28.06.2013 Views

This Place is the Paper Title (Microsoft Word 13-point bold type)

This Place is the Paper Title (Microsoft Word 13-point bold type)

This Place is the Paper Title (Microsoft Word 13-point bold type)

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 1 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

FETHİYE BURDUR FAY KUŞAĞININ VLF GÖRÜNTÜLERİ VE AKIM<br />

TOPLANMASI OLGUSUNUN VLF CEVABININ OLUŞUMUNA KATKISI<br />

VLF IMAGES OF FEHIYE BURDUR FAULT ZONE AND CONTRIBUTION<br />

OF CURRENT GATHERING PHENOMENON TO FORMATION VLF<br />

RESPONSE<br />

Aysan GÜRER 1 , Murat BAYRAK 1 , Ö.Feyzi GÜRER 2<br />

Posta Adresi: 1 İ.Ü. Mühend<strong>is</strong>lik Fakültesi, Jeofizik Müh. Böl, Avcılar Yerleşkesi İstanbul<br />

2 KOÜ Mühend<strong>is</strong>lik Fakültesi, Jeoloji Müh. Böl., Umuttepe Yerleşkesi<br />

E-Posta: agurer@<strong>is</strong>tanbul.edu.tr<br />

ÖZ<br />

Fethiye Burdur Fay Kuşağının (FBFK), EM yöntemlerle sığ ve derin görüntüleri elde<br />

edilmesi amacıyla bölgede MT ve VLF yöntemleri uygulanmıştır. FBFK, Güney Batı Anadolu’da yer<br />

alan normal bileşene sahip sol yönlü doğrultu atımlı fayların aralı aşmalı olarak oluşturdukları bir<br />

fay kuşağıdır. Bu kuşaktaki faylar, bölgede tepeleri oluşturan kayaçlar üzerinde oluşturdukları fay<br />

aynaları ile izlenebilmekte, ancak üzerinde tarım yapılan geniş alüvyon havzalar, bu kayalık tepeleri<br />

aniden keserek fayların devamlılıklarını, bağlantılarını gözlenemez hale getirmektedir. Bu yazıda,<br />

havza tortulları altında aniden kaybolan fayların izlenmesinde VLF yönteminin kullanılması ve<br />

verdiği sonuçlar konu edilmektedir. Bu çalışmada bölgede <strong>is</strong>tediğimiz araştırma derinliğini sağlayan<br />

ve kararlı sinyal yayan İngiltere’deki GBZ (19.6 kHz) <strong>is</strong>tasyonunun ver<strong>is</strong>i kullanılmıştır. Bölgedeki<br />

faylar; birbirine paralel, aralı aşmalı çizg<strong>is</strong>el süreksizlikler oluşturduklarından, VLF sinyallerine seri<br />

bağlanmış iletkenler gibi tepki göstererek, doğrusal akımların (galvanik akımlar) VLF tepk<strong>is</strong>inin<br />

oluşumuna beklenenden güçlü bir katkıda bulunmasına neden olmuşlardır. Yük yoğunluğunun her<br />

bir fayın yüzeyinde birikerek derişmesi, elektrik alanda da ardışık değişmelere neden olmaktadır.<br />

Bu durum, seçilen verici VLF anteni konumuna göre arazide ölçme doğrultusuna bağlı olan, Huçlaşması<br />

durumunda, hem beklendiği gibi VLF-R, hem de beklenenin dışında VLF-EM cevabının,<br />

güçlü olabilmesine neden olmuştur. Arazideki fayların bu özel yapısal durumu, hem VLF-EM<br />

(tipper, manyetik alan sapması) hem de VLF-R (özdirenç ve faz) belirtilerin her ik<strong>is</strong>inin de H ve E<br />

uçlaşması durumları için değişimini detaylı olarak gözden geçirmemize tartışabilmemize yardımcı<br />

olmuştur. Bilimsel yazında iki boyutlu bir tek iletken yapının (fay, dayk v.b.) yer aldığı arazi<br />

çalışmaları ya da bu türden yapılar üzerindeki model çalışmaları, VLF-R cevabının H-uçlaşması<br />

durumunda, VLF-EM cevabının <strong>is</strong>e E-uçlaşması durumunda yüksek genlikli belirtiler verdiğini<br />

göstermektedir. Ardışık iletkenlerin olduğu FBFK bölgesi için, H-uçlaşması durumunda güçlü olan<br />

VLF-R cevabı daha da güçlenirken, VLF-EM belirtilerinin de güçlenebileceği gözlenmiştir. Bu<br />

yazıda bunun nedenleri tartışılmış ve akım toplanması etk<strong>is</strong>inin VLF cevabının oluşumundaki rolü<br />

incelenmiştir. Ayrıca, VLF yöntemi ile FBFK da, havza içlerinde yitmiş olan fayların devamlılığı ve<br />

konumları oldukça başarılı bir biçimde görüntülenebilmiştir.<br />

ABSTRACT<br />

In th<strong>is</strong> study, very low frequency electromagnetic (VLF) survey was carried out across<br />

(FBFZ) to locate subsurface faults covered by basin fills. VLF parameters such as <strong>the</strong> apparent<br />

res<strong>is</strong>tivity, phase, real and imaginary parts of tipper were obtained using GBZ, a well known radio<br />

station in England at Oxford, which give a strong signal in our survey area with a suitable frequency<br />

(19.6 kHz) for our purposes. In th<strong>is</strong> study, <strong>the</strong> direction of horizontal electric field <strong>is</strong> perpendicular to<br />

fault strike describing <strong>the</strong> H-polarization mode. Although th<strong>is</strong> mode produces strong VLF-R<br />

(res<strong>is</strong>tivity) response, we also obtained quite clear and character<strong>is</strong>tic VLF-EM anomalies along<br />

some of <strong>the</strong> survey profiles. The formation of VLF-R and VLF-EM responses with <strong>the</strong> contribution<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 2 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

of <strong>the</strong> vortex and ga<strong>the</strong>red (direct) currents, in E and H-polarization modes, <strong>is</strong> reviewed and VLF<br />

anomalies observed in FBFZ are d<strong>is</strong>cussed from th<strong>is</strong> <strong>point</strong> of view. In FBFZ, current ga<strong>the</strong>ring<br />

anomalies become stronger in <strong>the</strong> presence of high conductivity contrast and in <strong>the</strong> presence of<br />

parallel fault branches separating <strong>the</strong> medium into parallel res<strong>is</strong>tors. In <strong>the</strong>se conditions, changing<br />

electrical charge at <strong>the</strong> contacts of faults cause successive variations in E-field. As a result VLF-R<br />

response <strong>is</strong> streng<strong>the</strong>ned and also secondary magnetic field which causes VLF-EM anomalies may<br />

be enhanced, in H-polarization mode. Interpretation of res<strong>is</strong>tivity, phase and tipper data with<br />

current density pseudosections, over our survey lines, showed <strong>the</strong> location of buried faults of FBFZ<br />

beneath <strong>the</strong> sedimentary covers of <strong>the</strong> basins.<br />

