Search

ÖZET Son yıllarda Düşey Sismik Profil (DSP) yöntemi arama jeofiziğinde Önemli bir teknik olmuştur. DSP yönteminin uygulamaları yüzey sismik verisini desteklemekten petrol arama ve üretim alanlarında ayrıntılı bilgi sağlamaya doğru kaymak tadır. Bunun nedenleri arasında yüzey sismiğine nazaran daha iyi ayrımlılık, yeraltı yapısının üç boyutta görüntülene- bilmesi ve kırık zonlarının teşhisi ve karakteristiklerinin belirlenebilmesi sayılabilir. Bu uygulamalar heterojen ortamlarda dalga yayılımı için yeterli yöntemlerin gelişimi, direk, yansımış ve saçılmış P ve S dalgalarının kullanımı, DSP verisinin inversiyonu ve kuyunun sismik tepkisinin modellenmesi gibi çalışmaların olgunlaşması ile önümüzdeki yıllarda daha da gelişecektir. Sismik veride görülen birçok olayın daha iyi anlaşılma sı, değerlendirme ve yorumlama aşamasında yapılacak yanılgının azaltılması, sismik modelleme çalışmaları ile sağlanabilir. Bunun için, bilinen fiziksel parametrelerden yararlanılarak oluşturulan jeolojik modellerden yapay sismogramlar hesaplanır. Yapay sismogramlar sismik verinin yorumunda önemli bir araçtır. Son yıllarda DSP kesitlerinin yorumunda dalga yayılımının sayısal modelleri gittikçe artan oranda kullanılmaya başlanmıştır. Küresel açılım, tüm tekrarlı yansımalar ve tüm arayüzey dalgalarını içeren yapay sismogramları hesaplamak için üç boyutlu dalga denklemini çözmek gerekir. Thomson (1950) ve Haskell (1953) tabakalı ortamda dalga denkleminin propagator matris yöntemi çözümünü vermişlerdir. Fakat bu yöntem, çoğunlukla cisim dalgası yapay sismograralarmda kullanılan yüksek frekanslarda sayısal kararsızlık gösterir. Çeşitli araştırmacılar yüzey sismogramları için bu probleme yeterli çözümler getirmişlerdir. Buproblem DSP sismogramları için Prange (1985) tarafından çözülmüştür. Ayrık dalga sayısı yönteminde sismogramlar önce frekans ortamında hesaplanır. Nokta kaynak problemi tek kaynak yerine iki boyutlu peryodik kaynak dizisi yerleştirerek sayısal olarak çözülmüştür. Böylece elastik dalga alanı tam ayrıklanır, çok etkin ve hızlı yapay sismogram hesap laması yapılabilir. Bu çalışmada, tabakalı ortamda yüksek frekanslı yeraltı sismogramlarmı hesaplamak için Prange tarafından geliştirilen bir yöntem kullanılmıştır. Bu yöntemde mevcut propagator matris kökenli formülasyonlarla ilişkili sayısal kararsızlıkları elemine etmek için propagator matris çarpanlarına ayrılmıştır. Gerçek DSP sismogramlarının yorumunu kolaylaştırmak amacı ile model sonuçlar verilmiştir. Prange' in tekniği kullanılarak değişik yatay tabakalı elastik ortam modelleri için ayrık dalgasayısı yöntemi ile yapay DSP sis mogramları hesaplanmıştır. Ayrık dalgasayısı formülasyonu, küresel yayılmayı, tüm tekrarlı yansımaları, tüm arayüzey dalgalarını ve yüzey dalgalarını hesaba katar. Yöntem, soğurmayı dikkate alarak tabakalı ortam için üç boyutlu dalga alanını hesaplar. Sismogram hesabı için değişik kaynak fonk siyonları gözönüne alınarak kaynak fonksiyonunun sismogramlardaki etkileri irdelenmiştir. Tabaka sayısının ayrımlılığa etkisi sınanmıştır. Kuyu-kaynak uzaklığının kayıtlarda dalga tiplerine ve genliklere etkisi incelenmiştir. Sıfır olmayan kaynak uzaklıkları için enine ve dönüşmüş dalgaların çok önemli olduğu ve direk boyuna dalgalardan daha şiddetli oldukları gözlenmiştir. Soğurma olayının DSP verilerine olan etkisi incelenmiştir. Ayrıca, Trakya bölgesinde bir kuyuda belirlenen model için yapay DSP sismogramları elde edilerek, yöntem gerçek arazi verisine uygulanmıştır. Yapay DSP kesiti ile gerçek arazi verisinin uyumlu olduğu gözlenmiştir. vı SUMMARY Recently, Vertical Seismic Profiling (VSP) has become a major technique in geophysical exploration. Its applications have expanded from that of supporting role to surface seismic data, into broader areas of petroleum exploration and production. Because, it provides better resolutions to three dimensional imaging of sub-surface structures and to identification and characterization of fractures and fracture zones. These applications require the development of efficient methods of wave propagation in heterogeneus media by generating direct, reflected and scattered P and S waves, to create models of seismic responses in boreholes. Most events seen on a seismic section can be demonstrated by modeling. These studies reduce the errors in evalution and interpretation. Synthetic seismograms are generated for geological models of known physical parameters. Therefore, synthetic seismograms are fundamentally important in the interpretation of seismic data. Sometimes it is desirable to compute complete synthetic seismograms that include geometrical spreading, all multiples, and interface waves. Such synhetics are obtained by solving the three dimensional wave equation using exact methods. The propagator matrix method, which was introduced into seismology by Thompson (1950) and Haskell (1953), is the most popular method of solving the wave equation in layered media. The orginal propagator matrix formulation of Thompson and Haskell is numerically unstable at high frequencies typically used in body wave seismogram synthesis. Elegant and efficient solutions to this problem have been developed for free surface seismograms by many researchers, but the problem remained unsolved for sub-surface seismograms. A technique Vllwhich eliminates this problem is presented by Prange (1985). In the discrete wavenumber method, the seismograms are first computed in the frequency domain. The point source problem is numerically solved replacing a two dimensional periodic array of sources instead of the single source. Thus, discretizated elastic wave field is obtained. This makes evaluation of synthetic seismograms very effective and fast. In this study, the method of Prange (1985) is used to compute high frequency sub-surface seismograms in layered media. Factorized propagator matrices are derived. These eleminate the numerical instabilities associated with existing propagator matrix based formulations. To render the interpretation of real data easy, numerical simulations of vertical seismic profiles in flat-layered elastic media using the discrete wavenumber method are presented. Formulation takes into account spherical spreading, all multiples, interface waves, and surface waves. This method computes the complete three dimensional wave field solution for an attenuating layered media. The effect of source borehole separation on recorded wave types and amplitudes is studied. For non-zero source-offsets, transverse and converted waves become very important and can bear more energy than the direct longitudinal waves. The effect of attenuation on VSP data is examined. In addition, the method is applied on a field data and a synthetic seismogram for a model from a selected borehole in Threace region is computed. In spite of the difference in sources used, a good agreement between synthetic VSP section and field data can be seen. vm 107

