Search

Eskişehir'in Sarıcakaya ile Ankara'nın Nallıhan ilçeleri arasında yer alan çalışma alanı Paleozoyik'ten Senozoyik'e değişen birimlerden oluşmaktadır. Alt Paleozoyik yaşlı metamorfitler ve granitler inceleme alanının en yaşlı birimlerini oluşturarak, bunların üzerine uyumsuz olarak Mesozoyik yaşlı, Jura?Kretase, Soğukçam kireçtaşları yer almaktadır. Bunun üzerine uyumsuz olarak Senozoyik yaşına sahip, birbirleri arasında uyumlu, Paleosen?Eosen yaşlı Kızılçay Grubu (Beyköy-Çamalan-Laçin Formasyonu) yer almaktadır. Kızılçay Grubu kumtaşı, silttaşı, marnı, kiltaşı, organik maddece zengin bitümlü şeyller oluşmaktadır. Sarıcakaya volkanitlerinin üzerinde Neojen çökelleri ve alüvyonlar yer alır. Çamalan Formasyonu bitümlü kayaçları organik maddece oldukça zengin olup, Corg değerleri % 0,07 ile 13,80 arasındadır. Piroliz analizleri sonucunda incelenen örneklerin kerojen tipleri Tip I ve II olup, olgunlaşmamış-erken olgun evrede oldukları tespit edilmiştir. Karbon izotop ?13C verilerinin -35,11 ile -29,44 ? arasında değiştiği ve örneklerin organik madde kökeninin genelde denizel/gölsel lipid, C3 bitkileri, ökaryotik alglerden oluştuğu sonucuna varılmıştır. XRD-SEM ve EDX analizleri sonucunda elde edilen mineral türleri, karbonat ve detritik minerallerin varlığı depolanma ortamının genelde sığ sular olduğunu belirlenmiştir. İncelenen örneklerin kaynak kaya kökeninin ortadan - kuvvetliye günlemeye uğradığı, tektonik koşulların yay-aktif kıtasal yay kenarını yansıttığı ve mafik-felsik karışık kaynak kaya kökenini işaret ettiği tespit edilmiştir. Özellikle Mg, Ca, Mn, bunun yanında iz elementlerden Ni, Sc, Co, Cs, Hf, Sr, U, V, W, Cu, Pb, As, Ag, Se elementlerinin zenginleşmeleri ortalama şeyle oranla yükseklik gösterdiği belirlenmiştir. Bu zenginleşmelerin Corg ile ilişki olmasının yanında karbonat ve detritik fazla da ilişkilidir. İncelenen örneklerin depolanma ortamı redoks koşullarının genelde disoksik ortam koşullarını yansıttığı ve çok az anoksik olduğu sonucuna varılmıştır. The investigated area which is located between Sarıcakaya (Eskişehir) and Nallıhan (Ankara) consists of Paleozoic, Mesozoic and Cenozoic units. Lower Paleozoic metamorphic rocks and granites form the oldest units of the area, above that Jurassic-Cretace limestones lies with discordance. Paleocene-Eocene Kızılçay Group (Beyköy-Çamalan-Laçin Formation) that is in concordance between, occurs sandstone, siltstones, marl, claystones, organic-rich shales. As a result of pyrolysis analyses examined samples showed in general Type I-II kerogen type with an immature- early maturity. ?13C data vary between -35.11 and -29.44?, however the origins of organic matter of samples analyzed generally show that indicate marine/lacustrine organic matter, lipid, C3 plants and eukaryotic algae origins. The mineral species obtained from XRD-SEM & EDX analyses are carbonate mineral, detrital mineral and reflect a shallow water environment. Source rocks origins of analyzed samples indicate moderate-strong weathering and mafic-felsic source rocks. Especially Mg, Ca, Mn, and for trace elements, like Ni, Sc, Co, Cs, Hf, Sr, U, V, W, Cu, Pb, As, Ag, Se demonstrate elevated enrichment related with average shale. These enrichments are associated with detrital fragment as with Corg fragment. As results of geochemical parameters analyzed samples show that the deposition environments indicate more disoxic redox conditions with less anoxic conditions. 411

