Türkiye jeotermal sularının jeokimyasal özelliklerinin değerlendirilmesi

Sondaj Dünyası Sondaj ve Uygulamalı Yerbilimleri Dergisi Sayı : 7, Aralık 2008 Türkiye Jeotermal Sularının Jeokimyasal Özelliklerinin Değerlendirilmesi Adil ÖZDEMİR adilozdemir2000@yahoo.com Osman TEZELLİ osmantezelli@hotmail.com ÖZET Türkiye jeotermal sularının jeokimyasal özelliklerinin değerlendirilmesi amacıyla yapılan bu çalışma da 220 adet kuyu + doğal kaynağa ait analiz sonuçları incelenmiş ve elde edilen veriler jeokimyasal yöntemler kullanılarak değerlendirmeye tabi tutulmuştur. Türkiye deki jeotermal suların kökeni, tipleri ve rezervuar sıcaklıkları araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan veriler, MTA Genel Müdürlüğü tarafından yayınlanan Türkiye Jeotermal Envanteri nden (2005) alınmıştır. Ayrıca, Tezelli (2008) tarafından yapılan çalışmada elde edilen veriler de bu makalede temel veri kaynağı olarak kullanılmıştır. Jeotermal suların kökeni Langelier-Ludwing kare diyagramı ve Giggenbach (1988) tarafından geliştirilen Cl SO 4 HCO 3 diyagramı üzerinde majör iyon karakteristikleri bakımından incelenmiştir. Tüm bu incelemeler sonucunda ise genel anlamda ülkemizdeki jeotermal suların alkali bikarbonat ve alkali klorürce zengin olduğu görülmüştür. Ayrıca, jeotermal suların rezervuar sıcaklıklarını ortaya çıkarmak için jeotermometre hesaplamaları yapılmıştır. Bu hesaplamalar sonucunda Türkiye deki jeotermal suların silika jeotermometre değerlerinin Batı Anadolu başta olmak üzere diğer bölgelerde de yüksek olduğu ortaya çıkarılmıştır (örn; 236 52 0 C). Katyon jeotermometre değerleri ise, Akdeniz ve Güney Doğu Anadolu bölgelerinde düşük olarak hesaplanırken (örn; 2 150 0 C) diğer bölgelerde birkaç saha dışında yüksek hesaplamalarla karşılaşılmıştır (özellikle Batı Anadolu Jeotermal sahaları). 1- GİRİŞ Ülkemizdeki dağ zincirleri ve deprem kuşakları göz önüne alındığında, Türkiye nin jeotermal açıdan önemli bir yere sahip olduğu söylenebilir (Şekil.1). Öyle ki, Türkiye bünyesinde barındırdığı önemli aktif faylardan * Adil ÖZDEMİR, yazarın özgeçmişi 11. sayfadadır. Osman TEZELLİ 2008 yılında Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümünden mezun oldu. Bitirme tezini Maden Yatakları ve Jeokimya Anabilim Dalında Türkiye deki Jeotermal Alanlar ve Jeokimyasal Özellikleri konusu üzerine yaptı. Mezuniyetinden bugüne çeşitli saha araştırmalarında çalıştı. Halen çeşitli alanlardaki mesleki çalışmalara devam etmektedir. Ayrıca, Sondaj Dünyası Dergisi Yayın Kurulu Üyeliği görevini de yürütmektedir. dolayı Dünya üzerindeki deprem kuşaklarının en önemlileri arasında gösterilmektedir. Bu faylar genellikle grabenler ve doğrultu atımlı faylar şeklinde gelişmişlerdir. Türkiye deki birçok sıcak su kaynağı bu faylarla yakından ilişkilidir. Jeolojik ve jeofizik araştırmalardan elde edinilen verilere dayanılarak derin kökenli graben fayları ile yüzeylenen termal akışkanların Batı Anadolu da yüksek entalpili (kullanıma uygun, elverişli) alanların oluşmasına neden oldukları kabul edilmektedir. Bugüne Şekil.1.Türkiye de genç tektonik hatlar, sıcak ve mineralli su (maden suyu) kaynaklarının dağılımı (Şimşek, 2007) 52 Aralık 2008

kadar sürdürülen araştırmalar sonucunda, Ege Bölgesinde yüksek entalpili birkaç jeotermal sistem tespit edilmiş olup (Kızıldere, Germencik) grabenler boyunca daha başka jeotermal sistemlerin bulunabilme olasılığı da bu araştırmalarla halen canlı tutulmaktadır (Yılmaz, 1999). Batı Anadolu daki grabenlerle ilgili gerilme tektoniğine karşın, Orta Anadolu da yakın zamanlara kadar etkinliğini sürdürmüş genç ve yaygın volkanizmanın izleri görülmektedir. Genç volkanizmanın ve tektoniğin yoğun olduğu alanlarda orta ve düşük entalpili jeotermal sistemlerin gelişmesi muhtemeldir. Isıtmacılıkta kullanım için elverişli olabilecek bu alanlardan başka, Orta Anadolu da kırıkların yaygın olmadığı fakat ısı birikiminin olduğu düşünülen yöreler de mevcut olup, buraları kızgın kuru kaya türü yapay jeotermal sistemlerin geliştirilmesine uygun yerlerdir (örn; Acıgöl-Nevşehir). Ayrıca, kalın istiflerin depolandığı tortul havzalarda derin sıcak su rezervuarlarının varlığı da güçlü ihtimaller arasındadır. Bazı petrol arama sondajlarında da bu tür rezervuarlara rastlanmıştır (Yılmaz, 1999). Doğu Anadolu da da yine tarihsel zamanlara kadar sürmüş yaygın volkanik etkinlik ve bu etkinliğe dayalı yüksek ısı anamolisi beklemek mümkündür. Dağınık sıcak su kaynaklarının gözlenebilmesi, genç kabuksal oluşum bölgesi olması ve buna bağlı olarak çok sayıda derin kırıkların gelişmesi nedeniyle Doğu Anadolu Bölgesinde önemli jeotermal sistemlerin varlığı kesindir. Bugüne kadar düşük entalpili sistemlere rastlanmasına rağmen, orta ve yüksek entalpili sistemlerin, ha a kırık sistemlerinden uzaklaştıkça, ısı birikiminin olabileceği alanlarda kızgın kuru kaya sistemlerinin bulunmaması için de herhangi bir olumsuz neden yoktur. Yine Kuzey Anadolu Fay Kuşağı boyunca düşük entalpili de olsa değerlendirilebilecek jeotermal enerji potansiyelinin yanı sıra, Trakya ve Güney Anadolu da derin jeotermal yatakların bulunması mümkün görünmektedir. Tüm bu farklı karakterdeki jeotermal akışkanların sınıflanması ve majör elementlerin kimyasal özelliklerinin incelenmesi bu çalışmanın amacıdır. Termal akışkanların kimyasal yapısını etkileyen faktörlerin başlıcaları hazne kaya geçirgenliği, ortamdaki minerallerin çözünürlükleri, bollukları; sıcaklık, basınç, kaya-akışkan etkileşimi ve dokanak süresi ve bazı gazların mevcudiyetidir. 2. TÜRKİYE JEOTERMAL SULARININ JEOKİMYA- SAL ÖZELLİKLERİ 2.1. Batı Anadolu Jeotermal Sularının Jeokimyasal Özellikleri Üst Kretase de başlayan ve Tersiyer de sona eren Sakarya ve Toros plakalarının çarpışması Tetis Okyanusunu kapatarak Batı Anadolu da kuzey-güney sıkışmalarının başlamasına neden olmuştur (Şengör ve Yılmaz, 1981). Orta Miyosen deki kuzey-güney yönlü sıkışmayı takiben Batı Anadolu da kuzey-güney doğrultulu genişleme rejimi başlamış ve alt seviyeleri kısmen ergimiş olan alt kabukta gerilmeler meydana gelmiştir (Yılmaz, 1990). Bu yeni rejim içinde, Batı Anadolu nun bugünkü yapısal çatısı ve morfolojisi oluşmaya başlayarak bölgede doğu-batı gidişli graben ve bunları birbirinden ayıran horstlar gelişmiştir. Aralık 2008 Bu Neotektonik gelişimin ardından, Batı Anadolu nun bugünkü yapısal çatı ve morfolojisi ortaya çıkmıştır. Bunun sonucunda ise, bölgenin maruz kaldığı gerilemelerle beraber kabuktaki incelmeler oluşmuştur. Bu incelmeler sonrasında ise Batı Anadolu Bölgesi jeotermal kaynaklar bakımından Türkiye nin en önemli bölgesi konumuna gelmiştir. Batı Anadolu da incelenen jeotermal sahalara değinecek olursak bunlar; Afyon, Aydın, Balıkesir, Denizli, İzmir, Kütahya, Manisa, Muğla ve Uşak jeotermal sahalarıdır. Bu sahalardaki su kompozisyonlarının genel eğilimi ise HCO 3 -Na ve Cl-Na içerikleri fazla sulardır (Çizelge.1). Şekil.2 de Batı Anadolu jeotermal suları Langeli-Ludwing diyagramı üzerine yerleştirilerek suların majör iyon karakteristikleri incelenmiştir. Batı Anadolu için hazırlanan bu diyagramda sıcak suların genellikle Na+K ve HCO 3 karakterli olduğu görülmektedir. Bunun sebebi ise hazne kayayı oluşturan Mesosoyik yaşlı kireçtaşları, Veojen volkanosedimanları, kuvars ve başkalaşım sonucu oluşmuş mermerlerdir. Bu hazne kayalarla etkileşime giren sıcak sular karbonatça zenginleşmektedirler. Diyagrama bakıldığında HCO 3 -Na zenginleşmesinin en çok gözlendiği bölgelerin Denizli jeotermal sahalarına ait olduğunu söyleyebiliriz. Bölgedeki yüksek orandaki bikarbona an dolayı eşsiz güzellikteki traverten oluşumları bunun bir kanıtıdır. Şekil.2. Batı Anadolu jeotermal sularının kare diyagramı Cl-Na miktarının yoğun olduğu sularlar ise Aydın, Muğla, Çanakkale ve Manisa jeotermal alanlarındadır. Çizelge.1 e bakıldığında, bu jeotermal sahalardaki su örnekleri diğer sahalara kıyasla biraz daha fazla bazik karakterli olduğu görülür. Bunun nedeni bölgede bulunan bazik karakterdeki bazalt türü kayaçların varlığıdır. Batı Anadolu daki graben sisteminden dolayı kabuğun incelmesiyle birlikte magmadan yükselen volkanik getirimler yüzeye daha kolay ulaşır. Yüzeye ulaşan bu getirimler hazne kayalarda depolanmış suların ısınmasına sebep olur. Batı Anadolu sıcak sularının ortalama rezervuar sıcaklıkları ölçülen değerlere göre 100 ile 232 0 C arasında 53

