Marmara Denizi 2000 Sempozyumu, Kasım 2000, İstanbul

Transkript

1 Marara Denizi 000 Sepozy - Kası 000 İstanbl MARMARA DENİZİ NİN GÜNEYİNİN HAVADAN MANYETİK ANOMALİ HARİTASNA MARKOV RASGELE ALAN MRF YÖNTEMİ UYGULAYARAK REJYONAL HARİTANN NOMOGRAM YÖNTEMİ İLE MODELLENMESİ NOMOGRAM MODELLNG OF REGONAL MA OBTANED USNG MARKOV RANDOM FELD FOR AREOMAGNETC ANOMALY MA OF SOUTHERN MARMARA SEA Osan N. UÇAN e A. Mhittin ALBORA İstanbl Üni. Müh. Fakültesi Jeofizik Müh Bölüü hittin@istanbl.ed.tr İstanbl Üni. Müh. Fakültesi Elektronik Müh. Bölüü osan@istanbl.ed.tr ÖZET: B akalede Bandıra Artl arasındaki bölgenin Maden Tetkik Araa Genel Müdürlüğünden MTA elde edilen haadan anyetik haritası çalışılıştır. Haadan anyetik anoali haritası incelendiğinde doğrlt atılı fayların gayet güzel anoali olştrdğ gözlenir. İlk olarak Bandıra Artl arasındaki anoali olştran bölge Marko Rasgele Alan MRF yardııyla rejyonal e rezidüel ayrıı yapılarak elde edilen rejyonal anoali haritasında anoali yaratan fay yapısı odelleniştir. Modellee yöntei olarak RAO e BABU nn 98 de kllandıkları Noogra yöntei kllanılarak fay yapısı odelleniştir. Fay yapısının üst yüzey derinliği alt yüzey derinliği eği açısı belirleniştir. ABSTRACT: n this paper we hae worked on regional areoagnetic ap of MTA Gen. Dir. Of Min. Res. And Eploration for Bandıra Artl zone which lies in the sothern region of Marara sea. n areoagnetic ap ertical falts slt well defined anoalies. We hae seperated regional and residal anoaly by sing Marko Rando Field and the falt reslting anoaly is being odelled. n odelling technie Noogra approach of RAO and BABU 98 is preferred. We hae fond the lower and pper leels of the falt and ths the slope of the falt is clearly defined. GİRİŞ Graite anoalilerinin değerlendirilesinde anoaliyi yaratan yeraltı yapısının geoetrik şeklinin aranıp blnası odellee çalışalarının teelini olştrr. Araziden ölçülerek ele edilen kesitlerle herhangi bir şekle sahip yapının teorik eğrilerinin birbirleriyle karşılaştırılası sonc yeraltındaki jeolojik yapı hakkında bilgi sahibi olabiliriz. Yeraltındaki jeolojik yapının şeklini iyi bir şekilde belirleyebilek için birçok etken ardır. B etkenlerden en önelileri jeolojik yapının yoğnlk farkı alt üst yüzey derinliği genişliği gibi birçok paraetrenin belirlenesidir. Modellenecek olan cisi ne kadar derinde ise eydana getirdiği anoalinin dalgaboy zar e anoali derin yapıların geoetrisinden yada yapının derin kesilerindeki biçi değişikliklerinden daha az etkilenir. B akalede yeni bir yönte olanak snlan Marko Rasgele Alanlar Marko Rando Field MRF yaklaşıı ilk kez doğal kaynaklı alanlardan anyetik sahalara yglayarak rejyonal e rezidüel anoaliler elde ediliştir. MRF yonteininin en öneli özeliği rejyonal eya rezidel etkilerin blnasında herbir noktanın tek tek koşlk ilişkilerini hesaba katasıdır. Ayrıca kant sayısını arttırarak rezidel etkileri görüntüleeiz 5