ÖZET Yüksek Lisans Tezi ÇAKIRKÖY CİVARI (GÖKÇESU - BOLU) BİTÜMLÜ KAY AÇLARININ JEOKİMYASAL İNCELEMESİ Derya KOCA Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Ali SARI Gökçesu Havzası Eosen yaşlı sedimanların içerisinde yer alan bitümlü şeylerin içerdiği organik madde miktarı, tipi, olgunlaşma seviyesi ile tüm kayaç bileşenleri ve çökelme ortamı koşulları organik jeokimyasal (Rock- Eval Piroliz), petrografik, gaz kromatografi ve ince tabaka kromatografi analizleri ile belirlenmeye çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında çalışılan bitümlü kayaçların hidrokarbon kaynak kaya potansiyeli ortaya konmuştur. Buna göre egemen organik madde tipi petrol ve gaz türetmeye eğilimli Tip I ve Tip II kerojendir. Rock-Eval Piroliz parametreleri (Tmax, HI vb.) ile Spor Renk İndeksi (SCI) değerleri örneklerin ısısal olgunlaşmalarının geç diyajenez-erken katajenez, yani erken olgun petrol türüm evresinde olduğunu göstermektedir. Örneklerdeki organik madde ve iz metal dağılımları ve zenginleşme seviyeleri ile onların konsantrasyonları yerkabuğundaki ve şeyllerdeki zenginleşme seviyeleri baz alınarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, bu bölgedeki bitümlü kayaçlar ekonomik yönden araştırılmıştır. 2005,185 sayfa ANAHTAR KELİMELER : Bitüm, jeokimya, hidrokarbon potansiyeli, kerojen, organik karbon, mengen İ ABSTRACT Master Thesis GEOCHEMİCAL INVESTIGATION OF BITUMINOUS ROCKS AROUND ÇAKIRKÖY VILLAGE (GÖKÇESU - BOLU) Derya KOCA University of Ankara Graduate School of natural Applied Sciences Geological Engineering Department Supervisor: Assoc.Prof.Dr. Ali SARI Hydrocarbon potential, type of organic matter and organic maturation degree of bituminous rocks samples collected from the sediments of Gökçesu Basin of Eosene age were evaluated thought the depositional environment, the organic geochemical (Rock - Eval Pyrolis), organic petrography, gas chromatographic and iatroscan chromatographic analysis. Hydrocarbon potential of examined bituminous rocks was determined with the results. Because that the type of organic matter has type I and type II kerogen, mostly of type to produce oil and gas. Rock - Eval pyrolis parameter (Tmax, HI, etc.) and spor colour index (SCI) values shows the thermal maturation of bituminous rocks. Distribution of organic matter and trace metals and with the enrichment degrees their concentrations were determined on the basis of average rocks concentration in the crust. However, the economic points of view of the bituminous rocks in the zone were determined with the element correlations. 2005, 185 pages Key Words: Bituminous, geochemistry hydrocarbon potential, kerojen, organic matter, mengen 198

Bu çalışmanın konusu Adıyaman bölgesinde yer alan Kretase’den Senozoyik’e değişen birimlerden oluşmaktadır. Bölgemizde bulunan en yaşlı birimleri Kretase yaşlı Mardin, Adıyaman ve Şırnak grubu Formasyonları oluşturur. Mardin grubunu Albiyen yaşlı Areban, Sabunsuyu Formasyonları, Senomaniyen yaşlı Derdere Formasyonu ve Alt Kampaniyen-Üst Koniyasiyen yaşlı Karababa Formasyonu oluşturmaktadır. Adıyaman grubunu Koniyasiyen-Kampaniyen yaşlı Sayındere ve Karaboğaz Formasyonları oluşturmaktadır. Şırnak grubunu Kampaniyen-Maestrihtiyen yaşlı Kastel, Germav, Terbüzek ve Besni Formasyonları oluşturmaktadır. Kretase yaşlı birimlerin üzerine Senozoyik yaşlı Midyat ve Silvan Formasyonları gelmektedir. Midyat grubunu Paleosen-Eosen yaşlı Becirman-Gercüş-Hoya Formasyonları oluşturmaktadır. Silvan grubunu Oligosen-Miyosen yaşlı Fırat ve Şelmo Formasyonları oluşturmaktadır. Karaboğaz ve Karababa Formasyonlarının depolanma ortamları ile ihtiva ettikleri elementler jeokimyasal analiz yöntemleriyle incelenmiştir. Bu çalışmaya yönelik inceleme alanından alınan 30 adet kayaç numunesi üzerinde çeşitli jeokimyasal analizler yapılarak, içerdikleri ana ve iz element konsantrasyonları belirlenmeye çalışırmıştır. Elde edilen bu veriler doğrultusunda Karaboğaz Formasyonunun Corg ortalaması %2,72 iken, Karababa-A üyesinin Corg ortalaması % 1,98, Karababa-B üyesinin Corg ortalaması %0,10 ve Karababa- C üyesinin Corg ortalaması %0,21 olduğu belirlenmiştir. Bu durum Karaboğaz Formasyonunun zengin kaynak kaya, Karababa-A üyesinin iyi kaynak kaya, Karababa-B ve C üyelerinin ise zayıf kaynak kaya potansiyeline sahip olduklarını göstermektedir. Kerojen tipleri çoğunlukla Tip II olup birkaç örnek Tip I ve III kerojen tiplerini de göstermektedir. Olgunlaşma