Manyetik verilerin değerlendirilmesi için bir windows yazılımı

KocAELi

_{thfivsnsiresi}

*

_l.sN

_{eit,ilr_ERi pwsriTUSU}

vaNwrir

vERiLERiN

_{osGpnrpxoiRill}

_[ESi

_ieiN

BIR

WINDOWS

_YAZtr.IM

YUKSEKLISaNs

_Trzi

Jeofizik

Mrih.

Selpil

ASILISKENDER

Ana

Bilim

Dah

:

Jeofizik

Danigman

:

Prof.

Dr.

UguiKAYNAK

MANYETiK

Vnnir,nniN nBGnnr,nrvpinilvrnsi

iqiN

nin

wnrroows

YAzrLrMr

Serpil

ASILiSKENDER

Anahtar

kelimeler

:

Manyetik

prospeksiyon, Yorumlama,

Yazrltm,

windows,

FoxPro.

6zet

z

Bu

gahgmada

Manyetik

prospeksiyon ydntemiyle 6lgtilen

toplam

alan (AT)

veya

dtigey bilegen

(M)

degerierinin

yoruma tuzh

bir

gekilde

hazrrlanmasr igin

Windows

ortamrnda

Uit

y.ttf*

geligtirilmigtir'

Bu

yazrhm gorsel

ve

iqlevsel olarak

6nemli

avantajlar

sunan

FoxPro2.6

programlama

diliyle

hazrrlanmtqttr'

MAMROS.E)G

adr verilen

bu

program

pencereler igerisinde yeralan

bir

meniller

,iu*ri

sunar.

iglemrer

bu mentiler igerisindeki butonlarla

ytiriitultir-

Arazide

olgiilen

delerler

programa

girildikten soffa,

bu

delerlere

gunltk

defigim

duzeltmesi ve

gerekirse

normal

Jtirelt.e

uygularur. Duzeltilen de$erler

iki

boyutlu

olarak

deferlendiriliyorsa,

bunlara rejyonal-rezidtiel ayrnm, dugey

turev ve

analitik

uzalum

teknikleri

uygularur.

Bir

boyutlu

deferlendirme de ise, verilere uygulanan

teknikler'

Olls6z

rrE

TEgExxiin

..Manyetik

_verilerin

_{Deferlendirilmesi}

_igin

_Bir

windows

Yaztltmt"

konulu

Ytiksek

Lisans

tez

gahgmamda

Manyetik verilerin

delerlendirilmesinde

windows

ortamrnda gahgan bir yazrhm geligtirilmigtir'

Yaztlm

FoxPro2.6

programlama

diliyle

hazrrlanmrgtrr.

Oluqturulan

pencereler igerisinde yer alan meniiler yazrhmrn temelini teqkil

etmektedir-Yiiksek

Lisans tezimin

yOneticili[ini yapan, haarlanmasr srasmda

fikir

ve

deneyimlerini benden esirgemeyen hocam

Prof.Dr. U!.ur

KAYNAK'a

teqeklnirlerimi

bir

borg

bilirim.

Tez

gahgmamrn

her

aqamasrnda

bilgi

ve

deste$inden

yararlandr[rm,

gahqma

vakitleiinden

bana

zarnan

ayrran hocam Yrd.Dog.Dr.

Btilent

oRUQ'a

(KOU

Mtihendislik

Fakriltesi, Jeofizik

Muhendilili)

gok tegeklair

ederim-Aynca tez

programrmrn yaalmasmda

bilgi

ve

konuda bana destek olan ablam

Uzm'

Nafiye

Dairesi)

ve

bana yardtmct

olan

arkadaqrm

tegekktir ederim.

tecriibelerini benden esirgemeyen, her

ASILISKENDER'e

(Kou

Bilgi

iglem

Y.Muh.

Sibel

_QELIKEL

GoZEN'e

iii

iCinonrir,rn

OZET

ll

ABSTRACT....

ONSOz

ve

TE$EKKUR

iCiNDEKILER.

1V

n

vll

vlll

SMGELER

DiZiNi

VE

KISALTMALAR

$EKIr-LERDiziM...

...

.

.

TABLOLARLiSTESI.

BOLI'M

1.

GRI$

BOLUM

2. 2.1 Temel

Tarum1ar...

""""" '''''' ''''''''

2 2.1.1. Manyetik

Kutup....

....

..

""""

"2

2.1.2.Kutup$iddeti...

" ""'2

2.1.3. Manyetik

Moment...

..

.

""""'2

'

_{2.7.4.ManyetikAkr...}

"" """ "

"'2

'2.l.5.

_{Marryetik Gegirgenlik (Permiabitite)...} .

"

'

" " " """' """""'3

2. 1.6. Mrknatrslanma

$iddeti...

2.1.7. Manyetik Duyarhhk (Stiseptibilite). .. .. .

..

'

" "

'

3

2.2.Yer

Manyetik Alaru ve Ozellikleri... ...

..

""

" "" ""3

2.2.1. Manyetik Alan

Deliginrleri

"

" "

8

2.2.l.1.

Manyetik

Frtrnalar....

..

' ' ' "

'8

2.2.1.2. Sektiler De!i9inrler...

..

.

""""

'9

2.2.1.3.

GinlukDefi$inler...'..

" " """"""

l0

BOLTIM

3.

3-2. Kullarulan

Aletler...

. .. ... . .. . .

3.2.

l.

Torsiyon Manyetometresi...

3.2.2. Flux-Gate Manyetometresi... ... ...

3.2.3. Proton Presesyon Manyetometresi...

..

"

' 3.2.4.

Optik

Pompaj Manyetometresi...

....

'"'"''

BOLUM4.

4.1.

Arazi Olgtimlerinin

Yaprlmasr.

...

"

""

24

4.1.1.

Kalibrasyon...

....

""

"""24

4.1.2.Profilve

Nokta

Arahgrrun Seqimi..

."'

'""""

""24

4.1.3.

OlgtimTekni!i...

"'

""""'26

4.2. Diizeltmeler...

...

...

"""" "

""'27

4.2.1.-Normal Diizeltme (Enlem-Boylam

Dtzeltmesi)"

"

" ' ' """"

"27

4.2.2.

G0nltikDe$gimDiizeltmesi...

..."

'

"

'

""28

BOLUM

5.

5.1.

Yorumlama

"""' "'"

""'29

5.1.1. Anomalilerin

Aynlmasr....

" ""

"'29

5.l.1.l.Ortalama

Deler

Yontemi (Daire merkezine ortalama) ' '

'

'30

5.1.1.2. Diigey Tiirev Yontemi. . .

.

" """"""'32

5.1.1.3.

Analitik

Uzanmrlar...

..

""" """""34

5. I . I .4.

Bir

Boyutlu Trend Analizi

@nkiigiik

Kareler

Yontemi)

3 6

5.1.1.5. Kutba indirgeme...

...

...

..."

'

"

38

5.1.1.6.KayanOrtalama...

" """"

'40

BOLUM6.

6.1. Programlama

Tekni[i...

. . . ""'

42

6.2.

Mentiler....

"' '"'' "'

43

6.2.1. Manyetik

Veri

Delerlendirme

Meniis!.

'. ... .

.

..

.

43

14

14

to

t7

SONUQ

KAYNAKLAR.

OzcECMi$....

SiMGELER

DiZiNi

ve

KISALTMALAR

P

L

e

A

B

F

M

Po J ^lp lL Fn

AT

16 Do

I.

D-m

f

p

: Kutup giddeti.

iki

kutup arasmdaki uzakhk.

Ak

yofunlufu.

Manyetik indtiksiyon. Manyetik

ak.

Birim kesitten gregen

kuwet

gizgileri.

Manyetik moment. Stiseptibilite. Mrknatrslanma giddeti. Jiromanyetik oran. Larmor frekanst : Grid arahlt. Rejyonal Toplam alan.

Yer manyetik alamrun inklinasyon agrsr.

Yer manyetik alarurun denklinasyon agrsr.

Normal inklinasyonun inklinasyonu.

Normal inklinasyonun denklinasyonu.

Kttle.

Gravite sabiti.

$EKiiLERDiziNi

$ekil 2.1.

Yer

manyetik alamrun bileqenleri

..."

""

"

"'

4 $ekil 2.2.

Yer

manyetik alan giddetinin diiqey bilegeni

Z'

nin eg-Siddet haritasr"

'

'

6 $ekil 2.3.

Yer

manyetik alan giddetinin yatay bileqeni

H'

nin eg-giddet haritasr

'

'

'"6

$ekil

2.4.

1960.0 ddnemindeki yerin eg sapma aqrsr (denklinasyon) haritasr'

(Janovski, 1964)... ...

...

$ekil 2.5. 1945.0 donemindeki yer manyetik alarurun

elim

agrsr (inklinasyon)

(Vestin

e,

1947). .. . .. .. -

.

