Table Of ContentANKARA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
YÜKSEK LİSANS TEZİ
SİVAS-DİVRİĞİ DEMİR YATAKLARI’NIN POTANSİYEL ALAN VERİSİ
KULLANILARAK İNCELENMESİ
Seyfullah TUFAN
Danışman : Yrd. Doç. Dr. Abdullah ATEŞ
ANKARA, 1995
i
ÖZET
YÜKSEK LİSANS TEZİ
SİVAS-DİVRİĞİ DEMİR YATAKLARI’NIN POTANSİYEL ALAN VERİSİ
KULLANILARAK İNCELENMESİ
Seyfullah TUFAN
Ankara Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman : Yrd. Doç. Dr. Abdullah ATEŞ
1995, Sayfa : 88
Jüri :
Prof. Dr. Turan KAYIRAN
Prof. Dr. Ali KOÇYİĞİT
Yrd. Doç. Dr. Abdullah ATEŞ
Sivas, Erzincan, Malatya ve Kayseri arasındaki bölge, Alp-Himalaya sisteminin Doğu
Akdeniz kesiminde yer alır. Güneyde Arap otoktonu, kuzeyde Kuzey Anadolu ofiyolit kuşağı
ile sınırlanan alanlarda birçok tektonik birlik yer alır. Tetis okyanusunun evrimine bağlı
olarak dalma-batma olaylarının geliştiği inceleme bölgesi genç çökellerle örtülü olması
nedeniyle tektonik birlikler ve volkanik-magmatik etkinlikler hakkındaki bilgiler sınırlı
kalmaktadır.
Rejyonal gravite ve havadan manyetik veri 2 km grid aralığıyla gridlenip 136x136 grid
matris olarak M.T.A. Genel Müdürlüğü Jeofizik Etüdleri Dairesi’nden temin edilmiştir.
Rejyonel gravite ve havadan manyetik anomalilerin yüzey jeolojisi ile genelde uyumlu olduğu
söylenebilir.
ii
M.T.A. Genel Müdürlüğü tarafından yapılan yoğunluk, suseptibilite verileri
sınıflandırılmış ve petrol amaçlı derin sondajlara ait stratigrafik kesitler temin edilmiştir.
Bu tezde değişik potansiyel alan veri işleme yöntemleri kullanılmıştır. Güç spektrumu
analizi ile anomalilere neden olan etki kütle derinlikleri, gölgelendirme haritalarıyla, gravite
ve havadan manyetik anomalilere neden olan kütle yayılım ve uzanımları, yatay gradient
yöntemiyle çizgisellikler (tektonik hatlar ve formasyon sınırları), ters çözüm yöntemiyle
havadan manyetik anomaliler modellenmiş ve bu kütlelerin Curie derinliğine kadar uzanıp
uzanmadıkları araştırılmıştır.
Gravite anomalilerinin analizi sonucu Sivas havzası kuzeyinde, kuzeybatıdaki Orta
Anadolu Masifi ile Toroslar’ın sınırı veya olası İç Toros Okyanusu’na ait kenet zonu
çizgiselliği ortaya çıkarılmıştır. Manyetik anomalilerin analizi sonucu güneyden kuzeye doğru
Göksun-Doğanşehir-Baskil, Pınarbaşı-Sofular-Hekimhan-İliç ve Gemerek-Beypınar-İliç
doğrultularında manyetik özellik gösteren zonlar belirlenmiştir. Hekimhan bölgesindeki
şiddetli manyetik anomaliye neden olan bozucu kütle modellenerek tabanının 6.5 km
derinliğe kadar uzandığı tespit edilmiştir. Gravite anomalilerinden elde edilen kabuk kalınlığı
30-38 km arasında değişmektedir. Seçilen pilot bölgede gravite ve havadan manyetik
anomaliler kullanılarak demir araştırmasına yönelik çizgisellik haritalarından cevherin kırık
zonlar ile ilişkili olabileceği ortaya çıkarılmıştır.
Elde edilen bu veriler bölge için özgün birer sonuç olduğundan bunların yapılacak
manyetotellürik, derin sismik ve yeni jeolojik-tektonik bulgularla denkleştirilmesi bölgenin
tektoniğinin daha sağlıklı oluşturulmasında büyük katkı sağlayacaktır.
