SİSMİK PROSPEKSİYON

DERS-3

DOÇ.DR. HÜSEYİN TUR

SİSMİK PROSPEKSİYON

DERS-3

DOÇ.DR. HÜSEYİN TUR

SİSMİK KIRILMA

Kırılmanın Temelleri

• Sismik Dalganın Oluşturulması• Sismik Dalganın Kayıt Edilmesi• Ölçme:

Seyehat Zamanı Genlik

Sismik KaynaklarBalyoz Tabanca Patlayıcılar

Sismik Alıcılar Jeofonlar

Sismik AlıcılarJeofonlar Kablo Dijital Kayıt

Kırılma SismiğiTek kanallı

Kırılma sismiğiÇok Kanallı

İki tabakalı hız modeli

Wavefronts & Raypaths

Body Waves

Dalga cephesi 65msn

Dalga cephesi 80msn

Dalga cephesi 110msn

Dalga cephesi 110msn

Işın yolları ve Baş Dalgaları

r

fi

• i=f “geliş ve yansıma açıları birbirine eşittir.”• sin i/sin r = V1/V2

V1

V2

r

i

• Kritik Kırılma (Tam yansıma)• r = 90o

• sin ic = V1/V2

V1

V2

Kırılma Sismiğinin Temeli

--Sismik kırılma verisi ilk varış zamanları ve bunlara karşılık gelen mesafeyi içerir.

--İlk varışlardan sonra gelen sismik olgular ihmal edilir.

From Tom Boyd’s WWW Site - http://talus.mines.edu/fs_home/tboyd/GP311/introgp.shtml

Basit yatay iki tabakalı model

Direct Dalga

Yansıyan Dalga

Model ÇalışmasıBasit yatay iki tabakalı model

Baş dalgası veya Kritik kırılma?

Model ÇalışmasıBasit yatay iki tabakalı model

Tüm varışlar

Zaman

Mesafe

?

Direkt

Zaman

Mesafe

?

Zaman

Mesafe

Yansıyan

Mesafe

Zaman

?Zaman

Mesafe

Kırılan veya baş dalgası

Mesafe

Zaman

Direkt

Yansıyan

Kırılan veya baş dalgasıZaman

Mesafe

?

Time

Distance

Direct

Kırılan veya baş dalgası

Çapraz mesafe

Time

Distance

Direkt

Yansıyan

Kırılan veya baş dalgası

Direk varışlar

Yansıyan dalga varışları

Kırılan dalga varışları

Model ÇalışmasıBasit yatay iki tabakalı model

T ve X grafiğinden

Doğrunun eğimi = 1/V2

Y ‘yi kestiği nokta(kesme zamanı)= 2z(cos ic)/V1

Verilen bir doğrunun denklemi

Y = mx + bm=eğim,

Gösterilirse,

DerinlikDerinlik

Kesme zamanı

Çapraz mesafe

Time

Distance

Direkt

Yansıyan

Kırılan veya baş dalgası

Time

Distance

Direkt

Yansıyan

ti

Kırılan veya baş dalgası

Çapraz mesafede direk dalga için T = xcross/V1

Çapraz mesafede kritik kırılma zamanıT = xcross/V2 + 2z(V2

2- V12)1/2/ V2

2 V12

Çapraz mesafe üzerinde Direk ve baş dalgası araısndaki ilişki?

Tdirekt = Tbaş

xcross/V1 = xcross/V2 + 2z(V22- V1

2)1/2/ V22 V1

2

xcross/V1 = xcross/V2 + 2z(V22- V1

2)1/2/ V22 V1

2

Çapraz mesafeden Derinlik denklemiÇapraz mesafeden Derinlik denklemi

3 TABAKA DURUMU3 TABAKA DURUMU

3 TABAKA DURUMU SEYAHAT ZAMANI3 TABAKA DURUMU SEYAHAT ZAMANI

ÇOK TABAKA DURUMUÇOK TABAKA DURUMU

2 TABAKA DURUMU

3 TABAKA DURUMU

N. TABAKA DURUMU

Eğimli Tabaka Durumu Düz Atış

Eğimli Tabaka Durumu Ters Atış

(ic = c)

Eğimli Tabaka Durumu

td

Eğimli Tabaka Durumu

Apparent VelocitiesHow can you determine dip direction?

