Sismik Yorumlama Sismik Yorumlama - 7 SİSMİK STRATİGRAFİ DERS-7 DOÇ. DR. HÜSEYİN TURGENEL KAVRAMLAR Sismik Yorum 1.Stratigrafik yorum 2.Litolojik yorum 3.Yapısal yorumSismik yorum yapmak sadece kesit üzerindeki yansıtıcıyı takip etmek değildir. Jeolojik resmi doğru olarak ortaya koyabilmek için; çalışma alanının yapısal geçmişi, sedimantasyon, fasiyes modelleri, gömülme geçmişi gibi bilgiler bir arada düşünülerek sonuca ulaşmaya çalışılmalıdır. Bu anlamda iyi bir yorumcu olabilmek için matematik ve fizik bilgisinin yanında sismik yöntemler ve uygulamaları, sismik veri toplama, sismik veri işlem, jeoloji, sedimantoloji, stratigrafi yapısal jeoloji ve levha tektoniği gibi temel konularda bilgiye sahip olmak gerekir.Stratigrafi: Sedimenter ve volkanik kayaçların, çökelme alanlarında jeolojik dönemler boyunca üst üste istiflenmesi sonucu oluşturdukları tabaka serilerinin dizilimidir. Stratigrafik dizilimin incelenmesi sonucu, o alanda birikmiş olan sedimenter kayaçların yaşlıdan gence doğru sıralanması yoluyla söz konusu depolanma alanının zaman içerisindeki evriminin belirlenmesi mümkün olmaktadır. Bu amaçla depolanma alanında birikmiş olan sedimentlere ait tabakaların, aralarındaki sedimentolojik ve yapısal ilişki, üst-alt ilişkisi veya kesen-kesilen ilişkisinin incelenmesi sonucu, alttan üste doğru olan dizilimleri ve dolayısıyla ortamın jeolojik evrimi belirlenebilir. Ayrıca, böylece her bir tabakanın çökeldiği dönemde yaşayan organizmalara ait fosillerinden yararlanılarak, tabakaların çökeldikleri dönemler ve birbirleriyle olan ilişkilerinin zamansal boyutunun da belirlenmesi mümkündür.Kayaçlar Tektonik ve iklim sistemlerine bağlı olarak oluşan Kayaçlar incelenecektir. Mineral toplulukları olarak tanımlanan kayaçlar, üç gruba ayrılırlar (Şekil 17). 1. Mağmatik Kayaçlar 2. Metamorfik Kayaçlar 3. Sedimenter Kayaçlar Yukarıda sınıflanan kayaç türlerinden sadece mağmatik kayaçlar çoğunlukla manto kökenli kayaç eriyiklerinin katılaşması sonucu oluşur. Sedimenter ve metamorfik kayaçlar ise var olan herhangi bir kayaç grubunun ayrışıp, taşınıp bir başka yerde biriktirilmesi (sedimenter) veya yüksek sıcaklık ve basınç altında yapısının değişmesi sonucu (metamorfik) oluşurlar. Her üç gruptaki kayalar, değişik faktörlerin etkisi altında birbirlerine dönüşebilirler (Şekil 18).Sedimanter kayaçların oluşum evereleri Sedimanter kayaçların oluşumu çok uzun ve karışık süreçler içerir. Fakat bu süreçler içerisinde birbirinden farklı 5 oluşum evresi önemlidir. Bunlar: 1. Aşınma ve Ayrışma, 2. Taşınma. 3. Çökelme. 4. Taşlaşma (Diyajenez) . 5. Epijenez.Stratigrafi Bir bölgedeki paleo-coğrafik ortamın düşey ve yanal yönde nasıl değiştiğini/evrimleştiğini ve bu evrimin içindeki değişim aşamalarını tanımlayan bilim dalıdır. Sismik Stratigrafi Genel anlamda bir bölgenin paleo-coğrafik evriminin hedef dönemden yani hangi dönemden başlatıyorsak o dönemden günümüze kadar nasıl değiştiğini anlamaya yönelik bir metodolojik yöntemdir. Snell yasasına göre hareket eden sismik yansıma dalgalarının üst üste oluşturduğu bir sismik esitte akustik