46
izotopu ile trityumun bozuşması sonucu oluşan radyojenik
3
He izotopudur.
Trityumun meteorik sulardaki derişimi Trityum Birimi (TU:
Tritium
Unit) cinsinden
ifade edilmektedir. 1 TU = 1 atom
3
H / 10
8
atom H’dir (Faure, 1986; Güleç ve Mutlu,
2003).
3
H, atmosferde
14
N izotopunun kozmik ışınlar ile tepkimesi sonucu
oluşmaktadır. Kozmik ışın tepkimelerine ilave olarak, nükleer denemeler de
atmosfere trityum salınımına neden olmaktadır. Atmosferdeki trityum kolaylıkla su
molekülünün yapısına geçmekte ve yağışlar ile atmosferden ayrılmaktadır. Nükleer
denemeler sonucu oluşan trityum, atmosferik ve hidrolojik süreçleri izlemede ve
yeraltısularının yaşları hakkında genel bir bilgi edinmekte kullanılmaktadır.
Yeraltısuyu trityum içermiyorsa veya 1.1 TU’den daha az trityum içeriyorsa, bu
durum, yeraltısuyunun nükleer bomba denemelerinden daha yaşlı yağışlar ile
beslendiğini göstermektedir. Yeraltısuyu 1.1 TU’dan daha yüksek miktarda trityum
içeriyorsa, bu durum, nükleer denemeler sonrası yağış sularının yeraltısuyuna
karıştığını göstermektedir. Yaşlı sular beslenmenin zayıf, genç sular ise güçlü
olduğunun göstergesidir (Dansgaard, 1964; Clark ve Fritz, 1997; Güleç ve Mutlu,
2003). Trityumun atmosferdeki derişim düzeyi, özellikle kuzey yarımkürede, 1950’li
ve 1960’lı yıllar arasında büyük bir değişiklik sergilemiş ve nükleer denemelerin
başlamasından önce (1963’den önce) 25 TU civarındaki derişimler, nükleer
denemelerin başlamasını takiben 1964 yılında 2200 TU’ya kadar yükselmiştir
(Faure, 1986).
Çalışma alanından δ
18
O, δD ve
3
H izotoplarının analizi için 2 adet jeotermal su ve 2
adet yeraltısuyu olmak üzere toplam 4 adet örnek alınmıştır (Çizelge 4. 11). δ
18
O, δD
ve
3
H izotop analizleri Neuherberg (Almanya) Hidroloji Enstitüsü’nde yapılmıştır.
Sandıklı bölgesindeki suların δ
18
O ve δD izotop oranları, genel olarak kıtasal
meteorik su çizgisi ile çakışmaktadır (Şekil 4.16). Bu çizgi buharlaşma etkisi altında
olmayan atmosferik suları temsil etmektedir. Örneklerin kıtasal meteorik su çizgisi
üzerinde yer alması su-kayaç etkileşiminin yoğun olmadığını göstermektedir.
Karşılaştırma yapmak amacıyla Sandıklı bölgesi izotop verileri ile Ömer-Gecek
bölgesine ait önceki çalışmalardan alınan izotop verileri de (Şimşek, 1999; Tezcan
vd., 2002) aynı diyagram üzerine yerleştirilmiştir (Şekil 4. 14). İki bölgedeki suların
δ
18
O ve δD izotop oranları kıtasal meteorik su çizgisi ile çakışma göstermiştir.
47
Jeotermal sular soğuk sulara göre daha negatif δ
18
O değerlerine sahiptir. Bu durum
jeotermal suların daha yüksek kotlardan beslenmekte olduğunu ve yeraltındaki
dolaşım süresinin yeraltısularına oranla daha uzun olduğunu göstermektedir.
