Anahtar Kelimeler: Manyetik anomaliler, normalize tam gradyent, yapısal süreksizlikler, görüntüleme

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Anahtar Kelimeler: Manyetik anomaliler, normalize tam gradyent, yapısal süreksizlikler, görüntüleme"

Duygu Ocak
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 MAYETİK AOMALİLERİ ORMALİZE TAM GRADYETİ İLE YAPISAL SÜREKSİZLİKLERİ GÖRÜTÜLEMESİ IMAGIG OF STRUCTURAL DISCOTIUES USIG ORMALIZED FULL GRADIET OF MAGETIC AOMALIES Oruç B. -, Keskinsezer A. - Posta Adresi: - KOÜ Müh.Fak.Jeofizik Müh.Böl. Umuttepe Merkez Yerleşkesi 4380 İzmit-Kocaeli - SAÜ Müh.Fak.Jeofizik Müh.Böl. Esentepe Yerleşkesi 5487 Sakarya E-posta: bulor@kou.edu.tr, ayhank@sakarya.edu.tr Anahtar Kelimeler: Manyetik anomaliler, normalize tam gradyent, yapısal süreksizlikler, görüntüleme ÖZ Manyetik anomalilerin yorumunda temel problem, anomali kaynaklarının lokasyon ve derinliklerinin hesaplanmasıdır. Anomalinin gözlemsel yorumuyla veya anomali üzerindeki birkaç kritik değeri kullanarak kaynak geometrisinin ayrıntılı çözümlerini elde etmek olası değildir. ormalize tam gradyent (TG), manyetik anomalinin aşağı uzanım seviyelerindeki tam gradyentinin ortalaması alınarak hesaplanır. TG yöntemiyle jeolojik süreksizliklerin önemli geometrik noktalarına duyarlı çözümler bulunmakta ve ayrıntılı görüntüler elde edilebilmektedir. TG kesitleri graben ve normal fay modelleri üzerinde test edilmiştir. Arazi uygulamasında ise Orta Amerika da Belize nin güneyinde ölçülen bir manyetik profil dikkate alınmıştır. Profilin TG kesiti ile sismik yansıma kesiti karşılaştırılarak, temel kaya ve süreksizliklerle iyi bir uyum elde edilmiştir. ABSTRACT The main problem for the interpretation of magnetic anomalies is to detect the location and depths of anomalous sources. It is not possible to obtain detailed solutions of source geometry with qualitative interpretation of anomaly or using a few critical values on anomaly. ormalized full gradient (FG) is calculated by the average of the full gradient of downward continuation of magnetic anomaly. It has been found stable solutions for the important geometrical points of geological discontinues and obtained detailed images. FG sections have been tested for theoretical model studies representing the graben and normal faulting. For the real data, it has been used a magnetic profile observed in southern Belize, Central America. A good agreement was obtained for basement rock model of the area when compared the FG and seismic section of the profile. GİRİŞ TG yöntemi ilk defa gravite anomalilerinden petrol rezervuarlarının saptanması amacıyla Berezkin ve Buketov (965) tarafından kullanılmıştır. Yöntemin manyetik verilere uygulanması da ilk defa Berezkin (994) tarafından gerçekleştirilmiştir; ancak yöntem teorik modeller üzerinde test edilmemiş, yalnızca doğrudan gözlem verilerine uygulanmıştır. Aydın (997 a) ise manyetik anomalilerden rezervuar modellemesi için TG operatörünün uygulanabilirliğini araştırmıştır. Bu çalışmada, TG yönteminin yapısal süreksizlikleri görüntülemesindeki etkinliği ortaya çıkarılmıştır. Çeşitli süreksizliklerin TG kesitleri elde edilerek, bu kesitlerden ayrıntılı yeraltı görüntüleri elde edilmeye çalışılmıştır. 5

2 TEORİ TG operatörü boyutsuz bir operatör olarak manyetik anomaliler için, Tx( x, + Tz G = () M Tx + Tz M 0 şeklinde tanımlanır. Burada T ve T, T toplam manyetik anomalinin sırasıyla yatay ve x z düşey türevleridir. M ise veri sayısıdır. Analitik uzanım için uzunluk ortamı Fourier sinüs serileri kullanılabilir. Berezkin (973) tarafından verilen gravite anomalilerinin Fourier sinüs serilerinden (0,L) aralığındaki ve aşağı z seviyesindeki manyetik anomali, bir harmonik fonksiyon olarak L T = Bn sin e () L n= şeklinde yazılabilir (Aydın, 997a). Burada n ve sırasıyla alt ve üst Fourier harmonikleridir. Aşağı uzanımdan kaynaklanan yüksek frekanslı gürültüleri yok etmek için () bağıntısı bir yuvarlatma terimi ile çarpılır. Buna göre bu terimin eğriselliğini kontrol eden bir sayı olmak üzere () eşitliği, nz T( x, = Bn n= sin nz n e L L n (3) şeklinde yeniden yazılır. (3) bağıntısının birinci yatay ve düşey türevleri alındığında, Tx = nbn L n= cos nz n e L L n (4) ve Tz = nbn L n= sin nz n e L L n (5) elde edilir. (4) ve (5) eşitlikleri () de yerine yazılırsa TG operatörü kolayca hesaplanır. Örnekler Model çalışmalarında manyetik anomaliler Won ve Bevis (987) algoritması ile hesaplanmıştır. Yuvarlatma faktörü ve Fourier harmonikleri için ideal değerlerin yanı sıra, bu kriterlerin yanlış seçilmesi durumunda karşılaşılacak yanıltıcı durumlar da TG kesitlerinde gösterilmiştir. Şekil de asimetrik graben modelinin manyetik anomalisi ve bunun TG kesitleri görülmektedir. En ideal çözüm =. 5 ve alt ve üst harmonikler n = ve = için elde edilmiştir. Maksimum ve minimum TG kapanımları grabenin kritik noktalarını işaret etmektedir. Buradan TG kesitinin genel görünümü grabenikarakteristik 6

