Bir mermer sahasında (Haymana/Ankara) yer radarı yöntemi ile kırık-çatlak sistemlerinin araştırılması
Investigation of fracture systems in a marble site (Haymana-Ankara) using by ground penetrating radar
Yazar: AYDANUR DEMİRKOL AÇIKGÖZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYSEL ŞEREN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu çalışma; mermer ocağı olarak işletilmesi düşünülen bir arazide (Mollaresul Yaylası, Haymana-Ankara) yeraltı koşullarının (malzemenin kırık ve çatlak durumunu) belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmada; sığ yer altı ortamının ayrıntılı (yüksek çözünürlükteki) görüntüsünü elde etmede, çalışılan ortama herhangi bir hasar vermeyen ve hızlı bir şekilde uygulanabilen yer radarı (GPR) yansıma profilleme yöntemi kullanılmıştır. Ölçüler yaklaşık K-G doğrultulu 10 profilde Ramac CU II GPR sistemi ile 100 MHz korumasız anten kullanılarak toplanmıştır. Mermerin düşük elektriksel iletkenliği ve ortam koşullarının oldukça kuru olması nedeniyle, yer yer yaklaşık 35 ile 45 m arasında nüfuz derinliği sağlanmıştır.Toplanan verilerin değerlendirilmesinde temel veri işlem aşamalarının yanı sıra, sismik yansıma verilerinin değerlendirilmesinde kullanılan anlık genlik ve faz-grup kesitleri, sinyal/gürültü oranını arttırmak için birlikte değerlendirilmiştir. Anlık genlik ve faz-grup kesitlerinin yorumundan, inceleme sahasındaki kırıkların yeri, yönelimi ve boyutlarını belirlemek için daha belirgin kuvvetli yansıma sınırları belirlenmiştir. Böylece; ayrışmış malzeme ile daha sağlam blokların ayrım sınırlarını, belirli eğime sahip kırık-çatlak sistemleri ve düşük açılı içi boş bağlantı noktaları tespit edilmiştir. Kırıklar ve bağlantı noktaları yer radarı kesitlerinde genel hatlarıyla belirgin olarak 10-12 m, 18-20 m ve 30-35 m derinlikleri civarında üç grup yansıtıcı yüzeylerle temsil edilmektedir. Elde edilen sonuçlarla ortamın süreksizlik durumu, model geometrilerle açıklanmıştır.Bu çalışma ile kaliteli sağlam blokların yerleri ve yapısal süreksizlik dağılımları haritalanmıştır. Bu sayede ocakların işletmeye açılıp açılamayacağına veya işletimin planlanmasına yön verilmektedir. Bu yönlendirmelerle işletmeci firma, gereksiz kazıların önüne geçerek zamandan ve birim maliyetten önemli ölçüde kazanç sağlamaktadır.

Abstract:
This study was conducted to determine the subsurface conditions (the fractured or cracked aspect of the material) in a field (Mollaresul Plateau, Haymana, Ankara, Turkey) which is thought to be managed as a marble quarry. The ground penetrating radar (GPR) reflection profiling method was used because it was applied rapidly without causing any damage to the studied area for obtaining the detailed (high resolution) image of the shallow underground. Approximately N-S directed measurements on 10 profiles were collected with 100 MHz unshielded antenna using Ramac CU II GPR system. Due to low electrical conductivity of the marble and conditions of the environment being dry, Georadar provides penetration depths of about 35 and 40 m.In addition to the basic data processing steps in assessing of data, the instantaneous amplitude and combined analysis of the phase-group sections used in evaluating of seismic reflection data were assessed with together. From interpretations of the instantaneous amplitude and phase-group sections; strong reflectors were observed for determining locations, extensions and sizes of the fractures that are in the investigation area.. The continuous subhorizontal reflections to a maximum depth of 45 m to be mapped through marble mass were monitored on the interpreted radargrams for imaging extension of fractures in the mass.Finally, in this study we investigate the potential of GPR measurements regarding the continuity of the joints and the properties of the joints in hard marble blocks in simple geometric models. The results of these studies suggest if the quarries are appropriate for an establishment or set the arrangement of the establishment if appropriate. The company yields from time and unit cost significantly without any unnecessary digs by these suggestions.