FBE- Jeofizik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/57

Gözat

Konu "Alaşehir Grabeni" ile FBE- Jeofizik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Alaşehir Grabeninde Sismik Modelleme Çalışması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-01-31) Okut, Nigar Gözde ; Demirbağ, Emin ; 10026297 ; Jeofizik Mühendisliği ; Geophysical Engineering
    Tez çalışması kapsamında Batı Anadolu’da yer alan ve önemli graben sistemlerinden birisi olan Alaşehir Grabeni’ne ait derinlik modelinin yapay sismik yansıma kesitleri şeklinde sunulması amaçlanmaktadır. Bu amaç için jeofizikte modellemede düz problem çözümü kullanılarak, ışın izleme yöntemiyle kesitler zaman ortamında, yığma ve göç kesitleri şeklinde elde edilmiştir. Jeofizikte düz çözüm yöntemiyle jeolojik modele ait jeofiziksel cevap elde edilmektedir. Sismik yansıma yönteminde de genel olarak düz problem çözümü kullanılmaktadır. Bu çalışmada da Alaşehir Grabeni’ne ait derinlik modelinin sismik cevabı, yapay yığma ve göç kesitleri şeklinde sunulmuştur. Alaşehir Grabeni özellikle sahip olduğu jeotermal potansiyel kaynağı açısından son zamanlarda daha fazla dikkat çeken ve araştırılan bir alan olmuştur. Tez çalışmasında genel olarak önceki çalışmalar ve sonuçları ile birlikte en güncel yazılan kaynaklar kullanılmıştır. Bu kaynaklardan grabeni oluşturan ana yapılar, formasyonlar, formasyonlara ait sismik hızlar, grabeni dolduran birimlerin evrimi gibi temel bilgiler elde edilmiştir. Bu temel bilgiler ışığında grabeni temsil eden bir derinlik modeli öngörülmüştür. Alaşehir Grabeni için formasyon bilgileri N.B.Çiftçi (2007) tarafından yazılan doktora tezinden, formasyonlara ait sismik hızlar ise D. Demircioğlu-Kolenoğlu (2009) tarafından yazılan yüksek lisans tezinden bölgede TPAO tarafından açılan Alaşehir-1 sondaj kuyusunda yapılan kuyu atışları (check-shot) ve sondaj bilgileri dikkate alınarak kullanılmştır. Alaşehir-1 sondaj kuyusu, bölgede açılan diğer sondaj kuyularına nazaran grabenin temeline inen kuyu olması nedeniyle ayrı bir önem taşımaktadır. Kaynaklarda grabeni oluşturan ana yapısal unsurlar, formasyonlar ve bunların geometrileri sismik kesitler şeklinde de desteklenmiştir. Bu bilgiler dikkate alınarak Alaşehir Grabeni’ni temsil eden bir derinlik modeli oluşturulmuştur. Derinlik modelinde grabenin güney kenarını sınırlayan, eğimi derinlere doğru düşen listrik fay özelliği gösteren ana fay, grabenin en önemli yapısıdır. MGBF olarak adlandırılan bu fay aynı zamanda yokuş-düzlük geometrisine sahiptir. Grabeni oluşturan bir diğer önemli yapı ise, kuzey kenarını sınırlayan ve MGBF’ nin antitetik fayı olma özelliğini gösteren Kuzey sınır fayıdır. Bu fay, ana faya nazaran daha dik bir eğime sahiptir. Graben içerisinde yarım graben sistemlerinde gelişen antitetik ve sintetik fayları temsilen, graben tortul birimlerini kesen kuzey kenarında iki adet antitetik ve güney kenarına doğru ana faya paralel bir adet sintetik fay modelde oluşturulmuştur. Ayrıca grabenin güney kenarında normal faylarla sınırlandırılmış sintetik fay yapıları da görülmektedir. Alaşehir Grabeni, beş farklı formasyon içeren sedimanter örtü kayaçlarından ve metamorfik temel kayaçlardan oluşmaktadır. Grabeni dolduran sedimanter örtü kayaçları rollover geometrisine sahip olup, ana faya doğru yelpaze şeklinde uzanan ve kalınlıkları güneyden kuzeye doğru incelen tabakalanma göstermektedirler. Formasyonlara ait sismik hız değerleri kuyu atışları sonucu elde edilen sismik ara hız değerleridir ve her bir formasyon için ayrı ayrı belirlenerek derinlik modelinde gösterilmiştir. Metamorfik temel için de sismik ara hız 5000 m/ sn olarak belirtilmiştir. Derinlik modelinin oluşturulmasından sonraki adım, bu modelin sismik cevabını, yapay yığma ve göç kesitleri şeklinde elde etmektir. Düz