Farklı volkanik patlamalar sonucu fragmante olan küllerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of physical and chemical properties of ashes fragmented by different volcanic eruptions
- Tez No: 966210
- Danışmanlar: PROF. DR. ERKAN AYDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Volkanik kül, Morfolojik özellikler, Kimyasal özellikler, Patlama dinamiği, Fragmantasyon mekanizması, Volcanic ash, Morphological properties, Chemical properties, Eruption dynamics, Fragmentation mechanism
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 321
Özet
Volkanik küller, magmatik ve hidromagmatik patlamalar ile meydana gelmektedir. Volkanik küllerin oluşumu ve fragmantasyon (parçalanma) mekanizması; magmanın kimyası ve fiziksel özellikleri, patlama esnasında suyun varlığı gibi birçok etkene bağlıdır. Bu nedenle patlamanın dinamiğine ve fragmantasyon mekanizmasına bağlı olarak farklı morfolojik ve kimyasal özelliklere sahip volkanik küller meydana gelmektedir. Bu çalışmada volkanik küllerin tane boyu dağılımları ve istatistiksel parametreleri, kimyasal ve fiziksel özellikleri incelenerek patlama dinamikleri belirlenmiştir. Bazaltik ve asidik freatomagmatik patlamaya, blok-ve-kül akıntısının matriksine, çığ akıntısı ve laharın matriksine, Pliniyen geri düşme çökellerine ve Stromboliyen tip patlamaya, blast çökellerine ve pekişmemiş ignimbirit hamuruna ait örnekler kimyasal ve morfolojik olarak incelenmiştir. Örneklerin tane boyu dağılımları ve ilişkili istatistiksel parametreleri tanımlanmıştır. Volkanik camlardan alınan kimyasal analizlerde majör oksit değerleri yardımıyla volkanik camın kimyasal bileşimi belirlenmiştir. Bunun akabinde her bir volkanik kül tanesine iki boyutlu ve üç boyutlu morfolojik analizler uygulanmıştır. Özellikle magmatik patlama kökenli örnekler (geri düşme çökelleri, ignimbirit) genellikle yüksek pürüzlülük (Ra), yüzey alanı (SA) ve fraktal boyut (DSA) değerleri ile diğer örneklerden belirgin olarak ayrılmaktadır. Bununla beraber bu örneklerin iki boyutlu morfolojik analizlerinde sağlamlık ve biçim katsayısı değerleri düşük değerler alırken, dikdörtgensellik parametresi ve dairesellik parametresinin çarpımı yüksek değerler almaktadır. Freatomagmatik patlamalarla oluşan taban yayılımlarının (surge) ve blok-ve-kül akıntısı örneklerinin benzer morfolojik parametrelere sahip olduğu gözlemlenmiştir. Taban yayılımı ürünlerinin iki boyutlu morfolojik analizlerinde sağlamlık ve biçim katsayısı değerlerinin yüksek; üç boyutlu morfolojik analizlerinde ise fraktal boyut, pürüzlülük ve yüzey alanı ile ilişkili parametrelerin düşük olduğu belirlenmiştir. Çığ akıntısı ve lahar örneklerinin farklı morfolojik özelliklere sahip volkanik külleri barındırdığı gözlemlenmiştir. Çığ akıntısı örneklerinin içinde blast çökelleri gözlemlenmiştir. Tüm gözlemler dikkate alındığında volkanik kül partikülleri, bünyesinde kendilerini oluşturan patlamanın dinamiğine ait ipuçları bulunduran çeşitli kimyasal ve morfolojik özellikler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Volcanic ash is formed by magmatic and hydromagmatic eruptions. The formation and fragmentation mechanism of volcanic ash depends on many factors such as the chemistry and physical properties of magma and the presence of water during the eruption. Therefore, volcanic ash has different morphological and chemical properties which depend on the eruption dynamics and the fragmentation mechanism. In this study, the particle size distribution and statistical parameters, chemical and physical properties of volcanic ash were examined and eruption dynamics were determined. Basaltic and acidic phreatomagmatic eruption, the matrix of block-and-ash flow, the matrix of debris avalanche and lahar, Plinian fall deposits and Strombolian eruption deposits, blast deposits, matrix of indurated ignimbrite samples were investigated chemically and morphologically. The particle size distributions and related statistical parameters of the samples were calculated. The chemical composition of the volcanic glass was determined with the help of the major oxide values in the chemical analysis from the volcanic glasses. Subsequently, two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) morphological analysis were carried out on each volcanic ash particle. Particularly, samples of magmatic eruption (fall deposits, ignimbrite) are generally distinguished from other samples by their high roughness (Ra), surface area (SA) and fractal dimension (DSA) values. Moreover, two-dimensional parameters which are solidity and form factor values are low, while the product of the rectangularity parameter and the circularity parameter gets high values. Surges formed by phreatomagmatic eruptions and block-and-ash flow samples have been observed to have similar morphological parameter values. High solidity and form factor values of surge deposits in 2D morphological analysis; low fractal dimension, roughness and surface area related parameters values of surge deposits in 3D morphological analysis has been calculated. Debris avalanches and lahar samples were observed to contain volcanic ash with different morphological characteristics. Blast deposits has been determined in debris avalanches. Considering all the observations, volcanic ash particles can present various chemical and morphological properties that contain clues to the eruption dynamics that formed them.
Benzer Tezler
- Elektrokoagulasyon prosesi ile insan idrarından nutrient giderimi
Nutrient removal from human urine by the process of electrocoagulation
İLKAY ÖZTÜRK ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATİCE İNAN
- Antarktika buzullarında kimyasal analizler
Chemical analysis of Antarctic ice core
GAMZE NEŞE ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA ELİF GENCELİ GÜNER
- Göller Bölgesi Isparta'da bulunan volkanik kaynaklı pomzanın seramik bünyede kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usage of pumice found in Isparta, Lake Region, in ceramic
RABİA BAYTER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Güzel SanatlarSüleyman Demirel ÜniversitesiSanat ve Tasarım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERAP ÜNAL
- The lifespan comparison of an NMC811 pouch cell based high voltage battery with silicone and polyurethane foam usage
NMC811 poşet hücre tabanli bir yüksek voltajli bataryada silikon ve poliüretan sünger kullaniminin ömür karşilaştirmasi
SERHAT SOYER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ
- Socio-economic impact analysis of air pollution reduction scenarios with benmap-ce program: Dilovasi example
Hava kirliliği azaltma senaryolarının benmap-ce programı ile sosyo-ekonomık etki analizi: Dilovası örneği
ZEYNEP FERİHA ÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN TOROS