Anahtar Kelimeler: doğrusal akımlar, girdap akımları, VLF-EM ve VLF-R cevapları, E-uçlaşması<br />

Ve H-uçlaşması<br />

Key <strong>Word</strong>s: Galvanic currents, eddy (vortex) currents, VLF-EM and VLF-R responses, Epolarization<br />

an d H-polarization<br />

GİRİŞ<br />

Jeofizikte, deniz altı haberleşmeciliğinde kullanılan ve 15-30 kHz arasında elektromanyetik<br />

sinyaller yayan, VLF radyo vericileri kanyak olarak kullanılarak, elektromanyetik alan yöneyinin<br />

yatayla yaptığı eğim açısı ölçülür. VLF alıcıları ya yalnızca elektromanyetik alanın manyetik alanın<br />

düşey ve yatay bileşenlerini ölçen düzenekler olarak tasarlanır (bu durumda yöntem VLF-EM adını<br />

alır), ya da manyetik alan bileşenleri yanında elektrik alanın yatay bileşenini de ölçecek iki elektrik<br />

ucu da içeren düzenekler olarak üretilebilirler. Bu durumda elde edilen ölçmelerden yer özdirenci<br />

hesaplanabilir ve yöntem özdirenç (rez<strong>is</strong>tivite) sözcüğünün ilk harfi ile anılarak VLF-R olarak anılır.<br />

Bütün diğer elektrik ve elektromanyetik yöntemler gibi VLF yöntemi de yeraltındaki<br />

yapıların elektriksel iletkenliğine hassastır. Fay kuşakları kestikleri kayaçlar civarında ufalanmış<br />

kırıklı çatlaklı bir bölge yaratırlar. Bu kuşağın içine dolan sular, fay civarında iletkenliğin artmasına<br />

neden olduğundan faylar, ve kırık sitemleri civarında VLF yönteminin başarılı sonuçlar verdiği<br />

bilinmektedir (Yamaguchi v.d., 2001 Jeng v.d., 2004, Sharma ve Baranwal, 2005, Gürer v.d.,<br />

2008).<br />

Günümüzde, iki boyutlu yapıların görüntülenmesinde, vericiden yayınan elektromanyetik<br />

alanının elektrik (E) alan bileşeninin jeolojik yapının ana eksenine paralel olduğu (E-uçlaşması) ve<br />

dik olduğu (H-uçlaşması) durumları için hem manyetik alan, hem de elektrik alan ölçmeleri yapmak<br />

mümkündür (Şekil 1a ve 1b). VLF yönteminin başlangıç yıllarında, yöntem VLF-EM olarak<br />

başlamış (yalnızca manyetik alan bileşenlerini ölçmeye dayalı), bu ölçmelere iyi cevap veren Euçlaşması<br />

durumu ölçme doğrultusu olarak seçilmiştir. Bu durum için modellemeleri de<br />

kolaylaştırmak amacıyla VLF cevabının yalnızca Şekil 1b de verilen girdap (eddy, vortex ) akımları<br />

tarafından oluşturulduğu kabulü yapılmıştır. Klasik yazındaki bu kabule dayalı gösterimler<br />

günümüzde de, VLF yöntemini anlatan bütün kaynaklarda aktarım yoluyla yer bulmuştur.<br />

Dolayısıyla VLF-EM için E-uçlaşmasında ölçü ve belirti durumu genel bir durum algısının<br />

oluşmasına neden olmuştur. Oysa, VLF belirtileri H-uçlaşması durumu için tamamen galvanik<br />

akımlarla, E-uçlaşması durumu içinde çok önemli ölçüde galvanik akımlarla ve daha az bir ölçüde<br />

de girdap akımları ile yaratılmaktadır (Mc Neil ve Labson 1991). VLF yazınında var olan bu bilgi,<br />

yukarıdaki nedenle gölgede kalmıştır. Aslında, iki boyutlu (2-B) iletken yapılar için en güçlü<br />

özdirenç ve faz cevabı (VLF-R için) H-uçlaşması durumunda elde edilirken, hem VLF-EM hem de<br />

VLF-R ile elde edilebilen manyetik alan sapması (tipper/eğim açısı ve eliptiklik) parametresi, Euçlaşması<br />

durumu için güçlüdür. Klasik VLF yazınında eğim açısı ve eliptiklik olarak bilinen ve<br />

burada alan sapması olarak anacağımız VLF-EM cevabı tipper, yalnızca düşey bileşende oluşan<br />

ikincil manyetik alanın (Hz S ), toplam manyetik alanın yatay (Hy) bileşenine oranı olarak tanımlanır<br />

ki bu toplam alan içinde birincil alan ikincil alana baskındır. Dolayısıyla zaman zaman, VLF<br />

yazınında, yatay manyetik alan, birincil alanı ifade eden (P) harfiyle işaretlenerek Hy P olarak verilir.<br />

VLF yazınında çoğu durumda da Schilingram v.b. yöntemlerindeki açıklık kullanılmaz ve çoğu kez<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 3 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

ikincil ve birincil alan belirtilmeden, yalnızca yatay ve düşey alanlardan söz edilir. Biz burada, VLF<br />

için bir iletken civarında yatay manyetik alanın birincil alan baskın toplam alan bileşenini ifade<br />

ettiğini göstermek, yatay bileşeni Hy PT olarak adlandıracağız ve manyetik alan sapması olarak<br />

adlanan Hz S /Hy PT fonksiyonunun, VLF cevabını (hem VLF-EM hem de VLF-R için) oluşturduğunu<br />

ifade edeceğiz. VLF-R yöntemi için <strong>is</strong>e ek olarak özdirenç ve faz cevapları, VLF cevabı olarak elde<br />

edilmektedir.<br />

FBFK Fethiye’den Burdur’a kadar kesiksiz devam etmeyen, havzalar altında yiten aralı<br />

aşmalı ve oblik faylardan oluşur. Bu fay kuşağının derin ve sığ elektromanyetik görüntüleri<br />

manyetotelürik ve VLF yöntemleri ile elde edilmiştir (Gürer v.d., 2004a; b ve Gürer v.d., 2009). Bu<br />

yazının ana konusu Gürer v.d. (2009) tarafından belirlenen VLF bulgularını tartışmaktır. FBFK’nın<br />

sığ yapısının araştırılması amacıyla Oxford’da yer alan ve 19.6 kHz frekansında yayın yapan GBR<br />

anteni seçilmiştir. Bu antenin yaydığı EM alanın dalga cepheleri FBFK’na paraleldir, yani E alanın<br />

yayınım yönü fay kuşağına diktir, dolayısıyla ölçüler H-uçlaşması durumunda yapılmıştır. Huçlaşması<br />

durumunda manyetik alan değişimlerinin yarattığı elektromanyetik irkilmenin ihmal<br />

edilebilir düzeyde olması beklendiği için, H-uçlaşması durumunda VLF-R belirtileri güçlü olacağı<br />

halde, zayıf VLF-EM belirtilerinin oluşacağı düşünülür. Ancak, FBFK üzerinde yapılan çalışmalarda<br />

kimi koşulları gösteren alanlarda H-uçlaşması için de önemli VLF-EM belirtileri gözlemiş<br />

