Geri Dön

Alaşehir grabeninde sismik modelleme çalışması

Seismic modeling study in the Alaşehir graben

PDF İndir

  1. Tez No: 349880
  2. Yazar: NİGAR GÖZDE OKUT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA EMİN DEMİRBAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

Tez çalışması kapsamında Batı Anadolu'da yer alan ve önemli graben sistemlerinden birisi olan Alaşehir grabenine ait derinlik modelinin yapay sismik yansıma kesitleri şeklinde sunulması amaçlanmaktadır. Bu amaç için jeofizikte modellemede düz problem çözümü kullanılarak, ışın izleme yöntemiyle kesitler zaman ortamında, yığma ve göç kesitleri şeklinde elde edilmiştir. Jeofizikte düz çözüm yöntemiyle jeolojik modele ait jeofiziksel cevap elde edilmektedir. Sismik yansıma yönteminde de genel olarak düz problem çözümü kullanılmaktadır. Bu çalışmada da Alaşehir grabenine ait derinlik modelinin sismik cevabı, yapay yığma ve göç kesitleri şeklinde sunulmuştur. Alaşehir grabeni özellikle sahip olduğu jeotermal potansiyel kaynağı açısından son zamanlarda daha fazla dikkat çeken ve araştırılan bir alan olmuştur. Tez çalışmasında genel olarak önceki çalışmalar ve sonuçları ile birlikte en güncel yazılan kaynaklar kullanılmıştır. Bu kaynaklardan grabeni oluşturan ana yapılar, formasyonlar, formasyonlara ait sismik hızlar, grabeni dolduran birimlerin evrimi gibi temel bilgiler elde edilmiştir. Bu temel bilgiler ışığında grabeni temsil eden bir derinlik modeli öngörülmüştür. Alaşehir grabeni için formasyon bilgileri N.B.Çiftçi (2007) tarafından yazılan doktora tezinden, formasyonlara ait sismik hızlar ise D. Demircioğlu-Kolenoğlu (2009) tarafından yazılan yüksek lisans tezinden bölgede TPAO tarafından açılan Alaşehir-1 sondaj kuyusunda yapılan kuyu atışları (check- shot) ve sondaj bilgileri dikkate alınarak kullanılmştır. Alaşehir-1 sondaj kuyusu, bölgede açılan diğer sondaj kuyularına nazaran grabeninin temeline inen kuyu olması nedeniyle ayrı bir önem taşımaktadır. Kaynaklarda grabeni oluşturan ana yapısal unsurlar, formasyonlar ve bunların geometrileri sismik kesitler şeklinde de desteklenmiştir. Bu bilgiler dikkate alınarak Alaşehir grabenini temsil eden bir derinlik modeli oluşturulmuştur. Derinlik modelinde grabeninin güney kenarını sınırlayan, eğimi derinlere doğru düşen listrik fay özelliği gösteren ana fay, grabeninin en önemli yapısıdır. MGBF olarak adlandırılan bu fay aynı zamanda“yokuş-düzlük”geometrisine sahiptir. Grabeni oluşturan bir diğer önemli yapı ise, kuzey kenarını sınırlayan ve MGBF' nin antitetik fayı olma özelliğini gösteren Kuzey sınır fayıdır. Bu fay, ana faya nazaran daha dik bir eğime sahiptir. Alaşehir grabeni beş farklı formasyon içeren sedimanter örtü kayaçlarından ve metamorfik temel kayaçlardan oluşmaktadır. Grabeni dolduran sedimanter örtü kayaçları rollover geometrisine sahip olup, ana faya doğru yelpaze şeklinde uzanan ve kalınlıkları güneyden kuzeye doğru incelen tabakalanma göstermektedirler. Formasyonlara ait sismik hız değerleri kuyu atışları sonucu elde edilen sismik ara hız değerleridir ve her bir formasyon için ayrı ayrı belirlenerek derinlik modelinde gösterilmiştir. Metamorfik temel için de sismik ara hız 5000 m/ sn olarak belirtilmiştir. Derinlik modelinin oluşturulmasından sonraki adım, bu modelin sismik cevabının yapay yığma ve göç kesitleri şeklinde elde etmektir. Düz çözüm yöntemiyle ışın izleme modellemesi kullanılarak derinlik modeli iki boyutlu yapay sismik yansıma kesitleri şeklinde sunulmuştur. Yığma kesitinin oluşturulması için öncelikli bölgeye ait hız/derinlik modelinin tanıtılması gerekmektedir. Burada grabeni oluşturan ve derinlik modelinde gösterilen bütün yapılar yüzeyden derine doğru sismik ara hız ve derinlik bilgileri kullanılarak veri işlem paketindeki ilgili modüllerce tanıtılmış ve veri tabanına kaydedilmiştir. Bu adım bir veri işlem adımı değildir. Sadece modellemede kullanılmak üzere gerekli olan bir ön işlemdir. İki boyutlu hız/derinlik modelinin tanıtılmasıyla ışın izleme yöntemi kullanılarak belirtilen ışın tipine göre ışın yolları üretilmiş, yansıma katsayıları ve çift-yol seyahat zamanları hesaplanmış, süzgeçleme ile dalgacık biçimi kazandırılarak Alaşehir grabenine ait derinlik modelinin yapay yığma kesiti elde edilmiştir. Işın tipi olarak difraksiyon üreten ışın yolu seçilmiştir. Bunun nedeni ilk olarak derinlik modelinde faylar gibi keskin köşelerin bulunduğu yapıların olması bir diğer nedeni ise, yığma kesitine uygulanılacak olan göç işleminin bu saçılma enerjisi üzerindeki etkisini ortaya koymaktır. Yığma kesitinde fayların formasyonlarla kesiştikleri yerlerde, antitetik ve sintetik faylanmaların olduğu yerlerde saçılma enerjisinin baskın olduğu görülmüştür. Grabenin tabanını oluşturan Alaşehir formasyonu ise yığma kesitinde derinlik modelinde olduğundan daha dar görülmektedir. Ayrıca güney kenarını sınırlayan ana fay ile kuzey sınır fayının kesiştikleri yansıma yüzeyi düşük hız farkından dolayı zaman ortamında arayüzeyi sanki yukarı yükseltilmiş gibi metamorfik temele ait arayüzeye yakın yansıma yüzeyi şeklinde görülmüştür. Bu etkilerin giderilmesi adına yığma sonrası zaman migrasyonu ile göç veri işlemi uygulanmıştır. Göç veri işleminde pseudo-hız analizi ile derinlik modeli dikkate alınarak belirli CDP noktalarında hız analizi değerleri çift/tek yol seyahat zamanlarına karşılık hız değerleri kullanılarak yapılmıştır. Kuyu atışından elde edilen sismik ara hız değerlerinden ortalama ve RMS hız değerleri matematiksel bağıntıları dikkate alınarak hesaplanmıştır. Genel olarak bu farklı üç sismik hız için göç veri işlemi test edilmiştir. Elde edilen göç kesitlerinde difraksiyonlara bağlı olarak meydana gelen saçılma enerjileri tamamen ortadan kalktığı görülmüştür. Fayların yerleri daha belirgin hale gelmiş, eğimli olaylar gerçek yerlerine taşınmıştır. Üç farklı hız için göç kesitleri karşılaştırıldığında, ara hızlar kullanılarak elde edilen göç kesitinin derinlik modeline göre daha iyi sonuç ürettiği gözlenmiştir. Ortalama hızlarda özellikle güney kenarını sınırlayan ana fayın eğimi derinlere doğru değişirken, tortullar içerisinde bulunan antitetik fayların eğimlerinin ve yerlerinin ara hız sonuçlarına göre değişim gösterdiği sonucu elde edilmiştir. RMS hızları kullanıldığında ise, grabeninin kuzey kenarında gözlenen ana yapıların derinlere doğru tamamen bozulduğu, arayüzeylerden gelen yansımaların ve fayların yerleri hakkında yorum yapılmasının güçleştiği sonucu elde edilmiştir. Bu çalışmada hız analizi veri tabanına tanımlanırken, derinlik modeli dikkate alınarak yapılardaki değişimlere göre CDP aralıları dar/geniş olarak seçilmiştir. Ancak veri üzerinden yapılan hız analizinde doğru hız değerlerinin seçilmesi, doğru yığma ve göç kesitlerinin elde edilmesinde önemli bir veri işlem adımını oluşturmaktadır.