7

$ekil 2.6. 16.02.1958 College, Janis

Mequarie

istasyonlanna g6re yatay

bilegen igin kaydedilen manyetik

firtnay

gdsteren manyetogram

(Ondoh; Maeda, 1962).

.

"" "" "

"

8

gekil 2.7. 08.07.1991 tarihinde istanbul kandilli Rasathanesindeki denklinasyon agrir,

dtigey

bilesen ve yatay bilegen

igin

kayt

edilen

ve

manyetik

firtmayl

gosteren

manyetogram

""'""

9

gekil _2.8. Freiberg-Almanya'da denklinasyon aqrsrnn 1530-1978

yllan

arasrn-dakisektilerdeligirni...

..

. ... ...9

$ekil. 2.9.

Co[rafi

enleme bagh olarak, ortalama giinegli giin

deli9imi

(Chapman;

Bartels,1940)...

t0

$ekil 3.1.

Manyetik Z

Torsiyon terazisi

$ekil 3.2. Flux-Gate manyetometresi ve gahqma ilkesi (Schidt;

Auster,l97l)..-...

$ekil 3.3. Akrmrn kesilmesinden sonra yer manyetik alarunda bir proton

preses-yonu ile (a), yergekimi etkisi altmdaki bir topacrn presesyonunun (b) kargrlagtrnlmasr ve proton presesyon hareketinin sinyali (c)

(Telford

vedi!.

1976)....

...

18

$ekil 3.4. Envi-mag ve ekipmaru... ...

...

.. ... ...

...

19

$ekil 3.5. Envi-mag konsoluna genel

bakrE

...

...---21

$ekil 3.6. Rezonans y<lntemine gore Torsiyon manyetometresinin olgme ilkesi

(Sichimidt; Auster,

l97l)...

... .. . ... ...

...23

$ekil

4.l.Walkmagkonfigiirasyonu...

...26

t4

t7

$ekil

5. 1. Gozlenen anomaliden rejyonal trendin grkanlmasryla rezidtiel anomalinin elde edilmesi... ...

$ekil

_'

5.2.

$ekil

5.1'

de g6sterilen anomaliyi kesen

AB profili

boyunca rejyonal

irendingiderilmesi

"""30

$ekil

5.3.

ortalama

deler

yontemiyle rejyonal anomalinin hesaplanmasl'.. . .. .

" "

"'

31

$ekil

5.4.

Bir

anomali tizerinde farkh gaplara sahip dairelere gdre

rezidiillerin

elde edilmesi... .

-30

32

$ekil

5.5. Herhangi

bir

kutlenin d09ey ttirevlerinin hesaplanmasrndaki gematik

gOsterim.

'""'""32

$ekil

5.6.

Yukan

uzarum ve turev hesaplamalannda kullarulan

grid

asr'

'

"

'

"

"34

$ekil

5.7.Trend analizryle

(en\uqiik

kareler yontemi) rejyonal ve rezidiiellerin

belirlenmesi(steets

1967)'

""""'

37

$ekil

5.8. Dugey

bir

basamak modelinin,

Lg,

Lg=, ATpot anomalileri arasmdaki

iligki..

$ekil 6.1. Manyetik veri de[erlendiricisi ekram'

$ekil6.2.

Veri

girigi ekraru.

$ekil

6.3.

Arazi okumalan girig elcraru"

"

"

$ekil6.4.

Baz okumalan grrig ekraru'

$ekil6.5.

Diizeltme hesap ekraru

(ilgili

travers no

girildi[inde

o traverse ait dtzeltmeler YaPrhr).

$ekil 6.6. Dtizeltilmig verilerin tablo bigiminde

listelenmesi..

. -.r. .. . $ekil 6.7. Dtizgtinleme mentisii ekraru'

$ekil 6.8. Kayan ortalama igin duzgtinleme segenekleri ekraru

$ekil 6.9. Kayan ortalama ile di.izgunlemnig anomalilerin gosterilmesini sa[layan

ekran.

$ekil 6.10. Yorumlama mentisti

ekant

39 43 44 45 45 46 47 47 48 48 49 49

$ekil

6.

l?.Birboyutlu

yorumlama da kullarulacak dosya ismi ve veri saytstrun

girildili

ekran.

$ekil

6.13.

Trend

analiziderecesinin segildi[i

ekran'

" "

"'

50

$ekil6.14. ornek

birveri

iginbirinci

dercedentrend analiziyle

elde

edilen

ba$rntrlar sistemi ve sistemin

katsayrlan'

" "

"'

)u

$ekil

6. I 5. Kutba indirgenecek veriye ait alan parametrelerinin girilmesi

'

' ' ' ' '

'

5

I

$ekil

6.16. Orjinal veri ve kutba indirgenmig veri

bir

dosyaya

atanmaktadf)"'

"

' '

"

51

$ekil

6.17.

iki

boyutlu yorumlama mentisti

ekraru'

" "

'

"

'

'

52

gekil

6.18.

iki

boyutlu yorumlama da kullarulacak dosya ismi ve harita boyut-lanrun

girildili

ekran'

gekil

6.19. Ornek

bir

harita igin seqilen bir yangapa gdre ortalama

defer

yonte-miylebulunanrejyonalvereziduellering0rtintusii...53

$ekil

6.20.

ornek bir

harita igin Henderson katsayrlanna g6re hesaplana

dtigey

<?

ttirevleringOrtinttistl-

'"''"'

JJ

$ekil

6.21.

Analitik

uzamm menti

ekraru'

' ' '

"'

54

$e.,rl6.22.Ornek bir

veri igin hesaplanan yukan uzarum delerlerinin goriintusti'

" "

54

$ekil

6.23. Ornek

bir

veri igin hesaplanan aqa[r uzarum deperlerinin

gdrtinttisti"

'

"

'

55

50

TABLOLARDiZiNi

Tablo 2.1. Kutuplarda ve ekvatorda j _{eomanyetik elemanlann}

delerleri

5

Tablo 3.1.

Manyetik

prosteksiyon ydnteminin uygulama alanlan

" "

" -

"

1

l

Tablo 4.1 .

Manyetik

prospeksiyonda istasyon ve

profil

arahklan (Zaborovskij

u"Ntittti.l,

1989)

...

'

" "'

"

""25

Tablo 5.1. Henderson'un

l.

ve 2. Tiirev

katsayrlan"

"

"" """ "' """

34 'Iablo

_5.2.Yukan

ve aqalr uzarum katsayrlan

(Henderson)"

""""" " -""

35

n0r,Upr

r

ciRi$

Son yrlllarda

alet

teknolojisindeki geliqmelere

bagh olarak

Manyetik

prospeksiyon eti.idlerinde

gok

sayrda veri toplanmaktadrr.

Bu

verilerin

hrzl

bir

gekilde iglenmesi ve

yoruma

hazrlawnasr oldukga dnemlidir. Bilgisayar teknolojisindeki ilerlemeler

de istenilen iglemlerin luzh ve grivenilir yaptlmasrru mtimlain krlmaktadrr.

Surfer

gibi

iki

boyutlu

gizim programlanrun hentiz

geligtirilmedi[i

bir

ddnemde bu konuda yaprlan

ilk

gahgmalardan biri Kalkani, (1975) tarafindan geligtirilen

bir

Fortran

IV

kontur

gz-im programrdrr. Gtintimtizde,

verilerin yoruma

hazrlanmasmda ve yorumunda geligtirilen programlar Ozellikle girketler tarafindan

ticari bir

kaynak olarak

deSerlendirilmekt edir.

Bu

gahgmada

Windows

ortammda FoxPro2.6 programlama

diliyle

MANPROS.E)G

adr verilen

bir

yazrhm geligtirilmigtir. Burada ozellikle FoxPro2.6 programlama

dilinin

sundupu avantajlardan yararlanarak yazirm geligtirmede farkh

bir

yaklagrm getirilmeye

gahgrlmrgtrr. Bdylece yazrhnun her kullaruct tarafindan kolayca kullarulabilmesi amag edinilmigtir.

BoriiM

2

2.1.

Manyetik Yiintemle

ilgili

Temel

Tanrmtar

2.1.1.

Manyetik

Kutup

Bir

mrknatrs

gubufun

manyetik

ozellili

iki

ucuna yakrn bolgelerde toplanmrgtrr. Bu bolgelere

"manyetik

kutup"

denir. Mrknatrs gubulunun yer''uvanrun

kuzey

kutbunu

g6steren ucuna pozitif,, griney kutbunu gdsteren ucuna negatif kutup denir.

Bir

gubuk rmknatlsta

iki

kutbu birlegtirert ve gUneyden kuzeye

do!ru

olan eksene manyetik eksen denir.

2.1.2.

_{Kutup $iddeti}

Kendisinden 1

cm

uzakta bulunan eg giddetli

bir

kutba

I

dyn

lik

kuwet

uygulayan

kutba

"birim kutup"

denir. Buna

g6re

bir

kutbun

qiddeti kendisinde

1 cm

uzakta bulunan bir birim kutba uyguladr$

kuwete

egittir.

