160
Archived Theses
4
DOIs Assigned
3%
DOI Rate
Discipline
Mikrotremor yöntemi ile Van Yüzüncü Yıl Üniversitesiyerleşkesinin zemin-yapı ilişkilerinin incelenmesi
Depremlerden sonra meydana gelen hasarlar incelendiğinde yapılardaki mühendislik ve uygulama hatalarının yanı sıra yapıların üzerine kurulu oldukları zeminlerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin de can ve mal kaybının artması veya azalmasında önemli etkenlerden birisi olduğu görülmektedir. Bu nedenle, zeminlerin dinamik yükler altındaki davranışlarının ve mühendislik özelliklerin belirlenmesi, yapızemin ilişkilerinin ortaya konması olası zararların meydana gelmemesi açısından büyük önem taşımaktadır. Deprem gibi dinamik kuvvetlerin etkisi dikkate alınarak yapı-zemin etkileşimlerinin ve davranış karakteristiklerinin ortaya konulması yapıların deprem performansı açısından belirleyici ve önemlidir. Bu amaçla tez çalışması kapsamında, 23 Ekim 2011 Van (Mw=7.1) depremlerinden yapısal hasar bakımından olumsuz olarak etkilenen alanlardan birisi olan Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi yerleşim alanında bulunan farklı amaçlarla kullanılan fakülte ve yüksekokul binalarda mikrotremor ölçümleri yapılarak yapı-zemin etkileşimi değerlendirmeleri yapılmıştır. Ölçümler yerleşim alanında belirlenen bina dışındaki doğal zeminlerde ve her bir binanın bodrum, zemin ve normal katlarında gerçekleştirilmiştir. Seçilen binalar 2011 Van depremlerinden sonra güçlendirilmiş yapılardır. Çalışma alanında yeralan dinamik zemin özellikleri ortaya koymak ve binalardan elde edilen sonuçlarla karşılaştırmak için yerleşkenin zemin hakim titreşim periyodu, büyütme ve ilk 30 m için makaslama (kayma) dalgası hızı (Vs30) haritaları oluşturulmuştur. Yapılardaki mikrotremor ölçümlerinin veri-işleminden elde edilen bina bodrum, zemin ve normal katlardaki periyot değerleri sonuçları ile saha verileri birlikte değerlendirilerek yapı-zemin ilişkileri incelenmiş ve yapıların rezonans durumları değerlendirilmiştir. Ayrıca, binalarda gerçekleştirilen mikrotremor ölçümleri ile yapısal analizlerden elde edilen periyotlar karşılaştırılmıştır. Mikrotremor kayıtlarının veri-işlemi sonucu elde edilen verilerin yer tepkisinin belirlenmesinde, bina tepkisinin belirlenmesinde ve yapı-zemin tepkisinin elde edilmesinde kullanılabilirliği bir kez daha ortaya konmuştur.
H/V ve SPAC yöntemlerinin ortak ters çözümü: Eskişehir Ovası örneği
Jeofizikte sismolojik verilerin analizi, zemin yapılarının anlaşılması ve deprem mühendisliği uygulamaları açısından kritik önem taşımaktadır. Çalışma alanı olan Eskişehir ovası, Türkiye'nin en önemli tarım ve sanayi bölgelerinden biridir. Bu bölgede nüfus yoğunluğu ve yerleşim alanları hızla artarken, zemin yapısının bilinmesi ve deprem riskinin değerlendirilmesi oldukça önemli hale gelmiştir. Havza, kuzeyde ve güneyde yükseklikler ile çevrili, orta bölümünde ise düz ova karakterindedir. Çalışma alanında seçilen yedi farklı noktada elde edilen mikrotremor kayıtları, bir boyutlu (1D) sismik hız profili elde etmek amacıyla birlikte ters çözüm yöntemine tabi tutulmuştur. Ters çözümde, başlangıç modeli olarak çok katmanlı bir yapı kabul edilmiş ve Monte Carlo simülasyonu ile çözüm elde edilmiştir. Bu sayede, ovanın farklı bölgelerindeki zemin yapısı hakkında detaylı bilgi edinilmiştir. Yöntem olarak, Nakamura'nın Yatay bileşen/Düşey bileşen Spektral oran (H/V) tekniği ve Uzamsal Özilişki (Spatial Auto Correlation (SPAC)) metodu kullanılarak, yerel zemin etkisinin değerlendirilmesinde temel parametreler olarak kayma dalga hızı (Vs), sediman kalınlığı (h) ve hâkim titreşim frekansı (f) belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, Eskişehir ovasının zemin yapısının oldukça değişken olduğunu göstermektedir. Ölçüm noktalarında, mühendislik anakayası derinliği olarak en derin 130 m ve en sığ da 20 metreye ve ~530 m/s Vs hızlarına ulaşılmıştır. Hâkim frekans değerleri olarak da 0.6 Hz, 0.8 Hz, 1.3 Hz, 3 Hz ve 8 Hz değerleri baskın olarak gözlemlenmiştir. Anakaya derinliği ve hızındaki değişimler, şehrin farklı bölgelerinde deprem riskinin de farklı olacağını işaret etmektedir. Bu bilgiler, şehir planlaması, depreme dayanıklı binalar tasarımı ve afet riskini azaltma çalışmaları için kullanılabilir.
Ulaştırma yol yapılarının kalite kontrolünün GPR yöntemi kullanılarak yapılması
Bu tez çalışmasında, İstanbul İli Tuzla İlçesinde ve Bursa İli Nilüfer İlçesinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı; tabaka kalınlıkları bilinen ve şartnamelere uygun yapılmış olması gereken asfalt, beton kaplama yollarda, asfalt altı temel tabakalar üzerinde ve derinlerinde, deformasyon veya potansiyeli olup olmadığı denetlemek adına yer radarı çalışmaları yapmaktır. GPR yöntemi, son teknolojilerden faydalanarak kullanılmıştır. Çalışmalarda Mala marka GPR ölçüm cihazı ve ekipmanları (250 MHz korumalı antenler) kullanılmıştır. Arazi çalışmalarını takiben veri işlem aşamalarında Reflexw programı kullanılmış ve iki boyutlu radargram görüntüleri elde edilmiştir. Bu veriler değerlendirilerek yorumlamalar yapılmış ve bazı sonuçlara ulaşılmıştır. Çalışma alanında elde edilen İki boyutlu jeoradar kesitleri ve görüntülerinde; boşluk, doğal veya yapay katmanlar arası geçiş olarak değerlendirilebilecek; sırasıyla dairesel formlu, doğrusal gidişli anomaliler tespit edilmiştir. Ulaştırma yapılarında, tahribat olmadan detayları incelemek ve imalatı teyit etmek, imalat dışında kalan alandan gelebilecek deformasyon potansiyelini öngörebilmek adına GPR yöntemi kullanmak bu tezde önerilmektedir. Dairesel yapıda olan anomalilerin yapay veya doğal(karstik) boşluk, doğrusal gidişli olanların ise tabakalar arası geçiş zonu olabileceği düşünülmektedir. Bu çalışmalar ilgili uzmanlara sunulmuş olup gelecekteki çalışmalara öncülük edecektir.
İnsar tekniği ile denizli havzalarının kinematik analizi
20 Mart 2019'da Burdur-Fethiye Fay Zonunun Acıpayam açılma rejimi içinde ve 8 Ağustos 2019'da Acıgöl Graben Sistemi içerisinde olmak üzere büyükleri 5.5 (Mw) ve 6.0 (Mw) olan iki deprem meydana geldi. Bu çalışmada, bu depremlere ait kosismik deformasyonu araştırmak için sismolojik veriler ve Sentinel 1A interferometrik sentetik açıklıklı radar (InSAR) verileri birlikte değerlendirilmiştir. Acıpayam ve Bozkurt depremleri için elde edilen yükselen ve alçalan interferogramlar, maksimum yer değiştirmelerinin sırasıyla 4,6 cm ve 6.0 cm olduğu normal faylanmayı işaret etmektedir. Acıpayam depremine ait 1179 artçı şok (0.9
İskenderun Körfezi sismik yansıma verilerinin yığma öncesi derinlik migrasyonu
Doğu Akdeniz'in kuzeydoğusunda yer alan İskenderun Körfezi tektonik açıdan aktif bir bölgedir. Doğu Akdeniz'in etrafında bulunan tektonik rejimler; doğuda Bitlis-Zagros sutur zonu boyunca kıtasal çarpışma, güneyde Kıbrıs yayı ve Helenik yay boyunca Afrika levhası ve Anadolu plakası arasında dalma-batma zonu ve Anadolu plakasının iki büyük doğrultu atımlı fay boyunca batıya doğru kaçış hareketidir. Bu tez çalışmasında, Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı (TPAO) tarafından İskenderun Körfezi'nde 1989 yılında toplanan 4 profil çok kanallı sismik yansıma verisi kullanılmıştır. Emerson-Paradigm Echos & GeoDepth yazılımları kullanılarak sismik veriler işlenmiş ve 2B Kirchhoff yığma öncesi derinlik migrasyonu uygulanılması ile bölgeye ait ilk kez derinlik kesitleri elde edilmiştir. Veriler üzerine hem rutin hem de rutin olmayan veri işlem adımları uygulanmıştır. Rutin veri işlem adımları; veri yükleme, geometri tanımlama, istenmeyen izlerin ve alanların atılması, bant-geçişli süzgeçleme, statik düzeltme, önkestirim dekonvolüsyonu, f-k eğim süzgeci, CDP ortamına geçiş, F-K eğim süzgeci ZMULT modülü, hız analizi ve yığmadır. Rutin olmayan veri işlem adımı ise yığma öncesi derinlik migrasyonudur (PSDM). Yığma öncesi derinlik migrasyonu yeraltının karmaşık tektonik özelliklere sahip olması durumunda (faylanmalar, kıvrımlanmalar, tuz domları) gerçek jeolojiye yakın derinlik kesitleri elde etmede büyük yarar sağlayan bir yöntemdir. PSDM yönteminde kullanılan ara hız modeli gerçek ışın yollarını kullanarak tabaka sınırlarında ışın bükülmesine izin vermekte ve başlangıç ara hız modelinin doğruluğu PSDM için oldukça önemli yer tutmaktadır. Bu çalışmada, her sismik hat için başlangıç ara hız modeli ile yığma öncesi derinlik migrasyonu (PSDM) uygulanmasının ardından ilksel derinlik kesitleri elde edilmiştir. Başlangıç ara hız modeli ile uygulanan PSDM sonucu elde edilen CDP gruplarında yatay olmama durumu gözlemlenmiş ve bu hata oranlarını giderebilmek için grid tomografi ve tabaka-tabanlı tomografi yöntemleri kullanılmıştır. Tomografi ardından elde edilen güncellenmiş ara hız modeli ile PSDM yeniden uygulanmış ve veri işlem adımları CDP grupları tamamen yatay hale gelene kadar yinelemeli olarak devam ettirilmiştir. Çalışmanın amacı, yığma öncesi derinlik migrasyonu uygulanılması ile İskenderun Körfezi'nde yeraltına dair en doğru yaklaşımı sağlayan derinlik kesitleri elde edebilmek ve yığma öncesi derinlik migrasyonunda kullanılan grid tomografi ve tabaka-tabanlı tomografi yöntemlerinin elde edilen kesitler arasında karşılaştırmalar yapılarak sığ ve derin tabakaları, fayları, kıvrımlanmaları görüntülemede nasıl sonuçlar verdiğini açıklamaktır.
Imaging the upper mantle beneath Turkey and surrounding regions
This study includes two interdependent sections. The first section presents an analysis of Pn travel times to determine Pn velocity, Pn anisotropy and crustal thickness variations beneath Turkey and surroundings. Between 1999 and 2010, more than 50 000 Pn arrivals are compiled from 700 regional earthquakes by 832 stations of permanent and temporary networks operated in the study area. A regularized least squares inversion method is used to estimate crustal thickness variations and image velocity perturbations in the uppermost mantle. The results reveal features that correlate well with the surface geology and the active tectonics of the region.The Pn velocities show very fast (> 8.4 km s-1) and very slow (< 7.6 km s-1) anomalies indicating a heterogeneous lithospheric structure. The average velocity of 8.0 km s-1 is determined from a linear fit to Pn travel times. Relatively uniform Pn velocities (7.9-8.1 km s-1) are observed in the western Turkey. Large velocity contrasts are located at subduction and suture zones. A sharp transition in the central Anatolia is apparent from the uniform Pn velocities in the west to lowest velocities (< 7.6 km s-1) in the east. The lowest velocities coincide with the volcanics of the easternmost Anatolia and the Central Anatolian Volcanic Zone. Beneath the Dead Sea Fault Zone and Dinarides-Hellenides, the upper mantle velocities are also low (< 7.8 km s-1). High Pn velocities are observed beneath oceanic lithosphere such as Mediterranean Basin (> 8.3 km s-1), western Black Sea basin (> 8.3 km s-1), Adriatic Sea (> 8.3 km s-1), and Zagros suture zone (> 8.3 km s-1). Large velocity contrasts are observed at subduction, suture zones and across the North Anatolian Fault.Pn anisotropy has maximum amplitude of ±0.8 km s-1 in the study area corresponding to 10% anisotropy. The coherent and largest anisotropic anomalies are observed in the western Anatolia, Aegean Sea, and Cyprian Arc. A significant anisotropic pattern is observed in the Cyprian arc region. Pn anisotropy in western Anatolia, Aegean Sea and Greece correlate well with the present state of tectonic deformation and GPS velocities. The Dinarides-Hellenides exhibit arc-parallel anisotropy. In western Anatolia, anisotropy is aligned in N-S direction along the major principal strain orientation. Along the North Anatolian Fault, the anisotropy directions are E-W, aligned with the fault geometry in the western part while no correlation is observed on the central and eastern parts of the fault. Anisotropy in eastern Anatolia is complex and the directions are varying strongly in the region of low Pn velocities. The absence of anisotropy is apparent in an area dominated by the neogene volcanism. Low Pn velocities and absence of clear anisotropic pattern beneath eastern Anatolia may have resulted from thermal anomalies in the uppermost mantle possibly due to delamination processes.Large positive station delays are observed along the southern coast of Anatolia, eastern Anatolia and beneath Dinarides-Hellenides while large negative station delays are observed in western Anatolia and the Marmara region. The majority of the stations in central Anatolia show small station residuals indicating the average crustal thickness of 35±2 km. Western Anatolia and the Aegean Sea have crustal thicknesses between 28±2 and 33±2 km. In Greece, the crustal thicknesses are increasing from 33±3 km from the western coast to a maximum of 48±3 km beneath Dinarides-Hellenides. The large crustal thicknesses (40-48 km) are also observed along southern coast of Anatolia. In eastern and southern Anatolia the average crustal thicknesses are 40 km and 36 km, respectively.In the second section of this study, shear wave splitting on records of core-refracted (SKS) phases are obtained. Waveform data from 850 teleseismic earthquakes occurred between 1999-2010 at epicentral distances greater than 84? and less than 130? with magnitudes greater than 6.0 are analyzed. A total number of 4163 splitting measurements are obtained from 217 broadband seismic stations located in and around Turkey.The anisotropy parameters measured from SKS are consistent with the results of similar studies conducted in North-Central Anatolia, eastern Anatolia and Aegean. Fast direction polarizations are dominantly in NE-SW direction in the eastern Anatolia. In the Marmara region, fast polarization directions are in NNE-SSW direction with greater lag times. There is a relatively sharp change in the fast polarization directions form NE-SW to NW-SE at the Antalya Bay, Isparta Angle region (~30oE). SKS measurements are non-uniform in central and northern Greece. There are progressive changes in the fast splitting directions as well as delay times from eastern Turkey to the Aegean. The change in the fast splitting directions from NNE-SSW in the eastern Anatolia to N-S in the Aegean may be the result of the retreat of the Hellenic slab. Through the North Anatolian Fault, shear wave splitting directions are aligned NE-SW.
The present day stress states in the Marmara region
In this study, for the analysis of high quality fault plane solutions, data from stations of KOERI and the TURDEP project in the Marmara Region was merged. Data from a total of 105 stations, including 5 continuous SBO stations of KOERI was used. The earthquakes were selected with the following criteria; minimum local magnitude of 2.0, number of minimum P-wave first motion polarity of 10 and toleration of maximum misfit of 1. During the study 85, 75, 73, 102, and 63 source mechanisms were determined in Ganos Offshore, Tekirdağ Basin, Çınarcık Basin, Yalova Region and Gemlik Region, respectively. Through the determination of 9226 high quality P-wave first motion polarities for the selected 398 earthquakes, the number of average polarity per earthquake was 23. Average error depth, latitude, longitude, and GAP values were also obtained as 2.75 km, 0.98 km, 1.25 km and 63?, respectively. Furthermore, using the algorithm of Horiuchi et al., (1995), simultaneous focal mechanism solutions of individual earthquakes and recent stress regimes along with R-values have been determined for the five clusters. As a result, it was found out that NW-SE trending trans-tensional stress structures leading mostly normal and oblique faulting systems are predominant in Tekirdağ Basin, Çınarcık Basin, Yalova and Gemlik clusters. Nevertheless, Ganos Cluster was presented as a dextral strike-slip deformation system through the transition from normal to reverse faulting system. Vertically oriented Sigma-2 axis was obtained for the Ganos Offshore cluster, whereas in all other regions Sigma-1 axis was vertical.