Eğim açısının 10 dereceden küçük olması durumnda görünür ve gerçek hızlar arasındaki ilişki

Eğim açısının 10 dereceden küçük olması durumnda görünür ve gerçek hızlar arasındaki ilişki

Eğimin > 10o olması durumunda v2 nasıl hesaplanır?

(ic = c) hatırlarsak

[sin-1 (V1/Vd) + sin-1 (V1/Vu)]c =

2

V2 =V1/sin c

Eğim ne olur?

[sin-1 (V1/Vu) – sin-1 (V1/Vd)] =

2

(ic = c) hatırlarsak,

V2 ve Eğim> 10o?

[sin-1 (V1/Vu) – sin-1 (V1/Vd)] =

2

[sin-1 (V1/Vd) + sin-1 (V1/Vu)]c =

2

Derinlik hesabına bakacak olursak

(ters ve düz atışlar için)

td

Derinlik hesabına bakacak olursak

(ters ve düz atışlar için)

Bilinenler ta, tb ,V2 , V1 , ve c profil sonundaki Z değerini hesaplayabiliriz

Eğim aşağı seyahat zamanı eğrisi için ta kesme zamanına karşılık gelen Za derinliği;

za = taV1/(2cos c)za = taV1/(2cos c)

za ile da arasındaki ilişki ?

za = taV1/(2cosc)

da = za cos

Yukarı eğim durumunda profile?

p. 289

zb = tbV1/(2cos c)

Yukarı eğim seyahat zamanı eğrisi için tb kesme zamanına karşılık gelen Zb derinliği;

zb ile db arasındaki ilişki ?

p. 289

zb = tbV1/(2cos c)

db = zb cos

Arazi çalışması

Santa Teresa County Park

Refraction ProfileShot 1

Shot 2

İlk varışlar

Veri Tablosu

Düz ve Ters atışlar (X-T)Santa Teresa Hills Forward Profile

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

Distance (feet)

Tim

e (m

illis

eco

nd

s)

Santa Teresa Hills Reverse Profile

0.05.0

10.015.0

20.025.0

30.035.0

40.045.0

50.0

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

Distance (feet)

Tim

e (m

illis

eco

nd

s)

Aynı grafik üzerinde gösterim

Santa Teresa Hills Experiment

T = 0.332x

R2 = 0.8731

T = 0.0705x + 18.367

R2 = 0.9849T = 0.0954x + 10.985

R2 = 0.9913

T = 0.3033x

R2 = 0.9792

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

Distance (feet)

Tra

velt

ime

(mil

lise

con

ds) Direct Wave Forw ard

Head Wave Forw ard

Direct Wave Reverse

Head Wave Reverse

Linear (Direct Wave Forw ard)

Linear (Head Wave Forw ard)

Linear (Head Wave Reverse)

Linear (Direct Wave Reverse)

Grafiğin Yorumu

Kesme Zamanı T ve çapraz mesafeler

What does gravity surveying or “gravity”

measure?

Variation in gravitational acceleration

? ft ? ft

Shot #1 Shot #2

Ana kaya = V2 = xxxx ft/sn

Alüvyon = V1 = xxxx ft/sn

x ft

Corrected Dip =?o

Yüzey eğimi= xo

Jeolojik model hesabı

Çok katmanlı eğimli tabaka

Gizli Tabaka durumu

İnce tabaka durumuİnce tabaka durumu

İnce tabaka durumuİnce tabaka durumu

Sınır üzerinden gelen baş dalgaları asla ilk varışlarda gözlenemez!!

Süreksizlik durumu

• Atım miktarı• Normal Fay

Süreksizlik durumu

Düz ve Ters Profiller

•Açılım•Yakın atışlar •Uzak atışlar • CDP (Split Spread) atışı

Düzensiz yüzeylerde yol – zaman grafiklerindeki bozukluklar

Düzensiz yüzeylerde yol – zaman grafiklerindeki bozukluklar