MADEN TETKİK VE ARAMA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

MADEN TETKİK VE ARAMA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ MANİSA SOMA EYNEZ KÖMÜR İŞLETMESİ SAHASI JEOFİZİK JEOELEKTRİK ETÜT RAPORU Altan M.İÇERLER Jeofizik Yük. Müh. JEOFİZİK ETÜTLERİ DAİRESİ MART 2009-ANKARA

İÇİNDEKİLER MANİSA SOMA EYNEZ...1 KÖMÜR İŞLETMESİ SAHASI...1 JEOFİZİK JEOELEKTRİK ETÜT RAPORU...1 JEOFİZİK ETÜTLERİ DAİRESİ...1 İÇİNDEKİLER...2 1.ÖZ...1...1 2. GİRİŞ...2 2.1- Çalışıma Amacı:...2 2.2- Çalışma alanı:...2 2.3- Çalışma Yöntemleri:...3 2.4 Öncel Çalışmalar...4 2.5 Çalışmayı Yürütenler...4 3.JEOLOJİ...4...5 Şekil 2. Genel Jeolojik Yapının Dikey Kesiti...5 4.DEĞERLENDİRME...6 4.1; Sch Dizilimi DES kesitleri...8 4.1.1; S1a Kesiti (Şekil 5.)...8 4.1.2; S1b Kesiti ( Şekil 6. )...9 4.1.3; S2 kesiti ( Şekil 7. )...10 4.1.4; S3 Kesiti ( Şekil 8. )...11 4.1.5; S4 Kesiti ( Şekil 9. )...12 4.1.6; S5 Kesiti ( Şekil 10. )...13 4.1.7; S6 Kesiti ( Şekil 11. )...14 4.1.8; S7 Kesiti ( Şekil 12. )...15 4.1.9; S8 Kesiti ( Şekil 13. )...16 4.1.10; S9 Kesiti ( Şekil 14. )...17 4.2; Schlumberger ve Wenner profil kaydırma kesitleri...18 4.3; SP ( Doğal Potansiyel ) Profil Kesitleri (Şekil 17.)...24 4.4. Oluşturulan Fay Haritası...26 5. SONUÇ VE ÖNERİLER...28 6. YARARLANILAN KAYNAKLAR...29

1 1.ÖZ MTA Genel Müdürlüğü Jeofizik Etütleri Dairesi Başkanlığı ile Park-Teknik Turizm A.Ş arasında yapılan sözleşme gereğince Manisa- Soma Eynez yöresinde Park Teknik e ait kapalı kömür sahasında ücretli jeofizik- Jeoelektrik etüdü yapılmıştır. Arazi çalışmaları 21.01.2009 tarihinde başlamış 06.03.2009 tarihinde bitmesi gerekirken, olumsuz hava koşulları nedeniyle araziye çıkılamayan günler için 10 günlük ek süre sonucunda 13.03.2009 tarihinde tamamlanmıştır. Jeofizik-Jeoelektrik etüt, kapalı ve derindeki linyit kömür sahasındaki tektonik yapıyı, özellikle fayların yönü, atımı, uzanımı ve yeraltı röliyefinin tespiti amaçlanmıştır. Sahada dekopaj, kömür pasası, hafriyat ve engebeli arazide ağaçlık olması nedeniyle profil ve ölçümlerin oluşturulmasında oldukça zorluk çekilmiştir. Sahada en altta Paleozoyik ( Metomorfik) şistler yer almakta, onun üzerinde kömür içeren miyosen pliyosen kiltaşı-kumtaşı marn kireçtaşı aglomera tüf-tüfit gelmektedir. En üste ise tüf, tüfit, kiltaşı, kumtaşı, gevşek marn, bunların üzerinde de kuarternerler, yaşlı alüvyon, yamaç molozları gelmektedir. Çalışmada 20 adet AB/ 2 = 500m ile 10 adet AB/ 2 = 1000m arasında toplam 30 adet DES, 10 km uzunluğunda 6 adet Schulumberger ve Wenner dizilimi ile profil kaydırma ve 5 km uzunluğunda 6 profilde SP ( Doğal Potansiyel ) yapılmıştır. Tüm çalışmalar sonucunda, KD- GB uzanımlı faylar ile elektriki taban Mezosoyik killi şist röliyefi tespit edilmiş, genel olarak Kuzey- Güney ve Batıya doğru derinleşen bir yapının varlığı ortaya çıkartılmıştır.