2 6 azaltarakta rejyonal etkileri görüntüleeiz ükündür. MRF yönteinin özellikleri koşlk ilişkilerini dikkate alası iki boytl görüntünün stokastik yapısından faydalanası ön eğiti gerektireesi olarak özetlenebilir. MRF yaklaşıının iki boytl görüntülere ilk yglaasını GEMAN e GEMAN98 DERN e ELLOT 987 UÇAN d. 000 gerçekleştiriştir. B çalışada MRF yöntei Maden Tetkik Araa Genel Müdürlüğünün MTA Marara Denizinde yapiş oldğ haadan anyetik haritasına yglanış e Rejyonal anoali haritası elde ediliştir. Haadan yapılan anyetik ölçü çalışalarında çak ya da helikopterlere yerleştirilen ölçü cihazları ile gerçekleştirilir. Belirli profiller boynca çlarak belirli noktalardaki alan şiddetleri ölçülerek anoali haritası olştrlr. Çalışa sahası olarak Marara Denizi nin güneyinde İralı Adasının etrafındaki anyetik anoali odellenek için seçiliştir. Rejyonal anoali haritasından alınan AB kesitine RAO e BABU 98 de ygladıkları Noogra yöntei kllanılıştır. Kllanılan noogra yöntei neticesinde fay şeklindeki jeolojik yapının paraetreleri belirleneye çalışılıştır. Noogra kllanarak yapılan odellee çalışalarında NETTLETON 9 HENDESON e ZETZ 957 TALWAN e EWNG 960 SKEELS 96 SHARMA 968 HAMMER 97 KAVLAKOĞLU 97 ERTEKİN 98 ALBORA 99 KARA e diğ.998 ALBORA d.000 gibi birçok yazar çalışışlardır. Modellee soncnda blnan jeolojik yapı Çbkl geisinin b bölgede aldığı en son sisik erilerle karşılaştırıliş e çok iyi bir y sağlanıştır TUR d GEREÇ e YÖNTEM. Marko Rasgele Alanlar MRF B akalede anyetik anoali haritası N N boytl y={yij} görüntüsü olarak alınıştır. B görüntü yeraltındaki farklı yapıların etkileşiinden olştğ arsayılıştır. MRF yglaası ile rejyonal yapıların ortaya çıkarılası sağlanış e ={ij} şeklinde belirleniştir. rastgele değişkeni }... { M Q olarak adlandırıla M kanta değerinden birini alaktadır. Y anoali haritasından rezidüel haritaya geçiş Bayes kralına ygn olaktadır e geçiş olasılığı y Y şöyledir y Y = y Y y Y. [] B forülün aksi yapılıp logaritik ifadesi ise ln y Y =ln = + ln y Y [] şeklindedir. Ara işleler atlanırsa... [ J J J t M ] T yazılabilektedir. Brada e J indikatör fonksiyonlardır UÇAN d 000. Böylece nol denkle optiize ediliştir e MRF yaklaşıı ile rezidüel harita çıkarılası için gerekli ateatiksel sonçlar elde ediliştir.

3 . Noogralar Yardııyla Fay robleinin Çözüü Modellee jeofizikte iki türlü olr. Birincisi jeolojik yapı odelinden yararlanarak anoaliyi olştran yapının geoetrisi blnaya çalışılır. Bna düz odellee forward işlei denir. kinci ise b işlein tersidir brada eydana gelen anoaliden yararlanarak jeolojik odelin paraetreleri blnaya çalışılır b işlee ters çözü inersion işlei denir. Ters çözüde aynı anoaliyi eren sonsz tane çözü blakla birlikte düz odelleede erilen odelin paraetrelerine bağlı olarak tek bir anoali blnr. B çalışada noogra yöntei kllanarak düz odellee yapılıştır. Manyetik anoali haritalarında fay anoalisi ile dayk anoalileri birbirlerine çok benzerler. İyi bir odellee yapabilek için jeolojik yapının anoalisinin fay ı yoksa dayk ı oldğnn belirlenesi gerkir. Bir fayın ateatik ifadesi F C cos.log e H h / sin. tan h tan H [] şeklindedir. Brada h fayın üst yüzeyinden yeryüzüne olan derinliği H ise fayın alt yüzeyinden yeryüzüne olan derinliğini erir. C Aplitüd katsayısı RAO e BABU 98. Düşey fay için indeks paraetresidir D e R A R cos cos b / b b R sin [5] [6] brada b cos loge R [7] b b b 0.5cos. loge b b b R 0.5 R R R cot R / 0.5cot. R R R cot R b [0] [8] [9] e b sin.tan R R cot R R cot R R / [] [] e [5] forller açık olarak gösteriliştir. D e A oranlarına bakarak fayın karekter özelliğini tesil eden R e katsayılarını blabiliriz RAO e BABU 98. Şekil de fay anoalisini odelleek için noogra eriliştir. Şekil de dayk anoalisinin odelenesi için noogra eriliştir. 7

4 Şekil. Fay yaklaşıı için kllanılan Noogra Rao e BABU 98. Şekil. Dayk yaklaşıı için kllanılan NoograRAO e BABU 98. 8