empedans farklılıklarının incelenmesi esasına dayanır. Sismik stratigrafinin amacı Sismik stratigrafinin amacı, eşzaman yüzeyleri (tabaka/çökelme yüzeyleri) arasındaki stratigrafik birimleri incelemek, dolayısıyla kronostratigrafik bir çatı inşa etmek ve litofasiyes topluluklarını, birbirleriyle olan ilişkilerini bu çatı içerisinde incelemektir.Sismik kesitler, jeolojik kesitlere benzemektedir. Fakat gerçek jeolojik resme ne kadar yakın yada uzaktır meselesi önemlidir. Sismik kesitlerde görülen her olay jeolojik terimlerle açıklanmayabilir. Ayrıca sismik kesitlerde çeşitli nedenlerden dolayı aldatıcı unsurlar da bulunmaktadır. Bunların bir kısmı veri işlem aşamasında aşılır ama tamamından kurtulmak çok mümkün değildir. Sismik kesitlerde akustik empedans farklılığı yaratabilecek yansıtıcı arayüzeyler yani sınırlar gözlenebilmektedir. Bu nedenle akustik empedans farklılığı farlılığı yaratamayacak olan litolojik değişiklikler sismik kesitlerde görülemez. Refleksiyonların (yansımaların) çeşitli özelliklerinden yararlanarak litoloji için ancak tahmin ve yaklaşımlarda bulunulabilir.İlk yansımaların çoğu tabaka yüzeyleri ve uyumsuzluk yüzeylerinden gelir. Tabaka yüzeyleri sedimanın çökelmesi sırasındaki sediman yüzeylerini temsil eder. Çökelme yüzeyleri ise, ortamda oluşan olaylara bağlı olarak zaman içerisinde değişir ( ortam içerisindeki çökel şekillerinin değişimi, ortama gelen malzeme miktarındaki değişim, malzeme geliş zamanlarındaki değişimler ve ortamdaki.değişimler nedeniyle) Bu yüzeyler, belirli bir zamandaki sediman yüzeyleri olduğu için, o zamanı temsil eden yüzeylerdir. Bundan dolayı, bu yüzeylerden gelen yansımalar bize stratigrafi yüzeylerini verirler. Diğer bir deyişle tabaka yüzeylerinden gelen yansımalar zaman-stratigrafi (kronostratigrafi) yüzeylerini verirler.Uyumsuzluk Yüzeyleri(Unconformity) Çökelme yüzeyleri değildir. Bunlar jeolojik zamanda bir boşluğu belirten aşınma yüzeyleri veya çökelmemezlik yüzeyleridir. Uyumsuzluk yüzeyleri, bu yüzeyin altındaki ve üstündeki birimlerin durumlarına ve litolojilerine görefarklı isimler alırlar. Bir uyumsuzluk yüzeyinde yaşlı birimlerin daha genç birimlere farklı açılar ile gelmesi açısal uyumsuzluk (açısal unkonformite) olarak adlandırılır.Açısal uyumsuzluk, eski tabakaların şekillerinde olan değişiklik sonucunda aşınmaları ve üzerlerine yeni birimlerin geldiğini gösteren bir öneme sahiptir. Bir uyumsuzluk yüzeyinin altında granitik veya metamorfik kayaçlar bulunuyorsa uyumsuzluk yüzeyi nonkonformite olarak adlandırılır.Bir aşınma yüzeyinin altındaki ve üstündeki tabakalar birbirlerine paralel olup bu olay bölgesel olarak devam ediyorsa uyumsuzluk yüzeyi diskonformite adını alır.Eğer alttaki ve üstteki tabakalar birbirlerine parelel fakat ama bu olay çok küçük alanlarda oluşmuş ise yersel unkonformite adını alır. Bu yüzeyler genellikle akustik empedansları farklı olan tabakaları ayırdığı için kuvvetli sismik yansımalar meydana getirirler.Açısal uyumsuzluklar ise uyumsuzluk yüzeyinin alttaki tabakaları kesmesi(truncation) ile tanınırlar. Açısal uyumsuzluk yüzeylerinin