sismik kaynak, kayıt ve görüntüleme
TRANSCRIPT
Sismik Kaynak, Kayıt ve GörüntülemeSismik Kaynak, Kayıt ve Görüntüleme
Saha S
ism
olo
jisi
Ali [email protected] Mühendisliği Bölümü
İstanbul Üniversitesi
Sismik P-dalgası Hızları
Her bir kayacın kendine ait bir P dalga hızı vardır.Jeofizikte amaç yerin göremediğimiz kısmındaki yapıların hızlarını ve yerlerini belirlemektir.Çalışma başlangıcında jeologlardan arazi yapısı hakkında bilgi alınır.Eğer yüzeyde mostra vermiş kayaçlar varsa onların hız aralığına bakılarak bulundukları yerler tespit edilir.
Kaya T
ipi
Saha S
ism
olo
jisi
Yoğunluk ve sismik hız arasında doğrusal bir ilişki vardır, a ve b sabitler
Hız ve Yoğunluk “Birch Yasası”Kabuk ve Manto İçinde ki Kayalarda Yapılan Gözlemler
6km 18km 30km
Saha S
ism
olo
jisi
V = a ρ + b
Hız ve yoğunluk arasındaki ilişkinin tanımlanmasında kullanılan bir yasadır.Bu yasa ile 6,18 ve 30 km derinlikte bulunan malzemelerin lab.ortamında hem P hem S dalga hızı değerlendirilmiştir.
Nafe-Drake Eğrisi
P dalga hızı ve yoğunluk arasında önemli bir ampirik ilişki mevcuttur.
Kabuğu meydana getiren kayaçların yoğunluk ve hız değişimlerinin incelenmesiyle, Nafe-Drake eğrisi bulunmuştur.
Tuz gibi birkaç kayaç (genellikle düşük yoğunluklu) ve sülfüd cevherler (anormal derecede yüksek yoğunluklu) eğrinin dışında kalır.
Nafe-Drake eğrisinde volkanik ve metamorfik kayaçların hız yoğunluk eğrisinde sapma görülürken çökel türü sedimanter kayaçlarda eğri düzgündür. Saha S
ism
olo
jisi
Nafe-Drake Eğrisi
L=kireçtaşı; Q=kuvars; Sh=şeyl; Ss=kumtaşı.
Figure 3.10 of Lillie, 1999, modified from Birch, 1960
Sediment ve sedimanter kayaç
Volkanik ve metamorfik
kaya
Saha S
ism
olo
jisi
P-dalga hızının etkileyen faktörler
Yükselten etkenler mafik(magnezyum ve demirce zengin
mineraller) mineral içeriği (Nafe-Drake eğrisi)
basınç (modül değişimi > yoğunluk değişimi)
Azaltan etkenler sıcaklık (modül değişimi > yoğunluk
değişimi)
Saha S
ism
olo
jisi
S-dalga hızını etkileyen faktörler Yükselten etkenler
mafik mineral içeriği (Nafe-Drake eğrisi) basınç (modul(katsayı) değişimi > yoğunluk
değişimi)Azaltan etkenler Sıvının bulunması örnek gözenekli kum veya
kısmen erime olması Sıvılar içinde S dalgası ilerlemez.O yüzden
S dalgası takibi önemli bir parametredir. Kireçtaşı ile suyun hız aralıkları birbiri
içinde yer aldığı için ayırt etmek zordur.Buna “salina effect”denir.taşı ile suyu birbirinden ayı
Saha S
ism
olo
jisi
Saha S
ism
olo
jisi
Darbeli kaynaklar Patlatmalı Kaynaklar
Sismik dalgalar farklı kaynak türleriyle üretilirler: Ağırlık-düşürmeli kaynaklar (örnek. Çelik plaka üzerine çekiçle vurarak)Titreşimli ağırlık düşürmeTitreşimli kaynaklar (‘vibroseis’) Patlayıcılar (dinamit, aşağı atışlı tabanca)
Titreşimli
Saha S
ism
olo
jisi
Düşük hız tabakalı ortamda yer incelemesi yapılırken, yarım tonluk yükün yere düşürülmesi.
