GÜNEYDO U ANADOLU BÖLGES N N

Transkript

1 TEKTON K YAPISI VE STRAT GRAF S I I INDA GÜNEYDO U ANADOLU BÖLGES N N JEOTERMAL ENERJ POTANS YEL N N DE ERLEND R LMES ÖZET M. efik MAMO LU Dicle Üniversitesi Mühendislik Mimarl k Fakültesi Maden Mühendisli i Bölümü Genel Jeoloji Anabilim Dal sefikimamoglu@gmail.com Güneydo u Anadolu Bölgesi tektonik yap s ve stratigrafisi itibariyle jeotermal enerji için gerekli hazne kaya ve örtü kaya özelliklerine sahip olmas n n yan nda, bölgede olu an fay sistemleri ve özellikle gerilme çatlaklar boyunca yerin derinliklerine kadar inen sular jeotermal enerji için gerekli ak kan n olu mas n sa layabilecek konumdad r. Bölgede bulunan termal kaynaklar, genellikle kuzey-kuzeydo u do rultulu gerilme çatlaklar boyunca meydana gelmi tir. Bu nedenle kuzeydo u do rultulu gerilme çatlaklar potansiyel k r klar olarak incelenebilir. Bölgedeki gerilme çatlaklar boyunca yeryüzüne ç kan bazaltik lav ak nt lar n n ç k merkezleri ve yeryüzüne kadar ç kamayan bazaltik sokulumlar çevresinde s gradyan belirli bir düzeyin üzerinde bulunmaktad r. Güneydo u Anadolu bölgesinde yer alan jeotermal kaynaklar bölge geneline gerilme çatlaklar üzerinde yay lm olup, dü ük - orta entalpili bir seviyeye sahiptirler. Bu halleriyle serac l kta, konut s t lmas nda ve jeotermal turizminde kullan labilmektedir. Bütün bu özelliklere göre bölgenin iyi bir jeotermal potansiyele sahip oldu u söylenebilir. 1. G R Güneydo u Anadolu Bölgesinin jeotermal enerji potansiyeline geçmeden önce, jeotermal potansiyelin olu abilmesi için gereken ko ullara k saca göz atmakta yarar görülmektedir. Jeotermal enerji k saca jeo-yer ve termal- s kelimelerinden olu mu yer s s olup, yer kabu unun çe itli derinliklerinde birikmi bas nç alt ndaki s cak su, buhar, gaz veya s cak kuru kayaçlar n içerdi i termal enerji olarak tan mlanmaktad r. Yer kabu unun alt nda yer alan astenosfer tabakas nda bulunan uranyum, toryum ve potasyum gibi radyoaktif maddelerin bozu mas sonucu olu an s, jeotermal enerjinin kayna n olu turmaktad r. Astenosferde bu s odaklar ve çevresinde olu an konveksiyon ak mlar n n etkisiyle, yerkabu unda çe itli hareketler meydana gelmektedir. Bu hareketler sonucu yer kabu u k r lmakta ve yükselen magma ile yeni kabuk olu maktad r. Olu an yeni kabu un hareketi sonunda, zay fl k zonlar nda kabuk k r lmakta ve özgül a rl fazla olan kesim, di erinin alt na dalmaktad r. Dalan bölümün derinlerde erimesi ile yüzeye do ru yükselen magma zay f kesimlerden yer yüzüne ç karak volkanlar meydana getirmektedir. Yükselen magma jeotermal enerji için mükemmel bir s kayna olu turmaktad r ( ekil 1). ekil 1. Jeotermal sistemlerin olu um mekanizmas 161