bulunuyoruz. Bu çalışmada havzaları örten tarım toprağı altında kalan fay kollarının yerlerini<br />

saptadık ve bunların hangi koşullar altında H-uçlaşması durumunda hem VLF-R hem de VLF-EM<br />

için güçlü cevaplar üretebileceğini tartıştık.<br />

YÖNTEM<br />

Yüksek frekansta (15-30 kHz) yayın yapan çok güçlü askeri radyo vericilerinin sinyalleri<br />

deniz altına nüfuz edebildiğinden, askeri amaçlarla deniz altı haberleşmeleri için işletilmektedir. Bu<br />

sinyaller amaca uygun alıcılar üretilerek yer altı yapılarının saptanması ve görüntülenmesi için<br />

jeofizikçiler tarafından da kullanılır.<br />

VLF veric<strong>is</strong>i güçlü sinyaller yayan düşey bir antenden oluşur (Şekil 1a,b) ve EM dalga<br />

cepheleri buradan küresel olarak yayınarak binlerce km öteye ulaşırlar. Jeofizikte VLF ölçmeleri<br />

vericiden çok uzakta yapıldığından bu küresel dalga, gözlem aralığında düzlem dalga olarak<br />

algılanır. Dolayısıyla VLF yönteminde de nüfuz derinliği tüm uzak alan yöntemlerinde olduğu gibi<br />

alıcı verici aralamasından bağımsız olan nüfuz derinliği bağıntısıyla denetlenir. VLF için geliştirilen<br />

bütün cihazlar manyetik alanın yatay Hx ve/veya Hy, ve düşey Hz bileşenlerini ölçebilirler. Buna ek<br />

olarak bazı VLF cihazları elektrik alanın genlikle bir bileşenini (Ex veya Ey) ölçerler (bazı çok<br />

modern cihazlar ile iki yönde de E alan ölçülebilmektedir). Bu ölçmelerden manyetik alan sapması,<br />

özdirenç ve faz gibi değerlendirme ve yorumlamada daha kullanışlı parametreler hesaplanır. Bazı<br />

üretici firmaların VLF cihazları elektrik ve manyetik alan ölçmeleri ile birlikte (ya da sadece)<br />

ölçmelerden türetilen bu parametreleri sunar. Yerin VLF belirt<strong>is</strong>i oluşturması başlıca iki olguya<br />

dayanır. Bunlardan ilki, manyetik alanın yer iletkeni içinde serbest elektron ve iyonları irkilterek<br />

girdap akımları oluşturması, ikinc<strong>is</strong>i de bazı durumlarda yatay elektrik alanın güçlenmesinden<br />

kaynaklı ohmik akımların iletkenler civarında toplanması sürecinin yarattığı manyetik alanlardır. Bu<br />

iki durum Şekil 1 de tanımlanmaktadır.<br />

Elektromanyetik dalgalar, alan yöneyleri yayınım yönlerine dik bir düzlemde, genellikle elips<br />

alanı süpürerek, dönerge hareketi ile yayınırlar. Alan yöneyinin ucunun dönerge hareketi yaparken<br />

süpürdüğü elipse uçlaşma elipsi denir. Ortamın iletkenliğine göre eliptikliği ve yayınım yönü<br />

üzerindeki iletkenin konumuna göre de uzun ekseninin doğrultusu değişir. Elektromanyetik<br />

dalganın manyetik alan bileşeni yöneyinin doğrultusunun değişimine manyetik alan sapması denir.<br />

Uçlaşma elipsinin uzun ekseninin yatayla yaptığı açı da eğim açısı olarak adlandırılır. Aşağıda<br />

görülebileceği gibi, alan sapması ve eğim açısı aynı olgunun farklı ifadeleridir.<br />

Manyetik alan sapması (tipper), düşey ve yatay manyetik alan bileşenleri (HZ, HX and HY)<br />

arasında aşağıdaki doğrusal bir ilişki tanımlar.<br />

H = T H + T H<br />

(1)<br />

Z<br />

X<br />

X<br />

Y<br />

Y<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 4 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

Pek çok ticari VLF cihazı yatay manyetik alanı yalnızca bir yönde ölçmektedir. Bu durumda<br />

manyetik alan sapması (T) sayıl (skaler) olarak hesaplanır ve aşağıdaki bağıntıyla verilir.<br />

H<br />

S<br />

Z<br />

Ysca PT<br />

H Y<br />

T =<br />

Burada Hz tamamen ikincil manyetik alandan kaynaklanmakta iken Hy birincil ve ikincil alanların<br />

yatay bileşenlerinin toplamından oluşur (Pedersen 2002). Ancak ikincil alanın göreceli olarak küçük<br />

olması nedeniyle toplam alan üzerinde birincil alan katkısı çok daha büyüktür.<br />

Yer altında bir iletkenin olması halinde, serbest elektronların irkilmesi ile akan akımlar<br />

tarafından yaratılan ikincil alan birincil alanın üstüne bir faz açısıyla eklenir ve toplam VLF alanı<br />

eliptik uçlaşma gösterir. Uçlaşma elipsinin uzun ekseninin yatayla yaptığı açı eğim açısı α ve<br />

uçlaşma elipsinin kısa ekseninin uzun eksenine yüzde oranı eliptiklik olarak adlanır ve aşağıdaki<br />

gibi hesaplanır (Smith and Ward, 1974),<br />

( )<br />

( ) ⎥ ⎥<br />

S PT<br />

H / H cos Δφ<br />

⎤<br />

Z Y<br />

S PT 2<br />

1−<br />

H / H<br />

1<br />

⎡2<br />

−1<br />

α = ± tan ⎢<br />

(3)<br />

2 ⎢<br />

⎣<br />

Z Y ⎦<br />

ve<br />

ve faz farkı<br />

S PT<br />

H H sin Δφ<br />

Z Y ε = x100<br />

( yüzde)<br />

(4)<br />

2<br />

H<br />

1<br />

S PT<br />

Δφ = φZ - φY<br />

S<br />

Burada H1=|HZ e iΔφ PT S PT S PT<br />

sinα + HY cosα|, φZ ve φY sırasıyla HZ ve HY nin fazlarıdır.<br />

S<br />

İkincil manyetik alanın bileşenleri birincil alandan daha küçük olduğundan gerçel (HZr ) ve sanal<br />

S<br />

) cevapları eğim açısı (α) ve eliptiklikle (ε) ilişkilendirilebilir (Paterson and Ronka, 1971).<br />

(HZi<br />

ve<br />

S PT<br />

Re (HZ / HY )=tan α x100 (yüzde) (5)<br />

Qu(HZ S / HY PT )=ε x100 (yüzde) (6)<br />

Gerçel ve sanal bileşenler toplam VLF verici birincil alanının yüzdesi olarak ifade edilir.<br />

