MA Drgisi (2013) 146 : 105-116 Madn tkik v Arama Drgisi http://drgi.mta.gov.tr ESKİŞEHİR GRABENİNİN NEOJEN SRAİGRAFİSİ VE SİSMİK YANSIMA EÜDÜ İLE KÖMÜR ÇÖKELİM ALANININ ARAŞIRILMASI İlkr ŞENGÜLER a,* v Erdnr IZLADI b a MA Gnl Müdürlüğü Enrji Hammadd Etüt v Arama Dairsi 06800 Ankara b MA Gnl Müdürlüğü Jofizik Etütlri Dairsi 06800 Ankara Anahtar Sözcüklr: Eskişhir, Stratigrafi, Kömür, Sismik Yansıma Kywords: Stratigraphy, Charcoal, Sismic Rflction ÖZ Çalışma alanı Eskişhir grabni içind Eskişhir ilinin doğusunda, Svinç Mahallsi il Ağapınar Köyü nün kuzyind yr alır. Sahada tml kayaçları Palozoyik yaşlı mtamorfitlr v Msozoyik yaşlı ofiyolitlr oluşturur. ml kayaçları üzrin uyumsuz olarak Miyosn yaşlı çökllr glir. Miyosn yaşlı çökllrin tabanında çakıltaşı, kumtaşı v kiltaşından oluşan srisi yr alır. Üzrin gln m2 srisi, tabandan tavana doğru yr yr çakıllı, yşil rnkli kiltaşı, kömür, gri rnkli kumtaşı, koyu gri yşil rnkli silttaşı, bitümlü marn, kiltaşı, kömür v yşil rnkli kiltaşı, kumtaşı, inc tanli çakıltaşı ardışımından oluşan bir istif sunar. Daha üstt is, yr yr gözlnn kirçtaşı v çakıltaşından oluşan srisi il gvşk çakıltaşı, kiltaşı düzylrindn oluşan Pliyosn yaşlı çökllr yr alır. Nojn yaşlı çökllr il kaplı olan bölgd stratigrafik istif, Madn tkik v Arama Gnl Müdürlüğü n ait ruhsatlarda yapılan araştırma v rzrv sondajları il blirlnmiştir. Havzada arazi şartları (kili alanlar, sulama kanalları, porsuk çayı, dmiryolu hattı vs) v yapılan sondaj lokasyonları dikkat alınarak birbirini ksn iki hat üzrind yüksk çözünürlüklü sığ sismik yansıma vrisi toplanmıştır. oplanan bu vrilr Madn tkik v Arama Gnl Müdürlüğü Jofizik Etütlri Dairsi Sismik Etütlr Birimi vri işlm mrkzind dğrlndirilrk sismik yansıma final ksitlri ld dilmiştir. Eld diln sismik yansıma ksitlri hatların üzrindn ya da çok yakınından gçn sondaj vrilri il dnştirilmiştir. Sismik ksitlr gnl olarak l alındığında tüm ksitlr boyunca sürkli olarak izlnbiln yansıma yüzyi (sarı rnkli sviy) sismik tml girişi olarak blirlnmiş olup, sondaj vrilri il yapılan korlasyon sonucunda bu sviynin ofiyolitlr karşılık gldiği saptanmıştır. Yorumlanmış ksitlr üzrind özllikl sismik tmlin basamaklı sürksizlik yüzylri il drinlştiği alanlarda izlnn v sismik tml yamaçlarına yaslanan yansıma yüzylri (yşil rnkli sviylr) kömür-kil giriş-çıkış zonu olarak blirlnmiş v bölgd dvam dn sondaj çalışmalarından ld diln vrilr il sismik ksitlrdn yapılan jofiziksl yorumların örtüştüğü ortaya konmuştur. ABSRAC h study ara is locatd within th Eskişhir Grabn, north of Ağapınar villag in th Svinç district and ast of Eskişhir City. Miocn dposits unconformably ovrli th basmnt of Palozoic mtamorphits and Msozoic ophiolits. h sris constitutd by gravl, sandston and clayston is obsrvd at th bas of Miocn dposits. h ovrlying m2 sris, from bottom to top, rprsnts a squnc of partly conglomrat, grn clayston, coal, gray sandston, dark gray to grn siltston, bituminous marl, clayston, coal, grn clayston, sandston and fin graind conglomrat. h sris of limston and conglomrat is patchy and Pliocn dposits consisting of loos gravl, clayston ovrly thm. h stratigraphical succssion in th rgion covrd by Nogn dposits has bn invstigatd during survys and rsrvoir drilling. High rsolution shallow sismic rflction data wr collctd on two lins crossing ach othr considring fild conditions (vgtatd aras, irrigation channls, Porsuk Rivr, railway lin, tc.) and locations of borhols mad in th basin. hs collctd data wr assssd in th Data Procssing Cntr of th Sismic Rsarch Division of th Gophysical Rsarch Dpartmnt (MA),to produc th final sctions of th sismic rflction. h data wr thn corrlatd with borhol data on or adjacnt to th lins. h surfac of rflction (yllow colord lvl) which could b continuously tracd through all sctions was dducd as th Palozoic basmnt corrspondd to ophiolits in borhol data. Rflction surfacs which ar obsrvd in aras, whr th sismic basmnt dpnd by multi-stagd discontinuity surfacs of th sismic basmnt and rly spcially on slops of sismic basmnt, wr dtrmind as coal-claycontactzon. It was also rvald that, data obtaind from drilling works continuing in th rgion corrlat with gophysical intrprtations mad on sismic profils. * Başvurulacak yazar : İ. ŞENGÜLER, ilkr@mta.gov.tr 105
