Conductivity structure of the earth crust II: Phanerozoic crust

Elektriksel iletkenlik özelliğine göre yer kabuğunun yapısı II: Fanerozoyik kabuk

Abstract

The Earth's crust consists of various rock types whose physical properties (electrical conductivity, seismic velocity and reflectivity exc.) are different one from another. This feature makes us possible to learn structure of the lower crust by mapping the conductivity variations trough the crust. In this study, the relations between geological structure, physical conditions in the lower crust and the observed lower crustal anomalies from various regions of the world in Phanerozoik age is researched by the light of the geolectrical and the other geophysical findings. The electromagnetic field measurements, yielded that, the upper crust which is mainly formed by the crystalline rocks is highly resistive. However, the observed resistivity of the lower crust depends on the geological age of the region where the measurements are made. In the Phanerozoik aged regions, a very conductive layer with 10-15 km. thickness at the depth of 20 km. is detected. The deep seismic studies showed that the surface of this layer is also a good reflector. The laboratory measurements on lower crustal rocks showed that the observed electrical conductivity and the seismic reflectivity can be formed by the water in the lower crust (Hyndman arid Shearer 1989). This observed crustal conductive layer in the Phanerozoik regions, occurs at the shallower depths with the higher resistivity values in the long fault zones

Özet

Yer kabuğu, fiziksel özellikleri (elektrik iletkenlik, sismik hız ve yansıma v.b.) birbirinden farklı olan çeşitli kayaç türlerinden oluşmaktadır. Dolayısıyla, yer kabuğunun gözleyemediğimiz derinliklerindeki iletkenlik değişimlerini haritalamak yeriçi jeolojisine ilişkin bilgi vercektir. Bu çalışmada, Dünya'nın Fanerozoik yaşlı çeşitli bölgelerinde gözlenen alt kabuk iletkenlik değerlerinin, belirli jeolojik yapılar ve fiziksel koşullar ile ilişkileri (diğer jeofizik bulguların da katkısı ile) araştırılmıştır. Arazi jeoelektromanyetik ölçmeleri üst kabuktaki kristalin kayaçların yüksek özdirençli olduğunu göstermiş, alt kabukta ise, bölgenin jeolojik yaşına bağlı olarak farklı iletkenlik değerleri gösteren zonların yer aldığını ortaya koymuştur. Fanerozoik (Prekambriyenden güzünmüze) yaşlı bölgelerde, alt kabuğun üst yüzeyinde genelde yaklaşık 20 km. derinlikte, kalınlığı 10-15 km. olan ve sismik olarak iyi bir yansıtıcı yüzeye sahip çok iletken bir katman saptanmıştır. Deneysel sonuçlara göre arazide gözlenen bu yüksek elektriksel iletkenlik ve iyi sismik yansıma Fanerozoik yaşlı alt kabuk katmanında su varlığı ile sağlanabilmektedir (Hynman ve Shearer 1989). Fanerozoik bölgelerdeki bu iletken zon büyük fay hatlarında yüzeye daha yakın derinliklerde ve daha yüksek iletkenlik değerleri ile gözlenmektedir.