2 2. GİRİŞ 2.1- Çalışıma Amacı: KD-GB uzanımlı fayların derindeki konumları, dalımları, atımları ve kömür taban röliyefinin tespiti ile olası diğer fayların tespiti amaçlanmıştır. 2.2- Çalışma alanı: Çalışma alanı Park Teknik Turizm AŞ nin Soma Enez deki ruhsatlı alan içerisindeki kapalı linyit kömür ocağı J19 a4 Balıkesir paftasındadır. 1. Çalışma alanının köşe koordinatları; Köşe noktası Sol alt köşe Sol üst köşe Sağ üst köşe Sağ alt köşe Dır. ( Şekil:1; Bulduru Haritası) Y (m) 324600 326000 325900 324600 X(m) 4545700 4545700 4546900 4546900

3 Şekil 1. İnceleme alanının yer bulduru haritası 2.3- Çalışma Yöntemleri: Jeoelektrik etüt 20 adet AB/2=500m ile 10 adet AB/2=1000m olacak şekilde Sch. dizilimi yapılarak yürütülmüştür. Bunun yanında sözleşme gereği 6 profilde 10 km ve derinliği 100-350m arasında değişen Wenner ve Schlumberger dizilimli profil kaydırma ile 5 km SP ( Doğal Potansiyel ) ölçümü yapılmıştır. KOZAKLI

4 2.4 Öncel Çalışmalar İlgili sahaya en yakın Eynez ve Yunt dağı çevresinde 1988 ve 1990 yıllarında H. Şahin (Jeofizik Mühendisi ),1987 yılnda R.Karlı (Jeofizik Y.Mühendisi), 2003 yılında R.KarlıH.Şahin, 1980 de R.Karlı S.Sülün (Jeofizik Y. Müh.) tarafından Jeofizik- Jeoelektrik çalışmaları yapılmıştır. Etüt sahasındaki Jeolojik bilgiler ise Park teknik AŞ nin personeli olan jeoloji Y.Mühendisi İlhan İçel tarafından sözlü olarak alınmıştır. 2.5 Çalışmayı Yürütenler Soma Eynez kapalı kömür ocağındaki Jeoelektrik çalışmaları; Altan İÇERLER (Kamp Şefi- Jeofizik Y.Müh. MTA Merkez ) Taner BEKAR ( Jeofizik Y. Müh. MTA Trabzon ) ve Ercan PAKER ( Obzerver MTA Merkez ) tarafından yürütülmüştür. 3.JEOLOJİ Jeolojik bilgiler Park- Teknik elemanlarından Jeoloji Y. Müh. Sn. İlhan İÇEL den alınmıştır. Temel kayaç paleozoyik metamorfik şist ve grovak ile mezosoyik yaşlı kristalen kireçtaşlarından oluşmuştur. Bunun üzerinde uyumsuz olarak çakıltaşı, kiltaşı, killi şist ardalanması oluşmuştur ki bu zon Jeoelektrik taban ile deneştirdiğimiz jeolojik tabandır. İşte bu taban üzerinde miyosen yaşlı linyit ardalanmaları ve daha sonra ise marn ve kireçtaşı (gölsel ) gelmektedir. Üzerinde ise pliyosen kumtaşı, çamurtaşı, alacalı kil ile başlayıp üstte tüf, marn, bazalt, aglomera, silisifiye kireçtaşı ve tüfler gelmektedir. En üstte ise kuvaterner molozları yer almaktadır. Genel jeolojik yapı Şekil 2 de gösterilmiştir.

5 Şekil 2. Genel Jeolojik Yapının Dikey Kesiti Sahada miyosen öncesi horst ve grabenler KD-GB yönlü faylar ve önemli yapısal uzanımlar, miyosen ve pliyosende ise KD-GB yönlü faylar ikinci bir horst- grabenleri oluşturmuştur. Kıvrım eksenleri KD-GB yönlü GB ya doğru dalmıştır. Kömür üzerinde marn+kireçtaşı miyosen yaşlıdır. Üzerinde ise pliyosen yaşlı kumtaşı-çamurtaşı gelmektedir.

