LYS Deneme Kitapçığı 1A Matematik YENİ.qxp

24.09.2014
Jeofizik
Dokuz Eylül Üniversitesi
Mühendislik Fakültesi
2014-2015 GÜZ Yarıyılı
Fizik ve matematik yasalarından hareketle aletsel jeofizik imkanlarını kullanarak,
jeolojik bilgiler yardımıyla yeraltını araştıran bir bilim dalıdır. Kısaca,
Jeolojik Problemler ve Jeofizik Çözümleri
( MTSMTS-3024 )
• Tıp mesleğinde ortaya konan eser bir hastanın iyileştirilmesi,
• Mimarlık mesleğinin eseri bir yapı tasarımının ortaya konması,
• İnşaat mühendisliği mesleğinin eseri bir yapının inşa edilmesi
edilmesi,
• Jeoloji mesleğinin eseri bir jeolojik haritanın oluşturulması,
olarak söylenirse,
• Jeofizik mesleğinin eseri hazırladığı rapor,
dur. Raporda yerbilimsel ayrıntıya yer vermelidir.
Doç.Dr. Orhan POLAT
Jeofizik Müh. Bölümü, Sunu 1
Jeofizik Prospeksiyon Yöntemleri
R
Raporun
ayrıntıları;
tl
bi
bir d
deprem ö
öncesii ve sonrası d
durumun araştırılması
t l
veya onlarca
l
km derinde meydana gelen bir depremin yerinin tespit edilmesi, ekonomik veya kültürel
değeri olan bir yeraltı kaynağının (petrol, doğalgaz, maden, su, jeotermal, gömülü
arkeolojik eserlerin) belirlenmesi, yapılaşma açısından risk teşkil edecek zemin
özelliklerinin ortaya konması olabilir.
Tüm bu çalışmaları başta Jeoloji olmak üzere, farklı meslek gruplarıyla işbirliği yaparak
ortaya koyar. Yeraltını, farklı prospeksiyon (=arama) yöntemleri kullanarak arar.
Jeofizik Prospeksiyon Yöntemleri
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Sismoloji (Smo)
: Deprem dalgasının hızı, ivmesi (m/sn, m/sn2)
: Faylamanın yeri, derinliği, büyüklüğü, hareket özelliği
: Doğal arama yöntemi
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Mikrotremor (Mi)
: Yerin doğal gürültüsü, deprem dalgası
: Zemin hakim frekansı, baskın periyot, büyütme
: Doğal arama yöntemi
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Sismik (S)
: Yansıyan/kırılan sismik dalgaların seyahat zamanları (t, sn)
: Yoğunluk ve sismik dalgaların hızları (V, km/sn)
: Yapay arama yöntemi
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Manyetik (M)
: Yerin jeomanyetik alanı
: Manyetik duyarlılık
: Doğal arama yöntemi
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Elektrik (E)
: Potansiyel gerilim (mV)
: Görünür özdirenç (rho-a), Elektriksel iletkenlik
: Yapay arama yöntemi
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Elektromanyetik (EM)
: Elektromanyetik yayınımın tepkisi
: Elektrik iletkenlik ve uçlaşma
: Doğal-Yapay
Doğal Yapay arama yöntemi
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Gravite (G)
: Yer çekimi ivmesi (gal, cm/sn2)
: Yoğunluk (rho, g/cm3)
: Doğal arama yöntemi
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Yapay Uçlaşma (IP)
: Polarizasyon voltajı (mV) veya frekans (Hz)
: Elektrik kapasitans
: Yapay arama yöntemi
1
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon Yöntemleri
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Doğal Potansiyel (SP)
: Elektrik potansiyel
: Elektrik iletkenlik
: Doğal arama yöntemi
Jeofizik Arama Yöntemi
Ölçülen parametre
Hesaplanan parametre
Tür
: Yer Radarı, Radyometrik (YR)
: Yansıyan radar atışlarının seyahat zamanları
: Dielektrik sabit
: Yapay arama yöntemi
Diğer Jeofizik Arama Yöntemleri:
Kuyu Logu, MT, CSAMT, vb.
Jeofizik Prospeksiyon Yöntemleri
Jeolojik Problem
Deprem/Sismoloji
Mühendislik yeri,
yeri zemin araştırmaları
Fosil yakıtların aranması
Metalik maden yataklarının aranması
Kumtaşı ve çakıl aramaları
Yeraltı su kaynaklarının aranması
Arkeolojik araştırmalar
Kullanılabilecek Jeofizik Yöntemler (*)
Smo, Mi, S, G, M, E, EM, IP, SP
Mi E
Mi,
E, S
S, YR (G,
(G M)
S, G, M, (EM)
E, M, EM, IP, SP, YR
S, (E, G)
E, S, SP, IP (G, YR)
YR, E, M, EM, (S)
(*): Parantez içindekiler, yardımcı olarak kullanılabilecek ek yöntemlerdir.