Bir meyil açısı yöntemi olarak VLF yönteminde uygulama; Birincil EM alan ve yeraltının<br />

tepk<strong>is</strong>i olarak oluşan ikincil EM alanın toplamının (toplam alanın) süpürdüğü uçlaşma elipsinin<br />

yatayla yaptığı açıyı ölçmektir.<br />

VLF yönteminde en az bir yönde ölçülen yatay manyetik alana (ya da alanlardan birine) dik<br />

olmak üzere bir elektrik alan da ölçülürse, birbirine dik yöndeki elektrik ve manyetik alanlar<br />

yardımıyla görünür özdirenç ρa ve yatay elektrik ve manyetik alanlar arasındaki faz açısı φ<br />

frekansın bir işlevi olarak aşağıdaki gibi tanımlanabilir.<br />

(2)<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


1<br />

E<br />

2<br />

Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 5 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

X<br />

ρ a =<br />

(ohm m) Cagniard (1953) (7)<br />

ωμ 0 H Y<br />

ve<br />

− ⎡Im(<br />

/ ) ⎤<br />

= tan ⎢<br />

⎥<br />

⎣Re(<br />

/ ) ⎦<br />

1 E X H Y<br />

φ (derece), (8)<br />

E X H Y<br />

burada ω açısal frekans ve μ0 serbest havanın manyetik geçirgenliğidir.<br />

Akım Yoğunluğu<br />

VLF meyil açısı ver<strong>is</strong>i genelde nitel olarak yorumlanır. Meyil açısının pozitiften negatife<br />

geçtiği dönüm noktasının kütlenin yerini belirttiği yorumu yapılır. Veri sunumu grafik olarak<br />

yapıldığında belirgin olan bu sıfır dönüm noktası, sunum harita olarak yapıldığında çoğu kez<br />

belirgin olarak izlenememektedir. Bu sorunun çözümünde süzgeçleme yöntemi kullanılır. Aslında<br />

VLF de kullanılan süzgeçler eğim açısı ver<strong>is</strong>ini 90 0 kaydıracak biçimde düzenlenmiştir. Yani o<br />

dönüm noktaları 90 0 lik eğim açısına dönüşür ve en büyük tepe noktaları oluşur. Bu amaçla VLF<br />

ver<strong>is</strong>ine uygulanan süzgeçlerden en yaygın kullanılanlarından biri Karous ve Hjelt (1983) tarafından<br />

önerilen aşağıdaki doğrusal süzgeçtir.<br />

0 = 0. 102 H − 3 − 0.<br />

059 H −2<br />

+ 0.<br />

56 H −1<br />

− 0.<br />

56 H1<br />

+ 0.<br />

059 H 2 0.<br />

102 H 3 (9)<br />

F −<br />

Karous Hjelt (1983) yöntemi kullanılarak yeraltında 2-B akım dağılımından kaynaklanan manyetik<br />

alanları tanımlamak da mümkün olur. Bu durumda VLF verileri akım yoğunluğu cinsinden derinlik<br />

kesiti olarak görüntülenebilir. Karous Hjelt (1983) yöntemi ile akım yoğunluğu hesabı için Biot-<br />

Savart kanunundan yola çıkılır. Bu araştırmacılar yer altı akım dağılımı için integral denklemini<br />

çözmek amacıyla doğrusal süzgeç kuramını kullanırlar. Yer altı akım dağılımının, akım<br />

yoğunluğunun değiştiği ince yatay levhalar içinde oluştuğunu varsayarak, ölçme <strong>is</strong>tasyonlarının<br />

aralığına eşit derinliklerde bu dağılımı hesaplarlar. Akım yoğunluğunun yeraltındaki dağılımı<br />

yukarıda verilen altı noktalı filtre kullanılarak aşağıdaki gibi hesaplanır.<br />

Δz<br />

Ia<br />

( Δx<br />

/ 2)<br />

= 0.102H<br />

2π<br />

-3<br />

- 0.059H<br />

-2<br />

+ 0.561H<br />

-1<br />

- 0.561H<br />

1<br />

+ 0.059H<br />

2<br />

- 0.102H<br />

Burada Δz akım levhasının kalınlığı, Δx veri noktaları arası uzaklık ve aynı zamanda akım<br />

levhasının H değerleri normalleştirilmiş düşey manyetik alandır. Farklı kalınlıktaki (yüzeyden<br />

itibaren farklı derinlikteki) akım yoğunluğu dağılımları VLF ölçme hattı boyunca hesaplanarak, veri<br />

bir kesit olarak sunulabilir.<br />

VLF Akım toplanması<br />

Akım, iletkenliği farklı olan iki bölgeden birini terk edip diğerine girerken (örneğin düşey<br />

sınırları olan fay v.b iki bölge) akım yoğunluğu çizgilerinin, bir yoğunluktan diğerine doğru yeniden<br />

düzenlenmesi olayına akım toplanması denir (Jones, 1983). H-uçlaşması durumu için, birincil<br />

alanın dalga cephelerine paralel ve alanın ışınsal yayınım doğrultusuna dik olan iletkenlerin VLF-R<br />

cevabı, akım toplanması olayı tarafından oluşturulur. Ohm kanuna göre ışınsal alanlar, iletken<br />

ortamlarda kuvvetlenen ancak başka her yerde zayıf olan ışınsal galvanik (doğrusal) akımlar üretir.<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu<br />

3<br />

(10)


Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 6 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

H-uçlaşması durumunda, ardışık dizilmiş iletkenlerin VLF-R cevabı galvanik akımları güçlendiren<br />

seri bağlanmış dirençler gibi davranır. Bu durumda, yayınan dalganın I sabit şiddetine sahip bir<br />

kaynak gibi davrandığı düşünülürse, değişken dirençler gibi davranan yerdeki kayıplar IR gerilim<br />

azalması ile tanımlanabilir. Mademki R direnci küçük de olsa, büyük de olsa I akımının genliği<br />

üzerinde etk<strong>is</strong>i yoktur, o halde gerilimin genliği (yani bu yüzey yükleri) Ey alanı, farklı özdirence<br />

sahip bölgelerde, yerel güç akışını dengeleyebilmek için kendini yeniden ayarlar (McNeill ve<br />

Labson, 1991).<br />

Şekil 1a da görüldüğü gibi, bir EM dalga yer yüzeyinde yayınırken, toplam elektik alanın Ey<br />

bileşeninin genliği dirençli bölgelerde artar, iletken bölgelerde azalır. Buna bağlı olarak akım<br />

yoğunluğu alan çizgilerinin yeniden düzenlenmesi, iki bölgeyi ayıran düşey süreksizliklerin<br />

yüzeyinde yük birikmesine neden olur. Bu yüzey yükleri yer değiştirme alanının normal bileşeninde<br />

bir saçılma oluşturur ve komşu bölgelerdeki elektrostatik alanlarla ilişkilidir (iletkenlikleri σ1, σ2, σ3<br />

olan, 1.,2., ve 3. bölgeler). Böylece y doğrultusunda uygulanan bir E0 elektrik alanı, sırasıyla σ1, σ2<br />

bölgelerindeki, E1y tarafından azaltılır ve E2y tarafından artırılır (Price 1973, Jones 1983). İki bölge<br />

arasında değişen karşıt yönlü elektrostatik alan ikincil elektromanyetik alanları oluşturur.<br />

