948
Archived Theses
10
DOIs Assigned
1%
DOI Rate
Discipline
Çimento üretim prosesinde döner fırın baca gazı CO2 emisyonunun azaltılması için yöntem geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında, çimento döner fırın baca gazlarından, adsorpsiyon yoluyla CO2 tutulmasına çalışılmıştır. Adsorban olarak geliştirilen karışımlarda, zeolitli doğal puzolan (tras), genleştirilmiş perlit, bentonit kili ve endüstriyel kireç hammadde olarak kullanılmışlardır. Ayrıca, zeolit fazların sentezlenmesi ve katalizör etkisinin gözlemlenmesi amacıyla, bir karışıma NaOH katılmıştır. Adsorbanların; alternatif hammadde, mineral katkı ve/veya beton katkı olarak prosese geri beslenebilir olmaları da hedeflenmiştir. Deney kolonlarına; 50, 100, 150 ve 200°C sıcaklıklarda ve 3,7, 2,7 ve 1,7 lt/dk debilerde, % 80 N2 ile seyreltik % 20 konsantrasyondaki adsorbat CO2 gazları beslenmiştir. Verimler ve adsorpsiyon süreleri birlikte dikkate alındığında en iyi performansları gösteren adsorban gruplarında, ortalama % 37-46 arası verimler hesaplanmıştır. Deneysel verileri en iyi tanımlayan izoterm modelleri, Freundlich ve Redlich-Peterson; kinetik açıdan hız sınırlayıcı adımlar da, Elovich modeli ve Bangham gözenek difüzyonu olarak belirlenmiştir. 100°C sıcaklıkta, 3,7 lt/dk debi ile kolona beslenen CO2 gazları ile etkileşime giren hammaddeler de benzer sonuçlar vermişlerdir. Hammaddelerin; yüzey gözeneklilikleri, kristal kafes yapıları ve yüksek katyon değişim kapasiteleri ile çoklu katman adsorpsiyonuna uygun malzemeler oldukları anlaşılmıştır. En iyi performansı gösteren dört karışım içinde, NaOH katılan adsorban, yüksek alkali içeriği nedeniyle hammadde ya da mineral katkı olarak değerlendirilebilir değildir. Buna karşılık, bentonit ve perliti birlikte içeren diğer üç adsorban, hem alternatif hammadde hem de mineral katkı olarak kullanılabilir özelliktedir. Tüm bu açılardan, adsorban numunelerinin, çimento üretim prosesinden kaynaklı CO2'in yakalanmasında alternatif malzemeler olarak değerlendirilebilecekleri sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: CO2 yakalama, adsorban, adsorpsiyon, döner fırın baca gazı, zeolit, bentonit, perlit
Varto ve Muş havzalarındaki (Doğu Anadolu, Türkiye) jeotermal sistemlerin yapısal kontrolleri
Varto ve Muş havzaları Doğu Anadolu Sıkışmalı Tektonik Bölgesi'nde yer alan Afrika ve Anadolu plakalarının çarpışması sonucu meydana gelen sıkışmalı tektonik rejim etkisinde kalmış transpresyonel rampa havzalarıdır. Bitlis Zagros Sütur Zonu, Muş Fay Zonu, Varto Fay Zonu ile Yorgançayır-Kaynarca Fay Zonu bölgedeki deformasyondan sorumludur. Bu fay zonlarının etki alanındaki temel yapısal unsurlar KB-GD doğrultulu sağ yönlü doğrultu atımlı fay segmentleri, KD-GB yöndeki sol yönlü doğrultu atımlı fay segmentleri, K-G doğrultulu açılma zonlarıdır. Pliyosen Solhan volkanizması ve Kuvaterner Nemrut volkanizması bölgeyi morfolojik olarak şekillendiren en önemli faktörlerdir. Tektonik ve volkanik süreçler ile bölge jeolojik açıdan oldukça aktif bir karakter kazanmış ve çalışma alanı çevresinde jeotermal sistemler açısından uygun bir ortam oluşmuştur. Nemrut volkanizmasının etkili olduğu alanlardaki volkanik merkezler çevresinde, Varto Fay Zonu'ndaki segmentlerin sonlandığı, büklüm ve sıçrama yaptığı alanlarda, fay segmentlerinin birbirleri, yoğun kırık sistemleri ve açılma zonları ile kesiştikleri alanlarda önemli jeotermal sahalar (Alagöz, Kaynarca, Güzelkent, Güroymak ve Nemrut gibi) oluşmuştur. Çalışma alanında Bitlis Metamorfitleri'ne ait karstik kireçtaşları ile kırık-çatlak kontrollü Pliyosen volkano-sedimanter istifi jeotermal sistemlerin rezervuar kayalarıdır. Andezit ve bazalt içeren volkanik birimlerde gözlenen çatlak ve kırık sistemleri ile havzanın oluşumunu kontrol eden fayların deformasyona tabi tuttuğu temel birimlerde ikincil geçirimliliğe bağlı akışkan dolaşımına uygun zonlar oluşmuştur. Bu alanlarda sıcak, soğuk ve maden suyu karakterindeki sular yüzeye ulaşabilmektedir. Sıcak suların ortalama yüzey boşalım sıcaklığı 42.9°C iken en yüksek sıcaklık yaklaşık 60°C ile Nemrut jeotermal sahasından ölçülmüştür. Sıcak sular ve maden sularının genelinin Na-Mg-HCO3, soğuk suların ise Ca-HCO3 tipinde olduğu gözlemlenmiştir. Varto havzasındaki soğuk sular Ca-HCO3 tipte, sıcak sular ve maden suları ise Na-Mg-HCO3 ve karışık su tipindedir. Oksijen-18 (18O) ve Döteryum (2H) izotop analizlerine göre Varto, Muş havzası maden suları ve diğer sular birbirine yakın üç grup oluşturmuştur. Varto'daki su kaynakları en düşük δ18O ve δD değerlerine sahiptir. Varto'daki suların beslenim alanı topoğrafik olarak daha yüksektir ve izotop farklılaşması ve izotop içeriği daha düşük, nemli hava kütleleri tarafından beslenmektedir. Muş havzasındaki sular ise daha düşük kotlardan beslenmektedir. Bu alandaki su kaynakları yerel meteorik doğrular ve küresel meteorik su doğrusu yakınında veya üzerinde bulunduğu için suların meteorik kökenli olduğunu göstermektedir. Trityum analizleri ile de desteklenen çalışmada meteorik olan bölge sularının Varto'dakilerin Muş ovasındakilere göre nispeten daha yaşlı olduğu, Muş ovasındaki suların ise daha genç ve sığ dolaşımlı sular olduğu yorumu yapılabilir.
Morphotectonic analysis of the East Anatolian fault zone (E. Turkey) using remote sensing techniques
The transform Arabian/Anatolian plate boundary is at the origin of active tectonic structure elements that initiate large and destructive earthquakes. The aim of this thesis is to improve our knowledge and understanding of the fault behavior and deformation remarks by analyzing surface deformation along the East Anatolian Fault (EAF) that is a morphologically very distinct and seismically active left-lateral strike-slip fault that extends for ~400 km forming the Arabian/Anatolian plate boundary in southeastern Turkey. Together with its conjugate the North Anatolian Fault (NAF), the EAF helps accommodate westward escape of the Anatolian plate from the Arabian/Eurasian collision zone. In this thesis, we study morphotectonics and tectonic activity of the EAF and its splay Adıyman Fault (AdF) using the most important tectonic geomorphology indexes and analyzing different satellite images within the Arabian/Anatolian plates deformation zone. The core parts of the thesis focus on the study of morphotectonic indexes along the EAF, examining the geological offsets along the Erkenek Segment of the EAF through analyzing ASTER satellite images, relative tectonic activity assessment of the AdF, and geological and tectonic mapping along the AdF using Landsat 8 satellite images. The methods used in this thesis work are divided into two parts; the first part describes the importance of the tectonic geomorphology applications as a very useful tool to examine the interplay between tectonic and surface processes that shape the landscape in regions of active deformation and at time scales ranging from days to millions of years. It also presents a review of the most effective morphotectonic indexes (e.g., Mountain front Sinuosity; valley-floor with to valley floor-height; Hypsometric analysis) that are used to evaluate the tectonic activity along the study region. The second section gives a brief view about the application of remote sensing techniques in geology and tectonics and how the techniques have a great power to assess the different tectonic features and trace the structural elements along any active zone. Also, it presents the characteristics of the different satellite data (ASTER and Landsat 8 (OLI)) with the revision of the different method that we used in this study (e.g. Band Ratio Composite and Minimum Noise Fraction Analysis). The morphotectonic features along the East Anatolian Fault (EAF) are examined for the first time to provide insights into the nature of landscape development and better understanding of variations in tectonic activity and fault evolution. Several geomorphic indices, namely mountain front sinuosity, valley-width to valley-height ratio, stream length-gradient index, basin asymmetry factor, drainage density, and hypsometric analysis are obtained from digital elevation models. We show that mountain front sinuosity varies from 1.01 to 1.46 on five segments. The mean ratio of valley-width to valley-height along the five segments ranges from 0.11 to 1.32, which is well correlated with the mountain front sinuosity values. The stream length-gradient index values are between from 50 and 350 along the studied segments. Analysis of the basin asymmetry factor of 18 catchments gives values from 1.88 to 26.25 are examined along the study fault zone and we present the basin asymmetry factor with values from 1.88 to 26.25. The drainage density values of the studied catchments range from 3.5 to 5.6. Finally, the hypsometric analysis index of the 18 catchments records high, intermediate, and low relative tectonic activity. The results show that all geomorphic indices are remarkably uniform along the entire fault length, thus implying that its development was essentially coeval along its length, and supporting the view that the present-day Arabian/Anatolian plate boundary (delimited by the EAF) jumped eastwards from the Malatya-Ovacik Fault Zone at ~3 Ma. This is in a good agreement with the nearly uniform geological offsets and the present-day slip rate of ~10 mm/yr along the entire fault as determined by GPS measurements. The Erkenek Segment is one of the most active and prominent splays of the East Anatolian Fault. To reveal any potential geological offset geology along the AdF is refined by remote sensing techniques. This is because, mapping the geology at high spatial resolution along this segment with conventional mapping techniques is highly challenging due to the complex tectonics and the abundant number of different lithological units of varying spatial extent. Therefore, in this study, we applied image spectral rationing techniques by using the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data along the Erkenek Segment. Images created with band ratios with 1/3-1/9-3/9, 7/3-1/7-3/5 and 9/5-5/3-3/1 are found to be remarkably useful for detailed lithological mapping and hence detecting the geological offsets along this section of the fault. Thus, these ASTER band-ratio images can be used for the lithological mapping along the whole EAF and on other regions in the world with similar lithological and geomorphological conditions. Geomorphic indices that include mountain-front sinuosity, valley floor width-to-valley height ratio, catchment asymmetry factor, hypsometric integrals and curves, and drainage density are calculated to evaluate the relative tectonic activity along the Adıyaman fault. Each geomorphic index is classified into three classes and averaged to define an index for relative tectonic activity (RTA) to allow the Adıyaman Fault to be divided into categories of low, intermediate and high RTA. The results confirm that the Adıyaman Fault is an active fault with intermediate Quaternary tectonic activity, suggesting that it is of minor importance in accommodating plate boundary deformation, consistent with recent crustal motions determined by GPS studies. Nevertheless, it is worthwhile to note that the Adıyaman Fault still poses a significant seismic hazard for the region despite its relatively lower tectonic activity. Independent Component Analysis (PCA and ICA) and Minimum Noise Fraction Analysis (MNFA) techniques of the Landsat 8 are applied to study the Adıyaman Fault. It is shown that the lithologic units, fault patterns, and morphological and structural features can be mapped highly accurately by using spectral-matching techniques in regions where rocks are well exposed. Inspection of all possible band combinations indicates that PCA 134 and 231, and ICA 132 band combinations give the best false-color composite images for identifying the rock units and contacts. Analysis of MNFA band combinations shows that MNFA 521 band combination also is robust for discriminating the rock units particularly Quaternary clastic units (colluvium/alluvium). MNFA band 1 alone provides the best image to trace the tectonic and structural elements in the study area. The new up-to-date lithologic map of the Adıyaman Fault that we produce upon to the interpretation of processed OLI images reveals several river channels offset and beheaded by the Adıyaman Fault, verifying its Quaternary activity. This study demonstrates that, when used with the OLI data, the PCA, ICA, and MNFA are very powerful for lithological and structural mapping in actively deforming tectonic zones, and hence can be applied to other regions elsewhere in the world where the climate is arid to semi-arid, and the vegetation cover is scarce. In generally this study presents the help of the tectonic geomorphology and remote sensing applications to evaluate the tectonic activities of a major plate boundary fault and a minor fault within the Arabian/Anatolian deformation zone. Improving our tectonic understanding of the active regions requires accurate tectonic measurements and data analysis. It so important to link the morphotectonic analysis with the different surface displacements, slip rates, and major seismic events in order to create a complete scenario about the deformation story of the active regions. Also, the new developed remote sensing methods with high-resolution images are required to go deep and gain the most benefits of applying these techniques for geology and tectonics purposes.
Büyükçekmece-Gürpınar yerleşim alanı zemin sınıfı-şev duraylılığı ilişkisi
Bu tez çalışmasının amacı; kuzeyde E-80 Avrupa Otoyolu, güneyde Marmara Denizi, batıda Büyükçekmece Gölü ve Büyükçekmece Körfezi sınırı, doğuda Avrupa Otoyolu-Hadımköy Bağlantısı ile devamında Yavuz Sultan Selim Bulvarı ve Ziya Gökalp Caddesi hattı boyundan Marmara Sahili'ne kadar inen yerleşim alanındaki zemin sınıflandırması ile şev duraylılığı arasındaki ilişkinin belirlenerek, İstanbul Avrupa yakasında nispeten bakir kalmış ve göl kenarında olan bu alanda ileride yapılması muhtemel kentleşmeye yönelik uygun şev düzenlemelerinin tasarımı için öneriler sunmaktır. Hedeflenen çıktıların elde edilebilmesi amacıyla sırasıyla büro, arazi, laboratuvar çalışmaları yapılmış ve eldeki veriler derlenerek bulgular ve görüşler ortaya konmuştur. İnceleme alanında yapılan arazi ve literatür araştırmalarına dayanarak genel jeoloji bulguları verilmiştir. Oligosen ve Miyosen dönemlerine ait sedimenter çökellerin yüzeylendiği; yaşlıdan gence Gürpınar formasyonu, Çukurçeşme formasyonu, Güngören formasyonu ve Bakırköy formasyonunun stratigrafik istifi oluşturduğu ve Miyosen'e ait çökellerin Oligosen çökelleri üzerine açısal uyumsuzlukla geldiği tespit edilmiştir. Tabaka eğimleri genel olarak yatay ya da çok düşük eğime sahipken kütle hareketlerinin görüldüğü noktalarda arttıkları gözlemlenmiştir. Arazi çalışmasında 16 adet noktadan örnekler alınmış ve İstanbul Teknik Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü İndeks Özellikleri Laboratuvarı'nda zemin sınıflarının belirlenmesi için elek analizi, kıvam özellik deneyleri (likit limit ve plastik limit) yanısıra mühendislik ve tasarım parametrelerini belirlemeye yönelik fiziksel özellik deneyleri (piknometre, porozite ve su içeriği) yapılmıştır. Laboratuvar deneylerinden (elek analizi, plastik limit ve likit limit) elde edilen sonuçlar birleştirilmiş zemin sınıflandırması – USCS sistemi kullanılarak zemin tanımlamaları yapılmıştır. 16 adet örneğe ait zemin tanımlamaları incelendiğinde, inceleme alanının çoğunlukla iri daneli kumlardan oluştuğu ve çakıllı seviyelerin de yaygın olduğu görülmektedir. İnce daneli zemin birimleri ise Büyükçekmece kıyısı boyunca kuzey kesimde sınırlı bir alanda yayılım sunmaktadır. Tez çalışması kapsamında, İstanbul Avrupa yakasında nispeten bakir kalmış ve göl kenarında olan, şev duraylılığı ve kütle hareketleri açısından riskli bir bölge olduğu daha önceden yapılmış olan araştırmalarla bilinen inceleme alanında zemin sınıflandırması ile şev duraylılığı arasındaki ilişkiler elde edilen verilerle belirlenmiştir. İnce daneli zeminler için ilerideki süreçlerde yapılması muhtemel kentleşmeye yönelik uygun şev düzenlemeleri için ön tasarımlar sunulmuş ve düzenlecek şevlerde çekme çatlağının oluşması, yeraltısuyunun yükselmesi durumlarında önlem alınması gereken noktaların neler olduğu sunulmuştur. Kaba daneli zeminler için ise tasarlanan koşullar altında gerekli güvenlik sayısının sağlanabilmesi için yeraltısuyunun olması gereken derinliğini verecek denklemler ortaya konmuş ve daha sonra bu denklemlerin zemin özelliklerine göre sunduğu ilişkiler irdelenmiştir. Kaba daneli zeminler için c=0 yöntemi ve ince daneli zeminler için ampirik yöntem kullanılarak şev duraylılığı hesaplamaları yapılmıştır. İnce daneli örneklere ait hesaplamalarda Gs=1 alınarak limit denge yöntemi kullanılıp, sonsuz şev yaklaşımı ile şev duraylılığı analizleri yapılmıştır. Şev duraylılığı analizleri topoğrafya yüzeyinden 10 m. derinliğe kadar zeminin tamamen kuru ve tamamen doygun olması durumları ile zeminin yavaş ve hızlı yüklenmesi senaryo kriterlerine göre hesaplanmıştır. İnce daneli zeminlerde yapılan hesaplamalarda nihai şev boyutlandırması için deprem yükü de dikkate alınmıştır. TS 8853/1991 standardında, yamaç ve şevlerde fisürlü killer için güvenlik sayısı Gs=1.5 olarak belirtilmiştir. İnceleme alanının Kuzey Anadolu Fay hattına yakınlığı, 1 ve 2. derece deprem kuşağı içerisinde bulunması sebebiyle deprem analizi aşamasında Gs=1.6 olarak belirlenip şev analizi tamamlanmıştır. İnce daneli zeminler için ön tasarımı sunulan şevlerde zamanla şev duraysızlığına neden olacak etmenler olan yeraltısuyunun yükselmesi, şevin hareketsiz kısmında çekme çatlağı oluşması durumları için şev duraylılığı geri analiz yöntemiyle denetlenmiş, kritik statik su seviyeleri (Hsu), çekme çatlağına bağlı olarak şevi kaydıracak kütlenin uzunlukları (L) ve kalınlıkları (D) ortaya konulmuştur. İnce daneli zeminlerin yayılım gösterdiği alanda yapılması muhtemel şevler için yapılan bu ön tasarım hesaplamalarında sadece örneklere ait indeks-fiziksel özellikler kullanılmıştır. İlk olarak deprem yükü dikkate alınmadan yapılan hesaplamalarda tüm şevler için en uygun şev oranının 1.5:1 (yatay-düşey, α=33.69°) olduğu belirlenmiştir. Daha sonra deprem yükü de hesaba katılmış ve hesaplamalar bu yönde devam ettirilmiştir. Arazinin, Kuzey Anadolu Fay hattına yakın, 1. ve 2. derece deprem bölgeleri içinde ve kütle hareketleri açısından riskli bir bölge olduğu bilindiğinden; tüm hesaplamalar boyunca emniyetli tarafta kalmaya çalışılmış ve güvenlik katsayısı (Gs) 1.6, sismik katsayı (ky) 0.25 seçilmiştir. Böylece ön tasarımını sunduğumuz şev yapılarının olası bir İstanbul depremini en az hasarla atlatması amaçlanmıştır. Yeraltısuyunun derinde ya da yüzeyde olması durumlarında; deprem yükü dikkate alınmadan şevler için sunulan düşey mesafelerinin arasındaki ciddi farklar, yapılacak her türlü kentleşmeye yönelik yapı için drenaj önlemlerine ne kadar dikkat edilmesi gerektiğini göstermektedir. Ayrıca Gs=1 için belirlenmiş olan kritik şev yükseklikleri arasındaki ilişkilerden Gürpınar formasyonunun ince daneli zemin kesimleri için suya doygun bir şevde yeraltısuyu seviyesinin düşürülmesi durumunda kuru ortamdaki şev yüksekliğinin ne olması gerektiğine dair bir denklem önerilmiştir. Kaba zeminler için yapılan hesaplamalarda ilk olarak şev açısı 10° iken topoğrafya yüzeyinden 1 m., 2 m. ve 3 m. derinlikte olası bir kayma düzlemi boyunca, yeraltı su seviyesinin topoğrafya yüzeyinden 10 m. aşağıda olması (YAS=10 m.) koşulundan başlanarak, yeraltısu seviyesinin topoğrafya yüzeyine yaklaşarak yükselmesi koşuluna kadar analiz Gs=1 için analiz sürdürülmüştür. Analiz sonuçları ile kaba daneli zeminlere ait her bir örnek noktasında şev açısı 10° için güvenlik sayısının (Gs) 1-3 arasında değiştiği durumlar için yeraltısu seviyesinin (YAS) ne olacağı belirlenmiş ve Gürpınar formasyonun kaba daneli seviyeleri için genel denklemler önerilmiştir. Yapılan analizin ilerleyen kısmında şev açısının 20°-30° arasında değiştiği şevlerde Şev Açısı-YAS ilişkisi irdelenmiş ve Gs=1 iken, kayma düzleminin 1-3 m. arasında değiştiği durumlar için genel denklemler önerilmiştir. Daha sonra her iki koşulda örneklerin gösterdiği ilişkiler irdelenmiştir. Kaba daneli zemin örneklerinin tasarlanan koşullar altında sundukları Gs-YAS ve Şev Açısı-YAS ilişkileri denklemlerle ortaya konmuştur. Elde edilen denklemler zemin sınıflarına, kum yada çakıl olmalarına, son olarak da topluca kaba daneli zemin olmalarına göre gruplandırmalar yapılarak geometrik ortalama yöntemi kullanılarak genelleştirilmiştir. Zemin sınıfına göre genelleştirilmiş denklemler birbirine yakın ilişkiler sunmuştur. Her bir kaba daneli zemin örneğine ait denklemler zemin sınıfına, kum yada çakıl olmalarına, son olarak da topluca kaba daneli zemin olmalarına göre gruplandırıldıktan sonra önerilen denklemlerle karşılaştırıldığında ortalama olarak düşük farklar görülmüştür. Böylece tasarlanan zemin ortamlarında, Gs-YAS koşulunda sunulan denklemlerle güvenlik sayısının (Gs) 1-3 arasındaki değerlerinin, Şev Açısı-YAS koşulunda sunulan denklemlerle ise şev açısı 10-30° arasındaki değerlerinin sağlanabilmesi için yeraltısuyu seviyesinin olması gereken derinliğini zeminin sadece kaba daneli olduğu biliniyorsa dahi hızlı ve güvenilir şekilde hesaplayabilecek denklemler ortaya konmuştur. Yapılan tüm bu değerlendirmeler arazi gözlemleri, literatürden alınan bilgiler ve deney sonuçları ile bunlarla yapılmış olan hesaplamalara dayandırılmıştır. Bu çalışmada indeks ve fiziksel özellikler kullanılarak kentleşmeye yönelik şev tasarımları için öneriler ortaya konmuş, şev duraysızlığına neden olabilecek etmenler için kritik noktalar belirlenmiş ve bunların zemin sınıfları ile ilişkisi araştırılmıştır. İnceleme alanının kütle hareketleri açısından risk arzeden bir bölge olduğu bilinmekle beraber, yapılaşmanın bu yönde ilerlemesi ve burada zamanla birçok yapının inşaa edilmesi kuvvetle muhtemeldir. Bu çalışmanın kapsamı örnek alınan mevcut noktalar ve sadece karar verilmiş olan laboratuvar deneylerinden elde edilen verilerin literatürdeki bilgilerin yardımıyla da zemin sınıfı-şev duraylılığı arasındaki ilişkinin belirlenmesinde kullanılması ile şevler için ön tasarım önerilerinde bulunmaktır. Laboratuvar koşullarında yapılan deney sonuçlarıyla arazideki doğal şartlar arasında farklılıkların olabilmesi ihtimali ve doğada jeolojik özelliklerin kısa mesafelerde bile değişkenlik gösterebildiği göz önüne alındığında 56 km2'lik bir alanın tümüyle sadece 16 adet örnekle değerlendirilemeyeceği aşikardır. Kapsamlı mühendislik yapılarının inşaasında daha detaylı jeolojik ve jeoteknik araştırmalarının yapılması elzemdir. Bu tez kapsamında ortaya konmuş olan denklemler ve değerler, inceleme alanında Gürpınar formasyonunda tanımlanmış olduğumuz zemin sınıflarıyla ilgili çalışmalar yapılırken ön bir etüt yaklaşımı olarak kullanılabilir. İnceleme yapılması düşünülen alandan alınacak örselenmemiş örneklere ait kayma mukaveti değerlerlerinin (içsel sürtünme açısı ve kohezyon) belirlenmesi gerecektir. Önümüzdeki süreçte olası İstanbul depremini de düşünerek, özellikle D-100 karayolu ile E-80 Avrupa Otoyolu arasında kalan Büyükçekmece Gölü doğusundaki bakir kalmış arazide detaylı jeoloji ve jeoteknik araştırmalarla desteklenmiş yerleşime uygunluk değerlendirmeleri yapılmalı ve mühendislik yapılarının inşaası öncesi detaylı imara esas jeolojik zemin etüd raporlarının tatbik edilmesi gerekmektedir.
