JEOTERMAL POTANSİYELİNİN JEOFİZİK YÖNTEMLERLE ARAŞTIRILMASI

130
T.C. ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ GEDİZ GRABENİ ALAŞEHİR BÖLGESİNİN JEOTERMAL POTANSİYELİNİN JEOFİZİK YÖNTEMLERLE ARAŞTIRILMASI Samet ŞAHİN Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı Tezin Sunulduğu Tarih: 14/07/2014 Tez Danışmanı: Doç. Dr. Aydın BÜYÜKSARAÇ ÇANAKKALE

Transcript of JEOTERMAL POTANSİYELİNİN JEOFİZİK YÖNTEMLERLE ARAŞTIRILMASI

T.C.

ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

GEDİZ GRABENİ ALAŞEHİR BÖLGESİNİN

JEOTERMAL POTANSİYELİNİN

JEOFİZİK YÖNTEMLERLE ARAŞTIRILMASI

Samet ŞAHİN

Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı

Tezin Sunulduğu Tarih: 14/07/2014

Tez Danışmanı:

Doç. Dr. Aydın BÜYÜKSARAÇ

ÇANAKKALE

ii

Samet ŞAHİN tarafından Doç. Dr. Aydın BÜYÜKSARAÇ yönetiminde hazırlanan

ve 14/07/2014 tarihinde aşağıdaki jüri karşısında sunulan “Gediz Grabeni Alaşehir

Bölgesinin Jeotermal Potansiyelinin Jeofizik Yöntemlerle Araştırılması” başlıklı

çalışma, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeofizik

Mühendisliği Anabilim Dalı’nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak oybirliği ile kabul

edilmiştir.

JÜRİ

Prof. Dr. Doğan PERİNÇEK

Başkan

……………………

Doç. Dr. Aydın BÜYÜKSARAÇ

Üye

……………………

Doç. Dr. C. Çağlar YALÇINER

Üye

……………………

Sıra No:……

iii

İNTİHAL (AŞIRMA) BEYAN SAYFASI

Bu tezde görsel, işitsel ve yazılı biçimde sunulan tüm bilgi ve sonuçların akademik ve

etik kurallara uyularak tarafımdan elde edildiğini, tez içinde yer alan ancak bu

çalışmaya özgü olmayan tüm sonuç ve bilgileri tezde kaynak göstererek belirttiğimi

beyan ederim.

Samet ŞAHİN

iv

TEŞEKKÜR

Bu tez çalışması kapsamında, yüksek lisans tez danışmanlığımı yapan Doç. Dr.

Aydın BÜYÜKSARAÇ’a, tez çalışmasının doğru bir şekilde yürütülebilmesi ve

sonuçlandırılabilmesi için eleştirilerini ve fikirlerini asla esirgemediği için, çalışmanın her

aşamasında, her konuda destek olduğu için en içten teşekkürlerimi sunarım.

Ayrıca, tezin çalışma alanı olan Alaşehir bölgesi, Jeotermal sahasına ait verilerin kullanımı

için çalışmanın en başından beri gösterdikleri hoşgörü, anlayış ve veri kullanımı izini için

Maspo Enerji Sanayi ve Ticaret A.Ş.’ne ve çalışmanın her aşamasında desteğini

esirgemeyen Geoid Müh. İnş. Jeotermal Enerji Turizm San. ve Tic. Ltd. Şti.’ne sonsuz

teşekkürlerimi sunarım.

Samet ŞAHİN

Çanakkale, Temmuz 2014

v

SİMGELER VE KISALTMALAR

MTA Maden Tetkik Arama

DES Düşey Elektrik Sondajı

MT Manyetotellürik

AMT Audiomanyetotellürik

CSAMT Kaynak Kontrollü Audiomanyetotellürik

FNC FNC Petrol Madencilik San. ve Tic. A.Ş.

G-Ray Gamma-ışını

MWt MegaWatt

kBar Kilobar

DAÖ Doğru Akım Özdirenç

ρ Özdirenç

V Potansiyel gerilim

휌 Görünür özdirenç

K Geometrik katsayı

∆V Gerilim farkı

C Akım elektrotu

P Potansiyel elektrotu

U Uranyum

Th Toryum

K Potasyum

MeV Mega elektron Volt

Q Isı akısı

Q İndirgenmiş ısı akısı

Q Moho süreksizliği kaynaklı ısı akısı

Q Manto kaynaklı ısı akısı

Q Kabuktaki ısı akısı

A Radyojenik ısı akısı

C Uranyum konsantrasyonu

C Toryum konsantrasyonu

C Potasyum konsantrasyonu

b Radyojenik ısı üretiminin sıfırlandığı derinlik

vi

mGal Miligal

F Kuvvet (Newton yasası)

G Evrensel çekim sabiti

m Kütle (Newton yasası)

g Yer çekim ivmesi

Me Dünyanın kütlesi

Re Dünyanın yarıçapı

U Gravite potansiyeli

Ф Enlem

푔 Serbest hava düzeltmesi

푔 Enlem düzeltmesi (genel) h Yükseklik

푔 Bouguer düzeltmesi

Δg Topoğrafya düzeltmesi

Δg , Gelgit düzeltmesi

E Ay veya güneşin yeryüzüne uzaklığı

휑 Zenit açısı

T Yer manyetik alanın toplam bileşeni

Z Yer manyetik alanın düşey bileşeni

K Manyetik ortam sabiti

F Manyetik kuvvet

휇 Boşluğun manyetik geçirgenliği

B Manyetik akı

H Manyetik alan

µ Manyetik geçirgenlik

I İnklinasyon (Eğim) açısı

D Deklinasyon (Sapma) açısı

ohm-m Özdirenç birimi

ppm Radyoaktif konsantrasyon birimi

SI Uluslararası Birim Sistemi

C.g.s Bir birim sistemi (santimetre, gram, saniye).

vii

ÖZET

GEDİZ GRABENİ ALAŞEHİR BÖLGESİNİN JEOTERMAL POTANSİYELİNİN

JEOFİZİK YÖNTEMLERLE ARAŞTIRILMASI

Samet ŞAHİN

Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü

Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi

Danışman: Doç. Dr. Aydın BÜYÜKSARAÇ

14/07/2014, 109

Bu tez çalışması, Manisa İli Alaşehir ilçesinde, Gediz grabeni üzerinde bulunan Maspo

Enerji Sanayi ve Ticaret A.Ş.’ne ait jeotermal kaynak ruhsatlı araştırma sahasında yapılan

jeofizik çalışmaların birlikte değerlendirilmesi ve çalışma alanının jeotermal potansiyelinin

belirlenmesine katkı sağlamak amacıyla hazırlanmıştır. Çalışma alanında önce Maden

Tetkik Arama Genel Müdürlüğü (MTA), daha sonra Maspo Enerji Sanayi ve Ticaret

A.Ş.’nin arama ruhsatı kapsamında FNC Petrol Madencilik San. ve Tic. A.Ş. ve Western

Geco firması tarafından jeofizik çalışmalar yapılmıştır.

MTA Genel Müdürlüğü tarafından, manyetik, gravite, gamma-ray spektrometre,

audiomanyetotellürik (AMT), manyetotellürik (MT) ve özdirenç yöntemleri uygulanmıştır.

Bu çalışmalar öncesinde iki adet sığ ve çalışmalar sonrasında üç adet derin olmak üzere

toplam beş adet araştırma sondajı MTA tarafından yapılmıştır. Daha sonra FNC Petrol

Madencilik San. ve Tic. A.Ş. tarafından özdirenç çalışmaları ve Western Geco firması

tarafından MT yöntemi uygulanmıştır. Bu çalışmalar sonucunda da beş adet daha derin

sondaj yapılmıştır.

Tez kapsamında kullanım izni alınabilen jeofizik veriler (özdirenç, gravite, manyetik ve

radyometrik yöntem verileri) birlikte değerlendirilerek, sahanın jeotermal potansiyeli ve bu

potansiyeli ekonomiye kazandırmak için faydalı öneriler belirlenmeye çalışılmıştır.

Anahtar sözcükler: Jeotermal, Jeofizik, Gediz, Graben, Gravite, Manyetik, Özdirenç,

Radyoaktivite.

viii

ABSTRACT

INVESTIGATION OF GEOTHERMAL POTENTIAL OF ALAŞEHİR AREA IN

GEDİZ GRABEN BY GEOPHYSICAL METHODS

Samet ŞAHİN

Çanakkale Onsekiz Mart University

Graduate School of Natural and Applied Sciences

Master of Science Thesis in Geophysical Engineering

Advisor: Assoc. Prof. Dr. Aydın BÜYÜKSARAÇ

14/07/2014, 109

This thesis has been prepared in order to evaluate together of geophysical studies in the

study area which is geothermal licensed by Maspo Enerji Sanayi ve Ticaret A.Ş.in Alaşehir

area Manisa city in Gediz graben and determine the geothermal potential of the study area.

First geophysical measurements were made by General Directorate of Mineral Research

and Exploration (MTA). The later measurements were made by FNC Petrol Madencilik

San. ve Tic. A.Ş. and Western Geco company under geotermal licensed by Maspo Enerji

Sanayi ve Ticaret A.Ş.

Gamma-ray spectrometry, magnetic, gravity, resistivity, magnetotelluric (MT) and

audiomagnetotelluric methods (AMT) were applied by MTA. Two shallow wells were

drilled before geophysical studies and three deep wells were drilled after geophysical

studies. Totally five wells were drilled in the study area by MTA. Then, resistivity method

were applied by FNC Petrol Madencilik San. ve Tic. A.Ş. and MT method were applied by

Western Geco company. At the end of all studies included geophysical measurements, five

more deep wells were drilled by Maspo Enerji Sanayi ve Ticaret A.Ş.

Geothermal potential of the study area was evaluated together with all permitted

geophysical data (resistivity, gravity, magnetic and radyometric data) and determined the

useful suggestion to gain this potential to economy.

Keywords: Geothermal, Geophysics, Gediz, Graben, Magnetotelluric, Gravity, Magnetic,

Resistivity, Radioactivity.

ix

İÇİNDEKİLER

Sayfa No

TEZ SINAVI SONUÇ FORMU ........................................................................................ ii

İNTİHAL (AŞIRMA) BEYAN SAYFASI ....................................................................... iii

TEŞEKKÜR ..................................................................................................................... iv

SİMGELER VE KISALTMALAR .................................................................................... v

ÖZET .............................................................................................................................. vii

ABSTRACT ................................................................................................................... viii

ŞEKİLLER DİZİNİ ......................................................................................................... xii

ÇİZELGELER DİZİNİ ................................................................................................... xvi

BÖLÜM 1 – GİRİŞ .......................................................................................................... 1

BÖLÜM 2 – ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ............................................................................. 5

BÖLÜM 3 – MATERYAL VE YÖNTEM ........................................................................ 9

3.1. Çalışma Alanının Jeolojisi ................................................................................. 9

3.1.1. Stratigrafi ................................................................................................... 9

3.1.1.1. Paleozoyik – Menderes masifi ............................................................ 9

3.1.1.2. Üst paleozoyik – orta triyas............................................................... 10

3.1.1.3. Alt miyosen – orta miyosen .............................................................. 10

3.1.1.4. Üst miyosen-alt pliyosen ................................................................... 11

3.1.1.5. Kuvaterner ........................................................................................ 11

3.1.2. Tektonik ................................................................................................... 14

3.1.3. Hidrojeoloji .............................................................................................. 14

3.2. Çalışma Alanında Uygulanan Jeofizik Yöntemler ............................................ 15

3.2.1. Özdirenç yöntemi ..................................................................................... 17

3.2.1.1. Düşey elektrik sondajı (DES) ............................................................ 20

3.2.2. Radyometrik yöntem ................................................................................ 21

3.2.2.1. Radyojenik ısı akısı .......................................................................... 26

3.2.3. Gravite yöntemi ....................................................................................... 27

3.2.3.1. Uygulanan düzeltmeler ..................................................................... 30

3.2.4. Manyetik yöntem ..................................................................................... 32

3.2.4.1. Uygulanan düzeltmeler ..................................................................... 34

BÖLÜM 4 – ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA........................................... 36

4.1. Özdirenç Yöntemi ........................................................................................... 36

4.1.1. Görünür özdirenç seviye haritaları ............................................................ 36

x

4.1.1.1. 2004 – 2010 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri .................... 38

4.1.1.2. 2010-2012 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri ...................... 41

4.1.2. Dirençli temel yapı eş derinlik haritaları ................................................... 46

4.1.2.1. 2004-2010 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri ...................... 46

4.1.2.2. 2010-2012 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri ...................... 50

4.1.3. İki boyutlu elektrik özdirenç kesitleri ....................................................... 53

4.1.3.1. 2004-2010 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri ...................... 53

4.1.3.1. 2010-2012 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri ...................... 60

4.2. Çalışma Alanının ve Çevresinin Depremsellik Araştırması .............................. 67

4.3. Radyometrik Yöntem Çalışmaları .................................................................... 75

4.4. Gravite Yöntemi .............................................................................................. 86

4.5. Manyetik Yöntem ............................................................................................ 92

4.6. Değerlendirilen Verilerin Anomali Bölgelerinin Karşılaştırılması .................... 97

4.7 Çalışma Alanında MTA Tarfından Yapılan Jeotermal Sondajlar ..................... 101

BÖLÜM 5 – SONUÇLAR VE ÖNERİLER .................................................................. 103

KAYNAKLAR ............................................................................................................. 106

EKLER .............................................................................................................................. I

EK-1. Çalışma alanı ve çevresinde gerçekleşen depremler ve sismolojik parametreleri ....... I

EK-2. MTA tarafından yapılan jeotermal sondajların birleşik kuyu logları ..................... III

ÖZGEÇMİŞ .................................................................................................................... VI

xii

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa No

Şekil 1.1. Batı Anadolu grabenlerinin basitleştirilmiş haritası ......................................... 2

Şekil 1.2. Çalışma alanı yer buldur haritası ..................................................................... 3

Şekil 3.1. Çalışma alanı ve çevresinin stratigrafik kolon kesiti ..................................... 12

Şekil 3.2. Çalışma alanının jeoloji haritası .................................................................... 13

Şekil 3.3. Çalışma alanının jeoloji haritası üzerinde değerlendirilen tüm jeofizik

verilerin sınırlarının gösterimi ....................................................................... 15

Şekil 3.4. Çalışma alanına ait bu tez çalışması kapsamında yeniden değerlendirilen

tüm jeofizik verilerin ölçüm yerleri. .............................................................. 16

Şekil 3.5. Düşey elektrik sondajı(DES) ölçü sisteminde her bir açılımın

çalışma prensibini açıklayan şekil.................................................................. 18

Şekil 3.6. MTA tarafından kullanılan özdirenç cihazlarından biri ................................. 19

Şekil 3.7. Schlumberger ölçü sisteminde akım elektrotlarıyla potansiyel

elektrotlar arasındaki bağıntılar .................................................................... 20

Şekil 3.8. Topraktaki nem oranının bağıl konsantrasyona etkisi .................................... 24

Şekil 3.9. 256 kanallı EXPLORANIUM GR-320 gamma-ray spektrometresi ............... 25

Şekil 3.10. Scintrex CG-5 Gravimetre cihazı .................................................................. 31

Şekil 3.11. Yer manyetik alanın bileşenleri ve arasındaki geometrik ilişki ...................... 34

Şekil 3.12. Ölçümlerde kullanılan GEM GSM-19 Manyetometre cihazı ......................... 35

Şekil 4.1. MTA ve FNC şirketi tarafından yapılan DES ölçüm lokasyonları .................. 37

Şekil 4.2. 500 m için görünür özdirenç seviye haritası .................................................. 38

Şekil 4.3. 1000 m için görünür özdirenç seviye haritası ................................................ 39

Şekil 4.4. 1500 m için görünür özdirenç seviye haritası ................................................ 39

Şekil 4.5. 2000 m için görünür özdirenç seviye haritası ................................................ 40

Şekil 4.6. 500 m görünür özdirenç seviye haritası ........................................................ 42

Şekil 4.7. 1000 m görünür özdirenç seviye haritası ....................................................... 42

Şekil 4.8. 1500 m görünür özdirenç seviye haritası ....................................................... 43

Şekil 4.9. 2000 m görünür özdirenç seviye haritası ....................................................... 43

Şekil 4.10. 2500 m görünür özdirenç seviye haritası ....................................................... 44

Şekil 4.11. 3000 m görünür özdirenç seviye haritası ....................................................... 44

Şekil 4.12. Temel topografyası ....................................................................................... 47

Şekil 4.13. 3 boyutlu temel topografyası ........................................................................ 48

Şekil 4.14. Temel topografyasının jeoloji haritası üzerinde gösterimi .............................. 49

xiii

Şekil 4.15. Temel topografyası ....................................................................................... 50

Şekil 4.16. 3 boyutlu temel topografyası ........................................................................ 51

Şekil 4.17. Temel topografyasının jeoloji haritası üzerinde gösterimi .............................. 52

Şekil 4.18. MTA tarafından alınan ölçümler ile oluşturulan 2 boyutlu elektrik

özdirenç kesitleri ........................................................................................... 53

Şekil 4.19. Profil 1 .......................................................................................................... 54

Şekil 4.20. Profil 2. ......................................................................................................... 55

Şekil 4.21. Profil 3 .......................................................................................................... 56

Şekil 4.22. Profil 1, 2 ve 3’ü kapsayan ızgara modeli-1 ................................................... 58

Şekil 4.23. Profil 1, 2 ve 3’ü ızgara modeli-2 .................................................................. 59

Şekil 4.24. FNC tarafından alınan ölçümler ile oluşturulan 2 boyutlu elektrik

özdirenç kesitleri ........................................................................................... 60

Şekil 4.25. Profil 1 .......................................................................................................... 61

Şekil 4.26. Profil 2 .......................................................................................................... 62

Şekil 4.27. Profil 3 .......................................................................................................... 63

Şekil 4.28. Profil 1, 2 ve 3’ü kapsayan ızgara modeli-1 ................................................... 65

Şekil 4.29. Profil 1, 2 ve 3’ü kapsayan ızgara modeli-2 ................................................... 66

Şekil 4.30. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900

ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin yerleri ve odak

derinlikleri .................................................................................................... 68

Şekil 4.31. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900

ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin yerleri ve odak

derinlikleri .................................................................................................... 69

Şekil 4.32. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900

ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin yerleri ve odak

derinlikleri .................................................................................................... 70

Şekil 4.33. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900

ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin yerleri ve odak

derinlikleri .................................................................................................... 71

xiv

Şekil 4.34. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900

ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin yerleri ve odak

derinlikleri .................................................................................................... 72

Şekil 4.35. a) Çalışma alanı ve çevresinde gerçekleşen depremlerin a) büyüklüklerinin

ve b) odak derinliklerinin, jeoloji haritası üzerinde gösterimi. ........................ 74

Şekil 4.36. Radyometrik yöntem ölçü noktaları .............................................................. 76

Şekil 4.37. Doğal konsantrasyon haritası ........................................................................ 77

Şekil 4.38. Çalışma alanının jeoloji haritası üzerine bindirilmiş doğal konsantrasyon

haritası .......................................................................................................... 78

Şekil 4.39. Potasyum konsantrasyon haritası .................................................................. 79

Şekil 4.40. Toryum konsantrasyon haritası ..................................................................... 80

Şekil 4.41. Uranyum konsantrasyon haritası. ................................................................... 81

Şekil 4.42. Radyojenik ısı akısı haritası. .......................................................................... 83

Şekil 4.43. Batı Anadolu Curie noktası derinliği haritası ................................................ 84

Şekil 4.44. Batı Anadolu’nun ısı akısı, jeotermal kaynak çıkışları ve volkanik

merkezleri haritası ........................................................................................ 85

Şekil 4.45. Çalışma alanında uygulanan gravite yöntemi ölçüm lokasyonları .................. 87

Şekil 4.46. Bouguer anomali haritası .............................................................................. 88

Şekil 4.47. 1000 m yukarı uzanım gravite anomali haritası ............................................. 89

Şekil 4.48. 1.düşey türev uygulanmış gravite anomali haritası ......................................... 90

Şekil 4.49. 2. düşey türev uygulanmış gravite anomali haritası ....................................... 90

Şekil 4.50. Analitik sinyal uygulanmış gravite anomali haritası ...................................... 91

Şekil 4.51. Çalışma alanında uygulanan manyetik yöntem ölçü lokasyonları ................... 93

Şekil 4.52. Toplam manyetik alan anomali haritası ......................................................... 94

Şekil 4.53. Kutba indirgenmiş manyetik anomali haritası ................................................ 95

Şekil 4.54. 1000 m yukarı uzanım yapılmış manyetik anomali haritası ............................ 96

Şekil 4.55. Analitik sinyal uygulanmış manyetik anomali haritası ................................... 97

Şekil 4.56. 2010-2012 yılları arasında yapılan özdirenç çalışmalarına ait temel

topoğrafyası haritasının 1000 m yukarı uzanım gravite anomali haritasının

üzerinde gösterimi ......................................................................................... 98

Şekil 4.57. 2004-2010 yılları arasında yapılan özdirenç çalışmalarına ait temel

topoğrafyası haritasının 1000 m yukarı uzanım gravite anomali haritasının

üzerinde gösterimi. ........................................................................................ 99

xv

Şekil 4.58. Araştırma sahasına ait jeofizik yöntemlerin en önemli anomali bölgeleri ..... 100

Şekil 4.59. Araştırma sahasına ait farklı jeofizik yöntemlerin en önemli anomali

bölgelerinin jeoloji haritası üzerinde gösterimi ............................................ 101

xvi

ÇİZELGELER DİZİNİ

Sayfa No

Çizelge 3.1. K-40 elementinin dönüşüm özellikleri ......................................................... 22

Çizelge 3.2. U-238 elementinin dönüşüm özellikleri ....................................................... 22

Çizelge 3.3. Th-232 elementinin dönüşüm özellikleri ..................................................... 23

Çizelge 4.1 Çalışma alanındaki sondajların kuyu parametreleri...................................... 102

BÖLÜM 1

GİRİŞ

Jeotermal Enerji, yenilenebilir olması ve fosil yakıtlara göre daha az çevre kirliliğine

sebep olması nedeniyle gün geçtikçe önemi artan ve geleceğin enerji sistemleri içinde

anılan bir enerji kaynağıdır. Ayrıca termal turizm, ısınma ve seracılıkta da

kullanılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında jeotermal potansiyeli araştırılan araştırma

sahasının elektrik üretimine uygun bir jeotermal saha olduğu önceki çalışmalarda birçok

kez belirtilmiştir.