Çizelge-1. Batı Anadolu kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analizleri (Akkuş ve diğ., 2005 den derlenmiştir) 54 Aralık 2008

değişmektedir (Çizelge.8). En yüksek sıcaklık değerlerine Ömerbeyli-Germencik-Aydın havzasındaki kuyularda rastlanmaktadır. Baskın olarak Na-HCO 3 ve Na-Cl tipli sular bulunmaktadır. SO 4 karakterli sularda kısmen gözlenmektedir. Giggenbach (1988) tarafından geliştirilen Cl SO 4 HCO 3 diyagramında sulardaki anyon kompozisyonları (mg/l cinsinden) yüzde olarak hesaplanarak, Olgun, Sığ veya Karışım, Buhar ile Isıtılmış ve Volkanik sular olarak tanımlanırlar. Batı Anadolu termal suları için çizilen Cl-SO 4 -HCO 3 diyagramında bu bölgeye ait suların yoğun olarak HCO 3 ve kısmen SO 4 köşelerinde yer alıkları görülmektedir. Bu da Ege Bölgesi sularının Sığ veya Karışım ile Buharla Isıtılmış sular kapsamına girdiğini göstermektedir (Şekil.3). ise bu sahadaki suların asitli sular olması ve de klorürce fakir olmalarıdır. Neojen volkaniklerinin bu sahalarda fazla görülmesi de bunu açıklamaktadır (Şekil.3). Diyagramda Cl köşesine yakın olan saha ise Seferihisar (D-l) kaynağını göstermektedir (Çizelge.1). Bu sahadaki termal su ise alkali klorürlü sular kapsamına girmektedir. Bu tip sularda çözünmüş başlıca tuzlar Na ve K klorürdür. 2.2 İç Anadolu Jeotermal Sularının Jeokimyasal Özellikleri Orta Anadolu bölgesi gerek sismik gerekse tektonik bakımdan sınırlı bir aktivite göstermektedir. Orta Anadolu Bölgesi genç çökellerle örtülü olduğundan belki de mevcut olan tektonik yapılar derine gömülmüş vaziye edir. Buna rağmen Orta Anadolu daki Konya ile Kayseri arasındaki bölgede meydana gelmiş olan Genç Tersiyer-Kuvarterner yaşlı volkanik faaliyet ürünleri güneybatı-kuzeydoğu doğrultusunda uzanan bir kuşak oluşturmuştur. Örneğin Erenlerdağ-Alacadağ masifinde, Karadağ da, Karapınar çevresinde görülür. Bunlar Hasandağ-Erciyesdağı volkanik sahalarında ve Nevşehir dolaylarında görülürler. Hasandağı ve Erciyesdağı gibi görkemli yüksek volkanların çevresinde ve diğer belirtilen volkanik faaliyetlerin oluştuğu bölgelerde jeotermal akışkanlar yoğunlukta bulunmaktadır. Çizelge.2 de İç Anadolu kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analiz sonuçları görülmektedir. Neojen yaştaki kalın volkanosedimanter kayaçları üzerleyen Mesozoyik karbonatlar ve genç volkanik kayaçlarla karakteristik olan İç Anadolu Bölgesi, jeotermal akışkanlarda da bu jeokimyasal özellikleri göstermektedir (Şekil.4). Şekil.3. Batı Anadolu jeotermal sularına ait Cl-SO 4 -HCO 3 diyagramı Kıyılarda bulunan termal suların çoğunda görüldüğü üzere, jeotermal sistemlerdeki akışkanlar deniz suyu ile meteorik suların karışımından meydana gelmişlerdir. Yüksek sıcaklığın deniz suyu-kaya üzerindeki etkisi ise Cl miktarının fazla olmasına sebep olurken K varlığına az miktarda etkimektedir. Yine ender olarak Ca miktarının artmasına, magnezyum, sülfat, bikarbonatların ise önemli miktarda fazlalaşmasına, sodyumun ise bir miktar azalmasına sebebiyet vermektedir. Bu değişim, kalsik feldspatların iyon değişimi veya bozunumu ile kalsiyum iyonları suya katılır; montmorilyonit, klorit, albit gibi kil minerallerinin oluşumu için sudan magnezyum, sodyum gibi iyonlar alınır. Suda kalsiyum artışı, anhidrit ve kalsit çökelmesine neden olur; böylece, ortamda sülfat ve bikarbonat iyonları azalır. Akışkan tuzluluğu, meteorik suların seyreltilmesi ve kaynama ile değişebilir. Bu bölgede yer alan Denizli-Pamukkale Travertenleri ise bahsedilen jeokimyasal değişimin en güzel örneklerinden biridir. Yüzeye çıkan jeotermal akışkanın içindeki CO 2 nin uçmasıyla bünyesindeki Ca-HCO 3 mineralleri çökelerek eşsiz güzellikteki travertenleri oluşturmaktadırlar. Diyagramda SO 4 köşesine en yakın olan saha ise Dikili- Kaynarca jeotermal bölgesini göstermektedir. Bunun sebebi Aralık 2008 Şekil.4. İç Anadolu jeotermal sularının kare diyagramı Na+K oranın yüksek olması jeotermal akışkanlardaki bu iyonların volkanizmadan kaynaklandığını göstermektedir. Bu bölgenin baskın rezervuar kayası olarak Neojen yaşlı volkanosedimanter kayalar göze çarpmaktadır. Mesozoyik öncesi metamorfikler Kırşehir masifinde, Mesozoyik karbonat kayaçları ise Sivas-Çermik jeotermal havzasında sıcak akışkanların kimyasına etki etmektedir. Jeotermal sistem içerisindeki ana kayayı oluşturan vol- 55

