1.1.  Çalışma  Amacı

Çalışma alanı Akdeniz Bölgesi kuzeybatısında Isparta İl sınırları içerisindeki Eğirdir gölü güneydoğusunda yer alan Çayköy çevresinde yer almaktadır.

1/25.000 ölçekli Isparta M₂₅ – b₂ no.lu paftanın bir bölümünü içine alan yaklaşık 42 km² lik bir alanı kapsamaktadır (Şekil 1).

1.2.  Araştırma  Yöntemleri

Çalışmalar arazi, laboratuar ve büro çalışmaları şeklinde yürütülmüştür. Araştırmaya bölgede daha önce yapılmış çalışmaların incelenmesiyle başlanmış ve arazi çalışmalarıyla devam edilmiştir.

Çalışma alanının 1 / 25.000 ölçekli jeolojik haritası yapılmıştır. Ayırtlanan kaya birimlerinden alınan örneklerden incekesitler hazırlanmış ve incelenmiştir. Çalışmada,  1/25.000 ölçekli topografik harita, Brunton pusulası, lup ve jeolog çekici kullanılmıştır.

1.3.  Coğrafya  ve  Morfolojik  Durum

Çalışma alanı M25-b3 paftasının bir kısmını içine alır ve topoğrafyası bölgenin  jeolojisine bağlı olarak değişiklik gösterir. Dorukların genel gidişi NW–SE  yönündedir.

Çalışma alanının içerisindeki yükseltiler genel olarak 1500 m. civarında olup bazı yerlerde bunun üzerine çıkmaktadır.

Bu yükseltiler; Sarpgen Tepe (1.511 m.), Kazancı Tepe (1.433 m.), Büyük Gümansız Tepe (1.429 m.), Gölcüktaşı Tepe (1.396 m.), Çamurlu Tepe (1.214 m.), Altaş Tepe (1094 m. dir.

1.3.1.  İklim

Çalışma alanı zaman zaman İç Anadolu’nun karasal iklimi zaman zaman da Akdeniz’in ılıman iklimi etkisi altındadır. Ilıman iklim ile yazları kurak, kışları soğuk İç Anadolu’nun karasal ikliminin kavuştuğu bir bölgede yer almasından dolayı her iki ikliminde etkisi altında kalmaktadır.

Yağışlar genellikle yağmur şeklinde olmakla birlikte yüksek kesimlerde kar şeklindedir. Yağışların etkili olduğu aylar Ekim ve Nisan ayları arasındadır. Yıllık yağış ortalaması 914,3 mm³ ile 639,2 mm³ arasında değişmektedir. Nemlilik oranı ise %66,5 ‘dır.

1.3.2.  Hidrografi

Çalışma alanında akarsular mevsimlere göre değişiklik göstermektedir. Çalışma alanı kuru dere ve akar dere olmak üzere  bir çok akarsu ağı ile örülmüştür.

Çalışma alanındaki önemli dereler Kapız Dere, Çataloluk Dere, Koca Dere, Sarman Dere, Şeytan Deresi olup çalışma alanındaki kaynaklardan beslenmektedirler.

Çalıma alanında birçok çeşme ve pınar yer almaktadır. Yine çalışma alanı içerisinde bahçe sulamaları için yapılmış su taşıyan kanallar vardır.

1.3.3.  Bitki  Örtüsü

Çalışma alanında iklime bağlı olarak gelişmiş bitki örtüsü çam ve maki şeklindedir. Yörede bulunan alüvyon alanlarda ise tarımın yanı sıra meyvecilikte gelişmiştir.

1.3.4.  Ekonomik Durum

Çalışma alanı, tarım ve hayvancılığa dayanan bir ekonomiye sahiptir. Tarım bakımından en önemli ürünler elma, gül ve tahıldır. Hayvancılık yönünden ise sığır, soyun, keçi ve kümes hayvanları önem kazanmaktadır. Bunun yanında sanayinin gelişmemiş olduğu bu bölgede bir geçim kaynağı da halıcılıktır.

1.3.5.  Yerleşim  ve  Ulaşım

Çalışma alanında başlıca yerleşim yerleri; Çayköy, Ağılköy ve Yılgıncak’tır.

Çalışma alanında ulaşım genel olarak; Isparta – Eğirdir,  Eğirdir – Sütçüler ve Isparta – Konya karayolları ile sağlanmaktadır. Bu ana yolların dışında köyleri birbirine bağlayan stabilize yollarda mevcuttur. Bunlar; Göktaş ve Çaköy’ü Eğirdir – Konya karayoluna ve Ağılköy’ü Çayköy’üne bağlayan stabilize yollardır.

1.4.  Çalışmanın  Amacı

Bitirme ödevi olarak sunulan bu çalışmanın amacı, Eğirdir Gölü güneydoğusunda Çayköy çevresinde yaklaşık 42 km² lik bir alanda bulunan kaya topluluklarının litolojik karakterlerinin alt ve üst dokanak ilişkilerinin belirlenmesi, bölgenin jeolojik ve yapısal konumlarının ortaya konmasıdır.

1.5.  Önceki  Çalışmalar

Çalışma alanı ve yakın dolayları çeşitli nedenlerle birçok araştırmacı tarafından incelenmiştir.

Brunn ve diğ., (1971): Batı Toros’ların yapısal sorunlarına açıklık getiren bölgesel yorumlar yapmışlardır. Bunlar;

1. Otokton birimleri allokton konumlu Mesozoyik-Tersiyer yaşlı oluşukları ve temelin sorunlarını tartışmışlardır.
2. Batı Toros’lardaki üç büyük nap sisteminin varlığını ortaya koymuşlardır.

Dumont ve Kerey, (1975): Çalışma alanında değişik havzalarda oluşmuş kayaları kapsayan ayrı birliklerin var olduklarını tespit etmişlerdir. Aynı araştırmacılar Dulup kireçtaşının monoton biri karbonit istif özelliği sunduğunu ve yaşının Üst Jura – Alt Kretase zaman aralığı içinde olduğunu belirtmektedirler.

Akay ve diğ., (1979):  Yaptıkları arazi çalışmaları sonucu Isparta bölgesinde birbirinden çok farklı yapısal birimlerin yer aldığını belirten araştırmacılar bölgedeki otoktonları doğu, batı ve merkez olmak üzere üç grupta incelemişlerdir.

Akbulut (1980); Batı Toros’ların jeolojisi adlı incelemesinde Toros’ların Eğirdir Gölü güneyinde kalan bölümde değişik yapısal konumlu oluşukların yer aldığını belirtmiştir.

Koçyiğit (1981); Toros Karbonat platformu için örnek bir alan oluşturan Hoyran Neritik karbonat platformunun Liyas sırasında ve Sultan dağının güney eteğinde yaklaşık DB  doğrultulu çekim fayı özelliğinde bir kırığın (Hoyran Fayı) gelişmesiyle biçim kazandığını belirtmiştir.

Waldron (1982); Eğirdir güneyinde yayılım gösteren Antalya karmaşığı içinde birbirinden farklı on üç formasyon ve iki grup tanımlamıştır.

Robertson ve Woodcock (1983); Antalya karmaşığının GB parçasını Mesozoyik karbonat platformu, kenar kayaçları ve ofiyolitik kayaçlardan oluşan bir topluluktur ve küçük Mesozoyik okyanus basenin oluşumu ve tektonik yerleşmesinin kanıtlarını taşımaktadır.

Mutlutürk (1985)’e göre çalışma alanı Eğirdir Gölü güneydoğusunda Isparta dirseğine yerleşmiş litolojik özelliklerin birbirine benzer yapısal konumları ise oldukça karışık Mesozoyik – Alt Tersiyer yaşlı otokton allokton kayalardan oluşmaktadır. Aynı çalışmada bölgedeki birimler alttan üste doğru Mesozoyik karmaşık, Dulup kireçtaşı, Çayköy Formasyonu, Ağılköy Formasyonu olarak ayırtlanmıştır. Araştırmacıya göre Alt Eosen – Miyosen aralığındaki tektonik kuvvetlerle otokton karbonat platformu yırtılma faylarıyla parçalanmış ve Dulup kireçtaşı zirvesini de içine alan geniş bir mostrası paraotokton bir konum kazanmıştır.

Yalçınkaya (1986); Isparta dirseğinde günümüze kadar yapılan çalışmalarında Toros’ların bu kesiminde yüzeylenen kaya birimlerinin birbiri üzerinde Stratigrafik ve yapısal kesikliklere uğramış belirgin  zamanlarda bölgeye yerleşmiş allokton ünitelerin dizilmesi şeklinde yorumlanarak bölgenin yapısal ve stratigrafik sorunlarına çözüm getirmeye çalışmıştır.

2.   GENEL  JEOLOJİ

2.1.  Stratigrafi

Çalışma alanın  yer alan en yaşlı birim Üst Triyas yaşlı Ispartaçay Formasyonudur. Formasyon üzerine Jura-Alt Kretase yaşlı Dulup kireçtaşı gelir. Dulup kireçtaşını oyumlu olarak pelajik özellikteki Çayköy Formasyonu üzerler. Çayköy Formasyonunun üzerine ise olistostromal özellikteki akdoğan Formasyonu uyumsuz olarak yerleşir.

Çalışma alanının en genç çökelleri Kuvaterner yaşlı alüvyon ve yamaç molozudur (Şekil 2).

2.1.1.  Ispartaçay Formasyonu

Tanım ve Dağılım

Çalışma alanında pelajik kireçtaşı, radyolarit-çört, bitkili kumtaşı ardalanmasından oluşmuş birim Poisson (1977) tarafından Ispartaçay Formasyonu olarak adlandırılmıştır. Çalışma alanı dışında Isparta-Antalya karayolu boyunca Ispartaçay vadisinde gözlendiğinden bu adı almıştır. Bu çalışmada da aynı isim kullanılmıştır. Formasyon çalışma alanı içerisinde tüm Litoloji toplulukları Çamurlu Tepe civarında gözlenmektedir.

Çalıma alanı içerisinde Formasyonun tabanı gözlenmediğinden kalınlığı saptanamamıştır.

Litoloji

Birim çalışma alanı içerisinde pelajik kireçtaşları, radyolarit, çört ve bitkili kumtaşı şeklinde yüzeylenir.

Pelajik kireçtaşları sarı bej renkli ince ve orta katmanlıdır. Kireçtaşları bol Holobia fosili bulundurur (Yalçınkaya ve diğ., 1986). Pelajik kireçtaşıyla birlikte radyolarit ve çört ardalanmalı bulunmaktadır. Ispartaçay formasyonunda gözlenen çatlaklar boyunca gelişmiş sparkalsit dolguları mevcuttur. Pelajik kireçtaşıyla birlikte radyolarit ve çört ardalanmaları yeşilimsi siyahımsı renklerde çok kıvrımlı ve kırıklıdır. Bitkili kumtaşları; yeşilimsi boş besimsi, ince orta katmanlı ve çok kıvrımlıdır. Kumtaşlarının tipik özelliklerinden biri de bitki kalıntıları içermeleridir.

Dokanak  İlişkisi:

Çalışma alanında Ispartaçay  Formasyonunun alt dokanağı gözlenememektedir. Ispartaçay Formasyonun üst dokanağı Dulup kireçtaşı ve Çayköy Formasyonuyla tektonik bir konumda bulunur.

Fosil Kapsamı ve Yaş:

Ispartaçay Formasyonuna ait değişik litolojilerin bulundurdukları makro ve mikro fosiller birimin yaşını kesin olarak yansıtır. Ammonitico-Rosso fasiyesindeki kireçtaşlarından Akbulut (1980), şu fosilleri derlemiştir.

Discotropites plinii

Hannaoceras nasturtium

Hannaoceras henseli

Megaphyllites applanatus

Ispartaçay Formasyonuna ait kireçtaşlarında bulunan bu fosil kapsamına göre birimin yaşı Üst Karniyen-Alt Noriyen’dir.

Ortamsal Yorum:

Formasyonda pelajik kireçtaşları ardalanması, radyolarit, çört gibi derin denizel ortamı karakterize eden çökeller bulunduğu için ortam derin denizel olarak belirlenmiştir.

2.1.2. Dulup Kireçtaşı

Tanım ve Yayılım:

Çalışma alanının KB’sında gözlenen bu birim orta ile kalın katmanlı ve yer yer masif kireçtaşlarından oluşur. Dulup dağında açık olarak gözlendiğinden Dumont ve Kerey, (1975), tarafından Dulup kireçtaşı olarak isimlendirilmiş ve bu çalışmada da aynı isim kullanılmıştır. Birimin kalınlığı ise 1.500 m. Olarak tespit edilmiştir (Pekuz, 1991).

Litoloji:

Dulup kireçtaşları beyazımsı, bej renkli orta-kalın katmanlı ve yer yer belirsiz tabakalıdır (Foto 4). Bol çatlaklı kırıklı ve çatlakları kalsit dolguludur. Dulup kireçtaşları alttan üste doğru Pekuz, (1991)’e göre dolomitik fasiyesi ve çamurtaşı-vaketaşı fasiyesindeki karbonatlardan yapılıdır. Dolomitik fasiyesi 200 m. Kalınlığında açık grimsi renkli, masif katmanlıdır. Dolomit fasiyesi içerisinde dolomitik kireçtaşı anadüzeyleri gözlenmektedir. Dolomitik kireçtaşları mikritik kireçtaşlarının yersel olarak ikinci dolomitleşmesi sonucu meydana gelmiştir. Dulve kireçtaşlarırın mikroskoptaki görünümünde istiftaşı olduğu gözlenmiştir (Foto 5). Dolomitik kireçtaşlarının kalınlığı 80 m. dir. Çamurtaşı-vaketaşı fasiyesine ait kireçtaşları açık grimsi-sarımsı renkli çok kalın katmanlı yersel masif özellikte mikritik dokuda ve bol çatlaklıdır. Bu fasiyese ait kireçtaşlarının kalınlığı 1.300 m. Olarak tespit edilmiştir.

Dokanak İlişkisi

Dulup kireçtaşlarının çalışma alanındaki alt dokanağı tektonik olarak bulunur ve Ispartaçay Formasyonu ile tektonik bir dokanak oluşturur (Foto 6). Üst dokanağı ise Çayköy Formasyonu ile uyumludur.

J –KD  Dulup Kçt.

T_RI Ispartaçay fm.

Brunn ve diğ., (19977) bu kireçtaşlarının Antalya karmaşığının allakton bölümü olarak yorumlanmıştır. Bunların ilksel olarak Dulup kireçtaşı masifinden ayrılmış olan farklı karbonat bantları olduğunu ifade etmiştir.

Fosil Kapsamı ve Yaş:

Dumont ve Kerey, (1975) Dulup kireçtaşlarında Üst Jura – Alt Kretase yaşlı fosiller saptamışlardır. Akbulut, (1977) tarafından ise aynı birimin yaşı Triyas – Üst Kretase olarak yorumlanmıştır. Pekuz, (1991) tarafından;

Dolomitik fasiyeste

Textularia sp.

Pfenderina sp.

Diatyocons sp.

Çamurtaşı vaketaşı fasiyesinde

Textularia sp.

Protopeneroplis striata

Thaumatoporella parvovesiculifera

fosilleri tespit etmiştir.

Tayin edilen fosillere göre birimin yaşı orta – Üst Jura (Dogger– Malm) olarak belirlenmiştir.

Ortamsal Yorum:

Pekuz, (1991)’e göre birimin alt kesimini oluşturan dolomit fasiyesine ait karbonat kayaların ikincil kökenli ve kıyıya yakın platform düzlüğünde çökelmiş oldukları belirtilir. Çamurtaşı – Vaketaşı fasiyesine ait kireçtaşlarının ise açık şelf ortamında çökelmiş olabilecekleri belirtir.

2.1.3. Çayköy Formasyonu

Tanım ve Yayılım:

Yarı pelajik – pelajik kireçtaşlarıyla başlayıp üste doğru radyolarit ve çörtlerle devam eden formasyon adını çalışma alanının içerisinde yer alan Çayköy’den alır.

Waldron, (1982), bu yörede birime ait bileşenleri Dulup kireçtaşı birimi içerisinde değerlendirilmiştir. Çayköy’ün GD’sunda ve KB’sındaki Sarman derede tipik olarak gözlenmektedir. Birimin kalınlığı 350 m. kadardır.

Litoloji:

Birimde ince tabakalı kireçtaşları, çört ve radyolaritle mevcuttur. Kireçtaşları sarı, bej, krem renkli ince tabakalı ve yer yer çörtlü pelajiktir. (Foto 7). Çayköy Formasyonunda gözlenen kireçtaşlarının mikroskoptaki görünümünde istiftaşının varlığı gözlenmiştir(Foto 8). Radyolaritler kırmızı kahverengi, çok kıvrımlı ve kırıklıdır. Formasyon altta kireçtaşlarıyla başlar, üste doğru radyolaritlerle devam eder ve kireçtaşı ile radyolaritler arasında çok ince seviyeler halinde çamurtaşlarına rastlanmaktadır.

Dokanak İlişkisi

Çalışma alanı içerisinde Çayköy Formasyonunun altdokanağı Dulup kireçtaşları ile uyumludur (Foto9). Akdoğan Formasyonu ise uyumsuz olarak bulunur.

Fosil Kapsamı ve Yaş:

Formasyon içerisinde bulunan yer yer çörtlü yarı pelajik – pelajik kireçtaşları radiolaria fosili içermektedir. Önceki araştırmacılar tarafından birimin yaşı içerisindeki globotruncana türlerine göre üst Kretase olarak belirlenmiştir (Aydeniz, 1984).

Globotruncana contusa

Globotruncana gansseri

Globotruncana arca

Globotruncana conica

Globotruncana sutuarti

Ortamsal Yorum:

Birim içindeki pelajik kireçtaşlarında gözlenen Globotruncana türleri ve çörtlü seviyelerdeki radiolaria fosilleri birimin derin denizel (pelajik) ortamda çökeldiğini göstergesi olarak düşünülebilir.

2.1.4. Akdoğan Formasyonu

Tanım ve Yayılım:

Akdoğan Formasyonu içerisinde değişik boyutta ve yaşta kaya blokları bulunduran kumtaşı, marn, çamurtaşı yer yer killi kireçtaşı merceklerinden oluşmuştur. Bölgedeki ilk ofiyolit malzemesinin gözlendiği (blok ve tane olarak) olistostromal karakterli bu birimin en iyi yüzeylendiği yer akdoğan köyü olduğundan akdoğan Formasyonu olarak adlandırılmış (Bozcu, 1985) ve bu çalışmada da aynı isim benimsenmiştir. Çalışma alanının güneybatısındaki Eğirdir-Sütçüler yol yarmasında tipik olarak gözlenmektedir.

Litoloji:

Formasyonun gözlenebildiği yerlerde ince tabakalı killi kireçtaşları ve kumtaşları bulunmaktadır. Birim ince-orta tabakalı beyaz-pembe marn; kahverengi boz kumtaşı; krem-kahve çamurtaşı, pembe-beyaz killi kireçtaşı, dentritik kireçtaşı ardalanmasından oluşmuştur.

İçerisinde cm.den km . boyutuna varan Triyas, Jura, Kretase yaşlı değişik kaya bloklarını bulunduran kayalık bir topluluk halindedir.

Dokanak İlişkisi:

Akdoğan Formasyonunu alt dokanağı Çayköy Formasyonu ile uyumsuz bir dokanak oluşturur. Üst sınırı ise çalışma alanında gözlenememekle birlikte çalışma alanı içerisinde Kuvaterner yaşlı alüvyon tarafından uyumsuz olarak örtülür.

Fosil Kapsamı ve yaş.

Akdoğan Formasyonunu dentritik kireçtaşı seviyeleri Nummulitli olup gerek bu seviyelerden gerekse killi kireçtaşlarından derlenen örneklerin fosil kapsamı şöyledir:

Nummullites sp.

Globorotalia aeuga

Glabigerina

Globorotaila psumonardi.

Bu fosil kapsamına göre formasyonun yaşı Paleosen – Alt Eosen olarak saptanmıştır (Bozcu, 1985).

Ortamsal Yorum:

Birimin matriksini oluşturan litoloji topluluğu genellikle sığı bir ortamı yansıtır. Birimin içinde yer alan irili ufaklı ve daha yaşlı düzensiz blokların yeralması ortamın yüksek enerjili ve sığ olduğunun göstergesi olarak düşünülebilir.

2.1.5. Alüvyon ve Yamaç Molozu

Çalışma alanında sınırlı bir kesimde bulunan alüvyon malzemesi tutturulmamış kil, kum ve çeşitli boyuttaki çakılları içermektedir. Alüvyonu meydana getiren malzemeler kötü boylanmalı köşeli çakıllar yanında kil ve kum boyutundaki taneleri de bulundurmaktadır. Alüvyon altta bulunan tüm birimleri uyumsuz olarak üstlemektedir.

Yamaç molozu çalışma alanında Kapız Dere’nin sağ ve sol yamacındadır. Genellikle çakıl ve blok boyutunda gevşek tutturulmuş malzeme olarak gözlenir.

3.  YAPISAL   JEOLOJİ

Çalışma alanındaki litoloji grupları genel olarak devamlı ve düzenli bir istif niteliğinde olup, bazı kesimlerde uyumsuzluk ve faylarla kesiklik göstermektedir.

Çalışma alanının egemen tektonik hareketine bağlı olarak gelişen yapısal unsurlar arasında  kıvrımlar, uyumsuzluklar ve faylar sayılabilir.

3.1.  Katmanlama

Çalışma  alanında genellikle tortul birimler gözlenir. Bunlar genelde tabaka özelliğine sahiptir. Ispartaçay Formasyonundaki pelajik kireçtaşları ince-orta katmanlı olup radyolarit ve çörtler kendi içinde küçük kıvrımcıklar sunacak şekilde doğrultu ve eğimleri kısa mesafelerde değişmektedir.

Dulup Kireçtaşları orta-kalın katmanlı, yer yer masiftir.  Tabakaların doğrultuları genel olarak K30-35 B / 30 GB’dir.

Çayköy Formasyonunda çört ve radyolaritler ince katmanlı, pelajik kireçtaşları ince-orta katmanlı olup, genel olarak K35-40 B / 28 GB’dir.

Akdoğan Formasyonunda bulunan birimlere çalışma alanı içerisinde ölçüm yapılacak şekilde tabakalanma gözlenmez.

3.2. Kıvrımlar

Çalışma alanında haritalanabilecek boyutta büyük kıvrımlara rastlanmamaktadır. Ispartaçay Formasyonu oluşturan Triyas çökelleri, özellikle radyolarit ve çörtler, küçük boyutta birçok kıvrım ve kırıklara sahiptir (Foto. 10). Bu kıvrımların gidişi oldukça küçük mesafede değişiklik gösterir.

Jura-Kretase kireçtaşları da oldukça fazla kırık ve çatlaklar gözlenmektedir. Çayköy Formasyonunu oluşturan radyolaritler kendi içerisinde kıvrımlı bir yapıya sahiptir.

3.3. Uyumsuzluklar

İnceleme alanında ayırdlanan kaya stratigrafi birimleri arasında Üst Kretase yaşlı Çayköy Formasyonu ile Üst Paleosen – Alt Eosen yaşlı akdoğan Formasyonu arasında bir uyumsuzluk gözlenmektedir. Hem zaman eksikliği hem de ortam koşullarının farklılaşması bu uyumsuzluğun tanınmasında etkendir.

3.4. Faylar

Çalışma alanındaki yapısal unsurlardan özellikle faylanmanın yoğun gelişmiş olması bölgenin etkin bir tektonizma geçirmiş olduğunu göstermektedir.

3.4.1. Normal Faylar:

Yılanlı Fayı, inceleme alanı dışında bulunan Yılanlı köyünden geçtiği için adını buradan almıştır. Kapız Dere’nin üst kesiminden başlayıp Yılanlı köyüne kadar uzanan bu fay KB-GD gidişlidir. Kazancıtepe KD.sunda Triyas çökelleriyle Jura-Kretase kireçtaşlarının dokanağını oluşturur.

3.4.2. Doğrultu Atımlı Faylar

Kazancı Tepe’de yer alan Jura-Kretase kireçtaşlarında saptanan doğrultu atımlı fay’da düşey atımda gözlenmiş olmakla beraber doğrultu atımın daha belirgin olması nedeniyle bu şekilde isimlendirilmiştir.

Çalışma alanı içerisinde belirlenen, Miyosen sonrası hakim genç tektonizmanın etkisiyle geliştiği düşünülür.

4.  SONUÇLAR

Yapılan çalışmalar sonucunda şu sonuçlar ortaya çıkmıştır:

1. Çalışma alanındaki litoloji toplulukları ayırtlanarak 1/25.000 ölçekli jeoloji haritası hazırlanmıştır.
2. Bölgede yüzeylenme gösteren ve daha önceki çalışmalar tarafından isimlendirilen birimlerin litolojik, stratigrafik ve tektonik özellikleri açıklanmaya çalışılmıştır.
3. Bölgenin genelleştirilmiş stratigrafik sütun kesiti hazırlanmıştır.
4. Birimlerin birbiriyle ilişkisini gösteren jeoloji enine kesitleri çizilmiştir.
5. Bölgenin tektonik yapısı kısaca açıklanmaya çalışılmıştır.

6.  YARARLANILAN  KAYNAKLAR

AKAY, E. – DUMONT, J.F. – SÜREL, E. – UYSAL, Ş., 1979. “Batı Toros Platformları”, M.T.A. Enst. Temel Araştırma Dairesi, Proje Yılı No: VI/04.000.00.03, 1978.

AKBULUT, A., 1980. “Eğirdir Gölü Güneyinde Çandır Yöresindeki Batı Torosların Jeolojisi”, T.J.K. Bülteni, Cilt: 23, Sayı: B-1, s. 1-10.

BOZCU, M., 1985. “Sipahiler (Isparta İli) ve Dolayının Jeolojisi”, Yüksek Lisans Tezi (Yayınlanmamış), İ.Ü. Fen Bilimleri Enst., İstanbul, 57 s.

BRUNN, J.H., Argyriadis.

BRUNN, J.H. – DUMONT, J.F. – DE GRACİANSKY, P.C.H. – GUTNİC, M. – JUTEAU, Th. – MARCOUX, J. – MONOD, O ve POİSSON, A., 1971. “Outline of The Geology Of The Western Tourids, In Geology And History Of Turkey” (Edit, Angus S. Campbell). Petroleum. Exploration. Society Of The Libya, Tripoli, 225-255.

DUMONT, J.F. ve KEREY, E., 1975. “Eğirdir Gölü Güneyinin (Isparta İli) Temel Jeolojik Etüdü”, T.J.K. Bülteni, Cilt: 18, Sayı: 2, s. 1-10.

KOÇYİĞİT, A., 1981. “Isparta Büklümünde (Batı Toroslar) Toros Karbonat Platformunun Evrimi”, T.J.K. Bülteni, Cilt: 24, Sayı: 2, s. 15-23.

MUTLUTÜRK, M., 1985. “Sipahiler (Isparta) ve Dolayının Jeolojisi”, Yüksek Lisans Tezi (Yayınlanmamış), İ.Ü. Fen Bil. Enst., İstanbul.

PEKUZ, Ü., 1991.

POİSSON, A., (1997), Ispartaçay Formasyonu.

ROBERTSON, A.F.H. ve WOODCOCK, N.H., 1981. “Bilelyeri Group, Antalya Complex: Deposition On a Mesozoik Passive Cantinental Margin”, South-West, Turkey: Sedimantolopi, 28, 381-399.

YALÇINKAYA, S. – ERGİN, A. – AFŞAR, Ö.P. – TAMER, K. – DALKILIÇ, H. – ÖZGÖNÜL, E., 1986. “Batı Torosların Jeolojisi Raporu”, M.T.A. Raporu, No: 78-98 (Yayınlanmamış), Ankara.

WALDRON, J.W.F., 1982, “Antalya Karmaşığı Kuzeydoğu Uzanımının Isparta Bölgesindeki Stratigrafisi ve Sedimanter Evrimi”, M.T.A. Dergisi, Sayı: 97-98, Ankara, s. 2-20.

162 views

Bu çalışma Aşağı Seyhan projesi uyarınca Seyhan Nehri üzerinde yapılmış olan Çatalan Barajı ve Hidroelektrik Santrali inşaatının mühendislik jeoloji durumunu ve uygulanan jeoteknik hizmetleri belirtmek amacı ile Süleyman Demirel Üniversitesi mühendislik – Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nde bitirme tezi olarak hazırlanmıştır.

Aşağı Seyhan projesi kapsamına giren Çatalan Barajı ve HES, Taşkın koruma, sulama ve enerji amaçlıdır. Mevcut Seyhan Barajının taşkın kontrolü bakımından yetersiz kalması nedeni ile Adana şehri ve Seyhan ovasında önemli ölçüde taşkın zararları söz konusudur.

1.2.  Çalışma  Alanının  Yeri  ve  Ulaşımı

Çatalan Barajı ve Hidroelektrik Santrali, Adana İli, Karaisalı İlçesi, Çatalan Bucağının yaklaşık 10 km. güneyinde yer almaktadır (Şekil 1).

1.3.  Çalışma  Yöntemi

Baraj yeri ve çevresinin 1/25.000 ölçekli jeoloji haritası hazırlanmıştır.

Harita alımında daha önceden yapılan çalışmalarda altimetre ve jeolog pusulası kullanılmıştır.

1.4.  Coğrafya

İnceleme alanı, Güney Anadolu’nun Doğu Akdeniz bölümünün Orta Seyhan havzasında yer alır.

Seyhan nehri vadisi; memba kısmında dar, Aşağı Çatalan’da daha yayvan şekilde ve K-G uzanımlıdır. Vadi taban yüksekliği 60-160 m. arasında değişir.

2.   GENEL  JEOLOJİ

2.1.  STRATİGRAFİ

İnceleme alanı ve civarında genç çökeller gözlenir. Miyosen yaşlı kiltaşı-kumtaşı ve nehir vadisi boyunca izlenen kuvaterner yaşlı Teras konglomeraları ve alüvyondan oluşur (Şekil 2), (Ek 1.).

2.1.1.  Çökel  Kayaçları

2.1.1.1.  Kiltaşı-Kumtaşı Ardalanması (Tm)

İnceleme alanında genel olarak kiltaşı-kumtaşı ardalanması şeklinde izlenen çökel birimler, birbirleriyle yanal ve düşey yönde dereceli geçişlidir. Üç üyeye ayırtlanarak haritalanmıştır (Şekil 2), (EK 1.)

En altta kiltaşı arakatmanlı kumtaşı, üzerinde uyumlu olarak kumtaşı arakatmanlı kiltaşı ve en üstte – kiltaşı kumtaşı ardalanması şeklinde gözlenir.

Kiltaşı Arakatmanlı kumtaşı (Tmk); Kiltaşı arakatmanlı kumtaşı gözlenir. Kiltaşı; kurşuni renkli sıkı tutturulmuş, sert, genellikle ince taneli yer yer iri taneli ve orta-kalın katmanlıdır. İstifte egemen birim kumtaşıdır. Ardalanma sık aralıklarla tekrarlanmaktadır.

Kumtaşı Arakatmanlı Kiltaşı (Tmki); Kumtaşı arakatmanlı kiltaşı birimi gözlenir. Kumtaşı; ince iri taneli, sıkı tutturulmuş, laminalı-orta katmanlıdır. Kiltaşı; kurşuni renkli, kırılgan ve kolay ayrışabilen özelliktedir. Yersel kıvrımlar sunar. Egemen litoloji kiltaşıdır. Baraj yerinin yakın kuzeyinden Boztahta köyüne kadar uzanır.

Kiltaşı-Kumtaşı ardalanması (Tmkk); Kiltaşı-kumtaşı ardalanması yeralır. Kiltaşı; kahverenkli, siltli, yumuşak, yer yer silttaşı arabantlıdır. Katmanlanma belirsizdir. Kumtaşı; kurşuni ve sarı renkli, kuvars ve kireçtaşı taneli, yer yer çakıltaşı ara düzeyli olup gevşek bağlayıcılı, CaCO₃ çimentolu, orta-kalın katmanlıdır.

2.1.1.2.  Teras  Konglomerası (Tk)

Seyhan nehri ve Eğlence çayı vadileri boyunca yakın tepelerde gözlenen kum mercekli, bazen zayıf veya sıkı tutturulmuş, CaCO₃ çimentolu kum ve çakıllıdır. Konglomeralarda taneler birkaç desimetre çapına kadar büyüklükte olup kireçtaşı, gabro, serpantinit, kuvarsit ve radyolorit içerirler. Akarsu oluşuğudur. Katmanlanma belirsizdir. Kalınlığı en fazla 20 metredir.

2.1.1.3.  Alüvyon (Qal)

Seyhan nehri ve bazı akar derelerin vadi tabanları boyunca gözlenir. Killi, siltli, kumlu, çakıllı ve blokludur. Kumtaşı, serpantinit ve kireçtaşı içerirler.

2.2.  YAPISAL  JEOLOJİ

İnceleme alanında önemli  bir yapısal faz olmamakla beraber birimlerin miyosen sonrasında kuvvetli bir itilme geçirdiği söylenebilir. Kuzeyden ve dipten gelen itilme sonucu tabakalar bugünkü konumunu almıştır.

2.2.1.   Tabakalanma

Baraj alanı ve yakınında, sağ ve sol sahilde alınmış tabaka, doğrultu ve eğim ölçümlerinde uyumluluk görülmüştür. Doğrultuları K70D ile K800 arasında olup eğimleri 10-15⁰ GD’dur. Kiltaşlarında katmanlanma belirgin olmadığından doğrultu ve eğim ölçümleri yapılamamıştır. Kumtaşı ise Çapraz katmanlanmalı ve kalın katmanlı olduğu görülmüştür. Kiltaşı ve kumtaşı içerisinde ara düzeyleri oluşturan veya kumtaşından kiltaşına geçişlerde görülen ve kalınlığı fazla olmayan silttaşları; laminalanmalı – ince katmanlı olduğu gözlenmiştir. Kiltaşı ve kumtaşı birimlerinde ayrıca mercek ve kamalanmalarda izlenmiştir.

2.2.2.  Kıvrımlanma

İnceleme alanında belirgin bir kıvrımlanma izlenmemiştir.

2.2.3.  Eklemlenme

Birimlerde eklem sistemleri gelişmemiş olmakla beraber kumtaşında çatlaklar gözlenmiştir.

2.2.4.  Faylanma

İncelenme alanı içerisinde ana yapıyı etkileyecek herhangi bir fay gözlenmemiştir.

2.2.5.  Diskandans – Konkordas

Miyosen yaşlı birimler kendi aralarında uyumlu olarak çökelmişlerdir. Teras konglomeraları ise miyosen yaşlı istif üzerine uyumsuz olarak gelir.

3.  MÜHENDİSLİK  JEOLOJİSİ

Çatalan Baraji ve HES Adana İli, Karaisalı İlçesi, Çatalan Bucağının 10 km. güneyinde, Seyhan nehri üzerinde  taşkın koruma, sulama ve enerji amaçlıdır.

Barajın tipi zonlu toprak dolgudur. Barajda kullanılan kil gereç ocağı rezervuar alanı içerisinde olup rezerv bakımından yeterli miktarda bulunmaktadır. Geçirimli-yarı geçirimli ve filtre gereci baraj mansabında yeterli miktarda bulunduğu yapılan çalışmalar sonucu tespit edilmiştir.

Baraj yerinin temel sorunlarını araştırmak amacıyla sağ sahilde 22 adet, sol sahilde 12 adet ve talvegda 3 adet olmak üzere toplam 37 adet sondaj kuyusu açılmıştır. Santral ve tünel sondaj kuyularında permeobilite, basınçlı su ve penetrasyon deneyleri yapılmıştır (Şekil 3. – Şekil 4.).

3.1.  BARAJIN  KARAKTERİSTİKLERİ

Derivasyon  Tünelleri

Dolu Savalak ve Düşü Havuzu

Dipsavak  Tesisleri

Enerji  Santrali

3.2.  BARAJ YERİ MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ  İNCELEMESİ

3.2.1.  Baraj  Yeri  Geçirimliliği

Baraj yerinde temeli oluşturan kiltaşı-kumtaşı ardalanmalı istifle genel olarak kiltaşı geçirimsiz, kumtaşı ise yarı geçirimli-geçirimlidir.

Kiltaşında izlenen silttaşı ve kumtaşı arabantlarında su kaçakları önemli sayılmamaktadır. Ancak geçirimlilik yönünden önemli olmayan su kaçaklar, stabilite açısından önemli sayılmaktadır.

3.2.2.  Baraj Yerinin  Duraylılığı

Birimin yaygın olduğu baraj yeri sağ ve sol sahilde heyelanlar gelişmiştir. Bu heyelanların oluş nedenlerini şöyle sıralayabiliriz:

1. Vadide yamaç eğimlerinin fazla olması.
2. Kumtaşının yer altı suyu taşıması ile kiltaşı-kumtaşı dokanağının suya doygun hale gelmesi.
3. Nehir ve dere suları ile birimlerin tabanlarının oyulması.
4. Katman eğimlerinin dereye doğru olduğu yerlerde toprak akmasının fazlalaşması ve doğa dengesinin bozulması.
5. Katman eğiminin yamaç eğimine paralel olması.

1. Teras konglomeralarının üst katlarda şapka gibi bulunması ve yeraltı suyu yönünden kiltaşı-kumtaşı istifini devamlı olarak beslemesi.

Heyelanlar formasyonun heterojenliğini ve yukarıda açıklanan nedenlerle çeşitli tiplerde gelişmiştir. Ayrıca her iki sahilde gövdenin akış aşağı ve yukarısında dairesel heyelanlar izlenmiştir.

3.3.  GÖL  ALANI  MÜHENDİSLİK  JEOLOJİSİ  İNCELEMESİ

3.3.1.  Göl  Alanı  Geçirimliliği

Göl alanında görülen birimlerin geçirimsiz olması, ayrıca derin yan vadilerin bulunmaması, geçirimlikle ilgili bir sorun yaratmamaktadır.

3.3.2.  Göl  Alanının  Duraylılığı

Göl alanında oluşmuş heyelanlar gözlenmiştir. Ayrıca göl alanında su toplanmasından sonra yeni oluşacak heyelanlar ölü hacmi önemsenecek kadar etkilemeyeceği kabul edilmiştir.

3.4. DİĞER MÜHENDİSLİK YAPILARI, MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ İNCELEMESİ

3.4.1.  Baraj  Gövdesi  ve  Batardolar

Çatalan Barajı ana gövdesi geçirimsiz kil çekirdek, geçirimli-yarıgeçirimli dolgu filtreler ve riprop zonlarından meydana gelmektedir.

Baraj gövdesinin ortasındaki geçirimsiz kil çekirdek kiltaşı ve kumtaşından meydana gelen ana kayaya bağlanmıştır. Kil çekirdeğin iki tarafında filtreler düzenlenmiş olup dışta geçirimli-yarı geçirimli alüvyon malzemesinden oluşmuş zon bulunmaktadır. En dışta koruyucu örtü olarak riprap yer almaktadır.

En dışta koruyucu örtü olarak riprap yer almaktadır.

Batardolar kiltaşı-kumtaşı ardalanmalı istif ile kalınlığı 20 metreyi bulabilen alüvyon birimi üzerine oturmaktadır.

3.4.2.  Derivasyon  Tünelleri

Sol sahilde kiltaşı-kumtaşı birimlerinde açılmıştır. Birimlerin kalınlığı sağ sahile göre daha az olduğundan ardalanma daha sık olmaktadır. Kiltaşı tünel açımı için uygun bir birim değildir. Katman eğimlerinin tünel ekseni boyunca olması nedeniyle kiltaşı-kumtaşı birimlerinin sık sık değişmesi gözlenmiştir.

Tünellerin her biri net 8,50 m. iç çaplı olup beton kaplamalıdır. I. no.lu tünel 729 metre ve II. no.lu tünel 788 metre uzunluktadır. Tünel kazılarına başlandıktan sonra meydana gelen kaymalar sonuc T₁ tüneli ilk planlanan yerden 20 metre, T₂ tüneli ise 5 metre içeriden kazılmıştır.

Böylece T₁ tüneli 709 metre, T₂ tüneli ise 783 metre net uzunlukta açılmıştır.

Sonradan yapılan proje değişikliği sonucu santralin sağ sahile alınması sonucu, enerji tüneli amacı ile açılmış olan T₁ tüneli de T₂ tüneli ile birlikte daha sonra dipsavak olarak kullanılıyor.

3.4.3.  Dolusavak  ve  Düşü  Havuzu

Dolusavak azami çıkış debisi 6.500 m³/sn.’dir. dolusavak kontrol kesitinde bulunan 6 adet radyal kapak taşkın kontrol amacı ile dolusavak çıkış debisinin ve göl su kotunun düzenlenmesinde kullanılmaktadır. Dolusavak bitiminde bir enerji kırma havuzu düzenlenmiş olup yan istinat duvarı 29 metre yüksekliğindedir. Dinlenme havuzu çıkışı ise riprapla korunmuştur.

Dolusavak kazı miktarı 1,8 milyon m³ olup tüm kazının üstten 10 metrelik kısmı kumtaşında geri kalan kısmı ise kiltaşında yapılmıştır.

3.4.4.  Dipsavak

Barajın dipsavak tesisi ilk projeye göre II. no.lu derivasyon tüneline yapılması düşünülmüştü. Ancak daha sonra yapılan proje değişikliği sonucu santralin sağ sahile alınması sonucunda, enerji tüneli olarak açılmış olan T₁ tüneli de dipsavak olarak kullanılmaktadır. Dipsavakların kontrolünü sağlamak amacı ile konulan radyal kapaklar tünellerin baraj ekseni ile kesiştiği yerdedir.

3.4.5.  Enerji  Santrali

Enerji santrali baraj gövdesinin sağ sahil mansabında yer almaktadır.

Enerji santrali kiltaşı ve kumtaşı ardalanmalı zemin üzerinde inşaa edilmiştir.

Enerji santraline su üç adet 5.50 m. çapındaki cebri borularla sağlanmaktadır. Bir türbinden geçen debi  101.70 m³/sn. ‘dir. Brütdüşü 52.00 metre, net düşü 47,89 metredir.

4.  HİDROLOJİ

Baraj yerinde her iki sahilde de yeraltısuyu akım yönü vadiye doğru olup nehri beslemektedir.

Baraj yerinde önemli kaynaklar yoktur. yalnızca yağışlı mevsimler sonu kiltaşı-kumtaşı dokanağından veya kayma yüzeyi sınırlarından sızıntılar olmaktadır.

Baraj yeri sağ sahil mansabında Mayıs ayında 0,1 lt/sn debili iki kaynak vardır.

5.  YAPI  MALZEMELERİ

Çatalan Baraji ve HES zonlu toprak tipinde bir baraj olduğu için yapı gereçleri olarak kil, çakıl ve çakıltaşından oluşan geçirimli-yarı geçirimli malzeme ve kaya malzemesinden oluşmaktadır.

Geçirimsiz malzeme olan kil, baraj rezervuar alanından temin edilmiştir.

Geçirimli-yarı geçirimli malzeme, baraj yerinin mansabında bulunan sahalardan temin edilmiştir.

Kaya dolga malzemesi ise Karaisalı İlçesi yolundan alınmıştır.

6.  İNCELEME  ALANININ  DEPREMSELLİĞİ

İnceleme alanı ile ilgili deprem kayıtları, bölgenin sismite yönünden, pek hareketli olmadığını gösterdir.

Baraj yeri ve yöresi T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı “Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası”na göre 2. derece deprem bölgesi içindedir (1996).

7.  SONUÇLAR  VE  ÖNERİLER

1. Adana şehri ve Aşağı Seyhan ovası taşkınlardan korunacaktır.
2. Baraj yerinde kiltaşı-kumtaşı kontaktlarında kısmen de olsa su kaçakları olacaktır. Bunu önlemek için kapak ve perde enjeksiyonları yapılmıştır.
3. Yapılan çalışmalar sonucu göl alanında yan vadide herhangi bir su kaçağının olmayacağı belirlenmiştir.
4. Göl alanında büyük kitle hareketleri olmayacaktır. Kilin kalınlığı olduğu bölgelerde küçük boyutta heyelanlar olabilir. Bunlar önemli olmayacaktır.
5. Baraj yerinde herhangi bir duraylılık sorunu yoktur.

8.  YARARLANILAN  KAYNAKLAR

BOZKURT, S. – ÖZGÜZEL, N. – KORKMAZ, C., 1984.  Çatalan Barajı Derivasyon

Tünellerinde Uygulanan Tünel Açma Yöntemi ve Uygulama Sonuçları,

DSİ Jeoloteknik Seminer, Gümüldür, İzmir.

BOZKURT, S. – ÖZGÜZEL, N. – KORKMAZ, C., 1984.  Çatalan Barajı ve

Hidroelektrik Santrali, DSİ Aylık Haber Bülteni, Sayı: 273.

Çatalan Barajı ve HES Jeoteknik Hizmetler ve YAS Başmühendisliği (1983-1984)

Yıllık Faaliyet Raporları.

D.S.İ. Jeoteknik Seminer, 1984. Gümüldür, İzmir.

D.S.İ. Jeoteknik Seminer, 1985. Cevizli, İstanbul.

TANRIVERDİ, İ., 1970. Kaya Mekaniği ve İnşaat İşlerinde Tatbikatı, J. Talobre’den

Çeviri, 442 s., Ankara.

YÖNDEM, C. – OĞUZBERK, U.C., 1981. Seyhan  Projesi Aşağı Çatalan Barajı Kesin

Proje Aşaması Mühendislik Jeolojisi Raporu, DSİ VI. Bölge Müdürlüğü,

Adana.

231 views

Bu çalışma 1999 – 2000 Öğretim yılında Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik – Mimarlık Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nde Bitirme Tezi Jeoloji raporu olarak hazırlanmıştır.

1.1.  Coğrafya

1.1.1.  İnceleme  Alanının  Yeri

İnceleme  alanı Isparta ile güneyinde Isparta – Antalya Karayolunun 16-20 km. arasında olup doğu – batı yönlü olarak yaklaşık 16 km² ‘yi kapsamaktadır.

Çalışma alanı 1 / 25.000 ölçekli,  M₂₅ - a2  no.lu Isparta Paftasında 91-95  meridyen ile 72-76 paralelde yer almaktadır(Şekil 1).

1.1.2.  Yükseltiler

Çalışma alanındaki  yükseltiler bölgenin jeolojisine bağlı olarak değişmektedir. Burçaklıtepe (1241m.), Kocataştepe (1.064m), Tepealantepe, Kocabelentepe, Delialantepe, Kocaçukurtepe, Taraklı Belentepe çalışma alanının başlıca yükseltilerini oluşturur.

1.1.3.  İklim

Bölge genel olarak Akdeniz iklimi ve karasal iklimin etkisi altındadır. Yazlar sıcak ve kurak,kışlar soğuk ve yağışlıdır. Isparta – Antalya meteoroloji istasyonları verilerine göre, Isparta’da ortalama yağış 605,3 mm², ortalama sıcaklık  12 ⁰C, en sıcak ay ortalaması 27 ⁰C ile Temmuz, en soğuk ay ortalaması 1,7 ⁰C ile Ocak ayıdır. En fazla ortalama yağış 91,5 mm² ile Aralık, en az ortalama yağışta 12,5 mm² ile Ağustos ayıdır.

1.1.4.  Akarsular  ve  Yeraltı  Suyu

Isparta Çayı çalışma alanını yaklaşık Kuzey Güney yönde boydan boya kateder. Isparta Çayı Isparta’daki sanayii tesislerinin atıklarıyla son derece kirlenmiş bir akarsu görünümündedir. Diğer akarsular ise Karaağız Deresi, Uzunalan Deresi, manastır Deresidir. Bu dereler yağışlı mevsimlerde su taşıyan kuru dereler şeklindedir. Ayrıca çalışma alanında Köyke Pınar, Çürük pınar, Kızılcıklı pınar, Gölbeyi Çeşmesi, havut çeşmesi kaynakları bulunmaktadır.

1.1.5.  Bitki  Örtüsü

Bölgenin doğusunda ve batısında ormanlık bölge yer almaktadır. Yüksek kesimlerde, çam, ardıç, meşe ve bodur bitkiler bulunmaktadır. Yola yakın alüvyon üzerinde ise meyve ağaçları yetişmektedir.

1.1.6.  Yerleşim  Merkezleri  ve  Ulaşım

Sahada yerleşim alanı olarak çalışma alanının doğusunda Küçük Kışla Köyü, Kavaklı Mahallesinin batısında direkli Köyü – Apsarı Mahallesi bulunmaktadır.

Çalışma sahası Isparta – Antalya karayolunun üzerinde olması nedeni ile ulaşım kolayca yapılmaktadır. Kavaklı ve Apsarı Mahallelerine asfalt yoldan ulaşılmaktadır.

1.1.7.  Ekonomik  Durum

Çalışma alanında genelde hayvancılık ve tarım yaygındır.

1.2.  Araştırmanın  Amacı  ve  Yöntemi

Bu çalışma 2000 – 2001 Eğitim ve Öğretim Programı gerecince Bitirme Tezi amacıyla hazırlanmıştır. Araştırma saha ve etüd çalışmaları olmak üzere iki aşamada yürütülmüştür. Saha ve etüd çalışmalarının değerlendirilmesi sonucunda bu rapor oluşturulmuştur.

Saha çalışmalarında 1 / 25.000 ölçekli jeolojik haritası hazırlanmış, bölgede bulunan birimler litolojik özellikleri göz önüne alınarak ayıklanmıştır. Jeoloji haritasının yapımında 1 / 25.000 ölçekli topoğrafik harita, jeolog pusulası, jeolog çekici, lup ve şerit metre kullanılmıştır.

Etüd çalışmalarında, bölge hakkında bilgi edinilerek başlamış, arazi çalışmalarının değerlendirilmesi, jeolojik enine kesitler, gül diyagramı, kontur diyagramı ve haritanın hazırlanması ile bu rapor gerçekleştirilmiştir.

1.3.  Önceki  Çalışmalar

GUTNIC (1967);

Isparta büklümünde yaptığı jeoloji çalışmalarında otokton ve allokton kaya birimlerini ayırtlamıştır. Gutnic ve arkadaşları (1958), Beyşehir  – Hoyran arasında yüzeylenen allokton birimlerin tümünü “Beyşehir – Hoyran Napı” olarak adlandırmıştır.

DESPAİRİES  VE  GUTNIC  (1972);

“Sultandağı Masifi”nin tepesinde “Kırmızı Greller ve Mesazoyik Örtüde Ferralitik Yükseltiler” adlı araştırmada Batı Toros’ların iki kenarında otokton tabanda karasal fasiyesler bulunduğunu belirtir. Bunların bir kısmı Mesazoyik Kireçtaşı tabanında Kimmerihsiyen’den kalma Diyabaz yükseltiler üzerinde bulunan kırmızı formasyondur.

AKBULUT (1980);

Toros’ların Eğirdir gölü güneyinde kalan bölümde değişik yapısal konumlu oluşukların olduğunu, bu oluşukların bazı fasiyes benzerlikleri gösterseler ise de, güncel yapısal konumları ile birbirinden ayrıldığını, bu oluşuklardan oluşan Davraz kireçtaşlarının Povaotokton olduğu söylenir.