2.1.3.

Manyetik Moment

Bir

gubuk

mrknatrsm manyetik

uzakfilrn

garprmrna egittir.

M=P.L

momenti,

kutup

giddeti

ile

iki

kutup

arasrndaki

(2.1)

(2.1) bafmtrsrnda, P kutup giddeti,

L

ise

iki

kutup arasrndaki

uzakhktr.

2.1.4.

Manyetik Akr

Mrknatrslanabilen

bir

cisim manyetik alan igine

konuldulunda

rniknatrslanr

ve

cisim

Mrknatrslanabilen

bir

cisimdeki

akrrun bagrna dugen

akrya

"alc

yofunlupu"

Maxwell

dir.

B=

AlA

cismin ucundaki

kesitinin birim

ytiz6lgtimti

veya "manyetik

indtiksiyon" denir

ve

birimi

(2.2)

(2 4) 2.1.5.

Manyetik

Gegirgenlik (permeabilite)

Dtizgrin

bir

manyetik alanda cismin

birim

kesitten gegen

kuwet

gizgilerinin sayrsrrun havada ayru kesitten gegen

kuwet

gizgilerinin saylsna orant olarak bilinir ve

th:B/F

ba$rntrsryla

verilir.

2.1.6.

_{Mrknatrslanma $iddeti}

Birim

hacme dtigen manyetik momenttir.

J:M/V

2.1.7.

Manyetik Duyarhhk (siiseptibilite)

Bir

cisimde olugan mrknatrslanma giddetinin,

orarudr.

k:J/T

2.2.Yer Manyetik

Alanr

ve

Ozellikleri

(2.3)

cismi etkileyen manyetik alan giddetine

(2.s)

Yer manyetik alanr rig bilegenden olugmaktadrr.

Dipol alan, dipol

olmayan alan ve drg

kabul edilen

ve

colrafi

eksenlerle

11.5"

lik

agl yapan

dipolden

ttirer.

Bu

dipoltin yerktireyi kestigi noktalara jeomanyetik kutuplar adr verilir.

Dipol

olmayan

alaru

ise kabuktaki

mrknatrslanm

a

1zelllli olan

kayaglar oluqturur'

Kabuktaki

mrknatrslanma

'zelllsi

ilk

18 km

lik

kesimde

yer

alrr

(curie

srcakhlr)' Prospeksiyon amagh gaLgmalarda

bu

alanla usragrlrr.

Dipol

alan

ile

dipol

olmayan alarun toplamr yermanyetik alaruru i9 kayna[rru oluqturur'

Drg kaynakh alan ise iyonosferdeki elektrik alflrnlanndan olugur ve

toplam

alanrn %o 5

ini olugturur.

Herhangi

bir

noktada olgiilen nianyetik alan giddeti bir

vektordiir' Bu

vekl6r' iki

agr ve

iki

bilegenle tammramr

(gekil2.1).

coprafi kuzey

colrafi

do$u

$ekil 2.1. Yer manyetik alarurun bileqenleri'

Tz=t*

+

Z2=*

+yz

+ Z2

H

=

T.CosI

Z:

T.

SinI

X

=

H.

CosD

Y:

H.

SinD (2.6) ,{

tanD

:

Y

lX

tanf:Z/H

(2.6)

egitliklerinde;

T

toplam

alaru,

Z

dtigey

bilegeni,

H

yatay

bilegeni,

D

sapma agrsrru (deklinasyon) ve

I efim

agrsrru (inklinasyon) g6stermektedir.

Jeomagnetik

alan

qiddeti

bir

vektordtir.

Bu

vektorun dtigey

bilegeni

Z

dir.

Yatay

bilegeni

H

nin kuzeye

do!ru pozitif

olan bilegeni

X

ve

dopuya

do!ru

pozitif

olan

Y

bilegeni

vardr.

Sapma agrsr

D,

coSrafi kuzey ile manyetik kuzey arasrndaki agrdrr. Kuzeyden do$uya doEru olgUldUlUnde

poziti{

kuzeyden batrya

do!ru

olgUldtilrinde negatiftir.

EEim

agtst

I,

yatay

bileqen

(X)

ile

Toplam

alan

vektorti

(T)

arasmdaki agrdrr ve aga$rya

dogru

ise igareti

pozitif, yukan dogru

ise

negatiftir. Burada

kuzey yanktire

pozitif

duruma, gtiney

yanlaire

ise negatif duruma kargrhk

gelir.

I

:

0o oldu$u yer manyetik

veklor

olarak isirnlendirilir ve

co[rafik

ekvatorun bazen ristrinden bazen de altrndan geger.

I

:

*

90o oldu$u yerler manyetik eSim kutbu olarak isimlendirilir.

$el<r|2.2, $ekil 2.3, $ekil 2.a ve $ekil 2.5'de,

srrasryla

Yer

manyetik alarurun drigey

bilegeni

(z),

yatay bilegeni

(H),

sapma agrsr (denklinasyon),

egim

agrsr (inklinasyon) haritalarr gortilmektedir.

Tablo 2.1'de

Jeomanyetik

elemanlann

kutuplarda

ve

ekvatorda

aldr[r

delerler

gdsterilmigtir.

Tablo 2.1. Kutuplarda ve ekvatorda jeomanyetik _elemanlann

_delerleri.

Eleman

Manyetik

kutuplarda

_Manyetik

_ekvatorda

nklinasyon

1

90o

0o

Yatay bilegen giddeti

H

0

nT

_{25000-40000 nT}

Diiqey bilegen

giddetiZ

60000-70000

nT

0

nT

Toplam alam giddeti

T

60000-70000

nT

_{25000-40000 nT}

I 20c 9o' I g0c | 50" I 2oo 1 ? 60 I 80" --ot) 700 r50 150 oo t50 3oo c5 OU 0

90" r2oo l5oo too' l50o l2oo' 90" ..80" 30. 30" 60" ggc

$ektl

.2.2. Yer manyetik alan qiddetinin dtiqey bilegeni

Z'

mn eg-giddet haritasr.

I

t2o'

r lo' tE" 30 ts" oo r5o 30" 45o

;i;

tIGt%

$ekil 2.3.Yer manyetik alan giddetinin yatay bilegeni

H'

nin eg-qiddet haritasr. 3oo 60o 90'

r,c" tzo' t5oo raoo t50' l2oo go' eo" lo' o' :0"

'r/c4

rf,t

;>i

! t tltlt

rs'l!

':g'lt:

',.r'/l

i

-

_lr

il I I I

t'

I

lt

:/ ,tt' rf

T;E

!.^

'*vri'i

900 ,30 to to rf rlAc t&i, ;,t!r; fi. eoc

$ekil2.4.

1960.0 donemindeki yerin e$ saPma agrsr (denklinasyon) haritasr

(Janovskij, 1964).

I

\l \t _'lil"

tf

ttr

tffia r:f

liJo gJ1 foo .n9 tr

td

6.0o

s" ttr

$ekil 2.5.

1945.0 ddnemindeki yer manyetik alarunrn

elim

agrsr (inklinasyon) haritasr (Vestine, 1947).

I

j

?0'

2.2.1.

Manyetik

AIan

Defiqimleri

Manyetik

alandaki

degigimlerin

jeofizik

prospeksiyondaki

6nemi

buyukttir.

Bu

de$igimler, alman dlgtilere

etki

edecefinden

6lgii

delerlerinden

anndtnlmast gerekir.

Ozellikle

manyetik

firtrnalar,

arazide

salhkh

bir

bigimde

6lgti

ahnmastru olanaksrz

duruma

getirirler. Manyetik

anomaliler, astl alarun elemanlanrun yerel sapmalanndan

ileri

gelirler. Manyetik

anomalilerin nedeni,

iist

yer

kabulundaki bozucu

hitlelerin

manyetik

kontrastlandrr

ve

dzellikle

ferromanyetik minerallerin

farkh

karakteristik

tagrmasrndandr.

Curie

srcakhlrrun

tizerinde

manyetizma

ozelli$

kayboldulundan,

kabugun 20-50

km'lik

kabuk

derinlifi,

pratikte

kaynaksrz

olarak

kabul

edilir.

Manyetik

anomalilerin

genlikleri, asrl

alarun

gok

tizerinde.

olabilir.

Yermanyetik

alarurun degiqimleri ig kaynakh

ve

drq kaynakh de$iginrler olarak

iki

gruba aynlabilir.

i9

kaynak| deligimler,

sektiler,

drg kaynakh de$igimler

ise, gtinluk deligimler

ve

manyetik firtr4alar (ytiksek frekansh de[igimler) olarak adlandrnlabilir.

2.2.1.1.

Manyetik Frrttnalar

Bu

deSigimlerin

genlikleri

I

gammadan

ytizlerce

gammaya kadar ulagrr.

