jeotermal kongre bildiriler kitabı-tmmob

TMMOB Jeotermal Kongresi, 23 - 25 Aralk 2009, Ankara

- 211 -

Aslnda gzden karlan en byk kirlilik jeotermal akkann neden olduu kirlilik ile birlikte tuzlanma riskidir. Gediz Havzasndaki kuyu sularnn B ierikleri deerlendirildiinde; kuzeybatdan gneydouya doru sralanm olan Salihli, Alaehir ve Sargl ovalarndaki yeraltsularnda 3 mg/lnin zerinde B deriimleri elde edilmitir. Bu ovalar Maden Tetkik ve Arama Genel Mdrlnce (MTA) tanmlanm jeotermal alanlarla akmaktadr. Bor deriimi 20-30 mg/lnin zerinde olan jeotermal sularn grabenin kenarlarndaki fay zonlarndan ykselerek akiferdeki tatl suyla kart dnlmektedir. Bor elementi genellikle yeraltsularnda borat (BO3 -3) anyonu formunda bulunmaktadr. Borat son derece yksek hareketlilie sahip bir iyondur. Bor mineralleri yksek znrlkleri nedeniyle zor kelir ve bu nedenle doada geni bir yaylm gsterebilirler(Dodu, M..Yiitler,O. Grkmen,A. 2008 ). Gediz Havzasnn baz blmlerinde de yksek B deriimlerine rastlanmaktadr. Gediz Havzas yksek tektonizmaya sahip horst-graben sistemi ierisinde yer almaktadr. Havzada yer alan yeraltsularndaki yksek B deriimlerinin (ekil 6. ) ana nedenin de bu tektonizma ve termal su aktivitelerinin olduu dnlmektedir(zen ve Tarcan 2005).

ekil 6. Yer alt Sularndaki Bor Dalm Haritas (Dodu vd. 2008)

Her ne kadar termal akkann graben snrlarn oluturan faylar boyunca kt dnlse de, grabendeki kelim kayalarnn kalnl (yaklak 1600-2000m) ve rezervuar zellii nedeniyle blgedeki yer alt sular tamamen termal akkann ieriine bal olarak kirlenmektedir. Son yllarda blgede modern seracln gelimesi (Ylmazky ve Urganl)ve termal akkann sera stmasnda ve kent stmaclnda (Salihli ) kullanlmas sonucunda ortaya kan atk termal akkan, yzey sularn da kirletmeye devam etmektedir.


- 212 -

2.2.1. Manisa Yresi Akifer Ortamlar

Bu blge zmir kent ii ime suyu kaynaklarnn nemli bir blmn iermektedir. Tamamen yer alt suyu deposu olarak kullanlan bu yrede, neojen yal kire talarnn oluturduu akifer olarak Gksu kaynaklarnn bulunduu blmden kente yaklak 2000 l/s su salayabilecek durumdadr. Yine Manisa snrlar iinde olup ta zmir kent ime suyuna katk veren nemli kaynaklardan biride Sarkz kaynaklardr. Bu kaynaklar da 1500 l/s verimliliindedirler(Kazanasmaz,E .2009).

Gediz nehri yzey suyu olarak, getii corafi ortamlardaki endstriyel faaliyetler nedeniyle (Salihli,Manisa ve zmir Organize Sanayileri) ar metal kirlenmesine maruz kalmaktadr. Bir dnem Kuladaki deri iletmelerinin dahi gediz nehrini kirlettii varsaylyordu. Bu tez, 2007 ylnda DE-DEVAK tarafndan gerekletirilen aratrma projesi almasyla rtlmtr.

2.2.2. Menemen Ovas Akifer Ortamlar

Menemen ovas alvyon akiferi olarak zmir ime suyuna katk vermektedir. Elde edilen bilgilere gre 800 l/s lik bir verim yakalanmtr. Bu alvyon akiferi tarmsal faaliyetlerde de kullanan iletmecilerin yapt ekimlerle de kullanlmaktadr. Bu nedenle de ar ekim nedeniyle ok gl bir tuzlanma sz konusudur. Seyrek ve Musa ky snrlarna kadar zellikle 40-90m arasndaki ortam tuzlanm durumdadr. Bu tuzlanmann kayna fosil deniz suyu olabilecei gibi, dorudan denizden beslenme de olabilir. Bu konuda herhangi bir aratrmaya rastlanlmamtr.

Sasal-AOSB Yaar Spor tesisleri Mavi ehir arasnda yazarn yapt almalarla kuyu ii jeofizik yntemlerle 230m derinlikte 34 C scaklnda termal akkana rastlanlmtr. zellikle blgede bulunan bir beton santralnn sahas iinde bulunan sondaj kuyusunda yaplan lmelerde bu deer 36 C olarak llmtr. Bu bilgilerden de anlalaca zere blgede yeralt suyu termal akkanla kirletilmi durumdadr. Sasaldaki bir kuyudan alnan su numunesi ACME-Kanada laboratuvarlarnda 32 element tayini analizlerinde Arsenik orannda standart deerin yaklak 20 kat konsantrasyon belirlenmitir(2006).

Kuzeydeki Neojen Yal Volkanikler (Yamanlar volkanikleri,Yuntda v.,ukurky, Andezitleri, Rahmanlar ve altdere bazaltlar(yalarla veya komu kayalardaki krk ve atlaklarla yanal aklarla beslenirler), Arsenik kirliliine byk olaslkla bu volkaniklerin de katks olmaldr.

zmirin en byk sanayi blgelerinden biri olan Atatrk Organize Sanayi Blgesindeki fabrikalardan kaynaklanan sanayi atklar kirlilii de gz nnde tutulmaldr. zellikle soutma suyuna gereksinim duyan demir elik fabrikalarnn olduu Aliaa-Horoz gedii blgesi tamamen yeralt suyu olarak 30-36 C civarnda jeotermal akkan kullanmaktadrlar. Bu blgede yeralt su seviyesini (YASS) neredeyse jeotermal akkan oluturmaktadr. Byk bir olaslkla bu jeotermal akkan Samurlu jeotermal alanndan beslenmektedir. Bu jeotermal kirlilikten Kozbeyli, Gzelhisar, Samurlu, ehit Kemal ve Bozky de etkilenmektedir.

2.2.3 Foa-Baaras-Yenifoa Akifer OrtamlarYunt da volkanikleri ile rtl olan bu alanda alm baz sondaj kuyularnda 32 C

civarnda scakla sahip jeotermal akkann varl tesbit edilmitir. Bu blgedeki akiferler tamamen meteorik sularn atlak ve krk sistemleriyle dolam sonucu yayld varsaylrsa


- 213 -

ortamn jeotermal akkanla kirlendii ortaya kar. Bu alan zmir kent iine deil ama yredeki Baaras-Foa-Yenifoa gibi yerleim yerlerinin ime sularn saladndan, bu alandaki sularnda tam bir izlemeye tutulmas gerei ortaya kmaktadr.

2.3 Kk Menderes Akifer OrtamlarYerkabuunun yaygn elementlerinden olan bor insan, hayvan ve bitki iin nemli

bir elementtir. Yeterli grlen deriim aralnn stndeki deerlerde ise bor zehir etkisi gstermektedir. Bor, insan ve hayvan dokularnda dk konsantrasyonda bulunur. Hayvan hcresinde bulunan miktar yaklak 1 mg B/L kadardr. me suyu 1 mg B/L den fazla bor miktarn nadiren ierir ve genelde 0,1 mg B/L den az bor bulundurur. Kk Menderes Havzas boyunca ise Fetrek ay Torbal knda Fetrek ay Memba KGsine gre belirgin bir kirlilik belirlenmitir. Bunun da sebebi borun kullanld sanayi kurulularnn atklardr (Demirba,P., Orhun,. 2008). Demirba ve arkadalarnn Bakray, Gediz ve Kk Menderes havzalarna ait elde etmi olduklar bor kirlenmesine ait tablolar ilgili yaynda geni bir ekilde bulunmaktadr.

ekil 7. Kk Menderes Akifer Ortam-Ky Kesimi(google Earth)

2.3.1. Blm: Ky Kesimi

eme-Karaburun-Urla-Seferihisar alanlarn iine alan, jeotermal klarn olduu blgedir. zellikle eme Ilca kent stmaclnda, balneolojik kullanmlarda jeotermal akkandan yararlanmaktadr(ekil.4). ifne civarndaki jeotermal akkan klar, Ildrdaki mesozoik kire talar ile volkaniklerin dokanaklar, jeotermal rezervuar olma zelliini tad dndrmeli ve bu ynde jeolojik-jeofizik-jeokimyasal aratrmalar yaplmaldr.

zmir Jeotermal A.. nin Seferihisar blgesi jeotermal alanda ald ruhsatlarla bu blgede jeotermal akkandan elektrik enerjisi retimi iin 7 yeni kuyu amas, blgenin nemini gsteren en nemli iarettir. Blgedeki Cumal ve Karako kaplcalar doal kl


- 214 -

jeotermal akkan kullanmaktadrlar. Doanbey termal klar ise yzlerce yldr doal kla akarak yakndaki dere ile denize kadar ulamaktadr. Son yllarda elektrik enerjisi retimi iin alan kuyulardan kacak termal akkann da byk bir yzdesi dere yatana verilecektir.

zmir iindeki Balova jeotermal alanndan elde edilen scak akkan, termal turizm dnda, kent stmaclnda ve sera stmaclnda da kullanlmaktadr. Blgeden elde edilen termal akkann enerjisinin bir blm alndktan sonra Balova deresine dearj edilerek termal kirlilie yeil k yaklmaktadr (ekil.8).

demi-Bayndr-Beyda-Kiraz Seluk ve Torbaly iine alan bu blgede (ekil 9) 16000 civarnda sondaj kuyusu olduu tahmin ediliyor. Blgedeki sanayi iletmeleri ve tarm iletmelerinin hemen hemen tamam yer alt suyunu kullanmaktadrlar. Blgede yaplm olan Tahtal baraj, hem yer alt suyunu beslemekte, hemde zmirin ihtiyac olan ime suyunun neredeyse yarsn salamaktadr.

ekil 8. Balova jeotermal alanndaki yeralt suyuna ait B ve As dalm (imek,C,2008)

2.3.2. Blm: Kesim

ekil 9. Kk Menderes Havzas Kesim


- 215 -

3. SONU VE NERLER

Bu yaz,yazarn arazi almalar ve zmire su salayan havzalarda baka yazarlar tarafndan yaplm almalar ,Jeotermal kirlilik balnda gndeme tayarak,srekli gz ard edilen bu byk tehlikenin gerek boyutlaryla aratrlarak tartlmas ve jeotermal yasada grlen eksiklerin yeniden gzden geirilmesini salamaya ynelik hazrlanmtr.

Buna gre;Jeotermal alanlarla ilgili doay ve evreyi koruyucu yaptrmlarn bir an nce -

uygulamaya konulmas gerekmektedir.Jeotermal enerji sonsuz ya da sorunsuz enerji deildir. Uygun koullar salanarak -

sreklilii salanabilecek bir enerji olan jeotermal enerji kullanmnda mutlaka geri dnm salanmaldr.

Jeotermal akkanlar doas gerei yksek konsantrasyonlarda erimi mineraller - ierirler. Bu nedenle zararl elementler( gz nne alnarak koruyucu ya da engelleyici nlemler alnmaldr.

Jeotermal akkanlar ierisindeki Br,B,Li,As,Na vb gibi deerli elementlerin - reenjeksiyon ya da dearj yaplmadan geri kazanm yollar mutlaka aratrlarak atk jeotermal akkandan en st dzeyde ekonomik gelir elde edilmesi salanmaldr.

Souk yer alt sularndaki jeotermal kkenli kirlenmelerin kesin olarak belirlenebilmesi - iin multidisipliner almalar gerekletirilmelidir.

Jeotermal alanlarda Jeolojik, Jeokimyasal ve zellikle de Jeofizik Yntemlerle - yaplacak aratrmalardan sonra akifer modellemesi yaplarak, hem akiferi korumak hem de yer alt sularn korumak amacyla uygun noktalarda tekniine uygun sondaj kuyusu almasna geilmelidir.

Souksu akiferlerinin yada scak akiferin korunmas amacyla alacak jeotermal - kuyularn mutlaka ilgili jeoloji, jeofizik ve/veya maden mhendislerince kontrolunun gerekletirilmesi, tekniine uygun sondaj kuyularnn almas salanmaldr.

Teknik artlar uygun olmayan ya da korozyona uram sondaj borular ile - retim yaplan kuyular derhal kapatlarak, yer alt suyuna verdikleri zararlarn bir an evvel sonlandrlmalar gerekir.

Havzalarda yer alan jeotermal retim kuyularndan elde edilen atk akkann mutlaka - geri dnm salanmaldr. Jeotermal yasada (5686 sayl yasa madde 14/4)bu yndeki suistimale ak ifadeler derhal dzeltilmelidir.

Kullanmda olup ta tehizleri eskimi olan termal akkan retimi yaplan kuyulara - kapatlmalar kaydyla yeni kuyular almas iin kolaylklar salanmaldr.

zmire ime suyu salayan sondaj kuyularndan ar su ekimine kesinlikle - izin verilmemelidir. Gerekirse dinamik testlerle yeniden salkl verim parametreleri hesaplanmaldr.

Salihli,Kavakldere,Alaehir,eme,Seferihisar gibi jeotermal retim alanlarnda - yzeye yaplan dearjlar durdurularak reenjeksiyon salanmaldr. Yaknlarda uygun alc ortam bulunamamas halinde daha uzaklardaki alc ortamlardan yararlanlmaldr.

