saha sismolojisi kitabı

Prof. Dr. Ali Osman Öncel

İstanbul Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi Mimar Mühendisler Grubu Yönetim Kurulu Üyesi

İÜ AUZEF Acil Durum ve Afet Yönetimi Bilim Alanı Uzmanı

SAHA SİSMOLOJİSİ - JKMU469 - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL 2/17/2015

İçerik • Dersin İçeriği • Değerlendirme • Sektörel Saha • Deneyim

Saha Sismolojisine Giriş

SAHA SİSMOLOJİSİ - JKMU469 - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL

13 Pasif Sismoloji: REMİ ve Global REMİ Saha Çalışmaları14 Sektörel Sismoloji Sektör Çalıştayı

11 Sismik Kaynak, Global Saha Sismolojisi ve Görüntüleme12 Pasif Sismoloji: REMİ ve Kentsel Tehlike Haritaları

9 Kırılma Sismolojisi: Sismik Hızın Tektonikle İlişkisi10 Deney ve Sahada Ölçülen Sismik Hızları Etkileyen Faktörler

7 Ara Sınav 8 Kırılma Sismolojisi: Saha Sismolojisinde Çok Boyutlu Uygulamalar

6 Sektörel Sismoloji Öğrenci Çalıştayı5 Kırılma Sismolojisi: Veri Kalitesini Etkileyen Faktörler

3 Kırılma Sismolojisi: Ölçme Stratejileri ve Takım Çalışması4 Kırılma Sismolojisi: Proje Teklifi ve Sismik Hızın Değişimi

1 Sektörel Saha Sismolojisine Giriş2 Kırılma Sismolojisi: Farklı Ölçeklerde Yeraltı Yapı Araştırması

13 Uygulama: SeisImager Plotrefa

11 Uygulama: SeisImager GeoPlot12 Uygulama: SeisImager Plotrefa

9 Uygulama: SeisImager MASW10 Uygulama: SeisImager GeoPlot

78 Uygulama: SeisImager MASW

6 Uygulama: SeisImager MASW5 Uygulama: SeisImager MASW

3 Uygulama: SeisImager PickWIN4 Uygulama: SeisImager PickWIN

12 Uygulama: SeisImager PickWIN


Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL 2008 Yılında Ders Projesi Olarak KFUPM Üniversitesinde Geliştirdi


Dünya’nın Önde Gelen Bilim İnsanlarından Geliştirilen Ders Projesi Hakkında Görüş Alındı

2011 Yılında İstanbul Üniversitesinde Seçmeli Ders Olarak Açıldı SAHA SİSMOLOJİSİ - JKMU469 - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL

İçerik • Dersin İçeriği • Değerlendirme • Referans • Deneyim


2/17/2015

İÇERİK Puan

Not

ORGANİZASYON Seminer hazırlığı yeterli miydi ve takip edilmesi kolay mıydı?

30

ANLAŞILIRLIK Seminer veren yeterli ölçüde yöntemleri açıkladı mı ve açık olarak sonuçları vurguladı mı?

30

HAZIRLIK Seminer veren sunumu için yeterli ölçüde iyi hazırlanmış mı?

20

GÖRSELLİK Anlatılan konuya yeterince odaklanılmış mı? Kullanılan şekil ve notlar rahatça okunabiliyor muydu?

20

TOPLAM 100

İLAVE ELEŞTİRİLER


http://www.slideshare.net/oncel/rnek-deprem-poster SAHA SİSMOLOJİSİ - JKMU469 - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL

2/17/2015 SAHA SİSMOLOJİSİ - JKMU469 - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL

FİNAL


[email protected]


http://www.jeofizik.org.tr/genel/tescilli_sirketler.php

E-Posta: Güzel bir tonda GRUP olarak bir yazı hazırlamanız ve her sektöre ayrı bu yazıyı tasarlamanız gerekir. En az 48 saat dönüş için beklemeniz yeterlidir. E-mailler grup üyelerinin tamamına, ve danışman hocaya yollanması gerekir.

Telefon: Güzel bir tonda - dönüş olduysa veya olmadıysa - teşekkür ederek yerinde ziyaret için randevu istenir.

