FBE- Jeofizik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 85
-
Öge2-D heat and fluid flow modelling of the central basin and western high in the Sea of Marmara, Turkey(Institute of Science and Technology, 2020-07-07)The main objective of this thesis is modelling the fluid flow and heat distribution of the Central Basin and the Western High of the Sea of Marmara to understand both heat distribution and gas and fluid flow in this critic region. For this purpose, two seismic sections are selected to create a real-earth model, which are SM46 for Central Basin and DMS-5 for Western High. Furthermore, interpreted geological features like faults, sedimentary units are transferred for the construction geometry and meshing, properly. After that, the physical parameters are accordingly determined to clarify boundary and cell zone conditions of the models, which are permeability, porosity, temperature and hydrostatic pressure. Thus, models are calculated through the time, numerically, also they reach the steady state condition. According to the results like heat distribution models and calculated velocity in XX and YY directions, the created models are adjusted to previous studies in this region. Generally, faults have responsibility to transport fluid inside of the system, so they provide a circulation by migrating and distributing gas and fluid flow accordingly to physical conditions like hydrostatic pressure and permeability. Besides, it is thought that the northern part of the Central Basin act a depocenter by promoting faults that F3 and F1 fault, when fluid and gas flow observed in the southern branch of the basin with F2, F4 faults. At the same time, inside of the Central Basin is interpreted as a transportation area because of the dominant lateral movements, while northern and southern branches have upward fluid flow activity with higher velocity on the seafloor. On the other hand, Western High shows a little bit higher fluid flow velocity values than the Central Basin due to the lower hydrostatic pressure, subsidiary and shearing structures. In addition, Main Marmara Fault has active role for circumstance of the fluid flow in the Western High with other active/inactive faults. Therefore, modeling results are in good agreement with previous studies.
-
ÖgeSoğurmanın çıkış sinyali üzerine etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1990)İçsel sürtünmenin tüm etkİ6İ boyutsuz nitelik faktörü (Q) ve soğurma katsayısı O ile kayıp faktörü diye adlandırılan 1/Q ile ifade edilmişlerdir. ve Q arasındaki ilişki : Jl avT ile verilmiştir. Yeriçinde frekansla değişen ve lineer kabul edilen <*(/) eğrisi üzerinde yapılan tecrübeler aslında lineerlikten sap maların olduğunu göstermiştir. Belli frekans bantlarında daha az veya daha çok miktarda soğurma özelliğine sahip yapıların doğrusallıktan sapmanın nedeni olabileceği kabul edilmiştir. Şimdiye kadar taraftar bulan genel kabul ise bu tip oynamaların ölçüm hataları ve aletsel hatalardan kaynaklanabileceği üzeriney di. Bu amaçla faz spektrurou lineer olmayan bir flicker sinyalinin değişik frekans bantlarında aynı oranda soğurulmasmın veya aynı frekans bandında farklı oranlarda soğurulmanın çıkış sinyali üz erine etkileri araştırılmıştır. Doğrusal olarak artan soğurmanın yanında çeşitli nedenlerle belli frekans bantlarında aynı derecede, daha az veya daha çok soğurulmuş kısım, çıkış sinyaline farklı şekillerde etkimektedir. Farklı frekans bantlarında aynı oranda soğurma, sinyalin, genlik spektrumlarında artma ve azalmaya, çeşitli boyutlarda salınım- lara neden olduğu gibi lineer soğurma hali için elde edilen çıkış sinyaline göre daha geç veya erken de gelebilmektedir.
