Sismik Hız Tomografisi

T.C. İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ

Jeofizik Mühendisliği Bölümü

SİSMİK YANSIMA TOMOGRAFİSİ

Mehmet Safa ARSLAN 1302080010

Danışman Prof.Dr. Ali Osman ÖNCEL

Haziran, 2012

2

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ

1302080010 numaralı Mehmet Safa ARSLAN tarafından hazırlanan “ ” isimli bitirme ödevi tarafımdan okunmuş ve kabul edilmiştir.

Danışman

…………………………..

1302080010 numaralı Mehmet Safa ARSLAN’ın Bitirme Projesi Sınavı tarafımızdan

yapılmış ve başarılı bulunmuştur.

SINAV JÜRİSİ

Ünvanı, Adı ve Soyadı İmza

1. ………………………….. ………………………..

2. ………………………….. ………………………..

3. ………………………….. ………………………..

3

ÖNSÖZ

Bu projenin hazrlanmasında emeği geçen herkese, en başta sayın Prof. Dr. Ali

Osman ÖNCEL öğretmenimiz olmak üzere, Jeofizik Odası İstanbul şubesinde bulunan Serhan GÖREN bey’e, Optim software firmasının geliştiricisi sayın Dr.Satish Pullammanappallil bey’e, Elektrik Üretim Anonim Şirketi Afşin-Elbistan Linyitleri İşletmesinde yaptığımız arazi çalışmamızda bizimle olan GEOSİS firması ekibine, işletmede çalışan personel ekibe, çok değerli çalışma arkadaşım Mustafa BİRDAL’a ve mühendislik bilimleri bölümü araştırma görevlisi Seda ALP hanım’a teşekkürlerimi sunarım.

Ayrıca eğitimim süresince bana her türlü konuda tam destek veren aileme,

arkadaşlarıma ve bana hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarıma saygı ve sevgilerimi sunarım. Haziran, 2012 Mehmet Safa ARSLAN

4

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ............................................................................................................................3

İÇİNDEKİLER..............................................................................................................4

ÖZET...............................................................................................................................5

1. GİRİŞ...........................................................................................................................6

2. SİSMİK YÖNTEM.....................................................................................................7

2.1 Sismik Kırılma.............................................................................................. 8

2.2 Sismik Yansıma............................................................................................10

2.2.1 Arazide Sismik Verilerin Toplanması.........................................11

2.2.2 Verilerin Ofiste Bilgisayarlarla İşleme Tabi Tutulması............12

2.2.3 Verilerin Değerlendirilmesi ve Yorumlanması..........................12

2.2.4 Sismik Yöntemin Amacı...............................................................13

2.2.5 Sismik Yansımanın Uygulama Alanları.....................................13

3. MALZEME VE YÖNTEM......................................................................................14

3.1 Malzeme.......................................................................................................14

3.2 Yöntem.........................................................................................................18

4. BULGULAR..............................................................................................................20

4.1 Geometrics SeisImager/2D.........................................................................20

4.2 Optim Software SeisOPT® @2D...............................................................25

5. SONUÇ......................................................................................................................43

6.YARARLANILAN KAYNAKLAR.........................................................................45

5

ÖZET

Bu projede yapılması amaçlanan çalışma, sismik yansıma yöntemi kullanılarak yer

altındaki yapıların belirlenmesidir. Kullanılan sismik yöntem ile saha çalışmasında yani

arazide alınan verilerin düzgün bir şekilde yorumlanması ve hedef profilin uygun yeraltı

tomografisinin elde edilmesi amaçlanmıştır.

Arazide alınan verilerin düzgün olması, yapılan çalışmadaki ilk ve en önemli temel

husustur. Verilerin düzgün alınmasından sonra başlayacak olan süreçte, bilgisayarda

kullanılan yorum programlarının büyük bir hassasiyetle irdelenmesi gerekmektedir. Bu

çalışmamızda, hedeflenen proje amacına uygun olarak seçilen bu programların

kullanılışı ve yorumlaması hakkında bilgiler sunulmuştur.

6

1.GİRİŞ

Jeofizik Mühendisliği, yeraltında bulunan derin hammadde yatakları ve enerji

kaynaklarının yerlerini, kayaların birbirlerine göre konumlarını, fiziksel yöntemler

yardımıyla inceleyen bir mühendislik dalıdır. Jeofizik Mühendisinin görevi ise maden

ve yeraltı sularının derinliğini ve rezervlerini saptar, suların gelişmesini, bozulmasını,

dağılımını inceler, depremlerin, buzul ve volkanların yapıları ve hareketlerini inceler,

atmosferdeki olayların, yer kabuğu ile etkileşimini sismik ölçümler yaparak araştırır ve

araştırılan bölge hakkında ayrıntılı rapor hazırlayabilir.