2 Jeotermal sistemlerin olu abilmesi için, s kayna, rezervuar ve s y ta yanüç ana unsur gerekmektedir ( ekil 2). Is kayna yüksek s cakl kl ve yüzeye yak n k s mlara ula abilen magmatik sokulumlar ( 600 C, 5-10 km) olabilece i gibi, dü ük s cakl kl sistemlerde de derinlikle artan normal s cakl k olabilir (jeotermik gradyan derine inildikçe ortalama 2,5-3 C/100 m). Is nan s v n n içinde dola abilece i çatlakl geçirgen kayaçlardan olu an bir rezervuar. Rezervuarlar petrol kapanlar gibi genellikle geçirimsiz tabakalarla örtülmektedirler. Yani iyi rezervuarlar n olu abilmesi için geçirgen ve geçirgen olmayan birimlerin ardalanmas gerekmektedir. Rezervuar dolduran jeotermal ak kan ise genellikle meteorik su olup, rezervuar içinde s cakl k ve bas nca ba l olarak buhar veya s v halde bulunur. deal bir jeotermal sistemin ematik görünümü a a da verilmi tir ( ekil 2). Bu sistemde orta kesimde s nan su yükselir, buna kar n kenarlardan gelen so uk su ile yer de i tirir ve burada bir konveksiyonel bir ak m meydana gelir. So uk su s n p sürekli yükselen suyun yerini al r. Jeotermal sistem unsurlar içerisinde sadece s t c kaynak do ald r. Di erleri siteme sonradan eklenebilir. ekil 2. deal bir jeotermal sistemin ematik gösterimi. Jeotermal sistemler çok de i ken jeolojik, fiziksel ve kimyasal karakteristi in kombinasyonuna ba l olarak olu urlar. Bu nedenle modellemede yüksek s cakl a ba l olarak çok disiplinli ve geni çapl bir çal ma gerekmektedir. Bütün bu veriler nda bögenin jeolojik ve tektonik yap s gözden geçirilecektir. Bölgede var olan s cak su kaynaklar tek tek yerine konarak tektonik yap içindeki konumlar de erlendirilecektir. 2. BÖLGESEL JEOLOJ Güneydo u Anadolu Bölgesi 1.jeolojik zamandan günümüze kadar de i en ya larda ve bölge genelinde geni yay l m gösteren pek çok stratigrafik birim içermektedir. Bu birimlerin ço u bölge genelinde yay l m gösterirken bir k sm da lokal olarak yüzeylenmektedir. Bölgede yay l m gösteren bu birimlerin bir k sm iyi porozite (gözeneklilik) ve permeabilite (geçirgenlik) gösteren karbonatlardan kireçta lar ndan, kumta lar ve çak lta lar ndan olu makta iken ; bir k sm da düzenli bir yay l m gösteren, geçirgen olmayan kilta marn düzeylerinden olu maktad rlar. Bunlar da çok iyi hazne kaya ve kapan kaya özelli i göstermektedir. Bölge tektoni inin etkisinde kalan bu birimler beraber k vr mlanarak, çok güzel antiklinal ve senklinaller olu turmaktad rlar. Bu nedenle petrol ve jeotermal ak kanlar için mükemmel kapanlar meydana gelmi tir. Bölge genelinde kuzey-güney yönlü s k man n etkisiyle yer kabu u do u-bat yönünde bir gerilmeye tabi olmu ve olu an gerilme çatlaklar boyunca astenosferden olivinli bazaltik magma yükselmi tir. Diyarbak r- anl urfa-mardin aras nda kalan Karacada bölgesinde, Gaziantep Yavuzeli yöresinde ve dil-cizre yöresinde yüzeye kadar ç kan bazaltik magma birkaç evre halinde akarak geni alanlar lav ak nt lar alt nda b rakm t r. Batman n kuzeyinde oldu u gibi, yeryüzüne ula mayan magma birkaç yerde sokulumlar yaparak s cak alanlar meydana getirmi tir. Bu durum MTA Genel Müdürlü ü taraf ndan yap lan, bölgenin s ak s haritas nda aç kça görülmektedir ( ekil 3). 162