Yenilenebilir enerji olarak tanmlanabilmesi iin jeotermal akkan mutlaka korunmal, - evrenin olumlu etkilenmesi iin gerekli nlemler alnmaldr.

zellikle Gksu ve Sarkz kaynaklar, havzann dou ve gneydousundaki(Ylmaz -


- 216 -

ky ve Urganl) jeotermal kullanmlar nedeniyle risk altna girmemise de yakn zamanda gireceklerdir. Mutlaka kaynak kontrolu salanmaldr.

lkemizdeki yer alt ve yerst su kaynaklarnn korunmas ve gelitirilmesi iin - mutlaka Ulusal Su Kaynaklarn Koruma Yasas kartlmaldr.

KAYNAKLAR

Demirba,P. Orhun,. 2008 Kuzey Ege, Gediz ve Kk Menderes Havzalarnda 2003 2007 Yllar Arasnda Su Kalitesi Asndan Bor eriinin Spektrofotometrik Analiz Metodu le Belirlenmesi ve Deerlendirilmesi. 5.Dnya Su Forumu Blgesel Hazrlk Sreci Havza Kirlilii Konferans zmir 2008

Dodu,M.,Bayar,S. 2002 Akaray Havzasnda Jeotermal kkenli kirlenme(1). Yerbil-imleri dergisi 25(2002) 21-23 Hacettepe-Ankara

Dodu,M.. vd 2008 Gediz Havzas Yeraltsularnda Bor (B) Kirlilii. 5.Dnya Su Forumu Blgesel Hazrlk Sreci Havza Kirlilii Konferans zmir 2008

zen, T,Tarcan,G. Dikili Kaynarca Jeotermal Sistemlerinin Hidrojeolojik ve Jeo-kimyasal Deerlendirilmesi.DE Mhendislik Dergisi Cilt 7 Say2 2005

Saryldz,A vd 2008 Gediz Nehri Su Kalitesi Parametrelerinin Eilim Analizi. 5.Dnya Su Forumu Blgesel Hazrlk Sreci Havza Kirlilii Konferans zmir 2008

imek, C. 2008 Balova Jeotermal Sahasnda Bor ve Arsenik Kirlilii. Jeotermal En-erji Semineri.. TMMOB Kent Sempozyumu 2009

Tomar,A. Toprak ve Su Kirlilii Ve Su Havzalarnn KorunmasVarol,S.,vd. (200) Derleme.Yeralt suyu Kimyas ve Sala Etkisinin Tbbi Jeoloji

Asndan Deerlendirilmesi.Med Bull.2008,7(4). 351-356


- 217 -

Manyetotellurik Yntem ve Jeotermal Aramalarda Kullanm

Ahmet Turul BAOKURAnkara ni., Mhendislik Fakltesi, Jeofizik Mh. Bl., Tandoan 06100 [email protected]

ZManyetotellrik (MT) yntemde, doal elektromanyetik alann yer ierisinde yaylmnn

frekansa ve yer alt zdiren dalmna bal olma zelliinden yararlanlr. Zamana kar llen elektrik ve manyetik alanlara Fourier dnm ve baz veri-ilem tekniklerinin uygulanmas ile frekans blgesinde eitli MT nicelikleri tretilir. Bu makalede, MT yntemde kullanlan kavramlar, veri-ilem ve veri-sunum teknikleri ile MT veriden ters-zm ilemi ile yer alt zdiren dalmnn elde edilmesi aklanmtr. Ters zm sonucunda tretilen iki-boyutlu (2B) model bloklarnn gerek zdiren deerlerinin grntlenmesi ile bir fiziksel model retilir. Bu fiziksel modelin jeotermal aramalar asndan anlamlandrlmas yorum olarak adlandrlr. MT verisinden hesaplanan yeralt zdiren modeli ile jeotermal sistemin ve jeolojik yaplarn ilikilendirilmesi rneklerle aklanmtr.

GRYerkabuunun eitli derinliklerinde birikmi snn oluturduu, scakl 20 0C den fazla

olan ve evresindeki sulara gre daha fazla mineral, gaz ve tuz ieren akkanlarn yeryzne karlarak kullanlmas jeotermal enerji olarak tanmlanr. Jeotermal enerjinin dier enerji kaynaklarna gre temiz, ucuz, yenilenebilir ve abuk devreye girme zellikleri bulunmaktadr. Bir jeotermal alann oluabilmesi iin s kayna, gzenekli bir hazne kaya, geirimsiz rt kaya ve yeterli su beslenmesi gerekmektedir. Jeotermal akkan dolam nedeni ile geirgenlik ve gzenekliliin artmas elektriksel zdiren deerlerini etkiler. Elektrik ve elektromanyetik yntemlerde, yeraltndaki dalm hesaplanmaya allan fiziksel zellik maddenin zdirenci olduundan, bu yntemler jeotermal aramalarda hem dorudan rezervuarn yerinin saptanmas hem de yapsal jeolojinin karlmasnda kullanlabildiinden, bir btn olarak jeotermal sistemin zelliklerinin anlalmasnda olduka etkilidir. Dier elektrik ve elektromanyetik yntemler ile karlatrldnda, manyetotellrik yntemin arazi uygulamas daha kolaydr. Ayrca, kullanlan frekans aralna bal olan aratrma derinliinin inceleme amalarna gre denetlenebilmesi olanakldr. Bu nedenle, jeotermal almalarda birincil arama yntemidir. Ancak, veri-ilem aamas dier jeofizik yntemlere gre daha zaman alcdr, deneyim ve zel uzmanlk gerektirir.

MANYETOTELLRK ALAN VE YNTEMYer manyetik alannn zamanla deiimi, yer ierisinde bir indksiyon akmnn olumasna

neden olur. Manyetik ve elektrik alanlardaki deiimler ayn karakterde olacandan, bir doal elektromanyetik alann varl sz konusudur ve manyetotellrik (MT) alan olarak adlandrlr. MT alann kayna deiik olaylara bal olarak atmosferde, iyonosferde veya manyetosferde


- 218 -

bulunur. 1 hertzin altndaki elektromanyetik dalgalar gneten gelen ykler ile manyetosfer snrndaki giriimlerden oluur. 1 hertzin zerindeki deiimler yere ulaamadan iyonosfer iinde sourulduundan, bu sinyallerin kayna atmosferde oluan yldrm ve imeklerdir. MT alann genliindeki en zayf deiim ise 1 Hz civarndadr. Serbest uzayda yerdeitirme akm ile yaylan elektromanyetik dalga ok az sourularak ok byk uzaklklara eriebilirken, yer iine doru ilerleyen bir elektromanyetik dalga iletken ierisine girdiinde iletkenlik akm baskn duruma gelir. Bu ise dalgann sourulmas, yani uzaklk ile dalga genliinin azalmasna neden olur. Sourulma dalgann frekansna ve ortamn zdirencine bal olduundan, MT alann incelenmesi ile yeralt zdiren dalm elde edilebilir. Kullanlan frekans, dolays ile ilgilenilen derinlik aralna bal olarak, duyulabilir manyetotellrik (audio-magnetotellurics, AMT), manyetotellurik (MT) ve Jeomanyetik Derinlik Sondaj (geomagnetic depth sounding, GDS) adlar ile snflandrlan yntemlerin temel ilkeleri ayndr (Baokur, 2008).

MT L DZEN VE TEMEL TANIMLAR

MT ynteminde doal elektrik alann iki bileeni ( xE , yE ) ve manyetik alann bileeni ( xH , yH , zH ) zamann fonksiyonu olarak llrler (ekil 1). Elektrik alan dorudan llemeyeceinden, yaklak deeri sonlu-farklar yntemi ile hesaplanr. Bu amala iki ucunda polarize olmayan elektrotlar bulunan bir kablo yardm ile elektrotlar arasndaki gerilim fark llr ve aralarndaki uzakla blnr. Manyetik alan ise indksiyon bobinleri ile llr.

ekil 1. MT l dzeni. Bir l istasyonunda iki elektrik ve manyetik alan llmektedir. Bu rnekte grlt giderme yntemlerinde kullanlmak zere uzak-istasyonda

iki manyetik alan daha llmektedir.

Elektromanyetik dalgann 1/e kadar sourulduu derinlik, nfuz derinlii (skin depth) olarak adlandrlr (e= 2.71828). Tekdze ve yarsonsuz bir ortam iin


- 219 -

(1)

olarak tanmlanr. ve f sras ile ortamn zdirenci ve elektromanyetik dalgann frekansdr. Aratrma derinlii ise (depth of investigation), MT yantn %95 lik blmn oluturan derinlik olarak verilir (Spies, 1989):

(2)

Zaman ortamnda llen elektrik ve manyetik alan verilerinin Fourier dnmleri alnarak frekans ortamna dntrlmeleri yorumlama asndan daha uygundur. Yer iine doru ilerleyen bir elektromanyetik dalgann yzey direntisi (impedance), birbirlerine dik yatay elektrik (E) ve manyetik alanlarn (H) oran olarak tanmlanr. Frekans blgesinde, direnti frekansn (veya periyodun) bir fonksiyonu olarak verilir:

(3)

Karmak bir fonksiyon olan direntinin genlii, elektrik ve manyetik alanlarn genliklerinin oranna,

xy x yZ ( f ) E ( f ) / H ( f )= (4)

ve direntinin faz ise elektrik ve manyetik alanlarn fazlarnn farkna eittir:

(5)

Frekansn bir fonksiyonu olan direnti deiimini, zdiren deiimi ile uyumlu duruma getirmek iin Frekans Dzgeli Direnti (Frequency Normalized Impedance, FNI) olarak adlandrlan bir fonksiyon Baokur(1994) tarafndan nerilmitir:

(6)

Burada, asal frekans, Henry/m, serbest uzayn manyetik

geirgenliidir. 1i = ve ( )i 1 i / 2= + olarak verilir. MT ve yapay kaynakl MT (CSAMT) yntemlerinde FNI fonksiyonunun davran ve dier MT niceliklerinin davrannn aklanmasndaki kullanm, sras ile Baokur(1999a) ve Baokur ve di. (1997b) tarafndan ayrntl olarak verilmitir.


- 220 -

GRNR ZDREN TANIMLARIElektromanyetik yntemlerde llen veriler (gerilim fark ve manyetik alan)

geleneksel olarak grnr zdiren ve faz deerlerine dntrlr. Verilerin sunumu ise grnr zdiren erileri, yapma-kesitleri ( pseudo-section ) ve haritalar ile gerekletirilir. Bu sunum yntemleri, saysal modelleme ve zmleme ilemlerinden nce yorumcunun nitel bir deerlendirme yapabilmesine olanak verir. Manyetotellrik yntemin kuramsal ilkelerini gelitiren Tikhonov(1950) ve Cagniard(1953) izleyen grnr zdiren tanmn yapmlardr:

(7)

Bu bant, Frekans Dzgeli Direnti (FNI) fonksiyonu cinsinden,

(8)

eklinde de yazlabilir (Baokur, 1994). Burada rY ve iY FNI fonksiyonunun sras ile gerel ve sanal blmlerini gstermektedir. Grnr zdiren veriye uygulanan bir normalletirme ilemi olduundan, geleneksel tanmlardan daha iyi sonular reten tanmlarn gerekletirilmesi olasdr (Spies ve Eggers, 1986). Herhangi bir grnr zdiren tanmnn aadaki ltleri gereklemesi istenir (Baokur, 1994).

(a) Grnr zdiren tek dze bir ortamda, ortamn zdirencine eit olmaldr. (b) Grnr zdiren yksek frekans limitinde birinci katmann zdirencine ve alak

frekans limitinde temelin zdirencine eit olmaldr. (c) Grnr zdiren ara frekanslarda katmanlarn gerek zdirenlerine mmkn

olduunca yakn olmaldr.

FNI fonksiyonunun gerel bileeni, yksek ve alak frekans limitlerinde sras ile birinci katmann ve temelin zdirenlerinin karekkne yaklar. Sanal bileenin her iki frekans limitindeki deeri sfrdr. Bu zellikler, gerel ve sanal bileenlerin karelerini kapsayan tanmlarn, yukarda verilen (a) ve (b) ltlerini salayacan gstermektedir. zleyen grnr zdiren tanm Baokur (1994; 1997a) tarafndan nerilmitir:

(9)

Bir-boyutlu (1B) ortamn zellikleri kullanlarak gelitirilen yukardaki tanmn, iki- ve -boyutlu (3B) ortamlar iinde geerli ve yukardaki ltleri en fazla karlayan tanm olduu kuramsal (Szarka ve Zhang, 2003) ve arazi almalar (Szarka ve di., 2005; Baokur and Candansayar, 2003) ile gsterilmitir.


- 221 -

VER SUNUMUMT ynteminde bir istasyona ait veriler logaritmik yatay eksen frekans (veya periyot)

olmak zere dey eksende direnti, grnr zdiren ve faz gibi niceliklerin grafiklendii sondaj erisi izimi ile grntlenir (bkz. ekil 2). Grnr zdiren grafii iziminde dey eksen de logaritmik olarak seilir. Bir hat zerinde bulunan birden fazla istasyona ait veriler, yapma-kesit (pseudosection) izimi ile grselletirilir. Yatay eksen uzaklk ve dey eksen frekans olmak zere her uzaklk-frekans iftine bir MT nicelii (grnr zdiren veya faz gibi) atanr. kinci admda e deerler birletirilir (konturlama) veya bir renk lei kullanlarak renkli bir kesit elde edilir. Bu veri-sunum yntemi, grselletirilen MT niceliinin hem yanal hem de dey ynlerdeki deiimlerini yanstr. llen veri deerleri yer yzeyinden itibaren belirli bir hacimdeki zdiren deiimlerinin tmnden etkilenir ve bu nedenle llen MT nicelikleri grnr terimi ile birlikte adlandrlr. Ayn nedenle, belirli bir frekans deeri belirli bir derinlie karlk gelmez. Ancak, frekansn azalmas ile grece daha derinden bilgi elde edilir. Gerek zdiren ve derinlik deerleri, ters-zm ilemi ile hesaplanabilir. Seviye haritas ise belirli bir frekans deeri iin btn arama alann kapsayacak ekilde llen fiziksel niceliin konturlanmas veya renklendirilmesi ile elde edilir. Seviye haritalar herhangi bir frekans (veya yapma-derinlik) iin llen fiziksel niceliin yanal yndeki deiimlerini grntler.