Projede kullanılan metodumuz yansıma sismolojisi yöntemi olduğu için, hazırlanan bu

bitirme tezinde yansıma sismolojisinin jeofizik araştırmalarda kullanılması üzerinde

duracağız.

7

2.SİSMİK YÖNTEM

Bir enerji kaynağından elde edilen sarsıntıyı (titreşim), atış noktasından belirli

uzaklıklara yerleştirilmiş olan (jeofonlar) ve kayıtçılarla kayıt ettikten sonra, elde

edilecek sismogramlardan yeraltının jeolojik yapısını hesap yoluyla çıkarma işlemine

sismik yöntem denir.

Elde edilen sismik kayıtların jeofonlara varış zamanları bilgisayarda okutulduktan sonra

sismik Vp ve Vs hızları belirlenerek yeraltı tabakaları belirlenir. Sismik dalgaların

yeraltı yayılımı geçtiği ortamın elastik özelliklerine bağlıdır. Dolayısıyla hesaplanan

sismik veriler yerin elastik özelliklerini verir. Yerin elastik parametreleri olan Bulk,

Young, Shear modülleri ve Poisson oranı hesaplanır. Kesme(Shear) modülü; deprem

veya benzeri olayların meydana getireceği makaslama kuvvetine karşı dayanımını

vermektedir. Vp ve Vs hız oranları zeminin sıkılığını ve konsolidasyon derecesini

göstermeleri, zemin oturmaları ve zemin sıvılaşmalarını belirlemede kullanılmaktadır.

Hız oranı azaldıkça, zeminin bir depremde vereceği büyütmenin(PGA) artmasına bağlı

olarak şiddeti artar. Elastisite Modülü, zeminin sağlamlığını, sertliğini, başka bir deyişle

zeminin katılığını yansıtır. Kayma modülü, birimlerin yanal kuvvetler sebebiyle

makaslama, dolayısıyla deprem gibi yanal kuvvetlere karşı dayanımını yansıtmaktadır.

Sismik yöntemde bir kaynakla oluşturulan elastik dalgaların yer içinde kırılarak veya

yansıyarak yayılmalarına ilişkin yol alış zamanları ölçülür. Bu zaman-uzaklık kayıtları

daha sonra uygun yöntemlerle işlenerek katmanlı ortamların kalınlık ve sismik dalga

hızlarını belirleyen yer altı modelleri oluşturulur. Sismik dalgaları üretmek için

patlayıcılar ve diğer enerji kaynakları, bunun sonucu meydana gelen yer hareketini

saptamak için de sismometre veya jeofon sistemleri kullanılır. Temel sismik arama

tekniği sismik dalgaların üretilmesi ve kaynaklardan jeofon serimlerine giden dalgalar

için gerekli zamanı ölçmekten ibarettir.

Yapısal bilgiyi çıkarmada başlıca iki yol vardır:

a) İki kayaç tabakası arasındaki ara yüzey boyunca olan kırılma (refraksiyon).

b) İki tabakayı birleştiren sınırda yansıyıp yeryüzüne dönen yansıma (refleksiyon).

8

2.1 Sismik Kırılma

Bu yöntemde, zeminde balyoz, silah veya dinamit patlatarak oluşturulan şok (titreşim)

dalgalarından elde edilen yayılma süreleri, jeofon(sismograf) denilen aletlerle belirlenir.

Zeminde şok dalgaları olusturmak için; ya, bir miktar patlayıcı sığ bir derinlikte

patlatılır, veya ağır bir çekiçle zemin üzerindeki bir metal plakaya vurulur. Zemin

üzerinde, bir doğrultu boyunca yöntem uygulanır. Ya çok sayıda jeofon kullanılır veya,

bir jeofon, sabit şok kaynağından, gittikçe uzaklaştırılarak, deney tekrarlanır. Deney

sonunda, uzaklık-yayılma süresi grafiği çizilir. Bu grafik, tabakalı zeminde, kırık doğru

parçalarından oluşur. Şok kaynağından çıkan dalgalardan, 1. tabaka içinde doğrudan

yayılanlar, ilk jeofonlara daha önce varırlar. Daha sonraki jeofonlara ise; alttaki

tabakaya ulaşıp, onun içinde yayılıp, tekrar yüzeye varanlar, doğrudan yayılanlara göre,

daha önce varırlar. Bunların kat ettikleri yol daha uzun olsa da, alttaki tabakada yayılma

hızı daha büyük olduğu için, jeofonlara daha erken varırlar. Böylece, bu yöntemde

tabakaların, aşağıya doğru gittikçe artan dalga yayılma hızlarına sahip olmaları gerektigi

anlaşılmış olur. Uzaklık-yayılma süresi grafiginde, kırılma noktaları, yeni bir tabakanın

varlığına işaret eder.