Kaplıcalarda sıcak suların kullanılması çok eski tarihlere dayanmaktadır. Endüstriyel

alanda ilk kez 19. yüzyılda kullanılmaya başlanmıştır. 20. Yüzyılın başlarında jeotermal

enerjinden elektrik enerjisi üretilmesine başlanmıştır. Ülkemizde ilk jeotermal santral 1984

yılında, Denizli-Kızıldere’de kurulmuştur (Başel, 2010). Dünyada önemli jeotermal

kuşaklardan biri olan Alp-Himalaya kuşağında bulunan Türkiye, jeotermal enerji

potansiyeli yüksek olan ülkelerden biridir. Batı Anadolu, Orta ve Doğu Anadolu’ya göre

jeotermal kaynaklar ve kurulan jeotermal enerji santralleri açısından daha ön plandadır.

Batı Anadolu’da aktif kıtasal açılma tektoniği içinde oluşan birçok grabenden biri

olan Gediz grabeni (Şekil 1.1) üstünde bulunan araştırma sahası, Türkiye’de jeotermal

alanlar içerisinde büyük bir öneme sahiptir. Yaklaşık 250 km2’lik bir alanı kapsayan

araştırma sahası, Batı Anadolu’da, Manisa ilinin güneydoğusunda Alaşehir ve Salihli

ilçeleri arasında bulunmaktadır (Şekil 1.2).

Batı Anadolu’da Menderes Masifinin hakim olduğu alanda Büyük Menderes grabeni

ve Gediz grabeni jeotermal potansiyelin yüksek olduğu bölgelerdir. Denizli-Kızıldere (242

°C) bu iki grabenin kesişim noktasında Büyük Menderes grabeninde bulunmaktadır.

Ayrıca bir diğer önemli jeotermal alan Aydın-Germencik (237 °C) jeotermal alanı da

Büyük Menderes grabeninde bulunmaktadır.

Gediz grabeni Miyosen dönemi boyunca grabeni güneyden sınırlayan fay sistemi ile

Pliyo-Kuvaterner dönemi boyunca KKD-GGB doğrultulu fay sistemi boyunca etkilenmiş

ve bu günkü şeklini almıştır (Çiftçi, 2007). Gediz grabeninin kuzey ve güney kenar fay

sistemlerinden birlikte etkilenen çalışma alanı sıcak su kaynakları ve tektonik geçmişi ile

MTA tarafından önemli bir alan olarak görülmüş ve birçok jeolojik ve jeofizik araştırma

yapılmıştır.

2

Şekil 1.1. Batı Anadolu grabenlerinin basitleştirilmiş haritası, kırmızı hat ile gösterilen alan Gediz

grabenini belirmektedir (Bozkurt, 2001)

3

Şekil 1.2. Çalışma alanı yer bulduru haritası

Çalışma alanında 2004 yılında MTA Genel Müdürlüğü tarafından yapılan AK-2

sondajında 213 °C sıcaklığa ulaşılmıştır. Bu sıcaklık, bulunduğu tarihte Denizli-Kızıldere

ve Aydın-Germencik’ten sonra üçüncü en yüksek jeotermal sıcaklık olmuştur. Ancak

araştırma sahasının jeotermal potansiyelini kısmen yansıtan sığ ve jeotermal akışkan

açısından yetersiz bir araştırma sondajı olarak kayıtlara geçmiştir. Daha sonra süren

araştırmalar ve jeofizik ölçüm çalışmalarından sonra önceki sondajlardan daha derin olarak

planlanan ve yapılan MAK-2010-14 sondajında, 287°C sıcaklığa ulaşılmış ve Türkiye

4

jeotermal sıcaklık rekoru kırılmıştır. Daha sonra yapılan 2 derin sondaj olan, MAK-2010-

15 ve MAK-2011-03 sondajları sahanın jeotermal potansiyelinin oldukça yüksek olduğunu

göstermiştir (Burçak ve Dünya, 2011).

Yukarıda bahsedilen derin sondaj çalışmaları öncesinde, MTA tarafından gravite,

manyetik, radyoaktivite (G-Ray Spektrometre), MT, AMT, özdirenç çalışmaları

yapılmıştır. MTA tarafından yapılan derin jeotermal sondajlardan sonra araştırma

sahasında, işletme ruhsatını alan Maspo Enerji Sanayi ve Ticaret A.Ş. adına FNC Petrol

Madencilik San. ve Tic A.Ş. (FNC)’tarafından özdirenç ölçümleri, Western Geco firması

tarafından MT ölçümleri yapılmıştır. Yapılan jeofizik çalışmalardan sonra 5 adet derin

sondaj planlanmış ve yapılmıştır.

Bu tez çalışmasında, MTA tarafından yapılan gravite, manyetik, özdirenç,

radyoaktivite ve FNC şirketi tarafından yapılan özdirenç ölçümlerine ait veriler yeniden

değerlendirilmiş modellenmiş ve yorumlanmıştır. Bütün veriler birlikte değerlendirilerek

sahanın jeotermal potansiyeli araştırılmıştır.

5

BÖLÜM 2

ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

Gediz grabeninin jeotermal potansiyelini araştırmak amacıyla, grabenin jeolojik ve

jeomorfolojik haritalarını oluşturmuş ve hidrojeolojik oluşumlarla etkileşimini incelemiştir

(Karamanderesi, 1971).

Gediz grabeni boyunca yapılan özdirenç, gravite ve kaynak kontrollü

audiomanyetotellürik (CSAMT) çalışmaları değerlendirilmiş ve birbiri ile

karşılaştırılmıştır (Şener ve ark., 1993). Yapılan incelemeler sonucunda Kavaklıdere

civarında dört, Kemaliye yakınında bir adet gradyan sondajı önerilmiştir (Burçak ve

Dünya, 2011).

MTA tarafından yapılan jeotermal arama çalışmaları kapsamında, Salihli-Caferbeyli

(SC-1) jeotermal enerji araştırma sondajı yapılmıştır (Karamanderesi ve ark. 1995). 1189

m derinliğindeki bu kuyudan 155°C taban sıcaklığı elde edilmiş ancak yeterli üretim

sağlanamamıştır (Burçak ve Dünya, 2011).

MTA tarafından 750 m derinliğinde jeotermal sondaj yapılmış ancak sondaj Üst

Miyosen –Pliyosen yaşlı gölsel ve flüviyal çökellerden oluşan Gediz Formasyonu içinde

kalmış, Menderes Masifi kayalarından oluşan temel birimlere girilmemiştir

(Karamanderesi, 1996). Bu sondajda kuyu taban sıcaklığı 116°C ölçülmüş, 63°C sıcaklıkta

3 lt/s kompresör debisinde jeotermal akışkan elde edilmiştir (Burçak ve Dünya, 2011).

Gediz grabeninin tektonik evriminin ayrılma faylarına bağlı olarak geliştiği ve Gediz

grabeninin günümüzde gelişimini sürdüren diri bir graben olduğu söylenmiştir. Gediz

grabeninde gerçekleşen depremlerin grabenin tektonik evriminin devam ettiğini gösterdiği

belirtilmiştir (Emre, 1996).

Gediz grabeni güney sınırı boyunca, Alaşehir ve Salihli arasındaki kesimde

Menderes masifi metamorfik kayaçlar ile tersiyer yaşlı sedimanter örtü kayaçları

arasındaki sınır yapısal olarak incelenmiş ve bu sınırda bulunan kayaçlar sınıflandırılmıştır.

Buna göre, temel kaya olarak Menderes masifi metamorfik kayaçları ve granodiyorit

sokulumu, senozoyik yaşlı sedimanter örtü kayaçları ve bu iki kayaç grubu arasında

sıyrılmaya bağlı olarak gelişen metamorfizma koşullarında oluşan kataklastik, mikrobreş

6

milonit, metagranodiyorit, kataklazit, milonit şist ve ultramilonit kayaçları tanımlanmıştır

(Sarıkaya, 2001).

Manisa-Alaşehir-Kavaklıdere (Horzumsazdere) jeotermal alanında açılmış olan KG-

1 sıcak su kuyusunun 1300 m’de 182°C kuyu içi sıcaklığa, 98°C üretim sıcaklığına ve 12

lt/s artezyenik üretim debili olduğu belirtilmiştir (Karahan, 2005). AK-2 sıcak su kuyusu

ise 1472 m’de 213,43°C kuyu içi sıcaklığa ve 8 lt/s gayzerli (kesikli) üretim debili olduğu

belirtilmiştir (Burçak ve Dünya, 2011).

Gediz grabeninin Miyosen-güncel yaşlı sedimanlarla doldurulmuş, kıtasal bir

genişleme havzası olduğu, graben gelişiminin iki fazda oluştuğu ileri sürülmüştür. Birinci

fazda güney kenar fayı ile kontrol edilen yarım grabenin oluştuğu, bu graben içinde Gediz,

Alaşehir ve Çaltılık formasyonlarının çökeldiği, Miyosen sonrası ikinci fazda ise kuzey

kanattaki faylanma ile beraber çökmenin ve derinleşmenin göreceli olarak dengelendiği

ifade edilmiştir (Çiftçi, 2007).

Büyük Menderes ve Gediz grabenlerinin Batı Anadolu’nun açılması sonucu oluşan

iki graben olduğu belirtilmiştir. Bunların doğuda Buldan-Sarıcaova bölgesinde

birleştirilebileceği ve çok karmaşık stratigrafik bir yapı sergiledikleri ortaya koyulmuştur.

Bu bölgede bulunan tortul birimlerin, düşük birim, orta birim ve üst birim olmak üzere üç

ayrı Neojen dizisinde oluştuğu ifade edilmiştir (Bozcu, 2009).

Gediz grabeni Alaşehir bölgesindeki sıcak ve soğuk suların kimyasal ve hidrojeolojik

özelliklerini araştırılmış ve bölgedeki en verimli jeotermal suların bu tez çalışması

kapsamındaki sahaya ait olduğu belirtilmiştir. Soğuk su çıkışları ile sıcak su çıkışlarının

birbiri ile etkileşim halinde olduğu ve Alaşehir bölgesindeki jeotermal alanların beş

bölgeye ayrıldığı belirtilmiştir. Bu sahalar; 1. Alaşehir, 2. Horzumsazdere, 3. Kavaklıdere-

Kurudere, 4. Göbekli ve 5. Acıdere jeotermal sahaları olduğu ifade edilmiştir. Toprak

kirliliğinin jeotermal ve tarımsal kökenli olduğu, bazı bölgelerde, sülfatlı cevherlerin

bulunduğu akiferlerde açılan kuyulardan sulama yapılmasına bağlanabileceği belirtilmiştir

(Bülbül, 2009).

Gediz grabeninin Miyosen yarı graben ve Miyosen sonrası graben oluşumu adı

altında iki ayrı faz koşullarında incelenebileceği belirtilmiştir. Miyosen öncesi dönemde

güney kenar fay sistemi ve beraberinde önemli ölçüde stratigrafik değişkenliğin hakim

olduğu ve alüvyal, nehir ve göl ortamı çökelme sistemlerinin güney kenara uzaklığın bir

7

fonksiyonu olarak geliştiği ifade edilmiştir. Böylece, alüvyal çökellerle kaba taneli

fasiyesin oluşumunda güney kenarın hakim olduğu, nehir ve gölsel ortam çökellerde ise

kuzey kenarın etkili olduğu belirtilmiştir (Çiftçi ve Bozkurt, 2009b).

Batı Anadolu’nun açılma rejiminden büyük ölçüde etkilenerek oluşan Alaşehir

grabeninin oluşum mekanizması sismik yorumlarla desteklenerek irdelenmiştir. Sismik

verilerden grabenin dolgu kalınlığı 2024 metre olarak hesaplanmıştır. Ayrıca sıyrılma

faylarına dik gelişen daha genç normal fayların varlığı sismik kesitlerde ortaya çıkarılmış

ve grabenin oluşum mekanizması hakkında oluşturulan ‘‘Rolling hinge’’ modeli

desteklenmiştir (Demircioğlu, 2009).

Gediz grabenin yapısal jeolojik evriminin güney kenar fay sistemi ile yakından

ilişkili olduğu belirtilmiştir. Bu kenarın kompozit yapısının üç yarı dip etki ile düz rampa

geometrisinde olduğu, bunların düşük açılı sığ kesim, daha dik orta kesim ve düşük açılı

derin kesim olarak üçe ayrıldığı ifade edilmiştir. Grabende Alaşehir ve Salihli yarı

havzalarının yapısı incelenmiş ve Gediz grabeninin oluşumu sırasında bir temel yükselimi

ile 3000 metreye varan örtü kalınlığına sahip bu iki yarı havzanın birbirinden ayrıldıkları

belirtilmiştir (Çiftçi ve Bozkurt, 2010).

Araştırma sahasında MTA tarafından gravite ve manyetik yöntem çalışmaları

yapılmıştır. Gravite yöntemi yardımı ile sahanın tektonik alt yapısı çalışılmış ve jeotermal

açıdan önemli olabilecek çöküntü alanlar ortaya çıkarılmıştır. Manyetik yöntem çalışmaları

sonucunda sahada sıcaklığın yüksek olabileceği manyetik anomali bölgeleri belirlenmiş ve

jeolojik bilgilerle karşılaştırılmıştır (Yıldırım, 2010).

Alaşehir çalışma alanında MT, AMT, özdirenç ve radyoaktivite (G-Ray

spektrometre) yöntemleri uygulanarak saha yeniden araştırılmış ve tüm bu çalışmalar

değerlendirilerek sahada üç adet derin araştırma sondajı yapılmasına karar verilmiştir

(MAK-2010-14, MAK-2010-15 ve MAK-2011-03). Çalışma ile sahada jeolojik yapı

ayrıntılı olarak incelenmiş, sahanın stratigrafik yapısı ve tektonik özellikleri ayrıntılı olarak

ortaya konulmuştur (Bostan ve ark., 2010).

Alaşehir alanı için planlanan ve gerçekleştirilen üç derin sondaj (MAK-2010-14,

MAK-2010-15 ve MAK-2011-03) çalışması ayrıntılı olarak verilmiştir. Yapılan

sondajlardan, MAK-2010-14 nolu sondajında 2720 m derinlikte, 287,25°C kuyu dibi

sıcaklığına ulaşılmıştır. 2750 m derinlikte tamamlanan MAK-2010-14 sondajı 34,43 MWt

termal kapasitede olduğu ve kuyunun devam edilmesi durumunda kuyu dibi sıcaklığının

8

artacağı yapılan test ve modelleme çalışmalarında belirtilmiştir. MAK-2010-15 sondajı

1750 m derinlikte tamamlanmış ve yapılan teçhiz çalışmaları sonucunda 1645 m derinlikte

kuyu içi sıcaklığı 159,53 oC ölçülmüş ve 7,2 ton/saat debi ile artezyen üretim

yapılabileceği belirlenmiştir. 2250 m derinlikte tamamlanan MAK-2011-03 sondajının

rezervuar sıcaklığı 2150 m derinlikte 188,39 °C olarak ölçülmüştür. MAK-2010-14

kuyusundan daha yüksek kuyu kapama basıncı ve debi değerlerine sahip (Çizelge.4)

MAK-2011-03 kuyusunun termal kapasitesi 58,40 MWt olarak belirlenmiştir (Burçak ve

Dünya, 2011).

Araştırma sahasının jeotermal modelini oluşturmak ve jeotermal potansiyelin yüksek

olduğu bölgeleri belirlemek amacıyla 134 istasyonda Manyetotellürik (MT) ölçümleri

yapılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, jeotermal potansiyeli yüksek olan alanlar

belirlenmiş ve oluşturulan modellerle açıklanmıştır. Sahanın kuzeydoğusu ve doğusunda

düşük özdirençli bir bölge ön plana çıkmıştır (D’Aguanno ve Marco, 2012).

Araştırma sahasının graben yüzeyinde 210 adet DES ölçüsü yapılmıştır. Yapılan

ölçümler değerlendirilmiş ve yapılabilecek jeotermal sondajlar için uygun olan lokasyonlar

belirtilmiştir. MT çalışmalarında olduğu gibi sahanın kuzeydoğusunda en düşük özdirenç

değerlikli, jeotermal potansiyeli yüksek bir bölge belirlenmiştir (Adıgüzel ve Duvarcı,

2012).

9

BÖLÜM 3

MATERYAL VE YÖNTEM

3.1. Çalışma Alanının Jeolojisi

3.1.1. Stratigrafi

Çalışma alanının stratigrafik kesiti (Şekil 3.1) incelendiğinde, en altta Paleozoyik

yaşlı Menderes masifi veya Menderes metamorfitleri yer almaktadır. Bu birimlerin en

altında ise Alt Paleozoyik yaşlı gözlü gnays, migmatitik gnays, granitik gnays bunların

üstünde Üst Paleozoyik-Orta Triyas (?) yaşlı granatlı mikaşistler ve bunların üstünde

kuvarşist, mikaşist-mermer ardalanmalarından oluşan Menderes masifinin örtü şist ve

karbonatları yer almaktadır. Bu birimlerin üstünde ise neojen yaşlı çökel birimler

bulunmaktadır. Sırasıyla çakıltaşı, kumtaşı, kiltaşı birimlerinden oluşan Miyosen-Pliyosen

yaşlı Alaşehir Formasyonu ve Gediz Formasyonu neojen tabakasını oluştururken üstte

Kuvaterner yaşlı karasal akarsu fasiyesinde oluşmuş Kaletepe Formasyonu ve en üstte

alüvyonal çökeller bulunmaktadır (Şekil 3.1, Şekil 3.2) (Burçak ve Dünya, 2011).

Bu tez kapsamında araştırma sahasını büyük oranda kapsayan jeoloji haritası, MTA

tarafından yapılan sahanın jeoloji çalışmalarından alınmıştır.

3.1.1.1. Paleozoyik – Menderes masifi

Gnays (Pzg): Kırmızı, grimsi siyah-beyaz çilli, siyahımsı gri, grimsi beyaz renklerde

görülen, mercekli yapı, yer yer akma dokusu gösteren gnays ve migmatitlerden

oluşmaktadır. Çalışma alanının güney kesiminde büyük oranda ve çalışma alanının

kuzeydoğusunda görülmektedir. Mineralojik ve petrografik analizler sonucunda gnays,

milonitik gnays, blastomilonit ve milonit olarak adlandırılan birimlere ayrılmaktadır. Arazi

gözlemlerinde gnays ve migmatitik gnayslarda mercekli yapının iyi geliştiği görülmüştür.

Örtü şistleri ( Pzş ) ve mermer (Pzmr): Yaklaşık 300–450 °C (570–840 °F) sıcaklık

ve 1–4 kBar basınç değerleri arası gerçekleşen bir metamofizma çeşidi olan yeşil şist

fasiyesinde oluşmuş kayaçlar topluluğu olan birim Menderes masifinin örtü tabakası

niteliğindedir. Grimsi, kahverenkli açık yeşilimsi gri, açık kahverengi renklerde bulunan

Üst-Paleozoyik yaşlı bu birimler çalışma alanının güney kesimlerinde birbirinden bağımsız

birkaç bölgesinde mostra vermektedir. Gnaysların üzerinde diskordans şeklinde bulunan bu

birimler en alttan üste doğru sırasıyla kuvarsit, kuvars, muskovitşist, mikaşist, muskovit

10

klorit şist, kuvars muskovitşist, kalkşist, biotitli granat şist, kristalize kireçtaşı bantlarından

oluşmaktadır (Burçak ve Dünya, 2011).

3.1.1.2. Üst paleozoyik – orta triyas (?)

Granatlı mikaşistler: Muskovit-kuvars şist ve mermer ara katmanlarının sıkça

gözlendiği bu kayalar bölgedeki metamorfik serinin en üst düzeylerini oluşturur. Granat

mikaşistlerin genel mineral bileşimleri kuvars + plajiyoklaz + biyotit + muskovit + klorit +

granat + zirkondur (Candan ve ark., 1990). Yapılan jeolojik araştırmalarda örtü şistleri

içinde birlikte değerlendirilen bu birim örtü şistleri ile birlikte çalışma alanının güneyinde

birbirinden bağımsız birkaç bölgede mostra vermiştir (Burçak ve Dünya, 2011).

Azıtepe mermerleri: Mermer, beyaz, gri-pembemsi bej renkli mermerler olarak

görülen Üst Paleozoyik-Orta Trias yaşlı Azıtepe mermerleri, çalışma alanının güneyinde

Gediz formasyonu ile formasyonu sınırı oluşturacak şekilde mostra vermiştir.

3.1.1.3. Alt miyosen – orta miyosen

Granit – granodiyorit: Yaklaşık Alt Miyosen örtü şistlerine ve örtü tabakasına

sokulum şeklinde oluşan granit ve granodiyoritler, bazı çalışmalarda tonalit, kuvars diyorit

olarak adlandırılmıştır. Menderes masifi çekirdeğini de oluşturan bu birimler sıcaklığın

artmasına sebep olacak intrüzyonlarda da bulunmaktadır (Burçak ve Dünya, 2011).

Toygar andezitleri: Tersiyer volkanitleri olarak tanımlanan Toygar Andezitleri

sahanın kuzeydoğusunda mostra vermiştir (ENVY Enerji ve Çevre Yatırımları A.Ş., 2013).

Alaşehir Formasyonu: Alt Miyosen yaşlı, neojen çökellerinin en alt tabakasını

oluşturan Alaşehir Formasyonu karasal ve gölsel ortam çökellerinden, alttan üste sırasıyla,

çakıltaşı, kumtaşı, silttaşı, organik katkılı seviyeler ve killi kireçtaşı birimlerinden

oluşmuştur (Çiftçi ve Bozkurt, 2009b). Alaşehir Formasyonu çalışma alanının

güneydoğusunda mostra vermiştir.

