JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAHAR YARIYILI YÜKSEK LİSANS DERSLERİ

Transkript

1 Dersin Kodu Dersin Adı Jeoloji Mühendisliğinde Özel Konular (Tez Çalışması) Yer Bilimlerinde Uygulanan Fiz. Kim. Lab. Yöntemleri Sedimanter Jeodinamik Jeokimyasal Verilerin Değerlendirilmesi Kırıntılı Kayaç Petrografisi-II Karbonat Kayaç Petrografisi-II Metamorfik Fasiyesler Magmatik Kayaçların Jeokimyası İleri Maden Yatakları Jeolojisi JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAHAR YARIYILI YÜKSEK LİSANS DERSLERİ Dersin İngilizce Dersin AKTS Dersin Türkçe Kısa İçeriği Adı Kredisi Special Topics in Geological 3 30 Physical and chemical analysis methods used in Earth sciences Sedimentary Geodynamic Evaluation of the Geochemical Data Petrology of siliciclastic sediments (II) Petrography of Carbonate Sediments (II) Metamorphic facies Geochemistry of Igneous Rocks Mineral Deposits Tez çalışmasını sürdüren öğrencilerin konularındaki yeni gelişmelerin ve yayınların incelenmesi ve tartışılması. Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm yüksek lisans öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerinin değerlendirilmesi. Mikro analiz test yöntemleri ile element ve minerallerin tayini, ağır mineral analiz yöntemlerinde kullanılan optik yöntemler, AAS Yöntemleri, X-RAY Difraktometrenin tanıtımı, SEM tanıtımı Sedimanter yapıların oluşum mekanizmaları. Paleoakıntı ölçüm yöntemleri ve anlamları. Yönlenme, çapraz tabakalanmalar ve ripıl laminalanmaların oluşum süreçleri. Deformasyon ve diyajenetik yapılar. Sedimöanter ortam ve ortamı meydana getiren etmenler. Temel İstatistiksel Kavramlar,Jeokimyasal Veriler, Jeokimyasal Verilerin Analizi. Ana Element Verilerinin Kullanılması: Kayaç sınıflaması; Varyasyon diyagramları. İz Element Verilerinin Kullanılması: Nadir toprak elementleri; Uyumsuz elementler; Platin grubu elementler; Geçiş metalleri, Diskriminasyon Diyagramları ve Kullanılan Jeokimyasal Veriler, Radyojenik İzotop Verilerinin Kullanılması: Jeokronolojide radyojenik izotoplar, Petrojenezde radyojenik izotoplar, Duraylı İzotop Verilerinin Kullanılması. Giriş, akarsu ortamları ve fasiyes, çöl ortamları ve rüzgar çökelleri ve fasiyes, göl ortamları ve fasiyes, delta ortamları ve fasiyesler, sahil ortamları ve fasiyes, sığ denizel şelf ortamları, gelgit düzlükleri ve fasiyes, derin deniz havzaları, buzul ortamları, fasiyes dizini ve kontrol mekanizmaları. Giriş, denizel olmayan karbonatlı kayaçlar, denizel karbonatlı kayaçlar ve karbonatlı kayaçların platformları, gelgit ortamı karbonatlı kumları, resifler ve yapıları, pelajik kireçtaşları, tekrar işlenmiş derin deniz sedimanları, karbonatlı kayaç dizini. Metamorfik fasiyes kavramı, Metamorfik fasiyes sınıflaması, Metamorfizma türleri ve metamorfik fasiyesler,kontakt metamorfizma, Albit-epidot hornfels fasiyesi, Hornblend hornfels fasiyesi, Piroksen hornfels fasiyesi, Sanidinit fasiyesi, Gömülme metamorfizması, Zeolit fasiyesi, Prehnit-pumpelliyit fasiyesi, Bölgesel metamorfizma, Yeşilşist fasiyesi, Amfibolit fasiyesi, Granülit fasiyesi, Mavişist fasiyesi, Eklojit fasiyesi,metamorfik fasiyeslerin sıcaklık-basınç diyagramlarındaki konumları, Metamorfik fasiyesler ve Levha tektoniği. Magmatik kayaçların jeokimyasal bileşimi, ana, iz ve nadir toprak elementler. Elementlerin jeokimyasal sınıflandırılması, uyumlu ve uyumsuz elementler, dağılım katsayıları, bazı önemli minerallerdeki elementlerin bollukları ve davranışı. Ana ve iz element verilerinin değerlendirilmesi, kayaç ve norm sınıflaması, farklılaşmada rol oynayan minerallerin belirlenmesi (Harker diyagramları), magma tipinin ikili ve üçgen diyagramlar yardımıyla tespiti. Jeokimyasal veriler ile tektonik ortam belirleme. Magmatik kayaçların oluşumunda etken olan süreçler, kısmi ergime, farklılaşma, özümleme, magma karışımları vs. Magmatik süreçlerin iz ve nadir toprak elementler yardımıyla modellenmesi. Yeryüzündeki önemli maden sahalarının araştırılması. Bu sahaların jeolojik ortamlarının maden yataklarının aranması, araştırılması ve yöntemleri açısından analizi. Örnek çalışmalar. Hedef sahalarda arama programı hazırlanması.