-
ÖgeSoğurulmanın dalga biçimi üzerindeki etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1990)Gerek sismik yansına çalışmalarında, gerekse sismolojide soğrulmadan kaynaklanan okuma zamanlarındaki gecikmeyi gidermek gerekir. Sinyallerdeki ' bu gecikme giriş dalgacığının nefes genişliği ile ilişkilidir. Bundan dolayı giriş dalgacığının farklı nefes genişlikleri için çıkış dalgacığının gecikme zamanlarının değişimini incelemek gerekir. Bu çalışmada sabit bir Q değeri ile hızın sabit olması halinde kaynak dalgacığın in yol alması durumunda, dalgacığın nefes genişliğindeki ve yansırca zamanındaki gecikme değişimi irdelenmiştir. Sonuçta giriş ve çıkış sinyalin arasındaki nefes genişliği farkı ile gecikme zamanı farkı arasında doğru sal bir ilişki bulunmuştur. Daha sonra dalgacığın nefes genişliğine bağlı ola rak gecikme zamanı ile ilgili bir bağıntı geliştirilmiştir. Bu bağıntı aşağı da olduğu gibi tanımlanır: jt«(V/2-l/1) İnf l-*0.241-^jj 0.933 At : Gecikme zamanı(Soğrulma mekanizmasının neden olduğu gecik îtte. ) Vı : Dalgacığın başlangıçtaki nefes genişliği. ^ 2 : Dalgacığın soğrulmadan sonraki nefes genişliği, dt: Dalgacığın samandaki örnekleme aralığı Zaman ortamında dalgacığın nefes genişliğine bağlı kalarak Q hesaplaması ile ilgili bir bağıntı geliştirilmiştir. Bu bağıntı aşağıdaki gibi tanımlanabilir: ' Q._4lBiLLrIn(I+o.2£Y| -0.2« dt Dalgacığın başlangıçtaki seyahat süresi. Dalgacığın soğrulmadan sonraki seyahat süresi. Dalgacığın başlangıçtaki nefes genişliği. Dalgacığın soğrulmadan sonraki nefes genişliği. Dalgacığın zamandaki örnekleme aralığı. Uygulamada ölçülen efektif Q değeri aslında ortamın Q katsayısı ile saçılmadan (scattering) kaynaklanan Q değerlerin terslerinin toplamıdır. Ya ni 1/Q, = 1/CL + 1/Qe şeklindedir.
-
ÖgeAsimptotik ışın teorisi ile yapay sismogram oluşturulması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1991)îki boyutlu ortamlarda sentetik sismogramların he saplanması için Asimtotik Işm Teorisi *ne (ART) dayanan, hızlı ve etkili bir yöntem geliştirilmiştir. Ekonomik ve kullanması kolay olan bu yöntem sismik kırılma verileri nin yorumlanmasında kullanılabilecek pratik bir araçtır. Bu çalışmada kullanılan Asimtotik Işın Kuramı ile yapay sismogram üretiminde hız yapısı büyük poligonal bloklarla tanımlanmış ve her blok içinde hız gradyanı sa bit ve keyfi yönde seçilmiştir. Yansıyan ve iletilen ışın lar için genlikler sıfırıncı dereceden ART, baş dalgaları için birinci dereceden ART kullanılarak hesaplanmıştır. Yapılan çalışmada önce homojen iki tabakalı ortam incelenmiş ve bu yapı iki şekilde ele alınmıştır. îlk aşa mada yansıyan, kırılarak alt ortama iletilen dalgalarla, başdalgaları incelenmiş, ikinci aşamada bu dalgalara tek rarlı yansımalar da katılmıştır, üçüncü modelde üç tabaka lı bir ortam ele alınmış, ikinci ortam ince kalınlıklı ve düşük hızlı kabul edilmiştir. Dördüncü model için, üçüncü modeldeki üç tabakalı ortam kullanılmış fakat ikinci kat man hızı yüksek verilmiştir. Beşinci model yine üçüncü mo deldeki üç tabakalı ortam olup bu defa kalınlığı düşürül müş fakat ikinci katman hızı düşük olarak bırakılmıştır. Altıncı ve son modelde ise graben modeli incelenmiştir. Bu yöntemi kullanarak üretilen yapay sismogramlarda yansıyan, tekrarlı yansıyan ve kırılan dalgalarla birlik te başdalgaları da dikkate alınmıştır. Dönüşmüş dalgalar bu çalışmada kullanılmamıştır. Daha ileriki çalışmalarda kabuk yapısını temsil ede bilecek ilginç modeller üretilerek, gerçek verilerle kar şılaştırılmaya çalışılacaktır.