Çizelge-2. İç Anadolu kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analizleri (Akkuş ve diğ., 2005 den derlenmiştir) 56 Aralık 2008

kanosedimanter kayaçlar içindeki tüfler ve geçirimsiz sedimanter kayaçlar örtü olarak rezervuar kayaçları üzerinde bulunmaktadır. İç Anadolu sıcak sularının ortalama rezervuar sıcaklıkları ölçülen değerlere göre 28 ile 93 0 C arasında değişmektedir (Çizelge.8). En yüksek sıcaklık değerlerine Nevşehir havzasındaki 1 nolu kaynak, SSK 1, K 3 sıcak su kuyularında rastlanmaktadır (Çizelge.2). Bu alanlarda baskın olarak Ca-HCO 3, Na-HCO 3 ve Na-Cl tipli sular bulunmaktadır. Az oranda da olsa zengin Ca-SO 4 karakterli sular gözlenebilmektedir. İç Anadolunun sıcak suları Cl-SO 4 -HCO 3 üçgen diyagramında bikarbonat bakımından zengin oldukları görülür (Şekil.5). Bu bölgedeki jeotermal rezervuarlara ait akışkanlar muhtemelen bünyelerinde yüksek oranda CO 2 gazı barındırdıklarından dolayı yüksek PCO 2 gazı basıncına sahiptirler (Çizelge.2). Derinlerden yükselen CO 2 suda çözünerek bikarbonat oluşturmaktadır. Yüzeye yakın seviyelerde ise bikarbonat yerini Na+-Ca 2 + ca zengin silisli kayaçlara bırakmaktadır. Şekil.5. İç Anadolu jeotermal sularına ait Cl-SO 4 -HCO 3 diyagramı Klorce zengin sular ise genellikle yüksek sıcaklıklı jeotermal kaynakları görülmektedir. Örneğin, Nevşehir havzasındaki 1 nolu kaynak, SSK-1, K-3 sıcak su kuyularında bu durum açık bir şekilde görülmektedir (Çizelge.2). İç Anadolu bölgesi volkanik aktivitelerin yakın jeolojik zamana kadar devam e iği bir bölgedir. Bu yüzden bu bölgedeki jeotermal kaynakların buharla veya kuru sıcak kayalarla oluştuğu düşünülebilir. Halen soğumakta olan magmanın çeperinde H 2 S gaz emisyonu varlığını sürdürebilir. Bu durumda elemental halde bulunan kükürdün oksidasyonuna sebep olarak devamında ise SO 4 oluşumunu gerçekleştirir. 2.3 Doğu Anadolu Jeotermal Sularının Jeokimyasal Özellikleri Doğu Anadolu bölgesi Pliyosen sonlarına doğru önemli derecede yükselmelere uğramıştır. Bu yükselme Doğu Aralık 2008 Anadolu da iki kıtanın yakınlaşmasıyla gerçekleşmiştir. Bu iki kıta okyanusal dalmaya imkân bulunmadığından deformasyona dönüşerek çeşitli deformasyon zonlarının oluşturmuştur. Bir yandan Anadolu levhası Kuzey ve Doğu Anadolu transform fayları boyunca batıya itilmekte, Karlıova ekleminin doğusunda da önemli bir kısmı bir melanj kamasında ibaret olan kıta kabuğunun kıvrım ve bindirme tektoniği vasıtasıyla kolaylıkla kısalıp kalınlaşmaktadır. Doğu Anadolu da ki bütün yapı aileleri bölgedeki deformasyon kısmen K-G sıkışma ve D-B genişleme (yanal atımlı faylar ve açılma çatlakları) kısmen de K-G sıkışma ve kabuk kalınlaşması (kıvrımlar ve bindirmeler) şeklinde geliştiğini gösterirler. Yine Doğu Anadolu da kuzeybatı İran la birlikte aynı zamanda yoğun bir Tersiyer volkanizması da etken olmuştur. Üst Miyosen Pliyosende başlayan bu volkanizma çok yakın tarihi zamanlara ha a günümüze kadar diri kalmıştır. Bu volkanizma hem kalk-alkalen hem de alkalen kayaçlarla temsil olunur. Yukarıda değinildiği üzere, Doğu Anadolu tam bir sıkışma ve yükselme kuşağında yer almaktadır. Bu yüzden bölgesel olarak çeşitli deformasyonlara maruz kalarak yükselmesine devam etmektedir. Bununla beraber, volkanik sistemler de aktifliğini halen sürdürmekte ve buna bağlı olarak çeşitli gaz çıkışları meydana gelmektedir. Önemli jeotermal sahalarda bu kısımlarda yani genç volkanların peşi sıra oluşa gelmektedir. Sadece yükselme bölgelerinde değil yitim kuşağını oluşturan Karlıova da da bu tür jeotermal oluşumlar gözlenebilmektedir. Çizelge.3 de Doğu Anadolu kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analiz sonuçları görülmektedir. Şist, mermer, volkan camı gibi Mesozoyik öncesi metamorfiklerin yanı sıra, Mesozoyik-Senozoik kireçtaşları ve bazaltlar jeotermal sistemlerin rezervuar kayalarını oluşturmaktadır. Ortalama sıcaklıklar ölçülen değerlere göre 29-78 0 C arasında değişmektedir. Rezervuar kayalarından da anlaşılacağı gibi Na+K ve kısmen az da görünse de Ca+Mg, HCO 3 içerikli sıcak sulara sahiptirler (Şekil.6). Şekil.6. Doğu Anadolu jeotermal sularının kare diyagramı 57

Rezervuar kayacı oluşturan kireçtaşları jeotermal akışkanla etkileşime geçerek bikarbonat konsantrasyonunu artırmaktadır. Bölgedeki bazaltların varlığı ise Cl/SO 4 oranı yükseltmekte bu sebeple de ph ın hafif asit ile alkali arasında değişmesini sağlamaktadır (ph=5 9) (Çizelge.3). Na-Ca-SO 4 içerikli Siirt jeotermal havzası suların hariç, Doğu Anadolu jeotermal havzasındaki Na-Ca-HCO 3 içerikli sığ derinlikteki sular, çevresel döngülerle derinlerden yükselen CO 2 gazı eşliğinde mevcut kompozisyonlarını kazanmışlardır (Şekil.7). CO 2 gazı Mesozoyik öncesi gelişmiş metamorfizmadan, karbonatlı kayaların çözünmesinden veya volkanik gazların emisyonundan türemektedir. Siirt havzasındaki jeotermal sular; bir dereceye kadar volkanizmadan, muhtemelen SO 4 içerikli Senozoik yaşlı sedimanter sahalardaki geçirgenliği fazla olan jipslerin çözünmesinden türemiştir. 2.4 Kuzey Anadolu Jeotermal Sularının Jeokimyasal Özellikleri 1948 yılında İhsan Ketin tarafından keşfedilen Kuzey Anadolu Fayı, Neotetis Kenet Kuşağı nın keşfinin tarihçesinin bilinmesine ve Kuzey Anadolu da uzun mesafelerde birbiriyle çakışan iki yapının birbirinden ayrılmasına sebep olmuştur. Kuzey Anadolu Fayı (KAF), doğuda Bingöl ilinin sınırları içindeki Karlıova çöküntüsünün kuzeyinden başlayıp, batıda Bolu şehir merkezi civarında çatallanır ve önce iki, Geyve nin batısında da üç ana kol boyunca Ege Denizi nin kuzeyine kadar uzanır. Yaklaşık 1500 km. uzunluğundaki genç (oluşum tarihi: geç Miyosen-Pliyosen) KAF, Çizelge-3. Doğu Anadolu kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analizleri (Akkuş ve diğ., 2005 den derlenmiştir) Şekil.7. Doğu Anadolu jeotermal sularına ait Cl-SO 4 -HCO 3 diyagramı 58 Aralık 2008

