Gravimetry Ders II. Öğretim Ders Videosu Linki https://youtu.be/xwNnvRLneWY Gravimetry Ders I. Öğretim Ders Videosu Linki https://youtu.be/Tb-Ka1bDuSY

1. c
Prof. Dr.
ALİ OSMAN ÖNCEL
Mühendislik Fakültesi
Jeofizik Yüksek Mühendisi
Sismoloji Anabilim Dalı

3.  Buraya kadar verilen örnekler (önceki slaytlar), ana levha
sınırları ile ilişkili gravite anomalilerinin 10 ila 100 mGal
ölçeğinde ve bazen daha büyük özellikli yapılarla ilişkilidir.
 Levha sınırlarıyla ilişkili yerçekimi anomalileri, kabuğun
kalınlaşması veya incelmesinden kaynaklanır.
 Kıta kabuğuna bağlı olarak gravite değişimiyle ilişkili örnekler
kıtasal (Tibet) veya okyanusal (Chugoku) kabuk ile
kalınlaşmasının açıklanması, daha yoğun manto ile daha az
yoğun kabuk ile yer değiştirdiği için bölgesel gravite değerleri
düşer. Benzer şekilde, manto yüzeye yaklaştırıldığı için,
kabuktaki incelme genellikle bölgesel graviteyi yükseltir.
 Levha sınırları, yerçekimi haritalarında çok belirgindir çünkü bunlar genellikle kabuk
kalınlığındaki değişimle ilişkilidir.
 Büyük fay boyunca litolojideki değişiklik gibi diğer faktörler büyük fay zonları boyunca (Kuzey
Amerika ve Karayip levhaları arasındaki dönüşüm) ve taban derinliğinde ki (Florida) değişim,
levha tektoniğinin ölçek değişikliğini meydana getirir.
 Birçok alanda, bu tür büyük, yüksek değişimli gravite anomalileri, aksi halde gizlenmiş olan
levha tektonik tarihinin ayrıntılarını ortaya koymaktadır (Florida, Ortabatı ABD'deki Orta Kıta
Yüksekliği).
 Yukarıda verilen haritadaki gravite (yüksek) değişiminin dikkat çeken uzanımı, başarısız bir
yarık plakası sınırını - kıta ortası yüksekliğini - gösterir ve rift kuşağı boyunca yoğun sokulumlu
ve püsküren kayaçlarla ile ilişkilidir.
Tektonik Ölçekli Anomalilerin Özeti

4. Yanda verilen
haritadaki gravite
(yüksek) değişiminin
dikkat çeken uzanımı,
başarısız bir yarık
plakası sınırını - kıta
ortası yüksekliğini -
gösterir ve kırılan rift
zonu boyunca yoğun
sokulumlu ve püsküren
kayaçlarla ile ilişkilidir.
Tektonik Ölçekli Anomalilerin Özeti

5. Gravite ‘Yerçekimi’ verileri, tortul havzaları ve fayları haritalamak için mükemmeldir. Bu tam
‘eksiksiz’ Bouguer gravite haritası, Shimabara-Beppu grabeninin belirgin havza kesen fayları
olan olgun simetrik bir graben olduğunu göstermektedir. Grabenin güney tarafı Medyan
Tektonik hattı ile eş-doğrusaldır. Graben içinde Kuvaterner volkanlar (kırmızı daireler)
oluşur. Fayların gravite değişimleriyle nasıl örtüştüğüne dikkat edin. Gravite verileri, fayların
haritalanmış yüzey görüntülerinden daha geniş kapsamlı olduğunu göstermektedir.
Shimabara-Beppu Grabeni, Kyushu, Japonya
volkanlar

9. Kaynak araştırmalarında (petrol, gaz, jeotermal, mineral) fayların ve havzaların bulunması
önemlidir. Bu eksiksiz Bouguer gravite haritası, Ermenistan'daki jeotermal bir bölgede
doğrultu atımlı bir fay sistemi boyunca bir çek-ayırda oluşan küçük bir tortul havza ile
ilişkili anomaliyi göstermektedir. Anomali, kuvars monzonit temel ile volkanoklastikler ve
lavlarla dolmuş havza arasındaki yoğunluk kontrastı ile yaratılmıştır. Yerçekimi verileri,
havza geometrisini ve derinliğini modellemek için çok önemli. Bu geometri, havzada
dolaşan sıcak sıvıların kaynağını sınırlamak için yeraltı suyu akış modellerinde kullanılmıştır.
 Beyaz noktalar olarak
gösterilen yerçekimi
istasyonları.
 Gravite anomalisi
konturlu topografya
üzerine bindirilir, faylar
siyah çizgilerle gösterilir,
havza gravitesi düşük bir
alan (mavi) oluşturur.
 C. ve L. Connor'ın
haritası.
Kar Kar Jeotermal Alanı, Ermenistan