Ziyaret: Yapılan ziyaret sonrasında ANI fotoğrafı ve 200 kelimeyle sınırlı ziyaretin size kattıklarını ifade edecek bir rapor hazırlanır.


Potansiyel fay hatları F1 ve F2 ile gösterilmiştir. Fayların geometrik olarak detay özelliklerinin belirlenmesi için projelendirme teklif ve bedelini gösteren bir teklif yazılması. Birim fiyatlandırma JFMO’nın fiyatlarına göre yapılacak.


Potansiyel fay hatları F1 (486 m) ve F2 (410 m) ile gösterilmiştir. Fayların geometrik olarak detay özelliklerinin belirlenmesi için projelendirme teklif ve bedelini gösteren bir teklif yazılması. Birim fiyatlandırma JFMO’nın fiyatlarına göre yapılacak.

F(1)

F(2)


http://www.tubitak.gov.tr/tr/burslar/lisans/burs-

programlari/2209-a/icerik-basvuru-formlari


Sektör Ziyaret Raporlarından Oluşturulacak. Saha Sismolojisi dersini alan öğrencilerin E-KİTAP içinde basılı bir E-Makalesi olacak. Amacımız Öğrencilerimizi yazmaya ve emeklerinin yayına çevrilmesinde kapı açmaya çalışmak.


İletişim ve Ziyaretle İlgili İşlemlerin 18 Mart 2015 tarihine kadar bitirilmesi, 25 Mart tarihinde ise SEKTÖR ZİYARET İZLENİMLERİ başlıklı 500 kelimeyi geçmeyecek KISA bir raporun teslim edilmesi ve sonrasında ise kısa bir sunum yapılması gerekiyor. Ziyaret Esnasında Sektörün Sorunları, Jeofizik Mesleğinin Geleceği, Yeni Mezun Olacaklara İş Fırsatları, Fiyatlandırma Stratejileri, Proje Teklifi Verme Stratejileri, Saha Sismolojisi Deneyim Fırsatları gibi farklı konularda iletişim yapmaya, ve Jeofizik Mühendisliğinin Gittiği Yön hakkında bilgiyi direkt sektörden öğrenmeye çalışabilirsiniz. TOPLAMINDAN ise 500 kelimelik kısa bir rapor ve sunum hazırlamanız yeterli olacaktır.


Her Dersin Başında Mutlaka 8.30 – 8.45


Veri Özellikleri, Değerlendirme ve Yorumlama

Jeofizik Mühendisliği Bölümü İstanbul Üniversitesi

Prof. Dr. Ali Osman Öncel [email protected]

Saha Sismolojisi

http://www.istanbul.edu.tr/mb/fieldGeo/sismoloji.html

İçerik • Sismik Bilgi • Takım Çalışması • Sismik Kaynak • Sismik Kayıtçı • Sismik Dizilim

Kırılma Sismolojisi

25 Mart Salı

20 Mayıs Salı

http://www.slideshare.net/oncel/petrol-aramada-ssmk-blg-ynetm

Doğrulukta ki bir birim artışın karşılığında yaklaşık maliyet artışı yaklaşık $1.7 milyon dolar.

SAHA POSTERLERİNİZİ HAZIRLAYIN

Jeofonların Markası Nedir? Firmalarda Kaç Tür Jeofon Var? En Az Sorun Hangisinde Yaşanıyor? Profil Yönleri ve Uzunlukları Hangi Kriterlere Göre

Seçildi? Kent İçinde (Gürültülü) ve Kent Dışında (Göreli

Gürültüsüz) Ortamlarda Veri Kalitesi Nasıl Değişti? Ortamın Gürültü (Natural Frequency) Frekansı Nedir? Data Acqusition Software (Veri Kayıt Yazılımları)

cihazlara göre nasıl değişiyor? Üstünlük ve Farklılıkları Var mı?