61

Yapı kalitesinin jeofizik yöntemlerle araştırılması çalışmalarında son yıllarda yapı jeofiziği başlığı altında önemli gelişmeler sağlanmıştır. Günümüzde yer radarı yöntemi, elektrik özdirenç yöntemi ve ultrasonik yöntem yapı jeofiziği araştırmaları kapsamında sıkça kullanılmaktadır. Çalışmanın amacı; yapı jeofiziği araştırmalarında kullanılan yöntemlerin etkinliklerini araştırmaktır. Bunun için bu çalışma kapsamında hazırlanmış beton ve betonarme numuneler ve mevcut bir yapı üzerinde birçok yüksek frekanslı radar, ultrasonik ve özdirenç ölçüleri alınarak değerlendirmeler yapılmıştır. Alınan ölçülerle yapılarda dayanım, kırık çatlak, korozyon durumu ve donatıların belirlenebilirliği araştırılmıştır.Bu çalışmada bir düşey, bir yatay betonarme numune ve ayrıca küp beton numuneleri oluşturulmuştur. Düşey betonarme numunede yer radarı, elektrik özdirenç ve ultrasonik yöntem, yatay betonarme numunede yer radarı ve ultrasonik yöntem, küp beton numunelerinde ise ultrasonik yöntem ve basınç deneyi uygulanmıştır. Oluşturulan numunelerin dışında da mevcut bir kolon üzerinde yer radarı, ultrasonik ve elektrik özdirenç yöntemleri ile ölçümler yapılmıştır. Yer radarı yöntemi ile elde edilen veriler bilgisayar ortamında yazılım ile değerlendirilip donatı tespitleri yapılmıştır. Elektrik özdirenç yöntemi ile elde edilen veriler ile yapıların korozyon durumu hakkında yorumlar yapılmıştır. Ultrasonik yöntem ile elde edilen verilerle beton kalitesi, dayanımı ve kırık tespiti yapılmış ayrıca beton basınç deneyi sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda yapıya herhangi bir zarar vermeden, hızlı ve ucuz bir şekilde jeofizik ölçülerle donatının belirlenebileceği, beton kalitesinin, kırık çatlak durumunun ortaya konulabileceği ve betondaki korozyonun tespit edilebileceği anlaşılmıştır. INVESTIGATION OF STRUCTURE QUALITY USING GEOPHYSICAL METHODS ON CONCRETE AND REINFORCED CONCRETE STRUCTURES Researchers which has worked about determination of structure quality using geophysical methods are painted a positive picture of big improvements. Nowadays ground penetrating radar (GPR), electrical resistivity and ultrasonic method have often been used at structure geophysic research.Aim of thesis is to investigate effect of geophysical methods which have been used in structure research. Evaluation of taken measurements by high frequency GPR, ultrasonic and resistivity tools on reinforced concrete samples, concrete which was especially prepared and existing structure was done. Estimation of concrete strength from pulse velocity measurement, degree of corrosion estimated from electrical resistivity measurements, numbers and depths of reinforcement, from GPR profiles on different samples of structure were discussed in this study.Vertical and horizontal reinforced concrete samples and cubic concrete samples were designed in this work. GPR, resistivity and ultrasonic measurements were taken on vertical concrete sample. GPR and ultrasonic measurements were taken on horizontal concrete sample. Ultrasonic and compression tests were done on cubic samples. Furthermore, GPR, ultrasonic and resistivity methods were applied on existing concrete column. Data found by gpr method were evaluated by software and steel bars were determined. According to data collected by electirical resistivity method, corrosion degree of structures were identifed. Concrete quality found by ultrasonic measurements and detection of fractures were done and compared with compression test results. In this study, it is understood that determination of steel bars and pvc pipes, concrete quality, detection of fractures and degree of corrosion in construction by using geophysical methods can be determined fast, cheap and non-destructive. 154

Bu tez çalışmasında; güvenli, ekonomik, çevresel ve zamansal açıdan doğru hızlı tren yolu güzergahının tespitinde, sıvılaşma davranışının mekanizması, sıvılaşmaya etki eden faktörler, sıvılaşma sonrası meydana gelen oturma, taşıma gücü mekanizmasına özetle değinilerek arazide elde edilen Kayma dalga hızı ( ) ve arazide elde edilen SPT (N1)60, deney sonuçlarından yararlanılarak sıvılaşma tahkiki ve taşıma gücü analizleri yapılmıştır. Çalışmada T.C. Ulaştırma Bakanlığı DLH İnşaatı Genel Müdürlüğü, Etüt Proje Dairesi Başkanlığı Sivas - Erzincan Hızlı Tren Projesi kapsamında daha önceden toplanmış Sismik Kırılma, Düşey Elektrik Sondaj ve Mekanik Sondaj çalışmalarından elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Sıvılaşma, oturma ve taşıma gücü hesaplamaları Matlab programlama dili kullanılarak yapılmıştır. Bu veriler ilişkilendirilerek jeoteknik kesitler tarafımca Autocad bilgisayar destekli tasarım programı ile oluşturulmuştur. Çalışmada; P dalga hızı (Vp), S dalga hızı (Vs), Yoğunluk (d), Kayma modülü (?), Elastisite modülü (Ed), Bulk modülü (Kd), Poisson oranı ( ), zemin taşıma gücü (qu) ve zemin emniyet gerilmesi (qs), emniyet faktörü, oturma parametreleri tespit edilmiştir. Yapılan değerlendirmelerden artan ivme değeri ile potansiyel sıvılaşma risk alanları ve üzerine gelecek yük neticesinde zeminin taşıma gücü probleminin olmadığına varılmıştır. In this thesis study liquefaction mechanism, the factors which reeffected the liquefaction, settlement, bearing capasity were summarized. The whole data were evaluated according to liquefaction and bearing capasity analyses which developed depend on Shear Wave Velocity (Vs) , standart penetration test (SPT (N1)60) and mechanical tests. The data which are needed for liquefaction and bearing capasity analyses were collected from Sivas region. The datas were reassessment which obtained seismic cross-sections, vertical electric sondings and mechanic drilling studies have made in Sivas region. These geotechnical sections were composed by making relations. The use of seismic geophysical method has been investigated, in order to detection of accurate railways, it was built in 2007 within Sivas-Erzincan boundaries were examined by Republic of Turkey Ministry of Transport in the study. Parameters of liquefaction, settlement and bearing capasity is calculated by Matlab. It was determined P Wave Velocity (Vp), S Wave Velocity (Vs), Density (d) (gr/cm3), Shear Modulus (?) (kg/cm2) , Elasticity Modulus (Ed) (kg/cm2) , Bulk Modulus (Kd) (kg/cm2), Poisson Ratio ( ), Soil Bearing Capacity (qu) (kg/cm2), and Ground Safety Stress (qs) (kg/cm2) , safety factor parameters. 241

Bu tez çalışmasında, Yapay sinir Ağları (YSA) yöntemi kullanılarak heyelanlardayamaç/şev güvenliği hesaplanabilirliği araştırıldı. İlk olarak kullanılan YSA programı için100 adet yapay heyelan verisi oluşturuldu ve bu heyelanların güvenlik faktörleri (GF)GeoStudio programı ile hesaplandı. Bu şekilde oluşturulan veri tabanının 80 adediYSA?nın eğitimi, 20 adedi ise testi için kullanıldı. YSA yöntemi ile giriş parametresiolarak heyelan yüksekliği, yeraltı su tablasının derinliği, heyelan açısı, birim hacimağırlığı, kohezyon ve içsel sürtünme açısı, çıkış parametresi olarak ise GF kullanılarakheyelanların GF?leri hesaplandı. Klasik yöntemle ve YSA ile hesaplanan GF?leri arasındaiyi bir uyum elde edildi. Daha sonra zemin parametreleri dikkate alınarak NEHRP ZeminSınıflamasına göre her bir heyelana sismik hız bilgileri eklendi. Bu durum için de YSAyöntemi ile GF?leri tekrar hesaplandı. Giresun Organize Sanayi heyelanlarında sismikkırılma ve sismik yüzey dalgası yöntemleri kullanılarak boyuna ve enine dalga hızlarıhesaplandı. Araklı-Yiğitözü heyelanında ise araziden numune alınarak zemin parametreleribelirlendi. Bu veriler kullanılarak üç heyelanın GeoStudio programında GF?leri hesaplandı.Heyelanların birim hacim ağırlığı, kohezyon, içsel sürtünme açılarına sismik hızlarına görearalık değer verilerek GF?leri YSA ile hesaplandı. Sonuçlar incelendiğinde kohezyonunGF üzerinde en etkili parametre olduğu tespit edildi. Son olarak incelenen heyelanlarınYSA yöntemi ile GF?leri değerlendirildi. Sonuç olarak, heyelanlarda YSA yöntemi ilegüvenlik faktörünün hızlı ve kolay bir şekilde hesaplanabileceği, heyelanlar için belliolmayan bazı zemin parametreleri yerine sismik hızlar kullanılarak stabilite hesaplamalarıyapılabileceği ortaya konulmuştur. In this thesis, accountability of slope safety on landslides was investigated usingArtificial Neural Networks (ANN) method. Firstly, 100 synthetic landslide data werecreated for using ANN program and safety factor of these landslides were calculated withGeoStudio software. 80 of these synthetic landslides in training set and 20 of them wereused in testing set. The input parameters of ANN method were the height of slope, theheight of water level, the inclination of slope, the unit weight of soil, the cohesion of soiland the friction angle of soil, the output parameter were the factor of the safety of theslopes and safety factors were calculated with ANN. The safety factor of calculated by theclassical method and the ANN were a very good correlation between each other. Then,seismic velocity was added each landslide according to NEHRP Soil Classification takinginto account the parameters of the ground. Also, in this case safety factors were recalculatedwith ANN. Compressional and shear wave velocities of Giresun OrganizedIndustry landslides were calculated using seismic refraction and seismic surface wavemethods. Soil parameters of Araklı-Yiğitözü landslide determined by sampling. The safetyfactor of three landslides were evaluated using these parameters with GeoStudio software.Unit weight of soil, cohesion and internal friction angle parameters of 3 landslides weregiven range according to seismic velocities and calculated safety factor with ANN. Theresults are analyzed, cohesion is detected the most effective parameter on SF. Finally, SFof analyzed landslides evaluated with ANN. As a result, safety factor of landslides can becalculated fast and easy way with ANN, stability calculation for landslides can be executeusing seismic velocities instead of undefined some soil parameters. 128