-
ÖgeTabakalı soğurucu ortamlarda moment-tensor kaynağı için yapay sismogramlar(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993)Bu çalışmada yapay sismogram elde etme yoluyla kuzey İsviçre Alplar bölgesine ait kabuk yapısı özelliklerinin modellenmesine çalışılmıştır. Sismolojide yapay sismogramların temel amaçlarından biri, yer içinde sismik dalga yayılımının özelliklerinin doğru bir biçimde modellenmesini sağlamak ve buna bağlı olarak yer içi yapısını tanıyabilmek için hesaplama yöntemleri geliştirmektir. Günümüzde kuramsal sismogramların elde edilmesi için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Gözlemsel sismogramlara uygun kuramsal sismogramların elde edilmesi için kullanılan uygun modeller o bölge veya yerin yapısal özelliği hakkında aydınlatıcı bilgiler vermektedirler. Yapay sismogram hesaplamalarında son çalışmaların önemli bir kısmı, bir kaynak tarafından uyarılmış tabakalı ortamın tam yanıtını oluşturmak için analitik yaklaşımların geliştirilmesine dayanır. Frekans / dalgaboyu ortamında bu yanıtı hesaplayabilmek için hazırlanmış bilgisayar program algoritmaları, dalga boyu üzerinde integrasyon işlemiyle, farklı uzaysal koordinatlardaki sismogram gurubunun Fourier bileşenlerini verir. Buna ait karşılaştırmalı kaynaklar, Kennett (1983) ve Chapman ve Orcutt (1985) tarafından verilmiştir. Ortamın fiziksel özelliklerinin yansıma ve iletme katsayıları yardımı ve tanımlanmasıyla, dalga alanının bir kısmına tam yaklaşım yapmak mümkün olur (Kennett ve Kerry 1979). Diğer kısıtlı sismik dalga alanı yaklaşımlarına karşı Genelleştirilmiş Işın metodları, dikkatin sismogramların bir kısmına yoğunlaştırılmasında ve önemli sismik fazların izlenmesinde kullanılır. Tekdüze tabakalı modeller için Cagniard tekniği kullanılabilir (Helmberger ve Harkrider, 1978), ve eğer tabakalara ait tekrarlı yansımalar yeterince mevcut ise sonuç oldukça başarılıdır. Chapman (1978) tarafından ortaya konan WKBJ tekniği yumuşak hız değişimi gösteren profiller için oldukça kullanılabilir bir metod olmaktadır. Genelleştirilmiş Işın metodları, tam elastik varsayıma ve modeldeki soğurma etkisini, ışının bir ortalama soğurma operatörü ile evriştirilmesine dayalıdır. Sistematik yaklaşım geliştirme yolunda ilk olarak Fuch ve Muller (1971), tarafından yansıyabilirlik (Reflectivity) yöntemi geliştirildi. Bu yöntemde yüzey yansımalarının önemsiz olduğu ve yansıma zonlarının dikkatle seçildiği durumlarda oldukça iyi sonuçlar vermektedir. Ancak, dalga alanlarının yüzeydeki etkileşimlerinin sonuçları sismogramın şekillenmesinde oldukça önemli rol oynar. Bunu başarmak için, parçalar halinde tabakalı ortamlara ait yansıma ve iletim katsayılarla, Frekans / Yavaşlama ortamında çalışmak gerekir. Sismik dalga alanının yansıma ve iletme terimlerinin bulunması amacıyla yaklaşımlar kurmak için yarım uzayca sınırlanmış zonlardan gelen yansımalar dikkate alınmalıdır. özvektör ayrışım yoluyla sismik dalganın aşağı ve yukarı doğru olan bileşenlerini ayrıştırmak