Çaltılık Formasyonu: Orta Miyosen yaşlı Çaltılık Formasyonu kötü boylanmış yerel

kanalize olmuş konglomeralar ve nadiren görülen kireçtaşı ve çamurtaşı mercekli çapraz

tabakalanmış kumtaşlarından oluşmuştur. Alaşehir Formasyonu ile birlikte değerlendirilen

bu birim çalışma alanın güneyin mostra vermiştir (Çiftçi ve Bozkurt, 2009b).

11

3.1.1.4. Üst miyosen-alt pliyosen

Gediz Formasyonu: Üst Miyosen – Alt Pliyosen yaşlı Gediz Formasyonu alüvyal fan

sistemi ve flüvyal sistem ile çökelen birimlerden kırmızı ve bordo renkli, konglemera-

kumtaşı, çakıltaşı, yer yer kiltaşı ve silttaşından oluşmaktadır (Çiftçi ve Bozkurt, 2009b).

Çalışma alanında, grabenin oluşumunu sağlayan açılma rejimi sonucu oluşmuş normal

faylar boyunca geniş alanlarda mostralar vermektedir. Çakıllı seviyelerin çakılları

metamorfik kayaçlar olan gnays, şist, mermer ve granitlerden oluşmaktadır.

3.1.1.5. Kuvaterner

Kaletepe Formasyonu (Pliyosen-Kuvaterner): Gediz Formasyonundan göreceli

olarak daha az kumtaşı ve silttaşı içeren pliyosen-kuvaterner yaşlı birim toprak rengi, yer

yer kırmızımsı, bej, sarımsı renklerde benzer birimlerden oluşmaktadır. Çalışma alanında

Gediz Formasyonu üzerinde açısal uyumsuzlukla çökelen bu birim graben yüzeyinde geniş

alanlar boyunca bulunmaktadır.

Bintepeler Formasyonu (Pliyosen – Kuvaterner): Çok kaba taneli dokusal olarak

olgunlaşmamış konglomeralar ve küçük tane boylu gölsel çökeller ve gölsel kireçtaşı

birimlerinden oluşan Pliyosen-Kuvaterner yaşlı Bintepeler Formasyonu çalışma alanının

güneyinde Gediz Formasyonunu saracak şekilde mostra vermiştir (Çiftçi ve Bozkurt,

2009b).

Alüvyon: Çalışma alanının stratigrafik olarak en üst tabakasını oluşturan Kuvaterner

yaşlı alüvyonal çökeller grabenin üstünde akan Alaşehir Çayı boyunca çok geniş alanlarda

yayılım göstermektedir. Bu çökeller horst blokundan taşınan çapraz tabakalı ve kaotik

konglomera, çarpa tabakalı kumtaşlarından oluşan proksimal alüvyon çökellerinden oluşan

alüvyal yelpazeler ve havza ortasına doğru tane boyu küçülen distal alüvyon yelpazeleri ile

kum ve çamurtaşlarından oluşan flüviyal sistem çökellerinden oluşmaktadır (Burçak ve

Dünya, 2011).

12

Şekil 3.1. Çalışma alanı ve çevresinin stratigrafik kolon kesiti (Çiftçi ve Bozkurt, 2010)

13

Şekil 3.2. Çalışma alanının jeoloji haritası (Burçak ve Dünya, 2011’den değiştirilmiştir)

14

3.1.2. Tektonik

Çalışma alanı, Batı Anadolu’nun orta kısmında açılma rejiminin etkisiyle oluşmuş

Gediz grabeni üzerinde bulunmaktadır. Yaklaşık kuzeydoğu – güneybatı yönelimli açılma

rejimi grabenin her iki tarafında yaklaşık kuzeybatı – güneydoğu doğrultulu düşük eğimli

normal faylar oluşturmuştur. Grabenin güney kanadında birçok çalışmada sıyrılma fayı

olarak adlandırılan normal fay yaklaşık 30° eğimle kürek (listrik) şeklinde derinlerde

eğimini yitirecek şekilde oluşmuştur. Derinlerde eğimi azalan normal fayların etkisi büyük

alanlara yayılmaktadır. Bu fayların doğrultusu çalışma alanının doğusuna yani Alaşehir

yönüne gidildikçe doğu – batı olarak şekillenmektedir (Burçak ve Dünya, 2011).

Üst Miyosen – Pliyosen aralığında hareketlenmeye başladığı düşünülen ana tektonik

hattın oluşturduğu fay zonları boyunca breşleşme ve plastik akmalarla birlikte geliştiği için

iyi porozite gelişmemiştir (Burçak ve Dünya, 2011).

Ana tektonik sisteme yaklaşık dik olarak gelişen kuzeydoğu – güneybatı ve doğu –

batı doğrultulu oblik özellikli normal faylar, ikincil porozitenin oluşmasını sağlamıştır. Bu

yüzden ana tektonik sistemle daha genç normal fayların kesişim noktaları jeotermal

potansiyel açısından büyük önem arz etmektedir (Burçak ve Dünya, 2011).

Çalışma alanında KB – GD antiklinal ve senklinal eksenlerinde 10°-20°tabaka eğimli

kanatları olan kıvrımlar bulunmaktadır Normal faylarla farklı tektonik stres yönlerinde

oluşan bu kıvrımlar açılma rejimi sonucu oluşan bölgesel kuvvetler sonucu oluşmuştur

(Burçak ve Dünya, 2011).

3.1.3. Hidrojeoloji

Çalışma alanında Menderes masifine ait gnaysların ve mermerlerin birbirini dik

kesen faylarla ikincil porozite kazanacağı kabul edilmektedir. Hedeflen sıcaklık, basınç ve

debi değerlerine sahip olabilecek birincil rezervuarlar bu birimlerin içinde gelişen ikincil

poroziteyi tetikleyecek kırık çatlak yapılarının oluşturacağı rezervuarlardır.

Menderes Masifinin ikincil poroziteye uğramamış seviyeleri geçirimsiz tabaka

özelliğindedir. Alaşehir Formasyonu’nda bulunan kireçtaşı ve konglomeratik seviyelerinde

yukarıda bahsedilen tektonik nedenlerle kırık zonları oluşmuş ve ikincil porozite

gelişmiştir. Bu kayaçlar jeotermal açıdan ikincil rezervuar özelliğini taşımaktadır. Yarı

geçirimli ve geçirimsiz çökeller basınçlı akiferler için örtü tabakası görevini görürken,

geçirimsiz temel kayalar yine basınçlı akiferler için alt sınırı oluşturmaktadır.

15

3.2. Çalışma Alanında Uygulanan Jeofizik Yöntemler

Çalışma alanında 2004 – 2010 yılları arasında MTA tarafından yapılan özdirenç

çalışmalarından 74 adet DES ölçüsü, radyometrik yöntem çalışmalarından 609 noktada

alınan gama-ray spektrometre ölçüsü, gravite çalışmalarından 1265 noktada alınan gravite

ölçüsü ve 1314 noktadan alınan manyetik ölçü ile 2010 – 2012 yılları arasında FNC Petrol

Madencilik San. ve Tic. A.Ş. tarafından yapılan özdirenç çalışmalarında 210 adet DES

ölçüsü bu tez çalışması kapsamında yeniden değerlendirilmiş ve modellenmiştir (Şekil

3.4). Şekil 3.3’de kullanılan verilerin sınırlarının jeoloji haritasında gösterimi yapılmıştır.

Şekil 3.3. Çalışma alanının jeoloji haritası üzerinde değerlendirilen tüm jeofizik verilerin

sınırlarının gösterimi. Kırmızı ile sınırlanan alan jeofizik çalışmaların sınırlarını göstermektedir

16

Şekil 3.4. Çalışma alanına ait bu tez çalışması kapsamında yeniden değerlendirilen tüm jeofizik verilerin ölçüm yerleri

17

3.2.1. Özdirenç yöntemi

Doğru Akım Özdirenç (DAÖ) yöntemi, arama jeofiziğinde kullanılan başlıca jeofizik

yöntemlerdendir. Yöntem daha önce kullanılan doğal kaynaklı (tellürik akımlar,

manyetotellürik akımlar ve yer içinde doğal olarak bulunan elektrik akımları) yöntemlerin

yetersiz kalan taraflarını geliştirmek ve daha ayrıntılı yorumların yapılabilmesini sağlamak

amacıyla geliştirilmiştir. Yöntem 20. Yüzyılın başında gündeme gelmiştir. 1912 ve 1914

yılları arasında Conrad Schlumberger tarafından yeraltını daha iyi tanımlayabilmek

amacıyla yapılan çalışmalarda ilk kez kullanılmıştır (Dobrin, 1960).

Bu yöntemde amaç yer içinin yapısını, elektrik özelliğine (özdirenç) göre

haritalamaktır. Yöntem, maden, jeotermal enerji kaynağı ve petrol aramaları ile

hidrojeoloji ve mühendislik jeolojisi problemlerinin çözümünde kullanılır. Özellikle

1980’lerden itibaren, arkeolojik yapıların aranmasında da yaygın olarak kullanılmaya

başlanmıştır. DAÖ yöntemi, kuramı ve uygulanışının kolay olması, ölçü aletinin basit

olması ve etkili sonuçlar vermesinden dolayı günümüze kadar yaygın olarak kullanılmıştır.

Akım elektrotunun r yarıçaplı ve yüzey alanı 2휋푟 olan bir homojen yarı-ortamda

oluşturacağı potansiyel 3.1 bağıntısı ile hesaplanır. Burada I oluşturulan akım, 휌 ise

ortamın özdirencidir.

푉 = (3.1)

Yöntem uygulanışı sırasında iki elektrot yardımıyla akım oluşturulur ve oluşan

potansiyel fark (P1 ve P2 potansiyel elektrotları, C1 ve C2 ise akım elektrotları olarak

adlandırılabilir) ölçülür (Şekil 3.5). Potansiyel elektrotlardan birinde (P1) ölçülen

potansiyel 3.2 bağıntısı ile verilmiştir.

푉푃 = [ − ] (3.2)

Dört elektrotlu bir ölçüm için pratikte ölçülen potansiyel fark bağıntı 3.3’deki

gibidir;

∆푉 = [ − − + ] (3.3)

Bağıntı 3.4’de K sabiti, elektrotların dizilimine bağlı olan geometrik katsayıdır.

퐾 = (3.4)

18

Sonuç olarak bir yarı-ortamın özdirenci bağıntısı 3.5’deki gibidir.

휌 = ∆ 퐾 (3.5)

DAÖ ölçü düzeneği Şekil 3.5' deki gibi gösterilebilir. Bu düzenekte, bir güç kaynağı

(akü), bir akımölçer ve bir gerilim farkı ölçer gereklidir. Burada, iki noktada yere çakılmış

elektrotlar yardımı ile akım uygulanır (A ve B akım elektrotları) ve diğer iki noktada

çakılmış elektrotlar arasında oluşan gerilim farkı ölçülür (M ve N gerilim elektrotları).

Kullanılan elektrotlar genelde paslanmaz çelikten yapılmıştır. Jeotermal araştırmalarda

paslanmaz çelik elektrotlarda meydan gelebilecek polarizasyonun (uçlaşma) ölçülen

değerlerin hassasiyetini etkilememesi için gerilim elektrotu olarak bakır-sülfat çözeltili

fincanlar kullanılır.

Ölçüm çalışmaları elektrot dizilimlerinde bağımsız olarak yeterli potansiyele sahip

bir alıcı ve bir verici ile yürütülebilmektedir. Yapılacak açılımların uzunluğuna bağlı

olarak yeterli güçte bir verici ve alınan ölçülerin yeterli hassasiyetle alınabilmesini

sağlayacak bir alıcı beklenen potansiyeli sağlayacaktır.

Şekil 3.5. Düşey elektrik sondajının çalışma prensibini açıklayan şekil

19

MTA ve FNC şirketi tarafından çalışma alanında yapılan çalışmalarda akım ve

gerilimölçer olarak avometreler, verici ünitesi, Jeneratör, Varyak-Redresör bileşenlerinden

oluşan yerli yapım düzenekler kullanılmıştır (Şekil 3.6).

Şekil 3.6. MTA tarafından kullanılan özdirenç cihazlarından biri

Doğru akım özdirenç yönteminde ölçülen büyüklük, potansiyel elektrotları arasında

oluşan potansiyel farktır. Bağıntı 3.5 ile özdirenç büyüklüğü hesaplanmaktadır. Ölçülen

değerler ortamın gerçek özdirencini belirtmez. Çünkü ortam heterojen ve anizotroptur. Bu

durumda hesaplanan özdirenç değeri görünür özdirenç (휌 ) olarak kabul edilir. Ortam

homojen ve izotrop olduğunda hesaplanan özdirenç, ortamın gerçek özdirencine eşit

olmalıdır. Görünür özdirenç değerleri elektrot dizilimine göre farklılık gösterebilir. Ancak

bu durum ortamın gerçek özdirencini değiştirmez. Gerçek özdirenç değerleri ortamın yer

yapısına göre değişmektedir. Ayrıca iletkenliği etkileyen faktörlerin başında gelen,

tuzluluk ve suya doygunluk oranı özdirenç değerlerini doğrudan etkilemektedir.

Kayaçların elektriksel iletkenliği, elektronik ve iyonik olmak üzere ikiye ayrılır.

Elektronik iletkenlik, elektronların yer değiştirmesi ile gerçekleşirken, iyonik iletkenlik

iyonların hareketiyle gerçekleşmektedir.

20

Ayrıca özdirenci etkileyen diğer faktörler, sıcaklık, kayacın ve içerdiği suyun

mineral bileşimi, gözeneklilik olarak belirtilebilir (Kopaçlı, 2009).

Wenner, Schlumberger, dipol dipol, pol dipol ve pol pol olarak birçok elektrot

dizilimi bulunmaktadır. Elektrot dizilimleri, yapılan araştırmaya ve aranan materyale göre

seçilmektedir. Derin araştırmalarda ve dikey ayrımlılığın daha önemli olduğu

araştırmalarda Wenner ve Schlumberger dizilimleri seçilirken, özellikle maden

araştırmalarında ve yanal çözünürlüğün önemli olduğu araştırmalarda dipol dipol, pol pol

ve pol dilpol dizilimleri kullanılmaktadır. Ayrıca araştırma yapılan sahanın topoğrafik

özellikleri de elektrot diziliminin seçilmesini etkileyebilir.

3.2.1.1. Düşey elektrik sondajı (DES)

Düşey elektrik sondajında, sabit bir nokta bakışım merkezi olacak şekilde, her ölçüm

sonucunda bu noktanın iki tarafında elektrotların bir çizgi boyunca açılmasıyla uygulanır.

Böylece yer içinde düşey yöndeki özdirenç değişimi incelenmeye çalışılır. Belirlenen

merkezden derine doğru ölçülen değerler sayesinde yeraltındaki tabakaların özdirenç ve

kalınlıkları hesaplanır. Düşey Elektrik Sondajı (DES) ölçümlerinde genellikle Wenner ve

Schlumberger elektrot dizilimleri kullanılır (Şekil 3.7). Schlumberger dizilimi derin

araştırmalarda çok yaygın olarak kullanılmaktadır.

Şekil 3.7. Schlumberger ölçü sisteminde akım elektrotlarıyla potansiyel elektrotlar arasındaki

bağıntılar

21

3.2.2. Radyometrik yöntem

Alman kimyacı Martin Klaproth’un uranyum elementini 1789 yılında keşfetmesinin

ardından Fransız fizikçi Henri Becquerel 1896 yılında radyoaktiviteyi keşfetti. Yirminci

yüzyılın başlarında ilk radyoaktif detektörler kullanılmaya başlandı. İlk havadan

radyometrik ölçümleri uranyum aramaları ile ABD’de 1947 yılında yapıldı. Türkiye’de ise,

ilk havadan radyometrik ölçümler 1960 yılında MTA tarafından yapılmıştır. İlk gama-ray

spektrometre ölçümleri ise 1983 yılında yapılmıştır. Daha sonra radyometrik aramaların

çeşitleri, yöntemler ve kullanıldığı alanlar günümüze kadar gelişimini sürdürmüştür.

Günümüzde hassas gama ışını spektrometreleri ve diğer güncel radyometrik arama

yöntemleri aktif olarak birçok alanda kullanılmaktadır (Aydın, 1993).

Minerallerin ve kayaçların da içerisinde bulunan bazı elementler, radyoaktif özellik

göstermektedir. Radyoaktivite, bazı elementlerin atom yapılarının değişimi olarak kabul

edilebilir. Bu elementlerin atom numaraları aynı kalırken proton ve nötron sayıları, yani

atom kütleleri farklı olabilir. Atom numaraları aynı ancak atom kütleleri farklı olan bu

elementlere izotop denir.

Yer yapısını sınıflandırmak ve yorumlamak için kullanılan radyoaktif elementler,

diğer tüm radyoaktif elementler gibi doğada durağan veya durağan olmayan izotoplarına

dönüşürken, bulundukları ortamda alfa ve beta parçacıkları ya da gama ışınları saçarlar.

Alfa parçacıkları kütleleri ve pozitif yükleri olan helyum çekirdeklerinden oluşurken, beta

parçacıkları kütleleri ve negatif yükleri olan elektronlardan oluşmaktadır. Beta parçacıkları

alfa parçacıkları kadar zayıf yayılıma sahip olmasalar da yayılımları havada 1-2 metre

kadardır. Kütlesi ve yükleri olmayan ve bu nedenle ışın olarak adlandırılan gama ışınları

havada yaklaşık 500 m uzaklığa kadar yayılım gösterebilir.

Yarım metre topraktan bile geçememelerine rağmen, manyetik alanlardan

etkilenmeyen gama ışınları, yukarıda bahsedilen diğer özellikleriyle de gama-ışını

spektrometresinin radyometrik yöntem içerisinde aktif olarak kullanımını sağlamıştır.

Doğada en çok kendisine ve izotopuna rastlanılan elementler Potasyum (K-40),

Uranyum (U-235,U-238) ve Toryum (Th-234)’dur. Bu elementlerin izotoplarının tamamı

gama ışını yaymaz. Bu elementlerin izotoplarının bazıları durağan izotoplarına dönüşürken

alfa, beta parçacıkları ya da gama ışını yayar ve gama-ışını spektrometresinde doruk

vererek kendilerini gösterir. Bu elementlerin ve izotoplarının yarı ömürleri, yaydıkları

22

parçacık ya da ışın ve gama-ışını spektrometresinde doruk vererek kendilerini gösterdikleri

enerji seviyeleri Çizelge 3.1 – 3.3’de verilmiştir.

Gama-ışını spektrometresinde ölçülen gama ışınlarının enerjilerinin birimi Mega Elektron

Volt (MeV)’tur. 1 MeV=1000000 elektron volt (ev)’a eşittir. Birim yüklü parçacığın bir

voltluk bir gerilim farkı ile harekete geçirilerek kazandığı enerjiye bir elektron volt denir

(Aydın, 1993).

Çizelge 3.1. K-40 elementinin dönüşüm özellikleri (Aydın, 1993)

Çizelge 3.2. U-238 elementinin dönüşüm özellikleri (Aydın, 1993)

23

Çizelge 3.3. Th-232 elementinin dönüşüm özellikleri (Aydın, 1993)

Gama-ışını spektrometresinin her bir ölçümüne ya da radyometrik yöntemde alınan

ölçülere diğer jeofizik yöntemlerde olduğu gibi düzeltmeler uygulanmaktadır. Bu

düzeltmeler bağıntı 3.6’da verilmiştir.

퐼 = 퐼 ç + 퐼 + 퐼 + 퐼 (3.6)

Burada I , ölçümü yapılan alanda ölçülen tüm radyoaktif gama ışımaları, I ç,

radyoaktif alan yaratan kayaçlar, I , kozmik ışınlar (Uzaydan sürekli olarak Dünya

atmosferine giren ve çoğu kez yeryüzüne kadar ulaşan çeşitli atom altı parçacıklar), I ,

atmosferik radon etkisini ifade etmektedir. Radyoaktif serpintiye maruz kalmış alanlarda

eklenen 137 (sezyum 137) elementinin etkisi I ifadesi olarak eklenmektedir.

Bu arada ölçüm yapılan topraktaki nem miktarı, ölçümlerin farklı yorumlanmasına

yol açabilmektedir. Şekil 3.8’de verilen topraktaki nem oranının konsantrasyon

hesaplamalarına etkisi verilmiştir. Buna istinaden alınan ölçümler sırasında bu oran göz

önünde bulundurulmalıdır.

24

Şekil 3.8. Topraktaki nem oranının bağıl konsantrasyona etkisi (IAEA, 2003)

Yukarıda genel olarak bahsedilen etkilerin giderilip, verileri yorumlanmaya hazır

hale getirilmesi aşağıdaki maddelerin takibi ile sağlanabilir (Aydın, 1993).

Yer dışı radyasyonun yok edilmesi

- Uçak ve kozmik nedenli radyasyon

- Atmosferdeki radonun neden olduğu radyasyonun yok edilmesi

Gama-ışını spektrometresinin pencerelerindeki karşılıklı etkileşimin neden

olduğu radyasyonun yok edilmesi

Ölçümlerin belli bir yüksekliğe indirgenmesi

Net sayımların radyoaktif element konsantrasyonlarına dönüştürülmesi

MTA tarafından alınan ölçülere, element konsantrasyonlarına dönüştürülmesi işlemi

yapılmıştır. Ölçümler sırasında kullanılan ekipman ve rakamsal bilgiler şöyledir;

Arazi çalışmalarında 256 kanallı EXPLORANIUM GR-320 gamma-ray spektrometresi

kullanılmıştır. Alet iki ana parçadan oluşmaktadır. 1. kısımda kristal ve foton yükseltici, 2.

kısımda ise aletin elektronik kısmı, bataryası ve kumanda paneli yer almaktadır. 1. kısımda

yer alan detektör ve kristal olarak exploranium GPX-21 kullanılmıştır (Şekil 3.9).