Grnr zdiren grafikleri, yapma-kesitleri ve seviye haritalarnn gzden geirilmesi ile veri kalitesi incelenebilecei gibi hedef ktlelerin yeri ve uzanm hakknda da nitel bir yorum yaplabilir. Ancak, bu yorum ile hedef ktlelerin derinlik, uzanm ve kalnlklar hakknda saysal bilgiler elde edilemez. Bu grselletirme teknikleri saysal modelleme yntemlerinin uygulanmasndan nce n-bilgi salarlar (Baokur, 2003).

VER-LEM AAMALARIElektrik ve manyetik alan bileenleri arasndaki iliki bir tensr denklemi ile verilir:

x xx xy x

y yx yy y

E Z Z H.

E Z Z H= (10)

Burada, x ve y kuzey-gney ve dou-bat corafi ynlerinde llen alanlarn Fourier dnmlerini gstermektedir. Frekans blgesinde, llen alanlar ve 2x2 boyutundaki direnti dizeyinin elemanlar frekansn karmak bir fonksiyonudur. Tekdze veya yatay katmanlardan

oluan yer alt modelleri iin xxZ ile yyZ sfra eittir ve -xy yxZ Z= eitlii salanr. ki-

boyutlu (2B) yaplar iin E veya H jeolojik dorultuya paralel ise xxZ = yyZ = 0 ve -xy yxZ Z

. Eer, E veya H jeolojik dorultu ynnde deilse hem xH hem de yH , x ve y ynlerinde elektrik alan yaratrlar.

Veri-ilem aamasnda yaplmas gereken ilemler, MT verisinin yorumunda kullanlacak modele bamldr. Bir-boyutlu model kullanlarak yaplacak yorum ilemlerinde, direnti fonksiyonu olarak eitli tanmlar seilebilir. Bu tanmlarda, elde edilecek direnti fonksiyonu dndrme asndan bamsz olmaldr. rnein, direnti tensrnn determinantnn


- 222 -

karekk koordinat sisteminden bamszdr ve bu zellii nedeni ile yaygn olarak kullanlr (Porstendorfer, 1975):

det xx yy xy yxZ Z Z Z Z= (11)

MT ynteminde elektrik ve manyetik alann corafi ynlerdeki bileenleri lldnden, 2B yorum uygulamalarnda, (10) denklemi ile verilen direnti dizeyinin kegen olmayan bireyleri, jeolojik dorultu ve bu dorultuya dik yne karlk gelecek ekilde dndrlr. Dndrme asn saptamak iin eitli yntemler nerilmitir. Groom-Bailey ayrm (Groom and Bailey, 1989), en yaygn kullanlan yntemdir. Dndrme ilemini TE (elektrik alan jeolojik dorultuya paralel) ve ona dik TM modlarnn ayrt edilmesi izler. Bylece, direnti, grnr zdiren, faz ve dier MT nicelikleri TE ve TM modlarna ait olmak zere ikier adet hesaplanr. Baz MT nicelikleri ise dndrme ile deimezler. -boyutlu yorumlama algoritmalar iin dndrme ve ayrm yntemlerinin kullanm gerekli deildir. Corafi ynlerde llen alanlar ve bu alanlardan hesaplanan MT nicelikleri dorudan kullanlr.

MT ynteminin en nemli sorunlarndan biri statik kayma olarak adlandrlan ve grnr zdiren erilerinin, l istasyonu altnda veya yaknnda kk lekli -boyutlu cisimlerin oluturduu galvanik etki nedeni ile dey eksen boyunca aa veya yukar kaymasdr (Stenberg ve di., 1988; Meju, 1996). Frekanstan bamsz olan statik kayma sabitini saptamak iin kullanlan en etkili teknik, MT l istasyonunda ayrca geici elektromanyetik yntem (transient electromagnetic method, TEM) ls almaktr. TEM ynteminde kenar uzunluklar genellikle MT elektrik dipol boyu kadar olan kare ekilli bir kablodan elektrik akm uygulayarak, yeraltnda Eddy akmlar oluturulur. Bu akmlar ikincil bir manyetik alan yaratr. Yeryzndeki kare kablodaki akm kesilir ise ikincil manyetik alan da zamanla sner. Yer alt zdiren dalmna bal bu snm, yeryzndeki bir alc bobindeki snm gerilimi olarak llr (Fitterman and Stewart, 1986). Alc bobin, verici halkann merkezine yerletirilir (merkezi halka teknii). TEM yntemi sadece manyetik alann lmne dayandndan, TEM verisinde galvanik etkiler bulunmayacaktr. TEM erisinin 1B deerlendirilmesi ile elde edilen model kullanlarak, 1B kuramsal MT erisi hesaplanabilir. Bu MT erisinde statik kayma etkisi bulunmadndan, llen MT grnr zdiren erileri, kuramsal MT erisine akacak ekilde kaydrlr (ekil 2a ve 2b).

Veri yuvarlatlmas istee bal olarak uygulanan bir veri-ilem aamasdr. Verinin yuvarlatlmamas halinde ters-zm aamasnda veri deerlerine mutlaka arlk katsays atanmaldr. Baokur, Kaya ve Ulugergerli (1997a), FNI fonksiyonunun davranna uyan srekli bir fonksiyonun dorusal bileiminin (linear combination ), FNI verisinin saysal deerlerine yaklatrlmas ile MT verisini yuvarlatan bir yntem gelitirmilerdir. Rastgele grltlerin yannda sistematik grltleri de temsil edebilen bir arlk katsays atama yntemi Baokur(2008) tarafndan nerilmitir.


- 223 -

ekil 2. (a) Trakyada llen MT grnr zdiren ve faz erileri (TE ve TM modlar farkl renkte) ve TEM verisinden hesaplanan kuramsal MT erisi (siyah), (b) grnr zdiren erilerinin kuramsal MT

verisine akacak ekilde kaydrlmas. Faz erisinde statik-kayma etkisi bulunmamaktadr.


- 224 -

MT VERLERNN TERS-ZMMT ynteminin amac, yer alt zdiren dalmn hesaplamaktr. Bunun iin

llen grnr zdiren yapma-kesitlerinin, gerek zdiren kesitlerine dntrlmeleri gerekmektedir. Bu ilem belirli modeller kullanlarak, dolayl bir ekilde yaplr. Dntrme ileminin temel ilkesi, llen veriye belirli ltler erevesinde akan kuramsal veri reten modelin aranmasdr. Elektrik yntemlerde tr model kullanlmaktadr. 1B modelin jeolojik koullar salamamas nedeni ile ounlukla 2B veya 3B modelleme ve ters-zm tercih edilmektedir. ki-boyutlu ters-zm iin birden fazla MT istasyonu bir hat oluturmal, -boyutlu ters-zm iinse birden fazla hat bulunmaldr. 3B modellemenin ok hzl bilgisayar kullanm gerektirmesi nedeni ile 2B ters-zmn daha yaygn kullanm alan bulunmaktadr. Birden fazla hat var ise iki-boyutlu zmlerin birlikte kullanlmas ile sonu modelinin 3B grntleri elde edilebilir. Bu yol ile elde edilen grntler, yapma-3B model olarak adlandrlmaldr.

2B model, zdirenlerin l hatt dorultusunda ve dey ynde deitii, ancak kesit dzlemine dik ynde deimedii varsaym ile elde edilir. ekil 3de, farkl zdirenli ve farkl boyutlu dikdrtgen prizmalar kullanlarak yeraltnn parametreletirilmesi gsterilmitir. Her bir prizmay (kesit zerinde hcre) tanmlamak iin gereken geometrik ve fiziksel nicelikler parametre olarak adlandrlr. Geometrik parametreler prizmalarn boyutlar, fiziksel parametreler ise prizmalarn zdirenleridir. Prizmalar izim dzlemine dik ynde ile + aralnda devamldr. Her bir prizma ise kesit dzleminde bir hcre oluturmaktadr. Modele baz gen kesitli prizmalar eklenerek, topografya da temsil edilebilir.

ekil 3. Yeraltn temsil etmekte kullanlan iki-boyutlu (2B) model.

Seilen bir model iin veri ve parametreleri birbirine balayan matematik bant dz zm olarak adlandrlr ve modelin belirli bir fiziksel durumu iin llmesi gereken verinin nceden kestirilmesini salar. Bu anlamda, parametreler ile veri arasndaki ilikiyi verir. Kuramsal veri veya model yant, parametrelere atanan baz saysal deerler yardm ile dz zmden hesaplanan saysal veridir. llen veriden, parametre deerlerinin (dolays ile modelin) hesaplanmas ters-zm olarak adlandrlr. 2B kesitteki hcrelerin boyutlar


- 225 -

sabit tutularak, zlmesi gereken parametre says azaltlr. Hcrelerin zdiren deerlerinin zm srasnda komu hcreler birbirleri ile ilikilendirilmelidir. 2B ters zm sonucunda tretilen model bloklarnn gerek zdiren deerlerinin grntlenmesi ile bir fiziksel model retilir. Bu modelin jeolojik olarak anlamlandrlmas, yeralt zdiren deiimi ile jeolojik koullarn ilikilendirilmesi ile yaplr ve bu ilem yorum olarak adlandrlr (Baokur, 1997b).

Ters-zm ileminde fiziksel modelin hesaplanmas dolayl bir yol ile gerekletirilir. Trev-tabanl ters-zm yntemlerinin birinci admnda, model parametreleri iin bir n-kestirim yorumcu tarafndan salanr ve n-kestirime karlk gelen kuramsal veri hesaplanarak, llen veri ile karlatrlr. Daha sonra, llen ve kuramsal verinin akma derecesini arttrmak amac ile parametreler yenilenir. Bu ilem, iki veri kmesi arasnda yeterli bir akma elde edilinceye kadar yinelenir. llen veri ile akan kuramsal veri reten birden fazla model bulunabileceinden, zm tekil deildir. Model yant ile llen veri arasndaki farklar en aza indirmek iin yaplan yineleme ileminin says, n-kestirim deerlerinin geree yaknl ve verinin grlt ierii ile ilikilidir. Grlt baz durumlarda yineleme ileminin yaknsamasn engelleyebilir. MT ynteminde en ok kullanlan ters-zm algoritmalar, trev-tabanl yntemlerden snml en-kk kareler tekniinin deiik uyarlamalardr. 1B ters-zmde, n-kestirim olarak yorumcunun salad katman zdirenci ve kalnlklar kullanlr. 2B ve 3B ters-zm ilemlerinde, ilk admda yeralt homojen varsayldndan, tm hcrelerin zdirenlerine ayn deer atanr. Her bir yineleme admnda, hcrelerin zdiren deerleri,

(12)

bants kullanlarak yenilenir. Burada, -1 ve T sras ile bir dizeyin tersini ve devriini gstermektedir. n ve m sras ile veri ve parametre says olmak zere, ; her yineleme admnda parametrelere uygulanacak mx1 boyutunda dzeltme yneyi, J; stunlarnda, her l noktasnda her frekans iin grnr zdiren (ve faz) deerlerinin parametrelere gre ksmi trevlerini kapsayan nxm boyutunda Jacobian dizeyidir. ; llen ve kuramsal verinin

farklarn ieren nx1 boyutunda veri farklar yneyidir. -1dC ve -1mC sras ile nxn boyutundaki

veri deiinti (covariance) ve mxm boyutundaki parametre deiinti dizeyleridir. Arlk

dizeyi olarak da adlandrlan -1dC dizeyi, genellikle sadece kegen elemanlar sfrdan farkl

olacak ekilde dzenlenir. -1mC dizeyi iin ok sayda neri bulunmaktadr. Bu dizey ayrca modeldeki zdiren deerlerinin yava veya keskin olarak deimesi, zmn n-kestirim civarnda olmas gibi eitli isteklerin ters-zm aamasnda gerekletirilmesini salamakta amacyla da kullanlabilir.

MT YNTEMNN JEOTERMAL ARAMALARDA KULLANIMIJeofizik yntemlerin amac belirli bir fiziksel parametrenin yeraltndaki dalmn

saptamaktr. Bu ilem dorudan fiziksel parametrenin llmesi ile gerekletirilmez. Bunun yerine, bu fiziksel parametrenin yeraltndaki dalm nedeni ile oluan alan deiimi yeryzeyinde (veya bir sondaj kuyusu ierisinde) llr. Bu alan deerleri kullanlarak, ters-zm yntemleri


- 226 -

ile fiziksel parametrenin yeraltndaki dalm kestirilmeye allr. Ancak, arama almalarnn baarya ulaabilmesi iin, llen verilerde fiziksel parametrelerin uzaysal dalm hakknda bilgi olmas ve bu bilginin ters-zm yntemleri ile elde edilebilmesi gerekir. Jeotermal akkanlar evrelerinde scaklk, elektriksel iletkenlik, younluk ve eitli minerallemeler asndan deiiklik yaratrlar. Bunlardan, elektriksel iletkenlik (zdiren) deiimi yzeyden yaplacak lmler ile grece kolay belirlenebilmekte ve potansiyel jeotermal rezervuarlarn aranmasna yardmc olmaktadr. Bu nedenle, elektrik ve elektromanyetik yntemler jeotermal aramalarda en ok bavurulan jeofizik yntemlerden biridir.