oluşturduğu dar ve uzun yer şekilleriyle topografyada belirgin ve sık aralıklarla pek çok insanın hayatına mal olan depremlerinden de görüldüğü gibi, hâlâ faal, sağ yanal doğrultu atımlı bir faydır. Bu fay, Erzincan-Müre e (Tekirdağ) arasında Istranca, Bolu, Ilgaz, İsfendiyar ve Doğu Karadeniz sıradağlarının temsil e iği: İkinci Zaman (Mesozoyik sonları) sonlarında bugünkü Japon Adaları na benzeyen bir ada yayı olduğu sanılan Rodop-Pontid yapısal birliğinin güncel güney sınırını uzun bir hat boyunca izler. Bolu nun batısında güney kol bu sınırdan ayrılır ve Sakarya Zonu adı verilen bir diğer birlik içerisinde devam ederek Ege Denizi ne ulaşır. Tektonik açıdan bu derece aktif olan bu bölgede jeotermal kaynaklara rastlamakta olağan bir durumdur. Jeotermal alanlar tüm bu tektonik hat boyunca dizilmiş olup deformasyon zonlarında rezervuar kayalara rastlamak mümkündür. Türkiye ve Dünya nın en aktif tektonik zonunu barındıran Kuzey Anadolu Bölgesi jeotermal potansiyel bakımından büyük öneme sahiptir. Mesozoyik yaşlı rekristalize kireçtaşları ve Mesozoyik öncesi metamorfikler ana rezervuar kayalarını oluştururken, Mesozoyik-Senozoik granitleri ile Neojen volkanitleri de rezervuar kayaları olarak görülmektedir. KAF ha ı boyunca yüksek sıcaklık jeotermal çıkışlar ortaya çıkmaktadır. En yüksek sıcaklık olarak da Sakarya havzasındaki kuyulardan alınan örneklerde ölçülen 82 0 C lik sıcaklık göze çarpmaktadır. Çizelge.4 de Kuzey Anadolu kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analiz sonuçları görülmektedir. Kare diyagramda görüldüğü üzere, Na ve Ca-HCO 3 içerikli sular ile bazı havzalara da görülen Na ve Ca-SO 4 ca zengin sular öne çıkmaktadır (Şekil.8). Bu baskın anyon ve katyonların oluşmasının başlıca sebebi rezervuar kayanın rekristalize kireçtaşlarından ve metamorfiklerden oluşmasıdır. Ayrıca SO 4 oranının fazla olması da jipslerin etkinliğinden ve de aktif tektonik hat boyunca muhtemel çatlaklardan yüzeye çıkan magmatik sokulumlardır. Şekil.8. Kuzey Anadolu jeotermal sularının kare diyagramı Çizelge-4. Kuzey Anadolu kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analizleri (Akkuş ve diğ., 2005 den derlenmiştir) Aralık 2008 59

Kuru sıcak kayaların ve buharın etkisiyle ısınan sığ suların Cl-SO 4 -HCO 3 ce zengin oldukları görülür (Şekil.9). Genç volkanizmayla sınırlanmış çek-ayır havzalarla birleşik olan KAF, buhar emisyonlarıyla sığ derinliklerde suların çevrimine katılarak CO 2 ve H 2 S gazlarının konsantrasyonunun yükselmesine ve böylece de bikarbonatlı ve kükürtlü yeni suların oluşmasına sebep olmaktadır (Şahinci, 1991). Şekil.9. Kuzey Anadolu jeotermal sularına ait Cl-SO 4 -HCO 3 diyagramı Bu etkiyle KAF ha ı boyunca Bor elementi de su içeriğine eklenir ve SO 4 ile HCO 3 zenginleşmesi gerçekleşir. Bor elementinin olmadığı sularda ise sadece SO 4 anyonu zenginleşmesi görülür. Bu da batı KAF ha ı boyunca volkanik kökenli sularda ortaya çıkmaktadır. Yine KAF ha ında uzakta olan Kuzey Doğu Anadolu Bölgesinde de SO 4 zenginleşmesine rastlanır. Bu da masif sülfit yataklarındaki sülfit minerallerinin oksitlenmesine bağlanabilir. 3.5 Marmara Bölgesi Jeotermal Sularının Jeokimyasal Özellikleri Marmara Bölgesi kuzeyinde bulunan faylar sağ yanal atımlı Kuzey Anadolu Fayının bir kolu olarak oluşmuş ve daha sonra ise KAF ın güneyinden itibaren Marmara Denizine doğru yer değiştirmiştir. Marmara Bölgesi güney bölümünde bulunan faylar ise Doğu Anadolu sıkışma bölgesindeki Avrasya-Arabistan levhalarının çarpışması sonucunda oluşmuştur (Ketin, 1983). Marmara bölgesi jeotermal kaynaklarının çoğu KAF zonunun, Akyazı-Armutlu arasındaki kuzey kolu, Bandırma-Ayvacık arsında merkez kolu üzerinde bulunurlar, diğerleri ise güney kolu üzerinde yer alırlar. Bölgede bulunan kayaçlara bakacak olursak; Paleozoik- Jura-Alt Kretase metamorfikleri, Mesozoyik-Senozoik sedimanter kayaçları ile Kretase-Tersiyer volkanikleriyle karakteristiktir. Doğu-batı yönlü dağılım gösteren granitoyidler ise bölgedeki jeotermal kaynak sularının asidik özelliğinde olmasına en büyük etken olarak gösterilebilir. Çizelge.5 de Marmara kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analiz sonuçları görülmektedir. Jeotermal kaynaklar genellikle fay hatları boyunca yüzeye çıkmaktadırlar. Baskın olarak Na-Ca ve HCO 3 ca zengin suların görüldüğü diyagramda SO 4 -Cl içerikli sular da kendini göstermektedir (Şekil.10). Bunun sebebi olarak ta bu alandaki gölsel çökeller olan çakıltaşı, kumtaşı, kiltaşı, marn ve kireçtaşlarını gösterebiliriz. Klorürce fakir olan bu sular asitli sulardır. Volkanik jeotermal alanlarda gözlenen bu özellik su buharındaki H 2 S oksitlenerek sülfat iyonlarına dönüşür. Bu alanlar aynı zamanda jeotermal gradyanı yüksek olan sahalardır. Yalnızca CO 2 ve H 2 S gazları ana kayadan gelir. Ortalama rezervuar sıcaklıkları ölçülen değerlere göre 30-900 o C arasında değişim göstermektedir. Su içinde çö- Çizelge-5. Marmara Bölgesi kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analizleri (Akkuş ve diğ.,2005 den derlenmiştir) 60 Aralık 2008

Şekil.10. Marmara Bölgesi jeotermal sularının kare diyagramı zünmüş olan bu iyonlar çoğunlukla geçtikleri kayaların yıkanmasından zenginleşmiştirler. Marmara bölgesi için hazırlanmış olan üçgen diyagramda ise jeotermal suların Sığ veya Karışım ile Buhar ile Isıtılmış sular kısmına girdiğini görmekteyiz (Şekil.11). Şekil.11. Marmara Bölgesi jeotermal sularına ait Cl-SO 4 - HCO 3 diyagramı Daha güneyde ise suların yeraltından gelen magmatik sokulumların oluşturduğu buhar ve sıcak kuru kaya hazneleriyle ısınmaya sebebiyet verdiğini söylenebilir. Çünkü güneyde yer alan aktif tektonik dokanaklardaki çatlak sistemleri boyunca magma getirimleri gerçekleşir böylece jeotermal rezervuarlar oluşur. 2.6 Güney Doğu Anadolu Jeotermal Sularının Jeokimyasal Özellikleri Türkiye de oluşan ilk tektonik yapı Orta Miyosen sonunda oluşmuş olan Güney Doğu Anadolu bindirmesidir. Bundan sonra Güney Doğu Anadolu kıvrımları meydana gelmiştir. Kabuğun fayla kalınlaşması sonucu alt kısımda kısmi ergimeler meydana gelmiş ve kabukta kırılmalar oluşmuştur. Bunun en önemli işareti Türkiye deki volkanik faaliyetler ve kabuk yırtılması (KAF ve DAF) olaylarıdır. Bu olaylar sıkışma neticesinde meydana gelmiştir. Bu fayların oluşumu ve blokların hareket kazanması ile parçalanan Anadolu levhasının doğuya doğru bir koni biçimde daralan Karlıova da birleşen KAF ve DAF ile oluşmuştur. DAF aynı zamanda Hakkâri den Kahramanmaraş civarına kadar devam eden Güney Doğu Anadolu bindirme kuşağını da keserek sonlandırır. İşte tüm bu zon boyunca jeotermal rezervuarlar oluşa gelmektedir (Ketin, 1983). Kuzey Anadolu gibi aktif bir tektonik yapıya sahip olan Güney Doğu Anadolu jeotermal kaynaklar bakımından diğer bölgelere oranla biraz zayıf kalmaktadır. Bulunmuş olduğu konum ve maruz kaldığı deformasyonlar göz önüne alınacak olursa, jeotermal açıdan büyük bir potansiyele sahip olduğu görülmektedir. Bölgedeki az sayıdaki jeotermal kuyulardaki sıcaklık değerlinin 48-83 0 C arasında seyretmesi bu tezi kanıtlar niteliktedir (Ketin, 1983) (Çizelge.8). Çizelge.6 da Güneydoğu Anadolu kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analiz sonuçları görülmektedir. Jeokimyasal açıdan bakacak olursak; bölgedeki suların içeriğinin genel bağlamda Ca-Na, HCO 3 ve SO 4 anyon ve katyonlarından oluştuğu görülmektedir (Şekil.12). Bölgedeki Üst Eosen-Alt Miyosen yaşlı katmanlı kireçtaşları rezervuar kaya olarak tespit edilmiştir. En alta marnlarla başlayıp üs e gölsel kireçtaşlarıyla devam edip giden istif olası bir uyumsuzlukla rezervuar kayanın üzerinde yer almaktadır (Akkuş ve diğ., 2005). Çizelge-6. Güneydoğu Anadolu Bölgesi kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analizleri (Akkuş ve diğ., 2005 den derlenmiştir) Aralık 2008 61