Saha Çalışmasını bazı gruplar tamamlamış durumda. Saha çalışmasını tamamlayan gruplara TAVSİYEM, büro değerlendirme çalışmalarına KATILMALARI. Analiz ve Yorum Bölümleriyle devam ederek kendilerini geliştirmeleri. Sınıf Ortamında Verecekleri Seminerin İçeriği

Çok Boyutlu Olabilir: Saha - Analiz (Yazılım) - Değerlendirme – Yorumlama

Çalışmış olduğunuz profilleri GOOGLE EARTH üzerinde göstermeniz durumunda çalışma alanı gözümüzde daha iyi canlanır. Bu nedenle çalışma yapılan alanlarda Profillerin Uç ve Orta Noktalarının GPS koordinatları alarak GOOGLE earth üzerinde konumlandırma rahatlıkla yapabilirsiniz. MTA Yerbilimleri Portalını kullanarak Deprem, Kırık ve Jeoloji bilgilerini rahatlıkla aşağıda ki servisten derleyebilirsiniz. http://yerbilimleri.mta.gov.tr/

http://yerbilimleri.mta.gov.tr/

Source: http://www.ukm.my/rahim/Seismic%20Refraction%20Surveying.htm

Jeofon Hz

Kullanılma Amacı

14 Petrol Aramaları

30 Yüksek Çözünürlüklü

Çalışma

100 Çok Sığ Çalışma

Spike

Magnet

Spring Coil Leaf Spring

Case

N N S

+ - + -

1 2

1- Moving coil geophone. 2- Moving magnet geophone.

Sources: http://en.wikipedia.org/wiki/Geophone Lecture Notes of Dr. Bakhtiar Q. Aziz

http://en.wikipedia.org/wiki/Geophone







Seismic Record

Seismic Record

Spread Configuration: It means the relative position of the shot point to the geophone.

1- Split Spread: (SP) is placed at the center of spread.

G12 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 G11 SP

Önceki Ders

İçerik • Proje Teklifi • Sismik Kırılma • Sismik Hız • Sismik Eğitim


Sismik Hız ve Tektonik İlişkisi



Saha Sismolojisi


Ödev: Proje Teklifi Yazılması


Teslim Tarihi: 1 Mayıs, 2013

1 km

Teslim Tarihi:

1 Mayıs 2015

Teslim Tarihi:

1 Mayıs 2015

http://www.jeofizik.org.tr/resimler/ekler/ede498e14345c29_ek.pdf?tipi=18&turu=X&sube=0

Dalga Cephesi

Sismik Kırılmanın Nedeni (V2>V1)

Source: Modified after Craig Lippus, 2007


Depth{

12

12

2 VVVVXcDepth

+=

− (5)

Depth{

For layer parallel to surface

12

12

2 VVVVXcDepth

+=

−

)cos(sin22

11

1

VV

VTDepth i

−=

Veri Sayısının Artmasına Bağlı Olarak Tabaka Modeli Neden Değişir?

Kuzey Amerika ve Yakınında ki Okyanusların Topografik Haritası


Sığ ve sıcak mantodan kaynaklı Soğuk litosfer kaynaklı

Tektonik özelliklerin Değişimiyle P-dalga Hız Değişimleri Nasıl İlişkilidir?


Active Continental

Rifts İleri Açılma (Daha Alçak Yükselmeler)

Erken Açılma (Daha Büyük Yükselmeler

National Park

Lands

P-dalga Hızı (km/s) Neden, Nerede ve Nasıl Değişiyor?

Kıtasal Açılmanın Olduğu Yerlerde Kabuk Neden İncelir?

Kabuk Kalınlığı Çalışması Nasıl Yapılır, ve Kabuk Derinliklerinin Değişiminin Bilinmesi Neden Önemlidir?

Kabuk Nerede İncelir veya Kalınlaşır?

Kıtasal Riftlerde Kabuk Nasıl İnceliyor?

Grand Teton National Park, Wyoming Great Basin National Park, Nevada Parks and Plates

©2005 Robert J. Lillie

Sagauro National Park, Arizona Death Valley National Park, California Parks and Plates


Salton Sea, Gulf of California Parks and Plates ©2005 Robert J. Lillie

Continental Rifting eventually open an Ocean Basin




Kıtasal Riftlerde Okyanus Tabanı Nasıl Açılıyor?