Eskişhir Grabninin Kömür Çöklim Alanlarının Araştırılması 1. Giriş 1.1. Çalışmanın Amacı Bu çalışmanın amacı ülkmizdki Nojn havzalarında sondajlı aramalara başlamadan, havzada kömür çöklimin uygun alanların v kömürlü sviylrin jofizik yöntmlrl tspit dilbilirliğini araştırmaktır. Jofizik araştırma yöntmlrindn olan sismik yansıma yöntmi, tabakalar halind oluşan, üst/alt v çvr birimlr gör ytrli akustik mpdans farkı olan ortamlarda başarılı bir şkild uygulanmaktadır. Çalışma sahasında da kömür damarları, lastik özlliklr bakımından çvr birimlrdn önmli farklılıklar göstrdiğindn bu çalışmada sismik yansıma yöntmi uygulanmıştır. Son yirmi yıllık sürçt 2B v 3B yüksk çözünürlüklü sismik yansıma yöntmlri kömürün yapısal v stratigrafik özlliklrini dtaylı blirlmd çok sayıda araştırmacı tarafından kullanılmıştır (Hnson v Sxton, 1991; Gochioco, 1991a,b; Millr vd., 1992; Pitsch v Slusarczyk, 1992; Gang v Goulty, 1997; Ptrs, 2005; Hndrick, 2006). Yüksk çözünürlüklü sığ sismik yansıma yöntmind düşy çözünürlük, kayddiln vrinin frkans spktrumu v ilgilniln tabakanın ara hızına bağlıdır. Çözümlnbilir tabaka kalınlığı sismik dalgacığın hakim dalga boyunun dörtt birin şittir (Widss, 1973). Bu çalışmada hakim sinyal frkansı 45 Hz. v kömür ara hızı ortalama 1850 m/sn olarak tspit dilmiştir. Buna gör minimum çözümlnbilir tabaka kalınlığı yaklaşık 10 m bulunmuştur. Kömür ürtim aşamasında karşılaşılan n önmli maliyt yüksltn problmlrin başında, kömür damarları boyunca yr alan jolojik sürksizliklr glmktdir. Sismik yansıma yöntmi, ürtim planlaması aşamasında ortaya çıkacak bu tür problmlri öncdn blirlmsi ndniyl d ayrı bir önm taşımaktadır. Kömür tabakalarının araştırıldığı sismik tütlrd, kömür damarının hm üst hm d alt sınırının blirlnmsi şit drcd önm taşımaktadır. Bu ndnl bu tür havzalarda araştırma çözünürlüğünün yüksk olması trcih dilir. Çalışma alanı Eskişhir in doğusunda Svinç Mahallsi il Ağapınar köyünün kuzyind yr alır (Şkil 1). Başka bir ifad il Eskişhir Fay Zonu nun kuzyind, Eskişhir grabni (Ocakoğlu, 2007) içinddir. Sahada tml kayaçları Palozoyik yaşlı mtamorfitlr v tktonik ilişkili Msozoyik yaşlı ofiyolitlr oluşturur (Şkil 2). ml kayaçları üzrin uyumsuz olarak Miyosn yaşlı çökllr glir. Miyosn yaşlı çökllrin tabanında çakıltaşı, kumtaşı v kiltaşından oluşan srisi yr alır. Üzrin gln m 2 srisi tabandan tavana doğru yr yr çakıllı, yşil rnkli kiltaşı, kömür, gri rnkli kumtaşı, koyu gri yşil rnkli silttaşı, bitümlü marn, kiltaşı, kömür v yşil rnkli kiltaşı, kumtaşı, inc tanli çakıltaşı ardışımından oluşan bir istif sunar. Daha üstt is yr yr gözlnn kirçtaşı v çakıltaşından oluşan m 3 srisi il gvşk çakıltaşı, kiltaşı düzylrindn oluşan Pliyosn yaşlı çökllr yr alır. Kuvatrnr yaşlı alüvyon, güncl çökllr v yamaç molozu kndindn yaşlı bütün birimlri uyumsuz olarak örtr (Şkil 3). 2. Çalışma Yöntmlri 2.1. Vri oplama Svinç-Ağapınar (Eskişhir) sahasında yapılacak çalışma için sismik program dizaynı v arazi paramtrlrinin blirlnmsi il ilgili yapılan çalışmalar sonucunda grçklştirilck hatlar blirlnmiş v sahada gözlmlri il yrlri ksinlştirilmiştir. Bu bilgilr ışığında vri toplama v kayıt paramtrlrinin sçimi için ilgili hatlar üzrind tst atışları yapılarak QC (kalit kontrol) işlmlri sonucunda paramtrlr blirlnmiş v dğrlndirmy alınmıştır. Proj kapsamında yapılan sismik yansıma çalışmasında birbirini ksn kuzybatı-günydoğu doğrultulu ESV0903 hattının uzunluğu 15.324 mtr, kuzydoğu-günybatı doğrultulu ESV0904 hattının uzunluğu 7.452 mtrdir (Şkil 4). st atışları için 240 kanal srim yapılarak 30 m dn itibarn ofst miktarının arttırılması düşünülmüştür. Kaynağa yakın olan izlrin atıştan kaynaklanan gürültülrdn tkilncği v araştırmada l alınan n sığ sviy göz önünd bulundurularak optimum msaf blirlnmiştir. Çalışmada Srcl 428 XL vri toplama kipmanı kullanılmıştır. Sistm yr kipmanı v kayıt kipmanından oluşmaktadır. Çalışmada sismik nrji, 2 adt (Mini Vib II) vibro sismik nrji kaynağı kullanılarak oluşturulmuştur. Yraltından bilgi alınmak istnn drinliğ, çalışmanın amacına, düşünüln yatay-düşy ayrımlılığa v vri kalitsini arttırmaya yönlik olarak aşağıdaki paramtrlr sçilmiş v yayım gomtrisi olarak asimtrik yayım trcih dilmiştir (Çizlg 1). 106