Derinliği sonlu, düşey iletken bir dayk için akım toplanması etk<strong>is</strong>i, E-uçlaşmasına eşdeğer<br />

bir yapay kaynak durumu için akım kanallanması sayısı adı ile Edwards ve Nabighian (1981)<br />

tarafından verilmiştir. Jones (1983) bu yararlı kavramı uygulamalı EM kuramına alarak uzak alan<br />

kaynaklı yöntemler için uyarlamıştır. Belli bir frekansta irkilim etkin alanı, çevre kayaç içindeki nüfuz<br />

derinliği (δh) ile ilişkilidir. 2-B bir daykın akım toplanma sayısı aşağıdaki gibi verilmektedir.<br />

wh ⎛σ<br />

2 ⎞<br />

α = ⎜<br />

⎟<br />

2<br />

. (11)<br />

2<br />

δ h ⎝ σ 1 ⎠<br />

Burada daykın iletkenliği σ2, genişliği w, kalınlığı h, çevre kayacın iletkenliği σl olarak<br />

verilmektedir. Bu bağıntı, çevresindeki w genişliğine sahip ufalanma ve ezilme alanı ile iki boyutlu<br />

bir iletken yapı oluşturan fay kuşakları için akım toplanması etk<strong>is</strong>inin doğasını anlamakta da<br />

kullanılabilir. Görüldüğü gibi, iki boyutlu iletken yapı ve çevre kayaç arasındaki iletkenlik karşıtlığı,<br />

akım toplanması etk<strong>is</strong>ini arttırmaktadır.<br />

Akım toplanması olgusunun doğurduğu doğrusal (ohmik, galvanik) akımlar ile girdap<br />

akımlarının, farklı uçlaşma konumları için, VLF tepkilerinin oluşumundaki katkısı farklıdır. VLF-EM<br />

uygulamalarının ilk yıllarında kolaylık olması için hedef iletkenin boşlukta durduğu ve tekdüze yatay<br />

bir manyetik alana maruz kaldığı kabul edilirdi. Bu durumda girdap akımları VLF-EM belirtilerinin<br />

ana kaynağı olarak ele alınır ve cevabın yalnızca irkilim sayısı ile denetlendiği kabulü yapılırdı (Mc<br />

Neil ve Labson 1991). Bununla beraber yer sınırlı iletkenlik değerine sahip olduğundan, birincil<br />

ışınsal elektrik alanın da küçük bir bileşeni oluşur. İyi iletken kütle sonlu iletkenlik değerine sahip bir<br />

ortam tarafından çevreleniyorsa, eddy (girdap) akımları VLF cevabının oluşmasında aslında küçük<br />

bir role sahiptir (Mc Neil ve Labson 1991). Bu durumda, birincil elektrik alan yarı sonsuz ortam<br />

içinde akım akışı oluşmasına neden olur. Bu akımlar iletken hedef kütle civarında toplanırlar.<br />

Toplanarak iletken kütle içersiden, kütle boyunca akan doğrusal (galvanik) akımların ve kütle<br />

içersinde kapalı yollar çizerek akan girdap akımlarının cevabı, ikincil manyetik alanda önemli<br />

farklara neden olur (Şekil 1b). Ana kayanın çok dirençli olması hali dışında, girdap akımlarının<br />

akışı ihmal edilebilir. Bu durumda E-uçlaşması hali için ölçülen VLF cevabının (ikincil manyetik<br />

alanın) tamamı galvanik (doğrusal) akım bileşeninden kaynaklanır.<br />

E-uçlaşması durumunda manyetik alan değişimleri VLF-EM cevabını oluşturur. Huçlaşması<br />

durumunda <strong>is</strong>e elektrik alan değişimleri VLF-R belirtilerini oluşturur. Düşey bir iletken<br />

dayk civarındaki manyetik alan değişimleri ve elektrik alan değişimlerinin ana sebebi akım<br />

toplanması mekanizmasıdır. F<strong>is</strong>her v.d. (1983) tarafından yapılan bir model çalışması, iletken bir<br />

daykın üzerinde görünür özdirenç değerinin, E-uçlaşması durumu için H-uçlaşması durumu için<br />

elde edilenden daha büyük olduğunu göstermiştir. Tam tersine E-uçlaşması için fazın daha düşük<br />

olduğu gözlenir. H-uçlaşması durumunda daykın tam üstündeki özdirenç düşüşü çok daha belirgin<br />

ve büyük genliklidir (Şekil 2). Dolayısıyla, VLF-R cevabında kuvvetli özdirenç belirtilerinin Huçlaşması<br />

durumunda oluşması beklenir.<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


TARTIŞMA<br />

Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 7 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

Veriler Scinrex EDA-OMNI cihazı ile İngiltere’deki GBZ (19.6 kHz) <strong>is</strong>tasyonu sinyali<br />

kullanılarak toplanmıştır. Bu <strong>is</strong>tasyonun sinyali ölçme bölgemiz için oldukça güçlü ve kararlıydı.<br />

FBFK’ nın ana ekseni bu <strong>is</strong>tasyon (bundan yayınan E alan) ile farklı ölçme hatları ile K55 0 D ve<br />

K95 0 D arasında olmak üzere açılar yapacak biçimde ölçmeler alınmıştır.<br />

VLF kuramı ve model çalışmaları hem VLF-EM (Hz S /Hy PT ) ya da eğim açısı ve eliptikliğin<br />

sanal ve gerçel bileşeni) hem de VLF-R (özdirenç ve faz) parametrelerinin tamamının E-uçlaşma<br />

ölçmeleri ile elde edilebileceğini göstermiştir (Mc Neil ve Labson, 1991, F<strong>is</strong>her v.d.). Düşey bir<br />

dokanak üzerindeki manyetik alan değişimleri H-uçlaşması durumunda ihmal edilebilir düzeydedir.<br />

Bu nedenle iletkeni saptamak için sadece yatay elektrik alan değişimlerinden ve bununla ilişkili olan<br />

VLF-R parametrelerinden yararlanmak mümkündür (Mc Neil ve Labson, 1991). Ölçmeleri hem E<br />

hem de H uçlaşmaları durumlarında yapmak tabii ki yararlıdır. Ancak, akademik nitelikli bazı cihaz<br />

denemeleri hariç, piyasada güncel olarak kullanılan VLF cihazları tek yönde E alan ölçmek üzere<br />

tasarlanmıştır. Bu da her iki yönde birden ölçü yapmayı pratik olmaktan çıkarır. Günümüzde VLF<br />

ölçmelerinin çok büyük bir bölümü E-uçlaşması durumunda yapılmaktadır. Bizim çalışma<br />

alanımızda <strong>is</strong>e, amacımıza uygun frekans ve kararlılıkta yayın yapan vericiler araştırdığımız<br />

yapının doğrultusuna göre H-uçlaşması durumunda yayın yapmaktaydılar. Bu çalışmada,<br />

seçtiğimiz <strong>is</strong>tasyon GBR ile fay kuşağımız arasında, farklı araştırma alanlarımızdaki farklı hatlar için<br />