East Pacific Rise

Mid-Atlantic Ridge

Okyanus Ortası Kıtasal Riftlerin Birbirlerine Benzerliği Nedir?


Basin and Range Province

East Pacific Rise

Mid-Atlantic Ridge

Gulf of California

Kıtasal Riftler Okyanus Ortası Sırtın Karada ki Uzanımı Olarak Görünebilir mi?

Moho derinliğinin tektonikle değiştiği yerler ve özellikleri nelerdir?

Fig.4.17 of Lillie

Fig 4.18 of Lillie

Sismik hız değişimlerine bağlı olarak tektonik özellikler nasıl açıklanır?

FORMATION OF OCEANIC CRUST

DIVERGENT PLATE BOUNDARY DEVELOPMENT


OCEAN/CONTINENT SUBDUCTION ZONE


Okyanusal ve Kıtasal Kabuk Kalınlığı Gelişimi Neden Değişir?

YAKINSAK LEVHA SINIRLARI Dalma-batma Zonu


Accretionary Wedge Volcanic

Arc

Kıtasal Çarpışma

Okyanus kapanıyor ve kıtalar çarpışıyor.

Sismik hız değişimleriyle tektonik model nasıl oluşturulur?

Fig 4.19 of Lillie

1. Asgari Birim Fiyat Listesi Ne Demektir? 2. Sismik Kırılma Neden Olur? 3. Hızın Derinlikle Artmaması Sismik Kırılma Çalışmalarını Nasıl Etkiler? 4. Tabaka Süreksizliği Nedir ve Ölçülere Nasıl Etki Eder? 5. Veri Sayısının Artmasına Bağlı Olarak Tabaka Modeli Neden Değişir? 6. Levha Sınırlarında Ne Oluyor ve Nasıl Anlarız? 7. Okyanuslarda ki Levha Sınırlarının Topoğrafik Yapısı Nasıldır? 8. Tektonik özelliklerin Değişimiyle P-dalga Hız Değişimleri Nasıl

İlişkilidir? 9. P-dalga Hızı (km/s) Neden, Nerede ve Nasıl Değişiyor? 10. Tektonik özelliklerin Değişimiyle P-dalga Hız Değişimleri Nasıl

İlişkilidir? 11. Kabuk Nerede İncelir veya Kalınlaşır? 12. Sismik hız değişimleriyle tektonik model nasıl oluşturulur? 13. Sismik hız değişimlerine bağlı olarak tektonik özellikler nasıl açıklanır? 14. Moho derinliğinin tektonikle değiştiği yerler ve özellikleri nelerdir?

Genel Değerlendirme

İKİ TANESİNİ CEVAPLAYIN Sismik Hız ve Tektonik Yapı Arasında ki İlişkiyi Açıklayınız?

Jeofizik Birim Fiyatı ve Belirleyen Kurumun Adı Nedir?

Sismik Kaynak Sayısının Noktasal veya Profil Boyunca Artmasıyla Sismik Yer Modeli Nasıl Değişir?


İçerik • Sektörel Yazılar • Sektörel Seminer • Sektörel Sorunlar • Çok Boyutlu Uygulama • Düşük Hızın Etkisi


İletişim ve Ziyaretle İlgili İşlemlerin 18 Mart 2015 tarihine kadar bitirilmesi, 25 Mart tarihinde ise SEKTÖR ZİYARET İZLENİMLERİ başlıklı 500 kelimeyi geçmeyecek KISA bir raporun teslim edilmesi ve sonrasında ise kısa bir sunum yapılması gerekiyor. Ziyaret Esnasında Sektörün Sorunları, Jeofizik Mesleğinin Geleceği, Yeni Mezun Olacaklara İş Fırsatları, Fiyatlandırma Stratejileri, Proje Teklifi Verme Stratejileri, Saha Sismolojisi Deneyim Fırsatları gibi farklı konularda iletişim yapmaya, ve Jeofizik Mühendisliğinin Gittiği Yön hakkında bilgiyi direkt sektörden öğrenmeye çalışabilirsiniz. TOPLAMINDAN ise 500 kelimelik kısa bir rapor ve sunum hazırlamanız yeterli olacaktır.


