Güney Marmara Denizi'ndeki sığ gaz birikimlerinin dağılımı ve nitelik analizleri
Distribution and complex trace analysis of shallow gas accumulation in the Southern Marmara Sea
Yazar: SEVAL AYDEMİR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SEDA OKAY
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı / Deniz Jeolojisi ve Jeofiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science

Özet:
Bu çalışmanın amacı Marmara Denizi, Güney Marmara Şelfi'nde Kuzey Anadolu Fayı ve kolları boyunca sığ gaz birikimlerinin araştırılmasıdır. Bu amaçla Güney Marmara Şelfi'nde 2013 ve 2014 yıllarında 1000 km 2B çok kanallı sismik yansıma, 1300 km chirp verisi ile 967 km sparker verisi toplanmıştır. Toplanan veri seti üzerinde sığ gaz birikimi anomalisi sayılabilecek pockmark, gömülü pockmark, akustik boşluklar, gaz bacası, su kolonuna gaz çıkışı, parlak nokta, güçlü yansıma ve hız sarkması gibi gaz anomalileri saptanmıştır. Çok kanallı sismik yansıma verisi ve sparker verisi standart veri işlem adımlarına tabi tutulduktan sonra yorumlanmıştır. Ayrıca çok kanallı sismik yansıma ve sparker kesitlerinin bir kısmına nitelik analizleri uygulanmıştır. Nitelik analizleri sonucunda elde edilen zarf, anlık frekans, görünür polarite, anlık faz, integral ve türev kesitlerin yorumu Güney Marmara Şelfi'nin gaz potansiyeline bir diğer kanıt niteliği taşımaktadır.

Güney Marmara Şelfi'nde görülen sığ gaz birikimi anomalileri haritalanmıştır. Çalışma alanında gaz çıkışlarına ve aktif pockmarklara rastlanmıştır. Gaz çıkışı ve pockmarkların aktif tektonizma ile alakalı olduğu ve bazı pockmarkların faya bağlı olarak geliştiği düşünülmektedir. Güney Şelf boyunca gömülü pockmarklar Holosen öncesi deniz seviyesi sedimanları üzerinde meydana gelmiştir. Kocasu, Gönen ve Biga Çayı ağızlarındaki organik maddece zengin malzemeler akustik maske ve gaz kolonlarına neden olmuş ve bu anomalilerin son deniz seviyesi değişimi öncesi sedimanlarla içiçe olduğu görülmüştür. Bu anomaliler genellikle pozitif polariteli güçlü yansıma ve ters polariteli parlak noktalar ile birlikte görülmüştür. Gaz bacalarından bir kısmının deniz tabanına ulaştığı ve su kolonuna gaz çıkışında bulunduğu chirp verisi ile ekosounder çıktılarında gözlemlenmiştir. Gaz birikimlerinin altında hızın düşmesi hız sarkmasına sebep olmuştur. Ayrıca kesitler üzerinde çamur tepesi olarak adlandirilan yapılar mevcuttur ve bu yapıların pockmark oluşumu ile ilgili olduğu düşünülmektedir.
Güney Marmara Şelfi'nde görülen gaz birikimlerinin nehir ağızlarında ve delta üzerinde biyojenik kökenli ve şelf dışında derin faylar yoluyla yüzeye göçen termojenik kökenli hidrokarbonlar olduğu düşünülmektedir.

Anahtar kelimeler: Marmara Denizi, Güney Marmara Şelfi, sığ gaz birikimleri,  sismik yansıma, karmaşık nitelik analizi,

Abstract:
The aim of this study is the investigation of shallow gas accumulations along North Anatolian Fault and its branches in Southern Marmara Shelf in Sea of Marmara. For this purpose, 1000 km 2D multi-channel seismic reflection data, 1300 km chirp data and 967 km sparker data have been collected in 2013 and 2014. In collected data set, the units which can be considered as shallow gas accumulation anomalies, such as pockmark, buried pockmark, acoustic blanket, gas chimney, gas seep to water column, bright spot, strong reflection and velocity pull-down have been determined. Multi-channel seismic reflection and sparker data has being subjected to standart data processing and then interpreted. Moreover, Complex Trace Analysis (Attribute) are applied to some of the multi-channel seismic reflection and sparker data. The interpretaitons of envelope, instantaneous frequency, apparent polarity, instantaneous phase, integral and derivative sections, have another evidential value for the gas potential of Southern Marmara Shelf.

Shallow gas accumulation anomalies are mapped in the Southern Marmara Shelf. In study area, gas seep and active pockmarks have been discovered. It is interpreted that gas seeps and pockmarks are associated with active tectonics and some of the pockmarks occured along fault. Buried pockmarks are evident below the Holocene deposits. Organic-rich materials from rivers during lowstands caused formation of acoustic blankets and gas columns in front of the Kocasu, Gönen and Biga Rivers and these anomalies are associated with the sediments that are before the last sea level change. These units have been mainly observed together with strong reflection with positive polarity and bright spots with inverse polarity. In chirp data and onboard echosounder data, it has been observed that some of the gas chimneys reached to seafloor and form seeps to the water column. Decrease in velocity because of the gas accumulations caused velocity pull-downs. There are also structures, which are called mud diapirs on sections and these structures are thought to be related with the pockmark formation.

It is thought that gas accumulations in the Southern Marmara Shelf are hydrocarbons, which has biogenic origin in front of the river and in delta areas, and at the outer shelf the gas accumulations could be thermogenic origin migrating through deep faults.

Keywords: Sea of Marmara, Southern Marmara Shelf, shallow gas accumulations, seismic reflection, complex trace analysis