10. Kaynak araştırmalarında (petrol, gaz, jeotermal, mineral) fayların ve havzaların bulunması
önemlidir. Bu eksiksiz Bouguer gravite haritası, Ermenistan'daki jeotermal bir bölgede
doğrultu atımlı bir fay sistemi boyunca bir çek-ayırda oluşan küçük bir tortul havza ile
ilişkili anomaliyi göstermektedir. Anomali, kuvars monzonit temel ile volkanoklastikler ve
lavlarla dolmuş havza arasındaki yoğunluk kontrastı ile yaratılmıştır. Yerçekimi verileri,
havza geometrisini ve derinliğini modellemek için çok önemliydi. Bu geometri, havzada
dolaşan sıcak sıvıların kaynağını sınırlamak için yeraltı suyu akış modellerinde kullanılmıştır.
 Beyaz noktalar olarak
gösterilen yerçekimi
istasyonları.
 Gravite anomalisi
konturlu topografya
üzerine bindirilir, faylar
siyah çizgilerle gösterilir,
havza gravitesi düşük bir
alan (mavi) oluşturur.
 C. ve L. Connor'ın
haritası.

11.  Deprem Tehlikesi ve Risk
değerlendirmelerinde yerçekimi
verileri kullanılır. Genellikle yerel
anomaliler en iyi kontur
haritalarından ziyade profillerde
görülür.
 Burada, kısa dalga boyu ve düşük
genlikli gravite anomalileri,
yaklaşık 4455000K'da bulunan 1.
ve 2. Hatlar üzerindeki olası bir
fay zonu ile ilişkilidir.
 4-5 mGal olarak gözlenen
anomaliler, her profildeki daha
uzun dalga boyu (daha geniş) ve
büyük genlikli "bölgesel" anomali
tarafından kolayca gizlenebilir.
 Anomaliler, yakındaki bir nükleer
santralin tehlike değerlendirmesi
için önemli olan bir fayın mevcut
olabileceğini gösteriyor.
Fay Boyunca Yerçekimi Anomalisi - Ermenistan

12. Gravite araştırmaları genellikle bağımsız tortul havzaları, fayları,
kıvrımları ve ilgili yapıları (örn. kalderalar, intrüzyon, çarpma yapıları)
araştırmak için yapılır. Sağdaki harita, Yucca Dağı, NV (kontur aralığı 2
mGal) yakınlarındaki tam Bouguer yerçekimi anomalisini göstermektedir.
NS haritanın kuzey kısmındaki belirgin düşük (mavi), bir kaldera - Timber
Mountain kalderası. Timber Mountain kalderasının güneyindeki dik K-G
gidişli yerçekimi değişimleri, yaklaşık 5 km derinliğinde tortul bir havza
olan Amargosa Çukuru'nu göstermektedir. Havzada volkanlar (turuncu ve
kırmızı) oluşur. Yerçekimi verileri, önerilen Yucca Dağı yüksek seviyeli
radyoaktif atık deposunun (sarı poligon) tektonik ortamını anlamak için
gereklidir. (Connor et al, 2000, JGR).
Kütle dağılımındaki bu değişimin kaynağı yüzeye yakın olduğu için, bu yapılarla ilişkili gravite anomalileri,
tektonik sınırlarla ilişkili anomalilere kıyasla daha düşük genliklere ve daha kısa dalga boylarına (daha
yerel ölçekte meydana gelir) sahiptir.
BölgeselveLokalAnomaliler
Bu tür yapılarla ilişkili gravite anomalilerinin büyüklükleri tipik olarak 1-10s mGal'dir. Bu, özellikle
levha tektonik sınırlarına yakın bu yapılarla ilişkili anomalilerin, büyük bölgesel gradyanlar
tarafından gizlenebileceği anlamına gelir. "Yerel" ve bölgesel anomalileri ayırmak ve ilgilenilen
anomalileri görselleştirmek ve modellemek için çeşitli yöntemler mevcuttur.
Havzalar, faylar ve kıvrımlar, genellikle < 5 km derinliklerde, kabuk içinde
yoğunluk kontrastı oluşturarak gravite anomalilerine neden olur.
Havzalar ve Faylarla İlişkili Anomalilerin Özeti

13. İlgilenilen yerçekimi anomalileri < 1 mGal olduğunda, araştırmalara genellikle mikro-gravite
araştırmaları denir. Bir kraterin ‘maar’ (volkanik patlama sırasında oluşan yeraltı suyuyla
doldurulmuş krater) bu yerçekimi araştırması, esasen bir mikrogravite araştırmasıdır. Maar,
bu anomalinin genlik olarak < 2 mGal olmasına ve sadece 400 m'lik bir mesafeye
yayılmasına rağmen, dairesel gravite anomalisinden kolaylıkla tanımlanabilir. Anomali,
kraterle ilgili çıkarsanan topografik kenarına (kırmızı kesikli çizgi) iyi karşılık gelir.
Kaynak: Mrlina et al., 2009, Journal of Volcanology and Geothermal Research 182: 97-112.
Krater Boyunca Gravite anomalisi