Trabzon ili ve çevresinde son yıllarda gerçekleşen ekonomik gelişmeler, endüstrileşme faaliyetleri ve nüfus oranındaki artış, yapılaşma oranını yaklaşık %300 civarında artırmıştır. Bölgede yapılaşma için uygun alanlar oldukça sınırlı olup, mühendislik yapıları daha çok dağlık ve yoğun bitki örtüsüyle kaplı olan alanlara inşa edilmektedir. Bölgenin topografik yapısı ve iklim özellikleri nedeniyle değişik zamanlarda, farklı yerlerde çok sayıda sel, taşkın ve kütle hareketleri meydana gelmekte ve bu olaylar yapılar için büyük tehlikeler oluşturmaktadır. Son yıllarda Karadeniz kıyısı boyunca uzanan aktif faylar ve Kafkas fayının meydana getirdiği depremlerdeki artışlar, yapılar için doğru yer seçiminin önemini daha da artmıştır. Bu seçim yapılırken yapının inşa edileceği zeminin mühendislik özelliklerinin güvenli bir şekilde belirlenmesi gereklidir. Bu çalışmada, Trabzon ili ve çevresinde oldukça büyük bir alanda yayılım gösteren Kabaköy Formasyonu ?nu oluşturan volkanik kayaçların kaya kalitesi ve bazı mühendislik özellikleri, hız ve soğurulma tomografisi yöntemi ile ilk defa olarak ortaya konulmuştur. Hız ve soğurulma tomografisinin birlikte kullanımı, kaya kütlesinin yapısı ve fiziksel özelliklerinin analiz edilmesinde etkin bir yaklaşımdır. Hız tomografisi yanal ve düşey yöndeki hız değişimlerini başarılı bir şekilde ortaya koymaktadır. Sismik dalganın soğurulma mekanizması karmaşık bir işlem olduğundan, sığ yüzey sismiği çalışmalarında nadir olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, soğurulma tomografisinin sığ sismik çalışmalarda kaya kütlesinin tanımlanmasında etkin bir yöntem olduğu ortaya konulmuştur. Çalışma alanında kırılma ve soğrulma tomografisi ile çok kanallı yüzey dalgası analiz yöntemi kullanılarak, sığ yer altı yapısı, sismik hızlar ve soğurulma katsayıları hesaplanmıştır. Bu sonuçlar, sondaj uygulamaları ile kıyaslanmış ve sondajlardan elde edilen karot örnekleri üzerinde jeoteknik deneyler gerçekleştirilmiştir. Böylece, Kabaköy Formasyonuna ait volkanik kayaçların mühendislik özellikleri ortaya konulmuştur. Economic development, industrialization and dense population in Trabzon have caused residential construction to increase by 300% in the last decade. In the region, the suitable areas for construction are very limited, and the settlement area is mountainous and covered with heavy vegetation. Numerous floods and mass movements have occurred in different times and places due to topographic structure and climatic characteristics of the region and these events give way to great danger for constructions. After the earthquakes were occurred recently, it was understood that extended faults along the coast of the Black Sea, and the Caucasus Fault is active. Site selection for residential areas becomes increasingly important because of all these reasons. When selecting sites, it has to determine to engineering properties of soil on which a structure will be built. In this study, rock quality and some engineering properties of volcanic rocks (Kabaköy Formation) covering an extensive area in Trabzon and the vicinity of Trabzon were determined for the first time with the help of velocity and attenuation tomography methods. The combined use of both methods is an efficient approach to analyze structural properties of rocks. Velocity tomography is a successful method to reveal lateral and vertical velocity variations in a medium. Since physical mechanism of seismic wave attenuation is a complex process, this method is rarely used in shallow seismic surveys. In this study, it is revealed that the attenuation tomography in shallow seismic studies is an efficient method when identifying rock masses. Moreover, multichannel analysis of surface waves, refraction and attenuation tomography methods were carried out to obtain shallow subsurface structure, seismic velocities and seismic attenuation coefficients of the study area. These results were compared with borehole applications, and a series of geomechnical tests was applied on the core samples obtained from boreholes. Therefore, engineering properties of Kabaköy Formation consisting of volcanic rocks were obtained. 240

Yamaçlarının duraylılık analizlerinde öncelikle bilinmesi gerekenler yamacın yapısı, toprak ve kayanın jeoteknik özellikleridir. Kayan kütlenin ve altındaki yapının özelliklerinin yüksek doğruluk oranıyla belirlenmesi heyelan yapısının ortaya çıkarılmasında önemlidir. Jeofizik yöntemler; heyelan alanındaki malzemelerin sınıflanmasında ve özelliklerinin belirlenmesi için uygulanır. Heyelan analizlerinde kullanılan jeofizik yöntemler içerisinde en uygun olanı sismik yöntemlerdir. Sismik yöntemler, şev stabilitesi analizlerinde kuvvet karşısındaki malzemenin özelliklerinin belirlenmesinde önemli yer tutmaktadır. Diğer jeofizik yöntemler, örneğin elektrik, elektromanyetik, doğal potansiyel ve gravite yöntemleri de yer içinin belirlenmesinde faydalı bir araç olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bu yöntemlerle elde edilen veriler, sondaj ve laboratuardan elde edilen sonuçlarla korele edilmelidir.Bu tez çalışması kapsamında Trabzon ve Gümüşhane ilinde bulunan iki farklı heyelan üzerinde jeofiziksel yaklaşımlarla elde edilmiş çalışmalar ve sonuçları sunulmaktadır. .Heyelanlar jeolojik olarak birbirinden oldukça farklıdır Sismik kırılma yöntemi, düşey elektrik sondajı (DES), yer radarı (GPR) tekniği kullanılarak, heyelan yapısının kayma yüzeyi, satürasyon zonu, tabaka kalınlıkları, P ve S dalga hızları belirlenmeye çalışılmıştır. Bu değerlendirmeler sonucunda heyelan alanına ait olan yapı kesitleri, elastik hızların dağılımı ve özdirenç seviye haritaları elde edilmiştir. Ayrıca farklı jeofizik yöntemlerin heyelan araştırmalarındaki etkinliği tartışılmıştır. Değişik jeofizik yöntemlerden elde edilen sonuçlar birbiri ile karşılaştırılarak çözümlemeler yapılmış ve aralarında oldukça iyi bir uyum olduğu gözlenmiştir. Bu çalışma, heyelan gibi karmaşık jeolojik yapılarda jeofizik yöntemlerin oldukça kullanışlı olduğunu göstermektedir. A pre-requisite in slope stability analyses is the internal structure, geotechnical properties of soil and rock. It is important to determine the properties of sliding mass and its basement for exposition of the structure of the landslide. Geophysical methods to determine the internal structure of a soil or rock mass may be used for this purpose. Seismic methods are often the most suitable because the measurements depend on the mechanical properties that are also important in the mechanical calculation of slope stability analyses. Other geophysical methods, such as electromagnetic, electric resistivity, self-potential and gravity methods may be useful to determine the internal structure, but require a correlation of found boundaries with mechanical properties.In this study, the outputs of geophysical studies for two landslides area showing different characterization within Trabzon and Gümüşhane Region (NW of Turkey) were presented. In particular, we used the seismic refraction, vertical electrical sounding (VES), ground penetrating radar (GPR) to determine the slope surface of landslides, the saturation zone, P and S wave velocities and the thickness of the landslide material. The landslide structure, distribution of the elastic velocities and resistivity level maps are obtained from the results of the investigations. Also, effectiveness of different geophysical methods in investigation of landslides is discussed. The results were compared with each of the geophysical methodologies and a valuable correlation was found between each of the results. This study offers that geophysical techniques are useful for investigating landslide areas characterized by complex geology. 129