Anahtar Kelimeler : Sivas-Divriği Bölgesi Demir Yatakları, gravite ve havadan manyetik
veri, jeofizik yöntemler.
iii
ABSTRACT
MASTERS THESIS
EXPLORATION OF THE SİVAS-DİVRİĞİ IRON-ORE FIELD
BY UTILISING THE POTENTIAL FIELD DATA
Seyfullah TUFAN
Ankara University
Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Geophysical Engineering
Supervisor : Assist. Prof. Dr. Abdullah ATEŞ
1995, Page : 88
Jury :
Prof. Dr. Turan KAYIRAN
Prof. Dr. Ali KOÇYİĞİT
Assist. Prof. Dr. Abdullah ATEŞ
The area among the towns of Sivas, Erzincan, Malatya and Kayseri is situated at the
eastern section of the Alpen-Himalian System. In the region, many tectonic units are seen
among the Arabian Autochthonous in the south and north. The research area effected by the
subduction caused by the Tethian ocean is covered by the young sediments restrict the
information about tectonic units and volcanic-magmatic activities.
Regional gravity and aeromagnetic data were obtained from the Office of the
Geophysical Investigations of the General Directorate of the Mineral Research & Exploration
(M.T.A.). It may be said that the regional gravity and aeromagnetic anomalies are generally in
good agreement with the surface geology. Density and susceptibility data obtained by the
General Directorate of the Mineral Research & Exploration (M.T.A.) are classified and
stratigraphic sections of the deep boreholes drilled for the purpose of oil are obtained.
iv
In this thesis, various potential field processing methods have been utilised. With
using power spectrum analysis average sediment thickness, with using shadowing the cause of
gravitic and magnetic masses, using horizontal gradient method lineaments (tectonic lines &
formation boundaries). Aeromagnetic anomalies have been modelled using inversion method
and it has been investigated that whether the anomalous mass is extending down to Curie
depth.
As a result of analysis of the gravity anomalies, in the north of the Sivas Basin, Central
Anatolian Massif in the northwest and the boundary of Taurus or suture zone lineament of the
Inner Taurus Ocean has been determined. As a result of analysis of the aeromagnetic
anomalies, from south to north Göksun-Doğanşehir-Baskil, Pınarbaşı-Sofular-Hekimhan-İliç
and Gemerek-Beypınar-İliç directions, zones showing magnetisation have been identified. In
the Hekimhan region an anomalous body causing strong magnetic anomaly has been
modelled and has been found out that its bottom is reachingto the 6.5 km depth with intensity
of magnetisation of 1 Am-1. The crustal thickness obtained from the gravity anomalies are
varying in between 30-38 kms. In the plot area, for aiming iron-ore exploration, lineaments
obtained from the gravity and aeromagnetic anomalies have shown correlation with the
fractured zones.
It would be much helpful to the tectonics of the area if these results are correlated with
the deep seismic, magnetotelluric, new geologic and tectonic investigations.
Key Words : Sivas-Divriği Iron Ore Field, Gravity and Aeromagnetic Data, Geophysical
Methods.
v
ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜRLER
M.T.A. Genel Müdürlüğünün arazi ölçümlerini tamamladığı rejyonal gravite ve
havadan manyetik veriler, çeşitli üniversitelerimizde geçmiş yıllarda genellikle doktora tezi
olarak değerlendirilmiştir. Ancak son yıllarda gelişen potansiyel alan veri işleme teknikleri ile
jeofizik ve jeolojik bilgilerin ışığında organize olarak ilk defa M.T.A. Genel Müdürlüğü ile
İstanbul Teknik Üniversitesi arasında 1992 yılında yürürlüğe giren ortak proje ve bu yüksek
lisans tez çalışmasında değerlendirme ve yorumu yapılmıştır.
Bu çalışmamda sahip olduğu tüm bilgi, bilgisayar programı ve diğer olanaklarından
yararlandığım Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü öğretim
üyelerinden danışmanım Sayın Yrd. Doç. Dr. Abdullah ATEŞ’e teşekkür ederim.