MA Drgisi (2013) 146 : 105-116 SÖĞÜ BOZÜYÜK Akpınar İNÖNÜ Ilıca KÜAHYA 0 10 20 km İNHİSAR SARICAKAYA MİHALGAZİ Gökçkaya Barajı. Dağküplü Poyraz Muttalip Çukurhisar SABUNCU ESKİŞEHİR Akpınar SEYİGAZİ KIRKA Svinç Ağapınar ALPU BEYLİKOVA K Doğanoğlu Hamidiy KAYMAZ MAHMUDİYE Yıldızörn ÇİFELER Blpınar E G E D E N İ Z İ Çalışma alanı İl yolları Bölünmüş yollar Bton asfalt yollar İl sınırı İl mrkzi İlç mrkzi Bucak mrkzi Köy-mvki K A R A D E N İ Z ESKİŞEHİR uz Gölü A K D E N İ Z AÇIKLAMALAR Van Gölü Şkil 1- Svinç - Ağapınar (Eskişhir) kömür sahası yr bulduru haritası. BOZÜYÜK QAL + - İNÖNÜ QAL PORSUK BARAJ GÖLÜ m2 m2 b m2 A Ç I K L A M A L A R Kuvatrnr QAL Alüvyon Miyosn Pliyosn Kirçtaşı(killi, silisli) + - m2 b m2 m2 QAL m2 b Bazalt, andzit ESKİŞEHİR Muttalip Kumtaşı, çakıltaşı, kirçtaşı Kiltaşı, silttaşı, linyit, bitümlü marn, kumtaşı, tüf Akpınar QAL m2 m2 Miyosn Eosn Palozoyik- Msozoyik m2 Kıravdan Pl Pl m2 Pl Pl Çakıltaşı, yr yr killi Çakıltaşı, kumtaşı, kiltaşı Ofiyolitik v mtamorfik tml kayaçlar 0 Pl Byazaltın Pl Osmaniy m2 QAL K 5 10km Çalışma alanı Şkil 2 - Eskişhir havzasının gnllştirilmiş joloji haritası (Şngülr, 2011) 107
Eskişhir Grabninin Kömür Çöklim Alanlarının Araştırılması ÜS SİSEM SİSEM SEVİNÇ-AĞAPINAR (ESKİŞEHİR) KÖMÜR HAVZASI GENELLEŞİRİLMİŞ SRAİGRAFİK KESİİ SERİ KALINLIK (m) LİOLOJİ AÇIKLAMALAR ÖLÇEKSİZ KUVAERNER HOLOSEN İYOSEN 5-10 15-25 ALÜVYON KİLAŞI, GEVŞEK ÇAKILAŞI, AÇIK-KOYU KAHVE RENKLİ 30-40 KİREÇAŞI, KUMAŞI, ÇAKILAŞI ARDALANMASI, YER YER YANAL GEÇİŞLİ KİLAŞI-KUMAŞI-ÇAKILAŞI YEŞİL RENKLİ SENOZOYİK ERSİYER MİYOSEN m2 350-600 LİNYİ (ÜS HORİZON) (KALINLIK 0.55-30.00 m, ORALAMA ISIL DEĞER 1900 kcal/kg) BİÜMLÜ MARN, SİLAŞI, KİLAŞI, ŞEYL (KOYU YEŞİL-GRİ RENKLİ) KUMAŞI GRİ RENKLİ, İNCE-ORA ANELİ LİNYİ (AL HORİZON) (KALINLIK 5.85-31.60 m, ORALAMA ISIL DEĞER 2200 kcal/kg) KİLAŞI YEŞİL RENKLİ, YER YER ÇAKILLI 20-40 ÇAKILAŞI, KUMAŞI, KİLAŞI GEVŞEK UURULMUŞ MESOZOYİK JURA-KREASE EMEL KAYAÇLAR YEŞİL RENKLİ OFİYOLİ PALEOZOYİK MEAMORFİLER Şkil 3 - Svinç - Ağapınar (Eskişhir) kömür havzasının gnllştirilmiş stratigrafik ksiti (Şngülr, 2010) Çizlg 1- Sismik yansıma çalışmasında uygulanan atış gomtrisi v kayıt paramtrlri 108 4416000 ESV0904 4414000 ESV0903 4412000 4410000 306000 308000 310000 312000 314000 316000 318000 320000 Şkil 4 - ESV0903 v ESV0904 hatların konumu K Swp ipi Linr Swp Frkans aralığı 20-200 Hz Swp Sayısı 8 Swp Sürsi 8 Sn Swp apr 300 ms Kayıt Boyu 2 sn Örnklm 1 ms Yayım ipi Asimtrik Atış aralığı 12m Grup Aralığı 6 m Fold 60 Alıcı Düzni in-lin 50cm ( 6 lı 2 string) Offst 48 m
MA Drgisi (2013) 146 : 105-116 2.2. Sismik Vri İşlm Sismik vri işlmd amaç, toplanan vrilrin gürültülrdn arındırılarak, çalışma amaç v hdfin yönlik çşitli vri işlm tkniklri il anlamlı v yorumlanabilir hal gtirmktir. Proj kapsamında yürütüln v arazid toplanan vrilr üzrind vri işlm yapılarak n idal sismik ksit ld dilmy çalışılmıştır. ESV0903 hattının vri işlm aşamasında 1127 adt, ESV0904 hattının vri işlm aşamasında 520 adt olmak üzr toplam 1647 (gçrli atış sayısı) adt atış noktası l alınmıştır (Izladı vd., 2010). Arazid toplanan vrilr SEGD formatında kayıt dilmiş v Disco Focus programında mvcut olan vri analiz modunda inclnrk hr bir atışın kalit kontrolü yapılmıştır. Sismik Etütlr Birimi için oluşturulan v çalışma sahasında toplanan vrilrin işlnmsi için d baz alınan tml vri işlm akış şması aşağıda vrilmiştir (Şkil 5). Vri yüklm v dönüşüm işlmlri Gomtri bilgisinin girilmsi Kazanç F CLEAN filtr Filtrlm Statik Düzltm Soğrulma tkisinin gidrilmsi Ynidn Örnklm Filtr sti rs Süzgçlm sti Drinlik Ksiti rs Süzgçlm Drinlik Dönüşümü CDP Gruplandırma 2. Hızlarla Migrasyon 1. Hız Sçimi FK Final Yığma Ksit Dinamik Düzltm v Mut Yığma FK Güçlndirm 1. Yığma Ksiti Final Yığma Ksit 2. Rsidül Statik 1. Rsidül Statik 2. Hız Sçimi Dinamik Düzltm Mut Yığma 3. Yığma Ksit 2. Yığma Ksit Şkil 5 - MA Sismik Birimi gnllştirilmiş vri işlm akış şması 109