Bu

gruba

giren

defigimler manyetik

firtma,

manyetik

korfez,

manyetik

gengel

ve

manyetik

prilsasyonlardrr.

Periyotlan

10'2

ile

l0a saniye arasmda olan

deligimlerdir. $ekil 2.6'da

ve $ekil

2.7'de

manyetik firtrnalann

yer

manyetik

alan

elemanlanru nasrl etkiledi$i gortilmekledir. Ccl.;r I rl tio ri -#rr /r rtt:,\A,l^i, t - | 2F\ )r----*-t''v.v ? iJd'

$ekil

2.6.

16.02.1958

College, Jarris

Meguarie

istasyonlanna

gore

yatay

bilegen

igin

kaydedilen

manyetik

firtrnayr

gosteren

manyetogram (Ondoh; Maeda, 1962).

'/1-/\j- _- -^---/--..--r-n--- ^_--:-'

fl

Itl

4/WL.,

_'=:r-,="

gekil

2.7

.

08.07.1991

tarihinde

istanbul

Kandilli

Rasathanesindeki

denklinasyon

agrsr,

dtiqey

bilegen

ve

yatay

bilegen

igin

kayrt edilen ve manyetik firtrnayr gosteren manyetogram.

2.2.1.2.

Sekiiler

defi;im

Manyetik

alanda

gor0len

deligimlerin

en

dnemlilerindendir.

Yermanyetik

alarurun uzun stireli de$igirnleri olarakta adlandrnlrr.

Yrlhk

ortalama deligim miktarr

25

gamma

dtizeyindedir.

Bu

de[igimler

alan giddetinin bilegenlerinde, sapma agtsmda

ve

e$im agrsrnda

gdzlenebilmektedir.

Sehiler

deligimlere neden

olan

hareketlerin, btiytik

olgtideki

konveksiyon hareketine

ek

olan kUguk hareketler

olma

olasrhsr

vardrr.

ig

kaynakh

alarun aragtrnlmasrna

yardrms

olur.

Sekiiler defigirnlerin nedeni

olarak;

Dipol

alarun

yti4nlda

o/o

5

azalmasr, Yermanyetik alarurun

ylda

0.2o batrya kaymast,

Eksensel

dipoliin

kuzeye

kaymast,

gosterilebilir.

_$ekil

2.8'de

sapma

aglsrrun (denklinasyon) sekiiler

deligimi

ile

ilgili

bir 6rnek gdsterilmektedir.

-e Q-4

-t?

-(5

'rrr_/

$ekil

2.8.

Freiberg-Almanya'da denklinasyon

agtsmm arasrndaki sekdler de$igimi.

1530-1978

yrllarr

2.2.1.3.

Giinliik

Deligim

Manyetik kayrtlar

bazr gtinlerde dtizgrin

defigirnler

gdsterirken bazr

gtinler

dUzg0n

olmayan

deligimler

gostermektedirler.

Bu

defigirnler

gtineg

ve ay

kdkenlidir.

Ay

k6kenli deliginrler

kayrtlarda

gdzle

gOnilmeyecek

kadar

kilgtik olup 6zel

analiz yontemleri ile saptanabilirler.

Ay

etkisinin

(L)

deliqimi,

gtineq etkisinin (S) de[igiminin

1/15

i

kadardrr.

Gilnltik

depigimin maksimum

genlifi

40

gamma mertebesindedir.

Uygulamalarda bu etkinin dtizeltilmesi gerekmektedir.

t {17t c

1 r.l

Ktzel A:iefa Doit i>,lisea

XY

t;>eJ i,;l€)en ,6.i 1c:1tt. I 7

'

gekil 2.9. CoSrafi enleme

ba[h

olaralq ortalama giinegli gtin de$igimi (Chapman; Bartels, 1940).

s0r,tivr

s

3.1.

Manyetik

Prospeksiyonun Amacr ve Uygulama

Alanlarl

Jeomanyetik olgmeler,

jeolojik

haritalann hazrrlanmasrna, madencilik gahgmalanna,

jeoteknik, arkeolojik

ve

yerin

olugumu

ile ilgili

aragtrrmalara

yardrmcr

olurlar.

Manyetik

prospeksiyon daha

gok

bir

on

etud

amacryla

yaprlrr

ve

dzellikle

sr$

bdlgelerden

oldukga

iyi

bilgiler

verir.

Bunun yarusra,

usuz

ve

tuzh

bir

bigimde

uygulanabilir.

Ozellikle

havadan yaprlan ettidlerde, krsa zamanda

genig

bolgelerin incelenmesi

saflarur. Manyetik

prospeksiyon,

Tablo

3.1'de

gosterilen problemlerin

gozrimrinde kullarulrr (Alpmen; Orug, 1992).

Tablo 3.1.

Manyetik

prospeksiyon ydnteminin uygulama alanlan.

0lgmenin cinsi B6lge _{Uygulama Alaru}

Bdlgesel olgmeler (Ozellikle aeromanyetik) B6lgesel kesitlerin grkanlmasr Bolgesel yaplnln saptanmast - Bdlgesel

jeolojik

yapmn aragtmlmasr.

(dzellikle kristal temel

laitle).

-Volkanik

ve

plutonik

kayaglarrn smrflandr-nlmasr.

-

Ayrlm.

- Daha sonra yapilmasr dtigtinUlen

jeofizik

ve

jeolojik

_aragtrrmalar

igin 6n aragtrrma.

- Temel ktitlenin yaprsl ve bileqiminin aragtml-masl. - Volkanik ve

Plutonik

kayaglann bolgesel olarak srruflandnlmasr.

ll

-

Senozoik, Mesozoik ve Paleozoiklerin

tektonik

aragtrrlamlan.

Yerel

olgmeler Maden yataklanrun

araqtrnlmasr Kayaglann ve maden . yataklanrun aragtmlmasr Jeolojik harita haarlanmasr

Hidrojeoloji

Yapay manyetik cisimlerin aranmast

Arkeoloji

- Maden yataklanrun

dti-$ey ve yatay yOndeki uzarumlanrun ve

re-zervlerinin aragtrnlma-sr (Manyetit,

Pirotin,

ilmenit,

Hematit,

Li-monit,

Kromit,

Bok-sit ve ferrimanyetik

bilegirnli ti.im

mineral-ler).

- Manyetik kdkenli

ka-yaglann ve maden

ya-taklanrun aragtrnlmasr

ve srrurlandmlmasr.

-

Gdmulti

hitlelerin

ve

tektonik

stireksizlik-lerin belirlenmesi. - Pleistosen _{@uzul ga!r)}

belirtilerinin ortaya gr-kanlmasr.

-

Su ile drtrihi alanlarda

metalik

lcitlelerin

arag-tnlmasr

(Maden

ocak-lan, boru hatocak-lan, batrk

gemi, denizaltr).

- Karada g6miihi durum-daki metalik pargalarrn ara$tmlmasr (yapr

alet-leri,

motorlu

araglar,

delgi aletleri, boru

hat-lan, kablolar vs.). - Eski yerlegim yerlerinin

srrurlanrun saptanmasl

tulla,

ganak, ocak, me-zar vs. yaprlann ortaya grkanlmasr.

Jeolojik ve 6zel aragtrrmalar

-

Dekonsolide

sedimenr-lerin (gokelti)

sediman-t2

Mkromanyetik

Jeoteknik aragtrmalar

tasyon ydntintin

belir-lenmesi.

- Drq

kuwetlerin

etkisiyle

kayaglardan agrnarak olugmug

ortri

tabakala-nrun

tekfonilinin

arag-trnlmasr (tabakalanma, faylanma).

- Volkanik

kayaglann

a-kgla

ilgili

olarak doku analizleri

(foliasyon

a-nalizi).

- Kayma tehlikesi olan

yerlerin aragtrnlmasr.

-

Yery0aine

yalon yeraltr bogluklanrun ve

kuyu-lanrun belirlenmesi.

Yeraltr (kuyu, galeri)

6lgmeler

Madencilik

-

_Kuwetli

_manyetizmaya

sahip cisimlerin dzellikle

maden yataklanrun yeri

ve

uzarumlmn belirlen-mesi.

- Tehlikeli COz

srzmala-nrun saptanmasr igin,

tuzlu bdlgelerdeki Ba-zaltoidin srrurlanru be-lirlenmesi. Paleo ve Arkeomanvetik aragtrmalar Global Jeoloji Bolgesel ve Lokal Jeoloji

-

Plaka tektoniginde

lata

hareketinin aragtrnlmasr

- Drinyarun geligimi ile

il-gili

olarak, inversiyon ve deniz tabaru olaurun

aragtrnlmasr.

- Bdlgesel birimlerin

ha-reketinin incelenmesi. - Fosilsiz sedimentlerin ve magmatiklerin srnrf landrnlmasr;

magmatik-lerin alt bdl0mlere ay-nlmasr.