3 ekil 3.Güneydo u Anadolu Bölgesinin termal gradyan haritas ve jeotermal kaynaklar n da l (MTA haritas ndan düzenlenerek al nm t r) 3. TEKTON K Güneydo u anadolu bölgesini etkileyen önemli tektonik yap lara a a da k saca de inilecektir. Afrika Plakas n çevreleyen okyanus ortas s rtlar n n raksayan levha s n rlar ndaki hareket ve K z ldeniz deki aç lma nedeniyle Arap Plakas Afrika plakas ile beraber kuzeye do ru kayarak Afrika-Arabistan ve Avrasya levhalar n n kuzeygüney do rultuda yak nsamalar na ve birbirlerini s k t rmalar na neden olmu tur. Bunun sonucu olarak Arabistan levhas, Bitlis-Zagros Kenet Ku a (BZKK) veya Güneydo u Anadolu Bindirmesi boyunca Avrasya plakas n n alt na dalarak çarp m lard r ( engör, 1980). Günümüzde de devam eden bu s k ma sonucunda Güneydo u Anadolu Bölgesi ve kuzey kesiminde Kuzey-Güney yönlü s k man n özelli ini gösteren bir fay sistemi geli mi tir ( ekil 4 ). ekil 4. Sol yönlü do rultu at m sisteminden türeyen ana k r lma ve k vr mlanmalar n tür ve do rultu il kileri (Harding 1974 ten k smen de i tirilerek, Bingöl den ) 163

4 Bu fay sistemi içinde bindirme faylar, makaslama faylar, normal faylar ve büyük aç lma çatlaklar geli mi tir. Bolgeyi etkileyen bu faylar n en büyükleri sol yönlü Do u Anadolu Fay Zonu ve Bitlis Zagros Kenet Ku a ad verilen bindirme karakterli faylard r. Lice Fay Zonu, Ad yaman Fay Zonu, Bozova ve Kalecik faylar gibi Bölgedeki bütün k r k hatlar bu sisteme ba l olarak geli mi faylard r. Do u-bat gidi li faylar tamamen ters fay veya bindirme karakterli faylard r. Kuzey-güney gidi li faylar da normal e im at ml faylar veya aç lma çatlaklar (gerilme çatlaklar ) eklinde gözlenmektedir ( ekil5). kaynaklar aç s ndan en önemli faylard r. Bu güne kadar bölgede tespit edilen bütün jeotermal kaynaklar yakla k K 5-10 o D do rultulu gerilme çatlaklar ve kuzeydo u do rultulu verev gerilme çatlaklar üzerinde geli mi lerdir ( ekil 6). Bölgede Gaziantep - Kartalköy, Ad yaman - Çelikhan Tilek, Rötükan, Bistikan ve Bigar, anl urfa - Karaali, Diyarbak r -Çermik, Batman - Ta l dere, Siirt - Billoris, rnak H sta, Besta Meryem, Nasrafan ve Zümrütda ve Mardin Dargeçit - Germav da bulunan termal kaynaklar n tümü, bu gerilme çatlaklar boyunca yüzeye ç kan jeotermal kaynaklard r. Aç lma çatlaklar veya normal faylar, çok derinlere kadar devam ettiklerinden, bölgede jeotermal ekil 5. Güneydo u Anadolu Bölgesi nde yer alan önemli tektonik hatlar 164