15. Üniversite kampüsündeki bir alanın bu mikro
yerçekimi araştırması, potansiyel bir düdeni
karakterize etmek için yapıldı. 0.1 mGal
kontur aralığına dikkat edin (turuncu en
negatif değerdir)! Anomalinin küçük
genliğine rağmen, kapalı negatif yerçekimi
anomalisi çok sayıda veri noktasıyla açıkça
tanımlanmıştır. Geniş anomali, düdenin
yüzey görünümü ile değil, obruk oluşumuna
yol açan bu kapalı karstik arazi koşullarında
kireçtaşının çözünmesi ve kil ile dolmasıyla
karakterize edilen bir bölge ile ilişkilidir.
From THG Geophysics, Ltd., 2012, MEMORIAL
STADIUM SUBSURFACE GEOPHYSICAL
INVESTIGATION,
Mikrogravite ve Obruk

16. Mikrogravite araştırmaları,
tüneller ve maden kuyuları gibi
antropojenik özellikleri tespit
etmek için kullanılır. Bu anket,
İsveçli bir danışmanlık şirketi
tarafından yapılan bir
araştırma, yolların ve yakındaki
yapıların çökmesine neden
olan bir mayın aramasıyla
ilişkili bir yerçekimi
düşüklüğünü ortaya koyuyor.
Mikro yerçekimi, birçok
"kültürel özelliği" (burada
kırmızı ile belirtilmiştir) olan
arazilerde iyi sonuç verirken,
gömülü borular, kablolar ve
diğer elektrik iletkenlerinin
varlığı nedeniyle diğer birçok
jeofizik yöntem iyi çalışmaz.
Maden Sahasında Mikrogravite Anomalisi

18.  Son derece lokalize jeolojik ve antropojenik özellikler olabilir mikro-
gravite araştırmaları ile tanımlanmıştır. Mikrogravite araştırmaları
ile normal gravite araştırmaları arasında, çalışmanın büyüklüğü ve
tespit edilen anomalilerin büyüklüğü dışında hiçbir fark yoktur.
 Mikro-gravite araştırmalarının bir özelliği, tekrarlanabilir bir sonuç
elde etmek için aşırı özen gerektirmeleridir. Gravitenin dikey
gradyanını (dg/dR) düşünün. 10 Gal'lik yerçekimindeki bir değişikliği
belirlemek için hangi yükseklik kontrolü gereklidir? Dünya yüzeyine
yakın dg/dR = 0.3 mGal/m kuralımızı kullanarak, yükseklik
kontrolünün 1 cm ölçeğinde olması gerekir.
 Mikrogravite araştırmaları ticari olarak en yaygın olarak ytgulanan
gravite yöntemidir. Sinkhole araştırmaları gibi hedefler için
başarılıdır, ancak çoğu durumda zaman alıcı olma dezavantajına
sahiptir.
Mikrogravite Uygulamalarının Özeti

19. EOMA'nın temel amacı, halka açık veri ve araçları kullanarak eksiksiz bir Bouguer anomali
haritası yapmaktır. Haritanın alanı güney Cascades ve özellikle aktif volkanizma alanı olan
Medicine Lake Highlands olacaktır.
1. Carol Finn'in Medicine Lake Gravite anomali araştırması hakkındaki kısa makalesini okuyun
(1982, Geology, 10:503-507). Makale, gravite haritasının çok net bir tanımını ve harita verileri
kullanılarak yapılan kaynakların yoğunluğu ve dağılımı hakkında yapılan yorum türlerini
vermektedir. Yapacağınız harita için bağlam kazanmak için bu makaleyi okuyun.
2. Medicine Lake Highlands ve civarının (121{123W ve 41{43N)) eksiksiz bir Bouguer yerçekimi
haritasını yapmak için sağladığımız komut dosyalarını kullanın. Bu komut dosyaları, veri
dosyalarını okumak ve işlemek ve veri dağılımının ve haritaların histogramlarını (bağımsız
şekil ve Google Earth yerleşimi) oluşturmak için PERL ve GMT'yi kullanır. Ortaya çıkan grafik
ve haritalar için resim yazıları yazın.
3. Harita komut dosyasını, Finn'in makalesinde tartışılan anormal bölge olan Medicine Lake
yaylalarını yakınlaştırmak için değiştirin. Bakalım bu anomaliyi, şeklini ve büyüklüğünü
tanımlayabilecek misin? Bu yakınlaştırılmış resim için bir resim yazısı yazın.4 Finn'in sonuçları
ışığında haritaları ve diğer çizimleri (1-2 paragraf) kısaca tartışın. Yerçekimi ölçüm
istasyonlarının sayısı ve dağılımının analiz için yeterli olduğunu düşünüyor musunuz?
Medicine Lake anomalisi bölgedeki diğer anomalilerle nasıl karşılaştırılır? Makalede önerilen
Medicine Lake anomalisinin olası kökenine katılıyor musunuz? Haritayı veya Finn'in modelini
düzeltmek için hangi ek verileri toplayabilirsiniz?
Modül Sonu Ödev