3.2.

Kullanrlan Aletler

Manyetik

prospeksiyonda manyetik alan

biiytiklilri

olaralg genellikle toplam alan giddeti

(T)

veya bunun dtigey bilegeni (Z) olgtilur.

3.2,1.

Torsiyon Manyetometresi

Bu tip

manyetometrelere, kolay kullarumlan nedeni

ile

manyetik prospeksiyonda _srkga

rastlarur.

Bu

manyetometre,

yer

manyetik alarurun

diigey

bilegeni

(Z)

veya

yatay

bilegeninin

(H)

olgrilmesinde

kullamlrr

ve

bir

agrhk

kuweti ile

bandrn

Torsiyon

gticriniln

dengesini

sallayan, yine

banda

asrl

mrknatrs sisteminin

bir

terazisi

olarak

gahgrr. _{$ekil 3.1'de boyle}

_bir

_sistemin yaprsr gematik olarak gosterilmigtir.

a) _{$ematik yapr}

l-

Torsiyon bandr

2-

Mrknatrs sistemi

3-

Sistem ta$lylctsl

4-

Torsiyon diglisi

5-

Diqli bolijm

6-

Torsiyon igin ayar d0gmesi

7-

Otoklimasyon dtirbtinri

8-

Su terazisi

s:

T/M6

olarak

yazilr.

Burada

T

: Torsiyon katsayrsrdr

b)

Etki

ilkesi

a

: Salrrum yitzeyi ile manyetik kuzey arasrndaki agr (azimut)

y : Mrknatrsln uzun ekseni ile baSlantr

do!rultusu arasrndaki agr

Donme noktasr

(o)-

Aprrhk noktasr (s)

g

:Donme agrsr

ge: Torsiyonsuz durumdaki d6nme agrsr

s: A$rrhk nokfasr

uzakllr

m: Mrknatrs sisteminin kritlesi g: Yergekimi ivmesi

Ivfc: Mrknatrs sisteminin manyetik momenti

Genel dengeleme kogulu aga[rdaki egitlikle verilir:

M6.2. Cosg-mc.H. Sing-mgs. Cos(y-q)+(qo-q)

:0

(3.1)

Z

terazisi igin g6sterge

deleri

s:A7lL<p olarak verilir ve

g:0'

a yakrndrr. Buna g6re,

(3.2)

Bu

tip

manyetometreler,

40000

nT'ya

kadar 6lgme

yapabilmesi,

hafif

olmasr, suspansiyon 6zelli$i

ile

stirekli gahgabilmesi (gok az dinlendirmeyle)

ve

srcak etkisini elemine edebilmesi bakrmrndan yrllardan

beri

kullarulmrq

ve

gtintimtizde

de

krsmen

kullarulmaktadrr.

Mekanik-optik

manyetometrelerin bagka

bir

geliqmi$

trirti

de

srvr

yatakh terazilerdir.

Mrknatrs sistemi,

bir

srvr igerisinde

ytizmektedir, kendi

kendine

yataklarur

ve

sabitlenir. Drg etkilere kargr dayarukhdrr

ve

ideal

bigimde siispansiyon

edilmiqtir.

Olgme iglemi, sabitleme ayarlan olmadan,

srfir

ydntemine

gdre

ve

dijital

g6stergeli olarak ve dengeleme mrknatrsr kullamlarak yaprlrr.

:- ::---,::-.r:--1.,

3.2.2.

_{Flux-Gate Manyetometresi}

Ugaklara yerlegtirilerek

olgme yapan

_ilk

_alet,

30 yrl

kadar once geligtirilmig

olan

Doyabilen gekirdek

manyetometresidir.

_Bu

_{alete "Flux-Gate manyetometresi"}

_de denir.

Bu

alette

gok kolay

doyabilen (sattire olabilen) manyetik maddeler,

iki

primer

bobinin gekirdeli olarak

kullarulrr.

Yerin

manyetik alaru,

bu

gekirdeSin

doyma

yo$unlu[unun

btiytik bir

kesri kadar

bir

akr

yolunlulu

meydana

_{getirir. $ekil}

3.2'de

gonildtigli gibi

iki

paralel gubuk

tizerine

sanh

primer

bobinlere

alternatif

bir

alom

verilir.

Bobinler, gekirdeklerde meydana gelen akr yofunluklanrun zrt yonde olmasrna

gore

sanlmrglardrr.

Bu

bobinlerin

her ikisinin

birden tizerine

bir

de ikincil

bobin

sanlmtgtr.

B6ylece

ikincil

sargrdaki indtiksiyon voltajr,

iki

gekirdekteki manyetik akr

deligimiyle orantrh olacaktrr. '

Bobinler yer manyetik alamna paralel olarak tutulursa, herhangi

bir

anda

yer

manyetik

alaru, bobinlerden

birinin

alaruna eklenir

ve

di$er

bobindeki alandan grkanlmrg olur.

$ekil 3.2'de goruldu$ii gibi, yer

manyetik

alamrun

etkisi

altrnda

bir

gekirdekteki

manyetik

akt,

otekindeki

akrrun srfirdan

gegtili

zarnandan

farkh olan

bir

zamanda srfirdan

geger.

Boylece

ikincil

bobindeki indtiksiyon

voltajlan

birbirini

gotiirmez

ve yer manyetik alaru

ile

orantrh olan net

bir

grkrg voltajr elde edilir. Ashnda

bu

durumda elde edilen dalga hareketi, daha karmagrk

bir

bigim gdsterir. Ancak gereken elektronik

devrelerden gegirilerek, ya stirekli

kayt

yaprhr ya da

higrik

tagrnabilir aletlerde oldupu

gibi,

alet

giddeti

birimi

cinsinden aletten

okunabilir. Ozel

tip

aletlerin

grkrg degeri, sayrsal olarak

delikli

geride veya manyetik teype kaydedilir.

Bu

tip

aletlerle manyetik

alantn

toplam

giddeti olgtilebileceli

gibi,

duyarh

elemarun

doSrultusuna

g6re bilegenleri

de

Olgtilebilir.

Bu

aletlerin duyarh$r

+

I

nT

kadardrr.

Bu

aletler

hrzdan

etkilenmedilinden, aeromanyetik ettidlerde srkga kullaruhrlar.

Hafif (1-3 kg)

ve

ucuz

olduSundan gokca tercih edilen bir alet

6zelli[i

tagrr.

Cu tl Cz, i

J.J-'/l I C*t Ctk 2

"

,[.

ifu+ll

$f5

$ekil 3.2. Flux-Gate manyetometresi ve gah$ma ilkesi

(Schmidt;Auster,

_rgTl).

a) $ematik devre G: Dtig.ik frekans jeneratorii

V:

Ayrnm _{gtiglendirici ve 6lgme cihazr}

3.2.3.

Proton

Presesyon

Manyetometresi

Bu

tip

manyetometrelerle,

_yer

_{manteyik alarurun}

bagka

bir

madde

drnelindeki

protonlann

serbest

olgtihir.

Hidrojen

_{atomunun gekirde$i}

_olan

b) _Qrlog geriliminin _olugumu

toplam giddeti, su veya

hidrojenli

presesyon frekansrru _belirlemekle

protonun manyetik

momentleri

kendilifinden

alan do!rultusunda srralarur. Bundan bagka,

_{protonlar kendi}

_eksenleri etrafinda tuzh

bir

spin hareketi yaparlar (kendi _{gevresindeki donrigrinden}

_dolan

_d6nme impulsu) _{ve buna "Presesyon hareketi" adr}

_{verilir. Bu}

hareketin frekansrna da ..Larmor

frekansr" denir.

Bu

frekans.

(s-') _(3.3)

t":

-

.r0.,

olarak

tarumlarur.

Bu

agrsal

"Jiromanyetik oran" denir.

Su igin Jiromanyetik oran

deferi,

_Tp:Znfy

lT

:Q.67513i0.0002).10a

_{Gauss-rs-r olarak}

verilir'

Proton

manyetometresinin go!'unda

_duyarl

_{eleman olarak yanm}

_litre

_{kadar su}

kullaruhr.

Yer

manyetik alaru

zayf

bir

alan oldu$undan

normal

olarak

_{protonlar bir}

do!rultuda

sralanamazlar. Protonlan

bir

alan dogrultusunda srralayabilmek

_igin

su orneEine, olgiilecek alan dofrultusuna dik bir

do!rultuda

giddeti 100 Gauss

(107

nT)

dtizeyinde olan

bir

manyetik alan birkag saniye srire igin uygularur.

_Bu

_{alaru doguran}

akm

birden

kesilince, protonlann hepsi eski

yer

_{manyetik alan doSrultusunu almak}

igin

_bir

presesyon

hareketi

meydana

getirirler.