İstanbul metrosu Kirazlı-İkitelli arasında ikiz tünel kazılarına bağlı oluşan yüzey oturmalarının değerlendirilmesi
Kentsel yerleşimlerde metro tünelleri gibi sığ yeraltı yapılarının inşasına bağlı oluşan yüzey oturmalarının hat üzerindeki üst yapılara etkileri büyük önem arz etmektedir. Tünel kazılarına bağlı gelişen oturmalar tünelin sürüldüğü zemin koşulları, tünel üzerindeki örtü kalınlığı, kazı kesitinin boyutu ve şekli, yeraltı suyu ve yapım metodu gibi birçok faktörün denetimindedir. Bu çalışma kapsamında Kirazlı-İkitelli arasındaki birbirine yakın, paralel ve biri diğerini arkadan takip eden asenkron tünel kazıları sırasında oluşan örselenmenin oturmalara etkisi değerlendirilmiştir. Çalışmanın odak noktası Kirazlı-İkitelli arasında inşa edilen sığ derinlikteki ikiz tünel kazılarına bağlı gelişen yüzey oturmalarının modellenmesi ve ölçülen oturmalar ile hesaplanan oturmaların karşılaştırılmasıdır. İkiz metro tünelleri 2006 ile 2010 yılları arasında 4 adet tünel delme makinesi (EPB-TBM) ile kazılmıştır. İkiz tünellerin eksenden eksene aralarındaki mesafe 14.5-15.5 m arasında değişmekte olup kazı çapı 6.50 m'dir. Bu tez kapsamında değerlendirilen kesimin uzunluğu 2.2 km'dir. Tünel kazıları Miyosen yaşlı Güngören Formasyonu'nda yapılmıştır. İncelenen kesimde, metro tünelleri grimsi yeşil renkli, kum mercekli, yer yer kum ve silt seviyeli, üste doğru marn arakatkılı Güngören Formasyonu içerisinde açılmıştır. Kazılar 25-41 m arasında değişen derinliklerde olup, yeraltı su seviyesinin altında sürülmüştür. Genellikle, kum seviyeleri ve merceklerinin olduğu bölgelerde daha fazla yeraltı suyu geliriyle karşılaşılmıştır. Çalışmada hattın fizibilite etüdü sürecinde belirlenen araştırma verileri baz olarak alınmıştır. İkiz tünel güzergahının mühendislik jeolojisi en ve boy kesitleri, hat üzerinde açılan araştırma sondajı verileri ve tünellerin açımı sırasında aynalarda karşılaşılan formasyon ve ortam koşulları birlikte göz önünde tutularak hazırlanmıştır. Hat üzerindeki yüzey oturmalarını takip etmek amacıyla, mevcut bina cephelerine önceden tesis edilen ölçüm noktalarının koordinatları zamana bağlı olarak periyodik olarak ölçülmüş ve izlenmiştir. Belirli izleme kesitleri için elde edilen periyodik okumalar, geçilen jeolojik ortamın özellikleri, örtü kalınlığı ve hidrojeolojik koşullar ile birlikte değerlendirilmiştir. Biri diğerini izleyen ikiz tünel kazılarından önde ilerletilenin jeolojik ortamda neden olduğu örselenmenin tasman eğrisi üzerindeki etkileri irdelenmiştir. İzleme verilerinden elde edilen yüzey oturmaları Gaus fonksiyonu yardımıyla değerlendirilmiş ve 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Analizler en kritik kesit üzerinde detaylı olarak yapılmıştır. İncelenen en kesitte, tünel kumlu kil ve kum seviye ve mercekleri içerisinden geçtiği için, ilksel gerilmelerin değiltiği ve analizlerde drenajlı şartların geçerli olduğu kabulü yapılmıştır. Zemin drenajlı parametreleri seçimi için ise Mohr-Coulomb liner elastik modeli kullanılmıştır. Önde ilerletilen tünel açıldıktan sonra oluşan oturmalar ile arkadan gelen ve aynı kesitten geçen ikinci tünelin geçtiği aşamada oluşan oturmalar karşılaştırılmış, birinci tünelin neden olduğu örselenmenin oturmalar üzerindeki etkisi, imalat aşamalarına bağlı olarak incelenmiştir. İncelenen kesitte sonlu elemanlar analizi sonuçları ile izleme verilerinden elde edilen oturma teknesi karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmada sonucunda, sonlu elemanlar analizi ile hesaplanan yüzey oturma profili ile izleme verilerinden elde edilen oturma profilinin benzer olduğu görülmüştür. Analiz kesitinde 31.25 m örtü kalınlığında tünel kazısı 13 mm maksimum oturmaya sebep olmuştur. Birinci tünelin geçişi sonrasında doğal gerilme durumu ve ortam koşullarındaki olumsuz değişim nedeniyle, ikinci tüp üzerinde ölçülen ve hesaplanan oturmaların bu değeri (13 mm'yi) aştığı belirlenmiştir. Birinci tüpün kazısı 13 mm'lik oturmaya neden olurken, ikinci tüpün kazısı sonrasında bu değer 30 mm'ye ulaşmıştır. Sonlu elemanlar ile hesaplanan maksimum oturma miktarı ise 25 mm'dir. Sonuç olarak, sonlu elemanlar yöntemi ile hesaplanan oturmaların ölçülen oturmalara yakın olacağı anlaşılmıştır. İçsel sürtünme açısı ile oturma teknesinin genişliğini veren k parametresi arasında iyi bir korelasyon katsayısı (R2= 0,99) belirlenmiş olup mekanize tünel kazısının yapıldığı Güngören Formasyonu için k parametresinin 1-tan ile ilişkilendirilebileceği görülmüştür.
Kahramanmaraş (Şekeroba) baritinin ağır beton tasarımında paketleme modeliyle değerlendirilmesi
Günümüzde inşaat malzemesi olarak en yaygın kullanılmakta olan kompozit malzeme beton malzemesidir. Beton hem taşıyıcı eleman hem de dekoratif bir malzeme olarak kullanılmaktadır. Bazı durumlarda özel amaçlı kullanımlar için geliştirilmiş farklı tipte özel beton tipleri üretilebilmektedir. Ağır beton bu tip betonlardan olup, birim hacim ağırlığı yüksek olan betonlara verilen addır. Ağır beton üretimi için ağır agregaların kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmada Kahramanmaraş ilinin Türkoğlu ilçesinin Şekeroba bölgesindeki işletmede olan bir yeraltı maden ocağından temin edilen barit malzemeleri ağır beton agregası olarak fiziksel, kimyasal, mekanik ve mineralojik özellikleri incelenerek değerlendirilmiştir. Tez çalışmasının ilk bölümünde, ağır beton tanımı ve karışım tasarımı yapılırken dikkat edilmesi ve düşünülmesi gereken hususlar belirtilmiştir. Çalışmanın amacı, kapsamı ve yöntemi anlatılmıştır. İkinci bölümde, Şekeroba barit sahasının tanıtılması, coğrafi konum ve morfolojisi, bölgenin maden potansiyeli ile bölgenin jeolojisi, iklimi, yerleşim ve ulaşım bilgileri verilmiştir. Üçüncü bölümde, literatür çalışması verilmiştir. Betonun bileşenleri, agregaların petrografi, yoğunluk ve tane boyutlarına göre sınıflandırılması, alkali-agrega reaksiyonu ve betona etkileri, XRD metodu ve petrografik analiz ile mineralojik bileşimin tayini, beton akışkanlaştırıcı katkılar ve etki mekanizmaları, baritin malzeme özellikleri ve kullanım alanları, ağır beton karışım tasarımı ve tanecik modelleme teorileri ile ilgili bilgilere yer verilmiştir. Çalışmada üretilen karışımlar için kullanılan tanecik paketleme modeli ile ilgili detaylı bilgilendirme yapılmıştır. Ağır betonda işlenebilirlik ve kıvam ile ilgili dikkat edilmesi gerekenler anlatılmıştır. Dördüncü bölümde, çimento, katkı ve temin edilen barit agregaları ve toz malzemelerinin kimyasal ve fiziksel özellikleri tanımlanarak harç ve beton üretimi için malzeme karakterizasyonu yapılmıştır. Barit agregaları için XRD analizi grafikleri verilmiştir. Petrografik analizde incelenen mineraller ve oranları ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Çalışmada üretilen 21 tane harç karışımı ve 1 tane ağır beton karışımının tasarımı yapılırken alınan esaslar belirtilmiştir. Deney yapılan harç ve beton numune boyutlarına ait bilgiler verilmiştir. Beşinci bölümde, harç ve beton karışımı elde edilebilmesi için fiziksel özellikleri belirlenen barit agrega ve toz malzemeleri için paketleme modeli hesaplamaları ve hesaplamaların yapıldığı bilgisayar yazılım programı tanıtılmıştır. 3'lü sistemde üçgen diyagramdaki eğriler yorumlandıktan sonra karışım tasarımı için uygun doluluk oranları belirlenmiştir. Altıncı bölümde deneysel çalışma sonuçları doğrultusunda Şekeroba baritlerinin ağır beton agregası olarak değerlendirilmesi yapılmıştır. Yedinci bölümde çalışmanın sonuçları ve genel değerlendirmesi yapılmıştır. Tüm sonuçlar değerlendirildiğinde Şekeroba bölgesindeki baritlerin standartlarda aranan özellikleri karşıladığı ve ağır beton üretimi için kullanımının uygun olduğu belirtilmiştir.
Kuzeybatı Trakya'da (Lalapaşa-Pınarhisar) İslambeyli formasyonu'nun ve bentonit oluşumlarının jeolojisi, mineralojisi, jeokimyası ve teknolojik özellikleri
ÖZET Kuzey Trakya'da, Trakya Tersiyer Havzası'nın en alt çökelleri olan İslambeyli Formasyonu ve içerisindeki bentonit oluşumları bu tez çalışmasının ana konusunu oluşturur. Formasyonun jeolojisi, alt-üst ilişkileri, genel mineralojisi-petrografisi, jeokimyası ve özellikle kil mineralojisi açıklanmaya çalışılmıştır. Tez çalışması kapsamında İslambeyli Formasyonu'nun yayılım gösterdiği iki alan seçilmiştir: 1) Edirne-Lalapaşa Alanı ve 2) Kırklareli-Pınarhisar Alanı. İslambeyli Formasyonu Edirne-Lalapaşa Alanı'nda volkanik-piroklastik katkı içerirken Kırklareli-Pınarhisar Alanı'nda içermez. Çalışma alanlarında Eosen-İslambeyli Formasyonu Paleozoik-Istranca Masifi üzerine uyumsuz olarak gelmekte ve dereceli-uyumlu olarak Kırklareli Kireçtaşı'na (Üst Eosen) geçmektedir. Kırklareli Kireçtaşı üzerine uyumsuzlukla Oligosen-Pınarhisar ve Süloğlu (Kırklareli-Pınarhisar Alanı'nda bulunmaz) Formasyonları, bunlar üzerine uyumsuzlukla Pliyosen-Trakya Formasyonu ve güncel çökeller gelmektedir. Çalışma alanları genelinde Istranca Masifi'nin kayaç türleri başlıca gnays ve metagranit, nadiren şistler, amfibolit ve serpantinittir. Masifin kayaç gruplarındaki genel mineral birliği ise "kuvars, K-feldspat (ortoklaz, mikroklin), plajiyoklaz (albit-oligoklaz), muskovit, serisit, biyotit, klorit, amfibol, gröna, epidot, piroksen, serpantin mineralleri, profillit, sfen, apatit, opak mineraller" şeklindedir. İslambeyli Formasyonu, masife ait çeşitli boyutlarda elemanları büyük ölçüde içerir ve resifal özellikteki Kırklareli Kireçtaşı'na yaklaşan üst seviyelerinde ise karbonatça zenginleşir. Böylece formasyon altta iri taneli, genelde tabakalanma göstermeyen, yüksek enerjili ortam ve yığışım çökeli karakterinde, orta-üst seviyelerde ise ince taneli, genelde tabakalı, düşük enerjili ortam çökeli karakterindedir. Formasyonun genel litolojisi kumtaşı, killi-karbonatlı kumtaşı, kumlu kiltaşı, kiltaşı, killi-kumlu kireçtaşı, kireçtaşı şeklindedir ve klastik seviyeleri jeokimyasal olarak da başlıca kuvarsça zengin sedimanter kayaç niteliğindedir. Edirne-Lalapaşa Alanı'ndaki piroklastik katkı ise genelde klastikler içerisinde çimento durumunda, bazı seviyelerde de dasit-riyodasit karakterde tüf-tüfit özelliğindedir. Bu piroklastikler Trakya Tersiyer Havzası'nın kuzeyindeki ilk volkanik ürünlerdir. İslambeyli Formasyonu'nun kalınlığı Edirne-Lalapaşa Alanı için en fazla 70 m ve Kırklareli-Pınarhisar Alanı için ise en fazla 90 m olarak belirlenmiştir. Istranca Masifi'nin feldspat ve mika oranları İslambeyli Formasyonu'nun klastik seviyelerinde % 50'den fazla oranda azalmıştır. Özellikle birincil feldspatlar büyük ölçüde kil minerallerine dönüşmüştür. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda, formasyon içerisindeki volkanik malzeme de hemen tümüyle kil minerallerine dönüşmüştür. Bu nedenle, Edirne-Lalapaşa Alanı'nda toplam kil mineral içeriği Kırklareli-Pınarhisar Alanı'ndakinden belirgin olarak yüksektir. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda İslambeyli Formasyonu'nun ortalama smektit içeriği % 50'den fazla iken Kırklareli-Pınarhisar Alanı'nda % 50'den düşüktür. Her iki alanda da smektit ana kil mineralidir ve illit, kaolinit ve klorit düşük veya eser oranlardadır. Formasyonun genel mineral birliğinde kil minerallerinin yanısıra kuvars, feldspat (K-feldspat ve plajioklaz), mika (muskovit ve biotit), kalsit, zeolit (holandit-klinoptilolit) ve jips mineralleri bulunur. Çalışma alanlarının hem kendi içerisindeki hem de karşılıklı değerlendirmesinden, İslambeyli Formasyonu'ndaki litoloji, mineral türleri ve oranları açısından dikey ve de yanal değişkenlik bulunduğu anlaşılmıştır. Kil mineral tür ve oranları değişkendir, karbonat bileşen genelde üst seviyelere doğru fazlalaşır, zeolit ve jips formasyonun orta-üst seviyelerindedir ve jips sadece Kırklareli-Pınarhisar Alanı'ndadır. İslambeyli Formasyonu'nun petrografik-mineralojik olarak gözlemlenen alterasyonu kimyasal açıdan da kendini gösterir. Çalışma alanları genelinde; Istranca Masifi'nin kimyasal alterasyon indeksi (CIA): 55 ve plajioklaz alterasyon indeksi (PIA): 58 iken İslambeyli Formasyonu'nu için CIA: 69 ve PIA: 75'dir. Bu alterasyon dereceleri Edirne-Lalapaşa Alanı'nda Kırklareli-Pınarhisar Alanı'na göre daha yüksektir. Bu sonuç büyük ölçüde Edirne-Lalapaşa Alanı'ndaki piroklastik katkının yüksek alterasyonun da toplam alterasyona eklenmesinden dolayıdır. İz elementler açısından formasyonun Edirne-Lalapaşa Alanı örneklerinde üst kıtasal kabuğa (UCC) göre Ba, K, Sr, P ve Ti'ca fakirleşme, Th, La, Ce, Nd, Hf, Sm ve Tb'ca zenginleşme vardır. Kırklareli-Pınarhisar Alanı örneklerinde ise Cs, Rb, K, Nb, Ta, Hf, Zr ve Tm' ca fakirleşme belirgindir. Nadir toprak element (REE) kondrite göre ise her iki çalışma alanı örneklerinde de hafif nadir toprak elementlerin (LREE) daha zenginleştiği, ağır nadir toprak elementlerin (HREE) kondrit değerine yakın olduğu görülmüştür. İki çalışma alanında da İslambeyli Formasyonu'nun alttan üst seviyelerine doğru SiO2, Al2O3, K2O ve Fe2O3+TiO2 azalmakta, MgO, CaO ve Zr ve de ΣREE artmaktadır. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda, smektit içeriği de yükselmiş olan volkanik katkılı orta-üst parçada ise Ba, Sr, Rb, Sc, Hf, Nb, Ta, Zr, Y, Mo, Pb, Cu ve ΣREE, Th/U ve HREE/MREE+LREE oranları ve Ce/Ce* artmış, Co, Rb, Sr ve Eu/Eu* azalmıştır. Formasyon genelinde negatif Eu anomalisi bulunur. Istranca Masifi (Paleozoik) ve İslambeyli Formasyonu (Eosen) örnekleri, tektonik ortam olarak başlıca aktif kıtasal kenar ve kısmen olgunlaşmış yay ortamlarını işaret etmiştir. İslambeyli Formasyonu'nun smektitleri bal peteği, mısır gevreği, sünger ve gül buketi benzeri görünümlü, ortalama [(Si7.80 Al0.20) (Al2.75 Fe0.42 Mg0.93) (Ca0.38 K0.08 Na0.04)] yapısal formülüne sahip montmorillonitik dioktahedral Ca-smektit olarak belirlenmişlerdir. Düşük tetrahedral, yüksek oktahedral yüklüdürler. Volkanik cam-smektit dönüşümlerinde katmanlı bal peteği genel yapısı ve mısır gevreği görünümlü smektit oluşumlar yaygındır, feldspat-smektit dönüşümlerinde ise bunların yanısıra sünger ve gül buketi yapıları gözlenmiştir. Ayrıca, klastik seviyelerindeki smektitler piroklastik seviyelerindeki smektitlere göre daha düşük oktahedral Al, Mg ve daha yüksek Fe içerir. İslambeyli Formasyonu'ndaki smektit oluşumunun 1) doğrudan çökelme (feldspat, mika ve hatta kuvars mineral taneleri ve fosil taneleri üzerinde ve de boşluk ve fissürler içerisinde) ve 2) çözünme-çökelme+psödomorfik dönüşümler (volkanik camdan, feldspatlardan ve ayrıca mikalardan dönüşümler) şekillerinde olduğu sonucuna varılmıştır. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda smektit dışı kil mineralleri ve karışık katman fazlar ihmal edilebilir oranlardadır. Kırklareli-Pınarhisar Alanı'nda ise illit ve klorit varlığı göreceli artmıştır. İslambeyli Formasyonu'nun üst seviyelerine doğru alkalin şartların ve pH'ın tekrarlanmalı olarak yükseldiği anlaşılmakta olup, bu üst seviyelerde düşük oranda da olsa zeolit ortaya çıkmıştır. İslambeyli Formasyonu'nun yine üst seviyelerinde ortaya çıkan düşük orandaki jips oluşumu da iklimsel ve dolaşım sıvılarındaki değişimlerin sonucu olmalıdır. İslambeyli Formasyonu üzerine dereceli geçişle geldiği düşünülen Kırklareli Kireçtaşı genelde fosilli, mikritik-sparitik, kısmen rekristalize geçişli kireçtaşıdır. Alt seviyelerinde kuvars, feldspat ve mika katkılıdır. Oligosen-Pınarhisar Formasyonu ise genelde Istranca Masifi'ne ve Kırklareli Kireçtaşı'na ait elemanlar içerir ve kiltaşı, kumtaşı, karbonatlı kumtaşı, kumlu-killi kireçtaşı litolojileri ile Edirne-Lalapaşa Alanı'nda, ayrıca ve özellikle Taşlısekban çevresinde piroklastikleri de içerir. Oligosen örnekleri genelinde alterasyon indeksleri; CIA: 72 ve PIA: 77 olup, Istranca Masifi'ne göre ve İslambeyli Formasyonu'na göre daha yüksek alterasyon işaret etmiştir. Oligosen'e ait smektitler Eosen-İslambeyli Formasyonu smektitlerine benzer morfolojik özelliklerde ve montmorillonitik dioktahedral Ca-smektitlerdir. Kimyasal açıdan ise İslambeyli Formasyonu smektitlerine göre daha düşük tetrahedral ve oktahedral Al'lu, daha düşük Fe'li ve daha yüksek Mg'ludurlar. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda İslambeyli ve Pınarhisar Formasyonları'nın bentonit seviyelerinden seçilen yüksek smektitli on temsili örnek üzerinde teknolojik parametreler ortaya konmuştur. Örneklerde tanelerin % 90'ı 35-194 µm boyut aralığındadır. pH değerleri 7.51-8.54 arasında değişmektedir ve hem İslambeyli Formasyonu'nun kendi içinde, formasyonun üst seviyelerine doğru hem de Oligosen örneklerinde yükselmektedir. Bentonit örneklerinin şişme indeksi değerleri 2-7 ml/2gr arasındadır ve smektit içeriklerine bağlı olarak yükselir. Bağıl süzüntü hacimleri 118-352 ml arasındadır ve en yüksek değer Sinanköy çevresi örneklerinde bulunmuştur. Plastik viskozite 0.5-2.5 cp, görünür viskozite 1.25-3 cp ve akma noktası değeri 0-2.5 cp aralıklarındadır. Örnekler genelinde viskozite değerleri ile smektit oranları arasında bir ilişki görülmemiştir. Katyon değişim kapasitesi (KDK) değerleri 0.190-0.761 meq/gr aralığındadır ve smektit içerikleriyle doğru orantılı bir artıştadır. Üretim yapılan üç bentonit seviyesinin örneklerindeki KDK değerleri, bentonitlerde amaçlanan alt sınır değerin belirgin üzerindedir. Örneklerin su emme ile yağ emme kapasiteleri sırasıyla; % 123-204, 0.37-0.67 ml/gr ve çökelti miktarları % 10-20 aralığındadır. Bentonit örneklerinin zeta potansiyeli -9.5 ile -17.4 mV arasındadır. Ca-bentonitlerde zeta potansiyelinin, bentonitin smektitlerindeki tabaka yüklerinden ziyade oktahedral alanlarındaki katyonlarla ilişkili olduğu sonucuna varılmıştır. Örneklerin zeta potansiyeli negatif değerleri smektitlerin oktahedral alanlarındaki Al+3 ile artan ve Mg+2 ile azalan bir ilişkide bulunmuştur.