Sektör Ziyaret Raporlarından Oluşturulacak. Saha Sismolojisi dersini alan öğrencilerin E-KİTAP içinde basılı bir E-Makalesi olacak. Amacımız Öğrencilerimizi yazmaya ve emeklerinin yayına çevrilmesinde kapı açmaya çalışmak.


Saha sismolojisi için çıktığımız saha derslerinde mühendislerin doldurması gereken formu bulamadık. Facebook'ta saha sismolojisi grubunda ilk paylaşımlara kadar aradık ancak yine de formu bulamadık. Hocam rica etsek bu formu bize yollayabilir misiniz ?

ÖĞRENCİ SEMİNERİ



Saha Sismolojisi


Sektörel Sismolojide Sorunlar ve Çözüm

Önerileri

Mayıs 2015

Tekrar: Kırılma Sismolojisi Saha Verisi

Seyahat Zamanı Eğrileri

Kırılma Profili

".. The selection of seismic receivers is among the most critical of decisions. For high resolution shallow surveys, it is necessary to have receivers that are designed to detect high frequencies without distortion in the output signal. The first rule of thumb is to choose a receiver with a natural frequency that is at least 10 percent of the highest frequency likely to be commonly recorded. If the highest frequency likely to be recorded is 400 Hz, then 40 HZ geophones might be sufficient."

Kaynak: ftp://geom.geometrics.com/pub/seismic/Literature/S-TR56.pdf

Saha Sismolojisi uygulamalarında ortamın doğal frekansının ne olduğunu, ve bu ortamda kullanılan jeofon frekansının ne olduğunu araştırın? Ortamın doğal frekansı nedir? Kullanılan jeofonun frekansı nedir?

Kaynak: http://www.spectrum-geophysics.com/index.html

Kaynak: http://pubs.usgs.gov/of/2005/1169/chapters/of2005-1169_part2_04_Williams.pdf

Eğimli Tabakalarda Kırılma



Saha Sismolojisi


Gerçek

Sonuç

http://www.bigskyco2.org/sites/default/files/documents/Russell_SeismicAcquisitions_2012.pdf

http://www.bigskyco2.org/sites/default/files/documents/Russell_SeismicAcquisitions_2012.pdf

Spatial resolution requirements (bin size)

Vertical resolution requirements (frequency).

Kaynak: http://www.oilandgaslawyerblog.com/2009/04/how-do-seismic-surveys-work.html

Kaynak: http://www.oilandgaslawyerblog.com/2009/04/how-do-seismic-surveys-work.html

A 3D Seismic Image A 2D Line Seismic Image

Dikkat edilmesi gereken önemli hususlar:

Düşük Hız Tabakası: (V2<V1<V3): Sismik kırılma yönteminde incelenen tabakaların hızlarının derine gidildikçe giderek artması gerektiğini farz etmiştik. Eğer hızlarda tersine bir durum var ise, mesela ikinci tabakanın hızı olan V2 birinci (V1) ve üçüncü (V3) tabakaların hızından az ise ne olur?

İnce bir tabaka (V3>V2>V1 fakat h2 çok küçük): Burada yapmış olduğumuz diğer varsayım ise; üçüncü tabakanın en üstünde meydana gelecek kırılma kendini gösterecek, ve daha öncesinde başka yerde gömülü olan önceki kırılma ve yansımalar görülemeyecek. Bu ancak, ikinci tabaka çok ince olursa meydana gelir.

Altta yatan derinliğin daha fazla tahmin edilmesini sebep olur.

Fig. 4.10 of Lillie

Hızın azaldığı gizli tabakanın olduğu sınırlarda baş dalga oluşmaz.

Zaman-uzaklık grafiğinde yalnızca bir kritik kırılma gözükür.

Hız terslenmesi durumunda; 1. Ara yüzeyden gelen kırılma gecikir ve böylece derinliği de daha

fazla gözlenmiş olur. 2. Tabakanın varlığı tamamen gözden kaçar. 3. Tabakanın kalınlığını daha fazla gözlemleriz çünkü yanlış bir

varsayımla derinden yansıtıcıya gelen kırılmayı sadece 15000f/s’lik tek hız ile hesaplarız.