25

Şekil 3.9. 256 kanallı EXPLORANIUM GR-320 gamma-ray spektrometresi (MTA)

Kristal malzemesi : Talyum katkılı NaI kristali,

PM (foton yükseltici) tüp : Yüksek kazançlı, 7,5 cm,

Kristal boyutu : 7,6 cm çaplı ve 7,6 cm yüksekliğinde silindirik

şekilli,

Kristal hacmi : 347 cm3 (21,3 inç3),

Ayırımlılık : %8 FwHM ( 137Cs ile),

Ölü zaman : 10 Saniye,

Ölçü zaman aralığı : 1 saniye ile 3 saat arasında seçmeli,

Ölçtüğü enerji seviyesi aralığı : 0.5 ile 3.0 MeV aralığında,

Enerji kaynağı : Kendi içindeki şarjlı batarya,

Kayaçların içerdikleri radyoaktif değerler gamma ışını spektrometre ile kolaylıkla

ölçülebilmekte ve haritalanabilmektedir. Jeolojik tanımlama yapabilmek için bir

formasyonun K (Potasyum), U (Uranyum) ve Th (Toryum) içeriğinin bilinmesi bazı

koşullarda çok önemli olabilmektedir. Spektrometrik etütler, özellikle geniş alanların

küçük ölçekli jeoloji haritalarının detaylandırılmasında büyük kolaylıklar getirmesi, her

türlü jeolojik ve jeofizik bilgiye destek sağlaması ve konuya başka boyuttan bakabilme

fırsatı vermesi açısından her zaman güvenle göz önüne alınmalıdır (Küçük, 2010).

Gama-ışını spektrometresi ölçümleri, radyometrik yöntem içerisinde jeofizik yöntem

olarak önceleri özellikle uranyum ve metalik minerallerin aranmasında kullanılmıştır.

26

Günümüzde maden aramalarında kullanımı devam ederken, jeolojik haritaların daha

ayrıntılı işlenebilmesi için de kullanılmaktadır. Ayrıca, radyasyonla oluşan çevre kirliğinin

tanımlanması, ne kadar yayıldığının belirlenmesi ve kirlenme oranının göreceli olarak

belirlenebilmesi için de kullanılmaktadır.

3.2.2.1. Radyojenik ısı akısı

Radyojenik ısı akısı, yerkabuğunda bulunan izotopların yaydığı ısı olarak

tanımlanabilir. Bu izotoplar arasında uzun ömürlü (235U, 238U, 232Th, 40K) olanlar,

günümüze kadar etkilerini sürdürebilmiş olanlardır. Yüzey ısı akısı, birim zamanda birim

alandan yerin derinliklerinden dışa doğru transfer olan ısı değeridir ve ısı akısı birimi

mWm ’dir (Akın ve Çiftçi, 2011). Yeryüzünde ölçülen ısı akısını, farklı kökenlere dayalı

olarak oluşturan 3 ayrı etmen olduğu kabul edilebilir. Bunlardan birincisi manto kaynaklı

ısı akısı, ikincisi kabukta gerçekleşen manto kaynaklı metamorfizma, magmatizma ve

tektonizmanın oluşturduğu ısı akısı ve üçüncüsü radyojenik ısı akısıdır. İlk ikisi aynı köken

içinde değerlendirilebilir.

푄 = 푄 + 푄 + 푄 (3.7)

Burada Q yüzeyde ölçülen ve birçok bileşeni olan toplam ısı akısıdır. Q , Litosferin

yani yerkabuğunun tabanında moho süreksizliğinden gelen ısı üretimi, Q kabuktaki ısı

üretimi ve Q ise litosferin içinde oluşan toplam ısı üretimidir (Mareschal ve Jaupart,

2012). Bu eşitlikte kabukta üretilen ısı akısı, manto dolayısıyla oluşan magmatizma,

metamorfizma ve deformasyonlardan ayrı olarak radyojenik ısı akısını temsil etmektedir.

Bu durum, yukarıda bahsedilen yüzey ısı akısının aslen iki farklı kökeni olmasından

kaynaklanmaktadır.

푄 = ∫ 퐴(푧)푑푧 (3.8)

3.8 eşitliğinde A radyojenik ısı akısını temsil etmektedir. Kabuktaki ısı üretimi olarak

tanımlanmıştır.

퐴(μ푊/푚 ) = 0,1325휌(0,718퐶 + 0,193퐶 + 0.262퐶 ) (3.9)

3.9 eşitliği için radyojenik ısı üretiminin hesaplanmasında Rybach deneysel bağıntısı

kullanılmıştır (Akın ve Çiftçi, 2011). Bölgeye ait MTA tarafından yapılan çalışmalarda

27

kayaç yoğunlu (ρ) için, 2700 kg/m3 değeri kullanılmıştır. C ,C , C sırasıyla uranyum,

toryum ve potasyum konsantrasyonlarını ifade etmektedir.

Radyojenik ısı akısının yüzey ısı akısı ile ilişkisi için yukarıda verilen eşitliklerin

dışında kullanılan bağıntı 3.10’da verilmiştir. Bu bağıntıya göre yüzey ısı akısı

yorumlamaları radyojenik ısı akısı değerlerini de içermektedir.

푄 = 푄 + 퐴푏 (3.10)

Bağıntı 3.10’de geçen Q bilindiği üzere yüzey ısı akısını belirtmektedir. Q ,

değişkeni için indirgenmiş ısı akısı adı kullanılmaktadır. Bu kavram, kabuktaki sadece

manto kaynaklı ısı üretimi anlamına gelmektedir. Son olarak b ise radyojenik ısı üretiminin

sıfıra ulaştığı derinliktir.

Radyojenik ısı akısı ile yüzey ısı akısının ilişkisinin bilinmesi, ikisinin beraber ve

birbirinden ayrı olarak değerlendirilmesi özellikle jeotermal aramalarda ısının kaynağının

iyi yorumlanması açısından önemlidir. Böylece, sahanın jeotermal ve jeolojik evrimi

hakkında daha doğru yorumlar yapılabilir.

3.2.3. Gravite yöntemi

Gravite yöntemi, yaygın olarak kullanılan doğal kaynaklı bir jeofizik yöntemdir.

Newton’un kütle çekimi yasası ve o yasanın sunduğu yerçekimi ivmesi gravite yönteminin

temelini oluşturur. Kayaçlar arasındaki yoğunluk farklılıkları yerçekimi ivmesinin farklı

ölçülmesine neden olur. Hassas gravimetrelerle yerçekimi ivmesindeki bu hassas

farklılıklar ölçülür ve aranan yapıya dair bulgular elde edilir.

Modern gravite yöntemi, ilk olarak 20. Yüzyılın ilk çeyreğinde petrol ve doğal gaz

aramalarında kullanılmıştır. Gravite yöntemi prospeksiyon amaçlı ilk kez 1920’lerde

Amerika Birleşik Devletleri’nde Gulf Coast ve Meksika’da petrol araştırmalarında tuz

domlarının araştırılmasında uygulanmıştır (Alpaslan ve Koca, 2012). Daha sonraları

yöntem, hem veri işlem hem de kullanılan cihazlar açısından günümüze kadar hızla

geliştirilmiştir.

Gravite yöntemi, kayaçlardaki yoğunluk farkının ayırt edici özellik olduğu her

jeofizik çalışmada kullanılabilir. Doğrudan aranan materyalin yoğunluğu birincil ayırt edici

özellik olarak göz önünde bulundurulabileceği gibi dolaylı olarak bölgenin genel tektonik

yapısı, çökel havzanın belirlenmesi gibi çalışmalarda da yaygın olarak kullanılmaktadır.

28

Bu çalışmalara örnek olarak maden aramaları, petrol ve doğalgaz aramaları,

mühendislik jeofiziği çalışmaları, jeotermal aramaları örnek verilebilir. Jeotermal

aramalarda gravite yöntemi özellikle çöküntü alanlarının belirlenmesi ve genel tektonik

yapının ortaya konması amacı ile kullanılmaktadır. Böyle jeotermal akışkanın oluşum

mekanizması ve jeolojik oluşum ile etkileşimi ortaya konulabilmektedir. Bu şekilde

yapılacak çalışmalar sayesinde yapılacak jeotermal sondajların lokasyonları daha net bir

şekilde belirlenebilmektedir.

Yöntem, özellikle hidrotermal biçimde alterasyon geçirmiş kayaçların oluştuğu

yerler ile çevresindeki altere olmamış kayaç birimlerinin bulunduğu ve yeterli yoğunluk

zıtlığının oluştuğu durumlarda oldukça yararlı ve yorumlayıcı sonuçlar verebilir. Jeotermal

alanların araştırılmasındaki gravite uygulamaları sonucunda bölgesel ve yerel tektonik

(görünür ve gömülü fay sistemleri) çöküntü havzaları ve temel yükselimleri, yüzey ve

dolgu kayaç cinslerinin genel özellikleri hakkında bilgiler elde edilebilir. Ayrıca ayrıntılı

uygulamaların yapılacağı alanlar sınırlandırılır. Gravite haritalarında negatif değerli yapılar

düşük yoğunluklu kayaçları ve çöküntü alanlarını, pozitif değerli yapılar ise yüksek

yoğunluklu kayaçları işaret eder. Pozitif gravite, gömülü volkanik veya sokulum mağmatik

kaya olarak yorumlanabilir (Yıldırım, 2010).

Kütle çekim yasası olarak bilinen Newton yasası gravite yönteminin temelini

oluşturur. Bu yasaya göre, m1 ve m2 kütleli iki cisim birbirlerini kütleleriyle doğru,

aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak çekeceklerdir. Bu durum bağıntı

3.11’deki gibidir.

퐹 = 퐺 (3.11)

Bağıntı 3.11’de F çekim kuvveti, G evrensel çekim sabiti (6,673*10 ), m1 ve m2

kütleleri, r ise kütleler arasındaki uzaklığı temsil etmektedir. Newton’un diğer yasasına

göre, bir cisme etki eden kuvvet cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir. Bu durum

bir kütlenin sonsuz küçüklükte olduğu durumda yani nokta kaynak olduğu durumdadır ve

bağıntı 3.12’deki gibi ifade edilir.

퐹 = 푚.푔 (3.12)

29

Yeryuvarının üzerinde herhangi bir kütlenin oluşturacağı sistemi bu iki formülle

eşitleyerek ifade edersek, m1=푀 (Yeryuvarının kütlesi) olduğu durumda bir cismin

yeryüzünde etkilendiği yer çekim ivmesi hesaplanmış olur.

푔 = 퐺 (3.13)

Bağıntı 3.13’de R , Yeryuvarının yarıçapıdır. Bu durumda yer çekim ivmesi

yukarıdaki gibidir ve yaklaşık 980 cm/푠 ’dir. Yerçekimi ivmesi birimi Gal’ dir.

Ölçümlerde genellikle mGal değeri kullanılır ve bir mGal yerçekimi ivmesinin yaklaşık

binde birine denk gelmektedir.

Elbette yukarıda belirtilen formül yeryuvarının küre şeklinde olduğu, topoğrafyanın

düz olduğu ve dönmediği durumda tam olarak geçerlidir. Bu durumda birçok düzeltme

gravite yönteminde kaçınılmazdır.

Yerçekimi ivmesini hesaplayabilmek için, kütle çekim yasasıyla birlikte kuvvet alanı

ve gravite potansiyeli hesaplamalarını da göz önünde bulundurmak gerekir.

Bir m kütlesinin bir P noktasında oluşturacağı gravite potansiyelinin bilinmesi, o

potansiyel alan içerisinde oluşacak kuvvetin hesaplanabilmesine olanak sağlar. Bu

bağlamda, gravite potansiyeli (kütlesi m olan bir cismin herhangi bir P noktasındaki

potansiyeli) 3.14 bağıntısındaki gibi tanımlanır.

푈 = 퐺 ∫∫∫ (3.14)

Kuvvet alanı, bir M kütlesinin bir noktaya uyguladığı kuvvetin oluştuğu alandır. Bu

alan içinde herhangi bir yöndeki kuvvet, bu yöne dik olarak alınan birim alanı kesen

kuvvet çizgilerinin sayısıyla ölçülebilir. Kuvvet alanı içerisinde v hacminin bir noktasına

toplanan bir s yüzeyi üzerinde oluşan kuvvet vektörünün düşey bileşeni gravite

yönteminde ölçülen bileşendir.

Bu bağıntı 3.15 bağıntısındaki gibi ifade edilir.

푔 = − = 퐺 ∫∫∫ (3.15)

푟 = (푥 − 푥′) + (푦 − 푦′) + (푧 − 푧′) (3.16)

30

Yukarıdaki 3.15 ve 3.16 bağıntıları yardımıyla yerçekimi ivmesinin bir noktadaki

düşey bileşeni hesaplanmış olur. Ayrıca yerçekimi ivmesini, yeryuvarı çevresinde bulunan

en yakın ve en büyük ay ve güneş gibi kütlelerin çekim güçleri de etkilemektedir. Bu

etkilerin hesaplanabilmesi için, gravite potansiyeli hesaplamalarına bakmamız gerekir.

3.2.3.1. Uygulanan düzeltmeler

Enlem düzeltmesi: Yer yuvarının kutuplarda basık ekvatorda şişkin bir elipsoid

şeklinde olması ve yeryuvarının dönmesine bağlı merkezkaç kuvveti sonucu yerçekimi

ivmesi kutuplardan ekvatora gidildikçe azalır. Bu değişimin etkisinin giderilmesi enlem

düzeltmesi olarak bilinir ve 3.17 bağıntısı ile hesaplanır.

푔 = 978031.85(1 + 0,005278895푠푖푛 ф + 0,000023462푠푖푛^4ф (3.17)

Burada ф, enlemi ifade eder ve birimi derecedir. Kuzey yarım kürede ekvatora

yaklaştıkça ölçülen gravite değerinin azalmasından dolayı, baz noktasının kuzeyindeki ölçü

noktaları için enlem düzeltmesinin işareti eksi, güneyindeki noktalar içinse artıdır.

퐸. 퐷. = 0,8122푠푖푛2ф[푚퐺푎푙/푘푚] (3.18)

Petrol ve maden gibi küçük ölçekli aramalarda yukarıdaki 3.18 bağıntısı

kullanılabilir. Buradaki ф, çalışma sahasının ortasından geçen enlemdir.

Bouguer düzeltmesi: Karada yapılan ölçümlerde ölçüm yapılan araştırma sahasında

yüksekliğin etkisinin yoğunluk bilgisi eklenerek ölçülerden giderilmesidir. Kütleden

kaynaklanan bu düzeltme Bouguer Plakası (sonsuz yarıçaplı, h alınlığındaki silindir)

düzeltmesi olarak adlandırılır.

푔 = 2휋. 푔. 휌. ℎ = 0,04191.휌. ℎ[푚퐺푎푙] (3.19)

3.19 bağıntısı ile Bouguer düzeltmesi yapılmaktadır.

Topografya düzeltmesi: Araştırma sahasında bulunan ani topoğrafik değişimlerin

ölçülere olan etkisinin giderilmesidir. Bu etkinin giderildiği bağıntıda, kalınlığı sonlu ve

yarıçapları 푎 ve 푎 olan iç içe ve eksenleri ortak iki silindir arasındaki halkanın etkisi

hesaplanır. 3.20 bağıntısı ile topografya düzeltmesi hesaplanmaktadır.

훥푔 = 2휋퐺휌 ℎ + 푎 + ℎ + 푎 + 푎 − 푎 (3.20)

31

Gravite yönteminde, mutlak gravite değeri ölçülmemektedir. Bunun yerine

geliştirilen hassas gravimetrelerle iki nokta arasındaki çekim ivmeleri farkı ölçülmektedir.

Bu bağlamda, Worden gravimetresi olarak bilinen kararlı gravimetreler, La Coste-

Romberg gravimetresi olarak bilinen kararsız gravimetreler ve titreşen tel esaslı

gravimetreler bilinen gravimetrelerdir. Kararlı gravimetrelerin temeli bir yay ucuna düşey

olarak asılı bir kütlenin yerçekimi ivmesinin değişimine göre gösterdiği boyca uzama

miktarının hassas olarak ölçülmesine dayanır. Kararsız gravimetrelerde sıfır uzunluklu

yayın değişen çekim ivmesi sonucunda başlangıçtaki konumuna döndürmek için

uygulanan zıt kuvvetin büyüklüğü ölçülmek istenen çekim ivmesi farkına eşittir (Sanver ve

İşseven, 2007).

Bu çalışma kapsamında kullanılan gravimetre cihazı Scintrex CG-5 Gravimetre

cihazıdır (Şekil 3.10). Cihazda kullanılan sensör kuvars tel sistemi ile çalışmaktadır.

Ölçüm çalışmalarında, manyetik yöntemde olduğu gibi profiller boyunca ya da birbirine

paralel hatlar boyunca alan taraması şeklinde yapılmaktadır. Bu çalışma kapsamında

gravite ölçüleri alan taraması şeklinde yapılmıştır.

Şekil 3.10. Scintrex CG-5 Gravimetre cihazı

32

3.2.4. Manyetik yöntem

Manyetik yöntem, yeryuvarının yermanyetik alanındaki doğal değişimlerin

incelendiği yaygın olarak kullanılan en eski jeofizik yöntemlerden biridir.

Manyetik yöntem, diğer tüm jeofizik yöntemlerden daha önce maden arama

çalışmalarında kullanılmıştır. Von Werde, yermanyetik alanındaki değişimlerin

haritalanmasına dayalı maden arama çalışmalarını 1843’de yapmıştır. 1879’da ise, Thalen,

manyetik ölçümlerle demir cevheri yataklarının incelenmesi (The Examination of Iron Ore

Deposits by Magnetic Measurements) adıyla ilk jeofizik elyazmasını yayınlamıştır. 1940’lı

yıllara kadar karadan yapılan benzer çalışmalarda kullanılmıştır. Daha sonraları havadan

ve denizden yapılan manyetik ölçümlerle araştırma faaliyetleri çeşitlilik kazanmıştır.

Günümüzde petrol ve doğal gaz aramalarında, jeotermal aramalarda, mühendislik jeofiziği

çalışmalarında, yer kabuğunun yapısı ve benzeri akademik çalışmalarda, arkeojeofizik

çalışmalada kullanılmaktadır.

Manyetik duyarlılığın ayırt edici özellik olarak kullanılabileceği herhangi bir jeofizik

arama çalışmasında başarılı yorumlamalar yapabilmek adına kolaylıkla kullanılabilir.

Manyetik yöntemde, yermanyetik alanın bileşenleri ölçülmektedir. Toplam alan (T)

ve düşey bileşen (Z) en çok ölçülenlerdir. Elde edilen tüm anomali haritalarında, anomali

elde edilebilmesi için aranan materyalin etrafındaki birimlere göre farklı ‘‘manyetik

duyarlılık (süseptibilite)’’ göstermesi gerekmektedir. Manyetik duyarlılık, bir cisimde

oluşan mıknatıslanma şiddetinin, cismi etkileyen manyetik alan şiddetine oranı olarak

kabul edilmektedir.

Jeotermal aramalarda, yerin derinliklerine inildikçe sıcaklığın artması ve kayaçların

manyetik özelliklerinin azalması prensibine dayanarak, manyetik çalışmalarla araştırılan

sahaların jeotermal potansiyeli belirlenmeye çalışılır. Manyetik çalışmalar sahanın genel

olarak tanımlanmasını sağlayabilecek noktadadır. Gravite, elektrik ve elektromanyetik

yöntemlerle birlikte yapıldığında çok daha başarılı yorumlamalar ortaya çıkmaktadır.

Manyetik yöntem yardımıyla faylar belirlenebilir ve jeotermal oluşum hakkında

tamamlayıcı bilgiler sağlanabilir.

Yermanyetik alanını oluşturan kaynaklar yeryuvarı kaynaklı ve dış kaynaklı olarak

ikiye ayrılabilir. Yer içindeki kaynaklar da dipol olan ve olmayan olarak ikiye ayrılır.

Yermanyetik alanının oluşumundaki asıl etken olan dipol alan, dünyanın merkezinde

olduğu kabul edilen ve coğrafik eksenlerle 11,5º’lik açı yapan dipolden oluşur. Dipol

33

olmayan alan ise yeraltında bulunan ve mıknatıslanma özelliği gösteren yapılar tarafından

oluşturulur. Yer dışından gelen etkilerin yermanyetik alanının oluşumundaki etkileri

oldukça azdır. Yermanyetik alanının bir dipol olarak büyük oranda yeryuvarının içinde

oluşan, 1955’de Bullard yermanyetik alanının kökenini dinamo teorisine göre açıklamıştır.

Dinamo teorisine göre, sıvı haldeki demir ve nikel karışımından oluşan yerin dış

çekirdeğindeki termal konveksiyon hareketlerinin oluşturduğu elektrik akımı yerin asıl

manyetik alanını oluşturmaktadır. Bu alan ortamda daha önce var olduğu farz edilen

başlangıç alanını güçlendirmekte ve yenilemektedir (Arısoy, 2007). Yermanyetik alanının

büyük bir bölümünü oluşturan dipol etkisinin sahip olduğu iki kutup tarafından meydana

gelen itme ve çekme kuvveti yermanyetik alanını oluşturmaktadır.

Coulomb yasasına göre, aralarındaki uzaklık r ve kutup şiddetleri p1 ve p2 olan iki

manyetik kutup birbirlerine F kuvveti uygular.

퐹 = 퐾 (3.21)

3.21 bağıntısında, K, ortamın sabitidir. Boşluğun (uzayın) manyetik geçirgenliği ile

K katsayısı arasında ilişki K=휇 /4휋 denklemi ile ifade edilir. Burada 휇 sabiti için

4휋푥10 değeri kullanılır.

Manyetik alan, B manyetik akı yoğunluğu veya H manyetik alan şiddeti ile gösterilir.

Aralarındaki ilişki B =μH bağıntısındaki gibidir. C.g.s. ve SI olmak üzere iki ayrı birim

sistemi mevcuttur. Ülkemizde C.g.s. birim sistemi kullanıldığından ve C.g.s. sisteminde

havanın ve boşluğun manyetik geçirgenliği boyutsuz ve 1 kabul edildiğinden B ile H

arasındaki ilişki B=H olarak kabul edilir. SI sistemine göre hesaplandığında manyetik

geçirgenlik katsayısı ona uygun alınmalıdır (Bağıntı 3.22).