Eskişhir Grabninin Kömür Çöklim Alanlarının Araştırılması 3. Çalışma Alanının Jolojisi Çalışma alanı Eskişhir in doğusunda, Eskişhir Fay Zonu nun kuzyind, Eskişhir grabni içind yr alır (Şkil 1). 3.1. ml Kayaçları Sahada tml kayaçları Palozoyik yaşlı mtamorfitlr v Msozoyik yaşlı ofiyolitlr oluşturur. Mtamorfik kayaçlar havzanın kuzyind ofiyolitik kayaçlarla tktonik dokanaklıdır (Şkil 2). Bu tktonik ilişki kuzydn güny doğru kaylı bir yapı şklind glişmiştir (Gözlr vd., 1996). Kıvrımlı, kırıklı v çatlaklı bir yapı göstrn bu kayaçlarda ksin bir kalınlık söylmk çok zordur. Ancak şistlrin yaklaşık 1000 mtr, mrmrlrin is 200 mtr kalınlık sundukları gözlnmktdir. Düznli bir istif göstrmyn ofiyolitli mlanj; radyolaritlr, radyolaryalı kirçtaşları, çamurtaşları, srpantinit, diyabaz, kirçtaşı, şist blokları il yr yr srpantinlşmiş pridotit v kısmn mtamorfizma gçirmiş diyabaz v gabrolarla tmsil dilirlr. Birimin rngi gnld koyu yşil, kahvrngi, kırmızı olup, radyolitlrd, çamurtaşlarında çok kıvrımlı v kırıklı yapılar izlnmktdir. Pridotit naplarının dokanaklara yakın olan kısımlarında srpantinlşm yaygın olup, masifin içind srpantinlşm oranı azalmaktadır. Pridotitlr v gabrolar inclm alanının hmn kuzyind v havzanın günyind büyük v sivri tplr oluşturmuştur. Mlanj, pridotit v gabroyik kayalar birbirlriyl, mtamorfitlr v mtadtritiklr d birbirlri il tktonik ilişkilidirlr. Bu ilişki oldukça kalın v uzunluğu yr yr birkaç km boyunca takip diln limonitlşmiş, karbonatlaşmış silisifiy listvnit zonları il blirlnmktdir (Gözlr vd., 1996). 3.2. Miyosn Çökllri Havzanın tmlini oluşturan Palozoyik v Msozoyik yaşlı kayaçlar üzrin uyumsuz olarak Miyosn yaşlı çökllr glir. Miyosn yaşlı çökllrin tabanında çakıltaşı, kumtaşı v kiltaşından oluşan srisi yr alır. Üzrind is m2 v srilri yr alır (Şkil 3). 3.2.1. Srisi Miyosn yaşlı kayaçların tabanını oluşturan srisi kalın v çok kalın tabakalı, kırmızı, sarımsı boz, gri v açık gri rnklrd, çoğunlukla kırmızı v kahvrngi-kırmızı rngi il blirgindir. Bu birim, üzrin gldiği kndisindn daha yaşlı birimlrin çakıl boyutundan blok boyutuna kadar dğişn parçalarını içrn konglomra v çakıltaşı il başlar (Siyako vd., 1991). Konglomraların çakılları çoğunlukla şist, mrmr, radyolarit, çört, gabro, diyabaz, srpantinit il granadiyorit v kirçtaşlarından mydana glmktdir. Havzada konglomraların çimntosu ultramafiklr yakın yrlrd gnllikl dolomittir. Lisvnitlşmnin yoğun olduğu yrlrin yakındaki konglomralarda çimnto kalsdon v limonit olup mtamorfik v karbonatlara yakın yrlrdki konglomralarda is çimnto CaCO 3 olarak görülür (Gözlr vd., 1996). 3.2.2. m2 Srisi üzrin gln m2 srisi tabandan tavana doğru yr yr çakıllı, yşil rnkli kiltaşı, kömür, gri rnkli kumtaşı, koyu gri yşil rnkli silttaşı, bitümlü marn, kiltaşı, kömür v yşil rnkli kiltaşı, kumtaşı, inc tanli çakıltaşı ardışımından oluşan bir istif sunar. İstif çoğunlukla yşil v sarı rnkli olup yr yr alacalı rnktdir. Çok inc tabakalı olarak görüln kiltaşı v marnların alt sviylri kırmızı v morumsu kırmızı rnklrd olup, üst doğru yşil rng gçr. m2 srisinin sarı rnkli kısımları, gnllikl kiltaşı v marnların üst sviylrind yr alır. Marnlar arasında yr yr inc kumlu kirçtaşı bantları, sarı-sarımsı boz rnkli kumlu kirçtaşları içrisind d kuvarsit, mrmr, ofiyolit, radyolarit v granodiyorit çakılları görülür. Marn kiltaşı düzylri içind konglomra il gçişli inc kumtaşı sviylri görülmkt olup inclm alanında alt kömür damarı üzrind yr alan v 2-5 m arasında dğişn kalınlıklar sunan gri rnkli, inc orta tanli kumtaşı tabakası ayırtman özlliktdir (Şngülr 2011). m2 srisinin kalınlığı havzanın drin ksimlrind 350-600 m arasında dğişmktdir. Ancak çalışma alanında bu kalınlık 400 m kadardır (Şkil 3). m2 srisi içind tüf v tüfit özllikl havzanın günyind rastlanır. Bu birimlr byaz, alacalı, pmbmsi v tuğla kırmızısı rnklrd inc piroklastik malzmlrdn oluşmuştur. Havza knarında kaynamış tüf, havza içind is marn v kil arakatkılı tüfit olarak görülürlr. Marn v killr gnllikl yşil, sarı, boz, yr yr alacalı rnklrd olup havzanın n drin ksimind görülür. Marn v killr arasında yr yr çok inc bantlar halind kirçtaşlarını görmk mümkündür. Konglomra vya kumtaşları üzrin gldiği 110
