Sismik Tomografi Cihazının Geliştirilmesi


Sevim H.(Yürütücü), Turhan M., PEKŞEN E., Tunç D. S.

TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2025

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Ekim 2023
  • Bitiş Tarihi: Ocak 2025

Proje Özeti

Bu Ar-Ge proje kapsamında sismik tomografi cihazının geliştirilmesi hedeflenmektedir. Piyasada aktif olarak maden işletmeciliği yapan firmalar, danışmanlık hizmeti veren akademisyenlerden elde edilen görüş ve doğrudan arazi çalışmalarına dayalı gözlemlerle bir çok potansiyel problem tespit edilmiştir. Maden sektöründe rezerv içerisinde bulunan geniş ve derin çatlaklar, süreksizlikler, derin maden ocaklarında faylanma sonucu görünür rezervin kaybolmasına dayalı problemler bulunmaktadır. Topoğrafyanın zorlu olması klasik kablolu sismik ölçümü zorlaştırdığından maliyetler artmakta veya uygulanmasını imkansız kılmakla birlikte işletmeci firmalar fazladan sondaj faaliyetleriyle bu açığı kapatmaya çalışmaktadır. Sondaj verisine dayalı ocak çalışmaları da gizli faylanma nedeniyle bazen beklenmedik rezerv kayıplarına neden olmakta işletmeler zarar etmektedir. Doğalgaz, petrol araştırmalarında danışmanlık hizmeti veren akademisyenler ve bu sektörde çalışan mühendislerin gözlemlerine dayalı olarak potansiyel sorunlar genellikle kablo sisteminin varlığı üzerinde örtüşmüştür. Ayrıca mevcut üretimi yapılan sismik sistemlerin multi frekans olmayışından kaynaklanan ciddi bir iş-zaman yükü oluşmakta basit proseslerin uygulanması uzun sürmektedir. Uygulamalı jeofizik ve jeoloji alanında faaliyet gösteren akademisyenler ise sismik tomografi yöntemine dayalı akademik çalışmaların çoğu zaman maddi ölçütleri sebebiyle yürütülemediğini ifade etmektedir. Maddi boyutuna ek olarak bu kapsamda kullanılacak ekipmanların akademide çok fazla olmayışı işleri daha da zorlaştırmaktadır.

Akademisyen önerilerine göre projeye konu sistemin geliştirilerek akademiye sunulması, doğal kaynakların araştırılması, arkeojeofizik çalışmaların desteklenmesine, yapılacak derin çalışmalarla fayların daha iyi anlaşılmasına doğrudan, haritalandırılmasına da dolaylı olarak katkı sağlayabilecektir. Ayrıca derin karstik boşlukların araştırılması, doğal kaynak depolamayı mümkün kılacak jeolojik formasyonların tespit edilebilmesi, büyük ölçekli zemin etütlerinin yürütülebilmesi konularına doğrudan katkı sağlayacaktır. Derin sismik araştırmaların bir diğer çıktısının daha fazla alanda tabaka yapılarının net bir şekilde gözlemlenebileceği, yeryüzünün evrimi hakkında daha fazla bilgi sahibi olunabileceğini göstermektedir.

Bu alanda faaliyet gösteren organizasyonların projeye konu sistemi kullanmaya başladıklarında daha spesifik problemlerin ortaya koyulmasına ve bu problemlerin çözülmesine doğrudan katkı sağlayacaktır. Üretilen sistem ve çözümün daha önce karşılaşılmamış sorunların ortaya çıkmasına, bu sorunlara karşı yeni yaklaşımlar geliştirerek literatüre doğrudan katkı sağlanacağı düşünülmektedir. Klasik sismik ölçüm sistemlerinde arazi çalışmaları doğrusal bir hat üzerine serilmiş kablolar serisi ve jeofon adı verilen kayıtçıların doğrultu boyunca yeryüzüne sabitlenmesi prensibiyle çalışmaktadır. Bir doğrultu üzerinde yeryüzüne sabitlenmiş jeofonlar aracılığıyla kayıt edilen sismik dalgalar tipleri ve varış sürelerine göre yeryüzü modeli ortaya çıkarırlar. Bu model yeryüzündeki uzaklık ve derinlik bilgisinin kombinasyonuyla iki boyutlu olarak oluşturulur. Farklı hatlar serilerek gerçekleştirilen alan taramasında iki boyutlu ölçümler birleştirilerek üç boyutlu görüntü oluşturulabilir.

Bu prosesin arazi üzerinde uygulanması arazi büyüklüğüne göre değişmekle birlikte aylarca sürebilmektedir. İş zaman planı ve bütçe açılarından incelendiğinde oldukça maliyetlidir. Ayrıca veri işlem aşamasında hat ve topoğrafya kaynaklı veri kayıpları yaşandığı gözlenmiştir. Bu bilgiler ışığında mevcut araştırma ekipmanlarının hali hazırdaki performansları geliştirme ekibimiz tarafından doğrudan gözlemlenmiştir. Kablo, sismik araştırma sistemlerinin en pahalı ve çabuk arızalanan bir öğesi olmakla birlikte arazi çalışmalarının en kaotik unsurudur. jeofonların teknoloji düzeyi, harici GPS verilerinin işlenmesi, kullanım ara yüzünün karmaşık oluşu, karmaşık ekipman hiyerarşisinden kaynaklanan problemler sorunlu unsurların devamı olarak nitelendirilebilir. Kablonun doğrudan ortadan kaldırılması, sistem ergonomisinin arttırılarak daha az yardımcı ekipman kullanılması, kolay kullanımı olan ara yüzlere sahip bir sistemin kurgulanarak iç piyasada faaliyet gösteren araştırma firmaları, işletme firmasının araştırma ekipleri, akademisyenlerin hizmetine sunulduğunda doğrudan zincirleme faydalar elde edileceği sonucuna varılmıştır.