Long term deformation and earthquake history of the Ovacik fault (Eastern Turkey): Implications and contributions to the intra-plate deformation of Anatolia
The post-collisional convergence between the Eurasian and the Arabian plates and the subduction along the Hellenic Trench (the Eurasian and the African plates) lead to the deformation of Anatolia. The Anatolian Block in which the westward escape tectonics with respect to Eurasia is accommodated along the North and East Anatolian shear zones (NASZ and EASZ). Anatolia incorporate almost all kind of structural elements from strike-slip dominated (especially in the Central Anatolian 'ova' Province) to extensional (the Western Anatolia Extensional Province) and compressional (the Eastern Anatolia Province of Shortening) tectonic features within this complex tectonic regime. In addition to plate boundary elements, the NASZ and the EASZ, Anatolia is internally deformed by many NE-striking sinistral and NW-striking dextral faults. Moreover, all tectonic elements in the Anatolian Block, which all carry certain amount of deformation, give an opportunity to study the intra-plate deformation of this particular place. Microseismisity also indicates that the interior of the Anatolian Block has a considerable degree of deformation. The instrumental seismicity represents spatially a detailed, but only a screenshot of the earth's dynamics when we consider the long history of faults. Therefore, any data about palaeoearthquakes provide a temporal control on the behaviour of active tectonic structures, which is important on understanding the long-term deformation of intra-plate regions. The Ovacık Fault (OF), which is the northeastern member of the Malatya-Ovacık Fault Zone (MOFZ), is close to the eastern boundary of the Anatolian Block. Although the tectonic geomorphology is very impressive along the OF, this fault is just poorly known in terms of active tectonics except geodetic and geologic slip rate estimates. This study covers geology, tectonic geomorphology along the strike of the fault and a palaeoseismological study to understand the distribution and character of the deformation along and around this particular structure. The geology of the region starts with the Keban metamorphics (PzMzk) at the bottom of the stratigraphy, which is unconformably overlaid by olistostromal facies of the Kemaliye Formation (Kk). The Munzur Limestone (Mzm) is thrusted over to both of these units while it is overlain by the south vergence thrust of the Cretaceous ophiolites (Cop). The Tertiary cover deposits (Tc), which include mainly limestones and fine grain clastic rocks, unconformably overlies all older units. All of these units are cut by the intrusion of the Çöpler granitoids (g). The Yamadağ Volcanic Complex (Ty), which widely spreads at the southwestern part of the study region, is composed of basalts, andesites and dolerites (Fig. 3.2). The Quaternary sediments such as debris flow deposits (Qd), alluvial fan deposits (Qaf), morains (Qm) and alluvium (Qal) have best exposures in the Ovacık Basin. The region is affected by polyphase deformation processes, which lead to the formation of folding and faulting. The open folds generally have hinges that plunge to the E-NE. Moreover, according to poles of M-planes, I identified at least two different deformation phases, which can be summarized to be oblique and strike slip dominated. I also studied the tectonic geomorphology by using geomorphic indices (such as hypsometric curve and integral, longitudinal channel profiles, channel steepness and concavity and mountain front sinuosity) to characterize the deformation along the OF and the surrounding region where the regional morphology was shaped with a joint-effect of palaeo- and neo-tectonics and other morphological factors such as palaeoglacial processes. The highest hypsometric integral (HI), steepness and concavity values, which indicates the 'young age' topography related with the uplift, generally occur along the Munzur Mountains in the east and around the Kemaliye Region in the west. The high HI and steepness at the Kemaliye Region, where there is negligible evidence for palaeoglacial and karstic activity, is interpreted to be the result of tectonic uplift. This sudden tectonic uplift of the Kemaliye Region is based on the change of the fault's strike, which generates a transpressional setting. This compressional deformation is not only expressed within the geomorphic signals in the steepness and concavity analyses, but it is also well defined with kinematic features along fault surfaces and the exposure of a single palaeoseismological trench at Yukarı Yuvacık Site. This trench site is morphologically characterized by a linear valley with at least two terrace treads, which are delimited from the bedrock at each side of the valley. This first palaeoseismological study along the OF reveals three palaeoevents in the last 7000 years within the fluvial sediments. Radiocarbon dating of stratigraphic layers yields an average recurrence of eathquakes 2400±765 years, which suggests a higher seismic potential for the OF than the previous suggestions. Furthermore, the main motivation is to understand the role of the OF in the deformation of Anatolia together with other intra-plate structures. Although there are still many gaps, one of the most possible mechanism can be the existence of a higher convergence strain zone as a result of convergence between Eurasia and Arabia, which does not only rotate the strike of the OF, making it to gain a compressional component of motion, but also affect other parallel/sub-parallel fault zones in the same sense (Şengör et al., 1985; Zabcı et al. submitted). In summary, the results of my study simply suggest that the OF is an active seismogenic sinistral strike-slip fault with an average recurrence of earthquakes 2400±765 years within the Anatolian Block. Along the strike of the OF, it shows all type of tectonic structures from strike slip to extensional and compressional due to the geometric changes in the fault's strike. Although the deformation character varies, the cumulative deformation, which slip rate is calculated as approximately 2.5 mm/yr from the age and offset of the Karasu River, is constant along all length of the fault. The OF and other intra-plate faults of the Anatolian Block carry the whole deformation, which penetrates from boundary condition, heteregeously and creates big scale cataclastic flow as deformation mechanism of Anatolia.
Topuk granitoyidi'nin jeolojisi ve petrojenezi (KB Anadolu)
Bu çalışmada Bursa iline bağlı Orhaneli ilçesinin güneyinde bulunan Topuk köyü ve çevresinde yüzeyleyen Topuk granitoyidi ve onunla ilişkili olan magmatik kayaçların jeolojik, petrografik ve petrolojik özellikleri incelenmiştir. İnceleme alanı, yaklaşık 180 km2'lik bir alanı kapsamaktadır. Bu alanda temel kayaları, magmatik kayaçlar, çökel topluluk ve alüvyon mostra vermektedir. Gerek saha çalışmaları gerekse petografik incelemeler temel kayalarının ofiyolitik kayalar (Dünit, lerzolit ve serpantinit: Orhaneli ofiyoliti), mavişist fasiyesinde metamorfizmaya uğramış metapelit ve metavolkanitlerden (Kocasu formasyonu) ve mermerlerden (İnönü Mermeri) oluştuğu belirlenmiştir. İnceleme alanındaki magmatik kayaçlar Topuk granitoyidi ve hipabisal kayaçlarla temsil olunur. Topuk granitoyidinin ana kütlesi granodiyorit bileşimindedir, mafik mikrogranüler anklavlar içerir, aplit ve kuvars porfir daykları ile kesilir. Magmatik anklavlar diyorit/kuvars-diyorit, hipabisal kayaçlar ise granodiyorit/kuvars monzonit bileşimlerine sahip olduğu belirlenmiştir. Orta Eosen'de Topuk granitoyidinin sokulumu ile temel kayalarında hornblend- hornfels fasiyesinden albit –epidot hornfels fasiyesine değişen kontak metamorfizma gelişmiştir. Topuk granodiyoriti, anklavlar, dayklar ve hipabisal kayaçların jeokimyasal özellikleri ve izotop karakteristikleri benzerdir. İnceleme alanında yüzeyleyen farklı bileşim ve dokulara sahip magmatik kayaçların ana-iz element jeokimyası ve Sr-Nd- Pb izotop özellikleri literatürde jeokimyasal özellikleri daha önce sunulmuş olan zamanda ve mekânda ortaklık gösteren diğer Eosen plütonları ile birlikte değerlendirilmiş ve bölgedeki magmatik kayaçları oluşturan magmanın zenginleşmiş litosferik manto kökenli olduğu ancak bir miktar astenosferik manto katkısının da bulunduğu belirlenmiştir. İz element ve izotop modellemeleri mantodan türeyen magmannın evriminde asimilasyonlu fraksiyonel kristallenme (AFC) işleminin etkin olduğunu göstermiştir. Ancak magmatik kaya topluluklarının kendi içindeki farklı bileşimdeki kayaların gelişiminde ise fraksiyonel kristallenmenin (amfibol ve plajioklas) de rol oynadığı ortaya konmuştur.
Saray (Tekirdağ) ve Pınarhisar (Kırklareli) kömürlerinin sülfür ve iz element içeriğinin kökeni ve kömürlerin çevresel etkisinin hidrojeokimyasal açıdan değerlendirilmesi
İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü'ne Doktora Tez Çalışması olarak sunulan bu çalışma, Trakya Havzası içinde yer alan Saray (Tekirdağ) ve Pınarhisar (Kırklareli) ilçelerindeki kömür sahalarını kapsamaktadır. Ülkemizin artan enerji talebi ve enerjide yerli kaynakların kullanılması politikası çerçevesinde Trakya Havzası'nda kömür sondaj çalışmaları da artmış ve güncel kömür rezervi yaklaşık 1.5 milyar ton olarak revize edilmiştir. Havzada yüksek kömür rezervlerinin tespit edilmesi, termik santral kurulma projelerini gündeme getirmiştir. Trakya Havzası'nda yeni tespit edilen ekonomik kömür damarları da Oligo-Miyosen yaşlı Danişmen Formasyonu içerisinde yer almaktadır. Hali hazırda kömür üretimi devam eden havzada çok sayıda kömür üretimi bitmiş ocak da mevcut olup bu alanlarda irili ufaklı göletler meydana gelmiştir. Bu çalışmanın temel amacı Trakya Havzası'nın kuzeybatısında yer alan Saray ve Pınarhisar bölgesindeki Danişmen Formasyonu içerisinde yer alan kömürlerdeki sülfürün ve iz elementlerin kökenini saptamak ve kömürlerin yerüstü (yüzey) ve yeraltı sularına olası etkisini araştırmak olarak belirlenmiştir. Saray bölgesinde Edirköy, Pınarhisar bölgesinde Tozaklı ve Akören kömür sahaları aktif olarak işletilen sahalar olup, bu bölgelerde terk edilmiş kömür sahasında biriken sularla oluşmuş irili ufaklı 12 adet gölet tespit edilmiştir. Belirtilen amaç doğrultusunda bu sahalardaki kömürlerin mineralojik ve jeokimyasal özelliklerini incelemek, kömürlerdeki kükürt türlerini ve oranlarını belirlemek, kükürdün kökenini saptamak ve kömürden kükürdün uzaklaştırılabilirliğini denemek, kömürler yakıldıktan sonra ortaya çıkan külün sanayide kullanılabilirliğini değerlendirmek ve terk edilmiş kömür sahalarının yeraltı ve yüzey sularına olan etkisini ortaya koymak hedeflenmiştir. Belirlenen hedefler doğrultusunda aktif kömür sahalarından kanal örnekleme yöntemi ile kömür örnekleri, kömürlerdeki kükürdün kökenini araştırmak için piritli kömür örnekleri ve kömürlerdeki pirit damarları, kömürlerle ilişkili olan kömür altı ve kömürüstü birimler ve topraktan örnekler alınmıştır. Kömür küllerinin sanayide kullanılabilme potansiyelini değerlendirmek için kömürler 525°C, 750°C ve 1000°C'de yakılıp kömür külü elde edilmiştir. Kömürlerin yüzey ve yeraltı sularına olası etkisini araştırmak için ise kurak ve yağışlı dönem olmak üzere iki dönemde terk edilmiş kömür sahalarında oluşan göletlerden yüzey suları, kömür sahalarının yakın ve uzak çevresindeki çeşmelerden ve kuyulardan yeraltı suları örneklenmiştir. Ayrıca suların yerli yerinde sıcaklık (T), hidrojen iyon konsantrasyonu (pH), redoks potansiyeli (Eh), elektriksel iletkenlik (EI), tuzluluk (NaCl), çözünmüş oksijen (ÇO) ve alkalinite değerleri ölçülmüştür. Kömür örneklerinde mikroskobik olarak mineralojik ve petrografik incelemeler yapılmış ve kömürlerin maseral ve mineral bileşimleri belirlenmiştir. Ayrıca kömürlerin, yakılan kömürden elde edilen küllerin ve kömürün ilişkili olduğu alt ve üst birimlerin X ışınları kırınımı (XRD) yöntemi ile mineralojik bileşimleri tespit edilmiş ve bahsi geçen tüm örneklerin (küller 750°C) ana ve iz element içerikleri İndüktif Olarak Eşleştirilmiş Plazma - Kütle Spektrometresi (ICP-MS) yöntemi ile belirlenmiştir. Kömürlerden kükürt ve kükürt içeren minerallerin ayrılması için fiziksel ve fizikokimyasal yöntemler denenmiştir. Bu yöntemler sonucu kömürlerden ayıklanan piritler, nabit kükürt (S) ve rozenit ((Fe(SO4)H2O) örnekleri üzerinde kükürt izotop (δ34S), kömürlerden çöktürülen BaSO4 örneklerinde hem kükürt izotop (δ34S) hem de Oksijen-18 izotop (δ18O) analizleri gerçekleştirilmiştir. Yerüstü (yüzey) ve yeraltı suyu örneklerinin ana anyon ve katyon değerleri İyon Kromatografisi (IC) yöntemi ile iz element değerleri ise ICP-MS yöntemi ile belirlenmiştir. Bu suların kökenlerini ortaya koymak için δ18O, döteryum (δ2H) ve trityum (T) izotop analizleri yapılmış; gölet sularındaki sülfat (SO42-) kaynağının belirlenmesi için ayrıca δ34S ve δ18O analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bütün veriler birlikte değerlendirilmiş ve kömürlerdeki kükürdün ve iz elementlerin kökeni ortaya konmuş, kömür ve terk edilmiş kömür sahalarının hidrojeokimyasal açıdan risk değerlendirmesi yapılmıştır. Çalışma alanındaki kömürler Oligo-Miyosen yaşlı Danişmen Formasyonu içerisinde yer almakta olup, formasyon göl, bataklık, taşkın ovası ve akarsu ortamında çökelmiş, kömürler delta düzlüğü bataklığında gelişmiştir. Havzanın kuzeyine doğru gidildikçe kömür oluşumunda kısmi olarak paralik ortam etkili olmuştur. Çalışma alanındaki kömürler yüksek kükürt içerikli (>%3) kömürler olup, uçucu madde, kalorifik değer ve karbon (C) içeriğine göre linyit sınıfına girmektedir. Kömürlerde piritik kükürt, organik kükürt ve sülfat kükürdü türleri tespit edilmiş ve Saray bölgesinde piritik ve organik kükürdün, Pınarhisar bölgesinde ise organik kükürdün baskın olduğu ortaya çıkmıştır. Kömürlerin mikroskobik incelemelerinde, ana maseral grubu hüminit olarak tespit edilmiş; inertinit ve liptinit içeriğinin hüminit maseral grubundan daha düşük olduğu saptanmıştır. Tespit edilen maserallere pirit, kil mineralleri, kuvars ve muskovitin inorganik bileşenler olarak eşlik ettiği ortaya konmuştur. Kömürlerin XRD analizleri ile elde edilen mineralojik bileşimi pirit, barit, jips, butlerit, rozenit, muskovit, kaolinit, simektit, tamarujit, kuvars ve klorit olarak tespit edilmiştir. Kömürlerin majör ve iz element içerikleri arasındaki korelasyonlar ve iz elementlerin kıtasal kabuğa göre zenginleşme faktörleri kömürün oluşumu sırasında Istranca Masifi, Tetis Okyanusu kalıntı kütleleri ve Trakya Havzası'nın temelindeki en eski sedimanların kaynak bölgeler olduğunu; bölgede Orta Eosen'den başlayıp Pliyosen'e kadar aralıklarla devam eden volkanizmanın ve volkanik kayaçların da kömürlerin iz element içekriklerini etkilediğini; Pınarhisar kömürlerinde Istranca Masifi'nin Saray bölgesinde ise Tetis Okyanusu'nun kalıntı kütlelerinin etkin kaynak bölgeler olduğu ortaya çıkmıştır. Kömürler yakılarak elde edilen küllerin mineralojik bileşimi esas olarak hematit, anhidrit, kuvars ve muskovitten oluşmakta olup, bu minerallere tenardit, tridimit, kalsit, vollastonit, anortit, kristobalit, gibbsit, ternesit, mullit, nakolit ve nakritin eşlik ettiği belirlenmiştir. Küllerin cüruf oluşturma potansiyelinin yüksek olduğu, majör oksit içeriği, ateşte zayiat değeri ve mevcut alkalileri açısından endüstriyel kullanımda katkı maddesi olarak kullanıma kısmen uygun olduğu tespit edilmiştir. Küllerin iz element içerikleri Saray bölgesinde V, Cr, Co ve Ni gibi bazik-ulrtabazik kaynağı işaret eden elementler açısından zenginleşmiş, Pınarhisar bölgesinde ise asidik-ortaç magmatik/volkanik kaynağı işaret eden Mo, Pb, Th ve U elementleri zenginleşmiştir. Bölgelerde terk edilmiş kömür sahalarında oluşan toplam 12 adet gölet tespit edilmiştir. Göletlerde yapılan yerinde (in-situ) ölçümlerde pH değerlerinin bölgesel bazda değişiklik göstermediği ve değerlerin 7.75 ile 8.82 aralığında değiştiği saptanmıştır. Suların nötr ve/veya alkali olarak ortaya çıkan pH değerleri, kömürlerin yüksek pirit içerikli olmasına rağmen sahalarda kömür maden drenajı (KMD) olmadığını göstermiştir. Bölgede KMD gözlenmemesi sahalarda litoloji kontrollü doğal asit nötralizasyonu gerçekleşmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır. Gölet sularının EI değerleri Saray bölgesinde 5090 ile 2390 µS/cm aralığında; Pınarhisar bölgesinde 245 ile 2980 µS/cm aralığında ölçülmüş olup, Saray bölgesi EI değerleri Pınarhisar bölgesine göre daha yüksektir. Elde edilen sonuçlar göletlerin anyon ve katyon değerleriyle örtüşmüştür. Saray göletlerinde Mg2+ baskın katyon SO42- baskın anyon olarak ortaya çıkmış, Pınarhisar göletlerinde ise katyon ve anyon trendlerinde tek bir dizilimi değil çoklu anyon-katyon dizilimleri tespit edilmiştir. Göletlerin iz element içeriklerinin Türkiye ve dünyada KMD gözlenen sahalardan oldukça düşük olduğu ortaya çıkmıştır. Gölet sularına benzer şekilde yeraltı sularında pH değerleri nötr ve /veya alkali karakterde ölçülmüş; EI değerleri lokal yükselimler göstermiştir. Yeraltı sularında baskın katyon Ca2+, baskın anyon HCO3- olarak tespit edilmiştir. Suların toplam iyona (TI) karşılık Ca2+, HCO3- ve Na+ iyonları diyagramlarında, çalışma sahasının genelinde yaygın beslenmenin hakim olduğu; bölgelerdeki dönemsel değişikliklerin ise suların temas halinde olduğu lokal litolojilerden ileri geldiğini ortaya koymuştur. Yeraltı sularının hem kurak hem de yağışlı dönemde Mn, Ni, As ve U elementlerinin maksimum değerleri WHO, US EPA ve TS266 tarafından içme suları için tavsiye ettiği/önerdiği limit değerlerini aşmıştır. Bu elementlerin yüksek konsantrasyonları örnek bazında tespit edilmiş olup, değerler bölgesel bazda anomali teşkil etmemektedir. Gölet sularında olduğu gibi yeraltı sularının iz element içerikleri de düşük olması, bölgesel litolojinin yanı sıra sular için doğal kirletici faktör olarak düşünülen kömürlerin ilişkili olduğu kömüraltı ve kömürüstü birimlerin mineralojik bileşiminin bir fonksiyonu olarak değerlendirilmiştir. Edirköy ve Tozaklı sahalarında kömüraltı ve üstü birimler kiltaşlarından, Akören sahasında ise kumtaşlarından meydana gelmektedir. Kiltaşlarının mineralojik bileşimi kaolinit-klorit, illit-mika, smektit, kuvars, kalsit ve feldspat minerallerinden, kumtaşlarının mineralojik bileşimi ise kuvars, kaolinit ve muskovitten oluşmaktadır. Bu bölgelerden alınan kömüraltı ve kömürüstü birimlerde ve Edirköy bölgesindeki toprak örneklerinde zenginleşme faktörlerinden hesaplanan kirlilik faktörü (PLI), bu örneklerin tümünün Cr, Ni, As, Sn, Cs, La, Tm, W, Pb ve Bi elementleri açısından kirlendiğini (PLI>1); bu elementlerin yanı sıra kömüraltı ve kömürüstü birimlerin Al, V, Zn, Rb, Th ve U açısından; toprak örneklerinin ise Mn, Zr ve Cd açısından kirlenmiş olduğunu ortaya koymuştur. Dolayısıyla yeraltı sularında bu elementler açısından kirlilik olmaması, iyon absorblama özelliği olan illit ve smektit minerallerinin varlığı ile açıklanmıştır. Kükürt izotop (δ34S) sonuçları, kömürlerdeki kükürdün ağırlıkla bölgede hapis kalmış deniz sularındaki sülfatın bakteriler tarafından indirgenmesi sonucu biyojenetik proseslerle oluştuğunu; bölgede sedimantasyona eşlik eden volkanizmanın da sülfüre kaynak teşkil ettiğini göstermiştir. Gölet sularındaki sülfatın (SO42-) δ34S ve δ18O değerleri, göletlerdeki SO42- iyonunun kaynağının litoloji kontrollü olduğunu ve atmosferik yağışların da gölet sularındaki SO42- iyonu içeriğinde etkili olduğunu ortaya koymuştur. Yeraltı sularının δ18O, δ2H ve T değerleri suların meteorik kökenli, sığ-derin dolaşımlı ve genç sular olduğunu ortaya koymuştur. Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde Kuzey Trakya Havzası'nda hidrojeokimyasal açıdan kömürden kaynaklı bir kirlilik olmadığı, sularda lokal olarak tespit edilen yüksek element konsantrasyonlarının tamamen litoloji kontrollü olduğu ve bölgesel anomali teşkil etmediği dolayısıyla çalışma alanlarında kömürlerden kaynaklı su kirliliği riskinin olmadığı ortaya konmuştur
Gebze-Köseköy arası 3. demiryolu hattı T5-1 tüneli güzergahının mühendislik jeolojisi
Bu çalışmada, 3. Demiryolu hattı yapılması planlanan Gebze-Köseköy arasında gerçekleştirilen arazi ölçüm ve deneyleri ile laboratuvar verileri kullanılarak güzergah mühendislik jeoloji açısından değerlendirilmiş, hattın km: 53+930 – km: 54+160 arasında açılacak, 230 metre uzunluğundaki T5-1 Tüneli'nin mevcut Osmangazi Köprüsü Kuzey Yaklaşım Viyadüğü ayaklarının altından geçmesi nedeniyle kritik bir durum oluşturduğu anlaşıldığından, bu kesimdeki etkileşim statik ve dinamik koşullar göz önünde tutularak analiz edilmiştir. Fizibilite çalışmaları kapsamında, güzergah boyunca ortalama 30 metre derinliğinde 36 adet araştırma sondajı ve derinlikleri yaklaşık 4 metre olan 83 adet gözlem çukuru açılmıştır. Tasarım ve analizlere temel oluşturacak verilerin elde edilmesi amacıyla, araştırma sondajlarının farklı derinliklerinde in-situ deneyler, elde edilen karotlar üzerinde ise laboratuvar deneyleri yapılmıştır. Tez kapsamında sürdürülen değerlendirme ve analizi yapılan mühendislik jeolojisi modelleri bu veriler üzerine dayandırılmıştır. Osmangazi Köprüsü Kuzey Yaklaşım Viyadüğü 'nün P2 ve P3 orta ayakları arasından geçecek olan T5-1 Tüneli ile ilgili önceki çalışmalar derlenmiş ve değerlendirilmiştir. Tünelli geçilecek kesimin 1/1000 ölçekli topografya haritası üzerine sondajlar, formasyon sınırları, fay ve tüneller yerleştirilerek mühendislik jeolojisi haritası hazırlanmıştır. T5-1 Tüneli'nin viyadük ayaklarına en yakın bölgedeki örtü kalınlığı yaklaşık 26 metre olup, bu bölgede yapılan sondajlardan tünelin ilk 120 metrelik kısmının Alt-Orta Triyas yaşlı Hereke Formasyouna ait masif, açık-gri renkli, kalın tabakalı, karst boşlukları içeren kireçtaşı içinde, sonraki 110 metrelik kısmının da Üst Triyas yaşlı Tepecik Formasyonuna ait ince tabakalı, demiroksit boyamalı, kırıklı-çatlaklı, konglomera görünümlü yumrulu kireçtaşı birim içerisinde kalacağı saptanmıştır. Ayrıca, arazide yapılan gözlemler sırasında, bu iki formasyonun arasından K30B doğrultu ve 75 KD eğimli bir fayın geçtiği anlaşılmıştır. Tünelde geçilecek kaya ortamı, RMR, Q ve GSI kaya kütle sınıflandırma sistemleri göz önünde tutularak sınıflandırılmıştır. Bu sınıflamalardan elde edilen sonuçlar ÖNORM-B (NATM) sınıflama sistemi ile ilişkilendirilerek, tünel kazı destek tipi (ÖNORM 2203)'e göre B3 olarak belirlenmiştir Tünelin Osmangazi Köprüsü Kuzey Yaklaşım Viyadüğü altından geçen kısmındaki kritik en kesitler hazırlanmıştır. Bu kesitler sayısallaştırılarak sınır koşulları belirlenmiş ve model üzerine taşınmıştır. Daha sonra sonlu elemanlar yöntemiyle (Phase-RS2) fay ve viyadük ayaklarına göre kritik olan tünel kazıları sırasında oluşacak etkileşimler irdelenmiştir. Tünel kesiti önce desteksiz durumda oluşacak maksimum deformasyonlar açısından incelenmiş ve kazı sonrası tünel çevresinde oluşan maksimum deformasyonun 1,78 mm. olduğu tespit edilmiştir. Ardından B3 kazı destek tipinde önerilen destek sistemlerine göre destekli durum açısından irdelenmiş, bu durumda da maksimum deformasyonun 1,76 mm.'ye gerilediği görülmüştür. Son olarak 1. Derece deprem bölgesinde yer alan tünel için dinamik analiz de yapılmış, a=0,4 g deprem ivmesi için tünel bölgesinde meydana gelecek maksimum deformasyonun yaklaşık 3 mm. civarında olduğu saptanmıştır. T5-1 tüneli ile K30B75KD doğrultu ve eğimli fay arasındaki etkileşimi daha iyi anlayabilmek için, mevcut kesitin yaklaşık 10 metre ilerisinde tünel ekseniyle fayın kesiştiği noktada yeni bir kesit daha oluşturularak bu kesit için de analiz yapıldığında maksimum deformasyonun deprem durumunda 3,6 mm. olduğu görülmüştür. Yapılan analizler sonucunda tünel kazısından dolayı oluşacak maksimum deformasyonların mm. düzeyinde kaldığı, dolayısıyla tünel açılmasında herhangi bir sorunla karşılaşılmayacağı ortaya çıkmıştır.