55-95 derece arasında bir açı bulunmaktadır. Bu durumda, ölçmelerimiz H- uçlaşması durumunda<br />

yapılmıştır ve buna rağmen bazı koşullar sağlandığında, beklenmedik biçimde bu uçlaşma için<br />

kuvvetli VLF-EM cevabı ve belirtileri gözlenmiştir. Bu cevap, H-uçlaşması için zaten kuvvetli olması<br />

beklenen VLF-R belirtileriyle de uyumluydu. Arazide ölçülen farklı hatlar için elde edilen sonuçların<br />

büyük bir bölümü (Gürer v.d., 2009) sınıflanarak yayınlanmıştır. Biz burada bazı hatlar boyunca Huçlaşması<br />

için hem VLF-R (özdirenç ve faz) hem de VLF-EM (% Hz S /Hy PT ) ‘nin gerçel ve sanal<br />

bileşenleri) tepkilerinin uyumlu bir biçimde birlikte oluştuğunu, bazı hatlar için <strong>is</strong>e beklendiği gibi<br />

yanlıca VLF-R belirtilerinin elde edilebildiğini söyleyerek her iki durum için birer örnek sunacağız ve<br />

bu durumun nedenini tartışacağız. Beklenmedik biçimde, H-uçlaşmasında da kuvvetli VLF-EM<br />

cevabı veren ilk grup verinin toplandığı alanların ortak yapısal özelliği fayın ölçme hattı boyunca<br />

birden fazla kola ayrılmasıdır. Ortak elektriksel özelliği <strong>is</strong>e, fay çevresindeki ezilme alanının<br />

iletkenliği ile fayın kestiği birimlerin iletkenliğinin önemli bir farka sahip olması, bir başka deyişle<br />

yüksek iletkenlik karşıtlığına sahip olmasıdır. FBFK civarında yaptığımız ölçmeler için fayın paralel<br />

kollar halinde belirdiği ve çevreleyen ortamla en yüksek iletkenlik karşıtlığı oluşturduğu Yassıgüme<br />

civarındaki YSG hattında ölçülen VLF verilerini ilk gruba örnek olarak sunacağız. İkinci grup <strong>is</strong>e<br />

fayın tek kol halinde bulunduğu ve çevresiyle görece olarak düşük iletkenlik karşıtlığı gösterdiği<br />

ve/veya fayın çevresindeki iletkenliği çok yükseltmediği orta derecede iletken kuşak oluşturduğu<br />

alanlarda alınan ölçmelerdir. Bu ölçmelere Malkayası civarındaki MKY hattı boyunca alınan VLF<br />

ölçmeleri örnek verilebilir. Verici anten konumu ve fay doğrultusu arasındaki açı, YSG için 95 0 MLK<br />

için 55 0 derecedir.<br />

YSG hattı<br />

Bu hat boyunca FBFK’nın yüzey jeoloj<strong>is</strong>inde gözlenen iki kolu havzanın içinde Yassıgüme<br />

civarında kaybolmaktadır (Şekil 3a) . VLF ölçme hattı 280 m uzunluğunda ve faya dik konumdadır.<br />

Ölçümler, fay doğrultusu ile vericiden yayınan elektrik alanın ilerleme yolu arasında 95 0 bir açı<br />

olduğundan ölçme H-uçlaşması durumunda yapılmaktadır. VLF verileri 10 m aralıklarla ve elektrik<br />

alan ölçmeleri içinde 10m dipol boyu kullanılarak yapılmıştır. Ölçme hattının 140. metresinde VLF-<br />

R tepk<strong>is</strong>i özdirençte aniden 30 ohm m den 3 ohm m ye düşmüştür ve aynı noktada fazda ani artış<br />

gözlenmiştir(Şekil 3b,c). Bu, H-uçlaşması durumu için tanımlayıcı bir VLF-R fay belirt<strong>is</strong>idir. Bu<br />

durumda fay ve çevresi arasındaki iletkenlik karşıtlığı, görece olarak yüksektir ve σ2/σ1=10 birimdir.<br />

VLF-EM ver<strong>is</strong>i de, aynı noktada tipik bir fay cevabı oluşturmaktadır ve veri 140. m de artı<br />

değerlerden eksi değerlere geçecek biçimde bir sıfır dönüm noktası oluşturmaktadır (Şekil 3d).<br />

Aynı şekilde, manyetik alan sapmasından elde edilen akım yoğunluğu kesiti de, fayın yerini belirgin<br />

bir sınırla göstermektedir (Şekil 3e). Bilindiği gibi VLF eğim açısı ve eliptiklik (manyetik alan<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 8 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

sapması) belirtileri E-uçlaşması için düşey iletkenlerin tam üstünde bu tipik sıfır dönüm noktası<br />

oluşturur. Ancak manyetik alan sapması belirt<strong>is</strong>i kuramsal olarak, ölçmelerimizin yapıldığı Huçlaşması<br />

durumunda beklenmemektedir. Bu arazi cevapları, akım toplanması etk<strong>is</strong>inin Huçlaşması<br />

durumunda, beklenen VLF-R (özdirenç, faz) cevapları ile birlikte beklenenden güçlü<br />

VLF-EM (alan sapması) cevabı da üretmektedir. Bu hat boyunca görece yüksek iletkenlik karşıtlığı<br />

(σ2/σ1), akım toplanma sayısının (11 bağıntısı) iletkenlik karşıtlığı arttıkça artacağı bilg<strong>is</strong>iyle<br />

değerlendirilmelidir. Akım toplanma etk<strong>is</strong>ini arttıran, sınırlardaki elektrik yük birikimindeki değişim,<br />

elektrik alanı değiştirirken manyetik alanı da değiştirmektedir. Bu değişim de muhtemelen<br />

beklenmedik şekilde VLF-EM alanının güçlü olmasına neden olmalıdır.<br />

MKY hattı<br />

Malkayasında yüzey jeoloj<strong>is</strong>inde izlenen tek parçalık fay kolu (Şekil 4a) komşu Neojen<br />

havzanın içine girerek kaybolmaktadır. MKY hattı 290 m uzunluğunda ve faya dik konumdadır<br />

(Şekil 4a). Ölçümler, fay doğrultusu ile vericiden yayınan elektrik alanın ilerleme yolu arasında 55 0<br />

bir açı olduğundan ölçme ağırlıklı olarak H-uçlaşması durumunda yapılmaktadır. VLF verileri 10 m<br />

aralıklarla ve elektrik alan ölçmeleri içinde 10m dipol boyu kullanılarak yapılmıştır. Ölçme hattının<br />

55. metresinde VLF-R tepk<strong>is</strong>i özdirençte aniden düşme ve faz tepk<strong>is</strong>inde de aniden artma ile tipik<br />

bir VLF-R, H-uçlaşması belirt<strong>is</strong>i elde edilmiştir (Şekil 4b,c). Malkayası civarında çevre kayaç gibi fay<br />

kuşağında da özdirenç n<strong>is</strong>peten yüksektir (100-500 ohm.m). Bu durumda fay ve çevresi arasındaki<br />

iletkenlik karşıtlığı da görece olarak YSG hattındakinden düşüktür ve σ2/σ1=5 birimdir. MKY hattının<br />