Imaging fluid-rich zones by magnetotelluric method at South Marmara
Magnetotelluric data at sixteen sounding locations along two parallel profiles at south Marmara region were collected to improve the understanding of the crustal electrical conductivity structure. The PW (~40 km) and PE (~35 km) profiles yield data in the frequency range 320-0.0005 Hz. Remote reference technique (Gamble et al., 1979) was used to enhance the data quality. The effects of near surface inhomogenities (galvanic distortions) were removed from the data utilizing Groom and Bailey (1989) decomposition. Following the decomposition, the geoelectric strikes of N102°E and N72°E were calculated for the PW and PE profiles, respectively. The data were rotated using these strike directions. Following this step, they were modeled in two dimensions using the inversion code developed by Ogawa and Uchida (Ogawa and Uchida, 1996), with error floors of 10 per cent for apparent resistivity and 2.86° for phase of both TE (transverse electric) and TM (transverse magnetic) modes. Resulting models suggest that the South Marmara fault possibly corresponds to a lateral resistive boundary between Manyas-Karacabey basin and Bandırma-Karadağ uplift on the PW and Uluabat uplift and Mudanya uplift on the PE profile. The features characterized in geoelectric models also correlate with known faults in the study area. While the conductive zones beneath the northern ends of the profiles at depths greater than 13 km are attributed to partially melting in the crust or the existence of deep crustal fluids below the impermeable layers, the highly resistive zones are associated with low fluid condition and high rigidity.
BRTR (PS-43) diziniminin sismik arka plan gürültü analizi
The seismic background noise variation of BRTR array, composed of two sub arrays located in Ankara and in Kırıkkale-Keskin, has been investigated by calculating Power Spectral Density and Probability Density Functions for seasonal and diurnal noise variations between 2005 and 2011. PSDs were computed within the frequency range of 100 s ? 10 Hz. The results show us a little change in noise conditions in terms of time and location. Especially, noise level changes were observed at 3-5 Hz in diurnal variations at Keskin array and there is a 5-7 dB difference in day and night time in cultural noise band (1-10 Hz). On the other hand, noise levels of medium period array are high in 1-2 Hz frequency range. High noise levels were observed in daily working times when we compared to night-time in cultural noise band. The seasonal background noise variation at both sites also shows very similar properties to each other. Since both arrays consist of borehole instruments and away from the coasts, we saw a small change in noise levels caused by microseism. Comparison between Keskin short period array and Ankara medium period array show us Keskin array is quiter than Ankara array. Finally, to analyze contribution of BRTR array to IMS network for detection capabilities, six-year long event bulletin data were retrieved between 2005 and 2011 to create annual seismic detection threshold maps for BRTR. These results also depend on the changes in IMS network configuration and IMS network stations data availability.
Numerical modelling of Amasra and Fatsa tsunamis in the Black Sea
Two historical tsunamis in the Black Sea have been investigated in this study, employing models obtained from the studies of each event: the Fatsa Tsunami, triggered by the Erzincan Earthquake (Ms=8.0, on 26 December 1939); and the Amasra Tsunami, triggered by the Bartın Earthquake (Ms=6.6, on 3 September 1968). Seismic source parameters of Erzincan and Bartın Earthquakes were investigated on the based of literature and data available for tsunami modeling purposes. In the study, tsunami models from two earthquakes occurred in sea and on land were generated by the NAMIDANCE Tsunami Simulation and Visualization code, using the seismic source parameters. In the Black Sea region, tsunami impact areas were presented by calculating tsunami arriving time, generation of wave, wave propagation and height of wave based on numerical simulation.
3-D P wave velocity structure of Marmara region using local earthquake tomography
The 3D P wave velocity model of upper and lower crust of the Marmara Region between 40.20 - 41.20 N and 26.50 - 30.50 E is obtained by tomographic inversion (Simulps) of 47034 P wave arrivals of local earthquakes recorded at 90 land stations, 30 OBO stations and 14162 shot arrivals recorded at 35 OBO stations (Seismarmara Survey, 2001) between October 2009 and December 2012. We first obtained a 1D minimum model with Velest code in order to use it as an initial model for 3D inversion with 648 well located earthquakes located within the study area. We first developed a 1D model by VELEST code then used it as an initial model for 3D tomography. After trial 3D inversions we decided to create a more adequate initial model for 3D inversion. Choosing the initial model we estimated the 3D P wave velocity model representing the whole region both for land and sea. The results are tested by making Checkerboard Test, Restoring Resolution Test and Characteristic Test, and the reliable areas of the resulting model is defined in terms of RDE, DWS, SF and Hit count distributions. By taking cross sections from the resulting model we observed the vertical velocity change along profiles crossing both land and sea. All the profiles crossing the basins showed that the high velocities of lower crust make extensions towards the basin area which looks like the force that gives a shape to the basins. Under the north of the Central Basin and Çınarcık Basin high velocity zones appeared which look like resisting walls holding the north of the basins between 5 km and 15 km. The same is also observed under the southern Tekirdağ Basin between 5 km and 15 km. These extensions of lower crust towards the basins appeared with an average velocity of 6.3 km/s. These extensions might be the result of the deformation due the shear in the region and it is also interpreted that the development of these high velocities coincides with the development of the basins. Thus, both the basins and the high velocity zones around them might be resulted from the entrance of the NAF into the Marmara Sea when also a shear regime is dominated due to the resistance of the northern Marmara Region (Yılmaz, 2010). The seismicity is observed between 5 km and 15 km after the 3D location of the earthquakes. The locations of the earthquakes improved and the seismogenic zone is determined well, between 5 km and 15 km. The depths of the pre-kinematic basement and crystalline basement showed great differences under the sea. It is observed that the velocity under sea becomes compatible with land after 8 km.
1-D local crustal structures from seismological data in the Cyprus Subduction zone and Antalya Bay
The eastern Mediterranean is a tectonically complex region, where long-term subduction and accretion processes have shaped the overall evolution. Recently, many seismic tomography studies have shown subducted slabs of the Neo-Tethyan lithosphere, continuing its subduction in the Hellenic trench, stalled in the Cyprus trench and being torn near the intersection between them. Antalya bay is a key region located on the western flank of the Cyprus Subduction Zone (CSZ), close to the junction between the Hellenic and Cyprus Arcs. Here deep earthquakes are nucleated, which otherwise cannot be seen anywhere else along the CSZ. For this reason, we focus our attention specifically to the Antalya Bay area but also the remaining parts of the CSZ. Several regional studies have been carried out to define the velocity structure beneath the region but none have been able to locate the CSZ. One of the main reasons for this was the lack of incorporation of a wide seismic network in those regional studies. We compile a large catalog of seismicity and relocate earthquakes to infer 1D local crustal structure using the clusters of seismicity. We used seismic data between 2005 ? 2011 which are recorded at more than 250 seismic stations operated by several agencies and portable deployments. The data-set is composed of over 10,000 events and earthquakes can be grouped in several distinct clus-ters. We defined five of these clusters, where the total number of events is more than 4500, among which we selected over 2000 events with the highest data quality. 1-D local P-wave velocity models are developed using this high quality data-set and the earthquakes are relocated using the local velocity models. The compiled and reanalyzed data will contribute to perform local earthquake to-mography. Moreover, obtained local velocity models represent a fundamental step towards an improved seismic tomography studies in a very crucial region in the eastern Mediterranean.
Aydın, Salavatlı jeotermal alanında korelasyon metodu ile mikro deprem analizi
Induced seismicity typically refers to minor earthquakes and tremors that are caused by human activity that alters the stresses and strains on the Earth's crust. Earthquakes which are smaller magnitude are called micro-earthquakes. Micro-earthquakes could be observed in areas which includes energy technologies that involve injection or withdrawal of fluids from the subsurface. Micro-earthquakes are the result from these kind of process. Geothermal areas are good example of that kind of areas. So we chose Salavatlı, Aydın geothermal area to study. The main aim of this study is to find similar micro-earthquakes with correlation method to check if they come from same source or location. So the data which was collected from 9 broad-band stations which were installed at the study area,between June of 2010 and April of 2013 were used for this aim. 977 micro-earthquakes were located with SEISAN. 815 of them could be used for the correlation analysis due to quality of data. GISMO correlation toolbox was used for this process. The duration of waveforms are 10 seconds because the longest micro-earthquake in this study is 8 seconds. We took lower limit as 0.9 for the correlation co-efficient. 34 event of similar waveforms were found. When we examined location of all micro-earthquakes, we saw that they were scattered over the study area. This might be caused from wrong P or S wave pickings or inadequate crustal velocity model. So, firstly, we decided to check the initial velocity model by using VELEST software. For the VELEST processing 334 best located micro-earthquakes were selected on the base some criterias. After getting minimum 1D velocity model for the study area, all micro-earthquakes were relocated again and then mapped. The location of most of them altered and get better. Then with final 1D velocity model, events of similar waveforms were map. In general, when monthly location of micro-earthquakes were checked, the direction of the injected water from re-injection wells could be clearly seen on the seismicity maps.
Tsunamis generated by submarine landslides in the Marmara sea
In this study, we investigated tsunamis generated by submarine landslides in the Marmara Sea. The area of Ganos, Küçükçekmece, Yenikapı and central portion in Central Basin (CNI) have been selected as a pilot landslide case area in the Marmara Sea and bathymetry data with 150 m resolution has been used. We have benefited from the General Directorate of Mineral Research and Exploration (MTA) landslide map and previous studies to determine possible landslide locations in Marmara Sea. We modelled the generation of the landslide generated tsunamis using TWO-LAYER model and the propagation and coastal amplification of the landslide generated waves are investigated using the tsunami simulation and visualization code NAMI-DANCE. Sediment thicknesses are set as 10 m-50 m for Ganos and CN1, whereas for Küçükçekmece, they are set as 5 m, 10 m and 50 m. In Yenikapı case, thicknesses are 5 m, 10 m, 30 m, 60 m and 120 m. We have assigned the velocity of the slide for the selected landslide points according to the sediment thickness to understand its effect. Our investigations indicated that velocity is reduced from the slide center to the boundary of the sliding (rupture) surface and the velocity increases while the thickness is increased. In addition, it is observed that there is a linear relation between the thickness and the velocity in Yenikapı case. The effects of the tsunami waves may change depending on the velocity of the slide, the thickness of the sediment. Tsunami generated by submarine landslides should be considered as hazardous for the Marmara Sea coasts.
Crust and upper-mantle imaging by using P and S receiver functions in different tectonic regimes
P and S receiver functions (RF) are effective tools to solve crustal and upper-mantle velocity contrasts. In this respect, RFs are utilized to image three different tectonic regimes of Anatolia. Firstly, western segment of the North Anatolian Fault Zone (NAFZ) is inspected by data from a dense broadband network (Dense Array for North-Anatolia - DANA) of 71 seismic stations with a nominal station spacing of 7 km in the vicinity of the 1999 Izmit earthquake. High resolved 2-D cross-section images reveal previously unkown small-scale structures and fault geometries in the crust and upper-mantle. Secondly, N-S extension dominated Western Anatolia (WA) is observed by 47 permanent broad-band stations. Totally, 3563 high signals to noise ratio P wave RFs with cut-off frequency of ~1 Hz are obtained among 43146 teleseismic earthquakes. Crustal differences, sharp Moho changes and low velocity zones are defined by 2-D cross-sections in the region. Lastly, Isparta Angle (IA) is imaged by data from a temporary and permanent broad-band seismic network that is composed 42 seismic stations. 4501 P wave RFs are used to resolve upper crustal and Moho depths and 946 S wave RFs are operated to figure out lithospheric-asthenospheric boundaries (LAB). Migrated P wave RFs cross-sections present Moho anomalies and African slab in the crust of IA. On the other hand, migrated S wave RFs cross-sections show variation of LAB boundary between ~50 to ~90 km depth range.
An investigation of anatolian-african subduction zone in southwestern Turkey: Lithospheric structure beneath Isparta angle (IA) and the surroundings from rayleigh wave phase velocity inversion
Geodynamics of Turkey is complicated by the tectonic interactions between Africa, Eurasia and Arabian plates. These processes lead to high seismic activity and internal deformation beneath this region and its vicinity. Subduction of African Plate beneath Western Anatolia along Hellenic and Cyprus Arcs even more complicates the overall picture. In this sense, Isparta Angle (IA) plays a key role in understanding the neotectonic development of the Eastern Mediterranean. In this research, our goal is to put consistent constraints on the upper mantle structure beneath IA and the surroundings via Rayleigh wave tomography method. Depending on their frequency content, surface waves help us image the velocity variations at various depth ranges. In this regard, we adopted a phase velocity inversion technique named as "Two-plane wave method". With the use of this method, we will be able to effectively map the three-dimensional (3-D) velocity structure and amplitude variations beneath southwestern Turkey to a certain extent. In August 2006 - September 2009 time frame, we recorded teleseismic earthquakes (30 < < 120) with magnitudes greater than 5.5 using the permanent seismic networks of Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute (KOERI), Süleyman Demirel University (SDU) and IRIS/GEOFON together with temporary stations (a total of 48 sensors) deployed with support from Missouri University and Boğaziçi Research Fund (BAP). Following the detailed analysis of vertical component seismograms, we calculated a one-dimensional (1-D) dispersion curve which served as an input for two dimensional (2-D) phase velocity inversions. Phase velocity maps were generated and displayed in several horizontal cross sections at various periods. Since surface waves bring integrated information from certain depth ranges, we also performed other series of inversions to determine the absolute shear wave velocity distribution beneath Southwestern Turkey down to a depth of nearly 250 km. Furthermore, construction of a 3-D shear velocity model enabled us to address the significant issues regarding the complex slab geometry of Anatolian-African subduction mechanism. The locations of pronounced fast and slow velocity anomalies provided us useful insights about the important elements that mostly define the nature of subduction such as slab detachment, slab tearing, asthenospheric upwelling, and volcanism etc. The outcomes of this study have been compared to most recent and previous studies to make reliable interpretations.
Orta Anadolu'dan Doğu Akdeniz'e Kabuk Yapısına İlişkin Yeni Bir Bakış
Mart 2010'da Kıbrıs yayı projesi kapsamında, Orta Anadolu'da Cihanbeyli'den Doğu Akdeniz'de Anamur'a kadar 300 km ve güney Kıbrıs'ta 45 km uzunluğunda Kuzey-Güney doğrultulu profiller boyunca geniş açılı sismik yansıma/kırılma çalışması yapılmıştır. Bu çalışmada yapay kaynak olarak karada 1125 kg' lik iki patlayıcı, Kıbrıs'ın güneyinde akdenizde ise 98 litre küplük airgunlar kullanılmıştır. Cihanbeyli ile Anamur arasına yaklaşık 300 km'lik doğrultu boyunca 76 tane üç bileşen ve 119 tane de düşey bileşen sismometreler aralarında ortalama 1.25 km'lik mesafeler ile kurulmuştur. Güney Kıbrıs'ta da yaklaşık 45 km'lik profil boyunca 25 tane üç bileşen, 25 tane de düşey bileşen sismometreler aralarında ortalama 1.25 km'lik mesafeler ile kurulmuştur. Herbir yapay kaynak için faz okuması uygun bant geçişli filtreler kullanılarak yapılmıştır. Data seti için yapılan modelleme sonucunda kabuk kalınlığının orta Anadolu'da 38 km ile başlayıp doğu Akdeniz'de 45 km'ye kadar arttığı gözlemlenmiştir. Ortalama P dalga hızının Tuz Gölü havzasında 23 km derinlikte 6.5 km/s olduğu görülmüştür. Profilin orta Torosları kestiği kısımlarda sığ derinlikler için göreceli olarak daha yüksek P dalgası hızlarının (5.5 – 5.6 km/s) varlığı gözlemlenmiştir. Güney Kıbrıs'ta profilin Trodos masifini kestiği yerde sığ derinliklerde P dalga hızının (6 km/s) göreceli olarak daha yüksek olduğu dikkat çekicidir. Elde edilen P dalgası hız modelinde kabuk kalınlığının Türkiye'nin güneyinden Kıbrıs'a doğru 45 km'den 30 km'ye kadar inceldiği de gözlemlenmiştir. Veri işlem sonucunda elde edilen 2 boyutlu P hızına ait modeller esas alınarak teorik seyahat zamanları ve gözlemlenen sismik fazlara ait genliklerin kıyaslanabilmesi amacıyla yapay sismogramlar üretilmiştir. Ek olarak, elde edilen 2 boyutlu P dalga hızı modellerinde sismik fazlar tarafından çözümlenmemiş kısımların doğruluğunu kontrol etmek amacıyla gravite modellemesi de yapılmıştır. Elde edilen tüm sonuçlar çalışma sahasının jeolojik ve tektonik özellikleri ve yine aynı saha içerisinde gerçekleştirilmiş jeofizik çalışmalar ile ilişkilendirilmeye çalışılmıştır.