Jeotermal sahalar, s kayna, sy tayan akkanlar, tektonik yap ve rt kaya ile birlikte bir sistem olarak ele alnmal ve tm sistem yapsal elemanlar ile birlikte incelenmelidir. MT yntemi jeolojik trendlerin, ayrma kuaklarnn ve fay sistemlerinin incelenmesinde olduka baarl bir yntemdir. Bunlarn yannda, frekans bandnn uygun olduu durumlarda, MT yntemi ile ktasal kabuk derinlii ve kabuk ierisindeki olas iletkenlik belirtilerinin saptanmas olanakldr.

Burada MT yntemi hakknda belirtilen tm zellikler, yntemin jeotermal aramalarda birincil teknik durumuna gelme srecinin nedenlerini aklamaktadr. lkemizde de MT ynteminin jeotermal uygulamalarda kullanmna rnek oluturacak birok alma bulunmaktadr. ekil 4 de Aliaa sahasnda MT almalar ile elde edilen model grlmektedir (Kaya ve Baokur, 2007). 21 l istasyonunun bulunduu hat 5 km uzunluundadr. MT verisinin 2B ters-zm ile elde edilen zdiren kesitinin yzeyden itibaren 6 km derinlie kadar olan blm ekil 4 de grntlenmitir. zdiren kesitinin yorumlanmas ile blgenin yapsal zellikleri, ana faylarn genel karakterleri ve alma alannn jeotermal enerji iin umutlu olan blmleri ortaya karlmtr.

ekil 4. Aliaa sahasnda ki-boyutlu ters-zm sonucu elde edilen gerek zdiren dalm ve jeolojik yorum (derinlik 6 km - dorusal lek) (Kaya ve Baokur, 2007).


- 227 -

Burak ve di. (2005), Orta Anadoluda Aksaray ve civarndaki sahalara MT yntemini uygulayarak, derin dk zdirenli belirti kuaklarn scak ve ksmi ergimeye uram magma ktleleri olarak yorumlayarak, jeotermal sistemin s kayna olabileceini belirtmilerdir. Yzey ile 1500 m aralndaki dk zdiren blgelerinin hidrotermal altere tf ve ignimbrite karlk geldii dnlmtr. Blgede ele alnan sahalarda MT yntemi kullanlarak, kavramsal modeller gelitirilmitir.

zdiren modelinden yararlanlarak, yer alt gzeneklilik dalmnn da eitli yaklamlar ile kestirimde bulunmak olanakldr. Santos ve di. (2007), graben ierisindeki bir jeotermal rezervuar incelemek amac ile dipol-dipol ve duyulabilir manyetotellrik (AMT) verilerine birleik ters-zm uygulamlardr. ekil 5de hat iin ters-zm sonucu elde edilen zdiren kesitleri verilmitir. Grabenin merkezi blmlerinde jeotermal rezervuar ile ilikilendirilen dk zdirenli (20


- 228 -

ekil 5. Dipol-dipol doru akm ve AMT verilerinin birleik ters-zm ile elde edilen iki-boyutlu zdiren modeli (Santos ve di., 2007).

Sen ve di.(1988), gzeneklilik ile kaya iletkenliini birbirine balayan aadaki grgl banty nermilerdir:

. (15)

Burada, ; iyon hareketlilii, sm ; yzey kvrmll (tortuosity) ve C kaya geometrisine bal bir katsaydr. Sen ve di.(1988), kendi verilerinden yararlanarak,

=1.93mSl -1mol , vCQ = 0.7 S, vEQ 0 ve m 2 saysal deerlerini elde etmilerdir. Santos ve di. (2007), gzeneklilik hesab iin ayn deerleri kullanmlardr.


- 229 -

ekil 5 de verilen zdiren dalmlar, hem Sen ve di.(1988) hem de Waxman ve Smits(1968) modelleri kullanlarak, Santos ve di. (2007) tarafndan ekil 6nn sras ile sol ve sa taraflarnda grntlenen gzeneklilik kesitlerine dntrlmtr. Hesaplamalarda

ortalama akkan ziletkenlii ( ) deeri 2600 cm 1 ve m=2 olarak alnmtr. vQ iin herhangi bir bilgi bulunmadndan, en kk gzeneklilik deerini retecek u deer olan

2.04 -1meq ml deeri kullanlmtr. Gzeneklilik dalm %12 ile (Waxman ve Smits, 1968) %24 (Sen ve di., 1988) aralnda deimektedir. zdiren modelindeki duyarlla bal olarak gzeneklilik hesaplamalarnda en fazla %10 orannda bir hata beklenmektedir. Bu rnek, jeolojik artlarn elverdii lde MT ynteminin gzeneklilik dalm hakknda da bilgi verebileceini gstermektedir.

ekil 6. ki-boyutlu gzeneklilik modelleri. ekil 5de verilen zdiren modellerinden hesaplanan gzeneklilik modelleri (solda Sen ve di.(1988), sada ise Waxman ve

Smits(1968) bantsndan hesaplanan modeller). Kesikli izgiler %5 ve %10 gzeneklilik edeer izgilerini gstermektedir.

SONULARElektriksel iletkenlik (zdiren) deiimi yzeyden yaplacak lmler ile grece kolay

saptanabilindiinden, elektrik ve elektromanyetik yntemler jeotermal aramalarda en ok bavurulan jeofizik yntemlerden biridir. Doru akm (DC), doal gerilim (SP) ve indksiyon polarizasyon (IP) yntemleri de yer alt zdiren deiiminden etkilenmektedir. DC ve IP yntemleri ancak s almalar iin (0-200 m) ayrmllk ve uygulama kolayl asndan AMT ynteminden baz durumlarda daha yararl olabilir. DC ve IP yntemlerinde aratrma derinliini arttrmak iin ok uzun kablolarn kullanlma zorunluluu derin aratrmalar iin bu yntemleri pratik olmaktan karr. Dey elektrik sondaj (VES) gibi uygulamalar, MT uygulamalar ile karlatrldnda yava ve daha maliyetlidir. Topografyann hzl deiim


- 230 -

gsterdii blgelerde de MT yntem uygulamalar daha sorunsuzdur. Burada verilen rneklerin dnda jeotermal retim sahalarnda srekli MT gzlemleri ile rezervuarn denetlenmesi gibi MT uygulamalar da bulunmaktadr (Wannamaker ve di., 2005).

KAYNAKLAR

Archie, G. E., 1942, The electrical resistivity log as an aid in determing some reservoir characteristics, Petr. Tech. 1 5562

Baokur, A.T., 1994, Definitions of apparent resistivity for the presentation of magneto-telluric sounding data, Geophysical Prospecting 42, 141-149.

Baokur, A. T., Kaya, C. and Ulugergerli, E. U., 1997a, Direct interpretation of magne-totelluric sounding data based on the frequency-normalized impedance, Geophysical Prospecting 43, 17-34.

Baokur A.T., Rasmussen, T.M., Kaya, C., Altun, Y., Aktas, K., 1997b, Comparison of induced polarization and controlled source audio-magnetotellurics methods for the massive chalcopyrite exploration in volcanic area, Geophysics 62, 1087-1096.

Baokur, A. T., 1999a, Properties of the magnetotelluric frequency-normalised impedance function over a layered medium, Journal of the Balkan Geophysical Society 2, 63-74.

Baokur, A. T. 1999b, Automated 1-D interpretation of resistivity soundings by simul-taneous use of the direct method and iterative methods, Geophysical Prospecting 47, 149-177.

Baokur, A. T., 2002, Dorusal ve Dorusal Olmayan Problemlerin Ters-zm, TM-MOB Jeofizik Mhendisleri Odas, 166 sayfa. ISBN 975-395-505-7.

Baokur, A. T., 2003, Maden aramalarnda elektrik ve elektromanyetik yntemler, E-kitap (htpp://geop.eng.ankara.edu.tr), 40 sayfa.

Baokur, A. T. and Candansayar, M. E. 2003. Enhacing VLF data for qualitative inter-pretation: An example of massive chalcopyrite exploration. Leading Edge. Vol. 22, p. 568-570.

Baokur, A. T., 2008. Manyetotellrik Yntemde Temel Kavramlar. (http://geop.ankara.eng eng.ankara.edu.tr). 87 sayfa.

Burak, M., Kaya, C., Kl, A. R. ve Akdoan, N., 2005, Exploration of the Heat Source and Geothermal Possibilities of the Aksaray Region, Central Anatolia, Turkey, Pro-ceedings World Geothermal Congress 2005 Antalya, Turkey, 24-29 April 2005.

Cagniard L. 1953. Basic theory of magnetotelluric of geophysical prospecting, Geo-physics. Vol.18, p. 605-635.

Fitterman, D. V. and Stewart, M. T., Transient electromagnetic sounding for groundwa-ter, Geophysics 51, 995-1005, 1986.

Groom, R. W. and Bailey, R. C., Decomposition of the magnetotelluric impedance ten-sor in the presence of local three-dimensional galvanic distortion, Journal of Geo-physical Research 94, 1913-1925, 1989.

Kaya, C. ve Baokur, A. T., 2007, Aliaa Jeotermal Sahasnn Manyetotellrik Yntemle Aratrlmas, TMMOB Jeotermal Kongresi, 21-24 Kasm 2007, Ankara, 231-247.

Meju, M.A., Joint inversion of TEM and distorted MT sounding: Some effective practi-cal considerations. Geophysics 61 56-65, 1996.

Porstendorfer, G., 1975, Principles of Magneto-telluric Prospecting, Geoexploration


- 231 -

Monographs, Gebrder Borntraeger, Berlin. 118 pp.Santos, F. A. M., Afonso, A. R. A. 1 and Dupis, A., 2007, 2D joint inversion of dc

and scalar audio-magnetotelluric data in the evaluation of low enthalpy geothermal fields, J. Geophys. Eng., 4, 5362.

Sen, P. N., Goode, P. A. and Sibbit, A., 1988, Electrical conduction in clay bearing sand-stones at low and high salinities, J. Appl. Phys 63, 483240

Spies B.R., 1989, Depth of investigation in electromagnetic sounding methods, Geo-physics 54, 872-888.

Spies B.R. and Eggers D.E., 1986, The use and misuse of apparent resistivity in electro-magnetic methods, Geophysics 51, 1462-1471.

Sternberg, B. K., J. C. Washburne and L. Pellerin, Correction for the static shift in magnetotel-luric using transient electromagnetic soundings, Geophysics, 53, 1459-1468, 1988.

Szarka L. and Zhang, D., 2003, Correlation between alternative magnetotelluric re-sponse functions and 3-D model parameters, EAGE 65th Conference & Exhibition Stavanger, Norway, 2 - 5 June, Presentation Number F19.

Szarka L., Adam, A. and Menvielle, M., 2005, A field test of imaging properties of rota-tional invariants of the magnetotelluric impedance tensor, Geophysical Prospecting , 53, 325-334.

Wannamaker, P. E., Rose, P. E., Doerner, W. M., McCulloch, J. and Nurse, K., 2005,Magnetotelluric Surveying and Monitoring at the Coso Geothermal Area, California, in Support of the Enhanced Geothermal Systems Concept: Survey Pa-rameters, Initial Results Proceedings World Geothermal Congress 2005, Antalya, Turkey, 24-29 April 2005.

Waxman, M. H. and Smits, L. J. M., 1968, Electrical conductivities in oil-bearing shaly sands, Soc. Pet. Eng. J., 8, 107122.


- 232 -


- 233 -

Ktahya-Simav Jeotermal Sahasnda Yaplan Jeoelektrik almalar

Ayhan KESKNSEZER*, Gnay BEYHAN*, Can KARAVUL*, Muharrem AKORA**

*Sakarya niversitesi, Mh. Fakltesi, Jeofizik Mhendislii Blm, 54187, Adapazar, Sakarya**Sakarya niversitesi, Fen Bil. Enstits, Jeofizik Mh. E.A.B.D., 54187, Adapazar, Sakarya

[email protected]

Zalma sahasnda; Budaan kireta, Simav Metamorfiklerine ait mermerler, Taba

Formasyonunun kaba krntl seviyeleri, Naa Bazalt, Toklar gl-Eynal Formasyonunun akll kumlu dzeyleri ile fay zonlarnda geirimlilik kazanm birimlerin, jeotermal sistemin rezervuar kayalarn oluturmaktadr. Ayrca sahada Paleozoyik ncesi, Paleozoyik, Mesozoyik ve Senozoyik yal birimler mevcuttur. Sahann topografyas blgenin horst-graben sisteminin sonucu oluan morfolojik zelliklere sahiptir.

Bu almada, KtahyaSimav jeotermal sahasnda scak su hazne kayacn tespit etmek amacyla rezistivite yntemi ile elde edilen e rezistivite haritalar deerlendirilerek yorumlanmtr. Bu e rezistivite haritalarnda, 15 ohm-m - 10 ohm-m ve daha dk konturlarla snrlanan alanlar tespit edilmitir. Ayrca nceki yllarda blgede MTAnn am olduu sondaj almalarndan da yararlanlmtr.