퐻 = = 퐾 (3.22)

Yeryüzünde her hangi bir noktadaki manyetik alan vektörünün, B, iki bileşeni

mevcuttur. Bunlar yatay (H) ve toplam (ΔT) bileşenleridir (Bağıntı 3.23 ve 3.24).

퐻 = 퐵 +퐵 (3.23)

∆푇 = 퐵 +퐵 +퐵 (3.24)

34

Şekil 3.11. Yermanyetik alanın bileşenleri ve arasındaki geometrik ilişki (Arısoy, 2007)

Şekil 3.11’de görülen inklinasyon açısı (I) toplam bileşenle yatay bileşen arasındaki

açıdır. Coğrafik kuzeyle yermanyetik alanın yatay bileşeni arasındaki açı ise deklinasyon

açısıdır (D) (Bağıntı 3.25 ve 3.26).

I = arctan (3.25)

D = arctan (3.26)

3.2.4.1. Uygulanan düzeltmeler

Günlük değişim düzeltmesi, yermanyetik alanındaki günlük ve ani değişimlerin

belirlenmesi ve ölçülerden giderilmesi için yapılır. Belirlenen bir baz noktasında,

çalışmanın uzunluğuna uygun belirli aralıklarla ölçü alınır ve günlük değişimlerden dolayı

oluşan etkiler ölçülerden giderilmiş olur.

Enlem düzeltmesi, Türkiye’nin bulunduğu enlemde kuzeye doğru gidildikçe

yermanyetik alanın düşey bileşeninin değeri 7,5 훾/푘푚 artmaktadır. Bu etki çalışma

sahasının büyüklüğü ile orantılı olarak uygulanır.

Manyetik yöntem ölçüm çalışmalarında kullanılan gelişmiş teknolojik altyapıya

sahip cihazlar proton, sezyum, potasyum ve flux-gate manyetometreleridir. Bu çalışma

kapsamında proton manyetometresi kullanılmıştır (Şekil 3.12). Ölçüm çalışmaları aranan

35

materyalin boyutlarına uygun örnekleme aralıkları ile profiller boyunca ya da alan taraması

şeklinde yapılabilir. Bu çalışma kapsamında ölçüm çalışmaları alan taraması şeklinde

birbirine paralel profillerden oluşmaktadır.

Şekil. 3.12. Ölçümlerde kullanılan GEM GSM-19 Manyetometre cihazı (GEM GSM-19

Manyetometre cihazı tanıtım kataloğu, 2004)

36

BÖLÜM 4

ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA

Gediz grabeninde, Salihli-Alaşehir ilçeleri arasında yer alan araştırma sahasında

MTA Genel Müdürlüğü tarafından yapılmış olan jeofizik çalışmalar (gravite, manyetik,

radyometrik ve özdirenç yöntemleri) ve FNC Petrol Madencilik San. ve Tic. A.Ş.

tarafından yapılan özdirenç yöntemi verileri bu tez çalışması kapsamında yeniden

değerlendirilmiş ve modellenmiştir. Değerlendirilen tüm veriler ve elde edilen modeller

birbirleri ile karşılaştırılmış ve birlikte yorumlanmıştır. Verilerin birlikte değerlendirilmesi

ve yorumlanması ile elde edilen tektonik bulgular tüm yöntemlere ait iki boyutlu ve üç

boyutlu anomali haritalarında ve kesitlerinde paylaşılmıştır. Bu tektonik hatlar araştırma

bulguları bölümündeki yorumlamalarda açıklanmıştır.

4.1. Özdirenç Yöntemi

Özdirenç yöntemi ile yeraltındaki elektrik iletkenliğin değişkenliği incelenmektedir.

bir boyutlu olarak alınan ölçüler sayesinde derinlik kestirimi ile sahanın üç boyutlu

modellemesi yapılabilmektedir. Böylece belirlenen anomali bölgeleri ve temel derinliği

farklılıkları ile jeotermal akışkanın yeri belirlenebilmektedir. Çalışma alanında önce MTA

tarafından farklı zamanlarda özdirenç ölçümleri yapılmıştır. Bu çalışmalardan 74 adet DES

(Düşey Elektrik Sondajı) ölçüsü bu tez çalışması kapsamında değerlendirmeye alınmıştır.

Daha sonra FNC Petrol Madencilik San. ve Tic. A.Ş. tarafından 210 adet DES ölçüsü

alınmıştır (Şekil 4.1). Yapılan özdirenç çalışmaları ters çözüm tekniği ile gelişmiş

bilgisayar programları yardımıyla yeniden değerlendirilmiştir. Veri değerlendirmeleri

aşamasında, görünür özdirenç seviye haritaları, temel topoğrafyası haritaları, üç boyutlu

ızgara modelleri ve yer elektrik kesitleri oluşturulmuştur.

4.1.1. Görünür özdirenç seviye haritaları

Görünür özdirenç seviye haritaları, A ve B elektrotlarının herhangi birinin açıldığı

mesafeye ait tüm ölçülerdeki özdirenç değerleri birlikte değerlendirilerek oluşturulmuştur.

Görünür özdirenç kavramı jeolojik yapının gerçek özdirencini veya iletkenliğini vermese

de jeolojik istif hakkında fikir vermesi açısından görüntülenmiştir. Bu sayede oluşturacak

yer elektrik kesitlerde hangi bölgelerin daha ayrıntılı incelenmesi gerektiğini öğrenmiş

oluruz.

37

Sahanın jeolojisinde de belirtildiği üzere, temel kaya olarak kabul ettiğimiz birimleri

Paleozoyik yaşlı Menderes masifi metamorfitleri oluşturmaktadır. Bu birimlerin üzerinde,

örtü tabakasının en alt tabakasını, sırasıyla Miyosen yaşlı çakıltaşı, kumtaşı, kiltaşı

birimleri bulunmaktadır. Bu birimler, Alaşehir Formasyonu ve Gediz formasyonu olarak

adlandırılmaktadır. Bu birimlerin üstünde silttaşı, kumtaşı, çakıltaşı, kiltaşı, killi kireçtaşı

seviyelerinden oluşan Pliyosen ile Kuvaterner yaşlı Kaletepe Formasyonu ve Alüvyonlar

bulunmaktadır.

Ölçülen görünür özdirenç değerlerinin bire bir olarak jeolojik birimlerle

deneştirilmesi söz konusu değildir. Ancak, jeolojik oluşumlarla büyük bir uyum sağlaması

beklenmelidir.

Şekil 4.1. MTA ve FNC şirketi tarafından yapılan DES ölçüm lokasyonları

38

4.1.1.1. 2004 – 2010 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri

MTA tarafından yapılan ölçümler AB/2=2000 metre açılımları kapsamaktadır.

Teorik olarak 2000 m derinlik hakkında bilgi sağlamaktadır. 500, 1000, 1500, 2000 m

görünür özdirenç seviye haritaları oluşturulmuştur. Görünür özdirenç seviye haritalarında

seviye haritalarının temsil ettiği derinlik, AB/2 açılımlarının temsil ettiği derinliği ifade

etmektedir. (Şekil 4.2 -4.5).

Şekil 4.2. 500 m için görünür özdirenç seviye haritası

39

Şekil 4.3. 1000 m için görünür özdirenç seviye haritası

Şekil 4.4. 1500 m için görünür özdirenç seviye haritası

40

Şekil 4.5. 2000 m için görünür özdirenç seviye haritası

Görünür özdirenç seviye haritalarında, yüksek görünür özdirenç sergileyen bölgeler,

tüm sahada olmamasına rağmen, genel olarak temelin daha sığ olduğu bölümlere denk

gelmektedir. Daha düşük görünür özdirençli bölgeler ise özellikle graben yüzeyine ve örtü

tabakası olarak adlandırılan Pliyosen ve Miyosen yaşlı çökellerin kalın olduğu bölümlere

denk gelmektedir.

AB/2=500 m için görünür özdirenç seviye haritası (Şekil 4.2) incelendiğinde sahada

yaklaşık kuzeybatı – güneydoğu doğrultulu sınırlar göze çarpmaktadır. Bu durum, bu

doğrultularda gelişen tektonik hatlarla meydan gelmiş olabilir. Genel olarak graben

alanında özdirenç değerleri 5 ohm-m değerlere kadar düşerken dağların yer aldığı horst

alanlarında alınan ölçümlerde değerler çok daha yüksek ölçülmüştür. Sahayı yaklaşık

olarak ikiye bölen, tektonik uzanım boyunca iki ayrı bölgede düşük özdirençli yapılar

görülmektedir. 500 m görünür özdirenç seviye haritasında yaklaşık 500 m derinlikte

sahanın tektonik kuvvetlerinin nasıl etki ettiği görülmektedir.

41

AB/2=1000 m için görünür özdirenç seviye haritası (Şekil 4.3) incelendiğinde 500 m

derinlikte fark edilen tektonik uzanım yine göze çarpmaktadır. Yine benzer şekilde bu

uzanım boyunca 3 bölgede düşük özdirençli bölgeler bulunmaktadır. Ancak bu seviye

haritasında da en düşük görünür özdirenç değerleri sahanın kuzeydoğusundadır. Bu seviye

haritasında özdirenç değerlerinde daha düşük seviyelere inilmiştir.

AB/2=1500 m için görünür özdirenç seviye haritası (Şekil 4.4) incelendiğinde,

yaklaşık 1500 m derinliklerde hala örtü tabakası olarak adlandırılan birimlerin etkisi yoğun

olarak devam ettiği görülmektedir. Diğer seviye haritalarında bahsedilen jeolojik yapıların

etkisi bu seviye haritasında da görülürken görünür özdirenç değeleri graben alanında daha

da düşmektedir.

AB/2=2000 m için görünür özdirenç seviye haritasında (Şekil 4.5) diğer görünür

özdirenç seviye haritalarına benzer bölgeler bulunmaktadır. Ancak göze çarpan en büyük

farklılık Şekil 4.4 te görülen 1500m özdirenç değerlerine göre az miktarda (6 ohm-m)

yükselmesidir (Prof Dr. D. Perinçek, 10 Temmuz 2014 sözlü görüşme). Sahanın çoğu

bölümünde özdirenç değerleri yükselmeye başlamıştır. Ancak sahanın kuzeydoğusundaki

(yaklaşık X=13000, Y=10000) anomali bölgesinde bir noktada özdirenç değerleri düşmeye

devam etmiştir.

MTA tarafından yapılan çalışmalarda sahanın ayrıntılı yorumlanabilmesi için yeterli

sıklıkla ölçü alınmadığı söylenebilir. Bu görünür özdirenç seviye haritalarının daha sık

ölçüm alınan FNC tarafından yapılan özdirenç çalışmaları ile karşılaştırılması sahanın daha

iyi yorumlanabilmesini sağlayacaktır.

4.1.1.2. 2010-2012 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri

FNC şirketi tarafından yapılan ölçümler AB/2=3000 m açılımları kapsamaktadır.

Teorik olarak 2000 m derinlik hakkında bilgi sağlamaktadır. 500, 1000, 1500, 2000, 2500,

3000 m görünür özdirenç seviye haritaları oluşturulmuştur (Şekil 4.6 - 4.11).

42

Şekil 4.6. 500 m görünür özdirenç seviye haritası

Şekil 4.7. 1000 m görünür özdirenç seviye haritası

43

Şekil 4.8. 1500 m görünür özdirenç seviye haritası

Şekil 4.9. 2000 m görünür özdirenç seviye haritası

44

Şekil 4.10. 2500 m görünür özdirenç seviye haritası

Şekil 4.11. 3000 m görünür özdirenç seviye haritası

45

FNC şirketi tarafından yapılan özdirenç ölçümleri sahanın daha ayrıntılı

anlaşılmasına olanak sağlamaktadır. Şekil. 4.1‘de verilen ölçü lokasyon haritasında da

görüldüğü üzere MTA tarafından yapılan ölçümler daha geniş alanı kapsamasına rağmen

yalnızca genel bilgilere ulaşılmaktadır.

AB/2=500 m için görünür özdirenç seviye haritası (Şekil 4.6) MTA ölçümleri ile

uyumludur. Yukarıda belirtilen tektonik uzanım daha belirgin bir şekilde fark edilmektedir.

Bu tektonik uzanım üzerinde bulunan bölgeler yine kolayca fark edilmektedir. Bu

lokasyonlar üzerinde yapılan araştırma sondajları bahsedilen tektonik uzanımın varlığını ve

mevcut jeotermal potansiyeli büyük ölçüde doğrulamıştır. Ayrıca bu seviye haritasında

MTA tarafından yapılan çalışmalarda fark edilen ve en önemli anomali bölgesi olarak göze

çarpan sahanın kuzeydoğusundaki bölgenin sınırları daha belirginleşmiştir. Ancak, MTA

tarafından yapılan çalışmalarla FNC şirketi tarafından yapılan çalışmalar arasında

farklılıklar göze çarpmaktadır. Özellikle sahanın kuzeydoğusundaki anomali bölgesinin

sınırlarında ve yayılımında iki ayrı çalışmada farklılıklar bulunmaktadır.

AB/2=1000 m için görünür özdirenç seviye haritası (Şekil 4.7) incelendiğinde, genel

olarak graben alanını kapsayan FNC şirketi ölçü sahasında görünür özdirenç değerleri

arasındaki farkın çok fazla olmadığı görülmektedir. Yaklaşık 1000 m derinlikte, bu durum

daha iyi göze çarpmaktadır. Sahanın kuzeydoğusundaki anomali bölgesinin sınırları bu

seviye haritasında genişlemektedir. Jeotermal potansiyelin yüksek olarak

yorumlanabileceği değerlerin daha geniş alanlara yayılması yaklaşık 1000 m derinlikte

Alaşehir Formasyonu içindeki çökel birimlerin sıcaklığı hapsetmesi ve ölçümlere

yansıtmasından kaynaklandığı düşünülmektedir.

AB/2=1500 m için görünür özdirenç seviye haritasında (Şekil 4.8) görünür özdirenç

değerleri arasındaki fark daha da azalmış ve anomali bölgesinin sınırları daha da

genişlemiştir. Yaklaşık 1500 m derinliklerde sahanın kuzey ve kuzeydoğu kesiminde

kırmızı renki düşük görünür özdirençli birçok lokasyonun yüksek potansiyel alanları arz

edebileceği görülmüştür. Ancak düşük görünür özdirenç değeri 1000 m seviye haritasında

bahsedildiği üzere Alaşehir Formasyonunu içindeki çökel birimlerin etkisi olarak

yorumlanabilir. Bir çok bölgedeki düşük görünür özdirenç değerleri doğru jeotermal

rezervuarın yerini temsil etmemektedir. Bu düşük özdirençli bölgelerin tektonik ve jeolojik

bilgilerle doğru şekilde ilişkilendirilmesi ile doğru sonuçlara ulaşılabileceği

düşünülmektedir.

46

AB/2=2000 m için görünür özdirenç seviye haritası (Şekil 4.9) önceki çalışmalarda

ve yapılan sondajlardan edinilen bilgilere göre yaklaşık olarak temel derinliğini temsil

etmektedir. Bu açıdan anomali bölgesinin iyi analiz edilebilmesi bu seviye haritasıda

mümkün olabilir. En düşük görünür özdirenç değerleri sahanın kuzeyine doğru biraz daha

yayılım göstermiştir. Anomali bölgesi içinde diğerlerinden ayrılan daha yüksek potansiyele

sahip lokasyonlar göze çarpmaktadır.

AB/2=2500 m için görünür özdirenç seviye haritasında (Şekil 4.10) temel kayanın

etkisi 1500 ve 2000 m seviye haritalarında olduğundan biraz daha fazla görülmektedir.

Özdirenç değerleri sahanın genelinde yükselmiştir. Bu seviye haritasında anomali bölgesi

içinde kalan birkaç lokasyon bu seviye haritası için en düşük görünür özdirenç değerlerini

oluşturmaktadır. Temel topoğrafyası haritalarında ve yer elektrik kesitlerinde elde edilecek

tektonik aktivitelerin görünür özdireç seviye haritlarında belirlenen bu bölgelerle uyumlu

olması halinde hedeflenen hidrotermal akışkan, basınç ve sıcaklık değerlerinde

rezervuarlar tespit edilebilir.

AB/2=3000 m için görünür özdirenç seviye haritası (Şekil 4.11) AB/2=2500 m için

görünür özdirenç seviye haritasına büyük ölçüde benzemektedir. Görünür özdirenç

değerleri biraz daha yükselmiş ve anomali bölgesinde göze çarpan önemli lokasyonların

varlığı hala fark edilmektedir.

4.1.2. Dirençli temel yapı eş derinlik haritaları

Temel topoğrafyası ya da bir başka deyişle dirençli temel eş derinlik haritası sahanın

tektonik yapısının anlaşılması için büyük önem arz etmektedir. Jeotermal sistemlerde

tektonik aktivetinin, rezervuarın yapısına bağlı olarak rolü büyüktür. Çalışma sahasında

hedeflenen rezervuar yapısı, temel içinde kırık, çatlak yapılarının içinde depolanacak

meteorik sular olduğu düşünülürse, bu duruma dikkat etmek büyük fayda sağlayacaktır.

4.1.2.1. 2004-2010 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri

MTA tarafından yapılan çalışmalarda ölçü noktalarının kapsadığı alanlar içerisinde

temel derinliği en fazla olan bölge sahanın doğusunda kalmaktadır. Graben alanındaki

tektonik yapıyı tam olarak tanımlayabilecek yeterlilikte ölçü alınmadığı için yorumlar

bölgesel olarak sınırlandırılmıştır (Şekil 4.12 ve 4.13).

47

Şekil 4.12. Temel topografyası

48

Şekil 4.13. 3 boyutlu temel topografyası

49

Şekil 4.14. Temel topografyasının jeoloji haritası üzerinde gösterimi

MTA tarafından alınan özdirenç ölçülerinden yararlanılarak hazırlanan görünür

özdirenç seviye haritalarında (Şekil.4.2-4.5) göze çarpan sahanın kuzeydoğu yarısındaki

düşük özdirençli bölge (Şekil 4.5 ve Şekil 4.12’de yaklaşık X=13000, Y=10000 bölgesi)

temel topografyası haritalarındaki (Şekil 4.12-4.14) yüksek temel derinliği ile

desteklenmektedir. MTA tarafından yapılan çalışmalarda sahanın en yüksek potansiyele

sahip bölgesi bu bölge olarak kabul edilebilir. Bu durumun tektonizmayla ilişkisi yer

elektrik kesitlerinde irdenelecektir. Bu bölge jeoloji haritası üzerinde bulunduğu bölge ve

olası tektonik hatlarla ilişkisi incelendiğinde jeotermal potansiyelinin yüksek olduğu

söylenebilir.

50

4.1.2.2. 2010-2012 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri

FNC şirketi tarafından yapılan çalışmalar sahanın daha ayrıntılı tanımlanmasına

olanak sağladığı için tektonik oluşumlar hakkında daha iyi yorumlar yapmak mümkün

olabilecektir. Ayrıca MTA tarafından yapılan çalışmalarla karşılaştırma yapılarak dikkat

edilmesi gereken farklılıklar belirlenebilecektir (Şekil 4.15 ve 4.17).

Şekil 4.15. Temel topografyası

51

Şekil 4.16. 3 boyutlu temel topografyası

52

Şekil 4.17. Temel topografyasının jeoloji haritası üzerinde gösterimi

FNC şirketi tarafından yapılan özdirenç çalışmalarına ait dirençli temel eş derinlik

haritalarına (Şekil 4.15-4.17) bakıldığında, ölçü sahası içindeki genel tektonik yapı kolayca

anlaşılmaktadır. İkincil porozitenin hedeflenen rezervuarlar için büyük önem arz ettiğini

kabul edersek, bahsedilen daha genç ve dik eğimli fayların belirlenmesi için temel

topografyasının yer elektrik kesitlerle karşılaştırılması gerekmektedir. Temel topografyası

haritasında sahanın en derin lokasyonları ikincil porozite açısından irdelendiğinde temel

topoğrafyası haritasının jeoloji haritası üzerinde gösteriminde (Şekil 4.17) olası fayların

jeolojik ve tektonik yapı ile uyumlu olduğu ve bu fayların kesişim noktalarının jeotermal

açıdan önemli olabileceği söylenebilir. MTA tarafından yapılan çalışmalarda sahanın en

53

derin lokasyonu FNC şirketi tarafından yapılan çalışmalarda da yüksek temel derinliği

sergilemektedir. Ancak, alınan ölçümlerde temel derinliğinde farklılıklar bulunmaktadır.

Bu farklılıkların alınan ölçülerin sıklığı ve hassasiyeti ile doğru orantılı olduğu

düşünülmektedir.

4.1.3. İki boyutlu elektrik özdirenç kesitleri

Yer elektrik kesitleri, görünür özdirenç seviye haritalarında ve ters çözüm tekniği ile

belirlenmiş temel derinliği sonuçlarında belirlenen önemli bölgelerin daha iyi

tanımlanması ve yorumlanması açısından oldukça önemlidir. Bu kesitlerdeki gerçek

özdirenç değerleri ile ilişkilendirilmiş tabaka kalınlıkları yorumların doğru şekilde

sonuçlandırılmasına olanak sağlayacaktır. Yer elektrik kesitlerindeki değerler ters çözüm

tekniği ile görünür özdirenç değerlerinden elde edilmiştir.

4.1.3.1. 2004-2010 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri

Görünür özdirenç seviye haritalarında ve temel topografyası haritalarında öne çıkan

bölge olan sahanın kuzeydoğusu ve doğusu oluşturulan yer elektrik kesitlerle irdelenmiştir.

Bu amaçla, birbirine paralel yaklaşık kuzeydoğu – güneybatı yönelimli iki ve bunları

yaklaşık dik kesen bir profil oluşturulmuştur (Şekil 4.18 – 4.21).