Şekil.12. Güney Doğu Anadolu jeotermal sularının kare diyagramı Bu kayaçlardan da belli olduğu gibi jeotermal akışkanın içinde yer alan Na-Ca ve bikarbonat iyonları doğrulanmaktadır. Jeotermal su örnekleri Cl SO 4 HCO 3 diyagramında incelediğinde bikarbonatça zengin suların varlığı dikkat çekmektedir (Şekil.13). Bu da GD Anadolu jeotermal sularının Sığ veya Karışım tipli sular olduğunu gösterir. Şekil.13 Güney Doğu Anadolu jeotermal sularına ait Cl- SO 4 -HCO 3 diyagramı Şöyle ki, GD Anadolu jeotermal rezervuar kayasının gölsel kireçtaşlarından olduğunu hatırlarsak, bu bölgenin jeolojik devirlerde Tetis Okyanusunun güney kolunu oluşturduğunu öğrenebiliriz. Bu da bize jeotermal akışkanların aynı zaman fosil özellikte kaynaklar olduğunu söyleyebiliriz. 2.7 Akdeniz Bölgesi Jeotermal Sularının Jeokimyasal Özellikleri Erken Miyosen sırasında İzmir-Ankara-Erzincan kenet zonu ile İç Toros kenet zonu arasında Paleosen-Eosen çarpışması ile ilgili kıta içi yaklaşma sonucu oluşan orojenez Anadolu nun günümüzdeki çoğu alanının büyük bir bölümünü temsil etmektedir. Batıdaki Menderes Masifi yükselmesini devam e irmiş ve günümüzdeki Himalaya dağ kuşağına oldukça benzer olan yüksek bir bölgeyi temsil etmektedir. Bu orojenik kuşak içinde olmasına rağmen jeotermal kaynaklar bakımından ülkemizin en zayıf bölgesi konumunda yer almaktadır. Çizelge.7 de Akdeniz Bölgesi kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analiz sonuçları görülmektedir. Bölgenin temelinde yer alan magmatik kökenli kayalar ve değişik boyutlardaki kireçtaşlarından oluşan ofiyolitik melanj yer almaktadır. Kireçtaşları Alt-Orta Miyoseni temsil ederken kiltaşı, sil aşı ve tüfi en oluşan birim Üst Miyoseni temsil etmektedir. Bölgede rezervuar kaya olarak Mesozoyik yaşlı kireçtaşları görülmektedir. Bölgedeki kayaç türlerinin etkisi Mg ve HCO 3 ce zengin jeotermal sularda da gözlenmektedir (Şekil.14). Güney Doğu Anadolu dan farklı olarak birkaç su örneğinin Cl ve SO 4 ce zengin olduğu görülmektedir (örn; Hatay Hamamat-Hamamköy kap. Kay.-3, İçel Tavuk damı hamam kaynağı) (Şekil 3.15). Bunun nedeni ofiyolitik melanj içerisindeki dolomit-ofiyolit minerallerdir. Bu yüzden bu su örneklerinde Mg iyonu da fazlaca bulunmaktadır. Bu tür suların çözünürlükleri de fazla olacağından soğuma eğilimi gösterirler. GD Anadolu daki sıcak su örneklerinde olduğu gibi, Akdeniz bölgesindeki sularda da Sığ veya Karışım suyu özellikleri gözlenmektedir. Bunun sebebi ise gölsel kireçtaşlarının hazne kayayı oluşturmasıdır. Çizelge.7. Akdeniz Bölgesi kaynak ve kuyulardan alınan sıcak suların kimyasal analizleri (Akkuş ve diğ., 2005 den derlenmiştir) 62 Aralık 2008

Çizelge.8. Türkiye deki jeotermal sularının jeotermometre değerleri (Akkuş ve diğ., 2005 den derlenmiştir) Şekil.14. Akdeniz Bölgesi jeotermal sularının kare diyagramı Şekil.15. Akdeniz Bölgesi jeotermal sularına ait Cl-SO 4 - HCO 3 diyagramı 3. TÜRKİYE DEKİ JEOTERMAL SULARA YÖNELİK JEOTERMOMETRE HESAPLAMALARI Çizelge-8 de Türkiye deki jeotermal sularının jeotermometre değerleri verilmiştir. Jeotermometre uygulamaları, 2 temel prensip üzerine termal sulara uygulanır. Bunlar; kimyasal jeotermometreler ve gaz jeotermometrelerdir. Bu çalışmada, kimyasal jeotermometre prensiplerine göre bazı yaklaşımlar yapılacaktır. Kimyasal jeotermometreler, derin rezervuar koşullarında akışkan ve mineral arasındaki sıcaklığa bağlı kimyasal denge nin kurulmuş olduğu, rezervuar koşullarındaki su bileşiminin suların yüzeye çıkışı sırasında da korunduğu varsayımını temel alarak geliştirilmiş jeotermometrelerdir (Güleç ve Mutlu, 2006). Kimyasal jeotermometreler, silika (SiO 2 ) jeotermometreleri ve katyon jeotermometreleri (Alkali Jeotermometreler) olarak ikiye ayrılır. Aralık 2008 Kaynak ve Kuyu Ad BATI ANADOLU S cakl k( C) NA-K-Ca Q-No Stream Loss Chalcedony Ömer-Gecek-AF-10 kuyusu(afyon) 96 199,3 138,9 112,3 Gazl göl-g-1 sondaj (Afyon) 66 185,7 99,9 69,8 Sand kl -kad n çamurluk(afyon) 67 84,9 111,3 82,1 Sand kl -Köprüalt (Afyon) 68 83,9 101,8 71,9 AFS-1 Hüdai(Afyon) 70 124,7 113,7 84,7 Gazl göl G-3 sondj (Afyon) 74 232,7 111,3 82,1 Gazl göl KH-3 sondaj (Afyon) 68 197,8 87,1 56,2 Ayter- 1 sondaj (Ayd n) 77,5 207,9 113,7 84,7 Gcrmencik-ÖB-9 kuyusu(ayd n) 223,5 209,3 205,7 188,9 Salavatl -AS-1 sondaj (Ayd n) 162 211,1 137,2 110,5 Bozköy kayna (Ayd n) 62 173,6 154,2 129,5 Alangüllü-1 kayna (Ayd n) 61,5 179,8 142,6 116,5 Çamköy çamur l cas (Ayd n) 74 176,9 98,9 68,8 AY-1(Ayd n) 98 191,0 192,7 173,6 Alangüllü-2 sondaj (Ayd n) 69,5 195,4 118,9 90,4 Ku adas itfaiye sondaj (Ayd n) 50 71,0 107,2 77,7 Ortakç (Ayd n) 51 115,4 100,5 81,3 Derman kayna (Bal kesir) 58 64,2 101,8 71,9 Gönen kayna (Bal kesir) 78 122,7 153,3 128,5 Gönen Da l cas kayna (Bal kesir) 43-11,1 70,4 38,7 Kepekler-BK-1 sondaj (Bal kesir) 64 122,7 87,1 56,2 K z k Kayna (Bal kesir) 50 91,6 84,6 53,6 Susurluk Ömerköy kayna (Bal kesir) 30 50,6 70,4 38,7 aml kayna (Bal kesir) 60 80,0 107,2 77,7 Pamukçu kayna (Bal kesir) 58 86,4 143,6 117,6 Pamukçu sondaj -1(Bal kesir) 53 158,8 53,0 20,5 Hisaralan kayna (Bal kesir) 97 168,6 147,6 122,1 Güre-1 sondaj (Bal kesir) 55 91,3 94,9 64,5 ED-1 sondaj (Bal kesir) 60 102,5 89,4 58,7 Gönen-3(Bal kesir) 78 135,0 125,1 97,2 Kepekler-Kubbe'li hamam(bal kesir) 58 105,5 108,9 79,5 HK-4 sondaj (Bal kesir) 57 117,7 146,2 120,5 Tekkehamam- Tekkeköy kayna (Denizli) 99 214,4 147,6 122,1 Tekkeköy (TH-1) kuyusu(denizli) 75,5 132,5 176,5 154,8 Demirta kayna (Denizli) 98 166,2 179,3 158,0 Babac k kayna (Denizli) 65 160,0 155,1 130,5 Tekkehamam (TH-2) kuyusu(denizli) 171 243,2 123,1 95,0 Gölemezli DG-2 kuyusu(denizli) 73 131,4 120,3 91,9 K z ldere R-1 kuyusu(denizli) 242 280,5 236,0 225,2 K z ldere R-2 kuyusu(denizli) 204,5 235,3 228,3 215,9 Balçova(S-1) kuyusu( zmir) 124 220,7 163,6 140,2 Seferihisar (D-l) kayna ( zmir) 78 205,6 133,2 106,1 Dikili Bergama kaynarca kayna ( zmir) 80 172,7 171,0 148,6 Dikili Bergama Kocaoba l cas ( zmir) 70 75,3 125,1 97,2 Bergama Dümbek Mvk s cak su sondaj ( zmir) 60 87,6 137,2 110,5 Narl dere N-1 sondaj ( zmir) 84 149,7 137,2 110,5 63