3 olarak yansıtmaktadır. Farklı kriterler için ( =. 0 ve n =, = 0 ) çözüm grabeni yansıtıyor gibi görünse de, çok sayıda lokal minimum kapanımın oluşması, istenmeyen bir durum olarak yanıltıcı çözümlere işaret eder. Şekil de ise normal fay modelinin TG kesiti çizilmiştir. İdeal çözümde ( =. 5 ve n =, = ) blok yükseliminin olduğu kesimde TG operatörünün yüksek, düşmenin olduğu kesimde ise küçük değerler alması ilgi çekicidir. TG kesitindeki hızlı gradyent değişimi fayın eğimi ile uyumludur. Şekil-. Asimetrik graben modelinin manyetik anomalisi ve TG kesitleri. Şekil-. ormal fay modelinin manyetik anomalisi ve TG kesitleri. Şekil 3 de arazi verisi olarak Gay ve Hawley (99) tarafından verilen, Orta Amerika da Belize nin güneyindeki etüd sahasında kutba indirgenmiş bir rezidüel manyetik anomali kullanılmıştır. Öncelikle anomali TECHDIG programında kabaca örneklemesi yapılmış, daha sonra kübik aradeğer bulma yöntemiyle 0. km aralığında hassas olarak örneklenmiştir. Şekil 4 d görüldüğü gibi çözüm için en ideal kriter değerleri = 0., n =, = 0 olarak elde edilmiştir. Bu kriterler belirlenirken, minimum ve maksimum TG değerleri (kapanımlar) arasında geçişlerin göreceli olarak yavaş oluşmasına dikkat 7

4 edilmiştir. Aynı profil üzerinde alınan sismik yansıma kesiti ile karşılaştırıldığında TG kesitinin büyük ölçüde, sismik kesitte çizilen basamaklı ve normal fayların hakim olduğu temel kayayı yansıttığı görülmektedir. TG kesitindeki kapanımlar arasındaki çizgisel değişimler temel kaya üzerindeki faylara karşılık gelmektedir. Şekil 5 de yorumu kolaylaştırmak için sismik ve TG kesitleri üst üste gösterilmiştir. Gay ve Hawley (99) tarafından anomalinin maksimum genliğine karşılık gelen profil noktasında (~3.75 km) açılan bir sondaj kuyusunun temel kayayı kesme derinliği 495 m olarak verilmiştir. Bu durumda yansıma kesitinin gidiş-geliş zamanları ile TG kesitinin derinliklerinin de uyumlu olduğuna dikkat edilmelidir (Şekil 5). Şekil-4. Kutba indirgenmiş rezidüel manyetik anomali, sismik yansıma kesiti (Gay ve Hawley, 99) ve hesaplanan TG kesiti. 8

5 Şekil-5. Sismik yansıma kesiti ve TG kesitinin bir arada gösterilmesi. SOUÇ Manyetik anomalilerin normalize tam gradyenti ile yapısal süreksizlikler ve bununla ilişkili temel kaya ondülasyonu görüntülenebilir. İdeal ölçüde görüntülemenin sağlanabilmesi için Fourier harmoniklerinin ve yuvarlatma faktörünün uygun bir şekilde seçilmesi gerekir. Bu seçim için TG kesitlerinin maksimum ve minimum kapanımlarının çok fazla olmaması ve geçişlerin olabildiğince yavaş gerçekleşmesi gerekir. Bu durum sağlandığında TG kesitleri tektonik olarak aktif bölgelerdeki gömülü jeolojik süreksizliklerin görüntülenmesinde yararlı olabilir. KAYAKLAR Berezkin V.M. and Buketov A.P. (965), Application of the Harmonical Analysis for the Interpretation of Gravity Data, Applied Geophys. 46, Berezkin, V.M., Filatov, V.G. and Bulychev, E.V. (994), Methodology of the aeromagnetic data interpretation with the aim of direct detection of oil and gas deposits, Geofizika, r.5, Aydın, A., Sipahi, F., Karslı, H., Gelişli, K. and Kadirov, F. (997 a), Interpretation of Magnetic Anomalies on Covered Fields Using ormalized Full Gradient Method, International Geoscience Conference and Exhibition, 5-8 September 997, Moscow, D3. 4 p. Berezkin, W.M. (973), Application of gravity exploration to reconnaissance of oil and gas reservoir: edra Publishing House. Gay, S.P. and Hawley, B.W. (99), Syngenetic magnetic anomaly sources: Three examples, Geophysics, 56,

Benzer belgeler

GRAVİTE-MANYETİK VERİLERİNE ÇEŞİTLİ MODELLERLE YAKLAŞIM AN APPROACH FOR THE GRAVITY-MAGNETIC DATA WITH VARIOUS MODELS

GRAVİTE-MANYETİK VERİLERİNE ÇEŞİTLİ MODELLERLE YAKLAŞIM AN APPROACH FOR THE GRAVITY-MAGNETIC DATA WITH VARIOUS MODELS AŞÇI, M. 1, YAS, T. 1, MATARACIOĞLU, M.O. 1 Posta Adresi: 1 Kocaeli Ünirsitesi Mühendislik