Elektromanyetik Prospeksiyon

ELEKTROMANYETİK

PROSPEKSİYON

BERAN GÜRLEME

2012

Elektromanyetik Arama

Yöntemleri

●Kaynak Yapısı

●Ölçüm Yapılan Parametre

EM Yöntemlerin Kullanılan

Kaynağa Göre Sınıflandırılması

●DOĞAL KAYNAKLI YÖNTEMLER

Yer içinde doğal olarak bulunan ve oluşan

EM alanları kaynak olarak kullanan

yöntemlerdir.



●DOĞAL KAYNAKLI YÖNTEMLER

1.Manyetotellürik Arama Yöntemi

1.Tellürik Arama Yöntemi

1.AFMAG Arama Yöntemi

1.Çok Alçak Frekans Elektromanyetik (VLF) Arama

Yöntemi



●YAPAY KAYNAKLI YÖNTEMLER

Yapay olarak oluşturulan bir EM alanın

yer içindeki kayaçlarla etkileşimi sonucu oluşan

yapay ikincil alanı ölçen yöntemlerdir.



YAPAY KAYNAKLI YÖNTEMLER

●GUN( Slingram-Hlem) Arama Yöntemi ●CSAMT Arama Yöntemi●Paralel Hat Arama Yöntemi●Sabit Vericili (VLEM) Arama Yöntemi●Uzun Telli Vericili (Çift Çerçeve) Arama Yöntemi●TURAM (Sabit Vericili) Arama Yöntemi●Sunberg (Kompansatör) Arama Yöntemi●Shoot-Back (Geri Atış) Arama Yöntemi●Transiyent EM Arama Yöntemi●Bieler-Watson (Polarizasyon Elipsi) Arama Yöntemi●LOTEM Arama Yöntemi

Manyetotellürik Arama Yöntemi

●MT yönteminde doğada var olan tellurik akımları kaynak

olarak kullanılır.

●Uzun dönemli (long period) değişimler zayıf akımları

indükler ve sönümlenmeden daha derinlere nufüz ederler.

Bu yolla farklı frekanstaki alanlar incelenerek yeraltının

farklı bölgeleri ‘örneklenmiş’ olur.

Manyetotellürik Arama Yöntemi

● Genel olarak diğer EM yöntemlerde EM alanın yanlızca

bir bileşeni veya bu bileşenin türevi ölçülmektedir. MT

yönteminde Hem E hem H alanları ölçüldüğünden diğer

EM yöntemlerine göre daha fazla bilgi verir

● Ölçülen değerlerin çok küçük (µV veya mV) olması

ölçüm noktası etrafında gürültü kaynaklarının

bulunması durumunda yöntemi kullanışsız yapmaktadır.

Tellürik Arama Yöntemi

●Tellürik düşük frekanslı, büyük boyutlu magnetik alanlar ve bu alanlar tarafından indüklenen yer akımı sistemlerini kullanan bir tekniktir.●Tellürik yöntem, daha genel olan magnetotellürik yöntemin özel bir uygulaması şeklinde düşünülebilir. ●Fakat gerçekte, tellürik yöntem, magnetotellürik yöntemin teorsinin ortaya konmasından daha önce geliştirilmiştir.●Bu yöntem ilk defa arama jeofiziğinde 1930 larda Conrad ve Marcel Schlumberger tarafından uygulandı ve özellikle 1946’ dan beri Avrupa ve Afrikada geniş bir şekilde kullanılmaktadır.●Yöntem esas olarak bir keşif yöntemidir.

Tellürik Arama Yöntemi

●Yöntem uygulamada, tellürik akımlar doğrudan doğruyaölçülemediğinden yüzeyde ya da kuyuda yerleştirilmiş elektrotlararasındaki potansiyel gradyanları ölçülerek gerçekleştirilir.●Toprakla temastaki düzensiz potansiyelleri azaltmak için SPçalışmasındaki gibi polarize olmayan elektrotlar kullanılmalıdır.●Elektrotlar bir amplifikatöre ve bir şerit kart veya magnetik teypkayıtçısına bağlantılıdır.Eğer özel frekanslar söz konusu iseamplifikatörler kısmında çeşitli filtreler (örneğin bant geçişli) yeralır.●Elektrot aralıkları petrol araması için ekseriyetle 1000-2000ft,mineral araştırmaları için çok daha küçük olarak 100 ft veyadaha dar olabilmektedir.