2 İzotop Jeokimyası İleri Maden Yatakları İsotope Geochemistry Mineral Deposits Giriş. İzotope jeokimyasının temel prensipleri, izotop analiz yöntemleri ve standartlar, duraylı izotoplar ve Rb-Sr, U-Th-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr radyojenik izotop jeokimyası, maden yataklarında radyojenik izotopların kullanımı, maden yataklarında yaşlandırma, yuzey suları izotop jeokimyası, çevre çalışmalarında izotopların kullanılması. Giriş. Tanımlar. İleri düzey Mağmatik, Sedimanter ve Metamorfik Maden yatakları. Sınıflandırılması, yatak ve yan kayaç ilişkisi, cevher yerleşimi ve ilgili faktörler, yapı ve doku ilişkisi, maden yataklarının oluşumunun ayrıntılı incelemesi. Prospeksiyon, eksplorasyon, Türkiye ve dünyadan örnekler Granitoyidik Kayaçların Petrojenezi Petrogenesis of granitoidic rocks Granitoyidik kuşakların Türkiye ve dünyada dağılımı, granitoyidlerin yerleşme mekanizmaları, granitoyidik kayaçların tanımlanması ve sınıflaması, granitoyidlerde yaygın doku ve yapılar, granitoyidlerin modal analizleri ve normlarının hesaplanması, granitik magma ve oluşumu, magmaların homojen ve heterojen karışımı, kayaç kapanımları, granitoyidik kayaçların petrokimyası, ana ve iz element modellemesi, granitoyidlerin tektonik ortamlarının belirlenmesi, granitoyidlerde jeotermobarometre uygulamaları İzotopların Magmatik Kayaçlarda Kullanımı Using isotopes in magmatic rocks İzotop jeolojisine giriş, temel kavramlar, kütle spektrometreleri ve ana prensipleri, magmatik kayaçları yaşlandırma yöntemleri, iki-bileşenli karışımların izotop sistematiği, Sr, Nd ve Pb radyojenik izotoplarının magmatik kayaçlarda kullanımı, izotopik rezervuarlar ve mantokabuk jeodinamikleri, duraylı izotoplar, oksijen ve hidrojen izotoplarının magmatik kayaçların petrojenezinde kullanımı Mineral Kimyası ve Jeotermobarometre Mineral chemistry and geothermobaromet ry Mineral kimyasının ana prensipleri ve temel kavramlar, mineral bileşimlerinin belirlenmesi ve mikrokimyasal analiz yöntemleri, mineral formüllerinin kimyasal analizler yardımıyla hesaplanması, mineral birlikteliklerinde denge kavramı ve faz diyagramları, silikat minerallerinin yapısal ve kimyasal özellikleri, jeotermometre ve jeobarometreye giriş, jeotermobarometre türleri ve kullanılabilme şartları, jeotermobarometrelerin bazı silikat minerallerinde uygulamaları Madenciliğin Çevreye Etkisi Hidrotermal Sistemler Environmental Impact of Mining Hydrothermal Systems Sıvı Kapanımlar Fluid Inclusions Çevre tabii ve sosyal çevre, hava ve su kirliliği, deniz kirliliği, global tehlikeler, toksik atıklar, özel koruma bölgeleri, doğal hayatın korunması. Mineral zenginleştirme ile birlikte, açık ve kapalı maden işletmeciliğinin sebep olduğu çevre sorunları; Madencilikte bozulan toprağın iyileştirilmesi; Jeolojik, hidrojeolojik, toprak,bitki, meteorolojik, ekonomik ve sosyal şartların incelenmesi;iyileştirme şartlarının planlanması ve tasarımı;iyileştirmenin kanuni.,hukuki ve mali konuları. Hidrotermal çözeltiler: Çözelti çeşitleri; farklı çözeltilerin özellikleri; çözeltilerin tanınması için duraylı izotopların kullanımı; çözeltilerin genel özelliklerinin belirlenebilmesi için