Sismik Kırılma (Refraction) Yöntemi Ders 5 Doç.Dr. Hüseyin TUR

SnellKanunu (1)

Snell Yasası i geliş açısı arttıkça kırılma açısı 90o yaklaşır.

Kritik Kırılma (Critical Refraction) Yeraltının haritalanmasında kritik kırılma önemli bir rol oynar Geliş açısı kritik açıya ulaştığında ic, kırılma açısı r = 90o olur. (2) (3)

Karşılıklılık Prensibi İki nokta arasındaki sismik enerjinin seyahat zamanı enerjinin ilerlediği yönden bağımsızdır. Yani kaynak ve alıcı yer değiştirdiğinde seyahat zamanı etkilemez.

SİSMİK KIRILMA YÖNTEMİ

SİSMİK KIRILMA YÖNTEMİ

Kırılmanın Temelleri Sismik Dalganın Oluşturulması Sismik Dalganın Kayıt Edilmesi Ölçme: - Varış Zamanı (Seyahat Zamanı) - Genlik

Kırılma Sismiğini Sonucunda Herbir tabakaya ait 1- Sismik hız bilgisi, 2- Ara yüzey derinlikleri ve tabaka kalınlıkları elde edilir.

SİSMİK KIRILMA YÖNTEMİ EKİPMANLARI 1- Kayıt ünitesi (Sismometre veya sismograf) 2- Alıcılar (Jeofonlar (P ve S)) 3- Bağlantı kabloları (kayıt cihazı ve jeofonlar için) 4- Enerji kaynağı (balyoz , patlayıcı v.b.)

SİSMİK KESİTTE GÖRÜLEN DALGA ÇEŞİTLERİ

Zaman ? Uzaklık

Basit yatay iki tabakalı model Direkt dalga?

Zaman Direkt dalga Uzaklık

? Zaman Uzaklık

Basit yatay iki tabakalı model

Yansıyan dalga Zaman Uzaklık

? Zaman Uzaklık

Basit yatay iki tabakalı model Baş dalgası veya Kritik kırılma?

Zaman Kırılan veya baş dalgası Uzaklık

Kırılan veya baş dalgası Yansıyan Zaman Kırılan veya baş dalgası Direkt Uzaklık

Zaman Kırılan veya baş dalgası Direkt ? Uzaklık

Yansıyan Zaman Kırılan veya baş dalgası Çapraz uzaklık: Derin veya yüksek hızlı tabakayı izleyerek kırılan dalganın doğrudan ya da sığ tabakadan dalgadan önce gelmeye başladığı kaynak-alıcı uzaklığı Direkt Xç (Çapraz uzaklık)

Kırılan veya baş dalgası Zaman Kritik uzaklık: Yansıma ve kırılma zamanlarının eşit olduğu jeofon uzaklığı; yani kritik açıda yansımanın olduğu uzaklık. Direkt Xk (Kritik Uzaklık)

Zaman Kırılan veya baş dalgası Direkt ? Uzaklık

YATAY İKİ (2) TABAKALI ORTAMLARDA SİSMİK KIRILMA PROBLEMİ Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

Refracted arrivals from layer 2 (4) Refracted arrivals from layer 2 T2i

(5)

tan(x) = sin(x)/cos(x),

1-sin2x=cos2x

Kesme Zamanı (Intercept-time) Yöntemi ile Derinliğin Bulunması (Tabakalar yüzeye paralelse) x = 0 olduğunda, ve

Refracted arrivals from layer 2 T2i Derinlik (h), V1, V2, and T2i nin fonksiyonu olarak hesaplanır

Refracted arrivals from layer 2 Çapraz (Crossover) Mesafeden Derinliğin Bulunması Kritik açıda ilerleme sınırda gerçekleşmektedir. Refracted arrivals from layer 2 T2i

cos2x+sin2x=1,

V22 – V12 = (V2-V1)(V2+V1)

Refracted arrivals from layer 2 T2i

SÜREKSİZLİK DURUMU Atım miktarı Normal Fay

SİSMİK KIRILMA VERİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Arazi ölçümünden elde edilen sismogram

From Tom Boyd’s WWW Site - http://talus. mines

YATAY İKİ (2) TABAKALI ORTAMLARDA SİSMİK KIRILMA YÖNTEMİ İLE ARAYÜZEYLERİN HARİTALANMASI

Depth{

Depth{

YOL – ZAMAN GRAFİĞİ

Yol - zaman grafiğinden eğim kullanılarak hızlar bulunduktan sonra yukarıda verilen derinlik bağıntılarından biri kullanılarak tabaka kalınlıkları ve dolayısıyla derinlikler hesaplanır.

Örnek: Santa Teresa Hills de yapılan bir kırılma refraction çalımasında düz ve ters atışlarda elde edilen sismogramlardan aşağıdaki değerler okunmuştur. Jeolojik modeli elde ediniz.

Aynı grafik üzerinde gösterim

YATAY ÜÇ (3) TABAKALI ORTAMDA SİSMİK KIRILMA PROBLEMİ

DÖRT (4) TABAKALI ORTAMLARDA SİSMİK KIRILMA PROBLEMİ

ÇOK TABAKALI ORTAMDA SİSMİK KIRILMA PROBLEMİ

Çapraz Mesafenin Derinlikle Değişimi

Derinlik / Çapraz Mesafe(Xc)-Hız Kontrastı ile İlişkisi

Jeofon diziliminin boyu araştırma derinliğinin 4-5 katı olmalıdır. Önemli Kural Jeofon diziliminin boyu araştırma derinliğinin 4-5 katı olmalıdır.

Spread boyu = 5x derinlik (hız kontrastı= 3)

Spread boyu = 2x derinlik (hız kontrastı= 3)

EĞİMLİ TABAKA DURUMU

Eğimli Tabaka durumunda Hızi derinlik ve Eğimin Bulunması