Çok Alçak Frekans

Elektromanyetik Yöntem(VLF)

●Çok alçak frekans elektromanyetik yöntem (Very-Low Frequency Electromagnetic Method (VLF-EM)) bağıl olarak yerin sığ kesimlerinin araştırılması amacıyla kullanılan bir jeofizik yöntemdir.

●VLF-EM yönteminde, kaynak verici olarak dünyanın çeşitli yerlerinde denizaşırı haberleşmeler için yapılan 15-30 kHz frekans aralığında yayın yapan çok güçlü askeri radyo istasyonlarının yaydığı elektromanyetik alanlar kullanılır.

Çok Alçak Frekans


●Yeni tasarım cihazlarla frekans aralığı 10 kHz’ten 2 MHz’ekadar genişletilerek yerin en sığ bölgelerindeki elektrikiletkenlik dağılımına ait bilgiler elde edilebilmektedir.● Bu frekans aralığındaki yöntem Radio-Magnetotellürik(RMT) yöntemi olarak bilinmektedir.●Gerek VLF gerekse RMT yöntemi için isteğe bağlı olarakyapay verici kullanılabilmektedir

●VLF-EM anteni ve oluşturduğu birincil alanın (Hp) şematik gösterimi

(Meyer de Stadelhofen 1994)

Çok Alçak Frekans


Çok Alçak Frekans


●VLF-EM yönteminde düşey bir iletkenin oluşturduğu elektromanyetik alan vektörlerinin şematik gösterimi (Meyer de Stadelhofen - 1994)

Çok Alçak Frekans


●Alıcının bir kişi tarafından sırtta taşınmasıyla ölçümler

yapıldığı için (“one man measurements”) yöntemin

uygulaması çok hızlı ve basittir.

●Ölçümler sadece bir alıcı ile yapılabildiğinden bir vericinin

maliyeti ortadan kalktığı için ucuz bir yöntemdir.

●Bu hızlılığa ek olarak, VLF-EM ölçümleri ve daha geniş bir

frekans aralığında (12-300 kHz) arabaya monte edilerek

başarılı sonuçlar elde etmek mümkün olmuştur.

Çok Alçak Frekans


●Oldukça kısa bir zaman içinde büyük alanlarda inceleme amacına bağlı olarak düşey süreksizlik veya yapılara ilişkin bir ön bilgi elde etmek mümkün olmaktadır.

●Ön bilginin yanısıra özellikle son yıllarda geliştirilen süzgeçleme ve modelleme çalışmaları ile ayrıntıda yapıya ilişkin ek bilgiler sağlanabilmektedir.

AFMAG Arama Yöntemi

●Ward(1959) tarafından tanımlanmış olan ve doğal

elektromagnetik alanlarını kullanan önemli meyil açısı

yöntemi AFMAG olarak bilinir.

●Ses frekansı denilen geniş bir frekans bandındaki

(1-10000 c/s) magnetik alanlardan yararlanır.

●Yöntem uygulanışı ve ekipman açısından ucuz maliyetlidir.

EM Yöntemlerin Ölçülen Parametreye

Göre Sınıflandırılması

●Alan Şiddeti Ölçümü Yapan Yöntemler

●Faz Bileşenlerinin Ölçümünü Yapan Yöntemler

●Eğim Açısı Ölçümü Yapan Yöntemler

●Polarizasyon Elipsi Ölçüm Teknikleri

Alan Şiddeti Ölçümü Yapan

Yöntemler

●Bilinen manyetik alanın bir iletken tarafından bozulmayauğratılması, prensip olarak birkaç yerde alan şiddetiniölçmek suretiyle basit olarak belirlenebilir.●Uygulamada çoğu zaman bu çeşit ölçü elverişli olmaz.●Bunun nedeni alan şiddetinin konuma göre çok hızlıdeğişmesidir.●Ayrıca alıcı ve vericinin konumundaki küçük bir harita bilealan şiddeti ölçümünde iyi bir anomaliden ayırt edilemeyenbir değişime neden olabilir.●Bu sorunun üstesinden alıcı ve verici arasındaki uzaklığısabit tutan bir çeşit bağlantıyla gelinebilir.●Üç çeşit şiddet ölçümü yapan sistem bulunmaktadır.