sıvı kapanım çalışmaları; kaynama, karışım, soğuma ve bunların tanınması, Hidrotermal çözeltilerle cevher oluşturucu bileşenlerin taşınması, Mineral çökelimi: Kaynama, soğuma ve çözeltilerin karışımı; mineral çökelim reaksiyonlarının takibinde cevher ve gang minerallerinin kullanımı; minersal çökelimi ile cevher dokuları arasındaki ilişkiler, Hidrotermal alterasyon: Çeşitleri ve tanınmaları; alterasyon reaksiyonları ve oluşumları; alterasyon mineralojisi ile sıcaklı-basınç arasındaki ilişkiler; alterasyon mineralojisi için duraylılık diyagramlarının oluşturulması, Termodinamik hesaplamalar: Temel hesaplamalar, paket programlar ve bunların kullanımı, termodinamik hesaplamalar ile duraylılık diyagramlarının birleştirilmesi. Genel tanımlamalar. Parlatılmış kesitlerin hazırlanması. Sıvı kapanım cihazı ve kullanılması. Sıvı kapanım içeren mineraller. Kapanım çeşitleri. Sıvı kapanım petrografisi. Kapanımların değerlendirilmesi. Elektron mikroskobu ve diğer yöntemlerin sıvı kapanım çalışmalarında

3 İleri Jeotermal Enerji Orta Anadolu Volkanitleri Geothermal Energy Central Anatolian volcanics kullanılması. Sıvı kapanım çalışmalarının uygulandığı alanlar. Jeotermal enerjinin tanımı ve diğer enerji türleri ile karşılaştırılması, jeotermal alanların oluşum koşulları, jeotermal alan modelleri, jeotermal alanlarda yüzey belirtileri, ısı kaynağına ilişkin volkanolojik görüşler, jeotermometreler, akifer ile ilgili hidrojeolojik görüşler, jeotermal enerji arama yöntemleri, jeotermal enerji sondajları ve üretim tesisleri, jeotermal enerji sondajları ve üretim tesisleri, jeotermal ebnerjinin kullanım alanları ve çevre sorunları, Türkiye ve dünyada jeotermal alanların dağılışı. Orta Anadolu Volkanitlerinin jeolojisi ve jeotektonik konumu, bölgedeki volkanların dağılımları, yaşları ve yapılan öncel çalışmalar, volkanizma ve tektonizma ilişkileri, volkanitlerin petrografik, mineralojik ve dokusal özellikleri, volkanik kayaçların mineralojik ve jeokimyasal sınıflaması, bu volkanitlerin kimyasal bileşimleri ve petrolojide kullanımları, Orta Anadolu Volkanitlerinde mineral kimyası çalışmaları, bölgedeki volkanitleri oluşturan magmaların kaynağının ve gelişim süreçlerindeki problemlerin tartışılması, volkanitler üzerine petrolojik modellemeler Mühendislik Jeolojisinde Haritalama Geological Mapping Kaya ve zeminlerin mühendislik jeolojisi haritalaması açısından değerlendirilmesi. Ayrışma profilinin belirlenmesi, yapay zeminler. Format, lejant, orta ve büyük ölçekli haritalama yöntemleri. Kentlerde hazırlanan mühendislik jeolojisi haritalarının değerlendirilmesi Gemoloji (Kıymetli ve Yarı Kıymetli Süstaşları) Yeraltı Jeolojisinde Uygulama Teknikleri İleri Saha Jeolojisi Ofiyolitlere Bağlı Maden Yatakları İleri Zemin Mekaniği-II Kaya Mekaniği Laboratuar Deneyleri ve Değerlendirilmesi Gemology (Precious and Semi-precious ornamental stone) Applied Technique for Subsurface Field Ore deposits related with ophiolite Soil Mechanics II Rock Mechanics Laboratory Tests and Evaluation Minerallerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, minerallerin sınıflandırılması, tayin yöntemleri, Uygulama. Yeraltı jeolojisinin stratigrafik