ERCAN, GÜNAY, BAŞ (1983) – YALÇINKAYA (1985);

Miyosen çökelerinin üzerine açısal uyumsuzluklar ile Pliyosen yaşlı karasal çökellerin geldiğine, son olarak da kuvaterner yaşlı alüvyonun yer aldığını belirtmiştir. Miyosen çökellerini kesen volkanitler de Üst Pliyosen yaşlı oldukları düşünülmektedir.

KOÇYİĞİT (1983) – ÖZTÜRK (1990);

“Isparta Bükümü Dolaylarının Tektoniği” adını verdiği makalesinde bölgeyi üç döneme ayırmıştır;

1. Paleotektonik dönem,
2. Geçiş dönemi,
3. Neotektonik dönem.

İlk dönem sonunda bölge çok çeşitli sıkışma tektoniği etkisi altında kalmıştır. Geçiş döneminde ise sıkışma tektoniğinin etkinliğini yitirip Üst lutesiyen Neotektonik Dönem başlamıştır.

Neotektonik Dönemde de Alt Volkanik evrede ise bölgede tüfler yayılmıştır.

YALÇINKAYA (1985);

“Batı Torosların Jeolojisi” raporunda, bölge Lütesiyene kadar kuzeyden güneye doğru olan hareketlerin tesiri altında kalmış, her hareket sonucunda bölgenin güneyinde yükselme, kuzeyinde ise depolanmalar oluşmuştur. Triyas – Üst Kretase zaman aralığında ki güneyden kuzeye doğru süregelen transgresif ofiyolitli karmaşıkların aktarılışı ile direkt ilişkili olarak üst Paleosen – Alt Eosen ile lütesiyende kuzeyden güneye doğru yükselmiştir.

KARAMAN (1986);

“Burdur graben havzasının gelişimi ve sismo tektoniği” adlı makalesinde Burdur graben havzası dolaylarında yaptığı ayrıntılı çalışmalarda yörenin stratigrafik ve yapısal evrimini açıklamıştır.

KARAMAN (1988);

Isparta Güneyinin temel jeolojik özellikleri konusunda yaptığı araştırmalarda bölgedeki kaya topluluklarını otokton ve allokton olmak üzere ikiye ayırmıştır. Yüksek dağlık bölgeleri oluşturan allokton kayaç topluluklarının Burdigaliyen yaşlı birimler üzerine itildiğini vurgulamıştır.

Şekil 1.  İNCELEME  ALANININ  YER  BULDURU  HARİTASI

2.  STRATİGRAFİ

İnceleme alanında otokton ve allokton birimler gözlenmiştir. Senozoyik yaşlı otokton istiflerin poisson ve diğ. (1984); Isparta büklümünde, Mesozoyik yaşlı allokton istiflerin  Poisson (1985) tarafından belirtilen Antalya napları içerisinde yer aldığı görülmüştür. Tüm allokton ve otokton birimler bölgede Antalya kompleksi olarak bilinir (Woodcok Robertson, 1989; Robertson, 1993).

Batı Toros kuşağında yer alan sahadaki birimler için değişik araştırıcılar tarafından (Brunn ve diğ. 1971; dumanto, 1976; Gutnic ve diğ., 1979) tip kesitler sunulmadan yöntemli ya da yöntemsiz adlamalar kullanılmıştır. Formasyonlar ile ilgili temel bilgiler arazi gözlemleri ve laboratuar verilerine dayanarak sunulmuştur.

Çalışma alanında temelde, Triyas-Jura yaşlı Isparta  Çay Formasyonu yer alır. Isparta Çay Formasyonunu uyumsuz bir abkonok ile Alt Miyosen yaşlı imrezi kireçtaşı örter. Alt Miyosen yaşlı Güneyce Formasyonu imrezi kireçtaşları ile uyumludur. Pliyosen yaşlı Gölcük Volkanitleri diğer birimleri keserek çıkmışlardır. Kuvaterner yaylı alüvyonlar ise bütün birimleri uyumsuzluk ile örter (Şekil 2.)

2.1.  Mesozoyik  Birimleri

2.1.1.  Isparta  Çay  Formasyonu

Tanımı  ve Dağılımı :

Formasyonda, ilk adlama Isparta Çay vadisinde iyi gözlenmesi nedeni ile Poisson A. (1967-1977) tarafından Batı Toros’larda (Orta Antalya Napı) yorumlanan Triyas yaşlı Alakır çay ünitesinin eşleniği olarak verilmiştir.

Çalışma alanında, bu formasyon İmrezi Köprüsünün güneydoğusunda, Apsarı Mahallesinin bir bölümünde Sağaşık Türbesi dolayları, Kavak Mahallesinin batısı ve Tepealan Tepesinin aşağı yamaçlarında yaklaşık 4 km² ‘lik bir alanda yayılım göstermektedir (Şekil 3).

Şekil 2.  Stratigrotik Enine Dikme Kesit (Ölçeksiz)

Şekil 3.  İmrezi Köprüsü’nün Güney Doğusunda Yer Alan

Isparta Çay Formasyonu’ndan  Bir Görünüş

Litoloji :

Isparta Çay Formasyonu; başlıca Çört, Radyolarit, Türbiditik Kireçtaşı ve Şeyl ardalanmalı olarak yer alır. Bu birimler birbirleriyle yanal ve düşey yönde geçişli olarak bulunmaktadır.

Bunlardan çört dike  yakın konumlu, yeşilimsi, kahverengi, renklerde sert, keskin köşeli, kırıklı, ince orta tabakalıdır. Çört tabakalarının arasında ise ince taneli şeyller bulunmaktadır. Katman kalınlığı 1-5 cm. ile 28-46 cm. arasında değişmektedir. Çok sayıda kıvrım ve kıvrımcıklar gelişmiştir. Çörtlerin üzerine ise açısal uyumsuzlukla geldiği belirgin bir şekilde gözlenen kireçtaşları bulunmaktadır.

Radyolarit çalışma alanında yer yer gözlenmektedir.

Türbiditli kireçtaşlarının dış rengi gri, taze yüzeyi koyu gri, sert, köşeli, kırıklı, tabakalı, belirgin eklem takımlı,mikritik dokulu, tabakalar arasında yer yer koyu gri siyahımsı çört bantlı bazı yerlerinde küçük antiklinal ve senklinal şeklinde kıvrımlar gözlenmektedir.

Yer yer erime boşlukları gelişmiştir. Kireçtaşının tabaka kalınlığı (3-20cm) arasında ve kalsit damarlıdır. Birimde makro fosil olarak bival kavkılarına rastlanmaktadır.

Şeyllerin dış rengi sarımsı, açık kahverengi, taze yüzeyi yeşilimsi, gri renklerde, dağılgan ve laminalıdır. Karbonatlı kiltaşı bazı düzlemler boyunca ayrışmış ve ufalanmıştır.

Kalınlık:

Birimin taban dokanağı gözlenemediği için genel kalınlığı belirlenememiştir.

Fosil Kapsamı ve Yaş:

Radyolarit ve çört birimlerinde eski araştırmacılar tarafından Daonelai fosillerinden bahsedilmiştir. Kireçtaşlarında ise makro fosil olarak Halobia fosilleri gözlenmiştir. Eski araştırmacılar (Poisson 1966-1967), Akbulut (1980), Yalçınkaya ve diğerleri (1986) ve Yalçınkaya (1989) inceleme alanında Jura fosillerini baz alarak formasyonun yaşını Triyas-Jura kabul etmişlerdir (Şekil 4. İnce kesit).

Ortam :

Isparta Çay Formasyonunu oluşturan litolojiler incelendiğinde derin denizel bir ortamda çökelmiş olduğu gözlenir.

Şekil 4.  Kireçtaşlarında Görülen  Fosiller

2.2.  Tersiyer  Birimleri

2.2.1.  İmrezi  Kireçtaşı

Tanımı ve Yayılımı :

İmrezi kireçtaşı inceleme alanında tipik olarak Isparta Antalya karayolu üzerinde İmrezi kuzeybatısındaki vadi içerisinde yüzeylenmektedir. Birim, ismini İmrezi Köyünden almaktadır.

İmrezi Kireçtaşı ilk kez Gutnic ve Poisson (1968) Akitaniyen kireçtaşı olarak adlanmış ve haritalanmıştır. Yalçınkaya (1989) İmrezi kireçtaşı adını vererek haritalamıştır.

Birim Isparta formasyonu üzerinde olup, bu birimi uyumsuz olarak örter. Çalışma alanında yer yer gözlenmekle birlikte en büyük yayılımını Tepealan Tepesinin üst kesimleri ile Kavak Mahallesi, Kocataş tepe batısında yer almaktadır.

Litoloji :

Çakıltaşları üzerinde, çakıltaşlarıyla uyumlu bol kalsit damarlı, dış rengi kahverengimsi, taze yüzeyi açık gri ve gri çok kalın tabakalı, bol eklemli, orta derece ayrışmış, bol kırıklı, çatlaklı ve serttir. Mikritik dokulu olup içerisinde 30 cm. çapında karstik boşluklar gözlenmektedir (Şekil 5.). (I.)

Şekil 5.  İmrezi Köprüsünün Güneydoğusundaki İmrezi Kireçtaşlarının Görünümü

Dokanak İlişkisi:

Çalışma alanında bulunan alt Miyosen yaşlı İmrezi kireçtaşının altında Kretase –Jura yaşlı Isparta Çay Formasyonu, üstünde ise yine Alt Miyosen yaşlı Güneyce Formasyonu bulunmaktadır. İmrezi kireçtaşı altındaki tüm birimleri uyumsuz olarak örtmektedir (Şekil 6.) (II).

Şekil 6.  İmrez Deresi’nin Kuzey Vadisinde Gözlenen Uyumsuzluk

Kalınlık :

İstifin kalınlığı 20-50 m. olduğu gözlenmiştir.

Yaş :

Birime Gutnic ve Poisson akitaniyen, Yalçınkaya Burdigaliyen yaşlarını vermişlerdir. İmrezi kireçtaşını Akitaniyen yaşlı olduğu kabul edilmiştir (Şekil 7. İnce kesit).

Şekil 7.  İmrezi  Kireçtaşlarında Gözlenen  Fosiller

Ortam :

Neojen Transgresyonuna bağlı olarak İmrezi kireçtaşı Resifal bir ortamı karakterize etmektedir.

2.2.2.  Güneyce  Formasyonu

Tanımı ve Yayılımı :

İnceleme alanında ve bölgede geniş bir alanda yüzeylenen birim tipik olarak Güneyce ve civarında görülmektedir. Birim adlaması buraya göre verilmiştir. eski araştırmalarda Gutnici ve poisson (1968) birimi Burdigaliyen filiş olarak tanımlamıştır. Akbulut 1980 Güneyce Formasyonu Yalçınkaya ve diğerleri (1986), Yalçınkaya (1989) Ağlasun Formasyonu olarak adlandırılmıştır.

Çalışma alanında bu birim en geniş yayılıma sahiptir. Kocabelen Tepe, direkli Köyünün doğusu, küçük Kışla Köyünün batısında, Delialan Tepe, Kocataş Tepe, Burçaklı Tepe ve Kavaklı Mahallesi dolayını kapsar. Güneyce Formasyonu çalışma alanında yaklaşık km² ‘lik bir alanı kapsamaktadır.

Litoloji :

Güneyce formasyonunda altta İmrezi kireçtaşı ile başlayıp üste doğru ise kumtaşı – killi kireçtaşı ardalanmalı olarak bulunur. bunlardan kumtaşı, dış yüzeyi yeşilimsi, açık gri, taze yüzeyi koyu kahverengidir. İçerisinde bol kaya kırıntısı bulunduğundan grovak  olarak isimlendirilmiştir. Orta derecede ayrışmış, karbonat çimentolu, sert, yer yer erime boşluklu, kalsit damarlı, sık eklemli, tabaka kalınlığı (10-100 cm) arasında, orta tabakalı, kötü boylanmalı olup, makro fosil gözlenmemektedir. Taneler, birbirine değimsiz olup iyi yuvarlaklaşmamıştır, yer yer mangan oluşukları gözlenmiştir.

Şeyl dış rengi yeşilimsi, mavi koyu gri renklerde, taze yüzeyi grimsidir. Birim düzensiz kırıklı olup, tabaka kalınlığı ise 2-15 cm. arasındadır. Genel olarak az ayrışmış olup, dağılgan sık çatlaklı  ve bir yönde gelişmiş belirgin eklem takımları gözlenmekte olup birim kumtaşları ile ardalanmalı olarak bulunur (Şekil.8).

Şekil 8. Direkli Köyünün Güney Batısında Gözlenen Güneyce Formasyonunda

Gözlenen Kumtaşı – Şeyl Ardalaması

Dokanak  İlişkisi :

Güneyce Formasyonu, İmrezi Kireçtaşı üzerine uyumlu olarak gelir (Şekil 9.) Gölcük Volkanitleri ise Güneyce Formasyonu üzerinde konkordanssız olarak gözlenmiştir.

Şekil 9.  Güneyce Formasyonu  ile İmrezi Kireçtaşı arasında Gözlenen

Uyumlu Dokanak

Fosil Kapsamı  ve  Yaş :

Harçer (1996) ve karaman (1990) tarafından Ağlasun Formasyonunun Değişik Seviyelerinden Alınan Numunelerde;

Miogypsina intermedia Drooger

Sphaerogypsina globolus (Reuss)

Miogypsinoides complonotus (Sclumberger)

Elphidium sp.

Ammphistegina cf. Lesson d’Orbigny

Amphistegina sp.

Asterigerina sp.

Miliolidae

Rotaliidae

Algae

fosilleri  gözlenmiş olup birimin yaşı bu fosil kapsamına göre Burdigaliyen (Alt Miyosen) olarak tespit edilmiştir.

Şekil 10.  Güneyce Formasyonundan Alınan Kumtaşının İnce Kesit Görüntüsü

Ortam :

İstifin fauna özellikleri derin deniz içerisinde çökeldiğini işaret etmektedir.

2.2.3.  Gölcük  Volkanitleri

Tanımı – Dağılımı :

İnceleme alanının kuzey batısında kalan Gölcük krater gölüne adfen Trakit Traki-andezit, Andezit, tüf ve tüfitten oluşur. Birimler ayıklanmadan Gölcük Volkanitleri olarak adlandırılmıştır.

Birimin adı Karaman ve kazancı (1988), Yıldız ve Toker (1991) tarafından verilmiştir. alttaki birimleri uyumsuz olarak örten volkanitlerin mineralojik bileşimi de önceki çalışmalarda ayrıntılı bir şekilde araştırılmıştır (Bilgin ve Köseoğlu, 1988; Özgür ve diğ., 1991).

Gölsel bir alana yayıldığı düşünülen volkanitlerin Akdağ – Isparta arasında ve Isparta – Antalya karayolu çevresinde alt birimlerle olan dokanak ilişkileri de açıkça karasal ortamı işaret eder.  Isparta çay vadisi boyuncu volkanitler küçüklü büyüklü nostralar halinde gözlenir. Mostralardan 1 / 25.000 ölçekli haritaya işlenebilecek boyutta olanlar haritalanmıştır (Şekil 11).

Şekil 11.  İmrezi Köprüsünün Kuzeybatısında Gözlenen

Gölcük Volkanitlerinden Bir Görünüş

Litoloji : 

Çalışma alanındaki tüfler beyaz, bej, kirli sarı renkli ve yer yer pomzalaşmıştır.

Ayrışma yüzeyi sarımsı renkte taze yüzeyinde daha açık beyazımsı sarımsı renkte gözlenmektedir. Masif çok kalın tabakalanma gözlenmekte olup alt seviyeleri 0,5 m. kalınlıkta gözenekli tüfler oluşturmaktadır.

Trakit ve traki – andezit lavlar ise küçük mostralar halinde gözlenir. Dış rengi kahverengi, grimsi taze yüzeyleri ise grimsi, siyahımsıdır. Sert  ve dayanımlı olanlar havlarda yer yer bol bol çatlaklar görülmektedir (Şekil 12. Andesit ince kesit).

Dokanak İlişkileri :

Gölcük volkanitleri  inceleme alanında Güneyce Formasyonu üzerinde uyumsuz olarak gözlenmiştir. Üstünde ise alüvyonlar yer almaktadır.

Kalınlık; tüflerin kalınlığı 20-30 m. arasında gözlenmiştir.

Yaş :

Stratigrafik konum ve eksi araştırmacıların verileri değerlendirilerek formasyonun Pliyosen yaşlı olduğu kabul edilmiştir.

Ortam :

Isparta – Antalya karayolu çevresinde alt birimlerle olan dokanak ilişkileri ile litolojik açıkça karasal ortamı işaret eder.

2.3.  Alüvyon

çalışma alanında Isparta Çayı’nın doğu ve batı yer alan alüvyon gevşek tutturulmuş kil, silt, kum, çakıl ve bloktan oluşmuş güncel çökelleri oluşturmaktadır. Malzemesi ise çevredeki kireçtaşı ve diğer birimlere ait sedimentlerdir. Kalınlığı          5-100 m. arasında değişmektedir.

3.  YAPISAL  JEOLOJİ

Çalışma alanında en önemli etkinlik çalışma alanı dışında görülen otokton konumlu kayaçların bölgeye gelişi ve bunların takibi sonunda kazanılan yapısal özelliklerdir. Genelleştirme yapılacak olursa, Pliyosen öncesi devirlerde sıkışma tektonizma etkisinde kalmıştır. Bölgenin kazandığı en önemli tektonik yapı ve olaylar allokton konumlu kayaçların yerleşimi ile ilgilidir. Bölgede Miyosen çökelleri olan en altta akitaniyen yaşlı resifal kireçtaşları ile başlar. Bunları üste doğru uyumlu olarak izleyen Burdigaliyen yaşlı Ağlasun formasyonunun çökelmesinden sonra bölgenin tekto-morfolojisini önemli ölçüde değiştiren büyük bindirme olayları meydana gelmiştir.

Devrik, simetrik, asimetrik ve yer yer de izoklinal kıvrımlanma gösteren kıvrımlar bindirme dokanağına yaklaştıkça küçük atımlı bazı bindirme fayları ile serbestleşmiştir. Ayrıca bindirme hattı boyunca şiddetli makaslama, ezilme ve breş zonları görmek mümkündür.

Bölgede yapısal jeoloji üzerine yapılan çalışmalardan Karaman (1990)’a göre iki döneme ayrılmıştır:

1. Paleotektonik dönem
2. Neotektonik dönem

Paleotektonik Dönem :

Bu dönem genellikle geç miyosen öncesindeki sıkışma tektonik rejiminin etkisi altında bulunduğu bir dönemdir. Erken miyosen sonuna kadar sürekli bir denizel tortullaşmanın varlığı göze çarpar. Örnek olarak Ağlasun dolaylarında Akitaniyen – Burdigaliyen yaşlı 1.500 – 2.000 m. kalınlıklı olduğu belirtilen denizel tortullar (Karaman, 1989) bölgede erken miyosen sonuna kadar sürekli bir tortullaşmanın, dolayısıyla bir kabuk kalınlaşmasının varlığını yansıtır.

Erken miyosen sonuna kadar iyece kalınlaşan kabuk kuzey-güney istikametli bir yakınlaşmayı karşılayamaz hale gelince bölgede büyük bindirme ve dağ oluşum olayları, büyük kıvrım kuşakları ile sağ ve sol yanal atımlı makaslama kırıkları meydana gelir

.

Neotektonik Dönem :

İnceleme alanı ve yakın dolaylarında meotektonik dönem üst miyosen – pliyosen yaşlı gölsel tortulların kendinden yaşlı birimleri uyumsuz olarak örtmesi ile başlar ve etkinliği gittikçe arttırarak günümüze kadar devam eder. Böylece bu dönemi karakterize eden olay ve yapılar başlıca üç gruba ayrılır. Bunlar;

1. Karasal tortullaşma
2. Volkanizma
3. Normal faylardır.

3.1.  Uyumsuzluklar

Akitaniyen yaşlı İmrezi kireçtaşları açısal uyumsuz olarak inceleme alanında temeli oluşturan Triyas yaşlı Isparta Çay Formasyonu üzerine gelmektedir. Uyumsuzluğun altında bulunan Isparta Çay Formasyonunu oluşturan birimler yanal ve düşey geçişlidir, bu yüzden üstteki İmrezi kireçtaşları ile açısal uyumsuzdur. Bu ilişki en iyi Isparta Çay Vadisinin sağ ve sol yamaçlarında gözlenir.

Pliyosen yaşlı Gölcük volkanitleri, Isparta Çay Vadisinin sağ ve sol yamaçlarında Burdigaliyen yaşlı Ağlasun formasyonu üzerine uyumsuz olarak gelir.

3.2.  Kıvrımlar

İnceleme alanı değişik zamanlarda, farklı kuvvetlerin etkisinde kalması nedeniyle bol kırıklı ve kıvrımlı bir yapı kazanmıştır.

Temeli oluşturan Triyas yaşlı Isparta Çay Formasyonu deformasyona uygun, pelajik çökellerden oluşması ve bölgedeki tüm hareketlerden etkilenmiş olması nedeniyle aşırı derecede kıvrımlanmıştır. Formasyonun farklı zamanlarda farklı kuvvetlerin etkisi altında kalması sonucu gelişen kıvrımların gidişleri de farklıdır. Özellikle formasyon içerisindeki plaketli kireçtaşları, radyolarit çörtlerde küçük boyutlu, monoklinal, izoklinal, devrik ve yatık kıvrımlar çok iyi gözlenmektedir.

İnceleme alanındaki gözlenebilen büyük boyutlu kıvrımlanmalar, Burdigaliyen yaşlı Ağlasun formasyonu içerisindedir. Miyosen ve sonrası hareketlerden fazlaca etkilenmiş ve deforme olmuş Ağlasun formasyonu içerisinde küçük boyutlu yatık ve devrik kıvrımlar izlenmektedir.

En önemli kıvrım, inceleme alanının kuzeyinde görülen Isparta Çay antiklinalidir. Bakışımlı bir antiklinal olan Isparta Çay antiklinali kuzeyde Ağlasun Formasyonu içerisinde kuzey-güney gidişli olarak gözlenmektedir.

Ağlasun Formasyonu içerisinde gözlenen diğer bir kıvrım kuzeybatı-güneydoğu gidişli Kışla senklinalidir.

3.3.  Faylar

Farklı kuvvetlerin etkisi altında kalarak karmaşık bir yapısal konum kazanan inceleme alanı neotektonik dönemde başlayan ve günümüze kadar süre gelen geç Alpin hareketleri sonucunda bugünkü konumu kazanmıştır.

Neotektonik dönem öncesi oluşan hareketler neticesinde teşekkül eden yapısal unsurları, bir sonraki hareketler sonucunda yok olması, neotektonik dönem ve sonrası oluşan genç çökeller tarafından örtülmesi nedeniyle eski faylanmalar pek gözlenmemektedir.

Neotektonik dönem içerisinde kazanılan en önemli yapısal özellikler normal faylardır. Yöredeki karasal tortullaşma ile yaşıt olan ve birbirini kesen sistematik fay takımları oluşturan faylar bölgedeki gerilme tektoniği etkisi ile ortaya çıkmıştır. Bölgede gerilme tektoniği denetiminde gelişen normal faylar başlıca iki grup altında değerlendirilmiştir (Karaman, 1986). Bunlar Pliyosen ve Kuvaterner yaşlı faylanmalardır. Neotektonik dönem sonrası geç Alpin hareketleri neticesinde bölgedeki sıkışmaya bağlı olarak faylanmalar oluşmuştur.

3.4.  Bindirmeler

Yalçınkaya’ya (1986) göre çalışma alanına, kuzeydoğudan gelen kuvvetler etkisiyle yörede mevcut formasyonlar ters dönme hareketi geçirmişler ve bu günkü konumlarını almışlardır.

İnceleme alanının güneybatı kesiminde yer alan çalışma alanı dışındaki allokton konumlu kireçtaşları Alt miyosen yaşlı Ağlasun Formasyonu üzerine bindirmeli olarak gelmektedir. Bu bindirme Alp orojenizinden oluşmuş olan stiriyen fezi ile gelişmiştir. Bu bölgedeki bindirme hareketleri güneybatı-kuzeydoğu istikametindeki kuvvetlerin etkisi ile gelişmiştir (Karaman, 1988). Bindirme etkisi ile Ağlasun formasyonunda çeşitli kıvrımlanmalar ve dokanakta topraklaşma ile ezilme zonu meydana gelmiştir.

3.5.  Çatlaklar

Çalışma alanında, yüzeyleme veren volkanizma ürünlerinden traki-andezitlere de çekme kuvvetleri etkisiyle oldukça fazla miktarda tansiyon çatlakları gelişmiştir. Çatlakların hakim doğrultuları kuzeydoğu, eğim yönleri ise güneydoğu olup az çok birbirine paralel konumludurlar. Bununla beraber çok fazla miktarda olmamakla beraber kuzeybatı doğrultulu, güneybatı eğim yönlü çatlaklar da gelişmiştir.

Ayrıca inceleme alanında yer alan İmrezi Kireçtaşlarında  K30D / 60GD yönlü çatlaklar hakimdir. Bu çatlaklara  K30D  – G30B  yönlü  basınç  kuvvetlerinin  ve      G60D – K60B yönlü tansiyon kuvvetleri sebep olmuştur.

Ağlasun Formasyonun da K70B / 20 GB yönlü çatlaklar hakimdir. Çatlaklar Kalsit dolgulu, ara ara boştur.

Yüzeylenen birimlerden ölçülen çatlaklar doğrultu ve eğim yönlerinden yararlanılarak, hakim doğrultu ve eğim yönlerini gösteren gül ve kontur diyagramları hazırlanmıştır.

4.  SONUÇ

Küçük Kışla Köyünün batısı ile Direkli Köyünün doğu yamaçlarında yaklaşık  18 km² ‘lik bir alanda yapılan bu çalışma ile tekto-stratigrafik istif alttan üste doğru Isparta Çay Formasyonu, bu birimin üzerinde  Burdigaliyen yaşlı İmrezi kireçtaşı, onun üzerinde de Güneyce Formasyonu yer almaktadır. Bu birimlerin üzerinde ise Pliyosen yaşlı Gölcük Volkanitleri ve en üstte de Kuvarterner yaşlı alüvyonlar bulunmaktadır. Birimler arası ilişkilerde İmrezi Kireçtaşı ve Gölcük Volkanitleri altındaki yaşlı birimleri uyumsuz olarak örtmektedir.

Çalışma alanında yer alan kaya birimlerinin çoğunluğu sedimentler olarak yer almıştır. Bu birimlerdeki tabakalar ince, kalın arasında tabakalanma gösterip yataya yakın konum kazanmışlardır. Saha Alpin orojenizin etkisiyle günümüzdeki konumunu kazanmıştır. Ayrıca haritalanabilecek şekilde faylara rastlanmamıştır. Güneyce Formasyonunda kumtaşı, killi kireçtaşı ardalanmasında cm. ile m. ölçeği arasında kıvrımlanmalar gelişmiştir. 

 5.  KAYNAKLAR

AKBULUT, A., 1980. Eğirdir Gölü Güneyinde, Çandır (Sütçüler, Isparta) Yöresindeki Batı Torosların Jeolojisi. T.J.K. Bülteni, 23/1.

GÖRMÜŞ, M. – ÖZKUL, M., 1995. Gönen – Atabey (Isparta) ve Ağlasun (Burdur) Arasındaki Bölgenin Stratigrafisi, S.D.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, 1,43-45.

HANÇER, M., Isparta Güneyi, Ağlasun-Bucak Civarının Jeolojik ve Tektonik Özellikleri, S.D.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji ABD Doktora Tezi (Yayınlanmamış), Isparta.

KARAMAN, M.E., 1986. Burdur Dolayının Stratigrafisi, Akdeniz Ün., Isparta Müh. Fak. Dergisi, No:2, 23-26.

YALÇIN; A., Yukarı Aksu (Isparta) Havzası mühendislik Jeolojisi İncelemesi, S.D.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.

291 views

1.2. Araştırmanın Amacı ve Yöntem
Çalışmanın amaçları Dinar (Afyon) sahasının stratigrafisini sentez etmek ve nummuliteslerin sistematiğini vermektir.
Bu çalışma 2001-2002 yılları arsında arazi laboratuvar ve büro çalışmaları sonucunda hazırlanmıştır. Arazi çalışmalarının yanısıra araziden alınan numunelerin ince kesitleri laboratuvarda hazırlanmıştır.
Labaratuvar çalışmaları :
Alınan örneklerden yaklaşık 680 adet Nummulites bireylerine ait ekvatoral ve aksiyal ince kesit alımları jeoloji mühendisliği bölümü incekesit laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. İzlenecek yol şu şekildedir; her bireyin ekvatoral ya da oksiyal kesiti alınırken birey cam levha üzerinde demir tozları yardımıyla aşındırılır. İlk locanın görünüp görünmemesi mikroskop altında kontrol edilir. ilk locası görünen aşınmış yüzeyi, daha önceden bir tarafı demir tozu ile matlaşmış lam üzerine ısıtıcı yardımıyla kanada balzamı ya da 404 çelik yapıştırıcı kullanılarak yapıştırılır. Bir süre soğuduktan sonra petrothin makinası ile incelenir. Mikroskop altında inceleyebilmek ve istenilen kalınlığa indirebilmek için cam üzerinde aşındırıcı tozlarla tekrar aşındırılır.
Büro çalışmaları:
Saha laboratuvar verilerin değerlendirilmesi büro çalışmalarında gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar literatür taraması fosillerin fotoğraf alımları, şekil çizimleri, levhaların hazırlanmasını ve tez yazımını kapsar.
Literatür Taraması :
Önceki incelemelerde verilen çalışmalara değişik kaynaklardan ulaşmaya çalışılmıştır. Yörenin jeoloji ve foraminiferlerle ilgili makaleler kitaplar Süleyman Demirel Üniversitesi Merkez Kütüphanesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü Kütüphanesi, Türkiye Jeoloji Kurumu, Maden Tetkik Arama Enstitüsü gibi kuruluşlardan temin edilmiştir. Diğer üniversitelerdeki konu ile ilgili çalışanlardan İnternet’ten de yararlanılmıştır. Bu çalışmada temel konulardan biri sistematik Paleontolojidir.
Çalışmadaki foraminifer sistematiğinde Loeblich ve Topan (1988) sınıflaması takip edilmiştir. Fosil tanımlamalarında önce fosil türünün sistematik yeri verilmiş sinonim listesi tanımlama (iç ve dış özellikler) ortamı, yaşı inceleme sahasında bulunduğu yerler tanıtılmıştır. Tüm bu bilgiler değerlendirilerek yorumlara gidilmiştir.
Fotoğraf Alımları :
Sahadan derlenmiş, laboratuvarda incekesitleri gerçekleştirilmiş foraminiferlerin fotoğraf alımları aşağıda belirtilen üç şekilde yapılmıştır.
Sert kaya örneklerine ait ince kesitlerin genel görünümleri ile mikron boyutundaki foraminiferlerin fotoğraf alımlar Jeoloji Mühendisliği Bölümünde gerçekleştirilmiştir. Fotoğraf çekimlerinde alttan ve üstten aydınlanmalı Olympus BH- 2 model polarizan mikroskop adlı araştırmada mikroskobu kullanılmıştır.
Tane fosillerin dış görünümleri ile ilgili fotoğraflar, normal Canon marka fotoğraf makinasında büyük ölçekli objektif yardımıyla çekilmiştir.
Mikroskop altında büyük görünen tane fosillerin fotoğrafları da karanlık odada aranzör içerisine direk incekesitin yerleştirilmesi ve negatifinin baskı usulü alımı ile gerçekleştirilmiştir.
Tez yazımı:
Şekillerin çizimi, levhaların hazırlanması ve tezin yazımında Süleyman Demirel Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından alınan Bilgisayar ve Scanner’dan yararlanılmıştır. Fotoğrafları alınan fosiller scan edilmiş ( Photo- Shop programı ), bazı şekil çizimlerinde Corel- Draw programı kullanılmış ve tez yazımında da Winword programından yararlanılmıştır.
1.3. Önceki Çalışmalar
Yörede bugüne kadar değişik jeolojik amaçlı bir çok çalışma bulunmaktadır. İlk çalışma Blumenthal (1974, 1960-1963) tarafından gerçekleştirilmiştir. Daha sonra Brum vd.(1971), Gutnic (1979), Dumont (1976), Alasınaz (1974) gibi yabancı araştırmalar yapmışlardır. 80′li yıllarda İngiliz araştırıcılardan Woodcock ve Robertson (1985) ile Waldron (1981-1982) sedimantolojik ve tektonik ağırlıklı çalışmalara yönelmişlerdir. Ayrıca, bölgede Özgüner (1979) ve Yalçınkaya vd. (1986)’ nm MTA çalışmaları ile Torosların jeolojisine yönelik yerli doçentlik ve doktora tezleri (Koçyiğit, 1980; Yalçınkaya, 1989) de bulunmaktadır (Şekil 2.1). Diğer taraftan Marcoux (1976) Batı Torosların Triyas’ını, Juteau (1975, 1985) ofiyolitlerin özelliklerini ve petrografisini, Yılmaz vd. (1981) ile Yılmaz (1984a-b) tektonizma ile birlikte fosil ve radyometrik yaşlandırmaları incelemişlerdir. Bunlara ek olarak, Tersiyer havzalarının stratigrafi ve sedimentolojisi (Hayward, 1982; Yağmurlu, 1994), Isparta-Burdur yöresindeki mağmatik ve volkanik kayaçların mineralojisi-petrografisi (Bilgin vd., 1988; Özgür vd., 1991) ve maden yatakları (Gedikoğlu vd., 1988; Kuşçu ve Gedikoğlu, 1990) konuları da çalışılmıştır.

2. STRATİGRAFİ
İnceleme alanında otokton ve allokton birimler gözlenir. Yüzeyde mostra veren birimler, yaşlıdan gence doğru; Alt- Üst Lütesiyen yaşlı Garipçe formasyonu, Pliyo – Kuvaterner yaşlı karasal koglomeralar ve Kuvaterner yaşlı Alüvyon bulunmaktadır. Orta- Üst Triyas yaşlı Domuzdağı birliğine ait Kireçtaşları ise bindirmeli olarak Garipçe formasyonu üzerine bindirmiştir (Şekil 3-4).
2.1. Otokton Birimler
2.1.1 Garipçe Formasyonu(Tg)
Tanım ve Yayılım:
Garipçe formasyonu olarak adlandırılan bu birimin yüzeylenme sunduğu ve yaygın olarak gözlendiği yer Dinar ve çevresidir. Bu birim Yalçmkaya ve diğerleri (1986) tarafından adlandırılmıştır. Garipçe Formasyonu, çalışma alanının güney ve güneydoğu kesimlerinde mostra vermekte ve yaklaşık 2 km2′lik bir alanda gözlenmektedir.
Litoloji:
Garipçe Formasyonu ofiyolitleri bölgede ilk örten birimdir. Makroskobik olarak birbirleriyle yanal ve düşey yönde geçişli, orta katmanlı, boz, kahve renkli detritik kirectaşları yer yer sığlaşan kesimlerde bol Nummulit, gri renkli orta katmanlı neritik kirectaşları yer yer derinleşen kesimlerde pembe, kırmızı renkli ince tabakalı pelajik kirectaşları, kırmızı bej renkli marnlar ve çoğu filiş özelliğinde (Kumtaşı- Marn ardışıklanması) gözlenen ve en üstte regresif konglomeralarla sonlanan seridir. Mikroskobik olarak Garipçe Formasyonunda gözlenen kirectaşları bol miktarda denizel organizma içerdiği görülmüştür.
Kalınlık :
Çalışma alanında birimin tabanı gözlenememekle birlikte Yalçınkaya ve diğerleri (1986) tarafından birimin kalınlığı yaklaşık olarak 300m civarında olduğu belirtilmiştir.

Alt – Üst ilişkisi:
Formasyonun tabanında ofiyolitlerin bulunduğu bilinmekte Üst sınırda ise Triyas yaşlı Domuzdağ birliğine ait kireçtaşları gözlenmektedir.
Ortam:
Birim içerdiği fosil kapsamı ve litolojik özellikleri ile neritik ve yarı pelajik bir ortamda çökeldiğini söyleyebiliriz.
2.1.2. Konglomeralar (K )
Tanım ve Yayılım:
Çalışma alanında gözlenen Konglomeralar, Garipçe formasyonu ile Domuzdağı birliğine ait kireçtaşları sınırında gözlenen karasal kökenli ve yayılımı az olan bir birimdir.
Litoloji:
Konglomeralar içerik olarak her iki formasyonunda malzemesini içermektedirler. Genelde içerisinde kalsit, kireçtaşı kırıntıları, kil ara katkısı hakim olan ve köşeli bir yapıya sahip olmasından dolayı karasal kökenli olduğu düşünülen bir birimdir.
Kalınlık:
Çalışma alanında birimin tabanı görülmemektedir. Birimin ortalama kalınlığı 25-50m arasında olduğu düşünülmektedir.
Alt- Üst ilişkisi:
Birim bindirme hattı boyunca iki farklı birimin dokanağı şeklinde yer almaktadır.
Yaş:
Birim karasal kökenli olduğu düşünüldüğü için güncel alüvyonlardan biraz daha yaşlı olacağından Pliyo – Kuvaterner yaşlıdır.
Ortam:
Birim içyapısı itibariyle karasal kökenli bir ortama sahiptir.
2.1.3. Alüvyon
Çalışma alanında geniş bir alanda yüzeylenmektedir. Gevşek sedimanlardan oluşur. Çok ince kum, silt, kum-silt ve kil karışımlarıyla iri olmayan çakıllardan meydana gelmiş çekellerdir.
2.2. Allokton Birimler
2.2.1 Kireçtaşları (k )
Tanım ve Yayılım:
Çalışma alanındaki kireçtaşları, Domuzdağı birliğinin ana kaya birimini ve allokton kaya biriminin en yaygını olduğu için Poisson (1968) tarafından Domuzdağına izafeten adlandırılmıştır. Domuzdağı birliği çalışma alanının kuzey , kuzeybatı ve güney kesimlerinde yüzeylenmekte olup yaklaşık 9 Km2′ lik bir alanı kapsamaktadır.
Litoloji :
Birim rekristalize kireçtaşları ile eş zamanlı kırmızı, kahverengi renkli radyolaritler, yeşil, sarı, bej renkli çört ve türbiditik kireçtaşlarından oluşan tektonik oluşuklardır. Ofiyolitli karmaşıklarla tektonik konumlu rekristalize kireçtaşları ile yer yer yanal ve düşey yönde geçişlidir.
Kalınlık:
Bölgede bulunan Domuzdağı birliğine ait kireçtaşları yapılan jeolojik enine kesite göre yaklaşık 1000m kalınlık gösterir.
Alt – Üst İlişkisi:
Yalçınkaya ve diğerleri (1986) kireçtaşlarından derledikleri örneklerden kirectaşlarının yaşını da Orta – Üst Triyas olarak belirlemişlerdir.
Ortam :
Domuzdağı birliğine ait kireçtaşlarının fosil içeriğine göre sığ denizel olduğu belirlenmiştir.

3. PALEONTOLOJİ
Çalışmanın bu bölümü Nummulites’lerin ölçülü kesitteki sistematiğini kapsar. Öncelikle Nummulit’lerin genel özellikleri anlatılmış, daha sonra sistematik paleontolojisi verilmiştir. Nummulites’lerin ölçüm değerleri Tablo 1,2,3 ve 4’te sunulmuştur.
3.1. Nummulites’lerin Genel Özellikleri
Kavkı merceksi, hafifçe bombe veya basık olabilir. Kenarları yuvarlak ve kes-kindir. Boyutları türlere göre büyük ayrıcalık gösterir. 3 mm çapa sahip fertler bulunduğu gibi 140-150, hatta 250 mm çapa sahip olanlara da rastlanılır. Keza, bu durum mikrosferik ve makrosferik fertler arasında gayet belirgindir. Genellikle makrosferik olanlar küçük, mikrosferik olanlar büyük boyutlara sahiptir. Kavkı yüzeyi ekvatoral düzlemdeki locaları ayıran bölmelerin kaynaşması sonucu oluşan bölme şebekesi ile kaplıdır. Bölme şebekesi farklı türlerde değişik şekillerde görülür. örnek olarak ışınsal, ondüleli, turbiyyon, menderesil ve kesişen şekiller gösterilebilir. Kavkı yüzeyinde ayrıca granüller bulunur ve bunlar aksiyal kesitlerde izlenen ve kavkının direncini arttıran pliyelerin yüzeydeki izleridir. Granüller bölme şebekesi arasında ve üzerinde asılı olarak bulunurlar. Bazen de kavkının merkezinde iri bir granül görülür ve bunun yüzeydeki görüntüsü “Beyaz leke” adını alır. Bazen de bu granül parçalanmış olabilir ve yüzeyde çatallı görüntü verir. Keza, granüllerin dağılımı tüm yüzey boyunca eş değildir. Merkezi bölgede daha fazla olabilir, keza iç içe daireler şeklinde dizilebilirler. Ayrıca, bazılarında kavkı kenarında, bölme şebekesine dik çizgiler halinde “Transvers trabekül” denen oluşumlar bulunur.
Ekvatoral kesitlerde mikrosferik fertlerin ilk locası çok küçük, makrosferik fertlerinki ise oldukça büyüktür. Larnspiralin kalınlığı değişkendir. Bölmeler şekil yönünden çok farklı olabilir. Düz, eğik, yay ve dalgalı şekillerde görünüm verirler. Yine, locaların yükseklik ve genişlikleri türlere göre değişkendir. Tur sayısı da türlere göre değişim gösterir ve merkezden kenara doğru turlardaki loca sayısı devamlı olarak artar. Aksiyal kesitlerde lamspiralin bir eksen, etrafında “V” şeklinde sarıl¬dığı ve turların birbirini örttüğü izlenir. Yine, pliyeler veya kavkı merkezindeki iri pliye bu kesitlerde çok belirgindir. Duvar kalkerli olup, iki tabakadan oluşmuştur. Dışta delikli bir kalker tabaka, içte de deliksiz ikinci bir kalker tabaka bulunmak¬tadır. Bu deliksiz olan tabaka içe doğru uzanarak locaları ayıran bölmeleri mey¬dana getirir ve bu bölmelerde iki tabakalıdır.
3.2 Sistematik Paleontoloji
Tablo 1. Assilina exponens (Sowerby) Türüne Ait Bireylerin Ölçümleri
Örnek no Kalınlık Çap Dış görünüş
7-1 ( Levha 1- şekil 6) 2,3 0,7 Ek. Loca belirgin loca fazla
7-2 ( Levha 1- şekil 5) 1,7 0,6 Ek. Lova belirgin loca fazla
7-3 ( oksiyal kesit ) 1,9 0,2 Ek. Loca belirgin loca fazla
7-4 1,8 0,5 Ek. Loca belirgin loca fazla
7-5 1,7 0,5 Ek. Loca belirgin loca az
7-6 2 0,6 Ek. Loca belirgin
7-7 1,8 0,4 Ek. Loca belirgin
7-8 ( Levha1-şekil10) 1,7 0,7 Ek. Loca belirgin
7-9 1,6 0,5 Ek. Loca belirgin
7-27 ( Levha1-şekil 9) 1,7 0,6 Ek. Loca belirgin
8-1 0,2 0,6 Ek. Loca belirgin loca fazla
8-2 0,6 0,8 Ek. Loca belirgin loca fazla
8-3 0,8 0,6 Ek. Loca belirgin
8-4 0,7 0,5 Ek. Loca belirgin loca fazla
8-5 0,8 0,5 Ek. Loca belirgin loca az
8-6 0,7 0,5 Ek. Loca belirgin
8-7 0,7 0,4 Ek. Loca belirgin

Aile NUMMULİTİDAE de Blainville
CinsAssilina sp., d’ Orbigny, 1826
Assilina exponens (Sowerby), 1840
Levha 1 şekil 1-10
1840 Nummulites exponens n. sp., Sowerby, levha 41, şekil 1-6.
1976 Assilina exponens (Sowerby), Sirel ve Gündüz, levha X, şekil 9; levha XI, şekil 1-9.
1992 Assilina exponens (Sowerby), Avşar, s. 139, levha VII, şekil 1-6.
2000 Assilina exponens (Sowerby),Köse, s.66 levha X, şekil 1-9 ;levha XI,şekil 1-7:levha XII,şekil 1-4.

Tanımlama:
Her iki fonda da kavkı merceksi ve yassıdır. Kavkı kenarı genellikle küttür. Dış yüzeyinde bölme şebekesi görülmez. Bölme çizgileri dıştan çok net olarak izlenebilir. Ayrıca yüzeyde çeşitli yerlerde granüller de bulunur. Özellikle kavkının tam ortasında bu granüller yoğun olarak görülür. Makrosferik formlarda ilk loca ovaldir ve çapı 0,4-0,8 mm. olarak ölçülmüştür. Mikrosferik formlarda ise ilk loca gözlenemez. Makrosferik örnekler Assilina exponens olarak tanımlanmış olmalarına rağmen bireylerde birtakım farklılıklar dikkati çekmiştir. Bu örneklerde bölmeler ince, hafif eğik ve eşit aralıklıdır. Localar dikdörtgenimsi şekillidir. Yükseklikleri (0.3 mm.) genişliklerinden (0.2-0.4 mm.) fazladır.
A formlarında ilk turda loca sayısı 8-9 iken. bu sayı son turda 26-28′ e çıkar. Ekvatoral kesitlerde makrosferik formlarda 6-7 tur, mikrosferik formlarda 10 tur sayılmıştır. A formlarında tur aralıkları eşit olarak, büyür. B formlarında ise başlangıçta daha sıkı bir sarılım görülürken son turlara doğru hafifçe bir açılma olur. Aksiyal kesitlerde lamspiral bir eksen, etrafında “U” şeklinde sarılmıştır ve turlar birbirini, örtmez. Mikrosferik bireylerin çapı 17-21 mm., kalınlıkları 2.25-3.2 mm. olarak ölçülmüştür. Makrosferik bireylerin ise çapı 0.55-7.24 mm. ve kalınlığı da Ll-1.98 mm.’dir.
Benzerlik ve Farklılıklar:
Dış görünüşü ve bölmeleri ile Nummulites sp.’ ye benzer. Fakat Nummulites sp. de aksiyal kesitlerde turlar birbirini örter.
Yaş: Lütesiyen (Avşar, 1992; Meriç, 1983)
Bulunduğu yerler:
Sahadaki Kale yıkığı çevresinde gözlenmiştir. Kesitteki bireylerin ölçümleri Tablo 1’de sunulmuştur.

Tablo 2. Nummulites atirucus (B ve A) (Joly ve Lehmerie, 1848) Türüne Ait Bireylerin Ölçümleri
Örnek no Kalınlık Çap Dış görünüş
5b-4 5,6 0,7 Noktalı
5b-11(Levha 5- Şekil 4) 7,6 1,3 Noktalı
5b-13 oksiyal kesit (levha 5-Şekil 6) 7,2 0,9 Noktalı
5k-1( Levha5-Şekil 5) 2,3 0,4 Noktalı
5k-2(Levha 5-Şekil 7) 2,9 0,4 Noktalı
5k-3 (Levha 5-Şekil 5) 2,3 0,4 Noktalı
5k-4 2,5 0,4 Noktalı
5k-5 2,4 0,3 Noktalı
5k-6 3,3 0,3 Noktalı
5k-7 3,7 0,4 Noktalı
5k-8 ( Levha 5-Şekil 9) 2,2 0,4 Noktalı
5k-9 2,1 0,6 Noktalı
5k-10 3,5 0,4 Noktalı
5k-11 3,7 0,4 Noktalı
5k-12 3,4 0,4 Noktalı
5k-13 2,2 0,3 Noktalı
5k-14 2,3 0,2 Noktalı
5k-15 2,1 0,2 Noktalı

Nummulites cf aturicus (B ve A) (Joly ve Lehmerie 1848)
Levha 5 şekil 1-9
1848 Nummulites aturica n. sp., Joly ve Lehmerie, levha 2, şekil 1-4.
1925 Nummulites aturicus (Lehmerie), Nuttall, levha 25, şekil 1.
1938 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Elandnn.
1951 Nummulites aturicus (Lehmerie), Schaub, metin içi şekil 137-139.
1952 Nummulites aturicus (Lehmerie), Azzaroli, levha 10, şek. 5-6 levha 12,. şekil 1.
1953 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Daci-Dizer, p. 270-299 lev. 8, şekil 9.
1960 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Schaub.
1961 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Schaub, şekil 4a-b.
1962 Nummulites aturicus (Joiy ve Lehmerie), Schaub, şekil 1-2.
1963 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Herb ve Schaub, levha 8,10,11 şekil
2,5,1-6,4-6,11
1972 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Blondeau, levha XXXIV, şek. 1-4.
1981 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Schaub, şek.79-80,levha XV,şek.23-
26, levhaXVI,şek.L-30
1986 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Örçen, p.57, levha l,şek. 14-17
1991 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Avşar, levha II, şek. 1-5.
1992 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Avşar, levha III, şek. 1-4. 0,4-0,8
Avşar, p. 280,levha I, şek. 1-4.
2000 Nummulites aturicus (Joly ve Lehmerie), Köse , s.67, levha XII şekil 5-6;levha XIII,şekil 1-4; levha XIV.

Tanımlama:
Makrosferik örnekte kavkı şişkin, merceksi ve kenarları keskindir. Mikrosferik örnekte ise kavkı merceksi, basık, kenarları yuvarlak şekilde gözlenir. B formunda ağ yapısı oldukça incedir. A formunda ise ince, ışınsal ve hafif dalgalıdır. Mikrosferik ve makrosferik bireylerde çok sayıda granül bulunmaktadır. Bu granüller bölme çizgilerinin üzerinde ve arasında homojen olarak dağılmış şekilde bulunurlar. Mikroferik fertlerin ekvatoral kesitlerinde 17 tur bulunmaktadır. İlk 3-4 tur sıkı sarılımlı iken daha sonraki turlarda hafif bir gevşeme görülür. Makrosferik fertlerin ekvatoral kesitlerinde ise 5-6 tur sayılmıştır ve turlar arasındaki açıklık yaklaşık olarak aynıdır. Bölmeler B formlarında ince ve eğik gözlenirken, A formlarında ince-orta kaim ve hafif eğiktir. Mikrosferik bireylerde ilk turda 12 tane loca sayılmıştır ve bu locaların yüksekliği 0.28 mm., genişliği 0.17 mm. dir. Aynı türlerin son turlarında yükseklikleri 0.43 mm., genişlikleri 0.93 mm. olan 43 adet loca bulunmaktadır. Bu ölçümlerden de anlaşılacağı gibi B formlarının ilk turlarında localar h>l iken son turlarında hl oranı ve aksiyal kesitlerinde pliyelerin olmaması ile kolaylıkla ayrılır
Yaş:
Tür Haymana güneyi, Sırçasaray köyünden Üst Lütesiyen’den, Ortakale Tepe, Sanhacı Kesiti ve Malatya kuzeybatısı (Medik-Ebreme)ndan Üst Lütesiyen’den tanımlanmıştır (Özyeğin, 1978; Örçen, 1986; Aysar, 1992,1994).
Bulunduğu yerler:
Sahadaki Kale yıkığı çevresinde gözlenmiştir. Kesitlerdeki bireylerin ölçümleri Tablo 2’de sunulmuştur.