Ankara Üniversitesinde yaptığım yüksek lisans tez çalışmasına olanak sağlayan
M.T.A. Genel Müdürü Sayın Ziya GÖZLER’e, eski Jeofizik Etüdleri Daire Başkanı Sayın
Erdoğan ŞENGEÇ’e ve Jeofizik Etüdleri Daire Başkanı Sayın Tamer GÜRSOY’a teşekkür
ederim. Yine aynı çalışmada jeolojik bilgilerinden yararlandığım M.T.A. Genel Müdürlüğü
çalışanlarından, Jeoloji Etüdleri Daire Başkanı Sayın Dr. Evren YAZGAN’a, Doç.Dr. Ali
YILMAZ’a, Necati AKDENİZ’e, Erhan ÖNDER’e, Musa ALKAN’a, Ankara Üniversitesi
Fen Fakültesi öğretim üyelerinden Sayın Doç.Dr. Taner ÜNLÜ’ye, Doç.Dr. Okan
TEKELİ’ye, İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi öğretim üyelerinden Doç.Dr.Okan
TÜYSÜZ’e ve son yıllarda geliştirilmiş potansiyel alan veri işleme bilgisayar
programlarından yararlandığım Sayın Yrd.Doç.Dr. Tuğrul Genç’e teşekkür ederim.
vi
İÇİNDEKİLER
ÖZET………………………………………… ………………………………………………i
ABSTRACT…………………………………… …………………………………………...iii
ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR……………………… …………………………………………….v
SİMGELER DİZİNİ………………………… …………………………………......……...viii
ŞEKİLLER DİZİNİ…………………………… ……………………………………………ix
ÇİZELGELER DİZİNİ……………………… ……………………………………………..xii
1. GİRİŞ………...…………………………… ………………………………………………1
1.1. Çalışmanın Amacı….………………… ………………….…………………………...1
1.2. Tezin İçeriği…………………………… …………………………………………….3
2. BÖLGENİN JEOLOJİSİ VE ÖNCEL ÇAL IŞMALAR…………………………………..4
2.1. Bölgenin Jeolojisi……………………… ……………………………………………4
2.2. Öncel Çalışmalar……………………… …………………………………………….4
2.2.1. Jeolojik Çalışmalar……………… ……………………………………………4
2.2.2. Jeofizik Çalışmalar……………… …………………………………………..10
3. JEOFİZİK VERİ…………………………… ……………………………………………11
3.1. Gravite Verisi………………………… ……………………………………………11
3.2. Manyetik (Havadan Manyetik) Veri… …………………………………………….13
3.3. Yoğunluk ve Suseptibilite Değerleri… …………………………………………….13
3.4. Kuyu Verisi….……………………… ……………………………………………..17
4. JEOFİZİK YÖNTEMLER………………… …………………………………………….19
4.1. Güç Spektrumu Derinlik Hesaplamala rı.…………………………………………..19
4.2. Potansiyel Alanların Sayısal Filtrelen mesi………………………………………..21
4.3. Pseudogravite Dönüşümü….………… …………………………………………...23
4.4. Pseudogravite’nin Yatay Gradientinin En Büyük Yerleri………………………...25
4.5. Ters Çözüm………………………… ……………………………………………..26
5. ANALİZ VE YORUM……………………… …………………………………………..29
5.1. Sivas,Erzincan, Malatya, Kayseri Ara sındaki Bölgenin Analiz ve Yorumu……...29
5.1.1. Güç Spektrumu derinlik hesapl amaları ve Filtreler………………………...29
5.1.2. Gölgeleme Haritaları ve Pseudo gravite (gravite) Anomalilerinin Yatay
Gradientlerinin En Büyük Yerl eri…………………………………………..34
5.2. Kabuk Modeli…...………………… ……………………………………………..46
5.3 Sivas-Malatya Bölgesi, Hekimhan H avadan Manyetik Anomalisinin Üç Boyutlu
Yöntemle Modellenmesi………………………………………………………………..53
vii
5.4. Potansiyel Alan Verisinin Demir Madeni Aranmasına Yönelik Değerlendirilmesi..71
6. SONUÇLAR……………………………………………………………………………..78
6.1. Sonuçlar………..…………………………………………………………………...78
6.2. Öneriler…….………………………………………………………......……..........80
KAYNAKLAR……………..………………………………………………………………82
viii
SİMGELER DİZİNİ
G Uluslararası Gravitasyon sabiti
ρ Yoğunluk (p)
∆ρ Yoğunluk farkı
I Mıknatıslanma şiddeti
H Manyetik alan yatay bileşeni
x
