Transcript Yorumlama2_2

YORUMLAMA II
JFM 4004
Cumhuriyet Üniversitesi
Jeofizik Mühendisliği Bölümü
2011
1
JEOTERMAL ALANLARIN ARAŞTIRILMASINDA
JEOFİZİK ÇALIŞMALAR
Türkiye genç volkanik etkinliklerin sık rastlandığı
orojenik, aktif, tektonik Akdeniz kuşağın üzerinde
yer almaktadır. Alp Orojenezi sırasında şiddetli
kırılma tektoniğine uğraması, magma yaklaşımı ve
buna bağlı olarak yerkabuğunun içine yerleşen
magma odaklan jeotermal sistemlerin oluşmasında
önemli rol oynamıştır. Türkiye'deki jeotermal
alanların saptanmasında jeofizik araştırmaların yeri
büyüktür. Sahadaki problemlere uygun olarak temel
jeofizik yöntemlerden bir veya birkaçı uygulanarak
jeotermal rezervuarın yeri, derinliği ve yapısıyla ilgili
2
çok önemli bilgiler elde edilmektedir.
Genellikle jeotermal alanlar; sıcak su kaynaklan, hidrotermal çökeller
ve bozuşum ürünleri gibi yüzey belirteçleriyle karakterize edilirler.
Jeotermal akışkan içeren hazne kaya ve onu çevreleyen ortam
jeofizik yöntemlerle kolayca algılanıp haritalanabilecek fizikî
özelliklere sahiptir. Jeotermal alanların en çarpıcı özelliği
çevrelerine göre yoğun sıcak ortam içermeleridir, bu nedenle ısının
kayaçların fiziksel özellikleri üzerindeki etkilerini inceleyen jeofizik
yöntemler arama faaliyetlerinin temelini oluşturmaktadır.
Doğrudan sıcaklık ölçümüne dayanan ısı akısı ve jeotermal gradyan
gibi termal yöntemler jeotermal alanların araştırılmasında en etkin
yöntemlerdir. Fakat bu yöntemler derinlikleri 30 ile birkaç yüz
metre
arasında
değişen
çok
sayıda
sondaj
kuyusu
gerektirdiklerinden oldukça masraflıdırlar. Ayrıca ısı akısı yöntemi
için kayaçların termal kondüktivite değerlerinin doğrudan sondaj
kuyusunda ölçülememesi ve kırıklı ortamlarda sondaj kuyusu ne
kadar derin açılırsa açılsın termal gradyan ölçümlerinin konvektif
ısı transferinin etkisinde kalması gibi etkenler bu yöntemlerin
3
kullanımını sınırlamaktadır.
Kayaçlarda görülen sıcaklıkla değişen fiziksel özellikler
elektrik yöntemlerin jeotermal alanların araştırılmasında iki
amaçlı olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Birincisi
manyetotellürik gibi derin araştırma yöntemleriyle derin
yapıların araştırılmasında; ikincisi ise sığ rezervuarlar için
ısı
kaynaklarını
oluşturabilecek
odak
noktalarım
saptamaktadır. Kristalen kayaçlarda yüksek manyetik
süseptibiliteli ferromanyetik minerallerde Curie sıcaklık
noktasında paramanyetik hale dönüşme özelliği de o
derinliğe kadar sıcaklık gradyan değerinin saptanmasında
manyetik prospeksiyon yönteminin özel bir hali olarak
uygulanmaktadır (5-15 km lik sınır içinde). Gravite,
manyetik, sismik prospeksiyon yöntemleri de jeotermal
alanlarda yapısal sorunları çözmek için bölgesel veya detay
amaçlı olarak kullanılırlar.
4
• Gravite ve manyetik yöntemler, potansiyel teoriye dayalı
temel jeofizik arama yöntemleridir. Geniş alanlarda, genel
olarak tüm yeraltı zenginliklerinin aranmasında (maden,
petrol, jeotermal vb.), detay jeolojik, diğer jeofizik ve sondaj
çalışmalarına yönelik hedef alanlarının belirlenmesinde
ucuz yöntemler olması nedeniyle dünyada ve Türkiye’de
uygulama alanları artmaktadır.
• Gravite yöntemi yerçekimi alanından, manyetik yöntem ise
yer manyetik alanından etkilenir. Yeraltı homojen bir yapıda
olmayıp magmatik, sedimanter, metamorfik ve ekonomik
zenginlikleri oluşturan mineral yoğunlaşmalarından oluşur.
Bu kayaçlar ve mineral yoğunlaşmaları yeraltında farklı
derinlik, boyut ve farklı yoğunluk ve mıknatıslanma
duyarlılığına sahiptirler. Tüm bu farklılıklar gravite
yönteminde yerçekimi ivmesinin düşey bileşeninde,
manyetik yöntemde ise yer manyetik alanında belirgin
değişimlere neden olur.
5
• Havadan manyetik verilerin yorumlanması ve bu anomaliye
sebep olan jeolojik yapının modellenmesi için, manyetik
verilerin kutba indirgenmesi, manyetik verilerin gravite
verilerine dönüştürülmeleri, güç spektrumundan jeolojik
yapı derinliğine yaklaşım, anomaliye sebep olan jeolojik
yapının yaklaşık sınırlarının tayini, havadan manyetik
verilerin jeolojik 2B olarak modellenmesi ve prizmalar
yardımıyla
jeolojik
3-B
modellenmesi
teknikleri
kullanılmaktadır.
