35
arasında sıcaklığa sahip rezervuarlar için iyi sonuçlar verir (Ellis, 1979; Arnorsson,
1991). Daha düşük sıcaklıklarda, özellikle 120
o
C’den düşük sıcaklıklarda başarısız
olur. Bu sıcaklıklarda, Na ve K derişimleri, diğer minerallerden (kil mineralleri vb)
etkilenebilir ve sadece feldspat iyon değişim tepkimesi tarafından kontrol edilmez.
Bütün Na-K jeokimyasal termometreleri, 300
o
C sıcaklığın üzerinde benzer sonuçlar
verir (Nicholson, 1993). Bu bağlamda, Na-K oranlarından yola çıkılarak
geliştirilen
jeokimyasal termometreler Çizelge 4.6’da gösterilmektedir.
4.3.2.2. Na-K-Ca jeokimyasal termometresi
Özellikle Na-K metodu ile çok yüksek sıcaklık değerleri veren Ca’ca zengin sular ile
ilgili olarak ampirik olarak bir Na-K-Ca jeokimyasal termometresi geliştirmiştir
(Fournier ve Truesdell, 1973). Na-K-Ca jeokimyasal termometresi, 180
o
C’den
büyük sıcaklıklı jeotermal rezervuarlara uygulandığında
güvenilir sonuçlar verir,
daha düşük sıcaklıklarda ise gerçekçi olmayan sonuçlar verir. Bu sorunu yaratan
başlıca etken ise, çözeltideki karbondioksitin (CO
2
) kısmi basıncıdır (Nicholson,
1993; Çizelge 4.7).
Çizelge 4.6. Na-K jeokimyasal termometreleri (T:
o
C; Na ve K: mg/kg; Y: Na/K
değerinin logaritması)
Sıcaklık Aralığı
Denklem
Kaynak
> 120
o
C
T = 856/[log(Na/K)+0.857] – 273
Truesdell, 1976
> 120
o
C
T = 883/[log(Na/K)+0.780] – 273
Tonani, 1980
25-250
o
C
T = 933/[log(Na/K)+0.993] – 273
Arnorsson, 1983a
250-350
o
C
T = 1319/[log(Na/K)+1.699] – 273
Arnorsson, 1983b
> 120
o
C
T = 1217/[log(Na/K)+1.483] – 273
Fournier, 1979
> 120
o
C
T = 1178/[log(Na/K)+1.470] – 273
Nivea ve Nivea, 1987
> 120
o
C
T = 1390/[log(Na/K)+1.750] – 273
Giggenbach, 1988
> 120
o
C
T = 733.6 - 770.551Y + 378.189Y
2
- 95.753Y
3
+ 9.544Y
4
Arnorsson, 1998
4.3.2.3. Na-K-Ca-Mg jeokimyasal termometresi
Na-K-Ca jeokimyasal termometresi, magnezyumca zengin düşük sıcaklıklı jeotermal
sistemlere uygulandığında, normalden yüksek sıcaklıklar verecektir. Bu sorunu
36
gidermek için de, Fournier ve Potter (1979), Na-K-Ca jeokimyasal termometresine
Mg düzeltmesi ekleyerek Na-K-Ca-Mg jeokimyasal termometresini geliştirmişlerdir
(Çizelge 4.7).
Çizelge 4.7 Na-K-Ca ve Na-K-Ca-Mg jeokimyasal termometreleri
Na-K-Ca jeokimyasal termometresi (Fournier ve Truesdell, 1973)
T = {1647/[log(Na/K)+ β(log(√Ca/Na)+2.06)+2.47]}-273.15
T<100
o
C => β = 4/3 ; T>100
o
C => β = 1/3
T:
o
C; Na, K, Ca: mg/kg
Na-K-Ca-Mg jeokimyasal termometresi (Fournier ve Potter, 1979)
•
Na-K-Ca jeotermometre sıcaklığı 70
o
C’ den küçükse, düzeltme yapılmaz.
•
Na-K-Ca jeotermometre sıcaklığı 70
o
C’ den büyükse,
R = [Mg/(Mg+0.61Ca+0.31K)]x100 hesaplanır.
•
R > 50 ise, ölçülen sıcaklık alınır; jeotermometre kullanılmaz.
•
R = 5-50 arasında ise, aşağıdaki Mg düzeltmesi yapılır.
ΔT
Mg
= 10.664 – 4.7415(logR) + 325.87(logR)
2
-1.032 x 10
5
(logR)
2
/T
NaKCa
-1.968 x 10
7
(logR)
2
/T
NaKCa
2
+ 1.065 x 10
7
(logR)
3
/ T
NaKCa
2
•
R < 5 ise, aşağıdaki Mg düzeltmesi yapılır.
ΔT
Mg
= -1.03 + 57.971(logR) + 145.05(logR)
2
- 36711(logR)
2
/T
NaKCa
-1.67 x 10
7
logR/T
NaKCa
2
•
ΔT
Mg
< 1.5 ise, Mg düzeltmesi yapılmaz.
•
T
Na-K-Ca-Mg
= T
Na-K-Ca
- ΔT
Mg
4.3.2.4. K-Mg ve Li-Mg jeokimyasal termometreleri
Mg’un yer aldığı iyon değişim tepkimeleri düşük sıcaklıklarda daha hızlı meydana
geldiği için, K/Mg ve Li/Mg oranlarının jeotermal akışkanın kaynağa çıkışından
önceki son kayaç-akışkan etkileşim koşullarını temsil ettiği söylenebilir. Sonuç
olarak, bu jeokimyasal termometrelerin belirttiği sıcaklık, yüzeye yakın düşük
sıcaklık koşullarındaki kayaç-akışkan etkileşiminin meydana geldiği sıcaklık olup,
50-300
o
C arasındaki rezervuarlara uygulanabilir. Bu düşünceyle geliştirilen K-Mg
ve Li-Mg jeokimyasal termometreleri, Çizelge 4.8’de verilmektedir (Nicholson,
1993).
Çizelge 4.8. K-Mg ve Li-Mg jeokimyasal termometreleri (T:
o
C; K, Mg ve Li: ppm)
Jeokimyasal termometre
Denklem
Kaynak
K-Mg
T = 4410/[ log(K
/ √Mg) + 14] – 273
Giggenbach, 1988
Li-Mg
T = 2200/[log(Li /√
Mg) + 5.47] – 273
Kharaka ve Mariner, 1989