Tablo 3. Nummulites millicaput (Boubee) Türüne Ait Bireylerin Ölçümleri
Örnek no Kalınlık Çap Dış görünüş
7-10 2,2 0,5 Menderesli
7-11( Levha 4-şekil5) 2,2 0,6 Menderesli
7-12 2,7 0,5 Menderesli
7-13( Levha4-şekil6) 2,2 0,5 Menderesli
7-14 3,0 0,5 Menderesli
7-15 2,1 0,5 Menderesli
7-16 2,4 0,4 Menderesli
7-17 2,3 0,5 Menderesli
7-18 2,5 0,5 Menderesli
7-19 2 0,6 Menderesli
7-20( Levha4-şekil 3) 2,6 0,6 Menderesli
7-21 2,8 0,6 Menderesli
7-22 2,3 0,5 Menderesli
7-23 2,1 0,5 Menderesli
7-24 2 0,6 Menderesli
7-25 ( Levha4-şekil2) 2,2 0,5 Menderesli
7-26 2,6 0,6 Menderesli
7-31( Levha4-şekil8) 2,8 0,2 Menderesli
7-32 (Levha4-şekil7) 2,5 0,2 Menderesli
5b-1 ( Levha3-şekil3) 7,1 1,0 Menderesli
5b-2 5,4 0,7 Menderesli
5b-3( Levha3-şekil5) 5,7 0,9 Menderesli
5b-5 7,5 1,4 Menderesli
5b-6( Levha3-şekil4) 7,2 1,6 Menderesli
5b-7 7,9 0,6 Menderesli
5b-8 ( levha 3-şekil6) 6,7 1,3 Menderesli
5b-9 7,3 1,1 Menderesli
5b-10 7,6 1,2 Menderesli

Nummulites cf. millecaput (B ve A) Boubee, 1832
Levha 3, Şekil 1-6; Levha 4, Şekil 1-8;
Levha XVI, Şekil 1-6; Levha XVII, Şekil 1.
1832 Nummulites millecaput Boubee 14, levha 15, şekil 1-4.
1911 Nummulites millecaput Boubee, Boussac, levha l, şekil 7, 15.
1938 Nummulites millecaput Boubee, Flandrın.
1946 Nummulites millecaput Boubee, Ruız de Gaona.
1948 Nummulites millecaput Boubee, Cızancourt.
1953 Nummulites millecaput Boubee, Daci-Dizer, pp. 207-299, pl. 4, fiğ. 6.
1963 Nummulites millecaput Boubee, Bieda, levha 10, şekil 1-3, 6.
1967 Nummulites millecaput Boubee, Nemkov, levha 10, şekil 1-6.
1972 Nummulites millecaput Boubee, Blondeau, pp. 131, pl. 13. Fiğ. 1-9.
1978 Nummulites millecaput Boubee, Kenawy, lev. 2, şek.4, lev.3, şek.1-3, 8.
1981 Nummulites millecaput Boubee, Schaub, levha 37, şek. 14-16, levha 68,
şek.24-30, levha 69, şek. 1-7
1992 Nummulites millecaput Boubee, Avşar, s. 155, levha I, şekil 1-7.
1992 Nummulites millecaput Boubee, Örçen, s. 43.
2000 Nummulites millecaput Boubee, Köse, S. 70, lev. XIV, şekil 9; lev. XV, şekil
1-5; lev. XVI, şekil. 1-6; levha XVII, şekil 1.

Tanımlama:
Mikrosferik formların kavkıları düz ve basıktır. Makrosferik formların ise şişkin ve merceksi olup, kenarları az keskin gözlenir. Mikrosferik bireyin orta kesimlerinde çok net gözlenmemekle birlikte her iki formda da bölme şebekesi ince ve ondülelidir. A ve B formlarında granüller bölme çizgilerinin arasında ve çok az sayıdadır. Mikrosferik fertlerde ilk turlarda düzenli sonra giderek düzensizleşen 16-23 turlu bir sanlım görülür. İlk turda yaklaşık 30 tane loca sayılmıştır ve bu locaların yükseklikleri 0.3 mm., genişlikleri 0.1 mm (tir Son. turdaki düzensizlik, nedeni ile loca sayısı bulunamamıştır. Fakat bu turdaki locaların yükseklikleri 0.7 mm., genişlikleri 0.4-1 mm. olarak ölçülmüştür.
Makrosferik. bireylerde ise spir gevşek ve düzensizdir. Yaklaşık 4-5 turlu bir sanlım dikkati çeker. İlk turdaki loca sayısı 10-14 arasındadır. Son turda ise 35 adet loca bulunmaktadır. İlk turdaki locaların yükseklikleri 0.3-0.4 mm., genişlikleri 0.2-0.4 mm. civarındadır. Son turda ise bu değerler h:0.4-0.5mm., 1:0.3-0.4 mm.ye çıkmaktadır. İncelenen örneklerde locaların hepsi h>l durumundadır, A formlarında ilk loca küresel olup çapı 0.4 mm. civarındadır. Aksiyal kesitlerde pliyelere rastlanmaz. Her iki formda da bölmeler eşit aralıklı, oldukça eğik ve incedir. İncelenen 25 mikrosferik formda, çap. 19-41 mm., kalınlık 2.22-5.6 mm. arasındadır.
Benzerlik ve farklılıklar:
A. ve B formları yaklaşık aynı çap aralığına, sahip obuası ve bölmelerinin çok eğik gözlenmesi ile Nummulites irregularis’e benzer. Fakat Nummulites irregularis’de kavkının ortasında hafif bir kabarıklık gözlenir, kalınlığı daha azdır ve ağ yapısı ışınsal şekildedir. Ayrıca mikrosferik fertler basık olması ve bölmelerinin, eğikliği ile Nummulites maximus’a benzer. Oysa Nummulites millecaput’un boyutu daha küçüktür.
Yaş:
Özyeğin (1978)’e göre yaş Lütesiyen olarak verilirken, Örçen (1992) ve Avşar (1992) ise türü Orta Lütesiyen’ de tanımlamışlardır.
Bulunduğu yerler:
Sahadaki Kale yıkığı çevresinde gözlenmiştir. Kesitteki bireylerin ölçümleri Tablo 3’de sunulmuştur.
Tablo 4. Nummulites striatus (Bruguiere, 1972) Türüne Ait Bireylerin Ölçümleri
Örnek no Kalınlık Çap Dış görünüş
5b-12 ( Levha 2 –şekil2) 7,2 1,3 Işınsal
5b-14 ( Levha 2 –şekil3) 2,4 0,4 Işınsal
7-28 ( Levha 2- şekil4) 2,2 0,2 Işınsal
7-29 ( Levha2-şekil6) 2,3 0,2 Işınsal
7-30 ( Levha 2-şekil6) 2,2 0,2 Işınsal

Nummulites striatus (Bruguiere 1792)
Levha XVIII, Şekil 5; Levha XIX, Şekil 1-6
1792 Camerina striata Bruguiere,. s. 3 99.
1834 Nummulites contortus Deshayes in Ladoucette, s. 568, lev. III, şek.7-9.
1853 Nummulites striata d’Orbigny,. d’Archiac ve Haime, s. L35, lev.VIII, şekil.9a-
e, 10a, ila, 12a-b, 13a-b, 14a. 1853
1853 Nummulites contoria Deshayes, d’Archiac ve Haime, s.136, lev.VIII, şek.8a-b.
191Ib Nummulites striatus Bruguiere, Boussac, s.40, levha 8.
1967 Nummulites striatus (Bruguiere), Nemkov,s.209,lev. XXVIII,şek.1-11.
1971 Nummulites striatus (Bnıguiere), Ferrer, s- 32, levha 2, şekil 17-20.
1981 Nummulites striatus (Bruguiere), Schaub, s. 153, lev.53, şekil 26-31, tablo 14.
2000 Nummulites striatus (Bniguiere), Köse, s. 73, lev. XVIII, şekil 5, levha XIX,
şekil 1-6.
Tanımlama:
Tür makrosferik bireylerden tanımlanmıştır. Makrosferik türlerde kavkı şişkin, kenarları az keskin olarak gözlenir. Bölme şebekesi ışınsaldır ve ortada iri bir granül bulunmaktadır. Ekvatoral kesitlerde 4-5 turlu bir sarılım dikkati çeker. İlk turda 6-8 loca bulunmaktadır. Bu locaların yükseklikleri genişliklerinden fazladır.
Son turda ise loca sayısı 20-25 arasındadır. Yine ilk turda olduğu gibi bu locaların da yükseklikleri genişliklerinden fazladır. Aksiyal kesitlerde pliyelere rastlanmaz.
Benzerlik ve farklılıklar:
Tür boyutunun çok küçük olması ile Nummulites distans (Deshayes)’a benzer. Fakat Nummulites distans (Deshayes)’da sanlım gevşek ve şekilsizdir. Ayrıca granüle rastlanmaz.
Yaş: Arazide gözlenen, fauna kapsamına göre yaş Lütesiyen’dir.
Bulunduğu yerler:
Sahadaki Kale yıkığı çevresinde gözlenmiştir. Kesitlerdeki bireylerin ölçümleri Tablo 4’de sunulmuştur.

4. SONUÇLAR
Dinar (Afyon) İlçesi ve çevresindeki bölgenin 1/25.000 ölçekli haritası sentez edilmiştir. Birimlerin ilişkileri araştırılıp stratigrafisi ele alınmıştır. Sahada otokton ve Allokton birimlere rastlanmıştır. Alt-Üst Lütesiyen Yaşlı Garipçe Formasyonu, üzerine bindirme ile yerleşmiş kireçtaşı gözlenmiştir. Pliyo-kuvaterner yaşlı konglomeralar en genç çökelleri oluşturur.
Sahada Nummulites’lerin ayrıntılı incelemesi yapılmıştır. Bu inceleme sonunda Assilina exponens (Sowerby), Nummulites cf. Aturicus ( B ve A) (Jolyve Lehmerie) Nummulites cf. Millecaput (B ve A) boubee, 1832) ve Nummulites striatus (Bruguiere) cins ve türleri incelenmiştir.

5. KAYNAKLAR
Allasınaz, A., Gutnic, M., Poisson, A., 1974. La formationde I’Isparta Çay calcaires a Halobies, gres a plantes, et radiolarites d’age Carnien (?) Norien (Taurides-Region d’Isparta-Türkquie). Sch. Erdwiss. Komm. Oster Akad. 2, 11-21.
Bilgin, A., Köseoğlu, M., Özkan, G., 1988. Isparta Gölcük Yöresi Kayaçlarının Mineralojisi, Petrografisi ve Jeokimyası. Tübitak Doğa Dergisi. 14.343-360, Ankara.
Brunn, J. H., Dumont, J. F., Graciansky, P. C., Gutnic, M., Juteau, T., Marcaoux, J., Monod, O., Poisson, A., 1971. Outline of the geology of the Western Taurids. In: Geology and history of Turkey (Campell, A. S., ed.) Petrol Explor. Soc. Libya, 225-255, Tripoli.
Dumont,. J,F. 1976. “Isparta Kıvrımı Ve Antalya Naplarının Orijini Torosların Üst Kretase Teknojenezi İle Oluşmuş Yapısal Düzeninin Büyük Bir Dekroşman, Transtorik Arızayla İkiye Ayrılması Varsayımı” ” M.T.A. Dergisi, 86,56,67, Ankara.
Gedikoğlu, A., Kuşçu, M., Türker, F., 1988. Gölcük Yöresi Pomza Yataklarının Ekonomik Özellikleri. Akd. Üni. Isparta Müh. Fak. Dergisi, 4, 432, 449, Isparta.
Gutnic, M., Monod, O. Poisson, A. ve Dumont, J.T. 1979. “Geologi des Taurides occindentales (Turque ) ” Mem. Soc. Geol. France. 137. 112pp.. Paris.
Hayward, A. B., 1982. Türkiye’nin Güneybatısındaki Bey Dağları ve Susuz Dağ Masiflerinde Miyosen Yaşlı Kırıntılı Tortulların Stratigrafisi. T.J.K. Bülteni, 25(2), 81-89, Ankara.
Juteau, T., 1975. Les ophiolites des nappes d’Antalya (Taurides occidentales, Turquie). These, Doct. Sci., Mem. Sci. Tere Nancy, 32, 1-692.
Koçyiğit, A. 1980. “Hoyran Gölü (Isparta Büklümü ) Dolayının Tektoniği ” Ankara Üniversitesi, Fen Fakültesi, Genel Jeoloji Kürsüsü, Doçentlik Tezi, 172 s. (Yayınlanmamış), Ankara.
Kuşçu, M., Gedikoğlu, A., 1990. Isparta Gölcük Yöresi Pomza Yataklarının Jeolojik Konumu. Jeoloji Mühendisliği, 37, 69-78, Ankara.
Marcoux, J., 1976. Les series Triasiques des nappes a radiolarites et ophiolites d’Antalya (Turquie): homologies et significition probable. Bull. Soc. Geol. Fr., 18, 511-512.
Özgüner, A., M., 1979. Burdur Gölü ve Keçiborlu Dolaylarının Jeolojisi Raporu. M.T.A. Genel Müd. Raporları, (Yayınlanmamış), Ankara.
Özgür, N., Pakdeğer, A., Bilgin, A., 1991. Batı Toroslar Gölcük-Isparta yöresi Yer altı Sularında Bulunan Yüksek Florünün Kökeni. In: Göller Böl. Tatlısu Ky. Korun. Ve Çevre Sorun. Simp. (Gedikoğlu, A. ed.), 233-250, Isparta.
Yağmurlu, F., 1994. Isparta Kuzeyinde Yeralan Oligosen Yaşlı Molas Tipi Kırıntılı Tortulların Tektono-sedimenter özellikleri. Ç.Ü. Müh. Fak. 15. Yıl Simp. 4/7 Nisan 1994, II. Cilt. 241-252, Adana.
Yalçınkaya, S., 1989. Isparta-Ağlasun (Burdur) Dolaylarının Jeolojisi. İ. Ün. Fen Bilim. Enst. Doktora Tezi (Yayınlanmamış), 176 s. İstanbul.
Yılmaz, P. O., Maxwell, J. C., Muehlberger, W. R., 1981. Antalya Kompleksinin Yapısal Evrimi ve Doğu Akdeniz’deki Yeri. Yerbilimleri, 7, 119-127, Ankara.
Waldron, J. W. H., 1981-1982. Antalya Karmaşığı Kuzeydoğu Uzanımının Isparta Bölgesindeki Stratigrafisi ve Sedimenter Evrimi. M.T.A. Bülteni, 97-98, 1-20, Ankara.
LEVHA 1
1-10 Assilina exponens (Sowerby)
1. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha X, şekil 4).
2. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha XI, şekil 4).
3. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha X, şekil 5).
4. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha X, şekil 6).
5. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-2, Dinar-Eskikaleyıkığı, X 7,5.
6. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-1, Dinar-Eskikaleyıkığı, X 7,1.
7. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-6, Dinar-Eskikaleyıkığı, X 8,3.
8. Aksiyal kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-3, Dinar Eskikaleyıkığı, X 10.4.
9. Aksiyal kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-27, Dinar Eskikaleyıkığı, X 3,3.
10. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-8, Dinar-Eskikaleyıkığı, X 8,5.

LEVHA 2
1-6 Nummulites striatus (Bruguiere)
1. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha XVIII, şekil 5).
2. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 5b-12, Dinar Eskikaleyıkığı, X 4,6.
3. Aksiyal kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 5b-14, Dinar Eskikaleyıkığı, X 7,5.
4. Aksiyal kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-28, Dinar Eskikaleyıkığı, X 20.
5. Aksiyal kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-30, Dinar Eskikaleyıkığı, X 15.
6. Aksiyal kesit, makrosferik (A) formu, Garipçe Formasyonu, 7-29, Dinar Eskikaleyıkığı, X 10.
LEVHA 3
1-5 Nummulites millecaput (Boubee)
1. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha XVII, şekil 2).
2. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha XVII, şekil 3).
3. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5b-1, Dinar Eskikaleyıkığı, X 9.
4. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5b-6, Dinar Eskikaleyıkığı, X 5,3.
5. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5b-3, Dinar Eskikaleyıkığı, X 5,5.
6. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5b-8, Dinar Eskikaleyıkığı, X 4,6.
LEVHA 4
1-8 Nummulites millecaput
1. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha XV, şekil 1).
2. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 7-25, Dinar Eskikaleyıkığı, X 4.
3. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 7-20, Dinar Eskikaleyıkığı, X 7,5.
4. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 7-23, Dinar Eskikaleyıkığı, X 9.
5. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 7-11, Dinar Eskikaleyıkığı, X 6,6.
6. Ekvatoral kesit, makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 7-13, Dinar Eskikaleyıkığı, X 8,6.
7. Aksiyel kesit, makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 7-32 Dinar Eskikaleyıkığı, X 7,5.
8. Aksiyel kesit, makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 7-31, Dinar Eskikaleyıkığı, X 8.
LEVHA 5
1-9 Nummulites aturicus (Joly ve leymerie)
1. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha XII, şekil 5).
2. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha XIV, şekil 1).
3. Dış görünüş (Yeşilot, 2000, levha XIV, şekil 2).
4. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5b-11, dinar Eskikaleyıkığı, X 10.
5. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5k-11, dinar Eskikaleyıkığı, X 12.
6. Aksiyal kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5b-13, dinar Eskikaleyıkığı, X 4,4.
7. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5k-2, dinar Eskikaleyıkığı, X 6.
8. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5k-3, dinar Eskikaleyıkığı, X 10.
9. Ekvatoral kesit, Makrosferik (A) Formu, Garipçe Formasyonu, 5k-8, dinar Eskikaleyıkığı, X 10.

201 views

Çekme kuvvetlerini ankrajlarla temel zeminine aktararak, bu kütlenin taşıyıcı olarak  kullanılmasının büyük fayda ve ekonomi sağladığı, ilk defa 1930 yıllarındaki kaya ankrajı ile  ilgili uygulamalarda görülmüştür. 1934 ve 1935 yıllarında Cezayir’de iki barajın  yükseltilmesinde temel zeminini oluşturan kayaya ankre edilen çelik kablolara 1000 ton’a  kadar varan yüklerin taşıttırılması, zamanın modern ve ekonomik çözümleri sayılmışlardır  (Lendi 1969). Bundan sonra ankrajların kaya şevlerinde ve diğer kaya inşaatlarında değişik  şekilde kulla­nıldıkları görülmektedir (Müller 1963).

Ankrajların zeminlere uygulanması 1950 yıllarında başlar. Münih’deki Bavyera  Radyo Binası inşaatında temel çukurunun çok geniş ve derin olması nedeniyle şev yüzlerinin  iksasında klasik yöntemlerin kullanılışı güçlükler doğurmuş, bu nedenle iksa perdelerinin bir  kısmında, zemine boru içinde çelik çubuklar yerleştirilerek, bunların  içine çimento şerbeti  enjekte edilmiştir (Ostermayer 1970).

Bu ilk uygulamalardan beri zemin ankrajları, kazı şevlerinin tutulmasında,  desteklenmesinde, istinat duvarı, yüksek kule ve benzer yapıların çekme alan temelleri ile yer altı suyunun kaldırma etkisine karşı yapı temellerinin tespitinde, tabii ve suni şevlerin  güvenliğinin artırılmasında başarıyla kulla­nılmaktadır .

Bugünkü anlamıyla zemin ankrajlarının ankraj amacıyla kullanı­lan diğer yapı  elemanlarından farkı, kuvvetleri taşıyıcı zemine bütün uzunluğu boyunca değil, ankraj  gövdesi (kafası) bölge­sinden aktarmasıdır.
Şekil 1. Zemin Ankrajı Elemanları

ANKRAJLAR İLE İLGİLİ YÖNETMELİKLER

Ankrajların boyutlandırılması, uygulaması ve kontrolü ile ilgili olarak Almanya’da DIN 4125 (Bölüm 1, geçici ve Bölüm 2 sürekli ankrajları için), İsviçre’de SIA 191, Avusturya’da ÖNORM 4455 ve İngiltere’de BS I DD 81-1982 (halen taslak)’dan tasarlanmaktadır.

KULLANILAN ANKRAJ TİPLERİ

Zemin ankrajları kullanma süresine göre geçici veya sürekli tipten hazırlanırlar. Yönetmeliklere göre 2 sene ve daha fazla kullanılacak ankrajlar sürekli cinsten sayılmaktadır.

Şekil 1’de görüldüğü üzere zemin ankrajları genelde başlıca 3 kısımlardan meydana gelmektedir; çekme çubuğu, çekme çubuğunun zemine tutturan ankraj kafası (gövdesi) ve dış kuvvetleri ankraj çubuğuna aktaran ankraj başlığı.

Ankrajlarda çekme çubuklarından, ankraj  gövdesine, buradan da zemine kuvvet nakli   ankraj tipine göre 3 şekilde olabilir (Şekil 2). Ankraj tipi A’da ankraj gövdesi toplam boyca  çekme kuvveti altında çatlaklar meydana gelebilmektedir.

Ankraj tipi B’ de kuvvet ankrajın sonuna tespit edilmiş bir boruya, buradan da ankraj  gövdesine iletilir. Gövde ankraj ekseni doğrultusunda basınca çalışır. Bu tip ankrajlar daha çok sürekli amaçlar için kullanılır. C tipi ankrajlarda ankraj kuvveti ankraj çubuklarının   sonuna bağlanmış bir plâka vasıtasıyla iletilmekte olup, ankraj gövdesi basınca çalışmaktadır.

Şekil 2.Ankraj gövdesine kuvvet iletimine göre ankraj tipleri.

Ankrajları korozyona karşı korunması büyük önem taşımaktadır. Geçici ankrajlarda ankraj gövdesini veya donatı alanını bir miktar büyük tutmak ve serbest ankraj boyunda çekme çubuğunu plastik kılıf içine almak yeterli olmaktadır.

Sürekli ankrajlarda genelde hem serbest ankraj boyu, hemde ankraj gövdesi plastik kılıf içine alınır. Gövdedeki çelik donatı ayrıca çimento harcı ile sarılarak korunur.

ANKRAJLARIN HAZIRLANMASI

Ankraj Kuyusunun Açılması 

Ankrajlar için genellikle 8-15 cm çapında istenen yönde 30.0 m uzunluğa kadar kuyular açılabilmektedir. Hem darbeli hem de rotary tarzında delik açan makineler tercih edilmelidir (Toğrol 1972). Bunlar boru sürme tertibatına sahip olmalıdır­lar. Kuyu delme yönteminin seçiminde şu hususlar dikkate alınmalıdır.

-Zemin veya kaya tabakalarının özellikleri

-Yeraltı Suyu durumu

-Yerel Şartlar (Delik noktalarına ulaşım, su ve enerji temini)

Delme yönteminden dolayı zeminde meydana gelebilecek zararlı durumlar (Ankraj  taşıma gücüne veya civardaki yapılara olmak üzere)

-Sondaj kuyusunun doğrultusundan sapma olasılığı

-Ankraj kuyusu açılması hakkında literatürden aşağıdaki bilgileri özenir. (Breth/stroh l970 ,Ostermayer l970,   Littlejohn ve Bruce 1977)

Kohezyonsuz zeminlerde borulu darbeli veya darbeli rotary delme sistemleri başarılı olmaktadır. Genelde kuyu açma yönteminin kohezyonsuz zeminlerde ankraj taşıma gücüne  tesiri azdır. Küçük çaplı ve darbeli makinelerle sıkı zeminlerde ilerlerken doğrultudan sapma  görülebilmektedir.

Kohezyonlu zeminlerde su ile yıkanan borulu rotary sistemler veya bunların yüksek mukavemetli tabakalarında burgu deliciler kullanılmaktadır. Kuyunun içinin temizlenmesi   için su, kil veya çimento şerbetleri, suya karşı hassas zeminlerde ise basınçlı hava kullanılabilir. Ayrıca hassas zeminlerde delik açıldıktan kısa bir zaman sonra enjeksiyon  işlemine geçilmelidir.

Kaya tabakalarında açılacak ankraj deliklerinde optimum delme yönteminin mevcut yerel şartlara göre şantiyede denenerek tespit edilmesi uygun olmaktadır. Genellikle  12 cm’ e   kadar kuyu çapları tercih edilmektedir.

Ankraj Teçhizatının Yerleştirilmesi ve Enjeksiyon İşlemi

Sondaj kuyusunun hazırlanmasından sonra çekme çubuk veya halat­ları içeri itilerek  enjeksiyon işlemine geçilir. Enjeksiyon sırasında kaplama borusu adım adım geri çekilir. Serbest ankraj boyunu, ankraj gövdesinden ayırmak için çok kere üst kısımdaki fazla enjeksiyon şerbeti su veya bentonit süspansiyonu ile yıkanarak atılmaktadır. Tabi ankraj gövdenin sınırlanması elastik veya şişen tıkaçlarla da mümkün olmaktadır.

Kohezyonlu zeminlerde ve kaya tabakalarında kuyu açıldıktan hemen sonra  temizlenerek enjeksiyonlama işlemine geçilmelidir.

Kohezyonsuz zeminlerde çimento şerbeti (genelde agreya konmadan 10 kg/cm²  minimum basınçla enjekte edilmelidir. Su çimento oranı 0.4 – 0.5 arasında alınabilir.  Kohezyonlu zeminlerde ve kayada bu oran 0.4 değerini geçmemelidir, bu tabakalarda fazla  suyun emilme imkanı yoktur (Kayada çatlak olmadığı kabulüne göre).

Kohezyonlu ve zayıf mukavemetli kohezyonsuz zeminlerde ankraj taşıma gücünü yükseltmek amacıyla ikinci defa enjeksiyonlama işlemi Batı Avrupa’da başarıyla  uygulanmaktadır. Birinci en­jeksiyondan sonra beton prizini yapınca, özel olarak  yerleştirilmiş borudan yüksek basınçla (40 kg/cm² ‘e kadar çimento şerbeti verilerek mevcut  ankraj gövdesinin çatlamasına ve genel olarak gövdenin büyümesine ve böylece zeminde daha fazla bir sıkışmaya sebep olunmaktadır.

Tabii olarak ikinci defa yapılan enjeksiyonun, civardaki bodrum veya kanallara dolabileceği, komşu temel zemini veya yapılarına zarar verebileceği göz önünde tutularak,   çevre devamlı kontrol  altına alınmalıdır.

ANKRAJ ÇEKME DENEYLERİ

Ankrajlarda yapılan çekme deneylerini üç gruba ayırabiliriz.

-  Ankraj sisteminin yeterliliği üzerine yapılan esas uygunluk deneyleri

-  Şantiyelerde yapılan uygunluk deneyleri

- Şantiyede her ankraj  üzerine uygulanan kabul deneyleri

Yeniden hazırlanan Alman Yönetmeliği DIN 4125 Bölüm l’ in yeni taslağında  (Temmuz  1986)  geçici ankrajlarda esas uygun­luk deneyi zorunluluğunu kaldırmıştır,  İsviçre Normu SIA 191′ de  önceden beri bu şart aranmıyordu. Deneylerden doğru sonuç alabilmek için kuvvet ve deplasman okumalarının sıhhatli bir sisteme dayandırılmasının gerektiği açıktır.

Esas Uygunluk Deneyleri

Halen yürürlükte bulunan DIN 4125 Bölüm l ve 2′ ye göre bir ankraj sisteminin müsaade edilmesi için, en az 3 ankrajın çekme deneyine tabii tutularak, deneyden sonra  kazılarak ankraj kontrüksiyonlarının incelenmesi gerekmektedir. Bu inceleme sonuçlarından   sistemin muhtemel hataları anlaşılmak­tadır.

Yukarda da belirtildiği gibi İsviçre Yönetmeliğinde bu şart aranmadığı gibi, Alman Yönetmeliğinin yeni taslağında geçici maksatlı ankrajlar için bu deney zorunluluğu  kaldırılmıştır.

Şekil 3. Ankraj çekme deneyleri

a) Ankraj kuvveti/Deformasyon eğrileri

b) Ölçülen elastik ve plastik deformasyonlar

Şantiye Uygunluk Deneyleri

Şantiyede ankrajların taşıma güçleri, elastisite ve plastik deformasyonları saptanmak  üzere her zemin cinsinde 3 tane o üzere emniyetli yükün 1.5 misline kadar yüklemeli boşaltmalı deney yapılarak kontrol edilir (DIN  4125) (Şekil 3). İsviçre yönetmeliğine göre  ankraj sınıfı ve sayısına bağlı olarak deney sayısı değişmekle beraber, ortalama 3 deney   gerekmektedir.

(SIA 191) Geçici maksatla yapılan ankrajlarda, benzer zemin koşullarına ait deney  sonuçları mevcutsa, bu sonuçlardan faydalanılarak yeni deney yapılmayabilir.

Kabul Deneyleri ve Ankrajların Gerilmesi

Yönetmeliklere göre her ankraj, çimento harcı prizini tamamla­dıktan sonra (yaklaşık bir hafta) çekme deneyine tabii tutula­rak servis yükü kontrol edilir.

DIN 4125 şantiyede geçici ankrajların hesaplanan yükün 1.2 misline kadar  yüklenerek kontrol edilmesini talep etmektedir. Mevcut ankrajların %5′i de taşıyacağı yükün  1.5 misline kadar çekme deneyine tabii tutulur. Belli sayıda ankraj üzerinde yükleme ve  boşaltma deneyi yapılarak, ankraj başında meydana gelen elastik ve plastik ötelenmeler  ölçülür (İncecik  1977).

Sürekli ankrajların hepsi taşıyacağı yükün 1.5 katına kadar deneye tabii tutulur.   Ayrıca kısa bir zaman aralığında da olsa sünme miktarı kontrol edilir.

Aktif basınca göre boyutlandırılmış ankrajlar kullanılmaya başlanmadan evvel  genellikle hesaplanan yükün %80-%90′ı oranında gerilerek, ankrajlı sistemin deplasmanını  önceden yapması sağlanır. Bu arada duvarın bir miktarı hareketine izin verilir (Aktif toprak  basınç ötelenmesi).

Oturmaya karşı hassas yapıların bulunduğu bölgelerde ankrajlar genellikle  sükunetteki toprak basıncına göre boyutlandırılır, bunlar hesaplanan yükün yaklaşık %100  mertebesinde gerilirler.

ANKRAJLARIN TAŞIMA GÜCÜ

10-15 cm çapında ve 4-6 m uzunluğunda enjeksiyon gövdesine sahip ankrajların  kohezyonsuz zeminlerde 200 tona, kohezyonlu zeminlerde 100 tona kadar çekme  kuvvetlerini zemine emniyetle aktardıkları bilinmektedir. Kohezyonsuz zeminlerde elde  edilen yüksek çevre sürtünmesini değerlerinin ankraj çevresindeki kayma bandında meydana  gelen genleşme (dilatasyon) ve bunun sonucu ankraj  gövdesi ile zemin arasında meydana  gelen sıkışmadan doğduğu bilinmektedir. Kayma bandındaki sıkışma sırasında mey­dana  gelen progresif bir kemerlenme, çubuk boyunda belli bir uzunluktan sonra gerilmelerin ani  düşüş göstermesine neden olarak gösterilebilir (incecik 1980)(Şekil 4). Kohezyonsuz zeminlerde yukarıdaki sebeplerden ankraj gövdesinin belli bir değerden sonra artmasına  karşılık ankraj taşıma gücünde bir yükseliş görülmemektedir.

Kohezyonsuz Zeminlerde Ankrajlarla İlgili Tecrübeler

-         Ankraj taşıma gücü zeminin relatif sıkılığı ile orantılı olarak artmaktadır. Gevşek   zeminlerde ankraj çevresinde bir genleşme meydana gelmediğinden sürtünme  gerilmeleri daha düşük değerler almaktadır.

-         Ankraj çevresinde meydana gelen progresif  kemerlenme dolayısıyla, ankraj gövde  boyunun belli bir değerden sonra artması (1>6~7 m), ankraj taşıma gücünü pratik  olarak değiştirme­mektedir.

-         Ankraj çapı büyüdükçe, çevre sürtünmesi gerilmesi azalmakta­dır, bu arada çevre alanı  da büyüdüğünden, çap artışının taşıma gücüne etkisi değişik olabilmektedir. Genelde  zeminin sıkılığına ve dane dağılımına bağlı olarak D=10-15 cm arasın­da çapları  ekonomik olduğu bilinmektedir.

-         Kohezyonsuz zeminlerde ankrajların taşıma gücünü zemin para­metrelerine göre veren  genel formüller henüz geliştirilmiş değildir. Daha çok deneylerde elde edilen  sonuçlardan taşıma gücü hakkında bir tahmin yürütülebilmektedir. Ostermayer deney  sonuçlarını istatistiksel olarak değerlendirerek zemin cinsine ve yerleşim sıkılığına  bağlı olarak toplam taşıma güçlerini vermiştir (Şekil 5a).

Şekil   4. Kohezyonsuz zeminde ankraj çubuğunun yer değiştirmesi sırasında meydana gelen  kemerlenme.

Şekil 5b’ de aynı araştırıcı ankraj taşıma gücünü kohezyonsuz zeminde elde edilen standart penetrasyon deneyi vuruş sayılarına bağlı olarak göstermektedir.

Şekil 5. Kohezyonsuz zeminlerde ankraj taşıma gücünün değişimi   

(Ostormayer 1982)

Kohezyonlu zeminlerde ankrajlar ile ilgili tecrübeler

-         Çevre sürtünmesi değerleri düşük plastisiteli killerde daha yüksek, yüksek plastisiteli  killerde daha düşük olarak elde edilmektedir.

-         Ortalama çevre sürtünmesi değerleri, ankraj gövde uzunluğuna bağlı değildir, yani  ankraj taşıma gücü gövde boyu ile orantılı olarak artmaktadır. Sert kıvamlı zeminlerde  istisnai durumlar tespit edilmiştir.

-         Ankraj çapının 10-15 cm arasında değiştiği değerlerde, taşı­ma gücü çapa orantılı  olarak artmaktadır.

-         İkinci defa enjeksiyon yapılması, ankraj çevre sürtünmesini önemli ölçüde  artırmaktadır. Bu artmaya sebep olarak, zeminde yüksek derecede sıkışma meydana gelmesi gösterilmektedir. Ayrıca çatlamalar nedeniyle ankraj çapının bir miktar  büyüdü­ğü bilinmektedir (Şekil 6). İkinci enjeksiyonlarının başarısı zemin cinsine ve uygulanan yönteme göre değişmektedir (Ehl, 1986).

-         Littejohn sert killerde ve ayrışmış kayalar için aşağıdaki ortalama çevre sürtünmesi  değerlerini tavsiye etmektedir (Littlejohn 1970).

Sert kil ve marnlarda;

f_s  =  0.45c_u – 0.60 c_u

Şekil 7: Kohezyonlu zeminlerde ikinci enjeksiyondan evvel ve sonra ortalama çevre   sürtünmesi değerleri (Ostermayer) Ayrışmış kireçtaşında

Şekil 7. Kohezyonlu zeminlerde ikinci enjeksiyondan evvel ve sonra

ortalama çevre sürtünmesi değerleri (Ostermayer)

            Ayrışmış kireçtaşında

f_s  =  1. N₃₀ (t/m²)

Yukarıdaki ortalama değerlerden toplamı taşıma gücü aşağıdaki bağıntıyla hesap  edilebilir.

                        D_T  =  p . d_o . 1_o . fs

Burada

C_u        :   Drenajsız kayma mukavemeti

N₃₀        :   Ortalama SPT vuruş sayıları

d_o        :   Ankraj gövde çapı

l_o         :   Gövde uzunluğunu

göstermektedir.

Yukarıda bulunan taşıma gücü değerinin bir güvenlik sayısına bölüneceği tabiidir.  Genelde bütün projelerde tahmin edilen ankraj taşıma gücüne Gs=2.0 güvenlik sayısı  uygulamak doğru olacaktır.

Bazı araştırıcılar arazide elde ettikleri deney sonuçlarına göre değişik zemin cinsleri  (kohezyonlu ve kohezyorısuz) için yarı ampirik taşıma gücü bağıntıları geliştirmişler olup, bunlardan uygulamada faydalanılmaktadır (Toğrol-Sağlamer 1978, Littlejohn 1980).

Kayalarda ankrajlarla ilgili tecrübeler

Kayalarda ankrajların yüksek taşıma gücü değerlerine ulaştıkla­rı bilinmekle beraber,  bunlarda sıyrılma sınırına kadar yapıl­mış deney sayısı, çok azdır. Az ayrışmış kayalarda   emniyetli çevre sürtünmesi değerinin

F_m   =   10-15   kg/cm²

mertebesinde alınabileceği ifade edilmektedir (Littlejohn/Bruce 1877; ostermayer 1982). Bu  değerler l_o =  3-6 m gövde uzun­lukları için geçerli olup, G_s = 2-3 arasında güvenlik  göz önüne alınmıştır.

SONUÇ

Zemin Ankrajları ileri teknolojiye sahip bir çok ülkede yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Türkiye’ de 1970′ li yılların sonlarından itibaren ankrajlı sistemler  uygulanmaya başlamış­tır. Ankrajların imali ve kontrolü itina ve tecrübe gerektirdi­ğinden,   Batı Avrupa’ da bir çok memleket bununla ilgili yönetmelikler veya tavsiyeler yayınlamıştır.

Türkiye’ de bu konuda bir yönetmelik mevcut olmayışı nedeniyle esas alınacak  prensipler yönünden uygulamada bazı zorluklarla karşılaşılmaktadır. Karşılaşılacak zorluklar ve yapılacak hataları en aza indirmek için, ankrajlı sistemin projesi hazırlanmadan evvel iyi bir zemin etüdünün yapılması ve proje amaçlarına uygun “Ankrajların hazırlanması ve kontrolü ile ilgili esasların belirlenmesi gerekmektedir. Bu hususta  yaban­cı yönetmeliklerden   faydalanılacağı tabiidir. Bu arada yükle­nici firmaların teknik imkanları da göz önünde tutulmalıdır.

Şevlerin güvenliğe alınmalarında ankrajların kullanılması eko­nomik ve pratik  çözümler verilmektedir.

KAYNAKLAR

BRETH, H. STROH, D. (1970). Tragverhalten von Injektionsankern im Ton Vorträge  Baugrundtagung Düsseldorf.

EAU (1985). “Empfehlungen des Arbeitsausschousses Ufereinfassungen” M. Sohnverlag,   Berlin.

EHL, G. (1986). “Gezieltes Nachverpressen zur Erhöhnung der Tragfähigkeit von Verpressankern in bindigen Baden”. Die Bautechnik 63, H.8, s. 278-282.

İNCECİK, M. (1977) “Çok Ankrajlı Dayanma Perdelerinde Stabilite Problemleri”, İ.T.Ü.   Dergisi, Cilt 35, Sayı 5.

İNCECİK, M.(1980) “Kohezyonsuz Zeminlerde Ankrajların  Davranı­şı” Doktora Tezi, İTÜ.

LENDI, P.  (1969) “Beitrag zur Erdstatischen Berechnung im Lockergestein”, Institut für  bauwissenschaftliche Forschung, Heft  6,  Zürich.

LITTLEJOHN, G. S. (1970). “Soil Anchors, Proc. Conf. Grourıd Eng., London. ”

LITTLEJOHN, G. S. (1980)  “Design Estimation of the Hetimate Load Holding Capacity of  Ground Anchors.

LITLLEJOHN, G. S. – BRÜCE, D.A.(1977) “Rock Anchors” Foundation; Publications Ltd.,   Brentwrood.

MÜLLER, L. (1963) “Der Felsbau” Band l, F. Enke Verlag, Stuttgart.

OSTERMAYER, H. (1970), “Erdanker-Tragverhalten und konstruktive Durchbildung”,   Vortrage  Baugrundtagung  Düsseldorf.

OSTERMAYER, U., (1982).  “Verpressanker”  Grundbau  Taschenbuch  3. Auflage, Teil 2,   Verlag W. Sohn, Berlin.

RANKE, R.- OSTERMAYER.H. (1968). “Beitrag zur Stabilitâtsunter-suchung  Mehrfachverankerter  Baugrubenumschliessungen”   Die Bautechnik,   H.l0.

TOGROL,  E.  (1972). “Zemin  Ankrajları”  Temel  Araştırma  Yayınları, İstanbul.

TOGROL,E.-  SAGLAMER. (1978). “Short Therm Capacity  of  Ground Anchors”   Bullettin  of   the  Technical  University   istanbul, Volume   31,   No.l.

Yönetmelikler : 

BS I DD81 (1982) “Recommendation for Ground Anchorages”

DIN 4125 Teil l (Norm) (1972) “Verpressanker fur vorübergehende Zwecke”

DIN 4125 Teil l (Entwurf)(1986) “Verpressanker Temporaranker”

DIN 4125 Teil 2 (Norm)  (1976)  “Verpressanker für dauernde Verankerungen”

ÖNORM B 4445 (1985) “Vorgespante Arıker für Festcjestein und Lockergestein”

827 views

1. Su Muhtevası
2. Kompaksiyon Miktarı
3. Zemin Cinsi

V=940cm³

Tokmak Ağırlığı:2500gr

Vuruş Adedi      : 25

Tabaka Sayısı     :3

                    5                   10                  15                   20                   25                    30                   35                 40

SU MUHTEVASI  (W)

78 views

Üzerine gelen bina yükünü emniyetle taşıyan zemine, temel zemini denir. Binanın sabit ve sonradan eklenen yüklerinin tamamı, yer çekimine göre zemine binecektir. Bu nedenle zeminde, yüklerden doğan kuvvetlerin etkisiyle oluşan deformasyonlara karşı dengenin etüt edilmesi, büyük önem taşır. Zemin, homojen bir yapıya sahip olmayıp bazı yerlerde çürük, bazı yerlerde ise sağlamdır. Bu nedenle önce zeminin etüt edilerek iyice tanınması, daha sonra da projelerin etüdüne ve inşaata geçilmesi uygun olur.

2. Zemin Türleri (Yük Taşıma Durumlarına Göre)

Zeminler, yük taşıma durumlarına göre üçe ayrılırlar:

1. Sağlam Zemin,  2. Orta Zemin,  3. Çürük zemin.

2.1. Sağlam Zemin

Sıkışmaya uygun olmayan, 2-3 m. Kalınlığındaki tabakalar halinde oluşmuş zeminlerdir. Basınç ve çekme gerilmelerine karşı oldukça dayanıklıdırlar. Bunlar, püskürük, tortul yada metamorfik olabilirler.

Püskürük kayaların en belirgin olanları granit, bazalt, kalker ve ince taneli kum taşıdır. Ayrıca sıkışık çakıllı zeminler, sıkı kil, kis ve killi toprak da bu sınıfa girer. Basınca dayanımları 5-30 kgf/cm² arasında değişir.

2.2. orta Zemin

Sıkışmaya uygun, 3-4 m. Kalınlığındaki zemin tabakalarından oluşur. Gravye, kumlu ve killi zeminlerdir. Basınca dayanımları 0,4-5 kgf/cm² arasında değişir.

2.3.Çürük zemin

fazla yük altında kayan sıkışmaya uygun ince kum, ıslak kil, killi toprak, batak arazi, bitkisel ve dolma toprak zeminlerdir. Basınca dayanımları 0.2-0.8 kgf/cm² arasındadır.

3. Zeminin Tanınması

binanın tabandaki taşıyıcı elemanı olan temel, binanın tüm yükünü zemine yaymak durumundadır. Dolayısıyla bu yükü zemin karşılayacaktır. Bu nedenle arsanın seçiminde, zemin bilgisinin önemi de büyüktür. İyi ve sağlam bir zemin seçimi ise, bilinçli ve sağlıklı bir zemin etüdüyle mümkündür. Zeminin tanınması yani zemin etüdü, genellikle aşağıdaki bilgileri elde etmek için yapılır:

1. Zemin tabakalarının cinsi, kalınlığı ve derinliği.
2. Zeminin taşıma gücü.
3. Zemin suyunun en yüksek düzeyi.
4. Kayma ve donma tehlikesi durumu.
5. Yeraltı suyundan dolayı zemin tabakalarında ayrışma ve erime olup olmadığı.
6. Zeminde, betonu bozucu kimyasal ve organik maddelerin durumu.

Bu bilgilerin elde edilebilmesi için ise, binanın önem ve büyüklüğüne göre, aşağıdaki zemin etütlerinin bir yada birkaçı birlikte yapılır.

4. Zemin Etütleri

4.1. Soruşturma Yapmak.

Yapılacak binanın bitişiğinde yada yakınında bulunan binaların zeminleri, güvenilir bir şekilde etüt edilmiş ise ve bunlara ait bilgileri elde edebiliyorsak, bu bilgileri değerlendirmek.

4.2. Muayene Çukurları Açmak.

Zeminde basit bir çukur, galeri yada baca açılır ve tabanından örnekler alınır. Ayrıca burada, zeminin cins ve tabakalarının durumu da kolayca görülmüş olur. Çukurların sayısı ve şekilleri, yapının büyüklüğü ve zemin tabakalarının durumuna bağlı olarak tespit edilir (Şekil 1).

Bu sistemle, belli bir derinliğe kadar inilebilir. Şekil 1 a’da çok derine inilemez. Çünkü çukurun yanları yıkılabilir. Bunun için Şekil 1b’de görüldüğü gibi çukur, kademeli olarak açılır. Her kademeden de ayrı ayrı örnekler alınır. Şayet zemin, dik kademe kazılmasına uygun olmayacak şekilde gevşekse, Şekil 1c’de görüldüğü gibi eğik (şevli) kademeler yapılır. Zemin yine de kendisini tutamayacak derecede gevşek ve kayma yapıyorsa, ileride de göreceğimiz gibi çukurun yanlarına iksa yapılır.

Örnekler çelikten yapılmış, altı açık silindirle alınır. Bu silindire numune silindiri denir (Şekil 2). Silindirin üst kısmına, sert ağaçtan bir başlık geçirilmiştir. Silindir, bu başlıktan vurmak suretiyle zemine dik olarak çakılır. Sonra etrafı temizlenir ve altı, bir kapakla kapatılıp örnek alınır.

Şekil 2 a’da görülen numune silindiri, daha çok killi ve sert zeminler için kullanılır. Kumlu ve gevşek zeminlerde ise, Şekil 2 b’deki silindiri kullanmak daha uygun olur. Burada silindir, zemin edik olarak ve yavaş yavaş itilir. Dikeyliği ise, üstteki su düzeciyle kontrol edilir. Böylece zeminden  alınan örnekler laboratuara götürülür, çeşitli deneylerden geçirilerek gerekli gözlem ve etütler yapılmış olur.

4.3. Sondalama yapmak.

Sondalama ile, çok büyük olmayan arsalar üzerinde çok sayıda delik açarak, zeminin etüdü yapılabilir. Sondalama işi, çapı 2-4 cm ve uzunluğu 3-5 m. olan bir deney mili ile yapılır. Mil üzerinde yer yer çıkıntılar vardır. Milin ucuna takılan sivri uç, yukarıdan vurulmak suretiyle dikey olarak zemine batırılır. Her beş vuruşta bir milin, zemine ne kadar batmış olduğu ölçülerek bir çizelgeye işlenir ve değerlendirilir. Böylece, zemin tabakalarının dayanımı hakkında bir fikir elde edilir. Ayrıca çubuk yukarı çekildiğinde de, çubuğa bulaşan zemin parçaları ve renkleri, zemin tabakalarının cinsi hakkında bir fikir verir. Örneğin çubuk temiz ise zeminin kumlu yada çakıllı, sarımsı yada gri ise killi bir tabaka olduğu anlaşılır. Şekil 3’de deney mili ve parçaları görülmektedir.

Daha iyi bir sondalama, sondalama aleti ile yapılır (Şekil 4). Bu alette mil üzerine yapılan basınç, ağırlıkla kontrol edilebilir. Mil kısmı, eklenebilir parçalar halindedir ve burgulu uç ile zemine daha kolay sokulabilir.

4.4. Sondaj yapmak.

Sondaj, derinlerde yapılan bir zemin araştırmasıdır. Çok derinlere inmek, ya döndürülerek yada vurarak delmekle mümkün olur. Amaç, istenilen derinlikteki zemin parçasını, zedelemeden yukarıya çıkarmaktır.

Sondajlarda kullanılan sondaj parçaları şunlardır:

-          Sondaj uçları.

-          Sondaj çubukları.

-          Sondaj boruları.

4.4.1.Sondaj Uçları

Çelikten yapılan bu uçlar, sondaj çubuklarının ucuna takılarak kullanılırlar.  Şekil 5’de sondaj uçlarına ait çeşitli örnekler görülmektedir.

Önce Şekil 5 a’da görülen helezon delici ile zemin, 1 m. derinliğe kadar delinir. Sonra çıkarılır ve yerine, tespit edilen zemin cinsine göre uygun olan diğer uçlardan birisi takılarak, delme işlemine devam edilir.

Şekil 5 b, c, d ve e’deki uçlar dönerek ilerlerler. Genellikle sert kil, lös vb. zeminlerde kullanılırlar. Vantilli delici uç kumlu, nemli ve yumuşak zeminlerde kullanılır. Ucun aşağıya doğru inmesiyle açılan kapaktan içeriye zemin örneği dolar. Ucun yukarıya çekilmesiyle de, kapak kapanır ve zemin örneği de birlikte yukarıya çekilmiş olur.

Şekil 5 g, h ve ı  uçları vurucu uçlardır. Yukarıdan vurularak ve döndürülerek delme yapılır. Darbe anındaki batma hızı ve dayanımla, zeminin cinsi de anlaşılabilir. Sert kil, marn gibi sıkı ve oturmuş zeminlerde, ağaç kökü bulunan yada kayalık zeminlerde kullanılırlar.

4.4.2. Sondaj Çubukları

Sondaj çubukları, uçlarına sondaj uçları takılmış olarak, demir tel yada demir çubuklarla derinlere indirilirler. Birbirlerine dilli (Şekil 6 a) yada vidalı (Şekil 6 b) olarak eklenirler.

4.4.3. Sondaj Boruları

Derin sondajlarda, burgunun geçtiği zemin tabakalarının bozulmadan, şeklini koruyarak boş bir delik şeklinde kalması, çok defa mümkün olmaz. Onun için bu işin, bir muhafaza borusu ile yapılması, burgulamayla birlikte muhafaza borusunun da ilerleyerek derine inmesi v edeliğin şeklini koruması sağlanır.

Bu borular da birbirlerine vidalı olarak eklenirler (Şekil 7 a). Ayrıca boru kıskaçlarıyla birbirlerine sıkıştırırlar (Şekil 7 b). Boru bilezikleriyle de takviye edilerek,, boruların çarpılması ve burulması önlenir (Şekil 7 c).

4.5. Sondaj Kazığı kullanmak.

Bu metot, 10 m. Derinliğe kadar yapılan zemin etütlerinde hem ekonomik, hem de alınan örneklerin yerleşimi bozulmadan çıkarılabilmesi bakımından kullanışlıdır (Şekil 8).

