Microsoft Word tez tumu değişi doc

33 

4.3. Jeokimyasal Termometre Uygulamaları 

 

Genelde jeotermal sistemlerin rezervuar sıcaklığının belirlenmesi için kullanılan 

jeokimyasal termometreler, rezervuarda mineral/su dengesinin oluştuğu temelini esas 

alırlar. Jeokimyasal termometreler silika ve katyon jeokimyasal termometreleri 

olmak üzere iki gruba ayrılır. 

 

4.3.1. Silika jeokimyasal termometreleri 

 

Silika jeokimyasal termometreleri, silika minerallerin çözünürlüğüne dayalı 

jeokimyasal termometrelerdir  (Şimşek, 1997). Kuvars, kalsedon, 

α-kristobalit, opal-

CT (

β- kristobalit) ve amorf silikanın çözünürlüğü 20 ile 250 

o

C arasındaki 

sıcaklıklarda doğrusal bir uzantı sergiler. Sıcaklığın dışında, silika çözünürlüğüne 

etki eden faktörler basınç, pH ve tuzluluktur. 300 

o

C sıcaklığa kadar çözeltideki 

tuzluluk ve basınç silika minerallerinin çözünürlüğüne olan etkisi ihmal edilebilecek 

kadar düşük düzeydedir. Ancak, daha yüksek sıcaklıklarda basıncın etkisi çözünürlük 

üzerinde fazladır. 180 

o

C’den yüksek sıcaklıklarda, çözeltideki silika derişimini 

kuvars çözünürlüğü kontrol eder (Fournier ve Rowe, 1977; Fournier ve Potter, 

1982a; Fournier, 1985). Jeotermal akışkanlar içerisindeki silika derişimi genellikle 

700 mg/kg’dan küçük olup 100-300 mg/kg arasında değişim sunar (Nicholson, 

1993). Kuvarsın çözünürlüğü, 20

o

C’den 340 

o

C’ye doğru sıcaklık arttıkça artar. 

Kalsedon ise, kuvarstan daha yüksek çözünürlüğü olduğu için 140 

o

C’den düşük 

sıcaklıklarda çözünür. Kalsedon jeokimyasal termometresinin hazne kaya sıcaklığı 

190

 

o

C den az olan alanlarda daha iyi sonuçlar verdiği kabul görmektedir (Fournier, 

1977).  Kuvars termometreleri için, jeokimyasal termometrelerdeki varsayımlara ek 

olarak yapılan bir varsayım ise, rezervuardan yüzeye doğru çıkan akışkanın ya 

kondüktif soğumaya uğraması ya da 100 

o

C sıcaklıkta akışkandan buharın 

ayrılmasıyla adyabatik soğumanın meydana gelmesidir (Palabıyık 2006). Silis 

çözünürlüğü, diğer iyonlardan, karmaşık molekül oluşuklarından ve uçucu 

maddelerden ayrılması gibi nedenlerden etkilenmediği için silika jeokimyasal 

termometreleri yaygın olarak kullanılmaktadır (Şimşek, 1997). Bu jeokimyasal 

termometreler 150-225 

o

C sıcaklıklar arasında iyi sonuç vermektedirler. Daha yüksek 

---

34 

sıcaklıklarda akiferden yüzeye doğru hareket eden sıcak akışkanda hızlı silis 

çökelimi gözlenir. Bu nedenle sıcaklığı 225 

o

C’nin üzerindeki hazne kayalardan 

gelen sularda gerçek sıcaklığı yansıtmaz (Tarcan, 2002). Geçmişten bugüne çeşitli 

kişiler tarafından geliştirilen ve yaygın olarak kullanılan silika jeokimyasal 

termometreleri Çizelge 4.5’de gösterilmektedir.  

 

4.3.2. Katyon jeokimyasal termometresi 

 

Jeotermal akışkanda çözünen bazı elementlerin iyon değişimine esasına dayanan 

katyon jeokimyasal termometreleri çözünen maddelerin oranı ve denge sıcaklığı 

değişimidir. Katyon jeokimyasal termometreleri de bu düşünceden yola çıkılarak 

geliştirilmiştir. 

 

Çizelge 4.5. Silika jeokimyasal termometreleri (Sıcaklık [T]: 

o

C; SiO

2 

[S]: mg/kg) 

Jeokimyasal termometre 

Denklem 

Kaynak 

Kuvars, 25-250 

o

C  

(adyabatik soğuma)  

T = [1309/(5.19-logS)] – 273.15  

Fournier, 1977  

Kuvars  

(max.buharlaşma 100

o

C)  

T = [1522/(5.75-logS)] – 273.15  

Fournier, 1977  

Kuvars, 25-330 

o

C  

T = -42.198 + 0.28831S – 3.6686x10

-4

S

2

 

+ 3.1665x10

-7

S

3 

+ 77.034 x logS  

Fournier ve Potter, 1982b  

Kuvars  

(adyabatik soğuma)  

T = -53.5 + 0.11236S – 0.5559x10

-4

S

2

 

+ 0.1772x10

-7

S

3 

+ 88.39 x logS  

Fournier ve Potter, 1982b  

Kuvars, 0-350 

o

C  

T = -55.3 + 0.3659S – 5.3954x10

-4

S

2

 

+ 5.5132x10

-7

S

3 

+ 74.36 x logS  

Arnorsson, 2000a  

Kuvars, 0-350 

o

C  

(adyabatik soğuma)  

T = -66.9 + 0.1378S – 4.9727x10

-5

S

2

 

+ 1.0468x10

-8

S

3 

+ 87.841 x logS  

Arnorsson, 2000b  

Kalsedon  

T = [1032/(4.69-logS)] – 273.15  

Fournier, 1977  

Kalsedon  

T = [1112/(4.91-logS)] – 273.15  

Arnorsson et al., 1983  

α - Kristobalit  

T = [1000/(4.78-logS)] – 273.15  

Fournier, 1977  

β - Kristobalit  

T = [781/(4.51-logS)] – 273.15  

Fournier, 1977  

Amorf Silika  

T = [731/(4.52-logS)] – 273.15  

Fournier, 1977  

 

4.3.2.1. Na-K jeokimyasal termometresi 

 

Katyon jeokimyasal termometrelerinden Na–K jeokimyasal termometreleri 

genellikle yaygın olarak kullanılan bir jeokimyasal termometre çeşidi değildir. 

Çünkü teorik olarak hesaplanan sıcaklık gerçek ortamdaki sıcaklıktan farklılık 

gösterebilmektedir. Na-K jeokimyasal termometreleri, genellikle 180-350 

o

C 

---