İznik-Mecidiye (Bursa) bölgesinde eosen volkanitlerindekikuvars damarlarına bağlı gelişen cevherleşme potansiyelinin belirlenmesi
İnceleme alanının temelinde Permiyen-Triyas yaşlı metamorfik kayaçlar bulunmaktadır. Bu temel üzerine açısal uyumsuzlukla Üst Kretase yaşlı sedimanter kayaçlar gelmektedir. Başlıca çamurtaşı, şeyl ve kumtaşından oluşan birim Kızılağaç Tepe ve Pilav Tepe civarında yüzlek vermektedir. Bu birimler üzerine ise açısal uyumsuzlukla Eosen yaşlı volkanitler gelmektedir. Mecidiye ve civarında geniş alanlarda yüzlek veren volkanitler yer yer eğim atımlı faylar ile kesilmektedir. İnceleme alanında bulunun Eosen volkanitleri (Kızderbent volkanitleri) kuzey, orta ve güney olmak üzere üç zonda görülmektedir. Mecidiye bölgesinde yer alan volkanikler bazalttan dasite kadar değişen bileşimdeki kayalardan oluşmaktadır. Bu birimler formüllerinde su içeren ve içermeyen mafik mineralleri kapsamalarına göre "sulu" ve "susuz" seri olmak üzere iki toplulukta sınıflandırılmıştır. Sulu seriye ait lavlar mafik mineral olarak klinoproksen, amfibol içerirler. Susuz seriye ait lavlar ise mafik mineral olarak piroksen içermektedirler. Eosen volkanitleri içerisinde gözlenen fay ve eklem düzlemleri boyunca kuvars damarları gözlenmiştir. Bu kuvars damarları boyunca opak minerallere ve alterasyonlara rastlanmıştır. Hidrotermal çözeltilerden etkilenmiş Kızderbent volkanitlerinde pirit ve kalkopirit gibi sülfitli; manyetit, hematit ve götit gibi oksit ve hidroksitli mineraller belirlenmiştir. Jeokimyasal sonuçlar kayaçların bazalttan dasite kadar değişen geniş bir aralıkta olduğunu ve bunların kalkalkalen ve yüksek potasyumlu kalkalkalen nitelikte olduğunu göstermektedir. Kayaçların N-MORB'a ve ilksel mantoya göre normalize edilmiş örümcek diyagramlarında geniş iyon yarıçaplı elementler (LIL) açısından (Sr, Rb, K, Ba, Th) bir zenginleşme gözlenirken, HFS (Ta, Nb, P) elementler açısından ise tüketilme ve normalize edilmiş MORB çizgisine göre bir paralellik görülmektedir. Yapılan Y-Sr/Y ve (Yb)n-(La/Yb)n diyagramlarında Eosen volkanitleri klasik yay serileri alanlarında yoğunlaşmaktadır. Adakitik alanlara da yer yer düşen örneklerde genel eğilim volkainazmanın normal yay serisi alanlarında olduğunu göstermektedir. Kayaçların özellikle yaygın bir şekilde silisleştiği zonlarda görülen Au anomalisi (0.109 ppm) ve sahada pirit-kalkopirit minerallerinin varlığı, hidrotermal alterasyona işaret etmektedir. Hidrotermal alterasyon sonucu kayaçta meydana gelen mineralojik ve kimyasal değişimleri belirlemek amacıyla çeşitli alterasyon indeksleri kullanılmıştır. Volkanitlerde görülen en yaygın ayrışma serisitik ayrışmadır. Kel Tepe kuzeyinde gözlenen KB-GD uzanımlı eğim atımlı fay zonu ve civarında gözlenen süreksizlik düzlemlerinde kuvars damarları yaygın olarak gözlenmektedir. Bu damarlar boyunca pirit ve eser miktarda kalkopirit gözlenmektedir. Bu bölgede yapılan jeokimyasal analiz çalışmaları sonucunda V anomalisi ile birlikte W, Zn ve Cu anomalileri görülmektedir. Yapılan laboratuvar ve saha çalışmaları sonucunda bölgede Eosen volkanitleri içerisinde damar tipi hidrotermal cevherleşmenin görüldüğü ve damar kalınlıklarının sınırlı olduğu belirlenmiştir. Daha çok damarlarda pirit ve nadiren kalkopirit gözlenmektedir. Bölgede kuvars damarlarının volkanitlerde damar şeklinde gözlenmesi cevherleşmede kırık sistemlerinin etkili olduğunu göstermektedir.
Sarıseki (Kastamonu-Taşköprü) bakır mineralizasyonu ve ilişkili metasedimanter kayaçların jeolojik özellikleri
Bu çalışma; Kastamonu-Taşköprü-Sarıseki Cu mineralizasyonu ve ilişkili metasedimanter kayaçların jeolojik özelliklerinin araştırılmasını kapsamaktadır. Çalışma alanı, Orta Karadenizde Jura yaşlı Çangaldağ Metamorfik Kompleksi içerisinde yeralır. Çalışma alanında düşük yeşilşist fasiyesi metamorfizması geçirmiş fillit ve kloritşistler egemen litolojik birimleri oluşturur. Fillit ve şistler içinde limonitleşme, silisleşme, hematitleşme yaygın görülen alterasyonlardır. Oksidasyon zonlarındaki malahit, azurit gibi mineral oluşumları bakır mineralizasyonuna ait cevherleşme izleri olarak gözlenmektedir. Fillitler içinde masif pirit laminasyonlarının izlenmesi, pirit tanelerinin arasına yerleşmiş kalkopirit minerallerinin varlığı, masif sülfid mineralizasyonu bulguları olarak değerlendirilmiştir. Alterasyon alanı üzerinde gerçekleştirilen yarma ve toprak jeokimyası çalışmaları neticesinde elde edilmiş bulgular (cevherleşmenin yankayaç özellikleri, cevher ve yan kayaç ilişkisi, cevher özellikleri) Sarıseki bakır mineralizasyonunun, sedimanlar içine yerleşmiş bir masif sülfid cevherleşmesi olduğunu gösterir. Sarıseki bakır minerilizasyonu, bölgede daha önce keşfedilmiş olan, Hanönü, Cozoğlu ve Zeybek Cu yatakları gibi, Besshi-Tipi Masif Sülfid Cevherleşmelerine benzer özellikler sergilemektedir.
Kozluk Batman) killerinin tuğla ve kiremit hammaddesi olarak kullanabilirliğinin araştırılması
Tuğla kiremit üretiminde kullanılan Kozluk killerinin mineralojik, kimyasal, diferansiyel termal, taramalı elektro mikroskop ve tane boyu analizleri yapılmıştır. .Bu sonuçlara göre laboratuvarda tuğla-kiremit bünyeleri kilce zengin ve kum tane boyunda kuvarsça zengin bileşenlerinden üretilmiş, elde edilen sonuçlara ek olarak ayrıca bu karışımların likit ve plastiklik limitleri ve plastiklik indisleride ayrı ayrı belirlenmiştir. İllit ve kloritçe zengin kozluk killerinden üretilen bu bünyelerin tuğla standartlarına uygun olup olmadığı son ürün özellikleri ölçülerek belirlenmiştir. Kozluk killeri ile karşılaştırmak amacı ile Diyarbakır-Kabi'den alınan hammaddelerden bünyeler üretilmiştir. Bu bünyelerde smektitik kil içeriği nedeni ile artan pişme çekmeleri ölçülmüş, bu nedenle kum tane boyunda kuvarsça zengin hammaddenin oranı bu bünyelerde artırılmış, bu da dayanımları düşürmüştür. İllit ve kloritçe zengin kozluk killerinden optimum karışımlar ve standartlara uygun bünyeler elde edilmiş, smektitik killerin ise tuğla bünyelerin üretiminde sorunlara yol açtığı saptanmıştır.
Comparison of strain ellipsoid shape based on the results of the magnetic susceptibility anisotropy and paleostress methods: Case study of Aksu basin (SW Turkey)
Aksu Basin is the marine sedimentary basin located in the center of the Isparta Angle (SW Turkey). Its structures and geometry may provide very useful information about Miocene crust deformation and stress field in the region. In this study, it is aimed to determine main paleostress directions (σ1, σ2, σ3) that have been effective in the Aksu Basin. For this purpose, more than 1000 fault-slip measurements from the mesoscopic faults were collected at the 83 different sites. The results demonstrate that the Aksu Basin developed under four different tectonic phases; 1) ~E-W extensional phase, 2) ~N-S compressional (Lycian) phase, 3) ~E-W compressional (Aksu) phase and 4) N-S extensional Neotectonic phase. In order to test fault-slip data independently, ~490 oriented samples for Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) measurements were collected and analyzed. The results of the AMS data show that two different magnetic lineations (Kmax) directions are present. These are 1) N-S magnetic lineation in Pliocene and 2) from N-S to NW-SE magnetic lineation in the Miocene. This study shows that AMS data are consistent with kinematic observations and provide independent information for understanding of the deformation pattern in the Aksu Basin. Based on the AMS data, Recent phase can be differentiated from the rest of the data. AMS data can be evidently used help to construct the paleostress stratigraphy. Key words: Aksu Basin, Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS), Paleostress inversion.
Donma-çözülme ve tuz kristallenmesi deneyi sonrası kaya örneklerde oluşan aşınma kaybı miktarlarının belirlenmesi
Otoyollardaki taşıtların, dalgakıranlarda dalgaların, dış mekan zeminlerde rüzgar ve suyun, kaldırım ve merdivenlerde ise yaya trafiğinin meydana getirmiş olduğu aşınma nedeniyle yapılarda kullanılacak uygun doğal taşların belirlenmesi önemlidir. Binalarda ve tarihi eserlerde kullanılan doğal taşlar, aşınmayı hızlandıran donma-çözülme ve tuz kristalizasyonu döngüleri gibi atmosferik etkilere maruz kalmaktadır. Bu nedenle, doğal taş malzemelerin aşınma direnci, mühendislik planlarında uygun malzemenin seçimi için önemlidir. Avrupa'daki binalarda döşeme için kullanılan doğal taşların aşınma direncini belirlemek için en yaygın kullanılan standart test yöntemleri, Geniş Disk (Dikey) Aşındırma (GDA) ve Böhme aşındırma (BA) testleridir. Bu amaçla, bu çalışmada her iki yöntem hem bozulmamış hem de bozulmuş (donma- çözülme ve tuz kristalleşmesi döngülerine maruz kalmış) yapıdaki aynı kaya numunelerine uygulanmıştır. Sedimanter ve magmatik gruplara ait on üç mermer numunesi, fiziksel ve mekanik özelliklerinin yanı sıra aşınma dayanımları açısından da test edilmiş ve bu kaya numuneleri üzerinde yapılan aşınma deneyleri sonucunda bozulmaların aşınma üzerindeki etkileri incelenmiştir. Özellikle BA testinde, bozunmanın artması ile aşınmanın arttığı belirlenmiştir. Bu çalışmada, GDA testi ile BA testi arasında istatistiksel olarak güçlü bir korelasyon tespit edilmiştir. Ayrıca, bu çalışmada kullanılan aşınma direnci yöntemlerinin her ikisi de tek eksenli basınç dayanımı (UCS) ile istatistiksel olarak anlamlı ilişkiler göstermiştir. Ayrıca, her iki testte de, aşınma değerinin kütle kaybından belirlenmesi durumunda daha doğru sonuçların elde edileceği ortaya çıkarılmıştır.
Dikey aşındırma testinde aşındırıcı tozunun ve sıkıştırma yükünün aşınma üzerindeki etkisi
Doğal taşların aşınmasını belirlemek için en çok kullanılan standart test yöntemleri, Geniş Disk (Dikey) Aşındırma (GDA) ve Böhme aşındırma (BA) testleridir. Bu çalışmada, Geniş Disk (Dikey) Aşındırma (GDA) testi için 48 adet 7x10x3 cm boyutlarında ve Böhme aşındırma (BA) testi için 24 adet 7x7x3 cm boyutlarında numune kullanılmıştır. Bu numunelerin fiziksel özelliklerin yanı sıra farklı aşındırıcı tozlarındaki, sıkıştırma yüklerindeki ve cilalı ve mat yüzlerindeki aşınma miktarları incelenmiştir. GDA ve BA deneylerinde hem yapay korundum hem alüminalı korundum tozu kullanıldığında örnekler üzerinde birbirine yakın aşındırma değerleri elde edilmiştir. GDA deneyinde, iki farklı aşındırma tozu arasında yapılan karşılaştırmada yapay korundum tozunun bir örnek için kullanılan sarfiyat miktarına bakıldığında kullanım sayısı gibi avantajları olduğu gözlenmiştir. GDA deneyinde, sıkıştırma yükü arttığında oluk açıklığının arttığı belirlenmiştir. Ayrıca kayaçların cilalı ve mat yüzlerinin aşınmaya karşı kısmen farklılık gösterdiği belirlenmiş ve mat yüzeylerin deneylerde kullanımının daha doğru olacağı tespit edilmiştir.
İki farklı şevde süreksizlik düzlemleri boyunca oluşan yenilmelerin barton görgül yenilme ölçütü ile değerlendirilmesi
Düzlem tipi bir yenilmede şevin dengesi, kaya kütlesi özellikleri, süreksizliğin eğim ve eğim yönleri, şevin eğim açısı, süreksizlik sürtünme açısı, kaya türü, yeraltı suyu koşulları, dinamik yükleme ve normal gerilme terimleri gibi birçok faktöre bağlıdır. Düzlemsel tip yenilmeye sahip olan şevin stabilitesi, geleneksel ve sayısal yaklaşımlarla değerlendirilebilir. Tabakalı sedimanter kayalarda, düzlemsel yenilme tipi çok sık gözlenmektedir. Bu çalışmada tortul kayalardan oluşan Gürpınar (Van) ve Çukurca (Hakkari) bölgelerinde iki farklı şevdeki düzlemsel yenilmeler incelenmiştir. Kalkarenit ve şeylden oluşan birimler içerisindeki kaymalar, laboratuvar testleri ve arazi testlerine bağlı Barton ölçütü ile değerlendirilmiştir. Makaslama deneyi ve Barton görgül ölçütü ile elde edilen lineer olmayan yenilme eğrileri karşılaştırılmış ve düzlemsel kayma ile ilgili veriler yorumlanmıştır. Yapılan deterministik analizde, süreksizlik yüzey dayanımı ve tek eksenli basınç dayanımı daha yüksek olan kayanın, beklenenin aksine daha düşük makaslama dayanımına sahip olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, makaslama dayanımını kontrol eden asıl mekanizmanın kaya malzemesinin dayanımından çok kayayı oluşturan tanelerin dayanımı ve yüzey pürüzlülüğü olduğu belirlenmiştir
Başkale Tüneli'nin (giriş ve çıkış kesimi) jeolojik ve jeoteknik açıdan değerlendirilmesi
Başkale Tüneli (Van-Güzeldere) büyük güçlüklerin yaşandığı ve sert topoğrafya koşullarının geçerli olduğu dar boğazda inşa edilmektedir. Bu çalışmada, Başkale Tünel güzergahında yer alan jeolojik birimler mühendislik jeolojisi açısından incelenmiştir. Başkale Tüneli kumtaşı-konglomera-çamurtaşı-kireçtaşı ardalanmasından oluşan Kırkgeçit formasyonu (Tk) içerisinde açılmaktadır. Tünel hattı boyunca jeolojik birimlerin mühendislik özelliklerinin belirlenmesine yönelik olarak, tünel giriş ve çıkış kesiminde yapılan sondajlardan elde edilen karot örnekleri üzerinde, tek eksenli basınç dayanımı, nokta yükü dayanım indeksi, elastisite modülü, poisson oranı, yoğunluk gibi birimlerin mühendislik özelliklerini tanımlayan laboratuvar deneyleri yapılmıştır. Arazi çalışmaları ile laboratuvar analizleri, giriş ve çıkış kesiminde yer alan birimlerin zayıf kaya özelliği sergilediğini göstermektedir. Yapılan sondajlar, detaylı yüzey jeolojisi çalışmaları ve laboratuvar deney sonuçlarına göre Başkale Tüneli'ndeki birimlerin kaya kütle özelliklerini değerlendirmek için RMR, Q, GSI ve NATM kaya sınıflamaları kullanılmış ve tünel için gereken destek sistemi belirlenmiştir. "Phase² 8.0" sonlu elemanlar programı kullanılarak, mevcut açılmış olan tünelin giriş ve çıkış portal kesimlerinin belirlenen kaya sınıfına göre; kazı ve destekleme sonrasında, depremsiz ve depremli durumları (elde edilen ivme değerleri) da göz önüne alınarak; en büyük asal gerilme, en küçük asal gerilme ve toplam yer değiştirmelerin belirlenmesi için sayısal modellemeler oluşturulmuş ve tünel için destek sistemlerinin uygunluğu ve geçerliliği tartışılmıştır. Ayrıca, sayısal analizlerden elde edilen sonuçlar tünel açım sırasında alınan yer değiştirme ölçümleri ile karşılaştırılmıştır.