The magnetotelluric phase tensor method for imaging the north anatolian fault zone
Magnetotelluric data often suffer from localized (three-dimensional) heterogeneities by a real and frequency independent phenomenon known as "galvanic distortions". There have been numerous techniques developed for avoiding the galvanic distortions and thus, determining the dimensionality of the observed data. Groom and Bailey's decomposition and the phase tensor analyses are used for avoiding galvanic distortions and Swift's analysis, Bahr's parameters are some of the most common and conventional dimensionality determination approaches. The phase tensor is a relatively more recent approach compared to the rest and is useful for studying in a distortion-free medium. The main objective of this study is to develop MATLAB® scripts for calculating and imaging the phase tensor ellipses and applying them to observed data collected at the central part of the North Anatolian Fault Zone (NAFZ). Final images are compared to other geophysical study results performed within the same area.
Numerical modelling of exhumation of high pressure - low temperature metamorphic rocks: A case study of Tavsanli and Afyon zone in western anatolia
Despite many numerical modeling works on burial and exhumation of crustal rocks, the formation of metamorphic rocks in High Pressure / Low Temperature (HP/LT) region and mechanism of their exhumation is poorly constrained. The metamorphic rocks in Tavsanli and Afyon Zone have high P/T ratios and they are represented by blueschist and greenschist to blueschist transitional rocks, respectively. The mechanism of burial and exhumation of crustal rocks were investigated by performing numerical experiments such as subduction of oceanic plate under the continental margin, intra-oceanic subduction and post-collision. Rheological constraints on exhumation of HP/LT rocks are presented. The numerical modeling results for subduction settings indicate that lithospheric mantle deforming in viscous rheology is the key factor to preserve the temperature of buried crustal rocks in subduction channel, whereas continental lithospheric mantle deforming in frictional plastic rheology gives metamorphic rocks in higher pressures and temperatures. The weaker crust and viscous rheology imposed in continental lithospheric mantle provides metamorphic rocks with P-T conditions comparable to Tavsanli Zone; strong crust and viscous rheology in continental lithospheric mantle gives metamorphic rocks with P-T conditions in agreement with Afyon Zone. In post-collision setting, the numerical modelling results show that weaker crust with high Moho temperature are the necessary conditions for exhumation of crustal rocks in high temperature / high pressure region.
Patlatma sonucunda oluşan yerel tetiklenmiş sismisitenin kaya kütlesi davranışı üzerindeki etkisinin araştırılması
Çok küçük manyetütlü depremlerin incelenmesini konu alan tetiklenmiş sismisite, yer bilimleri açısından oldukça önemlidir. Tetiklenmiş sismisite sismoloji araştırmalarının bir alt kolu olup, akustik emisyon ve doğal kaynaklı depremlerin arasında yer almaktadır. İndüklenmiş sismisite çalışmaları; doğal gaz ve petrol üretim kuyularında, jeotermal kaynaklarının üretim ve geri besleme kuyularında, baraj ve göl çevrelerinde, atık su depolarının çevresinde ve yer altı işletmelerinde etkin olarak kullanılmaktadır. Tetiklenmiş sismisite çalışmaları ile sismik aktivitelerin lokasyonlarının belirlenmesi, sismik aktivitelerinin oluşum mekanizmalarının anlaşılması ve kaya patlamalarının veya çökmelerinin sebepleri araştırılmaktadır. Bu tez çalışmasında, yer altı maden işletmelerinde meydana gelen küçük manyetütlü tetiklenmiş depremler incelenmiş ve çevre kayacın bu sismik aktivitelere verdiği tepkiler değerlendirilmiştir. Birçok maden sahası kendine özgü, karakteristik olarak nitelenebilecek şekilde sismik yönden aktiftir. Yapılan çalışmalar, maden sahalarının jeolojik özellikleri ve maden üretim yöntemi aynı olsa bile sismik aktivite seviyelerinin birbirlerinden çok farklı olabileceğini göstermektedir. Ancak bu farklı sismik aktivite seviyelerinin nedenleri henüz açıklanabilmiş değildir. Tetiklenmiş sismik aktiviteler genel olarak çok düşük manyetütlü yapay depremler olarak tanımlanmaktadır ve yer içinde meydana gelen dış etkiler sonucunda (madenler için üretim patlatmaları veya üretim yönteminin doğasından kaynaklanan) bölgedeki stress dağılımı değişmektedir. Ancak tetiklenmiş sismik aktivitinin meydana gelmesindeki önemli etkenlerden biri de kayaç içindeki stress dağılımı olmakla birlikte, yapılan çalışmalar kayaçtaki porozite değişimi ve ani enerji yayılımlarının da bölgede tetiklenmiş sismik aktivitelere neden olduğunu göstermektedir. Yer altı maden işletmeleri tetiklenmiş sismik aktivitenin oluşmasında önemli rol oynamaktadır. Cevher ve çevre kayacın yapısı, maden üretim yöntemi, maden dizyanı ve derinlik tetiklenmiş sismik aktivite seviyesini etkileyen parametreler olarak sayılmaktadır. Günümüze kadar yapılan çalışmalar, tetiklenmiş sismitenin derinlikle birlikte arttığını ancak yüzeye yakın yer altı işletmelerinde de göreceli olarak yüksek manyetütlü aktiviteler olabildiğini göstermiştir (kaya patlamaları ya da taban çökmesi). Bu nedenle üretim seviyesi derinleştikçe, kaya patlamaları gibi ölümcül ve hasarlı kazaların görülmesi sıklaşmaktadır. Sismik aktivitelerin lokasyonları ve ativitelerin göreceli olarak artış gösterdiği zamanların doğru olarak belirlenmesi önemlidir. Özellikle üretim patlatmalarının hemen sonrasında tetiklenmiş sismisitede normalin çok üstünde artışlar gözlemlenmektedir. Unutulmaması gereken diğer önemli bir konu ise sismik aktiviteki benzer artışlar kaya patlamaları gibi kazaların sonucunda da görülebilmektedir. Öte yandan tetiklenmiş sismisitenin sonuçları göz önünde bulundurularak madene yeniden giriş kuralları düzenlemekte, üretim yöntemleri güncellenebilmekte ve maden tahkimat yöntemi değiştirilebilmektedir. Tez çalışması kapsamanında İsveç'in güneyinde yer alan Zinkgruvan ve Garpenberg metal madenlerinden elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Zinkgruvan ve Garpenberg yeraltı işletmeleri, İsveç'te günümüzde halen işletilmeye devam eden en eski madenlerdendir ve birbirlerine olan uzaklıkları yaklaşık olarak 200 km'dir. Her iki işletmede de çinko, gümüş ve kurşun cevherleri bulunmakta, yüzeyden ortalama 1000 m derinde üretim devam etmektedir. Zingkruvan maden sahası metasediman ve metavolkanik kayaçlarla karakterize edilmektedir. Günümüzde aktifliği tartışmalı olan iki fay yapısı ortaya konmuştur ve bu fay sistemlerinin hareketleri sonucunda metal cevheri günümüzdeki halini almıştır. Maden sahasındaki üretimler bütün cevher parçalarında devam etmektedir. Garpenberg maden sahası ise daha karmaşık bir jeolojik yapının üstüne kurulmuştur. Maden sahasınında içinde bulunduğu kıvrım yapısı ve farklı metamorfizma olaylarının sonucunda cevher bölünmüş ya da yakın ancak farklı lokasyonlarda yeniden oluşmuştur. Ancak, Garpenberg'deki cevher Zinkgruvan cevherine kıyasla daha az zarar görmüştür. Zinkgruvan Madeninde 2 Temmuz 2015 günü, yerel saat ile 15:00 sularında, 1100 metre derinde kaya patlaması gerçekleşmiştir. Meydana gelen bu kazada tünel kapanmış ve üretime bir süre ara verilmiştir, çalışmada bu olayın sebepleri ve civar kayaçların tepkisi araştırılmıştır. Ayrıca Garpenberg Madeni'nde 8-13 Ekim 2015 tarihleri arasında kaydedilen tetiklenmiş sismik aktiviteler incelenmiş, ancak madende bu süre zarfında herhangi bir kritik kaza olmamıştır. Garpenberg Maden'inde iki farklı sismik ağ bulunmaktadır. Bölgesel ağ yüzeyden 720 metre derinde ve toplamda 16 kayıtçıdan oluşmaktadır. Bu kayıtçılar aynı yatay düzlemde konumlandırılmıştır. Diğer yandan Kalıcı ağ maden içinde farklı seviyelerde konumlandırılmış, toplam 19 kayıtçıdan bulunmakta ve bu kayıtçılar genel olarak Yerel ağın daha altında bulunmaktadır. Zinkgruvan madeninde 1-2 Temmuz 2015 tarihleri arasında 3000 den fazla sismik aktivite kaydedilmiştir. Ancak veri işlem aşamasında 271 veri incelenmiştir. Veri işlemi yapılacak olan sismik aktivilerin belirlenmesinde iki farklı kriter göz önünde bulundurulmuştur. Bunlardan ilki, sismik aktivitenin manyetütü küçüldükçe daha az kayıtçı tarafından kaydedileceği için, 15 veya daha fazla kayıtçı tarafından kaydedilmiş olan sismik aktiviteler değerlendirmeye alınmıştır. İkinci kriter ise üretim patlatmasından (12:00) 3 saat öncesinden gün sonuna kadar olan kayıtlar dikkate alınmıştır. Madenin genel sismik aktivite karakteristiğine bakıldığında, patlatma sonrası kaydedilen sismik aktivite oldukça fazla olmaktadır. 1-2 Temmuz 2015 tarihlerinde kaydedilen ve veri işlemleri gerçekleştirilen tetiklenmiş sismik aktivitelerin yaklaşık %63'ü shear kaynaklıdır. Toplamda 4 büyük (Mw>0) tetiklenmiş sismik olay kaydedilmiştir. Bunlardan sadece bir tanesi 1 Temmuz 2015'de kaydedilmiştir. İki günlük kayıtların içerisindeki en büyük moment magnitütlü sismik aktivite ise 2 Temmuz 2015 gününde yapılan patlatma kaydı içinde görülmüş ve moment manyetütü 1.2 olarak bulunmuştur. Aynı gün kaydedilen diğer iki tetiklenmiş sismik olayların moment manyetütleri ise 0.4 ve 0.2 olarak hesaplanmıştır. 1 Temmuz 2015 tarihinde kaydedilen tetiklenmiş depremlerin yaklaşık olarak 135 tanesi veri işlem aşamasından geçmiştir ve odak noktalarının genel olarak bir hat üzerinde toplandığı gözlemlenmiştir. 1 Temmuz 2015 tarihinde, üretim patlatmasından yaklaşık 15 dakika sonra, moment manyetütü 0.6 olan tetiklenmiş sismik aktive kaydedilmiştir ve bu tetiklenmiş aktivitenin dinamik parametreleri, gün içinde kaydedilen diğer tetiklenmiş depremlerden daha yüksektir. Bu sismik olayın sonucunda açığa çıkan toplam enerji neredeyse günün geri kalanında kaydedilen sismik olaylarda elde edilen toplam enerji yayılımından fazladır. Dinamik kaynak parametreleri genel anlamda göreceli olarak düşük seviyede kalmıştır. Üretim patlatmasından sonraki ilk yarım saatte toplamda 200'den fazla kayıt alınmış olmakla birlikte, patlatmadan yaklaşık 1.5-2 saat sonrasında, sismik aktivite seviyesi patlatma öncesine geri dönmüştür. 2 Temmuz 2015 tarihindeki kayıtlar, kaya patlaması sebebi ile ancak saat 17:00 sularına kadar alınabilmiş ve yaklaşık olarak 131 tetiklenmiş depremin veri işlemi yapılmıştır. Tetiklenmiş sismik aktivitelerin odak noktalarına bakıldığında genel eğilimin, 1 Temmuz 2015 tarihinde oluşan sismik olaylara dik olacak şekilde ters doğrultuda yoğunlaştığı görülmektedir. Ancak 2 Temmuz 2015 günü kaydedilen en büyük moment magnitütlü depremlerin ise mevcut yönelimin sol-altında olduğu görülmüştür. Dinamik kaynak parametrelerinin kesinlikle 1 Temmuz 2015'de kaydedilen sismik aktivitelerin parametreleri ile uyumlu olmadığı gözlemlenmiştir. Ancak 2 Temmuz günü kaydedilen sismik olayların dinamik kaynak parametreleri neredeyse her zaman 1 Temmuz sismik aktivilerinin sonuçlarından daha büyük çıkmaktadır. En ilgi çekici kısım ise, sismik aktivitelerin sonucunda ortama yayılan enerjilerin kümülatif değerlerine bakıldığında, dört farklı zamanda enerji sıçramaları görülmüştür. Her ne kadar dinamik kaynak parametreleri daha yüksek olsa da, kaydedilen bütün bu sismik aktivitelerin kaya patlamasına neden olup olmadığı açıklanamamaktadır. Çünkü kaya patlamasına neden olan kırık yapılarının ortamda zaten oluşmuş olma olasılığı mevcuttur. Patlatmalar sonucunda kırık yapıları derinleşmiş ve sismik olaylar bu kırık zonları üzerinde gerçekleşmiş olabilir. Ya da sismik aktivitelerin etkisi ile kırık yapıları oluşmuş ve bu yapıların giderek zayıflaması sonucunda mevcut hasar oluşmuş olabilir. Garbenberg Maden sahasında 2012 yılından beri tetiklenmiş sismik aktiviteler gözlenmektedir. Üretim sahası içinde iki farklı sismik şebeke kurulmuştur. Yerel sistem 50×40 metrekarelik bir alana yerleştirildiğinden, göreceli olarak daha küçük manyetütlü sismik aktivitelere daha duyarlıdır. 10 Ekim 2015 tarihinde yapılan üretim patlatmasının Yerel sisteme yakın olmasından dolayı, Yerel sistemin kaydettiği sismik aktivite sayısında kayda değer bir artış görülmüştür. Diğer yandan Kalıcı sistem bütün maden içine dağıldığından, bölgesel patlamaların sonucunda ortaya çıkan tetiklenmiş sismik aktivite sayısındaki artıştan etkilenmemektedir. 10 Ekim 2015 günü yapılan patlatma kayıtları her iki sismik şebeke tarafından da kaydedilmiş ancak Kalıcı ağın kayıtlarından hesaplanan lokasyon tayini gerçek patlatma lokasyonuna daha yakın bulunmuştur. İki farklı ağın sonuçlarının farklı olmasından dolayı, çalışma iki sismik ağın kayıtlarının kinematik sonuçlarının karşılaştırmasına dayanmaktadır. Şebekelerin karşılaştırılabilmesi için her iki sistem tarafından kaydedebilecek kadar büyük manyetütlü sismik aktivite olması gerekmektedir. Bu nedenle iki sistem de kontrol edilmiş ve gürültülü kayıtlar tamamen göz ardı edilmiştir. Karşılaştırma sonucunda moment manyetütü 0'dan büyük 30 kayıt tespit edilmiştir. Bunlardan bir tanesi 10 Ekim 2015 patlatma kaydı olmasından ve 3 tane kayıt odak noktasının kalan tetiklenmiş depremlerin odağından çok farklı olmasından dolayı sonraki karşılaştırılmalara eklenmemiştir. Yerel ve kalıcı ağ haricinde, aynı sismik aktiviteden elde edilen kayıtların birleştirilmesi sonucunda Birleştirilmiş Veriseti oluşturulmuş ve karşılaştırmaya dahil edilmiştir. Karşılaştırmanın daha anlamlı olabilmesi için sismik aktiviteleri sensor kapsamasına göre ikinci bir sınıflamaya tabi tutulmuştur. Buna göre, sismik aktiviteler kayıtlarcıların ortasında kaldığında her üç verisetinin kinematik sonuçları benzer çıkmaktadır. Aksi durumda ise Kalıcı Şebeke ile Birleştirilmiş Veri seti odak sonuçları birbirine daha yakındır. Dinamik kaynak parametrelerinde ise yukarıda bahsedilen sınıflama sonuçları arasında benzerlik bulunamamıştır. Yerel Şebeke sonuçları, sismik aktivitelerin kaynağını shear olarak vermekte ve kalıcı ağdan ve Birleştirilmiş Veriseti'nden alınan sonuçların ancak düşük bir kısmı shear olay olarak çözümlenmiştir. Yapılan çalışmaların sonucunda yeraltı işletmelerinde, sismik aktivite ile patlatma arasında güçlü bir ilişki vardır. Patlatmalar eğer kayıtçılara yakın ise sismisitedeki artış daha belirgin olmaktadır. Dinamik kaynak parametleri ise yapılan veri işlem aşamaları ile ilişkili olmakla birlikte parametrelerin sismik dalganın ilerlediği yoldan da etkilendiği düşünülmektedir.