Ülkemizde jeofizik mühendislerinin yer almasını istediğimiz zemin projelerinde mutlaka sığ yeraltına ait enine dalga hız bilgisine ihtiyaç duyulmaktadır.Jeofiziksel ve Jeoteknik açıdan mühendislik problemlerinin çözümünde kesme dalgası hızının hesaplanması ve bu hıza bağlı olarak yeraltındaki tabakaların dinamik elastik özelliklerinin ve yer tepkisinin belirlenmesi oldukça önemli bir yer tutmaktadır.Günümüzde kesme dalgası hızı farklı yöntemlerle elde edilebiliyor olsa da, bu yöntemlerde karşılaşılan bazı zorluklar bilim adamlarını alternatif yöntemler arayışına yöneltmiştir. Son yıllarda geliştirilmiş olan yüzey dalgalarının çok kanallı analizi de bu yöntemlerden birisidir. Bu yöntemde, heterojen malzemeden oluşan gerçek ortamda dispersif özellik gösteren Rayleigh tipi yüzey dalgaları kullanılmaktadır. Bu amaçla Rayleigh dalgalarının frekansa karşı faz hızı eğrisi yüzey dalgalarının çok kanallı analiz yöntemleriyle elde edilebilir. Bu şekilde elde edilen eğriler dispersiyon eğrisi olarak adlandırılmaktadır. Bu dispersiyon eğrilerine doğrusal olmayan en küçük kareler yöntemi uygulanarak Bir boyutlu (1B) kesme dalgası hız bilgisi elde edilir. Elde edilen hız bilgilerinden yararlanmak suretiyle bir bölgede zeminin herhangi bir kuvvetin etkisi altında nasıl bir tepki vereceğini bazı mühendislik jeofiziği parametrelerini (Poisson oranı, elastisite modülü, kayma modülü, bulk modülü, zemin büyütme faktörü, taşıma gücü ve zemin hakim titreşim periyodu gibi) hesaplayarak belirlemek mümkündür.Bu tezde genel olarak kesme dalgası hızını elde etme yöntemleri anlatılmış olup, yüzey dalgalarının analiz yöntemleri ayrıntılı olarak irdelenmiştir. Yapay ölçümlerden elde edilen kayıtlar yüzey dalgalarının çok kanallı analiz yöntemi ile değerlendirilip 1-boyutlu kesme dalgası hızları belirlenmiştir.Trabzon ve yöresi için temel olma özelliği taşıyan Beşirli formasyonunda sismik veriler toplanarak yüzey dalga analizi ile enine dalga hız bilgisi hesaplanmış ve formasyona ait mühendislik değiştirgenleri belirlenmiştir. Gerçekleştirilen yapay veri ve arazi uygulamalarında yöntemin başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Yüzey Dalgaları, Dispersiyon, Faz Hızı, Kesme Dalgası Hızı It is need that the Geophysical Engineers must have information about the shear wave which belongs to the near surface in our country.Determination of shear wave velocity is very important, because the determined velocity is used to calculate dynamic-elastic properties and site effect of the underground layers for solving of geophysics and geotechnics problems.Altough shear wave velocity, nowadays, is determined by using of different methods, the difficulties that appear when the methods are used, have orientated the to scienstist investigated the new methods. Multichannel Analysis of Surface Wave method has recently been improved, is one of the these methods. In this method. İt is used Rayleigh waves that consist of heterogen materials and indicate the dispersion properties. Phase velocity curve that versuses frequency of Rayleigh wave is calculated by multichannel analysis of surface wave. This curves are named as a dispersion curve. Shear wave velocity is obtained by practising non-lineer least square method on this curve. Some Geophysical parameters, which belong to field, is calculated by using S wave velocity. The soil?s act which is under any stress can be determined by this parameters.In this thesis, it has generally been explained about the methods that use for obtaining the shear wave velocity and it has been mentioned about multichannel analysis surface wave method in detail. One dimension shear wave velocity has been determined by shot gathers, which had been obtained from synthetic and field measured, i nterpreted with multichannel analysis of surface wave method.By gathering seismic data that belongs to the Besirli formation which is crucial for Trabzon provine and its around, shear wave velocity has been calculated by using MASW methods. With the obtained data from both field and synthetic ıt has been seen that the results are reliable.Keywords: Surface waves, Dispersion, Phase velocity, Shear Wave Velocity. 100

ÖZETYer Radarı (GPR) Verilerinin şlenmesinde Yeni YaklaşımlarOrhan KESEMENGünümüzde mühendislik çalışmalarında sığ yeraltının araştırılması giderek önemkazanmaktadır. Arkeolojik aramalarda, yapı sağlamlık araştırmasında, çevre kirliliğiaraştırmalarında özellikle tercih edilen jeofiziksel yöntem yer radarı (Ground PenetratingRadar, GPR) yöntemidir.Bu çalışmada, yer radarı veri işlem aşamalarının, sismik veri işlem aşamalarınabenzemesine rağmen, gerek ölçü düzeneği ve gerekse kullanılan ölçü birimlerindekifarklılıklar göz önüne alınarak verileri daha sağlıklı işlemek amacıyla veri işlem teknikleriirdelenmiş, yeni veri işlem teknikleri geliştirilmiş, bilgisayar programları yazılarak bir yazılımpaketi (SAMBAT) hazırlanmış ve bu tekniklerin uygulamadaki etkileri irdelenmiştir.Hazırlanan yapay yer radarı verilerine yukarıda sözü edilen veri işlem teknikleriuygulanmıştır.Geliştirilen yeni veri işleme tekniklerinden yığılmış zarf düzeltmesi (YZD), diğer genlikdüzeltmelerinin parametre seçiminde gösterdikleri zorluklara, yanal olayları ortadankaldırması ve yerel olayların öne çıkarması gibi sorunlara çözüm getirmektedir.Hız çözümlemesi, genelde ortak derinlik (CDP) ve bazen de ortak atış (CSG) verilerineuygulanırken, sabit açılımlı (COG) yer radarı verileri için hız çözümlemesinde yeni yöntemlerönerilmiştir. Ayrıca geliştirilen düşey ve yatay hız çözümlemeleri de kesitlerinyorumlanmasında kolaylıklar göstermektedir.Veri işlemden elde edilen bulgular doğrultusunda bu teknikler Karadeniz TeknikÜniversitesi'ndeki bazı kanalizasyon kanallarının konumlarının yer radarı yöntemi ilearaştırılmasında kullanılmıştır. Konu ile ilgili diğer bir çalışma ise Gümüşhane ili Mescitlibeldesindeki heyelan bölgesinde yapılmıştır. Yapılan çalışmada bölgede etkin olan heyelanınyapısal durumu incelenmiştir.Anahtar Kelimeler : Yer Radarı, Veri şlem, Matematiksel Dönüşümler, Süzgeçler, DüşeyHız Çözümlemesi, Yatay Hız Çözümlemesi, Yığılmış Zarf GenlikDüzeltmesi, Sığ Yeraltı Yapısının Belirlenmesi, Heyelan, SAMBAT SUMMARYNew Approaches In Processing The Ground Penetrating Radar (GPR) DataOrhan KESEMENRecently, the investigations of the shallow subsurface are increasingly important forengineering activities. An especially preferred geophysical method for the detection ofarcheological resource, strength of the structure and environmental pollution is GPR.In this study, although GPR data processing steps are similar to seismic dataprocessing, both measurement system and measurement unit are different. Hence, the dataprocessing techniques have been investigated; new data processing techniques have beendeveloped and also computer programs were developed for more reliable processing.Therefore, a software package (SAMBAT) was prepared and the effects of thesetechniques in the applications were investigated. These data processing techniques wereapplied to prepare synthetic GPR data.Stacked enveloped gain correction (SEGC) developed of new techniques of dataprocessing figure out problems for another gain correction has trouble for choosingparameters, suppress lateral events and inflates the residual events.While the velocity analysis is commonly used the data in common depth pointgathers and rarely used the data in common shot gathers, new methods are suggested forthe velocity analysis in common offset gathers. But, in this study new methods areproposed for common offset gather data. Also, vertical and horizontal velocity analysesdeveloped were aided for interpretation GPR section.These techniques were used for the detection of location of some sewers inKaradeniz Technical University by GPR method with the inventions from data processing.In another study was done region of landslip at Mescitli town at Gümüşhane. In this study,structural form at the active landslip at the region was investigated.Keywords: Ground Penetrating Radar, Data Processing, Mathematical Transforms, Filters,Vertical Velocity Analysis, Horizontal Velocity Analysis, Stacked EnvelopeGain Correction, Estimation of the Shallow Ground Structure, Landslide,SAMBAT 211

