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)
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