Şekil 2.1.1 Sismik Kırılma Yöntemi (UZUNER,2000)

9

Sismik kırılma yöntemi yer altı suyu aramalarında ve bir çok çevre probleminin

çözümünde elektrik yöntemlerden sonra en çok kullanılan yöntemdir. Bu yöntem,

patlayıcı madde kullanma ve ağır bir cismi yüksekten yeryüzüne düşürme sırasında,

darbe etkisiyle oluşan titreşimlerin(sismik dalgaların) belirli uzaklıklara ne kadar

zamanda ulaştığı esasına dayanır. Sismik kırılma yöntemi, tabakalı bir ortamda kırılarak

yayılan ve sonrada yeryüzüne ulaşan elastik dalgalardan hızları ölçme esasına dayanır.

Sismik dalgalar çeşitli özellikteki kayaçlar içerisinde değişik hızda yayılırlar. Böylelikle

ölçülen farklı hızlardan hareket edilerek doğrudan fiziksel özellikler çıkarılmış olur.

Grafik ve bazı bağıntılarla, tabaka kalınlıkları, zemin cinsleri vb. belirlenir. Örneğin 1.

tabakadaki Şekil 1’de yayılma hızı vı (1) denklemiyle hesaplanır.

ଵܸୀభ௧భ

(1)

bu ifadede,

v1: dalga yayılma hızı

L1: uzaklık

t1: yayılma zamanı olarak tanımlanmaktadır.

İlgili tablolardan, v hızından zemin cinsi (sınıfı) tahmin edilir. Çünkü her zeminin

kendine özgü bir dalga yayılma hızı vardır. Benzer işlemlerle, tabaka kalınlıkları ve

zemin cinsleri belirlenir (Hvorslev, 1949).

Kırılma yöntemi bilhassa tuz domlarının haritalanması açısından çok yararlı olmaktadır.

Pek çok avantajına rağmen petrol aramasında kırılma yöntemi yansıma yönteminden

çok daha az boyutta kullanılır. Bunun muhtemel sebepleri olarak büyük ölçekte arazi

operasyonları için daha büyük miktarda dinamite gereksinim duyulması ve yöntemden

elde edilebilir yapısal bilgi düşük hassasiyetle sağlanabilir. Bilindiği gibi kırılma

yöntemi yer altı suyu araştırmalarında mühendislik amaçlı zemin etütlerinde özellikle

10

deprem tehlikesinin beklendiği yörede, sismik tehlike araştırmalarında, yatay ve düşey

yönde her bir katman için sismik hızların belirlenmesi ve gerçek tabaka kalınlıklarının

bulunması ve ayrıca heyelan araştırmalarında kullanılır.

Şekil 2.1.2 Yatay katmanlı ortamdan kırılarak gelen sismik dalganın izlediği yol ve oluşturacağı zaman-uzaklık (t-x) grafiği. (UZUNER,2000)

2.2 Sismik Yansıma

Sismik Yansıma Yöntemi ekonomik olarak petrol ve doğal gaz araştırmalarında,kömür

yatağı araştırmalarında, mühendislik amaçlı olarak kıyı tesislerinin denizaltı zemin ve

çökel istif şartlarının belirlenmesinde, liman, karayolu, baraj ve büyük yapıların inşası

ile ilgili temel kaya problemlerinin çözümünde, kültürel olarak arkeojeolojik

çalışmalarda bilimsel amaçlı olarak kara ve denizde yerkabuğu araştırmalarında

kullanılmaktadır.

Sismik Yansıma Yöntemi çalışmalarını üç aşamada toplamak mümkündür.