Şekil 4.18. MTA tarafından alınan ölçümler ile oluşturulan iki boyutlu elektrik özdirenç kesitleri

54

a)

b)

Şekil 4.19. a) Profil 1’e ait iki boyutlu özdirenç derinlik kesiti, b) Profil 1’e ait iki boyutlu jeolojik

yorum kesiti

55

a)

b)

Şekil 4.20. a) Profil 2’e ait iki boyutlu özdirenç derinlik kesiti, b) Profil 2’e ait iki boyutlu jeolojik

yorum kesiti

56

a)

b)

Şekil 4.21. a) Profil 3’e ait iki boyutlu özdirenç derinlik kesiti, b) Profil 3’e ait iki boyutlu jeolojik

yorum kesiti

57

Profil 1 (Şekil 4.19) yaklaşık kuzeydoğu – güneybatı yönünde oluşturulmuştur. Bu

profilin yaklaşık 2000. metresinde temel derinliğinin birden düşmesi önceki bölümlerde

bahsedilen yaklaşık KD – GB doğrultulu normal fayın varlığını ortaya koymaktadır. Bu

bölgede ve çevresinde özdirenç değerleri 3 ohm-m’ye kadar düşmektedir. Bu durum

bahsedilen tektonik hattın içerisinde jeotermal akışkanın bulunabileceğini gösterebilir.

Profil 2 (Şekil 4.20)’de de benzer tektonik oluşumlar bulunmaktadır. Bu profilde

Profil 1’e göre daha fazla temel derinliği değişimleri söz konusudur. Alınan ölçülerin

sıklığı bu durumu etkileyebilir. Ancak Profil 2 olması gereken tektonik modeli daha iyi

tanımlamaktadır. Profil 1 ve Profil 2’nin yaklaşık 2000. metrelerinde etkisi görülen normal

fayın Profil 2’nin bulunduğu bölgede daha etkili olduğu da söylenebilir.

Diğer iki profil yaklaşık dik olarak oluşturulan Profil 3 (Şekil 4.21) ikincil

gözenekliliğin bulunabileceği yerleri işaret edebilir. Yeterince sık ölçü alınmadığı için tam

olarak doğru tabaka sınırının belirlenebilmesi güç olmasına rağmen KD-GB doğrultulu

fayların etkisinin bu profilde fark edildiğini ve profilin yaklaşık 1000 ve 2800.

metrelerinde faylanmanın olma olasılığı yüksektir (Şekil 4.21).

58

Şekil 4. 22. Profil 1, 2 ve 3’ü kapsayan ızgara modeli-1

59

Şekil 4. 23. Profil 1, 2 ve 3’ü kapsayan ızgara modeli-2

60

3 profilin de birlikte görülebilmesini sağlayan 3 boyutlu ızgara modelleri (Şekil 4.22-

4.23), bahsedilen olguların daha iyi anlaşılmasını sağlamaktadır. Anomali bölgesinin

oluşmasını sağlayan tektonik hatlar görülebilmektedir. Bu tektonik aktivitenin oluşturduğu

hidrotermal akışkanlar etkisiyle özdirenç değerleri 3-5 ohm-m değerlere kadar

düşmektedir.

4.1.3.1. 2010-2012 yılları arasında yapılan özdirenç ölçümleri

Sahada jeotermal potansiyelin en yüksek olduğu bölge olarak düşünülen sahanın

kuzeydoğusu ve doğusu kuzeydoğu – güneybatı doğrultulu 3 profil ve bunları yaklaşık dik

olarak kesen 2 profil olmak üzere toplam 5 profille modellenmiştir (Şekil 4.24).

Şekil 4. 24. FNC tarafından alınan ölçümler ile oluşturulan 2 boyutlu elektrik özdirenç kesitleri

61

a)

b)

Şekil 4.25. a) Profil 1’e ait iki boyutlu özdirenç derinlik kesiti, b) Profil 1’e ait iki boyutlu jeolojik

yorum kesiti

62

a)

b)

Şekil 4.26. a) Profil 2’e ait iki boyutlu özdirenç derinlik kesiti, b) Profil 2’e ait iki boyutlu jeolojik

yorum kesiti

63

a)

b)

Şekil 4.27. a) Profil 3’e ait iki boyutlu özdirenç derinlik kesiti, b) Profil 3’e ait iki boyutlu jeolojik

yorum kesiti

64

FNC şirketi tarafından oluşturulan yaklaşık doğu-batı yönelimli profillerde, sahanın

batısında sondajlarla belirlenmiş jeotermal etkinliğin yaklaşık kuzey güney yönelimli

faylarla sahanın kuzeyine ve kuzey doğusuna taşındığı görülmektedir. Bu taşınma

sonucunda birbirine benzer nitelikte rezervuarların birbirini yüksek açıyla kesen fayların

kesişim noktalarında belirlenebilmesi mümkün olabilir.

Profil 1’de (Şekil 4.25) temel topografyasında belirlenen yerlerin etkisi

izlenebilmektedir. Temel topoğrafyası haritasında belirtilen faylar profillerde belirtilen

fayları işaret etmektedir. Bu profilin yaklaşık 1600, 2600, 2900. metrelerinde belirlenen

değişimler muhtemel fay olarak yorumlanmıştır.

Profil 2’nin (Şekil 4.26) 1600. metresinde göze çarpan fayın etkisi profil 3’in

yaklaşık aynı metresinde belirlenen fayın uzantısıdır. Birbirine paralel olan bu iki profil

birbirini tamamlar niteliktedir. Bu anomali bölgelerinin özdirenç değerleri birbirine yakın

ve 3-5 ohm-m değerlere kadar düşmektedir. Bu denli düşük özdirenç değerlerinin

jeotermal potansiyel açısından birbirinden ayrılabilmesi için tüm veriler ile birlikte

değerlendirilmesi ve gerekirse daha ayrıntılı ölçümler yapılarak incelenmesi

gerekmektedir.

Profil 3 (Şekil 4.27)’de belirlenen muhtemel fay Profil 2’de etkisini daha fazla

göstermiştir. Bu durum alınan ölçülerin sıklığı ve hassasiyetine bağlı olabilir.

65

Şekil 4. 28. Profil 1, 2 ve 3’ü kapsayan ızgara modeli-1

66

Şekil 4. 29. Profil 1, 2 ve 3’ü kapsayan ızgara modeli-2

67

Profillerin yaklaşık kesişim noktalarına denk getirilerek oluşturulan ızgara modelleri

(Şekil 4.28 ve Şekil 4.29) anomali bölgelerinin tektonik olarak etkileşim içinde

bulunduğunu göstermektedir. Yaklaşık kuzeybatı – güneydoğu uzanımlı olan tektonik

aktivitelerin yani büyük tektonik sistem olan normal fayın etkisi daha kolay fark edilirken,

bu sisteme yüksek açılı olarak gelişen normal fayların etkisi daha dağınık olarak

görülmektedir. Bu durum alınan ölçülerin hassasiyeti ve aralarındaki mesafenin fazla

olmasından kaynaklanabilir. Birbirini kesen fayların kesişim noktasında ikincil

gözenekliliğin ve sıcaklığın artacağı kabul edilirse bu yerlerin daha doğru modellenmesi

büyük önem arz etmektedir.

4.2. Çalışma Alanının ve Çevresinin Depremsellik Araştırması

Jeotermal rezervuarları oluşturan sistemler incelendiğinde, sistemleri oluşturan

jeolojik olgular ortaya çıkmaktadır. Özellikle, yeraltı sularının ısınmasını ve depolanmasını

sağlayan kavramsal modellerin belirlenmesi ile jeotermal kaynaklar hakkında daha

belirleyici yorumlar yapılabilmektedir. Bölgeye ait kavramsal jeotermal model

incelendiğinde, tektonik aktivitelerin, jeotermal rezervuarın oluşmasında büyük rol

oynadığı görülmektedir. Temel olarak adlandırılabilecek Menderes Masifinin içinde

meydana gelen tektonik kırık ve çatlakların etkisiyle oluşan sıcak suyun depolanabileceği

rezervuarlar bölgeye ait kavramsal jeotermal model hakkında göz önünde

bulundurulabilecek en önemli olgu olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu bağlamda, çalışma

alanın depremselliğinin araştırılması, bölgede jeotermal açıdan önem teşkil edebilecek

aktif tektonik hatların belirlenebilmesini sağlayacaktır. Aktif tektonik hatların belirlenmesi

ile sahanın jeotermal açıdan önem teşkil eden bölgeleri kolayca tespit edilebilecektir.

Bölgede meydana gelen depremlerin derinliği, büyüklüğü ve tarihi Boğaziçi

Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Ulusal Deprem İzleme

Merkezi’ne ait sistemden edinilmiştir. Çalışma alanını kapsayan yaklaşık 1200 km ’lik bir

alan içerisinde, 3’den büyük, 1900 ile 2014 yılları arasında meydan gelen depremler

alınmış (Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi (UDİM) Deprem Sorgulama Sistemi,

2014) ve bulundukları lokasyonlarına, büyüklüklerine ve derinliklerine göre

haritalandırılmış ve diğer yöntemlerde elde edilen anomali haritaları ile birlikte

sunulmuştur (Şekil 4.30-4.34).

68

a)

b)

Şekil 4.30. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin

yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve odak derinlikleri. Şekil içindeki anomali haritası, 2004-2010 yılları arasında

yapılan özdirenç çalışmaları temel topoğrafyası haritasıdır

69

a)

b)

Şekil 4.31. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin

yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve odak derinlikleri. Şekil içindeki anomali haritası, 2004-2010 yılları arasında

yapılan özdirenç çalışmaları temel topoğrafyası haritasıdır

70

a)

b)

Şekil 4.32. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin

yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve odak derinlikleri. Şekil içindeki anomali haritası, radyojenik ısı akısı

haritasıdır

71

a)

b)

Şekil 4.33. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin

yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve odak derinlikleri. Şekil içindeki anomali haritası, bouguer anomali

haritasıdır

72

a)

b)

Şekil 4.34. a) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen depremlerin

yerleri ve büyüklükleri. b) Çalışma alanı ve çevresinde, 1900 ile 2014 yılları arasında gerçekleşen

depremlerin yerleri ve odak derinlikleri. Şekil içindeki anomali haritası, toplam manyetik anomali

haritasıdır

73

Oluşturulan depremsellik haritaları (Şekil 4.30-4.34) incelendiğinde, meydana gelen

depremlerin teknolojinin gelişimiyle de doğru orantılı olarak çoğunlukla 1980 ile 2011

yılları arasında gerçekleştiği görülmektedir. Çalışma alanına çok yakın ya da çalışma

alanının içerisinde kalan depremlerin büyüklükleri 3-3.7 arasında değişmektedir. Bu

ortalamayı bozan tek deprem, 02.03.1965 tarihinde yeryüzünden 42 km derinlikte 5,3

büyüklüğünde gerçekleşen depremdir. Ayrıca bu araştırılan tüm depremler içerisinde 2.

büyük depremdir. 5.8 büyüklüğünde, 13.01.1926 tarihinde, yüzeyden 10 km derinlikte

gerçekleşen deprem, çalışma alanında görülen en büyük depremdir (B.Ü. Kandilli

Rasathanesi (UDİM) Depem Sorgulama Sistemi, 2014). Bu deprem, çalışma alanının

dışında ve kuzeybatısında yer almaktadır. Ayrıca depremlerin derinlikleri arasında bir

orantı göze çarpmamakla birlikte ortalama 5-15 km arasında gerçekleştikleri söylenebilir

Depremsellik verilerinin jeofizik bulgularla birlikte gösterimlerinde (Şekil 4.30-4.34)

özdirenç verilerinden elde edilen temel topoğrafyası haritalarında önemli anomali bölgesi

olarak kabul edilen sahanın kuzeydoğusundaki derin temel derinliğine sahip bölgede

yaklaşık 10 km derinliğinde, 3 büyüklüğünde bir deprem gerçekleştiği görülmektedir.

Doğal konsantrasyon haritasında ise en yüksek radyoaktif etkinin görüldüğü sahanın

güneybatısında depremlerin yoğunlaştığı görülmektedir. Bouguer anomali haritasında çok

belirgin bir bulgu bulunmamasına karşın KB-GD çöküntü alanın çizgiselliğinde sıralanan

depremlerin bulunduğu söylenebilir. Toplam manyetik anomali haritasında KD-GB bir hat

boyunca sahayı iki ayırın anomali sınırının gerçekleşen depremlerin doğrultusu ile uyum

içinde olduğu söylenebilir. Bu sınırda Şekil 4.50’de muhtemel bir fayın varlığı (yaklaşık

X=2000-Y=0 ile X=9000-Y=13000 arasında) belirtilmiştir.

74

a)

b)

Şekil 4.35. a) Çalışma alanı ve çevresinde gerçekleşen depremlerin a) büyüklüklerinin ve b) odak

derinliklerinin, jeoloji haritası üzerinde gösterimi. KD-GB doğrultulu kesikli çizgiler depremlerin

oluşum geometrisini göstermektedir. Mavi kesikli çizgiler ise jeofizik verilerin birlikte

değerlendirilmesi ile belirlenen muhtemel KD-GB fayları göstermektedir

75

Çalışma alanının dışında ve güneybatısında yer alan yaklaşık 16 km alanda

depremlerin sıklaştığı görülmektedir. Bu bölgeye benzer bir sıklaşma çalışma alanının

içinde de görülmektedir (Şekil 4.35). Bu bölge MAK-2010-14 sondajının bulunduğu

bölgeye oldukça yakındır. Bu bölgede toplam manyetik anomali haritasında (Şekil 4.52)

belirtilen KD-GB muhtemel fayın bulunması jeotermal potansiyelin artmasını sağladığı

düşünülmektedir.

Çalışma alanı ve çevresinde gerçekleşen depremlerin tamamen bir doğrultu veya bir

odak merkezinde oluştukları söylenemez. Ancak genel olarak en belirgin görülen doğrultu

kuzeydoğu – güneybatı doğrultulu bir uzanımdır. Bu uzanım Şekil 4.35’de kesikli çizgi ile

belirtilmiştir. Birbirine paralel olan, aralarında yaklaşık 10 km bulunan iki hat üzerinde

yoğunlaşan depremler bir tektonizmanın oluşum mekanizmasını açıklamaya yardımcı

olabilir.

Gediz grabeninin yapısal jeolojisiyle etkileşim halinde meydana gelen depremler

aslında graben tektoniği ile uyuşmaktadır. Çalışma alanı, Batı Anadolu’nun orta

bölümünde yer alır. Bu bölgenin ana tektonik yapısı, Batı Anadolu da Geç Miyosende

başlayan, KD-GB doğrultulu açılmaya bağlı gelişen graben tektoniği şeklinde ve kabaca

doğu-batı uzanımlıdır. Ruhsat alanının bulunduğu Gediz grabeni doğu bölümünde kabaca

KB-GD doğrultulu olmasına rağmen, Alaşehir civarından itibaren D-B doğrultusunu

kazanmıştır (Burçak ve Dünya, 2011).

KD-GB doğrultulu açılma elbette çok daha uzun zaman dilimlerinde gerçekleşen bir

tektonik yapıdır. Ancak yine de birbirinden bağımsız odak noktalarında ve bağımsız

tarihlerde gerçekleşen depremler bu tektonik yapıyla uyumlu olarak gerçekleşmiştir.

Gediz grabeninde gerçekleşen depremlerin geometrisi ve odakları incelendiğinde bu

oluşan geometrinin KB-GD doğrultulu normal faylarla ilişkili olduğu düşünülmüştür

(Eyidoğan ve Jackson, 1985). Ancak bu konuda yapılacak ek çalışmalar daha kesin

sonuçların elde edilmesine ve bölgedeki potansiyeli yüksek jeotermal rezervuarların

4.3. Radyometrik Yöntem Çalışmaları

MTA tarafından yapılan radyometrik yöntem çalışmalarında 609 noktadan alınan

gama-ışını spektrometre ölçülerinin araştırma sahasındaki yerleri Şekil 4.36’de verilmiştir.

Bu tez kapsamında radyometrik yöntem ölçüleri yeniden, modellenmiş ve

değerlendirilmiştir.

76

Şekil 4.36. Radyometrik yöntem ölçü noktaları

Spektrometre cihazının ölçüm aralığına bağlı olarak, enerji seviyesi 0.5-3.0 MeV

aralığında olan tüm ışımalar ölçülen parametreleri oluşturmaktadır. Ölçülen parametrede

ışımaların toplamı, doğal konsantrasyonu temsil etmektedir. Yapılan veri işlem

basamakları yardımıyla, okunan tüm ışımalar doğrultusunda doğal, potasyum, toryum ve

uranyum konsantrasyon haritaları oluşturulmaktadır.

77

Şekil 4.37. Doğal konsantrasyon haritası

Oluşturulan doğal konsantrasyon haritası (Şekil 4.37) incelendiğinde kuvaterner yaşlı

alüvyon birimler ile Pliyosen ve Miyosen yaşlı çökellerin oluşturduğu örtü tabakasının

kalınlaştığı graben alanında radyoaktif etkiler azalmaktadır. Radyoaktif elementlerin etkisi

graben alanında örtü tabakasının kalın olduğu yerlerde ölçüm tekniğinin doğasının da

etkisiyle düşerken, paleozoyik yaşlı metamorfik kayaçların yüzeye daha yakın olduğu

bölümlerde yükselmektedir. Elbette bu genel yorumlamanın dışında kendi içerisinde de

farklılıklar gösteren radyoaktif etkiler söz konusudur. Buna rağmen grabenin bazı

bölümlerinde 12 ppm’lik anomalilerle karşılaşılmıştır. Bu bölgede eski dere yatağı olabilir.

Ancak bu konuda çok belirgin bir bulgu olmadığı için ve bu bölgede diğer yöntemlerde de

anomaliler elde edildiği için iki ihtimal de eşit derecede değerlendirmeye değer

görülmüştür.

Çalışma alanının güneybatısında doğal konsantrasyon etkisi en yüksek seviyelere

çıkmaktadır. Bu bölgede genel olarak yüksek değerler okunmasına rağmen kendi içerisinde

farklılıklar görülmektedir. Sahanın kuzeybatısında alınan ölçülerde metamorfik kayaçların

78

etkisiyle doğal konsantrasyon değeri yükselirken, metamorfik kayaçlara ulaşmadan örtü

tabakasında ölçülen değerler en düşük değerler olarak göze çarpmaktadır.

Bu durumda öne çıkan en önemli olgu, tektonik hatlarda fayların etkisi ile değerlerin

ani değişimler gösterdiği ya da çökeller içinde taşınan metamorfikler etkisi ile bölgesel

yoğunlaşmaların olmasıdır. Bölgesel yoğunlaşmaların taşınan ve yüzeye yakın olan

metamofik kayaçların etkisi ile olabileceği düşünülmektedir.

Şekil 4.38. Çalışma alanının jeoloji haritası üzerine bindirilmiş doğal konsantrasyon haritası

79

Bölgenin jeoloji haritasının üzerine bindirilmiş doğal konsantrasyon haritası (Şekil

4.38) yardımıyla yukarıda anlatılan olgular göz önüne serilmektedir. Grabenin orta

kısımlarında ve örtü tabakasının kalın olduğu bölümlerde radyoaktif etkiler düşmektedir.

Ayrıca, grabeni güneyden sınırlayan normal fayın etkisi doğal konsantrasyon haritasının

güney yarısındaki kırmızı renkli anomali bölgesinin sınırında görülmektedir.

Genel tanımlamaların yapılması açısından çok faydalı olan radyoaktif ölçümler aynı

zamanda bölgesel anomalilerin diğer yöntemlerle karşılaştırılması ile farklı yorumların

yapılmasına olanak sağlayacaktır.

Potasyum konsantrasyon haritası (Şekil.4.39) incelendiğinde, çalışma alanının doğal

konsantrasyon oranı ile sahadaki birimlerin potasyum içeriği arasında benzer bir dağılım

söz konusudur. Ancak, sahanın güneybatısındaki yüksek radyasyon etkisinde potasyum

içeriğinin düşük olmasının çökellerdeki metamorfik birimlerin içeriği ile alakalı olduğu

düşünülmektedir.

Şekil 4.39. Potasyum konsantrasyon haritası

80

Doğal konsantrasyon haritasında en yüksek radyoaktif etki görülen bölgede

potasyum içeriğinin daha az olduğu düşünülmektedir. Bu bölgedeki metamorfik şistlerin

daha çok toryum ve uranyum içeriği ile yüksek radyoaktif etki oluşturduğu

düşünülmektedir. Bu durumun çok doğru bir gözlem olduğu toryum ve uranyum

konsantrasyon haritaları incelendiğinde kolayca fark edilecektir.

Kuvaterner yaşlı eski alüvyon çökellerinde %2 civarına değerler ölçülmesi topraktaki

kil oranının düşük olduğu, ayrıca tarımsal kirliliğin (suni gübreden kaynaklı) olmadığı

söylenebilir (Küçük, 2010). Potasyum konsantrasyon haritasındaki benzer değerler aynı

yaklaşımla yorumlanabilir.

Potasyum konsantrasyon haritasında yapılan yorumlarda bahsedildiği gibi doğal

konsantrasyon haritasında en yüksek radyoaktif etkinin görüldüğü bölge olan sahanın

güneybatısında toryum içeriğinin potasyum içeriğine göre yüksek olduğu görülmektedir

(Şekil 4.40).

Şekil 4.40. Toryum konsantrasyon haritası

81

Ayrıca toplam radyoaktif etkinin en düşük olarak görüldüğü sahanın

kuzeydoğusunda toryum içeriğinin diğer radyoaktif etkilere oranla daha fazla olduğu fark

edilmektedir. Bu durumda örtü tabakasının kalın olduğu graben alanında toryum içeriğinin

diğer radyoaktif elementlere oranla daha fazla olduğu söylenebilir. Sahadaki en belirgin

radyoaktif etki metamorfik şistlerde görülmüştür. Bu etkiyi yaratan birincil radyoaktif

element toryum elementidir. Toryum konsantrasyon haritasının (Şekil 4.40) doğal

konsantrasyon haritası ile uyumu ve yüksek konsantrasyon değerleri bunu kanıtlar

niteliktedir.