Çitgöl-3 kayna (Kütahya) 83 166,0 161,6 137,8 Na a kayna (Kütahya) 64 161,6 149,1 123,8 Gediz l cas (Kütahya) 75 166,3 122,4 94,2 Eynal-8 kuyusu(kütahya) 92 367,3 167,2 144,2 Çitgöl-1 kuyusu(kütahya) 105,1 189,5 107,2 77,7 Na a-1 kuyusu(kütahya) 42 67,4 76,6 45,1 Gl-3 kuyusu(kütahya) 78 153,5 118,9 90,4 Gediz-Abide Çama rhane(kütahya) 65 154,2 118,9 90,4 Bu larca(kütahya) 70 137,1 113,7 84,7 Kula ehitler kapl cas (Manisa) 55 195,1 137,2 110,5 Sarayc k- kaptaj- Sar-1(Manisa) 49 206,6 120,3 91,9 Demirci-Sar-7(Manisa) 30 82,5 65,3 33,3 Urganl Musulcal (Manisa) 77 188,2 102,7 72,9 Kur unlu deresi sa kaynak(manisa) 63,5 152,3 193,3 174,3 Kükürtlü(Manisa) 40 38,0 79,4 48,1 art kapl calar (Manisa) 50 133,9 119,6 91,2 Mente e 2(Manisa) 56 238,7 119,6 91,2 K-2(Manisa) 96 199,6 156,0 131,5 ehitli kayna (Manisa) 45 201,0 126,4 98,6 E-2(Manisa) 65 175,3 133,8 106,7 Sultaniye Kubbeli hamam(mu la) 41,1 157,7 79,4 48,1 E me Örencik kapl calar (U ak) 38 170,4 135,5 108,6 Kaynak ve Kuyu Ad Ç ANADOLU S cakl k( C) NA-K-Ca Q-No Stream Loss Chalcedony Ihlara kayna (Aksaray) 34 99,5 130,2 102,7 Aksaray kayna (Aksaray) 31 90,7 4,6-28,2 Güzelyurt Yaprak hisar s cak su kayna (Aksaray) 51 174,5 98,9 68,8 K z lcahamam büyük kapl ca(ankara) 50 230,6 124,4 96,4 KDH-1 sondaj (Ankara) 86 194,6 113,7 84,7 Dutlu kayna (Ankara) 43,5 102,4 90,6 59,9 Aya - çemece(ankara) 51 135,9 116,7 88,0 K z lcahamam MTA-7(Ankara) 75 170,2 146,2 120,5 Sar oba kayna (Ankara) 33,3 41,1 67,1 35,1 Karacaahmet(Ankara) 38 130,8 124,4 96,4 Çavundur (Ç-1) sondaj (Çank r ) 54 236,2 95,9 65,6 Kark n(çank r ) 26 99,9 61,5 29,4 Atkaracalar A-1(Çank r ) 28 67,3 141,5 115,3 S caksular WC(Eski ehir) 41 23,0 73,6 42,0 engül hamam (Eski ehir) 44,5 0,9 70,4 38,7 Erkekler hamam (Eski ehir) 44 32,0 73,6 42,0 Keçeciler hamam (Eski ehir) 40 22,9 73,6 42,0 K z linler kapl cas (Eski ehir) 38 61,5 92,0 61,1 Beyaz Saray hamam (Eski ehir) 40 17,2 102,7 72,9 Karaman Ac göl(karaman) 26,5 304,7 4,6-28,2 Çiftgöz kapl ca kayna (Kayseri) 34,5 30,0 72,0 40,3 Tekgöz kapl ca kayna (Kayseri) 41 25,3 72,0 40,3 Bayramhac kapl cas (Kayseri) 44,8 64,4 85,9 54,9 Ku çu s cak su kayna (Kayseri) 36 139,3 114,5 85,5 Terme-5 sondaj (K r ehir) 57 73,0 90,6 59,9 Karakurt-1 sondaj (K r ehir) 51 57,8 103,6 73,9 Savc l Büyükoba kayna (K r ehir) 34,8 52,7 110,5 81,3 Bulamaçl kayna (K r ehir) 47 191,0 125,8 97,9 Mahmutlu küçük hamam(k r ehir) 68 125,9 108,9 79,5 SB-2 kuyusu(k r ehir) 34,5 60,1 102,7 72,9 lg n kayna (Konya) 40,5 51,4 92,8 62,2 Ilg n SJ-2 kuyusu(konya) 41,6 59,3 82,1 50,9 Kö kköy kapl ca kayna (Konya) 35 11,7 93,9 63,4 Kö kköy K-1 kuyusu(konya) 35 4,2 82,1 50,9 Ye ilda çamur sondaj (Konya) 34 145,7 53,0 20,5 Özel dare havuzu(nev ehir) 42 76,4 99,9 69,8 Camuz Pi iren kayna (Nev ehir) 85 86,3 111,3 82,1 1 Nolu kaynak(nev ehir) 92 68,3 101,8 71,9 SSK-1 s cak su sondaj (Nev ehir) 93 88,1 129,6 102,1 K-3 sondaj (Nev ehir) 92 87,8 116,7 88,0 MTA-3(Ni de) 65 256,2-5,4-38,0 Delikkaya (DK-6) kayna (Sivas) 37 58,4 95,9 65,6 S cakçermik (MTA-2) sondaj (Sivas) 49 155,1 65,3 33,3 Su ehri Akçaa l(sivas) 37 146,3 157,3 133,0 Ortaköy (OR-1) sondaj (Sivas) 36 70,1 53,0 20,5 Sar kaya kayna (Yozgat) 48 54,2 83,4 52,2 Bo azl yan Cavlak BB-2 sondaj (Yozgat) 46 59,9 79,4 48,1 Yerköy Uyuz (Güven) Çamur kayna (Yozgat) 45 112,1 67,1 35,1 Yerköy Güven Kapl cas YK-1 sondaj (Yozgat) 47 112,2 79,4 48,1 Karama ara sondaj (Yozgat) 71 164,9 139,4 112,9 Kaynak ve Kuyu Ad DO U ANADOLU BÖLGES S cakl k( C) NA-K-Ca Q-No Stream Loss Chalcedony Diyadin-MT-2 sondaj (A r ) 78 113,1 93,9 63,4 Kireçtepe kayna (A r ) 66,5 112,2 99,9 69,8 Köprü-çermikalt kaynak(a r ) 54 114,1 80,8 49,5 Deliklita çermi i(ardahan) 30 174,5 107,2 77,7 Kaynarp nar(bingöl) 40 176,4 132,0 104,7 Sab rta (Bingöl) 49 235,1 97,0 66,7 Bingöl Kös (K-1) sondaj (Bingöl) 41 48,1 79,4 48,1 Nemrut da kuzeydo u kaynak(bitlis) 59,5 155,5 181,6 160,8 Çukur l cas do u kaynak(bitlis) 39 132,7 169,1 146,4 Karakocan ana kaynak(elaz ) 46,4 107,2 89,4 58,7 E-lkuyusu(Erzincan) 31,5 44,6 138,9 112,3 PS-2 kuyusu(erzurum) 42 186,2 168,8 146,0 Il ca E-1 kuyusu(erzurum) 39 136,9 142,1 115,9 Horasan Gökçe kayna (Erzurum) 45 219,4 127,7 100,0 Santa -Gölebakan kayna (Hakkari) 39,2 215,9 91,7 61,1 Il cap nar(malatya) 29 95,2 79,4 48,1 Billoris küçük kapl ca(siirt) 35 57,3 118,2 89,6 Bostanc k Lifköy kayna (Siirt) 33 56,9 45,3 12,7 Cempir l ca kayna (Siirt) 30,6 64,4 65,3 33,3 Güçlükonak H sta kayna ( rnak) 63,5 54,8 88,3 57,4 64 Aralık 2008