Darbeli kaynak kullanımı yüzlerce kg ağırlığındaki malzemenin traktör yada vinç türü araçlarla yere bırakılmasıdır.
Saha S
ism
olo
jisi
Saha S
ism
olo
jisi
Saha S
ism
olo
jisi
Balyoz ile çalışma yaparken bloğa yandan vurulduğunda
S dalgası elde edilir.Yukarıdan vurulduğunda ise P dalgası elde edilir.
Saha S
ism
olo
jisi
Jeofon: Hareketli Bobin
Saha S
ism
olo
jisi
Saha S
ism
olo
jisi
Saha S
ism
olo
jisi
Saha S
ism
olo
jisi
Saha S
ism
olo
jisi
Intr
od
uct
ion t
o G
eop
hysi
cs-K
FUPM
Saha S
ism
olo
jisi
Sismik Kayıt: Kanal 6
Saha S
ism
olo
jisi
Yansıma Eğrisi
Saha S
ism
olo
jisi
Geometrics StrataView OYO Geospace DAS 1 Saha S
ism
olo
jisi
Tomografi
Saha S
ism
olo
jisi
Deprem sismolojisi ile Arama sismolojisi yöntem olarak aynıdır
fakat kaynak bakımından biri doğal diğeri yapay kaynaklıdır.
Yüzlerce depreme ait veriler analiz edilir.Bu yolla çalışılan alanın hız yapısı belirlenir.
Sismik tomografi yöntemi sismik dalgaları üç boyutlu kayıtçı sistemi ile kayıt etmektedir.
Tomografi yönteminin amaçları
Tomografi kavramı yer içinin sıcaklık ve kompozisyon değişimini ortaya koyar.
Tomografi yönteminin Sismolojideki amacı:
Mantonun en sıcak ve soğuk bölümlerini bulmak,
Manto içindeki konveksiyon akımlarının akış yönünü belirlemek,
Çekirdek ve manto sınırındaki vadi dağ yapısını belirlemektir.
Saha S
ism
olo
jisi
Lokal Tomografi:3 boyutlu kabuk çalışmalarında kaynak ve alıcı birlikte bulunur.
Lokal Tomografi:3 boyutlu kabuk çalışmalarında kaynak ve alıcı birlikte bulunur.
Global Tomografi:Tüm dünyanın değişik yerlerinden gelen kaynağın yeri ve yönü belirli değildir.Yeterli veri sayısına ulaşıldığında bu istasyondan yerin altına doğru hız değişimi görüntülenebilir.
Global Tomografi:Tüm dünyanın değişik yerlerinden gelen kaynağın yeri ve yönü belirli değildir.Yeterli veri sayısına ulaşıldığında bu istasyondan yerin altına doğru hız değişimi görüntülenebilir.
Tomografi yöntemi lokal ve global olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.Lokal tomografiye örnek verecek olursak bir bölgede deprem meydana geldikten hemen sonra bu bölgeye yerleştirdiğimiz kayıtçı yardımı ile artçı depremler ve yer içindeki hız değişimi belirlenebilir.
Modified after from Dr. Stephan Husen’s lecture notes
What are the main differences between local tomography and teleseismic tomography? Saha S
ism
olo
jisi
Telesismik TomografiTelesismik dalgalar uzaktan gelen geniş periyotlu dalgalardır.Bunları kayıt etmek için geniş periyotlu kayıtçılara ihtiyacımız vardır.Telesismik tomografi ile kaydedilen yerin altı ile ilgili bilgi toplayabilmekteyiz.Hedefleri: Bulunulan alanın altındaki mantonun alt ve üst yapısını belirlemek, dalan bir levhanın indiği derinliği bulmak, kıtaların köklerinin nereye kadar gittiğinin tespiti vs.
Hedef alanistasyonlar
earthquakes
Modified after from Dr. Stephan Husen’s lecture notes Saha S
ism
olo
jisi
Global network for past 40 years
Saha S
ism
olo
jisi
Data: Arrival TimeTomografi kullanılarak cisim dalgalarının seyahat zamanlarının ilk varışları bulunabilir.
M4 earthquake close to Brugg, Station DAVOX
Modified after from Dr. Stephan Husen’s lecture notes Saha S
ism
olo
jisi