Bu

hareket

yergekimi

etkisinde

donmekte olan

bir

topacm hareketine beruer

($ekil

3.3).

yer

manyetik _{alarundaki bu} presesyon

_{hareketinin frekanst}

_{olgtilebilece[inden}

ve jiromanyetik oran sabiti

de

bilindiginden,

T

toplam alan giddeti belirlenebilir.

$ekil 3.3.

Akrmrn

kesilmesinden

_sonra

_yer

_manyetik

_alarunda

_bir

_proton presesyonu

_ile

_(a),

_yergekimi

_etkisi

_altrndaki

_bir

_topacrn

presesyonunun

(b)

_{kargrlagtrnlmasr ve} proton _{presesyon hareketini sinyali}

_{(c) (Telford}

_{ve di$.,} re76).

Homojen manyetik alanda

Homojen olmayan manyetik alanda 1- Donme impulsu

2-

Proton _{manyetik moment mc}

3,5-Ddnme momenti

4, 6-Donme impulsunun de$i gimi

Sp-polarizasyon ve ahcr bobin

Proton presesyon manyetometresi gu 6zelliklere sahiptir:

-Htzdan

_{etkilenmez, b6ylece hareketli sistemlerde yaprlacak dlgmelere uygundur,}

-

Yerden

yaprlan dlgmelerde yataylama

ve

sabitlemeye

gerek

duyulmaz

ve

6lg0len

deferler

dijital gdstergeden okunur,

- Olgme iglemi luzh

bir

geklide yaprlabilir (her noktada

t0

s),

-

Olgme

delerleri

kolayhkla

veri

tagryrcrlanna

(delikli

geritlere,

manyetik

bandlara)

kaydedilebilir,

-

Stirekli

bir

6lgme mtimktin defiildir. Orne$in 300

km/h'lik

bir

ugug hrzrnda 83 m'de

bir

6lgme yaprlabilir.

l/25000

dlgekli haritalarda bu durum yeterlidir,

-

Yer

manyetik alarurun

bilytik

olgUdeki defigimlerinde, presesyon sinyalinin

genlifi,

Olgmeyi olanaksz krlacak gekilde dtiger.

Envi-mag

Proton

presesyon manyetometresi

_ve

ekipmaru

_$ekil

3.4'de

gosterilmektedir.

$ekil3.4.

Envi-mag ve ekipmanr.

l9

t,

I

t-"4 -_- .'

-:

Lv \

t-l

U'

f-.7 t

Envi-mag ve ekipmaru

1. Envi-mag kullamm

krlawzu

ve software disketi

2.

Envi-mag konsolu

3.

_$a.j

adaptdni

4.

Arakablosu

5.

Sensor ve ara gubuklar

6'

Data transferi igin computer-konsol ba$lantr ara kablosu

7.

Srt

baglantr takrmr

Envi-mag konsoluna genel bir bakrg _{$ekil 3.5'} de gdsterilmektedir.

L

Tug tablosu

2. Likit

kristal ekran

(dijital)

3.

Askr _{takrrnlanru takma halkalan}

4.

Sens6r

ballantr

soketleri

5.

Data grkrg _soketi

6.

Drgandan qarj ballantr soketi

7.

_$arj g6sterge lambasr S.

Pil

haznesi ve kapagr

9.

Kartug

10.

Piller

11. Cam sigorta

$ekil

3.5. Envi-mag konsoluna genel bakr;.

3.2.4.

Optik

Pompaj Manyetometresi

Bu

manyetometre, Zeeman-Etkisi ilkesine dayarur. Burada rgrmakta olan atomlar

bir

manyetik _{alana alrrursa, spektrar hatrar}

_(tayf)

_boyunca

_bir

_gok

bilegenlerine aynrrr.

Bu

bilegenlerin

frekans

ara'!r,

manyetik alan

giddetiyle

_orantr,

_oldulundan,

_alan

giddetinin

6lgtimrinde

faydah

_{olur. Ancak hat}

_aynmrn

_{tam olarak}

_{belirleyebilmek}

miimkiin

olmadrfrndan,

_bu

_{oze i$in}

_{orgme prensibi}

_olarak

_kullarulmasr

pek

erverigli

olmaz. Bunun yerine, _{daha basitregtirilmig}

_bir

_teknik

_kullarulrr.

_Bu

amagla olgiirecek 2l

!.;,!r'L.;"-'*--

_..{l

'l

i zr

.9;l

.

'

-:

:-t

(ii.o

.' +o

ll ..r I I

-manyetik

alana

karqr dtigey

bir

manyetik

alan

uygulanrrsa,

bu

aletin

frekansr

ile

Zeeman bilegeninin frekansr farkr uyugum g0steriyorsa,

bu

durumda de$igik rezonans

tespiti

optik olarak yaprlrr. Bunun igin bir absorbsiyon (emme) hticresi kullanrlrr, bu da

oda srcakl$rnda

bir

atomer buhan, 6rne$in

K-Rb

veya Cs buhan ya da

He

igerir.

Bu

buhar

kuwetiyle bir

spektral lambarun rgr$r hticreden gegtikten sonra

bir

fotoelektrik

dtizeninde ortaya grkmasr durumunda saptanabilir.

Bu

gekilde, manyetik alan olgrimri

basit bir frekans olgtimtine

getirilir.

Frekans buyuklugu 200 kJIz civanndadrr.

Rezonans

y6nteminin

_{ilkesi $ekil}

3.6'da

gdsterilmigtir. Burada

B'ye

dik

olarak

yerlegtirilen elektromanyetik

alarun absorbsiyon hiicresindeki

frekansr,

Zeeman

seviyesinin rezonansr ortaya grkacak bigimde ayarlarur.

Bu

durum

foto

akrmrnrn geriye

ddnugti belirlenebilir.

Maksimum

absorbsiyonun ayarlanmasndan

sonra

manyetik

alarun

indiiksiyonunun

deligimlerine kendilifinden

yan

bir

ayarlama

duzeni

ile

jeneratdnin frekansr bulunur. Frekans

6lgtimt,

bir

modtilasyon iglemiyle

de

yaprlabilmektedir

(

Militzer;

Scheibe,

l98l).

Olgme iglemi

Proton

presesyon manyetometrelerinde yaprldrlr gibidir.

Optik

pompaj manyetometresi gu dzelliklere sahiptir:

- tftzdan etkilenmedikleri i gin hareketli sist emlerde kullarulabilir,

- Olgtilen manyetik alan giddeti gtivenilir

bir do!rulukla

belirlenebilir

(dogruluk

derecesi, proton manyetometresinden dUgrikttir),

-

Aletin duyarhlr y0ksektir.

Olgmeler

0.0025-l nT

duyarhlrnda

bir do!ruluk

gdsterir,

- Qok zay:f alariann olgrimti mr.imkundr.ir (kozmik aragtrrmalarda),

- Olgme iglemi, Proton manyetometresine gdre daha hrzhdrr. Ozellikle havadan

yaprlan dlgmelerde nispeten daha etkilidir,

- Proton manyetometresine gdre daha pahahdrr.

\\;

$ekil

3.6. Rezonans yontemine gdre Torsiyon _{manyetometresinin 6lgme ilkesi} (Schmidt; Auster,

l97l).

nor,Utvr

a

4,1. Arazi

_{Olgiimlerinin}

yaprlmasr

Jeomanyetik _{olgmenin hazlrlanmasr igin}

noklalanrun

_{saptanmasl, amaca uygun}

gerekir.

aletlerin olgme ayarlanrun _{yapdmasr, 6lgme}

profil

ve

nokta

arahklanrun

_belirlenmesi

4.1.1.

Kalibrasyon

Ttim

manyetometrelerde,

_{aletteki mekanik, manyetik,}

elektrik veya

elekrronik

parametrelerin olast bir deligimine _kargt

_bir

_{6nlem olarak belirli}

arahklarda g6stergeler

kontrol

edilmelidir' _{Buna "Kalibrasyon" veya}

"olgme ayaruun kontror _{edilmesi,, denir.}

Qegitli manyetometreler igin gu _{gekilde yaprlabilir:}

-

Torsiyon _{manyetometresi_ Helmholtz}

bobini,

Flux gate manyetometresi_ _{Helmholtz bobini,}

-

Proton

_{presesyon manyetometresi-}

_Bir

frekans normali

_{ile osilator}

_frekansr kontrohi,

-

Optik _{pompaj manyetometresi;} - _{Reratif karibrasyon :}

_osilator

frekansrrun kontrorri, -

Mutlak

kalibrasyon : Proton _{presesyon manyetometresi}

ile kargrlagtrrma.

4.1.2.