1. Arazide sismik verilerin toplanması.

11

2. Verilerin ofiste bilgisayarlarla işleme tabi tutulması (Veri-İşlem).

3. Verilerin değerlendirilmesi.

Şekil 2.2.1. Arazi çalışmasında yapılan uygulamanın şematik görünümü.(UZUNER,2000)

2.2.1 Arazide Sismik Verilerin Toplanması

Arazide sismik veri toplama işlemleri verinin fiziksel yapısı ve verinin taşınma

biçimi olmak üzere iki ayrı biçimde sınıflandırılabilir. Sismik veriler, fiziksel

özelliklerine göre, ya analog(şekil.2) ya da sayısaldır(şekil 4.2.1). İster analog ister

sayısal, arazide algılanan tüm sismik veriler uydu, internet ve data hattı olmak üzere 3

ayrı veri taşıma yönteminden herhangi biri ile taşınabilir. Bu verilerin arazide kalite

kontrol işlemine tabi tutulması, düşük (sinyal / gürültü) oranı olan sahalarda sinyal

/gürültü oranını artırıcı parametre tayini ve modelleme çalışmalarının yapılması,

toplanan verilerin kalitesinin artmasına neden olur.

12

Şekil 2. Arazide alınan bir sismik veri örneği

2.2.2 Verilerin Ofiste Bilgisayarlarla İşleme Tabi Tutulması (Veri-İşlem)

Verilerin ofiste bilgisayar ortamında veri toplama amacına uygun olarak 2B/3B kara

/deniz veri işleme tabi tutulması (sinyal /gürültü oranı düşük sahalarda veri kalitesini

arttırıcı işlem, yüksek ayrımlı sismik veri işlemi, kömür aramacılığına yönelik özel veri

işlem vs). Bu süreç verilerimizin doğru yorumlanmasındaki önemli adımlardan biridir.

İtina ile yapılmayan bu işlemler, ölçüm aldığımız arazideki tabakayı yanlış anlamamıza

sebep olabilir.

2.2.3 Verilerin Değerlendirilmesi ve Yorumlanması

Jeofizik çalışmanın yapıldığı sahada uygulanan yöntemin önemi büyüktür.

Aranılan hedefin niteliğine ve araştırma sahasının jeofizik, jeolojik durumuna göre

çalışmayı yapan kişilerin en iyi verileri elde etmesine yardımcı olacak ve en az

masraflı yöntemi kullanmaları gerekir. Alınan verilerin arazide düzgün ve gürültüsüz

geldiği değerlendirilmelidir.

13

Doğru işlemler uygulandıktan sonra verilerin yorumlanması (kömür amaçlı sismik

verilerin yorumlanması, yeraltı, kömür yayılımının 3 boyutlu görüntülenmesi, jeotermal

sahalarda fay geometrisi ve temel kayanın tespiti, kuyu bilgilerinin sismik veri ile

birleştirilmesi vs.) son aşamadır. Yapılan çalışmalar sonucunda yürütülen yorumlar, yer

altındaki olağan yapılar sonucunda bir fikir elde etmemizi sağlar.

2.2.4 Sismik Yöntemin Amacı

Sismik yöntemin temel amaçları sismik enerjiyi yansıtan katman ve arayüzlerinin

geometrisini bulmak, kaya veya sedimanter katmanların fiziksel özelliklerini

belirlemek, stratigrafik ve yapısal özellikleri kestirmek ve katmanlara ait sismik hız

değerlerini hesaplamaktır.

2.2.5 Sismik Yansımanın Uygulama Alanları

Sismik yansıma yönteminin uygulama alanlarını şu şekilde sıralayabiliriz;

Jeolojik yapıların derinlik ve kalınlıklarının belirlenmesi

Fay hatlarının saptanması

Petrol yataklarının belirlenmesi

Maden aramaları

14

Şekil 2.2.2.1. Karada yapılan bir yansıma çalışmasının şematik görünümü. (Sismik yansıma ölçümü-seismic reflection surveying, Sismik kaynak-seismic source, air wave-hava dalgası, geophones-jeofonlar, ground surface-toprak yüzey, seismic waves-sismik dalgalar, direct wave-direkt dalga, ground roll-zeminin hemen alt kısmı, reflected wave-yansıyan dalga, sesismic reflector-sismik yansıma yüzeyi, layer-tabaka, velocity-hız, density-yoğunluk) (http://www.rri-seismic.com)

3. MALZEME VE YÖNTEM

3.1 Malzeme

Çalışmalarda Seistronix Ras-24 model sismik kayıt cihazı, 24 adet 24Hz’lik jeofon, 2

adet 120 metrelik jeofon kablosu, 1 adet akü, dizüstü bilgisayar, 1 adet

trigger(tetikleme) jeofonu, 1 adet trigger kablosu, patlayıcı fişekler ve sismik kaynak

olarak “Gun” adı verilen 18 fişek kapasiteli patlatma ekipmanı kullanılmıştır.