ilkeleri. Rezervuar jeolojisi ve rezervuar oluşumları. Katı ve sıvı hidrokarbonların genel karakterleri, kimyasal ve fiziksel özellikleri. Kökeni, korelasyonu ve petrolojisi. Hidrokarbon sahalarındaki yapısal sorunlar. Kömür ve petrolun uluslararası sınıflandırılması. Litofasiyes analizleri, kuyu logu deneştirmesi, yeraltı haritaları ve modellemeler gibi laboratuvar çalışmaları. Tanımlama. Sahada karmaşık ilişkilerin yorumu.saha jeolojisi projesinin planlanması.arazide defter tutmanın ilkeleri.kayaç örnekleri ve fosillerin toplanması.lokalite tanımlamaları.pusulanın değişik amaçlar için kullanımı. Kayaç birimlerinin tanınması,haritalanması ve korelasyonu. Hızlı jeolojik haritalama. Litoloji ve zaman stratigrafi birimleri. Farklı kökenli kayaç birimlerinin arazi çalışması. Giriş. Ofiyolitlerin oluşumu. Sınıflandırılması. Maden yatakları açısından Önemi. Maden yataklarının oluşumu. Maden yataklarının aranması ve rezerv durumları. Cevher oluşturan minerallerin tanımı. Maden yataklarının jeokimyasal incelenmesi ve verilerin değerlendirilmesi. Zemin Yapısı; Hidrolik Geçirgenlik; Permeabilite ve Sızıntı; Zemin Kütlesindeki Gerilmeler; İki Boyutlu ve Üç Boyutlu Problemler; Konsolidasyon Teorisi; Zemin Oturmasının Değerlendirilmesi; Kayma Mukavemeti Teorisi; Yüzeysel Temellerin Taşıma Kapasitesi; Şev Stabilizesi; Yanal Toprak Basıncı Teorisi; Zemin İyileştirme; Enjeksiyon; Yüksek Basınçlı Enjeksiyon. Kayaçların tanıtılması ve kayaç cinslerinin arazide görsel yöntemlerle tanınması. Kayaçlardan numune alınması. Kayaç malzemelerinin mühendislik sınıflanması için indeks özelliklerinin belirlenmesi. Bu çerçevede; su içeriği tayini, yoğunluk/birim hacim ağırlık tayinleri, porozitenin tayini, ağırlıkça/hacimce su emme deneylerinin yapımı ve yorumlanması. Tasarım deneylerinden; suda dağılmaya karşı duraylılık indeksi deneyi, Schmidt sertlik çekici deneyi, nokta yükü dayanım indeksi deneyi, ıslanma-kuruma deneyi,

4 Zemin Islahı Önemli Mühendislik Projeleri için Yer Seçimi Soil Improvement Geological Siting of Critical Facilities Doğal Zeolitler Natural Zeolites İleri X-Işını Difraksiyonu X-Ray Diffraction. donma çözülme deneyi, Brazilian deneyi, tek eksenli sıkışma dayanımı deneyi, elastisite modülü ve poisson oranı tayini, üç eksenli sıkışma deneyi, aşınma deneyi ve sonik hız deneylerinin yapımı, kullanılan araç ve gereçler, izlenilen yollar, hesaplama aşamaları ve deneylerin yorumları ve rapor yazımı ayrıntılı bir şekilde incelenecektir. Zeminlerin mekanik yöntemlerle ıslah edilmesi. Kompaksiyon teorisi ve kompaksiyona etki eden faktörler. Kompaksiyonun laboratuvar ve arazide uygulanması. Zemin stabilizasyonu ve karışım hesapları. Çeşitli katkı maddeleri ile zemin ıslahı. Baraj yeri seçimi, (gövde yeri seçimi, göl yeri seçimi, malzeme seçimi, hazır bulunan mühendislik yapılarından faydalanma), nükleer artık deponi yeri seçimi, (yer üstü, yeraltı yer seçimi, malzeme seçimi, jeotekstiller), nükleer olmayan artıklar için deponi yeri seçimi, nükleer santral yer seçimi (nehir kenarı, deniz kenarı). - Zeolit grubu mineraller, sınıflandırmaları. - Kristal yapıları, kimyasal özellikleri. - Optik ve elektron mikroskop