Uranyum konsantrasyon haritası (Şekil 4.41) incelendiğinde, sahanın güneybatısında

doğal konsantrasyon haritasında en yüksek değerlerin görülmesini sağlayan etkilerden

birinin de uranyum içeriği ile yakından alakalı olduğu görülmektedir. Ayrıca uranyum

içeriği diğer radyoaktif etkilere kıyasla graben yüzeyinde yani örtü tabakasının kalın

olduğu bölümlerde daha fazla olduğu görülmektedir. Uranyum içeriği toryum ve potasyum

içeriğinin tersine sahanın geneline daha fazla yayılmıştır

Şekil 4.41. Uranyum konsantrasyon haritası

82

Konsantrasyon haritalarında renk göstergeleri ve birimleri farklıdır. Bu yüzden

renklerin göstergelerin dikkate alınarak yorumlanmasında fayda vardır. Oluşturulan tüm

konsantrasyon haritaları birlikte değerlendirildiğinde jeolojik oluşumlarla daha doğru

bağlantılar kurulabilecektir. Şekil 4.37, 4.39, 4.40, ve 4.41 de gösterilen konsantrasyon

haritaları ile jeolojik veriler birlikte değerlendirilerek söz konusu haritalar üzerinde olasılı

faylar kesikli çizgilerle işaretlenmiştir (Prof Dr. D. Perinçek, 10 Temmuz 2014 sözlü

görüşme). Örneğin sahanın güneybatısındaki metamorfik kayaçların en yüksek radyoaktif

element içeriğinin bulunduğu söylenebilir. Ayrıca bu kayaçlardaki uranyum ve toryum

etkisinin potasyum etkisine göre daha yüksek olduğu söylenebilir. Hatta doğal

konsantrasyon haritası ile toryum konsantrasyon haritasının yüksek derecedeki benzerliği

sahadaki toplam radyoaktif etkinin büyük oranda toryum içeriğine bağlı olarak geliştiğini

göstermektedir.

Radyoaktif etkilerin artığı bölümler, metamorfik birimlerin arttığı bölgelerle büyük

oranda uyuşması söz konusudur. Ayrıca Piliyosen-Kuvaterner yaşlı çakıltaşı, kumtaşı,

çamurtaşı karasal çökellerinin ikinci yüksek radyoaktif etkinin oluşmasına sebep olduğu

görülmektedir.

Sahanın genel jeolojik yapısıyla uyuşan konsantrasyon haritaları jeolojik yapının

ayrıntılı olarak tanımlanmasına büyük fayda sağlamaktadır. Formasyon sınırları bu

haritalar sayesinde kolaylıkla izlenebilmektedir.

Jeotermal açıdan radyoaktif etkilerin yorumlanabilmesi için radyojenik ısı akısı

haritasının incelenmesi büyük önem arz etmektedir (Şekil 4. 42).

83

Şekil 4.42. Radyojenik ısı akısı haritası

Radyojenik ısı akısı haritası, konsantrasyon haritasının dağılımı ile çok büyük

benzerlik göstermektedir. Hesaplanan radyoaktif element içerikleri ile doğru orantılı

olarak, radyojenik ısı akısı oranı şekillenmektedir. Radyojenik kökenli ısı kaynağının en

yüksek olduğu bölümler metamorfik şistleri yüzlek verdiği, temel kaya olarak adlandırılan

Menderes Masifinin yüzeye daha yakın olduğu bölgelerde ısı kaynağı daha kolay yüzeye

ulaşabilmektedir. Ancak, bu durum jeotermal potansiyelin en yüksek olduğu, hedeflenen

en yüksek sıcaklıklı rezervuarın ve yeterli düzeyde akışkanın bulunduğu bölgeyi

tanımlamayabilir. Hedeflenen en yüksek potansiyelli rezervuarın sahada temel derinliğin

en fazla olduğu graben alanında bulunabileceği göz önünde bulundurulmalıdır. Bu

durumda, ölçü sahasının doğusunda graben alanında 1,6-1,9 µW m-3değerlerine ulaşan

bölge dikkat edilmesi geren bir lokasyondur. Bu bölgede metamorfik birimlerin etkisi ile

değil de örtü tabası içinde bir ısı kaynağı bulunması söz konusu olabilir. Şekil 4.42 de

gösterilen radyojenik ısı akısı haritası ile jeolojik veriler birlikte değerlendirilerek söz

konusu harita üzerinde olasılı faylar işaretlenmiştir (Prof Dr. D. Perinçek, 10 Temmuz

2014 sözlü görüşme).

84

Ferromanyetik özellik gösteren mineraller Curie sıcaklığının üzerinde

mıknatıslanmalarını kaybederek paramanyetik özelliğe dönüşür. Fiziksel olarak, kayaçlar

Curie olarak bilinen sıcaklığın üzerinde mıknatıslanma özelliğini kaybeder. Ana

ferromanyetik taşıyıcı düşük titanyum (Curie sıcaklığı 550ºC) içerikli kaba taneli

titanomanyetittir (Büyüksaraç ve ark., 2005). Buna bağlı olarak mıknatıslanmanın çok

azaldığı ya da yok olduğu derinlik, Curie noktası derinliği olarak tanımlanmaktadır. Curie

noktası derinliği değerleri, sıcaklığın yüzeye en yakın olduğu bölgeleri tanımlamak

açısından önemlidir.

Şekil 4.43. Batı Anadolu Curie noktası derinliği haritası (Dolmaz ve ark., 2005)

Çalışma sahasının bulunduğu Gediz grabeni Alaşehir bölgesi, yukarıda verilen Batı

Anadolu Curie noktası derinliği haritasında (Şekil 4.43) 8,2 km değerinin bulunduğu

bölgeye denk gelmektedir. Bu karşılaştırma çalışma sahasının jeotermal açıdan ne kadar

yüksek potansiyeli olduğunu göstermektedir. Çalışma sahasında, yaklaşık 8,2 km derinlikte

ferromanyetik mineraller mıknatıslanma özelliğini büyük ölçüde yitirmektedir. Manto

85

kaynaklı sıcaklık potansiyelinin yüksek olmasının bu durumu tetiklediği düşünülürse,

çalışma alanının jeotermal potansiyelinin oldukça yüksek olduğu söylenebilir.

Çalışma alanının ısı akısı değeri Batı Anadolu’nun ısı akısı haritasından (Şekil. 4.44)

elde edilerek radyojenik ısı akısı ile manto kaynaklı ısı akısı arasındaki ilişki irdelenmiştir.

Çalışma alanının ısı akısı ortalama 150 mWm-2‘dir.

Şekil 4.44. Batı Anadolu’nun ısı akısı, jeotermal kaynak çıkışları ve volkanik merkezleri haritası

(Dolmaz ve ark., 2005)

Batı Anadolu’nun ısı akısı haritası incelendiğinde, bölgenin ısı akısı değerinin oldukça

yüksek olduğu söylenebilir. Kabukta tektonik hareketliliğin ve manto kaynaklı ısı etkisinin

yüksek olduğu bir bölgede bulunan çalışma alanının jeotermal potansiyeli oldukça

yüksektir.

86

4.4. Gravite Yöntemi

Jeotermal alanlarda gravite yöntemi, kayaçların yoğunluk farklılıklarını kullanarak

araştırma sahasının tektonik yapısını ortaya çıkarmak, hidrotermal alterasyon bölgelerini

belirlemek, volkanik ve magmatik sokulumları belirlemek ve bunların sonucunda jeotermal

açıdan olumlu bölgeleri belirlemek amacıyla kullanılmaktadır.

Çalışma alanı Gediz grabenin oluşumunu etkileyen tektonik kuvvetler etkisindedir

(Emre, 1996). Grabenin oluşumunu sağlayan kuzey – güney açılma rejimine bağlı olarak

gelişen düşük açılı sıyrılma fayları ve bunlarla yaklaşık aynı doğrultudaki yüksek açılı

normal faylar ve bu faylara takriben dik olarak gelişen yüksek açılı faylar (Prof Dr. D.

Perinçek, 10 Temmuz 2014 sözlü görüşme) gravite yöntemi ile belirlenmeye çalışılmıştır.

Çalışma alanında MTA tarafından 1265 noktada gravite ölçümü yapılmıştır (Şekil

4.45). Bu ölçümlere ait gravite verileri yeninden değerlendirilmiştir. Çalışma alanına ait

Bouguer anomali haritası elde edilmiştir (Şekil 4.46). Gravite yönteminde yeraltına ait tüm

yapıların yerçekimi etkisi ölçüldüğü için derin ve sığ yapıların etkileri birbirinden

ayrılmalıdır. Böylece hedeflenen derinlikte bulunan yapıların gravite anomalilerine etkisi

incelenebilmektedir. Bouguer haritasına çeşitli veri işlem aşamaları (türev ve analitik

uzanım yöntemleri) uygulanmış ve bölgesel, yerel etkiler birbirinden ayrılmıştır. Bu veri

işlem aşamaları sonucunda, ikinci düşey türev ve analitik uzanım gravite anomali haritaları

oluşturulmuştur (Şekil 4.47, Şekil 4.48).

Arazi uygulamalarında ölçülen gravite değerlerine 2,4 gr/cm3 yoğunluğu kullanılarak

topoğrafya düzeltmesi yapılmıştır. 2,67 gr/cm3 yoğunluk değeri kullanılarak da Bouguer

değerleri elde edilip Bouguer anomali haritası hazırlanmıştır.

87

Şekil 4.45. Çalışma alanında uygulanan gravite yöntemi ölçüm lokasyonları

Çalışma alanında alınan ölçümler çöküntü alan olarak ön plan çıkabilecek graben

yüzeyini ayrıntılı şekilde tanımlayabilecek ölçü aralıkları ile yapılmıştır. Yaklaşık 250-500

m ölçü aralıkları ile gravite verisi MTA tarafından toplanmıştır.

88

Şekil 4.46. Bouguer anomali haritası

Bouguer gravite anomali haritası incelendiğinde, sahanın kuzey ve kuzeydoğusunda

yayılım gösteren yaklaşık kuzeybatı – güneydoğu doğrultulu bir çöküntü alan

görülmektedir. Yüzeyde görülen topoğrafik yayılımla benzerlik gösteren Bouguer anomali

haritası, graben ve horst yapıları üzerinde bulunan kayaçların yoğunluk değerlerinden

büyük ölçüde etkilenmiştir. Sahanın kuzeydoğusunun uygulanan diğer jeofizik

yöntemlerde olduğu gibi dikkat edilmesi gereken birincil bölge olduğu söylenebilir (Şekil

4.46). Tektonik kuvvetler ve oluşumlar hakkında daha ayrıntılı yorumlar yapabilmek için

diğer gravite anomali haritaları incelenmiştir.

Gravite yönteminde analitik uzanım yöntemleri derin ve sığ yapıların birbirinden

ayrılmasını sağlamak amacıyla çalışma alanının topoğrafik etkilerini ortadan kaldırmak

için yapılmaktadır. Aşağı uzanım yönteminde ölçüler yüzeyden derinde alınmış gibi

oluşturulur ve bu yöntem türev yöntemine benzer. Yukarı uzanım yönteminde ise, derin

kütlelerin etkisini ortaya çıkarmak için yapılır ve sığ etkiler daha az ön plandadır.

89

1000 m yukarı uzanım gravite anomali haritası incelendiğinde (Şekil 4.47), anomali

bölgesinin geometrisi grabenin tektonik oluşumuyla uyumludur. Topoğrafik etkilerin

giderilmesi ile çöküntü alanın daralması gözlenirken, anomali haritasında görülen

farklılıkların topoğrafik etkilerden bağımsız olarak gerçek anomali değerlerini ifade ettiği

söylenebilir.

Şekil 4.47. 1000 m yukarı uzanım gravite anomali haritası

90

Şekil 4.48. 1.düşey türev uygulanmış gravite anomali haritası

Şekil 4.49. 2. düşey türev uygulanmış gravite anomali haritası

91

Şekil 4.50. Analitik sinyal uygulanmış gravite anomali haritası

Türev yöntemi, toplam manyetik alanın yatay ve düşey bileşenlerine göre birinci ve

ikinci türevi alınarak sığ ve derin yapıların gravite anomalilerine etkisini birbirinden

ayırmak için yapılmaktadır. Yatay türev verideki yatay ayrımlılığı arttırmak için kullanılır.

Düşey türev ise düşey ayrımlılığı arttırmak için kullanılır.

Gravite yönteminde düşey türev yöntemi gravite vektörünün düşey yönlü olması

sebebiyle büyük önem arz etmektedir. Düşey bileşendeki rejyonel etkilerin türev

giderilmesi, anomalileri daha belirgin hale getirmektedir. 1.düşey türev haritasında bu

durum kolayca fark edilmektedir (Şekil 4.48).

İkinci düşey türev gravite anomali haritası incelendiğinde (Şekil 4.49), yüzeydeki

jeolojik birimlerin etkisinin giderildiğini ve en önemli anomali bölgesi olan sahanın

kuzeydoğusunun anomali sınırlarının daha iyi ortaya çıktığı görülmektedir. İkinci düşey

türev anomali haritasında belirlenen muhtemel faylar diğer yöntemlerle karşılaştırılarak

anomali haritasına işaretlenmiştir. Şekil 4.49 ve diğer jeofizik yöntemlerle elde edilen

92

veriler jeolojik verilerle entegre edilerek, söz konusu haritalar üzerinde olasılı faylar

işaretlenmiştir (Prof Dr. D. Perinçek, 10 Temmuz 2014 sözlü görüşme).

Sahanın KB ve KD’sunda olası faylarla sınırlanmış anomali bölgeleri ve belirtilen

fayların kesişim noktaları ikincil porozite yani jeotermal potansiyel açısından önemli

olabilir.

Şekil 4.50’de analitik sinyal yöntemi uygulanmış gravite anomali haritası verilmiştir.

Analitik sinyal yöntemi ile jeolojik yapıların sınırlarının ve derinliklerinin daha iyi

belirlenmesi mümkün olmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, araştırma sahasının

yapısal jeolojisinin daha iyi anlaşılmasına olanak sağlaması amacıyla jeolojik ve tektonik

sınırlar analitik sinyal yöntemi ile belirlenmeye çalışılmıştır. Bu bağlamda Şekil.4.50’de

özellikle KB-GD doğrultulu çizgisellik sergileyen yapı sınırları diğer yöntemlerle

karşılaştırarak analitik sinyal anomali haritasına işaretlenmiştir. Güney kenar fay

sisteminin en belirgin şekilde ortaya çıktığı Şekil.4.50’de görülmektedir.

4.5. Manyetik Yöntem

Jeotermal arama çalışmalarında manyetik yöntem, volkanik ve magmatik

sokulumların, hidrotermal alterasyon içerebilecek bölgelerin ve sıcaklığın etkisi ile

manyetik iletkenliğin düşük olduğu muhtemel fay ve rezervuar bölgelerinin tespiti için

kullanılmaktadır. Araştırma sahasında genel olarak jeotermal açıdan önemli olabilecek ve

daha sonra farklı jeofizik yöntemlerle ayrıntılı olarak çalışılması gereken bölgelerin

belirlenebilmesi amacıyla uygulanmıştır.

Çalışma alanında MTA tarafından 1314 noktada manyetik ölçü alınmıştır (Şekil

4.51). Bu ölçümlere ait manyetik veriler yeniden değerlendirilmiştir. Çalışma alanına ait

toplam manyetik alan haritası oluşturulmuştur (Şekil 4.52). Gravite yönteminde olduğu

gibi sığ ve derin yapıların etkilerinin birbirinden ayrılarak yorumlanabilmesi için, yatay ve

düşey ayrımlılığın arttırılması için yukarı analitik uzanım, kutba indirgeme ve analitik

sinyal veri işlem yöntemleri uygulanmıştır.

93

Şekil 4.51. Çalışma alanında uygulanan manyetik yöntem ölçü lokasyonları

Çalışma sahasında yüzeyde gözlenen jeolojik birimlerin büyük çoğunluğu paramanyetik

özellik taşımaktadır (Yıldırım, 2010).

94

Şekil 4.52. Toplam manyetik alan anomali haritası. Kırmızı dairelerle işaret edilen olası

hidrotermal alterasyonları işaret edebilecek kapanım bölgeleridir

Çalışma alanında bulunan magmatik ve volkanik kayaçların etkisini ve hidrotermal

alterasyonların bulunabileceği bölgeleri belirleyebilmek için toplam manyetik alan anomali

haritası oluşturulmuştur (Şekil 4.52). Sahada yüksek manyetik iletkenlik gösteren bölgeler

arasında bir kapanım içinde düşük manyetik iletkenlik bulunması hidrotermal

alterasyonların etkisi olabilir. Sahanın güneyinde bu şekilde iki bölge bulunmaktadır. Bu

bölge MAK-2010-15 sondajının bulunduğu yere ve yaklaşık 5 km kuzeybatısına denk

gelmektedir. Magmatik ve volkanik kayaçların etkisi toplam manyetik alan anomali

haritasında görülmemiştir.

Toplam manyetik alan değerlerine, anomalilerin gerçek konumlarına taşınabilmesi

amacıyla kutba indirgeme işlemi uygulanmaktadır (Şekil 4.53). Toplam manyetik alan

anomali haritası ile benzerlik gösterse de bazı bölgelerin ayrımlılığının arttığı söylenebilir.

95

Şekil 4.53. Kutba indirgenmiş manyetik anomali haritası. Kırmızı dairelerle işaret edilen olası

hidrotermal alterasyonları işaret edebilecek kapanım bölgeleridir

Kutba indirgenmiş manyetik anomali haritasında verilerin birlikte yorumlanması ile

elde edilen muhtemel fayların konumları anomali sınırları ile uyum içindedir. Manyetik

anomali haritalarında KD-GB doğrultulu muhtemel fayların varlığı kolayca fark

edilmetedir.

96

Şekil 4.54. 1000 m yukarı uzanım yapılmış manyetik anomali haritası. Kırmızı dairelerle işaret

edilen olası hidrotermal alterasyonları işaret edebilecek kapanım bölgeleridir

1000 m yukarı uzanım haritası (Şekil 4.54) incelendiğinde sığ ve bozucu yapıların

etkilerinin giderildiği görülmektedir. Sahanın kuzey doğusundaki anomali bölgesinin Şekil

4.53’de olduğu gibi sıcaklığın yüksek olduğu bölgeleri gösterdiği düşünülmektedir. Ayrıca

jeolojik olarak farklı manyetik özellik gösteren birimlerin birbirinden ayrıldığı sınırlar

belirgin olarak fark edilmektedir.

Şekil 4.55’de elde edilmiş olan analitik sinyal haritasında alanın kuzey doğu

kesiminde düşük şiddetli anomalilerin ve güneybatı kesiminde şiddetli anomalilerin yerleri

belirgin olarak ortaya çıkmıştır. Ayrıca alanın orta bölümünde diğer yöntemlerin araştırma

bulgularında da paylaşılan güneydoğu-kuzeybatı doğrultusunda bir süreksizlik tespit

edilmiştir (Şekil 4.55). Bu süreksizlik çöküntü sınırı olarak tanımlanabilir.

97

Şekil 4.55. Analitik sinyal uygulanmış manyetik anomali haritası. Siyah kesikli çizgili hat bu

anomali haritasında ön plana çıkan sınırı temsil etmektedir

4.6. Değerlendirilen Verilerin Anomali Bölgelerinin Karşılaştırılması

Bu tez kapsamında yeniden değerlendirilen tüm jeofizik yöntemlerin verileri

incelendiğinde (Şekil 3.4) en önemli anomali bölgelerinin birbiri ile uyuştuğu

görülmektedir (Şekil 4.58). Manyetik ve radyometrik yöntem çalışmalarında en önemli

anomali bölgeleri sahanın jeolojisinden dolayı farklı alanları kapsamaktadır. Ancak bu

alanlardan jeolojik bilgilere dayanarak dikkat edilmesi gerektiği düşünülen bölgeler özenle

seçilmiştir. Tüm jeofizik yöntemlerin anomali bölgelerinin birbirini desteklemesi, jeofizik

yöntemlerin jeolojik bilgileri gözeterek efektif olarak uygulandığında hedeflenen sonuçlara

ulaşılmasını kolaylaştırdığını göstermektedir.

98

Şekil 4.56. 2010-2012 yılları arasında yapılan özdirenç çalışmalarına ait temel topoğrafyası

haritasının 1000 m yukarı uzanım gravite anomali haritasının üzerinde gösterimi

99

Şekil 4.57. 2004-2010 yılları arasında yapılan özdirenç çalışmalarına ait temel topoğrafyası

haritasının 1000 m yukarı uzanım gravite anomali haritasının üzerinde gösterimi

Şekil 4.56 ve Şekil 4.57’de 1000 m yukarı uzanım anomali haritasının üzerinde temel

topoğrafyası haritaları bindirilmiş ve verilerin birlikte değerlendirilmesi ile muhtemel

tektonik hatların nasıl ortaya konulabileceği gösterilmeye çalışılmıştır. Sahanın

kuzeydoğusundaki çöküntü alanın farklı jeofizik yöntemlerle sınırlarının belirlenmesi ve

tektonik kökeni ortaya konması mümkün olmuştur.

100

Şekil 4.58. Araştırma sahasına ait farklı jeofizik yöntemlerin en önemli anomali bölgeleri

Şekil 4.59’da verilerin birlikte değerlendirilmesi ile belirlenen anomali bölgesinin

yeri jeoloji haritası üzerinde belirtilmiştir. Araştırma sahasının kuzeydoğusunda grabenin

orta kesiminde bulunan en önemli anomali bölgesinde açılan MAK-2011-03 jeotermal

sondajı bölgenin jeotermal potansiyelinin çok yüksek olduğunu ortaya koymuştur.

101

Şekil 4.59. Araştırma sahasına ait farklı jeofizik yöntemlerin en önemli anomali bölgelerinin jeoloji

haritası üzerinde gösterimi

4.7. Çalışma Alanında MTA Tarafında Yapılan Jeotermal Sondajlar

MTA tarafından yapılan araştırma sondajlarında sahanın potansiyeli ortaya

konmuştur. Daha sonra yapılan derin jeotermal sondajlardan, MAK-2010-14 sondajında en

yüksek sıcaklık değerlerine ulaşılmış ancak jeotermal potansiyel açısından en önemli yer

olmadığı daha sonra yapılan MAK-2011-03 sondajında anlaşılmıştır. Çalışma alanında

MTA tarafından yapılan derin sondajların sıcaklık, derinlik, basınç ve debi gibi

parametreleri Çizelge 4.1’de verilmiştir (Burçak ve Dünya, 2011).

