MENDERES GRABENİNDE JEOFİZİK REZİSTİVİTE YÖNTEMİYLE JEOTERMAL ENERJİ ARAMALARI Altan İÇERLER 1, Remzi BİLGİN 1, Belgin ÇİRKİN 1, Hamza KARAMAN 1, Alper KIYAK 1, Çetin KARAHAN 2 1 MTA Genel Müdürlüğü Jeofizik Etütleri Daire Başkanlığı 2 MTA Genel Müdürlüğü Ege Bölge Müdürlüğü altan@mta.gov.tr Özet Menderes Grabeni alanı içinde doğu-batı yönlü uzanan fay sistemindeki jeotermal aktivitenin yerini, derinliğini ve haznekaya-temelkaya (elektriki temel) topoğrafyasını belirlemek amacıyla Jeofizik-Jeoelektrik (rezistivite) etüdü yapılmıştır(şekil:1 Yer bulduru haritası ve şekil:2 Grabeninin uzaydan görüntüsü). Önce, grabenin kuzey kanadı çalışılmış ve sıcak akışkandan olabileceğini düşündüğümüz DES (Düşey Elektrik Sondaj) eğrileri elde edilmiştir.sahada 1250-1600m. derinlikte yapılan mekanik sondajlardan 140-160 C arasında değişen sıcaksu rezervuarına rastlanılmıştır.grabenin kuzey kanadında sıcaksu kaynakları ve hidrotermal alterasyon verileri bulunmasına karşın, ortalama 8 km.güney kanadında ise, saha tamamen alüvyonla kaplı ve örtülüdür. Bu nedenle Jeotermal aktivite ile ilgili yüzey verileri elde edilememiştir.bu zonda, daha sonra Jeofizik-Rezistivite etütleri yapılmış ve kuzey kanadındakine benzer karakterde DES eğrileri elde edilmiştir.bu eğrilerin, Menderes grabeninin oluşumunda kuzey kanattan güneye doğru devam eden basamak fay sisteminin, diğer ifade ile Antitetik faylanmanın etkisiyle olabileceği düşünülmüştür. Grabenin güney kanadındaki sahada henüz mekanik sondaj yapılmadan ruhsat sahası özel bir şirkete ihale yolu ile devredilmiştir.bu nedenle jeotermal ile ilgili kesin sonuçlar bilinmemektedir. 1. GİRİŞ Ülkemizde jeotermal enerji aramalarına yönelik Jeoloji-Jeofizik-Sondaj gibi yöntemlerle araştırmalar yapılmıştır.bu araştırmalardan çok olumlu sonuçlar alınarak enerji ihtiyacımıza katkı sağlanmıştır.yenilenebilir enerji olması nedeniyle çok önemli olan bu kaynaktan,sıcaklığının derecesine göre elektrik enerjisi elde etmede,termal kaplıca oluşumunda, sera yapımında, kent ısıtmacılığında, tarımcılık gibi çeşitli alanlarda da yaralanılmaktadır. Bu nedenlerle de araştırmaların modern teknolojik donanımlı cihazlarla, planlı ve hızlı bir şekilde yapılmasında büyük yarar görülmektedir. Bu sunumun amacı; grabenin kuzey kanadındaki jeotermal aktivitenin, jeofizik rezistivite yöntemini uygulayarak, antitetik faylanma zonu olan güney kanadında da olabilirliğini araştırmaktır.her iki kanadın havza aralığı tamamen alüvyonlarla kaplı, örtülü, geniş ve derindir.aynı zamanda grabenin güney kanadında sıcaksu kaynakları ve hidrotermal altersyon verileri olmaması nedeniyle jeofizik araştırması daha da çok önem kazanmıştır. Elde edilen veriler ise yöre ismi belirtilmeden ve koordinatsız olarak sunum içinde gösterilmiştir.
1- ISITICI (HEATER) :Mağmatik kökenlidir. Çalıştığımız zonların bol kuvarslı silislerin olması bize ısıtıcının varlığını göstermektedir. 2- HAZNE KAYA (REZERVUAR):Bol Poroziteli ve Permabiliteye sahip jeotermal devamlılığı bulunan ve belli kalınlıktaki kayalardır. Kuvarsit,Gnays,Mermer vs bunun göstergesi olup çalışma sahamızda mevcuttur. 3- ÖRTÜ KAYA(CAP ROCK):En az ısı iletkenliği bulunan minimum porozite ve permabiliteye sahip ve en az 100m kalınlıktaki litolojilerdir. Pliosen çökelleri olan çakıltaşı, kumtaşı, kiltaşı çökelleridir. Metamorfikler içindeki mikaşistlerde örtü kaya oluşturabilirler ve çalışma alanımızda mevcuttur. 4- BESLENME(FEEDİNG):Meteorik sular ve juvenül su katkılarıdır. Çalışılan jeotermal alanların düşük kotta olması önemli etkendir. Çalışılan sahalarda yukarda açıkladığımız koşulların mevcut olduğu görülmüş ve DES eğrilerinin değerlendirilmesi bu sisteme göre yapılmıştır. 2. JEOTERMAL ENERJİ Jeofizik çalışmaları anlatmadan önce jeotermal enerji ve sistemine değinmekte yarar vardır. Jeotermal Enerji,yer kabuğunun çeşitli derinliklerinde olağan dışı birikmiş ısının oluşturduğu bir enerji türüdür. Bu ısı yer yüzünde doğal olarak veya mekanik sondajlarla, sıcak su ve buhar şeklinde ulaşılır. Söz konusu jeotermal enerjinin varlığı dört ana etkene bağlı olduğu bilinmektedir.
