Kuzey Anadolu fayı’nın batı kısmında elektromanyetik veri üzerindeki deniz etkisinin araştırılması

Abstract

Manyetotellürik (MT) yöntem derin yapıların elektrik özdirenç değerlerinin saptanmasında iyi sonuçlar verebilmektedir. Yöntemin uygulanması sırasında her jeofizik yöntemde olduğu gibi çeşitli bozucu etkenler bulunmaktadır. Ölçüm noktaları denizden etkilenecek kadar denize yakın ise toplanan verilerde bozulmalar meydana gelebilmektedir. Deniz etkisi (kıyı etkisi, coast effect, sea effect) olarak isimlendirilen bu bozucu etkinin MT veriler yorumlanırken dikkate alınması gerekmektedir. Öyle ki deniz sığ derinliğe sahip olsa bile deniz-kara arasındaki özdirenç farklılığının yüksek olduğu çalışma alanlarında MT tepkisi aşırı bozulmalara maruz kalabilmektedir. Bu çalışmada MT veriler üzerindeki deniz etkisinin boyutlarının belirlenmesi amacıyla Kuzey Anadolu Fayı'nın batı kısmında Düzce bölgesine tekabül eden alan baz alınarak düz çözüm çalışması yapılmıştır. Bölgenin tektonik yapısı dikkate alınarak oluşturulan modellerde deniz 0,3 Ω-m ve kara çeşitli modellerde 100 Ω-m, 500 Ω-m ve 1000 Ω-m gibi sabit özdirence sahip kabul edilmiştir. Deniz derinliğinin değişimi, fay, sediman ve Karadeniz kıyı şeridinin basit biçimde eklenmesi gibi parametreler de kullanılmıştır. Modellere ait MT tepkileri üç-boyutlu (3B) düz çözüm kodu ile elde edilmiştir. Yapılan çalışma teorik bir çalışma olup, gerçek veriler kullanılmamıştır. Düz çözümden elde edilen özdirenç eğrileri ve endüksiyon (irgitim, tesir) okları karşılaştırılarak deniz etkisinin boyutu tartışıldı. Deniz derinliği ve deniz-kara sınırındaki özdirenç farklılığının artması ile MT tepkilerinin bozulmalara uğradığı sonucuna ulaşıldı. Deniz etkisinden dolayı TE-modu (E-polarizasyonu) özdirenç eğrileri TM-modu (B-polarizasyonu) özdirenç eğrilerine göre asıl olması gereken değerden daha büyük oranda farklı görülmektedir. Gerçek endüksiyon okları ise özdirenç eğrilerinin denizden etkilenmeye başladığı periyotlarda yön değiştirme eğilimi göstermiştir. Denize yakın yerlerde yapılan MT çalışmalarında deniz etkisinin MT tepkisinden giderilmesi gerekmektedir. Bu çalışma, denize yakın noktalarda yapılabilecek MT ölçümlerine dayanacak modeller geliştirildiğinde doğru sonuca ulaşılabilmesi bakımından önemlidir.

The Magnetotelluric (MT) method is a geophysical technique that may provide good results for imaging deep electrical structure. There are effects distorting the measurements while MT is being applied similar to other geophysical techniques. If MT stations are close to electrically conductive sea (or coast), they are affected. The distorting effect is called sea effect (coast effect) and it must be removed from MT responses. The MT responses are effected in the areas where the resistivity contrast between sea and land is high even if the sea has shallow depth. In this study, we applied forward modeling to investigate the sea effect on the MT measurements originating from a geometry that is similar to Düzce area near Black Sea. We use constant resistivity value for the sea 0,3 Ω-m and for the land 100 Ω-m, 500 Ω-m and 1000 Ω-m in the models considering the tectonic features in the area. Additionally, we use parameters such as; depth, fault, sediments and coast line of the Black Sea. The three-dimensional MT responses were calculated by a code. This is a theoretical study based on synthetic data. The resistivity curves and induction arrows obtained from models, were compared with each other using templates and the sea effect was discussed. Consequently, when the resistivity contrast between sea-land and the depth of sea are high, MT responses are effected significantly. When compared with TE-mode (E-polarization) resistivity curves and TM-mode (B-polarization) resistivity curves, TE-mode one has more distortion compared to the latter. Real induction arrows change direction beginning from period when the sea effects on the MT measurements. Therefore, sea effect must be removed from MT responses if the study area is near the sea. This study is important in terms of obtaining accurate results when developing models based on MT measurements in the areas.