Profil

ve

Nokta

Arahlrnrn

_Segimi

Yerden _{yaprlan manyetik dlgmeler}

ile

havadan

ve

_{denizden yaprlan olgmelerin buyuk} bir krsmr

profiller

(6l9me _{do$rultulan) tizerinde gergeklegtirilir.}

_profil

aralklan,

6lgme

noktalan

arasrndaki

_{uzakftktan buyukse,}

_profillerin

do$rultusu bozucu

laitle

do!rultusuna _{olanakqa dik}

ormah veya duruma g6re jeorojik _{yaprrara teget ormahdrr.}

Profil

veya nokta aralftlanrun _{segiminde, agaSrdaki durum g0z}

ontine ahnmahd':

-

Jeolojik

durum, _{ozellikle manyetik komplekslerin yayrlmasr}

ve derinliSi (anomalilerin dalga uzunluSunu etkiler),

- Petromanyetik farkhhklar (anomarilerin genligini _etkiler),

-

Olgrilecek olan jeofiziksel parametre,

-

Yuzeye gok yakrn jeorojik _{homojensizrikrer}

_ve

_{yapay bozucurar.}

Zabarovskij

_ve

_Nikitskij

_(1969)'a

_gdre

_profil

_ve

_istasyonlar

arasrndaki _uzakhk,

anomalinin

dalga uzunJulunu

n

en

_{fazla yansr kadar olmahdrr.}

_Bu

_tur

_anomalilerin

yorumlanabilmesi _igin,

_{kayt altnrn}

_{4-5 kez srlogtnlmasr}

gerekir.

yer

_{6lgmelerinde gok}

sayda

anomaliler _{olgriliiyorsa veya nicel bir yorum}

dngonilr.iyorsa, genel olarak 6lgme srkh$rru 6lgme baqlangrcrnda arttrrmak daha akrlcrdrr

(Profil

ve nokta aral$r, beklenen

anomalilerdeki dalga uzunlu$una

gore

1/10 orarunda

laigrik

veya egit

_{olmaldrr). Bu}

durum genel olarak _{hava ve denizden yaprlan manyetik olgmeler igin gereklidir.}

Rusga

ve

_{krsmen ingilizce dilindeki}

_yayrnlarda

_nokta

_{ve profil}

uzakhklan

cm

olarak

belirtilmigtir.

Tablo

4-7'de

Zaborovskij

ve

Nikitskij (1989)

tarafindan

_verilen

_ve S SCB' deki dlgmelerde kulraruran uzakrrkrar gonilmektedir.

Tablo

4'

1'

Manyetik

prospeksiyonda istasyon

_ve

_profil

_arahklan

_(Zaborovskij

ve

Nikitskij,

1989).

Olgek

Profil

arahklan (m) _{istasyon araltktan 1tn;}

l:2500000

l:100000

l:500000

l:100000

₁₀₀₀ 100-200

l:50000

₅₀₀ 50-100

l:25000

₂₅ 20-50

l:10000

₁₀₀

l0-40

1:5000 ₅₀ 5-20 1:1000

_l0

2-5 25

4.t.3.6t9iim

Teknili

Manyetometrelerle yaprlan dlgtim iglemi _{hemen hemen ayrudrr.}

_Ancak

_{burada ornek}

olarak Proton presesyon manyetometresi esas ahnmrgtr.

Arazide

olgtimler

ahnmadan _{once, olugturulacak olan haritarun olgeSine}

_{gore profil}

araltklan

ve

6lgti

noktast arahklan

belirlenerek

_bir

planlama

yaprlrr.

Daha

sonra

manyetik prospeksiyonda kullamlacak aletin

gerekli

balamlan yaprlarak

_6lgti

_almaya

hazrr hale

getirilir.

Daha 6nce bahsedildigi

gibi

Proton _{presesyon manyetometresinde} 6lgri _{amacrna g'ore segilebilecek geqitli modlar vardrr.}

_Alet

tizerinde bu mod segimi de yaprlarak ve

profil

ve istasyon

bilgileri

de aletin Setup'rndan

_{girilerek, do!rudan}

_6lgti alma durumuna

getirilir.

Aletin

iki

ttirli.i kullarum olana$r vardrr. Bunlardan

ilki

ahnan

olgtileri aletin

hafizastna kaydetmek,

_dileri

_ise

_onceden

_hazrlanan

_{arazi karnelerine}

yazmaktr'

_{Prospeksiyon amagh}

_olarak,

_proton

_presesyon

manyetometrelerinde

genellikle

_walkmag

_{toplam alan modu segilerek 6lgri yaprlrr}

_($ekil

a.l).

$ekil a.

l.

_{Walkmag konfigtirasyonu.}

Olgme iglemi srrasryla aga$rda _{anlatrldr$r gibi yaprlrr:}

l'

Srrt tizerine

monte _{edilen sensor manyetik kuzeye}

_{yonlendirilir}

ve profil

boyunca sensor rizerindeki

_N

_{igaretinin do$rultusu srirekli olarak}

kontrol

edilir.

2.

istasyon noktasma gidilir.

3.

START

tuguna basrhr ve ekranda

g.niren

_{5 6rgu}

_deleri

_karneye

_ya,rr,..

4.

STOP tu$una basrlrr.

5.

Her

_{istasyonda 3. ve 4. adrmlar tekrarlamr.}

Bu

arada

gtinltik

deligimi tespit etmek igin, _{olgriler bu gekilde ahrurken}

_{ikinci bir}

aletle veya yine ayru aletle baz noktasrnda

_belirli

_{zamanarahklannda olgri almrr.}

4.2.

Diizeltmeler

4.2.1.'

_Normal

_{Diizeltme (Enlem-boylam}

diizeltmesi)

Normal alan

dtizeltmesi,

yer

manyetik

alarurun

yerel

de$iginrlerini

_etkisiz

_hale

getirmgyi

_{yarar'-Bu ou*3t,.-atematiksel}

olarak

tarumlamak

zordur

_ve

_selailer

de$igimin igindedir.

Bu

dtizelime _iqteminin

_{zor olmaurn}

_n.d.ni,

unornuu

,r";;;

alan strunrun belirlenememesidir. Bunun bagka

bir

nedeni de, _{gdzlemevlerinin, normal}

alaru

bir

veya birkaq

ytit,t

gecikmelerle _{belirlemesine dayarur.}

_Bu

nedenle _de$iqik

global

ve

bdlgesel normal alan _{durumlan g6z6ntine ahnmrgtrr.}

_Bunlar

kullarulan _baz

nokralanna

_balh

_olarak

_farkl

derecelerde drizeltme iglemine tabi tutulurlar.

Amaca ve olgmenin hassasiyetine _{gdre normal alan drizeltmesi}

igin aga$rdaki _durumlar

gozdntine _ahnabilir:

-

Bir

Kuzey-griney gradyentinin

_dikkate

nT/km);

Yalruzca

lciguk

_alanl

_olgmeler

olmadan) gegerlidir,

- olgme

_{de$erlerinden, porinimar orarak normar}

ararun hesapranmasr,

- Bdlgesel normal alan (bir lcuresel _{fonksiyon geklinde yeryriztine}

olanakga egit oranda da$rlnug gdzlemevreri asr veya uydu drgmesi ire olugtururmug); genig bdrgeser, ratasar veya kriresel olgmeler igin uygundur.

ahnmasr

(Orta-Avrupa'da

_yaklaqrk

_2.5

igin

_{(komgu 6lgme bolgelerine ballantr}

Manyetik

prospeksiyonda

dlgtilmektedir.

_Z'run

_degeri

artmaldadrr.

daha

gok

yer

manyetik

alarurun

dtigey

_{bilegeni Z}

Trirkiye igin

yaklagrk

_olarak

_kuzeye

_dofru

_7.5

_ylkm

4.2.2.

_{Giintiik Defigim}

_Diizettmesi

Arazide herhangi

bir

grinde yaprlan

_dlgtmlerin

_{o gtine iligkin grintuk}

degigim degerleri

baz

alnarak

drizeltilmesi

gerekir.

Grinhik

deligimi

saptamak

igin

en

fazla kullarulan

yontemler, _{manyetik gdzlemevlerinde}

_ve

arazide ahnan kayrtlar geklindedir.

Manyetik

_{gdzlemevlerinde manyetik elemanlan}

srirekli olarak kaydeden aletler

vardr.

Bu

aletlerden kaydedilen _{mahyetogramlardan olgrilerin}

arrndrgr

_{grine iligkin}

_deSerler ahnarak drizeltme yaprlabilir.

Arazide _{ise baz noktasrnda}

_belirli

zamanarahklannda alman 6lgri degerlerinin _bazdaki

olqtim

saatlerinin

_bir

_{fonksiyonu olarak}

_{gizilmesiyle erde}

edilir.

Tek

olgti

aletiyle

yaprlan

_{dlgtimlerde baza d6mig sriresi uzarsa}

_(2-3

saat), olugabilecek deSiginrlerin

boyutunun

l0

gammadan

_btiylik

_{olmasr durumunda}

deligim

atlanabileceSinden

.lgtilerde

az da orsa hata yaprlmrg _{olur (AkErg ve}

_pmar

_rg94).Eser

orgri arman grinde manyetik firtrna _{varsa dtizgtinleme yapilamazve o grinlai}

dlgmeler tekrarlarur.

n0r,Upr

s

5.1.