H Manyetik alan düşey bileşeni
y
∆G Gözlemsel gravite değeri
göz
∆G Hesaplanan gravite değeri
hes
g Maksimum yatay gradient
max
σ Yüzey yoğunluğu
z1
∆g Aşağı uzanım
z1
Z Ortalama katman derinliği
h (x,y) Ortalama arz kabuğu kalınlığından olan farklar
(veya ara yüzey topoğrafyası)
k X yönündeki dalga sayısı
x
k Y yönündeki dalga sayısı
y
M.T.A. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü
F.F.T. Fast Fourier Transform
ix
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 1.1. Bulduru haritası……………………… ….………………………………………..2
Şekil 2.1. Sadeleştirilmiş jeoloji haritası……… ……………………………………….........5
Şekil 2.2. Birlikleri gösteren şematik harita…… ………………………………...………….7
Şekil 2.3. Kenet haritası……………………… ……………………………………………..7
Şekil 3.1. Gravite anomali haritası…………… ……………………………………………12
Şekil 3.2. IGRF düşülmemiş havadan manyetik anomali haritası…………………………14
Şekil 3.3. IGRF gradient artış düzeltmesi yapıl mış havadan manyetik anomali haritası….15
Şekil 3.4. Sadeleştirilmiş sondaj kesitleri……… ………………………………………….18
Şekil 4.1. Potansiyel alan verisinin değerlendir ilmesinde kullanılan yöntemleri gösteren
diyagram…………………………… ……………………………………………20
Şekil 4.2. Frekans ortamı filtre tipleri a. Alçak geçişli, b. Yüksek geçişli, c. Kosinüs
filtresinin uygulanışı………………… ………………………………………….22
Şekil 4.3. Yatay gradientin en büyük yerlerinin belirlenmesi……………………………...25
Şekil 5.1. Gravite anomalilerinin güç spektrum u eğrisi……………………………………30
Şekil 5.2. Alçak geçişli filtrelenmiş gravite ano mali haritası...……………………………31
Şekil 5.3. Havadan manyetik anomalilerin güç spektrumu eğrisi………………………….32
Şekil 5.4. Alçak geçişli filtrelenmiş havadan m anyetik anomali haritası………………….33
Şekil 5.5. Gravite anomalilerinin gölgelendirm e haritası………………………………….35
Şekil 5.6. Havadan manyetik anomalilerin gölg elendirme haritası………………………..36
Şekil 5.7. Gravite anomalilerinin yatay gradien tinin en büyük yerleri…………………….38
Şekil 5.8. Alçak geçişli filtrelenmiş gravite ano malilerinin yatay gradientinin en büyük
yerleri……………………………… ……………………………………………39
Şekil 5.8.A Gravite anomalileri yatay gradient h aritaları ile jeolojik bilgilerin
korelasyonundan elde edilen tektoni k harita……………………………………40
Şekil 5.9. Havadan manyetik anomalilerden ol uşturulan pseudogravite anomali haritası...42
Şekil 5.10. Havadan manyetik anomalileri pseu dogravite dönüşümlerinin yatay
gradientinin en büyük yerleri…...… ……………………………………………43
Şekil 5.11. Alçak geçişli filtrelenmiş havadan m anyetik anomalilerin pseudogravite
dönüşümlerinin yatay gradientinin e n büyük yerleri…………………………...44
Şekil 5.11.A Havadan manyetik anomalilerinin yatay gradient haritalarının jeolojik bilgiler
ile korelasyonundan elde edilen tek tonik harita……………………………….45
Şekil 5.12. Ortalama kabuk kalınlığı güç spektr umu eğrisi………………………………...47
Şekil 5.13. Alçak geçişli filtrelenmiş gravite ha ritası………………………………………48
Description:EXPLORATION OF THE SİVAS-DİVRİĞİ IRON-ORE FIELD. BY UTILISING THE POTENTIAL FIELD DATA. Seyfullah TUFAN. Ankara University. Graduate School of Natural and Applied Sciences. Department of Geophysical Engineering. Supervisor : Assist. Prof. Dr. Abdullah ATEŞ. 1995, Page : 88.