15

Şekil 3.1.1 Seistronik RAS 24 sismik kayıt cihazı

Şekil 3.1.2 24 Hz'lik jeofon

16

Şekil 3.1.3 Akü (sismik kayıt cihazının çalışmasını sağlamak için kullanılır)

Şekil 3.1.4 : Sismik gürültü oluşturan “GUN” ve fişeklerin yerleştirildiği bölmesi

17

Şekil 3.1.5 : Trigger kablosu, jeofon bağlantı kablosu ve 48 kanal çalışmak istersek gerekli olan ara bağlantı kablosu

Şekil 3.1.6 Patlatma esnasında saçılacak Şekil 3.1.7 Koruyucu eldiven

taş, toprak vs. den korunmak amacıyla

giyilen baret

18

3.2 Yöntem

Sismik Yansıma Verilerinin Tomografik Analizi için veri toplamak amacıyla

Kahramanmaraş’a bağlı Elbistan ilçesindeki Afşin-Elbistan Linyitleri ve EÜAŞ(Elektrik

Üretim Anonim Şirketi) yönetimindeki arazide sismik yansıma yöntemi uygulanarak

veri toplama çalışmaları başlatılmıştır. Sismik yansıma yöntemi uygulayacağımız

profiller harita üzerinden belirlenmiş ve koordinatlar eşliğiyle arazideki profile

ulaşıldıktan sonra patlatma yapabilmemiz için iş makineleri yardımıyla profil boyunca 5

metre aralıklarla 120 adet çukur kazılmıştır. Bu çukurların amacı GUN’ın sabitlenerek

sismik enerjinin yer içerisine en iyi şekilde yayılmasını sağlamak ve patlamanın

etkisiyle oluşabilecek ekipman kazalarının önlenmesinde etkili olmaktır. Daha sonra

jeofonlarımız çukurların tam orta noktasına yerleştirilerek serim yapılmış olur. Bu

işlemden sonra jeofon bağlantı kablosu bütün jeofonlara takıldıktan sonra sismik kayıt

cihazına bağlanmaktadır. Daha sonra sismik kayıt cihazının çalışabilmesi için akü

bağlanmış ve kayıtların dijital ortamda görülebilmesi için RAS-24 cihazımıza bilgisayar

bağlanmıştır. Sismik kaynağımız olan Gun’a patlatma için fişekler ve tetik düzeneği

yerleştirilmiştir. Patlatma ekipmanı da çalışmalara başlanmadan önce açtırılan çukurlara

yerleştirilmiştir. Patlatma ekipmanının ilk jeofonla arasındaki mesafe 2,5 metredir.

Patlatmanın yapılacağı çukura trigger(tetik) jeofonunun yerleştirilmesi ve bu jeofonun

trigger kablosu yardımıyla sismik kayıt cihazına bağlanmasından sonra serim

patlatmanın yapılması için hazır hale getirilmiştir. Bilgisayar yardımı ile sismik kayıt

cihazı ile alınacak kaydın kayıt süresi 1 saniye olarak ayarlanmıştır. Yapılan her

patlatmanın ardından serim 5 metre kaydırılarak ölçümler alınmıştır ve çalışma boyunca

120 adet patlatma yapılmıştır. Patlatmaların yapıldığı hat 595 metre olup jeofonların

ulaşmış olduğu son uzaklık 715 metredir.

19

Şekil 3.2.1 Profil kaydırma işleminin şematik gösterimi

Şekil 3.2.2 Arazi çalışmasında yapılan sismik yöntemin, 3.profil hattının uydu görüntüsü

20

4. Bulgular

Arazi çalışmalarında elde edilen veriler iki program tarafından irdelenmiştir. Bunlardan

ilki Geometrics şirketinin SeisImager/2D(“Pickwin” ve “Plotrefa”) isimli yazılımlarının

yardımıyla değerlendirilmiştir. 120 adet verinin tamamı incelenmiştir. Pickwin yazılımı

kullanılarak sismik kaynaktan yayılıp yeraltında kırılmaya uğradıktan sonra yüzeydeki

jeofonlara gelen kırılma dalgalarının jeofonlara varış zamanları veriler içerisinde tespit

edilmiştir ve zaman-uzaklık grafiği haline getirilmiştir. Plotrefa yazılımı kullanılarak da

elde edilen zaman-mesafe grafiklerinden yararlanılarak yeraltına ait tomografi modeli

elde edilmiştir. Aynı işlemlerden geçen verilerin kullanıldığı bir diğer program ise

Optim software firmasının “SeisOpt® @2D” isimli yazılımıdır. Yapılan çalışmalarda

kullandığımız bu iki programın karşılaştırılması ile verilerimizi ne kadar doğrulukta

işlemden geçirdiğimizi göreceğiz.