Gerçek

Sonuç

İnce tabakalar fark edilmeyebilir. Şöyle ki; Eğer V2-V3 hız kontrastı ve V2 tabakasının inceliği nedeniyle eğer derin tabakalardaki ışınlar önce geliyorsa ince tabaka gözlenmeyebilir.

Kırılma seyahat zamanı grafiği yandaki modele göre hazırlanmıştır.

h1=10 feet = 3m V1=4000f/s

h2=30feet= 9m V2 =8000f/s

V3=15000f/s

Not: 1ft = 0.30480m

h1=10 feet V1=4000f/s

h2=20feet V2 =8000f/s

V3=15000f/s

Kayıtta 0.0069 sn zaman aralığında sadece bir kırılma görülüyor. Bu kırılma için hangi derinlik hesaplanabilir?

itVV

VVh2

12

3

311

2 −=

Bu durumda; 15000 f/s hıza sahip yansıtıcıdan gelen dalgayı yaklaşık 14.4 (4.3 m) feet’lik derinden geliyormuş gibi tahmin ettik. Derinliği doğru tahmin edemedik çünkü sismik dalga harcadığı zamanı sadece 4000 f/s hız ile harcamış gibi hesapladık. Oysa zamanın bir kısmını ikinci tabakada 8000 f/s hız ile de harcamalıydı, bu yüzden zaman aralığımız azaldı ve tabaka kalınlığımız h ‘da azalmış oldu.

Hız terslenmesi durumunda da tüm tabakayı yine kaçırmış oluruz.

h1=10 feet V1=4000f/s

h2=10feet V2 =8000f/s

V3=15000f/s

Fig 4.13 of Lillie

t1d ≠ t1u

TAB = TBA

dd tVV

VVh 121

22

21

2 −= uu t

VVVVh 12

12

2

21

2 −=

TAB = A noktasındaki atıştan, B noktasındaki alıcıya kadar geçen zaman

TBA = B noktasındaki atıştan, A noktasındaki alıcıya kadar geçen zaman

T1d = Aşağı eğimli atışta T ekseni kestiği zaman (A’dan B’ye)

T1u = Yukarı eğimli atışta T ekseni kestiği zaman (B’den A’ya)

1. Yüksek Çözünürlüklü Saha Sismolojisi Çalışmalarında Jeofon Nasıl Seçilir?

2. Yurt Dışı Özel Sektöründe Uygulama Standartları Nasıl? 3. Sismolojik Çalışma Sahada Nasıl Oluyor? 4. Sismik Araştırma Nasıl Yapılır? 5. Düşük Hız Tabakası ve İnce Tabakadan Kaynaklı Olacak

Problemler Nelerdir? 6. Hız Terslenmesi veya Gizli Tabaka Nedir, ve bunlardan

kaynaklı sorunla ne olabilir? 7. Tabaka derinliklerinin DHT Durumunda Değişmesini Nasıl

Gösterebilirsiniz? 8. Düşük Hız Tabakası Zaman-Uzaklık Grafiğinde Nasıl

Görünür? 9. Gizli Tabaka veya İnce Tabaka

Problemi Nedir?


DERSE KATILDI/ DERSE KATILMADI Öğrenci 17

02 24 02

03 03

10 03

17 03

GÜLSÜM

FUSUN

ZAİM

MERİÇ

OZAN

TANSELİ

SERBEY

FURKAN

MÜBERRA

SERDAR

FATİH

HATİCE

AHMET

EMRE

PERİM

İçerik • Ara Sınav Öncesi • Sismik Ölçü ve Model • Sismik Hız ve Tektonik • Sismik Eğitim Videosu


https://youtu.be/ituVPNRG2D0

http://www.mta.gov.tr/ucretli-isler/2013/

http://www.jeofizik.org.tr/resimler/ekler/ede498e14345c29_ek.pdf?tipi=18&turu=X&sube=0

Baş

arı N

otu