Karadeniz sahili boyunca uzanan Doğu Pontid aktif kıta kenarı litoloji ve fasiyes birliklerine göre kuzeyden güneye doğru kuzey, güney ve eksen zonu olmak üzere üç alt tektonik birlikten oluşmaktadır. Arap-Afrika plakasının Avrasya plakasına göre sol yönlü yanal hareketi ve Atlantik Okyanusunun açılması Doğu Pontidlerin jeolojik evrimini kontrol etmiştir. Bu bölgede KD, KB ve D-B yönlü kırık sistemleri bu üç zonu birbirinden ayırmakta ve Doğu Pontidlerin aktif tektoniğinde önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada bölgenin tektonik yapısı, Moho topografyası ve Curie noktası derinliği belirlenmeye çalışılmıştır. Doğu Pontidlerin üç farklı zonunun tektoniğini kontrol eden fay sistemlerini belirlemek için gravite verilerinin yatay türev haritası oluşturulmuştur. Gravite anomali verilerinin yatay türev haritasında bir çok çizgisellik görülmektedir. D-B, KD ve KB yönünde uzanan bu çizgiselliklerin Doğu Pontid kıtasal kabuğunun büyük yapısal zonlarını gösterdiği anlaşılmaktadır. Bölgenin kabuk yapısını belirlemek için istatiksel bir yaklaşım tekniği olan Güç Spektrumu yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem frekans ortamında anomalilerin spektrumları ile kaynağın derinliği arasında bir ilişki sunmaktadır. Güç Spektrumu yöntemi Moho ve Curie noktası derinliğini tespit etmek için Doğu Pontid Orojenik Kuşağının gravite ve manyetik verilerine uygulanmıştır. Doğu Pontidlerde Moho derinliği 35.6 km ile 45.1 km arasında değişmektedir. Diğer yandan Curie noktası derinliğinin ise 17.4 km ile 31.2 km değerleri arasında değiştiği tespit edilmiştir. Moho yüzeyini belirlemek için ayrıca gravite ters çözüm yöntemi kullanılmıştır. Güç Spektrumu analizinden elde edilen derinlikler ile gravite ters çözüm yönteminden belirlen Moho derinliği arasında iyi bir uyum olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler :Doğu Pontidler, Gravite, Manyetik, Kabuk Yapısı, Moho, Conrad, Kristalin Temel, Curie Noktası Derinliği, Tektonik Yapı, Gravite Ters Çözümü Investigation of Structure Styllious and the Crustal Structure of the Eastern Pontides Orogenic Belt with Geophysical Methods The Eastern Pontide active continental margin extending along the Black Sea coast comprises of the three sub-tectonic unites based on their lithology and facies associations, from north to south, as the northern zone, the southern zone and the axial zone. Left lateral movement of the Arabian-African plates with respect to Eurasia plate and opening of Atlantic Ocean controlled the geologic evolution of the Eastern Pontides. In this area NE, NW and E-W trending fault systems separate these three zones and play an important role in active tectonic of the Eastern Pontides. In this study, the tectonic structure, Moho topography and depth of Curie point of the region were tried to determine. To find out the fault systems that control the tectonics of these three different zones of the Eastern Pontides, the horizontal gradient map of the gravity data was prepared. A number of lineaments are seen on the horizontal gradient map of the gravity anomaly data. It is deduced that these lineaments trending E-W, NE and NW directions must separate the major structural zones of continental crust of Eastern Pontides. To estimate the crustal s tincture of the region, the power spectrum method, a statistical approaching technique, was used. This method provides a relationship between spectrum of the anomalies and the depth of sources in the frequency domain. The Power spectrum method was applied to bouguer gravity and magnetic data of the Eastern Pontide Orogenic Belt, respectively, to determine the Moho and Curie point depth. In the Eastern Pontides, the depth of Moho varies from 35.6 km to 45.1 km. On the other hand, it is determined that the Curie point depth changes between 17.4 and 31.2 km. The gravity inversion method was also used to investigate the Moho surface. It is determined that there is a good agreement between the depths obtained from power spectra analysis and depth of the Moho estimated from the gravity inversion. KeyWords :Eastern Pontides, Gravity, Magnetic, Crust Structure, Moho, Conrad, Crystalline Basement, Curie Point Depth, Tectonic Structure, Gravity Inversion 167

ÖZET Batı Anadolu'da gerilme alanlarında bulunan Alaşehir Grabeni, izmir'in yaklaşık 140 km doğusundadır ve yaklaşık Doğu-Batı (D-B) yönlü Gediz Grabeni içerisinde hapsedilmiş bir konumda yer almaktadır. Neojen'in farklı dönemlerinde gelişen ve Alaşehir Grabeni içerisinde yer alan yaklaşık Kuzeydoğu-Güneybatı (KD-GB) yönlü graben çökelleri daha yaşlıdır. Bu çökeller Alt-Orta Miyosen boyunca çökelmiş geniş alanlara yayılımlı gölsel petrollü şeyller ve fan delta sedimanlan içerirler. Daha genç yaşlı Pliyosen grabeni ise D-B yönlüdür ve Alaşehir civarında KD-GB yönlü grabeni örterek süperimpoze bir konum sağlar. Gölsel şeyi ve fan delta tipindeki kaim ve organik maddece zengin kalkerli siyah şeyllerden oluşan kaynak kayalar erken olgundur. Alaşehir basenini oluşturan Pliyosen tektonik aktivitesi, faylarla ilişkili jeotermal alanların oluşumuna olanak sağladığından sığ derinliklerde dahi organik maddece zengin gölsel sedimanlardan, lokal ısı kaynağı sayesinde önemli miktarlarda hidrokarbon türetilebilir. Alaşehir Grabeninin süperimpoze konumunun araştırılması ve petrol potansiyelinin belirlenmesi için, graben alanına ait 10 adet sismik kesit ve 2 adet gravite-manyetik hat verileri kullanılmıştır. Sismik veriler; hız, zaman ve maliyet yönünden büyük katkılar sağlayan interaktif yorum sistemlerinde, zaman göçlü sismik kesitlerden sismik anlık atribütler (genlik, faz ve frekans) hesaplanarak birlikte yorumlanmıştır. Böylece sismik atribütlerin kullanılması ile litolojik değişiklikler daha belirgin hale getirilmiş ve zaman göçlü sismik kesitlere yeni bilgiler eklenerek petrol endüstrisi açısından önemli bir takım ayrıntıların elde edilmesine çalışılmıştır. Güvenilir bir yorumlama tekniği için, sismik yorumlama sırasındaki her aşama, jeolojik saha çalışmaları ve diğer jeofizik yöntemlerle (Gravite ve Manyetik) elde edilen bilgiler ışığı altında mukayese edilerek, yapısal ve stratigrafik kapanların varlığı araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Graben, Süperimpoze, Jeotermal, Hidrokarbon, Sismik Atribüt, İnteraktif Yorum Sistemleri, Kapan VI SUMMARY The Structural-Stratigraphic Interpretation and Investigation of Hydrocarbon Potential of the Alaşehir Graben by Using Seismic Attributes in the Interactive Systems Alaşehir Graben, which is a representation of extension in Western Anatolia, is entrapped within the East- West (E-W) oriented Gediz Graben, and is located about 140 km east of İzmir. Approximately NE-SW and E-W oriented graben sets were developed during different periods of Neogene in Western Anatolia. Alaşehir Graben is one of the NE-SW oriented graben containing widespread fan delta sediments and lacustrine shales with petroleum show. The age of the sediment fill in the graben is lower-middle Miocene. Pliocene grabens are E-W oriented, and they provide superimposed graben configuration by cutting NE-SW oriented grabens. Such a configuration is observable around Alaşehir. Source rocks which are composed of lacustrine shales and fan delta type of thick and organic rich calcareous black shales are early mature. Since Pliocene tectonic activity forming Alaşehir Basin provides possibility to form geothermal areas related to faults, even in shallow depths significant amounts of hydrocarbons can be generated from organic rich lacustrine sediments by means of heat source. To investigate superimposed location of Alaşehir Graben and to determine petroleum potential, 10 seismic time migration sections and 2 gravity-magnetic line data have been used. Seismic data, in the interactive interpretation systems, have been interpreted by calculating seismic instantaneous attributes with seismic time migration sections. By using seismic attributes, lithologic difference became clearer, and adding new information to seismic time migration sections, some important details have been tried to be obtained for petroleum industry. To get a reliable interpretation technique, by comparing every step during interpretation session with geologic information and other geophysical methods, the interpretation has been tested, and the existence of structural and stratigraphic traps has been investigated. Key Words: Graben, Superimpose, Geothermal, Hydrocarbon, Seismic Attributes, Interactive Interpretation Systems, Trap VII 128