1. GR

Jeotermal alanlarn jeofizik yntemler kullanlarak aratrlmasnda zellikle jeoelektrik yntemler, dnyann birok yerinde baar ile kullanlmaktadr. Bu amala ilk almalar 1950li yllarda talyada balanmtr. Bu almalarda dk zdirenli rt kayas ve altndaki yksek zdirenli hazne kayas iin zdiren haritalar kartlmtr. Haritalarn yorumlanmas ile kireta hazne kayasndaki faylar ve doal buhar zonlar byk bir yaknlkla bulunmutur. Yeni Zelandada Taupo volkanik zonunda jeotermal alanlarn snr Wenner elektrik sondajlarndan yararlanlarak izilmitir. Trkiyede Tezcan (1971) ve Demirren (1971) Schlumberger metodu ile yaplan dey elektrik sondajlarndan yararlanarak jeotermal alanlar haritalanmtr. Zohdy (1978) ise Mud Volcano jeotermal alannda zdiren, doal gerilim (SP) ve etkisel kutuplama (IP) yntemleri yardmyla buhar zonlarn tespit etmilerdir.

Jeotermal sistemler genelde iki tip olarak grlr. Bunlardan ilki scak su sistemleri ikincisi ise buharn hakim olduu sistemdir. Geyser , Kaliforniya; Larderello, talya; Mud Volcano, Yellowstone National Park, Amerika ve Buharkent, Denizli buharn hakim olduu sistemlere rnektir. Jeokimyasal olarak, buharn hakim olduu yakn kuyu ve kaynaklardan alnan rnekler slfat anyonlarnn yksek konsantrasyonu ve kloritin alak konsantrasyonu (


- 234 -

sularn birou sodyumlu, potasyumlu, bikarbonatl, slfatl sular snfna girmektedir.alma alan Ege Blgesinin Ege blmnn kuzey kesiminde Ktahya ili snrlar

ierisinde yer almakta olup, bu alma zen (1998) tarafndan Simav ve evresinde llen rezistivite llerinin deerlendirilmesi ve yorumlamas eklinde yaplmtr. Burada ama arazide llen rezistivite haritalar yardmyla blgede yer alan graben sisteminin derinliklerini ve rt kaya kalnlnn saptanmas, jeotermal sistemin ve rezervuar kayann yerini ve yaylmn belirlenmesidir.

55 km2lik alanda Schlumberger elektrot dizilimiyle yaplan ve grabene ilikin olarak elde edilen e rezistivite haritalarnda, 15 ohm-m-10 ohm-m ve daha dk konturlarla snrlanan alanlar bulunmutur.

nceki yllarda Simav Grabeni ierisinde Eynal Jeotermal alannda MTA tarafndan 11, itgl Jeotermal alannda 1, Naa Jeotermal alannda 2 adet sondaj almtr. Ayrca Naa jeotermal alann kuzeyinde de D.S.. tarafndan derinlikleri 60 m. ile 120 m. olan iki adet scak su sondaj almtr.

alma sahasnda Paleozoyik ncesi, Paleozoyik, Mesozoyik ve Senozoyik yal birimler yeralmaktadr.

2. JEOLOJ

alma sahasnda yaygn ve olduka kaln bir sedimantasyonun bulunmas; hazne kaya, rt kaya ve stc kaya olabilecek seviyelerin varl ve sahann yapsal konumu; 98Cye varan scak su kaynaklarnn bulunmas blgeyi jeotermal enerji asndan olumlu kldndan gemi yllardan beri, Simav jeotermal alannda deiik aratrmalar yaplmtr. Bat Anadolunun Tektonik Haritas ve alma sahasnn lokasyonu ekil-1de, blgenin jeolojik haritas ise ekil-2de gsterilmitir. Ayrca ekil-3te de alma sahasnn evresinden alnm bir jeolojik kesit gsterilmektedir.

ekil-1. Bat Anadolunun Tektonik Haritas ve alma sahasnn lokasyonu (Gemici ve Tarcan, 2002den deitirilerek)


- 235 -

Menderes masifinin ekirdei olarak kabul edilen kayalar Prekambriyende kelmi killi, pelitik sedimanlar olup Hersiniyen ncesi bir metamorfizma ile migmatitlemilerdir. Almandin-amfbolit fasiyesindeki bu ekirdek kayalarn olas bir anma dzlemiyle zerleyen yeil ist fasiyesindeki, rt istleri ayn derecede metamorfizma etkileri tayan bazik ve ultrabazik kayalar merceksel olarak bulundururlar. Yeil ist fasiyesindeki metamorfizmann ya Hersiniyendir (Akdeniz ve Konak, 1979).

ekil-2. Blgenin jeolojik haritas (MTA,1996dan deitirilerek)

ekil-3. alma alannn evresinden alnm bir jeolojik kesit (MTA,1996dan deitirilerek)

Metamorfik seriler zerine asal bir uyumsuzlukla gelen Mesozoyik, Triyastan st Kretaseye kadar transgressif ama gsteren komprehensif bir seridir ve Triyas ile Alt Jurada detritik karbonat yanal geii, st Jura-Alt Kretasede karbonat ile temsil edilir. nceleme alan ve evresinde st Kretase farkl fasiyeste kaya birimleri kapsar. elf, miyojeosenklinal


- 236 -

ve jeosenklinal fasiyeslerindeki kaya birimleri birbirlerini tektonik dokanaklarla stlerler. Laromiyen orojenezi ile Permiyen ve st Triyas yanda kireta bloklar ieren mranlar formasyonu (jeotermal alanda yzeylememektedir) melanjla birlikte gneye doru itilerek Budaan kireta zerine srklenmitir. Melanjn alma sahasndaki yerleimi Maestrihtiyen-Eosen arasnda tamamlanmtr.

Tersiyer balarnda blgede granit ykselimleri olmu, gneydeki Menderes masifinin ykselmesi sonucu Simav grabeninin krk sistemi yerlemitir. Geni temel da ktleleri ile birbirlerinden ayrlm veya snrl ilikili topografya ve yap ukurlarnda karasal Neojen kelleri depolanmtr. Miyosende gelien volkanizma kellerle yanal geilidir.

Kuvaternerde bugnk morfolojisini kazanmaya balayan alma sahasnda masifin ykselimi devam etmi, yer deitiren nehirlerin eski yataklarnda kaba klastikler birikmi, graben faylar boyunca ykselen bazaltik lavlar bu klastikler zerine yaylmtr. Miyosen ncesi balayan epirojenik hareketle eylemlerini gnmzde de srdrmektedirler. alma alannda Paleozoyik, Mesozoyik ve Senozoyik yal birimler mevcuttur.

2.1. PALEOZOYK NCES VE PALEOZOYK

alma sahasnda geni yaylm gsteren metamorfk kayalar yeil ist ve almandin-amfibolit fasiyesindedirler.

Blgede Kalkan formasyonu; koyu ve ak renkli minerallerin ayrmas sonucu olumu bantl, damarl, kvrmckl grnmdeki migmatitler ve bunlarla geili biyotit gnays, bantl-gzl gnayslar iermektedir. Kalkan formasyonu Erigz granitinin gney snrnda, Simav grabeninin gneyindeki Simav Danda, Demirci batsnda ve Kayranl Tepede, Kalkan Ky dolaynda, alma alannn gneyinde geni yaylmlar gsterir. Formasyon; koyu ve ak renkli minerallerin ayrmas sonucu olumu bantl, damarl, kvrmckl grnmdeki migmatitler ve bunlarla geili biyotit gnays, bantl-gzl gnayslar iermektedir.

Simav metomorfitleri; grimsi kahverengi kuvarsit, kuvars-muskovit ist, kuvars-muskovit-klorit ist, biyotitli granat istlerden oluan Simav metamorfitleri yanal ve dey, geiler sunarlar. Birimin tabann oluturan kuvars-muskovit istler, kirli beyaz-sarms renkte, iki ynde gelimi eklemli, kaba yapraklanmak olup byk muskovit pullan iermektedir. Namazlar Tepe gneyinde biyotit-muskovit-klorit istler gzlenmektedir.

Balkba formasyonunda; kireta; sert, krlgan, yer yer dolomitlemitir. Krldnda rk yumurta kokusu karan iki ynde gelimi eklemli, laminalanmaya paralel yarlmaldr. Yersel kuvvetli gelimi kaya dilimleri gsterir. Orta-kaln katlanmal, oun kvrmckldr. llebilen kvrmcklar K-G eksenlidir ve Madentekkesi Tepede douya devriktirler. Kireta Esederede detritik kkenli ince ist mercekleri ierir.

Sarcasu formasyonunda ise Kuvarsit, kuvars-albit serisit istlerden oluan mercekler halinde kristalize kireta bantlar da yer almaktadr. Birimde dilimlenme olduka iyi gelimi olup bu kesimler yer yer bazik tf ve lav katklar ile doldurulmutur.

Arkaya formasyonu; beyaz, kirli beyaz, gri renkli; eklemli, kaln katmanl, breik dokulu, kristalize nitelikli kiretalarndan oluan formasyon, Simav Da ykselimi zerinde, Damkr Tepe, Dumlu Tepe ve Kurt Tepede izlenmektedir. Karstik boluklar iermesi ve topografyas ile tipiktir. ki ynde gelimi eklem sitemi ile krkl yapdadr.


- 237 -

2.2. MESOZOYKMetamorfik seriler zerine asal bir uyumsuzlukla gelen Mesozoyik, Triyastan st

Kretaseye kadar transgressif ama gsteren komprehensif bir seridir ve Triyas ile Alt Jurada detritik karbonat yanal geii, st Jura-Alt Kretasede karbonat ile temsil edilir. nceleme alannda st Kretase farkl fasiyeste kaya birimleri kapsar. elf, miyojeosenklinal ve jeosenklinal fasiyeslerindeki kaya birimleri birbirlerini tektonik dokanaklarla stlerler.

Laramiyen orojenezi ile Permiyen ve st Triyas yanda kireta bloklar ieren alma sahasnn dnda Budaan Da kuzeydosunda mostra veren mranlar formasyonu melanjla birlikte gneye doru itilerek Budaan kireta zerine srklenmitir. Melanjn alma sahasndaki yerleimi Maestrihtiyen-Eosen arasnda tamamlanmtr.

2.3. SENOZOYKalma alanndaki Tersiyer kayalar; Erigz graniti, Neojen yandaki kel kayalar ve

volkanik kayalardr. Karasal, fasiyesler de gzlenen Neojen kelleri geni temel da ktleleri ile birbirinden ayrlm veya snrl ilikili Neojen ncesi topografya ve yapsal ukurluklarda kelmilerdir. Kk kelim anaklarnn uzanm temel da ktlelerinin uzanmna baldr. Yersel fasiyes farkllklar gsteren Neojen-Miyosen yandaki konglomera-kumta (Taba formasyonu), marn-killi kireta ardalanmas (Kzlbk formasyonu), tf-aglomera (Civanda tfleri), volkanik kayalarndan (Akda volkanitleri) oluur.

2.4. METAMORFZMAYeil ist Fasiyesi, Blgesel metamorfizmann dk scaklkta oluan ksmdr. Ykselen

scaklk koullan altnda yeil ist fasiyesindeki pelitik kayalarda alt fasiyes oluur.1. Kuvars-albit-muskovit-klorit alt fasiyesi;2. Kuvars-albit-epidot-biyotit alt fasiyesi;3. Kuvars-albit-epidot-almandin alt fasiyesi.

alma sahasnda Krkbudak formasyonu dndaki Tersiyer ncesi formasyonlarn tm ile dokanakta olan Erigz graniti bu formasyonlarda dokanak metamorfizmas etkileri yapmsa da devamllk gsteren dokanak metamorfzma zonlar oluturmamtr.

2.5. YAPISAL JEOLOJeitli evrelerde gelien yapsal deformasyonlarn listelenmesi, bunlara karn farkl

davran gsteren litolojilerin bulunmas, alma sahasnda kark bir yapnn olumasna neden olmutur. En az orojenik hareketin etkisinde kald var saylan Menderes masifi son yapsal deformasyonlar karsnda rijid olduu iin kvnmlanamam, jeodinamik dengeyi salayan epirojenik hareketlerle birok yerinden krlarak paralanmtr. Laramiyende gelien sktrma kuvvetlerinin neden olduu hacimsel daralma ile kapanan jeosenklinalin kelleri zerine bindirerek kvrml, ekayl yaplar kazanmlardr. iddetli kvamlanmalar granitik intrzyonlann yerleimini salarken masifin krlmasyla oluan faylarda volkanizmann yaygnln etkilemitir (Akdeniz ve Konak, 1979).

2.6. JEOMORFOLOJSimav Grabeninde gen tektonie bal morfolojik gelimeler, zellikle drt ayr

dnemde olutuu anm yzeyleriyle temsil edilmektedir. Kuvaterner ii tektonik hareketlerin


- 238 -

varl, glsel ve akarsu sekilerinin ekillenmesiyle aklanmtr. Daha gen morfolojik birimler, alvyon yelpazeleri, birikinti konileri, yama molozlar, dey tektonik hareketlerin etkin olduunu gsteren yer ekilleridir.

3. SONDAJ ALIMALARInceki yllarda Simav Grabeni ierisinde Eynal Jeotermal alannda MTA tarafndan 11,

itgl Jeotermal alannda 1, Naa Jeotermal alannda 2 adet sondaj almtr. Naa jeotermal alann kuzeyinde D.S.. tarafndan derinlikleri 60 m. ile 120 m. olan iki adet scak su sondaj da almtr.

itgl ve Naa kaplcalar civarnda zel ahslar tarafndan alan kuyularn scaklklar 55C-87C arasnda deimektedir.