mümkündür. Eğer ortam düşey simetrik ekseni boyunca izotrop veya tranverse izotrop ise dalga yayılma işlemi iki kısımda incelenebilir. Çift P-SV dalgaları 2*2 'lik yansıma ve iletme katsayılar matrisi ile tek yansıma ve iletme durumundaki SH dalgalarına ait katsayılar matrisinden ibarettir. xi Burada yüzey özelliklerine sahip düzgün dağılmış bir ortam içinde aşağı-yukarı giden dalgalardan yerdeğiştirme bilşenleri yaratılır. Bir yığın tabakadan oluşan ortam için Bölüm-3'de verilen bağıntılar uyarınca, tabaka içi tekrarlı yansımalrı kontrol ederek yansıma ve iletme matrislerini hesaplamak için etkin yinelemeli tekniğine uygun, bağıntılar geliştirilmiştir. Dalga alanlarının bir kısmını, derinlere nüfuz edenler ile sığlarda dolaşanlardan ayıracak şekilde gruplamak oldukça yaralıdır. Bu ise ayırma zonunun tanımlanmasıyla ve bu seviyenin altındaki ve üstündeki seviyelerle ayrı ayrı çalışmakla mümkündür. Sistematik yaklaşımla tepki yanıt oluşturulması için üç aşamadan birincisi: yanıtı içeren fiziksel işleçlerin tanımlanması, ikincisi: izlenecek baskın dalga tipinin seçilmesi, üçüncüsü: kısıtlı bir yavaşlama üzerinden sayısal integral alınmasıdır. Bu işlemler sınırlı uzaklıklarda uygun çözüm üretmek için yapılır. Yansıma ve iletme matrisi türünden verilen sismik dalga alan tanımı doğrudan fiziksel yorumu verir. Böyle bir seçim ile teorik sismogramlar için çok uzun zaman serilerinin üretilmesini gereksiz kılar, ve böylece hesaplama maliyetini azaltır. Diğer bir deyişle örneğin yüzey yansımalarını içerecek bir sığ yanıtın seçilmesiyle, sığ tekrarlanmalar, derinden gelen tekrarlı yansımalar, ve derin yansımaların doğası ayrı ayrı araştırılarak dalga yayılımı sismogramlarda nasıl bir katkıda bulunduğu daha iyi anlaşılabilir. Baskın dalga tipinin seçme yaklaşımının kurulması oldukça önemli dir. Bir hacimde yer alan X noktasından yaratılan bir kaynak tarafından yerdeğiştirme iki katlı integral ile elde edilir. Ortama bağlı fonksiyon Green bağıntısı, kaynağa ait değişken ise Moment-tensor bağıntısınde yer almaktadır. xii Aynı zamanda Dziewonski ve Woodhouse (1983) 'deki gibi hesaplanan ve gerçek sismogramların karşılaştırılması yoluyla kaynak yerinin düzeltilmesi amacıyla kullanılır. Yayınım örüntüleri geometrik terimlerin karşılıklı etkileşimleri, Moment-tensor bileşenlerine bağlıdır. Dalga tipinin seçimi bu nedenle, bir kaynaktan yayılan özel dalga tipleri ile bazı özellikler ve fazların birleşmesi nedeniyle sismik kaydın analizinde en önemli yere sahiptir. Yüzey yerdeğiştirme matrisi yukarı giden dalgaları alır, yatay ve düşey yerdeğiştirmeler üretir. Bu matrisin her bir elemanı bir dalga tipine karşılık gelir. Bir colonun seçilmesiyle alıcıda yanlızca bir tür dalgayı kaydetme kısıtı konulabilir. Serbest yüzey yansımaları dikkate alınmazsa, yansıma matrisi, alttaki bölgeden bilgi getirir. Dalga alanı tanımlanması Frekans - Dalga yavaşlığı ortamında olduğundan dalga yavaşlığı üzerinden integre edilmelidir. Bu integral alma