Alan Şiddeti Ölçümü Yapan

Yöntemler

●Çift Çerçeve Arama Yöntemi

●Uzun Tel Arama Yöntemi

●VLF-EM Arama Yöntemi

Faz Bileşenlerinin Ölçümünü

Yapan Yöntemler

●Elektromanyetik indüksiyon kanunundan bilindiği gibi,ikincil alan birincil alanla aynı fazda değildir.●Bu iki alan arasındaki faz farkı elektromanyetik verilerinyorumlanmasında çok büyük önem taşır.●Bunun nedeni anomaliyi oluşturan bölgenin ortalamailetkenliğinin bilinmesidir.●Bunun sonucu olarak arazi cihazlarının birçoğu fazkıyaslaması yapılabiecek şekilde düzenlenmiştir.●Faz ölçülmesi birincil alanı ayırabilmek için ayrıca biravantaja sahiptir.●Bu çeşit ölçüler sadece alıcı ile verici arasında mekanik birbağlantı bulunması durumunda yapılabilmektedir.

Faz Bileşenlerinin Ölçümünü

Yapan Yöntemler

●Sundberg (Konpansatör) Arama Yöntemi

●TURAM (Sabit Vericili-HLEM) Arama Yöntemi

●Gun (Silingram-Haraketli Kaynak HLEM)Arama Yöntemi

Eğim Açısı Ölçümü Yapan Yöntemler

●Bu teknik iki şekilde isimlendirilir. Bunlardan birincisi “tiltaçısı”, diğeri “dip açısı” dır.●Parasnis (1966), ikisi arasındaki farkı şu şekildeaçıklamıştır; Meyil(dip), polarizasyon düzleminin(elipsinin), tilt ise, elipsin büyük ekseninin yatayla yapmışolduğu açıdır (inklinasyon).●Meyil açısı tekniklerinde yapay biçimde oluşturulan birincilalanlar için verici olarak ta halka kullanılır.●Bunun için gerekli olan akım jeneratörden elde edilir.●Son zamanlarda alıcı ile verici arasındaki uzaklığı 500 m’yekadar çıkaran güçlü jeneratörler yapılmıştır.● İletken zonun özelliklerine bağlı olarak bu yönteminbirkaç uygulama şekli bulunmaktadır

Eğim Açısı Ölçümü Yapan Yöntemler

●Sabit Vericili VLEM Yöntemi

●Panel Hat VLEM Arama Yöntemi

●Shoot-Back Arama Yöntemi

●AFMAG Arama Yöntemi

●VLF-EM Arama Yöntemi

Polarizasyon Elipsi Ölçüm Teknikleri

●Polarizasyon elipsi parametrelerinin ölçüldüğü yöntemdir.

●Bieler-Watson Arama Yöntemi

EM Yöntemlerin Uygulama

Şekillerine Göre Sınıflandırılması

●Elektromanyetik yöntemler, uygulanış yeri açısındanyeryüzünde uygulanan yöntemler ve havadan uygulananyöntemler olmak üzere ikiye ayrılır.●Havadan yapılan EM yöntemler, hareketli alıcı-vericiyöntemlerinin havadan yapılan bir şeklidir.● Bunun yanında ayrık ölçü alınmaması, yani sürekli kayıtyapılması yerde yapılan ölçümlerden en büyük farkıdır.●Havadan EM yöntemlerin kullanılan uçak cinsine, normaluçuş yüksekliğine, kullanılan frekanslara ve bobinaralıklarına göre pek çok çeşidi bulunmaktadır.

EM Yöntemlerin Uygulama

Şekillerine Göre Sınıflandırılması

●Havadan EM arama sistemleri, yerin üst kısımlarında bulunan ve iyi iletken olan cisimlerin kısa bir sürede aranıp bulunması amacıyla kullanılmaktadır. ●Bu iletken cisimler toplu halde bulunan sülfürlü mineraller olabileceği gibi grafitli şistler, karbonlu sedimentler, faylar ve çatlak zonlar veya bataklıklar olabilir.●Günümüzde kullanılan Intercosmos-19 uydusu sadece değişik jeodinamik aktivitelerin bulunduğu ELF/VLF ölçümleri yapmaktadır.

Kaynaklar

●Timur, E. 2003 VLF Yönteminin Arkeolojik Alanlarda

Uygulanması, Yüksek Lisans Tez Çalışması, DEÜ. FBE.

(Yayınlanmamış), 85,4-10

●Elektrik ve Elektromagnetik Prospeksiyon Yöntemleri-

İstanbul Üni.-Prof. Dr. Kurultay ÖZTÜRK

●http://mantle.geop.itu.edu.tr/

●http://www.brown.edu/Courses/GE0160/course/electrom

agnetic.html

Documents

Elektromanyetik Prospeksiyon