6 4.DEĞERLENDİRME Soma-Eynez işletme sahasındaki Jeoelektrik etüt alanı, uygulanan DES ölçüsü, Profil çalışması ve PS yapılması için uygulanan sistemin kuramsal değerlerinin zorlamasına karşın (örneğin arazinin engebeli, ağaçlıklı, birçok yerde dağ gibi kömür pasalarının oluşu ve çok yerde dekopaj ve hafriyat ) son derece dikkatli çalışılarak sonuca gidilmiş ve etüt tamamlanmıştır. ( Şekil:3; Sahanın uzaydan görünümü ) Şekil 3. Sahanın uzaydan görünümü Yapılan gerek 30 adet Jeoelektrik DES ölçüsü, gerek 6 profilde 4 seviyede Sch ve Wenner profil çalışması ve gerekse PS çalışmaları sonucunda elde ettiğimiz kesit ve profilleri açıklamaya çalışalım; ( Şekil;4 Jeofizik lokasyon haritası)

7 Şekil 4. Jeofizik lokasyon haritası.

8 4.1; Sch Dizilimi DES kesitleri Tüm kesitlerde elektriki tabanın ortalama 15-20m üzerinde kömür seviyesi mevcuttur. 4.1.1; S1a Kesiti (Şekil 5.) KB dan GD ya doğru D7,D3,D9,D2,D11,D1,D20,D23 ve D29 DES noktalarını içermektedir. Gerek eşrezistivite ve gerekse yapı kesitinde kuzeyden güneye doğru derinleşen bir yapı görünmekte D1 ve D20- D23 noktaları civarında güneye doğru düşen iki fayın olabileceği düşünülmüştür. Profilin son noktası olan D29 dan sonra ihtimal tekrar yükselen bir fayın olabileceği düşünülmektedir ( D29 dan sonra ölçüm değerleri yoktur ).Bu duruma göre yapı kesitinde elektriki tabanın kuzey tarafında 250-300m derinlikte, güneye doğru ise D23-D29 noktaları civarında 350-400m civarında olabileceği görülmektedir.

9 4.1.2; S1b Kesiti ( Şekil 6. ) KB dan GD ya doğru D7,D3,D9,D2,D11,D1,D21,D28,D24veD26 DES noktalarını içermektedir. Bu kesitlerde de, kuzeyden güneye doğru derinleşen bir yapı görülmektedir. D2-D11 noktaları civarında ihtimal düşen bir fay, D21-D28 noktaları civarında az yükselen bir veya iki adet fay, D28 den sonra ise güneye doğru derinleşen bir yapı görülmektedir. Elektriki taban kuzey tarafında 250-300m, güney tarafında ise 400-450m ye kadar inmektedir.

10 4.1.3; S2 kesiti ( Şekil 7. ) Batıdan doğuya doğru D13,D8,D9,D12 ve D6 DES noktalarını içermektedir. Burada kesitin yönü batıdan doğuya doğru olup, yapı doğudan batıya doğru derinleşmektedir. Zaten kesitlerde de D12 civarında fay ve fayın sağ tarafı D6 ya doğru yapı yükselmekte, batıya D13 noktasına doğru derinleşmektedir. Elektriki taban doğuda 150-200m iken batı tarafında D13 civarında 250-300m ye doğru derinlik göstermektedir.

11 4.1.4; S3 Kesiti ( Şekil 8. ) Batıdan doğuya doğru D13,D4,D2,D15 ve D16 DES noktalarını içermektedir. Yine doğudan batıya doğru derinleşen bir yapı görülmektedir.d16 da tespit edilen faydan sonra batıya doğru alçalan ve kendi içerisinde kırılarak yükselip alçalan ( horst- graben ) D2 ve D14 e yakın noktalarda faylar tespit edilmiştir. Elektriki taban derinliği S2 kesitine (Şekil7) benzemektedir.

12 4.1.5; S4 Kesiti ( Şekil 9. ) Batıdan doğuya doğru D17,D10,D1 ve D18 DES noktalarını içermektedir.s3 kesiti gibi doğudan batıya doğru derinleşmektedir. D18 D1 noktaları civarında yükselen bir fay, D10 noktasına doğru yapı derinleşmekte ve bu noktadan sonra derinleşen fakat kendi içinde horstgraben yaparak D18 de ihtimal bir fayla yükselerek D17 ye doğru tekrar derinleşmektedir. Elektriki taban seviyesi S3 Kesitine benzemekte ise de biraz daha derinleşmektedir.

13 4.1.6; S5 Kesiti ( Şekil 10. ) Batıdan doğuya doğru D19,D20,D21ve D25 DES noktalarını içermektedir. Bu kesitte D21 ve D19-D20 noktaları arasında tespit edilen fayların batı ve doğu kısımları yükselmektedir. D25 noktasının doğu tarafı ise ihtimal düşen bir fay olabileceği düşüncesindeyiz. Elektriki taban batı tarafta 350-400m, doğu tarafta ise 300-350m arasındadır.