MA Drgisi (2013) 146 : 105-116 yrlrd marn v killrin alt sviylrind kömür oluşumları gözlnir. Svinç-Ağapınar kuzyind kömür v bitümlü marn oluşumu 250 m il 450 m arasındaki drinliklrd yr alır (Şngülr 2010). Sahada kömürlşm iki horizon halinddir. Kömürlrin ısıl dğri 1500-3000 kcal/kg arasında dğişmkt olup, ortalama ısıl dğri 2050 kcal/ kg dır. Yin ortalama olarak nm % 34, kül %32, uçucu madd %21, sabit karbon %13 v kükürt % 1.5 dir. Alt kömür horizonu il üst kömür horizonunda ortalama kömür kalınlıkları farklı olup, sahada hr iki horizon için ortalama kömür kalınlığı 13-14 m civarındadır. üfit v marn ara katkıları özllikl havzanın günyind olağandır. Altındaki birim il yanal v düşy gçişli olup, gnllikl konglomra-kumtaşı () il giriktir. Üsttki tüfitlr il d ardalanmalı bir düşy gçişin olduğu yrlr yin havzanın güny ksimlrind gözlnmktdir. Konglomra kumtaşları v tüfitlr içrisind kirçtaşı arakatkıları görülmkt, ayrıca kirçtaşları arasında da mrcksl v kamalanmalı tüfit il konglomralara rastlanmaktadır. 3.2.3. Srisi Daha üstt yr yr gözlnn kirçtaşı v çakıltaşından oluşan srisi yr alır. Kirçtaşı krm, byaz v gri rnklrd olup, gnllikl mrcklr halind görülür. Havzanın batısında silisifiy olmuş v yr yr silis arabantlı, doğusunda porozitli killi v tüflü kirçtaşları şklind görülür v ardalanmada kumtaşı da gözlnir. Havzanın kuzyind, çalışma alanında kirçtaşları il çakıltaşları yanal gçiş göstrir. Çalışma alanında birimin kalınlığı 30-40 m arasındadır (Şkil 3). 3.3. Pliyosn Çökllri Pliyosn çökllri çalışma alanında krm, açık kahvrnkli kiltaşı v gvşk tutturulmuş çakıltaşı il tmsil dilir. srisi üzrind yr alan çakıltaşı düzylri kndisindn daha yaşlı tüm birimlrin çakıllarını içrir. Çakıl boyları 1-10 cm arasında dğişmkt olup, birimin kalınlığı çalışma alanında 15-25 m arasındadır. 3.4. Kuvatrnr Çökllri Kuvatrnr yaşlı alüvyon, güncl çökllr il yamaç molozu uyumsuz olarak kndindn yaşlı bütün birimlri örtr (Şkil 3). 4. Sondaj Çalışmaları Madn tkik v Arama Gnl Müdürlüğü n ait ruhsat alanlarında Eskişhir Havzası Kömür Aramaları Projsi kapsamında 2008 yılında başlatılan rzrv tspitin yönlik sondaj çalışmaları dvam tmktdir. Proj kapsamında yürütüln arama v rzrv sondajlarından bazıları (çalışmada dğrlndiriln) sismik hatlar üzrind v yakınında yr almakta olup, bunlar şkil 4 d mavi noktalar il göstrilmiştir. 5. Sismik Yansıma Ksitlrinin Jolojik v Jofizik Yorumu 2009 yılı çalışma dönmind Eskişhir bağlı Svinç Mahallsi v Ağapınar Köyü kuzyindki MA Gnl Müdürlüğü n ait ruhsat alanlarında yürütüln sismik yansıma çalışmalarında, iki hat üzrind sismik ksit oluşturulmuştur. Bu ksitlrin vri işlmi Jofizik Etütlri Dairsi Sismik Vri İşlm Mrkzind tamamlandıktan sonra yorumlanmış v jolojik ortamın ana yapı unsurları blirlnmy çalışılmıştır. Sismik yansıma yöntmind sismik vri işlm sonrası çıkan ürün bir sismik zaman ksitidir. Sismik zaman ksitind yatay ksn, msaf olarak mtr cinsindn arazid ölçülmüş sismik hat üzrindki CDP numaralarını göstrmktdir. Düşy ksn is saniy cinsindn gidiş-gliş (syahat zamanını) göstrmktdir. Sözü diln yorumlanmış iki adt sismik zaman ksitinin hatlara yakın olarak açılmış olan sondaj litolojilri il dnştirilrk yapılan dğrlndirmsind, sismik vri işlm aşamasındaki ld diln ortalama hızlar kullanılmıştır. Bu hızlar grçk formasyon tabaka hızlarını tmsil tmz ancak yaklaşım göstrir. Eğr çalışma sahasında açılan sondaj kuyularında; düşy sismik profil (VSP) ölçüsü, kontrol atışları (chck shot) v/vya jofizik kuyu log ölçüsü (yoğunluk, sonik) bilgilri ld dilmmiş is sadc vri işlmdn ld diln ortalama hızlar kullanılarak hsaplanan drinliklr, grçk drinliklr tahmini bir yaklaşım olur. Sismik ksitlr gnl olarak dğrlndirildiğind, tüm ksitlr boyunca sürkli olarak izlnbiln yansıma yüzyi (sarı rnkli sviy), sismik tml girişi olarak blirlnmiştir. Yorumlanmış ksitlr üzrind özllikl sismik tmlin basamaklı sürksizlik yüzylri il drinlştiği alanlarda izlnn v sismik 111