4. JEOFZK ALIMALAR VE LLERN DEERLENDRLMES

Bu alma; graben derinliklerindeki yapy ortaya karmak, rt kalnln saptamak, jeotermal sistemin ve rezervuar kayann yerini ve yaylmn belirlemek amacyla yaplmtr. 55 km2 lik alanda Schlumberger elektrot dizilimiyle yaplan ve grabene ilikin olarak elde edilen e rezistivite haritalarnda, 15 ohm-m-10 ohm-m ve daha dk konturlarla snrlanan alanlarn bulunmas dikkat ekicidir.

AB/2=200 m haritasnda 10 ohm-m ve daha dk deerli konturlar Eynal-itgl ve Naa jeotermal alanlarn kapsayacak ekilde geni bir yaylm gstermekte, AB/2-300 m e rezistivite haritasnda 3 ohm-m konturu Eynal jeotermal iki ayr kapanm yapmaktadr (ekil-4). AB/2-500 m haritasnda 3 ohm-m, 5 ohm-m; 7 ohm-m, 10 ohm-m konturlar gneye doru kaymakta, Yeilova yaknlarna kadar uzanmaktadr. /2-750 m ve AB/2-1000 m haritalarnda gneye ve batya doru genileme devam etmektedir (ekil-5).

Taban derinlik haritasna gre Paleozoyik ncesi yal metamorfiklerle (Kalkan Formasyonu) karlatrlmas gereken taban kayacn derinlii graben gneyinde, Yeilova dolaylarnda artmaktadr. Temel kayann en yksek ve en derin seviyeleri arasndaki farkn 1000 m dolaynda olduu belirtilmektedir (ekil-6).

Burada jeotermal rezervuar kayann gstergesi olabilecek 10 ohm-m, 15 ohm- mden daha dk rezistiviteli zonlar ak bir ekilde gze arpmakta ve yaklak 12 km2lik alan kaplad grlmektedir. Bu dk rezistivite deerine sahip anomaliler, yeraltnda depolanm jeotermal akkandan kaynaklanmakta olup horst-graben fay sistemleriyle de yakndan ilgili olduu anlalmaktadr. Btn bu bulgular jeotermal sahann varln ve yeraltndaki durumlarn bize yanstmaktadr.


- 239 -

ekil-4. SimavEynalitglNaa jeotermal alanlar rezistivite haritas (AB/2=200m., AB/2=300m., AB/2=500m. iin e rezistivite haritalar) (zen, 1988den deitirilerek).


- 240 -

ekil-5. SimavEynalitglNaa jeotermal alanlar rezistivite haritas (AB/2=750m., ve AB/2=1000m. iin e rezistivite haritalar) (zen, 1988den deitirilerek).


- 241 -

ekil-6. SimavEynalitglNaa jeotermal alanlar taban derinlik haritas (zen, 1988den deitirilerek).

5. SONU VE NERLERSimav Jeotermal Alan; scaklklar 98C ye varan scak su kaynaklar, MTA tarafndan

alan jeotermal aratrma ve retim sondajlar, gen volkanik faaliyetler ile hazne kaya, rt kaya ve yapsal konum ilikileri ynnden Trkiyenin en nemli jeotermal alanlarndan biridir.

nceleme alannda Paleozoyik ncesi, Paleozoyik, Mesozoyik ve Senozoyik yal birimler mevcuttur.

Blgede Budaan kireta, Simav Metamorfitlerine ait mermerler, Taba Formasyonunun kaba krntl seviyeleri, Naa Bazalt, Toklargl-Eynal Formasyonunun akll kumlu dzeyleri ile fay zonlarnda geirimlilik kazanm birimlerin, jeotermal sistemin rezervuar kayalarn oluturmakta olup rezervuar nitelikli birimlerin, faylarla dokanak halindedir.


- 242 -

Metamorfitlerin istli seviyeleri, Kzlbk Formasyonunun killi seviyeleri, Civanada tfleri ile Toklargl-Eynal Formasyonunun gl fasiyesli killi birimlerinin, jeotermal sistemin rt kayalarn oluturduu grlmtr.

nceleme alannda scak su kaynaklarnn varl ve gen volkanik faaliyetlerin bulunmas, stc varln da ortaya koymaktadr.

Derinlere inen faylar nedeniyle graben sistemi, snn jeotermal akkanlar yoluyla rezervuarlara tanmasn salayan en nemli faktrdr.

Blgede Paleosen sokulum yal Erigz graniti ile balayp, Orta-st Miyosen yal Civanada tfleri ve Akda volkanitleri ile devam eden, Naa bazaltlaryla son bulan, uzun bir jeolojik zaman periyodunda etkinlik gstermitir. Geni yaylml, byk hacimli magmatizma ve volkanizmann, jeotermal sistemin stc oda olabilecek bir magma stokuna sahip olduu dnlmektedir.

Simav-Eynal-itgl-Naa jeotermal alannda sistem doudan batya doru soumakta olup, souyan ksmdan jeotermal potansiyel beklenmemelidir. Yeni potansiyel alanlar olarak Yeilova-itky-itgl kaplcalar arasnda kalan ksm jeotermal asndan olumlu grlmektedir.

Jeotermal sahann snrlarnn belirlenebilmesi iin rezistivite lmleri ve deerlendirilmesi olumlu sonular vermitir ancak sahann batsnda ve gneyinde aratrma sondajlar yaplmaldr. Jeotermal sahalarn potansiyelinin net olarak ortaya konulabilmesi ancak retim sondajlar aldktan sonra gerekli testlerin yaplmasyla sonulanr.

Btn bu almalar, grnr zdiren haritalarnn scak su aramalarnn daha salkl, hzl ve ok ucuza, baarl bir biimde yaplabileceini ve gereksiz yatrmlardan kanlabileceini ortaya koymutur.

Jeotermal sahalarn tespitine ynelik kullanlan jeofizik yntemlerden dier elektrik yntemler yani IP ve SP lmeleri blgede yaygnlatrlmaldr. Ayrca almalar geni alanlar kapsayacak ise mutlaka manyetik llerden de faydalanlmaldr. Jeotermal sahalarn etdnde uygulanacak jeofizik yntemlerin eitlilii, deerlendirme ve yorumlama aamalarnda ok daha faydal olacaktr.

KAYNAKLARAkdeniz, N. ve Konak, N. 1979, Simav-Emet-Tavanl-Dursunbey-Demirci Yrelerinin

Jeolojisi. MTA Rap. 6574, Ankara.Demirren, M. 1971, anakkaleAyvackTuzla Jeotermik Enerji Sahas Rezistivite

Etd. 1. Jeotermal Enerji Sempozyumu, Ankara.Gemici, . and Tarcan, G. 2002, Hydrogeochemistry of the Simav geothermal Field,

western Anatolia, Turkey Journal of Volcanology and Geothermal Research 116, 215-233.

MTA. 1996, Trkiye Jeotermal Envanteri, MTA Genel Mdrl, Ankara.zen, N. 1988, Ktahya-Simav-itgl-Naa-Hsm-Eynal Alanlar Jeotermal Enerji

Aramalar Rezistivite Etd, MTA Rap. 8524, Ankara.Tezcan, A. K. 1971, Sarayky Kzldere Jeotermal Enerji Sahasnn Kuru Buhar ret-

me mkan. Trkiye 1. Jeotermal Enerji Sempozyumu, Ankara.Zohdy, A.A.R. 1978, Total-field resistivity mapping and sounding over horizontally lay-

ered media (bipole-dipole geothermal) Geophysics 43, 748-766.


- 243 -

Menderes Grabeninde Jeofizik - Rezistivite Yntemiyle Jeotermal Enerji Aramalar

Altan ERLER(1), Remzi BLGN(1), Belgin RKN(1), Hamza KARAMAN(1), Alper KIYAK(1), etin KARAHAN(2) (1) MTA Genel Mdrl Jeofizik Ettleri Daire Bakanl(2) MTA Genel Mdrl Ege Blge [email protected],

ZMenderes Grabeni alan iinde dou-bat ynl uzanan fay sistemindeki jeotermal

aktivitenin yerini, derinliini ve haznekaya-temelkaya (elektriki temel) topografyasn belirlemek amacyla Jeofizik-Jeoelektrik (rezistivite) etd yaplmtr(ekil 1,2).

nce, grabenin kuzey kanad allm ve scak akkandan olabileceini dndmz DES (Dey Elektrik Sondaj) erileri elde edilmitir. Sahada 1250-1600m. derinliklerde yaplan mekanik sondajlardan 140-160 C arasnda deien scak su rezervuarlarna rastlanlmtr. Grabenin kuzey kanadnda scak su kaynaklar ve hidrotermal alterasyon verileri bulunmasna karn, ortalama 8 km. gney kanadnda ise, saha tamamen alvyonla kapl ve rtldr. Bu nedenle Jeotermal aktivite ile ilgili yzey verileri elde edilememitir. Bu zonda, daha sonra jeofizik-rezistivite ettleri yaplm ve kuzey kanadndakine benzer karakterde DES erileri elde edilmitir. Bu erilerin, Menderes grabeninin oluumunda kuzey kanattan gneye doru devam eden basamak fay sisteminin, dier ifade ile Antitetik faylanmann etkisiyle olabilecei dnlmtr. Grabenin gney kanadndaki sahada henz mekanik sondaj yaplmadan ruhsat sahas zel bir irkete ihale yolu ile devredilmitir. Bu nedenle jeotermal ile ilgili kesin sonular bilinmemektedir.

GRlkemizde jeotermal enerji aramalarna ynelik Jeoloji-Jeofizik-Sondaj gibi yntemlerle

aratrmalar yaplmtr. Bu aratrmalardan ok olumlu sonular alnarak enerji ihtiyacmza katk salanmtr. Yenilenebilir enerji olmas nedeniyle ok nemli olan bu kaynaktan, scaklnn derecesine gre elektrik enerjisi elde etmede,termal kaplca oluumunda, sera yapmnda, kent stmaclnda, tarmclk gibi eitli alanlarda da yaralanlmaktadr. Bu nedenlerle de aratrmalarn modern teknolojik donanml cihazlarla, planl ve hzl bir ekilde yaplmasnda byk yarar grlmektedir.

Bu sunumun amac; grabenin kuzey kanadndaki jeotermal aktivitenin, jeofizik - rezistivite yntemini uygulayarak, antitetik faylanma zonu olan gney kanadnda da olabilirliini aratrmaktr. Her iki kanadn havza aral tamamen alvyonlarla kapl, rtl, geni ve derindir (Karahan ve Blbl, 2008). Ayn zamanda grabenin gney kanadnda scak su


- 244 -

kaynaklar ve hidrotermal alterasyon verileri olmamas nedeniyle jeofizik aratrmas daha da ok nem kazanmtr. Jeofizik - rezistivite veriler ekil 1de belirtilen alanlarda toplanmtr.

ekil 1. Yer Bulduru Haritas ve Rezistivite alma Alanlar

ekil 2. alma Alanndaki Grabenin Uzaydan Grnm


- 245 -

JEOTERMAL ENERJ Jeofizik almalar anlatmadan nce jeotermal enerji ve sistemine deinmekte yarar vardr.Jeotermal enerji, yer kabuunun eitli derinliklerinde olaan d birikmi snn

oluturduu bir enerji trdr. Bu s yeryznde doal olarak veya mekanik sondajlarla, scak su ve buhar eklinde ulalr. Sz konusu jeotermal enerjinin varl drt ana etkene bal olduu bilinmektedir.

1-ISITICI (HEATER) :Magmatik kkenlidir. altmz zonlarn bol kuvarsl silislerin olmas bize stcnn varln gstermektedir.

2- HAZNE KAYA (REZERVUAR):Bol Poroziteli ve Permabiliteye sahip jeotermal devamll bulunan ve belli kalnlktaki kayalardr. Kuvarsit,Gnays,Mermer vs bunun gstergesi olup alma sahamzda mevcuttur.

3-RT KAYA(CAP ROCK):En az s iletkenlii bulunan minimum porozite ve permabiliteye sahip ve en az 100m kalnlktaki litolojilerdir. Pliyosen kelleri olan aklta, kumta, kilta kelleridir. Metamorfikler iindeki mikaistlerde rt kaya oluturabilirler ve alma alanmzda mevcuttur.

4-BESLENME(FEEDNG):Meteorik sular ve juvenl su katklardr. allan jeotermal alanlarn dk kotta olmas nemli etkendir.

allan sahalarda yukarda akladmz koullarn mevcut olduu grlm ve DES erilerinin deerlendirilmesi bu sisteme gre yaplmtr.

ekil 3. Jeotermal Enerji Oluumunun ematik GsteriliiJEOLOJJeolojik yap olarak en altta paleozoik yal Menderes Masifi filit, gnays, ist, mermer,onun

zerinde Neojen yal Miyosen, Pliyosen kelleri (Kiretalar marn,kumta, kil, silkta, aklta) ve en stte kuvaterner yal alvyonlar ve yama molozlar gelmektedir (Karahan ve Blbl, 2008).


