GRAVİTE DÜŞEY TÜREV VERİLERİYLE BATI KARADENİZ BÖLGESİNİN YAPI SINIRLARININ ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışma ile EGM08 gravite verilerin düşey türev değerlerine toplam yatay türev, eğim açısı ve teta açısı yöntemleri uygulanarak Batı Karadeniz Bölgesi'nin jeolojik birimlerinin sınırlarının temel kaya seviyesinde araştırılması hedeflenmiştir. Bu süreksizlik sınırlarını ortaya çıkarırken, toplam yatay türevin maksimim genlik değerleri, eğim açısının sıfır genlik değerleri ile teta açısı haritasının maksimum genlik değerlerinden yararlanılmıştır. Belirlenen, yoğunluk farkından kaynaklanan sınırlar, çalışma alanının bilinen süreksizlikleri ile kıyaslanmıştır. Bu çalışmadaki sonuçlarla daha önceden yapılmış olan çalışmaların sonuçları arasında alaka olmasının yanı sıra, yeni süreksizlik sınırları tespit edilmiştir. Bunun yanında çalışma alanının yumuşak-sert sediment, temel kaya, Conrad, Moho ve litosfer-astenosfer topoğrafyalarının ortalama derinlikleri genlik spektrumu ile hesaplanmıştır. Bulunan sonuçların daha sonradan yapılacak çalışmalara işık tutacağı düşünülmektedir.

Keywords

• Eğim Açısı
• Teta Açısı
• Batı Karadeniz Bölgesi
• Birinci Düşey Türev
• Yapısal Süreksizlik

INVESTIGATION OF THE MASS BORDERS OF THE WESTERN BLACK SEA REGION WITH GRAVITY VERTICAL DERIVATIVE DATA

Abstract

With this study, it is aimed to investigate the boundaries of the geological units of the Western Black Sea Region at the basement level by applying total horizontal derivative, tilt angle and theta angle methods to the vertical derivative values of EGM08 gravity data. While revealing these discontinuity limits, the maximum amplitude values of the total horizontal derivative, zero amplitude values of the tilt angle and the maximum amplitude values of the theta angle map were used. The limits arising from the density difference are compared with the known discontinuities of the study area. In addition to the relevance between the results of this study and the results of previous studies, new discontinuity limits have been identified. In addition, the average depths of the soft-hard sediman, basement, Conrad, Moho and lithosphere-asthenosphere topographies of the study area were calculated with the amplitude spectrum as 2.108 km, 6.055 km, 18.211 km, 34.611 km and 62.485 km, respectively. It is thought that the results found will shed light on future studies.

Keywords

• Tilt Angle
• Theta Angle
• Western Black Sea Region
• First Vertical Derivative
• Structural Discontinuity

References

1. Altınoğlu, F.F., Sarı, M., Aydın, A., 2015. Detection of Lineaments in Denizli Basin of Western Anatolia Region Using Bouguer Gravity Data. Pure and Applied Geophysics 172, 415–425.
2. Altınoğlu, F.F., 2019. Elazığ ili ve çevresinin çizgisel yapılarının gravite verisine sınır analizi teknikleri uygulanarak belirlenmesi, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(6), 785-793.
3. Alvandi, A., Asil, R. H., 2014. Edge detection process of Qom salt dome gravity anomalies using hyperbolic tilt angle. International Journal of Geomatics and Geosciences 5(2), 209-224.
4. Arısoy, M. Ö., Dikmen, Ü., 2011. Potensoft: MATLAB-based Software for potential field data processing, modelling and mapping. Computer & Geosciences, 37, 935–942.
5. Bhattacharyya, B.K., 1967. Some general properties of potential fields in space and frequency domain: a review. Geoexploration 5 (3), 127–143.
6. Cooper, G. R. J., Cowan, D. R., 2006. Enhancing potential field data using filters based on the local phase. Computers and geosciences, 32 (10), 1585-1591.
7. Cordell, L., and Grauch, V.J.S., 1985. Mapping basement magnetization zones from aeromagnetic data in the San Juan Basin, New Mexico, (Ed. Hinze, W.J.) The utility of regional gravity and magnetic anomaly maps, Society of Exploration Geophysicists, 181–197.
8. Çavşak, H. and Elmas, A., 2010. 3D Modeling Of Gravity Anomalies Using 2D Synthetic Models, SDÜ Journal of Engineering Science and Design Vol:1 No:2 pp.79-86