102

MTA tarafından yapılan jeotermal sondajların kuyu logları ekler bölümünde paylaşılmıştır.

Çizelge 4.1. Çalışma alanındaki sondajların kuyu parametreleri

Sondaj Derinlik

(m)

Max. Rezervuar

Sıcaklığı

(ºC)

Kuyu başı

kapama basıncı

(Bar)

Debi

(lt/s)

Ana Rezervuar

Seviyesi

(m)

MAK-

2010-14 2750 269,96 32 35,19 1750-2500

MAK-

2010-15 1750 154 10 7,3 -

MAK-

2011-03 2150 188,39 39 91 1800-2150

103

BÖLÜM 5

SONUÇLAR VE ÖNERİLER

Gediz grabeninde, Salihli-Alaşehir ilçeleri arasında yer alan araştırma sahasında

MTA Genel Müdürlüğü tarafından yapılmış olan jeofizik çalışmalar (gravite, manyetik,

radyometrik ve özdirenç yöntemleri) ve FNC Petrol Madencilik San. ve Tic. A.Ş.

tarafından yapılan özdirenç yöntemi verileri bu tez çalışması kapsamında yeniden

değerlendirilmiş ve modellenmiştir. Değerlendirilen tüm veriler ve elde edilen modeller

birbirleri ile karşılaştırılmış ve birlikte yorumlanmıştır.

Batı Anadolu’da aktif kıtasal açılma rejimi içinde Kuvaterner’de gelişen Gediz

grabeninin jeolojik ve tektonik yapısı, yüksek sıcaklık, debi ve basınç parametreleri taşıyan

jeotermal rezervuarların oluşmasına olanak sağlamıştır. Graben yüzeyindeki çöküntü

alanının oluşmasını sağlayan normal faylar ve onlara yüksek açılı olarak gelişen daha genç

KD-GB doğrultulu faylar kademeli olarak birbirlerini takip ederek araştırma sahasında

bölgesel derinleşmeler yaratmıştır.

Çalışma alanının depremsellik araştırmasına ait araştırma bulguları (Şekil 4.30 -

4.35) incelendiğinde, bölgede meydana gelen depremlerin grabenin tektonik evrimi ile

uyumlu bir geometri ile gerçekleştiği söylenebilir. Aktif kıtasal açılma rejimi içinde

bulunan araştırma sahasında son yıllarda 3’den büyük birçok deprem yaşandığı

belirlenmiştir. Özellikle depremlerin yoğun olarak gözlendiği bölgelerde, beklenen

sismotektonik aktiviteye uyumlu olarak jeotermal etkinliğin izleri ortaya çıkmıştır.

Gravite yöntemi araştırma bulguları (Şekil 4.46 - 4.50) incelendiğinde sahanın

kuzeyinde yaklaşık KB – GD doğrultulu bir çöküntü alanı bulunduğu fark edilmiştir. Bu

çöküntü alanının en doğusunda, sahanın kuzeydoğusunda en düşük gravite değerleri

bulunmaktadır. Bu bölge gravite yönteminde araştırma sahasının en önemli anomali

bölgesi olarak kabul edilebilir. Özellikle ikinci düşey türev gravite anomali haritası (Şekil

4.49) incelendiğinde sahanın kuzeydoğusunun yaklaşık KD – GB doğrultulu normal

faylarla ana tektonik sistem olan yaklaşık KB – GD doğrultulu normal fayların kesişim

bölgesi olabilmesi muhtemeldir. İkincil poroziteyle beslenebilecek bir jeotermal

rezervuarın bu bölgede bulunma olasılığı yüksektir.

Manyetik yönteme ait araştırma bulguları (Şekil 4.52 - 4.55 incelendiğinde sahanın

kuzey yarısında yaklaşık D – B doğrultulu düşük mıknatıslanmalı bir yapı gözlenmiştir.

104

Kutba indirgeme işleminden sonra bu yapının sınırlarının daha doğru belirlendiği

düşünülmektedir. Bu doğrultu GD-KB yönelimli bir fayla sınırlanmaktadır. Bu sınır aynı

zamanda çöküntü ve sırt yapısını birbirinden ayırmaktadır. Bu durum Şekil 4.55’de

gösterilen manyetik yöntemden elde edilen analitik sinyal haritasında gözlenmiştir. Ayrıca

sahanın güneyinde yeralan bazı şiddetli anomaliler de bu haritada görülebilmektedir.

Radyometrik yönteme ait araştırma bulguları (Şekil 4.37 - 4.42) incelendiğinde

radyoaktif elementlerin sahanın güneybatısında daha etkili olduğu görülmektedir. Önceki

çalışmalara ait jeolojik bilgilere bakıldığında Gediz grabeninin tektonik evriminde güney

kanadın daha önce aktif olduğu görülmektedir (Çiftçi ve Bozkurt, 2009b). Bu sebeple,

sahanın kuzey yarısındaki güneydoğu-kuzeybatı doğrultulu kesimin güney yarı ve daha

kuzeye göre oranla daha sıcak olabileceği söylenebilir. Bu alanda yapılan sondajlar yüksek

sıcaklıklı jeotermal akışkanın varlığını kanıtlanmıştır. Radyojenik ısı akısı haritası (Şekil

4.42) incelendiğinde sahanın güneyinde yüzeye yakın metamorfik kayaçların etkisi ile

yüksek değerler bulunduğu gözlenmiştir. Ancak sahanın kuzeydoğusundaki bölgesel

yüksek radyojenik ısı akısı değerlerinin temel içinde bulunabilecek bir jeotermal rezervuar

sebebiyle oluşabileceği söz konusu olduğu belirlenmiştir.

Özdirenç çalışmalarında modellenen ölçülerden elde edilen temel derinlikleri

Alaşehir Formasyonu içerisindeki killi kireçtaşı ara katmanları ile Menderes masifi örtü

şistleri ve karbonatları ile benzerliği kabul edilerek hesaplanmıştır. Taban konglomerası

olarak adlandırılan Menderes masifi üzerindeki örtü birimler, özdirenç değerleri açısından

Menderes masifi birimlerinden ayırt edilebilmesi mümkün olmamaktadır. Miyosen dönemi

içerisinde aktif olan ve Gediz grabeninin oluşumunu büyük ölçüde etkileyen güney

sıyrılma fayı Alt Miyosen yaşlı Alaşehir Formasyonu tabanında bulunmaktadır.

2004-2010 yılları arasında uygulanan özdirenç yöntemi araştırma bulguları (Şekil

4.5-4.14) incelendiğinde, sahada en düşük özdirenç değerlerinin bulunduğu bölgenin

büyük bir yayılım gösterdiğini ancak sahanın kuzeydoğusunun yine ön plana çıktığı

görülmektedir. 2004-2010 yılları arasında yapılan özdirenç çalışmalarında araştırma

sahasının ayrıntılı olarak modellenmesi için yeterli olacak çoklukta ve sıklıkta DES ölçüsü

alınmasa da, sahada yapılacak araştırma sondajlarının yerlerinin belirlenebilmesi için

yeterli olmuştur.

2010-2012 yılları arasında uygulanan özdirenç yöntemine ait araştırma bulguları

incelendiğinde sahanın kuzey ve kuzeydoğusundaki düşük özdirençli bölgeler öne

105

çıkmaktadır. FNC şirketi tarafından yapılan özdirenç yöntemi ölçümlerinde sahanın detaylı

modellenmesi yapılabilmiştir. Elde edilen görünür özdirenç seviye haritalarında düşük

özdirençli bölgelerin çok geniş alanları kapsadığı belirlenmiştir. Çok düşük ve birbirine

yakın özdirenç değerlikli bölgelerde tektonik açıdan aktif jeotermal açıdan doğru

noktaların belirlenebilmesinde temel derinlikleri ön plana çıkmaktadır Bu çalışmalara ait

temel topografyası haritaları incelenerek sahanın en derin ve ikincil gözenekliliğin

bulunabileceği bölgeler belirlenmiştir.

Birbirinden farklı jeofizik yöntemlerin birbirine çok yakın bölgeleri anomali bölgesi

olarak tanımlaması, farklı jeofizik yöntemlerin birlikte kullanılması ile hedeflenen sonuca

çok daha doğru bir şekilde ulaşılabileceğini göstermiştir. Buna göre alanın kuzeydoğu

kesiminde özdirenç haritalarındaki iletken tabakanın olduğu, gravite anomali haritalarında

çöküntü alan içinde kalan, manyetik anomali haritalarında sıcaklığı işaret edebilecek düşük

mıknatıslanmalı bölgede, radyometrik yöntem anomali haritalarında ön plana çıkan

bölgede ve tüm yöntemlere ait verilerin birlikte değerlendirilmesi ve yorumlanması ile

belirlenen muhtemel tektonik hatlarda birbirine kesen fayların kesişim noktalarında 2750-

3500 m aralığında sondaj yapılması önerilebilir. Bu değer özellikle araştırma sahasında

örtü kaya olabilecek nitelikteki yapının 2000-2250 m derinliğinde olduğu bilgisi ile de

örtüşmektedir.

106

KAYNAKLAR

Adıgüzel C., Duvarcı E., 2012. Maspo Enerji Alaşehir Sahası Özdirenç Etüdü Proje Sonuç

Raporu. FNC Petrol Madencilik San. ve Tic. A.Ş., Türkiye.

Akın U., Çiftçi Y., 2011. Kırşehir Masifinin Isı Akısı ve Radyojenik Isı Üretiminin

Jeolojik Kaynakları. MTA Dergisi, 143, 53-73.

Alpaslan N., Koca D., 2012. Petrol Arama Çalışmalarında Kullanılan Jeofizik Yöntemlere

Genel Bir Bakış. Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi, 2/1: 157-170.

Arısoy M.Ö., 2007. Düşey ve Yatay Manyetik Gradient Verilerinin 3-Boyutlu

Modellenmesi ve Ters Çözümü. Yüksek Lisans Tezi. Cumhuriyet Üniversitesi,

Türkiye.

Aydın İ., 1993. Bir Jeofizik Yöntem: Gama-Işını Spektrometresi. Jeofizik 7: 109-122.

Başel E.D.K., 2010. Türkiye Jeotermal Potansiyelinin Araştırılması. Doktora Tezi. İstanbul

Teknik Üniversitesi, Türkiye.

Bostan S., Karzaoğlu H., Küçük M., 2010. Alaşehir (Manisa) Jeotermal Enerji Aramaları

Projesi, Jeofizik MT, AMT, Elektrik Özdirenç ve Radyometrik Yöntemleri Etüdü

Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Türkiye.

Bozcu M., 2009. Geology of Neogene Basins of Buldan-Sarıcaova Region and Their

İmportance in Western Anatolia Neotectonics. International Journal of Earth

Sciences, 99/4: 851-861.

Bozkurt E., 2001, Neotectonics of Turkey-A Synthesis. Geodinamica Acta, 14, 3-30.

Burçak M., Dünya H., 2011. Manisa Civarı (Alaşehir-Kavaklıdere) Jeotermal Enerji

Arama Projesi, Mak-2010-14, Mak-2010-15 ve Mak-2011-03 Jeotermal

Sondajları Kuyu Bitirme ve Test Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel

Müdürlüğü, Türkiye.

Bülbül A., 2009. Alaşehir (Manisa) Sıcak ve Soğuk Su Sistemlerinin Hidrojeolojik ve

Hidrojeokimyasal Açından İncelenmesi. Doktora Tezi. Dokuz Eylül Üniversitesi,

Türkiye.

107

Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi (UDİM) Deprem Sorgulama Sistemi, 2014. (14

Temmuz 2014), http://Udim.Koeri.Boun.Edu.Tr/Zeqdb/.

Büyüksaraç A., Jordanova D., Ateş A., Karloukovski V., 2005. Kapadokya İgnimbiritleri

ve Volkanitlerinde Paleomanyetik Çalışma - Manyetik Anomalilerin Yorumuna

Bir Yaklaşım. İstanbul Üniv. Müh. Fak. Yerbilimleri Dergisi, 18/2: 199-218.

Çiftçi B.N., 2007. Geological Evolution of the Gediz Graben, SW Turkey: Temporal and

Spatial Variation of the Graben. PhD Dissertation (Doktora Tezi). Orta Doğu

Teknik Üniversitesi, Türkiye.

Ciftçi N.B., Bozkurt E., 2009b. Evolution of the Miocene Sedimentary Fill of the Gediz

Graben. J. Sediment. Geol., 216: 49-79.

Ciftçi N.B., Bozkurt E., 2010. Structural Evolution of the Gediz Graben, SW Turkey:

Temporal and Spatial Variation of the Graben Basin. Basin Research, 22/6: 846-

873.

D’Aguanno C., Marco Z., 2012. Magnetotelluric Survey Alaşehir 3D Modeling Report.

Western Geco Integrated EM Center Of Excellence, Italy.

Demircioğlu D.K., 2009. Alaşehir Grabenine Ait Sismik Kesitlerin Yorumu. Yüksek

Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi, Türkiye.

Dobrin M.B., 1960. Introduction to Geophysical Prospecting (2nd Edition) : New York,

Mcgraw-Hill Book Co., Inc., 446.

Dolmaz M.N., Hisarlı Z. M., Ustaömer T., Orbay N., 2005. Curie Point Depths Based on

Spectrum Analysis of Aeromagnetic Data, West Anatolian Extensional Province,

Turkey. Pure Appl. Geophys. 162: 571–590.

Emre T., 1996. Gediz Grabenin Tektonik Evrimi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 39/2: 1-18.

ENVY Enerji ve Çevre Yatırımları A.Ş., 2013. 45 Mwe Alaşehir Jeotermal Enerji Santrali

Projesi (Zorlu Jeotermal Enerji Elektrik Üretim A.Ş.). Manisa, Türkiye.

Eyidoğan H., Jackson, J.A., 1985. A Seismological Study of Normal Faulting in the

Demirci, Alaşehir and Gediz Earthquake of 1969-1970 in Western Turkey:

Implications for the Nature and Geometry of Deformation in the Continental

Crust, Geophysical Journal of Royal Astronomical Society, 81, 569-607.

108

GEM GSM-19 Manyetometre Cihazı Tanıtım Kataloğu, 2004. (14 Temmuz 2014),

http://Terraplus.Ca/Rentals/Gsm19v6.Aspx

International Atomic Energy Agency (IAEA), 2003. Guidelines for Radioelement Mapping

Using Gamma Ray Spectrometry Data. Iaea-Tecdoc-1363: 1-39.

Karamanderesi İ.H., 1971. Turgutlu-Salihli Arası Gediz Nehri Güneyi, Jeoloji, Hidrojeoloji,

Jeotermik Enerji Etüt Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Türkiye.

Karamanderesi İ. H., Yılmazer S., Yıldırım T., Yakabağ, A., Çiçekli K., Gevrek A G.,Demir

A., Yıldırım N., 1995. Manisa-Turgutlu-Salihli-Alaşehir Arası Gediz Vadisi

Jeotermal Enerji Aramaları Etüt ve Sondaj (SC-1) Verileri Sonuç Raporu. Maden

Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Türkiye.

Karamanderesi İ. H., 1996. Kavaklıdere (Manisa-Alaşehir) Beldesi AK-1 Sıcak Su Arama

Sondajı Bitirme Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Türkiye.

Karahan Ç., 2005, Manisa Alaşehir-Kavaklıdere-Kurudere AK-2 Sondajları Kuyu Bitirme

Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Türkiye

Kopaçlı A., 2009. Hatay İli Yayladağ İlçesinde Özdirenç Yöntemiyle Yer Altı Suyu

Aramaları. Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi, Türkiye.

Küçük M., 2010. Alaşehir (Manisa) Jeotermal Arama Projesi Radyometrik Yöntem Edüt

Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Türkiye.

Mareschal J.C., Jaupart C., 2012. Radiogenic Heat Production, Thermal Regime and

Evolution of Continental Crust. Tectonophysics 609: 524–534.

Sanver M., İşseven T., 2007. Gravite ve Manyetik Arama Yöntemleri. Nobel Yayın

Dağıtım, Ankara. ISBN: 978-9944-77-168-9-368.

Sarıkaya M.A., 2001. Gediz Grabeninin Alaşehir – Salihli Arasındaki Kesiminde (Karadut

Çevresi) Menderes Masifi ile Tersiyer Örtü Kayaçları Arasındaki Yapısal İlişkinin

İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Hacettepe Üniversitesi, Türkiye.

Şener Ç., Yücel M., Karagöz Ş., 1993. Manisa-Turgutlu-Salihli-Alaşehir Arası Jeotermal

Enerji Aramaları Jeofizik Etütleri Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel

Müdürlüğü, Türkiye.

109

Yıldırım G., 2010. Manisa ve Civarı Joetermal Enerji Aramaları Gravite ve Manyetik Etüt

Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Türkiye.

I

EKLER

EK-1. Çalışma Alanı ve Çevresinde gerçekleşen depremler ve sismolojik

parametreleri

Ek Çizelge.1

No Oluş tarihi Der(km) xM MD ML Mw Ms Mb 1 10.12.2011 5 3 0 3 0 0 0 2 07.09.2011 6 3,1 3,1 0 0 0 0 3 07.09.2011 5 3 3 0 0 0 0 4 07.09.2011 4 3 3 0 0 0 0 5 05.09.2011 4 3 0 3 0 0 0 6 01.09.2011 5 3 3 0 0 0 0 7 20.07.2011 5 3,1 3,1 0 0 0 0 8 26.05.2011 3 3,3 3,3 0 0 0 0 9 26.09.2007 8 3 3 0 0 0 0

10 30.08.2007 7 3 3 0 0 0 0 11 20.04.2007 5 3 3 0 0 0 0 12 20.11.2005 15 3 3 0 0 0 0 13 26.05.2005 18 3,1 3,1 0 0 0 0 14 15.04.2004 10 3,1 3,1 0 0 0 0 15 02.12.2002 9 3,2 3,2 0 0 0 0 16 14.03.2002 12 3,7 3,7 0 0 0 0 17 14.03.2002 5 3,1 3,1 0 0 0 0 18 14.03.2002 9 3,5 3,5 0 0 0 0 19 01.03.2002 8 4,1 3,8 4,1 0 0 0 20 01.03.2002 9 4 3,8 4 0 0 0 21 01.03.2002 7 3,7 3,7 0 0 0 0 22 01.03.2002 7 3,7 3,7 0 0 0 0 23 01.03.2002 9 3,1 3,1 0 0 0 0 24 01.03.2002 6 3,1 3,1 0 0 0 0 25 25.01.2002 32 3 3 0 0 0 0 26 13.09.2000 3 3 3 0 0 0 0 27 01.04.2000 20 3 3 0 0 0 0 28 28.02.2000 6 3,1 3,1 0 0 0 0 29 15.02.2000 5 3,2 3,2 0 0 0 0 30 23.09.1999 11 3,2 3,2 0 0 0 0 31 13.09.1999 6 3,1 3,1 0 0 0 0 32 09.09.1999 5 3 3 0 0 0 0 33 17.06.1999 5 3,4 3,4 0 0 0 0 34 15.02.1999 13 3,1 3,1 0 0 0 0 35 10.01.1999 5 3,1 3,1 0 0 0 0 36 13.10.1998 5 3 3 0 0 0 0 37 16.05.1997 10 3,3 3,3 0 0 0 0

II

Ek Çizelge.1’in devamı

No Oluş tarihi Der(km) xM MD ML Mw Ms Mb 38 27.10.1996 8 3 3 0 0 0 0 39 07.07.1996 5 3,5 3,5 0 0 0 0 40 15.09.1993 0 3,1 3,1 0 0 0 0 41 09.09.1993 0 3 3 0 0 0 0 42 13.08.1993 0 3 3 0 0 0 0 43 09.08.1992 6 3,2 3,2 0 0 0 0 44 06.08.1992 5 3,7 3,7 0 0 0 0 45 24.04.1991 2 3,2 3,2 0 0 0 0 46 08.04.1991 5 3,3 3,3 0 0 0 0 47 25.09.1989 10 3 3 0 0 0 0 48 09.05.1989 5 3,4 3,4 0 0 0 0 49 27.05.1985 10 3,1 0 0 0 0 3,1 50 01.10.1984 10 3,4 0 0 0 0 3,4 51 03.12.1983 7 3 0 0 0 0 3 52 30.10.1983 0 3,4 0 0 0 0 3,4 53 02.11.1982 31 4,6 0 4,2 0 0 4,6 54 28.10.1982 0 3,3 0 0 0 0 3,3 55 19.10.1982 10 3,4 0 0 0 0 3,4 56 16.12.1977 0 4,4 0 0 0 0 4,4 57 13.06.1966 5 4,7 4,7 0 0 0 0 58 13.01.1966 22 4,3 4,3 0 0 0 0 59 02.03.1965 42 5,3 5 4,9 5,3 5 5 60 13.01.1926 10 5,8 5,5 5,5 5,8 5,7 5,5

III

EK-2. MTA tarafından yapılan jeotermal sondajların birleşik kuyu logları

Ek Şekil.1. MAK-2010-14 sondajının birleşik kuyu logu (Burçak ve Dünya, 2011)

IV

Ek Şekil.2. MAK-2010-15 sondajının birleşik kuyu logu (Burçak ve Dünya, 2011)

V

Ek Şekil.3. MAK-2011-03 sondajının birleşik kuyu logu (Burçak ve Dünya, 2011)

VI

ÖZGEÇMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı SOYADI: Samet ŞAHİN

Doğum Yeri: Erdek/BALIKESİR

Doğum Tarihi: 30.10.1987

EĞİTİM BİLGİLERİ

Lisans Öğrenimi: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü

Yüksek Lisan Öğrenimi: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,

Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı

Bildiği Yabancı Diller: İngilizce

BİLİMSEL FAALİYETLERİ

Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Hamzaköy Uygulama Oteli-Su Sondaj Kuyusu Yer

Tespit Ve Öneri Projesi

İŞ DENEYİMİ

Çalıştığı Kurumlar ve Yıl: Geoid Mühendislik, 2010-2014, Yerküre Mühendislik, 2012-

2013

İLETİŞİM

E-posta Adresi: [email protected], [email protected].