Deniz ortamı manyetotellürik verilerinin çapra -türev yöntemi ile iki boyutlu ters çözümü
Two dimensional inversion of marine magnetotellurics data with cross-gradient constraints
Yazar: TUĞRUL KONUK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. EMİN UĞUR ULUGERGERLİ
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Elektrik alanları = Electric fields ; Elektromanyetik alanlar = Electromagnetic fields ; Jeoelektromanyetik analiz = Geoelectromagnetic analysis ; Jeofizik = Geophysics ; Jeofizik araştırmaları = Geophysic researches ; Jeolojik yapı = Geological structure ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Manyetotelürik = Magnetotelluric ; Ters çözüm = Inversion ; Ters çözüm algoritması = Inversion algorithm

Özet:
Manyetotellürik yöntem, yer içinin yapısının incelenmesinde en çok kullanılan yöntemlerden biridir. Yöntemin kolay uygulanabilirliği, son yıllarda deniz ortamında yapılan çalışmalarda da kullanılmasını yaygınlaştırmıştır. Manyetotellürik verilerin 2B ters çözümü kötü-durumludur ve düzgünleştiricili yöntemler kullanılarak çözülebilir. Bu çalışmada manyetotellürik verilerin 2B ters çözümü için bir algoritma geliştirilmiştir.Manyetotellürik yöntemde ölçülen büyüklükler, denizel ve karasal ortamlar için farklı karakterdedir. Deniz ve karasal ortam için MT tepkileri hesaplanmış ve iki durum arasındaki farklılığın sebepleri belirlenmiştir. Manyetotellürik tepkiyi etkileyen topoğrafya ve kıyı etkisi gibi faktörler açıklanmıştır. Denizel ortamın, veri üzerindeki etkisini gösterebilmek amacıyla, ters çözüm işlemine batimetrinin dahil edilmesi gerektiği gösterilmiştir.Doğrusal olmayan ters çözüm probleminde eşlenik türev (CG) algoritması kullanılmıştır. Geliştirilen algoritmada, farklı durağanlaştırıcı tanımlarının manyetotellürik yöntemin ters çözümünde kullanılabilirlikleri karşılaştırılmıştır.Manyetotellürik verilerin ters çözümü için birleşik ters çözüm algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritmada, aynı jeoloji için farklı sonuçlar üretebilen TE ve TM modu verileri, iki farklı yöntem verisi olarak kabul edilip, birleşik ters çözüm işlemine sokulmuşlardır. Uygulanan birleşik ters çözüm işleminin temelinde, bu iki veri tipini sağlayan yer modellerinin geometrik olarak benzer olması kuralı yatmaktadır. Bu benzerliği sağlamak amacıyla birleşik ters çözüm algoritmasında çapraz-türev yöntemi kullanılmıştır.Geliştirilen algoritma, yapay veriler üzerinde denenmiş ve manyetotellürik 2B ters çözümde kullanılabilir olduğu gösterilmiştir. Sonuçlar ayrıca, TE ve TM modu verilerinin, çapraz türev yöntemiyle birleşik ters çözüme sokulduğunda, ayrı ayrı sokuldukları duruma göre birbirlerine daha çok benzeyen modeller ürettiği ve yeraltının yorumlanması aşamasında faydalı yapısal bilgiler sağladığı gösterilmiştir.

Abstract:
Magnetotelluric (MT) method is one of the most famous methods in the investigation of subsurface structures. Because it is easy to implement, it has also become widely used in marine environment surveys. Two dimensional inversion of magnetotellurics data is ill-posed thus can be solved with regularization methods. In this study, an algorithm for two-dimensional magnetotelluric inversion has been developed.The data in MT sounding can be different for marine and land environment. Responses for both cases has been calculated and the reasons for the differences has been discussed. The topographic and coast effects on data has been identified.Conjugate gradient algorithm is used for the non-linear inverse problem. In algorithm, different stabilizers were compared due to their usefulness in 2D inversion of MT data.A joint inversion algorithm has been developed for the inversion of magnetotellurics data. Developed algorithm acts TE and TM mode data as collected from different methods and uses for joint inversion. The joint inversion procedure uses the rule of geometrical similarity between earth models obtained from both TE and TM mode inversion. In order to provide this similarity rule, cross-gradient constraint is used in joint inversion procedure.Developed algorithm has been tested on sythetic models and it is shown that algorithm is usefull for two-dimensional inversion of magnetotelluric data. Results also showed that, joint-inversion process with cross-gradient constraints can provide more similar earth models for TE and TM modes. The results from cross ? gradient inversion could provide usefull information when interpretating the subsurface.