işlemi, yapay sismogramda tanımlanan ilerleyen olaylar boyunca yapılmalıdır. Genelleştirilmiş Yansıyabilirlik (Reflectivity) yöntemine dayanan Kennett 'in 1985 yılında yazdığı bilgisayar programını, bu çalışmada Arupa - Geotraverse proje kapsamı içinde yer alan kuzey İsviçre Alplara ait kabuk model verileri kullanılmıştır. Geniş girdi (input) aralığına sahip olan Genelleştirilmiş Yansıyabilirlik bilgisayar promramına ilişkin bazı açıklamalar ise kısaca aşağıda verilmiştir. Programa iki ayrı girdi dosyasından gereken bilgiler örneğin, P, S hız ve soğurma katsayıları, tabakaya ait yoğunluk ve yüzeyden İtibaren derinlik değerleri girilir. Ayrıca kaynaktaki fazların seçimi, serbest yüzeydeki yansımalar, yer değiştirmeler ve kayıt uzunluğunu, örnekleme aralığını kontrol eden girdiler, kullanıcıya büyük kolaylıklar sağlamaktadır. xiii İlgili bölgede bir çok Jeoloji ve Jeofizik çalışmaları yapılmıştır. Bu bilgilere bağlı olarak bölgenin Jeoloji ve tektoniği hakkında Bölüm-4 'de gereken açıklamalar yapılmış ve kaynaklar verilmiştir. Kabuğun en üst doğu kesiminde, Miosen zamanına ait Molasse'lar üzerine binen, kireçtaşlı ve şeyilli çökellerden oluşmaktadır, alanın batısında ise Klippen napları, son Alplardaki sıkışma döneminde (Pliosen) bölgeye yerleşmişler. Molasse sedimentlerin içinde uzanan Mesozoik ve Paleozoik yaşlı Autochthonous temellere rastlanmaktadır. Temel kaya ise Metasediment, Metagranit, ve kısmen Metamorfik birimlerden oluşmaktadır. Bölgeye ait önceki çalışmalardaki verileri kullanarak yapay sismogramlar üretilmiştir, ve bölgedeki önemli kabuk fazlarının görüntülenmesine çalışılmıştır. Ayrıca bazı fazları kolayca görebilmek için asimptotik ışın izleme paket programı kullanılmıştır. Yapay sismogram hesaplamalarında basit soğurucu yer kabuk modeli seçilip, ayrıca moment tensorun asal köşegeni patlatmalı kaynak için 1 alınmıştır, Kaynak ise 500 m derinlikte yerleştirilmiştir. Her sismogram zaman ortamında toplam 1024 nokta içermektedir, örnekleme aralığı ise birinci model için 0.003 sn. ikinci model için 0.006 sn. üçüncüde ise 0.02 sn. son modelde ise 0.04 sn. alınmıştır. ±lk iki model sırasıyla 1.5 ile 5.5 km derinlikler arasında değişen sığ kabuk modeli test edilmiştir. Burada 5.9 km/sn hızına sahip yaklaşık 5.5 km derinlikten gelen kristallenmiş temel çökellere ait yansımalar ve kırılmalar görülmektedir. Üçüncü ve dördüncü modellerde ise 9 km 'den yansıyan P,P ile 20 km 'den yansıyan P2P görülmektedir, ayrıca yüzeyden itibaren 7 ile 9 km arasındaki düşük hız tabakası xiv Maurer ve Ansorge'ye (1992) göre Aar masifine ait granit olmalıdır. Hız değişimi 20 km kadar oldukça yavaştır, bunu izleyen yüksek hız artışı olası Conrad süreksizliğine denk gelmektedir. Bu süreksizlik yaklaşık 26 km derinlikte hızın 6.35 'ten 6.6 km/sn yükseldiğinden yapay sismogramlarda P3P izlenmektedir. Moho süreksizliği ise yansıyan PgP fazı ile yaklaşık 34 km derinlikte hızın 6.4 'ten 8.1 km/sn 'ye yükseldiği, yapay sismogramlarda görülmektedir.