dereceleri olgunlaşmamış erken olgun evrede oldukları görürmüştür. XRD-SEM analizleri sonucunda kalsit, dolomit, kuvars, florapatit, illit, smektit ve kaolinit mineralleri belirlenmiştir. Bu mineraller ortamda sığ su karbonatlı tortulların baskın olduğunu göstermektedir. Çalışma alanımızın tektonik ortamının ada yayı-pasif kenar-aktif kıtasal kenar olduğu ve Günlenme indeksi parametreleri (CIA, CIW, PIA, WIP ve V) kullanılarak çalışılan örneklerin kaynak kaya kökeninin orta-güçlü günlenme etkisinde kaldığı belirlenmiştir. İncelenen örneklerin depolanma ortamının oksik-disoksik redoks koşullarında kaldığı görülmüştür. Örneklerin karbonat içerikli bir litolojiye sahip oldukları ve çalışma alanımızda Si, Fe, Ca, Na, P ve Cr majör oksitler, Ni, Sc, Ba, Co, Rb, Sr, U, V, W, Mo, Cu, Pb, Zn, As, Cd, Sb, Hg ve Se iz elementler zenginleşme göstermişlerdir. Karaboğaz Formasyonunda Dy, Ho, Er, Tm ve Yb Nadir toprak elementleri zenginleşme gösterirken; Karababa Formasyonunda ise Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho Er, Tm ve Yb Nadir toprak elementlerin Formasyonun tavanında zenginleştikleri görülmüştür., Subject of this study is consisted of changing units from Cretaceous to Cenozoic situated in Adıyaman region. The oldest units in this region are the Cretaceous aged Mardin, Adıyaman and Şırnak group formations. Mardin group is consisted of Albian aged Areban, Sabunsuyu formations, Senomanian aged Derdere formation and Lower Campanian-Upper Conivacian aged Karababa formation. Adiyaman Group is consisted of Coniacian-Campanian age Sayındere and Karaboğaz formations. The Şırnak group is consisted of the Campanian-Maastrichtian aged Kastel, Germav, Terbüzek and Besni formations. Cenozoic Midyat and Silvan formations are came upon the Cretaceous aged units. Midyat Group is formed of Paleocene-Eocene aged Becirman-Gercüş-Hoya formations and Silvan group is formed by Oligocene-Miocene Fırat and Şelmo formations. The storage environment and contained the elements of Karaboğaz and Karababa formations are examined by geochemical analysis methods. Various geochemical analyzes are conducted on that 30 rock samples taken from this study area to is try determined the major and trace element concentrations. According to obtanied these data, it is determined that the Corg average of the Karabogaz formation is 2.72%, the Corg average of the Karababa-A member is 1.98%, the Corg average of the Karababa-B member is 0.10% and the Corg average of the Karababa-C member is 0.21%. This situation is showed that Karabogaz formation has rich source rock, Karababa-A member has good source rock and Karababa-B and C members have weak source rock potential. The types of kerogen are demonstrated mostly to Type II, and a few examples also Type I and Type III kerogen types. It is seen that the maturation degrees are in the immature early mature stage. As a result of XRD-SEM analyzes, calcite, dolomite, quartz, florapatite, illite, smectite and kaolinite minerals are observed. Shallow water carbonate sediments is demostrated to dominate in enviroment these minerals. Workspace of Tectonic environment island arc-passive edge-active which is continental margin and Weathering the index parameters (CIA CIW PIA WIP and V) using working examples, the source rock origin medium-strong Weathering the effect remain firm and oxic the depositional environment of the investigated sample-disoxic redox conditions. In addition, it is determined the samples that have a carbonate-containing lithology and In our study, Si, Fe, Ca, Na, P and Cr major oxides, Ni, Sc, Ba, Co, Rb, Sr, U, V, W, Mo, Cu, Pb, Zn, As, Cd, Sb, Hg and Se trace elements showed enrichment. Dyes, Ho, Er, Tm and Yb Rare earth elements show enrichment in Karabogaz Formation; In Karababa Formation, it is observed that Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho Er, Tm and Yb Rare earth elements are enriched at the ceiling of the Formation.