Ters evrişim sismik veri işlemde en önemli işlem adımlarından birisidir. Önce literatürde Wiener süzgeçlerinin değişik biçimleri ve Wiener süzgeçlerinin çıkış yeri olarak bilinen en küçük kareler yönteminin doğrusal değişmeyen zamanlı bir sistemin çözümü için matris formundaki çözümü gösterilmiştir. Buna ilaveten, Evrişim işlem adımlarının ters döndürülerek uygulanmasıyla ortaya atılan ters evrişim operatörü ve Fourier yöntemlerini kullanan yaklaşımlar verilmiştir. Bu işlemlerde bilinen yaklaşımlar evrişim çekirdeğindeki sıfırlardan dolayı kararsızlık sorununa sahiptir. Yapılan çalışmada, çok boyutlu tam ters evrişimin yeni bir yöntemi matematiksel olarak verilmiştir. Bu yöntemin 1 -boyutlu yaklaşık çözümü ile diğer bilenen yöntemler arasındaki üstünlükler ve sakıncalar, oluşturulan yapay izler üzerinde karşılaştırılarak belirlenmiştir. Burada yapay olarak oluşturulan izlerde minimum ve sıfir fazlı dalgacıklar kullanıldı. Daha sonra bu işlemlerin yapay izlere gürültü eklendiğinde gösterdiği davranışlar incelendi. Aynı zamanda, yapılan çalışmalarda, Fourier dönüşümü kullanılarak, frekans ortamında karşılaştırma amacıyla genlik spektrumlanna bakılmıştır. Sonuç olarak, determinitik ters evrişim yöntemleri içinde en etkili yöntem olarak tam ters evrişim yöntemi verilebilir. Anahtar Kelimeler: Ters evrişim, ters süzgeçleme, çok boyutlu süzgeçleme, ters evrişim operatörü, en küçük kareler süzgeci, Wiener süzgeci. I V To Compare Deconvolution Methods and 1-DimensionaI Exact Deconvolution Method Deconvolution is an important processing step of seismic data processing. Firstly, different form of Wiener filters and the least square method which known the starting point of Wiener filters in literature are shown solving of the linear time invariant system in the matrix form. Furthermore, deconvolution operator which suggests with convolution processing steps return and approaches which used Fourier methods are given. In this problem conventional approaches have instability problem due to the zeros of the convolution kernel. This study suggests a new method of multidimensional exact deconvolution mathematically. Advantage and disadvantage of solving 1 -dimensional closed-form of this method between the other conventional methods on the prepared synthetic seismograms have determined with matching. In here, minimum and zero phase wavelet are used in the seismograms which are built with synthetic. Then behaviors of the processing, which are shown in case adding the noisy to synthetic seismogram are examined. At the same time, amplitude spectrums have been computed with used the Fourier transform for comparing in the frequency domain in this study. Therefore, the most effective method in deterministic deconvolution methods can be given the exact deconvolution method. Key Words. Deconvolution, inverse filters, multidimensional filters, deconvolution operator, least square filters, Wiener filter. VI 118

ÖZET Son yıllarda, jeofizikte özellikle sismikte sinyal analizi konusunda oldukça farklı teknikler geliştirilmiş ve kullanıcının hizmetine sunulmuştur. Bu teknikler içerisinde önemli bir yere sahip olan süzgeçleme, Sinyal/Gürültü (S/G) oranının iyileştirilmesinde oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Özel bir süzgeç türü olan medyan süzgeçleme, istatistiksel ve non-lineer bir yapıdadır. En basit ifadeyle medyan operatörü, veriyi istatistiksel olarak (küçükten büyüğe doğru) düzenleyip, oluşan yeni verinin orta değerini saptar. Bu çalışmada, medyan tipi süzgeçlerin gürültülü sismik sinyaller üzerindeki performansları incelenmiştir. 1 ve 2-boyutlu veriler üzerinde Standart, Rekursive ve Ağırlıklı Medyan süzgeçleri kullanılmıştır. Rekursive ve Ağırlıklı Medyan süzgeçlerin sismik sinyaller üzerindeki etkileri pek bilinmemektedir. Çalışmada kullanılan veriler; teorik ve arazi çalışmalarından elde edilip, özellikle gürültüyle bozulmuş olmalarına dikkat edilmiştir. Kullanılan ground- roll ve rastgele (random) dağılımlı gürültüler sismik sinyalleri örterek önemli yorum zorluklan ve hataları meydana getirmektedirler. Standart, Rekursive ve Ağırlıklı Medyan süzgeçlemelerin her biri için farklı süzgeç pencere boyları denenmiş ve elde edilen sonuçlar, ayrı ayrı analiz edilmiştir. Her üç süzgeçlemenin birbirine göre avantaj ve dezavantajları belirlenmiştir. Yapılan her bir süzgeçlemenin olay ve gürültülere nasıl davrandığı incelenmiş ve verideki S/G oranının iyileşme derecesine bakılmıştır. Her üç süzgecinde verinin S/G oranında belli bir iyileştirme yaptığı gözlenmiştir. Rekursive Medyan süzgeçleme, düzenli gürültülerin süzülmesinde daha etkili olmuş, ancak veri üzerinde hızlı hareket ettiği için, veride bazı bozulmalara neden olmuştur. Diğer taraftan, Ağırlıklı Medyan süzgeci veri üzerinde daha yavaş hareket ederek gürültüyü belli bir derece elemine ederek verideki olaylara dokunmamaya çalışmıştır. Her üç süzgeçlemede (özellikle Ağırlıklı Medyan süzgeci) rastgele gürültüyü sinyalden ayıklamada oldukça başarılı hareket etmiştir. Anahtar Kelimeler : Medyan Süzgeci, Ground-roll, Rastgele Dağılımlı Gürültü, Standart Medyan Süzgeci, Rekursive Medyan Süzgeci, Ağırlıklı Medyan Süzgeci, Sentetik ve Arazi Sismik Kesitleri. V SUMMARY Recently, in geophysics, specially in seismic signal analysis, fairly different techniques have been developed and they have been presented to utility of user. Among these, filtering has been used widely in elemination of noise and improving of Signal/Noise (S / N) ratio. Median filtering, specific type of filtering, is statical and has a non-linear structure. By the simplest expression median operator sets up in order data as statical from maximum data to minimum data and then middle value of ordered new data is taken as median value. In this study, performance on noisy signals of median type filters were investigated. Standart, Recursive and Weighted Median filters were used on 1- and 2- dimensional data. Effects of Recursive and Weighted Median filters on seismic sections are not hardly known. The data used in the study were obtained from theorical and field studies and damaged by noise specially. Ground-roll and random noises used give rise to important interpretation difficulties and errors by covering seismic signals. For each filter, various lenght of filter windows were tested and then obtained results were analyzed one by one. Advantages and disavantages of according to each other of three filters were determined. How to behave on events (signals) and noises of each filtering used was investigated and in data, the degree of S/N ratio improvement were interpreted. A clear improving done by each three filters has been observed in S/N ratio of data. The Recursive Median filter was to be more effective in filtering of regular noises. However, it caused some damages in data for acting on data fastly. The Weighted Median filter didn't damage event (signal) on data while eleminating noise for acting on data slowly. Each three filtering, specially Weighted Median filters, were fairly successful in seperating random noise from signal. Key Words: Median Filter, Ground-roll, Random Noise, Standart Median Filter, Recursive Median Filter, Weighted Median Filter, Synthetic and Field Seismic Sections. VI 126