Tunceli-Mazgirt Ba n kapl cas (Tunceli) 38 149,1 78,0 46,6 Zilan kuzey kayna (Van) 64 176,0 131,4 104,1 Zehirli kaynak(van) 63 140,5 137,2 110,5 Ganisipi kayna (Van) 78 149,7 131,4 104,1 Kad nlar hamam (Van) 65 166,5 125,1 97,2 Erci ZG-3 sondaj (Van) 98 222,5 146,7 121,0 Kaynak ve Kuyu Ad KUZEY ANADOLU BÖLGES S cakl k( C) NA-K-Ca Q-No Stream Loss Chalcedony Gözlek GS sondaj (Amasya) 40,5 72,0 63,4 31,4 Arkutbey H-1 sondaj (Amasya) 42,5 15,7 76,6 45,1 av at-çorakl (Artvin) 36 168,2 392,8 431,1 Sar ot kayna (Bolu) 63 105,9 99,9 69,8 Kesenüzü(Bolu) 68 141,9 84,6 53,6 Küçük kapl ca(bolu) 44 49,6 88,3 57,4 Mecitözü kayna (Çorum) 37 48,4 61,5 29,4 Hamaml çay kayna (Çorum) 30 24,6 12,2-20,7 Efteni kapl ca kayna (Düzce) 42,2 108,9 157,3 133,0 Derdin kayna (Düzce) 31 135,1 109,7 80,4 Eskipazar Akkaya kayna (Karabük) 35 156,1 104,5 74,8 Il ca(kastamonu) 28 22,2 4,6-28,2 Sarma k kayna (Ordu) 48 20,2 48,0 15,4 ll caköy-kapal mekan(rize) 30 168,5 85,9 54,9 Il caköy-2(rize) 70 229,8 141,0 114,7 SH-1/C (5 Nolu sondaj)(samsun) 54 94,1 83,4 52,2 Samsun Havza SH-4 sondaj (Samsun) 56 73,9 4,6-28,2 Sulusaray sondaj AS-3(Tokat) 53 130,0 134,9 108,0 Erbaa-Gökbel çermi i(tokat) 40,5 47,4 132,6 105,4 Kozlu l su p nar (Zonguldak) 29,5-5,0 80,8 49,5 Kaynak ve Kuyu Ad MARMARA BÖLGES S cakl k( C) NA-K-Ca Q-No Stream Loss Chalcedony Çalt l cas (Bilecik) 38 100,2 91,7 61,1 Kaynarca kayna (Bursa) 82,5 90,5 88,3 57,4 Kara Mustafa kayna (Bursa) 82 76,1 82,1 50,9 Kükürtlü kayna (Bursa) 79 92,7 91,7 61,1 M d rlar kapl cas (Çanakkale) 87 100,5 127,7 100,0 Tuzlar (T-3) sondaj (Çanakkale) 90 219,7 136,1 109,2 Kestanbol kayna (Çanakkale) 73 224,0 128,9 101,4 Tuzla (T-1) sondaj (Çanakkale) 90 224,3 149,1 123,8 Yazl kköy kapl ca kayna (Kocaeli) 30,5 57,0 55,3 22,9 Kuzuluk K-2 sondaj (Sakarya) 84 164,4 160,3 136,4 Gelinyutan hamam K-1(Sakarya) 41 29,7 85,9 54,9 Armutlu MTA-1 sondaj (Yalova) 75 171,9-20,9-53,1 Kaynak ve Kuyu Ad GÜNEY DO U ANADOLU BÖLGES Holi kapl cas (Batman) 83 82,0 107,2 77,7 Çermik (MTA)-1 sondaj (Diyarbak r) 51 126,4 112,1 83,0 Il su(germav) (Mardin) 63,5 74,4 90,6 59,9 Y.Karaali kuyusu( anl urfa) 48 5,2 76,6 45,1 Sj-3 kuyusu( anl urfa) 49 45,6 83,4 52,2 Kaynak ve Kuyu Ad AKDEN Z BÖLGES Ba lam içmeceleri(hatay) 33 41,3 148,6 123,2 Hamamat-Hamamköy kap. Kay.-3(Hatay) 37,9 92,9 92,8 62,2 Yeni Havu kayna ( çel) 38 150,7 57,4 25,2 Tavuk dam hamam kayna ( çel) 36 150,7 57,4 25,2 II ca-3(kahramanmara ) 43,5 3,0 72,0 40,3 SK-1 kuyusu(osmaniye) 33,8 46,3 94,9 64,5 3.1 Silika (SiO2) Jeotermometreleri Silika (SiO 2 ) jeotermometreleri, silikanın suyun içindeki sıcaklığa bağımlı çözünürlüğünü temel almaktadır. Silika, jeotermal sahalarda (kuvars, kristobalit, kalsedon, amorf silika gibi) farklı formalarda bulunabilmektedir. Tüm bu farklılıklar göz önüne alınarak silika jeotermometre değerleri hesaplanır (Çizelge.9). Düşük SiO 2 oranı termal sularda sıcaklığın düşük olmasına sebep olmaktadır. Yine sıcak suyun soğuk sularla karışımı sıcaklığın düşmesine ve de böylece SiO 2 oranın düşmesine sebep olacaktır. Eğer termal sulardaki buhar kaybı beklenenden fazla gelişiyorsa bu çözeltideki iyon değişimini artıracak, tabi ki dolayısıyla SiO 2 oranı da artacağından rezervuar sıcaklığı da artış gösterecektir. Tüm bu tanımlamalardan sonra Türkiye deki jeotermal sahalara bakacak olursak genel itibariyle silika jeotermometresi rezervuar sıcaklıklarıyla uygun görülmektedir. Görülmeyen sahalara bakacak olursak; Kuzey Anadolu bölgesinde, Samsun Havza SH 4 sondajı, Kastamonu Ilıca, Çorum Hamamlıçay kaynağı, İç Anadolu Bölgesinde Niğde MTA 3 sondajı, Karaman Acıgöl, Aksaray kaynağı ve Marmara bölgesinde ise Yalova Armutlu MTA 1 sondajıdır (Çizelge.8). 3.2 Katyon Jeotermometreleri Katyon jeotermometreler ise, alkali elementlerin katı ve sıvı fazlar arasındaki dağılımını temel almaktadır. Bunun da başlıca elementlerden oluşan çeşitli uygulamaları vardır. Bu çalışma da ise Na-K-Ca jeotermometresi üzerinde durulacaktır. Bu jeotermometre değerlerinin hesabı ise Çizelge.10 daki gibi gerçekleştirilmektedir. S cakl k( C) S cakl k( C) NA-K-Ca NA-K-Ca Q-No Stream Loss Q-No Stream Loss Chalcedony Chalcedony Aralık 2008 65