140. metresi civarında VLF-EM belirt<strong>is</strong>inin sanal bileşeni bir sıfır dönüm noktası oluşturur (Şekil<br />

4d).Hattın 140. metresi civarında akım yoğunluğu kesiti de VLF-EM belirt<strong>is</strong>ine dayalı olarak<br />

hesaplandığı için bir değişim oluşturmaktadır (Şekil 4e). Bu hat boyunca beklendiği gibi belirgin bir<br />

özdirenç faz belirt<strong>is</strong>i 55.m de oluştuğu için fayın bu bölgeden geçtiği söylenebilir. Bu hatta elde<br />

edilen diğer zayıf VLF-EM tepkileri ve sıfır dönüm noktaları bu hat boyunca fay doğrultusu ile VLF<br />

elektrik alan yayınım doğrultusu arasındaki açının tam bir H-uçlaşması durumundan yaklaşık 30 0<br />

sapma göstermesinden kaynaklanıyor olabilir. Gözlenen zayıf VLF-EM cevapları, sinyalin, Huçlaşmasından<br />

bir ölçüde sapması ve E-uçlaşması durumunda bir bileşene sahip olmasına<br />

bağlanabilir. Zaten bu hatta YSG hattındaki gibi, fayın yeri, çok net ve birbirine uyumlu VLF-EM ve<br />

VLF-R cevaplarının her ik<strong>is</strong>iyle birden de işaretlenmemiştir. Bu daha öncede belirtildiği gibi Huçlaşması<br />

için beklenen durumdur. Bu alanda fayın tek kol olması, iletkenlik karşıtlığının, düşük<br />

olması, fay kuşağının kend<strong>is</strong>inin de çok iletken bir bölge oluşturmayıp, orta iletkenlikte olması, akım<br />

toplanma etk<strong>is</strong>inin zayıf olmasına neden olmuştur.<br />

SONUÇLAR<br />

Bu çalışmada FBFK üzerinde çeşitli ölçme hatlarında, fayın havzalar altındaki devamlılığını<br />

görüntülemek amacıyla H-uçlaşması durumunda VLF ölçmeleri alınmıştır. Bazı hatlar boyunca, Huçlaşması<br />

durumundaki ölçmelerimiz için hem beklendiği gibi kuvvetli VLF-R hem de beklenmedik<br />

biçimde oldukça güçlü VLF-EM belirtileri elde edilmiştir. Bu durum akım toplanması etk<strong>is</strong>inin<br />

devreye girerek VLF-EM cevabının oluşumuna katkıda bulunduğunu düşündürmüş ve galvanik<br />

akımların ve girdap akımlarının VLF belirtilerinin (her iki uçlaşma durumunda da) oluşumuna katkısı<br />

yazı içinde incelenmiş ve tartışılmıştır.<br />

H-uçlaşması durumundaki beklenmedik VLF-EM cevaplarının oluşum koşulları<br />

incelendiğinde iki durum izlenmiştir. Bunlar; 1) paralel olarak konumlanmış birden fazla fay kolunun<br />

varlığı, 2) fayların bazı alanlarda çok iletken olması ve daha da öneml<strong>is</strong>i çevre kayaçla büyükçe bir<br />

iletkenlik karşıtlığı oluşturmasıdır. Bağıntı (11) iletkenlik karşıtlığının artmasının, akım toplanma<br />

etk<strong>is</strong>ini artıracağını zaten kuramsal olarak göstermektedir. Bu durum, çevresi ile yüksek özdirenç<br />

karşıtlığı gösteren fayların seri bağlanmış iletkenler gibi davranarak akım toplanması etk<strong>is</strong>ini<br />

arttırması ile açıklanabilir. Böylece, ardışık fay yüzeylerinde zamanla yük birikmesi süreci<br />

gerçekleşir ve bu da elektrik alanda değişimlere neden olur, dolayısıyla değişken elektrik alan<br />

değişken bir manyetik alanı da yaratarak önemli bir manyetik alan sapması (VLF-EM) belirt<strong>is</strong>i elde<br />

etmemize neden olabilir. Bu çalışma ayrıca havza tortuları altında yiten fayların konumlarının VLF<br />

yöntemi ile izlenebileceğini göstermektedir.<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


TEŞEKKÜR<br />

Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 9 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

Bu yazıya konu olan ölçme ve değerlendirmeler, TÜBİTAK 102Y054 ve İstanbul Üniversitesi<br />

Araştırma Fonu 1781/21122001, BEKADEP-159/250599 numaralı proje destekleri ile<br />

gerçekleşmiştir. Jeolojik gözlemlerde katkısı için Dr. Muzaffer Özburan’a ve ölçmelere desteği için<br />

Mert Özkan’a teşekkür ederiz.<br />

KAYNAKLAR<br />

Cagniard, L., 1953, Basic <strong>the</strong>ory of <strong>the</strong> magneto-telluric method of geophysical prospecting:<br />

Geophysics, 18, 605-635.<br />

Edwards, R. N. ve Nabighian, M. N., 1981. Extensions of <strong>the</strong> Magnetometric Res<strong>is</strong>tivity (MMR),<br />

Method: Geophysics 46, 459460.<br />

F<strong>is</strong>cher, G., Le Quang, B.V., Müller, I., 1983. VLF ground surveys, a powerful tool for <strong>the</strong> study of<br />

shallow two-dimensional structures: Geophysical Prospecting, 31, 977-991.<br />

Gürer, A., Bayrak, M. ve Gürer, Ö.F., 2009, A VLF survey using current ga<strong>the</strong>ring phenomena for<br />

tracing buried faults of Fethiye–Burdur Fault Zone, Turkey: Journal of Applied Geophysics, 68,<br />

437-447<br />

Gürer, A. Bayrak, M., Gürer, Ö.F. ve Yılmaz Şahin, S. 2008, Delineation of wea<strong>the</strong>ring in Çatalca<br />

granite quarry with Very Low Frequency (VLF) electromagnetic method: .Pure and Applied<br />

Geophysics, 165, 429-443<br />

Gürer, A., Bayrak, M., ve Gürer, Ö.F., 2004a. Magnetotelluric images of <strong>the</strong> crust and mantle in <strong>the</strong><br />

southwestern Taurides, Turkey: Tectonophysics, 391, 109-120.<br />

Gürer A., Bayrak M., Gürer Ö.F., İlkışık O.M, 2004b. The deep res<strong>is</strong>tivity structure of southwestern<br />

Turkey: Tectonic implications: International Geology Review, 7,655-670<br />

Jeng, Y., Lin, M.J., ve Chen, C.S., 2004. A very low frequency-electro-magnetic study of <strong>the</strong> geoenviron-mental<br />

hazardous areas in Taiwan: Environmental Geology, 46, 784-795.<br />

Jones, A. G.,1983. The Problem of Current Channeling: A Critical Review: Geophysical Surveys 6 ,<br />

079-122<br />

Karous, M., ve Hjelt, S. E., 1983. Linear filtering of VLF dip angle measurements: Geophysical<br />

Prospecting, 31, 782-794.<br />

McNeill, J. D., ve Labson, V. F., 1991. Geological mapping using VLF radio fields (Ed. Nabighian,<br />