4.1 Geometrics SeisImager/2D (“Pickwin” ve “Plotrefa”)

SeisImager/2D, gelişmiş modelleme yazılımı ve tam entegre bir kırılma modelleme

programıdır. Sismik jeofonlar yardımıyla alınan verilerin bilgisayar üzerinde

değerlendirilmesini sağlar. Tabakaların ilk varış hızlarını otomatik veya manuel olarak

kolayca belirleyebilmemizi sağlar. Ayrıca programın bünyesinde bulundurduğu

filitreleme işlemleri ile gürültülü gelen verileri kolayca temizlememize yardımcı olur.

Böylece veride meydana gelen tutarsızlıkları elemiş oluruz.

21

Şekil 4.1.1 Kırılarak gelen dalgaların jeofonlara varış süresinin Pickwin yazılımı yardımıyla belirlenmesi

Şekil 4.1.2 : Ölçüm yapılan 3. profilin tomografi görüntüsünün tamamı

22

Şekil 4.1.3 : 0-100 metre arası tomografi modeli


23



24



25


4.2 Optim Software SeisOpt® @2D

SeisOpt® @2D, jeofonlara gelen ilk varış seyahat süresi kullanılarak hız modeli elde edebileceğimiz bir diğer programdır. Yerin altındaki 10 katmanlı bir yapının bize hız değerlerini verebilmektedir. Programın detaylı kullanımını burada irdeleyeceğiz.

İlk olarak aldığımız verilerin, hızlarının ilk varış zamanlarını “pickwin” programıyla pikledikten sonra bu hızları bir notepad dosyasına kaydediyoruz. Kaydedilen notepad dosyası şekil(3.3.2.1) deki gibidir.

26

Şekil 4.2.1 Sol sütun örnek verimiz “1” olduğu için ilk patlamadaki jeofonlarımızın kaç metrede konuşlandığını gösteriyor, orta sütun piklediğimiz hız değerlerimiz

SeisOpt® @2D programını çalıştırabilmemiz için bize 3 adet notepad dosyası gerekiyor. Bu dosyalar SRC(patlatmayı hangi noktalarda yaptığımızı belirten dosya), OBS(piklediğimiz hızların ilk varış zamanları) ve REC(jeofonların kaç metrede durduğunu gösteren dosya) olarak kaydedeceğimiz ve programın çalışması için okutacağımız dosyalardır. (Şekil 4.2.2)

Programın çalışması ve verilerimizi okutmamız şu şekilde olur:

Programımız bize bütün bir profilin verilerini aynı anda çalıştırmamıza ve tek bir tomografi görüntüsü oluşturmamıza izin vermiyor. Bunun nedeni ise programı deneme sürümünde kullandığımız içindir. Bu yüzden bize tek bir seferde maksimum kullandırdığı atış sayısı 28 dir. Yani 28 patlatma atışından aldığımız 24 kanallı ölçümümüzden elde ettiğimiz verileri tek bir seferde okutabileceğiz. Bu da 120 atışımız olduğu için 5 ayrı tomografi görüntüsü elde edeceğimiz anlamına gelmektedir. Şekil(4.3.2.4) de bulunan “Source count” bize izin verilen patlatma sayısı yani 28, “Pick count” ise patlatma sayısı ile jeofon sayımızın çarpımı 672 dir.

27

Şekil 4.2.2 SRC, OBS ve REC notepad dosyaları.

Şekil 4.2.3 Program çalıştırılır

28

Şekil 4.2.4 Create input(Veri okutma)

Şekil 4.2.5 "source file"(kaynak dosya) yanındaki browse(araştır) a basılır.

29

Şekil 4.2.6 Hazırladığımız SRC dosyası seçilir.

Şekil 4.2.7 "Receivers file"(alıcılar dosyası) yanındaki browse(araştır) a basılır.

30

Şekil 4.2.8 Hazırladığımız REC dosyası seçilir.

Şekil 4.2.9 "Picks file"(pik dosyası) yanındaki browse(araştır) a basılır.