çözüm yöntemiyle ışın izleme modellemesi kullanılarak derinlik modeli iki boyutlu yapay sismik yansıma kesitleri şeklinde sunulmuştur. Yığma kesitinin oluşturulması için öncelikle bölgeye ait hız/derinlik modelinin tanıtılması gerekmektedir. Burada grabeni oluşturan ve derinlik modelinde gösterilen bütün yapılar yüzeyden derine doğru sismik ara hız ve derinlik bilgileri kullanılarak veri işlem paketindeki ilgili modüllerce tanıtılmış ve veri tabanına kaydedilmiştir. Bu adım bir veri işlem adımı değildir. Sadece modellemede kullanılmak üzere gerekli olan bir ön işlemdir. İki boyutlu hız/derinlik modelinin tanıtılmasıyla ışın izleme yöntemi kullanılarak belirtilen ışın tipine göre ışın yolları üretilmiş, yansıma katsayıları ve çift-yol seyahat zamanları hesaplanmış, süzgeçleme ile dalgacık biçimi kazandırılarak Alaşehir Grabeni’ne ait derinlik modelinin yapay yığma kesiti elde edilmiştir. Yığma kesitine gürültü ilave edilmiş ve gürültü veriler üzerinden göç veri işlemi yapılarak yorumlama aşaması gerçekleştirilmiştir. Işın tipi olarak difraksiyon üreten ışın yolu seçilmiştir. Bunun nedeni ilk olarak derinlik modelinde faylar gibi keskin köşelerin bulunduğu yapıların olması bir diğer nedeni ise, yığma kesitine uygulanılacak olan göç işleminin bu saçılma enerjisi üzerindeki etkisini ortaya koymaktır. Yığma kesitinde fayların formasyonlarla kesiştikleri yerlerde, antitetik ve sintetik faylanmaların olduğu yerlerde saçılma enerjisinin baskın olduğu görülmüştür. Grabenin tabanını oluşturan Alaşehir formasyonu ise yığma kesitinde derinlik modelinde olduğundan daha dar görülmektedir. Ayrıca güney kenarını sınırlayan ana fay ile kuzey sınır fayının kesiştikleri yansıma yüzeyi aradaki düşük hız farkından dolayı zaman ortamında arayüzeyi sanki yukarı yükseltilmiş gibi metamorfik temele ait arayüzeye yakın yansıma yüzeyi şeklinde görülmüştür. Bu etkilerin giderilmesi adına yığma sonrası zaman migrasyonu ile göç veri işlemi uygulanmıştır. Göç veri işleminde pseudo-hız analizi ile derinlik modeli dikkate alınarak belirli CDP noktalarında hız analizi değerleri çift/tek yol seyahat zamanlarına karşılık hız değerleri kullanılarak yapılmıştır. Kuyu atışından elde edilen sismik ara hız değerlerinden ortalama ve RMS hız değerleri matematiksel bağıntıları dikkate alınarak hesaplanmıştır. Genel olarak bu farklı üç sismik hız için göç veri işlemi test edilmiştir. Elde edilen göç kesitlerinde difraksiyonlara bağlı olarak meydana gelen saçılma enerjilerinin tamamen ortadan kalktığı görülmüştür. Fayların yerleri daha belirgin hale gelmiş, eğimli olaylar gerçek yerlerine taşınmıştır. Üç farklı hız için göç kesitleri karşılaştırıldığında, ara hızlar kullanılarak elde edilen göç kesitinin derinlik modeline en yakın sismik cevabı ürettiği gözlenmiştir. Ortalama hızlarda, özellikle güney kenarını sınırlayan ana fayın eğimi derinlere doğru değişirken, tortullar içerisinde bulunan antitetik ve sintetik fayların eğimlerinin ve yerlerinin ara hız sonuçlarına göre değişim gösterdiği sonucu elde edilmiştir. RMS hızları kullanıldığında ise, grabenin kuzey kenarında gözlenen ana yapıların derinlere doğru tamamen bozulduğu, arayüzeylerden gelen yansımaların ve fayların yerleri hakkında yorum yapılmasının güçleştiği sonucu elde edilmiştir. Bu çalışmada hız analizi veri tabanına tanımlanırken, derinlik modeli dikkate alınarak yapılardaki değişimlere göre CDP aralıları dar/geniş olarak seçilmiştir. Ancak veri üzerinden yapılan hız analizinde doğru hız değerlerinin seçilmesi, doğru yığma ve göç kesitlerinin elde edilmesinde önemli bir veri işlem adımını oluşturmaktadır. Bütün modelleme sonuçları İstanbul Teknik Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği bölümünde lisanslı olarak bulunan Disco/Focus (v.5.0) sismik veri işlem paketi ile gerçekleştirilmiştir.