Güney Marmara bölgesi sismik gürültü kaynaklarının konum ve zaman özelliklerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasının amacı, endüstriyel gelişmişlik bakımından ülkenin önde gelen, yüksek nüfuslu, sismik olarak aktif ve Kuzey Anadolu Fayı'nın Güney Kolu (KAFGK)'nun geçtiği Güney Marmara Bölgesi'nin sismik gürültü niteliğinin zamana, coğrafyaya, jeolojiye ve kültürel yapılara bağlı olarak araştırılması ve değerlendirilmesidir. Çalışmada kullanılan 2011 yılına ait sürekli sismik kayıtlar, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi Deprem Araştırma Enstitüsü (KRDAE) ve T.C Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Deprem Dairesi Başkanlığı (AFAD-DAD)' na ait, Güney Marmara bulunan 15 adet geniş bantlı hız kayıtçıları ile toplanmıştır. Çalışmada, gürültü değerlendirilmesinde kullanılan yöntemin ayrıntıları verilmiştir. Problemli verilerden örnekler gösterilmiştir. Gürültü analizi yönteminde, düşey bileşenli verilerin kullanılarak güç yoğunluğu spektrumlarına (GYS) ait, olasılıksal yoğunluk fonksiyonları (OYF), PQLX (Passcal Quick Look eXtented) programı kullanılarak hesaplatılıp çizdirilmiştir. Bölgedeki gürültü dağılımının zamana ve konuma bağlı değişiminin incelenmesi için GMT (Generic Mapping Tools) programı kullanılarak hazırlanan haritalarda, kültürel gürültülerin (trafik, insan, makine vb.) baskın olarak gözlendiği 0.1-1 s bandı ve mikrotitreşimlerin (derin ve sığ su etkileşimleri) gözlendiği 4-8 s bantları arasındaki 'İkincil Yüksek Frekans' (İYF) ve 10-20 s 'Birincil Yüksek Frekans' (BYF) bantları arasındaki gürültü verileri, 2011 yılı, altı aylık, aylık ve gece-gündüz saatleri için haritalanmıştır. Gürültü haritaları aylık olarak değerlendirildiğinde, yıl boyunca bölgenin kuzeybatı kesiminde yüksek gürültü seviyelerinin hakim olduğu görülmüştür. Türkiye'nin son 30 yıldaki ortalama rüzgar hızı haritası incelenmiş ve çalışma alanının kuzeybatısındaki bölgenin Türkiye'nin en yüksek rüzgar potansiyeline sahip bölgelerinden biri olduğu görülmüştür. Bölgedeki aylık ortalama rüzgar hızı verileri incelenmiştir. Çalışma bölgesinin sınırları içerisinde kalan ve bölgeye yakın lokasyonlarda kurulu Harita Genel Komutanlığı (HGK)' nın, Türkiye Ulusal Deniz İzleme Sistemi (TUDES) kapsamında kıyı bölgelerine kurulmuş mareograf istasyonlarından 2011 yılında elde edilen, 15 dk örneklemeli, deniz seviyesi (m), rüzgar hızı (m/s), hava basıncı (mBar) verileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, kültürel gürültü periyotlarında gözlenen yüksek gürültülerin, rüzgar hızı ile ilişkili olduğu tespit edilmiştir. Çalışma alanına yakın bölgede meydana gelen 5.8 büyüklüğündeki bir depremin ve artçılarının 10-20 s bandında ortamdaki gürültü seviyesini arttırdığı, İYF bandında ise belirgin bir etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Çalışmada kullanılan düşey bileşen kayıtlar için periyoda bağlı elde edilen en yüksek ve en düşük mod değerleri grafiklenerek Güney Marmara bölgesine ait yüksek ve düşük gürültü modeli oluşturulmuştur. Elde edilen en yüksek ve en düşük gürültü modeli ve gürültü haritaları ileriki zamanlarda bölgeye kurulacak istasyonlar için referans model olarak kullanılabilir. Gürültü seviyesi düşük bölgeler daha düşük manyitüdlü depremlerin kayıtlarına olanak sağlayabilirken, yüksek gürültülü bölgelerde manyitüdü daha büyük depremler kayıt edilebilecektir. Bu çalışma ile bölge istasyonlarının çalışma performansı geçmişe yönelik izlenmiş ve toplanan veri kalitesi hakkında bilgi elde edilmiştir. Kullanılan yöntem ile, aktif istasyonların sürekli takibinin yanısıra ilgilenilen bölgelerin anlık gürültü haritalarının elde edilmesine olanak verir. Bu çalışmada elde edilen bilgiler yine gürültü verilerinin kullanılacağı dizilim işleme, artalan sismik gürültü tomografisi, yatay/düşey spektral oranlama, gibi çalışmalara öncül olarak kullanılabilir.
Deniz tabanı topoğrafyasının hidrotermal dolaşıma etkileri: Lucky strike hidrotermal alanında çalışma
Yeryüzünün herhangi bir noktasından yeraltına süzülen sular, magmanın etkisiyle ısınmış durumda olan sıcak kayaç ortamı ile karşılaştıkları zaman ısınırlar ve de ısınmış olan bu sular genleşmenin de etkisi ile geldikleri yoldan farklı bir güzergah üzerinden yeryüzüne doğru yükselmeye başlarlar ve yüzeye ulaşırlar. Bu sular yeraltında bulundukları ortamın sıcaklıklarına göre buhar ya da sıcak su olarak yeryüzüne çıkarlar. Bu tip döngülere sahip ortamlara hidrotermal kaynaklar denir. Genellikle hidrotermal kaynaklar volkanizmanın hakim olduğu noktalarda, fay ve benzeri kırık ve çatlakların bulunduğu oluşumlarda yer alırlar. Hidrotermal sistemlerin temel bileşenlerinden olan magmanın bulunduğu konum ise, ayrılma yaşanan sırtların morfolojisi için önemli bir faktördür. Magma odacığı deniz tabanı topoğrafyasına ne kadar yakın ise okyanus ortası yayılma hızı o kadar hızlı, deniz tabanından ne kadar uzakta ve derinde ise sırtta gerçekleşen yayılma hızı o kadar yavaş olacaktır. Jeofizik yöntemler, hali hazırda aktif olan veya aktifliğini yitirmiş olan hidrotermal alanların bulunmasında kullanılan en etkili yoldur. Aktif olmayan hidrotermal alanların, doğrudan gözlem ile bulunması oldukça zordur. Özellikle bu bölümde jeofizik yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Araştırmalarda önemli olan nokta yapısal oluşumları ortaya koyabilmektir. Bunun için yeriçi aramalarında faylanma, ara katmanların kalınlıklarında gözlemlenen ani değişimler, sıcaklık farklılaşması, akışkan hareketleri ve mineralizasyon farklılık gösteren temel parametrelerdir. Bu oluşumları bulmak için kullanılan başlıca jeofizik yöntemlerini sıralamamız gerekirse bunlar, sismik, gravite, manyetik ve mikrosismisitedir. Bir ortamın gözenekli olduğunun söylenebilmesi için ilk olarak, ortam kendi boyutlarıyla kıyaslandığında, haznesinde küçük ve birbiri ile irtibat halinde bulunan boşluklar içermesi, ikinci olarak ise akışkan cisim, ortamın bir ucundan diğerine yol alıp çıkabilmelidir. Boşluklu yapılarda, bu akışların irdelenmesi açısından göz önünde bulundurulması gereken bir çok parametre vardır, gözeneklilik (porozite) ise bunların başında gelmektedir. Geçirimlilik (permeabilite) ise bu akışa etki eden bir başka önemli değişkendir. Gözenekli ortamın içinden akışkanın geçme parametresidir fakat akışkanın değil gözenekli ortamın bir özelliğidir. Poroz bir ortamda bulunan akışın debisi ise, bir başka deyişle zaman başına düşen hacimi, akışkanın yol süresince verdiği yük kaybı ile doğru, akış yolunun uzunluğu ile ters orantılıdır. Akışkanlar dinamiği fonksiyonlarının sıvı akışkanlarına uygulanabilmesi için, sistemin sınır koşullarının matematiksel değerler ile tanımlanmış olması gerekmektedir. Bu sebepten, poroz ortamda gerçekleşen akışın cebirsel ifadesi oluşturulsa dahi, bu teori, istatistiksel durumda ya da yalnızca akışın özelliklerine değinen kanunlara ait bir teori olmalıdır. Fakat akışkanın poroz ortamda edindiği hareket, Oberback-Boussinesq formülasyonu, akış fonksiyonu formülasyonu ya da boyut içermeyen formülasyon gibi farklı fonksiyonlarla da gösterilebilinir. Tez konusu çalışmalarda oluşturulan modellerde ise, yer içinde bulunan akışkanın hem sıcaklık dağılımları hem de Darcy hız vektörleri gösterilmekte olunup, boyutsuz formülasyon ile değerlendirilmiştir. Rayleigh sayısı ise, akışkan içerisinde ısı taşınımının nasıl gerçekleşeceğini belirleyen, boyut içermeyen bir sayıdır. Eğer Rayleigh sayısının değeri kritik değerden yüksek ise ısı iletim olayı taşınım (konveksiyon) yoluyla, eğer kritik değerden düşük ise iletim (kondüksiyon) yoluyla gerçekleşmektedir. Akışkanlar mekaniği problemlerinin analizi ve çözümlenmesi için sayısal yöntem ve algoritmaların kullanıldığı akışkanlar mekaniği bilimi dalına hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) denir. Sonlu hacim yöntemi (SHY), özellikle büyük ölçekli problemler, yüksek türbülanslı akışlar için bellek kullanımı ve çözüm hızında bir avantaja sahip olduğu için hesaplamalı akışkanlar dinamiğinde yaygın olarak kullanılan bir yaklaşımdır. Ansys Fluent ise sonlu hacimler yöntemi kullanarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği problemleri çözümünde yardımcı olan bir programdır. En kısa tanımıyla modelleme çalışmaları, gerçek olan görüntülere yakın görüntüler elde etmektir. Modelleme çalışmalarının en zor kısmı ise, parametrelerin hesabında işlenebilecek en küçük bir farklılık bile sonuç için muazzam değişikliklere sebebiyet verebilmesidir yanısıra hata payının kabul edilebilir seviyede asgari düzeyde olması ise en önemli durumdur. Mevcut tez çalışması içeriğinde bulunan modelleme çalışmaları, belirli geometrik sınırlarla belirlenmiş poroz ortamlarda, akışkanın hız ve doğrultusu ile yer altı sıcaklık durumunu belirlemek sebebiyle yapılmıştır. Bu çalışmalar, sonlu hacimler tekniği kullanan, hesaplamalı akışkanlar dinamiği programı olan ANSYS FLUENT yazılımı eşliğinde gerçekleştirilmiştir. Sismik kesitlerden yola çıkılarak oluşturulacak olan ve yer içi şekline uygun bir modelleme çalışmasından önce, poroz ortamda bulunan akışkanın fiziksel parametrelerini kontrol etmek amacı ve uygunluğunu görebilmek için bir takım test modelleri oluşturulmuştur. Kullanılan parametreler çalışma alanı olan Lucky Strike hidrotermal alanına uygun şekilde belirlenmiştir. Bu kapsam içerisinde deniz tabanı topoğrafyası, tekli ve çoklu yükselimler oluşturacak şekilde modellenmiştir. Yanısıra tekli batimetrik yükselimlerde, genişlik ve yükseklik değerleri değiştirilerek topoğrafyanın etkisi incelenmiştir. Çoklu batimetrik yükselimlerde ise yükselim sayısı, yüksekliği ve genişliği farklı değerler girilerek sentetik modelleme çalışmaları tamamlanmıştır. Batimetrik olarak tek bir noktadan yükselme gösteren deniz tabanı topoğrafyasında çeşitli yükselimler için modelleme yapılmıştır. Magma odacığı ise modelin orta kısımlarında derinlerinde bulunmaktadır. Bu çıkış noktası zaman içerisinde batimetrik yükselimin zirvesine doğru ilerlemekte ve de sonunda kararlı (steady-state) bir hal almaktadır. Bu zaman içerisinde yer değiştirme durumunun başlamasından sonra geçen süre ve kararlı duruma erişmeden göçün tamamlanması için gereken zaman, öngörülen batimetrik yüksekliğin yükseklik ve genişliğine bağlıdır. Modelleme çalışmalarımızın sonuçları, zaman içerisinde akışkanın yer değiştirme durumunun, topoğrafik yükselimin genişliği ile ters orantılı olduğunu ve yüksekliği ile doğrudan bağlı olduğunu göstermektedir. Bilindiği üzere deniz tabanı topoğrafyası düzenli bir yapıya sahip değildir. Yeriçinde bulunan çeşitli akışkan hareketleri ve okyanus ortası sırtların yıllık açılma sürelerinin farklı olmasından ileri gelen bir takım düzensizlikler mevcuttur. Bu durum neticesinde modelleme çalışmasının sonraki bölümünde batimetrik yükselimin çoklu olması durumunda gerçekleşebilecek durumlar irdelenmiştir. Modelleme çalışmasının yapıldığı bölge Atlas okyanusunun ortasında yer alan, Portekiz'e bağlı bir bölge olan Azor takımadalarında bulunan, 21 hidrotermal çıkış noktasına sahip ve yaklaşık 150 km2 alana sahip Lucky Strike Hidrotermal alanıdır. Fayların ve çatlakların geometrilerinin haritalanması ise sadece yansıma sismiği yöntemi ile gerçekleşmektedir. Bu sebeple hareket ederek modelleme çalışmalarına başlamak için öncelikle bölgede yapılmış olan sismik yansıma çalışmaları irdelenmiştir. Yapılan literatür çalışma neticesinde ise modelleme çalışmalarında, stratigrafik yorumlama ve yansıma gücü kesitlerinden yararlanılmıştır. Bu çalışmada deniz tabanı topoğrafyasının hidrotermal sirkülasyona etkileri araştırılmış ve modellenmiş olunup, çalışma alanı olarak Lucky Strike Hidrotermal alanına uygulanmıştır. Çalışma kapsamında sırası ile öncelikle tek batimetrik yükselimin genişlikleri ve uzunlukları arasında ki fark incelenmiş olup ardından magma odacığının topoğrafik yükseltinin sağında ve solunda olması durumu irdelenmiştir. Bu çalışmaları takiben çoklu batimetrik yükselimin durumunda batimetrinin hidrotermal sirkülasyona etkileri araştırılmıştır. Bu esnada ise yine yükseklikleri ve genişlikleri birbirinden farklı 4 model oluşturulmuş ve modellenmiştir. Çalışmanın en son kısmında ise düzensiz fakat havza ortasından simetrik bir yapıya sahip olan Lucky Strike Hidrotermal alanında modelleme çalışması yapılmıştır.
