Tướng đá ở khu vực thung lũng Hoành Bồ, Quảng Ninh thuộc hệ tầng Đồng Ho và Tiêu Giao được nghiên cứu thống kê bằng xích Markov và hàm Entropy. Việc phân tích các tướng đá dựa trên mô tả thực địa, khảo sát thạch học và phân tích các thiết đồ lỗ khoan. 17 loại tướng chi tiết được sắp xếp vào ba loại tổ hợp tướng trầm tích trong khu vực nghiên cứu. Kết quả phân tích xích Markov ấn định, tiêu chuẩn chi bình phương hay kiểm tra χ2 cho mức độ tin cậy 0,5% chỉ ra quá trình lắng đọng trầm tích là không tuần hoàn và biểu diễn quá trình trầm tích không đối xứng theo chu kỳ từ hạt thô lên hạt mịn. Phân tích entropy thực hiện nhằm đánh giá tính ngẫu nhiên sự xuất hiện các tướng đá trong một chuỗi liên tiếp. Hai loại entropy có liên quan đến mọi trạng thái: i) liên quan đến ma trận Markov thể hiện các chuyển đổi hướng lên (entropy sau trầm tích) và ii) liên quan đến ma trận biểu thị các chuyển đổi đi xuống (entropy trước trầm tích). Chế độ năng lượng tính toán từ phân tích entropy cho thấy tính ngẫu nhiên tối đa, gợi ý sự thay đổi các thông số trầm tích là kết quả của dòng chảy nhanh đến ổn định. Điều này dẫn đến sự thay đổi tướng trầm tích từ môi trường sông sang môi trường đầm hồ, cụ thể từ tướng cuội kết (A1)  tướng cát kết (A2)  tướng hạt mịn và không mảnh vụn (A3).

Trích dẫn
Khương Thế Hùng và Lại Thị Thúy Trà, 2022. Nghiên cứu trình tự tướng đá trầm tích khu vực thung lũng Hoành Bồ, Quảng Ninh bằng mô hình xích Markov và Entropy, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 63, kỳ 1, tr. 15-26.
Tài liệu tham khảo

[1]. Cao, W., Zhou, A., Shen, S. L., (2022). An analytical method for estimating horizontal transition probability matrix of coupled Markov chain for simulating geological uncertainty. Computers and Geotechnics 29. 103 - 147.

[2]. Đặng Trần Huyền (cb), 2007. Địa tầng các trầm tích Phanerozoi ở Đông Bắc Bộ. Viện Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. 413 trang.

[3]. Doktor, M., Krawczyk, A., Mastej, W., (2010). Testing the randomness of lithostratigraphic successions with the markov chain methods. Annales Societatis Geologorum Poloniae 80, 163-166.

[4]. Dovjikov, A. E. và nnk., (1965). Địa chất miền bắc Việt Nam. Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.

[5]. Duff, P., McL. D., Hallam, A., Walton, E. K., (1967). Cyclic sedimentation. Elsevier Publishing Compay, Amsterdam.

[6]. Dương Thụy Phong, (1960). Tìm kiếm xung quanh mỏ Đá Dầu Đồng Ho huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Yên tỷ lệ 1:25,000. Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. 23 trang.

[7]. Hattori, I., (1976). Entropy in Markov chain and discrimination of cyclic pattern in lithologic successions. Mathematical Geology 8 (4). 477 - 497.

[8]. Hota, R. N., Maejima, W., (2004). Comparative study of cyclicity of lithofacies in Lower Gondwana formations of Talchir basin, Orissa, India: A statistical analysis of subsurface logs. Gondwana Research 7. 353 - 362.

[9]. Khan, Z. A., Tewari, R. C., (2013). Geo - statistical analysis of the Barakar cyclothems (Early Permian): A case study from the subsurface logs in Singrauli Gondwana Sub - basin of Central India. International Journal of Geology, Earth & Environmental Sciences 3. 1 - 22.

