Uydu ve yer ölçümleri ile elde edilen verilerin analizi ve jeofizik yorumlamaları
Analysis and geophysical interpretations of data obtained from satellite and ground survey
Yazar: FİKRET DOĞRU
Danışman: PROF. DR. OYA PAMUKÇU
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeofizik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Serbest hava anomalisi = Free air anomaly

Özet:
Bu çalışma kapsamında Batı Anadolu, Ege Denizi ve Doğu Akdeniz'i içine alan ve daha sonra doğu Avrupa'dan Hazar Denizi'nin doğusuna kadar olan kısımda uydu gravite model verileri kullanılarak matematiksel yaklaşımlar ile uygulamalar yapılmıştır. Çalışmadaki temel amaçlardan ilki uydu gravite verisi kullanarak çalışma alanının kabuk yapısı hakkında bilgi edinmek ve ikincisi ise büyük ölçekli
yapısal elemanların yatay ve düşey yöndeki devamlılığı ve fiziksel özellikleri ile ilgili bilgileri elde etmektir. 
Bu çalışma kapsamında ilk olarak uydu gravite modellerinden elde edilen küresel serbest hava gravite anomalileri ile yersel serbest hava gravite anomalileri karşılaştırılmıştır. Bu sayede yer verisi ile uydu modellerinden elde edilen anomaliler arasındaki en iyi uyumu sunan GOCE modeli, DIR-R4 modeli olarak belirlenmiştir. Sonrasında GOCE modeli ile GRACE uydusundan türetilmiş EGM2008 modeli belli seviyelerde birleştirilerek çalışma alanı için gerekli olan anomaliler hesaplanmıştır. 
Bu tez çalışmasının ikinci aşamasında Batı Anadolu ve Ege Bölgesi'ne ait yapısal zonları (başlıca süreksizlikleri) belirleyebilmek amacıyla bölgenin gravite bozukluk (gravite disturbance) verisi kullanılmıştır. Bu bölge, Batı Anadolu Genişleme Bölgesi içerisinde kalan D-B yönlü birçok fay zonunu ve Hellenik Dalma Batma zonu gibi önemli tektonik elemanları içermektedir. Bu çalışma kapsamında, bölgede son zamanlarda büyük depremler gözlenen fayların olduğu zonlardan kesitler alarak süreksizliklerin derinlikleri konusunda gravite bozukluk verisinin denemesi yapılmıştır. Bunlara ek olarak tilt açısı, teta haritası, analitik sinyal ve toplam yatay türev gibi sınır analizi operatörleri de sonuçları karşılaştırmak amacıyla kullanılmıştır.
Tez kapsamında ayrıca Dokuz Eylül Üniversitesi'nin Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP No 2018.KB.FEN.013) desteği ile belirtilen yöntemler Avrupa'yı da içine alacak şekilde çok geniş bir alanda uygulanmıştır. Uydu modelleri kullanılarak ilk olarak alanın küresel serbest hava gravite anomalisi hesaplanmıştır. Sonrasında gravite tensörleri, Moho (Mohorovicic) ve LAS (Litosfer-Astenosfer sınırı) derinlik haritaları elde edilmiştir. Moho derinlik değerlerinin önceki çalışmalardaki sonuçlar ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. Moho derinlik değerleri 10 ile 50 km arasında, LAS derinlik değerleri 80 ile 180 km arasında elde edilmiştir. Ayrıca BAP kapsamında ilk
olarak Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA)'dan alınan manyetik verileri ile serbest hava gravite anomalileri alınan profiller boyunca irdelenmiştir. Aynı profiller boyunca gravite ve manyetik anomaliler bölgenin tektonik ve jeolojik birimleri ile ilişkilendirilmiştir. Pozitif manyetik anomali ve negatif gravite anomali alanlarının kalın kabuk veya yüksek manyetizasyon ile ilişkili olduğu, negatif manyetik ve pozitif gravite anomali alanlarının ince kabuk veya yüksek yoğunluklu birimler ve yüksek ısı akısı ile ilişkili olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Within the scope of this study, mathematical approaches have been applied by using satellite gravity model data in the western Anatolian, Aegean and Eastern Mediterranean regions and then from eastern Europe to the east of Caspian Sea. The first objective of the study is to obtain information about the crust structure of the study area by using satellite gravity data and the second is to obtain information about the horizontal and vertical continuity and physical properties of large-scale structural elements.
In this study, firstly, spherical free-air gravity anomalies obtained from satellite gravity models and terrestrial free-air gravity anomalies were compared. In this way, GOCE model, which provides the best fit between anomalies obtained from ground data and satellite models, was determined as DIR-R4 model. Then the GOCE model and the EGM2008 model derived from the GRACE satellite were combined at certain levels and the anomalies required for the study area were calculated.
In the second stage of this study, gravity disturbance data was used to determine the structural discontinuities of Western Anatolia and Aegean Region. This region includes many faults in the D-B direction within the Western Anatolia Expansion Area and important tectonic elements such as the Hellenic Subduction Zone. Within the scope of the study, in the area where recent big earthquakes occurred, crosssections have been taken and the gravity disturbance data has been tested to estimate
depths of discontinuities. In addition, border analysis operators such as tilt angle, theta map, analytical signal and total horizontal derivative were used to compare the results.
Within the scope of the thesis, the mentioned methods have been applied in a wide area including Europe with the support of Dokuz Eylul University's Scientific Research Projects (BAP No 2018.KB.FEN.013). First, spherical free-air gravity anomaly of the area was calculated by using satellite models. Then, gravity tensors, Moho (Mohorovicic) and LAB (Lithosphere-Asthenosphere Boundary) depth maps were obtained. Moho depth values were found to be consistent with the results of previous studies. Moho depth values were obtained between 10 and 50 km and LAB depth values were obtained between 80 and 180 km. In addition, firstly magnetic data obtained from MTA and free-air gravity anomalies were examined along with profiles. Along with the same profiles, gravity and magnetic anomalies were associated with the tectonic and geological units of the region. Positive magnetic anomaly and negative gravity anomaly areas are thought to be associated with thick crust or high magnetization, while negative magnetic and positive gravity anomaly areas may be related to thin-crust or high-density units and high heat flux.