Nazan YALÇIN ERIK 1, Orhan KAVAK 2, Jacques CONNAN 3, M. Nam k YALÇIN 4

Transkript

1

2

3

4 Organic Geochemical Evaluation Of Hydrocarbon Seeps (Petroleum-Bituminous) At Interior Anatolian Region ç Anadolu Bölgesindeki Hidrokarbon (Petrol-Bitüm) S z nt lar n n Organik Jeokimyasal De erlendirmesi Nazan YALÇIN ERIK 1, Orhan KAVAK 2, Jacques CONNAN 3, M. Nam k YALÇIN 4 1 Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisli i Bölümü, Sivas, Türkiye 2 Dicle Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlik Fakültesi, Maden Mühendisli i Bölümü, Diyarbak r, Türkiye 3 Laboratoire de Biogéochimie Moléculaire, UMR 7177 CNRS, Université de Strasbourg, 25 rue Becquerel, Strasbourg Cedex 02, France 4 stanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisli i Bölümü, Avc lar, stanbul, Türkiye nyalcin@gmail.com, orkavak@dicle.edu.tr Key Words: Hydrocarbon seep, Organic Geochemistry, Petroleum, bituminous ABSTRACT This study presents pre-evaluation results of field and laboratory studies of interior Anatolia region in Turkey. It is a part of a project conducted on petroleum\bituminous seeps in throughout Turkey. Samples obtained from the field studies of seven provinces of the region, namely; Çank r, Ankara, Amasya, Tokat, Samsun Sinop and Bolu, were analyzed by geochemical methods in order to determine hydrocarbon seeps (Fig. 1). There is no any hydrocarbon traces or seeps at Tokat (Niksar), Çank r (Eldivan), Sinop (Boyabat), Bolu (Mudurnu), Çorum (Sungurlu) and Samsun (Bafra) locations which locations chosed by pre-report and literary data. The reasons may be the date of previous studies which back to years ago, natural phenomena (erosion, landslide, alteration, consumption of reserves) and settlements (dryness or direction change of underground water resources, Irrigation Lake, dams, road etc). For instance bituminous shale at Çorum-Sungurlu liquidizes at high temperature of the summer season and determined as hydrocarbon seeps. In theses regions, some calcareous marn which contains enough organic material were not included into analytical evaluation since they did not represent seeping features. Sinop (Boyabat) seep region stayed under mud flow, petroleum sandstone at K z lcahamam Pazar villiage was covered by an irrigating lake. On the other hand some new seeps were explored such as two kilometers long limestone with asphalt at northern Elden village of Orta district at Çank r province. Similar formations at K z lcahamam (Pazar villiage), Haymana (Çayraz and Kocahac l villiages) and Amasya (Gümü hac köy\obruk villiage). There is sandstone with asphalt formation at Çayraz village which covers a 250 km 2 area and has dark grey black color and scattered features. The surrounding of the formation is generally limestone with rich fossil content and marn. The formation at Kocahac l village is asphalted sandstone and marn with petroleum. Exploration around Amasya province Gümü hac köy district A a obruk village revealed that big area with petroleum sandstone is covered by a great landslide. Seven samples of the region were analyzed by Rock- Eval\TOC method. The results are; TOC values ranges between 0,03-20,1% (average 4,87%), SI values ranges between 0-9,3 mg HC\g TOC (average 4,83% mg HC\g TO), S2 values ranges between 0-90, mg HC\g TOC (average 32,5 mg HC\g TO), Tmax values ranges between o C (average 419,6 o C), Hydrogen Index values ranges between mg HC\g TOC (average 353,14 mg HC\g TOC) and Oxygen Index values ranges between 1, mg CO 2 \gtoc. The three samples were also analyzed by Accelerated Solvent Extraction (ASE), cleaning from asphalt and quantity determination, thin layer chromatography (IOTRASCAN) and colon chromatography. The results are 25-75% (average 42,2%) asphalt, 2,01-16,01% (average 9,14%) saturated hydrocarbon, 3,82-10,56% (average 6,56%) aromatic hydrocarbon, and 17,71-60,17 (average 42,10%) polar compound. Total extraction quantity was a range between ppm (average 48037,3). Consequently, any active liquid hydrocarbon seeps were not explored in the region, but in some places like Amasya (Gümü hac köy), Ankara (K z lcahamam\pazar and Haymana\Kocahac l ve Çayraz villiages) and Çank r (Orta-Elden villiage) sandstone and limestone filled with asphalt. So, hydrocarbon seeps locations in the country were try to updated with this study. ÖZ Bu çal mada Türkiye genelinde Petrol/Bitüm s z nt lar n n ara t r ld ve devam etmekte olan bir projenin ç Anadolu Bölgesi s n rlar içinde kalan k sm na ait arazi ve laboratuvar ön de erlendirme sonuçlar sunulmaktad r. ç Anadolu Bölgesinde ba l ca Çank r, Ankara, Amasya, Tokat, Samsun, Sinop, Bolu olmak üzere 7 il 17 th International Petroleum and Natural Gas Congress and Exhibition of Turkey May 13-15,