Adına Burhard Sondaj Kazığı da denilen sondaj kazığı, çelikten yapılmış kalın bir dış boru ve ince bir iç borudan oluşur.

Kazık başı, sert bir ağaçtan yapılmış bir başlıkla takviye edilmiştir. Kazık, zemine dik olarak ve şahmerdanla çakılırken, zemin örneği de iç boruya dolar. Çakma anında açık olan kazık ucu, kazığın yukarıya çekilmesiyle kapanır. Böylece, örnek de bozulmadan alınmış olur.

Sondajlar, delici ucun ısınmasını önlemek, zemini yumuşatmak yada delikteki zemin parçalarını yukarıya çıkartmak için bazen açılan deliğe su dökülerek de yapılır. Ancak çok su dökmek, oradaki kitlenin özelliğini bozabilir.

Sondajlar sonunda alınan zemin örnekleri, doğal nemini kaybetmemesi için hemen parafinle sarılarak paketlenir, kutulara konulup numaralandırılarak laboratuara gönderilir.

Etüt çalışmalarının, zeminde açılan muayene çukurları veya sondaj deliklerinin, sonradan bina temeline zarar vermemesi için, bina oturumunun dışında yapılması uygun olur.

Yukarıda anlatılan zemin etütlerinden başka, önemli ve büyük yapılarda, daha derinlerdeki zemin tabakalarının durumlarını ve bazı özelliklerini öğrenmek amacıyla jeofizik veya fizyolojik metotlar da uygulanabilmektedir. Daha çok maden, petrol vb. yer altı zenginliklerinin araştırılması amacıyla uygulanan bu metotlar, özel bir teknoloji ve uzmanlık dalıdır.

İÇİNDEKİLER

TEMEL ZEMİNİ. 1

1. Tanım.. 1

2. Zemin Türleri (Yük Taşıma Durumlarına Göre) 1

2.1. Sağlam Zemin. 1

2.2. orta Zemin. 1

2.3.Çürük zemin. 1

3. Zeminin Tanınması 2

4. Zemin Etütleri 2

4.1. Soruşturma Yapmak. 2

4.2. Muayene Çukurları Açmak. 2

4.3. Sondalama yapmak. 3

4.4. Sondaj yapmak. 3

4.4.1.Sondaj Uçları 4

4.4.2. Sondaj Çubukları 4

4.4.3. Sondaj Boruları 4

4.5. Sondaj Kazığı kullanmak. 5

214 views

Bu zemin etüd raporu Tahsil Çağındaki Öğrencilere Yardım Derneği adına, 27. Aralık. 2010tarihinde yapımı plânlanan inşaatın oturacağı alanda hafriyat alındıktan sonra açılan iki adet 1,5 m. derinliğinde gözlem çukuru vasıtasıyla zeminin litolojik özelliklerinin belirlenmesi, alınan numunelerin S.D.Ü. Zemin mekaniği Laboratuarında incelenip, zemin tanımlamasının gerçekleştirilmesi ve gözlem çukurları tabanlarında el penetrometresi ile gerçekleştirilen penetrasyon deneylerinin değerlendirilmesi amacıyla hazırlanmıştır. 

2.   ETÜD ALANININ YERİ : 

İnceleme alanı Isparta, Eğirdir ilçesi, Merkez, Modernevler Mahallesi,2520  Ada, 2 Parselde yer alır.

Parselin alanı 521 m² olup, koordinatları ekte bulunan İmar Çapında gösterilmiştir. (EK – 2)

 İnceleme alanının eğimi  % 0 ‘dır. 

3.   İMAR PLÂNI DURUMU : 

İnceleme alanı Isparta belediyesi İmar Plânında konut olarak tahsis edilmiştir. Yapımı plânlanan binanın  yüksekliği 9.50 m. kat adeti 3 ‘dir.  

4.   JEOLOJİ VE TEKTONİK : 

4.1.        Genel Jeoloji – Tektonik : 

İnceleme alanı ve yakın çevresindeki birimler yaşlıdan gence doğru Miyosen yaşlı Ağlasun Formasyonu, Pliyosen yaşlı Volkanikler, Piroklastiklerden oluşan Gölcük Formasyonu ve Kuvaterner yaşlı Alüvyon’dan meydana gelmiştir.

Miyosen Yaşlı Fliş Birimi  (Ağlasun Formasyonu) :

Bu formasyon adını en iyi gözlemlendiği, alt ve üst dokanağın en iyi ayırt edildiği yer olan Ağlasun (Burdur) ilçesinden almıştır. Formasyonun yaşı içindeki fosillerden elde edilen bilgilere göre alt Miyosen (Burdigaliyen) olarak ayırtlanmıştır (Yalçınkaya, 1985).

Fliş karekterinde olan birim Kumtaşı, Marn ve Şeyl ardalanmasından meydana gelmiş olup, topografyada Kirli sarı, Kahverengi ve Gri renkler sunmaktadır.

Pliyosen Yaşlı Volkanik ve Piroklastik Kayaçlar :

Yörede Lav, Dayk ve Piroklastikler halinde ürünleri bulunan volkanizma sonucu, Andezitik ve Trakiandezitik kayaçlar oluşmuş, Piroklastik birimler ise Alt volkano tortul birim, Pomza düzeyleri ve üst volkano tortul birim olarak ayırtlanmıştır.

Alüvyon :

Bölgenin stratigrafik diziliminin en üstünde yer alan Kuvaterner yaşlı alüvyon; kum, silt, mil ardalanmasından ve andezitik çakıllardan oluşmuştur.

4.2.        İnceleme Alanının Jeolojisi :

Etüd alanında yer alan birimler, genel jeoloji bölümünde tanımlanan üst volkano tortul birim ve alüvyon olarak ayırtlanmıştır.

Stratigrafik dizilimin üstünde yer alan birim volkanik kökenli olup, tüf, tüfit, kum, silt ve kil’den oluşmuştur.

Laboratuar deneyleri sonucu zeminin tanımlanması  SP – SM cinsi olarak belirlenmiştir.

Afet Bölgelerinde yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliğe göre ise inceleme alanının zemini gevşek kum oranı yüksek zemin olup, zemin grubu D, yerel zemin sınıfı  Z 4 ‘dür.

5.   YER ALTI SUYU DURUMU :

D.S.İ. XVIII.  11. Sondaj Teknik Şube Müdürlüğü verilerine göre ve inceleme alanı yakınında açılan yer altı suyu sondaj çalışmaları gözlemlerinden edinilen bilgiler, inceleme alanında yer altı suyu seviyesinin yüzeyden itibaren en az 50 m. derinde olduğunu ve yer altı suyu seviyesindeki değişimlerin yapı temeline etkisi olmayacağını göstermektedir.

6.   AFET DURUMU :

İnceleme alanında karşılaşılabilecek, heyelan, kaya düşmesi, su baskını, feyezan problemi yoktur.

7.   DEPREM DURUMU :

Afet Bölgelerinde Yapılacak yapılar Hakkında Yönetmelik’te (2 Eylül 1997 tarih ve 23098 mükerrer sayılı Resmi Gazete’de yayınlanan) belirtildiği üzere ve ekte verilen deprem bölgeleri haritasına göre Isparta ili 1. Derece deprem bölgesi içerisinde yer almaktadır.

Isparta ili ve civarının sismisitesine bakıldığında bu bölgenin 60 yılda bir defa 8. Derece veya üzerinde, 180 yılda bir defa 9. Derece veya üzerinde bir şiddetle sarsılmış olabileceği daha önceden yapılan çalışmalarda belirtilmiştir.

Isparta ili ve civarı deprem tehlikesi gösteren kırıklı bir yapıya sahiptir.

Yapılardaki deprem  hasarlarının çok yakın yapılarda bile farklılıklar göstermesi, bazı yapılarda hasarın çok fazla, diğerlerinde daha az olmasının nedeni yapının üzerine inşa edildiği zeminin ve yapı temel tipinin farklı olmasından kaynaklanmaktadır.

Bu nedenle inceleme alanında inşa edilecek yapının temeli, depreme dayanıklı olarak projelendirilmeli, deprem yükünü yatay yönde karşılayan perde kolay ve sömel papuçları arası bağlantı kirişlerinde deprem için öngörülen detay mutlaka uygulanmalıdır.

Isparta ili ve civarında meydana gelen, deprem kataloglarında yer alan ve şiddeti VI MM.den büyük olanlar aşağıda gösterilmiştir:

            Deprem yönetmeliğindeki zemin sınıflamasına paralel olarak zeminlerin sismik sınıflandırılması da aşağıdaki tabloda belirtildiği gibidir :

            İnceleme alanındaki zemin gevşek – yumuşak zemin olduğundan

 Vp / Vs   =  3 – 6 ,     Vs  <  200 (m/sn) ‘dir.

Vs  =  Kayma Dalgası Hızı’dır.

Vp / Vs Hız oranı arttıkça deprem şiddetinin, dolayısıyla deprem hasarının artmakta olduğu bir çok araştırmacı tarafından somut örneklerle belirtilmiştir.

            Vp / Vs  Hız oranının 1,5 – 6 arası değerleri jeolojik birimlerin sıkılık ve konsalidasyon derecesini göstermeleri zemin oturmaları ve zemin sıvılaşmaları hususunda yerel zemin koşullarını ayırt etmede çok yararlı ip uçları sağlamaktadır. Buna istinaden inceleme alanı zemini hız oranı  Vp / Vs  = 3 – 6 olduğundan deprem esnasında hasarı ve deprem şiddetini arttırıcı özelliktedir.

            İnceleme alanını etkileyebilecek en yakın diri fay Burdur fayı olup, etüd sahasına yaklaşık 25 km. uzaklığındadır.

            Etüd sahasına yakın diğer faylar yaklaşık  55 km. uzaktaki Dinar  Fayı, ve  25 km. uzaklıktaki İğdecik Fayı’dır.  Burdur ve Dinar faylarında geçmiş yıllarda meydana gelen depremler Isparta ve civarında da hissedilmiştir.

            Bu nedenle inşaat esnasında deprem için öngörülen detaylar hassasiyetle uygulanmalıdır.

8.   JEOTEKNİK ARAŞTIRMA VE DEĞERLENDİRME :

Etüd alanını oluşturan zemin grubu D,  yerel zemin sınıfı Z 4 dür. 

Yer altı suyu seviyesi zemin yüzeyinden itibaren 50 m.’den daha fazla  derinde olduğundan zemin sıvılaşma potansiyeline etkisi yoktur.

Zeminin kayma dalgası hızı  V_S =  200 m/sn.’dir.

Afet bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliğe göre;

Zeminin Etkin Yer İvmesi Katsayısı  A ₀  =  0,40 ‘dır.

Bina önem Katsayısı    I  =  1,0

 Spektral Katsayısı :

            S(_T)  =  1 + 1,5 T / T_A                        (0 ≤ T ≤ T_A)

S(_T)  =  2,5                                        (T_A <T < T_B)

S(_T)  =  2,5 (T_B /T) ^0.8                        ( T > T_B)

Spektrum Karakteristik Periyotları :

Z 4  Yerel Zemin Sınıfı İçin   T_A  =  0,20,     T_B  =  0.90 saniye.

A (_T)  =  Ao . I . S (T)

A (_T)  =  0,40 . 1. 2,5

          A (_T)  =  1,00   

A (_T)  =  Spektral İvme Katsayısı, 

             T    =   Bina doğal periyodu,

                T    =   Bina Hakim Titreşim periyodu 0,40 alınabilir.

            Zeminin şişme, çökme potansiyeli yoktur. Temel kazısı esnasında çökme olasılığı yoktur. İnşa edilecek binaya bitişik komşu bina olmadığından, komşu binaların temeline, kazı esnasında etki gelmeyecektir.

9.   JEOTEKNİK ARAŞTIRMA YÖNTEMLERİ :

9.1.        Araştırma Çukuru :

İnceleme alanında 2 adet araştırma çukuru açılmıştır Bu çukurların derinliği hafriyat alındıktan sonra 1.5 m. dir. Araştırma çukurlarından numuneler alınmış ve çukurların tabanında penetrasyon deneyleri yapılmıştır.

9.2.        Laboratuar Deneyleri :

      Araştırma çukurlarından alınan 2 adet örselenmiş numune S.D.Ü. Zemin mekaniği Laboratuarında zemin özellikleri araştırılmak üzere incelenmiş, deney sonuçları antetli ve normlara uygun formalara işlenerek rapora eklenmiştir.

9.3.        Zemin Mekaniği Deneyleri :

        Zeminde  Kil + Silt oranı  %5 olduğu için kıvam limitleri deneyleri yapılmamıştır. Zeminde plastiklik söz konusu değildir.

9.4.        Arazi / İn – Situ Deneyleri :

Penetrasyon Deneyi :

İnceleme alanında  el penetrometresi ile yapılan penetrasyon deneylerinde Temel Derinliği  D_f  = 2 m. ise,

Ɣ_nihai  =   4,5 kg / cm²

Ɣ_zem  =   1,5 kg / cm²    bulunmuştur.

Ɣ_nihai  =   Nihai Taşıma Gücü

Ɣ_zem   =   Zemin Emniyet Gerilmesi 

10.        SONUÇLAR VE ÖNERİLER :

1. Açılan gözlem çukurlarından alınan numunelerin incelenmesi sonucunda zemin grubu D, yerel zemin sınıfı  Z 3 ‘dür. (Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliğe göre).
2. İnceleme alanında açılacak temel kazısı esnasında zemin, hiçbir tahkimata gerek kalmadan kendi stabilitesini koruyabilecek özelliktedir.
3. İnşaatta Mütemadi temel tipi tercih edilmelidir.
4. Zeminde drenaja gerek yoktur.
5. Temel zemininde iyileştirme çalışmasına gerek yoktur.

           f.   Temel Zemininin Nihai taşıma gücü:        _nihai  =   4,5 kg / cm²

Temel  Zemini  Emniyet Gerilmesi            _zem  =   1,5 kg / cm²‘dir.

(Df  =  Temel Derinliği  en az  2 m. ise).   

g.   Zeminin çökme, şişme, sıvılaşma potansiyeli yoktur.

h.   Zeminin Etkin Yer İvmesi Katsayısı   A₀   =  0,40

Zeminin Spektral İvme Katsayısı       A(_T)  =  1.00

T_A  =  0,15,     T_B   =   0,60  olduğundan

Statik Hesaplarda Bina Hakim Titreşim Periyodu 

T  =  0,40 saniye olmalıdır.

1. Zeminin  homojen yapıda olması yapılacak binada farklı oturmaların,   dilotasyon derzleri tarafından karşılanabileceği sınırlardadır.
2. İnşaat alanı civarında heyelan, kaya düşmesi, feyezan, sel baskını potansiyeli yoktur.

11.       YARARLANILAN  KAYNAKLAR : 

1. Isparta Güneyinin Jeolojisi ve Pomza yataklarının İncelenmesi,  Bitirme Tezi,  G. Güven ERKAN,  Isparta, 1989.
2. Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, TMMOB, İnşaat Müh. Odası, ANKARA.
3. S.P.T. Deneyi Sonuçlarının Zemin Emniyet Gerilmesi Tayininde Kullanılması, Gönül BALKIR, Karayolları Araştırma Fen Enstitüsü, ANKARA; 1973. 
4. 3.   İMAR PLANI DURUMU :

İnceleme alanı Isparta Belediyesi İmar plânı içerisinde olup konut olarak tahsis edilmiştir.

Yapımı tamamlanmış olan binanın yüksekliği  15.50 m.,  kat adedi 5 ‘tir.

369 views

Bu çalışma 2010 – 2011 öğretim yılında Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Maden Arama dersi uygulama ödevi olarak hazırlanmıştır.

1.1. Coğrafya

Çalışma alanı 1/25000 ölçekli Isparta M 25–01 paftasını da 81–82 boylamlarıyla, 90–91 enlemleri arasında kalan yaklaşık 450 m²’lik bir alanı kapsamaktadır. (Şekil – 1)

1.1.1. Morfoloji

Çalışma alanının topografik durumu bölgenin jeolojik durumuna bağlı olarak değişmektedir. Bölgede küçük Söbü tep 1368 m, Erenler Tepe 1308 m katlarıyla çalışma alanının başlıca yükseltilerini temsil etmektedir.

1.1.2. Akarsular

İnceleme alanında Suaçığı Dere, Horozyokuşu dere gibi mevsimlik drenaj ağları bulunmaktadır.

1.1.3. İklim

İnceleme alanı genel olarak Akdeniz iklimi ile karasal iklimin etkisi altındadır. Yazlar sıcak ve kurak, kışlar soğuk ve yağışlıdır. Yıllık yağış ortalaması 70 cm civarındadır. En yüksek sıcaklık 35⁰C, en düşük sıcaklık  -10⁰C’dir.

1.1.4. Bitki Örtüsü

Çalışma sahası genel olarak Akdeniz bitki örtüsü özelliği taşır.

1.1.5. Yerleşim Alanları

Başlıca yerleşim merkezleri güney batısında Mehmet Tönge Mahallesi, güney doğusunda Çünür mahallesidir.

1.2. Amaç ve Yöntem

Bu çalışma maden arama dersi uygulaması kapsamında, bir maden sahasına ait poso alanının sınırlarının belirlenmesini amaçlar. Çalışma arazi ve büro çalışmaları sonucunda tamamlanmıştır. 

 1.3. Önceki Çalışmalar

Çalışma alanı ve yakın çevresinde çeşitli araştırmalar tarafından jeolojik incelemeler yapılmıştır. Sahada yapılan çalışmaların çoğunluğu genel jeoloji ve stratigrafik olarak gerçekleştirilmiştir. (Karaman ve diğ.,1988 , 1989; Aşık, 1992; Görmüş ve Karaman 1992; Görmüş ve Özkul, 1995)

İnceleme alanının dışında Keçiborlu kükürt yatakları ile ilgili Saniz (1985); yörenin tektoniğini Koçyiğit (1984); jeolojisi Yalçınkaya ve diğ.(1986), Yalçınkaya (1989) tarafından çalışılmıştır. Bunlardan Yalçınkaya ve diğ.(1986) Antalya körfezi ile Burdur-Hoyran-Beyşehir gölleri arasında uzanan ve körfeze paralel bir ters “V” oluşturan Isparta Büklümünün jeolojik sorunlarını çözümlemeye çalışmışlardır. Ayrıca Gutnic ve diğ. (1979) çok geniş alanları kapsayan bölgesel ölçekli jeolojik incelemelerinde bölgenin stratigrafik ve tektonik evrimim aydınlatmaya yönelik sonuçlar elde etmişlerdir.

2. Stratigrafi

2.1. Söbüdağı Kat (Uks)

Tanım ve Yayılım:

Bölgedeki tektonizma koşullarından büyük ölçüde etkilenme olan kireçtaşları, şiddetli kırıklı ve kıvrımlı bir yapı kazanmıştır. Faylanmalar boyunca breşik zonlar gelişmiştir. Birimin en fazla yaygınlık gösterdiği Söbüdağ civarında ekseni yaklaşık KB-GD istikametinde uzanan düzensiz asimetrik bir antiklinal bir yapısı mevcuttur. Devrik bir kıvrım özelliğinde izlenen bu antiklinal’in doğu kanadı tektonik bir dokanak boyunca Eosen birimleri üstlenmektedir. Söbüdağ kireçtaşlanm kesen bir çok fay düzlemi mevcuttur. Bu faylardan en önemlisi, Isparta – Ankara karayolu boyunca gözlenen yüksek eğimli bir fay niteliğinde olanıdır. KB – GD doğrultulu bu fay boyunca batıdaki Söbüdağ kireçtaşları, doğudaki Eosen yaşlı birimler üzerine tektonik olarak bindirmiştir.

Litoloji:

Kireçtaşları gri renkli, kalın, çok kalın tabakalı ve masif  özelliktedir.

Kalınlık:

Alt sınırı belli olmamakla beraber 500 m.’den fazla olduğu tahmin edilmektedir.

Dokanak İlişkisi:

Söbüdağ kireçtaşlarının alt sınırı gözlenemediğinden kendinden yaşlı birimlerle olan dokanak ilişkisi bilinmemektedir. Söbüdağ kireçtaşının üstünde ise uyumlu olarak Maestrihtiyen yaşta Senirce kireçtaşı yer alır.

2.2. Senirce Formasyonu

Tanım ve Yayılım:

Birimin adı inceleme alanının dışında bulunan ve en iyi gözlendiği Senirce köyünden verilmiştir. İnceleme alanında Büyük Söbütepe ve Küçük Söbütepe’lerinin batı eteklerinde yüzeylenme vermektedir.

Litoloji:

Formasyon, pelajik kireçtaşlarıyla temsil edilmekte olup, Folk’a (1962) göre biyomikrit; Dunham’a (1962) göre çamurtaşı özelliğindedir.

Dokanak İlişkisi:

İstifin alt dokanağı Söbüdağ Kireçtaşı üyesi ile olan ilişkisi su altı uyumsuzluğu olarak kabul edilmektedir. Üst dokanağı ise Kocatepe formasyonu ile paralel uyumsuz olarak kabul edilmektedir. Bununla beraber Söbüdağ ve Senirce kireçtaşları uyumlu kabul edilmiştir. Çünkü saha verileri uyumluluk ilişkisini destekler.

Kalınlık:

Formasyonun kalınlığı 50 – 100 m. arasında olmasına rağmen Batı Toroslar’da 250 m. kalınlığında hatta Ağlasun – Bucak dolaylarında bu kalınlık daha fazla olduğu sanılmaktadır.

2.3. Kızılkırma Formasyonu

Tanım ve Yayılım:

Formasyon Söbüdağ’ın batısındaki vadi boyunca düzgün ve sürekli bir şekilde yaklaşık 2.5 km²‘lik bir alanda yüzeyleme verir.

Litoloji:

Formasyonun egemen olarak 100 – 150 m. kalınlıkta, açık kırmızı – bordo ve yer yer açık yeşilimsi, gri renkli şeyl, kiltaşı, çamurtaşı, türbidik kumtaşı ve killi kireçtaşı ile bunlarla ara katkılı çakıl taşı ile detritik kireçtaşı seviyelerinden oluşur. Alt kesimlerde bulunan şeyl ve çamurtaşı laminalı, kolay kırılgan bir yapı sunar. Daha üstlere doğru genellikle iri kum tane boyutunda kalın bir türbidik seri yer alır.

Bu sırada bu kesimlerde kiltaşı, killi kireçtaşı ile ara katmanlı açık yeşilimsi gri renkli kumtaşı, mikrobreş çakıltaşı ve detritik kireçtaşı orta – kalın katmanlı bir yapı sunar. Renginden dolayı Kretase yaşta kireç taşlarından kolaylıkla ayırt edilebilir.

Genel olarak kırmızımsı killi kireçtaşıyla başlar. İnce laminalı, kırılgan nitelikli olan killi kireçtaşı yaklaşık 18-20 metre bir kalınlığa sahiptir. Bunun üzerine gelen boz renkli kalın tabakalı kumtaşı gelmektedir. Söz konusu birim içersinde kuvars, radyolarit, serpantinit ve volkanik kayaç parçacıkları bulunur. Toplam 14 – 15 m. kalınlığa sahip kumtaşı üzerine açık gri renkli, böbreğimsi ayrışma yapılı mikritik dokulu çamurtaşı gelir. Sert nitelikli olan çamurtaşı yaklaşık 10 – 12 m. kalınlık gösterir. Bunun üzerine ise kalsit, kuvars ve çört, volkanik kayaç kırıntılı mikrokonglomera gelir. Yaklaşık 8-10 metre kalınlık gösteren bu birimin üzerine ise kil bağlayıcılı çok kolay kırılabilen kalkerli kumtaşı gelir. Kalkerli kumtaşı kuvars, radyolarit, kalsit ve volkanik kayaç çakılları oluşturur.

Dokanak İlişkisi:

Kızılkırma formasyonu, Senirce kireçtaşıyla uyumlu; üst dokanağı ise, Isparta filişi ile geçişli olarak kabul edilmektedir.

2.4. Kayıköy Formasyonu

Tanım ve Yayılım:

Birimin adını Isparta – Ankara karayoluna 4 km. mesafede yer alan Kayıköy’den almıştır. Birim ilk kez Gudnich ve diğ (1979) tarafından Isparta çevresindeki Eosen filiş çökelleri için kullanılmıştır. Keçiborlu – Isparta arasında Kayıköy formasyon olarak tanımlanmıştır. (Karaman ve Diğ 1988).

Litoloji:

Formasyon, egemen olarak killi kireçtaşı, kiltaşı, şilt, kumtaşı ve konglomera ardalanmasından oluşur. Egemen litolojiler kumtaşı ve kireçtaşıdır. Arazi gözlemlerinde genellikle açık – koyu gri, yeşilimsi gri, kırmızımsı, kahverengimsi, yeşilimsi sarı, sarımsı renklerde gözlenir.

Killi kireçtaşı yüzeyde kırmızımsı gri, pembe ve bazen de gri ayrışma renkli ve çatlaklıdır. Kumtaşları yeşilimsi renkli yer yer kaba tanelidir. Tabaka kalınlıkları birkaç cm’den m. mertebesine ulaşabilmektedir.    

2.5. Alüvyon ve Birikinti Konisi

Kayıköy dolaylarında, Kabak tepenin batısından güneye doğru yaklaşık 6 km²‘lik bir alanda yüzeylerime vermektedir. Alüvyonlar gevrek tutturulmuş, kalsit, kum- çakıl ve bloktan oluşan güncel çökelleri oluşturmaktadır. Malzemesi ise çevredeki kireç taşlan, ofiyolitli karmaşık denizel kırıntılı birimler ile Gölcük volkanizmasıdır.

Birikinti konisi inceleme alanında Süleyman Demire! Üniversitesi Kampus sahasının kurulduğu yerde bulunmaktadır. Kampus alanında bulunan birikinti konisini Söbüdağ kireçtaşları ile Kayıköy formasyonu dokanağında gelişen KKB uzanımlı, vadi boyunca aşınan birimlerden sağlanan malzemelerden oluşmuştur. 

3. YAPISAL JEOLOJİ

İnceleme bölgesi tektonik yapısını Kretase sonundan itibaren, etkili olmaya başlayan Alpin orojenezi ile kazanmıştır. İnceleme alanındaki yapısal özellikler aşağıdaki sıraya göre sunulmuştur.

1. Tabakalanma
2. Uyumsuzluklar
3. Kıvrımlar
4. Faylar
5. Eklemler

3.1. Uyumsuzluklar:   

İnceleme alanında tüm birimler birbirleriyle uyumludurlar. Yalnız en üstte gözlenen alüvyon ve birikinti konileri yaşlı birimleri uyumsuz olarak örterler.

3.2. Kıvrımlar:

Çalışma alanında yer alan kaya birimleri değişik yönlü basınç gerilmelere etkisi ile farklı gidiş ve türde kıvrımlarıma geçirmişlerdir. İnceleme alanında Söbüdağ, Kayasivrisi tepeye Erenler tepe civarında bir çok antiklinal ve senklinal yapısı yanında küçüklü bir çok kıvrım ve kıvrımcıklar oluşmuştur.

İnceleme alanındaki kıvrımlar şunlardır;

3.2.1. Söbüdağ Antiklinale:

İnceleme alanının kuzeyinde kampus sahası bitişiğinde büyük ve küçük Söbü tepelerini birleştiren hat boyunca uzanmakta olup

yaklaşık K-KB, G-GB gidişlidir. Dalım yönü G-GB’ye doğru dalım miktan ise 20 civarındadır. Kanatlarının eğilimleri yaklaşık 15-30 derece civarında değişir. Düzensiz ve asimetrik kıvrım niteliğinde olan antiklmal’in doğu kanadı, Söbüdağ ters fayı nedeni ile Eosen yaşlı Kayıköy formasyonu üzerine tektonik olarak itilmiştir.

3.2.2. Erenler Cevizli Burun Kıvrımları

İnceleme alanının batısındaki Kayıköy formasyonunun içerisinde gelişen kıvrım paylarını kapsamaktadır. Bu kıvrımlar kuzeyde Erenler tepeden başlar çalışma alanının dışında bulunan Cevizliburun tepe arasında kalan bölgede izlenir. Her biri arasında 5-7 km. uzunluklara sahip büyük ölçekli bir çok antiklinal ve senklinallerden oluşan bu kıvrımlar birbirine paralel olup, kıvrım eksenleri ortalama KB – GD gidişlidir. KD -GB gidişli basınç gerilmelerinin etkisiyle gelişen kıvrımların kanatlarındaki eğim miktarları 25 – 45 arasında değişir. Kıvrım kanatlarındaki egemen tabaka doğrultulan birbirlerine ve kıvrım eksenlerine paraleldir.

3.3. Faylar

Bölgenin tektonik yapısı ile oluşmuş birçok fay jeolojik ve morfolojik belirtilerle tanınmaktadır.

İnceleme alanında bir çok fay tespit edilmiştir. Bunlarda eski tektonik dönemlerde bölgede meydana gelen en önemli fay, Söbüdağ ters fayıdır. Bu fay ile Üst Kreatese yaşlı kireçtaşı kütleleri, Aosen yaşlı Kayıköy formasyonu üzerine itilmiştir.

İnceleme alanındaki bazı faylar şunlardır:

3.3.1. Söbüdağ Fayı

Eğim atımlı ters bir faydır. İnceleme alanında büyük ve küçük Söbüdağlarının doğu yamacında ve Isparta – Ankara karayoluna paralel olacak şekilde yüzeylenme verir. Söbüdağ ters fayının doğrultusu K20B olup, eğim yönü GB’ya doğrudur. Fay aynası Söbüdağ batısında bir kaç yerde gözlenmiş olup, fayın eğim miktarının 45 büyük olması nedeniyle yüksek açılı bir ters fay olarak tanımlanmıştır. Söbüdağ ters fay boyunca fayın batısında yüzeylenme veren üst Kretasa yaşlı Söbüdağ kireç taşlan doğudaki Eosen yaşlı Kayıköy Formasyonu üzerinde tektonik olarak itilmiştir. Fay güneyde, Süleyman Demire! Üniversitesi Kampusu dolaylarından daha kuzeye doğru yaklaşık 8km, izlenir. Söbüdağ fayının atımı düşüktür. Arazi ve harita verilerine göre 75-100 m.lik bir kalınlığa sahip olmaktadır. Çünkü bu fay sonucu, Söbüdağ kireçtaşları ile üzerindeki Kızılkırma ve Kayıköy formasyonları arasındaki ilksel düzenli stratikrafik dokanak ilişkisi bozulmadan korunabilmiştir,

3.3.2. Kayıköy Fayı:

Kampus güneyinden başlayarak Kayıköy ve inceleme alanı dışında yer alan Yakaöran’e doğru devam eder. İnceleme alanı yüksek topografyası ile Isparta ovasını birbirinden ayıran bir normal faydır. Kırıntılı Kayıköy formasyonu ve alüvyon dokanağında geliştiği için, devamlı, belirgin ve açık fay aynası göstermez. Ancak sert ve dayanımlı kayaçların bulunduğu bazı kesimlerde kayma düzlemlerine rastlanabilir. Paylanma dolayısıyla düzenli tabakalanmaya sahip Kayıköy formasyonunda fay sonu boyunca yer yer düzenliliğin bozulduğu görülür. Fayın arazide takibi ve aynası belirgin görülmediği için muhtemel bir dokanakla gösterilmiştir. Bu fayın varlığını, kanıtlayan en önemli olay harita alanında bulunan KB – GD uzanımlı kıvrım ekseni, faylar ve sırtların genel gidişinin alüvyon dokanağı boyunca birden kesilmesidir. Diğer yandan Kayıköy fayı gidişi her iki birim arasında eski zamanda işlemiş sıralı gidişli bir çok paleo sıcak veya soğuk su kaynaklan bulunduğu görülmüştür.

Ayrıca bu kaynaklar ve yakın civarında yoğun traverten oluşmalarına rastlanılması, fay sonu boyunca işleyen soğuk ve sıcak sularla ilgilidir. Günümüzde bu kaynakların kurumuş olması fay çizgisi boyunca travertenlerin varlığı ve Eosen ve Kuvaterner yaşlı iki birimin tektonik bir dokanakla karşı karşıya gelmesi bu fayın varlığına işaret etmesi bakımından önemlidir.

3.4. Eklemler

İnceleme alanındaki kayaçlar, değişik yanlış teknotik kuvvetleri etkisi altında kalarak bir yandan kıvrım ve faylarıma gibi önemli makro yapılarla deforme olurken, diğer yandan değişik yönlü bir çok eklem sistemi tarafından kesilmiştir (Karaman 1994).

Ayrıca inceleme alanındaki kayaçlar, litolojik ve fiziksel özelliklerine göre az çok eklemler gösterirken kireçtaşı, kumtaşı gibi rijit kayaçlar marn, şeyi gibi oldukça deformasyona müsait kayaçlara göre daha çok eklem bulundururlar. İnceleme alanındaki eklemler iki özellik gösterirler. Özellikle kireçtaşı ve kumtaşındaki eklemler düzgün, pürüzsüz yer yer kalsit dolgulu ve daha fazla devamlıdır. Buna karşılık bazı eklemler çok pürüzlü eklem boylan küçük orta daha az devamlıdır

Kireçtaşlarındaki çatlak düzlemi ölçümü sonucunda egemen çatlak düzlemleri:

l- K10P / 65 KD           

2- K45D / 75G        

3- K70D / 80 KB zorunludur.

Gerek arazi gözlemlerinde ve gerekse yapısal gerilmelerle olan jeomekanik ilişkilerinde bu çatlaklardan K10B ve K70D doğrultulu olanların muhtemelen makaslama çatlakları, K45D doğrultulu olanların ise tansiyon çatlakları olacağı öngörülmektedir (Karaman 1994).

4. EKONOMİK JEOLOJİ

4.1. Maden Yatakları

Çalışma alanında au – ag yatağı ENKA A.Ş. isimli özel bir şirket tarafından işletilmektedir. Haritada görülen sınırlandırılmış olan paso alanı olarak kullanılmaktadır.

4.2. Endüstriyel Hammaddeler

4.2.1. Kalker

Bu alanda bol miktarda kireç taşı bulunmaktadır. Bunlardan kırma taş olarak yararlanılmaktadır.

4.2.2. Kil  

Orta   Eosen   yaşlı   Kayıköy   formasyonundaki   killi seviyelerden fabrika için kil hammaddesi sağlanmaktadır. Yukarıda anlatılan kil ve kalker çimento sanayisinde portland çimentosu imali için gerekli olan hammaddelerdir. Burada kil ve kalkerin belirli oranlarda karıştırılarak döner çimento fırınlarında 1300 – 1450 C’ye kadar pişirilmesiyle elde edilen klinkere alçıtaşı katılarak öğütülmesiyle elde edilir. Pişirme sırasında 200 – 300 de kilin yapısındaki kristal suyu ayrılır. 700 – 900 de kalkerler CaO’e dönüşür. 950 -1000 de CaO diğer oksitlerle birleşerek,

Monokalsiyum slikat             (CaO, SiO)

Monokalsiyum alümünat        (CaO, A1O)

Monokalsiyum ferrit              (CaO, FeO)

Gibi maddeler meydana gelir. Daha sonraki aşamalarda 1100 – 1200 de Dikolsiyum silikat 2(CaO, SiO), 1250 -1300 de Trikalsiyum Alüminat 3(CaO- A1O), Tetra kalsiyum Alümina Ferrit 4(CaO , A1O) ve Trikalsiyum silikat 3( CaO , SiO) oluşturur. Bu oluşan kilin ağırlığı %1 – 3 alçıtaşı katılarak öğütülürse portland çimentosu elde edilir.

KAYNAKLAR:

-                BAŞARAN, M., 1991. Kayıköyü Dolayının Jeolojisi, S.D.Ü., Müh. Mim. Fak. Bitirme Tezi, Isparta.

-                EFE, A., 1997. Bucak (Burdur) Kuzeyinin Jeolojisi, S.D.Ü. Müh. Mim. Fak. Bitirme Tezi (yayınlanmış), Isparta.

-                GÖRMÜş, M., KARAMAN, E., 1992. Facies Changes and New Stratigraphical Paleontological Data in the Cretause Tertiary Boundary Around Söbüdağ (Çünür-Isparta), Çukurova Üniversitesi Yerbilimleri, Adana, 21, 43-54 p.

200 views

Menderes masifinin en yaşlı kayaçlarını oluştururlar. Gnayslar burada büyük bloklar halinde gözükürler. Biraz yukarıda ise gnayslar tek düzeliğe geçerler. Gnayslar bünyelerinde kuvars, feldispat, biyotit, muskovit, granat, piroksen, amfibol gibi kayaç yapıcı minerallere sahiptirler. Bu kayaçlar ayrıca zirkon, turmalin, apatit, titanit gibi aksesuvar mineraller içerirler. Köken kayacın kimyasal bileşimine bağlı olarak gnayslar stavrolit, disten, sillimonit, ondalusit, kardiyerit, korund, skapolit ve spirel içerebilirler. Gnayslardaki yeşil renk kloritten ileri gelir. Gnayslarda bazen mafik mineraller kayboluyor ve felsik mineraller egemen oluyor. Böyle durumlarda gnays kuvarsitmiş gibi gözüküyor. Gnayslar içerdikleri koyu renkli minerallerin dizilimi sonucu belirli dokusal özellikler gösterirler. Bunlar; bantlı, çubuksal, gözlü gnays olarak adlandırılır.

Menderes masifi sıkışma tektoniğinden sonra yükseliyor ve gerilme tektoniğine maruz kalıyor ve graben (rift) zonları K-G’ye doğru Gediz, B. Menderes, K. Menderes olarak adlandırılıyor. Graben zonları epitermal cevher zuhurları ve jeotermal sular olarak kendini belli ediyor. Salihli, Kurşunlu, Çamurlu jeotermal suları K. Menderes’e en iyi örnek; Bayındır, Dereköy sıcak suları K. Menderes epitermal cevher zuhurlarına en iyi örnek; Emirli Antimon yatağı, Hüre arsena-piritli altın yatağı B. Menderes’e epitermal cevher zuhurlara en iyi örnek; Kızıldere Germencik, Ömerdere, Salavatlı jeotermal suları B. Menderes’e en iyi örnek olarak verilebilir.

Durak 2: Atça / Sultanhisar Şistleri

Menderes masifinde prekambriyen yaşlı gnayslar paleozoyik yaşlı şistler, fillitler, kuvarsitler ve mermerler tarafından örtülürler. Buradaki fillitler yapraksı doku şekli ile mermerler ise çok sıkı çatlaklı masif yapısı ile tanınırlar.  Buradaki mikaşistler paleozoyik yaşlı ve tipik örnekleri yoktur. Fakat dokusu ve içerdiği mineral dolayısıyla mikaşistleri temsil ederler. Şistler kendilerini şistozite dokusu ile gösterirler. Ana mineral olarak muskovit, biyotit, klorit, kloritoid, granat, stavrolit, disten, sillimonit, kuvars, feldispat, amfibol, epidot mineralleri ile birlikte turmalin, grafit, apatit, zirkon, titanit ve demiroksit gibi tali mineraller bulunabilir.

Durak 3: Kızıldere Jeotermal Alanı ve Santrali

Alan Denizli / Sarayköy yakınlarında B. Menderes rift zonunun en doğusunda bulunmaktadır. Jeotermal alanda tabanda en derinde prekambriyen kambriyon yaşlı gnayslar bulunmaktadır. Gnaysların yaklaşık yaşı 570 ile 600 milyon arasındadır. Gnaysların üzerine şistler gelir ve daha sonra mermerler yer alır. Tabakaların eğimleri Kuzeye doğru, doğrultuları D-B yönündedir. Bu metomorfik kayaçlar tersiyer yaşlı sedimanter kayaçlar tarafından örtülmektedir. Bu sedimanter kayaçlar sırası ile; Kızılburun Formasyonu, Kolonkaya Formasyonu, Sazak Formasyonu, Tosunlar Formasyonu’dur.

Alanda D-B yönlü faylar bulunmaktadır. Bu faylar KD-GB, KB-GD yönlü çapraz faylarla tektonik olarak kesilmiş durumdadırlar. D-B yönünü kesen genç faylar jeotermal sular ve epitermnal oluşukluklarla karakaterize edilirler. Jeotermal suyun ekonomik olabilmesi için rezervuar olabilmesi gerekir. 3 farklı rezervuar kayacı var. En sığ ve  yüzeye yakın olanı Sazak Formasyonu’dur. Sazak Formasyonu kireçtaşlarından oluşmaktadır. Derinliğe gittiğimizde şistler içindeki mermerler 2. rezervuarı oluşturmakta, yani derin rezervuar. 3. rezervuar olarak gnayslar düşürülmekte. Şu an için gnayslardan üretim yapılmamaktadır.

Jeotermal sularda rezervuar sıcaklığını ya direkt ölçerek bulabiliriz. Kuyu içine termometre indirerek ölçebiliriz ya da jeokimyasal analizlerden faydalanarak belli formüller yoluyla rezervuarı hesaplayabiliriz.

Kızıldere Jeotermal Santralinde 9 adet üretim kuyusu bulunup tüm üretimler bu kuyulardan yapılmaktadır. Bu kuyuların en fazla derinliği 2261 metredir. Burada üretilen buhar sayesinde elektrik üretiliyor.

Jeotermal sular seracılıkta, termal hamamlar, tekstil endüstrisinde, bir takım maddelerle renk değişiminde, kuru buz yapımında kullanılır.

Jeotermal alandaki en büyük sorun sular yukarı doğru çıktığında basınç ve sıcaklık azaldığında kabuklaşma = karbonatlaşma meydana geliyor. Böylece aragonit ve kalsit oluşuyor. Aragonit yüzeye yakın yerlerde, kalsit yerin derinliklerinde meydana geliyor.

Durak 4: Pamukkale, Tekke Hamam Sıcak Su Kaynakları ve Travertenler.

“Kırmızı su” denilen lokasyon Pamukkale jeotermal alanı içinde bulunmaktadır. 1994-1995 yıllarında bu suyun sıcaklığı 55 ⁰C idi. O zamandan beri suyun sıcaklığı 5-10 ⁰C düştü. Burada çıkan sular jeotermal su değil, yer altı suyu karışımı jeotermal sudur. Yer altı sularının karışmasıyla suyun sıcaklığı düşüyor. Kalsiyum, bikarbonat tipi sular Pamukkale’dekine benzer sıcaklık ve basıncın düşmesi ile aktif travertenler oluşuyor. Burada kaynak tektonik hareketlerle yer değiştiriyor. Pamukkale’de beyaz renk varken burada kırmızı renk hakim, çünkü fazla demir oranı olduğu için.

Pamukkale sıcak su kaynağı esas kaynağı oluşturmaktadır. Yüzeyde 35 ⁰C sıcaklık vardır. Kalsiyum, magnezyum, bikarbonat suyun içinde bulunur. Bu su da diğerlerine göre radan yüksek miktardadır. En önemli özelliği beyaz travertenlerdir.

Beyaz travertenler basınç ve sıcaklık düşmesi özellikle basınç düşmesine bağlı olarak erimiş CO₂’in gaz olarak uzaklaşması travertenlerin oluşmasına sebep oluyor. Bir başka önemli noktada sıcak suların içinde bakteriler (bitkisel) bulunur. Bu bakteriler beslenebilmek için CO₂’te ihtiyaçları vardır. Buda traverten oluşumuna sebep olu.

T.C.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ

JEOLOJİ  BÖLÜMÜ 

METAMORFİK KAYAÇ PETROGRAFİSİ

TEKNİK GEZİ RAPORU 

HAZIRLAYANLAR

Esra ERKAN                       Ebru ERKAN

99-15                         99-09

198 views

Surrey  Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü,  Guıldford   Surrey  GU2 5xh     UK
Portsmouth  Üniversitesi Jeoloji Bölümü,   Burnaby Road Portsmouth Hampshıre     UK 
 ÖZET 
            Klasik sistemleri  kullanan yüksek kalite özdirenç verisinin koleksiyonu, özellikle, geniş alanlar küçük elektrot aralığında gözlendiği yer  zaman kaybıdır. Çok telli kablolar  ve anahtar elektrot ile birlikte çağdaş bilgisayar kontrollü özdirenç değerleri,  iki boyutlu görünür özdirenç sistemleri için geliştirildi. Sonuçlar, o elde edilen kullanma klasik özdirenç teçhizatı ile  karşılaştırılır ve yer gerçek verisi ile ilgili  elde edildi. 
GİRİŞ     
Kireçtaşı, genellikle dünyanın diğer parçaları (Mortimore 1990) olduğu gibi, Avrupa’nın çok ülkelerinde  bulunulan kırıntılı, zayıf, çatlak kireçtaşıdır. Burada kireçtaşı, üst kreatese yaşındadır ve üç parça içine  bölünebilir. Aşağı kireçtaşı, %90  kalsiyum karbonatının üstünde, saf  kireçtaşları çamur mineralleri genelde orta  kireçtaşı ve üst kalkerinin oranını  kapsar ve erimeye elverişlidir. Aslında süreksizlik yüzeyi, büyük su taşıyan tabaka olan üst kireçtaşı içinde özellikle kaya kütlesi boyunca hareket etmesi için yüzey suyuna izin verir. Bu özellikler, özellikle, kuyu açma (Mc Dowell 1989, Nigby Jones vd. 1983)yi  geliştirdiği yer önemli mühendislik ve çevresel öneme sahip olabilirler. Boşluklar ve gevşetilen toprakların  sıkıştırılabilir doğasından ayrı üstte toprak örtüsünde erime özelliği  var olabilir. Yer araştırma tekniklerinin geniş menzili, başarının derecesi değişmesi ile, bu özellikleri yerleştirmek ve tanımlamak için kullanıldı. Kuyular, litolojiyi tanımlamak için gereklidir ama uygulamayı sınırlandırdı. Yer  koşulları, dinamik araştırma, uzak algılama ve jeofiziksel araştırma tarafından genellikle  ilave edildiği bu yüzden hızla yanal yönde değişir. Radar ve mikro gravite araştırmasının içine işleyen yer, önemli potansiyele sahip olur ama, manyetik, elektriksel özdirenç ve  metodlar (Mc Dowell 1981) nın içinden geçen elektromanyetik yer  iletkenliğinden daha çok  pahalıdır. Geçmiş on yıl içinde, kazanma işleminde dramatik düzeltme  ve verinin sunusu,  jeofiziksel ölçümleri  işleme tabi tutmak için geliştirilmiş jeofiziksel teçhizat ve bilgisayar donanımı ve yazılımın birleşmiş gelişmesinden dolayı geniş olarak, bu teknikler yoluyla  elde edildi.

 Özdirenç engeli, erime özelliğinin yeri için geçmişte başarılı bir şekilde kullanıldı. İçinden geçmek için maalesef alan prosedürü, tüketen kullanma klasik teçhizat zamanlama yapılır ve veri miktarı sık sık  elde edilmiş olup daha çok teknik dikkatlerden daha ziyade zaman kaybından  belirlenir. Çok yakın geçmişte, sistemler hangi otomatikleştirilmiş anahtar imkanları  çiftleştirilen multi-core takeout kablolarının kullanımını sağladılar. Bu sistemler, aynı gözlem çizgisi boyunca gerçekleştirilmesi için aralık koyan farklı elektrotta çabuk veri kazanmasına izin verirler. Ters çevrilmiş modelcilik yazılımın kullanımı, yerin gerçek özdirenç görüntüsü ile ve iki boyutlu özdirenç kesitleri,  üretildiği zaman bu veri, sunulabilir. 

Elektriksel görünür özdirenç, kireçtaşında erime özelliğini incelemek için önemli potansiyel  ile heyecan verici  gelişmedir. Bu kağıt, erime faaliyeti olduğu yer iki yerde farklı elektrot konfigürasyonları (Wenner ve Pole-Pole) ile görünür özdirenç yönteminin kullanımını  karşılaştırır ve elektrot konfigürasyonunun seçimi klasik engel metotlar için görünür özdirencin önemli derecede başarılı    olduğunu  ispat eder. 

Veri kazanması ve işlem

 Ham veri, her bir ölçümde elektrot aralığı arttırılarak profil çizgisi boyunca tekrarlanıp ölçüler alınarak elde edilir. Ölçülen direnç değerleri, alışılagelmiş olarak görünür özdirence çevrilirler ve sonra  yapma kesit, elektrot aralığına derinliğe karşı özdirenç istasyonu ile ilgili olarak görünür özdirenç ölçümleri ve noktaları orantılı çizerek elde edilir. 

Wenner dizilimi, basitliğinden dolayı klasik özdirenç  yönteminde  genellikle kullanıldı. Profil boyunca elektrotlar bir bir oynanılmak için son elektrotuna  izin verir gözlem, hareket ettirilmesi için bütün elektrotlar  inilecek derinlik kadar yer değiştirilir.

Şekil 1 :  Wenner ve Pole-Pole  elektrot dizilimlerinin özdirenç  çalışmasında kullanılışının şematik olarak gösterilmesi.

            Şekil de gösterildiği gibi  iki uzak elektrot için aralık ve kablo gerektirdiğinden  Pole-Pole  elektrot dizilimi, daha az popülerdir. Bu elektrot konfigürasyonu, türdeş yeryüzünün üstünde teorik olarak Wenner özdirenç yöntemidir.  Pole-Pole, iki güncel elektrot arasında  potansiyel farkı ölçen Wenner dizilimine karşı olarak nokta  güncel  kaynağın potansiyel ölçüleri  alındığında  pratikte, farkla   gerçekleşecektir. 

Yarım elektrot aralığı ve elektrot aralığına eşit Wenner ve Pole-Pole dizilimi, görünür  derinlikiçi, yapma kesit veri göstergesi çizmek için sırasıyla sık sık  var sayılmıştır. Bu prosedür,  Griffiths ve Barker

(1993)  tarafından  Wenner dizilimi için daha çok detayda  bulunmuştur.

Görünür özdirenç, kesitin yorumlanmasına yardım etmek için  normal olarak idealdir. Genel olarak iki boyutlu yer yapısı  için, biçim verip, kenarlar farklı materyalları ile ilgili özdirençte değişiklikleri  izlemek mümkün olur. Aynı zamanda yeraltının  özelliklerini  sınırladığı yer sunulur, özdirenç bozukluğu,  yapma kesitte doğru olarak  yerleştirilir. Ancak,  görünür özdirencin yapma kesitinin, yorumunu  güçleştirilen gözlem  çizgisi,  yakın küçük ölçekli  yüzeye yakın bölgelerin özelliklerinin yalancılığı  tarafından ciddi  olarak  etkilenir. (GRIFFITHS  ve  BAERKER 1993 ) 

Görünür özdirenç yapma kesit haritası  gözlemden çiğ veriyi  temsil eder ve yer koşulunu belirlemekte sınırlı  kullanımdadır. Birçok durumlarda görünür özdirenç yapma kesit haritaları yerine iki boyutlu gerçek özdirenç görüntüsünü üretmeğe  tercih edilir. Bu, tekrarlanan teknikleri kullanarak başarılabilir. İki teknik, alttaki  tanımlanılan yerlerde veri  elde etmek için kullanıldılar. Wenner  anketleri  tekrarlanan ileriye doğru modelcilik  kullanma sonlu uyuşmazlık yöntemi ( Morrıson 1979 ) için kullanıldı.