Yorumlama

Gravite

verilerinin

yorumunda kullarulan

teknikler

manyetik

verilerin

yorumunda da

kullarulrr.

_Qunlai

her

iki

yontem de doSal potansiyel kaynakhdrr

ve

potansiyel teori

kanunlan birbirlerine

benzer.

Bu

bohimde

rejyonal

ve

reziduel ayrnm

igin

sayrsal

teknik olarak

ortalama

deler

ydntemi

(daire

merkezine ortalama),

yukarr

ve

agalr

analitik

uzarum ve

d0qey

trirev

yontemleri ele almmrgtrr.Bir

_{boyutlu veriler de}

_ise,

trend

analizi

teknigi ve

verilerin kutba indirgenmesi konulan

yer

almaktadrr.

Boltim

6'da

anlatrlacak

olan

bilgisayar yazrhmmda

_btittin

_bu

_yontemler

yorumlama

mentistinde gergeklegtirilmektedir.

5.1.1.

Anomalilerin

Avrrlmasr

Gdzlenen

bir

anomali igerisinde yeraltrnda, srlda ve derinde yer alan butun kaynaklann

etkileri

goniltir.

Yorumlama

igin gekil

ve

derinlikleri

birbirinden

farkh

olan

bu

kaynaklann etkilerinin birbirinden aynlmasr gerekir. Derinden gelen

ve

temel kayacrn

etkisini gdsteren lineer de$igimli etkilere

"rejyonal

_etki"

_adr

_verilir.

_{Rejyonal etkinin} ortadan kaldrnlmasryla geriye kalan

ve

sr!

kaynaklann

etkisini

gosteren

etkiye

ise

"rezidtiel

_etki"

denir.

Olgtilerin

yorumunda

_bu

_derin

_ve

_sr!

_etkilerin

_birbirinden

aynlmasr gerekir.

$ekil

5.1'de

rejyonal ve rezidriel anomaliler

bir

haritada,

_$ekil

5.2'd.eise

bir

profil

rizerinde gOsterilmektedir.

Gozlenen anomali

Rejyonal anomali Rezidtiel anomali

$ekil

5. _{1. Gdzlenen anomaliden rejyonal trendin grkanlmasryla rezidiiel}

anomalinin elde edilmesi.

2.4 1.5 t.0 05 AO - 0.5 - i.0

$ekil

5.2

$ekil 5.1'de gosterilen anomaliyi kesen

_{AB profili boytnca}

rejyonal trendin giderilmesi.

5.1.1,1.

_{Ortalama Deler yiintemi}

_(Daire

_merkezine

_ortalama)

Bu yontem

Griffin

ydntemi olarak da

bilinir

ve gozrenen bir _{anomariden rejyonalin elde}

edilmesinde kullamlan en basit

bir

analitik yaklagrm olarak bilinmektedir.

Bu

y6nteme

g6re

bir

daire iizerindeki anomali

de$errerinin ortalamasr alrrur.

Bu

deler

merkez noktarun rejyonal

_{delerini verir. Anomali}

_deleri

_{ile rejyonal degerin}

_farkr

_{ise rezidiiel}

Gozlenen rnomali

de$eri

verecektir.

_{gekil 5.3'de gortildtilri gibi belirli}

_bir rejyonal anomali,

yartgapta

daire

segilerek

Rej

:

&

*

gz*gs *

gq

t

gs

t

ge

* gt

+

g

_(5.1)

balrntrsrndan bulunur.

$ekil

5.3. Ortalama de$er y6ntemiyle rejyonal anomalinin hesaplanmasr.

Burada esas problem uygun gaph

bir

dairenin segilmesidir. Bunun igin segilen dairenin

anomaliyi temsil

etmesine

dikkat

edilmelidir.

En

ideal daire

segiminde anomalinin

merkezinden gegen

bir

piofil

boyunca

elde edilen anomali e$risinin

karekteristigi

gozlenebilir

($ekil

5.4). Burada

ardarda

A

ve

B

olarak

gosterilen

iki

noktanrn

ortalamast

C

noktasrru

verir.

C

noktasr dairenin merkezine kargrhk

gelir.

C

merkez

noklast

ile

D

gozlenen

anomali

arasrndaki

fark, rezidtieli

verecektir.

E$er

daire

anomali gaprndan daha kuguk

bir

gapa _{sahip olursa, bu durumda olugan E ve F}

_gibi

_iki

noktayr

kesen

profilin orta

noktasr

G

olarak

verildifinde, rezidtieli D-G

olacaktrr.

Buradan

bunun gergek

rezidueli

gdstermeyece$i agrk

bir

gekilde

gortilecektir.

E$er

daire anomalinin gaprndan daha bliyrik olursa rezidtiel anomali gori.ilmeyecektir. /.t'--'---'-'

l^\

t

_{\_---/}

(e)

_/

::-*,:*::,-e.

$ekil

5.4.

Bir

anomali Uzerinde

farkh

gaplara sahip dairelere g6re rezidtiellerin

elde edilmesi.

5.I.1.2.

Diigey

Tiirev Yiintemleri

Drigey

ttirevler,

sr!

kutlelerin etkisini derin k0tlelerden ayran

bir

ydntemdir.

Gravite

ve Manyetik anomali haritalanmn yorumunda yaygrn

bir

qekilde kullamlmaktadrrlar.

Diigey ttirev

yontemlerinde,

birinci veya

ikinci

ttirev

uygulamalan yaprlmaktadrr.

Birinci

ttirevle

gok

sr!

olmayan,

ikinci

tUrev

de

ise gok

sr!

etkiler ortaya

grkanhr. Genel olarak

bir

potansiyel alan anomalisine

(gravite

veya manteyik) neden

olan bir

ki,itlenin

(gekil 5.5)

tizerindeki

bir

drizlemde

yer

alan

A

noktasrndaki

alan

de$eri,

V(x',y',0)

ise P noktasrndaki birinci dti;ey ttirev,

olarak verilir.

I

?..V(*',

_{y ,o)z dx'dy}

V,(0,0,2)

:

;

_JI

_{,_r}

j'=,",

zn!-J

_(*''

_*

_y''

_*t''1t,,

(s.2)

Ki.rtle

$ekil. 5.5. Herhangi

bir

kutlenin dtigey ttirevlerinin

gosterim.

Polar koordinatlardaki

x':r

Cosg

_,y'=

|

Sing yazrlacaErndan,

v,(o,o,z):

*]ji##P

Gauss teoremine g6re, daire tizeindeki alan deperlerinin ortalamasr

1'n

V1r,oy =

_*

[rrr,cr,o)ds

(5.4) ba[rnttsmda (5.3) de yerine yazrldr$rnda,

u'(:'o'

'1=

',i

v1)e#f,

bulunur.

Uygulamada,

s

bir

grid

araltpr olmak tizere r1:s,

yangaph daireler igin dUgey ttirev genel olarak,

v.

(o,o,

t)

₌

_:i,A,V(r,,0)

J i=0

egitlipinden bulunur.

ikinci

ttirev ise,

v,'(o,o,r)

=

+tB,q

s"^i...|

(s.3)

(s.4)

(s.s)

r2:s',12,

r3:s{5,

olarak

verilen

ri (5.6)

(s.7)

olarak

verilir.

Bunun anlamr

ri

yangaph daireler

($ekil

5.6) tizerinde dUgen

de[erlerin

ortalamalanrun

ilgili

katsayrlarla garprlarak toplanmastdrr.

Burada

Ai ve

B;

ortalama

alan de$erlerinin garprlacalr

ttirev

katsaylandrr. Henderson'a

g6re

birinci ve

ikinci

ttirev

katsayrlan Tablo 5.1'de verilmiqtir (Erden, 1979).

$ekil

5.6. Yukan uzarum ve

tiirev

hesaplamalannda kullarulan

grid

a!r.

Tablo 5.1. Henderson'un

l.

ve 2. ttirev katsayrlan.

Daire No f1

l.

Ttirev

k=0 grid ytizeyde

A(ri,0)

2. Ttirev

F0

grid ytizeyde B(r;.0) 0 0 1.87282 2.82994 I S 1.13625 -2.49489 2 s{2 4.05949 0.05173 J s{5 4.30210 4.39446 4 s{8 {.05857 0.00932

)

s{13 4.O7597 4.00732 6 s{25 4.070702 0.003M s./50 {.05758 0.00219 8 s\i136 {.03905 0.00040 9 s.,1274 4.02286 0.00004 l0 s./625 4.05020 0.00000 5.1.1.3.

Analitik

Uzanrmlar

ytizeye

yakrn rsr etkileri

yok

edebilmek

igin

"1rukan hakkrnda

bilgi

edinmek igin "agafr uzarum" uygularur.