Jet grout (jet-enjeksiyon) uygulamasının jeoteknik yöntemlerle kontrolü: Erçiş (Van) Atıksu Arıtma Tesisi örneği
Jet Grout, dayanımı düşük ve yüksek deformasyon gösteren zeminlerde fiziksel ve mekanik özelliklerin iyileştirilmesinde yaygın olarak tercih edilen ıslah yöntemlerindendir. Yöntem, farklı oranlarda su ve çimento şerbetinin çok yüksek basınçta (en düşük 300 bar) küçük çaplı dönebilen püskürtme deliklerinden zemine enjekte edilmesi yöntemine dayanmaktadır. Yöntemde, püskürtme basıncı ve yukarı çekme hızı ile farklı çapda dayanımı yüksek silindirik jet grout kolonları oluşturulur. Zemini yırtarak oluşan jet grout kolonlar çimento ile birlikte bir miktar zemin malzemesini de bünyesine katmaktadır. Ayrıca, jet grout kolonlarının oluşması sırasında enjekte edilen yüksek basınçlı şerbet ile kolon çevresindeki zeminler itilerek kolonlar arasında bir sıkışma zonu da oluşturulmaktadır. Bu çalışmada; Jet Grout kolonları çevresinde sıkışan zonda bulunan farklı tane boylarına sahip zeminlerin dayanım özelliklerinde meydana gelen pozitif değişimler deneysel çalışmalar ile ortaya konulmuştur. Yapılan çalışmalar kapsamında; Jet Grout uygulaması öncesinde inceleme alanında zeminin özelliklerinin belirlenmesi amacıyla, Standart Penetrasyon Testleri (SPT) ve Çok Kanallı Yüzey Dalgası Analiz Yöntemi (MASW) uygulanmıştır. Kolonlar arasında kalan zeminlerde tekrarlanan deneyler neticesinde; sıkışma zonundaki zeminlerde SPT darbe sayılarındaki ve S-dalga hızlarındaki değişimler incelenmiştir. Arazi deneyleri sonucunda, sıkışma zonundaki zeminlerde SPT darbe sayılarının ve S-dalga hızlarının ilk değerlere oranla büyük ölçüde arttığı görülmüştür. Bu artış, Jet Grout kolonları arasında kalan zeminlerin enjeksiyon basınçlarından pozitif yönde etkilenerek, fiziksel ve mekanik özelliklerinde önemli bir iyileşmenin olduğu sonucunu ortaya koymaktadır.
Çomaklı köyü çevresinde (Van-Doğu Anadolu) gözlenen ultramafik kayaçlar içerisinde gelişen alterasyonların ve cevher potansiyelinin incelenmesi
Çalışma alanı, Van iline bağlı Çomaklı köyü ve çevresindeki birimleri kapsamaktadır. Bölgede genel olarak Jura'dan günümüze kadar değişen özelliklerde ve yaşlarda sedimanter ve ofiyolitik birimlerden oluşmaktadır. Bölgede gözlenen ofiyolitik birimler genellikle melanj şeklinde izlenmektedir. Dirbi Karmaşığı içerisinde bulunan ofiyolitik birimler bölgede geniş alanlar kaplamaktadır. Ofiyolitik birimler içerisinde yer alan ultramafik kayaçlar genellikle alterasyondan etkilenmiş ve serpantinleşmiş birimler olarak gözlenmektedir. Serpantinleşmenin olduğu alanlarda özellikle fay zonlarında lisvenitleşmeler yaygın olarak izlenmektedir. Petrografik çalışmalarda peridotitlerde olivin, ortopiroksen, klinopiroksen ve krom spinel mineralleri gözlenmiştir. Peridotitlerde gözlenen bu mineral birliktelikleri nedeniyle kayaç harzburjit olarak isimlendirilmiştir. Harzburjitlerin bünyelerine su girmesiyle birlikte kayaç serpantinleşmeye başlamıştır. Serpantinitlerde gözlenen krizotil lizardit minerallerinin varlığı nedeniyle oluşum sıcaklıklarının düşük dereceli (<350 °C) olduğu belirlenmiştir. Serpantinleşme sonrasında kayaç içerisine hidrotermal akışkan girişinin devam etmesi ile ilk olarak yine düşük sıcaklık akışkan fazlarının varlığı ile önce karbonatlaşma daha sonraki sahalarda da silisleşmenin geliştiği belirlenmiştir. Yapılan jeokimyasal çalışmalarla, bölgede gözlenen lisvenitleşmelerin, ultramafik kayaçların tektonizma etkisi ile gelişen kırık ve çatlaklar boyunca önce düşük sıcaklıklı hidrotermal sularla serpantinleştiği ve daha sonra ise Si, Ag, Ni, Co ve Mo gibi zengin hidrotermal akışkanlar sayesinde alterasyona uğradıkları ve yukarıda belirtilen mineraller bakımından zenginleştiği belirlenmiştir.
Ağrı Havzası'nın (Doğu Anadolu) sedimantolojik, yapısal jeolojik ve jeomorfolojik özelliklerinin incelenmesi
Avrasya ve Arabistan plakaları arasındaki çarpışma zonunun kuzeyinde yer alan Ağrı Havzası, sıkışma tektoniğine bağlı olarak Geç Miyosen-Erken Pliyosen'de oluşmuştur. Yaklaşık yelpaze şekilli olarak oluşan havzanın oluşumu ve jeolojik evrimi, havzayı kuzeyden ve güneyden sınırlayan Eleşkirt-Yazıcı Fayı ile Ağrı Fayı'nın aktivitesine bağlı olarak gelişmiştir. Ağrı Havzası'nın çökel dolgusu Bulanık Formasyonu olarak isimlendirilen gölsel çökeller ve akarsu çökelleri ile başlamaktadır. Bu çökelleri Kuvaterner yaşlı akarsu çökelleri ve alüvyon yelpazesi çökelleri takip etmektedir. Ağrı Havzası'nda tez çalışması kapsamında, havzada ve yakın çevresinde bulunan aktif fayların yapısal özellikleri ve depremselliği incelenmiş, özellikle havza çökel dolgusun oluşturan göl ve akarsu çökellerinin sedimantolojik özellikleri ile havzada gözlenen jeomorfolojik unsurlar belirlenmiştir. Elde edilen tüm bu veriler ışığında, Ağrı Havzası'nın oluşum şekli ve jeolojik evrimi ortaya konulmuştur.
Diyadin (Ağrı) güneyinin tektonik özellikleri ve jeotermal potansiyeli
ÖZET DİYADİN (AĞRI) GÜNEYİNİN TEKTONİK ÖZELLİKLERİ VE JEOTERMAL POTANSİYELİ ASGHARNIAY HASAN KIYADEH, Armın Yüksek Lisans Tezi, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmanı : Dr. Öğr. Üyesi Onur KÖSE Ekim 2019, 95 sayfa Diyadin jeotermal sistemi, Doğu Anadolu'nun önemli jeotermal alanlarından birisidir. Bu jeotermal sistemde, biri Diyadin (Ağrı) ilçe merkezinin 6 km kadar güneybatısında (Diyadin jeotermal sahası) ve diğeri de 10 km kadar daha güneybatıda (Mollakara jeotermal sahası) olan iki alt-saha bulunmaktadır. Yörede günümüze kadar yapılmış mevcut jeolojik inceleme ve araştırmalarda, Diyadin jeotermal sisteminin gelişimi çoğunlukla Tendürek volkanizmasıyla ilişkilendirilmiştir. Buna karşın, Diyadin jeotermal sahası ve sıcak su kaynakları, Diyadin'den Tendürek volkanına (güney doğuya) uzanan bir hat üzerinde değil, ağırlıklı olarak Diyadin'den güneybatıya uzanan bir tektonik hat üzerinde bulunmaktadır. Diğer taraftan, Türkiye'nin mevcut aktif tektonik hatlarını gösteren haritalar üzerinde Diyadin jeotermal sahasına karşılık gelebilecek herhangi bir kırık hattı yer almamakta; önceki çalışmaların neredeyse tamamında Diyadin yöresi için ayrıntılı bir tektonik inceleme ve değerlendirme çalışması bulunmamaktadır. Bu tez kapsamında yapılan saha çalışmaları ve tektonik değerlendirmeler, Diyadin çevresindeki potansiyel jeotermal sahaların Tendürek volkanizmasından bağımsız, kendi iç dinamiklerine sahip sistemler olduğuna yönelik veri ve kanıtlar sunmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, sadece bilinen mevcut jeotermal sahada değil, Diyadin ilçe merkezinin güney bölgesini kapsayan tüm alanda, ayrıntılı bir tektonik haritalama çalışması ve jeotermal kaynakların tektonik unsurlarla ilişkilendirilmesi gerçekleştirilmiştir. Böylece, Diyadin jeotermal sisteminin, tektonik değerlendirmelerini içeren kavramsal modelinin geliştirilmesine olanak sağlanmıştır. Anahtar kelimeler: Diyadin, Jeotermal sistem, Kavramsal model, Kimyasal analiz, Tektonik, Volkanizma.
Van ili Tuşba ilçesinin yerleşime uygunluğunun Coğrafi Bilgi Sistemleri ile sorgulanması
Bu tez çalışmasının amacı, Van ili Tuşba ilçesinin jeolojik verilerinin CBS desteği ile değerlendirilerek yerleşime uygun alanlarının belirlenmesidir. Elde edilmiş olan haritalar ile yerleşim açısından olabilecek en uygun alanların tespit edilmesi hedeflenmiştir. Bu hedefe bağlı olarak; (i) çalışma alanına ait tüm verilerin (litoloji, yükseklik, eğim vb.) CBS aracılığıyla sayısal ortama aktarılması, (ii) Tuşba ilçe sınırlarının içerisinde yer alan bölgenin heyelan risk haritasının oluşturulması, (iii) bu bölgeyi etkileyebilecek aktif fayların haritaya işlenmesi, (iv) bölgeye ait jeomorfolojik verilerin ortaya konması, (v) hesaplamalı yöntemlerle elde edilen verilerin analiz aşamaları gerçekleştirilmiştir. Çalışma alanı doğal afetler bakımından tehlikeli olduğundan öncelikle her bir parametre için ayrı ayrı haritalar oluşturulmuş ve analizi yapılmıştır. Ülkemizde değişik bölgelerde Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ile yerleşime uygunluğun sorgulanması ile ilgili birçok çalışma yapılmış olup Tuşba bölgesine ait bu konuda detaylı bir çalışma bulunmamaktadır. Çalışma alanına ait üretilen bakı, eğim, heyelan haritaları ve özellikle oluşturulan Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) kullanılarak bölgenin morfolojisi ile birlikte parametrelerin yardımıyla kent planlamasına yönelik yerleşime uygunluk analizi yapılması planlanmıştır. Bu amaç kapsamında Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) yöntemi kullanılarak analizlerin yapılmasıyla yerleşime uygunluğun değerlendirilmesi ile yeni alanların oluşturulmasında zaman sorununa çözüm bulunacağı beklenmektedir.
Manyetostratigrafik yöntemler ile Van Bölgesi en genç denizel birimi olan Van formasyonunun tarihlendirilmesi
Bu çalışmada Avrasya–Arap plakaları arasındaki kıtasal çarpışma hakkında kayıtlar tutan Alt Miyosen yaşlı denizel Van Formasyonu'nun sedimanter özelliklerinin anlaşılması ve aynı formasyonun paleomanyetik yöntemlerle yaşlandırılması hedeflenmiştir. İstif boyunca gözlemlenen sedimantasyon ortamındaki değişimlerin zamansal olarak belirlenmesi ve bu değişimlerin bölgenin tektonik evrimiyle ilişkilendirilmesi bu tezin ana iskeletidir. Bu çalışmada Van Formasyonu'nun 3 farklı sedimanter ortam içerdiği saptanmıştır. Bunların tabandan tavana derin deniz, geçiş ortamı ve sığ deniz ortamları olduğu belirlenmiştir. Aynı kesit üzerinde 350 yönlü paleomanyetik örnek alınmış ve bu örneklerin manyetik polariteleri belirlenmiştir. Elde edilen manyetik polariteler Jeomanyetik Polarite Zaman Çizelgesi ile korele edilerek birimin tabanının ~19.5 My'da, birimdeki geçiş ortamının 18.8 My'da ve birimin gözlemlenen tavanının ~16.8 My'da çökeldiği belirlenmiştir. Bu çalışmaların haricinde kesit üzerinde gözlemlenen kısıtlı sayıdaki (3 adet) örtülü (yaşlandırılabilir) fay düzlem verileri için paleo-stres ters çözümleme analizleri yapılmıştır. Çalışma kapsamında 18.8 My olarak tarihlendirilen denizel ortamda ani sığlaşmayı temsil eden (geçis ortamı) sıkışmalı rejim işaretçileri bölgede gerçekleştiği iddia edilen Arap-Avrasya kıtaları arasındaki kıtasal çarpışmanın bölgedeki kayıtları olarak değerlendirilmiştir.
Köprüağzı-Örenkale köyü (Başkale, Van) evaporit çökellerinin sedimantolojik, petrografik ve mineralojik incelenmesi
Bu yüksek lisans tez çalışmasıyla, Van ili Başkale ilçesi güneyinde bulunan Köprüağzı ile Örenkale köyleri arasında çökelmiş evaporit istifinin arazi ölçeğindeki litofasiyes ve sedimanter yapı tanımlamaları ile sedimantolojik özellikleri ve bununla beraber dokusal ve minerolojik karakterleri belirlenmiştir. Bu amaçla evaporitli birimlerin stratigrafik ilişkileri, sedimantolojik özellikleri yardımı ile ölçülü stratigrafik kesitler hazırlanarak ve korele edilerek genel bir evaporitik istif ortaya çıkarılmıştır. İstifteki evaporitlerin birincil ve ikincil jips litofasiyesleri ile beraber anhidritten meydana geldiği belirlenmiştir. Ayrıca bu jipsler içerisindeki sedimanter yapıların varlığı da ortaya konulmuştur. Bu arazi çalışmasıyla beraber polarizan mikroskopta incelenen evaporitlerin petrografik dokusal özellikleri tespit edilmiştir. Minerolojik çalışmalarda tabuler, merceksi jips, ortorombik anhidrit minerallerine, detritik ve otijenik kil minerallerine, sölestin kristalleri ile jipsler içerisindeki kuvars ve feldispat tanelerine, laminalı jipslerde kıvrımlanmalara, jipsleri geç diyajenezde ornatan özşekilli romboheder dolomit minerallerine rastlanmıştır. Tüm bu çalışmaların sonucunda evaporitlerin sığ kökenli tuzlu bir havza olasılıkla playa göl ortamında çökeldiği, sedimantasyon aşamasından geç diyajenez sürecine kadar geçirdiği koşullar esnasında sıcaklık, basınç, tuzluluk gibi oluşum koşullarından etkilendiği ortaya konmuştur. Ayrıca dönemsel olarak bu evaporitler üzerinde iklim, tektonizma, hidrotermal çözeltiler ve akarsu etkinliği aktif bir rol oynamıştır.
Yukarıdikme havzasının (Çaldıran-Van) yapısal jeolojik özelliklerinin incelenmesi
Arap ve Avrasya plakaları arasındaki çarpışma zonunun hemen kuzeyinde bulunan Yukarıdikme Havzası, K-G sıkışma etkisi altında Kuvaterner'de meydana gelmiştir. Havza, KD-GB gidişli, sol yönlü doğrultu atımlı fay karakterindeki İsmailbaba Fay Zonu içerisinde, Temrenli ve Aşağıdikme segmentlerinin sıçrama yaptığı bölgede yer almakta olup çek-ayır havza özelliği gösterir. Havzanın jeolojik evrimi, günümüzde de aktif bir depremselliğe sahip olan İsmailbaba Fay Zonu tarafından kontrol edilmektedir. Metamorfitler, ofiyolitler ve volkanik kayaçlardan oluşan bir temel üzerinde açılan Yukarıdikme Havzası'nın çökel dolgusu, havza kenarında gelişen alüvyon yelpazeleri ve güncel akarsu çökellerinden oluşmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, Van'ın Çaldıran İlçe merkezinin GD'sunda belirlenen bölge, Yukarıdikme Havzası olarak isimlendirilmiştir. Havzayı oluşturan İsmailbaba Fay Zonu ve bu zonun segmentleri (Temrenli ve Aşağıdikme) yine bu çalışma ile ilk kez tanımlanmıştır. Havzayı oluşturan sol yönlü doğrultu atımlı fay karakteri gösteren bu zonunun depremselliği ve havzada gözlenen jeomorfolojik unsurlar ışığında, Yukarıdikme Havzası'nın oluşum şekli ve jeolojik evrimi ortaya konulmuştur.
Kuşçu-Akbulak Havzası'nın (Muradiye-Van) yapısal jeolojik özelliklerinin belirlenmesi
Arabistan ve Avrasya levhaları arasında meydana gelen yakınsama ve sonrasında Bitlis Zagros Kenet Kuşağı boyunca gerçekleşen kıta-kıta çarpışması Doğu Anadolu Platosu'nu oluşturmuştur. Çarpışma zonunun kuzeyinde bulunan ve ilk olarak bu çalışma ile isimlendirilen Kuşçu-Akbulak Havzası, bu sıkışmaya bağlı olarak Kuvaterner'de oluşmuştur. Bu tez çalışması, Van'ın Muradiye ilçesi sınırları içerisinde bulunan, yaklaşık 200 km2 alana sahip, Kuşçu-Akbulak Havzası'nın yapısal jeolojik özelliklerinin ortaya konulması amacıyla yapılmıştır. Kuşçu-Akbulak Havzası, Paleozoyik-Miyosen zaman aralığında meydana gelmiş şistler, kireçtaşları, ofiyolitik kayaçlar ve türbiditlerden oluşan bir temel üzerinde bulunmaktadır. Yapılan jeolojik çalışmalar, havzanın KD-GB gidişli sol yanal doğrultu atımlı faylar (Kuşçu ve Çakmak) tarafından oluşturulduğunu göstermektedir. Bölgede bu faylarla birlikte, yaklaşık D-B gidişli bindirme/ters faylar da bulunmaktadır. Havzada ölçülen fay düzlemlerinin paleogerilim analizleri, bölgedeki tüm fayların KKB-GGD doğrultulu bir sıkışma rejimi ürünü olduğunu göstermektedir. Mevcut deprem kayıtları ve odak mekanizması çözümleri, havzadaki doğrultu atımlı faylar ile ters fayların birlikte çalıştığını göstermektedir. Anahtar kelimeler: Doğu Anadolu, Kuşçu-Akbulak Havzası, Paleogerilim analizi, Yapısal jeoloji, Van
Determination of lake level changes by grain size distribution of sublacustrine channel deposits (Karasu-Lake Van-Türkiye)
This study aims to determine the grain size distribution of a sediment core taken from sublacustrine channels located on the eastern shelf of Lake Van, extending from the Karasu River, and use this distribution to identify changes in lake water levels. The dating of the core was carried out using the varve counting method. According to the results obtained from the research, the 2-meter-long core sediment sequence represents 2400 years of history. The sediment sequences clay content ranges from 7.06% to 85.1%, silt content from 12.8%-90.7%, and sand content from 0% to 11.2%. the mean grain size ranges between 5.4-9.4 Ø, with sorting degrees between 1.35-4.97 Ø and skewness values between -0.77 to +0.58 Ø. It was determined that during the warm and humid periods, the average grain size decreased, and the lake level rose, whereas during cold and dry periods, the average grain size increased, and the lake level decreased. As a result, over the 2400 year BP, six climatic phases were identified, consisting of three cold and dry and three warm and humid periods. These periods parallel the North Hemisphere's climatic phases, which are named, in chronological order from oldest to youngest, the Near East Aridification Phase, Roman Warm Period, Dark Ages Cold Period, Medieval Warm Period, Little Ice Age, and Modern Warm Period.
Microfacies analyses and stable isotope geochemistry of jeribe formation exposed at Zahko in the northwestern part of Iraq
Microfacies analysis and δ13C and δ 18O stable isotopes were studied in Jeribe Formation (Middle Miocene) within two sections (Zakho Tunnel and Kwashe village) within the Bekhair anticline of Zakho area Northwestern region of Iraq. The studied sections comprise mainly shallow marine limestone deposits with clayey limestone and dolomite interclations. Based on the detailed microfacies analyses, five distinct microfacies types have been identified, including coated bioclastic grainstone (MF-1), bioclastic packstone to grainstone (MF-2), peloidal packstone (MF-3), bindstone (MF-4), mudstone (MF-5) characterizing distinct depositional belts covering from backshoal, shoal to foreshoal. The stable isotopic compositions of the Jeribe Formation bulk carbonate rocks provide insights into past marine conditions. These isotopic variations suggest depositional processes like cementation and organic carbon cycling, including burial and remineralization.
Pasinler-horasan havzası'nın (Erzurum) jeolojik evrimi
Arabistan ve Avrasya plakaları arasındaki yakınsama ve sonrasındaki çarpışma Doğu Anadolu Platosu'nda sıkışma kökenli birçok havzanın oluşmasına sebep olmuştur. Bunlardan biri olan Pasinler-Horasan Havzası, Erzurum şehir merkezinin doğusunda, D B uzanımlı, yaklaşık 2500 km2 lik yayılıma sahip bir havzadır. Bu tez çalışması ile Pasinler-Horasan Havzası'nın türü, oluşum zamanı, stratigrafisi, sınır fayları ve bu fayların karakterleri ile havzanın jeolojik evriminin ortaya konulması amaçlanmaktadır. Pasinler-Horasan Havzası güneybatıda Pasinler Fay Zonu, batıdan ise Erzurum Fay Zonu ile sınırlandırılmaktadır. Havzanın orta kesiminde ise, Pasinler ve Horasan ovalarını birbirinden ayıran sol yanal doğrultu atım karakterindeki Horasan-Şenkaya Fay Zonu yer almaktadır. Arazi çalışması kapsamında, havzayı güneyden ve kuzeyden sınırlayan bindirme fayları (Kuzey Bindirmesi ve Güney Bindirmesi) ile havza çökel dolgusunu kesen D-B uzanımlı bindirme fayları (Karacaören ve Otlukkapı-Ardı-Aras bindirmeleri) ve havzayı KD-GB gidişli olarak kesen sol yanal doğrultu atımlı iki fay zonu (Hızırilyas Fay Zonu ve Aliçeyrek Fay Zonu) ilk kez bu tez çalışmasında haritalanmış ve adlandırılmıştır. Yapılan paleogerilim analizleri fayların tamamının yaklaşık K-G doğrultulu bir sıkışma rejiminin ürünü olduğunu göstermektedir. Havzada bulunan doğrultu atımlı bu fay zonlarının ve bindirme faylarının güncel deprem aktivitesi, mevcut deprem kayıtları ve odak mekanizması çözümleri yardımıyla ortaya konulmuştur. Erken Miyosen'de, güneye eğimli iki bindirme fayı (Kuzey Bindirmesi ve Güney Bindirmesi) arasında meydana gelen Pasinler-Horasan Havzası domuz sırtı (piggy-back) havza özelliği göstermektedir. Havza, Arabistan ve Avrasya plakaları arasındaki çarpışma sonrasında, bölgesel yükselme sebebiyle denizel ortamdan, karasal ortama koşullarına geçiş göstermiştir. Havza çökel dolgusu, Pliyosen ve sonrasında gölsel sedimanlar ve alüvyonlar ile temsil edilmektedir. Pasinler-Horasan Havzası'nın bulunduğu bölgenin tektonik aktivitesi ve Geç Miyosen'den itibaren etkili olan volkanizma, gölsel ortam koşullarını önemli şekilde etkilemiştir. Horasan Formasyonu olarak isimlendirilen gölsel çökellerin jeokimyasal analizi, Pliyosen sonlarında gölde canlı yaşamını olumsuz etkileyecek düzeyde "Ağır Metal Kirliliği" olduğunu göstermektedir. Çok yüksek oranlarda bulunan, As, Pb, Ni ve Fe2O3'ün kaynağının çevrede yaygın olarak bulunan ofiyolitik kayaçlar ve/veya volkanik kayaçlar olduğu ve tektonik hatlar boyunca hidrotermal aktivite yoluyla ortama geldiği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Doğu Anadolu, Havza analizi, Pasinler-Horasan Havzası, Sedimantoloji, Yapısal jeoloji
Şırnak ili potansiyel sit alanlarının jeolojik açıdan değerlendirilmesi
Jeolojik miras; bir bölgenin jeolojik yapısını, tarihsel gelişimini ve evrimsel süreçlerini yansıtan, bilimsel, estetik ve kültürel açılardan önemli değerler taşıyan doğal varlıklardır. Bu mirasın korunarak gelecek nesillere aktarılması, yalnızca yer bilimleri açısından değil, aynı zamanda bölgesel kalkınma, doğal alanların sürdürülebilir kullanımı ve çevre yönetimi bakımından da stratejik bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, incelenen alanların jeolojik yapıları, tektonik özellikleri, kayaç türleri ve jeomorfolojik süreçleri detaylı biçimde analiz edilmiştir. Bu analizler sonucunda, ilgili bölgelerin jeolojik çeşitliliği ve özgünlükleri ortaya konmuş, sahip oldukları bilimsel ve doğal değerler değerlendirilmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda, söz konusu alanların korunma öncelikleri belirlenmiş ve doğal sit alanı ilan edilme potansiyelleri incelenmiştir. Çalışma kapsamında yapılan jeolojik ve jeomorfolojik değerlendirmeler sonucunda; Cehennem Deresi, Fıtık Tepesi, Şerefiye Şelaleleri, Feraşin Yaylası, Cennet Vadisi, Hisarkapı Şelaleleri, Hemka Şelalesi, Mağara Şelalesi, Melisa Şelalesi ve Zeyvan Şelalesi, sahip oldukları morfolojik ve estetik özellikler ile jeomorfosit olarak nitelendirilmiştir. Buna karşılık, Çemka Şelalesi, bölgedeki önemli bir jeolojik süreci ve evrimi temsil etmesi nedeniyle jeosit olarak değerlendirilmiştir.