Şekil 2 : Tipik elektriksel  özdirenç çalışma  sisteminin baş bileşenleri  gösteren şematik çizimi.

Pole-Pole anketleri ise, başlangıç model, (Stefaescu ve Stenefascu  1986 )  tarafından  tanımlanılan geri tahmin tekniğini kullanmak  için üretildi ve  (Sakayama ve Shima  1986)  Oyo  ile çok yakın geçmişte  kalkındı. Bu  çalışmayı gerçekleştirmek için yazılım, yazarlar tarafından  kullanılan Oyo  21 mcohm özdirenç görüntü sistemi içine  inşa edilir. özdirenç görüntü sisteminin temel  ilkesi şekil  gösterilir. Elektrik özdirenç değerleri, yer içine güncelin girdisinin üstünde aynı zamanda ve önceki modellerden bu sistemlerde denetimin büyük derecesini ofter yüksek doğruluk ve kararlılığı  kullandılar. 

Görünüm  50 anahtar birim ve Oyo ile  21 mcohm  sistem kampüs  değişken özdirenç  değeri, her iki test yerlerinde  kullanıldı.  Alan ölçmeleri,  görünür özdirençlere çevrilirler ve  girdiden  Wenner,  Schulumberger  ve  Pole-Pole  elektrot konfigürasyonları ile uyumlu  olan görüntü yazılımına formatlanır. Sonlu fark modelciliği, 5%  içinde her yenileme ve yakınlaşma  yaklaşık olarak 1 dakika  alır. Sistem,  hafif ve modüler  olduğundan, bir operatör, yaklaşık olarak otuz dakikada elli elektrot  sırasını  kurabilir ve  yaklaşık  yirmi dakikada da  sistemi  sökebilir. Elli  elektrotla  ve kullanma ile sekiz farklı elektrot aralığı Wenner çalışma tekniği ile özdirenç  görüntülerini  üretmek için ve verilerler elde etmek için yaklaşık  iki saat  292 ayrı okuma ve alıntı  gerektirir. İmkan dahilinde sistem, yukarı 750  elektrotun bağlantısına  izin verecek aynı zamanda 32, bu araştırma için   kullanıldı. Kullanmada 32 elektrot sırası ile kurmak için yaklaşık olarak 40 dakika olarak bir operatör  sistem  alıntısı  gerektirir.  Dahili elektrotların on farklı aralığı ile Pole-Pole çalışma tekniği, verilerleri  kaydetmek için yaklaşık olarak 55 dakika  gerektirir ve alır. 

Açıklama Fieldwork

Üstte  tanımlanılan elektrik özdirenç çalışma teknikleri, erime özellikleri olduğu   bilinen iki yerde  kullanıldılar. Yerler  Chichester’e yakın,  Guildford’a yakın, Surrey ve Fontwell Blackwell  çiftliğidir. Sussex  yerler arasında, üstte kireçtaşı  bölgenin tipidir.

Blacckwell çiftliği,            Guildford Surrey

Bu  alanın jeolojik yapısı, çok miktarda  monoklinal  katısı tarafından hakimdir. Bu yerde önceki iş, hava fotoğraf yorumu, yersel araştırma, elektromanyetik engel ve geleneksel özdirenç ölçmelerini  içerir ve çeşitli olduğu  gibi  üstünde diğer küçük bozukluklar, yüksek bozukluk  iletkenlik  üretti. 180ohmm’un 4m kalın yüzey katmanı, yer ile  erime özelliğinden uzakta  yerinde 120ohmm’un taban katmanı gösterilen  iki tabaka  durumu Schlumberger  özdirenç sondajı Doline’nin üstünde doğrudan üç tabaka durumu  derinlikte 120ohmm’a 150ohmm, azaltmanın 8m  katmanının  üstünde  100ohmm’un  2m  kalın yüzey  katmanı ile  üretilir.

 Sonuçlar, 180 ohmm’la  170 ohmm arası  yer özdirencini belirtir ve bozukluklar,  düşük özdirenç  değerleri  yoluyla  karakterize ettiler. İki bozukluğun genişliği, özdirenç 100 ohmm’a  düştüğü yer dolinenin üstünde  gerçekleşir.

Şekil 3 : Blackwell  Çiftliğinin üç boyutlu perspektif görünüşü, düden  yüzeyin  gösteren topografik ölçüm verisi  alınan bölge  ve  özdirencin  yeri, doğru çizgilerin  içinden geçer

O küçük elektrot aralığı ile, böyle insan eliyle yapılan şeyler üretmemek  dikey  uzantıya  yeterli  geniş  yanaldan olduğu erime özellik bozukluğu, önerme ile ilgili hiç yanal bozuklukları  yok şekil 4’de  görülmektedir.

Engelin  sonuçları, şekilde zemin yüzeyi ile ilgilendiği derinliği  tarif eden  geçiş yüzeyi olarak  gösterilirler. Şekil 5c ‘de özdirenç görüntüleri ile ilişkili olmak amacıyla  kumlu  kil örtüsünün ortalama derinliği, düdenden 0.3 ile 0.4 m aralıklarda olduğu bulunuldu.

Şekil 4 : 2m elektrot aralığı bırakılarak Wenner dizisini  kullanan düden b aşırı  boyunca doğru çizgi engelin sonuçları           

Her ne kadar kireçtaşı, derinlik ile daha nemli  olduğu halde, an yüzey suyunun olmadığı, kuyulardan herhangi biri ile  karşılaşıldı. İki paralel  doğru çizgisi ( b doğru çizgiler ),  özdirenç görüntü taraması  için Blackwell çiftliği ( şekil3 )’de  düzenlenmiştir.   Özdirenç çalışmaları,  Wenner elektrot kurulumu  ve 2m elektrot  aralık  bırakılması ile kampüs  sistemini  kullanan her iki doğru çizgiler boyunca elde edildiler. Doğru çizgi için özdirenç çalışmaları, derinlik ile  özdirenç basamaklı azalma  sergileyen 120 ohmm hakkında ortalama özdirenci ile 160 ile 180 ohmm arasında  yüzey katmanını  gösterir.

Şekil 5 a :  2  metre elektrot aralığı bırakılarak  Wenner dizisinden gerçek özdirenç bölümü 

             b :  Doğru çizgi b için gerçek özdirenç bölümü,  2m elektrot aralığı  bırakılarak  Wenner dizisinden  türetildi.

             c :   Yer  sondajla delinerek  b doğru çizgisinin gerçekliği ispatlandı.

Şekil 6 a : b  Doğru çizgi  için  40  ile 100 m  arasında  gerçek  özdirenç  bölümü,  2 metre elektrot aralığı  bırakılarak kutup ile kutup dizisinden  türetti.

 b :  Yer sondajla delinerek b doğru çizgisine gerçekliği ispatlandı.

            Başka zemin gerçeği, şekil 7’de  gösterilen engel  doğru çizgisinin ilk 40m için   kuruldu ve şekil 8 de profilde  gösterilir. Boşluk ile dairesel gerilim çatlağının merkezinde açığa gevşetilen çakılın  uzatılmış kolonu  yerleştirilen kuyu 2 de 4m yüksek bulunmuş olup, kuyulardan, en genişi dörtte kum katmanı içinde  karşılaşıldı.  

b)

Şekil 7 a : Fontwell  bölgesinin   havadan çekilmiş  fotoğrafı.

           b :Engelin yeri   

      Özdirenç çalışması,  Pole-Pole elektrot dizisi ile  Oyo sistemini  kullanarak  elde edildi ve iç elektrotların 1 m aralı (şekil 9 ), derinlikler 3m ile beklenen  derinlik ve kum formasyonunun kalınlığı çok yakındaki ile  uyuşan 7m arasında yüksek özdirenç  orta katman ile üç katman durumunu  gösterir. Bu yerde, temele olan derinlik,  kireçtaşı  katmanında özdirenci düşürür, başka bir yer daha büyükten az ve göreceli olarak yüksek özdirenç, temsilen gevşek çakılın  bölgesidir ve zemin yüzeyine kadar  uzanır. Zemin çöküşü ile ilgili dairesel gerilim çatlağı 17 ile 20m arasında zemin yüzeyinde  gözlenildi. 2m derinliğinde göreceli olarak düşük özdirencin ince bölgesi, yüzey katmanı  olabilir.

. 

Şekil 8 : Yer sondajla delinerek  ispatlanılan Fontwell Bölgesindeki  0 ile 40 m  arasında engel doğru çizgisinin  görünümü.

      Benzer sonuçlar, orta elektrotlar ( şekil 10 )  kum ve kireçtaşı katmanlarına  derinlikte değişkenliği  gösterir, tekrar elektrotlar arasında 2m aralık bırakılması ile bu sistem elde edildiler. Daha uzun bölüm uzunluğu ( 62i ),  en son zemin çöküşünden  sonuçlanan 36m de ölçüm ile küçük dairesel kuyu arasında bağıntıyı  seçilir kıldı. Bu yerde elde edilen sonuçlar, kireçtaşına olan derinlik  daha büyük  olduğunu  gösterirler ama üstte gevşek kum çakılların hiçbir önerisi  yoktur.

Şekil 9 :  Gerçek özdirenç bölümü, 1 m elektrot aralığı bırakılarak kutup dizisi  türetildi. 

      Her ne kadar engel uzunluğu farklı olursa olsun ve Wenner dizilimi tarafından araştırmanın  derinliği Pole-Pole dizisi tarafından  sağlayandan daha küçük  olduğu  not alındığı halde, kampüs teçhizatı, bu engel için farklı özdirençleri sağlar. Bunlardan birkaçı Wenner dizisinin kullanımı tarafından  üretilen  insan eliyle yapılan şeyler  olduğu  mümkündür, özdirenç anomali merkezine  yanal anomalilerine benzer  şekilde aşırı kil, Cook ve Van Nostrand ( 1956 )  tarafından tanımlanmıştır.

Şekil 10 :  Gerçek  özdirenç  bölümü, 2m elektrot aralık bırakılarak kutup dizisi  türetildi.

     Yüksek özdirenç anomalisi  20 ile 44 m arasında  değerlendirilir, 6 ile 3,5 m derinliklerde   hava boşlukları, gevşek  kum ve  çakılın bulunması ile  ilişkilidir. Yüksekse bu  bölüm, yakın  yüzey özdirençte  aynı zamanda, 36m  Pole-Pole dizilimi ( şekil10 ), yakın yüzey özdirenç değişimlerine daha çok duyarlı olması beklenen konfigürasyon ile çok açık bir şekilde  akıl karıştıran kuyuların yerinde kaydedildi.

      Farklı özdirenç yöntemleri  karşılaştırdığında, bölümlerin santral bölgelerinde sık sık  gösterilir ama farklılıklar, yakın kenarları  gerçekleşebilir. Bu, daha az tekrarlama modeli ile  sonuçlanan  bölümün kenarında veri göstergelerin azaltılmış sayısından  dolayıdır. Bu etki, 5m derinliğinde yüksek özdirenç katmanı modelin kenarlarının yanında son verdiği yer şekil 9 da  görülebilir. Yer gerçeği, bu yüksek özdirenç katmanı  görüntüyü karşıdan karşıya uzatmış olması gerektiğini  önerir ve bu şekil 10 da gösterilmiştir. 

Tartışma ve sonuçlar

       Blackwell yerinde, toprak solüsyonunu  tanımlanılan bu teknik, Pole-Pole elektrot dizilimi ile özellikle kireçtaşının, boyutu ve şeklinin doğru tahakkuğu  sağlanır. Her ne kadar tamamlamak için benzer zaman  aldığı halde tek elektrot aralık bırakması ile Wenner dizisini kullanmanın  içinden geçen daha çok geleneksel özdirenç, uzak daha az  ayrıntıyı  sağladı.

      Fontwell yerinde, yüksek özdirenç değeri tanımlanılan teknikle, boşluklu olan bölgelere ayırır ve toprak içinde gevşek  materyal, küçük ölçekli üç boyutlu görünümü için iki boyutlu modellerin  geliştirilen yazılımı, uygulamanın umulan problemlerine rağmen, kireçtaşı üstündedir.

KAYNAKLAR

Cook,    K.  L.  ve  Van    Nostrand,  R.  G.  1954.   Özdirenç    verilerinin    yorumu     Jeofizik,      19, 761-790

Dey, ve  Morrison, H. F. 1979. Özdirenç   modellemesi, iki boyutlu yapılır ve şekil verir. Jeofiziksel arama, 27, 106 -136

Fox, R. C. Hohmann, G. W. Kıllpack, T. J. ve  Rıjo, L.1980. Yersel efektifin özdirenç araştırmaları. Jeofizik, 45, 75-93

Griffiths, D. H. Turnbull, J. ve  Olayınka, A. I. 1990.  Bilgisayar kontrolü ile  harita çizen iki boyutlu özdirenç. Frıst aralığı, 8 ( 4 )

Barker, R. D. 1993.Kompleks jeolojinin alanlarında iki boyutlu özdirenç yöntemi ve modelcilik. Uygulamalı  Jeofizik, 29, 211-226 nin dergisi

Mccann, D. M. Jackson,  P. D. ve  Culshaw,  M. G. 1987. Doğal boşlukların  belirlemesinde jeofiziksel   araştırma  metodların kullanımı.  Mühendislik Jeolojisi  20, 59-73’ nin Quartely dergisi

Mcdowell,  P. W. 1975. Çamurun belirlenmesi, mühendislik Jeolojisi 8, 303- 310 nin jeofiziksel  methotları  Quarterly dergisi

1981 Yakın yüzeyin  jeofiziksel tekniklerde verdiği  anomali ve son gelişmeler. Yer Mühendisliği, 14 (3), 20-23

1989 Southrn İngilterede  kireçtaşı alanlarında dolıne oluşumu ile ilgili yer çöküşü Proc 3 R D  Sınkholes ve mühendislik,  Florida, Balkema, Rotterdam, 129-134 nin çevresel etkiler konferansı

Mıllıtzer, H. Roster,  R. ve  Losch,  W. 1979. Boşluk için teorik olarak yer elektrik özdirenç methodları ile  araştırırlar. Jeofiziksel  araştırma, 27, 640-652

Mortımore,  R.  N.  1990. Uluslararası Kireçtaşı sempozyumu, Brıghton, Thomas  Telford, Londra, 15-45 nin  konferansı 

Rıgby  Jones,  J.  Clayton,  C. R.  I. ve  Matthews,  M. C.  1993.  Erime,  kireçtaşında  özellik taşır. Tehlikeden riske 

Skıpp,  B. O.  Proc  I. C. E.   Zemin mühendisliğinde risk ve güvenilirlikde konferans  Thomas  Telford,  Londra,  87-99 

Sakayama,  T. ve  Shıma,  T.   1986.  Alfalar merkezlerini  kullanan yüksek çözünürlükte iki boyutlu    özdirenç  ters dönme teknikleri  56 ncı Yıllık  Uluslar arası   S. E. G. Toplantısı  

Shıma,   H.  ve  Sakayama  T.  1987.  Özdirenç  tomografisi  ve  iki  boyutlu  özdirenç  ters çevrilmiş problemler yaklaşım  57 nci  Yıllık  Uluslar arası    S. E. G.  Toplantısı

Stefanescu,   S.  ve   Stefanescu,   D.  1974.   Elektriksel  doğru akımla  maden cevheri  bölgelerini  ortaya koymanın   matematiksel modelleri   Jeofiziksel  araştırma, 22, 246.260 

Taylor,  D.  I.  ve   Fursman,   D.   C.  1990.   Kireçtaşı,   Thomas   Telford,   Londra’nın jeotekhniksel araştırmalarına  jeofiziksel teknikler mühendisliğin uygulanması.

208 views

Çeşitli ölçüler dikkate alınarak kireçtaşlarının sınıflandırılması çeşitli yazarlar tarafından yapılmıştır. Sınıflamaların pek çoğu oluşumlarına veya bileşimlerine göre yapılmıştır. Yerbilimcileri tarafından yaygın olarak kullanılan sınıflamaların başında Folk (1959-1962), Dunham (1962), Leighton – Pendexter (1962) sınıflamaları gelmektedir.

A.   F. J. PETTIJOHN Sınıflaması (1949)

Kalsit ve dolomit % miktarına göre yapılmış bir sınıflamadır.

% Kalsit

% Dolomit

Şekil – Kalsit ve Dolomit Karışımı Kayaçların Sınıflaması

B.  R. FOLK Sınıflaması (1962)

Kireçtaşını meydana getiren üç temel bileşene (allokem, mikrit, sparkalsit) dayanılarak yapılan sınıflama karmonat kaya petrografisinde en yaygın kullanılan sınıflama şeklidir. Bu konuda en yeterli sınıflama Folk’a (1962) aittir.

Bileşim ağırlıklı sınıflamada aşağıdaki aşamalar izlenir:

1. Tane (allokem) ve aradolgu cinsi ayırt edilir.
2. Mikrokristalin kalsit ve sparkalsit oranları saptanır. 2/3’den fazla mikrokristalin kalsit kaya için MİKRİT, 2/3’den fazla sparkalsit kapsamlı kaya için SPARİT ekleri kullanılır.
3. Ortalama tane büyüklüğü 2 mm’den büyük olan kireçtaşlarında RUDİT eki kullanılır.
4. Yersel sparkalsit dolguları içeren mikrit, DİSMİKRİT olarak tanımlanır.
5. Resif gibi yerinde büyüyen organik yığınaklar BİYOLİTİT şeklinde adlanır. (Örneğin; mercan biyolititi, alg biyolititi vs.)

Kireçtaşları üç temel bileşenden oluşur:

1. Mikrit
2. Sparkalsit
3. Allokimyasal bileşenler
   1. Biyoklast
   2. İntroklast
   3. Ooid
   4. Onkoid
   5. Pellet

MİKRİT

Karbonat çamuru gerçekte çok ince kristalli kalsit kristal yığışımından oluşur. Kireçtaşlarını meydana getiren ve 1-4 mikren büyüklüğündeki kalsit kristallerinden oluşan karbonat çamuru, mikrokristalin kalsit veya mikrit olarak adlandırılır.

Mikrokristalin kalsit, gel-git düzlükleri, sığ lagünler ve derin deniz düzlüğü gibi düşük enerjili ortamlarda depolanır. Bu tür ortamlarda su kütlesi içindeki kimyasal teşkimelere bağlı olarak, su içinde oluşan kristaller, kar yığışımına benzer bir şekilde, çökelerek yaygın  ve bir örnek karbonat çamurunu oluşturur.

SPARKALSİT

Sparkalsit 4-30 mikron arasında veya daha büyük olabilen çoğunlukla saydam ve sınırları gözlenebilen kalsittir.

İlksel sparkalsit ortaspar, ikincil olaylar sonucu gelişen kalsit psoydospar’dır.

Sparkalsitlerin bir bölümü tane arası gözenekleri dolduran çimento mozaiği şeklinde gelişir. Diğer taraftan kireçtaşı dokusu içinde yer alan sparkalsitlerin büyük bir bölümü, çökelme sonrası diyajenez aşamasında reksistalizasyon (tekrar kristallenme) yoluyla mikritin sparkalsite dönüşmesi sonucu meydana gelir.

ALLOKİMYASAL BİLEŞENLER

Karbonat kayalar sadece sudan çökelen kristallerin yığışımıyla oluşmuş basit kristalin tortul kayalar değildir. Genellikle ALLOKEM olarak tanımlanan v ekimyasal yolla çökelmeyen taşınmış kırıntılar karbonat kayaların önemli bileşiklerinden biridir. Önemli allokemler;

1.  
   1. Biyoklast
   2. İntroklost
   3. Ooid
   4. Onkoid
   5. Pellet’dir.

a. Biyoklast

Kireçtaşları içinde yer alan organizmalara ait tüm iskeletsel kalıntılar biyoklast olarak tanımlanır. Ortamın derinliği, sıcaklığı, tuzluluğu ve çalkantı düzeyi biyoklastların miktarını, boylanma derecesini, çeşitliliğini etkileyen en önemli değişkenlerdir.

b. İntraklast

Kireçtaşları içinde yer alan karbonat kaya kırıntıları, birikim alanı dışındaki eski kireçtaşlarından aşınma yoluyla türeyebildiği gibi, birikim alanı içindeki yarı pekleşmiş karbonat tortullarının parçalanıp yer değiştirmesiyle oluşabilir. Birikim alanı dışından türemiş karbonat kaya kırıntılarına LİTOKLAST; iç türümlü kırıntılara İNTRAKLAST denir.

c. Ooid

Bir çekirdek ve bunu soran küresel – yarı küresel kalsit veya aragonit zarflarından oluşur. Çekirdek, herhangi bir kavkı kırıntısı pellet veya kuvars olabilir. Ooidler, çoğunlukla CaCO₃ (kalsiyum karbonat) yönünden doygun çalkantılı sığ denizel ortamlarda oluşurlar. Güncel ooidlerde çekirdeği saran zarflar aragonitten yapılı olmasına karşın eski ooidler egemen olarak kalsitten oluşur. Ooidlerin büyük bir bölümü konsantrik laminalardan yapılıdır. Bazı ooidler ışınsal kristalli zarflardan oluşur.

Işınsal ooidler olasılıkla rekistalizasyon (tekrar kristallenme) sonucu gelişmiş olabilir. Bazı ooidlerde sadece bir veya iki lamina gelişmiş olup toplam lamina kalınlığı çekirdekten küçüktür. Bu tür ooidlere YÜZEYSEL OOİD denir. Diğer taraftan 2 mm’den küçük ooidler PİSOLİT olarak adlandırılır.

d. Onkoid

Bir kavla parçası ya da kaya kırıntısından oluşan bir çekirdek ile bunu saran algal türümlü konsantrik laminalardan oluşan karbonat tanelerine ONKOİD denir.

Onkoidleri ooidlerden eayıran özellikler şunlardır;

1. Onkoidlerde laminalar buruşuk, dalgalı ve heryerde eşit olmayan kalınlık gösterir.
2. Onkoidler çoğunlukla kötü boylanmalı olup, 2 mm’den fazla büyüklük değerine sahiptir.
3. Onkoidlerde laminalar içinde yabancı kırıntılar (örneğin; kavkı veya kaya kırıntısı) bulunabilir.

e. Pellet

Başlıca mikrokristalin veya kriptokristalin kalsitten oluşan iç yapısız küresel veya yarı küresel  şekilli tanelere PELLET denir. Pelletlerin boyutları ooidlerden küçük olup genellikle silt ve ince kum (0,03-1 mm) büyüklüğündedir. Pelletler mikroorganizma atıkları olup CaCO₃ (kalsiyum karbonat) çamurundan yapılıdır. Yüksek oranda organik madde içeren pelletler büyük bölümüyle eşboyut ve küresel tanelerden yapılıdır. Pelletler büyüklükler i0,15 mm’den daha küçük olan kaslit goregatlarıdır.

Bileşimsel ağırlıklı sınıflamada;

1. Tanelerin cinsine ve bolluk derecesine,
2. Taneler arası aradolgu maddesinin cinsine bakılır.

BİRLEŞİMSEL AĞIRLIKLI SINIFLAMA

1. Biyolojik Kireçtaşı (biyoklast  >%10 fazla olması gerekir).

Biyomikrit: Mikrokristalin kireç çamuru ile çimentolanmış fosilleri.

Biyosporit :  Sparkalsit çimentolu biyoklastları.

1. İntroklostik Kireçtaşı

İntromikrit:  Mikrit ile çimentolanmış introklastları.

İntrosporit :  Sparkalsit çimentolu intraklostlar.

1. Ooidli Kireçtaşı

Oomikrit  :  Mikrit ile çimentolanmış ooidleri.

Oosporit :  Sparkalsit çimento içindeki ooidleri.

1. Onkoidli Kireçtaşı

Onkomikrit :  Milerit ile çimentolanmış onkoidleri.

Onkosporit :  Sparkalsit çimento içindeki onkoidleri.

1. Pelletli kireçtaşı

Pelmikrit:  mikrit ile çimentolanmış pelletleri.

Pelsporit:  Sparkalsit çimento içindeki pelletleri ifade eder.

Biyolitit:  organizma kavkı ve iskeletlerin birbirleriyle kaynaşması, birleşmesi ile oluşmuş kireçtaşıdır. 

KAYNAKLAR

1. Yağmurlu F. Sedimantoloji Ders notları, SDÜ, Müh. Mim. Fak. Jeo. Müh. Bölümü-1993.
2. Üşenmez, Ş. Sedimentoloji ve Sedimanter Kayaçlar, Gazi Ü. Müh. mim. Fak. Ankara – 1985.
3. Abdüsselamoğlu, M. Ş.  Tortul Kayaç Petrografisi, İ.T.Ü. Matbaası – 1992.
4. Üşenmez Ş. Karbobat Kayaçların Sınıflandırılması, Gazi Ün. Müh. Mim. Fak. Ankara – 1985.

379 views

1. Karasal ortamlarda (göllerde)
2. Denizel ortamlarda çökelirler.

Gölsel Karbonatlar:

Gölsel karbonatları üç şekilde bulunabilir:

1. İnorganik Karbonat Çökelleri.
2. Algal Çökeller.
3. İskeletsel Kumlar.

İnorganik kireç çamuru, göllerde gelişen buharlaşma, fotosentez ve sıcaklık değişimlerine bağlı olarak sudan doğrudan çökelerek oluşur. Göllerde oluşan karbonat tortullarının mineralojik bileşimi, daha çok suyun Mg/Ca oranına bağlıdır.

Alglerin faaliyetleri sonucu oluşan stratomalitler eski gölsel tortullar içinde yer alabildiği gibi bazı güncel göl karbonatları içinde de gözlenebilmektedir. Bu tür karbonat kayalarda onkoidler yaygın olarak bulunur.

Organizma kavkı ve iskeletlerine ait kırıntıların oluşturduğu kumlar çoğunlukla, kalkerli alg, bivolvia ve gastropad kalıntılarından oluşur.

Denizel Karbonatlar:

Karbonat çökelimi için en elverişli sayılabilecek koşullar duraylı denizel şelfler üzerinde yer alan sığ ve ılık sulardır. Buna göre denizel ortamda 9 farklı karbonat kuşağı ayırt edilebilir.

Karbonatlar İçin Dokuz Standart Fasiyes Kuşağı

Karbonat fasiyes kuşakları kavramının tarihçesi 1950’li yıllara dayanır. Bu kavram anılan tarihten günümüze kadar gelişme göstererek bir model oluşmuştur. Oluşan model kalınlık ve düzenlikteki değişimlere, bütün tektonik gelişmelere cevap verecek şekilde uygulanabilmektedir.

1. Kuşak (Türbidit ve Leptojeosenklinal Derin Su Fasiyesi)

Sürekli ve hızlı olarak çökelmiş türbiditik kireçtaşları ile doldurulmuş jeosenklinal tekneler ve kesintili döküntü akmaları ile gelişen yavaş tortullaşmanın olduğu sakin derin sular olmak üzere ikiye ayrılır. Sürekli ve hızlı olarak çökelmiş türbiditik kireçtaşlarına “allodopik kireçtaşları” örnek olarak verilebilir. Bu istifler, havza dışından getirilmiş blok ve daha büyük irilikte tortulları kapsar. Allokton malzeme türbidit akıntılarla, döküntülerin kütlesel hareketleri ile veya volkanik püskürüklerle getirilebilir. Bu çeşit istifler, filişin tüm tortul yapılarırın ve dokularının özelliklerini gösterir. Yavaş tortullaşmanın olduğu sakin sularda gelişen istiflerde allodopik kireçtaşları yaygın olarak görülmezler. Daha çok plojik tortulları kapsarlar.

2. Kuşak (Self  Fasiyesi)

Su derinliği 10-100 m kadar olup normal tuzlulukta, iyi akıntı ve dolaşımlıdır. Normal derinliğin dalga tabanının altında kalmasına rağmen seyrek olarak oluşan şiddetli fırtınalar dip tortullarını etkiler. Ama, tortulları bitevi olarak gelişme gösterir. Bu kuşak, karbonatların veya şeyllerin oluşabildiği derin neritik tortullaşmasının tipik bölgesidir. Bu kuşak tortulları yedinci kuşakla benzeşirler. Ayrımları zor, bazen de mümkün olmayabilir.

3. Kuşak (Havza Kenarı veya Derin Şelf Kenarı Fasiyesi)

Bu kuşak yamaç karbonatlarının eteğini oluşturur. Karbonat tortullarını pelojik olarak yaşayan organizmaların kalıntıları ve sığ şelften taşınan ince döküntüler tarafından oluşturulurlar. Su derinliği genellikle dalga tabanının altında olduğundan güçlükle oksijen sağlarlar. Bu kuşakta gelişen tortullar ince taneli karadan sürüklenmiş killi ve silisli malzeme ile arakatlı olarak oluşan ince tabakalı kireçtaşlarıdır. İnce tabakalı kireçtaşlarının kalınlıkları bazen yüzlerce metreyi bulur.

4. Kuşak (Karmonat Platformunun Yamaç Önü Fasiyesi)

Denizel yamaç genellikle, oksijenli suların alt sınırının üstünde bulunur. Ayrıca dalga tabanının üzerine ve altına uzanır. bu kuşağın malzemesi, deniz yüzeyine doğru uzanan eğik düzlem üzerinde birikir. Biriken malzeme şekil ve boy yönünden seçilmiştir. Tortullar yumru veya tümsek şeklinde ince taneli karbonatlarla temsil edilir.

5. Kuşak (Platform Kenarı organik Resifi)

Ekolojik özellikleri suyun enerjisine, yamacın dikliğine, organik üretkenliğe, çatı yapımının miktarına, bağlanma veya kaplanmaya, su yüzüne çıkmanın sıklığına ve çimentolanmaya bağlı olarak gelişir. Bunlar üç tipe ayrılabilir:

1. Karbonat çamuru ve organik döküntünün yamaç aşağı birikimleri.
2. Biyoklostik kumlarla arakatlı tepecik resiflerinin çukurları.
3. Çatı yapılı resif kenarları.

6. Kuşak (Ayıklanmış Platform Kenar Kumları)

Bu kuşak çoğunlukla sığlıklar, plajlar, yelpaze ve gelgit setleri, kum yığınları şeklinde olabilir. Kıyı kumları gelgit veya kıyı akıntıları ile ayıklanır ve çökeltilirler. Zemin sık sık yer değiştirdiğinden denizel hayata müsait değildir.

7. Kuşak (Açık Denizel Platform Fasiyesi)

bu kuşaklar boğazlar, açık lagünler, dış platform arkasındaki körfezlerde yer almışlardır. Genel olarak şelf lagünü terimi ile tanımlanabilirler. Sığ su ortamıdır. Suyun derinliği 10 m  olabilir. Organizmaların yaşaması için şartlar elverişlidir. Bu fasiyes en çok kireç çamuru ile temsil olunur.

8. Kuşak (Denizel Platformlarda Sınırlı Dolaşım Fasiyesi)

Denizel platformlarda sınırlı dolaşım fasiyesi çok sığı, sınırlı dolaşıma ve aşırı tuzlu sulara sahiptir. Gölcükler ve lagünler genellikle ince taneli tortulları kapsar.

 Lagünler; resiflerin arkasında veya arasında olanlar, dar kumsal burunların arkasında olanlar atoller veya  kavisli resifler içinde olanlar diye ayrılırlar.

8. Kuşak aynı zamanda gelgit için ortamları da kapsar. Kireç çamuru bu fasiyesin en büyük simgesidir. Ancak gelgit kanallarında ve bölgesel plajlarda kaba taneli tortullara rastlanabilir. Bu kuşak sularının tatlı, tuzlu ve aşırı tuzlu oluları ile ayrıcalık gösterirler. Su dışında kalan sahaları oksitleyici ve redükleyici şartlara sahip olup denizel tatlı su bataklık bitkilerini içerirler.

9. Kuşak (Platform Evaporit Fasiyesi)

Evaporit fasiyesi gelgit üstü ve kara içi gölcülüğü ortamında gelişir. Gelişen ortamda  sabkha, tabii tuzlar ve tuz düzlükleri görülür. Bu kuşakta ısı en azından mevsimsel olarak yüksek olacağından kuraklık hakim olur. Jips veya ahhidrit oluşumları çökelme ve diyojenez yoluyla meydana gelir.

Gelgit arası ve gelgit üstü bölgelerde karbonat çamur düzlükleri egemendir. Bu düzlüklerde oluşan mikritik algal karbonat tortullarını, kurak bölgelerde sabkha evaporitlerine derecelenir. Gelgit kanal dolgularına ait kırıntılı kireçtaşı (tane taşı) arakatkıları yersel olarak bulunur.

Şelf bölgesinin yüksek enerjili ve kıyı yakını sığ kesimlerinde oolidler ve iskeletsel kumlar ile bunların oluşturduğu yüksek dokusal olgunluktaki kireçtaşları çökelir. Diğer taraftan şelf kıyısı boyunca resifler ve diğer organik karbonat yığınakları yaygın olarak gelişebilir. Kıyıya koşut olarak dizilen resiflerin karaya bakan taraflarında lagünler açılır. sınırlı su dolaşımına sahip lagünlerde vake taşı, biyomikritik ve palmikritikten oluşan kireçtaşları egemendir.

Açık şelf ve platform düzlüklerinin kıyıya yakın bölgelerinde tane taşı, kıyıdan uzak bölgelerinde, dalga tabanının altında, vake taşı ve biyomikritik kireçtaşları egemen olarak çökelir. Malusca, bivalvia, foraminifer, mercan, alg, brakyapad ve ekinidlere alt iskeletsel bileşenler  platform tipi karbonatlarda yaygın olarak bulunur.

Derin düzlüklerde oluşan karbonatlar çoğunlukla koyu renkli, ince katmanlı, laminalı ve ince şelf arakatkılıdır. Çört arakatkılarına olağan olarak rastlanır. Katman düzlemleri boyunca nektonik veya pelojik organizma kalıntıları yaygın görülür. Bunun dışında makrofosil olarak graptolitler, ammonitler ve sünger içerebilir.

BİRLEŞİMSEL AĞIRLIKLI SINIFLAMA

1. Biyolojik Kireçtaşı (biyoklast  >%10 fazla olması gerekir).

Biyomikrit: Mikrokristalin kireç çamuru ile çimentolanmış fosilleri.

Biyosporit :  Sporkalsit çimentolu biyoklastları.

1. İntroklostik Kireçtaşı

İntromikrit:  Mikrit ile çimentolanmış introklastları.

İntrosporit :  Sparkalsit çimentolu intraklostlar.

1. ooidli Kireçtaşı

oomikrit  :  Mikrit ile çimentolanmış ooidleri.

Oosporit :  Sparkalsit çimento içindeki ooidleri.

1. Onkoidli Kireçtaşı

Onkomikrit :  Milerit ile çimentolanmış onkoidleri.

Onkosporit :  Sparkalsit çimento içindeki onkoidleri.

1. Pelletli kireçtaşı

Pelmikrit:  mikrit ile çimentolanmış pelletleri.

Pelsporit:  Sparkalsit çimento içindeki pelletleri ifade eder.

Biyolitit:  organizma kavkı ve iskeletlerin birbirleriyle kaynaşması, birleşmesi ile oluşmuş kireçtaşıdır.

KAYNAKLAR

1. Yağmurlu F. Sedimantoloji Ders notları, SDÜ, Müh. Mim. Fak. Jeo. Müh. Bölümü-1993.
2. Üşenmez, Ş. Sedimentoloji ve Sedimanter Kayaçlar, Gazi Ü. Müh. mim. Fak. Ankara – 1985.
3. Abdüsselamoğlu, M. Ş.  Tortul Kayaç Petrografisi, İ.T.Ü. Matbaası – 1992.

143 views

İnsanlar, ilk çağlardan başlayıp, 20. yüzyıla kadar sıcak su kaynaklarından yalnızca tedavi edici ve dinlendirici olarak yararlanmışlardır. Bu zengin enerji kaynağının, daha farklı ve ekonomik kullanma tarihi ise yenidir. İlk kez 1904 – 1905 yıllarında İtalya’da başladığı anlaşılan jeotermal enerji araştırmalarında, bu ülkenin Larderello kentinde bulunan bir jeotermal kaynak, ilk defa elektrik üretimi için kullanıma alınmıştır. Çünkü enerji kaynaklarının çok büyük bir kısmı o yıllarda ilk önce elektrik enerjisi haline dönüştürülmekte, sonra da insanlığın hizmetine verilmekte idi. Bundan sonra, jeotermal enerjinin potansiyelini kavrayan insanoğlu, bu yöndeki çalışmalara hız vererek, bu enerjinin kullanım yöntemlerini geliştirmiş ve uygulamaya koymuştur.

Zamanımızda jeotermal enerji, elektrik üretimi, tıp, ziraat, ısıtma – soğutma, çeşitli sanayi kuruluşları, kurutma, turizm v.b. gibi sayısız alanlarda kullanılabilen bir enerji kaynağıdır. Bu enerji kaynağının diğer enerji kaynaklarına göre yenilenebilir özelliği, araştırma ve üretimin ucuz, dolayısıyla maliyetinin düşük olması, yatırımını kısa zamanda karşılaması önemli bir avantajdır. Bunlara ilaveten kabuklaşma, korozyon gibi sorunların çözülmesi sonucu kullanımı ile temiz bir çevre ortamı sağlaması ve enerji açısından ülkeyi dışa bağımlı kılmaması gibi üstünlüklerinden dolayı önem ve çekiciliği giderek artmaktadır.

Diğer yandan, enerji sorunu günümüzde ve gelecekte gerek ülkemizin gerekse diğer ülkelerin başta gelen sorunlarından biri olma özelliğini sürdürmektedir. Bunun nedenleri nüfus artışı ve sanayileşme yanında yaşam düzeyinin yükseltilmesi konusundaki çabalardır.

1965 yılı verilerine göre dünya nüfusu 3.3 milyar, enerji tüketimi ise 5.232 milyar ton eşdeğer taşkömürüdür. Bu durumda kişi başına düşen enerji tüketimi 1.585 ton eşdeğer taşkömürüdür. 2000 yılında dünya nüfusunun 6 milyar, toplam enerji tüketiminin 17.300 milyar ton eşdeğer taşkömürü olacağı ve kişi başına 2.889 ton eşdeğer taşkömürü tüketimi tahmin edilmektedir. 1965 yılı için kişi başına enerji tüketimi A.B.D.’nde 9.201, Fransa’da 2.931, İtalya’da 1.878, İspanya’da 1.023 iken, Türkiye’de 0.686 ton taşkömürü eşdeğeridir (Şamilgil – 1978). Bu değerler aynı zamanda gelişmişlik ölçüsü olarak kullanıldığında, ülkelerin refah düzeyini de ortaya koymaktadır.

Dünya’da ve Türkiye’de enerji talebi, petrol, kömür gibi dünya rezervleri 2020 yılına kadar yeterli gözüken , fosil yakıtlar ile hidrolik enerjiden karşılanmakta ve buna radyoaktif enerji kaynakları eklenmektedir. Bir süre sonra yenilenebilir özelliği olmayan ve çevreyi kirleterek insan sağlığını her geçen gün tehdit eden radyoaktif minerallerin de enerji talebini karşılamakta yetersiz kalması muhtemeldir. Bu durum, meydana çıkacak enerji açığının kapatılabilmesi için yeni enerji kaynaklarının aranmasına yol açmıştır. Bunun sonucu olarak da son yıllarda yeni ve yenilenebilir nitelikte olan rüzgar, güneş, dalga, biyogaz ve jeotermal enerji konuları ön plana çıkmıştır.

Diğer enerji kaynaklarına göre birçok üstünlüklere sahip olan jeotermal enerji, ülkelerin jeolojik, jeomorfolojik özelliklerine bağlı  olarak farklı biçimlerde ortaya çıkmakta ve gün geçtikçe kullanım alanı genişlemektedir.

Bu çalışmada, 20.yüzyılın yeni bir enerji kaynağı olarak ortaya çıkan  jeotermal  enerjiden  son  yıllarda birçok ülkenin yararlanmaya başlaması ve bu amaç ile dünyanın birçok yerlerinde muhtemelen gelecekte önemli bir enerji açığını karşılama imkanının mevcut olması nedeniyle, jeotermal enerji konusu her yönüyle coğrafi açıdan ele alınarak değerlendirilmeye çalışılacaktır.

I. BÖLÜM

JEOTERMAL ENERJİ

Jeotermal Enerji Nedir?

Jeotermal enerjinin ilk olarak kullanımından zamanımıza kadar olan süreç içerisinde birçok tanımları bulunmaktadır. Özellikle bu enerjinin nereden kaynaklandığı hemen her tanımlamada belirtilmektedir. Ancak jeotermal enerjinin kullanım alanları arttıkça tanımlamaları da genişlemekte ve çevre ile ilişkileri kurulmaktadır. Buna göre jeotermal enerjinin eskiden yeniye ve gelişimine göre şu tanımları yapmak mümkündür.

Jeotermal enerji yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş sıcaksu, buhar, gaz veya sıcak kuru kayaçların içersinde yeralan basınçlı ısıya verilen addır.

Jeotermal enerji arzın içinde oluşan ve arz yüzeyine ısı artışı şeklinde gelip , uzaya radyasyon şeklinde yayılan bir enerjidir (Alpan, 1973).

Jeotermal enerji, yerkabuğunun işletilebilir derinliklerinden, olağan dışı olarak birikmiş ısının oluşturduğu, sıcaklığı sürekli olarak 20 °C ‘den fazla olan ve çevresindeki normal yer altı ve yerüstü sularına oranla, daha fazla erimiş mineral, çeşitli tuzlar ve gazlar içerebilen, elektrik üretiminde, ısıtmada, çeşitli sanayi tesislerinde enerji hammaddesi olarak kullanılan, kimyasal madde üretiminde elverişli olabilen, sağlık turizm amacıyla da yararlanabilen sıcaksu, sıcaksu-buhar, buhar ve gazlardır (Hakyemez, 1986).

Jeotermal enerji, yerkabuğunun ulaşılabilir derinliklerinde olağan dışı olarak birikmiş ısının doğrudan ya da başka enerji türlerine dönüştürülerek ekonomik olarak yararlanabilen şeklidir (Erişen, 1987).

Jeotermal enerji yer kabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısının oluşturduğu sıcaklıkları sürekli olarak bölgesel atmosferik ortalama sıcaklığın üzerinde olun ve çevresindeki normal yer akı ve yer üstü sularına göre daha fazla erimiş mineral, çeşitli tuzlar ve gazlar içerebilen basınç altındaki sıcaksu ve buhar olarak tanımlanabilir. Ayrıca herhangi bir akışkan içermemesine rağmen bazı teknik yöntemlerle ısısından yararlanılan, yerin deriliklerindeki “Sıcak Kuru Kayalar” da jeotermal enerji kaynağı olarak nitelendirilmektedir (Mertoğlu, 1996).

Yukarıda verilen tanımlardan da anlaşılacağı üzere, jeotermal enerji ana hatlarıyla yeraltında bulunan ve bazı yerlerde kırık ve çatlakları kullanarak doğal olarak, bazı yerlerde de sondaj yoluyla yeryüzüne çıkan, çıktığı yerde o yerin ortalama sıcaklığının sürekli olarak üstünde bulunan sıcaksu veya buharın, insan sağlığı, tarımdan sanayiye, elektrikten ısıtmaya kadar geniş kullanım alanına sahip, içersinde erimiş halde mineraller bulunduran, bir enerji olduğunda birleşilmektedir.

Jeotermal enerjinin çevre ile olan olumlu ilişkileri göz önüne tutularak, teknik tanımların yanında son zamanlarda sembolleşen pratik tanımları da bulunmaktadır. Bunları maddeler halinde şu şekilde sıralamak mümkündür;

1-   Çevre dostu enerjidir,

2-   Ucuz enerjidir,

3-   Yenilenebilir enerjidir.

Jeotermal Enerjinin Tarihçesi

Jeotermal enerjiden teknik bakımından yararlanan ilk ülke İtalya’dır. Bunda enerji yetersizliği nedeniyle yıllarca önce yapılan girişimlerin rolü büyük olmuştur. Günümüze kadar volkanik faaliyetlere sahne olan İtalya’da sıcak su kaynaklarına çokça rastlanmaktadır. Floransa’nın güneyinde Larderello yöresi adı verilen yerdeki kaynaklardan 1952 yılında elde edilen elektrik enerjisi, İtalya’da toplam elektrik gücünün % 6′sını oluşturmuştur. Larderello’da bu tip enerji üretiminin iyi sonuç vermesi bu sanayinin ülkenin başka yerlerde de kurulmasına neden olmuştur.

Floransa kentinin yaklaşık 80 km güneybatısında yer alan Tuscany’nin doğal buhar kuyuları yaklaşık 160 km²‘lik elipsvari bir alan işgal etmektedir. Larderello dışında, Castelnuovo, Serrazzano, Lustignano, Sasso, Lago ve Monterotondo diğer önemli merkezlerdir. Hem enerji ve hem de kimyasal madde üretimi bakımından en büyük gelişme Larderello’da görülmüştür (Sür,1976).

İtalya’da “saffioni” olarak isimlendirilen doğal gaz kuyuları ve “lagoni” denilen buharın yoğunlaştığı su havuzları bu bölgede asırlardan beri bilinmektedir. Ancak yöre halkı gaz kuyularını zararlı sandıklarından gereği kadar yararlanamamışlardır. 1913 yılında bir soffioni’den çıkan buhar doğrudan doğruya kullanılmak üzere ilk buhar türbünü kurulmuştur. Daha sonra bu türbüne 250 kilovatlık elektrik jeneratörü bağlanmıştır. 1916 yılında ise, her birine 3000′er kilovatlık üç ünite daha ilave edilmiştir. 1923 yılından sonra yeni birtakım ilavelerle doğal buhar doğrudan doğruya jeneratörlere verilebilmiştir. 20 yüzyılın başlarında açılmış olan kuyuların derinlikleri 150 m den azdır. Ortalama 2 atmosferik basınçla çıkan buharın sıcaklığı 100 °C den 190 °C ye kadar değişen bir değer göstermiştir. İlk buhar kuyusu Larderello’da 1931′de açılmıştır. 270 m derinliğindeki kuyu saatte 190 ton buhar vermiştir. Ayrıca sıcaklığı 250 °C, basıncı ise 3.7 atmosfer olarak ölçülmüştür (Sür, 1976)

Jeotermal enerjiden ilk yararlanan ülkelerden biri de İzlanda’dır. 1928 yılında bu ülkenin başkenti olan Reykjavik çevresindeki sıcak su kaynakları, Reykjavik’e pompalanarak bir hastaneyi ve okulun yüzme havuzunu ısıtmak için kullanılmıştır. Sonuç başarılı olunca sistem genişletilerek bütün şehre uygulanmasına karar verilmiştir. Ancak bu defa daha büyük bir kaynağa ihtiyaç duyulduğundan Reykjavik’in 16 km. doğusunda bulunun Reykir’deki bir kaynak bu iş için seçilmiştir. Dakikada yaklaşık olarak 6000 lt. su veren kaynağın sıcaklığı   80 °C olduğu görülmüştür. Çıkan suyun miktarını artırmak amacıyla kuyunun derinliği 135 m den 360 m ye çıkarılmıştır. Projenin uygulanmasına 1939 yılında başlanmış, fakat I. Dünya Savaşının çıkması ile yarıda kalmıştır. Yapımına 1943 yılında yeniden başlanarak aynı yıl içersinde tamamlanmıştır.

Kuzey Amerika’da dikkate değer jeotermal enerji yörelerinden en önemlisi California’da bulunmaktadır. En tanınmış yer ise San Francisco’nun 154 km kuzeyindeki “The Gaysers” ve çevresidir. Bu yörede ilk sondaj buhardan faydalanılarak elektrik elde etmek ümidiyle yapılmıştır ve 60 m derinlikte 3204 mm.lik buhar basıncı tespit edilmiştir. 1922 yılında açılan ikinci kuyunun 95 m.lik derinlikte ve basınç değeri 3153 mm olarak bulunmuştur. 1925 yılına kadar benzer 8 kuyunun açılması tamamlanmıştır ve derinlikleri 100-200 m arasında değişmektedir. 1955 yılında The Geysers’de 180 m derinlikte bir deneme kuyusu açılmış ve kayıtlara göre kuyu derinliği faylı zona kadar inmiştir. Böylece buhar çıkan faylı zonun derinliğini ölçmek mümkün olmuştur. 1880 m. derinlikte temel kayaçların sıcaklığı yaklaşık olarak 600 °C olarak tespit edilmiştir. The Geysers’lerde zamanımıza kadar doğal buhardan faydalanılarak elektrik üretilmektedir. Buhar ve sıcaksu, ısıtma ve yüzme havuzlarında da kullanılmaktadır (Sür,1976).

Yukarıda verilen açıklamalar ışığında jeotermal enerjinin 1900’lü yıllardan sonra önem kazanmaya başladığını görmekteyiz. Bunun en büyük nedeni, o yıllarda gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde sanayi ve teknolojinin gittikçe hızlanması ile birlikte çeşitliliğinin de çoğalması, enerjiye olan gereksinimin gittikçe artmasıdır. Fosil yakıtların aranması, çıkarılması ve işletilmesinin pahalı olması, tükenebilir olması ve çevre sorunu yaratması, insan oğlunu daha değişik enerji arayışına yöneltmiştir. Böylece enerji dar boğazında bulunan ülkeler, doğal enerji arayışı içersine girmişlerdir. Bu doğal enerji kaynaklarından biri olan jeotermal enerji, günümüzde hem elektrik hem de elektrik dışı kullanımlarla, tümüyle olmasa da ülkelerin kısmen enerji gereksinimini karşılamaktadır.

1900′lü yıllardan itibaren hemen tüm dünya ülkeleri, jeotermal enerji ile ilgili arama ve işletme çalışmalarına hızla başlamışlardır. Bunlardan öncülüğü yapan İtalya olmuş ve bu ülkeyi daha sonra İzlanda, Amerika Birleşik Devletleri ve daha sonra Yeni Zelanda ve Japonya takip etmiştir. Bu konuda bilgi birikimine sahip olan bu ülkeler gün geçtikçe jeotermal enerjinin çok daha değişik kullanma biçimlerini geliştirme çabası içersine girmişlerdir

Öyle ki bu çabaların sonucunda (1990 itibariyle), Dünya’da toplam jeotermal elektrik üretimi 6257,3 Mwe olurken, başta jeotermal ısıtmacılık olmak üzere elektrik dışı uygulamalar ise 13044 MWt’a kadar ulaşmıştır (Mertoğlu, 1994)

II. BÖLÜM

JEOTERMAL ENERJİ İLE ISITMA

ÖZET

Jeotermal enerji yeni ve yenilenebilir enerjidir. Yenilenebilir özelliği fosil yataklara ekonomik üstünlük sağlamaktadır ve çevre dostu bir enerjidir. Tüm ülkelerde enerji talebinin hızla artması yeni arayışları beraberinde getirmektedir. Bunların başında radyoaktif enerji gelmekte ve çevre sorunlarını da birlikte getirmektedir.

Tek alternatif olmasa da en büyük kayna; Türkiye coğrafi şartları da düşünülürse jeotermal enerji olmaktadır. Bu enerji kaynağının tüm Dünya’da kullanımı önemli boyutlara gelmiştir. Bugün jeotermal enerji ile ısıtılan konut sayısı 1.000.000, tüm ısı uygulaması 2.000.000 konut eşdeğerdedir.