üzerindeki tabaka ya da tabakalar, uyumsuzluk yüzeyi üzerine paralel (konkordan) veya çok küçük açı ile gelebilirler (diskordan). Her iki halde de bunlar önemli zaman boşluklarını gösterirler. Her ne kadar diskordanslar aynı zamanı yansıtan yüzeyler olmasalar da altta bulunan tabakalar her zaman üstekilerden daha yaşlıdırlar( Tabakaların tektonik etki sonucunda ters dönmesi hariç). Diskordanslar, bir stratigrafik istifi zaman-stratigrafik birimlerine ayırmak için kullanılabilirler.Tabakalanma yüzeylerinin jeolojik zaman anlamları çok önemlidir. Tabaka yüzeylerinden gelen sismik yansımaların, eş-zaman (koronostratigrafik) yüzeyleri olarak zaman çizgileri ile gösterilmeye başladığından beri sismik yansımalar önem kazanmıştır. Sismik refleksiyonlar yanal yönde farklı litolojileri yansıtabilirler. Bu durumlarda yanal yönde refleksiyon kuvveti ve karakteri değişebilir fakat refleksiyon sürekliliği farklı litolojiler boyunca devam eder. Bunu şu şekilde özetlemek mümkündür. Eş-zaman (izokron) refleksiyonları, fasiyes değişikliklerinden genlik ve frekanların değişmesi şeklinde etkilenirler. Fasiyes sınırları dalga şeklinin değişimi ile belirlenebilir.Genel çökelim modelini kurmak için, sismik refleksiyonlar üstten ve alttan uyumsuzluk yüzeyleri (diskordanslar) ile sınıflanmış gruplara ayrılabilirler. Sismik rezolüsyona bağlı olarak yapılan bu ayrımlar, belli zman sürelerinde oluşan çökelleri, yani stratigrafik birimleri yansıtırlar. Uyumsuzluk yüzeyleri de birbiri ardına gelen bu çökelleri (sekans sınırları, sequence boundary) ayırmak için başvurulan birinci yoldur. Bu şekilde analiz yapma işlemi sismik sekans stratigrafi (seismic sequences stratygraphy) olarak bilinir ve sismik refleksiyonların jeolojiye yaklaşım sağlaması için uygulanan yeni bir çalışma şeklidir.SEISMIC STRATIGRAPHY *Seismic sequence analysis: Stratigrafik ( çökelim) birimleri ayırtlar *Seismic faciesanalysis: Genellikle çökelme ortamı ve litofasiyes belirlenmesi ile ilgilidir. *Reflection character analysis:SİSMİK KARAKTER ANALİZİ Sismik Refleksiyonların Jeolojik Anlamları Sismik enerji yeraltında yayılırken farklı akustik empedans (hız X yoğunluk) değerlerine sahip tabaka ve/veya tabaka dizilerini birbirlerinden ayıran yüzeyler sismik refleksiyonların oluşmasına neden olmaktadır. Düşey kesitteki belirgin akustik empedans kontrastı yeterli refleksiyon katsayısının oluşumunu sağlamaktadır. Bu ise yüzeyden yeraltına gönderilen enerjinin bir kısmının böyle bir yüzeyden yansıyarak yeryüzüne geri dönmesine ve dolaysıyla ölçülebilmesine imkan vermektedir (Snell yasası, Huygens Prensibi ve Fermat Prensibi). Refleksiyon katsayısı yansımaya neden olan yüzeyin alt ve üstündeki tabakaların göreceli hız ve yoğunluk özelliklerine bağlı olarak pozitif veya negatif olabilmektedir.Refleksiyonların özelliklerinden yararlanarak; 1.Jeolojik zaman korelasyonlarını(kronostratigrafik çatıyı), 2.Genetik depozisyonal birimlerin tanımlamalarını, 3.Genetik birimlerin çökel ortamlarını ve kalınlıklarını, 4.Paleobatimetri’yi 5. Gömülme tarihçesini, 6. Uyumsuzluklar üzerindeki