ÖZET Ayrıntılı yoğunluk bilgisi olmaması nedeniyle sismik yöntemle elde edilen jeolojik kesitin gravite alanının hidrokarbon açısından değerlendirilmesi yanlış sonuçlar doğurmaktadır. Petrol ve gaz rezervuarlarının gravite anomalisi, çok zayıf olarak ortaya çıktığından, hidrokarbon arama amaçlı gravite etüdlerinde, gravite verilerinin özel olarak işlenmesi gerekmektedir. Gravite verilerinin hidrokarbon aramalarında kullanımına yönelik çeşitli yöntemler önerilmiştir. Bunlardan gravite alanının ikinci türevi, aşağı doğru analitik uzanımı, yatay gradyant vektörü, Andreev-Griffin varyasyon, istatistik yöntemler ve normalize edilmiş tam gradyan değerlerinin aşağı doğru analitik uzanımı en çok kullanılan yöntemlerdendir Bu çalışmada, Andreev-Griffin varyasyon, istatistik ve Normalize edilmiş Tam Gradyan (NTG) yöntemleri incelenmiştir. Gravite verilerinin Fourier açılımı katsayıları Filon yöntemi İle hesaplanarak NTG verileri elde edilmiş ve trapez yönteminin kullanılmasına göre bu yöntemle daha duyarlı sonuçlar elde edilmiştir. Elde edilmiş NTG verilerine aşağı doğru analitik uzanım yapılarak model hesaplamaları ile basit cisimlerin, yapısal ve yapısal olmayan hazne modellerinin NTG kesitlerindeki etkileri ortaya konulmuştur. Bu amaçla varyasyon, dispersiyon ve normalize edilmiş tam gradyan değerlerinin hesaplanması için özel PC programı hazırlanmıştır. Ayrıca, Ffasankale-Horasan petrol sahasından alınan detaylı gravite verileri NTG yöntemi, Andreev-Griffin varyasyon ve istatistik yöntemler kullanılarak hidrokarbon varlığı açısından yorumlanmıştır. Geniş harmonik aralığı için NTG yöntemi ile elde edilen singular noktalardan sınır belirleme teorisine dayanılarak çalışma profillerinin yoğunluk sınırları belirlenmiştir. Petrol ve gaz açısından perspektif bölgelerde alınacak detaylı gravite verilerine, her üç yöntemin bir arada uygulanması, hidrokarbon arama çalışmalarında ilk etap olarak kabul edilebilir. Bu sonuçların kullanımının detaylı sismik çalışma ve kuyu yerlerinin tespit edilmesinde yardıma olabilir. Anahtar Kelimeler : Gravite Potansiyeli, Normalize Edilmiş Tam Gradyan, Analitik Fonksiyon, Singular Nokta, Filon Yöntemi, Varyasyon Yöntemi, İstatistik Yöntemi, Direk Petrol-Gaz Arama vn SUMMARY The gravity field of geological sections obtained by seismic method leads to wrong results for hydrocarbon exploration purpose. Since detailed density knowledge does not exist. Hence gravity anomalies of oil and gas reservoirs are weak, they require special processing in the gravity studies for hydrocarbon exploration. Several evaluation methods have been suggested for the use of gravity data in hydrocarbon exploration. Of these the second derivative, downward continuation, horizontal gradient vector, Andreev-Griffin variation, statistical methods and downward continuation of normalized full gradient (NFG) values are the most used methods. In this study, first Andreev-Griffin variation, statistical and Normalized Full Gradient (NFG) methods were examined, and then Fourier coefficients of the gravity data were computed by Filon method, and finally NFG values were determined. The effects simple materials models on NFG sections were found by model calculations computed from downward continuation of obtained NFG data. For this purpose, special PC program were prepared to compute variation, dispersion detailed gravity data measured in Hasankale- Horasan oil field were interpreted for hydrocarbon existence by using NFG, Andreev-Griffin variation and statistical methods. The density boundaries of the study profiles were determined based on boundary determination theory from singular points obtained by NFG methods for large harmonic range. The use of these three methods together in the hydrocarbon exploration purpose studies can be accepted as a preliminary step to the high precision gravity data collected in the prospect area for oil-gas. Moreover, we think that the use of these results will provide a contribution to the determination of detailed seismic study areas and well locations. Key Words : Gravity Potential, Normalized Full Gradient, Analytical Function, Singular Point, Method of Filon, Variation Method, Statistic Method, Exploration of Direct Hydrocarbon vm 170

Soğurucu Tabakalı Ortamlarda Yapay Düşey Sismik Profil Sismogramlarının Hesaplanması Son yıllarda elastik ve anelastik ortamlarda dalga yayılımının sayısal hesaplamaları, düşey sismik profil (DSP) verilerinin yorumlanmasında önemi gittikçe artan bir araç olmuştur. Buradaki amaç, arazi verisinin güvenilir bir yorumunu yapmak için, yeraltı ile ilişkili olan DSP verisinin karmaşıklığını açıklamaktır. Bunun yapılabildiği en iyi yol, yapay DSP sismogramlarının hesaplanmasıdır. Bu çalışmada, elastik dalga alanlarının ayrık dalga sayısı çözümü kullanılarak soğurma ve dispersiyon içeren yapay DSP sismogramları hesaplanmıştır. Ayrık dalgasayısı yönteminin esasım, bir kaynaktan ayrık doğrultularda yayılan elastik düzlem dalgaların sürekli bir toplamı oluşturur. Elastik dalga alanlarının ayrıklanması tek bir kaynak yerine periyodik kaynak diziliminin kullanılmasıyla yapılmıştır. Ayrık dalgasayısı çözümünde, sismogramlar frekans ortamında hesaplandıktan sonra ters Fourier dönüşümü alınarak zaman ortamı sismogramları elde edilir. Yöntem çok tabakalı ortamlarda ve iki boyutlu kaynak alıcı dizilimi için hızlı ve kolay bir şekilde uygulanabilir. Elastik dalga alanlarının tabakalı ortamda ilerletilmesi geleneksel propagator matris formülasyonun kullanılmasıyla yapılmıştır. Soğurma ve dispersiyon etkileri, tabakaların gerçek hızlan yerine literatürde geniş olarak olarak kullanılan frekans ve kalite faktörü (Q) bağımlı kompleks hızlar kullanılarak hesaba katılmıştır. Teorik DSP sismogramları elastik ve anelastik dalga yayılımı durumları için değişik düz tabakalı ortamlarda ayrı ayrı hesaplanmıştır. Kalite faktörü (Q)' nün etkisinin sismik dalgacık ve yansıma katsayıları üzerine etkileri belirlenmiştir. Kullanılan kompleks hız denklemi nedensellik açısından analiz edilmiştir. Hesaplanan DSP sismogramları yansımaları, tekrarlıları, baş dalgalarını, doğrudan varışları, dönüşmüş dalgaları (P1 den S' ye yada bunun tersi) ve Rayleigh yüzey dalgaların tam olarak içerirler. Ayrıca, kaynak kuvvetinin doğrultusu yatay ve düşey kuvvetler olarak çalışılmıştır. Kaynak kuvvetlerinin uygulama doğrultularının P ve S dalga alanları üzerine etkileri, herbir yatay ve düşey kaynak kuvvetleri için DSP kesitleri hesaplanarak incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Düşey Sismik Profil (DSP), Ayrık Dalgasayısı, Soğurma, Kaynak Kuvveti, Yapay Sismogram. V The Computation of Synthetic Vertical Seismic Profiles Seismograms in the Attenuating Layered Media For many years, numerical simulations of wave propagation in elastic and anelastic media have became increasingly an important tool in the interpretation of vertical seismic profiles (VSPs). The main purpose of this sort of studies has been to- explain complexity of the VSP data in relation to the Earth' s subsurface. To obtain a reliable the best way is computation of VSP seismograms. In this study, we used the method of discrete wavenumber representation of elastic wave fields to compute of synthetic VSP seismograms that include the effects of attenuation and dispersion. The method is based on a superposition of plane waves propagating in discrete directions from a source. Disretization of elastic waves is results from a periodic arrangement of sources rather than using a single source. In discrete wavenumber solution, seismograms incorporating attenuation and dispersion effects initially computed in the frequency domain, are then Fourier transformed to the time domain. The method can be applied to a large number of layers and a two-dimensional source-receiver's geometry. For propagating of elastic waves in layered media have been used to conventionally propagator matrix formulation. The effects of attenuation and dispersion have been easily included in the calculation of synthetic seismograms by replacing the real elastic velocities with complex frequency and quality factor (Q)-dependent expressions widely used in the current literature. Theoretical seismograms of a medium with flat horizontal layers overlying a half space have been computed for the cases of elastic and anelastic propagation. Effects of quality factor on seismic wavelets and reflection coefficients have been determinated. The complex velocity equation used has been analyzed for causality. VSP seismograms calculated include reflections, multiples, head waves, direct waves, converted waves (from P wave to S wave or its inverse) and Rayleigh surface waves exactly. In addition, the direction of source force has been studied as horizontal and vertical forces. Effects of application direction of source forces on P and S wave fields have been examined by calculating VSP sections for each horizontal and vertical source forces. Key words: Vertical Seismic Profile (VSP), Discrete Wavenumber, Attenuation, Source Forces, Synthetic Seismograms. VI 87