Seismic monitoring of ITU Triga Mark II research reactor building
The process of implementing a damage detection plan is called Structural Health Monitoring (SHM). Changes in material and geometric properties, and boundary conditions of an aerospace, civil and mechanical engineering structure are considered as damage. In civil structures, such as buildings, the damage can be due to an earthquake which can also interrupt essential utilities and functionalities of buildings. Detecting these damages and predicting their possible outcomes can be crucial for the state of the building and its safety. Buildings equipped with sensors for this purpose use SHM and near real-time monitoring which gives the ability of fast decision making in cases of emergencies. As it is well known, in recent years due to their low-cost, MEMS (Microelectromechanical Systems) sensors are widely used and being tested in monitoring of civil structures. With the developments in technology, the quality of the data collected with these sensors are improved and started to take place in SHM of civil structures. In this study, for SHM we use the seismic vibration data collected by MEMS sensors in ITU TRIGA MARK II Training and Research Reactor building. The installation of the MEMS sensors and data acquisition in the building is realized under the project 'Signal Analysis of ITU TRIGA MARK II Research Reactor' supported by ITUNOVA-TTO A.Ş. and Aim Enerji A.Ş. One of the aims of this project was to use domestic products as much as possible to decrease the foreign-source dependency. To do so twelve domestic products, SAYKAL S-TEK HPVS V1 tri-axial MEMS accelerometer sensors, are installed in the building. The building located in Istanbul Technical University (ITU) Maslak Campus was constructed in 1976 as a reinforced concrete (RC) frame building, and retrofitted in 2000s by adding RC walls between some columns. The study is performed on the full-scale RC moment resisting frame-wall building. This three–story non-symmetric building is one of the prominent structures in the area which needs regular monitoring since it contains a nuclear research reactor. During the realization of the project and in this thesis, we checked the data quality and the software system, and gave feedback to the manufacturer of the sensors for improvement. Due to the ongoing studies in the research reactor and in the building, the data acquisition is interrupted many times with technical reasons. Data gap and spike-like unwanted records are available in the data as a result of the difficulties in the acquisition system and human interferences respectively. Also, problems like not accurate time stamping are observed in the data. The complications related to the sensors are forwarded to the sensor manufacturer and some of these difficulties are fixed and some of them are still in fixing process. The feedbacks provided during this thesis helped to further improve the quality of the records. In this thesis we aim to identify the basic characteristics of the building, such as translational and torsional modal frequencies, damping and the soil structure interaction of the building. Obtained basic characteristics of the building from this thesis will be used in determination of the possible damages by continuous monitoring of the building. For this purpose, a recorded earthquake (October 15 2016 Black Sea Mw= 4.8) and two-month long ambient noise data is used. The 10-minute length recorded ambient noise data are windowed to obtain 30-second length segments, total of 76.040 segments are stacked. After mean and trend removal for both earthquake and ambient noise data, Fourier amplitude spectra (FAS), cross-spectrum, coherence and cross-phase are calculated. Using the spectral information, the translational modes are determined as 5.57 Hz, 6.4 Hz, 7.0 Hz, 9.6 Hz and 12.42 Hz. Rotational modes are determined as 8.7 Hz and 11.47 Hz. To support these findings, a simple modal frequency calculation for a clamped boundary on one end is performed by considering the height and the velocity as 10 meters and 50 m/s respectively. The calculated results support the modal frequencies obtained by the FAS of the recorded data. These results are also supported by the building's structural analyses modeling results performed by Eng. MSc. Pınar İnci Koçak under the supervision of Prof. Dr. Alper İlki. Damping ratios of the building are calculated by using the half-power technique, for the East-West and North-South components of each floor recordings. The estimations indicate that the building is more stable on North-South direction, which is expected when the asymmetric structure of the building is considered. The Soil-Structure-Interaction (SSI) is investigated by using the earthquake data and comparing roof to base transfer function to the base acceleration recordings. No prominent indication of SSI is found for the excitation caused by the Black Sea Earthquake. The outcomes of this thesis are the preliminary results of the seismic monitoring of the ITU TRIGA MARK II research reactor building. After the retrofit in the building is finalized and the data acquisition system is improved, the monitoring of the building will continue for SHM. For future studies an early warning system engagement is also planned.
Gravite verisinin işlenmesine olanak sağlayan paket yazılım hazırlanması
Jeofizikte gravite yöntemi kütle ve konum parametrelerini esas alarak Newton Kütle Çekim Kanunları aracılığıyla yer içerisindeki kütlelerin dağılımlarını inceleyen bir yöntemdir. Yöntem gravimetreler aracılığıyla toplanan bağıl gravite değerlerinden yorumlama aşamasına gelinceye kadar düzeltmeler ya da süzgeçleme gibi bir takım veri işlem adımları uygulanmasını gerektirir. Düzeltmelerin ardından elde edilen Bouguer anomalisi, verinin ait olduğu bölgedeki pek çok kütle ve tabakanın etkilerinin toplamıdır. Filtreleme, analitik uzanım, sınır analizleri gibi çeşitli ayırma yöntemleri kullanmak suretiyle bu etkiler ayıklanabilir. Hedeflenen kütleye ait gravite verilerinin elde edilmesinin ardından çeşitli modelleme teknikleriyle kütle veya yoğunluk modelleri oluşturulabilir. Literatür araştırmaları gravite verilerinin işlenmesinde kullanılabilen çeşitli yazılımlar olmasına rağmen, özellikle gravite veri işleminde kullanılmak üzere hazırlanmış, tüm işlem adımlarını uygulayabilen ve kullanışlı arayüze sahip bir yazılım olmadığını ortaya koymuştur. Bu çalışmada gravite verisine uygulanan veri işlem adımlarının tamamını harici bir yazılıma ihtiyaç duymadan uygulayabilen, kullanımı kolay MATLAB® tabanlı bir yazılım hazırlanması amaçlanmıştır. Bouguer verisiyle çalışmanın yanı sıra ham veriden Bouguer anomalisi hesaplanması, koordinat dönüşümleri, veriden alan seçimi gibi pek çok küçük çaplı sayılabilecek modülü de içerisinde barındıran yazılım, akademik ve özel sektör alanlarında kullanılabilecek özellikte olup, lisans seviyesindeki öğrencilerin dahi kullanabileceği kolay bir arayüze sahiptir. "GravPack" adı verilmiş olan gravite verisi işleme paket yazılımı kolonlara ayrılmış halde girişi yapılan gravite verisini, gerekli ise ondalıklı dereceden UTM koordinatlara dönüştürebilmektedir. Yazılıma çağrılan dosya ham gravite verisi ile birlikte topoğrafya düzeltmesi için gerekli olan yükseklik değerlerini içeriyorsa, yazılım ham gravite verisini Bouguer gravite verisine dönüştürebilmektedir. Veri girişinin ardından kullanıcı veriyi istenilen kısımlarından kesip istenilen aralıkla örnekleyerek gridleme işlemi yapabilir. Programla gridlenmiş veri kullanılarak derinlik kestirimi ve kritik dalga sayıları için spektral analiz uygulanabilir. Veri alçak geçişli, bant geçili ve yüksek geçişli filtrelerle süzgeçlenebilir. Ayrıca istenirse analitik uzanım hesaplanabilir, sınır analizi uygulanabilir ve prizmalara ayırma yöntemiyle modelleme yapılabilir. Tüm bu işlemler arayüz üzerinden kolaylıkla yürütülebilmekte olup, herhangi bir adım sonrasında elde edilen sonuçlar kolaylıkla farklı formatlarda kaydedilebilir ve istenirse farklı yazılımlarda kullanılabilir. Yazılımın hazırlanması sürecinde ve sonrasında içerisinde yürütülen hesaplamaların doğruluğunun kontrol edilebilmesi için Konya-Çumra bölgesine ait Bouguer gravite verisi yazılım içerisinde çalıştırılmıştır. Veri bir kilometre aralıkla örneklenerek spektral analiz ile derinlik kestirimi yapılmıştır. Hedeflenen derinliğe ait anomaliler filtreleme işlemleriyle ön plana çıkarılmış ve filtrelenmiş veri daha sonra prizmalara ayırma yöntemiyle modelleme aşamasında kullanılmıştır. Sonuçların yorumlanmasına fayda sağlaması açısından veriye aynı zamanda analitik uzanım ve sınır analizi yöntemleri uygulanmıştır. Yazılımın çalıştığının doğrulanmasının ardından bölgeden elde edilen sonuçlar yorumlanmış, Tetis okyanusunun kapandığı sütur zonu üzerine denk gelen Konya Havzasındaki sediman tabakalarının altında okyanusal kabuğun batması sırasında kabuğun bir kısmının kıtasal kabuk üzerine sıyrılmasıyla yerleşmiş bir ofiyolitik kütle olduğu sonucuna varılmıştır.
Doğru akım özdirenç yöntemi ile yapı jeofiziği araştırmaları:Taşıyıcı yapı elemanlarının 3b görüntülenmesi
Doğru Akım Özdirenç (DAÖ) yönteminde kullanılan çok elektrotlu ve çok kanallı özdirenç ölçüm sistemleri, yöntemin yapılar üzerinde de uygulanmasına olanak sağlamaktadır. Küçük ölçekli DAÖ çalışmaları genel olarak laboratuvar ortamında yapılan araştırmalarda tercih edilmekle birlikte bina, köprü vb. betonarme mühendislik yapılarının taşıyıcı sistem elemanlarının incelenmesinde de kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, betonarme yapıların araştırılmasında kullanmak için, yeni bir veri toplama düzeneği geliştirilmiştir. Ayrıca bu veri toplama düzeneği ile ölçü süresi ve yapay veri çalışmalarından elde edilen ters çözüm sonuçları dikkate alınarak en uygun elektrot dizilimleri belirlenmiştir. İlk olarak, çok elektrotlu ölçü sistemi ile betonarme yapılar üzerinde veri toplamaya uygun veri düzeneğinin belirlenmesi için üç boyutlu modelleme çalışmaları yapılmıştır. Modelleme çalışmalarından elde edilen verilerin üç boyutlu ters çözümü yapılarak, bir kolon yapı üzerinde tek yüzeyde, karşılıklı yüzeylerde ve komşu yüzeylerde elektrotların konumlanması durumunda elde edilen özdirenç tepkileri, farklı elektrot dizilimleri için incelenmiştir. Bu çalışmalarda, beton yapısının demir donatı, çatlak ve nemli bir bölge içermesi durumunda üç boyutlu özdirenç modellerinin gösterdiği değişim incelenmiş ve pratik ölçü almaya uygun düzenek seçimi yapılmıştır. Üç boyutlu modelleme ve ters çözüm çalışmalarının ardından geliştirilen yeni ölçü düzeneği ile kolon yapısı üzerinde DAÖ ölçüsü alınmıştır. Yapay verilerden elde edilen sonuçlar, DAÖ yönteminin yapı taşıyıcı elemanları üzerinde uygulanması ile elemanın beton örtü kalınlığının, eleman içerisindeki donatı dağılımının ve olası kırık/çatlak/nemlilik durumlarının belirlenmesinin mümkün olduğunu göstermiştir.
Kuzeybatı anadolu'da ölçülen uzun periyod manyetotellürik veriler kullanılarak empedans tahmin yöntemlerinin karşılaştırılması
Manyetotellürik (MT) yöntem, yer içinin derin özdirenç yapısını araştırmada kullanılan başlıca jeofizik yöntemlerdendir. Günümüzde MT yöntemde geliştirilen yeni ölçü sistemleri ile audio, geniş bant ve uzun periyot aralıklarını kapsayan 0.0001 – 10.000 saniye periyot aralığında elektrik ve manyetik alanın zamana bağlı değişimleri ölçülebilmektedir. MT veri toplama sırasında, veriler gerçek zamanlı olarak ofise aktarılarak veri analizi yapılabilmektedir. MT veri yorumunun ilk aşamasında; zaman ortamında ölçülen elektrik ve manyetik alanların hızlı Fourier dönüşümü yapılarak, frekans ortamında empedans kestirimi yapılır. Empedans kestirimindeki hatalar, MT verilerinin ters çözümünde büyük gürültülere ve yer altını temsil etmeyen modellerin elde edilmesine neden olacaktır. Bu tezin amacı, "0.0001 – 10.000 saniye" periyot aralığında ölçülen MT verilerini kullanarak, farklı empedans kestirimi yöntemlerinin birbirine göre avantaj ve dezavantajlarını karşılaştırmaktır. Çalışma sonucunda, veri işlem aşamasında kullanılan ön-işlem süzgeçlerinin ve elle elemenin kaliteli bir MT zaman serisi veri kümesi oluşturulabilmesi açısından çok önemli olduğu kanıtlanmıştır.
Resolution of isotropic percentage in moment tensor inversion of tensile sources
Moment tensor solutions are commonly used in order to understand earthquake source mechanism. Moment tensor can be decomposed into three components, namely isotropic (ISO), double-couple (DC) and compensated linear vector dipole (CLVD). It is well-known fact that tensile sources generate non-DC components and those earthquakes can be defined as the combination of both tensile and shear motion on a fault. In this thesis, resolution of the isotropic part in the moment tensor are considered for tensile sources. For that reason, synthetic waveforms are created by using full moment tensors with different isotropic percentages and those waveforms are inverted with gCAP method. Afterwards, a range of different isotropic values, with a step of t=0.1, are forced in the moment tensor inversion process in order to investigate the change in variance reduction as the isotropic percentage deviate from its true value. Inversions of the full waveform are performed in different distances and depths for three moment tensors with different isotropic percentages, namely 2%, 5% and 14%. Inversions results of those original moment tensors and moment tensors with manipulated isotropic percentages are expressed. Those results are compared to each other in terms of changing isotropic percentages, depth and variance reduction in different stations. The results can be summarized as firstly, inversion is not really sensitive to the isotropic component of the moment tensor because isotropic component has small energy compared to the whole waveform. Secondly, earthquakes with relatively high isotropic percentages are less sensitive when inversions are performed for high values of manipulated isotropy. Finally, it is observed that the error in the depth of the earthquake is very sensitive to isotropic percentage.
Çanakkale şehir merkezi sismik mikrobölgelendirmesi
Bu sismik mikrobölgeleme çalışmasında, 46 istasyondaki elektrik özdirenç ve 44 istasyondaki mikrotremor ölçümleri ile yüzey jeolojisinin elektriksel ve dinamik özellikleri belirlenmiştir. Her bir özdirenç istasyonu bir boyutlu ters çözüm tekniğiyle değerlendirilmiş ve sonrasında farklı derinlikler için yer elektrik kesitleri oluşturulmuştur. Doğru akım özdirenç yöntemi sonucunda, çalışma alanının batı kesimlerinde Sarıçay havzası ile Çanakkale boğazı arasında kalan kısımda yüksek özdirençli birimlere rastlanmıştır. Bölgenin doğusuna gidildikçe azalan özdirenç değerleri havza içinde alüvonal tabakaları işaret etmektedir. Diğer yandan, mikrotremör ölçümlerine uygulanan bazı veri işlem aşamaları sonrasında her istasyon için hakim titreşim periyotları ve zemin büyütme değerleri hesaplanmış ve dağılım haritası oluşturulmuştur. Mikrotremor çalışmaları sonucunda çalışma alanının hakim titreşim periyodunun 0.15-1 sn. aralığında değiştiği özellikle Sarıçay havzasının merkezinde ve güney kısımlarında alüvyonu temsil eden 0.5-1 sn.'lik değerler aldığı görülmektedir. Bununla yanında, çalışma alanın yüksek topoğrafyalı ve nispeten yaşlı birimleri barından kuzey kesimlerinde, sıkı ve sağlam birimleri temsil eden küçük periyot değerleri gözlenmektedir. Bölgede açılmış bazı sondaj kuyularında gözlenen ve S dalgası hız bilgisi ile hakim titreşim periyotlarının birlikte kullanılması temeline dayanan Kanai formülü ile hesaplanan alüvyon kalınlıkları arasındaki uyumu vurgulamak amacıyla karşılaştırmalar yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda alternatif yerleşim alanlarının araştırılması veya olumsuz zemin koşullarına karşı birtakım zemin iyileştirme tekniklerinin uygulandıktan sonra yapılaşmaya gidilmesi önerilmektedir. Anahtar Kelimeler: Hakim titreşim periyodu, Mikrotremor, Özdirenç, Ters çözüm, Zemin büyütmesi
Sığ sismikte P ve S dalgalarının yönbağımlılığının incelenmesi ve yüzey jeoloji ilişkisi
Yeryüzüne yakın jeolojik yapılardaki yönbağımlı hız değişimlerinin belirlenmesinin, maden arama ve işletme ile yer (zemin) özelliklerinin araştırılmasına önemli katkısı vardır. Kırık ve çatlak sistemlerini içeren özellikle mermer gibi birimlerin çıkartılması esnasında kırıkların yönelimi büyük önem kazanmaktadır. Bundan dolayı, yakın yüzey birimlerdeki kırık ve çatlak yöneliminin belirlenebilmesi amacıyla Tilki ismini verdiğimiz yöntem geliştirilmiştir.Düşey kırık ve çatlaklar azimutsal yönbağımlılığa (anizotropi) neden olurlar ve bu ortamlar yatay bakışım (simetri) eksenli enine yönbağımsız (izotrop) ortam olarak tanımlanabilirler. Bu yöntemde veri toplama aşaması; birbirleriyle 45 derecelik açılar yapan dört adet çapraz hattaki alıcı noktalarında aynı anda hem P hem de SH dalga kaydı alınması ve bu yönlerde dalga hızlarının hesaplanması temeline dayanır. Bu yöntemde alıcılara doğrudan gelen dalgalar kullanılır. Sismik enerji 5 farklı yönde yayılacak şekilde, sekizgen bir levhaya balyozla vurulma sonucu oluşturulur. Bu şekilde atış alıcı düzeni paralel ölçüm hatları boyunca eşit aralıklarla kaydırılarak tüm yüzey taranır.Toplanan veriler hem P hem de SH dalgası için kendileriyle ilişkin harita koordinatlarına göre yeniden gruplanırlar. Her yönde hesaplanan hızların elipslere çakıştırılmasıyla ölçüm sahasındaki her noktada dalga yüzeyleri belirlenir. Ortam yönbağımsız ise hesaplanan yüzey elips değil bir daire olacaktır. Hesaplanan elipslerin uzun eksen, kısa eksen ve dönme değerleri belirlendikten sonra ortamdaki kırık sisteminin genel yönelimi belirlenebilir. Bu hesaplamalar sonucunda elde edilen elipsler ölçüm hatları boyunca harita üzerinde birleştirilerek ?Eliptogram? adını verdiğimiz kırık yönelim haritaları oluşturulur.Bu çalışmada elipslerin dışmerkezlik değerleri ortamın yönbağımlılık derecesini belirtmek amacıyla kullanılmıştır. Bu değer 0?1 aralığında değişir ve 0'a yaklaştıkça ortamın yönbağımsızlık özellikleri artar. Bu değerler, ölçüm sahasının koordinat sistemine göre konturlandığında ?homojenlik haritası? ismini verdiğimiz haritalar elde edilir. Bu haritalar da bize ortamın genel olarak homojenlik derecesi hakkında bilgi verir.Ölçüm sahası olarak; bir baraj alanında, içinde kırık sistemlerini içeren kireçtaşı birimi seçilmiş ve Tilki yöntemi uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, kuramsal altyapı ve gözlemsel bilgilerin birbirini desteklediği görülmüştür.