röliyefi, 7. Paleotopoğrafya ve jeolojik tarihçeyi anlayabilmek ve yorumlamak mümkündür.SİSMİK FASİYES ANALİZİ Sismik fasiyes analizi, bir sismik sequence içindeki refleksiyonların şekillerini, konumlarını ve diğer özelliklerini incelemekten ibarettir. Sismik fasiyeslerin ayırımını sağlayan parametreler, aşağıdaki gibidir; 1.Refleksiyon Şekilleri: Direkt olarak jeolojik orjinden kaynaklanmaktadır. Depozisyonal işlem, orijinal depozisyonal topoğrafya, batimetri ve erozyon tarafından şekillendirilen tabaka örnekleri tarafından kontrol edilmektedir. Stratigrafik özelliklerle direkt olarak ilgilidir. Çökelme işlevleri ile ilgili tabaka örnekleriyle kontrol edilmektedir. Orijinal topoğrafyayı paleobatimetriyi ve erozyonu da belirtmektedir. 2.Refleksiyon Devamlılığı: Tabaka yüzeyleri boyunca olan akustik empedans kontrastı ile ilgilidir. Tabakalanma yüzeyi boyunca olan akustik empedans farkının devamlılığına bağlıdır. Depozisyonal işlev ve ortamlarla doğrudan ilişkilidir. 3.Refleksiyon Amplitüdü: Tabaka yüzeyleri boyunca olan akustik empedans kontrastının derecesi ile kontrol edilmektedir. Litostratigrafik özelliklerle ilişkilidir.Esas olarak tabakalanma yüzeyleri boyunca olan akustik empedans kontrastının derecesi ile kontrol edilmektedir. 4.Refleksiyon Frekansı: Sismik enerji kaynağının bir fonksiyonudur. Reflektör tabakalar arasındaki mesafeye bağlı olarak değişime uğramaktadır. Yanal yöndeki kalınlık değişimleri ve sıvı içeriği de frekansı etkileyen faktörler arasındadır. Sismik enerji kaynağı ve tabaka kalınlıkları ile doğrudan ilgilidir.Sıvı içeriğinden kaynaklanan yanal yöndeki hız ve kalınlık değişimleri frekansı etkilemektedir. 5.Ara Hızı: Sismik veri işlemdeki en kritik faktörlerden bir tanesidir. Litoloji, porozite ve sıvı içeriği hakkında yoruma olanak sağlamaktadır. 6.Sismik Fasiyes birimlerinin dış şekilleri ve bölgesel topluluğu: Bu şekiller depozisyonal işlev ve ortamlarla, litofasiyes toplulukları ve değişimleri ile doğrudan ilişkilidir.Refleksiyonların Kesilme Şekilleri 1.Uyumsuzluk yüzeyi üzerinde gelişen gelişen yapılar baselap olarak anılmaktadır, iki tipi bulunmaktadır. Downlap: Aşağıya doğru bir eğimle (genelde basen tarafına) biten refleksiyonlar Onlap: Eğimli bir yüzeye karşı ve yanal olarak biten refleksiyonlarOnlapDownlap2. Toplap Üstteki daha genç bir çökelmezlik yüzeyine ve/veya bir uyumsuzluk yüzeyine karşı ve yukarıya doğru oluşan lapoutlar Toplap adını almaktadır. Oluşum şekillerine göre iki tipi vardır. a)Toplap:Üzerinde gelişmiş bulunan bir çökelmezlik yüzeyine karşı biten refleksiyonlardır. b)Erozyonal Toplap (Toplap şeklindeki Erozyonal yontulma): Sigmoid ve/veya oblik klinoformların erozyonal olarak yontulmalarıyla oluşurlar.Toplap3.Aldatıcı Yontulma: Parasequensler şelf üzerinde ve basenden kara yönüne doğru ilerleyip geliştikleri için üzerlerindeki sıkıştırılmış bölümle aralarında erozyonal yontulmaları andıran refleksiyon bitimleri görülür. Bu bitmelere aldatıcı yontulma denir.4.Offlap: Basen yönünde ilerleyen sismik refleksiyonlara bu ad verilmekte olup klinoform terimiyle eş anlamdır.