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.
EM Yöntemlerin Kullanılan
Kaynağa Göre Sınıflandırılması
●DOĞAL KAYNAKLI YÖNTEMLER
1.Manyetotellürik Arama Yöntemi
1.Tellürik Arama Yöntemi
1.AFMAG Arama Yöntemi
1.Çok Alçak Frekans Elektromanyetik (VLF) Arama
Yöntemi
EM Yöntemlerin Kullanılan
Kaynağa Göre Sınıflandırılması
●YAPAY KAYNAKLI YÖNTEMLER
Yapay olarak oluşturulan bir EM alanın
yer içindeki kayaçlarla etkileşimi sonucu oluşan
yapay ikincil alanı ölçen yöntemlerdir.
EM Yöntemlerin Kullanılan
Kaynağa Göre Sınıflandırılması
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
Elektromanyetik Yöntem(VLF)
●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
Elektromanyetik Yöntem(VLF)
Çok Alçak Frekans
Elektromanyetik Yöntem(VLF)
●VLF-EM yönteminde düşey bir iletkenin oluşturduğu elektromanyetik alan vektörlerinin şematik gösterimi (Meyer de Stadelhofen - 1994)
Çok Alçak Frekans
Elektromanyetik Yöntem(VLF)
●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
Elektromanyetik Yöntem(VLF)
●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