Özet (Çeviri)

In this thesis study, synthetic stacked section and corresponding migrated sections with different velocity models are generated by seismic modeling method for a depth model which refers to Alasehir graben in western Turkey. For this purpose, sections were obtained in time domain as stacked and migrated sections by using forward modeling, ray tracing method. Forward problem in geophysics, begins with an estimate of the subsurface-model and derives the seismic response. It is also possible to do the opposite. It is to define the seismic response in time and directly derive the subsurface structure in depth. Generally in seismic methods forward problem solution is much more preferred. Studying area, the east-west trending Alasehir graben, is one of the prominent structures in western Turkey and proved to have hydrocarbon, geothermal energy potentials by lots of researchers. In this study, previous studies in the literature and the most current references were used. Main informations such as main structures that forms Alasehir graben, formations, seismic velocities for formations, evolution of Alasehir graben, geometries of main structures were acquired from these references. The depth model of Alasehir graben was composed under these circumstances. For Alasehir graben formations were used from master thesis, written by N.B.Çiftçi (2007), seismic velocities related to formations were used from graduated thesis written by D. Demircioğlu-Kolenoğlu (2009). In the study area three wells have been drilled by TPAO. All three boreholes intersect the Alasehir formation which is the deeper part of the graben, but only Alasehir-1 borehole reached to the base of the Alasehir formation by cutting Evrenli member of Alasehir formation. From check-shots were carried out in Alaşehir-1 borehole and thus seismic interval velocities were obtained from these check-shots related to the formations. Alasehir graben is one of the best-developed graben system in western Turkey. Outcrop observations are supported by not only subsurface data but also drilled wells and a two-dimensional (2D) seismic survey. Detailed analysis of the deformation and depositional chracteristics of the surface data were presented in Çiftçi and Bozkurt 2009a,b, 2010 papers. In response to continental extension, graben basins are dominated neotectonic units of western Turkey. Basins are filled with Neogene to recent strata. Alasehir graben is bounded by two major fault systems at its southern and northern margin and extends more than one hundred kilometer along Gediz River floodplain. The most important structure is master graben bounding fault (MGBF) in the southern margin of the Alasehir graben. The second main structure is northern bounding structure, called the antithetic fault to the MGBF, has a high angle normal fault characteristic. The graben evolved as a half graben with an active southern margin during Miocene and graben phase during post-Miocene. MGBF is a crucial contact between sedimentary cover uni and metamorphic basement. It is documented that approximately N-S oriented extension controlled faulting during accumulation of graben fill. MGBF geometry also can be defined as“flat-ramp”geometry. This interpretation is also considered from seismic sections. Seismic sections also emphasize the asymmetric nature of the graben that depocenter is located close to MGBF, fault pattern and depositional geometry of the graben. Generally, it is considered that the thickness distribution of the sedimentary units represents a thinning towards the north. MGBF is still most predominant structure while the northern margin structure remains its second order antithetic structure.“Flat-ramp”geometry also generates“roll-over”on the hanging wall. Ramp folding is a consequence of listric faulting and“roll-over”occurs. To thin the section in the roll-over and to generate the roll-over geometry leads to the formation of antithetic faults with a variety of dip geometries. Migration of the antithetic faults towards hanging wall occurs synthetic fault. In the depth model of Alasehir Graben, MGBF and its antithetic fault (northern margin bounding fault) geometries are shown as considered under these informations. The litostratigraphic units represent the graben fill exposed along the southern margin where the most active graben bounding structures. The rock units in Alasehir graben is classified into two groups as a basement and sedimentary units. Metamorfic rocks belongs to Menderes massif. The cover units of the Alasehir graben comprise Miocene to recent continental clastic rocks which were acumulated in lacustrine, alluvial and fluvial depositional enviroments. From basement to the surface, five different stratigraphic units constitute graben fill which are called Alaşehir Formation, Çaltılık Formation, Gediz Formation, Kaletepe/Bintepeler Formation and Quaternary Alluvium. The Alaşehir formation is the oldest Neogene unit along the southern margin of the graben with Evrenli and Zeytinçay members. Çaltılık formation overlies the Alaşehir formation with more than 1000 m. thick sediments. The Gediz formation overlies Çaltılık formation with approximately 700 m. As Bintepeler formation is the sedimentary unit along the northern margin, Kaletepe formatin is exposed extensively along southern margin of the Alasehir graben. The Quaternary deposits are dominated by fluvial sediments of the Gediz River. All the sedimentary units thicknesses get thinner from the southern margin to the northern margin of the Alasehir graben with roll-over geometry. Seismic interval velocities that related to formations were determined from check-shots in Alasehir-1 borehole. Interval