5 a in Fa Fin D 0.7 A F F a in a in D A oldğ için Fay olarak yaklaşıcağız RAO e BABU 98. a 6 in F 85 a R. 5 F 7 in 0 75 h M h M /R R cot H h.r BULGULAR e SONUÇ Marara Denizi nin doğ e güneydoğ kıyıları İzit Gelik Bandıra e Erdek Körfezi gibi derin girintiler gösterir. Marara denizinde yapılan çalışalar oldkça eskilere dayanaktadır. Kzey Anadol Fayının İzit Körfezinden sonraki deaının Marara Denizi nin içinde birçok kola ayrılarak dea etesi e Marara Denizi nin olşnda b fayın aktif rol oynaası Marara Denizindeki çalışaları ilginç hale getiriştir. Marara Denizi günüüzden yıl önce bir göl olp henüz İstanbl e Çanakkale Boğazları olşaıştır. Kzey Anadol Fayı KAF 9-0 büyüklüğünde bir eya birden fazla deprelerle Marara bölgesine giriş e Marara Denizini olştrştr. B büyüklükteki bir deprein soncnda karada e Marara Denizinde yüzlerce fay olşştr. B fayların çok azının halen çalışaya dea ettiği bnların genç çökelleri keserek deniz tabanına laşasından anlaşılaktadır. Teelde kalan yaşlı faylar pasif iken deniz tabanına kadar laşan genç faylar aktif olp risk taşıaktadırlar ECEVİTOGLU 000. Şekil. İralı ciarının haadan anyetik rejyonal anoali haritasından elde edilen AB kesiti. 9

6 0 5 B A k 0 7 Şekil. Çalışa sahası haadan anyetik haritası MTA biri gaa e AB kesitinin gösterii. Şekil 5. Çalışa sahasında anyetik anoalilere neden olan kütlelerin ortalaa derinlik k anoali haritası Adatepe 988 0

7 Ayrıca Marara Denizi nin güneyinde çalışan SANVER 97 anyetik anoalileri eren kütlelerin yaklaşık olarak 5 k derinlikde oldğn ileri sürüştür. YAHŞİ 98 yapış oldğ çalışada Marara Denizi nin güneyindeki anyetik etki yaratan kütlelerin derinliğini. k olarak saptaıştır. HÖKELEKLİ 98 Marara Denizi haadan anyetik haritalarına spektral analiz yönteleri yglayarak değerlendiriştir. B çalışanın neticesinde kzeydeki anoalilerin derinliklerinin k e düşey eğili dayk yapılarına benzetiştir. Güneydeki anoalileri eren anyetik kütlelerin ise 0.97 ile 5. k arasında derinliklerinin blndğn söyleiştir. ADATEE 988 Marara Denizi nin haadan anyetik haritalarını Doktora çalışası olarak inceleniştir. Marara Denizi nin Haadan Manyetik haritalarına iki boytl güç spektr yglayarak ortalaa derinlik haritaları blştr. Derinliklerin doğ-batı doğrltsndaki gidişine göre Marara Denizinın kzeyinde k olarak görülen ortalaa derinlik güneye doğr.5- k ortalaa derinliğe laşakta e İzit Körfezi cıarlarında tekrar k olarak hesaplanıştır Şekil 5. Yaptığıız b odelleeyi destekleyecek çalışa TUR d. 000 de Çbkl geisi ile yaptıkları sığ sisik çalışadır. Gelik Fayı üzerinde aldıkları sisik kesitte fayın düşey atılı görüntüsü ortaya çıkartılıştır Şekil 6. Artl Yarıadası nın kzey kıyısı boynca Gölck-Esenköy genel olarak yanal atı özelliği gösteren Artl Fayı Bozbrn-İralı Adası arasında kzeye doğr bir iç bükey yaparak Bükülüş YanalAtılı Haza Bended Strike-Slip Basin olştraktadır TUR d B çalışada Marara Denizi nin haadan anyetik haritaları MTA tarafından elde ediliştir. Marara Denizi nin güneyinde İralı Adası ciarındaki fay anoalisi calışılıştır. İlk olarak b bölgenin MRF yöntei yglayarak rejyonal anoalisi elde ediliştir. Rejyonal anoali haritasından Şekil alınan AB kesitine Şekil RAO e BABU nn 98 kllandıkları Noogra yöntei kllanılarak odelleniştir Şekil e Şekil. Kllanılan noogra yöntei neticesinde fay şeklindeki jeolojik yapının üst yüzey derinliği h=. k. alt yüzey derinliği H= 6. k. olarak hesaplanıştır Şekil 7. Şekil 6. Bozbrn-İralı Adası Fayı. Fayın bükülesi sonc güneyinde yüksele kzeyinde ise çöke olştr Tr d. 000.