Kaya kütlesi süreksizlik yöneliminin incelemesinde hareket ile nesne oluşturma (SFM) fotogrametrisinin kullanımına yönelik bir değerlendirme
Bu tez çalışmasının temel amacı Hareket İle Nesne Oluşturma (SfM) fotogrametrisinin süreksizliklere ait geometrik özelliklerin tespitindeki performansının farklı kaya kütleleri ve farklı süreksizlik koşulları için incelenerek, yöntemin olası sınırlamalarının belirlenmesidir. Bu kapsamda, farklı yapısal özelliklere sahip farklı kaya kütleleri üzerinde çalışılmıştır. İlk aşamada hat etütleri gerçekleştirilerek süreksizliklere ait yönelim, aralık, devamlılık, pürüzlülük, ayrışma, açıklık, dolgu ve dalgalılık özellikleri ölçülmüştür. Devamında oluşturulan fotogrametrik modeller üzerinde yapılan yönelim ölçümleri, hat etüdünde ölçülen süreksizlik yönelimleri ile karşılaştırılarak sonuçların farklı kayaç türü ve farklı süreksizlik özelliklerine göre değişimleri belirlenmiştir. Sonuç itibariyle, akıllı telefon ile elde edilen görüntüler ve prizmatik bir kutu ile kısmi şekilde yapılan mutlak yöneltmenin, saha koşullarını temsil edecek hassasiyette nokta bulutu üretebilmek için yeterli olduğu saptanmıştır. Bununla birlikte çalışma kapsamında kısmi kapalı süreksizlik koşullarındaki yönelim ölçümleri için LCP+LSPF (Least Cost Path + Least Square Plane Fitting) yöntemi önerilmiştir. Özellikle sedimanter birimlerde hakim olan tabakalanma tipindeki süreksizlikler için bu yöntem önem taşımaktadır. GSI (Geological Strength Index) bazlı yapılan değerlendirmeler sonucunda, süreksizlik yapısı koşullarındaki bloklanma seviyesi arttıkça, bir diğer deyişle kaya parçalarının kenetlenme seviyesi azaldıkça LCP+LSPF kullanımı kaya kütlesinin temsil edilebilirliği için fark edilebilir şekilde ön plana çıkmaktadır.
Beyşehir-Hoyran napları, jura-erken kretase yaşlı Boyalıtepe İstifi'nin radyolarya biyokronolojisi (Karaman ili batısı, Konya ili güneyi, Orta Toroslar)
Toros dağlarını içerisine yer alan Torid-Anatolid Platformu, Neotetis Okyanusu'nun Kuzey ve Güney Kolları arasında yer alan bir mikro kıtayı temsil etmektedir. Bu platform üzerinde Neotetis Okyanusu'nun Kuzey Kolun'dan türemiş olan başlıca üç adet nap paketi (Bolkardağı, Hadim ve Beyşehir-Hoyran) yer alır. Bu nap paketlerinden Beyşehir-Hoyran napları yaygın olarak Boyalıtepe, Huğlu, Gencek ve Ofiyolit birimlerinden meydana gelir. Bu birimlerden Boyalıtepe istifi, Geç Triyas-Erken Jura yaşlı platform kireçtaşları ve bu birimlerin üzerinde bulunan geç Erken Jura-Geç Kretase yaşlı pelajik istifleri içermektedir. Bugünkü jeolojik konumuna bakıldığında, Beysehir-Hoyran Napları'nın Karaman İli batısı ve Konya İli güneyinde geniş yüzlekler verdiği görülmektedir. Boyalıtepe İstifinin özellikleri, tip lokalitesinde (Beyşehir İlçesi) detaylı şekilde çalışılmış olmasına rağmen, Karaman İli batısı ve Konya İli güneyini de kapsayan çalışma alanında yeterince çalışılmamıştır. Bu çalışma kapsamında, arazi çalışmalarında sedimanter melanj içerisinde dağılmış Boyalıtepe İstifine ait bloklardan ÖSK'lar (Oyuklu, Kömürlük ve Salıyayla) boyunca örnekler derlenmiştir. Arazi çalışmalarında derlenen pelajik çökel (Radyolaryalı çörtler ve kireçtaşları) örnekleri laboratuvarda yıkama süreçlerinden geçirilerek içerdikleri Radyolarya toplulukları tanımlanmıştır. Tez çalışması kapsamında incelenen Oyuklu ÖSK'sı Karaman İli'ne bağlı İhsaniye Mahallesi'nin 3km güneyinde ölçülmüştür. Toplam 134.5 metre uzunluğundaki kesit hattının en alt seviyelerinde geç Triyas yaşlı gri-beyaz renkli, ince tabakalı, çört sıvamalı kireçtaşları bulunur. Yaklaşık 32.5 metrelik bölümün ardından Triyas-Jura sınırını temsil eden ince kil seviyesi yer alır. Triyas-Jura sınır kilinin ardından kesitin orta kesimleri boyunca gözlemlenen pembe renkli çört bant ve nodülleri içeren kireçtaşları bulunur. Kesitin üst bölümünde siyah çört tabakaları yer alır. Siyah çörtlerin üzerinde ise pembe-kırmızı renkli çört-çamurtaşı ardalanması yer alır. Kesitin üst kısmında yer alan çört-çamurtaşı ardalanmasından derlenen örneklerden erken Orta Jura (Bajosiyen) yaş aralığına karşılık gelen toplam 16 cins ve 31 taksondan oluşan Radyolarya topluluğu ortaya tanımlanmıştır. Ayrıca Oyuklu ÖSK'sı örneklerinden elde edilen Radyolarya topluluğu içerisinde Zartus cinsine ait bir adet yeni tür de ilk defa bu çalışmada tanımlanmıştır. Salıyayla ÖSK'sı Konya İli'ne bağlı Balcılar Mahallesi'nin yaklaşık 6 km kuzey batısında bulunan Ahaliçeşme mevkii civarında ölçülmüştür. Toplam uzunluğu 185 metre olan Kesitin en alt seviyelerinde gri krem renkli, çört sıvama ve nodüllü kireçtaşları yer alır. Kesitin alt-orta seviyelerine doğru pembe renkli bol çört nodüllü kireçtaşları yer alır. Kesitin orta-üst seviyeleri ise çört-çamurtaşı ardalanmasından oluşur. Kesitin en üst seviyelerinde ise çörtlü kireçtaşları ve ince orta tabakalı çört seviyeleri yer almaktadır. Kesitin orta-üst bölümünde yer alan çört seviyelerinden derlenen örneklerden Geç Jura (geç Kimmericiyen-erken Titoniyen) ve Erken Kretase (Beriaziyen-Valanjiniyen) yaş aralıklarına karşılık gelen toplam 21 cinse ait 31 taksondan oluşan iki farklı Radyolarya topluluğu tanımlanmıştır. Toplam uzunluğu 15 metre olan Kömürlük ÖSK'sı Karaman İli'ne bağlı Bozkandak Mahallesi'nin yaklaşık 10 km güneybatısında ölçülmüştür. Kesitin tamamı çört-çamurtaşı ardalanmasından oluşmaktadır. Kömürlük ÖSK'sından derlenen örneklerin tamamında Radyolarya taksonları tanımlanmıştır. Kömürlük ÖSK'sında Orta Jura (Bajosiyen-Kalloviyen) yaş aralığına karşılık gelen toplam 32 cinse ait 45 taksondan oluşan Radyolarya toplulukları tanımlanmıştır. Bu çalışma kapsamında Oyuklu ve Salıyayla ÖSK'larından elde edilen verilere bağlı olarak Geç Triyas – Erken Jura döneminde platform koşullarında detritik kireçtaşları çökeldiği anlaşılmıştır. Oyuklu, Salıyayla ve Kömürlük ÖSK'larından elde edilen veriler Orta-Geç Jura döneminde, ani bir derinleşmenin geliştiğini ve bu derinleşme sonucunda geniş alanlarda radyolaryalı pelajik istifler geliştiği göstermiştir. Buna ek olarak Salıyayla ÖSK'sında Geç Jura yaşlı çört-çamurtaşı ardalanması üzerinde gelen Erken Kretase yaşlı pelajik kireçtaşlarının varlığına bağlı olarak, Kretase'den itibaren istifin tekrar sığlaşmaya başladığı anlaşılmıştır.
Sultansazlığı (Kayseri) havza kenarı miyo-pliyosen volkanizma ürünlerinin petrolojik korelasyonu
Sultansazlığı Havzası (Kayseri, Türkiye) Üst Miyosen - Pliyosen istifi, doğuda ve batıda, farklı sistemlere ait kalk-alkalen (ağ.%51-69 SiO2) ile görece genç (Pliyo-Pleyistosen), nefelin normatif (ağ. %0,45 - 3,0), Na-alkalen efüzif ürünlerden ve ara katkılı piroklastik çökellerden oluşur. Havza kenarı istifinin, havza açılımından yaşlı ve eş yaşlı volkanik faaliyetin ürünleri olan farklı fizikokimyasal karakteristiklerdeki magmaları içermesi, dinamik evrim, farklılaşma süreçleri ve kökende değişiminin izlenmesi için eşsiz bir alan yaratır. Bu tez, Sultansazlığı Havzası kenarı Miyo-Pliyosen volkanik ürünlerine ait petrografik, mineralojik ve jeokimyasal ver ışığında sayısal modelleme teknikleri ile havza kenarı magmalarının, farklılaşma süreçlerini, termo-dinamik evrimlerini ve magmaların oluşumlarında etkili olan dinamik süreçlerin petrolojik açıdan değerlendirilmesi amacı taşır. Yaygın mikrolitik-porfirik doku ve merkez-kenar normal zonlanma eğilimi ile genellikle denge durumundan sapma gösteren fazların bolluğu kapalı sistem fraksiyonlanmasına işaret eder. Artan silis ile birlikte sistematik Rb, Th, K zenginleşmesi, buna karşılık ana element oksitler (örn., MgO, CaO) ile geçiş metallerinde (örn., Ni, Cr, Ti) fakirleşme, plajiyoklaz ve ferromagnezyen fazların fraksiyonlanması ile farklı oranda kabuk asimilasyonu etkisini gösterir. Tahmin edilen rezervuar parametrelerine göre magmaların büyük bir bölümü geniş bir ΔP/ΔT gradyanı (ΔP:10-0,2 kbar / ΔT:1306-700°C) boyunca, düşük-orta oksidasyon koşulları (KFMort.: +1,09 ± 0,88 log fO_2) altında MOHO – alt kabuk (~33-28 km) derinliklerinden yükselerek, orta-sığ derinliklere taşınır. Bu hat boyunca magmaların farklılaşmalarına yol açan, polibarik (10-5 kbar) kademeli fraksiyonlanma (~%35) ile kabuk asimilasyonu (%20-45), pMELTS ve kombine FK, AFK modelleri ile simüle edilmiştir. İlksel element karakteristiklerine göre yaklaşık MOHO derinliğinde, 1GPa basınçta, doğal bileşimlerdeki en yüksek forsteritik (XFo: 88,4 % mol) olivin ile dengede bulunduğu varsayılan ilksel eriyik bileşimi, 1323 °C likidus sıcaklığı için pMELTS ters fraksiyonlanma ile hesaplanmıştır. Hesaplanan ilksel eriyik bileşimindeki magmaların, alt-orta kabuk yüksek basınç polibarik fraksiyonlanmaları süresince, yüksek sıcaklık (~1323 °C), düşük-orta su içeriği (0,6 – 2,5 ağ. % H2O), düşük – orta oksidasyon (KFM 0 – +2 log fO_2) koşulları altındaki evrimleri doğal bileşimlerdeki kompozit piroksenler (opx-cpx) ile yüksek An (≥75 % mol) plajiyoklazlarındaki dengesizlik dokularının varlığını açıklar. Farklılaşma süreçlerinden görece az etkilenmiş genç magma (≤ ~5,5 My) serilerinin yüksek ΔP'ye (~10 kbar) karşılık düşük ΔT (~200-300°C) değerleri, transtansiyonel kuvvetlerin etkisinin havza açılımından öncesinde görece hızlı yükselim oranına sahip daha ilksel karakterdeki magmaların oluşumunu kolaylaştırdığını göstermiştir. Bölgesel tektonizma etkisinde magmaların fizikokimyasal özelliklerinin değişimine ek olarak, havza kenarı magmalarında yaşlıdan gence, kuzeyden güneye, köken karakteristiklerinde alt-kıtasaldan (KAS) sublitosferik manto (NAB) özelliklerine doğru dereceli geçiş, manto heterojenliği ve bölgesel jeodinamizma tartışmalarına katkı sağlayacak petrolojik bir kesit sunar.
Batı Toroslarda senomaniyen-türoniyen geçişindeki organik maddece zengin kayaçlarda iz element zenginleşmesinin incelenmesi (Antalya, Türkiye)
Senomaniyen-Türoniyen Sınır Olayı (CTBE) dönemi, başlıca önemli hidrokarbon kaynak kayaçların varlığı, organik maddece zengin siyah şeyllerde gözlenen iz element zenginleşmeleri ve Okyanusal Anoksik Olayları (OAE's) yansıtan önemli jeolojik karakteristiklere sahiptir. Batı Toroslarda yer alan Antalya Napları'nın içerdiği Çataltepe Napı, Dereköy Formasyonu CTBE siyah şeyl birimlerinden alınan 22 adet örnek içerisinde belirlenen iz element dağılımlarına göre Ag, Mo, Se, Cd, Zn, U ve V diğer elementlere göre daha yüksek zenginleşme göstermektedir. En yüksek iz element zenginleşmeleri, özellikle toplam organik karbon (TOC) içeriği yüksek örneklerde saptanmıştır. TOC açısından zengin örneklerde, yüksek konsantrasyonlarda saptanan redoks-duyarlı iz elementler (örn. Mo, U, V vb.), toplam kükürt içeriği (TS) ve TOC içeriği arasındaki pozitif ilişki, çökelme ortamının anoksik-öksinik koşullarda olabileceğine işaret etmektedir. Dereköy Formasyonu siyah şeyl örneklerinden elde edilen maksimum TOC değeri %30,56 olup, redoks fasiyesinin değerlendirilmesinde kullanılan MoEF (1,167.51), UEF (152.54), ve VEF (67.70) iz elementlerin zenginleşme faktörleri ile TOC güçlü kovaryasyon sergilemektedir. Anahtar Kelimeler: Senomaniyen-Türoniyen Sınırı; Siyah şeyl; Organik madde; İz elementler; Anoksik olaylar; Antalya Napları; Batı Toroslar
Ergene (Trakya) havzasının hidrojeolojik incelemesi ve sayısal modellemesi
Ergene Havzası, hem İstanbul'a yakın bir konumda hem de Trakya Bölgesi gibi yerleşimin ve sanayileşmenin yoğun ve ekonomik açıdan büyük bir öneme sahip bir bölgede yer almaktadır. Bu sebeple Ergene Havzası'nda su kaynaklarının kalitesi, sanayi yoğunluğu ve etkileri, çevre kirliliğinin boyutlarının belirlenmesi, sosyo-ekonomik yapı ve çevre düzeni planı gibi birçok konuda çeşitli çalışmalar mevcuttur. Son yıllarda hidrojeolojik çalışmalar alt havza bazında yapılmış, sanayileşmenin yoğun olduğu Çorlu-Çerkezköy Alt havzaları çalışmalara en çok konu olan bölge olmuştur. Bu çalışmada da sanayileşme ve nüfusun giderek arttığı Lüleburgaz Alt havzası ele alınmıştır. Çalışma kapsamında Lüleburgaz alt havzasında güncel jeolojik ve hidrojeolojik çalışmalar yapılmış, yüzey ve yeraltısuları miktar ve kalite yönünden incelenmiş, yüzey ve yeraltısuyu ilişkisi değerlendirilmiş ve sayısal modelleme çalışmaları yapılmış, geleceğe yönelik senaryolar ile havzadaki yeraltısuyu seviye değişimlerinin nasıl olacağı konusunda tahminlerde bulunulmuştur. Bu amaçlarla iki dönem boyunca saha ve laboratuvar çalışmaları yapılmış, toplam 26 adet su örneğinin fiziko-kimyasal nitelikleri değerlendirilmiş, havzanın hidrolojik bilançosu hazırlanmış ve ayrıca sayısal akım modeli oluşturularak, farklı senaryolarda havzayı ne gibi tehlikelerin beklediği öngörülmüştür. Çalışmaya konu olan alt havza yaklaşık 2150 km2 alana sahip olup Trakya Bölgesinin yaklaşık olarak tam ortasında yer almaktadır. Havza, morfolojik olarak Ergene Nehrinin aktığı bölgede 50-100 m. ortalama yüksekliğe sahiptir. Havzanın kuzeyine doğru 1000 m'ye yakın yükseltiler mevcuttur. Havzanın jeolojisi incelendiğinde kuzey sınırını temelde bulunan metamorfitler ve magmatik kayaçlar sınırlandırmaktadır. Bu birimlerden Tekedere Grubu (Pzt) biyotitli kloritli gnays ve şistlerden, Kırklareli Grubu gnays ve metagranitlerden, Kocabayır Grubu metaçakıltası, metakumtaşı, kuvarso-feldispatik şistlerden, Mahya Grubu ise fillatlar ve şistlerden oluşmaktadır. Temel birimlerin üzerine uyumsuz olarak gelen İslambeyli Formasyon (Tei), şeyl, kumtaşı ve silttaşı ardalanmasından, Soğucak Formasyonu (Tes) kireçtaşlarından, Pınarhisar Formasyonu (Top) kumtaşı, çakıltaşı ve yer yer kireçtaşlarından, Süloğlu Formasyonu (Tos) şeyllerden, Ergene Formasyonu (Tme) konglomera, kumtaşı, silttaşı ve kiltaşı ardalanmasından, Sinanlı Formasyonu (Tms) kiltaşı katkılı kireçtaşlarından, Trakya Formasyonu (Tnt) ise çakıltaşı, kumtaşı ve kiltaşı ardalanmasından oluşmaktadır. Çalışma alanına ait yağış verileri MGM'den temin edilmiş, ortalama yağış 581.4 mm, Thortwaite yöntemiyle de ortalama buharlaşma terleme 436.4 mm olarak belirlenmiştir. Akış verileri DSİ'den alınmış ayrıca SCS-CN yöntemiyle de hesaplanan akış verileri gerçek akış verileriyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak Lüleburgaz Alt Havzasında ortalama yağış 1250 x 106 m3/yıl, ortalama buharlaşma ise 938 x 106 m3/yıl olarak hesaplanmıştır. Geriye kalan 312 x 106 m3/yıl (AGİ ölçümlerinde son 5 yıl ortalama 335 x 106 m3/yıl olarak ölçülmüştür) toplam akış olarak ölçülmüştür. SCS-CN yöntemi ile ortalama yüzeysel akış değeri 157.6 x 106 m3/yıl olarak hesaplanmış, akım gözlem istasyonlarından ise 135.8 x106 m3/yıl olarak bulunmuştur. AGİ değerinin ölçülen verilerden olması sebebiyle bu değer baz alınmıştır. Geriye kalan 176.2 x 106 m3/yıl ise süzülme olarak kabul edilmiştir. Çalışma alanı için toplam boşalım ile beslenim arasındaki fark yaklaşık sadece 9 x106 m3/yıl olarak bulunmuştur. Son yıllarda kaçak kuyuların ve kuyulardan çekimin artması ve yeraltısuyu seviyesindeki her yıl gerçekleşen 0.6-1.2 metrelik düşüm sebebiyle emniyetli kullanılabilecek yeraltısuyu miktarı uzun bir süredir aşılmış görünmektedir. Çalışma alanındaki yeraltısuyu ölçüm kuyularından alınan veriler ile yeraltısuyu seviye haritası çizilmiştir. Bu haritaya göre yeraltısuyu akış yönünün Ergene Nehrinin kuzeyinde kuzeydoğudan güneybatıya, Ergene Nehrinin güneyinde ise güneydoğudan kuzeybatıya doğru olduğu görülmüştür. Çalışma alanı içerisinde 1 kaynak, 3 akarsu ve 22 kuyudan yüzey ve yeraltısuyu örnekleri, 2 dönem (2017 bahar ve 2017 güz) toplanmış, analizleri yapılıp kullanılabilirlikleri ise TSE-266 (2005) ve WHO (2008) izin verilebilir üst sınır değerlerine göre değerlendirme yapılmıştır. Ph, elektriksel iletkenlik, çözünmüş oksijen miktarı gibi fiziksel parametreler kuyu başında ölçülmüştür. Majör anyon ve katyon değerleri ile ikincil birleşenler ACME Analiz laboratuvarında yapılmıştır. Analizler sonucunda Scholler, Piper, Gibbs, İyon Değişim, Durov, ABD Tuzluluk Laboratuvarı ve Wilcox Diyagramları ile sular değerlendirilmiştir. Analizler sonucunda bazı örneklerin kirlilik parametrelerinin izin verilen üst sınır değerlerin üzerinde olduğu belirlenmiştir. Yeraltısuyu akım modellemesi çalışmalarında Visual Modflow Flex 7.0 programı kullanılmıştır. Modelleme çalışması için jeolojik-hidrojeolojik veriler (kilin hidrolik iletkenliği 5x10-7 m/s, porozitesi 0.45, kumlu akiferin hidrolik iletkenliği 0.0001 m/s, porozitesi 0.35), hesaplanan yağış ve buharlaşma değerleri, akiferin beslenme miktarı, rasat kuyularındaki yeraltısuyu seviyeleri, işletme kuyularına ait debi miktarları girdi parametresi olarak kullanılmıştır. Sınır koşulları olarak sabit yük ve ayrıca akarsular programa tanımlanmıştır. Model alanında bulunan rasat kuyularından ölçülmüş olan yeraltısuyu seviye değerleri ve hidrolik yük değerleri kullanılarak modelin kalibrasyonu yapılmıştır. Model koşturulması sonucu sahada ölçülen ve modelde hesaplanan yeraltısuyu seviyesi değerleri arasındaki korelasyon katsayısı 0.9 olarak bulunmuştur. Ayrıca normalize kök kare ortalaması %5.29 olarak hesaplanmıştır. Toplamda 6 farklı senaryo daha oluşturulmuş, kuyulardan çekilen su miktarının %100 arttığı varsayılarak 10 yıl sonrası için oluşturulan senaryoda yeraltısuyu seviyesinin deniz seviyesinin altına düştüğü görülmektedir.