ÖZET Manyetik arama yönteminde yerin manyetik alanındaki de ğişimler incelenir. Arama amaçlı çalışmalarda daha çok toplam bileşen ve düşey bileşen ölçülmektedir. Bu yöntemle manyetik özelliği olan maden yatakları aranmaktadır. Ayrıca yöntem petrol etütlerinde sahayı sınırlamak amacıyla manyetik özel lik gösteren temel yapıların incelenmesinde kullanılır. Manyetik yöntemde bir doğrultu boyunca yapılan ölçüler den veya manyetik haritalardan yer yapısı belirlenmeye çalı şılır. Manyetik anomaliler karmaşık olduğu için daha çok ano mali ayrımına gitmeden yeraltı yapısı için nicelik ve nite liksel değerlendirilmeler yapılır. Günümüzde manyetik anoma lilerin değerlendirilmesinde en çok kullanılan yöntemlerden birisi Talwani yöntemidir. Manyetik yöntem süseptibilite kontrastı üzerine kurul muştur. Bu yüzden manyetik verilerin yorumlanmasında süsepti bilite ölçüleri çok önem taşımaktadır. Bu çalışmada Bayburt-Sarıhan skarn zonu bölgesinde man yetik ve süseptibilite ölçüleri yapılarak bölgenin yeraltı yapısı ortaya konulmaya çalışılmıştır. Çalışma alanında ölçü len manyetik toplam bileşen değerleri uygun ölçekli haritala ra geçirilerek değerlendirme yoluna gidilmiştir.. Haritadan uygun iki doğrultu boyunca alınan anomaliler iki boyutlu Tal wani yöntemiyle değerlendirilmiştir. Değerlendirmede model lerdeki bloklarda kullanılacak başlangıç süseptibilite değer leri, numunelerden anizotropik manyetik süseptibilite (AMS) ölçülerinden elde edilmiştir. Yüzey süseptibilite ölçüleri ile bölgenin yanal doğrul tularda süseptibilite değişimi ortaya konulup elde edilen değerler alman toz numune ölçüleri ile karşilaştırılmiştır. Ayrıca toplam bileşen anomali haritasının niteliksel yorum lanması bölgedeki yüzey süseptiblite ölçüleri ile birlikte yapılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda inceleme alanı içeri sinde bulunan mostra vermemiş manyetit kütlesinin varlığı derinliği ve uzanımı ortaya çıkarılmıştır. VII SUMMARY The use of magnetic methods is a tool to investigate buried bodies showing high magnetic susceptibility with res pect to surrounding areas as well as the Earth's Magnetic Field. The measurements of the total and vertical companents of the geomagnetic earth field is commonly used in geophy sical exploration. Magnetic surveying methods also may be used in mapping the areal extentions of the basement rocks. The anomaly map (contours) based on all the observatio nal data from the area of interest is interpreted in terms of some known geometrical shapes (such as sheres, cyclinders and dykes) for understanding the geological structure, which is the source of anomaly. This study is based on a data set observed in the area of Bayburt-Sanhan (Skarn Zone). A magnetic anomaly map was prepared using the total component of the magnetic field. Anomalies from two different profiles were evaluated using the 2-D Talwani method. The initial susceptibility values were obtained from samples gathered from the area under investigation. Horizontal susceptibility variations of the survey area were determined from surface susceptibility measurements carried out on the field. These variations were compared with the dusted specimen measurements. Furthermore, total compo nent anomaly map of the survey area was qualitatively inter preted along with surface susceptibility measurements. As the result of interpretations of the data set, depths and extensions of the magnetic bodies exist in the survey area were determined. VIII 136

ÖZET Günümüzde uygulamalı jeofiziğin geniş uğraş alanları idinde en önde gelen konulardan birisi mühendislik amaçlı el. üt lerd i r. Jeolojik ve mühendislik problemlerinin çözümünde en çok özdirenç ve sismik yöntemler kullanılmaktadır. Sismik yön temle; P ve S dalga hızları elde edilerek zeminin bazı önemli özellikleri belirlenebi lmektedir. P dalyaları yeraltmın ya pısal özelliğini aydınlatmada, S dalgaları ise kayaçların mekanik özelliklerini aydınlatmada etkin rol oynamaktadır. Mühendislik çalışmalarında kayaçların özdirenç farklılıkla rından yararlanarak tabakalı yapı ve su durumu ortaya çıka rı labi lmektedir. Jeofizik yöntemler heyelan araştırmalarında kullanıla rak; heyelan bölgesinin sınırları, kayan malzemenin kalınlığı ve kayma düzleminin topografyası, heyelandaki değişik malze melerin dağılım düzeni, su rejimi ve hareketin şekli belir lenebi lmektedir. Dolayısıyla yerleşim alanlarında meydana gelen heyelanların yapılaşmaya yönelik bazı önemli paramet releri de belirlenebilmektedir. Bu çalışmada Trabzon Beşirli Mahallesinde ve Akçaabat- Akpınar köyünde meydana gelmiş heyelanlar incelenmiştir. Ak- pınar heyelanında özdirenç yöntemi ile tabakalı yapı belir lenmiş ve taban kayanın topografyası ve su durumu belirlen meye çalışılmıştır. Beşirli heyelanında bu parametrelere ilaveten bölgenin elastik parametreleri belirlenmiştir. S dalgası hızları, elastik parametreler ve sondaj verileri ko- rele edilerek bölgede yapılaşmaya yönelik sonuçlar çıkartıl mıştır* Elde edilen verilere göre Akpınar heyelanının sol ta rafında duraysız bölgeler bulunmaktadır. Bu nedenle yapılaş mada bu kısımlarında heyelan edebileceği düşünülmektedir. Beşirli heyelanına ait tabakaların dayanıklılık açısından son derece zayıf olduğu yapılaşmada dikkate alınmalıdır. Bölgede su mevcudiyeti dikkate alınarak sular uygun şekilde dreno edilmelidir. Burada çok katlı bina yapımının sakıncalı olduğu belirlenmiştir. VI SUMMARY Nowadays, engineering purposed site investigations are one of the most important topics in geophysics. Seismic and Resistivity methods have widely been used for solving geological and engineering problems. Some of the basic features could be determined from P- and S-wave velocities obtained on the site using seismic methods. P waves have an important role on the determination of structural features of the underground. Also, S waves have an important role on determination of the mechanical properties of rocks. By applying appropriate geophysical methods on a landslide it is possible to delinate the lateral extent of landslide area, determine the thickness of the slipped mass, define the slope of the slip plane below the slide material, investigate the water regime and monitor activity within the landslide. Thus, landslides occured in an urban area and its related parameters important for civil engineering structures could be determined. In this study, Akçaabat-Akpınar and Trabzon-Beşirli landslides have been investigated. In Akpinar landslide, layered structure of slipped mass has been determined, and it has been tried to determine the water regime and basement topography of the slide. In addition to parameters determined in Akpinar landslide, dynamic elastic parameters have been determined in Beşirli landsile. By correlating S wave velocities with elastic parameters and drilling data, an important results related to the civil engineering structures have been obtained in Beşirli landslide. According to above obtained data, there are unstable areas on the left slide of Akpinar landslide. Because of this reason it may be dangerous to construet a building in this area. It may cause to another slip. Weak layers exist in Beşirli landslide must be considered for civil engineering structures. By considering water regime- of this area, all of surficial waters should certainly be drained. It is also dangerous to construct a multi-storey building in this area. VII 143