14 4.1.7; S6 Kesiti ( Şekil 11. ) Batıdan doğuya doğru D27,D22,D23 ve D24 DES noktalarını içermektedir. En derin kısımda oluşturulan kesittir. Kendi içerisinde horst graben yapmakla beraber batıya doğru daha fazla derinleşmektedir. D27-D22,D27-D23 noktaları arsında fay sistemi ve D24 noktası civarında İhtimal bir fay görülmektedir. Elektriki taban derinliği ortalama 400-450m civarındadır.

15 4.1.8; S7 Kesiti ( Şekil 12. ) Kuzeyden güneye doğru D5,D12,D15, D18,D21,D28,D24,D26 ve D30 DES noktalarını içermektedir. Bu kesit kuzeyden güneye tespit edilen fayın hemen yanında, bazen paralel ve bazen de tespit edilen fayı birçok yerde kestiğinden fazla miktarda horst-graben oluşumuna neden olmaktadır. Bundan dolayı fazla atıf yapılmamakla birlikte kuzeyden güneye doğru derinleşen bir yapı görülmektedir. Elektriki taban kuzeyde 250-300m civarında güneyde ise 400-450m civarındadır.

16 4.1.9; S8 Kesiti ( Şekil 13. ) Kuzeyden güneye doğru D13,D14,D17,D19,D23 ve D29 DES noktalarını içermektedir. Bu kesiti de aynı şekil 12 deki kesit 7 gibi düşünebiliriz. Horst graben sistemi içinde kuzeyde elektriki taban 250-300m, güneyde ise 400-450m ye inmektedir.

17 4.1.10; S9 Kesiti ( Şekil 14. ) KD dan GB ya doğru D6,D15,D1,D20 ve D22 DES noktaları içermektedir.bu kesitte de KD dan GB ya doğru derinleşen bir yapı ve D15 ile D20 noktalarında faylar görülmekte ve yine elektriki taban KD da 250-300m GB da 400-450m civarındadır.

18 4.2; Schlumberger ve Wenner profil kaydırma kesitleri Gerek Sch. ve gerekse Wenner ile yapılan çalışmalarda Wenner için yerine göre a= 150-250-300m sch için AB/2 = 100-150-250-300 ve 350m olarak alınmış ve profil eşrezistivite kesitleri çıkartılarak değerlendirilmiştir. Bu profiller, A, B, C, D, E ve F olup eşrezistivite ve yapı kesitleri gösterilmiştir. Bu kesitlere göre de 4.1 de açıkladığımız bazı DES profilleri ile beraber olan Sch ve Wenner kaydırmalarda fay, kırık sistemler, dalım, derinlik, elektriki taban ve taban üstü için gördüğümüzü desteklemektedir ( Şekil 15a,b,c,d,e,f Jeofizik profil kaydırma kesitleri).

19

20

21

22

23 Şekil 15 (a, b,c,d,e,f) Wenner, Sch. ve Eşrezistivite kesitleri Ayrıca, DES profillerinin dışında kalan profil kesitlerinde kuzeyde paleozoyik kireçtaşları sınırında, doğuda, güneyde ve batıda Park teknik işletme ruhsat sınırlarında önemli faylar tespit edilmiştir (Şekil 16 Jeofizik etüt sonucu elde edilen fay haritası ).

24 4.3; SP ( Doğal Potansiyel ) Profil Kesitleri (Şekil 17.) Sch. ve Wenner ( Profil kaydırma ) için oluşturduğumuz A, B, C, D, E ve F profillerinde ölçülen SP değerleri, arazi yapısının kuramsal olarak PS değerlerine pek fazla uyumlu olamadığından dolayı net yorum yapılamamıştır. Çünkü, kömür pasaları ( bazı yerlerde balçık halinde ), hafriyat ve dekopaj yığıntıları nedeniyle düzgün ölçü almamız uygun olmamıştır. Ayrıca yatay formasyonlar arasında rezistivite ve fiziksel kontraslar fazla olmadığından dolayı ölçülen PS değerleri için sağlıklı bir değerlendirme yapılamamıştır (Şekil 17.a,b,c,d,e,f SP profil kesitleri ).