Istranca zonu güneydoğu kesiminin (Büyükçekmece-Çatalca) jeolojisi ve tektonik evrimi
Bu çalışma İstanbul ili Çatalca ilçesi sınırları içerisinde Çatalca merkezi ile Çiftlikköy arasında (Istranca Masifi'nin doğu kesimleri) kalan bölgeyi kapsamaktadır. Bölge'nin detaylı stratigrafisi, makro ve mikro deformasyon yapılar ile bu yapıları oluşturan asal gerilme eksenleri ve tektonik rejim özellikleri, temel birimlerin metamorfik koşulları ve petrolojisi, jeokimya ve jeokronolojisi ile Jeodinamik Evrimi, saha ve laboratuvar verileri kullanılarak ortaya konması çalışmıştır. Istranca Masifi temeli birbiriyle açısal uyumsuz, yer yer faylı kontaklı olarak izlenen ve ilk defa bu çalışmada adlandırılan ve radyometrik olarak yaşı ortaya konan 639.7 ±11.3 My yaşlı Çamaşırdere Metagranodiyoriti ile, 534.5±4.7 My ile 546.0 ±3.9 My (Ediyakaran) yaşlı İhsaniye Metagraniti ve Çatalca Metagraniti kristalin birimlerinin yanı sıra, Kocabayır Grubuna dahil olan Triyas (?) yaşlı metakırıntılı kayaçlar ve Jura yaşlı tüf arakatkılı, metaçakıltaşı- metagrovak birimlerinden oluşmaktadır. Romanya, Bulgaristan ve KB Türkiye hattı boyunca uzanan Rodop-Istranca masifinin güneydoğu ucunu oluşturan inceleme alanındaki magmatik ve metamorfik temel birimleri ve üzerinde yer alan Tersiyer yaşlı kırıntılı, karbonatlı Trakya Havzası çökelleri uyumsuz olarak yüzeylenmektedir. Eosen transgresyonu ile başlayan sedimantasyon Oligosen'de Regresif bir çökelime dönüşmekte, sığlaşmayla birlikte bölge karasal-geçiş ortamı özelliği kazanmaktadır. Açısal uyumsuz olarak Eosen-Oligosen transgresif karbonatlı ve kırıntılı birimleri üzerleyen yer yer balık fosilleri ile belirgin bu çökelim; Oligosen sonundaki büyük bir aşınım evresini takiben Miyosen de, çalışma alanının özellikle yayvan kesimlerinde diğer tüm birimleri uyumsuz olarak üzerleyen kötü tutturulmuş, çakıllı düzeyleri ile belirgin bir akarsu çökelimi ile örtülmektedir. Çamaşırdere, Çatalca ve İhsaniye plütonları, petrografik ve jeokimyasal incelemeler sonucunda granitik ve granodiyoritik karakter sunan Prekambriyen yaşlı kristalen temel birimler oldukları ve aynı kuşakta benzer yaştaki bu sokulumların aktif kıta kenarı yayı ve levha içi magmatizma ürünü farklı jeodinamik ortam koşullarını yansıtan özellikler sundukları görülmektedir. Kristalen birimleri üzerleyen ve iyi gelişmiş SC yapıları, sigmoidal ve asimetrik shear yönü belirteçleri S-C, S-C' tip makaslama, σ-tip makaslama, basamak yapısı (stair-stepping), sigmoidal taneler ve buden yapıları, mika balıkları (mica fish), basınç gölgeleri (strain shadows) ve delta yapıları ile belirgin düşük yer yer orta derece metamorfik koşulları yansıtan sleyt, fillat, metaçakıltaşı ve grovaklar ile örtülmektedir. Oldukça deforme ve kıvrımlı yapısı ile belirgin bu düzeyler Istranca yükseliminin her iki yanında yaygın mostralar sunmakta olup, mevcut litolojik yapısı yer yer kayacın ilksel dokusu ve tane bileşimine dair verilerin yanı sıra, istif içerisinde üste doğru değişimi bu metamorfik kayaçların protolitlerinin iki ayrı transgresif seriye ait çökelim ürünü kayaçlar olduklarını ortaya koymaktadır. Bu metamorfik birimlerin petrografik incelemeleri, jeokimyasal ve jeokronolojik analizleri, bu kayaçların kırıntılı kökenli kayaçlar olduklarını göstermektedir. Temele ait Paleozoyik ve Jura yaşlı metakırıtılılarından, Kocabayır grubu olarak daha önce adlanan alttaki, Düşük orta derece milonitik metamorfitlerden derlenen yönlü numunelerde gerçekleştirilen mikrotektonik incelemelerde üst bloğun GB yönünde hareketini gösteren shear yönelimi ile gerçekleştiği ortaya konulmuştur. Masifin en GB'ucunu oluşturan ve her iki yandan faylarla sınırlandırılan Istranca yükseliminde mostralar sunan temel birimler ve üzerleyen Tersiyer çökelimi kayaçlarından derlenen kırık çatlak, fay ve kıvrım verileri ile bölgede etkin deformasyon fazları ortaya konmaya çalışılmıştır. Deformasyon yapılarının stres çözümlemelerinde Kadomiyen, Variskan ve Alpin dönem orojenik koşulları yansıtan sıkışma ile ara dönemlere dair gerilme ve makaslama tektonik rejimini yansıtan çok evreli ve yönelimli deformasyon fazları altında süperimpoze yapıların geliştikleri gözlenmiştir.
Dadaş şeylinin porozite miktarının derin öğrenme modeli ile tahmin edilmesi
Ankonvansiyonel hidrokarbon arama ve üretim faaliyetleri her geçen gün yatay sondaj, hidrolik çatlatma ve yapay zeka teknolojileri ile artmaktadır. Şeyllerin porozite miktarları, ankonvansionel rezervuarlarda hidrolik çatlatma ve sondaj öncesinde potansiyel alanların belirlenmesinde, hatta hangi seviyelerin üretim için uygun olduğunun belirlenmesinde önemli parametrelerden birisidir. Bu çalışmada, Dadaş şeylinin porozite miktarı tahmini daha ekonomik ve hemen kullanılabilir verilerden tahmin etmek için veri odaklı makine öğrenimi yöntemi kullanılmıştır. Bunun için öncelikle dünyada iyi bilinen şeyllerden oluşturulan veri seti ile bir model oluşturulmuştur. Daha sonra Dadaş şeylinin XRD analizi verileri (Kuvars, Feldspat, Karbonat, Kil) ve Piroliz (TOK) verilerinden oluşan bir tahmin veri seti oluşturulmuştur. Bu tahmin veriseti Doğan-1, K. Migo-2, Soğuktepe-1, Derindere-1, Akçay-1, Hançerli-3, Abdülaziz-1, B. Azıklı-1, Telhasan-1, Çalıktepe-2 ve Diyarbakır 1 kuyularınından 149 örneğin analizinden oluşmaktadır. Tensorflow-Keras kütüphanesi ile 512, 256, 128, 64 ve 64 nöron ve 5 katmanlı yapay sinir ağı (YSA) ile yapılan eğim ve test çalışmasında en iyi ortalama hata geçmişi elde Ankonvansiyonel hidrokarbon arama ve üretim faaliyetleri her geçen gün yatay sondaj, hidrolik çatlatma ve yapay zeka teknolojileri ile artmaktadır. Şeyllerin porozite miktarları, ankonvansionel rezervuarlarda hidrolik çatlatma ve sondaj öncesinde potansiyel alanların belirlenmesinde, hatta hangi seviyelerin üretim için uygun olduğunun belirlenmesinde önemli parametrelerden birisidir. Bu çalışmada, Dadaş şeylinin porozite miktarı tahmini daha ekonomik ve hemen kullanılabilir verilerden tahmin etmek için veri odaklı makine öğrenimi yöntemi kullanılmıştır. Bunun için öncelikle dünyada iyi bilinen şeyllerden oluşturulan veri seti ile bir model oluşturulmuştur. Daha sonra Dadaş şeylinin XRD analizi verileri (Kuvars, Feldspat, Karbonat, Kil) ve Piroliz (TOK) verilerinden oluşan bir tahmin veri seti oluşturulmuştur. Bu tahmin veriseti Doğan-1, K. Migo-2, Soğuktepe-1, Derindere-1, Akçay-1, Hançerli-3, Abdülaziz-1, B. Azıklı-1, Telhasan-1, Çalıktepe-2 ve Diyarbakır 1 kuyularınından 149 örneğin analizinden oluşmaktadır. Tensorflow-Keras kütüphanesi ile 512, 256, 128, 64 ve 64 nöron ve 5 katmanlı yapay sinir ağı (YSA) ile yapılan eğim ve test çalışmasında en iyi ortalama hata geçmişi elde edilmiştir. Bu yapay sinir ağları (YSA) parametrelerini kullanarak oluşturulan modelde tahmin edilen porozite ile gerçek porozite arasındaki lineer korelasyon katsayısı R2=0.96 kadar yüksek tahmin edilmiştir. Jupiter Notebook üzerinden Pyhton 3 kodlama dili ile oluşturduğumuz model yeniden yüklenerek bu modele tahmin veri seti girilmiş ve kuyularındaki Dadaş şeylinin porozite miktarları başarılı bir şekilde tespit edilmiştir
Erzincan Havzası'nın hidrojeolojik ve jeotermal özelliklerinin incelenmesi
Erzincan Havzası'nda yer alan yeraltısuyu, soğuk ve sıcak su kaynaklarının hidroloji, hidrojeoloji, hidrojeokimya ve izotop özelliklerinin ortaya konulması amacıyla bu çalışma hazırlanmıştır. İnceleme alanının yeraltısuyu seviye haritaları hazırlanmıştır. Yeraltısuyu akım yönü ovanın batısında Çardaklı deresiyle aynı yönde, doğusunda ise Fırat Nehri'yle birlikte aynı yönde akım gösterirken nehrin ada oluşturduğu alanda yeraltısuyu Fırat Nehri'ne doğru boşalım göstermektedir. İnceleme alanında bulunan jeolojik birimler hidrojeolojik özelliklerine göre sınıflandırılarak geçirimli birimler (1), geçirimli birimler (2), ikincil gözenekli geçirimli birimler (1), ikincil gözenekli geçirimli birimler (2), az geçirimli birimler, geçirimsiz birimler olarak belirlenmiş ve hidrojeoloji haritasında gösterilmiştir. Akiferin transmisibilite değeri 48,75-3136,25 m2/gün, permeabilite değeri 1,21-52,27 m/gün aralığında hesaplanmıştır. Ovada 2015 ve 2016 yıllarında ölçülmüş olan statik su seviyelerine göre hidrolik gradyan ovanın batısında 0,008 doğusunda ise 0,004 olarak hesaplanmış ve batıda yeraltısuyu akım hızı 2,84x10-5 m/s, doğuda 1,6x10-5 m/s olarak bulunmuştur. Havzada bulunan kuyu, kaynak ve jeotermal sulardan yağışlı ve kurak döneme ait su örnekleri alınmıştır. Analiz sonuçları ulusal ve uluslararası standartlara göre değerlendirilerek içilebilirlik ve kullanılabilirlikleri değerlendirilmiştir. Suların kimyasal analizleri sonucunda oluşturulan Piper, Schoeller ve Durov diyagramlarında aynı kökenli ve benzer beslenme alanlarına sahip MgHCO3 fasiyesinde sular olduğu tespit edilmiştir. Yeraltısularının sulama suyu sınıflamasında kullanılan sodyum absorbsiyon oranı, sodyum yüzdesi, Wilcox diyagramı ve ABD Tuzluluk Laboratuvarı diyagramlarına göre sırasıyla çok iyi özellikte, çok iyi, iyi kullanılabilir ve çok iyi, göre C3S1 ve C2S1 sular sınıfındadırlar. Su örneklerinin bazılarında Mg+2, Cr, Ni, Pb, B, Fe ve Se miktarlarında ulusal ve uluslararası standartlarda belirlenen sınır değerlerin aşıldığı gözlenmiştir. İnceleme alanındaki su örneklerinin kimyasal analiz sonuçları yardımıyla CAI-I ve CAI-II değerleri hesaplanmış, iki suda ters iyon değişimi diğer sularda iyon değişimi olduğu ve yeraltısuyundaki kalsiyum ve magnezyum iyonları ile akiferdeki sodyum ve potasyum iyonları arasında temel değişim olduğunu göstermektedir. Ekşisu termal suyunun anhidrit, jips, halit, siderit, talk ve villemit biriktirme potansiyeline sahip olmadığı; albit, aragonit, kalsit, kalsedon, dolomit, götit, hematit ve kuvarsı biriktirebilme özelliğine sahip olduğu belirlenmiştir. Su örneklerinin δ18O ve δD analizleri sonucuna göre meteorik kökenli oldukları belirlenmiştir.
Madenköy (Niğde) yeraltı plaser altın yatağının oluşumundaetkili olan jeodinamik süreçler
İnceleme alanı Orta Toroslar'ın doğu kesmini oluşturan Bolkar Dağları'nın kuzeydoğu ucunda Madenköy (Niğde) ve yakın dolayında yer almaktadır. Bu bölgede Alihoca ofiyolitik melanjına (karışığı) ait (Mesozoyik) kayalar ve karbonatlı Bolkardağ platform (Senozoyik) kayaları olarak gruplandırılmış litostratigrafik birimler yer almaktadır. Karbonatlı kayalar içerisinde alt Eosen (49-54 My.) olarak yaşlandırılan kuvars porfiri damarlarla (dayk ve sil) ilişkili birincil sülfürlü cevherleşmeler ile karbonat platformu içerisinde gelişmiş karstik boşluklarında plaser özellikleri gösteren oksitli ikincil Au-Ag-Zn-Pb cevher zenginleşmeleri vardır. Bu çalışma jeolojik olarak Geç Kretase-Senozoyik jeodinamik evriminin tartışmalı olduğu İç Anadolu Kristalin Kompleksi ve Toros Kuşağı'nın karşılaştığı alanda bulunan Madenköy ve çevresinde nadir rastlanan karstik plaser cevher oluşuklarının genel özelliklerinin tanıtılmasının yansıra, bu karstik cevherlerin oluşum mekanizmasının bölgedeki jeodinamik evrimin zaman-mekân bağlamında ortaya çıkarılması amaçlamaktadır. İnceleme bölgesinde birincil sülfürlü cevher içeren kuvars porfiri damar kayaların petrografik ve jeokimyasal özellikleri dikkate alındığında, bunlar aktif kıta kenarı (active continentalmargin) ortamını temsil etmektedir. Kökensel olarak da kalkalkalen bir magmadan türemiş çarpışma sonrası granitlere (post-collision granite) benzemektedir. Jeokronolojik veriler de dikkate alındığında birincil cevherleşme gösteren kuvars profiri damarların çalışma alanın yakın doğusunda yarı derinlik kayası olarak yer almakta olan Eosen yaşlı Horoz Granitoyidi ile jenetik ilişkisini düşündürmektedir. Karstik yapılarda yerleşmiş plaser özellikli ikincil oksitli cevher oluşukların birincil sülfürlü cevherlerden gelişiminde en az üç aşama olduğu düşünülmektedir. Bunlardan ilki Ypresiyen (Erken Eosen), ikincisi Lütesiyen (Eosen) - Messiniyen (Miyosen); üçüncüsü ise Zankliyen (Pliyosen) - Holosen (Kuvaterner) ile ilişkilidir. Karbonatlı Bolkardağı platform kayalarındaki karstik yapıların ve içerisindeki plaserlerin, bölgenin ilk iki evresindeki jeodinamik süreçlerini takip eden Pliyosen sonrası dönemde hidrojeolojik ve paleoiklimsel koşullara bağlı olarak oluştuğu sonucuna varılmıştır.
Beykoz (İstanbul) bölgesinin jeolojisi ve erken paleozoyik çökeliminin özellikleri
İstanbul Zonu, İntra-Pontid kuşağı olarak adlandırılan bu kıtasal blok içerisinde, volkanik yay ve kıtasal kabuk kalıntıları içeren Neoproterozoik yaşlı orta - yüksek dereceli metamorfizmadan etkilenmiş temel kayaçlardan oluşur. Bu kayaçlar İstanbul'un doğusunda Bolu ve Zonguldak çevresinde gözlenir. Temel, Alt Ordovisiyen'den Alt-Orta Karbonifer'e kadar devam eden sürekli, iyi gelişmiş bir tortul istifi ile örtülmüştür. Özellikle, Karbonifer flişi, kısalma regresif ilerleyişini yansıtan önemli bir dönemi temsil etmektedir. Bu dönemde meydana gelen Kaledoniyen Orojenizi, Paleozoyik istifin kıvrılanması ve faylanmasına neden olmuştur. Üst Permiyen ile Alt Triyas arasında oluşan kırmızı kumtaşları ve konglomeralar, bu süreci uyumsuz bir şekilde örterek bölgenin jeolojik evrimini etkileyici bir şekilde belirlemiştir. İstanbul Paleozoyik istifi, Alt Ordoveysiyen-Tramadosyen'den Üst Silüriyen-Ludloviyen'e evrimleşen bir çökel havzasının örneğini sunmaktadır. Bu evrim süreci, çeşitli sedimentasyon ortamlarının ve tektonik olayların etkileşimleriyle karakterizedir. İlk olarak, açık deniz derince şelf ortamında başlayan çökelim, Kocatöngel Formasyonu'nun çökelmesiyle temsil edilmektedir ve bu süreçte özellikle killi siltli şeyller belirgin bir şekilde biriktirilmiştir. Şelfin sığlaşması, Bakacak Formasyonu'nun siltli kum ve şeyl ardalanmalarının çökelmesi ile gerçekleşir. Bölgenin kara halini alması ve nehir ortamında çökelimin devam etmesi, Kurtköy Formasyonu'nun nehir ortamında arkozik çökelmesi ile regresif sürecinin tamamlanmaktadır. Daha sonraki evrelerde, bölgenin alçalması ve pelajik birimin çökelmesi, Aydos Formasyonu'nun kuvarsarenitten oluşan çökelleri ile belirlenir. Gözdağ Formasyonu'nun çökmesi, resifal ve sığ şelf açık denize yakın bir ortamda gerçekleşirken, Dolayoba Formasyonu'nun oluşumu ise havzanın resifal seviyesine ulaşmasına bağlıdır. Ağır mineral analizleri ve petrografik incelemeler ile Erken Paleozoyik birimlerinin provenans süreçi ortaya konulmaya çalışılmıştır. Kocatöngel Formasyonun düşük mertebeli kontakt ve bölgesel metamorfik kayaç kaynaklardan beslenmiştir. Bakacak Formasyonun havzasını besleyen elementlerin felsik magmatik kayaçlardan türediğini göstermiştir. Kurtköy Formasyonun havzasını besleyen elementlerin genellikle metamorfik, düşük mertebeli metamorfik, eski sedimenter kökenli metamorfik, volkanik ve felsik kayaçlardan geldiğini göstermektedir. Minerallerin taşınma sırasında yüksek aşınma derecelerine ve yuvarlak şekillerine dayanarak, Bakacak formasyonu için kaynağın uzak taşıma mesafesi, Kurtköy formasyonu için ise kaynağın uzak olduğunu ve taşıma mesafesinin orta ile uzun arasında değişkenlik gösterdiği ortaya çıkarmıştır. Tektonik anlamında çalışma bölgesinin Erken Paleozoyik döneminden sonraki Kuzeydoğu-Güneybatı yönlü tektonik sıkışması, Kuzeydoğu-Güneybatı yönlü bir sıkışma ve Kuzeybatı-Güneydoğu yönlü bir gerilmeli tektonik rejiminin etkisi altında kalmıştır.
T26 tünelindeki sıkışan kayalarda tünel açma makinesi (TBM) ile klasik kazı yöntemlerinin karşılaştırılması
Sıkışan kaya koşullarında tünel açılırken doğru kazı ve destek yönteminin belirlenmesi tünelciliğin temel sorunlarından biridir. Sıkışma kavramı ise eşik makaslama değeri aşılınca başlayan, zamana bağlı olarak gelişen ve birim deformasyon %1'i geçtiğinde riskli olarak kabul edilen bir kavramdır. Bu çalışmada, sıkışan kayada en uygun kazı ve destek yönteminin belirlenmesi amacıyla hem klasik hem de Tünel Açma Makinesi (TBM) ile kazı yöntemlerinin uygulandığı T26 Tüneli (Ankara-İstanbul Yüksek Hızlı Tren Projesi, Proje km: 216+260 ile 222+360 arası) incelenmiştir. Çalışmalar kapsamında T26 Tünel güzergahının ve yakın çevresinin jeolojisi yeniden değerlendirilmiş, kayaçların sıkışma özelliğine eşlik eden şişmenin varlığı sorgulanmıştır. Yapılan laboratuvar deneyleriyle kayaçların şişme özelliğinin ihmal edilebilir düzeyde olduğu tespit edilmiştir. Tünele etki eden gerilmeler ise kinematik analizler, ampirik yaklaşımlar ve sayısal analizler kullanılarak belirlenmiştir. T26 Tünelindeki sıkışan kayada uygulanan TBM ve klasik kazı yöntemlerinde sıkışma durumları, destekli ve desteksiz durumlar için konverjans sınırlama yöntemi, ampirik ve yarı ampirik denklemler kullanılarak hesaplanmıştır. Ampirik ve yarı ampirik sıkışma denklemleriyle sıkışma durumu tahmininde en fazla %75 oranında doğruluğa ulaşılmıştır. Sıkışma tahmini oranının arttırılması amacıyla Q sınıflama sistemini, k değeriyle hesaplanan maksimum çevre basıncını (σmaks), destek sisteminin maksimum rijitliğini (kdışmaks) kullanan ampirik bir denklem oluşturulmuştur. Yeni ampirik sıkışma denklemiyle T26 Tünelindeki sıkışma durumu %82 oranında doğrulukla tahmin edilmiştir. T26 Tünelindeki sıkışan kayada uygulanan TBM ve klasik kazı yöntemleri değerlendirildiğinde TBM ile yapılan kazılarda yaşanan sorunların TBM'in yetersiz tork ve itki kuvvetinden kaynaklandığı, bunun sonucunda da aşırı kazıların oluştuğu belirlenmiştir. Klasik kazı yönteminde ise uygulanan destek sistemiyle günlük imalat hızının 0.2 m'ye düştüğü belirlenmiştir. Tünelin belli bir seviyede ilerleyebilmesi amacıyla, Kaya ve Zeminlerin Kontrollü Deformasyon Analizi (ADECO R.S.) yöntemi ile tam dairesel kazı, güçlü pasif ilk destekleme ve deformasyonlar devam ederken aktif nihai kaplama uygulaması yöntemlerini bir araya getiren Hibrit Destek Sistemi (HDS) önerilmiştir. HDS ve yerinde uygulanan (NATM) destek modelleri FLAC3D V2.1 bilgisayar programıyla kıyaslanmıştır. Analiz sonuçlarına göre HDS'de, NATM yöntemine göre daha düşük sıkışmaların oluştuğu görülmüştür. Bu çerçevede NATM prensipleri için revizyonlar önerilmiştir. Sonuç olarak, T26 Tünelinde yaşanan sorunlarının nedeninin tünel tasarımı sırasında jeolojik koşulların yetersiz değerlendirilmesinden kaynaklandığı anlaşılmıştır. Ayrıca yüksek sıkışma riski bulunduran tünellerde ilk kazı tercihinin EPB (çevre basıncı dengeleme) tip TBM olması gerektiği belirlenmiştir. Klasik kazı yöntemi tercih edilmesi durumunda ise düşük birim deformasyon, sürdürülebilir bir imalat hızı ve beklenmeyen koşullara hızlı uyum sağlanması amacıyla HDS'nin kullanılması önerilmektedir.