Sözkonusu sahadaki grabenin kuzey kanadında daha önce yapılan jeofizik rezistivite etüdü sonucunda, sıcak aktiviteden ileri gelen karakteristik rezistivite(des)eğrisi şekil:4 de görülmektedir.eğri, yüzeyde 800 ohm.m lik rezistivite değerinden itibaren 700m.ye kadar ortalama 30-40 ohm.m rezistivite değerli miyosenpliosen olan örtü kayayı göstermektedir. Daha sonra,750-800m. cıvarında fay zonunu göstermektedir.bu zon, aynı zamanda temelkayahaznekayadır. Fay zonunun oluşturduğu ezik alterasyon nedeniyle ve sıcak akışkanlığın da etkisi ile rezistivite değeri,1150-1200m. cıvarında tekrar düşmekte( ortalama=15-20 ohm.m) ve 1200metreden sonra rezistivite değeri yükselerek(100-150 ohm.m) mermer şist,gnays,kuvarsşist,kloritşist, mikaşist kayaçlarını içeren paleozoik yaşlı formasyon ile deneştirdiğimiz elektriki temeli göstermektedir Eğriden elde edilen verilerin, jeolojik bilgilerle beraber oluşturulan yorumlar sonucunda önerilen S1 ve S2 mekanik sondajları yapılmıştır. Sondajlarla ilgili bilgiler aşağıda belirtilmiştir. S1= Temelkaya-haznekaya =750-800m.(rezistivite eğrisine göre esas temel değildir). Taban sıcaklık=145 C Debi=20 litre/saniye Sondaj, esas temel derinliği olan1250m. ye kadar devam etmiştir. S2=Temelkaya =950-1000m. Taban sıcaklık=150 C Debi=25 litre/saniye Sondaj 1600 m.ye kadar devam etmiştir. Bu duruma göre; rezistivite eğrisinden yapılan yorumla, sondaj verilerinin uyum içerisinde olduğu görülmektedir. 3. JEOFİZİK-REZİSTİVİTE ÇALIŞMASI Giriş bölümünde de belirttiğimiz gibi her iki kanadın havza aralığı geniş, derin ve alüvyonlarla örtülüdür. Grabenin kuzey kanadında görülen sıcaksu kaynakları ve hidrotermal alterasyon, ortalama 8 km. güney kanadında görülmemektedir. Bu bilgiler ışığında, kuzeydeki çalışmalardan bir yıl sonra, grabenin güney kanadında yapılan jeofizik-rezistivite etüdünden elde edilen DES eğrisinin karakteri bir yıl önceki kuzey kanatdaki DES eğrisine benzemektedir( şekil:4).her iki eğrinin üst üste çakıştırılmış biçimi de 200m.derinlikten sonra birbirine çok benzemektedir(şekil: 4). Kuzey kanattaki
rezistivite eğrisinin haznekaya-temelkaya bölümündeki düşük (30-40 ohm.m) rezistivite değerleri sıcak akışkanlıktan ileri gelmektedir.(mekanik sondaj verilerine göre) Grabenin güney kanadındaki haznekayatemelkaya bölümündeki düşük(10-15 ohm.)rezistivite değerlerinin de sıcak akışkanlıktan olabileceğini söyliyebiliriz. Sıcak aktivitenin nedenini ise, Menderes grabeninin oluşumunda kuzey kanatdan güneye doğru devam eden basamak fay sistemi olan antitetik faylanmanın etkisinden ileri geldiğini düşünmekteyiz.her iki kanadın jeofizik profilleri ve önerilen S1 ve S2 mekanik sondaj lokasyonları koordinatsız olarak şema-2 de gösterilmiştir. Şekil: Her İki Kanatlarda Ölçülen Rezistivite Eğrilerinin Yan Yana Ve Üst Üste Görünümü
4. SONUÇ VE ÖNERİLER Yapılan jeofizik-rezistivite çalışmalarından sonra: a) Menderes grabeninin kuzey kanadındaki jeotermal aktivitenin güney kanadında da olabileceği düşünülmüştür. b) Temelkaya-haznekaya ile paleozoik yaşlı formasyon ile deneştirdiğimiz elektiriki temel derinliği ve konumu belirlenmiştir. c) Paleozoik yaşlı temel derinliği ile beraber örtükaya çökellerinin kalınlığı, düşey ve yanal konumu belirtilmiştir. d) Alterasyon ve sıcak kaynak belirtisi olmayan menderes grabeninin güney kanatlarında bu tür jeofizik yöntemlerin, jeoloji ile beraber ayrıntılı, bilimsel ve bilinçli çalışılarak jeotermal aktivite ile ilgili yeni sahaların planlanmasının önü açılmıştır. e) Pliosen-Miyosen kalınlığı ile beraber örtü kayaların permeabilitesi ve porozitesi hakkında bilgiler elde edilmiştir. f)permeabil ve porozlu haznekayaların ve fayların durumu tesbit edilmeye çalışılmıştır. g) Fayların ve kırık hatların tesbiti sonucu, düşen ve yükselen blokların veya horst-graben sisteminin konumu tesbit edilmeye çalışılmıştır. h) Çalışılan sahanın jeotermal aktivite açısından, yüksek entalpilli saha olması nedeniyle, kent ısıtmacılığı, kablıca,rehabilitasyon,sera,tarım gibi alanlarda kullanılması yanında,elektrik enerjisi elde edilmesinden de yararlanılması hedeflenmiştir. KAYNAKLAR [1] İçerler, A., 2007, Güneybatı Anadolu jeotermal sahaları geliştirme ve ısı kaynağı aramaları projesi Aydın ve Çevresi jeofizik - jeoelektrik etüt raporu. MTA Derleme, Ankara. [2] Karahan, Ç. ve Bülbül, E., 2008, Aydın ve çevresi jeotermal Enerji Aramaları Jeoloji ve Sondaj Raporu(Yayınlanmamış).