25

26 Şekil 17 (a,b,c,d,e,f ) SP Profil Kesitleri 4.4. Oluşturulan Fay Haritası Bütün bu kesitlerin değerlendirilmesi sonucunda KD- GB yönlü ortalama 1000m uzunluğunda 4 adet olası fay tespit edilmiştir. Bu 4 fayın ortalarındaki iki fay birbirine çok yakın olduğundan derinde tek bir fay gibi değerlendirebiliriz. Bu durumda tespit edilen faylar 3 adet olarak düşünülmektedir. Her olasılıkta kuzeyden güneye doğru derinleşen bir yapının varlığını söyleyebiliriz. Ayrıca çalışma alnımızın doğusundaki ruhsat sınırı civarında KD-GB yönlü bir fay, güneydeki yine ruhsat sınırı civarında KB-GD yönlü bir fay, batıdaki ruhsat sınırında da K-G veya KD GB yönlü bir fay tespit edilmiştir. Kuzeydeki ruhsat sınırında bir süreksizlik tespit edilmiş ise de bu süreksizliğin kuzeydeki paleozoyik kireçtaşlarının üzerindeki formasyonların kayması sonucu olabileceğini düşünmekteyiz.(şekil 16 jeofizik etüt sonucu elde edilen fay haritası ).

27 Şekil 16. Jeofizik etüt sonucu elde edilen fay haritası

28 5. SONUÇ VE ÖNERİLER Etüt sahasında, Jeoelektrik DES, Sch. ve Wenner profil kaydırma ölçüsü ve SP profil çalışmaları sonucunda; 1. Sahanın KD ndan GB sına doğru derinleşen bir yapının varlığı saptanmıştır. 2. G ye doğru derinleşen kapalı kömür ocağı, etüt sahasında birbirine paralel, ortası graben, yan tarafları horst olabilecek ve ortalama uzunluğu 1000 er m.lik 4 adet olası fay tespit edilmiştir. Bu faylar, sayfa 26 daki 4-4. bölümünde de açıkladığımız gibi üç adet olarakta düşünülebilir. Bunun yanında D, G ve B daki ruhsat sınırlarında da birer adet faylar tespit edilmiştir. 3. Jeoelektrik taban, sahanın K de, 250-300m, G de ise 350-450m derinlikte olduğu (Jeolektrik temel; metamorfik şistler ) görülmüştür. 4. 20-25 m lik kömür zonunun, tespit edilen elektriki tabanın 15-25 m üzerinde olduğu (miyosen) düşünülmektedir. 5. Kömür seviyesinin 50m üzerinde yine rezistiviteyi yükselten marn-kalker- kumtaşıkiltaşı-tüf ( pliosen ) zonunun devam ettiği, daha yukarılarda düşük rezistiviteli marnkil-tüf formasyonunun (pliostosen ) olabileceği görüşündeyiz. 6. Gerek kömür işletmesi ve gerekse sondaj aşamasında, belirtilen derinliklere göre işletme ve sondaj programı ve planlanmasının yapılmasında yararlı olabileceği görüşündeyiz. 7. En kuzeyde tespit edilen süreksizliğin, paleozoik kireçtaşlarının üzerindeki formasyonların kayması sonucu olabileceğini düşünmekteyiz. Altan M. İÇERLER Jeofizik Y. Mühendisi

29 6. YARARLANILAN KAYNAKLAR 1. KARLI, R. SÜLÜN, S 1980 Soma Eynez Civarındaki Neojen alanların rezistivite etüdü MTA Derleme No : 6779 2.KARLI, R. 1987 Rejyonal Jeoelektrik Haritalar Projesi Manisa Soma Eynez Arabacı Bozköy rezistivite etüdü MTA Derleme No : 8281 3. ŞENTÜRK, Ö. SÜLÜN, S. 1979 Soma- Evciler civarındaki neojen alanlarının rezistivite etüdü MTA Derleme No: 6778 4. Türkiye Jeofizikçiler Derneği Yayınları 1979 Sayı:1 Cilt: 8 ( Özdirenç farklılıkları olmayan bir ortamda etkisel kutuplaşma yanıtı KEÇELİ, A. ) 5. YÜCEL, M. ŞAHİN, H. ERDOĞAN, R. 1991 İzmir- Manisa Yunt dağı kömür aramaları rezistivite etüdü MTA Derleme No: 9292 6. ERDOĞAN, R. ŞAHİN, H. 1988 Manisa Soma Yunt dağı sahası linyit aramaları rezistivite etüdü MTA Derleme No: 8480