78
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
BKK-1
BKK-2
BKK-3
BKK-4
YKK-1
BMS-1
BSK-1
BSK-2
BSK-4
TGK-1
TGK-2
CGK-2
KIZIL-1
KIZIL-2
Doy
gunluk indis
i de
ğ
erleri
ANHİDRİT
ARAGONİT
BARİT
KASİT
KALSEDON
DOLOMİT
FLORİT
JİPS
HALİT
KUVARS
SİDERİT
TALK
VİTHERİT
Şekil 7.5 İnceleme alanına ait numunelerin çeşitli minerallere
göre doygunluk değerleri
KALSİT
79
7.9 Jeotermometre Hesaplamaları
Yeryuvarında doğrudan gözleyemediğimiz bir yerde oluşan denge durumunun oluşum
sıcaklığının bilinen fazlardan (mineral toplulukları, iyon değişimleri, iyon oranları) yola
çıkılarak tahmin edilmesi yöntemine jeotermometre denmektedir. Buna göre
rezevuardan yeterli hızla yükselen ve yan kayaçla ilişkisi sınırlı kalmış suların kimyasal
bileşimleri yardımıyla akiferde oluşan denge durumuna ait sıcaklığın
tahmin edilmesi
mümkündür (Öngür 1977).
Bu amaçla çeşitli araştırmacılar tarafından bir çok jeotermometre uygulaması
geliştirilmiştir. Bunlardan en yaygın olarak kullanılan ve düşük sıcaklıklı sistemler için
en uygun sonuç verenler silis ve katyon jeotermometreleridir.
Katyon jeotermometrelerinin uygulanılabilirliği ve elde edilen sonuçlarının
güvenilirliğinin değerlendirilmesi amacıyla Giggenbach (1988) tarafından önerilen Na-
K-Mg üçgen diyagramı kullanılmaktadır. Buna göre Giggenbach (1988), Na-K-Mg
üçgen diyagramında olgun olmayan sular kısmına düşen sularda katyon
jeotermometrelerinin güvenilir sonuçlar vermeyeceklerini belirtmektedir.
İnceleme alanından elde edilen örneklerde katyon jeotermometerelerinin
uygulanılabilirliğinin değerlendirilmesi amacıyla Giggenbach (1988) tarafından
önerilen
Na-K-Mg üçgen diyagramı kullanılmış (Şekil 7.6) ve buradan çıkan sonuca göre tez
kapsamında değerlendirilen tüm sıcak su örneklerinin doygun olmayan sular kısmına
düştükleri ve bu sularda katyon jeotermometrelerinin sağlıklı sonuç vermeyecekleri
sonucuna varılmıştır.
Bölgede, sıcak suların rezervuar sıcaklığının belirlenmesi için katyon
jeotermometrelerinden yararlanılamayacağının anlaşılması üzerine
mineral
çözünürlüğüne dayalı bir jeotermometre uygulaması olan silis jeotermometre
hesaplamalarına gidilmiştir. Doğal suların bileşimindeki silisin diğer iyonlardan,
karmaşık bileşiklerden ve uçucu maddelerin ayrılmasından etkilenmediğinden dolayı
sıklıkla kullanılmaktadır.
80
Şekil 7.6 İnceleme alanındaki suların Giggenbach üçgen diyagramındaki dağılımları
Mineral çözünürlüğüne bağlı olduğu daha önce belirtilen silis jeotermometrelerinin
uygulanmasında muhtemel rezervuar sıcaklığı ve
denge durumu göz önünde
bulundurularak, araştırmacılar tarafından çeşitli silis minerallerine dayanan
jeotermometre hesapları geliştirilmiştir.
İnceleme alanından elde edilen örneklerin silis derişimleri, geniş bir yelpazede, silisin
farklı biçimleri ele alınarak değerlendirilmiş ve sonuç olarak Çizelge 7.8’de
verilen
muhtemel rezervuar sıcaklıkları elde edilmiştir.
81
Çizelge 7.8 Çalışma alanındaki su numunelerinden silis jeotermometreleri ile elde
edilen muhtemel rezervuar sıcaklıkları
* : Fournier, 1977, ** : Arnorsson, vd., 1983, *** :
Fournier ve Potter, 1983
bky : buhar kaybı yok,
mbk : maksimum buhar kaybı
Bu sonuçlara göre boşalım sıcaklıklarının atında değerler veren moganit, α-kritobalit, β-
kristobalit, opal, amorf silika, rezervuar sıcaklığı hesap yöntemleri ve diğer
yöntemlerden elde edilen ancak boşalım sıcaklıkları altında
olan sonuçlar
değerlendirmeye alınmamıştır. Buna göre çalışma alanında en yüksek rezervuar
sıcaklığına Bayramhacılı kaynak alanına ait örneklerin sahip olabileceği anlaşılmıştır.
Silisyum jeotermometre hesaplarına göre Bayramhacılı kaynak alanında elde
edilebilecek en yüksek rezervuar sıcaklığı 84,24 ºC, en düşük muhtemel rezervuar
sıcaklığı ise 47 ºC olarak belirlenmiştir. Tekgöz ve Çiftgöz kaynak alanlarında ise
muhtemel rezervuar sıcaklıklarının 40,22 ºC ile 74,86 ºC arası beklenebileceği
öngörülmüştür.
7.9 İzotop Hidrolojisi
İzotop çalışmaları hidrojeolojide, özellikle jeotermal sistemlerin karakteristiklerinin
araştırılmasında güvenilir yöntemler olduğu kabul edilmektedir. İzotopların sıcaklığa,
su-kayaç etkileşimine ve fizikokimyasal süreçlere bağlı olmasından dolayı suların
kökeni, yaşı ve kimyasal karakterleri üzerinde etkin olan süreçler hakkında yaklaşımda
bulunulması mümkün olmaktadır.
Bu
amaçla Afşin et al., (2005) tarafından yayımlanan Bayramhacılı ve Tekgöz
kaynaklarına ait izotop verileri (Çizelge 7.9), yazarın izni ile, bu tez kapsamında
yeniden değerlendirilmiş,
elde edilen sonuçlar, su kimyası çalışmalarıyla da
BMS-1 BKK-1 BKK-2 BKK-3 BKK-4 YKK-1 CGK-1 CGK-2 TGK-1 TGK-2
kalsedon bky *
40.33 49.49 47.48 45.09 40.33 37.79 34.4 32.9 38.31 31.36
kalsedon mbk*
47.00 55.31 53.48 51.32 47.00 44.68 41.59 40.22 45.16 38.81
kalsedon bky**
43.47 52.13 50.23 47.97 43.47 41.07 37.85 36.43 41.56 34.97
kalsedon mbk** 49.95 57.86 56.13 54.07 49.95 47.75 44.79 43.49 48.20 42.14
kuvars bky*
72.05 80.76 78.85 76.58 72.05 69.62 66.36 64.92 70.11 63.44
kuvars mbk*
76.57 84.24 82.57 80.56 76.57 74.42 71.54 70.27 74.86 68.95
kuvars bky***
72.47 81.28 79.37 77.07 72.47 70.00 66.66 65.18 70.50 63.65
kuvars mbk***
72.84 81.75 73.83 77.52 72.84 70.30 66.85 65.32 69.22 63.72
kuvars bky**
57.37 66.44 64.48 62.15 57.37 54.95 51.59 50.09 55.47 48.55
kuvars mbk**
59.31 68.33 66.38 64.04 59.31 56.75 53.27 51.73 57.27 50.12