Eskişhir Grabninin Kömür Çöklim Alanlarının Araştırılması 112 tml yamaçlarına yaslanan yansıma yüzylri (yşil rnkli sviylr) kömür-kil giriş-çıkış zonu olarak blirlnmiştir. Yorumlanmış sismik zaman ksitlrind izlnbiln yansıma yüzylrind gözlnn sürksizliklrin kırık hatlarına karşılık gldiği düşünülmktdir. Büyük bir olasılıkla havza, ESV0903 hattında 14063-15280 no.lu CDP noktalarına v ESV0904 hattında 22120-23640 nolu CDP noktalarına karşılık gln kırık hatlarının tkisiyl drinlşmkt olup, kndi içrisind d basamaklı v kırıklı bir yapı göstrmktdir. Bu CDP noktalarından itibarn sismik tml d kuzygüny yönünd v doğu-batı yönünd yükslim göstrmktdir. Ayrıca havzada sismik tml il yr yr örtü sviylrini d ksn kndi içrisind basamaklı v oldukça kırıklı bir yapı gözlnmktdir. 5.1 ESV0903 Hattı Yorumlanmış zaman ksiti üzrind sismik tml olarak blirlnn sviy için hat boyunca olası n drin yrin; Hız analizi sonucu ld diln ortalama hızın 14560-14600 CDP noktaları arasında yaklaşık 2030 m/sn olduğu göz önün alınarak, 650 m olduğu saptanmıştır. Hattın üzrindki ES-JF kuyusu, ES-44 kuyusu, ES-45 v ES-9 kuyusu karşılık gln CDP noktasında ölçkli olarak ksit yrlştirilmiştir (Şkil 6). Yapılan çalışmada kömür-kil zonu olarak blirlnn sviy il kuyuda ksiln kömürlü sviy birbir örtüşmktdir. ES-JF kuyusuna dnk gln CDP noktalarındaki ortalama hızlar göz önün bulundurularak blirlnn kömür hızının yaklaşık 1871 m/sn olduğu tspit dilmiştir. Bu hız kullanılarak hsaplanan kömür başlangıç olası drinliği 355 m. blirlnmiştir. Bu da limizdki sondaj vrilrin gör blirlnn 356.15 m il hmn hmn yaklaşık olarak örtüşmktdir. Hat üzrindki ES-9 kuyusuna dnk gln CDP noktalarındaki ortalama hızlar göz önünd bulundurularak blirlnn kömür hızının yaklaşık 1867 m/sn olduğu tspit dilmiştir. Bu hız kullanılarak hsaplanan kömür başlangıç olası drinliği 399 m blirlnmiştir. Bu da limizdki sondaj vrilrin gör blirlnn 376.15 m il yaklaşık olarak örtüşmktdir. Hattın yakınlarında bulunan ES-44 v ES-45 kuyularında hrhangi bir kömür marsin rastlanmamıştır. 5.2. ESV0904 Hattı Yorumlanmış zaman ksiti üzrind sismik tml olarak blirlnn sviy için hat boyunca olası n 4416000 4414000 ESV0903 4412000 4410000 İlrlm Yönü R-3 R-13 R-12 ES -4 ES -JF ESV0904 ESV0904 ES -9 İlrlm Yönü Şkil 6 - Hatların üzrind v yakınında olan sondajların konumu drin yrin; Hız analizi sonucu ld diln ortalama hızın 22840-22880 CDP noktaları arasında yaklaşık 2100 m/sn olduğu göz önün alınarak, 741 m olduğu saptanmıştır. ES -45 ES -44 306000 308000 310000 312000 314000 316000 318000 320000 ESV0903 Hattın üzrindki R-3 kuyusu, R-12 kuyusu, R-13 kuyusu, ES-4 v ES-JF kuyusu sismik ksit üzrin dnk gln CDP noktalarına ölçkli olarak oturtulmuştur. Yapılan çalışmada kömür-kil zonu olarak blirlnn sviy il kuyuda ksiln kömürlü sviy birbir örtüşmktdir (Şkil 7). ES-JF kuyusuna dnk gln CDP noktalarındaki ortalama hızlar göz önün bulundurularak blirlnn kömür hızının yaklaşık 1810 m/sn olduğu tspit dilmiştir. Bu hız kullanılarak hsaplanan olası kömür-kil zonu olası başlangıç drinliği 348 m blirlnmiştir. Bu da limizdki sondaj vrilrin gör blirlnn 356.15 m il hmn hmn örtüşmktdir. Hat üzrindki ES-4 kuyusuna dnk gln CDP noktalarındaki ortalama hızlar göz önünd bulundurularak blirlnn kömür hızının yaklaşık 1808 m/sn olduğu tspit dilmiştir. Bu hız kullanılarak hsaplanan kömür-kil zonu olası başlangıç drinliği 316 m. Olarak blirlnmiştir. Bu da limizdki sondaj vrilrin gör blirlnn 316.7 m il örtüşmktdir. Hat üzrindki R-3 kuyusuna dnk gln CDP noktalarındaki ortalama hızlar göz önünd bulundurularak blirlnn kömür hızının yaklaşık 1814 m/sn olduğu tspit dilmiştir. Bu hız kullanılarak hsaplanan kömür-kil zonu olası başlangıç drinliği 290 m blirlnmiştir. Bu da limizdki sondaj vrilrin gör blirlnn 304.85 m il yaklaşık olarak örtüşmktdir. Hat üzrindki R-12 kuyusuna dnk gln CDP noktalarındaki ortalama hızlar göz önünd bulundurularak blirlnn kömür hızının yaklaşık 1819 m/sn olduğu tspit dilmiştir. Bu hız kullanılarak hsaplanan kömür-kil zonu olası başlangıç drinliği K