velocity of metamorfic basement is 5000 m/sn, Alaşehir formation is 3553 m/sn, Çaltılık formation is 3048 m/sn, Gediz formation 2966 m/sn, Kaletepe/Bintepeler formation 2324 m/sn and Quaternary Alluvium is 1839 m/sn. With available seismic data had provided further informations about the evidence to depositional geometries of the graben fill. Three different seismic stratigraphic units were interpreted from these seismic sections. Interpretations of 2D seismic sections provided to understand the geometries, lateral variations, contact relations, depositional pattern and deformations of the stratigraphic units. According to the results of borehole, check-shots and seismic reflection sections, such as main structures, their geometries, formations and formation geometries were taken into consideration when depth model of the Alasehir graben was created. The purpose of the thesis study is to present depth model as a synthetic seismic reflection section such as stacked section and migrated sections. For this purpose, Disco/Focus (v.5.0) seismic software were used at Istanbul Technical University, Geophysical Engineering Department. Before generating a stack section, 2D velocity/depth model should be defined. This step is not processing step. It should be identified before ray tracing method. The module which is called“Velmod”, is used to define velocity/depth model of the Alasehir Graben. The most important parameter in this module is“Horizon”. According to depth model which is the representative of Alasehir graben, all the structures were introduced from surface to the basement with their depth and seismic interval velocity values in the data base. The second step is ray trace modeling. Ray tracing modeling in the software is carried out with“Modray”module. In this step, considering selected raypath, raypaths are produced, reflection coefficients and two-way travel times are calculated and wavelet shaping is gained with band-pass filtering and so stacked section of the Alasehir graben is obtained. In this study, raypath is chosen as a diffraction with parameter“Dıffract”. Diffractions occur where reflectors are truncated. The most common association is with faults. In the depth model, we have two main faults and antithetic and synthetic faults. And also this study aims to exhibit the result of migration process on the diffractions. The stacked section is obtained by using seismic interval velocities. However, migration sections are generated with different velocity models by seismic modeling method. From interval velocities, average velocities and RMS velocities were calculated for the formations. So that, how the general features of the geological model may change against different seismic models, can be examined after the migration. Post-stack time migration method is used with“Migratx”module in the software. By using this module for post-stack migraiton, finite-difference migration method is applied. For the migration, pseudo-velocity analysis is applied for approximately 25 CDP points which expose the variations in the depth model. According to the these variatios, pseudo-velocity analysis is identified more frequently especially along northern margin for antithetics and southern margin for synthetics and MGBF. General interpretation have been made after getting migrated sections that obtained by using three different velocities and stacked section that obtained by using interval velocity. Such as faults, slopped events in the depth model are not seen in their real locations in the stacked section. Also as comparing stacked section and depth model, dominant diffractions occur with faults and formations corner points that intersect MGBF. So, it is not easy to make an interpretation about fault planes in the stacked seismic section. Alasehir formation seems much more narrow than depth model. It is because of less reflections are acquired from structures hollow parts. In the depth model, MGBF and northern-bounding fault intersect each other at deeper. It is thought that reflection of northern margin-bounding fault interface can not be recognized in the seismic reflection section. Because it lies through the metamorfic basement. That's why little velocity contrast is introduced between metamorfic basement and northern- margin bounding fault. In the stacked section, it seems like seismic pitfall. Because, this little velocity contrast constitute little variation in time domain. So it can be stated that there are too many differences between depth model and stacked section. To remove these effects, post-stack time migration is applied to the stacked section by using three different seismic velocities. Seismic migration moves events to their correct spatial locations and collapse energy from diffractions back to their scattering points. This features of migration can be distinguished in the migrated sections. All the diffractions are removed and fault planes can be seen more clear and noticable. This result is acquired by using interval velocities which are obtained from check-shots. In the migrated section, used average velecities, MGBF plane extends to the depth. Also in the northern margin of the graben, slopes and locations of antithetic fault planes changes considering migrated section,used interval velocity. The other migrated section, used RMS velocities, to make an interpretation quite hard about especially main structures along northern margin of the graben and reflections related to formations. For the comparision of the Alasehir graben's depth model in the depth domain, to apply a depth conversion is suggested after the migration step.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    276504