5 ekil 6. Güneydo u Anadolu Bölgesinde jeotermal kaynaklar n da l m 4. SONUÇ KAYNAKLAR Güneydo u Anadolu Bölgesi stratigrafik yap s itibariyle jeotermal enerji için gerekli hazne kaya ve örtü kaya özelliklerine sahip birkaç seviye olu turmaktad r. Bölgenin tektonik konumu sonucu olu an fay sistemleri, özellikle gerilme çatlaklar boyunca yerin derinliklerine kadar inen sular jeotermal enerji için gerekli ak kan n olu mas n sa layabilecek konumdad r. Is nan sular n yüzeye ç k ise genellikle kuzeykuzeydo u do rultulu gerilme çatlaklar boyunca meydana gelmi tir. Bölgedeki jeotermal kaynaklar n konumu bu durumu aç kça göstermektedir. Bu nedenle kuzeydo u do rultulu gerilme çatlaklar potansiyel k r klar olarak incelenebilir. Bölgedeki gerilme çatlaklar boyunca yeryüzüne ç kan bazaltik lav ak nt lar n n ç k merkezleri ve yeryüzüne kadar ç kamayan bazaltik sokulumlar çevresinde s gradyan belirli bir düzeyin üzerinde bulunmaktad r. Güneydo u Anadolu bölgesinde yer alan jeotermal kaynaklar bölge geneline yay lm olup, dü ük - orta entalpili bir seviyeye sahiptir. Bu haliyle serac l kta, konut s t lmas nda ve jeotermal turizminde kullan labilmektedir. 1. Bingöl, E. 1986, Do rultu At m Sorunu ve Jeolojisi, Jeotermal Enerji Hizmet çi E itim Seminer Notlar, MTA Genel Müdürlü ü, Ankara, Koçak, A., Türkiye de Jeotermal Enerji Armalar ve Potansiyeli, Türkiye 8. Enerji Kongresi, Cilt 2 4. Sayfa: , Ankara, Türkiye Jeotermal Envanteri, MTA Genel Müdürlü ü, Ankara, Türkiye de Jeotermal Enerji, Elektrik leri Etüt daresi Genel Müdürlü ü, l/10jeotermal_enerji.html, May s Haritalar, MTA Genel Müdürlü ü Enerji Hammadde Etüt ve Arama Dairesi Ba kanl lari/enerji/index.php?id=haritalar, May s Geothermal Energy, The University of Utah, May 2001, 8 p 9. Arpat, E. ve aro lu, F. (1972) Do u Anadolu Fay ile ilgili baz gözlemler, MTA dergisi, 78, Arpat, E. ve aro lu, F. (1975) Türkiye deki baz önemli genç tektonik olaylar, Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 18, 1, Eyido an, H. (1983). Bitlis-Zagros k tasal çarp ma ku a boyunca etkin s deformasyonlar ve depremler aras ndaki 165

6 ili kiler, Deprem Ara t rma Bülteni, 43, mamo lu, M.. (1993). Gölba (Ad yaman)-pazarc k-narl (K.Mara ) Aras ndaki Sahada Do u Anadolu Fay n n Neotektonik ncelemesi. Yay mlanmam doktora tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara. 13. mamo lu, M.. (1996) Do u Anadolu fay zonu Gölba kesimi neotektonik özellikleri ve Gölba -Saray fay kamas havzas, Türkiye Jeoloji Kurultay Bülteni, 11, Mc Kenzie, D. P. (1972). Active tectonics of the Mediterrannean Region. Geophysics J. R. Asr. Soc., 30, Mc Kenzie, D. P. (1976). The East Anatolian Fault, a major structure in Eastern Turkey. Earth and Planetory Sciences, 29, Perinçek, D., Günay, Y. ve Kozlu, H. (1987) Do u ve Güneydo u Anadolu Bölgesindeki yanal at ml faylar ile ilgili yeni gözlemler, Türkiye 7. Petrol Kongresi, aro lu, F., Emre, Ö. ve Boray, A. (1987) Türkiye nin diri faylar ve depremsellikleri, MTA Derleme No:8174, aro lu, F., Emre, Ö. ve Ku çu,. (1992a) Türkiye Diri Fay Haritas, MTA yay n, Ankara. 19. aro lu, F., Emre, Ö. ve Ku çu,. (1992b). The East Anatolian Fault Zone of Turkey. Annal. Tecn., 6, engör, A. M. C. ve Y lmaz, Y. (1981) Tethyan evolution of Turkey a plate tectonic approach. Tectonophysics, 75,