özellikleri, morfolojileri. - X-ışmları difraksiyon (XRD) verileri, yüksek sıcaklık XRD çalışmaları, termal özellikleri (DTA, TG), infrared (IR), nükleer magnetik rezonans (NMR) verileri. - Zeolitlerin oluşum ortamları; diyajenetik alterasyon, hidrotermal alterasyon, gömülme metamorfizması ile oluşan zeolitler, denizel oluşumlar. - Fasiyes değişimleri ve bunları etkileyen parametreler. Kimyasal değişimler. Bağlı kayaç tipleri. - Kayaç içerisinde zeolit mineral oranı tespiti. Zeolit zenginleştirmesi. - Zeolitlerin iyon değişim ve adsorbsiyon özellikleri. - Zeolitlerin kullanım alanları ve bunlara göre ayırtman parametreler. - Dünyada ve Türkiye de zeolitler. Türkiye zeolitlerinin jeolojik sınıflaması ve teknolojik özellikleri. X ışını tanımı. Prag yasası. X-Ray de piklerin değerlendirilmesi. Yanıt oranı değerlendirmeleri. Tümkayaç çözümlemeleri. Kil fraksiyonu çözümlemeleri Mühendislik Jeolojisi Uygulamaları Applications Aktif Tektonik Active Tectonic Deprem Jeolojisi Bölgesel Neotektonik Kil Minerallerinin Kökeni ve Kullanım Alanları of Earthquake Regional Neotectonic Origin and usage area of Clay Minerals Kayaçların ve zeminlerin mühendislik özelliklerine yönelik uygulamalar, Süreksizliklerin olumsuz etkilerine yönelik uygulamalar, Heyelan, Baraj Tünel ve Temel jeolojisine yönelik uygulamalar. Giriş ve tanımlamalar, tektonik rejimler, tektonik jeomorfoloji ve faylar, aktif faylar, Türkiye deki aktif faylar, deprem. Depremlerin dağılımı ve Levha tektoniği, Kayaların deformasyonu ve yapısı, Deprem kaynak bölgelerinin jeolojisi, Sismik dalgalar, Sismik dalga, fay yönü ve atım türü arasındaki ilişkiler, Deprem ölçekleri, Tektonik jeodezi, Yerinde gerilme ölçümleri, Kuvaterner zaman ölçeği ve tarihlendirme teknikleri, Tektonik jeomorfoloji, Doğrultu atımlı faylar ve deprem, Normal faylar ve deprem, Ters faylar ve kıvrımlar ve deprem, Dalma-Batma zonları ve deprem, Depremlerde zemin ve kaya davranışı, Deprem tetiklemesi ile gelişen ikincil etkiler (Heyelanlar ve Tsunami, Sıvılaşma), Deterministik ve Probabilisitik yöntemlerle sismik tehlike analizi, Depremlerin önceden belirlenmesi Neotektoniğin tanımı, bölgesel neotektoniğin etkenleri, Türkiye ve çevresindeki neotektonik yapılar, Neotektonik yapıların oluşumuna etki eden faktörler, Türkiye nin neotektonik bölgeleri, Türkiye nin neotektonik evrimi, Türkiye deki neotektonik yapıların karakteristikleri. Kil Minerallerinin oluşum ortamları. Kil mineralleri özelliklerine göre çeşitli alanlarda kullanılmaktadırlar İleri Türkiye Jeolojisi Türkiye Jeolojisinin yapısal sınıflanması, Türkiye nin tektonik birlikleri, Türkiye yer altı

5 İleri Elektron Mikroskobisi Yöntemleri of Turkey Electron Microscopy Methods Seminer Seminar - 7,5 kaynakları, Türkiye de paleotektonik ve neotektonik dönem. Elektron mikroskobisinin temel ilkeleri, taramalı elektron mikroskobu üzerinde cihazın ekipmanının tanıtılması, uygulamalı olarak elektron mikroskobu ile görüntü elde etme teknikleri, elektron mikroskobu ile çalışma öncesi gereken örnek hazırlama ve kaplama süreçlerinin uygulamalı olarak gösterilmesi, elektron tabancası, lensleri ve dedektörlerinin çalışma prensiplerinin anlatılması