- 246 -

ekil 4. alma Alanndaki Grabenin Jeolojik Kesiti

JEOFZK-REZSTVTE ALIMASISz konusu sahadaki grabenin kuzey kanadnda daha nce yaplan jeofizik - rezistivite

etd sonucunda, scak aktiviteden ileri gelen karakteristik rezistivite (DES) erisi ekil 4 de grlmektedir (erler, 2008). Eri, yzeyde 800 ohm.m lik rezistivite deerinden itibaren 700m.ye kadar ortalama 30-40 ohm.m rezistivite deerli miyosen-pliosen olan rt kayay gstermektedir. Daha sonra, 750-800m. civarnda fay zonunu gstermektedir. Bu zon, ayn zamanda temel kaya-hazne kayadr. Fay zonunun oluturduu ezik alterasyon nedeniyle ve scak akkanln da etkisi ile rezistivite deeri,1150- 1200m. cvarnda tekrar dmekte( ortalama=15-20 ohm.m) ve 1200metreden sonra rezistivite deeri ykselerek(100-150 ohm.m) mermer ist,gnays,kuvarsist,kloritist, mikaist kayalarn ieren paleozoik yal formasyon


- 247 -

ile denetirdiimiz elektriki temeli gstermektedir. Eriden elde edilen verilerin, jeolojik bilgilerle beraber oluturulan yorumlar sonucunda nerilen S1 ve S2 mekanik sondajlar yaplmtr. Sondajlarla ilgili bilgiler aada belirtilmitir (Karahan ve Blbl, 2008).

S1 sondajnda;Temel kaya-hazne kaya =750-800m.(rezistivite erisine gre esas temel deildir).Taban scaklk =145 C Debi =20 litre/saniyeSondaj, esas temel derinlii olan1250m. ye kadar devam etmitir.S2 sondajnda;Temel kaya =950-1000m.Taban scaklk =150 CDebi =25 litre/saniyeSondaj 1600 m.ye kadar devam etmitir. Bu duruma gre; rezistivite erisinden yaplan yorumla, sondaj verilerinin uyum

ierisinde olduu grlmektedir.Giri blmnde de belirttiimiz gibi her iki kanadn havza aral geni, derin ve

alvyonlarla rtldr (Karahan ve Blbl, 2008). Grabenin kuzey kanadnda grlen scak su kaynaklar ve hidrotermal alterasyon, ortalama 8 km. gney kanadnda grlmemektedir. Bu bilgiler nda, kuzeydeki almalardan bir yl sonra, grabenin gney kanadnda yaplan jeofizik-rezistivite etdnden elde edilen DES erisinin karakteri bir yl nceki kuzey kanattaki DES erisine benzemektedir (ekil 5). Her iki erinin st ste aktrlm biimi de 200m.derinlikten sonra birbirine ok benzemektedir (ekil 5). Kuzey kanattaki rezistivite erisinin hazne kaya-temel kaya blmndeki dk (30-40 ohm.m) rezistivite deerleri scak akkanlktan ileri gelmektedir.(Mekanik sondaj verilerine gre) Grabenin gney kanadndaki hazne kaya-temel kaya blmndeki dk (10-15 ohm.m.) rezistivite deerlerinin de scak akkanlktan olabileceini syleyebiliriz. Scak aktivitenin nedenini ise, Menderes grabeninin oluumunda kuzey kanattan gneye doru devam eden basamak fay sistemi olan antitetik faylanmann etkisinden ileri geldiini dnmekteyiz. Her iki kanadn jeofizik profilleri ve nerilen S1 ve S2 mekanik sondaj lokasyonlar koordinatsz olarak ekil 3 de gsterilmi ve ayrca bu sondajlarn yaknnda alnan rezistivite erileri ekil 5 de verilmitir.

ekil 5. S2 ve S1 mekanik sondaj yaknnda alnan rezistivite erileri


- 248 -

ekil 6. 2007 ve 2008 Tarihinde Yaplan Jeofizik Ett Sahalarnn Profil ve Noktalar


- 249 -

Grabenin gney kanadndaki almalar sonucunda elde edilen verilerden oluturulan U1,U2,U3,U4 profillerindeki erezistivite ve yap kesitleri ise ekil=7,8,9,10 de gsterilmitir (erler, 2008).

ekil 7. U1 Profili Jeoelektrik Yap ve E Rezistivite Kesiti


- 250 -

ekil 8. U2 Profili Jeoelektrik Yap Ve E Rezistivite Kesiti


- 251 -

ekil 9 . U3 Profili Jeoelektrik Yap Ve E Rezistivite Kesiti


- 252 -

ekil 10 . U4 Profili Jeoelektrik Yap ve E Rezistivite Kesiti


- 253 -

SONU VE NERLER

Yaplan jeofizik-rezistivite almalarndan sonra: a) Menderes grabeninin kuzey kanadndaki jeotermal aktivitenin gney kanadnda da

olabilecei dnlmtr.b) Temel kaya-haznekaya ile paleozoik yal formasyon ile denetirdiimiz elektiriki

temel derinlii ve konumu belirlenmitir.c) Paleozoik yal temel derinlii ile beraber rt kaya kellerinin kalnl, dey ve

yanal konumu belirtilmitir.d) Alterasyon ve scak kaynak belirtisi olmayan menderes grabeninin gney kanatlarnda

bu tr jeofizik yntemlerin, jeoloji ile beraber ayrntl, bilimsel ve bilinli allarak jeotermal aktivite ile ilgili yeni sahalarn planlanmasnn n almtr.

e) Pliyosen-Miyosen kalnl ile beraber rt kayalarn permeabilitesi ve porozitesi hakknda bilgiler elde edilmitir.

f)Permeabil ve porozlu hazne kayalarn ve faylarn durumu tespit edilmeye allmtr.

g Faylarn ve krk hatlarn tesbiti sonucu, den ve ykselen bloklarn veya horst-graben sisteminin konumu tespit edilmeye allmtr.

) allan sahann jeotermal aktivite asndan, yksek entalpilli saha olmas nedeniyle, kent stmacl, kaplca, rehabilitasyon, sera, tarm gibi alanlarda kullanlmas yannda,elektrik enerjisi elde edilmesinden de yararlanlmas hedeflenmitir.

KAYNAKLAR

erler, A., 2007, Gneybat Anadolu jeotermal sahalar gelitirme ve s kayna aramalar projesi Aydn ve evresi jeofizik - jeoelektrik ett raporu. MTA Derleme, Ankara.

Karahan, . ve Blbl, E., 2008, Aydn ve evresi jeotermal Enerji Aramalar Jeoloji ve Sondaj Raporu(Yaynlanmam).


- 254 -


- 255 -

Afyon Erkmen Sahasnn Jeofizik zdiren Yntemi ile Aratrlmas

*Krad BEKAR, **Adnan USLU*MTA Blge Mdrl, Trabzon**MTA Blge Mdrl, [email protected],

ZMTA Genel Mdrlnn Afyon-Erkmen Jeotermal Enerji Aramalar Projesi

kapsamnda yeni retim sondajlarna ynelik lokasyonlarn belirlenmesi amacyla yaklak 14 km2lik bir alan ierisinde jeolojik ve jeofizik ettler gerekletirilmitir. Jeofizik ett kapsamnda 50 noktada Dey Elektrik Sondaj (DES), 2 km uzunluunda Doal Potansiyel (DP) ve 1 km uzunluunda 4 seviyede Wenner yatay kaydrma ls alnmtr.

Alnan ller nda veriler deerlendirilerek sahann zdiren dalm belirlenmi olup elektrik yap kesitleri ile Wenner ve DP profilleri karlatrlarak olas sreksizlikler ortaya konulmutur. Bu alma sonucunda elde edilen veriler yorumlanarak iki adet sondaj yeri nerilmitir. Bunlardan AS1 kuyusu yaplarak 35.0 lt/s debide ve 52,70C scaklnda jeotermal akkan elde edilmitir.

Giri1. Afyon (Sadkbey) Jeotermal Sahasnda scak akkan retimine dnk sondaj yerlerinin

belirlenebilmesi asndan planlanan jeofizik ett kapsamnda detayl ller alnarak rezervuar temsil eden Paleozoyik yal Afyon Metamorfitlerinin derinliinin belirlenmesine allmtr.

Sistemin asl akifer kayacn, Paada Mermerleri ve ieklikaya Formasyonu oluturmaktadr. Yine Afyon Metamorfitlerine ait kalkistler de rezervuar kaya olutururlar. Ayrca alvyon rtdeki konglomera ve kumta seviyeleri de az snm sularn akifer kayacdr.

Orta-st Miyosen yal Gebeciler Formasyonunun ve alvyonun killi siltli seviyeleri sistemin rt kayacn olutururlar. Bu kayalar sayesinde jeotermal sistem ssn muhafaza etmekte ve artezyen basncn kazanmaktadr.

mer-Gecek sahasnda baz dorultular zerinde yaplm olan sondajlardan dzenlenerek hazrlanm jeolojik kesitlerde temelin ova ortalarna doru derinletii, dolays ile rt kalnlnn da artt saptanmtr (kt vd., 1997).

Ett almas2. nceleme alan ierisinde, 50 noktada DES, 2 km uzunluunda Doal Potansiyel

lmleri ve 1 km uzunluunda 4 seviyede Wenner yatay kaydrma ls alnmtr. Bu almada, yeraltnn fiziksel parametreleri ile ilgili veriler retilerek, e zdiren kesitleri ile seviye haritalar kartlm ve jeolojik birimlerle korelasyonu gerekletirilmitir. Deiik


- 256 -

derinliklere ait zdiren seviye haritalar hazrlanarak derine doru zdiren deiimleri ortaya konmutur. Alnan DES lleri AB/2=1250-1750 m ler arasndadr.

DES lleri alma sahasnda yer yer 250 500 m. aralklarla alnan profiller zerinde karelaj eklinde alnmtr. Ayrca bu profiller zerinde krk hatlarnn aratrlmasna dnk olarak doal potansiyel lleri ile yanal zdiren deiimlerinin aratrlmas iin Wenner profil ls alnmtr.

DES llerinden eitli derinliklerde seviye haritalar oluturulmu olup, jeolojik birimlerle ilikili olan zdiren deerlerinin farkl derinliklerde tm sahada takip edilebilmesi amalanmtr (ekil 1). Ett sahasnda sondaj nerilen noktay karakterize eden DES ls ise ekil 2de verilmektedir. nerilen sondaj noktas zerinden geen AB profili ezdiren ve elektrik yap kesitleri ise ekil 3 ve 4de yer almaktadr.

ekil 1. 1250 m. grnr zdiren seviye haritas

ekil 2. O13 DES ls


- 257 -

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000Mesafe (m.)

-1600

-1400

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

Der

inlik

(m

.)

R10 O13 M14 L14 K16 G18

Ohm.mGBKB

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

46

1:10000

1:15

000

ekil 3. AB profili ezdiren kesiti

ekil 4. AB profili elektrik yap kesiti

Sahada elde edilen tm verilerin deerlendirilmesiyle belirlenen sreksizlikler taban toporafya haritas (ekil 5) zerinde gsterilmektedir.


- 258 -

lek: 1/15000

+ _ +_

+_

+_

ekil 5. Taban toporafya haritas

Sonular3. Sahann kuzeyinde bulunan mer Gecek jeotermal sahas ile alma alan, ana tektonik

yaps itibari ile KB GD ynl horst graben sisteminin kanadnda yer almaktadrlar. mer Gecek blgesindeki jeotermal potansiyelin varl yaplan ok saydaki sondaj ile ortaya konulmutur. Sondaj loglar incelendiinde jeotermal sistemin rezervuar kayacn oluturan Afyon metamorfitlerinin gneye doru derinletii grlmektedir.

alma alannda bu birimler mostra vermemekte, sadece Gebeciler formasyonunun yeleri olan Seydiler volkanik tf ve Kocatepe trakiti gzlenmektedir. Tektonik hatlar oluturan KB GD ynl ve bunlara yaklak dik faylar arazide baz ksmlarda izlenmekte olup rtl alan altndaki gzle takip edilemeyen olas faylar jeofizik lmler neticesinde belirlenmitir. alma alannn byk bir ksmn tekil eden alvyon altndaki yaplar jeofizik almalar ile belirlenmitir.

Yaplan deerlendirmeler sonucunda O13 - N12, N12 K12 noktalar arasnda dk zdirenli anomaliler belirlenmitir. O13 ve L12 noktalarna sondaj nerilmi olup ilerleyen zamanlarda faylarn kesiim yerine yakn olan O13 noktasndaki neri gerekletirilmitir. Sondaj sonucu belirlenen Afyon metamorfitlerinin derinlii ile jeofizik bulgular tam bir uyum iindedir. Sondaj sonucu kuyu bitirme raporuna gre 35.0 lt/s debide ve 52,7 0Cde jeotermal akkan elde edilmitir.

KAYNAKLAR

kt, G., Kara, ., nder, ., 1997, Afyon linde Yer Alan mer-Gecek-Uyuz Hamam-Alapl-Kzk Hamam ve Gazlgl Jeotermal Enerji Sahalarnn Detay Etd, MTA Der No: 10027, 41 s., Ankara.

Tural, ve di., 2007, Afyon Erkmen AS-1 Scaksu Sondaj Kuyu Bitirme Raporu


- 259 -

Manyetotellrik ve Doru Akm zdiren Verilerinin ki-Boyutlu Birleik Ters zm ile Jeotermal Alanlarn Aratrlmas:

Model almas

M. Emin CANDANSAYAR1, Cemal KAYA21Ankara niversitesi, Mhendislik Fakltesi, Jeofizik Mh. Blm, 06100,Beevler-Ankara 2KAYEN Enerji, Koza Sokak No:37/6 GOP ankaya- [email protected]

Zzdiren yntemi mhendislik jeofiziinde ve arama jeofiziinde kullanlan en eski

yntemlerdendir. Yntem, krk atlak yaplarn aranmas, yeralt suyu aramlar, arkeolojik yap aramalar, maden aramalar ve jeotermal alanlarn aratrlmasnda uzun yllardr kullanlmaktadr. MT yntemi ise 1950 li yllardan itibaren tektonik yaplarn aranmasnda, derin yaplarn aratrlmasnda, kabuk ve manto arasndaki ilikinin incelenmesinde kullanlmaktadr. zellikle son yllarda yntem karada ve denizde petrol ve jeotermal alanlarn aratrlmasnda yaygn olarak kullanlmaktadr. Ayrca petrol ve jeotermal alan aratrlmalarnda ska kullanlmaktadr. Bu alma kapsamnda, zellikle Ege blgesinde graben yaplarn kenarnda olas jeotermal alanlar temsil eden 2B zdiren modeli tasarlanmtr. Bu modelin DA ve MT tepkileri hesaplanarak arazi verisi olarak kullanlmtr. Bu verilerin ayr ayr Candansayar(2008a ve 2008b) ve birleik ters zmleri (Candansayar 2008c) yaplm ve sonular tartlmtr.