Çizelge 4.11. Çalışma alanından alınan örneklerin izotop (δ
18
O, δD,
3
H) analiz
sonuçları
Sıra no
Örnek no
Tarih
δ
18
O
δD
3
H
Referans
1 AFS-9
08.10.2009
-10,47
-73,9
<1,0
2 S-1
08.10.2009
-9,39
-63,1
<0,7
3 S-3
08.10.2009
-9,30
-62,8
<0,8
4 AFS-15
08.10.2009
-10,66
-74,3
<0,7
Bu çalışma
5 AF-9
Temmuz
99
-11,06
-71,3
--
6 Gecek-1
Nisan
92
-10,30
-72,0
--
Şimşek 1999
7 Ömer
soğuk su Temmuz 99
-9,97
-66,0
--
8 Demirçevre
Temmuz
99
-9,40
-67,4
--
Tezcan vd., 2002
Şekil 4.14. Çalışma alanı ve yakın çevresindeki jeotermal sular ve yeraltısularının δD
ve δ
18
O değişim grafiği
Çalışma alanındaki suların δ
18
O-EC arasındaki ilişki Şekil 4.15’de görülmektedir.
Jeotermal suların EC değerleri ortalama 2138 µS/cm iken
soğuk sularda bu değer
ortalama 362 µS/cm olarak ölçülmüştür. Düşük δ
18
O yüksek EC değerleri jeotermal
suların yeraltısularına oranla daha derin dolaşımlı ve uzun süreli kayaç-su
etkileşiminin etkisinde kaldığını gösterir.
48
Şekil 4.15. Çalışma alanındaki suların δ
18
O-EC değişim grafiği
Çalışma alanındaki suların düşük trityum değerleri (Çizelge 4. 11) bu suların nükleer
bomba denemelerinden daha yaşlı yağışlar ile beslendiğini göstermektedir.
49
5. TARTIŞMA VE SONUÇLAR
5.1. Jeotermal Akışkanın Tektonizma ile İlişkisi
Hüdai jeotermal sisteminin oluşumunda önemli rol oynayan Sandıklı grabeni üç
farklı evrede oluşmuştur. İlk evre Miyosen öncesi bir zamanda başlayıp Miyosen
içinde devam etmiştir. İkinci evre Miyosen-Pliyosen geçişinde gerçekleşmiş ve
üçüncü evrede ise graben kenar fayları boyunca çıkan suların oluşturduğu
travertenler faylar tarafından kesilip 25 m kadar yükselmiştir (Ronner, 1962).
Çalışma alanının kuzey kesiminde ve Hüdai hamamı çevresinde yaklaşık 1-4 km
uzunluğunda KKB-gidişli, yakın aralıklı, birbirine koşut uzanımlı ve batıya doğru
eğimli dört normal fay bulunmaktadır. Hüdai hamamı fay seti olarak adlandırılan bu
faylar, aynı bölgede yer alan KKB-gidişli ve doğuya doğru eğimli Örenkaya ve KD-
gidişli Reşadiye fayları ile kesişir ve kesişme yerlerinden jeotermal akışkan yüzeye
çıkar. CaCO
3
ve radon gazınca zengin sıcak suların fayları izleyerek yüzeye çıktığı
yerde oluşan travertenler yine aynı faylar tarafından kesilerek bloklara bölünmüş ve
fay taraçası niteliği kazanmıştır. Daha yaşlı travertenlerin oluşumunu sağlayan sıcak
suların ilk çıkış yeri, günümüzdeki çıkış yerlerine göre 25 m kadar yükselmiştir.
Başka bir deyişle, sıcak suların çıkış yeri olarak kullandığı faylar en azından
potansiyel olarak aktiftir. Ayrıca, Hüdai hamamı traventerlerinde ölçülen 77 adet
açık çatlağının genel gidişi yaklaşık KD olup, açık çatlakların bu geometrisi bu
yönde travertenlerin oluşumu sırasında KB-GD doğrultusunda bir genişlemenin
gerçekleştiğini göstermektedir (Koçyiğit vd., 2001).
5.2. Jeotermal Akışkanın Volkanizma ile İlişkisi
Batı Anadolu’daki güncel jeotermal sistemler için ısı kaynağı aktif volkanizmadır.
Batı Anadolu’da genleşme evresi boyunca Menderes Masifinin yükselmesi ve
aşınması sonucu grabenler gelişmiş bölge % 40-50 kadar genişlemiştir. Bu durum da
yer kabuğunun incelmesine neden olmuştur (Sözbilir, 2005; Akyol vd., 2006). Batı
ve Orta Anadolu’daki en genç Alpin magmatizma (Miyosen-Kuvaterner), batıdan
doğuya doğru özgün istifler sunan, üç ayrı yaşıt volkanik topluluk olarak