Yapı malzemesi çıkarılan bazı taş ocaklarının bilgisayar destekli 3D yeraltı modellemesi
Computer-aided 3D subsurfce modelling of some quarries where extraced construction materials
Yazar: DUYGU TURHAN
Danışman: PROF. DR. EKREM KALKAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Amaç: Tez çalışmasında; Ankara-İzmir Yüksek Hızlı Tren Hattı'nın Afyon, Uşak, Manisa ve İzmir sınırları içerisindeki alanda YHT inşaatına balast temini amacıyla YHT projesi mühendislerince seçilen 14 adet taş ocağı kalker ve bazalt varlığının, kalınlığının; düşey ve yanal yönlerdeki yayılımının jeofizik yöntemler ile tahmin edilebilirliği araştırılmış ve 3D jeofizik yeraltı modellemesinin yapılması amaçlanmıştır. 
Yöntem: Çalışmada, ilk olarak seçilen alanlarda bölgesel gravite ve havadan manyetik veriler MTA 'dan temin edilmiş, haritaları hazırlanmış ve yorumlanmıştır. İkinci aşamada, jeolojik özelliklerini incelemek ve yapılacak jeofizik ölçümleri yönlendirmek amacıyla jeolojik gözlemler yapılmış ve haritaları hazırlanmıştır. Üçüncü aşamada da belirlenen uygun lokasyonlarda düşey elektrik sondaj (DES) yapılmıştır. Son aşamada da jeofizik veriler ışığında çalışma alanlarının bilgisayar destekli 3D yeraltı modellemesi yapılmıştır.
Bulgular: Çalışma kapsamındaki taş ocaklarının malzeme temini için uygun olup olmadığı tespit edilmiştir. Buna göre; Davulga Ocağında altere bazaltlar yer almakta olup düşük gravite, manyetik ve rezistiviteye sahiptirler. İğdeli Ocağında kireçtaşları mevcut olup, yüksek gravite ve düşük manyetik göstermektedirler. Dümenler Ocağında yer alan kireçtalarının bir kısmı düşük bir kısmı da yüksek gravite ve düşük manyetik görülmektedir. Gürlek Ocağında düşük-orta gravite ve yüksek manyetik özellikli kireçtaşları tespit edilmiştir. Yağmurlar Ocağında kireçtaşları yer almakta olup orta-yüksek gravite ve düşük manyetik özelliklidirler. Kireçtaşlarının yer aldığı Karkın Ocağında yüksek gravite ve düşük manyetik görülmektedir. Çıkrıkçı Ocağındaki kireçtaşı/mermer türü kayalar orta-yüksek gravite ve yüksek manyetik görülmektedir. Sancaklıçeşme Ocağında yüksek gravite ve düşük-orta manyetik özellikli kireçtaşları yer almaktadır. Beyyazı Ocağında; şistler ve kristalize kireçtaşı/kuvarsit/mermerler gözlenmiş olup yüksek gravite ve manyetik tespit edilmiştir. Başağaç Ocağında; altere andezitler yer almakta olup düşük-orta gravite ve düşük manyetik söz konusudur. Orta-yüksek gravite ve düşük manyetik özellikli Çiğiltepe Ocağında andezitler ve aglomeralar görülmüştür. Andezitlerin egemen olduğu Güney Ocağı düşük-orta gravite ve düşük manyetik özelliklerine sahiptir. Dümenlerköyü Ocağında yüksek gravite ve düşük manyetik özellikler tespit edilmiş olup kiraçtaşları egemendir. Andezitler ve aglomeralarla temsil edilen Doğa Ocağında düşük gravite ve yüksek manyetik görülmüştür. Malzeme temini için uygun görülmeyen ocakların rezisiviteleri genel olarak düşük ve uygun görülen ocakların rezisiviteleri ise genel olarak yüksek olarak tespit edilmiştir.
Sonuç: Yapılan çalışmalar ışığında jeofizik yöntem sonuçlarına göre tez kapsamında ki 14 taş ocağının 8 tanesinin elverişi, 6 tanesinin elverişsiz olduğu belirlenmiştir. Jeofizik yöntemlerin, taş ocağı yeri seçiminde hızlı, güvenilir ve düşük maliyetli yöntemler olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Anahtar Kelimeler: taş ocağı, kırmataş, rezistivite, düşey elektrik sondaj (DES), 3D yeraltı modelleme
Temmuz 2024, 191 Sayfa

Abstract:
Objective: In the thesis study, the predictability of the presence and thickness of limestone and basalt, as well as their vertical and lateral distribution, was investigated using geophysical methods for 14 quarries selected by the High-Speed Train (HST) project engineers for ballast supply for the Ankara-Izmir High-Speed Train Line within the boundaries of Afyon, Uşak, Manisa, and İzmir. The aim was to conduct a 3D geophysical subsurface modeling.
Method: In the study, regional gravity and airborne magnetic data were first obtained from MTA for the selected areas, and the maps were prepared and interpreted. In the second phase, geological observations were conducted to examine geological characteristics and to guide the geophysical measurements to be performed, and geological maps were prepared. In the third phase, vertical electrical sounding (VES) was carried out at the identified suitable locations. In the final phase, a computer-assisted 3D subsurface modeling of the study areas was performed based on the geophysical data.
Findings: It was determined whether the quarries within the scope of the study are suitable for material supply. Accordingly, altered basalts are present in Davulga Quarry and have low gravity, magnetic and resistivity. Limestones are present in İğdeli Quarry and they show high gravity and low magnetic. Some of the limestones in Dümenler Quarry have low gravity and some have high gravity and low magnetic. Limestones with low-medium gravity and high magnetic properties were identified in Gürlek Quarry. There are limestones in Yağmurlar Quarry and they have medium-high gravity and low magnetic properties. High gravity and low magnetics are observed in Karkın Quarry where limestones are located. Limestone/marble type rocks in Çıkrıkçı Quarry have medium-high gravity and high magnetic properties. Sancaklıçeşme Quarry contains limestones with high gravity and low-medium magnetic properties. In Beyyazı Quarry; schists and crystallized limestone/quartzite/marbles were observed and high gravity and magnetic were detected. In Başağaç Quarry; altered andesites are observed with low to medium gravity and low magnetic. Andesites and agglomerates were observed in Çiğiltepe Quarry with medium-high gravity and low magnetic properties. Güney Quarry dominated by andesites has low-medium gravity and low magnetic properties. Dümenlerköyü Quarry has high gravity and low magnetic properties and is dominated by limestones. Doğa Quarry, represented by andesites and agglomerates, has low gravity and high magnetic properties. The resistivity of the quarries not considered suitable for material supply was generally low and the resistivity of the quarries considered suitable was generally high..
Conclusion: Considering the conducted studies, based on the results of geophysical methods, it has been determined that 8 out of the 14 quarries in the thesis are suitable, while 6 are unsuitable. It was concluded that geophysical methods are fast, reliable, and cost-effective for quarry site selection.
Keywords: quarry site, crushed stone, resistivity, vertical electrical soundings (VES), 3D subsurface modelling
July 2024, 191 pages