Merkezi ve geniş çaplı uygulamaları yerel yönetimler organize etmek ve teknolojik sorunları da çözümleyip hem ülke ekonomisine hem de fertlerin ekonomilerine büyük katkılar sağlamaktadırlar. Bugün aylık 300-400 bin lira arasında değişen rakamlarla 24 saat sıcaksu ve dört mevsim istenildiğinde ısıtma gerçekleştirilen yerleşim yerleri mevcuttur, hızla da yaygınlaşmaktadır. Balçova, Gönen, Simav, Kırşehir’de merkezi ısıtma Havza, Haymana, Rize gibi yerlerde lokal ısıtmalar başarı ile devam etmektedir.

Türkiye’de ısıtma gücü 100 MW’te ulaşmıştır. Bu değer 23.000 konut ısıtma eşdeğeridir. Toplam sera ısıtma alanları ise 106.000 m²’yi bulmuştur.

Jeotermal enerji ile ısıtma günümüzde 200 TL/KW lı ısı olmakla birlikte elektrik ısıtmaya göre 10,14 kat, fuel-oil ısıtmaya göre 8,4 kat, kömürle ısınmaya göre 6,8 kat daha avantajlıdır. Mevcut katsayılar göreceli olarak jeotermal enerji lehine değişmektedir.  Jeotermal enerji entegre kullanımda (elektrik, ısıtma, termal tesislerde, tarımda) daha da ekonomik olmaktadır.

Enerjiyi kullanım safhasında çeşitli sorunları (kabuklaşma, korozyon, reenjeksiyon) vardır, fakat tüm Dünya’da olduğu gibi Türkiye’de de çözülmüş olan bu sorunları önceden fizibilite ile kullanım şeklini iyi belirleyip belirli parametreleri gözönüne alarak yatırım gerçekleştirilmelidir. Potansiyel akılcı kullanılırsa ekonomikliğini koruyacaktır.

GİRİŞ

Enerji   sorunu  bugün  tüm ülkelerin  bir  numaralı   sorunu  olma  yolundadır. Başlıca  nedenleri  nüfus  artışında,  sanayileşmeye  doğru  gidişte  ve  hayat  standar­dını  yükseltme  sürecinde  aramak gerek.

Hızla  artmakta  olan  enerji   talebi,   tüm dünyada  bir  süre  daha  fosil  yatak­lar  ve  hidrolik  enerji   ile  karşılanmak  durumundadır.  Ancak  yakın  bir  gelecekte bilhassa  fosil  yakıtların  yerini  radyoaktif  enerji  kaynaklarının  alması  yarata­bileceği   çevre  sorunlarına  rağmen  kaçınılmaz  bir  zorunluluktur.

Fakat  bu  da  çözüm değildir.  Yeni  kaynaklara  yönelmek  gereği  vardır.  Bu kaynakların  içinde  en  önemli  yeri  Jeotermal  Enerji  almaktadır.  Dünyada  kullanımı hızla  yaygınlaşan  jeotermal   enerjide Türkiye 8. durumdadır, fakat fizibilite, pro­je, programlanan imalatlarla  gelecek  5  yılda  dünya  sıralamasında  ilk  3. veya 4. sıralara tırmanılacaktır.

Jeotermal  Enerji  Nedir  ?

Jeotermal  Enerji  yerkabuğunun  çeşitli  derinliklerinde  birikmiş  sıcaksu, buhar,  gaz  veya  sıcak  kuru  kayaçların  içerisinde  yeralan basınçlı  ısıya  verilen addır. Teknik  anlatımının  yanında  sembolleşen  pratik  anlatımları  da  vardır.

1.  Çevre  dostu  enerjidir,

2.  Ucuz  enerjidir,

3.  Yenilenebilir  enerjidir.

Isıtmada  kullanımı  başlıca  3  şekilde  izah  etmek  mümkündür.

1. Jeotermal  akışkanın  doğrudan  kullanımı,
2. Üretim  sahasına  kurulacak  ısı  eşanjörü  vasıtasıyla,  ısıtılan  suyun  kul­lanım yeri   ile  saha  arasında  pompalanması  ve  jeotermal  atığın  jeotermal saha  içinde  çözümü,
3. Jeotermal  akışkanın  kullanım yerine  kadar pompalanması  ve  ısı  eşanjörünün   kullanım yerine  kurulması  ve  atık  akışkanın  kullanım yerinde  çözül­mesi  alternatifleridir.

Ege Bölgesi kaynaklarının zenginliğinden bahsederken illere göre dağılımını  şöyle sıralayabiliriz  :

• Afyon-Ömer-Gecek, Arapderesi, Heybeli, Gazlıgöl, Hudai.
• Aydın-Germencik-Ömerbeyli , Çamur-Bozbay,  Salavatlı, Aydın.
• Balıkesir-Gönen,  Hisaralan, Hisarköy, Pamukçu, Kepekler, Derman, Dağ, Güre, Kızıkköy, Yıldız,   Şamlıdağ.
• Denizli-Kızıldere, Tekkehaman, Gölemezli, Karahayıt, Yenice-Kamara, Pamukkale
• İzmir-Balçova,  Seferihisar, Karakoç, Doğanbeyburnu, Dikili-Nebiler, Paşa, Aliağa Dereköy.
• Kütahya-Eynal, Nasa, Çitgöl, Abide, Yoncalı, Kızılsin, Emet, Yeniceköy, Dereli, Samrık.
• Manisa-Kurşunlu, Urganlı,  Sart,  Saraycık, Menteşe, Şehitler.
  • Muğla-Velibey,  Sultaniye.

Reenjeksiyon

Merkezi  ısıtmalarda kullanılacak jeotermal akışkan debisi yüksek olacağı için sisteme verilecek jeotermal akışkanın veya eşanjörden çıkacak jeotermal akışkanın doğaya bırakılması beraberinde problemleri getireceğinden akışkanın tekrar rezervuara geri gönderilmesi mutlaka gereklidir.

Uzun ömürlülük ve düşük maliyet etkenlerinin yanı sıra çevre sorunları açı­sından da jeotermal enerjinin fosil enerji kaynaklarına kıyasla bir üstünlüğü vardır. Bununla beraber çekilen akışkanın debisine ve bileşimlerine bağlı olarak hava, su, toprak kirlenmelerine ve zemin hareketlerine de neden olabilir; ancak bu sakıncaların yerel şartlara göre çeşitli yöntemle giderilmesi mümkündür. Ülkemiz dahil tüm dünyada örneklerini çokça görmek mümkündür.

Ve nihayet  jeotermal akışkanlardan bilhassa Lityum, Asitborik, Ağırsu, Amon­yum tuzları,CO₂    buzu vs. elde edilmesi de maliyetleri düşürücü etkenler arasındadır.

Jeotermal akışkanın tekrar rezervuara geri gönderilmesinde dikkat edile­cek bir kaç hususu belirlemekte yarar vardır.

Türkiye’de Durum

Türkiye’de yüksek  sıcaklıklı   jeotermal akışkan içeren sahalar Ege Bölge­sinde veya genelde Batı Anadolu da yer almakta, düşük ve orta sıcaklıklar da Orta ve Doğu Anadolu’da yer almakla birlikte Türkiye’nin kuzeyine de uzanmaktadır. Kısaca Türkiye’nin tüm sathında jeotermal  enerji az veya çok mevcuttur.

Türkiye’de 40 °C’nin  üzerinde jeotermal akışkan içeren 140 adet  jeotermal saha bulunmaktadır. Bunlardan Aydın-Germencik  (200-232 °C),  Denizli-Kızıldere (200-212 °C), Çanakkale-Tuzla  (173 °C), Aydın-Salavatlı   (171 °C)  elektrik üretimine yönelik olarak değerlendirilebilecek sahalar, diğerleri  ise merkezi  ısıtmaya uy­gun sahalardır. Türkiye’de jeotermal ısıtma 1964 de Gönen Park Otel’le başlayıp günümüze kadar hızla gelişerek devam etmiş ve 1994 yılında toplam kapasite 20.000 konut eşdeğerine ulaşmıştır.

Jeotermal  enerjide üretim maliyeti diğer enerji kaynaklarına göre çok daha düşüktür. Bu maliyet  entegre kullanımlar söz konusu olduğu zaman daha düşük ol­maktadır.

Türkiye’de halen İzmir-Balçova’da kuyu içi  eşanjörü marifetiyle otel, motel kapalı  yüzme havuzu, kaplıca kür merkezi yani  tüm termal komplekste 17.8 MWt kapasite kullanılmaktadır.

Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Kampusu Hastane ve tüm binalar (yaklaşık 3000 m²   alanlı). Bu yatırım kendisini  fuel-oil’e göre 6 ayda geri  ödemiştir. Gönen’de 1400 konut eşdeğeri  56 adet tabakhane,   2000 m² sera ve 600 yatak­lı  otellerin ısıtma,  tabakhanelerin proses sıcaksuyu merkezi  sistem olarak başarı ile çalışmaktadır.  1992 yılı  için ayda tüm bu hizmetler karşılığı   sadece 130.000 TL/Ay,   1993’te 260.000 TL/Ay ödemektedirler.

Simav’da jeotermal akışkan 4 km taşınarak 2 °C kayıpla şehir merkezine götürülmüş, birinci  etap 3500,  ikinci  etap 6500 konut kapasiteli  jeotermal merkezi ısıtma sistemi başarı  ile hayata geçirilmiştir. Kırşehir’de birinci  etap 1800 konut kapasiteli  jeotermal merkezi  ısıtma sistemi,   29 Ekim 1993 tarihinde 500 konut  eşdeğeri  ısıtma yapılarak devreye alın­mıştır. Bugünkü teknoloji  ile 35 °C’nin üzerindeki  jeotermal akışkanlar ile ısıtma yapılmaktadır.

1. Dikey ve yanal  olarak üretim kuyusu,  kuyuları veya rezervuarı  olumsuz (sıcaklık, basınç)  etkilemeyecek mesafe iyi   seçilmeli.
2. Yapılacak işin ekonomik yanı düşünülmeli.
3. Reenjekte edilecek akışkan özellikle entegre kullanımlardan sonra düşünülüyor ise kimyasal yapısının da korunmasına dikkat  edilmelidir.

SONUÇ

Bugün Dünya’daki jeotermal enerji kullanımı gelişmektedir. Üstün özelliklerinden dolayı çok hızlı gelişmekte ve problemlerini de birlikte getirmektedir. On yıl önce problemler daha çok idi. Bugün daha az, yarın veya on yıl sonra da­ha da azalacaktır. Problemler olması bizi gelişen teknolojiden uzaklaştırılmamalıdır. Neticede çok çaba, çok çalışma, çok araştırma ile bilimsel ve teknolojik alış-verişle gelişmeleri takip etmek gereklidir.

Çünkü bugün artık jeotermal enerji ekonomik midir, çevre dostu mudur, kullanımda problemlerini aşmak mı zordur gibi sorular kesinlikle ortadan kalktığına göre yarınlarda geç kalınmamak için, enerjinin kullanımına yönelmek için;

1. Mevcut  sahaları geliştirmek için arama faaliyetlerinin devam etmesi,
2. Tespit  edilmiş ve edilecek sahaların kesin potansiyellerinin belirlen­mesi ,
3. Bu  belirlenen potansiyelin kullanılması  için gerekli  fizibilite, pro­jeler hazırlanmalı,
4. Yerel yöntemler asıl yönlendirici görevini  üstlenip gerekli   finansman­lar sağlanarak montaj,   imalat ve kullanım safhasına geçilmesi.

Bu belirlenen sıralamanın her aşaması  fazlaca çaba gerektirecek konular olması nedeniyle jeotermal  enerjinin kısa sürede kullanımı  geciktirilmemelidir. Çünkü, Türkiye’mizin daha fazla kirlenmeye ve daha fazla döviz ödemeye tahammülü yoktur.

Buhar ve Termal Suların Oluşumu.

Jeotermal enerjiden yararlanan ülkelerin jeotermal alanlarının jeolojik ve jeomorfolojik özelliklerinin farklı yapılarda oldukları gözlenmekle beraber yeraltındaki suların ısınmasında ve hatta buhar haline dönüştürülmesinde benzer özellikler de bulunmaktadır. Ana hatlarıyla baktığımızda jeotermal alanların, faaliyette olan veya yakın bir tarihte faaliyete geçmiş ve zamanımızda sönmüş olan volkanların çevresinde yer aldığı görülmektedir. Bununla birlikte yeryüzüne kadar ulaşamamış bir volkanın, yani entrüzif magmanın doğal buhar ve sıcak suyun oluşumunda asıl neden olduğu bilinmektedir. Böyle bir oluşumun varlığı, karasal iklim koşullarının egemen olduğu yerlerde kış mevsiminde zeminin kar tutmaması ile bilinir ve jeotermal araştırmaların da en klasik yöntemi olarak kullanılır. Böyle yerlerin derinliklerinde “sıcak kuru kayalar”ın varlığından söz edilir.

Kısaca belirttiğimiz gibi jeotermal suların ve buharın oluşumunda yer altında bulunan sıcak kuru kayaların varlığı esastır. Bu kayaların üzerine çeşitli nedenlerle çevreden gelen suların ısınması ve doğal yollardan veya sondaj yoluyla yeryüzüne çıkması ile oluşan buhar ve termal suların kökeni hakkında bazı teoriler geliştirilmiştir. Bu teorileri şu şekilde belirtmek mümkündür (Şamilgil, 1973).

l- Buhar kökeninin magmatik oluşu : Bu teori İtalyan Bernandio Loti tarafından ileri sürülmüştür. Loti’ye göre (Şekil -1), entrüzif magmaya kadar uzanan fayların, bu magma üzerinde ısınan su ve buhar için doğal yollar olduğu belirtilmektedir. Sondaj yoluyla da fay yüzeylerinden verimli kuyular açılabilir. Ancak bu teori zamanla önemini yitirmiş ve terk edilmiştir.

2 – Buhar menşeinin meteorik olusu; Bu teori 1953′te Goguel tarafından iki temel prensip şeklinde ortaya konmuştur.

a- Soğuma halindeki derin granitik bir plütonun varlığı, bu plütonun üst yüzeylerindeki kayaçların bünyesinde bulunan meteorik suları kaynama noktasına eriştirir. Bu arada buharın çok az bir yüzdesinin de aşağıda bulunan magmatik orijinden alması mümkündür.

b- 5000 m derinlikte soğumakta olan granitik bir plüton, üst tarafındaki kayaçlarda bulunan suyu bir konveksiyon akımına maruz bırakabilir. Böyle bir akım, jeotermik gradyan 1°C / 8 m yi geçtiği taktirde 3000 m. derinliklerde başlar.

Jeotermik saha sularının meteorik orijinli olduğuna dair, Goldschmidt’in Tonani’nin ve Goguel’in görüşleri, H.Craig’in 1956 yılında termal suların izotopik bileşimleri üzerinde yapmış olduğu çalışmalarla doğrulanmıştır. Bu son çalışmalar göstermiştir ki, termal suların en azından % 90 ile % 95 inin menşei meteoriktir. Daha sonra Totani’nin termal suların başka elemanları üzerinde yaptığı çalışmalarda da aynı sonucu görmüştür (Şamilgil, 1973).

Bu iki teoriden birinin veya diğerinin kabulü halinde buhar araştırma metotları da farklı olacaktır. Nitekim magmatik orijin teorisi kabul edildiği taktirde jeolojik ve jeofizik çalışmalar bilhassa derin magmaya ulaşabilen fayların tespitini ön plana alacaktır. Bundan başka yüzeysel hidrojeolojik koşulların araştırılmasına da gerek kalmayacaktır. Zira ağırlığının %5 ile %10’u kadar su içeren granitik magma intrüzyonlarının “genellikle çok büyük olduğu bilinen hacimleri” çok uzun süreler buhar teminini açıklamak için yeterli olmalıdır (Şamilgil,1973).

Buna karşılık meteorik oluşum hipotezi kabul edildiği taktirde jeotermik bir sahanın hidrolojik ve termik bilançosunun hesabını da göz önüne almak gereklidir. Çünkü bu durumda sıcak suların gerek ısıtıcı faktörlerini gerekse genellikle çok daha uzaklarda olabilen beslenme sahalarını araştırmak icap eder.

1961 Roma, yeni enerji kaynakları konferansında hemen hemen tüm üyeler tarafından kesinlikle kabul edilen husus, meteorik orijin teorisi lehinde magmatik orijin teorisinin terk edilmesidir. Roma konferansında Facca ve Tonani tarafından sunulmuş olan jeotermik saha şekline göre böyle bir saha üç esas unsurdan meydana gelir (Şamilgil,1976).

1   – Bir ısı kaynağı, yani soğuma halindeki derin bir magma,

2   – Bir akifer tabaka, yani geçirimli bir seri kayaç,

3   – Bir örtü kayaç, yani geçirimsiz bir seri kayaç.

a)      Birinci durum : Akifer çok sınırlı bir şekilde aflöre ediyor ise, ısı kaynağı geçirgenlik yoluyla akiferdeki meteorik suyu ısıtır. Eğer akifere erişen ısı yeterli derecede yüksek (yani normalden 10 ile 20 defa daha fazla ise), ayrıca kayacın geçirgenliği de yüksek ise, akifer içindeki su konveksiyon yoluyla harekete geçer. Konveksiyon sistemi akifer tabakasının bütün kalınlığınca üniform bir ısı dağılımı teminine çalışır. Akifer içindeki sudan başka, akifer kayacın kendisi de aynı derecede ısınır. Bu demektir ki, akifer içindeki ısı gradyanı düşüktür ve 500 m. derinlikteki A noktasının basıncı 50 atmosfer olup, kaynama noktası 263 °C civarındadır. Suyun hareketliliğini kaybetmemesi için ısısı akiferin muhtelif noktalarında birbirinden pek az farklı olmalıdır. Bu durum deneysel olarak da doğrulanmıştır. Kuyulardaki ısı ölçümleri verimli tabak içersinde derinliğe tabi bir ısı artışı göstermektedir. Oysa örtü tabakalarında yüksek bir gradyan tespit edilmektedir. Bu duruma göre 700 m. derinlikteki B noktasında basınç 70 atmosfer olduğu halde ısı A noktasında aynıdır. Maksimum 263 °C’dir. 70 atmosfer basınçtaki kaynama noktası ise 284,5 °C’dir.

b)      Akiferin, geniş bir yüzeyle aflöre ettiği ikinci halde sıcak kaynaklar vb. gibi yüzeysel belirtiler görülür. Bu durumda ise, basınç 1 atmosfer ve kaynama noktası da 100°C ye eşittir. Bu ikinci halde sıcak su ihtiva eden akifer tabaka geniş bir şekilde temsil edildiğinden, bu tabakanın derinliklerinde de aşağı yukarı aynı ısı, yani 100 °C ısı mevcut olmak zorundadır. Mademki atmosferik basınç altında kaynama noktası 100 °C dir, konveksiyon sisteminin herhangi bir noktasındaki ısı da 100 °C den pek farklı olamaz . Sıcak ve tuzlu suların varlığı böylece buhar sahalarının varlığı için genellikle olumsuz belirtiler olarak görünmektedir. Bununla birlikte ikinci bir örtü kayaç seviyesinin altında buhar mevcut olabilir.

Diğer yandan sıcaksu ve buhar oluşumuna ait delilleri gösteren jeotermik belirtiler bulunmaktadır. Bu jeotermik belirtiler halen dört kategori halinde açıklanmaktadır.

l – Kontakt (temas) kaynakları

Yüzeyde aflöre eden sıcak bir akifer ile geçirimsiz bir formasyon kontaktındaki kaynaklar genellikle çevrenin diğer yüzeysel sularından daha tuzludur. Nedeni de sıcak suyun yükselişi sırasında kayaçların tuzlarını daha kolaylıkla eritebilmesidir.

Bununla birlikte tuzlu kaynakların bulunduğu bir yerde buhar bulunmaz hükmünü vermek her zaman doğru olmaz. Çünkü yukarıda da belirttiğimiz gibi daha altlardaki bir formasyonda buhar yönünden verimli olabilir.

2- Kaçak kaynakları

Bir akifer üzerindeki kalın bir örtü konveksiyon akımlarının yüzeye erişmesini engelliyor ise ve fakat yüzeye kadar erişen bir fay tıpkı bir sondaj gibi akifer ile bağlantı kuruyorsa, su da kaynama noktasına sahip bir ısıya sahipse, fayın suya değdiği yerde buharlaşma olur. Çünkü bu seviyede basınç düşer, buhar yüzeysel tabakalar seviyesine kadar yükselerek orada yoğunlaşabilir. Bu nedenle tuz yönünden fakir, fakat gaz ve uçucu elemanlar bakımından bu sular zengindir. Bu tip sahalar bilhassa Larderello ve California’daki gayzerlerde ve Ülkemizde de mevcut olup, F. Tonani tarafından etüd ve tespit edilmiştir.

Bu tip kaynaklarda özellikle bor ve amonyum anormal derecede yoğundur. Dolayısıyla bu iki elemanca zengin bir kaynak havzası, buhar bulmak için iyi bir indis oluşturmaktadır.

3 – Hipertermal olaylara bağlı soğuk kaynaklar.

Hidrotermal yeni bir silis çökelimi, yeni traverten çökelimi, yeni mineralizasyonu, yeni borat çökelimi, kayaçlarm hidrotermal alterasyonu, bazı çamur çıkışları ile bazı karbondioksit ve hidrojensülfür belirtileri gibi bugüne kadar pek az inceleme konusu olan unsurların yeni inceleme ve izotopik metotlarla etüdü yapılarak jeotermik suların varlığının bulunmasıdır.

4 – Kaynama noktasının üstündeki çok sıcak kaynaklar ile aktif volkan fümerolleri. Bugün için aktif volkanlardan yararlanmak, endüstri ve sanayide kullanmak ve bunları işler hale getirmek mümkün değildir.

III. BÖLÜM

JEOTERMAL UYGULAMALARDA KABUKLAŞMA VE KOROZYON SORUNLARI VE ALINACAK ÖNLEMLER

ÖZET

Jeotermal uygulamalarda, akışkanın kimyasal içeriğine bağlı olarak oluşan kabuklaşma ve korozyon, sistemlerin işletilmesinde karşılaşılan önemli sorunlardır.Bu çalışmada, akışkanın kimyasal içeriğine bağlı olarak oluşan farklı kabuklaşma oluşumları ve korozyon türleri incelenmiş ve bu sorunların giderilme yöntemleri anlatılmıştır.

GİRİŞ

Jeotermal akışkanlar, kullanım sırasında termodinamik davranışlarıyla metal yüzeylere etki ederek, kabuklaşma ve korozyon sorunlarına neden olan çözünmüş gaz ve katı maddeler içermektedir. Bu akışkanların kimyasal bileşimleri; saf su veya buhardan 360000 ppm’lik eriyik katı içeren sıcak tuzlu su arasında değiştiği için, kabuklaşma ve korozyon genellikle yüzeye bağlı olup, tek bir çözüm bulmak oldukça güçtür. Bununla birlikte, jeotermal akışkanların kimyasal bileşimleri ve buna bağlı olarak kabuklaşma ve korozyon sorunları, kaynakları bulunduğu bölgeye özgü olsa da bazı genel ilke ve öneriler verilebilir.

 KABUKLAŞMA SORUNLARI

Kabuklaşma, jeotermal kaynaklardan yararlanma sırasında oluşan en önemli sorunlardan birisidir. Silika ve silikat, karbonat, sülfat ve kükürt genel olarak kabul edilen esas kabuklaşma türleridir.

Silika, genellikle opal gibi amorf silis şeklinde olup, silikatlar (SO₄) da amorf ile yarı amorf arasındadırlar. Karbonat kabuklaşması esas olarak, düşük magnezyum kalsitlerden oluşmakla birlikte bazı durumlarda yüksek magnezyum ve aragonit (CaCO₃) içerenler de belirlenmiştir. Sülfatlar esas olarak, kalsiyum sülfat ve baritler (BaSO₄) dir. Yüksek sıcaklıklarda anhidrit (CaSO₄) baskındır. Kükürtlü olanlar genellikle düzgün kristalleşmişlerdir ve çok faz şeklinde oluşurlar.

Kabuklaşma Oluşumu

Kabuklaşma  oluşumuna  neden   olan   tam   mekanizma  hakkında  çok  az  şey bilinmekle birlikte, esas olarak üç ortam arasında ayırım yapılabilir:

- tek fazlı bir akışkandan kalan çökeltiler (geri dönüş boru hatları),

- fışkıran akışkandan kalan çökeltiler ( kuyular, ayırıcılar, iki fazlı boru hatları )

- buhar taşınması sonucunda kalan çökeltiler ( türbinler, buhar boru hatları).

Belirtilen bu çökelti türlerinden 1. ve 3. türdekiler anlaşılması en kolay olanlardır, fakat bir çok kabuklaşma sorunu 2. tür çökeltilerden kaynaklanmaktadır.

Tek fazlı bir akışkandan katı maddelerin çökeltilmesi uzun yıllardan günümüze kadar araştırılmıştır. Akışkan bulunduğu faza göre aşırı doymuş halde bulunduğunda çökelir. Çekirdekleşme ve birikimin kineteği; aşırı doygunluk derecesine, basınca, sıcaklığa ve bazı elementlerin bulunmasından kaynaklanan katalitik ve tutucu etkilere bağlıdır.

Fışkıran akışkandan kalan çökeltiler, kabuklaşmanın esas nedeni olmasına karşın bu durumdaki mekanizma çok az anlaşılmaktadır. Fışkırma, basınç düşmesiyle veya türbülanslı akış nedeniyle başlar ve kalsit kabuklaşmasına neden olur. Fışkırma aşağıdaki mekanizmalardan birisi aracılığı ile aşırı doygunluğu arttırır:

- Sıvı fazdan buhar kaybı, çözünen maddeleri derişimini attırır,

- Genleşme sırasındaki sıcaklık düşüşü ve

- C0₂ veya H₂S gibi kararlı gazların kaybı, pH’ı arttırır.

Buhar taşınmasından oluşan birikintiler, türbinler ve buharla temas halinde olan diğer birimlerde kabuklaşmaya neden olur. Bu tür kabuklaşma tamamen buharlaşmaya bağlı olduğundan, barot ve halit gibi bazı minerallere rastlanabilir.

Kalsiyum Karbonat (CaCO₃) Kabuklaşması

Bütün jeotermal akışkanlarda CO₂ bulunur ve Henry yasasına göre; bir su çözeltisindeki CO₂ miktarı, CO₂‘nin buhar basıncıyla doğru orantılıdır. Çözünmüş CO₂ derişiminde H₂CO₃ şeklinde karbonik asit de bulunur ve genellikle toplam olarak %3 kadardır. Jeotermal işletim, buhar fazı içermeyen statik CO₂ yüklü bir sıvıyla başlar ve üretim başladığında basınç düşer ve denge sağa kayar.

2HCO-₃             H₂O (gaz) + CO₂ (gaz) + CO₃^-2 (sıvı)

CO₃^-2 iyonu derişimi artar ve çözünürlük çarpanına göre [Ca⁺²] . [CO₃^-2] = Kp , CaCO₃ çökelmesine neden olabilir. Bu nedenle CO₃ çökelmesi fışkırma ile başlar. Fışkırma üretim kuyusunda başladığında, kabuklaşma kuyu içerisinde başlayacak eğer yüzeydeki aletlerde başlarsa katmanlar bu aletler üzerinde oluşacaktır.

Kalsiyum Karbonat (CaCO₃) Kabuklaşmasının Önlenmesi

Karbondioksit (CO₂) Kısmi Basıncının Kontrolü

Jeotermal akışkanın basınç ve sıcaklığı, jeotermal kuyudan doğal akışla iletim yerine akışkanın pompalanarak iletilmesiyle kolay bir şekilde düzenlenebilir. Kuyu içi pompası kullanılarak, kuyu içinde fışkırma sonucunda oluşan basınç ve sıcaklık düşmesi önlenebilir. Mekanik bir kuyu içi pompası yardımıyla, üretilen akışkan tek fazlı sistem olarak sürdürülebilir. Böylece, CaCO₃ gibi “basınca duyarlı” kabuklaşma oluşumu önlenebilir ve BaSO₄ gibi “sıcaklığa duyarlı” kabuklaşma oluşumu da geciktirilebilir. Bu tip pompaların kullanımı akışkan sıcaklığı ile sınırlı olduğundan, yaklaşık 190 °C’nin üzerindeki kuyularda bu pompaların çalışabileceği garanti edilmemektedir.

Kabuklaşmanın önlenmesinde diğer önemli bir yöntem de, üretilen CO₂‘in bir kısmının tekrardan üretim kuyusuna geri gönderilerek, yüksek CO₂ kısmi basıncının yapay olarak sürdürülmesidir. Bu yöntemle yapılan denemeler ABD’de başarılı sonuçlanmıştır, ancak sadece düşük CO₂ içeren akışkanlar için geçerlidir.

Akışkan pH’nın Düzenlenmesi

Kabuklaşmanın önlenmesi için diğer bir yöntem de, jeotermal akışkanın kimyasal bileşimini özellikle pH’ını düzenlemektir. Akışkanın pH’ını CaCO₃ kabuklaşmasının oluşmayacağı bir değere düşürmek için akışkana HCl  eklenmesi teknik olarak mümkün olmakla birlikte, ekonomik bir uygulama değildir. pH’daki  çok az bir düşüş için çok miktarda asit eklemek gerekir. Torre Alfina’da yapılan denemeler, CaCO₃ kabuklaşmasını önlemek için litre başına 0.l N 200 cm³ HCl gerekli olduğunu göstermiştir.

 Kabuklaşmayı Önleyici Kimyasal Katkı Maddeleri Kullanmak

Çizelge 1′de kabuklaşmayı önleyici bazı kimyasal katkı maddeleri verilmiştir. Bu kimyasalların bazıları İtalya’daki çalışmalarda denenmiş olup, en iyi sonuçlar Dequest 2066 ve Sequion 40 Na 32 gibi organik fosfanatlarla alınmıştır.

Çizelge 1. CaCO3 Kabuklaşmasını Önleyici Katkı Maddeleri (Corsi ve ark.,1985)

Kimyasal katkı maddeleri kullanılarak günümüze kadar yapılan çalışmalardan belirlenen sonuçlar aşağıdaki gibi özetlenebilir :

-  Ergimiş tuzlar ve bazı eser elementlerin (Mn, Fe, As) bulunması ürün etkinliğini etkilememektedir.

- Kimyasal katkı maddesi, çekirdekleşmenin başlamış olduğu iki fazlı bir akışkana eklendiğinde etkili olmaktadır.

-  Fosfanatların etkinliği, 180-200 °C’ye kadar sürmektedir. Bazı sonuçlar 210 °C’den sonra bozulma olduğunu göstermiştir ve bu nedenle katkı maddesinden aynı etkinin sağlanması için iki misli derişim kullanılmalıdır.

-  Kimyasal katkı maddelerinin etkinliği bir kaç saat sürebilir, bu nedenle geri besleme sorun oluşmaksızın devam edebilir.

 Silikti Kabuklaşması

CaCO₃ kabuklaşması orta sıcaklıktaki jeotermal kaynaklarda, üretim kuyularında ve yüksek sıcaklık altında çalışan ekipmanlarda oluşmasına karşın, silis kabuklaşması yüksek sıcaklıktaki kaynaklarda, özellikle geri dönüş hatlarında, ayırıcılarda ve bazen de kuyularda oluşur.

Silikanın sulu çözeltilerdeki davranışları ayrıntılı olarak araştırılmıştır. Jeotermal uygulamalarda önemli olan silika şekilleri, kuartz ve amorf silikadır. Genellikle jeotermal kaynaklarda akışkanın kuartz ile akışkan sıcaklığında dengede olduğu varsayılır. Jeotermal uygulamalar için, akışkan içerisinde erimiş olan kuartz miktarı sıcaklıkla artar ve derişimle azalır. pH < 8 durumunda, kuartz çözünürlüğünün pH’dan bağımsız olduğu dikkate alınabilir.

Soğutulduğu zaman jeotermal akışkan, kuartz bakımından doygun duruma gelir. Bununla birlikte, kuartzın kinetiği çok yavaştır ve düşük sıcaklıklardaki silika birikimi, belirli sıcaklıktaki çözünürlüğü kuartzdan daha fazla olan amorf silika dengesiyle kontrol edilir. Bu nedenle silika birikimi, amorf silika dengesi için gerekli doygunluk sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda oluşur. Amorf çözünürlüğü sıcaklıkla artar, derişimle azalır ve pH ile belirgin bir şekilde artar. Amorf silika birikimlerinin oluşma hızı, silikanın polimerleşme hızıyla kontrol edilir. Silikanın polimerleşme hızı, doygunluk derecesi ve sıcaklığa bağlıdır. Tepkimeler, klorür ve hidroksitlerle katalizlenen zincirleme tepkimeler şeklinde olabilir ve durumda sodyum, potasyum ve sülfat iyonlarının çok az etkisi vardır.

Ortam sıcaklıklarında kabuklaşma oranı çok yavaş olduğundan, kabuklaşmanın oluştuğu bölge aşırı doygun akışkanın tutunma süresine bağlıdır. Çalışmalar asitleşmenin çökme hızını yavaşlattığını göstermiştir.

Silika Kabuklaşmasının Önlenmesi

Silika kabuklaşmasının oluşumu dikkate alındığında, kabuklaşma oranını azaltmak veya ortadan kaldırmak için esas olarak çözeltinin pH’ını değiştirmek yeterli olmaktadır. Bu yöntem, jeotermal akışkana HCl veya NaOH eklenerek Meksika ve ABD’de denenmiştir.

Her iki durumda da ümit verici sonuçlar elde edilmiş olmakla birlikte, kullanılan kimyasalların fiyatları çok yüksek olduğundan bu konuda yeni yaklaşımların denenmesi gereklidir.

Basınç, sıcaklık ve akış hızı düzenlenerek ekipman içerisinde oluşan silika kabuklarını hareket ettirme olanağı vardır, ancak bu uygulamalar kabuklaşma sorununu tamamen ortadan kaldırmamaktadır.

Kabuklaşmanın Önlenmesi İçin Diğer Yöntemler

Kabuklaşma sorununu gidermek için kimyasal katkı maddelerinin etkili olmadığı durumlarda, farklı yöntemler denenebilir. Kabuklaşma oluşumunu önlemek yerine, üretim kuyuları başında ve enjeksiyon kuyuları arasında sıcaklık ve basıncı dikkatli bir şekilde kademeli olarak azaltarak özel olarak tasarımlanmış bir ekipman içerisinde kabuk birikimine olanak sağlanabilir. Bu yöntem için, toplam basınç ve istenilen basınç düşmesine bağlı olarak bir çok ekipman kullanılabilir. Örneğin,  kabuklaşma fışkırma tankında (flash-tank) oluşuyorsa özel bir fışkırma kristallendirici kullanılabilir

Bu kristallendiricinin çalışma ilkesi, çözeltinin kabuklaşmaya uygun olmayan ortamdan kabuklaşma için uygun olan ortama ani olarak gönderilmesi ve tankın iç duvarları yerine yeterli miktarda eklenen kristal çekirdeği üzerinde katı maddelerin çökelmesinin sağlanmasıdır. Bu nedenle, sıvı içerisindeki duvarlar üzerinde katı madde birikiminin önlenmesi için eklenen çekirdeklerle geniş bir yüzey alanı oluşturulmalıdır. Duvarlar üzerindeki kabuklaşma, duvar tarafından oluşturulan değişik bir çekirdekten veya eklenen çekirdeklerden bazılarının duvarlara yapışmasından kaynaklanabilir.

Bununla birlikte, bu yaklaşım akışkan geri dönüş borularında sıcaklık azalmasından kaynaklanan silika parçacıklarına bir çözüm sağlamamaktadır. Bu gibi durumlarda; birikintilerin yüzdürülmesi, fıltrasyon veya siklonla ayırma gibi geleneksel su arıtma yöntemleri uygulanabilir. Jeotermal uygulamalardaki yüksek akış hızları, bu yöntemlerin kullanılmasında arıtma tesislerinin büyüklüğü bakımından bazı sorunlar yaratabilir. Çizelge 2′de bu konuda uygun olabilecek bazı çözümler verilmiştir.

Çizelge 2. Silika Parçalarının Ayrılması için Uygun Yöntemler

JEOTERMAL UYGULAMALRDA KOROZYON SORUNU

Jeotermal Uygulamalarda Karşılaşılan Korozyon Türleri

Jeotermal uygulamalarda kullanılan malzemelerde karşılaşılan korozyon türleri aşağıda kısaca anlatılmıştır.

Düzgün genel korozyon, metal yüzeylerin daha çok klorür, amonyaklı ürünler veya hidrojen iyonları tarafından daha sonra “pas” şekline dönüşen genel bir saldırıya uğramasıdır.

Çukur korozyonu, metal yüzeyinde aşınmaya neden olan bölgesel bir etkidir. Genellikle yüzeydeki bir tabakanın veya kabuklaşmanın parçalanmasıyla ilgilidir. Ama başlangıcını ve oluşma hızını önceden tahmin etmek mümkün değildir.

Aralık korozyonu, aşınma korozyonuna benzer şekilde bölgesel bir etkidir. Diğer korozyon türlerinden farklı olarak, geometriye bağlı ve ekipmanın yapımından kaynaklanan çatlaklarda veya kabuk kalıntıları altında oluşur.

Gerilmeli korozyon çatlaması, malzemenin gerilme altında kalması ve ortamda klorür iyonunun bulunmasından kaynaklanır ve jeotermal uygulamalardaki en tehlikeli korozyon türüdür. Ortamda bulunan oksijen ve yüksek sıcaklık gerilme çatlamasını arttırır.

Kükürtlü gerilim çatlaması, sulu fazda H₂S içeren ortamlarda dayanımı yüksek çelik malzemelerin gerilme altında kalması sonucunda oluşur. Gerilme çatlamasının aksine, oksijen ve yüksek sıcaklığın etkisi yok denecek kadar azdır. pH’ın düşük olması durumunda olay hızlanmasına karşın, bu tür korozyon jeotermal uygulamalardan çok petrol endüstrisinde görülür.

Hidrojen kabartması, düşük dirençli çeliklerin H₂S içeren sulu çözeltilerle karşılaşması sonucunda oluşur. Boşluklara sıkışan hidrojen birikerek, yeterli basınç uygulandığında yırtılmalar oluşabilir. Hidrojen kabarcıklarının oluşabilmesi için, malzemenin gerilme altında bulunmasına gerek yoktur.

Örgü arası korozyon, metalin damarlarındaki veya yakınlarındaki bölgesel etkili bir korozyondur. Uygun olmayan ısıl işlemlerde kaynaklanan bu tür korozyonda, alaşım parçalanır (damarlar ayrılır) ve dayanımını yitirir.

Galvanik eşleme, farklı iki metalin elektriksel olarak etkileşiminden oluşur.

Yorulmalı korozyon, korozif bir ortamda malzeme üzerine düzenli olarak gerilme uygulandığında oluşur. Korozyon yorgunluğu sınırı; gerilme, sıcaklık ve korozif koşullar altında bir kaç gerilme uygulamasından sonra yorgunluğa neden olmayacak en fazla birim gerilmedir. Gerilme ve korozyonun birleşik etkileri, bu olayları tek başlarına verdikleri toplam etkiden daha tehlikelidir.

Örozyon korozyonu, yüksek hızdaki akışkanın damlacık veya parçacıklarının çarpması sonucunda hızlı bir şekilde oluşan metal kaybıdır. Türbinlerin giriş ve çıkışlarında veya iki fazlı akışın olduğu yerlerde önemli olabilir.

Oyulma, metal yüzeylerde buhar kabarcıklarının neden olduğu bögesel bir korozyondur.

Jeotermal Akışkanlardaki Korozif Etkili Maddeler

Jeotermal akışkanlarda, metal yüzeylerde korozyona neden olan başlıca kimyasal maddeler; oksijen, hidrojen iyonu (pH), klorür iyonu, hidrojen sülfıt, karbondioksit, amonyak ve sülfat iyonudur. Bazı jeotermal akışkanlarda daha az rastlanan veya daha az etkili olan florür iyonu, ağır metaller ve boron gibi diğer bazı bileşenler de korozif etkiler yaratabilir. Bu maddelerin korozif etkilerinin miktarını tahmin edebilmek aşağıdaki nedenlerden dolayı güçtür:

- İki  yada  daha fazla korozif etkili  maddenin  birbirleriyle  etkileşimleri,  bu maddelerin tek başlarına oldukları durumda verdikleri etkiden farklı olabilir,

- Kkorozif etkili bir maddenin önemi, korozif etkinin türüne bağlıdır.

Jeotermal akışkanlardaki en önemli kirletici, çözünmüş durumda bulunan oksijen’dir. Havalandırılmış jeotermal akışkan, karbon çeliğindeki sabit korozyon hızını on kat artırır. Oksijen, klorür iyonuyla birlikte belirli sıcaklıklarda gerilme çatlamasına neden olabilir. Bazı malzemeler özellikle alüminyum alaşımları koruyucu tabakalarını devam ettirebilmek için çözünmüş oksijene gereksinim duyar. Sıcaklığın yükselebileceği geri dönüş hatlarında oksijen kirliliğinin önlenmesi çok önemlidir.

Karbon ve düşük alaşımlı çeliklerin korozyonu, genellikle pH (hidrojen iyonu) ile kontrol edilir. Çeliğin korozyon oranı pH arttıkça azalır. Düşük pH’lı çözeltiler; aşınma, gerilme çatlaması gibi korozyon türlerine neden olabilir.

Sabit korozyon oranı, akışkanda klorür iyonunun bulunmasıyla artar. Düşük ocaklıklarda ve 100.00 ppm’lik derişimlerde korozyon oranının, klorür derişiminin kare köküyle doğru orantılı olarak arttığı belirlenmiştir. Klorür iyonu, korozyona dayanıklı alaşımların dayanımlarının azalmasına ve östenit paslanmaz çeliğinde gerilme çatlamasına neden olur. Sıcaklığın 50 °C’nin üzerinde olduğu durumlarda 5-10 ppm’lik klorür iyonu derişimi, paslanmaz çeliklerde (AISI 316) gerilme çatlamasını başlatmak için yeterlidir. Klorür iyonları çok hareketli olduğundan ve çukur ve çatlaklarda doygunluğa erişebildiğinden, akışkandaki ortalama klorür iyonu derişimi yanıltıcı olabilir.

Hidrojen sülfit (H₂S)’in en şiddetli etkisi, bazı bakır ve nikel alaşımlarında görülür. Hidrojen sülfit’in etkili olduğu derişim eşiği 30 ppb’dir. Çelik malzemeler üzerindeki etkisini belirlemek güçtür. Havalandırılmış sularda hidrojen sülfit’in oksidasyonu, pH’ı azaltabilir ve korozyonu artırabilir.

Karbondioksit (CO₂), çözünmüş durumda bir çok jeotermal akışkanda doğal olarak bulunur ve karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelikler üzerinde korozif etkilidir. CO₂, jeotermal akışkanlarda pH’ı kontrol etmek için en önemli maddedir. Bir çok durumda, yoğuşmuş buharda çözünmüş olarak bulunan CO₂’den kaynaklanan düşük pH, jeotermal buhar hatlarındaki pH’ı kontrol eden en önemli etmendir. CO₂ kısmi basıncının artması, çözeltinin pH’ını düşürür.

Teorik hesaplamalar, 80 °C’ye kadar CO₂ ve NaCl₂‘lü ortamda uniform korozyon oranının yüksek olduğunu gösterir. 80 °C’nin üstünde kararlı demir katmanları oluşur ve bu tabaka korozyon oranını tahmin edilen değerlere göre daha da yavaşlatır. Amonyak, bazı bakır alaşımlarında gerilme çatlamasına neden olabilir ve soğutma suyunun pH’ını etkiler. Ağır ve geçiş metal iyonları yükseltgenmiş şekillerinde bulunursa korozif etkili olabilirler fakat, genellikle jeotermal akışkanlarda en düşük yükseltgenmiş durumlarında bulunurlar. Sülfat iyonları genellikle jeotermal akışkanlarda bulunur fakat klorür gibi bölgeselleşmiş şiddetli etkilerde bulunmazlar.

SONUÇ VE ÖNERİLER

Jeotermal uygulamalarda kabuklaşma ve korozyon sorunlarının önlenmesi, projenin sürekliliği için çok önemlidir. Kabuklaşmanın önlenmesi için uygulanacak yöntemler, jeotermal bölgenin kendine özgü özelliklerine bağlı olarak belirlenmelidir. Jeotermal akışkanın kimyasal içeriğinin bilinmesi, bu ortamlarda kullanılacak malzemelerin nasıl davranış göstereceklerinin belirlenmesi bakımından önemlidir. Bu nedenle, jeotermal kaynakların işletilmeye başlatılmadan önce kimyasal analizlerinin yapılması kullanılacak malzemelerin seçimi ve   uygulamanın uzun ömürlü olması bakımından büyük önem taşır.

Jeotermal kuyu içerisine yerleştirilen ve kaynaktaki sıcak akışkandan ikincil bir akışkana ısı aktaran, “kuyu içi ısı dönüştürücüler” kabuklaşma ye korozyon sorunlarının önlenmesinde önemli bir paya sahiptir. Bu tip ısı dönüştürücü parçalarının seçimi, yerleşimi ve temizlenmesi kolaydır. Bunların en önemli üstünlüklerinden birisi, jeotermal akışkanın basınç değerinin kullanım alanlarına gönderilen ikincil akışkanın basıncından bağımsız olmasıdır. Bu tip ısı dönüştürücülerin tasarımında; kuyu delik çapı, kolon borusu çapı, ısı dönüştürücü uzunluğu ve çapı, akış hızı ve sıcaklık değerleri dikkatli bir şekilde seçilmelidir.

Jeotermal uygulamalarda kabuklaşmayı önleyici kimyasal katkı maddeleri, yüksek sıcaklık ve derişimden dolayı sorun oluşturmaktadır. En önemli sorun, bir çok çeşitli kimyasal arasından en uygun olanının belirlenmesidir.

Jeotermal uygulamalarda karşılaşılan farklı korozyon türleri gözönüne alındığında, sistemde kullanılacak uygun malzemeleri seçmek çok zordur. Akışkanların kimyasallar bileşimleri değiştiği için genelleme yapmak mümkün değildir.

Kullanılan malzemelerin korozyon oranının ölçülmesi, dayanıklı malzeme seçiminde etkin bir yöntemdir. Malzeme seçiminden önce, akışkanın kimyasal analizini yaparak korozyona dayanıklı alaşım malzemeleri belirlemek, korozyona sebep olan etmenleri ortamdan uzaklaştırmak ve sistemde metalik malzeme kullanımını en aza indirmek korozyonun önlenmesi bakımından önemlidir. Akışkanın geri dönüşü düşük sıcaklıklarda gerçekleşirse, geri dönüş hatları için fiberglas malzeme bir alternatif olarak düşünülebilir. 

IV. BÖLÜM

JEOTERMAL KAYNAKLARDA REENJEKSİYONUN ÖNEMİ VE FİZİKSEL ANLAMI

ÖZET

Dünyadaki enerji ihtiyacının büyük bir kısmı petrol, kömür hidrolik ve nükleer santrallerle karşılanmaktaydı. Endüstride ve yaşam standartlarındaki gelişme ve artan nüfusla birlikte enerji ihtiyacı her geçen gün biraz daha artmaya başladı. Öte yandan 1973’teki petrol krizi ile ortaya çıkan enerji dar boğazı bilim adamlarına yeni enerji kaynaklarına yönelmeye sevk etti. Bu enerji kaynaklarından biri de jeotermal enerji kaynağıdır. Bu kaynaklardan uzun yıllardan beri fizik tedavi amacıyla yararlanılmaktadır.

Ülkemizde elektrik enerjisi üretimi amacıyla 1974 yılında Kızıldere’de işletmeye alınan 0.5 MWe gücündeki pilot tesisten sonra 1984’te 20 MWe kapasiteli bir santral kurulmuş fakat şu ondaki üretim kapasitesi bu miktarın altındadır.

Bugün Kızıldere’deki jeotermal tesislerdeki suyun büyük bir kısmı Büyük Menderes Nehrine verilmesi sonucu nehrin kirlenmesinin yanında büyük bir enerji potansiyeli boşa harcanmış olmaktadır. Bu nedenle; bu enerji potansiyelinden Denizli ilindeki konutların büyük bir kısmının ısıtılması güncel bir konu haline gelmiştir.

Elektrik enerjisi üretiminde, konut ısıtılmasında veya seracılıkta kullanılan jeotermal akışkanın işlevini tamamlandıktan sonra tekrar hazneye reenjekte edilmesi suretiyle hem enerji tasarrufa ve hem de hazneden harcanarak azalan rezervenin beslenmesi suretiyle haznenin kapasitesi takviye edilmiş olacaktır.

Bu çalışmada; reenjeksiyonun önemi ve mekaniği basit bir şekilde açıklanmaya çalışılacaktır.

GİRİŞ

Dünyadaki jeotermal kaynaklar ya tektonik yapıya sahip yer katmanlarında veya İzlanda da olduğu gibi volkanik yapıya sahip alanlarda oluşmaktadırlar. Jeolojik yapı üzerinde daha önce çalışmalarda bahsedildiğinden burada bu konu üzerinde fazla durulmayacaktır.

Kızıldere’deki yapılaşma tektonik bir yapıya sahip olup, İtalya’daki Larderello sahasındaki kaynaklarla aynı kuşak üzerinde bulunmaktadır. Bu kaynakların önemi; geniş bir doğal ısı kaynağına sahip olmasına, yeteri kadar büyük bir besleme suyu kapasitesine, bunlara ek olarak sıcaksu veya buharın depolanacağı bir hazne ile bu haznenin üzerini kapatan bir kapak kayasının varlığına bağlıdır. Burada su derindeki ısı kaynağından daha yukarıdaki jeotermal hazneye ısı transferini sağlar.

Binlerce kilometre karelik havzaya düşen soğuk yağmur suları aşağı doğru sızarlar. Derinlik birkaç kilometreye kadar değişebilir. Sıcak kayalarda konveksiyonla ısınan su yukarı doğru hareket ederek daha küçük bir alanda toplanır. Bu jeotermal enerjinin depolanması veya yüzeyden çıkması gözenekli malzemenin bağına ve kapak kayasındaki çatlaklara bağlıdır. Depolanmış jeotermal enerjinin çıkarılması sondajlarla sağlanır. Eğer jeotermal kaynaktaki akışkanı beslenen miktardan fazla çıkarmağa çalışırsak bu durumda kaynaktaki su veya buharın basınç ve dolayısıyla sıcaklığının düşmesine neden olur. Bu nedenle; böyle bir durumda türbinin performansı düşer. Konut ısıtması söz konu ise yeteri kadar enerji sağlanamaz. Bugün Kızıldere’deki kaynakların hazne besleme kapasitesi 550 t/h tir. Halbuki  tüketim 800 4 1000 t/h dir. Aradaki açık kapatılmadığı takdirde haznedeki basınç ve dolayısıyla sıcaklık düşecektir. Bu nedenle kullanılan jeotermal akışkanın tekrar hazneye enjekte edilmesiyle bu ihtiyaç karşılanmış olacaktır. Bu olayın ne şekilde yapılacağı ve bunun fiziksel olarak açıklanması bundan sonraki paragraflarda verilecektir.