Çizelge.9. Silika jeotermometre değerlerinin hesaplanması (Güleç ve Mutlu,2006) Çizelge.10. Katyon jeotermometre değerlerinin hesaplanması (Güleç ve Mutlu, 2006) Na-K-Ca jeotermometresi, CO 2 veya Ca açısından zengin sistemlerde (akışkan rezervuarı terk e ikten sonra kalsit çökelimine uğramamışsa) uygundur. Yüksek Mg içeriğine sahip sular için, Na-K-Ca yanlış sonuçlar vermektedir. Bu tür sular için, Mg düzeltmesi gerekmektedir (Güleç ve Mutlu,2006). Bu açılıma göre Türkiye deki jeotermal sahalara baktığımızda Akdeniz (örn; Kahramanmaraş IIıca 3) ve Güney Doğu Anadolu bölgesinin (örn; Şanlıurfa Y.Karaali kuyusu) düşük değerler verdiğini görmekteyiz. Bunun sebebin ise Mg lu kayaçların bölgede rezervuar kayaçları oluşturmasıdır (örn; ofiyolitler). İç Anadolu Bölgesinde ise bazı bölgelerinde bu değerler çok düşük gözlenmektedir (örn; Eskişehir Şengül Hamamı, Eskişehir Erkekler hamamı, Eskişehir Keçeciler hamamı, Eskişehir Beyaz Saray Hamamı). Bu bölgede de yine ofiyolitik kayaçların varlığı değerlerin düşük çıkmasına sebep olmuştur. Diğer bölgelerde ise bazı noktalarda düşük değerler çıkmıştır. Bunlar ise; Balıkesir Gönen Dağ Ilıcası kaynağı, Çorum Hamamlıçay kaynağı, Zonguldak Kozlu ılısu pınarı, Sakarya Gelinyutan Hamamı K 1 dır (Çizelge.8). Bu alanlar dışındaki bölgelerde değerler ise yüksek olarak hesaplanmıştır. En yüksek değer ise yine Batı Anadolu daki jeotermal sahalarda görülmektedir. Şekil.16 da ise, Türkiye deki jeotermal suların grafiksel olarak dağılımı görülmektedir. Çalışma boyunca yapılan saptamalar ve jeotermometre hesaplamalarının doğruluğunu burada bir kez daha görebilmekteyiz. Batı Anadolu bölgesi en yüksek sıcaklıklara sahip olduğunu ve de potansiyelinin yüksek olduğunu göstermektedir. Akdeniz bölgesi ise Türkiye deki en zayıf jeotermal potansiyeline sahip bölge olduğunu göstermektedir. Bunun sebebi olarak da bölgenin diğer bölgelere oranla aktif bir tektonik yapıya sahip olmaması, volkanik aktivitelerin jeolojik zamanlar boyunca burada gerçekleşmemesi, Alp-Himalaya Dağ kuşağına benzer bir yapıya sahip olan Toros Dağlarının bölgede kalın bir istif oluşturması v.b. gibi durumları gösterebiliriz. 4. SONUÇ ve ÖNERİLER Türkiye jeotermal sularının jeokimyasal özelliklerinin değerlendirilmesi amacıyla yapılan bu çalışma da MTA tarafından yapılan 220 adet kuyu + doğal kaynağa ait analiz sonuçları incelenmiş ve elde edilen veriler jeokimyasal 66 Aralık 2008

Şekil.16. Türkiye deki jeotermal suların sıcaklık değerlerinin bölgeler bazında dağılımı ( 1-70 Batı Anadolu, 70-121 arası Orta Anadolu, 121-148 arası, 148-169 arası Kuzey Anadolu, 169-182 Arası Marmara bölgesi, 182-188 arası Güney Doğu Anadolu, 188-196 arası Akdeniz bölgesi) yöntemler kullanılarak değerlendirmeye tabi tutulmuştur. Çalışmadan elde edilen sonuçlar şu şekildedir; 1. Türkiye nin genel yapısı itibariyle jeotermal suların çoğunun tektonizma ve volkanizmaya bağlı geliştiği görülmüştür. Bu durum Batı Anadolu bölgesinde açılma sistemlerine bağlı graben fayları, Kuzey Anadolu Bölgesinde aktif tektonik hat boyunca kendini gösterirken, İç Anadolu ve Doğu Anadolu Bölgelerinde ise genç volkanik gelişimlere bağlıdır. 2. Jeotermal suların karakteri ise genel olarak alkali bikarbonat ve alkali klorür olarak ortaya çıkmaktadır. Nadir olarak ise sülfat karakterli sularda varlık göstermektedir. Bikarbonat karakterli sular, Mesozoyik öncesi metamorfiklerin ana kayacı oluşturduğu karbonat litolojilerinde veya volkanizmaya bağlı olarak CO 2 emisyonlarının getirimleriyle oluşmuştur. Klor karakterli sular ise, deniz suyu akiferlerinin etkisiyle oluşmuş jeotermal kaynaklar olarak görülmektedir. (örn; Batı Anadolu jeotermal sahaları). 3. Sülfat karakterli jeotermal sular ise, soğumakta olan magmadan yükselen H 2 S gazı sonucunda, sülfit minerallerinin oksidasyonuyla (örn; Kuzey Anadolu jeotermal sahaları) ve de jipsli seviyelerin varlığıyla (örn; İç Anadolu ve Doğu Anadolu jeotermal sahaları) oluşmuştur. 4. Jeotermal enerji potansiyeli açısından bölgeleri sıralayacak olursak, Batı Anadolu Bölgesini birinci sıraya koymamız gerekir. Bunu izleyen sıralarda ise, İç Anadolu Bölgesi, Doğu Anadolu Bölgesi, Kuzey Anadolu bölgesi, Marmara Bölgesi, Güney Doğu Anadolu bölgesi ve de Akdeniz Bölgesi yer alacaktır. 5. Jeotermal enerji potansiyelini Neotektonik yapılar ortaya çıkarmaktadır. En çok ise açılmaya bağlı gelişen grabenler sistemi bu potansiyelin büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Bu yüzden Batı Anadolu Bölgesi jeotermal açısından Türkiye nin en önemli bölgesi konumundadır. 6. Kuzey Anadolu Bölgesi aktif tektonik yapıya sahip olmasına rağmen düşük jeotermal rezervuar sahiptir. Bunun sebebi ise doğrultu atımlı faylarda yüksek sıcaklıklı jeotermal rezervuarın oluşması için derin su çevriminin gerçekleşmesi gerekmektedir fakat buradaki su çevrimi sığ çevrimler sergilediğinden ölçülen su dereceleri düşük çıkmaktadır. 7. Doğu Anadolu ise aktifliği sürdüren volkanik faaliyetlerden dolayı ciddi bir potansiyele sahip durumdadır. 8. İç Anadolu Bölgesi de, Doğu Anadolu ve Batı Anadolu bölgeleri arasında tam bir transfer sahası konumundadır. Bu yüzden hem volkanik faaliyetlerden yararlanırken hem de açılmaya bağlı gelişen grabenler sisteminden fayda sağlayarak jeotermal enerji potansiyeli bakımından Türkiye nin 2. büyük sahasını oluşturmaktadır. 9. Hesaplanan silika jeotermometre değerlerine göre ise Batı Anadolu bölgesi yüksek değerler verirken (örn; 236-52 0 C) Doğu Anadolu, İç Anadolu, Kuzey Anadolu, Marmara ve Güney Anadolu Bölgeleri ise sırayla yüksek değerler göstermişlerdir. Akdeniz bölgesi ise bu değerlerden uzak kalmıştır (örn; 94-32 0 C). Akdeniz Bölgesi için ölçülen rezervuar sıcaklıkları da bu sonuçları doğrular niteliktedir. 10. Jeotermometre ölçüm yöntemlerinde bir diğeri olan katyon jeotermometre değerleri ise silika jeotermometre değerlerine yakın değerleri vermiştir. Yine Akdeniz Bölgesi düşük değerler verirken (örn; 2-150 0 C) farklı olarak Güney Doğu Anadolu jeotermal suları da Na-K-Ca jeotermometre değerleri de benzer sonuçlar vermiştir (örn; 5-120 0 C). Tüm bu saptamalar gösteriyor ki, jeotermal enerji açısından umut vaat eden bölgelerde araştırma çalışmalarının artması ülkemiz açısından ciddi kazanımlar sağlayacaktır. Özellikle son yıllarda önemini iyice hisse iren temiz enerji ve sağlık turizmi konusunda Türkiye nin önemli yere sahip olmaması için hiçbir sebep bulunmamaktadır. YARARLANILAN KAYNAKLAR Akkuş, İ., Akıllı, H., Ceyhan, S., Dilemre, A. ve Tekin, Z., 2005. Türkiye Jeotermal Kaynaklar Envanteri. MTA Yayını, Envanter Serisi:201,849 s. Giggenbach,W.F., 1988. Geothermal solute equilibria of Na-K- Mg-Ca geoindicators.geochim. Cosmochim.Acta, 52; 2749-2765 Güleç, N. ve Mutlu, H., 2006. Jeotermometre Uygulamaları. Ders Notları Ketin, İ., 1983; Türkiye Jeolojisine Genel Bir Bakış. İ.T.Ü. Yayınları, İstanbul, 595 s. Şengör, A.M.C. and Yılmaz, Y., 1981. Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach. Tectonophysics, 75, 181-241 Şahinci, A., 1991. Jeotermal Sistemler ve Jeokimyasal Özellikleri. İzmir Reform Matbaası, 244 s. Şimşek, Ş., 2007. Dünya da ve Türkiye de jeotermal gelişmeler. Ülkemizdeki Doğal Kaynakların Enerji Üretimindeki Önemi ve Geleceği Sempozyumu, 15 Mayıs, İzmir (Yayımlanmamış) Tezelli, O., 2008. Türkiye deki jeotermal sistemler ve jeokimyasal özellikleri. Osmangazi Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Bitirme Tezi, 42 s (Yayımlanmamış) Yılmaz, Ö., 1999. Jeotermal Enerji ve Afyon da Kullanımı. Afyon Kocatepe Üniversitesi, 93 s. Aralık 2008 67