5 IPETGAS 09 s n r dahilinde yüzeyde hidrokarbon s z nt lar n belirlemek üzere arazi incelemeleri ve buradan al nan örneklerde baz organik jeokimyasal analizler gerçekle tirilmi tir. Öncel rapor veya literatür verilerine göre belirlenen Tokat (Niksar), Çank r (Eldivan), Sinop (Boyabat), Bolu (Mudurnu), Çorum (Sungurlu) ve Samsun (Bafra) civar ndaki lokasyonlarda herhangi bir hidrokarbon izi veya s z nt s na rastlan lmam t r (Fig.1). Bunun nedeni olarak kaynak al nan çal malar n y l öncesini temsil etmesi ve bu nedenle gerek do al (erozyon, heyelan, alterasyon, s z nt olu turan kayna n kurumas veya rezervin tükenmesi) gerekse yap la ma ile (o alanda s z nt y olu turan yer alt suyunun kurumas, yön de i tirmesi, sulama göleti, baraj, yol gibi) geli en nedenler say labilir. Örne in Çorum- Sungurlu da geni yüzlekler sunan bitümlü eylerde yaz n yüksek s cakl klarda s v la malar geli ti i ve bunlar n hidrokarbon s z nt s olarak nitelendirildi i belirlenmi tir. Bu alanlarda baz düzeylerde organik maddece zengin marn veya kireçta lar olsa da bunlar s z nt olmamas nedeniyle analitik de erlendirmeye al nmam t r. Sinop (Boyabat) s z nt alan çamur akmas alt nda kalm veya K z lcahamam Pazar köyünde petrollü kumta lar n n bulundu u alanda bir sulama göleti yap lm t r. Buna kar n Çank r ili Orta ilçesi Elden köyü kuzeyinde yakla k 2 km kadar devaml l olan asfalt ile kirlenmi kireçta düzeyi belirlenmi tir. Ankara iline ba l K z lcahamam (Pazar köyü) ve Haymana (Çayraz ve Kocahac l Köyleri) ve Amasya (Gümü hac köy\obruk köyü) ilçelerinde ise asfaltl kireçta lar ve kumta lar belirlenmi tir. Çayraz köyü civar nda koyu gri siyah renkli, da lgan asfaltl kumta lar bulunmakta olup bu alanda asfaltl kumta yakla k 250 km 2 lik bir alanda yüzlek vermektedir ve çevresinde bulunan birimler genellikle marn ve bol fosilli kireçta lar ndan olu makta iken Kocahac l köyünde ise petrollü kumta lar ve petrollü YALÇIN ERİK, KAVAK, CONNAN, YALÇIN marnlar belirlenmi tir. Amasya ili Gümü hac köy ilçesi Obruk köyü civar nda yap lan incelemelerde ise petrollü kumta lar n n oldu u alan n büyük bir heyelanla kapand izlenmi tir. ç Anadolu Bölgesinde incelenen 7 örnekte Rock- Eval\TOC analizi yapt r lm t r. Bu analizlere göre örneklerin TOC de erleri % 0,03-20,1 aras nda de i mektedir (ortalama % 4,87). S1 de erleri 0-19,3 mg HC\g TOC (ortalama % 4,83 mg HC\g TOC), S2 de erleri 0, mg HC\g TOC (ortalama 32,5 mg HC\g TOC), Tmax de erleri o C (ortalama 419,6 o C), Hidrojen ndeksi de erleri mg HC\g TOC (ortalama 353,14 mg HC\g TOC, Oksijen ndeksi de erleri 1, mg CO 2 \gtoc aras nda de i mektedir. Bu örneklerin 3 adedinde H zland r lm çözücü Özütleme analizi (ASE), Asfalten giderme ve miktar tayini, nce tabaka kromatografi (IOTRASCAN) ve Kolon kromatografi analizi yap lm t r. Bu de erlendirmelere göre % (ortalama % 42,2) asfalten, % 2,01-16,01 (ortalama %9,14) doymu hidrokarbon, % 3,82-10,56 (ortalama % 6,56) aromatik hidrokarbon, % 17,71-60,17 (ortalama % 42,10) polar bile ik belirlenmi tir. Toplam özüt miktar bu örneklerde ppm aras nda de i mektedir (ortalama 48037,3 ppm) dir. Sonuçta incelenen alanlarda aktif bir s v hidrokarbon s z nt s belirlenememi olmakla birlikte Amasya (Gümü hac köy), Ankara (K z lcahamam\pazar köyü ve Haymana\Kocahac l ve Çayraz köyleri) ve Çank r (Orta-Elden köyü) gibi birkaç lokasyonda asfalt dolgulu kumta lar ve kireçta lar izlenmi ve ç Anadolu Bölgesi s n rlar dahilinde hidrokarbon s z nt noktalar n n güncellenmesine gayret edilmi tir. Fig.1: Location map of investigated seep area Türkiye Uluslararası Petrol ve Doğalgaz Kongresi Mayıs 2009