 REENJEKSİYONUN GEREKLİLİĞİ VE KIZILDERE GERÇEĞİ

Jeotermal kaynakların bulunduğu haznelerin kapasitesi, o kaynağı besleyen havzaların büyüklüğüne ve o yerin jeolojik yapısına bağlı olarak değişir. O halde bu hazneler yıllardır bu havzalardaki yerüstü sularının yeraltına sızmaları ile beslenmektedir, mevsimlerin yağışsız geçmesi, yeraltı hareketleri ile oluşan yeni çatlaklar bu haznelerin kapasitesi üzerinde etken faktörlerdir.

Bir haznenin besleme kapasitesi sabit seyrediyorsa, buradan sondajla çekilen buhar veya sıcak suyun miktarını iyi ayarlamak gerekir. Besleme kapasitesinin altında yapılan üretim bir sorun yaratmayabilir. Eğer bir hazneden besleme kapasitesinin üzerinde bir üretim söz konusu ise o zaman büyük sorunlar ortaya çıkabilir. Çekilen miktar fazla olduğundan, haznedeki. akışkanın  basıncı ve dolayısıyla sıcaklığı düşecektir. Bunun sonucu olarak hem kapasitede bir düşüş ve hem de akışkanın beslediği kullanım yerlerinde ki işletmede aksaklıklar meydana gelecektir. Bu durumun ortaya çıkmaması için jeotermal hazneden çıkan akışkanın işlevini yaptıktan sonra reenjeksiyon yapılarak bu mahzurun önüne geçmek mümkün olacaktır.

Kızıldere’de maksimum üretim 2750 t/h olduğunu kabul edersek, haznenin ortalama beslenme kapasitesi 550 t/h olarak tahmin edildiği düşünülürse; haznedeki kapasitenin yukarıdaki üretimi sağlayabilmesi için hazneye 2200 t/h’lık kullanılmış su reenjekte etmemiz gerekir.

Burada önemli bir nokta ise; reenjeksiyon işleminin nasıl ve nerede gerçekleşmesi konusudur.

Reenjeksiyon meselesi çözülmeden Kızıldere’deki jeotermal kaynaktan Denizli’de konut ısıtılması için yararlanma biraz güç olacaktır. Kızıldere’de kaynaktan çıkarılan jeotermal akışkanın sadece %12 si buhar haline getirilerek türbinlere verilmekte, %8 civarında buharlaşma ile atmosfere atılmaktadır. Geriye kalan %80 civarındaki akışkan ise Büyük Menderes Nehri’ne atılmaktadır. Bu akışkanın sıcaklığı 147 °C civarındadır. Reenjeksiyon uygulaması ile bu kapasiteden yararlanıldığı gibi, suyun içindeki bol miktardaki bor mineralinin nehre zararı da önlenmiş olacaktır.

REENJEKSİYONUN UYGULANMASI

Reenjeksiyon için ilk akla gelen üretim sahasında üretim dışı kalan kuyular vasıtasıyla, yapılmasıdır. Fakat böyle bir uygulama; sahada halen üretim yapan kuyuların suyunu soğutmak tehlikesiyle karşı karşıya gelmemize neden olabilir. Diğer bir düşünce yine aynı sahada mevcut kuyulardan daha derin kuyular açmak suretiyle yer katmanlarındaki daha derindeki ısı kaynaklarının beslenmesi düşünülebilir. Diğer bir uygulama ise o sahadan biraz daha uzakta sondaj açmak suretiyle bu işlemin gerçekleştirilmesidir.

Kızıldere’de bu sonuncu fikir üzerinde durulmakta ve Büyük Menderes nehrinin diğer yakasında bulunan Tekkehamam yöresinde bu reenjeksiyon işleminin yapılması düşünülmektedir [3]. Burada önemli olan konu; yeraltından mevcut sahaya ısı akışının gerçeklenip gerçeklenmeyeceği konusunda iyi bir araştırmanın yapılması gerekmektedir. Aksi halde diğer alternatif çözümler üzerinde durulmalıdır. Bu da Doğu – Batı istikametindeki fay hatlarının dışına taşmak fikrini zorlayacaktır.

V. BÖLÜM

JEOTERMAL SAHALARDA GERİBASIM (REENJEKSİYON) ÇALIŞMALARININ ÖNEMİ

ÖZET

Jeotermal sahalarda karşılaşılan ilk sorun atık su problemidir. Kızıldere (Denizli) gibi kıta içi sahalarda yer alan jeotermal sistemler için bu sorun özellikle önemlidir. Jeotermal sistemlerin davranışı işletme sırasında uzun süreli gözlemler, ölçümler, ölçümlerin değerlendirilmesi ile yapılmış olan değerlendirmelerin kullanım sonuçları ekonomik değer kazanır.

İzlanda’daki uzun süreli çalışmaların detaylı olarak sergilendiği Laugaland jeotermal sahası geribasım çalışmalarının sergilendiği raporlardan elde edilen sonuçlar (Zhilin, 1993) gözden geçirilmiş.

Kızıldere atıksu problemi başta Germencik, Salavatlı (Aydın) jeotermal sahaları olmak üzere faaliyete geçirilecek diğer jeotermal sahalarda da yaşanacaktır. Atik su problemini çözümlemek, her şeyden önce rezervuarın ömrünü uzatmak, yeraltı suyu dengelerini korumak, jeotermal alanlardan daha büyük ısı çekmek için en büyük alternatif geribasımdır.

Bu makalede jeotermal bir alanda açılacak geribasım (reenjeksiyon) kuyularının mevcut üretim kuyularına olan uzaklığın fonksiyonu olarak rezervuarla olan ilişkisi tartışılmıştır.

GİRİŞ

Laugaland jeotermal alanında Rezervuar şartlarının geribasım işlemiyle iyileştirilmesi konusunu araştırmak için AQUA isimli bilgisayar programı kullanılmıştır. (Zhilin, 1993).

Laugaland düşük sıcaklıklı bir jeotermal sahadır. 1946′da ilk çalışmalar başlamıştır. Fakat üretime sokulması 1982′de LWN-4 kuyusundan sıcak su pompalanmasıyla başlamıştır. Programdaki model parametreleri 11 yıl boyunca LWN-4 üretim kuyusu verileriyle GN-1 gözlem kuyusundan elde edilen su seviyesi verilerinin değerlendirilmesiyle elde edilmiştir.

LWN-4 kuyusundaki sıcaklık ve silis ölçümleri kütle ve ısı iletim model çalışmalarının formüle edilmesinde kullanılmıştır (Zhilin, 1993). Model ve seriler arasında çok iyi bir çalışma elde edilmiş. Elde edilen verilerle geribasım lokasyonu seçilmiş, geribasım ile ve geribasım olmadan rezervuar şartları belirlenmiştir.

1946′da ilk çalışmalar başlamıştır. L-0 ve L-1 olmak üzere iki sığ kuyu açılmıştır. L-1 (91 m) kuyusundan 3 litre/saniye, 42 °C sıcaklıkta sıcaksu elde edilmiştir. L-2 kuyusu 1963′te açılmıştır. 206 metre derinliğindedir. 50 °C ve 4 lt/sn debilidir (Georgsson et al., 1978)

İlk derin kuyu 1977 de açılmıştır, LN-3 kuyusu 1308 metre derinlikte olan bu kuyu, çatlak sistemini kesecek şekilde planlanmıştır. Yapılmış olan kuyu l lt/sn üretim yapmıştır. Fakat bu kuyuda 700-1000m. derinliklerde 90 °C sıcaklıkta akışkan olduğu ölçülmüştür (Georgsson et al., 1978). 1980 yılında bu verilere uygun olarak 844 m. derinliğinde LWN-4 kuyusu açılmıştır. 21 it/sn debili ve 94°C sıcaklıkta üretim başarıyla elde edilmiş. Ancak borulama olmadığı için kuyu tıkanmıştır. 1982′de yine aynı kuyu 1014 m. derinliğe inilmiş ve 292 metre derinliğe kadar borulanmıştır. 30-40 lt/sn debili 97 °C sıcaklıkta su elde edilmiştir. 1984 yılında 1046 metre derinliğinde GN-1 kuyusu açılmıştır. 84 °C sıcaklıkta yüksek üretimli su elde edilmiş. Ancak iki kuyu arasındaki etkilenme nedeniyle bu kuyu sahanın üretimini artırmamıştır (Georgsson et al., 1987). Böylece 1982′de açılan LWN-4 kuyusu yalnız başına üretime açılmış ve kullanıma sunulmuştur.

EN UYGUN GERİBASIM SAHASININ SEÇİMİ

Bir jeotermal rezervuarın ömrünü uzatmak ve çok daha fazla enerji çekebilmek için tüm dünyada geribasım (Reenjeksiyon) çalışmaları gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Geribasım işleminde en önemli nokta geribasım yapılacak sondaj kuyusunun en doğru şekilde seçimidir. Yer seçiminde her jeotermal saha için farklı faktörlerin ele alınması gerekir. Ancak tüm jeotermal sahalar için yine de birkaç ortak faktör vardır.

Bu faktörler aşağıda sıralanmıştır.

1. Geribasım  işlemiyle  rezervuarda basınç  sağlanmalı,  su seviyesindeki,   ve  üretim basıncındaki düşme yavaşlatılmalıdır.
2. Planlanan zaman süreci içerisinde üretim kuyularında fazla soğuma olması önlenmelidir.
3. Geribasım işlemi kabul edilebilir ekonomik bir harcamayla gerçekleştirilmelidir.

Laugaland Jeotermal alanında geribasım işlemi için 7 farklı lokasyonda model çalışması yapılmıştır. Geribasım debisi zamanla sabit 10 lt/saniye, basılan su sıcaklığı 20 °C olarak alınmıştır. Geribasım işleminin üretimle birlikte başladığı varsayılmıştır.

1. İlk geribasım lokasyonu LWN-4 üretim kuyusuna 150 m uzaklıkta GN-1 noktasında olduğu düşünülmüştür. Bu modelin neticeleri su seviyesinde 80 m kazanç olduğu halde rezervuardaki soğuma hemen başlamış ve çok hızlı soğuma işlemi geliştirilmiştir. Bu nedenle bu nokta geribasım işlemi için uygun değildir.
2. İkinci geribasım lokasyonu LWN-4 kuyusunda 320 metre uzaklıktaki Kuzeye doğru dayk boyunca bir noktada düşünülmüştür. bozulma çok erken başlamış ve çok hızlı soğuma söz konusudur.
3. Üçüncü lokasyon dayk boyunca Kuzeye doğru LWN-4 kuyusuna 600 m uzaklıkta bir kuyu olarak düşünülmüştür. Su seviyesinde 60 metrelik bir yükselim sağlandığı ve 11 yıl geribasım süresi içerisinde üretim kuyusunda hiç soğuma olmadığı görülmektedir.
4. Geribasım kuyusu olarak 4. seçenek yine dayk boyunca Kuzeye doğru LWN-4 kuyusuna 780 metre uzaklıkta bir lokasyon düşünülmüştür. Su seviyesinde kazanımlar ve rezervuarda soğuma kabul edilir limitler içerisindedir.
5. 5’inci, seçenek dayka dik doğrultu boyunca LWN-4 kuyusuna 450 metre uzaklıkta bir nokta açılacak kuyudur 4000 gün süren geribasım sürecinde sıcaklıkta olumsuz bir kırılma olmadığı ancak su seviyesinin korunamadığı gözlenmiştir. Bu nedenle bu lokasyon geribasım işlemi için uygun görülmemiştir.
6. 6 ncı seçenek dayka dik doğrultuda LWN-4 kuyusuna 300 metre uzaklıkta bir kuyudur. Bu noktada da sıcaklık korunmasına karşın su seviyesinde bir kazanım olmadığı görülmüştür Şekil 13, 14.
7. 7 nci seçenek dayka dik doğrultuda LWN-4 kuyusuna 180 m. uzaklıkta bir kuyudur Şekil. 15, 16′da görüldüğü gibi su seviyesinde 50 m. yükselme sağlanmıştır. 800 gün sonra sıcaklık düşmesi yalnız 6 °C olmuştur.

Yukarıda açıklanan 7 model içerisinde 3, 4, ve 7 nolu lokasyonlardan geribasım işlemi olumlu sonuçlar vermiştir. Bu üç nokta içerisinde en iyisi de bulunabilir. 4 nolu lokasyon LWN-4 kuyusuna 180 m uzaklıkta olduğu için ekstra bağlantılar gerektirecektir, çok daha az ekonomik olacaktır. Diğer taraftan 7 nolu lokasyon (180 m) LWN-4 üretim kuyusuna en yakın olmasına rağmen 3 nolu lokasyona (600 m) göre su seviyesinde kazanım 10 m. daha azdır, ayrıca 6 °C sıcaklık düşmesi söz konusudur. Bu nedenlerden dolayı geribasım işlemi için en iyi seçim 3 nolu lokasyondur.

KIZILDERE JEOTERMAL SAHASI

Kızıldere jeotermal sahası (Çağlar, 1961) den beri 100°C sıcaklıklı kaynaklan ile dikkat çekmiştir. İlk çalışmalar (Uysallı, 1967), ile başlamış, 1969 da ilk derin sondaj yapılmıştır. Daha sonra Uysallı, Keskin, 1969 da ilk derin sondaj yapılmıştır. Tan, (1982) üretim testleri, Sahanın modelleme Çalışmaları Şimşek (1982), (1985), yapılmıştır. 1984 yılında ise ilk elektrik üretimi başlamıştır. Santralın kurulu gücü 17.5 MW dır. Kuyularda yeterli buhar elde edilemediği için 1985 ve 1986 yıllarında açılan KD-20, KD-21, ve KD-22 kuyularının katkılarıyla üretim 40-50 milyon kwh değerine ulaşabilmiştir. Kuyularda gözlenen kabuklaşma (CaCO₃) üretimi hızla düşürmüştür Şekil, 17 ve 18.

1987 yılına kadar kuyularda mekanik temizlik ile kabuklaşma temizlenmiş, sondaj çamurunun rezervuarda oluşturduğu kil birikmesi kirlenmelere neden olmuştur. Bundan sonra asitlenme işlemleri yapılmıştır. 1987 yılında yapılan mekanik temizlik ve asitleme operasyonları ile 6 kuyuya HCL basılmıştır (Aksoy, Erkan, Durak, 1983). Yapılan asitlemelerin sonuçlan müspet olmuştur. 1987 ve 1988 yıllarında DAL, AQUATER ve ENEL firmaları ile TEK ve MTA müşterek sahanın geliştirilmesine yönelik çalışmalar yürütmüşlerdir.

1989 yılında test çalışmalarına devam ederken, 1990 yılında da sahadaki mekanik temizlik işlerinde KD-7 kuyusunda RCHP (Rotatting Head Control Preventer) denemesi başarılı olmuştur. 1991 yılından beri tüm kuyular bu sistemle temizlenmektedir.

Daha sonra sahada yapılan asitlemeler ve üretim testlerinin sonuçlan ve bulguları arazideki üretim potansiyelinin artmasına fakat arazinin üretim kapasitesinin ümitlendiği görülmüştür. 1993 yılında ise en yüksek performansa erişilmiştir.

Sahada sürekli olarak bulunan test ekibi çalışmalarını sürdürmekte ve çalışmaların sonucuna göre mekanik temizlik ve asitleme önerilmekte ve uygulanmaktadır. Test çalışmalarında kuyuların üretimleri, sıcaklıkları, basınç ve gaz ölçümleri yapılmakta TEK ve MTA arasındaki sözleşmede yer alan kuyu testleri periyodik olarak ve gerektikçe yapılmaktadır.

Saha için en uygun ve ekonomik temizlik yönetimi RCHP ile üretim halinde temizliktir. Bu yöntem 1991-1993 yılları arasında uygulanmış, üretimde artış ve süreklilik sağlanmıştır. Bu yöntemin seçeneği olan inhibitör uygulaması kullanılan yöntemden birkaç kat daha pahalı olup, başarı şansıda tartışmaya açıktır. Bunların ekonomik tartışması (Aksoy, Erkan, Durak, 1993) de tartışılmıştır. İnhibitör uygulaması pahalıdır. Dışa bağımlıdır. Başarısı kesin değildir.

SAHANIN GELECEĞİ

Tablo 1: Sahadaki yıllık jeotermal akışkan ve Enerji Üretimi (Aksoy, Erkan, Durak, 1993’den alındı).

Yine aynı çalışmadan öğrendiğimize göre 1987-1993 arası yapılan üretime karşılık üretim kuyularında 4 barlık basınç düşümleri gözlenmiştir. Yıllık ortalama bazında bakıldığında 0.58 bar olmaktadır. Şekil 18′de görüleceği gibi gözlem kuyularında saha üretiminin 700 ton/saatin altına düşmesiyle seviye basınç yükselirden olduğu tespit edilmiştir. Tüm kuyulardaki test sonuçlan birbirlerine paralel sonuçlar vermekte ve incelenen 7 yıllık süre içerisinde ortalama 4 barlık düşüm göstermektedir. Ortalama yıllık 71 milyon kwh enerji üretildiğinde 0.58 barlık basınç düşümü meydana gelmektedir. (Aksoy, Erkan, Durukan, 1993) Yine aynı çalışmada görüleceği gibi üretim yapılırken birinci rezervuarda kalan gözlem kuyularında da diğer kuyulara paralel basınç düşümleri aradaki bağlantıyı kanıtlamaktadır. Şekil 19 ve Şekil 20 de ise sahada üretim miktarları ile yapılmış olan çalışmaların test, temizlik ve diğer çalışmaları yıllık kwh maliyeti gösterilmiştir.

Kızıldere jeotermal sahasının jeolojisini incelemiş olan Şimşek (1985) de gösterildiği gibi graben şekilli bir sistem olup dipten beslenmeli, Tekkehamam ve Kızıldere sahaları temelden irtibatlı gösterilmiştir. Ancak bölgesel jeoloji incelendiği zaman bu sistemlerin kendi içlerinde bağımsız yatay uzanımlı kırık sistemleri ile D-B uzanırdı sistemler olduğu görülmüştür. Şekil 21.

Aksoy ve diğerleri (1993) de Kızıldere jeotermal sahasında geribasımı tartışmışlardır. Geribasım yapılacak sahanın seçiminin çok önemli olduğu söylenmiştir. Geribasım çalışmalarında geri basılacak akışkanın çok erken üretim yapan zonlara erişmemesi çok iyi tasarlanmalıdır denmekte fakat yer önerilmemektedir. Yine aynı çalışmada geribasım çalışmalarının maliyet hesaplarının çok iyi yapılması önerilmiştir. Tekkehamam sahası en uygun geribasım sahası olarak önerilmiş. Kuzeyden yapılacak geribasımın soğuk su girişini hızlandıracağı söylenmiştir. İlk hedef olarak KD-9 kuyusunun kullanılması önerilmiş.

Önceki bölümde verildiği gibi Laugaland jeotermal sahasında yapılmış olan test ve bilgisayar programlarının sonuçları ile Kızıldere Jeotermal sahasının jeolojik yapısı müşterek olarak değerlendirildiği taktirde Kızıldere jeotermal sahasına yapılacak geribasım sahasının seçimi üretim zonlarına 2-3 km uzaklıkta, sistemi besleyen fay zonlarına yapılacak şekilde bir yer seçimi ile geri basım test çalışmalarına başlanması önerilebilir.

SONUÇ VE ÖNEMLER

11 yıl boyunca LWN-4 kuyusu sezona bağlı olarak 10 lt/sn 25 l/s debi ile üretim yapılmıştır. İlk iki yılda su seviyesinde büyük düşmeler olmuştur. Daha sonra üst akiferden beslenmeler nedeniyle rezervuarda su seviyesinde düzelmeler görülmüştür.

Bugünkü üretim geribasım olmadan sürdürülürse LWN-4 üretim kuyusuna su seviyesinde yılda l m. dolayında düşmeler olacaktır. Gelecek 10 yıl içerisinde sıcaklıkta düşme olmayacaktır.

Laugaland jeotermal sahasından daha fazla enerji sağlamak için “geribasım” iyi bir alternatiftir. Geribasım için en iyi lokasyon LWN-4 kuyusuna 600 m. uzaklıkta Dayk boyunca kuzeye doğru hat üzerindedir.

Geribasım’la birlikte 200 gün içerisinde su seviyesinde 50-60 m yükselme sağlanacaktır.

Geribasım 10 1/sn’de sabit tutulursa ve sıcaklığı 40°C olursa 10 yıl ilerisinde rezervuardaki soğuma yalnız 2-3 °C olacaktır.

Uygulamalı ve model çalışma sonuçlan Laugaland jeotermal sahası için yeterli ve uygun sonuçlar vermiştir.

Aynı yöntemlerin ve düşüncelerin ışığında Denizli-Kızıldere jeotermal sahasında yapılacak geribasım çalışmalarında seçilecek jeolojik modellemelerin çok iyi tasarlanması gereklidir. Bu tasarlanan modellere göre geribasım testlerinin planlanması önerilebilecektir. Dipten beslenmeli iki farklı sistem, veya birleşik sistem kabul edilse dahi her iki tip modellerin ayrı ayrı test edilmesi en doğru sonuçları verecektir.

VI. BÖLÜM

JEOTERMAL VE PETROL SAHALARINDA CaCO₃ ÇÖKELMESİ

ÖZET

Kalsiyum karbonat çökelmesi, jeotermal sahalarda ve bazı petrol sahalarındaki üretim veya enjeksiyon kuyularında yeraltı ve yerüstü donanımlarında daralmalara ve tıkanmalara neden olarak bir takım işletim sorunlarına ve dolayısıyla ekonomik kayıplara neden olur. Ayrıca petrol sahalarında enjeksiyon durumunda ve bazı hallerde üretim durumunda da formasyon gözeneklerinin tıkanmasına dolayısıyla geçirgenlikte azalmaya neden olarak kuyuya olan akışı veya enjeksiyonu önler.

Karbonat çökelimini meydana getiren iyonlar bakımından, rezervuar koşullarında, dengede olan sulu çözelti üretimden dolayı meydana gelen basınç düşümü sonucu kalsiyum karbonata göre aşın doymuş hale gelir. Gözenekler ve üretim-enjeksiyon donanımları boyunca sürekli olarak akan aşırı doymuş çözelti içerisindeki kalsiyum karbonat kristalleri uygun koşullar bulduğunda gözenek ve donanım yüzeylerine tutunarak gittikçe kalınlaşan sert tabakalar halinde çökelirler. Oluşan bu tabakalar zamanla çap daralmalarına neden olarak akışı önlerler.

Bu bildiride kalsiyum karbonat çökelmesi olayı ayrıntılı olarak anlatılmakta ve karbonat çökelmesiyle ilgili, bölümümüzde geliştirilen bir model sunulmaktadır. Ayrıca model sonuçlan saha sonuçlarıyla kıyaslanmaktadır.

GİRİŞ

Petrol ve jeotermal sahalardan üretilen suyun içerdiği minerallerin kimyasal tepkimeleri sonucunda doğal olarak çözülemeyen bazı bileşikler suyla temas eden boruların iç yüzeyinde veya diğer donanımlarda çökelerek birikebilirler.Suyun bileşimine bağlı olarak mineral çökelmesini oluşturan bileşikler arasında kalsiyum karbonat, magnezyum karbonat, kalsiyum sülfat, stronsiyum sülfat, baryum sülfat, silikat ve demir bileşikleri sayılabilir. Minerallerin çökelmesi ve birikmesi sonucunda boruların çapları azalır ve donanımlar kullanılamaz duruma gelebilirler. Dolayısıyla, petrol ve jeotermal sahalarda suyun üretimi, depolanması, enjekte edilmesi ve diğer işlemlerden geçirilmesi durumunda mineral çökelmesinin kontrolü gerekir. Ancak bu oldukça karışık bir kimyasal durum olup çökelmenin önlenebilmesi için uzman bilgisine gereksinim vardır. Genelde, kontrol etmek için çökelmenin birikimine kadar beklemek akıllı bir yaklaşım olmaz. Bu çalışmada incelenen çökelme eğilimi veya miktarını veren bazı tahmin modellerinin önceden kullanılması ileride olabilecek önemli çökelme sorunlarına bağlı olarak erken önlem alma yöntemlerini veya tekniklerini gündeme getirebilir.

Çökelmenin bir potansiyel sorun olması durumunda çökelmeyi engellemek amacıyla çökelmeyi geciktiren veya önleyen kimyasal maddeler (ınhibitors) kullanılabilir. Bu tür kimyasal maddeler çökelebilecek maddelerin kristallerinin büyümesini durdurur ve dolayısıyla birikimi önler. Kimyasal maddelerin kullanılmaması durumunda ise kuyu içinde biriken mineral bileşikleri mekanik işlemler veya asitleme gibi yöntemlere başvurularak temizlenir.

Mineral çökelmesi, su içindeki minerallerin aşın doymuşluğa (supersaturation) ulaşması, çözünmüş gazların (CO₂ gibi) sudan ayrışması, basınç ve sıcaklık koşullarının değişmesi ve iyonik yapılan uyumsuz olan suların karışması gibi nedenlerle oluşur.

Petrol sahalarında petrol ve doğal gazla birlikte önemli miktarlarda su üretilir. Orijinal rezervuar koşullarında üretilen suyun kimyasal bileşimi termodinamik dengededir. Ancak kuyu dibinden yüzeye doğru akış sırasında sıcaklıkta ve daha önemlisi basınçta azalma otur. özellikle basınçtaki azalma nedeniyle suyun termodinamik dengesi bozulur, bileşimindeki çözünmüş gaz olan CO₂ sıvı fazdan ayrılarak gaz fazına geçer. Dolayısıyla CO₂‘in kısmi basıncında azalma olurken su içindeki karbonat dengesi bozulur. Bozulan denge sonucunda CaCO₃ oluşur. Oluşan CaCO₃ hidrodinamik ve kinetik koşulların elverdiği yerlerde, özellikle ani basınç düşümleri olan ve kristal birikimine olanak sağlayan pürüzlü boru iç yüzeylerinde, çöker ve birikir.

Jeotermal sahalardaki CaCO₃ çökelmesi olayı petrol sahalarındakine benzerdir, önemli farklılıklar petrol sahalarında su ile petrol birlikte üretilirken jeotermal sahalarda sadece su üretilmektedir. Üretim kuyusu dibindeki basınç ve sıcaklık koşullarına bağlı olarak rezervuardan üretim kuyusuna giren su tek fazlı olabileceği gibi su ve buharın birlikte olduğu iki fazlı durumlarla da karşılaşılabilir. Türkiye’deki en önemli jeotermal rezervuarlar olan Kızıldere ve Germencik rezervuarlarında rezervuar basıncının yüksekliğinden dolayı yüksek basınçlı sıcak su tek faz olarak kuyu dibine girer. Kuyu içinden yüzeye doğru akış sırasında ayrışma noktası (flash point) basıncı daha yüksek olan CO₂ sıvı fazdan ayrılarak gaz fazına geçer. Daha sonra da su fazı buharlaşmaya başlar. Yüzeyde üretilen gaz faz içinde buhar ve CO₂ birlikte bulunur. Petrol sahalarından üretimde ise yüzeydeki gaz faz içinde sudan ayrılan CO₂ ve petrolden ayrılan hafif hidrokarbonlar birlikte bulunurlar. Jeotermal üretim kuyusunda CO₂‘in sıvı fazdan ayrıldığı noktada suyun kimyasal dengesi bozulur ve petrol üretim kuyusundaki duruma benzer olarak CaCO₃ oluşur, uygun ortam ve koşullarda çökelerek birikir.

Bu çalışmada önce CaCO₃ çökelmesini tahmine yarayan bir model tanıtılacak ve daha sonra petrol ve jeotermal sahalarında CaCO₃ çökelmesinin görüldüğü yerlerde model uygulanarak model sonuçlan ile saha sonuçlan tartışılacaktır.

KALSİYUM KARBONAT ÇÖKELMESİ

Kalsiyum   karbonat   çökelmesini   açıklamak   için   sudaki   karbonat   bileşenlerinin davranışlarının bilinmesi gerekir. Genellikle sulu çözeltilerin karbonat sistemleri

CO₂(g)            CO₂(s)                                                     (1)

CO₂(s) + H₂O             H₂CO₃                                                     (2)

H₂CO₃           HCO^-₃+H⁺                                               (3)

HCO^-₃             CO₃^-2+H⁺                                                (4)

şeklinde iyonlara ayrışırlar. Sistemi oluşturan ana bileşen CO₂ olduğu için tümü CO₂ bileşenleri olarak adlandırılır. Görüldüğü gibi suda çözünen CO₂ karbonik asidi oluşturarak çözeltiye asidik yapı kazandırmaktadır. Henry kanununa göre suda çözünen gaz kısmi basıncıyla doğru orantılı olduğu için CO₂’in kısmı basıncı çözeltinin pH’ı üzerinde etkin parametere olacaktır. Denklem 3 ve 4′deki tepkimelerde çözeltiye hem H⁺ iyonu hem de karbonat iyonları verildiği için bu sistem aynı zamanda çözeltinin bir tampon çözeltisi gibi davranmasını sağlar.

CaCO₃ çözelti dengesi ise

 Ca⁺²  +  CO₃^-2                       CaCO₃(k)                                           (5)

                        Ca⁺²  +  HCO^-₃                       CaCO₃(k) + H⁺                                  (6)

Ca⁺²  +  2 HCO^-₃                    CaCO₃(k) + CO₂(g)+H₂O                  (7)

şeklinde çözeltinin bulunduğu koşullara göre gerçekleşir.

Karbonatların çökeliminde doğal olarak en etkin parametre pH’dır. pH’ın yüksek olması çözeltideki karbonat iyonlarının derişimini artıracağı için çökelmeyi artırır. Çözünmüş karbondioksit veya karbondioksitin kısmı basıncı çözeltide karbonik asit oluşmasına neden olduğu için pH değerini düşürmekte dolayısıyla CaCO₃ ‘m çökelmesini önlemektedir. Şekil l sıcaklık ve karbondioksitin kısmi basıncının CaCO₃ çökelmesi üzerindeki etkisini göstermektedir. Sıcaklık arttıkça çökelme eğilimi artmakta buna karşılık kısmi basınç artıkça çökelme eğilimi azalmaktadır. Artan sıcaklık CO₂‘in kısmi basıncının çökelme eğilimi üzerindeki etkisini azaltmaktadır.

Çözeltide bulunan diğer iyonlar yani çözeltinin iyonik gerilmesi (ionic strength) çözünürlüğü artırıcı yönde etki etmektedir.

Çökelmeyi etkileyen diğer faktörler kinetik ve hidrodinamik faktörlerdir. Bunlar özellikle termodinamik denge sağlandıktan sonra etkili olurlar. Çökeltilerin bir yerde tutunması , kristal şeklinde büyümesi vs. kinetik etkilere; akışın laminer ve türbülanslı olması veya akışın faz davranışı hidrodinamik etkilere girer. Örneğin CaCO₃ çökelmesi kışın türbülanslı olduğu yerlerde daha fazla gözlenmektedir.

KALSİYUM KARBONAT ÇÖKELMESİNİN MODELLENMESİ

Literatürde CaCO₃ çökelimini tahmine yarayan korelasyonları ve modelleri sunan pek çok çalışma vardır³‘⁹. Bu çalışmalarda genellikle çözünürlük denge denklemleri kullanılarak çökelmenin olup olmayacağını belirleyen korelasyonlar geliştirilmiştir. En genel durumda çökelme eğilimi doymuşluk göstergesi (saturation index) ile belirlenmektedir. Genellikle

MeAn             Me+An                                              (8)

şeklinde çözünen çökeltiler için doymuşluk göstergesi

I_s = log [(Me*An)/K_sp]                                              (9)

şeklinde tanımlanmaktadır. Burada

I_s           : Doymuşluk göstergesi,

Me*An : İyonların aktivitelerinin çarpımı,

K_sp          : Çözünürlük çarpım değeri.

Bu tanıma göre

I_s   >    0   Çökelme eğilimi

I_s   =    0   Doymuşluk durumu

I_s   <    0   Çökelme olamaz

Bu tanım ilk defa CaCO₃ çökelimi için Langelier tarafından geliştirilerek

I_s = pH-pCa-pAlk-K                                                 (10)

şeklinde sunulmuştur. Burada

pCa   : Çözeltideki Ca⁺² iyonu derişiminin negatif logaritması,

pAlk : Çözeltinin Alkalinite değerinin negatif logaritması,

K   : Çözeltiye ait sabit. (Basınç sıcaklık ve iyonik gerilmenin fonksiyonu.

Buradaki K sabiti düşük sıcaklık ve basınçlarda hesaplanarak verilmiştir. Stiff- Davis K sabitinin daha yüksek sıcaklık, basınç ve iyonik gerilmelerde hesaplanmasını sağlayan grafikler yayınladı. Oddo- Tomson Denklem 9′dan hareketle doymuşluk göstergesini pH’dan bağımsız olarak hesaplayan korelasyonlar geliştirdi. Sunulan model aynı zamanda pH değerimde hesaplamaktadır. Ayrıca geçerli olduğu basınç, sıcaklık ve iyonik gerilme aralığı çok geniştir. Valone-Skillern Stiff- Davis sabitini kullanarak çökelebilecek maksimum kalsiyum karbonat miktarını da hesap eden bir bilgisayar programı yaptıklarını açıkladılar. Uğur,Çiğ ve Satman doymuşluk göstergesi yanı sıra çökelebilecek maksimum kalsit miktarım hesaplayan bir model sundular. Satman- Alkan yine çözünürlük denge denklemlerinden hareketle geliştirdikleri modelde hem aktivite katsayılarını hesaplayan, hem de basınç, sıcaklık ve CO₂ in gaz fazındaki değişimini veren bir model geliştirdiler. Model doymuşluk göstergesini ve çökelme eğilimi olması durumunda çökelebilecek maksimum CaC0₃ miktarını hesaplamaktadır. Bu modellerden farklı olarak Englander yayınladığı çalışmasında çökelme miktarını çözeltinin iletkenliği yardımıyla nasıl hesaplanacağını açıklamaktadır. Bu çalışmada da önceden hazırlanmış bir kalibrasyon eğrisi çalışmanın koşullarını sınırlamaktadır. Bunların dışında Yeboah ve diğerleri ve Bertero ve diğerleri sadece termodinamiksel değil kinetik ve hidrodinamik etkilerinde göz önüne alındığı modeller, ayrıntılarını belirtmemekle beraber, sunmuşlardır.

Bu bildiride sunulan ve bölümümüzde geliştirilen model ise doymuşluk göstergesini Denklem 9′u esas alarak hesaplamakta, doymuşluk göstergesinin pozitif çıktığı durumlarda çökelebilecek maksimum CaCO₃ miktarını vermektedir. Gerekli olan denge sabitleri ve diğer katsayılar Oddo-Tomson tarafından geliştirilen korelasyonlar kullanılarak hesap edilmektedir. Çökelebilecek maksimum CaCO₃ miktarım hesaplamada çözünürlük dengesi göz önüne alınmaktadır. CaCO₃ çökelmesi geçekleştiğinde hem Ca⁺² hem de CO₃^-2 iyonu derişiminde çökelen miktar kadar azalma olacaktır. Çökelme sonrası iyonların derişimleri çarpımı çözünürlük çarpımına eşit olacaktır;

(Ca⁺² - Q) (CO₃^-2 - Q) =  K_sp                                              (11)

Burada Q çökelebilecek maksimum CaCO₃ miktarıdır.

Denklem Q’ye göre çözüldüğünde

elde edilecektir.

Daha öncede vurgulandığı gibi karbonatlar yeraltı sularının bulunduğu koşullarda genellikle HCO^-₃ formunda bulunduğu için su analizlerinde ölçülen karbonat parametresi HCO^-₃ tır Eşitlik HCO^-₃ a göre düzenlenirse

elde edilir.

Burada:

H⁺ : Çözeltideki hidrojen iyonu derişimi( = 10^-pH),

K  : Karbonik asidin ikinci denge sabiti.

Model basınç, sıcaklık, suyun iyonik bileşimi, pH veya gaz fazı olması durumunda gaz fazı içindeki olmaması durumunda sıvı fazdaki CO₂ oranını veya yüzey koşullarındaki CO₂‘in kısmı basıncının veri olarak girilmesi durumunda doymuşluk göstergesini, çökelme eğilimi olması durumunda çökelebilecek maksimum CaCO₃ miktarını vermektedir. Ayrıca kuyu içi boyunca veya yüzeyde basınç ve sıcaklık dağılımının bilinmesi durumunda basınç ve sıcaklığa bağlı olarak doymuşluk göstergesini hesaplamakta çökelme eğilimi olması durumunda çökelmeden dolayı kalsiyum iyonunda oluşan olası azalmayı saptamaktadır. Geliştirilen bu modelden elde edilen sonuçlan yukarıda sözü edilen model sonuçları ile karşılaştırmak amacı ile kaynak 5 ‘de verilen su örnekleri kullanıldı. Su örneklerinin kimyasal bileşimi ve modellerden elde edilen sonuçlar Çizelge 1′de verilmektedir. Sonuçlardan görüldüğü gibi burada sunulan model literatürde sunulan modellerle uyumluluk sağlamaktadır. Stiff-Davis ve Oddo-Tomson tarafından sunulan modeller yalnızca doymuşluk göstergesini hesaplamaktadırlar.

SAHA UYGULAMALARI

Türkiye’de Kızıldere ve Germencik jeotermal sahalarında CaCO₃ çökelmesi vardır. Şekil 2 ‘de Kızıldere jeotermal sahasında çekilmiş bir fotoğraf görülmektedir Burada boru çapı çökelmeden dolayı önemli derecede azalmıştır. Şekil 3′de ise Türkiye’de bulunan bir petrol sahasına ait kuyunun toplama tankı ile kuyu başı arasındaki boru hattında meydana gelen CaCO₃ çökelmesi görülmektedir. Çizelge 2 ‘de Germencik sahasına ait bir kuyuda yapılan su analiz sonuçları ve kuyu basınç ve sıcaklık değerleri verilmektedir. Çizelgedeki Ca⁺² iyonu derişimine dikkat edilecek olunursa kuyu dibinde derişim 38.6 mg/1 iken yüzeyde derişimin l ppm’in altına düştüğü görülmektedir. Ca⁺²  iyonu karbonatlarla birleşerek çökelmiştir. Kalsiyum iyonu derişiminde meydana gelen kayıp yardımıyla çökelen CaCO₃ miktarı 95 mg/1 olarak hesaplanır. Kuyu dibi koşullan modelde yerine yerleştirildiğinde yapılan işlem sonucu çökelebilecek maksimum CaCO₃ miktarı 96 mg/1 olarak bulunmaktadır. Şekil 3′de fotoğrafı gösterilen petrol sahasındaki durum içinde model çalıştırılmıştır. Kuyu başında alınan, yerinde ve laboratuarda analizi yapılan suyun kimyasal bileşimi ve kuyuya ait diğer bilgiler Çizelge 3′de verilmektedir.

Modelde elde edilen sonuçlar Şekil 4. a,b,c ‘de grafiksel olarak gösterilmektedir. Şekil 4a ‘da boru hattı boyunca oluşan basınç düşümüne karşılık doymuşluk göstergesindeki değişim gösterilmektedir. Görüldüğü gibi basıncın 90 psi ‘dan az olduğu değerlerden itibaren çökelme eğilimi başlamaktadır. Toplama tankına giriş basıncı 40 psi olarak ölçüldüğüne göre 90 psi dan küçük basınçların etkin olduğu boru kesimlerinde çökelme olacaktır Şekil 4b’de ise basınç düşümüne bağlı olarak çökelebilecek maksimum CaCO₃ miktarı gösterilmektedir. Çökelebilecek maksimum miktar düşen basınçla artma göstermektedir. Bunun nedeni CaCO₃ çözünürlüğünün gittikçe azalmasıdır. Ca⁺² iyonu derişiminin çökelmeyle değişimi Şekil 4c’de gösterilmektedir.

Her iki örnekte de model sonuçlan saha sonuçlan ile uyumluluk göstermektedir. Aslında model ve saha sonuçlarının uyumlu çıkmasında sahada ve laboratuarda yapılan ölçümler önemli rol oynar. Yapılacak yanlış bir ölçüm model sonuçlarını gerçek sonuçlardan önemli derecede uzaklaştırır. Örneğin önemli bir parametre olan HCO^-₃ değerinin alkaliniteye eşit alınması fosfat, asetat , borat bileşenleri veya çözünmüş H₂S içeren sularda, bu bileşenler alkaliniteyi artırdığı için, HCO^-₃ derişiminin bulunduğundan daha büyük alınması anlamına gelir. Aynı şekilde pH değeri yüksek basınç ve sıcaklıklarda zor ölçüldüğü için bu değeri hesaplamada kullanılan CO₂‘in de doğru olarak saptanması gerekir.

SONUÇLAR

Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar aşağıda sıralanmaktadır.

(1)   Bölümümüzde geliştirdiğimiz modelden  elde  edilen  sonuçlar gerek jeotermal sahada gözlenen gerekse de petrol sahasında gözlenen sonuçlarla uyum sağlamıştır.

(2)   Model suyun   kimyasal bileşiminin   ve bulunduğu koşullar bilinmesi durumunda doymuşluk göstergesini ve çökelme eğilimi olması durumunda çökelebilecek maksimum CaCO₃ miktarını vermektedir. Ayrıca basınç ve sıcaklık parametrelerinin   yere göre değişimi   bilindiği   takdirde   basınç   ve   sıcaklığın   fonksiyonu   olarak   çökelebilecek maksimum CaCO₃ miktarını vermektedir.

(3)   Modellerden   doğru   sonuç   elde   etmek   her şeyden   önce   yapılan   su   analiz sonuçlarının belirtildiği koşulları doğru olarak temsil etmesine bağlıdır.

VII. BÖLÜM

JEOTERMAL SAHALARIN BAZI ÖZELLİKLERİ VE JEOTERMAL SAHA MODELİ

Yukarıda belirtildiği gibi Jeotermal sahalarda sıcaksu ve buharın nerede ve nasıl kaynaklandığını ana hatları ile açıkladıktan sonra, bu sahaların hangi özelliklere sahip olduğunun bilinmesi gerekmektedir.

Jeotermal sahaları oluşturan özellikler ve bu özelliklerin doğal sonucu olarak ortaya çıkan hususları şu şekilde açıklanabilir.

a – Jeotermik enerji sahalarında elde edilen akışkanlar meteorik orijinlidir. Bu durum izotopik analizler sonucu elementlerin bulundukları oranlar yardımıyla tespit edilmiştir.

Bunun doğal sonucu olarak, bir jeotermik enerji sahasını bir artezyen sistemi şeklinde düşünmek mümkün olmuştur. Böylece sistem, l – bir beslenme alanından, 2 – suları yeterli bir sıcaklığa ve enerji potansiyeline yükseltecek derinliklere ve alanlara yayılmasını sağlayacak bir sirkülasyon alanından ve 3 -yine, geçirimsiz ortamlar içinde yer alan geçirimli ortamlar yolu ile satha yakın yerlere kadar erişen ve ” Jeotermik Enerji Sahaları” adı verilen bölümlerden oluşur. Jeotermik enerji sahalarında bu çeşit geçirimli kısımlar rezervuar veya Jeotermal akifer adını alırlar. Rezervuarların yüzeye ulaşması mümkün olduğu gibi, sıcak su ve buhar sızıntıları şeklinde belirtiler vermesi veya gözle görülür hiç bir işaret vermemesi de mümkündür.

Yukarıda açıklanan durumun yine doğal bir sonucu olarak, her jeotermik enerji sahasının belirli bir statik seviyesi bulunacaktır.

b – Jeotermal sistemlerde ısı iletimi, ısı taşıyıcısı olan suyun konveksiyonu yoluyla olmaktadır. Sistemin geçirgen kısımlarındaki geçirgenlik sekonder geçirgenliktir. Bu nedenle jeotermal akiferin her yerinde sıcaklık aynıdır.

c – Rezervuarın belirli bir kısmında suyun buhar veya sıvı fazında oluşu, sadece bu kısımdaki basınç ve sıcaklığa bağlıdır.

Aynı zamanda, kaynama noktası – derinlik eğrisini ve eğrinin modele uygulanışını da kapsamaktadır. Modeldeki düşey derecelendirme bu amaçla büyük alınmıştır (Tezcan,1973).

Kaynama noktası – derinlik eğrisi, çeşitli basınçlarda suyun kaynadığı sıcaklığı gösteren bir basınç – sıcaklık eğrisidir. Belirli bir basınç için suyun sıcaklığı, bu basınca ait kaynama sıcaklığından büyük ise su, buhar fazında, küçük ise sıvı fazında bulunur. Bu eğriyi jeotermal rezervuarlara uygulayabilmek için her 10 m derinlik artışının l kg/cm² lik basınç artışına karşılık geldiği hususu göz önünde tutularak, derinlik cinsinden işaretlenmiştir. Rezervuarın belirli bir derinlikteki basıncı, statik seviyeye nazaran derinliğe bağlı olduğundan, kaynama noktası – derinlik eğrisinin başlangıcı, statik seviyeye intibak ettirilerek kullanılır. Şekil – 7 de rezervuar sıcaklığının 200 °C olması halinde, rezervuarda suyun buhar ve sıvı olma durumu gösterilmiştir. Bu sıcaklıktaki su, 16 kg/cm² nin altındaki basınçlarda buhar, üstündeki basınçlarda ise sıvı durumunda olacağından, rezervuarda, su – buhar ayrım yüzeyi statik seviyenin 150 m altında bulunan, bir buhar deposu oluşacaktır.

Böylece, bir jeotermal sahada, kuru buhar üretim elde edilebilmesinin, sondajın alt ucunun, rezervuardaki buhar deposu içinde bulunması halinde mümkün olacağı görülmektedir. Kuyu dibinin sıcak su içinde bulunması halinde ise, kuyu başının statik seviyenin altında veya üstünde olduğuna göre, artezyen halinde fışkırır yahut da su statik seviyeye kadar yükselir ve orada kalır.

Diğer yandan, sahada büyük miktarda bir üretim sonucu buhar deposu, daha evvel sıcaksıı veren kuyuların diplerini de kapsayacak şekilde genişleyebilir ve bu kuyuların da buhar verir hale gelmesine neden olabilir (Tezcan,1973).

Bu şekilde, yukarıda verilmeye çalışılan modelle ilgili açıklamadan l – rezervuarın lokasyonu, şekli, derinliği 2 – rezervuar içindeki akışkanın sıcaklığı ve 3 – sıcak suyun statik seviyesi bilindiği taktirde, rezervuarın buhar taşıyıp taşımadığının ve buhar deposunun yerinin tespitinin mümkün olduğu sonucu çıkmaktadır.

Dünya Üzerindeki Jeotermal Enerji Kaynakları

Bilindiği gibi ortalama olarak yerin ısısının yüzeyden itibaren her 33 m de l °C yükseldiği kabul edilir. Fakat yapılan çalışmalarda bu ısının dünyanın bazı bölgelerinde çok yükseldiği anlaşılmıştır. Bu gibi ortalama ısının çok üstünde olan bölgeler jeotermal enerji bakımından çok önemli olduğu görülür. Bu bölgeler yeryüzünde gelişigüzel dağılmış olmayıp belirli kuşaklar gösterirler (Şamilgil – 1973)(Şekil – 8).

Yeryüzünde, yapılan ısı akımı (heat flow) ölçme çalışmaları ile ısı akımının yüksek olduğu sahalar tespit edilmiştir. Özellikle Amerikalıların ve Japonların yapmış olduğu çalışmalarla Pasifik ve Atlantik Okyanuslarının derin kesimlerinde ısı akımının yüksek olduğu kuşaklar ortaya çıkarılmıştır.

Bu ısı akımının yüksek olduğu kuşakların aynı zamanda okyanusun derinliklerinde tespit edilmiş olan eşik zonlara paralel olduğu anlaşılmıştır. Daha sonra bu zonların özel bir strüktüre sahip ve volkanizma ile de bağlı olduğu ortaya çıkarılmıştır.

Ayrıca yeryüzünde bugüne kadar tespit edilen deprem kuşaklarının da, bu ısı akımının yüksek olduğu aktif yarık zonlarla yakın ilişkide olduğu sonucuna varılmıştır. Yani depremler, çoğunlukla aktif fayların bulunduğu belirli kuşaklarda oluşmaktadır. Bu kuşaklar aynı zamanda bugün ve tarihi zamanlarda aktif olan volkanların bulunduğu kuşaklardır. Aynı kuşakların yüksek ısı akımının bulunduğu kuşaklar olduğu da anlaşılmaktadır.

 Yukarıda belirtilen kuşaklar ıs; akımı ihtiva eniklerine güre aynı zamanda jeotermal imkanlar acısından da önemli sahalardır. Nitekim zamanımıza kadar jeotermal çalışmaların yapıldığı sahalar genellikle bu kuşaklara isabet etmektedir. Şu halde dünya ölçüsünde deprem zonları, aktif volkanik yer ve zonları, aktif fay zonları ile jeotermal imkanları meydana getiren yüksek ısılı zonlar birlikte mütalaa edilerek korelasyona tabi tutulduğunda, birbirleri ile yakında ilgili oldukları görülür.

Dünya ölçüsünde yapılan çalışmalarda özellikle aktif volkanların bulunduğu sahalar genellikle ısı akımının yüksek olduğu sahalar olduğu tespit edilmiştir. Bu gibi sahalarda magma yeryüzüne kadar çıkabildiğine göre, ısıtıcı olarak başlıca etkendir. Bu durum tarihi devirlerde aktif olup da günümüzde sönmüş görünen volkanların hemen yanında da bulunmaktadır. Volkanlar genellikle aktif faylarla bağlantılıdırlar.

Volkanik kayaçlar özelliklerine göre yüksek poroziteli veya düşük poroziteli olabilmektedir ve faylar, kırık ve çatlaklar bu poroziteyi arttırmaktadır.

Isı kaynağının yakın olduğu genç volkanik sahalarda tektonik yapının uygun olduğu ve volkanik kayaçların da rezervuar ve örtü kayaç özelliklerini taşıdığı durumlarda jeotermal imkanlar doğmaktadır.

Bugüne kadar yapılan jeotermal araştırmalarda birçok jeotermal sahaların volkaniklere bağlı olarak oluştuğu tespit edilmiştir. Buna göre dünyada bazı ülkelerdeki jeotermal sahaların özellikleri ana hatları ile izah edilecektir.

Japonya’nın Jeotermal Sahaları

Japonya’da bugün 25′in üzerinde jeotermal alan bulunmaktadır. Bunların hepsi sıcaksu kaynakları ve fümerollerin bulunduğu  sahalardır.    Ayrıca    bunlar    tamamen    Kuvaterner volkanizması ile ilişkili olarak bulunurlar.