31

Şekil 4.2.10 Hazırladığımız OBS(piklediğimiz hızların ilk varış zamanları) dosyası seçilir.

Şekil 4.2.11 Programın verilerinin kaydedileceği yeri "Output directory"(çıkış dizini) yanındaki "browse"(araştır) dan belirtilir.

32

Şekil 4.2.12 Save(kaydet) tıklanır.

Şekil 4.2.13 "OK"(Tamam) a tıklanır.

33

Şekil 4.2.14 "Run RIOTS"(RIOTları çalıştır) a basılır.

Şekil 4.2.15 Program çalışmaya başlar.

34

Şekil 4.2.16 Çözümün yapılması program tarafından 2 saat 27 dakika olarak öngörülmüştür.

Şekil 4.2.17 Çözüm 1 saat 39 dakikada bitmiştir.

35

Şekil (4.2.17) da sonuç olarak verilen bilgiler bize o tomografinin % kaç hata payı ile bulunduğunu, ve tomografi içindeki maksimum ve minimum hızların ne olduğunu göstermektedir.

Bu aşamadan sonra programda “Output directory” (şekil 4.2.11) olarak belirttiğimiz kayıt yerinden seçeceğimiz dosyaları programa okutuyoruz.

Şekil 4.2.18 Velfile(hız dosyaları) verilerinin okutulması aşaması

Şekil 4.2.19 Aynı isimli dosya seçilir.

36

Şekil 4.2.20 Tomografi görüntümüz elde edilir.

Şekil 4.2.21 Hitfile(atış noktası) verilerinin okutulması aşaması

37


Şekil 4.2.23 Jeofonların algıladığı hız değerleri

Şekil 4.2.23’de gördüğümüz grafiğin bazı yerlerinde boşluklar vardır. Bu boşlukların

anlamı, oradaki yapı hakkında kesin bilgi alamadığımızın bir göstergesidir. Bu

38

boşlukların oluşum sebebi; arazide aldığımız verilerin kalitesinden (gürültüsünden)

kaynaklanmaktadır.

Şekil 4.2.24 Pickfile(pik noktası) verilerinin okutulması aşaması


39

Şekil 4.2.26 Piklerimizi "pickwin" programından yaptığımız için burada seçilecek uygun bir pik dosyası bulunamadığını söylüyor.

Şekil 4.2.26’da programın hata vermesinin sebebi uygun pick dosyasının

bulunmamasıdır. Çünkü alınan pik dosyaları kendi programından bağımsız farklı bir

programla alınmıştır. Bu işlem de “SeisOPT” programının okuması gereken veriyi

bulamamasına neden olmuş ve hata oluşturmuştur. Fakat bu işlem elde edilen tomografi

görüntüsünü etkilememiştir. Sadece alınan piklerin değerlerinin bu programda

görülmemesine neden olmuştur.

Şekil 4.2.27 Surveyfile verilerinin okutulması aşaması

40


Şekil 42.29 Aynı profil görüntüsü fakat tek fark jeofonlarımız tomografi üzerinde belirginleşmiş olur.

41

Şekil 4.2.30 Bütün işlemlerimizi bir ekranda gösterirsek bu görüntüyü elde ederiz.

Anlatımın başında belirtildiği gibi, programımız bize bütün bir profilin verilerini aynı

anda çalıştırmamıza ve tek bir tomografi görüntüsü oluşturmamıza izin vermiyor.

Bunun nedeni ise programı deneme sürümünde kullandığımız içindir. Bu yüzden bize

tek bir seferde maksimum kullandırdığı atış sayısı 28 dir. Yani 28 patlatma atışından

aldığımız 24 kanallı ölçümümüzden elde ettiğimiz verileri tek bir seferde

okutabileceğiz. Bu da 120 atışımız olduğu için 5 ayrı tomografi görüntüsü elde

edeceğimiz anlamına gelmektedir. Yukarıda uygulanan adımlar sadece ilk parametreleri

kullanarak oluşturulan profilimizin 5’de 1 lik kısmıdır. Bu yukarıdaki adımlar her bir

veri için teker teker uygulanır ve profilin tamamı için görüntü elde edilmiş olur.

Aşağıdaki şekilde(şekil 4.2.31) beş ayrı tomografi görüntüsü aynı anda verilmiş ve

yanyana koyularak tek bir profil görüntüsü oluşturulmaya çalışılmıştır.