MA Drgisi (2013) 146 : 105-116 Şkil 7 - ESV0904 hattına ait migrasyonlu yorumlanmış yığma ksiti 364 m blirlnmiştir. Bu da limizdki sondaj vrilrin gör blirlnn 358.8 m il hmn hmn örtüşmktdir. Hat üzrindki R-13 kuyusuna dnk gln CDP noktalarındaki ortalama hızlar göz önünd bulundurularak blirlnn kömür hızının yaklaşık 1818 m/sn olduğu tspit dilmiştir. Bu hız kullanılarak hsaplanan kömür-kil zonu olası başlangıç drinliği 250 m olarak blirlnmiştir. Bu da limizdki sondaj vrilrin gör blirlnn 243.3 m il hmn hmn örtüşmktdir. Sismik ksitlr üzrindki tüm sondaj kuyu joloji logları yapılan çalışmada drinliğin izafi olarak görülbilmsi amacıyla ölçkli olarak hatlar üzrin yrlştirilmiştir. Sahada sismik yansıma çalışması tamamlandıktan sonra açılan sondaj vrilri d kömürlü sahalarda sismik yansıma yöntminin kullanılabilcğini göstrmktdir. 2010 yılında sahada grçklştiriln sondaj çalışmalarından sismik hatlar üzrin dnk gln kuyular (Şkil 8) inclndiğind, bu kuyular il 2009 yılında yorumlanmış yığma ksit üzrind blirlnn kömürlü zonun uyumluluğu çok disiplinli çalışmaların hm konomik açıdan hm d zaman açısından ülk konomisin katkı sağlayabilcğini göstrmktdir. Vri işlm mrkzind yapılan sismik pross nticsind, ESV0903 hattı üzrin dnk gln R230 sondajı için ortalama hız 1817 m/sn kullanılmıştır. Bu hız kullanılarak yapılan drinlik dönüşümünd 15610 113
Eskişhir Grabninin Kömür Çöklim Alanlarının Araştırılması no.lu CDP noktasında kömürlü zona giriş drinliği 410 m bulunmuştur. Aynı noktada yapılan sondajda kömürlü zona 399 m d girilmiştir. ESV0904 hattı üzrin dnk gln R34 sondajı için ortalama hız 1810 m/sn kullanılarak yapılan drinlik dönüşümünd, 23909 no.lu CDP noktasında kömürlü zona giriş drinliği 348 m bulunmuştur. Aynı noktada yapılan sondajda kömürlü zona 306 m d girilmiştir. Hatlara ait ortalama hız anomali ksitlri şkil 9 v şkil 10 da vrilmiştir. 6. Sonuçlar Yukarıda görülbilir ki; kömürlü zona giriş için vri işlm aşamasında hsaplanan drinliklrl, sondajların kömürlü zona giriş dğrlri arasında küçük farklar vardır. Bunun sbbi, vri işlm aşamasında hsaplanan v kullanılan hızların, ortamın grçk hızları il tamamn aynı olmamasıdır. Ortamı tmsil dn n idal hızlar Sonik log v Chck shot gibi yöntmlrdn ld dilbildiği için hsaplanan drinliklr, grçk drinliklr n iyi yaklaşımı sağlayacaktır. Ancak bu yöntmlr kullanılamadığı durumlarda is vri işlm aşamasında hsaplanan hızlar kullanılarak drinlik dönüşümlri yapılır v grçk drinliklr bir yaklaşım sağlanır. Sonuç olarak tüm yöntmlr ortamın grçk hızına bir yaklaşım sağlar v yukarıda vriln drinlik dğrlrindki farklılıklar, vri işlm aşamasında sçiln hızlardan hsaplanan drinliklr için kabul dilbilir sınırlar içrisinddir. Yorumlanmış ESV0903 v ESV0904 ksitlri üzrind, özllikl sismik tmlin sağlı sollu basamaklı kırık hatların tkisiyl drinlştiği alanlarda izlnn yansıma yüzylri (yşil rnkli sviylr), kömür-kil zonuna giriş v çıkışlar olarak blirlnmiştir. Sahada yapılan sondaj vrilri il d karşılaştırıldığında blirlnn bu sviylrin litolojik birim sınırları il uyumlu olduğu görülmüştür. Çalışma sahasının batısında özllikl ESV0904 hattının olduğu bölgd sismik tmlin drinlştiği v kömür kalınlığının fazla olduğu görülmktdir. Yorumlanmış sismik zaman ksitind izlnbiln yansıma yüzylrind gözlnn sürksizliklrin kırık hatlarına karşılık gldiği düşünülmktdir. Büyük bir olasılıkla havza karşılıklı kırık sistmlrinin tkisiyl yr yr drinlşmkt v kndi içrisind basamaklı v kırıklı bir yapı göstrmktdir. Bu olgu gçmiş yıllarda Eskişhir Havzasında yapılan rzistivit çalışmaları il ld diln ksitlr il d uyumludur. Proj kapsamında yapılan tüm bu çalışmalar, jofizik yöntmlrin jolojik vrilr dstğind örtülü Nojn alanlarında tml topoğrafyasının tspitind kullanılabilcğini ortaya koymaktadır. Şkil 8 - ESV0903 hattına ait migrasyonlu yorumlanmış yığma ksiti 114