Çanakkale ve çevresinin deprem riskinin incelenmesi
Çanakkale ili ve çevresi için yapılan deprem riskinin incelenmesi çalışmasında, inceleme bölgemizde meydana gelmiş depremlerin episantır dağılımları ve faylanmalar dikkate alınarak 4 sismik alt bölge oluşturulmuştur. 1903- 2006 yılları arasında meydana gelen büyüklüğü M?3 olan deprem verileri kullanılarak, bağıntısından a ve b katsayıları hesaplanmıştır. Depremlerinin gelecekte olma olasılıkları ve tekrarlanma peryodları Poisson ve Gumbel uç değerler istatistiksel dağılım modelleriyle elde edilmiştir. Büyük ve yıkıcı depremlerin oluşabileceği bölgelerin belirlenmesi için a, b ve a/b değerlerinin dağılım haritaları oluşturulmuştur. Çanakkale merkez ve yakın çevresinde düşük a/b değerleri elde edilmiştir. Bu bölgede b değerleri 1.0 ile 1.15 arasında değişmektedir. Dolayısıyla deprem oluşma riskinin en fazla olduğu bölge Gelibolu-Tekirdağ-Batı Marmara Denizi içine alan kesimdir. Bu alanda, 100 yıl içinde büyüklüğü 7.3 olan bir depremin oluşma riski Poisson dağılımına göre %46 iken, Gumbel dağılımına göre ise %71'dir. Ortalama 0-20 km arası derinliklerde b değerlerinin yüksek olduğu görülmektedir. Bu derinlikler enerjinin boşaldığı alanları işaret etmektedir. Bu derinliklerin oluşturduğu bölgeyi sismojenik kesim (zon) olarak değerlendirebiliriz.Anahtar Kelimeler: Çanakkale, deprem riski, Poisson dağılımı,Gumbel dağılımı.
Deniz ortamı manyetotellürik verilerinin çapra -türev yöntemi ile iki boyutlu ters çözümü
Manyetotellürik yöntem, yer içinin yapısının incelenmesinde en çok kullanılan yöntemlerden biridir. Yöntemin kolay uygulanabilirliği, son yıllarda deniz ortamında yapılan çalışmalarda da kullanılmasını yaygınlaştırmıştır. Manyetotellürik verilerin 2B ters çözümü kötü-durumludur ve düzgünleştiricili yöntemler kullanılarak çözülebilir. Bu çalışmada manyetotellürik verilerin 2B ters çözümü için bir algoritma geliştirilmiştir.Manyetotellürik yöntemde ölçülen büyüklükler, denizel ve karasal ortamlar için farklı karakterdedir. Deniz ve karasal ortam için MT tepkileri hesaplanmış ve iki durum arasındaki farklılığın sebepleri belirlenmiştir. Manyetotellürik tepkiyi etkileyen topoğrafya ve kıyı etkisi gibi faktörler açıklanmıştır. Denizel ortamın, veri üzerindeki etkisini gösterebilmek amacıyla, ters çözüm işlemine batimetrinin dahil edilmesi gerektiği gösterilmiştir.Doğrusal olmayan ters çözüm probleminde eşlenik türev (CG) algoritması kullanılmıştır. Geliştirilen algoritmada, farklı durağanlaştırıcı tanımlarının manyetotellürik yöntemin ters çözümünde kullanılabilirlikleri karşılaştırılmıştır.Manyetotellürik verilerin ters çözümü için birleşik ters çözüm algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritmada, aynı jeoloji için farklı sonuçlar üretebilen TE ve TM modu verileri, iki farklı yöntem verisi olarak kabul edilip, birleşik ters çözüm işlemine sokulmuşlardır. Uygulanan birleşik ters çözüm işleminin temelinde, bu iki veri tipini sağlayan yer modellerinin geometrik olarak benzer olması kuralı yatmaktadır. Bu benzerliği sağlamak amacıyla birleşik ters çözüm algoritmasında çapraz-türev yöntemi kullanılmıştır.Geliştirilen algoritma, yapay veriler üzerinde denenmiş ve manyetotellürik 2B ters çözümde kullanılabilir olduğu gösterilmiştir. Sonuçlar ayrıca, TE ve TM modu verilerinin, çapraz türev yöntemiyle birleşik ters çözüme sokulduğunda, ayrı ayrı sokuldukları duruma göre birbirlerine daha çok benzeyen modeller ürettiği ve yeraltının yorumlanması aşamasında faydalı yapısal bilgiler sağladığı gösterilmiştir.
indexedOpen AccessTRÇayeli (Rize) ilçesinde jeofizik verilerle bütünleşik heyelan duyarlılığı ve risk haritalarının oluşturulması
Bu çalışmada, Çayeli ilçesinde heyelan duyarlılığının belirlenmesi amacıyla makine öğrenmesi tabanlı bütünleşik bir analiz gerçekleştirilmiştir. Çalışmada topoğrafik, hidrolojik, jeolojik, iklimsel ve sismik/jeoteknik faktörler birlikte değerlendirilmiş; AFAD, MTA, CORINE, OpenStreetMap ve sayısal yükseklik modeli verileri kullanılmıştır. Ayrıca Çayeli Belediyesi’nden temin edilen 55 adet jeolojik-jeoteknik rapor incelenmiş ve jeofizik veriler CBS ortamında modele dahil edilmiştir. Toplam 28 koşullayıcı faktör oluşturulmuş, VIF analizi sonucunda yüksek doğrusal bağlantıya sahip değişkenler çıkarılarak modelleme süreci 22 faktör üzerinden yürütülmüştür. Lojistik Regresyon, Rastgele Orman, XGBoost, LightGBM, SVM ve YSA dahil olmak üzere on farklı makine öğrenmesi algoritması karşılaştırılmıştır. Modeller 5 katlı çapraz doğrulama ve bağımsız test veri seti ile değerlendirilmiştir. Son aşamada SHAP analizi uygulanarak faktörlerin model tahminlerine etkisi yorumlanmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda heyelan duyarlılık haritaları üretilmiş ve çalışma alanındaki mevcut heyelanlarla yüksek mekânsal uyum gösterdiği belirlenmiştir. Çalışma, makine öğrenmesi ve açıklanabilir yapay zekâ yöntemlerinin heyelan duyarlılık analizlerinde etkili sonuçlar sunduğunu ortaya koymuştur.
GAP bölgesinde tehlikeli atıklar için jeolojik yer seçimi
oz DOKTORA TEZİ GAP BÖLGESİNDE TEHLİKELİ ATIKLAR İÇİN JEOLOJİK YER SEÇİMİ MJrfan YEŞILNACAR ÇUKUROVA ÜNVERİSTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Doç.Dr. Hasan ÇETİN Yıl :2000, Sayfa: 113 Jüri : Doç.Dr. Hasan ÇETİN Yrd. Doç.Dr. Erdal AKYOL Yrd. Doç.Dr. Tolga ÇAN Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP)' nin artan bir ivmeyle gelişmesi endüstrileşme, kentleşme gibi sektörlerinde yatırımını ve faaliyet alanını genişletmiştir. Özellikle sanayileşme ve kentleşme süreciyle oluşan atıkların alıcı ortama gelişigüzel verilmesi çevre sorunlarını da beraberinde getirmiştir. Bu araştırma, tehlikeli atıkların, evsel atıkların bile, rasgele araziye terk edildiği bölgede, tehlikeli atıkların yönetimi ve planlaması kapsamında düzenli depolamayı esas alan ve tehlikeli atıklar için jeolojik yer seçimini içeren bir ön çalışma niteliğindedir. Bu çalışmayla yapılan atık envanteri sonucuna göre, 5955 ton/yıl tehlikeli atık oluşabileceği tahmin edilmiştir. Jeoloji, jeomorfoloji, topografya, toprak, depremsellik vb. kriterler esas alınarak yapılan yer seçiminde, bölgede, beş sınıf yer saptanmıştır. Bu sınıflamaya göre, depolama için en uygun alanlar (1) ve uygun olmayan alanlar ise (5) rakamıyla gösterilmiş ve haritalanmıştır. Bu araştırmanın sonucuna göre, tehlikeli atıkların yönetimi kapsamında, detay etütlere ivedi olarak başlanılması, bölgenin konumu ve önemi açısından yaşamsal bir önem taşımaktadır. Anahtar Kelimeler: GAP (Güneydoğu Anadolu Projesi), Tehlikeli Atık, Yer Seçimi. rv
Killi zeminlerde kayma düzlemleri boyunca oluşan dokusal (fabrik) değişimler
Doktora tezi olarak hazırlanan bu çalışmanın amacı, zeminlerde maksimum asal gerilme altında kayma düzlemleri boyunca oluşan dokusal değişiklikleri araştırmaktır. Kayma düzlemleri arazide fay, heyelan veya herhangi bir mühendislik yapısından dolayı temel zeminde meydana gelen yenilme düzlemleri olarak karşımıza çıkabilir. Çalışmada özel olarak hazırlanmış zemin örnekleri üzerinde sabit bir normal yük altında, ancak farklı kesme hızlarında ve deformasyonlarında yapılan kesme kutusu deneyleri sonucu oluşan zemin dokusu (fabrik) değişimleri ve bu farklı zemin dokularıyla maksimum asal gerilme arasındaki ilişkiler (maksimum asal gerilmenin yönü, büyüklüğü) incelenmiştir. Bunun için önce laboratuvar ortamında, 0,021 kgf/cm2 ön konsolidasyon basıncı altında 1/3 oranında mika kumu ve kil karışımından oluşmuş bir yapay blok zemin numunesi elde edilmiştir. Bu blok zeminden kesme kutusu deneyleri için uygun örnekler elde edilerek sabit bir normal yük altında farklı kesme deformasyonlarında suya doygun 10 adet konsolidasyonlu-drenajsız (CU), 10 adet de konsolidasyonlu-drenajlı (CD) kesme kutusu deneyi yapılmış, farklı deformasyonlarda farklı zemin dokuları oluşturulmuştur. Killi zemin örneklerinden doku analizleri için ince kesitler hazırlanmış, bu ince kesitler bilgisayar ortamında ve polarizan mikroskopta büyütülerek incelenmiştir. Her farklı kesme deformasyonu sonunda mika, boşluk ve yönlenme özelliği gösteren diğer zemin bileşenlerinin uzun eksenlerinin yatay ile yaptıkları dar açılar ölçülmüş, uygun durumlarda bu zemin dokularının fotoğrafları alınmıştır. Zemin taneleri (çoğunluğu mika) ve boşluk yönlenme ölçümlerinden elde edilen açılar gül diyagramlarıyla değerlendirilerek, her kesme deformasyonu sonunda zemin dokusundaki değişikliği meydana getiren maksimum asal gerilmenin yönlenme üzerindeki etkisi saptanmıştır. Anahtar kelimeler: İnce Kesit, Kesme deformasyonu, Yönlenme, Zemin dokusu
Mühendislik projelerinde jeoloji ve jeotekniğin önemi: Ecemiş fay kuşağı, Adana-Niğde
Çalışma alanı kuzeyden güneye Sivas, Tuzla, Şarkışla, Kayseri, Yahyalı, Çamardı, Kamışlı, Pozantı, Killik ve Mersin'den Akdeniz'e ulaşan çizgiselliğin aşağı orta bölümünde yer almaktadır. Üst Kretase yerleşim yaşlı karmaşık içerisinde kıta-kıta çarpışması sırasında oluşan düşey eğimli süreksizlikler, Ecemiş Fay Kuşağını yaratmıştır. Ters faylar, normal faylar ve son olarak da doğrultu at ımlı Ecemiş Fayı, çalışma alanının 40 kilometresi boyunca milyarlarca metreküplük büyük ölçekli kopmalara neden olmuşlardır. Jeoteknik sorunların ana nedeni olan su-süreksizlik-kil (SSK) üçlüsü bu kaymaların oluşumda ana etken olmuştur. Ancak SSK üçlüsünün yarattığı duraysız zemin, gözardı edilemeyecek kadar yüksek verimli tarım alanlarını yaratmıştır. Böyle bir vadi içerisinde, ilgili kurumlarca bir baraj ve bir otoyol projesi yerleştirilmiştir. Ancak buraya özgü olan jeoteknik sorunların çözümleri için yapılacak iyileştirme yöntemleri kabul edilebilir sınırları aşmaktadır. Bu nedenle bu çalışmayla; doğal ve tarihi kültürü yok eden sıradan baraj yöntemine karşın maliyet-emniyet (duraylılık)-zaman- estetik (çevre) (MEZE) açısından projeye üstünlük sağlayan basınçlı boru sistemi önerilmiştir. Öneri sistem uygulanarak, çevreye zarar vermeden daha az yatırımla daha yüksek enerji elde edilebilecektir. Sıradan baraj yöntemlerine karşı, önerilen basınçlı boru sisteminin ana bileşenleri.S yan dereler üzerinde küçük ölçekli baraj,./ akışdüzengeçler,.S çelik borular ve S santrallardır. Ayrıca; otoyolun buradan geçirilemeyeceği ilgililer tarafından kabul edilmiş ve yeni geçki Ecemiş koridorunun 30 km batısına kaydırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Jeoteknik, Ecemiş, Su-süreksizlik-kil (SSK), MEZE, Basınçlı boru.
Alt yapı elemanlarının yer radarı yöntemi ile araştırılması (KTÜ Kanuni yerleşkesi)
Bu tez çalışmasında; yerleri ve derinlikleri bilinmeyen alt yapı unsurlarının (metalik ve metalik olmayan borular, telefon/elektrik/fiberoptik kablolar) yer radarı yöntemi ile belirlenmesi kapsamında, Karadeniz Teknik Üniversitesi (KTÜ) Kanuni yerleşke alanı içerisinde seçilen pilot alanlarda çok sayıda ölçümler alınarak, belirtilen alt yapı unsurlarının, KTÜ' nün hali hazır harita üzerine işlenmesi amaçlanmıştır. Buna yönelik olarak; modelleme ve arazi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Öncelikle gömülü boru ve kabloların model ile test çalışması yapılmıştır. Daha sonra arazi çalışması kapsamında konumları ve büyüklükleri bilinmeyen kablo ve gömülü boruların yerlerini belirlemek için yer radarı ölçümler alınmıştır. Ölçüler, toplam 21 inceleme alanında birbirine paralel hatlarda 250, 500 ve 800 MHz merkez frekanslı korumalı antenler kullanılarak toplanmıştır. Toplanan verilere gerekli veri işlem aşamaları uygulandıktan sonra 2 ve 3 boyutlu görüntüler elde edilmiştir. Bu görüntülerle ve modelleme çalışmalarındaki görüntüler kıyaslanarak, inceleme alanlarında nerelerden hangi alt yapı elemanlarının geçtiği tespit edilmiştir.