    Batı Türkiye gravite ve deprem katalog verilerinin yapay sinir ağları ile değerlendirilmesi

    Interpretation of gravity and earthquake catalog data in Western Turkey by using artificial neural networks

    İLKNUR KAFTAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Jeofizik MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜJGAN ŞALK

  2. Tez No

    259063

    Alaşehir grabenine ait sismik kesitlerin yapısal yorumu

    The structural interpretation of Alaşehir graben?s seismic sections

    DERYA KOLENOĞLU DEMİRCİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Jeoloji MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BERKAN ECEVİTOĞLU

    PROF. DR. GÜROL SEYİTOĞLU

  3. Tez No

    606377

    Büyük Menderes grabenine ait sismik kesitlerin yapısal yorumu

    Structural interpretation of the seismic profiles in the Büyük Menderes graben

    FEVZİ MERT TÜRESİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Jeoloji MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜROL SEYİTOĞLU

  4. Tez No

    656119

    Salihli ve Alaşehir (Manisa) güneyinde yer alan fayların yapısal ve paleosismolojik özellikleri

    Structural and paleoseismological characteristics of the faults in Salihli and Alaşehir (Manisa) south

    HAKAN ALIŞIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Jeoloji MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KAYA

  5. Tez No

    139234

    İnteraktif sistemlerde Alaşehir grabeninin sismik atribütler kullanılarak yapısal-stratigrafik yorumu ve hidrokarbon potansiyelinin araştırılması

    The Structural-stratigraphic interpretation and investigation of hydrocarbon potential of the Alaşehir graben by using seismic attributes in the interactive systems

    MURAT YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Jeofizik MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KENAN GELİŞLİ

Geri Dön