M.N.): Electromagnetic Methods in Applied Geophysics, V2, Application, Part B, 521-640. SEG,<br />

Tulsa.<br />

Paterson, N. R. ve Ronka, V., 1971. Five years of surveying with very low frequency<br />

electromagnetic method: Geoexploration, 9, 7-26.<br />

Pedersen, L.B., 2002. Measurements with <strong>the</strong> VLF instrument: Technical Short Note, Department<br />

of Earth Sciences, Uppsala University<br />

Price, A. T., 1973. 'The Theory of Geomagnetic Induction: Phys. Earth Planet. Inter. 7, 227-233.<br />

Sharma, S.P., ve Baranwal, V.C., 2005. Delineation of groundwater-bearing fracture zones in a<br />

hard rock area integrating very low frequency electromagnetic and res<strong>is</strong>tivity data: Journal of<br />

Applied Geophysics, 57, 155-166.<br />

Smith, B.D., ve Ward, S.H., 1974. On <strong>the</strong> computation of polarization ellipse parameters:<br />

Geophysics, 39, 867-869.<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 10 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

Yamaguchi, S., Murakami, T., ve Inokuchi, H, 2001. Res<strong>is</strong>tivity mapping using <strong>the</strong> VLF-MT method<br />

around surface fault ruptures of <strong>the</strong> 1995 Hyogo-ken Nanbu earthquake, Japan: The Island<br />

Arc, 10, 296-305.<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


(a)<br />

H x<br />

(b)<br />

E z<br />

E y<br />

VLF Alanı<br />

Dalga cepheleri<br />

H x<br />

Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

E z<br />

H y<br />

E y<br />

E z<br />

y<br />

E x<br />

eddy (girdap)<br />

akımları<br />

- 11 -<br />

H x<br />

x yapı doğrultusu<br />

E z<br />

Yayınım<br />

doğrultusu<br />

İletken<br />

y<br />

E y<br />

Galvanik<br />

(doğrusal<br />

akımlar)<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

Akım akışı sayfanın<br />

dışına doğrudur<br />

Akım akışı sayfanın<br />

içine doğrudur<br />

Şekil 1 a) H-uçlaşması durumu, VLF anten konumu E alanın ışınsal yayınım yönü jeolojik yapının<br />

uzanımına diktir. Bu durum irkilme cevabının en küçük olduğu ve akım toplanma etk<strong>is</strong>inin, doğrusal<br />

akımın, en büyük olduğu durumdur (Price 1973, McNeil ve Labson 1991den uyarlama ile). b) Euçlaşması<br />

durumu VLF anteni ve elektrik alan yayınım doğrultusu jeolojik yapının uzun ekseni ile<br />

aynı doğrultudadır. Bu durum irkilme cevabının daha büyük olduğu ve akımın doğrusal akış<br />

deseninde VLF cevabına katıldığı bir durumdur (Gürer v.d., 2009).<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu<br />

y


Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

- 12 -<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

Şekil2: Dirençli bir çevre kayaç içinde iletken 2-B bir daykın, E ve H uçlaşması durumları için faz<br />

ve özdirenç tepk<strong>is</strong>i, artı işaretli eğri E-uçlaşmasını, yıldız işaretli eğri H-uçlaşmasını temsil<br />

etmektedir (F<strong>is</strong>her v.d., 1983).<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu


(a)<br />

(b)<br />

(c)<br />

(d)<br />

(e)<br />

App.Res.(ohm m)<br />

Phase (deg.)<br />

Depth (m)<br />

1000<br />

100<br />

10<br />

1<br />

180<br />

165<br />

150<br />

<strong>13</strong>5<br />

120<br />

105<br />

90<br />

75<br />

60<br />

45<br />

30<br />

15<br />

%<br />

45<br />

30<br />

15<br />

0<br />

-15<br />

-20<br />

-30<br />

-40<br />

0<br />

Ölçek<br />

Km 2<br />

GBZ 19.6 kHz<br />

Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

-30<br />

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260<br />

%<br />

280<br />

-10<br />

D i s t a n c e (m)<br />

%<br />

real<br />

+<br />

-<br />

Yassıgüme<br />

X<br />

Y<br />

- <strong>13</strong> -<br />

AÇIKLAMA<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

Kuvaterner<br />

alüvyon<br />

Pliyo-Kuvaterner<br />

konglomera<br />

Traverten<br />

Pliyosen<br />

konglomera,<br />

kumtaşı<br />

Kretase<br />

melanj<br />

X-Y VLF hattı<br />

real<br />

imaginary<br />

Şekil 3. a) YSG hattının jeolojik harita üzerine şematik yerleşimi, b)gözlenen VLF-R görünür<br />

özdirenç c)faz değerleri d) İrkilen ikincil düşey manyetik alanın birincil toplam manyetik alanın<br />

S PT<br />

yüzdesi cinsinden (manyetik alan sapması % Hz /Hy ) gerçel ve sanal bileşenleri e) Gerçel<br />

bileşenden elde edilen akım yoğunluğu kesiti. En üsteki daire içindeki artı işareti alan sapmasının<br />

sıfır dönüm noktasını işaret etmektedir (Gürer v.d., 2009).<br />

VE 2:1<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

-10<br />

-20<br />

-30<br />

-40<br />

-50<br />

-60<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu<br />

%


GBZ 19.6 kHz<br />

(b)<br />

(c)<br />

(d)<br />

(e)<br />

App.Res.(ohm m)<br />

Phase (deg.)<br />

Depth (m)<br />

1000<br />

%<br />

100<br />

10<br />

60<br />

45<br />

30<br />

15<br />

15<br />

0<br />

-15<br />

-30<br />

-45<br />

real<br />

imaginary<br />

Ardıçlı<br />

X<br />

Y<br />

+ -<br />

Gürer, Bayrak ,Gürer<br />

Mal<br />

kayası<br />

0<br />

BURDUR GÖLÜ<br />

Km 2<br />

-60<br />

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300<br />

D i s t a n c e (m)<br />

%<br />

-10<br />

9<br />

8<br />

7<br />

-20<br />

real<br />

VE 2:1<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

-30<br />

2<br />

1<br />

0<br />

-40<br />

-1<br />

- 14 -<br />

Ölçek<br />

Yer Elektrik | 2010<br />

AÇIKLAMALAR<br />

Kuvaterner<br />

alüvyon<br />

Kuvaterner<br />

alüviyal fan<br />

Oligosen<br />

çakıltaşı,<br />

kumtaşı<br />

Kretase<br />

ofiyolit<br />

Triyas<br />

kireçtaşı<br />

X-Y VLF hatt ı<br />

Şekil 4: a) MKY hattının jeolojik harita üzerinde şematik yerleşimi, (b),(c),(d), (e) açıklamakları Şekil<br />

3 de verildiği gibidir (Gürer v.d., 2009).<br />

3. YER ELEKTRİK ÇALIŞTAYI 24-26 MAYIS 2010<br />

Ankara Üniversitesi ÖRSEM Tes<strong>is</strong>leri Ilgaz, Kastamonu

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!