Farklı istatistiksel yöntemlerle Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) ve çevresinin depremselliğinin incelenmesi
Alp-Himalaya deprem kuşağında yer alması ve büyük depremler oluşturan aktif Kuzey Anadolu Fay Zonunu (KAFZ) içermesinden dolayı Türkiye'de deprem gerçeğinin iyi bilinmesi ve araştırılması gerekmektedir. Bu bağlamda depremler üzerine araştırmalar yapılmalı ve bu çalışmalar sonucuna göre depremlere karşı önlemler alınmalı, deprem riskinin az olduğu yaşam alanlarında uygun binalar tasarlanmalı, deprem öncesi ve sonrası afet yönetim planları oluşturulmalıdır. Depremler üzerine yapılan bu çalışmaların önemli bir kısmını depremsellik açısından yapılan istatistiksel çalışmaları içermektedir. Türkiye'nin yerleşim alanlarının ve sanayisinin büyük bir kısmının deprem riskinin yüksek olduğu bölgelerde olmasından dolayı detaylı istatistiksel çalışmalar yapılması gerektiği düşünülmüştür. Bu bağlamda bu tez kapsamında Türkiye'de belirlenen 3 önemli bölgeye 4 faklı istatistiksel model (Poisson, Markov, Weibull ve Üstel dağılım) uygulanarak deprem olma olasılıkları hesaplanmıştır. Modellerden elde edilen tahmin sonuçları kendi aralarında karşılaştırılıp, tutarlılıkları ve farklılıkları incelenmiştir. Yapılan deprem tahmini olasılık çalışmalarına bakıldığında kullanılan üç olasılık tahmin modelinin (Poisson, Markov, Weibull) uzun zaman aralığı için daha kullanışlı olduğu görülmüştür. Bu çalışmalar ışığında Ms ≥ 5.0 olan bir depremin olma olasılığının tüm bölgeler ve uygulanan tüm yöntemler için en yüksek olduğu görülmüştür. Ayrıca Markov modeli kullanılarak üç bölge için yapılan çözümlemelerde gelecek 2 yılda 5.5 ≤M <6.0 aralığında bir deprem meydana gelme olasılığının en yüksek değeri 2.bölge için hesaplanmıştır.
Zaman ve magnitüd kestirilebilir model ile Türkiye'de uzun dönem deprem kestirimi
Türkiye'de oluşan büyük depremlerin tekrarlanma aralıklarının kestirilmesi için, 36-42° K ile 25-45° D koordinatları ile sınırlanan bu bölge belirli sismolojik ve jeomorfolojik özelliklere dayanarak otuzüç sismojenik kaynağa ayrılmış ve her bir kaynak için bölgesel zaman ve magnitüd-kestirilebilir model uygulanmıştır. Çözümlemelerde 2015 yılına kadar olan aletsel dönem verileri (Ms≥5.5) ile 1900 öncesi tarihsel döneme ait veriler (Ms ≥ 7.0) kullanılmıştır. Ana şokların magnitüdleri ve tekrarlanma zamanları aşağıdaki ilişkilerin belirlenmesinde kullanılmıştır. logTt= 0.37 Mmin+ 0.19 Mp– 0.14 logMo + 1.39 Mf= 0.72 Mmin– 0.01 Mp+ 0.31 logMo– 5.44 Burada Tt yıl olarak hesaplanan olaylar arasında geçen zaman, Mmin ele alınan en küçük ana şokun magnitüdü, Mp önce olan ana şokun magnitüdü, Mf sonraki ana şokun magnitüdü ve Mo her bir kaynakta bir yılda açığa çıkan sismik momenttir. Birinci bağıntı için çoklu ilişki katsayısı ve standart sapma 0.69 ve 0.30 olarak hesaplanmıştır. İkinci bağıntı için karşılık gelen değerler sırasıyla 0.63 ve 0.43 dür. Yukarıdaki ilk bağıntıdan son ana şokun oluş zamanı ve magnitüdü dikkate alınarak gelecek 50 yıllık sürede onar yıllık aralıklarla tüm kaynaklarda 6.0 ve 7.0 magnitütündeki depremlerin oluşma olasılıkları P(t) ve ikinci bağıntıdan ise beklenen ana şokun magnitüdü hesaplanmıştır.
Sarıçiçek ve sarıhan granodiyoritlerinin yerinde gama-ışını spektrometresi ve manyetik suseptibilite yöntemleriyle incelenmesi
Bu tez çalışmasında, Sarıçiçek (Gümüşhane) ve Sarıhan granodiyoritleri (Bayburt) ile yakın çevrelerindeki toprak ve kayaçlar üzerinde yerinde gama-ışını spektrometre ve manyetik suseptibilite ölçümleri yapılmış, çalışma alanları için radyojenik ısı üretim değerleri de hesaplanmıştır. Aynı zamanda, Sarıçiçek granodiyoriti ve çevresinden toplanan toprak ve kayaç örnekleri laboratuvarda analiz edilmiş ve yapılan jeofizik çalışmalarla bölgenin jeolojik yapısı arasındaki uyum ortaya konulmuştur. Ortalama K, U ve Th değerleri; Sarıçiçek granodiyoriti için %2.98, 3.15 ppm,12.45 ppm ve Sarıhan granodiyoriti için %1.83, 2.73 ppm ve 13.6 ppm olarak bulunmuştur. Granitik plütonlar, çevre kayaçlardan (bazaltik, tortul ya da metamorfik bileşimli kayaçlar) yüksek radyoaktivite göstermiştir. Radyonüklid konsantrasyonları ve oranlarına göre, çalışma alanlarındaki granitik kayaçlar üst manto ve kabuk karışımı sonucu oluşmuştur. Sarıçiçek ve Sarıhan granodiyoritleri için hesaplanan ortalama radyojenik ısı üretim değerleri (1.9 μWm−3 ve 2.03 μWm−3), üst kıtasal kabuk değerleri ile uyumludur. Yapılan manyetik suseptibilite ölçümleri sonucunda, çalışma alanlarındaki kayaçların türüne ve mineral içeriklerine göre farklı manyetik suseptibilite değişimleri gözlemlenmiştir. Manyetik suseptibilitedeki değişimler ile plütonlar ve çevre kayaçlar arasındaki sınır açık bir şekilde ortaya konulmuştur. Hesaplanan radyolojik tehlike parametrelerine göre, her iki çalışma alanı da çevre ve insan sağlığı açısından bir risk taşımamaktadır.
Sismik verilerin yüksek ayrımlı dekonvolüsyonu ve akustik empedans ters çözümü
Sismik yansıma verilerinin yüksek ayrımlı dekonvolüsyonu ve akustik empedans ters çözümü, yeraltı yapılarının geometrisini ve fiziksel özelliklerini açıklamak için son derece önemlidir. Yüksek ayrımlı dekonvolüsyon sonuçları yerin yansıtma katsayısı serisi olarak göz önüne alınır. Ancak, sismik verilerin gürültü içeriği arttığı zaman en küçük kareler ve quadratik regülarizasyon yöntemleri gibi ters çözüm yöntemleri çoğunlukla güvenilir olmayan ve düşük kalitede sonuçlara neden olurlar. Bu tez kapsamında, yüksek ayrımlı dekonvolüsyon ve güvenilir akustik empedans sonuçlar üretmek için Cauchy norm regülarizasyon ters çözümü kullanılmıştır. Bu yöntem, yüksek gürültüye karşı etkilidir ve yüksek doğrulukta empedans hesaplayı sağlar. Cauchy olasılık yoğunluk fonksiyonuna bağlı olan Cauchy norm regülarizasyon bir önbilgi olarak çözüme dahil edilir ve çözümü seyrek olmaya zorlar. Ters çözüm algoritması yinelemeli yeniden ağırlıklandırılmış en küçük kareler çözümüdür ve çözümün kalitesi ters çözüm matrisine başlangıçta Cauchy norm regülarizasyon ön bilgisi (köşegen matris) eklenerek (çözümü kısıtlama yada ön şartlandırma) geliştirilmiştir. Böylece başlangıçta kısıtlanan çözüm, her bir yineleme sonucunda Cauchy norm regülarizasyonun ağırlıklandırılması ile tamamlanır. Yüksek ayrımlı dekonvolüsyon sonuçlarının ardışık ve bant sınırlı integrasyonu akustik empedans yüksek ayrımlı, güvenilir ve doğru empedans izlerinin hesaplanmasını sağlamıştır. Anahtar Kelimeler: Cauchy norm regülarizasyon, Yüksek ayrımlı dekonvolüsyonu, Akustik empedans ters çözümü, Sismik yansıma verisi, Yansıtma katsayısı serisi
Beton ve betonarme yapıların yapı kalitesinin jeofizik yöntemlerle araştırılması
Yapı kalitesinin jeofizik yöntemlerle araştırılması çalışmalarında son yıllarda yapı jeofiziği başlığı altında önemli gelişmeler sağlanmıştır. Günümüzde yer radarı yöntemi, elektrik özdirenç yöntemi ve ultrasonik yöntem yapı jeofiziği araştırmaları kapsamında sıkça kullanılmaktadır. Çalışmanın amacı; yapı jeofiziği araştırmalarında kullanılan yöntemlerin etkinliklerini araştırmaktır. Bunun için bu çalışma kapsamında hazırlanmış beton ve betonarme numuneler ve mevcut bir yapı üzerinde birçok yüksek frekanslı radar, ultrasonik ve özdirenç ölçüleri alınarak değerlendirmeler yapılmıştır. Alınan ölçülerle yapılarda dayanım, kırık çatlak, korozyon durumu ve donatıların belirlenebilirliği araştırılmıştır. Bu çalışmada bir düşey, bir yatay betonarme numune ve ayrıca küp beton numuneleri oluşturulmuştur. Düşey betonarme numunede yer radarı, elektrik özdirenç ve ultrasonik yöntem, yatay betonarme numunede yer radarı ve ultrasonik yöntem, küp beton numunelerinde ise ultrasonik yöntem ve basınç deneyi uygulanmıştır. Oluşturulan numunelerin dışında da mevcut bir kolon üzerinde yer radarı, ultrasonik ve elektrik özdirenç yöntemleri ile ölçümler yapılmıştır. Yer radarı yöntemi ile elde edilen veriler bilgisayar ortamında yazılım ile değerlendirilip donatı tespitleri yapılmıştır. Elektrik özdirenç yöntemi ile elde edilen veriler ile yapıların korozyon durumu hakkında yorumlar yapılmıştır. Ultrasonik yöntem ile elde edilen verilerle beton kalitesi, dayanımı ve kırık tespiti yapılmış ayrıca beton basınç deneyi sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda yapıya herhangi bir zarar vermeden, hızlı ve ucuz bir şekilde jeofizik ölçülerle donatının belirlenebileceği, beton kalitesinin, kırık çatlak durumunun ortaya konulabileceği ve betondaki korozyonun tespit edilebileceği anlaşılmıştır.
Zile (Tokat) batısında uzunköy çevresinin jeolojisi ve tektonik özellikleri
İnceleme alanı, Tokat iline bağlı Zile ilçesinin batısında yaklaşık 345 km2'lik bir alanı kaplamaktadır. Çalışma alanında yaşlıdan gence doğru Permo-Triyas yaşlı Tokat metamorfitleri, Üst Jura-Alt Kretase yaşlı Amasya Grubu 'na ait Ferhatkaya ve Carcurum formasyonları, Orta Eosen yaşlı Çekerek Formasyonu ve Miyo-Püyosen yaşlı Kemerkaş Formasyonu yüklemektedir. Tokat metamorfitleri, inceleme alanında fîllit, mermer, metavolkanitler, metatortullar ve mikaşistler ile temsil edilmektedir. Tokat metamorfıtlerinin, dalma-batma zonunda yüksek basınç/düşük sıcaklık metamorfizması geçirdiği kabul edilmektedir. Tokat metamorfitleri üzerine uyumsuz olarak gelen Amasya Grubu, litolojik ve fasiyes özelliklerine göre Ferhatkaya ve Carcurum formasyonlarından oluşmaktadır. Ferhatkaya Formasyonu, tabanda her yerde gözlenemeyen metamorfik gereçlerden yapılı ince bir konglomera ve kumtaşı seviyesi ile başlar. Formasyon, taban kısmı dışmda egemen olarak kireçtaşlarmdan yapılıdır. Yaygın oolitik ve psödooolitik doku ve yer yer breşik doku izlenmektedir. Ferhatkaya Formasyonu kireçtaşlan sığ bir ortamda çökelmişlerdir. Carcurum Formasyonu ise, genel olarak, altta kiltaşı ve çamurtaşı düzeyleri, üste doğru çört tabaka ve mercekleri içeren kireçtaşlarmdan oluşmaktadır. Carcurum Formasyonu 'na ait bu kireçtaşlan derin deniz ortamında çökelmişlerdir.in İnceleme alanında, geniş yayılımlar sunan Orta Eosen yaşlı Çekerek Formasyonu, bu çalışmada alttan üste doğru Kozluca üyesi, Kuzalan kireçtaşı üyesi ve Göynücek Aglomera Üyesi olmak üzere üç üyeye ayrılarak incelenmiştir. Kozluca üyesi, yaygın olarak çakıltaşı, kumtaşı, çamurtaşı, kiltaşı ve marn ardalanmasından oluşmaktadır. Kozluca üyesi üzerinde uyumlu olarak izlenen Kuzalan kireçtaşı üyesi, bazı seviyelerde bol Nummulites sp. fosilleri içeren kireçtaşı litolojisindedir. Göynücek Aglomera Üyesi ise, genel olarak volkanik gereçlerden oluşmuş bir matriks ve bu matriks içerisinde yer alan bazalt ve andezit çakıl ve bloklarından oluşmuş bir aglomera niteliğindedir. Birim içerisinde, yer yer iyi korunmuş, silisleşmiş ağaç fosilleri, metamorfik kayaç parçalan, rekristalize kireçtaşı ve kireçtaşı blokları, çamurtaşı ve kiltaşı topakçıklan ve kömür damarları da gözlenmektedir. Çekerek Formasyonu 'nu oluşturan üyelerin Orta Eosen 'de sığ denizel bir havzada başlayan çökelimiyle, önce Kozluca üyesine ait kırıntılılar, ortamın yersel olarak daha sığ kesimlerinde ise Kuzalan kireçtaşı üyesi çökelmiştir. Volkanik faaliyetin şiddetlenerek, bölgenin kara haline gelmesiyle birlikte Göynücek Aglomera Üyesi de oluşumunu tamamlamıştır. İnceleme alanında uyumsuz bir dokunakla Orta Eosen yaşlı Çekerek Formasyonu üzerinde yer alan Miyo-Pliyosen yaşlı Kemerkaş Formasyonu, genel olarak konglomera, çakıltaşı, kaba kumtaşı ardalanması, çamurtaşı, jips ara tabakaları ve travertenlerden oluşmaktadır. Geniş yayılımı olan birim, sergilediği tortul yapılar ve litolojik özelliklerine göre, sıcak ve kurak iklim koşullarında dağ eteği, alüvyal yelpaze, geçişli örgülü nehir ve taşkın ovası ortamlarında çökelmiştir. Alpin dağ oluşum hareketlerinin etkili olduğu bölgede, Erken Kimmeriyen, Oregoniyen ve Pireneen orojenik fazlarının izleri saptanmıştır. İnceleme alanında görülen bindirme fayları, Tokat metamorfıtleri ile Amasya Grubu 'na ait formasyonların, Çekerek Formasyonu üzerine bindirmesiyle ve Çekerek Formasyonu'nun kendi üyelerinin bir birine bindirmeleriyle gelişmiştir. Yaklaşık olarak KD-GB doğrultum ve KKB'ya eğimli bindirme fayları Orta Eosen sonrası tektonik hareketlere bağlı olarak oluşmuştur. Gerek kıvrım eksenleri, gerekse bindirme faylarının sahip oldukları doğrultular, bölgenin Geç Alpin Orojenezi döneminde yaklaşık K-G ve/veya KB-GD doğrultulu basınç gerilmesi etkisinde kaldığını göstermektedir. İnceleme alanından derlenen tektonik verilerden yararlanılarak hazırlanan gül ve kontur diyagramları da, bu görüşü desteklemektedir. Bu basınç gerilmesi, Neo- Tetis'in kapanmasından beri süregelen sıkışmaların sonucu gelişen kuzey ve güney doğrultulu bindirme hareketinden kaynaklanmaktadır.IV Bölgenin jeotektonik evrimini oluşturan olaylar dizisinde, bölgede Liyas'ta açılmaya başlayan Neo-Tetis okyanusunun, Alt Kretase'den itibaren kapanmaya başlaması ve bu kapanmanın Miyosen'de tamamlanması önemli dönemlerdir. İnceleme alanında, Orta Eosen yaşlı Çekerek Formasyonu'nun Göynücek Aglomera Üyesi'nin tüflü kesimlerinde ekonomik değer taşıyan linyit damarları sözkonusudur. Bunun yanı sıra Ferhatkaya Formasyonu 'na ait kireçtaşlan ticari mermer olma özelliğini taşımaktadırlar. ANAHTAR KELİMELER: Zile, Uzunköy (Büyükbultu), Büyükkozluca, Kuzalan, Tokat Masifi, Kuzey Anadolu Fayı, bindirme fayı, klip, linyit, oolit, karasal çökeller.