MA Drgisi (2013) 146 : 105-116 Şkil 9 - ESV0903 Sismik hattına ait ortalama hız anomali ksiti Şkil 10 - ESV0904 Sismik hattına ait ortalama hız anomali ksiti 115
Eskişhir Grabninin Kömür Çöklim Alanlarının Araştırılması Katkı Blirtm Bu çalışma Madn tkik v Arama Gnl Müdürlüğü Enrji Hammadd Etüt v Arama Dairsi Başkanlığı tarafından yürütüln Eskişhir Havzası Kömür Aramaları Projsi kapsamında grçklştirilmiştir. Saha çalışmalarından önc litratür araştırmaları, inclnn havadan manytik v rjyonal gravit haritaları v çalışmanın amacına uygun olarak sismik program dizaynı il hatların konumlandırılması Jofizik Y. Müh. Korhan Kös v Jofizik Y. Müh. Vasfi Pktaş tarafından yapılmıştır. Arazid toplanan vrilr, Jofizik Etütlri Dairsi Sismik Etütlr Birimi Vri İşlm Mrkzind Jofizik Y. Müh. Z. Rzzan Özrk v Jofizik Y. Müh. Sinm Aykaç tarafından işlnrk yoruma hazır hal gtirilmiştir. Sismik yansıma çalışmalarında, iki hat üzrind sismik ksit oluşturulmuş v bu ksitlrin vri işlmi Jofizik Etütlri Dairsi Sismik Vri İşlm Mrkzind tamamlandıktan sonra A. olga oksoy v Abdullah Gürr tarafından yorumlanmıştır. Çalışmaların dğişik aşamalarında katkıları olan Joloji Y. Müh. Yılmaz Bulut, Joloji Müh. Korhan Usta, Joloji Müh. Mahir Szgin, Jofizik Müh. Smih Kutlu v Jofizik Müh. İmam Çlik, Jofizik Etütlri Dairsi Laboratuvar Biriminin tüm çalışanlarına, sismik vri toplama kibi il harita tknikrlrin tşkkürlrimizi sunarız. Dğiniln Blglr Gliş arihi : 23.07.2012 Kabul arihi : 20.11.2012 Yayınlanma arihi : Haziran 2013 Gang,., Goulty, N. R. 1997. Sismic invrsion for coal sam thicknsss: rials from th Blvoir coalfild, England. Gophysical Prospcting 45, 535 549. Gochioco, L. M. 1991a. Advancs in sismic rflction profiling in U.S. coal xploration. h Lading Edg 10, No. 12, 24 29. Gochioco, L. M. 1991b. Application of th sismic intractiv intrprtation work station for th coal industry. Mining Enginring 43, 1057 1061. Gözlr, Z., Cvhr, F., Ergül, E., Asutay, J. H. 1996. Orta Sakarya v Günyinin Jolojisi. Madn tkik v Arama Gnl Müdürlüğü Rapor No. 9973 (yayımlanmamış), Ankara. Izladı, E., oksoy, A.., Kutlu, S., Pktaş, V., Aykaç, S., Özrk, Z. R., Öztay, E., Kurt, B. B.,Grgin, Ş., Kös, K. 2010. Eskişhir-Alpu Nojn Havzasının Jofizik Sismik Yansıma Etütü il Araştırılması. Madn tkik v Arama Gnl Müdürlüğü Jofizik Etütlri Dairsi Raporu, 1136, Ankara (yayımlanmamış). Hndrick, N. 2006. Intgratd P-Wav / PS-Wav Sismic Imaging for Improvd Gological Charactrisation of Coal Environmnts. ACARP Projct C13029. Hnson, H., Jr., Sxton, J. L. 1991. Prmin study of shallow coal sams using high-rsolution sismic rflction mthods. Gophysics 56, 1494 1503. Millr, R. D., Sanz, V., Huggins R. J. 1992. Fasibility of CDP sismic rflction to imag structurs in a 220- m dp, 3-m thickcoal zon nar Palau, Coahuila, Mxico. Gophysics 57, 1373 13811. Ocakoğlu, F. 2007. A r-valuation of th Eskishir Fault Zon as a rcnt xtnsional structur in NW urky. Journal of Asian Earth Scinc 31, 2, 91-103. Ptrs,. 2005. h succssful intgration of 3D sismic into th mining procss: Practical xampls from Bown Basin undrground coal mins. 165-169. Pitsch, K., Slusarczyk, R. 1992. h applications of high rsolution sismics in Polish coal mining. Gophysics 57, 171 180. Siyako, F., Coşar, N., Çokyaman, S., Coşar, Z. 1991. Bozüyük - İnönü - Eskişhir - Alpu - Bylikova - Sakarya Çvrsinin rsiyr Jolojisi v Kömür Olanakları. Madn tkik v Arama Gnl Müdürlüğü Rapor No. 9281 (yayımlanmamış), Ankara. Şngülr, İ. 2010. Coal Explorations in urky: Nw Projcts and Nw Rsrvs. wnty-svnth Annual Intrnational Pittsburgh Coal Confrnc (Octobr 11-14, 2010). Abstract Booklt, 11, Istanbul, urky. Şngülr, İ. 2011. Eskişhir Sivrihisar Havzası Nojn Kompilasyonu v Kömür Potansiyli. Madn tkik v Arama Gnl Müdürlüğü Rapor No. 11473 (yayımlanmamış), Ankara. Widss, M. B. 1973, How thin is a thin bd? Gophysics 38, 6, 1176-1180. 116