Girizdiren yntemi mhendislik jeofiziinde ve arama jeofiziinde kullanlan en eski

yntemlerdendir. Yntem, krk atlak yaplarn aranmas, yeralt suyu aramlar, arkeolojik yap aramalar, maden aramalar ve jeotermal alanlarn aratrlmasnda uzun yllardr kullanlmaktadr. Yine MT yntemi ise 1950 li yllardan itibaren tektonik yaplarn aranmasnda, derin yaplarn aratrlmasnda, kabuk ve manto arasndaki ilikinin incelenmesinde kullanlmaktadr. zellikle son yllarda yntem karada ve denizde petrol ve jeotermal alanlarn aratrlmasnda yaygn olarak kullanlmaktadr. Trkiyede yaplan jeotermal aratrmalarn byk bir blm DA yntemi kullanlarak yaplmaktadr. lkemizde MT yntemi ile stcya ynelik yaplan birka alma vardr (Burak ve di., 2005; Kaya ve Baokur, 2007; Kl vd., 2009). Bu alma kapsamnda, zellikle Ege blgesinde graben yaplarn kenarnda olas jeotermal alanlar temsil eden 2B zdiren modeli tasarlanmtr. Bu modelin DA ve MT tepkileri hesaplanarak arazi verisi olarak kullanlmtr. Bu verilerin ayr ayr Candansayar(2008a ve 2008b) ve birleik ters zmleri (Candansayar 2008c) yaplm ve sonular tartlmtr.

Jeotermal Model Trkiye de jeotermal sahalarn ounluu Ege blgesindedir. zellikle graben yaplarn

kenarnda olas jeotermal alanlarn yerleri jeofizik yntemlerle aratrlmaktadr. ekil 1a de 2B zdiren modeli grlmektedir. Modelin 250m derine kadar 50 ohm-m zdirenli iletken rt birimi ve altnda 250 ohm-m zdirenli temel bulunmaktadr. Modelin ortasnda 5 ohm-m zdirenli bir


- 260 -

graben yaps grlmektedir. Bu grabenin taban derinlii yaklak 2 km dir. Graben in sol kenarnda ise yaklak 5 km derinde 1 ohm-m zdirneli stcy temsil eden bir dayk yaps bulunmaktadr.

DA ve MT Ynteminde 2B Modellemeekil 1 de verilen zdiren modelinin DA cevab, Schlumberger ve dipol-dipol

dizilimleri iin a=250 metre aralkl 41 elektrotlu sistem iin 16 seviyede ve MT model cevab ise 500 metre aralkl toplam 21 istasyonda 10kHz - 0.01Hz frekans aralnda 19 frekans iin TE- ve TM-modlarnda grnr zdiren ve empedans faz eklinde hesaplanmtr. Hesaplamalarda, DA ve MT iin Candansayar (2008a ve 2008b) tarafndan gelitirilen 2B sonlu farklar algoritmalar kullanlmtr. Hesaplanan verilere %5 Gausian grlt eklenerek ters zm ileminde arazi verisi olarak kullanlmtr.

ekil 1. (a) 2B zdiren Modeli, (b) MT Verilerinin 2B ters zm sonucu, (c) DA dipol-dipol verilerinin 2B ters zm, (d) MT ve DA verilerinin birleik ters zm


- 261 -

DA ve MT Verilerinin 2B Ters zmMT verilerinin ters zm sonucu ekil 1b de grlmektedir. Bu modelde ise graben

yaps daha iyi zlmtr. Istc olarak tanmlanan derindeki iletken yapnn yeri ise kabaca bulunabilmitir. DA verilerinin ters zm sonucu ekil 1c de grlmektedir. Burada, dipol-dipol ve Schlumberger dizilimi verileri birlikte ters zme sokulmutur. Gerek model ile karlatrldnda, derindeki stcnn zlemedii grlmektedir. Graben yaps ise ksmen zlmtr. ekil 1d de ise MT ve DA verilerinin birleik ters zm sonucu grlmektedir. Bu modelin dier iki modelden daha iyi gerek modele benzedii grlmektedir.

Sonular Jeotermal alanlarda yaplacak jeofizik almalarn planlamas iin 2B modelleme ve

ters zm algoritmalar birer ara olarak kullanlabilir. Aratrma derinlii DA yntemi iin akm ve potansiyel elektrodlarnn yerine ve yeriindeki yaplarn zdirenlerine bal iken, MT ynteminde yerin zdirencine ve frekansa baldr. Bu etkenler iinde en nemlisi yeriindeki farkl zdiren yaplardr.

Bu almada grld gibi DA ynteminde aratrma derinlii sadece elektrod aklklarna bal deildir. Ayrca ortamn zdiren yapsnada baldr. DA verilerinin ters zm sonucuna gre derindeki stcnn yeri bulunamamtr. Graben yapsnn snr ise yaklak olarak grlmektedir. MT verilerinin ters zm sonucunda ise stcnn yeri kabaca bulunabilmitir. Graben yaps, DA verilerinin ters zmnden daha iyi bulunmutur. Aslnda jeotermal alanlarda belirti olarak tanmlanan, stc, fay zonu gibi yaplar iletkendir. Elektromanyetik yntemlerin iletken yaplara, DA ynteminin ise direnli yaplara daha duyarl olduu bilinmektedir. Dolaysyla bu model almasnda iletken yaplarn MT yntemi ile daha belirgin bulunmasda doaldr. Dier taraftan ayn dorultu boyunca MT ve DA llerinin alnmas durumunda bu verilerin 2B birleik ters zm yaplarak daha gereki modeller elde edilebilir.

KAYNAKLAR

Burak , M., Kaya, C., Kl AR. and Akdogan N. 2005: Exploration of the Heat Source and Geothermal Possibilities of the Aksaray Region, Central Anatolia, Turkey: Pro-ceedings World Geothermal Congress 2005 Antalya, Turkey, 24-29 April 2005

Candansayar M.E., 2008a, Two-dimensional individual and joint inversion of three- and four-electrode array dc resistivity data, J. Geophys. Eng. 5, 290300.

Candansayar, M.E., 2008b, Two-dimensional inversion of magnetotelluric data with consecutive use of conjugate gradient and least-squares solution with singular value decomposition algorithms, Geophysical Prospecting, 56, 141157.

Candansayar, M.E., and Tezkan, B., 2008c, Two-dimensional joint inversion of radio-magnetotelluric and direct current resistivity data, Geophysical Prospecting, 2008, 56, 737749.

Kaya, C., Basokur A.T., 2007 : Aliaa Jeotermal Sahasnn Manyetotellrik Yntemle Aratrlmas. TMMOB Jeotermal Kongresi Bildiriler Kitab.


- 262 -


- 263 -

Jeofizik Yntemlerin Jeotermal Enerji Arama Yatrmlarndaki nemi

A.Uur GNLALAN 1, Hakan AVA 2, Orhan GREL 3, Seyfullah TUFAN 41Jeofizik Yksek Mhendisi ,Merty Enerji A.., Ankara TRKYE 2Jeofizik Yksek Mhendisi, Jeofizik Servisi ve leri Teknolojiler Ltd. ti.Ankara TRKYE3Jeofizik Mhendisi, NAGECO, Tripoli LBYA 4Jeofizik Yksek Mhendisi, Jeofizik Servisi ve leri Teknolojiler Ltd. ti.Ankara TRKYE

Bu bildiri, Trkiyede Jeotermal Enerjinin gelimesine nclk etmi olan Jeofizik Mhendislerinden rahmetli Ayta GLAY ve Hdavendigar AHNin anlarna atfedilmitir.

Z

Jeotermal enerji retiminde, dnya lideri olan zlandann jeotermal enerji sayesinde elektrik enerjisi iki kat artmtr ve bugn 500MWn zerine kmtr. Benzer ekilde Almanyada jeotermal enerji sayesinde 100MWn zerinde enerji seviyesine ulamtr.

Trkiyenin sahip olduu gen tektonik yaplar ve volkanik alanlar, lkemizde geni bir jeotermal enerji potansiyeli yaratmtr. Yenilenebilir bir enerji kayna olan jeotermal enerji alannda Trkiye, Avrupada birinci, dnyada yedinci byk potansiyele sahip lke konumundadr. Yer altnda ve yer stnde meydana gelen jeotermal anomaliler; eitli Jeofizik yntemlerle belirlenen deikenlerin deerlendirilmesi, haritalanmas ve yorumlanmas ile saptanr. Bu balamda jeotermal kaynaklarn kefedilip karlmas ve deerlendirilmesi srasnda sahalarn jeolojik ve topografik yapsna, byklne ve amaca gre ok sayda jeofizik aratrma yntemi kullanlr.

Jeofizik alma ve aratrmalarn tarihi lkemizde de ok eskilere dayanr. Jeotermal enerji potansiyelini ortaya karmak iin uluslararas standartta yaplan n deerlendirme, jeolojik, hidrolojik, jeokimyasal almalarn takiben; jeofizik aratrma yntemleri sonucunda belirlenecek anomalilerin varlnn ortaya karlmas iin kuyu (sondaj) nerileri yaplmaktadr. Ancak lkemizdeki jeofizik aratrma yntemleri, modern uygulamalardan uzak bir grnt vermektedir. Sadece jeofizik metotlarn bir yntemi ile deil, jeotermal alanlarda uygulanabilecek ve baarl olabilecek dier jeofizik yntemlerin uygulanmas ile yeraltnn karmak yaps, kuyu saysnn azaltlmas ve boyutlu alansal modelin ortaya karlmas birden fazla jeofizik yntemin entegre yorumlaryla mmkn olmaktadr.

lkemizde uygulanmaya konulan Jeotermal Kanunu ve Uygulama Ynetmelii ncesi ile sonrasnda ihaleye karlan sahalarda dahil olmak zere, arama faaliyet dneminde yaplan ve yaplacak jeofizik yatrmlar, arama yatrmlar iinde kk bir ksmn (%20) tekil etmektedir. Ancak sahalarn jeotermal potansiyelini ortaya karacak jeofizik yatrmlarn katksnn ne kadar byk olduunu da rneklerle gsterilmitir.

Bugn artk jeofizik yntemlerin, bir blgenin jeotermal enerji potansiyelinin ortaya


- 264 -

karlmasnda dnyada en yaygn kullanlan metotlar olduu bilinmekte ve kayalarn fiziksel parametrelerinin belirlenmesi ile yer alt modellemesi ortaya konulabilmektedir. Trkiyede jeotermal enerji alanndaki faaliyetlere bakldnda jeofizik yntemlerin kullanlma durumlarnn maalesef yeterli olmad da grlmektedir.

Bu bildiride, lkemizin eitli sahalarnda uygulanan jeofizik yntemlerle toplanan veri yannda lkemizde rnei ok az olan ancak Dou Kaliforniyada COSO jeotermal alannda uygulanan sismik yansma yntemi ve yorumlama tekniklerinin rnekleri verilmeye allmtr.

1-GR

Jeotermal enerji yerin derinliklerindeki scak blgelerden yeryzne doru yaylan yerkre i ss olarak tariflenir. Bir jeotermal modelde aada verilen nemli unsurlarn bir arada bulunmas gerekir:

1- Is kayna (soumakta olan mama),2- Isy yeraltndan yzeye tayan akkan ve dolamn salayacak lde geirimli kaya,3- Akkann yerleebilecei gzenekli bir rezervuar (hazne) kaya,4- Rezervuarda depolanan s ve akkann enerjisini yani rezervuarn korunmasn

salayan geirimsiz rt kaya.

Jeotermal enerjinin doas ve dalm ile ilgili temel terim vardr;1-Jeotermal gradyan,2-Is aks3-Jeotermal anomali.Jeotermal gradyan dnya yzeyinden derinlere doru inildike scakln artmasndan

kaynaklanr. Normal olarak yerin altna inildike her 33 metrede scaklk 1C ykselir. Is enerjisi, kayalardan iletim yoluyla geerek, mamann hareketi ile veya jeotermal suyun hareketi ile dnya yzeyine ular. Is enerjisinin iletim yoluyla dey olarak yukar doru hareket etmesine s aks denir. Baz jeotermal alanlarda, baz derinliklerde scaklklar, komu alandaki scaklklardan farkllklar gsterirler. Bu dzensizlie jeotermal anomali denir.

Gerek scaklk ve gerekse scak su dolamnn kayalarn karakteristik fiziksel zelliklerini deitirmesi nedeniyle jeotermal aramalarda ve sondaj yerlerinin belirlenmesinde jeofizik yntemler baarl ve isabetli sonular ortaya koyar.

Jeotermal akkanlarn yeryzne kt noktalarda doal scak su kaynaklar oluur. Bu gibi yerler insanlk tarihi boyunca salk ve dier amalar iin kullanlmtr. Yeraltndan klarn olmad yerlerde termal sulara ulamak iin sondaj yapmak gerekir. Bu pahal bir ilem olduundan sondaj yerin

jeotermal kongre bildiriler kitabı-tmmob

Documents