9. Çavşak, H. and Elmas, A., 2014. Comparing of the 2D-3D Gravity Calculations in Cartesian Coordinates and 3D in Cartesian-Spherical Coordinates, SDÜ Journal of Engineering Science and Design Vol:2 No:2 pp.103-111
10. Ekinci, Y.L. ve Kaya, M.A., 2006. Manyetik verilerde sınır analizi yöntemi kullanılarak gömülü arkeolojik yapı sınırlarının tanımlanması, Yerbilimleri, 27(2), 97-107.
11. Elmas, A., 2018a. Kıbrıs Adasındaki Yapısal Süreksizliklerin EGM08 Gravite Verileri Kullanılarak Belirlenmesi, Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 42, 17-32 (DOI: 10.24232/jmd.434135).
12. Elmas, A., 2018b. Türkiye'nin Tektonik Yapısının Gravite Verileri Kullanılarak Değerlendirilmesi, Mühendislik Bilimleri ve Tasarımı Dergisi, 6(2), 258-264 (DOI: 10.21923/jesd.371723).
13. Elmas, A. ve Yiğitbaş, E., 2001. Ophiolite emplacement by strike-slip tectonics between the Pontide Zone and the Sakarya Continent in nortwestern Anatolia, Turkey. Geologische Rundschau, 90, 257-269.
14. Emre, Ö., Duman, T.Y., Özalp, S., Elmacı, H., Olgun, Ş., Şaroğlu, F., 2013. Açıklamalı 1/1.250.000 Ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Özel Yayın Serisi-30. Ankara- Türkiye.
15. Ketin, I., 1966. Anadolunun tektonik birlikleri (Tectonic Units of Anatolian Asia Minor): Maden Tetkik Arama Enstitüsü Yayını, Ankara, 66: 20-34.
16. Miller, H. G., Singh, V., 1994. Potential field tilt -a new concept for location of potential field sources. Journal of Applied Geophysics, 32, 213–217.
17. Nabighian, M. N., 1972. The Analytic Signal of two dimensional magnetic bodies with polygonal cross section: Its properties and use for automated anomaly interpretation. Geophysics, 37, 507–517.
18. Okay, A.I. and Tüysüz, O., 1999, Tethyan sutures of northern Turkey. In "The Mediterranean Basins: Tertiary extension within the Alpine orogen" (eds. B. Durand, L. Jolivet, F. Horváth and M. Séranne), Geological Society, London, Special Publication 156, 475-515.
19. Okay, A.I., 1989. Tectonic units and sutures in the Pontides, northern Turkey. A.M.C., Şengör (Ed) Tectonic evolution of the Tethyan region. Nato Advanced Science Institute (ASI) Series, C 259, 109-116.
20. Oruç, B., 2010. Edge detection and depth estimation using a tilt angle map from gravity gradient data of the Kozaklı-Central Anatolia Region, Turkey. Pure and Applied Geophysics, DOI: 10.1007/s00024-010-0211-0.
21. Özyalın, Ş ve Kaftan, İ., 2017. Gravite verilerinin sınır analizi yöntemleriyle değerlendirilmesi; Eskişehir örneği, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(6), 804-808.
22. Pavlis, N. K., Holmes, S. A., Kenyon, S. C., Factor. J. K., 2008. An Earth Gravitational Model to Degree 2160: EGM2008. EGU General Assembly 2008, Vienna, Austria, April 13–18, 2008. http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm2008. (Ziyaret tarihi: 11 Şubat 2020).
23. Şengör, A.M.C., and Yılmaz, Y., 1981. Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach. Tectonophysics, 75, 181-241.
24. Şengör, A.M.C., Yılmaz, Y., and Sungurlu, O., 1984., Tectonics of the Mediterranean Cimmerides: Nature and evolution of the westwrn termination of Paleotethys. In: J.E. Dixon and A.H.F. Robertson (eds.), The Geological Evolution of the Eastern Mediterranean: geological Society of London Special publication 17, 77-112.
25. Tüysüz, O., 1990. Tectonic evolution of a part of the Tethyside orogenic collage: The Kargı massif. Northern Turkey. Tectonics. 9, 141-160.
26. Ustaömer, P.A., and Rogers, G., 1999. The Bolu Massif: remnant of a pre-Early Ordovician active margin in the west Pontides, northern Turkey, Geological Magazine, 136, 5, 579-592.
27. U.S. Geological Survey, Digital Elevation Models GTOPO30, Virginia, 1998. http://webmap.ornl.gov/wcsdown/wcsdown.jsp?dg_id=10003_1, (Ziyaret tarihi: 11 Şubat 2020).
28. Verduzco, B., Fairhead, J.D., Green, C.M., Mackenzie, C., 2004. New insights into magnetic derivatives for structural mapping. Leading Edge 23. 116-119.
29. Wijns, C., Perez, C., and Kowalczyk, P. (2005), Theta map: edge detection in magnetic data, Geophysics 70 (4) 39-43.
30. Yiğitbaş, E., Elmas, A., and Yılmaz, Y., 1999. Pre-Cenozoic tectono-stratigraphic components of the Western Pontides and their geological evolution. Geological Journal, 34, 55-74.