42

Şekil 4.2.31 Bütün verilerimizin tomografi görünümü

43

5. SONUÇ

Yapılan çalışmalarda kullandığımız Sismik Yansıma Tomografisi yöntemi jeofizikte en

çok kullanılan yöntemlerdendir. Bu yöntemin kullanılmasındaki en temel sebeplerden

biri yapılan çalışmaların maliyetinin düşük olması ve elde edilen verilerin

değerlendirilmesiyle ortaya yüksek çözünürlüklü doğru neticelerin çıkmasıdır.

Yansıma Serimi (YS) boyunca kaydedilen saha kayıtlarında mevcut kırılan dalgaların

analizinden bir P-dalga hız-derinlik modeli, ve yansıyan dalgaların analizinden de

zemin ve temelkaya içindeki birimlerin arayüzlerinin ve fay-düzlemlerinin geometrisini

tarifleyen bir sismik kesit elde edilmiştir. Kahramanmaraşta yapılan bu yansıma

çalışmasındaki verilerin tamamının değerlendirilmesiyle elde edilen tomografi

görüntüleri Şekil(4.1.2) ve Şekil(4.2.31) de gösterilmiştir.

Şekil 4.2.32 Her iki programdaki tomografi görüntülerinin karşılaştırılması

44

Şekil 4.2.32’de her iki programın da görüntüleri alt alta verilmiş ve programların

çözümlemelerinin benzer ve farklı yönleri gözlen görülebilecek bir konuma

getirilmiştir. Yapılan çalışmada bu profilde bulunan herhangi bir fay düzlemi veya su

varlığı tespit edilememiştir. Fakat kullandığımız her iki program da bunu bize

göstermektedir, hız değerleri farklı olduğu için tabakalarda farklı kayaçların

bulunduğunu söyleyebiliriz.

Şekil 4.2.33 Eldeki verilerin “Surfer 8” programında haritalanmış hali

Yukarıdaki şekilde (şekil 4.2.33) “SeisOPT” programından elde ettiğimiz model

verilerinin “Surfer 8 “ programında haritalanmış hali gösterilmektedir. Burada ölçüm

yaptığımız arazinin boyu 710 metre olduğu ve 35 metre derinlikteki yapılaşmayı kısmen

görebilmekteyiz. Kesin sonuçlar her ne kadar yoruma bağlı olsada yani yorumun

düzgün yapılmasına bağlı olsa da, tomografilerden (şekil4.2.32) elde edilen bilgiler ile o

bölgenin jeolojik yapısı karşılaştırılarak elde edilebilir. Bir bölgenin jeolojik yapısı,

bizim bulduğumuz olguları neticelendirmemizdeki en önemli etkenlerdendir.

45

6. YARARLANILAN KAYNAKLAR

[1] AKPINAR, M., Zemin Etüdlerinde Geoteknik ve Jeofizik Yöntemlerin Kullanılması

ve Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar, GEOTEKNIK, İnşaat Mühendisliği, s 11, 2008

[2] PALALI, A., Handere Kilinde Su İçeriği Değişimi ve Kompaksiyon Enerjisinin

Mukavemete Olan Etkisi, Maden Mühendisliği, s25 26 27, Adana, 2006

[3] MTA, Maden Tetkik ve Arama Müdürlüğü, www.mta.gov.tr

[4] YILMAZ, Ö., Sismik Mikrozonlanmaya Mahsus Entegre Sismik ve Geoteknik

İnceleme, s 1211, Kocaeli, 2005

[5] ESER, M., Sismik Mikrozonlanmaya Mahsus Entegre Sismik ve Geoteknik


[6] BERILGEN, M., Sismik Mikrozonlanmaya Mahsus Entegre Sismik ve Geoteknik


[7] GEOMETRICS, SeisImager/2D, refraction Modeling, Processing, and Interpretation

Software,www.geometrics.com,ftp://geom.geometrics.com/pub/seismic/SeisImager/Inst

allation_CD/Datasheets/SeisImager2D_v11_ds.pdf

[8] OPTIM™ Software & data solution. 200 S Virginia Street , Suite 560 Reno, NV

89501. http://www.optimsoftware.com/pdfs/2D_brochure.pdf

[9] Zemin Mühendislik, Kocaeli. http://www.zeminetudu.com.tr/sismik_yontemler.asp

[10] Resolution Resources International, 3D Acoustic Imaging For the Enviroment.

http://www.rri-seismic.com

[11] YILMAZER, M., Veri Toplama, Değerlendirme, Depolama ve Dağıtımı, Veri Toplama, Değerlendirme, Depolama ve Dağıtım. Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, 2005

46

Education

Sismik Hız Tomografisi