Jeofizik Prospeksiyon
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
SİSMOLOJİ
Zhang Heng sismografı
(M.Ö. 132)
Stein & Wysession, 2002
2
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Deprem dalgaları, kaynaktan çıktıktan sonra her yöne doğru küresel yayılır
( Hyugens Prensibi )
Stein & Wysession, 2002
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Stein & Wysession, 2002
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
S
Dalgası
Yatay-KG bileşen
S
Dalgası
Yatay-DB bileşen
P
Dalgası
S
Dalgası
Yüzey Dalgası
P
Dalgası
Düşey-Z bileşen
Stein & Wysession, 2002
3
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Stein & Wysession, 2002
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Stein & Wysession, 2002
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Stein & Wysession, 2002
4
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Stein & Wysession, 2002
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
Stein & Wysession, 2002
Jeofizik Prospeksiyon - Sismoloji
NE TÜR JEOLOJİK OLAYLAR VAR ?
Stein & Wysession, 2002
Stein & Wysession, 2002
5
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon
Jeofizik Prospeksiyon - Sismik
Zeminin bazı dinamik
parametreleri, hesaplanan
formasyon hızlarından (VP, VS)
bulunabilir. Örneğin;
SİSMİK
VP=(/
VS=(/
• Elastisite-Young Modülü (E)
• Poisson Oranı ()
• Bulk-Sıkışmazlık Modülü ()
• Kesme-Rijidite
j
Modülü ()
• Eksenel Modül ()
Sismik Kaynak: Patlatma, Darbe, Titreşim
Jeofizik Prospeksiyon - Sismik
Jeofizik Prospeksiyon – Sismik Kırılma (Sığ)
Ateş, 2007
Stein &
Wysession, 2002
6
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon – Sismik Yansıma (Derin)
Jeofizik Prospeksiyon – Sismik Yansıma (Derin)
Stein &
Wysession, 2002
Jeofizik Prospeksiyon – Sismik Yansıma (Derin)
Ateş, 2007
Jeofizik Prospeksiyon – Sismik Yansıma (Derin)
Peru’da sismik yansıma kesiti
Kabuk
Kalınlığı
Önerilen jeolojik model
Stein & Wysession, 2002
Stein & Wysession, 2002
7
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon - Sismik
Jeofizik Prospeksiyon - Sismik
Ateş, 2007
Ateş, 2007
Jeofizik Prospeksiyon
Jeofizik Prospeksiyon - Elektrik
Yere metal elektrodlar çakılır. Akım verilir. Elektrik akımlarının yere nüfuz
etmesi sağlanır. Farklı jeolojik katmanlara ait görünür özdirenç hesaplanır.
ELEKTRİK
Akım
Akım
Potansiyel
Ateş, 2007
8
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon - Elektrik
Jeofizik Prospeksiyon - Elektrik
Wenner Dizilimi
Schulumberger Dizilimi
Ateş, 2007
Ateş, 2007
Jeofizik Prospeksiyon
GRAVİTE
Jeofizik Prospeksiyon – Gravite
Küre şekilli bir yeraltı
yapısının gravite anomalisi
Ateş, 2007
9
24.09.2014
Jeofizik Prospeksiyon – Gravite
Jeofizik Prospeksiyon – Gravite
Tuz Domu
Ateş, 2007
Jeofizik Prospeksiyon – Gravite
Detaylı arama çalışmalarının
yapılacağı olası hedef
(anomali) alanlar
Ateş, 2007
Haftaya Anlatılacak Konular
MANYETİK
ELEKTROMANYETİK
YAPAY UÇLAŞMA
DOĞAL POTANSİYEL
YER RADARI
MİKROTREMOR
Ateş, 2007
10
24.09.2014
Referanslar
Ateş, A., 2007. Jeofizik Aramaya Giriş, Gazi Kitapevi, 272 s.
Ergin, K., 1985. Uygulamalı Jeofizik, İTÜ Yayınları, İstanbul, 256s.
Stein,
St
i S.
S and
d Wysession,
W
i
M 2002.
M.,
2002 An
A IIntroduction
t d ti to
t Seismology,
S i
l
E
Earthquakes,
th
k
and
d
Earth Structure, Blackwell Publishing, 512 s.
11