8 - 0 M H=6. k h=. k Şekil 7. İralı Bölgesindeki düşey fayın basitleştiriliş odel yapısı Ölçeksiz. Destekleyen Krlşlar B roje İstanbl Üniersitesi Araştıra Fonnca destekleniştir. roje No: 09/ DEĞİNİLEN BELGELER ADATEE M.F Marara Denizi nin Jeofizik erilerinin değerlendirilesi" İstanbl Üniersitesi Deniz Bilileri e Coğrafya Enstitüsü Doktora Tezi. ALBORA A.M. 99. Çeşitli geoetrik yapıların graite çekilerinin noogralarla incelenesi. İstanbl Üniersitesi Fen Bilileri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi İstanbl s. ALBORA A.M. UÇAN O.N. e ÖZMEN A Marko Rastgele Alanlar e Hücresel Sinir Ağ Yapıları yaklaşıına dayanan Stokastik yöntelerle Sias ili Çeresinin yeraltı jeolojik yapısının Boger anoali haritası Kllanarak odellenesi. 57/ nol.ü. Araştira Fon rojesi. CHUA L.O. 998 Celllar Neral Networks Theory EEE Trans. on Circits and Systes DERİN H. and ELLOT A.H. 987 Modelling ans segentation of noisy and tetred iages sing Gibbs Rando Field. EEE AM ECEVİTOĞLU B. 000 Marara Deniz içi jeofizik görüntüleri. Marara da Depre e Jeofizik Toplantısı. S.0-. ERTEKİNE. 98. Herhangibir şekle sahip üç-boytl jeolojik yapıların eydana getirdikleri graite anoalilerinin sayısal diyagralarla hesaplanası. İ.Ü. Mühendislik Fakültesi. Jeofizik Mühendisliği Bölüü. 5.s. GEMANS. and GEMAN D. 98 Stochastic Relaation Gibbs Distribtions and the Bayesian restoration of iages EEE AM HAMMERS. 97. Approiation in graity interpretation calclations.geophysics HENDERSONR.G. AND ZİETZ Graphical calclation of total-intensity anoalies of three-diensional bodies. Geophysics HÖKELEKLİ E. 98. Sonsz znlkl daykların anyetik anoalilerinin doğrdan yorlanaları için iki yönte. İst. Ün. Fen Bilileri Ens. Yüksek Lisans Tezi. KARAİ. AYDOĞAND. VE YÜKSEL F.A A Siple Noogra for nterpretation De to Magnetic Horizontal Cylinders. Geophys.rospect

9 KAVLAKOĞLUS. VE ÖZAKÇAY R. 97. Marara Denizi Bölgesi Manyeto-Tektonik hatları e b bölge ile Kzey Anadol Fay zon tektoniklerinin karakterleri. Kzey Anadol Fayı e Depre KşağıSepozy 5-6.Ankara NETTLETONL.L. 9. Graity and agnetics calclation. Geophysics RAO D.A. and BABU H.V.R.98. Noogras for Rapid Ealation of Magnetic Anoalies Oer Lon Tablar Bodies. re and Applied Geophysics SANVER M. 97. Ege bölgesi Haadan Manyetik haritasının iki boytl filitreler e istatislik yöntelerle analizi. İTÜ Maden Fakültesi Yayını. SHARMA.V Graphical ealation of agnetic and graity attraction of threediensional bodies. Geophysics rospection SKEELS D.C. 96. An Approiate Soltion of the proble of ai depth in graity interpretation Geophys.rospect TALWANİM. VE EWİNGM Rapid coptation of graitational attraction of threediensional bodies of arbitrary shape. Geophysics TUR H. ECEVİTOĞLU B.e ŞİMŞEK M Marara Denizi nin güneyi sığ sisik görüntüler. Güney Marara Depreleri e Jeofizik Toplantısı Brsa. UÇAN O.N. SEN B. ALBORAA.M. ÖZMEN.A A New Graity Anoaly Separation Approach: Differental Marko Rando Field DMRF. Electronic-Geosciences. 5: YAHŞİ H. 98. İki boytl Forier Analizi ile Ege Bölgesinin kütle derinliğinin hesaplanası. İstanbl Üniersitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölüü Diploa Çalişası.