İki boyutlu manyetotellürik modelleme TE ve TM modlarının jeoelektrik yapılara ve sınırlarına karşı duyarlılığı
Sensitivities of TE and TM modes versus geoelectrical structures and their borders in two-dimensional magnetotelluric modelling
- Tez No: 142943
- Danışmanlar: PROF. DR. İLYAS ÇAĞLAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Manyetotellürik Yöntem, jeofiziğin doğal kaynaklı elektromanyetik yöntemlerinden biridir. Bu yöntem ile yerkabuğu ve üst mantonun elektriksel özdirenç yapısı araştırılabilir. 10"5 Hz ile 105 Hz arasında değişen çok geniş bir frekans aralığını kullanan yöntem, yüksek frekanslar ile sığ kesimleri, alçak frekanslar ile de derin kesimleri inceler. Bu çalışmada kullanılan iki boyutlu manyetotellürik modellemede ise iki ayrı mod tanımı vardır; elektrik alanın jeolojik doğrultuya dik olduğu TE modu ve manyetik alanın jeolojik doğrultuya dik olduğu TM modu. TE modu boyuna manyetotellürik alanlar oluşturur ve tellürik akımlar yapının etrafında akarlar. Bu nedenle TE modu yapıyı yüklemez ve anomalileri jeolojik yapının indüktif doğasından kaynaklanır. TM modu ise enine manyetotellürik alanlar yaratır ve tellürik akımlar yapının içinden akarlar. Bu nedenle TM modu yapıyı yükler ve bu yüzden anomalileri jeolojik yapının galvanik doğasından kaynaklanır, iki mod arasındaki bu temel farklar, sonuçları da farklı etkiler. Bu çalışmada da TE ve TM modları arasındaki fark, duyarlılık açısından incelenmiştir. Bu inceleme için ise sonlu elemanlar yöntemini kullanan iki boyutlu düz modelleme algoritması kullanılmıştır. Algoritma bloklar halinde boyutları ve özdirençleri ile birlikte girilen modeli kendi içinde istenilen sayıda bloğa ayırır. Sonra her blok dört üçgen parçaya bölünür ve burada her üçgen bilinmeyen sonlu eleman kabul edilir. Üçgenler için sonuçlar bulunduktan sonra bu dört üçgen için ortak bir sonuç, bir tek bloğun çözümü olarak sunulur. En son olarak da bütün blokların çözümleri, girilen modelin sonucunu verir. Bu yöntemler uygulanarak bulunan sonuçlara göre; TE modu derin ve iletken yapılara karşı, TM modu ise sığ ve dirençli yapılara karşı daha duyarlıdır. Modellenen bloğun sınırları göz önüne alındığı takdirde ise TE modu düşey sınırlara karşı daha duyarlı, TM modu ise yanal sınırlara karşı daha duyarlıdır. Buraya kadar bahsedilen çalışmalar, Keşan - Salihli arasında ölçümleri alınan manyetotellürik profili kullanılarak, gerçek arazi verisi üzerinde uygulanmış, sonuçlar duyarlılık açısından incelenmiştir. Yüzeye yakın kesimlerdeki model yapılar karmaşık bir geometri gösterdiğinden dolayı sonuçlar her iki mod tarafından da duyarlı bir şekilde belirlenebilmiştir. Ayrıca, derin dirençli yapılar TM modunda, derin iletken yapılar ise TE modunda daha duyarlı sonuçlar vermiştir.
Özet (Çeviri)
Magnetotellurics is one of the electromagnetic methods, that uses natural electromagnetic field in geophysics. It is possible to investigate the electrical resistivity structure of the Earth's crust and the upper mantle, using this method. Due to magnetotelluric method uses a very large frequency band that changes between 10 Hz and 105 Hz, it investigates the shallow zones with high frequencies and the deep zones with low frequencies. There are two different mode definitions two-dimensional magnetotelluric modeling that has been used in this study; electrical field is perpendicular to the geological direction in TE mode and magnetic field is perpendicular to the geological direction in TM mode. TE mode generates the longitudinal magnetotelluric curves and telluric current flows along the structures. Therefore, TE mode does not charge the structures and its anomalies are of inductive nature. Moreover, TM mode generates the transverse magnetotelluric curves and telluric current flows across the structures. Thus, TM mode charges the structures and its anomalies are of galvanic nature. The main differences between these modes, affect the results. In this study, the differences between TE and TM modes have been investigated in view of sensitivity. Two-dimensional forward modeling algorithm, which used finite element method, has been used for this investigation. Algorithm separates the model, which is made up blocks, that is entered in dimensions and resistivities, into desired number of blocks. Then, each block is separated into four triangles and each triangle is an unknown finite element. After finding results for triangles, the joint result of four triangles is presented as a solution of one block. Finally, solutions of all blocks give the result of the entered model. According to these results; TE mode is more sensitive than TM mode to the deep structures and conductive structures, and TM mode is more sensitive than TE mode to the shallow structures and the resistive structures. Looking over the borders of the blocks that are modeled, TE mode is more sensitive to the vertical borders than TM mode is and TM mode is more sensitive to the horizontal borders than TE mode is. Mentioned works thus far, have been applied on real field data, using Keşan - Salihli magnetotelluric profile, and results have been investigated in term of sensitivity. Because the near-surface structures show a complex geometry, results have been defined by both modes. Furthermore, deep resistive structures give more sensitive results in TM mode, but deep conductive structure gives more sensitive result in TE mode.
Benzer Tezler
- Manyetotellürik yöntemide sonlu farklar metodu ile iki boyutlu modelleme
Two dimensional modeling in magnetotelluric method by finite difference method
BERK YAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. İLYAS ÇAĞLAR
- Doğru akım özdirenç ve manyetotellürik yöntemlerde sonlu elemanlar ile iki boyutlu düz çözüme topoğrafya etkisinin eklenmesi
Two dimensional finite element forward modeling with topography in direct current resistivity and magnetotelluric methods
ERHAN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Jeofizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET EMİN CANDANSAYAR
- Parçacık sürü optimizasyonu ile pareto yaklaşımının birleştirilerek çok amaçlı optimizasyon problemlerinin çözümü ve Çanakkale-Tuzla hidrotermal sistemin manyetotellürik verileri ile modellenmesi
Solution of multi-objective optimization problems by combining particle swarm optimization with pareto approach and modeling of Çanakkale-Tuzla hydrothermal system with magnetotelluric data
ERSİN BÜYÜK
Doktora
Türkçe
2020
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH KARAMAN
- Deniz ortamı manyetotellürik verilerinin çapra -türev yöntemi ile iki boyutlu ters çözümü
Two dimensional inversion of marine magnetotellurics data with cross-gradient constraints
TUĞRUL KONUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeofizik MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMİN UĞUR ULUGERGERLİ
- Magnetotelluric imaging of Düzce fault
Düzce fayının manyetotellürik görüntülenmesi
TÜLAY KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Jeofizik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiJeofizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT TANK