Doğu Karadeniz bölgesinde yapılan patlatmalarla oluşan depremlerin ayırt edilmesi ve deprem oluşturan aktif fayların belirlenmesi
Doğu Karadeniz Bölgesinde son yıllarda çok sayıda patlatma yapılmış ve deprem istasyonlarında kaydedilmiştir. Bu durum kataloglarda depremlerle patlatmaların karışmasına sebep olmaktadır. Bir bölgenin depremselliğini doğru bir şekilde belirleyebilmek için kataloglardan depremlerle taş ocağı patlatmalarının ayrımının yapılması gerekmektedir. Patlatma ve depremler değişik yöntemlerle birbirlerinden ayırt edilebilir. Bu ayrımı güvenli bir şekilde yapabilmek için farklı yöntemlerin birlikte uygulanması gerekmektedir.Bu çalışmada Türkiye'nin Doğu Karadeniz Bölümünde (37.60-420 boylamları ve 40.20-41.50 enlemleri arasında kalan bölge) oluşan depremlerin ve taşocağı patlatmalarının ayrımı yapılmıştır. Bunun için 2002-2010 yılları arasında meydana gelen, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü (BÜ-KRDAE) ve Karadeniz Teknik Üniversitesi'ne ait istasyonlarda kaydedilen sismik olaylar Gece gündüz oranı, S/P oranı ve Zaman-Frekans Analizi yöntemleriyle incelenmiştir.Sonuç olarak kayıtlar bu şekilde analiz edildiğinde olayların yaklaşık %65'ini patlatma kayıtları oluşturmaktadır. Karada gözlenen patlatmalar yoğun olarak Of, Maçka, Yomra, Araklı, Rize ve Gümüşhane' de büyük taş ocaklarının bulunduğu yerlerdedir. Giresun, Gümüşhane, Trabzon arasında kalan bölgede hem patlatma hem de küçük depremler kaydedilmiştir. Depremlerin büyük bir kısmı denizde gözlenmiştir. Karadeniz açıklarında oluşan olayların deprem olduğu ve bölgedeki Karadeniz sahili boyunca uzanan bindirme zonu üzerinde olduğu görülmüştür.
Karadeniz Teknik Üniversitesi yerleşkesinde mikrotremor yöntemi ile zemin özelliklerinin belirlenmesi
Mühendislik sismolojisi çalışmalarında kullanılan mikrotremor yöntemi, dinamik zemin parametrelerinin ve değişimlerinin belirlenebilmesinde oldukça önemli bir yer tutmaktadır. Yatay ve düşey bileşen mikrotremor kayıtlarının frekans içeriğinin belirlenmesine dayanan yöntem, dinamik zemin parametrelerinin kestiriminde oldukça hızlı ve ekonomik sonuçlara ulaşılmasını sağlar. Tek istasyon yöntemi olarak tanımlanan Nakamura yönteminin en büyük avantajı referans noktası gerektirmeyen, sismik yoğunluğun az olduğu veya temel kaya'nın bulunmadığı alanlarda kolayca uygulanabilmesidir. Bu çalışmada KTÜ kampus alanının zemin hakim frekansı, zemin hakim peryodu ve büyütme parametrelerinin belirlenmesi amacıyla oluşturulan profillerde CMG-6TD geniş-band hız ölçen üç bileşen sismometre ile alınan mikrotremor kayıtlarına Nakamura tarafından geliştirilen H/V yöntemi uygulanmıştır. İnceleme alanındaki her bir ölçüm noktası için hakim frekans, hakim peryod ve büyütme değerleri belirlenmiştir. Elde edilen değerler kullanılarak inceleme alanına ait büyütme haritası, hakim frekans haritası ve hakim peryodlara göre zemin sınıfı (Z1, Z3, Z4) haritası oluşturulmuştur. Mikrotremor ölçümlerinin alındığı profiller üzerinde daha önce bu alan için yapılmış olan sismik kırılma ölçümlerinden belirlenen S-dalga hızı verileri mikrotremorlardan bulunan sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.KTÜ kampus alanının geneli için mikrotremor ölçüm noktalarına ait hakim peryod ve büyütme değerleri birbirini desteklemekte ve ölçüm noktaları bulundukları zeminin özelliğini iyi bir şekilde yansıtmaktadır.
Bayburt kıratlı traverten sahasında jeofizik yöntemlerle ile kırık-çatlak sistemlerinin araştırılması
Bu tez kapsamında, Bayburt ili Kıratlı Traverteninde işletilmesi planlanan kısımların kısa sürede en az maliyetle sağlam, kırıksız ve bozulmamış blokların elde edilmesi amacıyla yer radarı (GPR) ve elektrik yöntemler uygulanmıştır. GPR ile 4 sahada farklı antenlerle toplamda 54 profilde 100 MHz korumasız anten kullanılarak yaklaşık 10-25 m nüfuz derinliği elde edilmiştir. Bu profillerden 10'unda 250 MHz korumalı antenle toplanan verilerden yaklaşık 5-6 m derinliğine kadar görüntüleme yapılmıştır. Bunlara ilaveten inceleme sahalarından birinde 4 profilde 32 noktada Düşey Elektrik sondaj (DES) tekniği ile yaklaşık 20-25 m derinliğine kadar veriler toplanmıştır. Veriler değerlendirildikten sonra 2 ve 3 boyutlu görüntüler elde edilmiştir. Bu görüntülerden inceleme sahasının yanal ve düşey yöndeki yapısal durumu ayrıntılı bir şekilde belirlenmiştir.Sonuç olarak, ilk inceleme sahası olan Ocaküstü `nde tespit edilen kırıklı-çatlaklı ve ayrışmış traverten yapılarının oldukça yaygın olmasından dolayı burada ocak işletilmesi durdurulmuştur. Buradaki DES kat haritalarından yaklaşık 12 m derinlik seviyesi ve alt kısımlarında yüksek özdirençli oldukça sağlam yapının çok geniş bir alana yayıldığı gözlenmiş ve ocağın düşey yönde genişletilmesi önerilmiştir. Ocak açılması planlanan Alarduç (Alarduç 1, Alarduç 2) sahasından elde edilen GPR veri sonuçlarına göre, Alarduç 1'de 2-6 m derinlikleri arasında gözlenen yüksek genlikli bir yansıtıcı sınırın ana bir kırık olduğu düşünülmektedir. Ocak açıldığında bu kısımlarda parçalanmış yapıyla karşılaşılabileceği işletmeciye önerilmektedir. Ayrıca profillerde 0-10 m uzaklıkların altında derine doğru sağlamlaşan yapıların varlığı, bu uzaklıktan sonra ise 6 m derinliklerin altında bu yapının devamı niteliğinde kaliteli hammadde üretilebileceği de belirtilmiştir. Ayrıca Alarduç 2'de belirlenen kırıklı-çatlaklı yapı nedeniyle bu kısımların işletilmesinin uygun olmadığı sonucuna varılmıştır.
Bulanık mantık yaklaşımı ile deprem konumlarının belirlenmesi
Ters çözüm yöntemleri ile istasyon ağı dışında meydana gelen depremlerin konumları, azimutal boşluğun büyük olması ve faz okumalarının hatalar içermesinden dolayı çoğu zaman hatalı hesaplanır. Bu çalışmada, istasyon ağı dışında meydana gelen depremlerin konumları, P-P, S-S ve S-P gözlemsel varış zamanları farklarını kullanarak bulanık mantık yaklaşımı ile belirlenmeye çalışılmıştır. Yöntem ilk önce teorik olarak denenip, olumlu ve olumsuz tarafları detaylı bir şekilde incelenmiş ve yeni yaklaşımlar geliştirilmiştir. Teorik çalışmalardan edinilen deneyimler yardımı ile yöntem gerçek deprem verileri üzerinde uygulanıp, elde edilen sonuçlar zSacWin lokasyon programı ile belirlenen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
3b gravite ters çözüm hesaplarında sismik hız sınırlarının kullanılmasıyla yoğunluğun derinlikle değişiminin tespiti
Bazı bilim adamları, 3 boyutlu gravite model hesaplamalarında, yoğunlukları her formasyon içinde değişken olarak ele alırlar. Yani yoğunluğu parametrelere bağlı bir fonksiyon olarak tanımlarlar. Bir yeraltı tabakası içindeki yoğunluk değişimi derinlikle orantılı olarak bulunur. Bu çalışmada, her formasyon içinde tespit edilen sismik hız sınırları kullanılarak, yoğunluğun değişken olarak göz önüne alınması amaçlanmıştır. Sismik hız sınırlarının izlediği yol, yoğunluk değişiminin bir göstergesidir. 3B ters çözüm hesaplarında model geometri içindeki ana formasyonlara ek olarak bir formasyon daha tanımlanmıştır. Bu ek formasyon tanımı, her formasyon içinde mevcut olan sismik hız sınırlarının tümü kesintisiz kullanılarak yapılmıştır. İşte bu ek formasyon için hesaplanan yoğunluk, sismik hız sınırları arasındaki yoğunluk değişim miktarı olarak kabul edilmiştir. Bu değişim, ana formasyonlar için hesaplanan yoğunluklara bir düzen içinde ilave edilerek, yoğunluğun derinlikle değişimi ayrıntılı olarak saptanmıştır.Çalışma başlangıcında yoğunluklar sabit olarak dikkate alınmıştır, fakat her tabaka içindeki yoğunluklar değişken olarak hesaplanmıştır. Bu tezde üç farklı model kullanılmıştır. İlk iki model çalışması sonunda sismik hız sınırlarının ekstra bir kütle olarak alınmasıyla yoğunluğun derinlikle nasıl değiştiği saptanmıştır. Sonuncu çalışma, Adıyaman, Diyarbakır ve Gaziantep bölgesine ait sismik verilerin bir kısmının TPAO'dan alınmasıyla düşük hızlı yer altı modeli oluşturularak yapılmıştır. Bu çalışma sonunda sismik hız sınırlarının ekstra bir kütle olarak alınmasıyla yoğunluğun derinlikle nasıl değiştiği saptanmıştır. Hidrokarbon aramalarında bu yöntem kullanılarak, daha az sondaj kuyusu açılarak sonuca gidilebilir.
Doğal gerilim (sp) ve elektromanyetik vlf yöntemleri ile aktif tektonik zonlarının incelenmesi
Bu çalışmada tektonik açıdan aktif bir bölge olan Urla ? İçmeler ve Demircili mevkilerinde elektromanyetik ? VLF ile doğal potansiyel yöntemleri (SP) yardımıyla tektonizmanın etkisiyle oluşan yeraltındaki olası süreksizliklerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda bölgede jeofizik anlamda geniş çapta çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmaların diğer jeofizik araştırmalarda kullanılan hatlar üzerinde başarılmıştır.EM ? VLF yönteminde üç farklı frekans kullanılarak, gerçel bileşen, sanal bileşen, eğim, toplam alan ve özdirenç değerleri ölçülmüştür. EM ? VLF' den elde edilen değerler ters-çözüm ile değerlendirilerek yeraltına ait özdirenç kesitleri elde edilmiştir. Bu kesitler üzerinde fay zonu ile ilgili süreksizlikler gözlenmiştir. Doğal potansiyel yönteminde ise toplam alan ve gradyent şeklinde iki tür ölçüm alınmıştır. Toplam alan verileri üzerinde yapılan ters-çözüm işleminden sonra küre modeline ait parametrelere ulaşılmıştır. Bu parametrelerden yer altı ile ilgili derinlik, polarizasyon açısı ve konum bilgileri elde edilmiştir. Buna göre İçmeler bölgesinde dike yakın polarlanma açısı ile faya ilişkin belirtiler saptanmıştır.Aktif tektonik amaçlı yapılan EM-VLF ve SP yöntemlerinin ters-çözüm değerlendirmeleri yapılarak, bu tür alanlarda fay türü süreksizlikleri belirlemede başarılı olabileceği ortaya çıkarmıştır.
İzmir metropolitan alanı zemin özelliklerinin deprem kayıtları kullanılarak hvsr yöntemi ile incelenmesi
Bu yüksek lisans tez çalışması kapsamında, İzmir İli ve yakın çevresindeki zeminlerin sismik davranışının araştırılması amacıyla, 2008 yılında T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı'nın (AFAD) Deprem Dairesi Başkanlığı (DDB) desteğiyle, TÜBİTAK KAMAG (Proje No:106G159) Projesi kapsamında, İzmir İli metropolitan alanında kurulan 16 adet yerel ivme-ölçer deprem istasyon ağı tarafından kaydedilen 16 adet deprem kaydı incelenmiştir. Büyüklükleri 4.0 ile 5.0 (ML) arasında değişen bu deprem kayıtları; S-dalgası, P-dalgası ve deprem anından önceki 20 saniyelik süreyi içeren Gürültü kayıtları ayrı ayrı incelenmiş ve Yatay Düşey Spektral Oran (HVSR) yöntemiyle değerlendirilmiştir. Elde edilen veriler ile İzmirNET istasyonlarının kurulduğu bölgelere ait hakim frekanslar ve büyütme değerleri elde edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen frekans değerleri Rodriguez-Marek ve diğ. (2001) tarafından güncellenen NEHRP zemin sınıflamasına göre yorumlanmıştır. S-dalgası, P-dalgası ve Gürültü kayıtlarının sonuçları karşılaştırılmıştır. P-dalgası ve Gürültü kayıtlarının spektral oranları birbirine benzer özellik göstermiştir. S-dalgasından elde edilen spektral oran sonuçları ise daha güvenilir bulunmuş ve zemin sınıflaması sonuçları S-dalgasının spektral oran sonuçlarına göre verilmiştir.
Kula volkaniklerinin oluşumu ve jeofizik veri izleri
Kula, Simav Grabeni'nin güney yönlü taban bloğu ve Alaşehir Grabeni'nin güney yönlü tavan bloğuyla sınırlanan Menderes Masifi'nin kristalin kayaçları üzerinde yer alır. Çok sayıda volkanik öğeleri olan Kula volkanik bölgesi (Yanık Ülke ?Katakakeumene?) İzmir-Ankara yolu üzerindedir. Yaygın plato bazaltları ve iyi korunmuş kraterler ve lav akıntılarıyla Batı Anadolu'nun en genç volkanları aktif riftleşme alanındaki alkali bazalt bölgesinin en mükemmel örnekleridir. Eski grabenler (GB-KD yönlü Gördes, Demirci ve Selendi) daha ince (1 km den daha az) sedimanlarla doludur.Yaygın volkanizma ve yüksek ısı akısı değerleri açısından, Kula volkanik bölgesi ve ABD'deki Yellowstone alanda büyük benzerlikler göstermektedir. Dünya'nın en büyük hacimli riyolit ve bazaltik malzeme sahası olan Yellowstone volkanik bölgesi, 2 milyon yıl önce başlayan, her biri binlerce küp kilometre piroklastik birikinti açığa çıkaran üç patlama döneminde oluşmuştur. Kula cüruf konilerinin küçük oluşu muhtemelen yüzeye çok düşük bir akışla çıkan magmanın sonucudur ve bu küçük hacim bölgedeki küçük uzantıları yansıtır (ß<1.2 , ß=kabuğun başlangıç kalınlığı).Plato bazaltlarının manyetik izleri yoktur. Manyetik anomaliler oldukça belirgindir ve durum 3000 nT büyüklüğe sahip ikinci ve üçüncü evre volkan konileriyle kolaylıkla ilişkilendirilebilir. Volkan konileri Demirci ve Selendi grabenlerini ayıran GB-KD doğrultulu fayların kesiştiği yerlerdedir. Bu yapıların derinlikleri 10-200 m arasında değişir ve genişlikleri yaklaşık 1000 m civarındadır. Bu sokulumlar neredeyse dik veya kuzeye doğru hafif eğimlidir.Havadan manyetik sonuçlarımıza göre derinde iki temel manyetik kütle, ancak yüzeyde beş volkan konisi tespit edilmiştir. Buna ek olarak bu iki magmatik kütle, yüzeye ulaşan örtü malzemenin nedeni olan tektonik yapıların olması gerektiğini gösteren volkanların güneyinde yer alır.