Antarktik mikrometeoritlerin spektroskopik yöntemlerle karakterizasyonu
Bu tez çalışmasının amacı, TÜBİTAK 119N207 numaralı "Antarktik Meteoritler ve Mikrometeoritler" 1001-KUTUP projesi kapsamında, Antarktika'nın donmuş sedimanları içerisinden ayrıştırılmış mikrometeoritleri, farklı spektroskopik yöntemler kullanarak, mineralojik ve kimyasal bileşimlerini tayin etmek ve literatürdeki diğer mikrometeoritlerle karşılaştırarak taneleri sınıflandırmaktır. İlk aşamada mikrometeoritlerin detay görüntülemeleri yapılmış ve literatürdeki diğer mikrometeoritlerle karşılaştırılarak, sınıflandırılmaları yapılmıştır. Ardından mikrometoritlerin, mineral bileşimleri belirlenmiş ve dokusal ve petrografik incelemeleri tamamlanmıştır. Mineral bileşimlerinin tayini amacıyla RAMAN spektroskopisi analizi yöntemi kullanılmıştır. Mikrometeoritlerin element bileşimleri, iz ve nadir toprak element konsantrasyonları Lazer Aşındırmalı İndüklenerek Eşleşmiş Plazma Kaynaklı Kütle Spektrometresi (LA-ICP-MS) yöntemi kullanılarak ölçülmüştür. Ayrıca epoxy mount içerisindeki mikrometeoritlere iç yapıları, Taramalı Elektron Mikroskopi-Enerji Yayılımlı X-ışını (SEM-EDX) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışma, konusu itibariyle Türkiye'de ilk defa gerçekleştirilmiştir, Türkiye'deki mikrometeorit araştırmaları için yeni veriler üretilerek, literatüre katkı sağlanmıştır.
İzmit ve Hereke alanının jeolojisi ve tektonik özellikleri
Bu çalışma, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Programı'nda 2016-2023 yılları arasında, Batı Pontidlerin bir parçası olan İstanbul Zonu içerisinde yer alan İzmit-Hereke dolayında gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda inceleme alanının, 1/25000 ölçekli jeoloji haritaları yapılmış, saha çalışmalarından derlenen sistematik örneklerde, paleontolojik, petrografik incelemeler gerçekleştirilmiştir. Tektonizma denetiminde gelişmiş olan düzlemsel ve çizgisel yapılardan alınan ölçümlerle oluşturulan diyagramlar ve hazırlanan jeolojik enine kesitler kullanılarak, bölgenin jeolojik ve tektonik özellikleri ile Paleozoyik-Paleojen dönemleri arasındaki paleocoğrafik evriminin anlaşılması hedeflenmiştir.
Ladik dayk kümesinin petrolojisi, jeokimyası ve yapısal özellikleri Ladik-Sarayönü, Konya
Anatolid-Torid Platformu'nun Paleosen döneminde yüksek basınç metamorfizmasına maruz kalmış bir bölümünü oluşturan Afyon Zonu'nun Konya KB'sındaki yüzlekleri Paleozoyik yaşlı kaya birimlerini kesen dayklar (Ladik dayk kümesi) veya onlarla dokanak yapan meta-volkanik ve volkaniklastik sedimentleri (Kadınhanı volkanikleri) kapsar. Önceki çalışmalarda çoğunlukla Devoniyen-Alt Karbonifer-Permiyen yaşlı olarak düşünülmüştür. Bu çalışmada Ladik dayk kümesine ait bir dayk (meta-tonalit) ve Kadınhanı volkaniklerine ait bir lav (meta- trakit) üzerinde gerçekleştirdiğimiz LA-ICP-MS U-Pb zirkon yaş tayininin tektonik anlamı tartışılmaktadır. Ladik batısında, Karbonifer yaşlı melanj üzerinde tektonik olarak yer alan Silüryen- Devoniyen yaşlı Bozdağ meta-karbonat platformu dilimi, mavişist fasiyesinde metamorfizmaya uğramış diyabaz, mikrogabro ve tonalit bileşimli dayklar ile kesilir. Dayklar çoğunlukla birbirine paralel, 1 ila 5 metre genişlikli ve kilometrelerce uzunluklu olup KB-GD doğrultulu bir küme oluşturur. Yaklaşık 4 km genişlikli bu küme içinde > 60 adet dayk yer alır. Jeokimyasal özellikleri, farklı bileşimdeki daykların aynı mağmadan fraksiyonel kristalizasyon ile türediğini ortaya koymaktadır. N-MORB'a normalize örümcek diyagramlarda bazik dayklar MORB'a benzer yatay desen sergiler ve Nb-fakirleşmesi gösterirler. xviii Kadınhanı ilçesinin GD kesiminde ise meta-trakiandezitik lavlar ve ilişkili volkaniklastik sedimentler yer alır. Lavların jeokimyası yitim bileşeni içeren bir kaynak alandan gerilme ortamında oluşumu yansıtır. Kadınhanı meta-trakiandezitlerinden ayrılan zirkonların U-Pb izotop analizinden 229±1.3 My konkordiya yaşı (MSWD 1.19) elde edilmiştir. Ladik dayk kümesine ait meta-tonalitten ayıklanan zirkonlarda önemli Pb kaybı bulunmaktadır. Bu veri seti içinde en konkordan analizleri kullanılarak elde edilmiştir. Bu çalışmada elde edilen bulgular gerek Ladik dayk kümesinin gerekse Kadınhanı meta- traki andezitlerinin Üst Triyas sırasında, Gondwana kuzey kenarının riftleşmesi sırasında yerleştiğini ortaya koymaktadır. Temmuz 2024 , 129. sayfa.
Agrega ocak faaliyetinde yaşam döngü değerlendirmesi
Günümüzde madencilik ve sürdürülebilirlik konusuna yönelik küresel ilgi giderek artmakta, bu da madencilik endüstrisinin daha sürdürülebilir bir yapıya dönüştürülmesi gerekliliğini ön plana çıkarmaktadır. Bu süreçte sürdürülebilir uygulamaların benimsenmesi ve çevresel etkilerin en aza indirgenmesi büyük önem taşımaktadır. Agrega, beton ve asfalt üretiminde kullanılan kum, çakıl, kırma taş gibi doğal yapı malzemelerin genel adıdır. Bir ülkenin yapısal büyüme ve gelişimi, artan nüfusu ile endüstriyel ve altyapı yatırımlarının gerekliliği, agregayı dünya çapında zorunlu stratejik hammaddelerden biri haline getirmektedir. Bu çalışmanın amacı, İstanbul ili Sultangazi ilçesi Cebeci Köyünde yer alan, kumtaşlarının agrega olarak üretildiği Kuzey Cebeci agrega ocağındaki madencilik faaliyetlerinin çevresel etkilerini değerlendirmektir. Bu kapsamda, ilk olarak kumtaşları üretildiği taş ocakları ve yakın çevresinin jeolojisi incelenmiştir. Daha sonra, yaşam döngüsü değerlendirmesi (YDD) yöntemi kullanılarak, agrega ocaklarındaki faaliyetler sisteme dahil edilmiştir. Bu faaliyetler; kazı ve patlatma, yükleme ve taşıma, kırma ve eleme ile stok sahasına nakliyeyi kapsamaktadır. Bu çalışmada, fonksiyonel birim olarak 1 ton agrega üretimi kabul edilmiş ve YDD analizi GaBi Education yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sistem sınırı ise beşikten kapıya olarak belirlenmiştir. İklim değişikliği, asitleşme ve ötrofikasyon potansiyeli dahil olmak üzere on iki farklı etki kategorisini değerlendirmek için EN 15804+A2 etki değerlendirme yöntemi kullanılmıştır. Sonuçlar, tüm etki kategorilerine en büyük katkının kırma ve eleme tesisinden kaynaklandığını göstermektedir. Kırma ve eleme sürecinde elektrik tüketimi en önemli faktördür. Bu çalışmada ayrıca, kumtaşı agrega üretiminin çevresel etkilerine dair sonuçların sunulmasının yanı sıra, çevresel etkilerin azaltılması için kırma-eleme tesislerinde rüzgâr enerjisinin kullanımı ile taşımada konveyör bant sistemlerinin kullanımı ile ilgili alternatif senaryolar önerilmiş ve bunların çevresel etkileri de hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar, madencilik sektöründe karar alma süreçlerine katkı sağlayacak ve agrega üretiminde daha sürdürülebilir uygulamaların geliştirilmesine destek olacaktır.
Istranca Masifi batısının (Süloğlu Kuzeyi) petrolojisi, jeokronolojisi ve U-Th bolluğunun incelenmesi
Istranca Masifi, Türkiye'nin önemli metamorfik masiflerinden biridir. Masif migmatit, orto- ve paragnays, metagranit, metadiyorit, granat mikaşist, kalkşist ve mermer gibi metasedimenter, metamagmatik ve metakarbonat kayaçlardan oluşmaktadır. Bu çalışma, Istranca Masifi batısında geniş alanlar kaplayan metamorfik temel birimleri ve onları kesen farklı yaşlardaki plütonlarda, Uranyum - Toryum zenginleşmesi ve cevherleşmesi için jeokimyasal olarak potansiyel mineralizasyon alanlarının tespiti ve kaynak kayaçların belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. İlk kez, Istranca Masifi'nin kuzey-kuzeybatısında yer alan granat mikaşistlerin mineral kimyası analizleri yapılmış, metamorfizmanın derecesini daha iyi anlamak ve olası P-T (basınç-sıcaklık) koşullarını tanımlamak amaçlanmıştır. İnceleme alanındaki ortognayslardan elde edilen zirkon tanelerinde U-Pb konkordiya protolit yaşı olarak 302.33 ± 1.79 milyon yıl elde edilmiştir. Ayrıca bölgedeki granat mikaşistlerin maksimum çökelme yaşını belirlemek için kırıntılı zirkon U-Pb yaş tayini ile elde edilen en genç zirkonun 206Pb/238U yaşı 198 ± 17 milyon yıl ve en yaşlı zirkonun 206Pb/238U yaşı ise 1896.8 ± 33.4 milyon yıl olarak bulunmuştur. Söz konusu granat mikaşistlerin içerisindeki almandin türü granat tanelerinde kapanım olarak bulunan rutillerden de yerinde U-Pb yaş tayini yapılmış, granat mikaşistlerin 119 ± 49 milyon yıl önce metamorfizmaya uğradığı belirlenmiştir. Almandin granat ve Fe-biyotit mineral kimyası analizleri değerlendirilerek söz konusu granat mikaşistlerin yaklaşık 547 °C sıcaklık ve 6.1 kbar basınç altında metamorfizmaya uğradığı belirlenmiştir. P-T koşulları ve metamorfizma yaşı, bu kayaçların geç Jura – erken Kretase döneminde alt amfibolit fasiyesi metamorfizmasından etkilendiğini göstermektedir. U-Th potansiyelinin değerlendirilmesi amacıyla farklı kayaç türleri ve mineral toplulukları incelenmiştir. yapılan analizler, incelenen kayaçların hem uranyum hem de toryum elementleri açısından belirli bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymuştur. Ancak, bu potansiyelin, U ve Th içeren minerallerin kristalleşmesi veya birikmesi için gerekli olan jeokimyasal ve jeolojik koşulları tam anlamıyla sağlayamadığı tespit edilmiştir. Söz konusu kayaçların U-Th açısından kaynak kayaç özelliği taşımalarına rağmen, bu elementlerin U-Th minerallerini oluşturabilecek düzeyine ulaşamadığı, buna karşılık U ve Th elementlerinin çoğunlukla aksesuar mineral fazlarını tercih ettiği ortaya konmuştur.
Heyelanlı alanların limit denge ve 3 boyutlu stabilite analizleri ile değerlendirilmesi
Heyelan stabilite analizleri uzun yıllardır önemli bir araştırma konusu olmuş ve bu alanda birçok yöntem geliştirilmiştir. En sık kullanılan yöntemlerden olan Limit Denge Yöntemi (LEM) ve Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM), farklı avantajlar ve sınırlamalara sahiptir. LEM, kayma yüzeyi boyunca zemin kütlesinin kuvvet veya moment dengesini hesaplamaya dayanırken, şev hareketlerini yeterince temsil edemez. Buna karşın, Mukavemet Azaltma Yöntemi (SRM) ile desteklenen FEM, kayma yüzeyinin önceden belirlenmesini gerektirmediği için gerçeğe daha uygun sonuçlar sunar. Bu çalışma kapsamında, Zığ (Azerbaycan, Bakü), Balaban ve Pekmez (Türkiye, İstanbul) olmak üzere üç heyelan sahasında 2D LEM, 2D FEM ve 3D FEM yöntemleri kullanılarak güvenlik katsayıları ve kayma yüzeyleri belirlenmiştir. Zığ, Balaban ve Pekmez sahalarında gerçekleştirilen heyelan stabilitesi değerlendirilmiştir. 3 farklı çalışma sahasında, Zığ heyelan sahası karışık geometri ve Balaban, Pekmez sahaları ise basit geometri olarak incelenmiştir. İncelenen heyelan sahaları, RocScience tarafından geliştirilen sonlu elemanlar (FEM) tabanlı Phase2 (Version: 8.005) ve limit denge (LEM) tabanlı Slide (Version:6.005) yazılımları kullanılarak 2 boyutlu ve sonlu elemanlar (FEM) tabanlı Plaxis 3D (Version 2024.1.0.1060) yazılımı kullanılarak 3 boyutlu olarak analiz edilmiştir. Arazi ölçümü olan inklinometre verileri temel alınarak, üç saha üzerinde 2 boyutlu Limit Denge Yöntemi (LEM), 2 boyutlu Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) ve 3 boyutlu Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) ile güvenlik katsayıları ve kayma yüzeyleri belirlenmiştir. 2D LEM yöntemi ile belirlenen kayma yüzeyi, inklinometre verileri referans alınarak düzenlenmiştir. Bu kayma yüzeyinin saha gözlemleriyle uyumlu hale gelmesini sağlamıştır. İnklinometre verileri, her üç sahada da analizlerin doğruluğunu artırmak için temel veri kaynağı olarak kullanılmış ve elde edilen bulgular yöntemlerin avantajlarını ve sınırlamalarını ortaya koymuştur. Zığ heyelan sahasında, karmaşık geometrik yapılar ve heterojen zemin koşulları dikkate alınarak iki farklı kesitte (Kesit 1-1 ve Kesit 2-2) stabilite analizleri gerçekleştirilmiştir. Karışık geometrik yapılar ve heterojen zemin koşullarında yapılan analizlerde, 2D FEM yöntemi ile hesaplanan güvenlik katsayısı, 2D LEM yöntemine göre az farkla yüksek bulunmuştur. Kayma yüzeyleri açısından, 2D FEM yöntemi, 2D LEM'e kıyasla daha derin bir seviyede kayma yüzeyini belirlemiştir. 3D FEM analizlerinde, güvenlik katsayısı hem 2D LEM hem de 2D FEM yöntemlerine kıyasla daha yüksek değerlerde bulunmuştur. 3D FEM yöntemi ise, yan sınır etkilerini ve üç boyutlu deformasyon mekanizmalarını dikkate alarak kayma yüzeyini 2D LEM'den daha derin hem de 2D FEM'e kıyasla daha orta seviyede modellemiştir. Balaban heyelan sahasında, dört farklı jeolojik birim içeren basit bir geometride iki kesitte (Kesit 1-1 ve Kesit 2-2) stabilite analizleri gerçekleştirilmiştir basit geometriye sahip bu sahada, 2D FEM yöntemi ile hesaplanan güvenlik katsayısı, 2D LEM'e göre daha düşük bulunmuştur. Kritik kayma yüzeyleri açısından, 2D FEM yöntemi, 2D LEM'e kıyasla daha geniş bir kayma yüzeyi modeli sunmuştur. Referans kayma yüzeyiyle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. 3D FEM analizlerinde, güvenlik katsayısı 2D LEM ve 2D FEM yöntemlerinden daha yüksek bulunmuştur. 3D FEM, yan kuvvet etkilerini ve deformasyon mekanizmalarını dikkate alarak, kayma yüzeyini daha derin bir seviyede modellemiştir. Pekmez heyelan sahasında ise üç jeolojik birim içeren basit bir geometride (Kesit 1-1, Kesit 2-2, Kesit 3-3 ve Kesit 4-4) stabilite analizleri gerçekleştirilmiştir. Üç farklı jeolojik birime sahip basit geometrilerde yapılan analizlerde, 2D FEM yöntemi ile hesaplanan güvenlik katsayısı, 2D LEM'den daha düşük bulunmuştur. Kayma yüzeyleri açısından, 2D FEM yöntemi, 2D LEM ile uyumlu sonuçlar sağlamış ve referans kayma yüzeyiyle örtüşmüştür. 3D FEM analizlerinde, güvenlik katsayısı 2D LEM ve 2D FEM yöntemlerine göre daha yüksek bulunmuştur. 3D FEM yöntemi, yan kuvvet etkilerini dikkate alarak kayma yüzeyini en derin seviyede modellemiştir. 2D FEM yöntemi ile hesaplanan güvenlik katsayısı, hem karmaşık (Zığ) hem de basit geometrilere (Balaban ve Pekmez) sahip sahalarda, referans alınan 2D LEM yöntemine daha yakın bulunmuştur. Bu durum, 2D FEM'in gerilme-deformasyon ilişkisini daha gerçekçi şekilde modellemesiyle açıklanabilir. Kayma yüzeyleri açısından, 2D FEM yöntemi, karmaşık geometrilerde (Zığ) daha derin; basit geometrilerde (Balaban ve Pekmez) ise 2D LEM ile daha uyumlu sonuçlar vermiştir. 3D FEM sonuçları hem 2D LEM hem de 2D FEM yöntemlerine kıyasla tüm sahalarda daha yüksek güvenlik katsayıları ve daha derin kayma yüzeyleri sunmuştur. Bu, 3D FEM'in yan kuvvet etkilerini ve üç boyutlu deformasyon mekanizmalarını dikkate almasıyla ilişkilidir. 3D FEM yöntemi, özellikle karmaşık sahalarda heyelan stabilitesini daha gerçekçi ve güvenilir şekilde değerlendirmiştir. Bu çalışma, mühendislik projelerinde güvenlik katsayılarının ve kayma yüzeylerinin belirlenmesinde 2D ve 3D analiz yöntemlerinin etkinliğini değerlendirmek ve literatürdeki verilerle uyumlu bir çerçeve sunmak açısından önemli bir yere sahiptir.
Trabzon ili, ortahisar ilçesi zeminlerinin SPT, CPT ve jeofizik çalışmaları verilerine dayalı sıvılaşma analizi
Sıvılaşma, suya doygun ince taneli kumlu ve siltli zeminlerin, deprem titreşimleri sırasında boşluk suyu basıncı değerinin artması ile efektif gerilmenin sıfır olması sonucu, zeminin sıvı gibi davranması olarak tanımlanmaktadır. Yerleşim alanlarında meydana gelen sıvılaşma, zemin yapısında farklı türlerde deformasyonlara neden olabilmekte ve önemli derecede hasarlara yol açabilmektedir. Özellikle büyük depremlerde ortaya çıkan hasarlarda sıvılaşma etkisi büyüktür. Gevşek kumlu, siltli zeminlerde, sığ yeraltı suyunun bulunduğu ya da deniz tabanının altındaki zeminlerde deprem etkisiyle meydana gelmektedir. Trabzon ili, Ortahisar ilçesinde yer alan çalışma alanının büyük bir bölümü deniz içerisinde yer almaktadır. Denizde yapılan SPT ve CPT deneyleri doğrultusunda çalışma alanının jeolojisi ağırlıklı olarak siltli kum, siltli çakıllı kum birimlerinden, karada yapılan SPT ve jeofizik çalışmalar doğrultusunda da kumlu ve çakıllı birimlerden oluştuğu tespit edilmiştir. Çalışma alanı, olası bir deprem senaryosunda, konumundan ve sahip olduğu jeolojiden dolayı sıvılaşma riski ile karşı karşıya kalabilir. Bu tez kapsamında, farklı yöntemlerden elde edilen veriler kullanılarak çalışma alanının sıvılaşma durumunun belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma alanında daha kullanışlı, hızlı ve ekonomik olmasından dolayı en fazla SPT deneyi yapılmış ve laboratuvar deneyleriyle de zeminin fiziksel özellikleri hakkında bilgi edinilmiştir. Zeminde daha sık aralıklarla ve daha hassas ölçüm yapabilmek için CPT deneyinden de yararlanılmıştır. Denizin açıklarından kıyı çizgisine doğru gidildikçe zeminde çakıllı birimler artmakta ve sonrasında da andezit/bazalt kaya birimi ile karşılaşılmaktadır. Kayanın gözlendiği bu alanlarda diğer deneyleri uygulamak güç olacağı için bu alanda her zemin tipinde kullanıma uygun olan Sismik Kırılma – MASW çalışmalarıyla ilerlenmiştir. Tez kapsamında arazinin sıvılaşma durumunu belirlemek için 30 sondaj kuyusunda SPT deneyi, 10 adet CPT deneyi ve 8 hat üzerinde Sismik Kırılma-MASW çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma, sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesinde kullanılan yöntemlerin birbirine göre avantaj ve dezavantajlarını ortaya koyarak, bu yöntemlerin uygulama alanlarına yönelik rehberlik edici bir kaynak olması temenni edilmiştir.