[10]. Krumbein, W. C., (1967). Fortran IV computer programs for Markov chain experiments in geology. Kansas Geological Survey, Computer Contributions 13. 1 - 38.

[11]. Lê Hùng (chủ biên), (1996). Báo cáo đo vẽ địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1:50,000 nhóm tờ Cẩm Phả, Quảng Ninh. Viện Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.

[12]. Lê Triều Việt, (2003). Đặc điểm kiến trúc và địa động lực các trũng Kainozoi miền Bắc Việt Nam. Luận án tiến sỹ, Đại học Mỏ - Địa chất. 152 trang.

[13]. Miall, A. D., (1973). Markov chain analysis applied to an ancient alluvial plain succession. Sedimentology 20. 347 - 364.

[14]. Nguyễn Đăng Túc, (2004). Nghiên cứu chuyển động kiến tạo hiện đại đới đứt gãy Chí Linh - Đông Triều. Tạp chí các Khoa học về trái đất 26 (4). 587 - 597.

[15]. Phạm Quang Trung, Đỗ Bạt, Nguyễn Quốc An, Đặng Vũ Khởi, Đỗ Việt Hiếu, (1999). Tài liệu mới về Bào tử phấn hoa trong hệ tầng Đồng Ho. Tạp chí Dầu khí 3. 2 - 8.

[16]. Phạm Văn Quang (chủ biên), (1969). Tuổi của các trầm tích chứa than Hòn Gai và sự phát triển của địa chất khu vực trong Mezozoi. Tạp chí Địa chất. 13 - 39.

[17]. Potter, P. E., Blakely, R. F., (1968). Random process and lithological transitions. Journal of Geology 76. 154 - 170.

[18]. Soto, M. B., Durán, E. L., Aldana, M., (2014). Stratigraphic Columns Modeling and Cyclicity Analysis of the Misoa Formation, Maracaibo Lake, Venezuela, using Markov Chains. Geofísica Internacional 53 - 3. 277 - 288.

[19]. Tewari, R. C, Singh, D. P, Khan, Z. A., (2009). Application of Markov chain and Entropy analysis to lithologic succession - an example from early Permian Barakar Formation, Bellampalli coalfield, Andhra Pradesh, India. Journal of Earth System Science 18. 583-596.

[20]. Tha, H. V., Wysocka, A., Pha, P. D., Cuong, N. Q & Ziółkowski, P., (2015). Lithofacies and depositional environments of the Paleogene/Neogene sediments in the Hoanh Bo Basin (Quang Ninh province, NE Vietnam). Journal of Geology. Geophysics and Environment. Kraków.

[21]. Tống Duy Thanh, Vũ Khúc (cb), (2005). Các phân vị địa tầng Việt Nam. Trung tâm thông tin khoa học và công nghệ. Hà Nội.

[22]. Trần Đình Nhân, Trịnh Dánh, (1975). Những kết quả mới về nghiên cứu sinh địa tầng các trầm tích Neogen miền Đông Bắc Bộ. CTNCDT: 244 - 283, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Hà Nội.

[23]. Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao, (1988). Bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500,000. Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.

[24]. Trần Văn Trị, Vũ Khúc (chủ biên), (2009). Địa chất và tài nguyên khoáng sản Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Kỹ thuật. 589 trang.

[25]. Vistelius, A. B., Faas, A. V., (1965). Variation in thickness of strata in the south Urat Paleozoic flysch section. Doklady Akademii Nauk SSSR 164. 77 - 79.

[26]. Vistelius, A. B., Feygelson, T. S., (1965). Theory of formation of sedimentary beds. Doklady Akad Nauk USSR 164(1). 158 - 160.

[27]. Vũ Văn Chinh, (2002). Đặc điểm đứt gãy tân kiến tạo vùng Đông Bắc Việt Nam. Luận án tiến sỹ. Viện Địa chất, Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST), Hà Nội, 209 trang.