Bir sahanın jeotermal arama için uygun olup olmadığının,
uygun ise arama için hedef alanların belirlenebilmesi ve
uygun arama yöntemlerin seçilebilmesi için bölgesel jeoloji,
jeofizik (havadan manyetik ve rejyonal gravite), verileri
birlikte incelenmelidir ve detay aramalara (jeolojik
haritalama, jeokimyasal örnekleme, jeofizik ve sondaj
çalışmalarına) daha sonra başlanmalıdır.
6
Gravite Yöntemi
Jeotermal Enerji Aramaları:
 Sahadaki yapı,
 Tektonizma,
 Magma yükselimi,
 Jeotermal akışkan içeren hazne kaya ve onu çevreleyen
ortam.
7
Denizli yöresi jeotermal alanları
Menderes grabeninin doğu ucunda yer alan Denizli yöresi
jeotermal alanları belirlemek için yapılan jeofizik
araştırmalar gravite çalışmalarıyla başlamıştır. Bouguer
anomali ve ikinci türev haritalarına indirgenen ölçümler
izleyen şekillerde görülmektedir. Bouguer anomali haritası
sahanın tektonik yapısını oluşturan horst-graben yapısını
yansıtmaktadır. Yüksek gradyan artışlarıyla sınırlanan
zonlar horst-graben tektonik yapılarının kontağında
düşünülen basamak faylarla korele edilmiştir, ikinci türev
haritasında pozitif alanlar yüzeylenmiş veya gömülü horst
yapılarıyla, negatif alanlar ise graben sahasının konumuyla
deneştirilmiştir. Bu çalışmada sıcak su kaynakları gibi yüzey
belirteçlerinin negatif ve pozitif alanların geçiş sınırlarında
olması, jeotermal sistemlerin horst-graben sınırlarıyla yakın
ilişkili olduğunu işaret etmektedir.
8
9
10
11
Aynı sahada maksimum ikibin metre derinliği araştıracak
şekilde uygulanan doğru akım elektrik özdirenç sondaj
çalışmalarından 500 m derinlik için hazırlanan bu görünür
özdirenç seviye haritası, D-B doğrultulu K80 profili için
eşözdirenç ve elektrik yapı kesiti izleyen şekillerde
görülmektedir. Seviye haritasında göze çarpan en belirgin
özellik 5 ve 10 Ohm-m gibi küçük özdirenç değerli
konturlarla sınırlanan alanların varlığıdır. Tekkehamam,
Kızıldere, Bölmekaya, Yenice, Gölemezli, Pamukkale
yakınında oluşan bu alanlar, bölgede egemen horst-graben
yapılarının sınırlarım oluşturan aktif faylara yakın ve
bunlara paralel olarak uzanmaktadır. Temeldeki jeotermal
haznenin Pliyosen örtü içerisindeki göstergesi olarak
yorumlanan ve jeotermal akışkanın elde edilmesi amacıyle
yapılacak sondajlar için başlıca hedef alanları olacak bu
zonlar, böylece seviye haritalarından elde edilmiştir.
12
13
Görünür özdirenç ve elektrik yapı kesitlerinden sondaj
planlaması için gerekli temel kaya derinliği, basamaklı
faylar ve örtü içinde oluşan küçük özdirençli zonlar
açıkça görülmektedir, özdirenç değerlerinin faylardan
uzaklaştıkça
büyümesi
ve
jeotermal
yüzey
belirteçlerinin de basamaklı fayların uzanımları
doğrultusunda
oluşmaları,
Denizli
yöresindeki
jeotermal alanların ana fay ve kırık sistemleri boyunca
oluştuklarını ve tektonik kökenli olduklarını
göstermektedir.
14
15
HİDROKARBON ALANLARIN ARAŞTIRILMASINDA
JEOFİZİK ÇALIŞMALAR
Gravite anomalileri derinden gelen rejyonal etkileri
içerebilmektedir. Ayrıca büyük yapılar; antiklinal,
senklinal ve kıvrımlarda benzer rejyonal tesir
oluşturabilmektedir. Petrol içeren kapanlar gravite
anomalilerinde rejyonal etki içeren yapılar içinde
doğrudan gözlenemeyebilirler. Bu tür kapanlar
rejyonal konturlar arasında büklüm (“inflection”)
oluşturabilirler (KEAREY vd. 2000; ATEŞ 2007).
Gravite ve manyetik anomalilerin değerlendirilmesinde
Türev yöntemi anomalilere neden olan sığ kütlelerin
etkilerini arttırmakta ve derinden gelen etkileri ise
bastırmaktadır. Bu nedenle türev yöntemi gravite
anomalilerinde büklüm olan yerlerin tesirlerini de
belirginleştirmektedir. Böylece olası hidrokarbon16
yerleri gözlemlenebilmektedir.
17
18
19
20
21
22
Orta-Anadolu’nun Tuz Gölü havzası olarak bilinen
güney batı kesiminin gravite anomalilerine 1. türev
yöntemi uygulanmıştır.
Bu bölgede petrol
barındırabilecek yerlerin olabileceği bilinmektedir.
Bu nedenle bu bölge ülkemizin en çok kuyu açılan
yerlerinden biridir. Haritadaki kırmızı ve mavi
kapanımlar rejyonal haritadaki büklüm yerleridir.
Buralar petrol barındırabilecek olası yerlerdir.
Açılan 14 kuyudan sadece bir kuyu (TG-10) büklüm
özellikli
bir
bölgenin
nispeten
kenarına
rastlamaktadır.
23