Bugüne kadar yapılan çalışmalarda henüz iki sahada elektrik üretimine geçilmiştir. Bu sahalar Matsukavva ve Oteka jeotermal sahalarıdır

a – Matsukavva jeotermal sahası; Bu saha Honshu adasının kuzeyindedir. Burada eski bir kaldera içinde bir merkezi koni oluşmuştur. Bu koni Kuvaterner’e aittir. Eski kaldera aynı zamanda iki taraftan faylarla kesilmiştir ve bir graben şeklindedir. Sondajlar kaldera içinde yapılmıştır ve buhar Pliyosen yaşlı dasitik tüf ile onun altında bulunan şeyi ve kumlasından alınmaktadır. Bu rezervuarın üzerinde daha az gözenekli olan andezitler örtü görevi görmektedirler.

Sahadan halen elektrik üretilmekte olup, 20 MW’lık bir jeneratörü çalıştırmaktadır.

b – Otake ve Hatchoburu jeotermal sahaları ; Bu birbirine çok yakın iki saha aynı saha olarak değerlendirilebilir. Çünkü her iki sahada da jeolojik ve tektonik koşullar benzerlik gösterir.

Bu saha ülke güneyindeki Kuyushu adasındadır ve bu da Kuvaterner volkaniklerine bağlı olarak bulunur. Bu saha büyük bir grabenin yer almaktadır. Aynı grabenin güneybatısında Aso yanardağı zaman zaman faaliyete geçmektedir. Burada rezervuar kayaç Hohi volkanik kompleksine ait tüfidik breşlerdir.

Örtü olarak daha az poroz olarak yine Hohi kompleksine ait üst piroksen andezitleridir. Ancak bunlar çok çatlaklıdır. Bilhassa Otake sahasında bu andezitlerin çatlaklı zonlarından buhar da çıkmaktadır.

Otake sahasında 10 MW lık bir jeneratör çalışmaktadır. Hatchoburu sahasında ise testler ve sondaj çalışmaları yapılmaktadır. Burada 30 MW lık bir jeneratör kurulması planlanmış ve devreye geçirilmiştir.

Rusya’da Pauzhetsk Jeotermal Sahası

Bu saha Kamçatka yarımadasında bulunmaktadır. Fay zonu ve Kuvaterner volkaniklerine bağlı olarak yer alır. Günümüzde zaman zaman faaliyette bulunan Koshalev volkanı da bu bölgededir (Kurtman,1973).

Bu termal sahada tüfitik breşler ve aglomera – dasitik türler rezervuar kayaçlar olarak yer alırlar. Dasitik volkan külleri de örtü olarak belirtilmektedir. Bu sahada halen elektrik üretilmektedir.

Yeni Zelanda’da Wairakei Jeotermal Sahası

Wairakei jeotermik sahası Yeni Zelanda’da önemli bir saha olup, SW – NE yönünde uzanan büyük bir grabenin içinde yer alır. Jeotermal koşullar faylar ve volkanik kayaçların ortak etkisi ile oluşmuştur. Sahada grabenin çevresinde ve içinde, buhar ve sıcaksu çıkan birçok kaynak haricinde derin sondaj kuyuları da bulunmaktadır.

Bu sahada rezervuar sünger taşı ile breş nöbetleşmesinden meydana gelen Waiora formasyonudur. Burada Wairaki ignimbritleri geçirimsiz olmakla beraber fay ve çatlaklar vasıtası ile sıcak suyun aşağıdan Waiora rezervuarına gelmesini temin eder. Çamurtaşından ibaret olan üstteki Huka formasyonu da örtü tabakası rolünü oynar. Bu sahadan halen elektrik üretilmektedir.

Meksika’da Pathé Jeotermal Sahası

Bu saha Meksika şehrinin kuzeyindedir. Volkanik saha içersindedir. Sahada jeotermal çalışmalar halen devam etmektedir.

Burada rezervuar, riyolitler olarak düşünülmektedir. Çünkü buhar riyolitlere girilince fışkırmıştır. Fakat daha altta Mesozoik kalkerlerinin rezervuar olarak bulunacağı ileri sürülmektedir. Örtü belli değildir.

İtalya’da Mt. Amiata Jeotermal Sahası

Bu jeotermal saha volkanik tip sahalara dahil değildir. Burara rezervuar tamamen sedimanter olan kalker – dolomit ve anhidritlerden oluşmuş Tuscan formasyonudur (Sür, 1976).

Örtü tabakası da Tuscan formasyonu üzerine gelen şey! ve mam tabakalarıdır.

Bu sahayı en üstte Mt. Amiata volkanikleri örtmüştür. Burada genç volkanikler ancak ısıtıcının buraya yakın olduğunu göstermesi bakımından önemlidir. Sahanın aynı zamanda graben içinde geliştiği anlaşılmaktadır.

Kısaca söylemek gerekirse dünyada belirli kuşaklar jeotermal olanaklar bakımından önem taşımaktadır. Bu kuşaklar deprem ve genç volkanik kuşaklarla adeta çakışmaktadır. Bu nedenle bir bölgenin jeotermal enerji potansiyeli o bölgenin jeolojik tarihçesi, özel jeodinamik ve jeomorfolojik konumu ile yakından ilgilidir. Volkanoloji ve jeodinamik kavramlara ilişkin modern bir tez olan “Levha Tektoniği Teorisi” jeotermal araştırmaların ana objektiflerini belirlemek için yol gösterici rol oynamaktadır.

Avrupa’daki jeotermal alanların konumu ve oluşum süreci, aynı jeodinamik kuşaklar içinde yer alan ülkemizi de yakından ilgilendirdiğinden, ana hatları ile aşağıda verilmeye çalışılacaktır.

Türkiye’nin Jeotermal Enerji Potansiyeli

Yukarıdaki dağ kuşakları ve deprem kuşakları göz önüne alındığında Türkiye, jeotermal açıdan önemli bir yerdedir. (Şekil -8). Türkiye deprem kuşağı üzerindedir ve bu da Türkiye’de bulunan önemli fayların aktif olduğunu göstermektedir. Bu faylar genellikle grabenler veya doğrultu atımlı faylar şeklinde gelişmişlerdir. Türkiye’de bulunan birçok sıcaksu kaynakları bu faylarla yakından irtibatlıdır.

Nitekim bugüne kadar yapılan jeoloji, jeomorfoloji. jeofizik, jeokimya ve sondaj çalışmalarının sonuçlarına göre ülkemizde de önemli .bir jeotermal potansiyelin olduğu anlaşılmıştır (Şekil – 9).

Batı Anadolu’da mevcut bulunan çok sayıdaki sıcaksu kaynağından büyük bir kısmı graben yapılarını oluşturan kırıklar üzerinde yer almaktadır.

Jeoloji ve jeomorfolojik araştırma sonuçlarına göre, genç tektonik evrenin kontrolünde olan bu kırık çizgileri kabukta çok yeni bir yükselmeyi dışa vurmaktadır.

Jeofizik verilerine dayanılarak derin kökenli graben fayları ile yüzeylenen termal akışkanların Batı Anadolu’da yüksek entalpili (kullanıma uygun, elverişli) alanların oluşmasına neden oldukları kabul edilebilir. Bugüne kadar sürdürülen araştırmalar sonucunda bu bölgede yüksek entalpili birkaç hidrotermal sistem tespit edilmiş olup (Kızıldere, Germencik) grabenler boyunca daha başka hidrotermal sistemlerin bulunabilmesi de mümkündür.

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 hidrotermal alanların gelişmesi muhtemeldir. Isıtmacılıkta kullanım için elverişli olabilecek bu hidrotermal alanlardan başka, Orta Anadolu’da kırıklıkların yaygın olmadığı fakat ısı birikiminin bulunduğu düşünülen yöreler de mevcut olup, buraları kızgın kuru kaya türü yapay jeotermal sistemlerin geliştirilmesine uygun yerlerdir (Acıgöl – Nevşehir). Ayrıca kalın tortul istifleri içeren tortul havzalarda derin sıcaksu rezervuarlarının varlığı da güçlü ihtimaller arasındadır. Bazı petrol arama sondajlarında da böylesine rezervuarlara rastlanmıştır (Erişen, 1986).

Doğu Anadolu’da da yine tarihsel zamanlara kadar sürmüş yaygın volkanik etkinlik ve bu etkinliğe dayalı yüksek ısı anamolisi beklemek mümkündür. Dağınık sıcaksu kaynaklarının gözlenebilmesi, çağdaş kabuksal yayılım bölgesi olması ve buna bağlı olarak derin kırıkların çok sayıda bulunması nedeniyle önemli hidrotermal sistemlerin varlığı kesindir. Bugüne kadar düşük entalpili sistemlere rastlanmasına rağmen, orta ve yüksek entapili sistemlerin, hatta 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 Güneydoğu Anadolu’daki derin tortul havzalarının derinliklerinde de düşük entalpili jeotermal yatakların bulunması mümkün görünmektedir.

Görüldüğü gibi ülkemizin, gerek jeolojik durumu gerekse jeodinamik ve jeomorfolojik konumu nedeniyle umutlu bir jeotermal enerji potansiyeli vardır. Bugüne değin elektrik üretimine yönelik olarak Türkiye Elektrik Kurumu tarafından Kızıldere (Denizli) kurulan 20.4 MW’lık güç ünitesi dışında herhangi bir güç ünitesi kurulmuş değildir. Germencik (Aydın), Tuzla (Çanakkale) jeotermal alanlarından önemli ölçüde elektrik güç potansiyeli beklenmektedir.

VIII. BÖLÜM

JEOTERMAL ENERJİDEN YARARLANMA

Jeotermal kaynaklardan yeryüzüne çıktıkları sıcaklık derecelerine bağlı olarak farklı biçimlerde yararlanılmaktadır. Yukarıda da belirttiğimiz gibi yeryüzünün değişik alanlarında yer alan jeotermal kaynakların sıcaklık dereceleri farklılık göstermektedir. Bu farklılık rezervuarın jeoloji, jeofizik ve jeomorfolojik özelliklerine bağlı olarak birinden diğerine değişmektedir. Jeotermal akışkanlar dünya standartlarına bağlı olarak:

a – Yüksek sıcaklıklı, sıcaklığı 150 °C’den fazla,

b – Orta sıcaklıklı, sıcaklığı 150-70 °C arasında değişen ve

c – Düşük sıcaklıklı, sıcaklığı 70 °C’den düşük,

olmak   üzere   üç   kategoriye   göre   değerlendirilen jeotermal alanlar bulunmaktadır (Erişen, 1986).

Bu alanların özelliklerini şöyle açıklamak mümkündür:

a – Yüksek Sıcaklıklı Jeotermal Alanlar: 3000 m de 150 °C nin üzerinde sıcaklık beklenen alanlardır. Levha Tektoniği’ne göre, geniş çapta jeotermal etkinlikli bu alanlar magma odalarının varlığı, kabuk incelmesi, yitim zonuna bağlı olan erime, büyük rnagmatik intrüzyonlar ve horst – graben sistemleri ile derin gerilme tektoniği ve bununla ilgili volkanizmaya bağlı alanlardır.

Bu kapsamda, aktif mağmatizma ve yaygın tektonikli iç alanlar, ana levha içinde Pliyosen ve Kuvaterner volkanizmasının Dikin olduğu alanlar, aktif volkanik yay alanları, okyanusa! kabuk ve incelmiş kıtasal kabuk ile bağıntılı alanlar bulunmaktadır. Bunlardan, aktif mağmatizma ve yaygın tektonikli iç alanlar içerisinde açılmış olan kuyularda, 3000 m derinlikte, kaydedilen maksimum sıcaklıklar 400 °C yi aşmakta ve bu değerler bu güne değin rastlanan en yüksek dereceler olmaktadır. Larclerello Basin’indeki (İtalya) S. Ponzano kuyusunda 2900 m derinlikteki sıcaklık değeri 460 °C dir. Söz konusu yerin jeotermal özellikleri söyle özetlenebilir: kıtasal kabuk incelmesi, post volkanik yükselmeler, mağmatizma, asit volkanik ürünlerin varlığı, mineral depoların ve çok sayıda sıcaksu kaynağının bulunması şeklinde belirmektedir (Erişen, 1986).

b – Orta Sıcaklıklı Jeotermal Alanlar: 3000 m derinlikteki sıcaklıkların 120 – 150 °C olduğu alanlar olup, Tersiyer ve Kuvaterner yaşlı ve düşük volkanik etkinlikli kıtasal riftler (yarıklar), kenar ve yay gerisi havzalar, bu alanların ana birimleridir. Özellikle yay gerisi havzalarında ısı akısı değerleri fazla ve jeotermal gradyan 40 °C/km ‘nin üzerindedir (1.32 °C/33 m). Bu tip alanlardan ısıtmacılıkta ( konut, ahır, kümes, sera vb) ve çeşitli endüstri dallarında enerji girdisi sağlamada yaralanılmaktadır.

c – Düşük Sıcaklıklı Jeotermal Alanlar: 3000 m de sıcaklıkların 40 – 120 °C arasında değiştiği bu alanlar anakaralar (kıtalar) dışındaki havzalar ve ön derinlik havzaları ile kristalize masiflerin ( L jeolojik zamana ait) ve orojenik kıvrım kuşaklarının egemen olduğu yörelerde gelişmiştir. Düşük Sıcaklıklı jeotermal alanlarda karbonatlı rezervuarlar kırık sistemleri ile kesilmiş ve sıcak karstik süreç geçirmişse, kalınlığa bağlı olarak dikkate değer konveksiyonlar içerirler. Jeotermal gradyanlar düşük olmakla beraber morfolojiye bağlı yapay izotermlerden ovalarda sıcaklıkların daha yüksek olduğu görülür. Grabenlerin kenar fayları boyunca yüzeylenen akışkanların sıcaklıkları 50 – 60 °C nin altında olarak tespit edilmesine karşın, ovalarda 1000 – 1500 m. derinlikte bulunan ve yer altı horst strüktürü karakteri gösteren yükselim bölümlerinde 100 °C yi aşkın sıcaklıklara rastlanmaktadır. Bu alanlardaki enerjiden yaralanılarak kurutmacılıkta (çimento, yosun, et, balık vb), soğutmacılıkta, ısıtmacılıkta (konut, ahır, kümes, sera, toprak vb) kullanım gerçekleştirilmektedir. Ayrıca, yine bu tip düşük sıcaklıklı jeotermal alan özelliğindeki derin sedimanter basinlerdeki yer basınçlı rezervuarlardan son derece yüksek basınç ve sıcaklıklı metan enerjisi de üretmek mümkün olmaktadır (Po vadisi – İtalya).

Sıcaklık sınıflamasına göre jeotermal enerji farklı biçimlerde kullanılmaktadır. Buna göre yüksek sıcaklıklı jeotermallerde daha çok elektrik enerjisi üretiminde, düşük sıcaklıklı jeotermaller ise daha yaygın bir biçimde ısıtmada, endüstriyel ve tarımsal uygulamalarda kullanılmaktadır. Böylece jeotermal enerjiyi kullanım açısından;

1  – Elektrik enerjisi üretiminde,

2 – Elektrik enerjisi üretimi dışındaki kullanımı, olmak üzere iki ana grup halinde incelemek mümkündür.

Elektrik Enerjisi Üretiminde

Jeotermal enerjiye sahip tüm ülkelerde elektrik enerjisi üretimi yapılmaktadır. Ancak üretim değerleri ve kurulu güçleri birbirinden farklıdır (Çizelge – 3). 1990 ve 1995 yıllarına ait kurulu güç miktarlarına (MV) baktığımızda bazı ülkelerin değerlerinde yıllara göre artış söz konusu iken. bazı ülkelerin kurulu güçlerinin değişmediğini görmekteyiz. Ayrıca bu ülkelerin 2000 yılında ne kadarlık bir kurulu güce sahip olacakları tahmini olarak verilmiştir.

Çizelge – 3. Bazı Dünya ülkelerindeki Jeotermal Üretim Değerleri ile Kurulu Güç Değerleri. ( GAV.Hutter – 1995)

T.B.: Tahminler Bilinmiyor.

Yukarıda verilen tablodan anlaşılacağı gibi, Dünya’da gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeler, jeotermal enerjiyi elektrik üretmekte kullanmaktadırlar.

Bu ülkelerin yanı sıra ülkemizde de elektrik üretimine uygun jeotermal alanlar bulunmaktadır. 1990 -1995 yılları arasında ülkemizde 20.6 Mwa gücünde elektrik enerjisi jeotermal alanlardan elde edilmektedir. Bu gücün 2000 yılında beş katı artacağı tahmin edilmektedir. Yani ülkemizde yüksek sıcaklıklı alanlardan gün geçtikçe yararlanma imkanı artmaktadır. Ülkemizdeki bu alanların özelliklerini ana hatları ile şu şekilde açıklamak mümkündür (ÖRME,1996).

Kızıldere (Denizli) Sahası : Bu sahada aramalar 1968 yılında başlamış ve 198 °C rezervuar sıcaklığı tespit edilmiştir. Saha daha sonra acılan 20 kuyudan 200 – 212 °C sıcaklıklı mermer rezervuarının bulunuşu ile, elektrik üretimine uygun hale gelmiştir. 1974 yılında projelendirilen bu saha MTA tarafından kurulan 500 KWe’lik pilot santralden deneme üretimi yapılmış ve çevredeki 3 köye elektrik sağlanmıştır. 1984 yılında Türkiye elektrik Kurumu (TEK) tarafından kurulan 20 Mwe’lik santralde elektrik üretimi başlamıştır. Şu anda 17.8 MWe’lik üretim sağlanmaktadır. Jeotermal akışkanda ergimiş halde bulunan (%15) CO₂ gazının sanayinin ihtiyacını karşılamak amacı ile özel sektör tarafından 40000 ton/yıl kapasiteli sıvı CO₂ (- 25 °C,  20 bar g.)  üretim, dağıtım tesis sistemi 1986 yılından beri isletilmektedir. Bu halen Dünya’daki tek uygulamadır.

Germencik (Aydın) Sahası: Kızıldere sahasının yaklaşık olarak 100 km batısındaki sahada. 1932 yılında yapılan ilk derin sondaj çalışmalarında, Jeotermal rezervuar tespit edilmiştir. Sahada derinlikleri 285 ile 2398 m arasındaki 9 kuyuda 200 – 232 ^CC rezervuar sıcaklığı ölçülmüştür. Bu sahada da iki rezervuar ortaya çıkarılmıştır. İkinci Rezervuar Kızıldere sahasında olduğu gibi metamorfik kayalardan meydana gelmektedir. Sahada elektrik üretimi ile ilgili fizibilite çalışmaları devam etmektedir. Sahanın125 MWe kapasiteli olduğu tahmin edilmiştir.

Çanakkale – Tuzla sahasında 1982 yılında acılan 814 m derinliğindeki T-1 arama kuyusunda, 330 – 500 m ‘ler arasında 173 °C sıcaklığında Jeotermal rezervuar belirlenerek, 113 ton/saat debide akışkan üretimi sağlanmıştır.

Yukarıda sayılan sahalar haricinde Salavatlı – Aydın (171 °C ), Simav – Kütahya (162 °C ), Seferihisar – İzmir (150 °C) sıcaklık ölçülmüştür. Yeni tahminlere göre Jeotermal elektrik beklentisinin, gelecek 20 yıl için 500 MWe düzeyinde olabileceği anlaşılmaktadır.

Elektrik Enerjisi Üretimi Dışındaki Kullanımı

Jeotermal enerjinin elektrik dışı kullanımı çok çeşitlidir. Gelişen teknolojiye bağlı olarak kullanım alanları da gün geçtikçe artmaktadır. Elektrik enerjisi üretimi dışında özellikle orta (150 -70 °C) ve düşük (70 °C’den az sıcaklık değerine sahip kaynaklar değişik amaçlarla kullanılır).

 Jeotermal Enerji ile Merkezi Isıtma

Dünyada jeotermal ısıtmalar 1900′lü yıllarda değil 1800′lü yılın sonunda Amerika’da başlamış, hızla gelişmiş ve jeotermal ısıtma konut sayısı, halen geçmiş yılda dünyada 2 milyon konut eşdeğerini geçtiği bilinmektedir. Bunun çoğunluğu Fransa’da, Amerika’da, Çin’de, İzlanda’da, İtalya’da ve Türkiye’de kullanılmaktadır. Düşük entalpili olarak değerlendirdiğimiz 70 °C den düşük sıcaklıklarda da ısıtma yapılmakladır. Isıtmanın en düşük değen 40 ^;C olarak sınırlandırılmıştır. Bununla birlikle, 40°C’nin altındaki termal kaynaklardan ısınma için kullanmak fazla ekonomik görünmemektedir. Ancak gün geçtikçe bu sıcaklığa sahip termal kaynakların kullanım alanları artmaktadır. Özellikle mobilya, deri sanayinde ve toprak ılıtmada bu sıcaklığa sahip termal kaynaklar tercih edilmektedir

Günümüzde fosil yakıtlara göre çok daha ekonomik olan jeotermal ısıtma sistemlerinin özelliklerine göz atacak olursak bunu ana hatları ile şu şekilde açıklamak mümkündür.

Jeotermal Merkezi Isıtma Tesisatlarının Ana Özellikleri

Bir jeotermal merkezi ısıtma sistemini, kuyular, jeotermal su taşıma hattı, eşanjör merkezi, şehir içi şebekesi, kontrol sistemi ve reenjeksiyon sistemi oluşturmaktadır.

Kuyubaşı sistemleri dozaj lama, üretim, pompalama (kuyu içi ve kuyu başı) ve gaz seperasyonu bölümlerini kapsamaktadır. Jeotermal akışkanın kimyasal kompozisyonuna göre gerektiğinde kuyu içi, kuyu başı ekipmanı, boru hattında meydana gelebilecek kabuklaşmayı engellemek için kuyu içine kimyasal madde dozajı yapılmaktadır.

Ayrıca, kuyunun artezyenik olup olmaması ve kuyu başı basıncına bağlı olarak kuyu için pompası veya kuyu başı pompalama sistemi ve malzeme seçimi yapılmaktadır.

Jeotermal ısıtmanın yapılacağı yerin, yani uygulama yerinin jeotermal sahanın dışında olması durumunda, jeotermal suyun nakli direkt olarak toprağa gömülen izolasyonlu özel paket borular aracılığı ile yapılmaktadır. Jeotermal su taşıma ana hattında 0,1 – 0,3 °C /km. sıcaklık kaybı gradyanı basan ile elde edilmektedir. Bu boru sistemlerinin düşük sıcaklık kaybı gradyanı özelliğinin yanısıra, düşük basınç kaybı, daha iyi boru iç yüzey kalitesi, korozyona karşı mükemmel rezistans, daha az ısılı uzama ve klasik ısı galerili sisteme göre daha düşük maliyet gibi avantajları vardır. Teknik ve ekonomik şartlara uygun olduğu durumda, jeotermal su 150 – 200 km. mesafeye teknik olarak taşınabilmektedir.

- Jeoterrnai merkeze gelen jeotermal akışkanın enerjisi, özel olarak dizayn edilmiş, l – 1,5 °C yaklaşım sıcaklığına sahip, çok yüksek verimli eşanjörlerle kapalı çevrimde sirküle eden temiz suya aktarılmaktadır. Bu eşanjör sistemi ise, kuyu başı ve kuyu içi eşanjörleri şeklinde sahanın ve akışkanın özelliğine göre kurulmaktadır. Enerjisi aktarılan jeotermal su, mevcut termal tesislere verilmekte veya reenjeksiyon boru hattı ile yeniden yer altına gönderilmektedir. Böylece rezervuar ömrü artmakta ve bor ve/veya tuzluluktan dolayı bitki örtüsüne zarar verilmemektedir. Jeotermal akışkan kimyasal özelliğine göre problem yaratmayacaksa ısıtma radyatör veya taban ısıtma sistemine direkt uyguluma ile sağlanmaktadır.

Şehir içi şebekesi, kapalı genleşmeli bir sistem olup, direkt toprağa gömülen izolasyonlu özel paket borulardan oluşmaktadır. Buna göre şehir içi şebekesinde sıcaklık kaybı sadece 0,5 °C/km olmaktadır.

Merkezi ısıtma sistemi şebekesinde dengeli dağıtımı sağlayabilmek, gerekli olan debinin geçmesi ve sıcaklık kontrolünün yapılabilmesi için bina girişlerine, bina kontrol cihazları monte edilmiştir.

Isıtma sistemlerinin verimliliği, sürekliliği veya başarısı teknolojisine uygun olarak kullanılmasına bağlıdır. Kullanılacak malzemeler jeotermal akışkanın kimyasal kompozisyonuna göre seçilmektedir. Türkiye’deki jeotermal akışkanlar çoğunlukla kalsiyum – karbonat veya kalsiyum – sülfat orijinli olmakta ve buna bağlı olarak da kabuklaşma problemleri yaratmaktadırlar. Türkiye’de bugünün teknolojisi ile kabuklaşmaya karşı jeotermal akışkanın kısmi basıncı arttırılarak, CO2 gazı sıvı hale dönüştürülmekte veya üretim kuyusunun derinliklerine kimyasal inhibitör (çözücü) enjekte edilmektedir. Korozyona karşı alınan önlemler ise kısmen inhibitörün kullanımı, PE, PVC, cam elyaf  veya polyester özel paket borular, paslanmaz çelik veya titanyum plaka tip eşanjörlerin kullanımı ile olmaktadır.

Jeotermal   akışkanın   üretimi,   taşınması   ve   ayrıştırılması esnasında meydana gelen CO2 veya FKS gaz korozyonuna karşı alınan önlemlerin başında ise yüksek basınç uygulaması, uygun plastik   cam   elyaf  ve   paslanmaz   çelik   boruların   kullanılması gelmektedir.

Sonuç   olarak,   gelişen   jeotermal   teknolojisi   kendisinin işletme problemlerini artık çözmüştür. Türkiye’de kabuklaşma ve korozyon gibi jeotermal işletme problemleri sorun olmaktan çıkmış ve jeotermal değerlendirmeler hız kazanmıştır.

Merkezi konut ısıtmasında, jeotermal merkezi ısıtma sistemlerinde, diğer merkezi ısıtma sistemlerine göre (katı veya sıvı yakıt kullanımlı kalorifer sistemleri) çok önemli farklılıklar vardır, jeotermal merkezi ısıtma sistemlerinde sabit sıcaklık. değişken debi esaslıdır. Halbuki klasik sistemler değişken sıcaklık, sabit debili sistemlerdir. Ayrıca, jeotermal merkezi ısıtma sistemlerinde düşük sıcaklıklarda bile çalışılmaktadır. Yani klasik merkezi ısıtma sistemleri gibi 90 – 100 °C’lerde değil, mümkün olduğu kadar daha düşük sıcaklıklar değerlendirilmektedir.

Ayrıca jeotermal ısıtma sistemlerinin en önemli farklılıklarından birisi de jeotermal suyun sıcaklığına, debisine, kaynağın bulunduğu yere ve değerlendirme yerinin mesafesine bağlı olarak farklı teknik ve ekonomik değerlendirmelerin ortaya çıkmasıdır. Yani kaynağın özelliklerine bağlı kalınmakta, kaynağı değerlendirirken ısıtmanın yapılacağı yeri düşünerek bunun özellikleri ile kaynağın özelliklerini birbirine paralel getirip, teknik ve ekonomik uygunluğun sağlanması gerekmektedir. Dünyada jeotermal merkezi ısıtma sistemleri ile ilgili olarak 40 – 60 km’lik taşıma mesafeleri vardır. İzlanda’da 60 km’de taşıma yapılmaktadır

Ülkemiz    merkezi    jeotermal    ısıtmaya    uygun    saha bakımından  çok  şanslıdır.   Çünkü   ülkemizde ısıtmaya   uygun şimdiye kadar 140 adet jeotermal saha tespit edilmiştir. bu ısıtmaya uygun sahalar ve kuyu başı sıcaklıkları şöyledir:

JEOTERMAL SAHA                     SICAKLIK(C0)

Afyon

1 – Ömer – Geçek                                          98

2 – Araplı deresi                                             75

3 – Heybeli                                                    57

4 – Gazlıgöl                                                   67

5 – Hüdai                                                       67

Ağrı                           

l – Diyadin, Köprüçermik,Yılanlı                   71

Amasya                                                   

1 – Hamamözü                                                           42

2 – Gözek                                                                   40

Ankara

1 – Kızılcahamam                                          86

2 – Haymana                                                  43

3-Seyhamamı                                                 43

4 –Dutluca                                                     51

5 – A) Ayaş                                                    30

5 – B) Ayaş – Çoban                                      50

Aksaray

l – Ziga                                                           53

Aydın

1 – Germencik – Ömerbeyli                            232

2 – Çamköy, Bozköy                                     90

3-Salavatlı                                                      171

4 – Aydın – Şehiriçi Ilıcabaşı                          88

5 – Gümüşköy                                                41

6 – Davutlar                                                   65

7 – Ortakçı                                                     50

Balıkesir

1 – Gönen                                                       82

2 – Hisaralan                                                  100

3 – Hisarköy                                                   90

4 – Pamukçu                                                   60

5 – Kepekler                                                   60

6 – Havran – Derman                                      60

7 – Dağılıcası, Ekşidere                                  41

8 – Güre                                                         58

9 – Kızıkköy, Manyas                                    51

10-Yıldız                                                       47

11 – Şamlıdağ                                                62

Bingöl

1  – Kös                                                                      47

2 – Hacıköy                                                    62

3 – Harur                                                        52

4 – Hozavit                                                     48

Bitlis

1 – Nemrut                                                     66

2 – Ilıcaköy                                                    44

Bolu

1 – Merkez                                                     44

2 – Sarıot                                                                    63

3 – Kesenözü, Seben                                                  73

4 – Efteni                                                       42

Bursa

1 – Çekirge                                                     47

2 – Karamustafa, Kaynarca                            83

3 – Armutlu                                                    75

4-Kemalpaşa                                                  46

5 – Oylat                                                        40

6 – Kaya – Şada (Orhaneli)                            68

Çanakkale

l-Tuzla                                                            174

2 – Kestanbol                                                             75

3-Mıdırlar                                                      81

4 – Kum ılıcası, Yenice                                  69

5 – Ozancık                                                                65

6  – Kırkgeçit                                                 52

7 – Kara                                                          48

8 – Çan                                                          46

9 – Küçükçetmi                                             41

Çankırı

1  – Cavundur                                                54

Denizli

1-Kızıldere                                                     212

2 -Tekkehamamı, Kabaağac, uyuz

     İnaltı Uyuz, Dcmirtaş                               100

3 – Gölemezli                                                 55

4 – Karahayıt                                                  56

5 – Kamarayenice                                           56

6 – Pamukkale                                                36

Diyarbakır

L-Çermik                                                       51

Elazığ

l – Kolan                                                         42

Erzurum

l – Ihça                                                           39

2-Pasinler                                                       41

3 – Kığıhazman                                              56

4 – Meman                                                     45

Eskişehir

1 – Sarıcakaya, Sakarılıca                               56

İzmir

l-Balçova                                                       124

2 – Seferihisar, Cuma, Karakoç,

     Doğanbey Tuzlası                                     153

3 – Doğanbey Burnu                                      64

4 – Dikili Kaynarca                                        98

5 – Bademli                                                    70

6-Çeşme                                                         56-71

7 – Şifne                                                         42

8 – Nebiler                                                      57

9 – Paşa                                                          43

10. Aliağa                                                                  58

l l – Bayındır, Dereküy                                   45

Kayseri

1  – Tekgöz                                                    40

2 – Bayramhacı                                                          40

Kırşehir

1  – Terme                                                       51

2 – Mahmııtlu                                                 70

3 – Karakurt                                                    55

4-Bulamaçlı                                                  44

Konya

l-Ilgın                                                             42

Kütahya

1  -Eynal-Simav                                             147

2 – Naşa                                                          52

3 – Çitgöl                                                        97

4 – Abide – Gediz                                           78

5 – Yoncalı                                                    42

6 – Kızılsın (Ilıcaköy)                                    44

7 – Emet                                                        47

8 – Yeniceköy                                                49

9 – Dereli, Günlüce                                        41

10-Samrık                                                      46

11 – Muratdağı                                               42

12-Hamamköy                                               51

Manisa

1 – Kurşunlu – Salihli                                    98

2 – Urganlı                                                                 83

3 – Şart                                                          54

4-Saraycık                                                      51

5 – Menteşe                                                    63

6 – Şehitler (Emir – Kula)                               55

Muğla

l – Velibey                                                      39

2-Sultaniye                                                    41

Nevşehir

l-Kozaklı                                                        91

2 – Acıgöl (Tahmini)                                      200

Niğde

1 – Narköy                                                                 63

2 – Çiftehan                                                  52

Ordu

l – Fatsa                                                          49

Rize

l – Ayder                                                       54

K. Maraş

l – Süleymanlı                                                 44

Mardin

1-Germiab                                                      61

Sakarya

l – Kuzuluk                                                     84

Samsun

l – Havza                                                        54

2-Ladik                                                          38

Siirt

1 – Billuris                                                     38

2 – Hastaçermiği                                                        67

Sivas

1 – Sıcakçermik                                              56

2 – Akçaağıl                                                  43

Tokat

1 – Sulusaray                                                  54

2 – Reşadiye                                                   48

Urfa

l – Karaali                                                       48

Uşak

1-Banaz                                                         61

2-Eşme-Örencik                                             40

Van

l – Hsanabdal – Zilan (Erciş)                          90

2-Zereni                                                         55

Yozgat

1  – Köhne (Sorgun)                                       78

2 – Cavlak (Boğazlayan)                                46

3 – Sarıkaya                                                    45

4 – Yerköy (Uyuz)                                                     45

5 – Karadikmen                                             40

6 – Karamağara (Saraykent)                          68

Yalova

l – Yalova                                                     66

Yukarıda iller bazında verdiğimiz listenin dışında 40 °C nin altında sıcaklığa sahip çok miktarda jeotermal kaynağın olduğu bilinmektedir. Jeotermal merkezi ısıtma sistemlerinde 40 °C nin üzerindeki yerlerde ısıtma için tesisler yapılmaktadır. Bu nedenle ülkemizde son 15 yıl içersinde jeotermal merkezi ısıtma tesisleri kurulmaya ve işletilmeye başlanmıştır.

Listede verilen yerleşim yerleri için merkezi ısıtma için girişimler devam etmektedir. Bu konu ile ilgili olarak ülkemizde yapılmış olan çalışmalar şunlardır

1981 yılında İzmir – Balçova jeotermal alanında kuyu içi eşanjörünün Türkiye’de ilk uygulaması sonucu otel – motel – TV salonu vb. yerler ( 250 oda muadili ) 1994′den beri işletilmektedir

Dokuzeylül Üniversitesi kampusu Tıp Fakültesi, hastane ve Fakülte binaları (yaklaşık 90 000 m³ hacmindeki ) 2,2 MWt kapasite ile 1993 yılından bu yana Balçova Jeotermal Alanı’ndan ısıtılmaktadır. Yatırım kendisini fuel – oil’e göre 6 ayda geri ödemiştir.

Gönen’de 1600 konut, 56 adet tabakhane, 2000 m² sera ve 600 yataklı otellerin ısıtma, tabakhanelerin proses sıcak suyu sistemi yatırımı inşaat ve montajı Nisan 1987′de başlamış ve Ekim 1987’de işletmeye alınmıştır.

Kızılcahamam’da 2000 konut kapasiteli jeotermal merkezi ısıtma sistemi Kasım 1995′de 240 konut eşdeğeri ile devreye alınmıştır. Devreye alman konutların sayısı her gecen gün artmaktadır. Sistemin kapasitesi 16,5 MWt’dir.

Gediz kaplıca ve motelleri (200000 kcal/h kapasiteli; 78 °C’deki jeotermal su ile kasım 1987′den itibaren ısıtılmaktadır.

Havza kaplıcası 1000 m², 54 °C’deki jeotermal su ile tabandan ısıtılmaktadır. Ekim 1988′de işletmeye alman tesis 60000 kcal/h kapasitelidir.

Aynca Rize Ay der’de 1700 m yükseklikteki kür merkezi ve kaplıca tesisi 54 °C jeotermal su ile ısıtılmaktadır.

Hay mana’daki iki adet cami 43 °C’deki jeotermal su ile tabandan ısıtılmaktadır. Toplam 60000 kcal/h kapasiteli sistemler, Aralık 1989′da devreye alınmıştır.

Salihli termal tesislerinde 50 adet apart otelin jeotermal ısıtma sistemi 220 000 kcal/h kapasite ile Kasım 1989′da devreye alınmıştır.

Sivas sıcak çermik kaplıcaları (2100 m ), 46 °C jeotermal akışkan ile ısıtma ve termal su ve kabuklaşmayı önleme komple sistemi ile birlikte Aralık 1993 tarihinde devreye girmiştir.

Türkiye’nin en büyük kapalı yüzme havuzunun (Balçova Termal Tesisleri) jeotermal ısıtma sistemi l 600 000 kcal/h kapasite ile Şubat 1987′de devreye alınmıştır. Balçova Termal Tesisleri bünyesinde bulunan kaplıca tedavi merkezi (11.000m²) jeotermal ısıtma sistemi 1200000 kcal/h kapasite ile Eylül l989′da devreye alınmıştır.

Afyon – Ömer Termal Tesisleri’nde 35  adet apart-otel, restoran, kaplıca ve 5000 m² seraya jeotermal ısıtma uygulanmış ve 2 200 000 kcal/h kapasite ile Kasım 1939′da isletmeye alınmıştır. Bu tesise kabuklaşmayı % 100 önleyen özel sistem uygulanmıştır.

Afyon – Gazlıgöl Kaplıca tesisleri jeotermal ısıtma sistemi 68 °C jeotermal akışkan ile beslenmektedir. Sistem 550 000 kcal/h kapasitelidir.

Afyon – Bolvadin ( Kızılkilise ) kaplıcaları ve oteli 900 000 kcal/h kapasiteyle ve Simav – Eynal Termal Tesisleri Kaplıcaları ve Otelleri l 900 000 kcal/h kapasiteyle 1994 yılı başından itibaren ısıtılmaktadır.

2000/3500/6500 konut kapasiteli Simav jeotermal merkezi ısıtma sisteminin, inşaat ve montajı Mart 1991′de başlamış, Aralık 1992′de işletmeye alınmıştır.

Ayrıca, Simav’da global 80 000 m² jeotermal sera ısıtmasının fizibilite çalışmaları tamamlanmış ve yatırıma hazır hale getirilmiştir. Serada halen üretim yapılmaktadır.

1994 Mart ayı başında devreye alınmış olan Kırşehir Jeotermal Merkezi Isıtma sisteminde şu anda 1800 konut jeotermal enerji ile ısıtılmaktadır

Dokuzeylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastaneleri 2. Bölüm 110 000 m² (1100 konut eşdeğeri) jeotermal ısıtma sistemi mahal ısıtma + kullanım sıcak suyu montajı Şubat 1992′de başlamış ve sistem Kasım 1992′de devreye girmiştir. Sistem kapasitesi 6.900.000 kcal/h (9,3 MWt). dir.

Türkiye’nin jeotermal potansiyel açısından en zengin bölgesi olan Ege bölgesinde Dünya’nın tek üniteden beslenen en

büyük jeotermal merkezi ısıtma ve soğutma sistemi olan İzmir 25000/34000 konut merkezi ısıtma ve 5000 konut soğutma kapasiteli jeotermal sistemin proje ve fizibilite çalışmaları tamamlanmış ve yatırıma hazır hale getirilmiştir. Bu sistem Seferihisar – Narlıbahçe – Balçova ve Hatay’ı kapsamaktadır.

Görüleceği üzere ülkemiz jeotermal çalışmalar ve jeotermal enerjiyi ısıtma amacıyla kullanımı bakımından gelişmiş olduğu gözlenmektedir. Başka ifadeyle ülkemiz jeotermal kaynaklar açısından şanslı bir ülkedir. Ülkemizde jeotermal ile merkezi ısıtmaya uygun olan yerleşmeleri de şu şekilde sıralayabiliriz.

Afyon (Halen ısıtılıyor)

Bolvadin

Sandıklı (Halen ısıtılıyor)

İzmir

Balçova

Seferihisar

Dikili

Bademli

Seben (Bolu)

Turgutlu (Manisa)

Salihli (Manisa)

Yenice (Çanakkale)

Reşadiye (Tokat)

Balıkesir

Edremit

Hisaralan

Güre

Pamukçu

Havran

Susurluk

Bigadiç

Balya

Kızılcahamam (Halen ısıtılıyor)

Kırşehir (Halen ısıtılıyor)

Sivas

Yozgat

Sorsun

Aydın

Germencik

Salavatlı

Nazilli

Karacasu

Ilgın (Konya)

Denizli

Sarayköy

Buldan

Emet (Kütahya)

Gediz (Kütahya)

Simav (Halen ısıtılıyor)

Bursa

Gönen (Halen ısıtılıyor)

Kozaklı

Sakarya

Akyazı

Kuzuluk

Erciş (Van)

Erzurum

Pasinler

Ilıca

Özetle söyleyecek olursak, Türkiye’de ısıtma amaçlı olarak kullanılan ve jeotermal kaynak alanlarında kurulmuş olan merkezi ısıtma sistemlerinin toplam kapasitesi 23 000 konut eşdeğeridir ve 130 000 konut eşdeğeri ısıtma projelendirilmiştir. Yukarıda verilen değerlerden ve ısıtmaya uygun olan yerlerin yoğunluğuna bakıldığında, Türkiye jeotermal kaynaklarının zenginliği açısından dünyanın sayılı ülkeleri arasında yerini almaktadır ve Dünya’da jeotermal enerji kullanımında 8. sıradadır.

Jeotermal akışkanın üretimi, taşınması ve ayrıştırılması sırasında meydana gelen CO₂ veya H₂S gaz korozyonuna karşı alınan önlemlerin başında ise, yüksek basınç uygulaması, uygun ve kaliteli paslanmaz çelik boruların kullanılması gelmektedir.

Tarımsal Amaçla Kullanma

Tarım ve gıda işletme sanayi jeotermal enerjinin pratik olarak kullanılabileceği alanlar olarak ortaya çıkmaktadır. Çünkü pek çok teknoloji az yada çok ısı enerjisi kaynağı gerektirmektedir. Aşağıda verilen tabloda bazı tarımsal ve endüstriyel işlemlerde gereksinim duyulan sıcaklık değerleri verilmiştir. Ancak hem işleme teknolojisindeki gelişmeler, hem de yeni ısıtma şekilleri bu sıcaklık değerlerini önemli ölçüde azaltmıştır.

Çizelge 4. Çeşitli Tarımsal ve Endüstriyel İşlemlerde Gereksinim Duyulan Sıcaklık Değerleri (Kaya, 1994).

Bununla birlikte gıda sanayinde bugüne dek kullanım alanı bulamayan jeotermal enerjinin tarımdaki en başarılı ve uygulama alanı sera ısıtması olmuştur.

Bitkilerin normal mevsimleri dışında yetiştirilmeleri anlamına gelen, 1970′li yıllarda ortaya çıkan Dünya enerji krizine kadar ısıtmalı olarak yapılmış, ancak ısıtma harcamalarının üretim girdileri içinde % 80′lere ulaşan paya sahip olması seracılık. sektörünü önemli bir darboğaza sokmuş ve ülkemizin de içinde bulunduğu ılıman iklim kuşağı ülkelerinde soğuk seracılık devri başlamıştır. Böylece Dünya seracılığında serin – soğuk iklim kuşağı ve ılıman – sıcak iklim kuşağı seracılığı olmak üzere iki farklı görünüm ortaya çıkmıştır. Sahip oldukları ekolojik üstünlüklerden faydalanan ılıman – sıcak ülkelerinde seracılık hızlı bir şekilde gelişmiş ise de soğuk seracılıkta verim ve kalitenin ısıtmalı seracılık düzeyine ulaşması mümkün olamamıştır.

Türkiye’de seracılık 1940 yılında Antalya’da başlamış ve zaman içerisinde Yalova’dan Samandağı’na kadar uzanan sahil şeridinde gelişmiştir. Seralarımızın %95’inde sebze, %4’ünde süs bitkileri ve %1’inde meyve yetiştiriciliği yapılmaktadır. Sebze seralarının bölgelere göre dağılımı ekte verilmiştir. Toplam sera alanlarımızın % 95′ini oluşturan sebze seralarının % 99.41′inin Akdeniz ve Ece Bölgesinde bulunması seracılığımızın gelişiminde en önemli faktörün iklim olduğunu ortaya koymaktadır.

Çizelge -5.   Bölgelerimize Göre Sera Alanları(Kaya, 1984)

Avrupa’da jeotermal enerjinin sera ısıtmasında kullanımına 1960 yıllarda Macaristan ve Yugoslavya’da başlanılmıştır. Aşağıdaki çizelgeden de izlenebileceği gibi 1988 yılında Avrupa’da jeotermal ısıtmalı sera alanı 300 ha’yı aşmıştır. Ancak bu rakama Romanya ve Bulgaristan’da varlığı bilinen jeotermal ısıtmalı sera alanı dahil edilmemiştir.

Çizelgede 1988 yılında Türkiye’de jeotermal enerji ile ısıtılan sera alam 7.3 olarak görülmektedir. Elde edilen son verilere göre bu değer 10 ha’dan fazladır. Avrupa dışında sera ısıtmasında jeotermal enerjiden yararlanan ülkeler arasında eski Sovyetler Birliği, Japonya, Filipinler, Amerika Birleşik Devletleri, Çin ve İsrail sayılabilir.

Çizelge – 6. Avrupa’da Jeotermal Enerji ile Isıtılan Sera alanları(Kaya,1994) (1988).

Çizelgede 1988 yılında. Türkiye’de jeotermal enerji ile ısıtılan sera alanı 7.3 olarak görülmektedir. Elde edilen son verilere göre bu değer 10 ha’dan fazladır. Avrupa dışında sera ısıtmasında jeotermal enerjiden yararlanan ülkeler arasında eski Sovyetler Birliği, Japonya, Filipinler, Amerika Birleşik Devletleri, Çin ve İsrail sayılabilir.

Sera yetiştiriciliğinde jeotermal enerjiden toprak ısıtma, sera havasını ve sulama suyunu ısıtmada faydalanılmaktadır. Jeotermal kaynakların sera ısıtmasındaki kullanımı konusundaki ilk çalışmalarda, en az 60 °C sıcaklığa sahip akışkanların kullanımı önerilmiştir. Daha sonra bu limitin 20 – 25 °C olmasının yeterli olduğu belirlenmiştir. Örneğin İtalya’da 40 °C, Yunanistan’da 34 °C, Çekoslovakya’da 52 °C sıcaklıktaki jeotermal suların kullanıldığı projelerde oldukça başarılı sonuçlar alındığı bilinmektedir. İsrail’de 30 – 60 °C arasında sıcaklığa sahip jeotermal sular kışın sera ısıtmasında kullanıldığı gibi, bu kaynakların bazılarından yaz aylarında sulamada da kullanılmaktadır. Sivas’ta kaynak sıcaklığı 46 °C olan sıcak su toprak altında ve toprak üstünde bulunan plastik borularda dolaştırılarak yapılan sera ısıtmasının bitkisel üretim için yeterli olduğu ortaya konulmuştur.

Sulamada kullanım

Tuzluluk değeri yüksek olmayan jeotermal sular hidroponik sistemlerde yada herhangi bir sulama kaynağının bulunmadığı kıraç alanlarda kullanılabilir. Ancak düşük tuzluluk değerine sahip olan jeotermal sulara ( özellikle yüksek sıcaklıkta ise ) çok seyrek rastlanmaktadır. Ayrıca sıcaklığı 60 0C”den daha yüksek olan jeotermal suların kullanılmadan önce soğutulması gerekir. Jeotermal suların sulamada kullanımı ile ilgili örnekler İsrail ve Tunus’tadır. Özellikle suyun çok pahalı ve kıt olduğu İsrail’de çalışmalar yoğun olarak sürdürülmektedir.

Açık Alanlarda Toprak Isıtmasında Kullanım

Jeotermal enerjinin açık alanlarda toprak ısıtması ile ilgili uygulaması olmamakla birlikte Belçika, Fransa ve İtalya’da nükleer santrallerin düşük sıcaklıktaki atık suların bu amaçla kullanımı ve jeotermal suların seralarda toprak ısıtmasında kullanılıyor oluşu, bu sahayı da jeotermal enerji açısından cazip hale getirmektedir. Özellikle erken İlkbahar ve geç sonbahar üretimlerindeki kullanım ekonomik olabilmektedir.

Hayvancılıkta Kullanım

Tavukçuluk, domuz ve sığır ıslahında hayvan sağlığı ve klima kontrolü çok önemlidir. Bu nedenle tavukhane yada ahırlarda yapı içindeki kontrollü iklim koşullarını sağlamada jeotermal enerji, fuel-oil’li ısıtma sistemlerinin yerini almaktadır.

Avrupa’da da hayvancılık işletmelerinde jeotermal enerjinin yaygın olarak kullanıldığı biliniyorsa da elde rakamsal bir veri mevcut değildir. Macaristan’ın güney, Yugoslavya’nın kuzey -doğu bölgelerinde çeşitli projelerin yürütüldüğü bilinmektedir.

Örneğin, Yugoslavya’da Mokrin’de bir domuz çiftliğinde 50 °C sıcaklıktaki jeotermal suyu kullanılmaktadır. İşletmenin toplam ısı (termal) gücü 372 Kwa’dır. Jeotermal su havalandırılmadan tanktan pompalanır, geriye dönen 25 °C deki su odalardaki hava sıcaklığına bağlı olarak sistemdeki suyu tekrar karıştırabilmektedir. Isıtma sistemi bir fan yardımı ile çalışan konvektör tipi ısı. eşanjörüdür; içeri giren temiz havayı ısıtarak sıcak havayı dağıtım kanallarından üfleme deliklerine nakleder. Geriye dönen su bir rezervuarda (havuzda) toplanır.

Mantarcılıkta Kullanım

Mantar yetiştiriciliğinde başarı klima koşullarının özellikle sıcaklık,nem ve havalandırmanın tam olarak sağlanmasına bağlıdır. Bu nedenle üretim odalarının klima düzenlenmesinde ya da pastörizasyon odalarında jeotermal enerjiden yararlanılmaktadır.

A.B.D.’nin Utah eyaletinde en büyük jeotermal kaynağın bulunduğu alanda tesis edilen bir mantar işletmesinde bu enerji halen kullanılmaktadır. Ancak ülkemizde henüz bu tür bir uygulama yoktur.

Tarımsal Ürünlerin Kurutulmasında Kullanım

Tarımda ısı tüketiminin en yüksek olduğu teknolojilerden birisi de hububat, sebze, meyve ve diğer ürünlerin kurutulmasıdır. Jeotermal enerji kurutma sıcaklığının kontrolünde ve tüm kurutma işlemi boyunca kısmen ya da tamamen fosil yakacakların yerini alabilir. Burada jeotermal suyun sıcaklığı ile kurutma için gereksinim duyulan sıcaklık değerleri önem taşımaktadır. Oysa düşük sıcaklıkla kurutmada tamamen jeotermal akışkan ile kurutma işlemi gerçekleştirilmektedir. Jeotermal kurutma ünitesi ile ilgili olarak Yugoslavya’dan örnek verilebilir. 78 °C sıcaklıkta, düşük mineral içerikli dolayısıyla kabuklanma ve korozyon problemi taşımayan termal su pirinç kurutma amacı ile kullanılmaktadır.

Balık Yetiştiriciliğinde Kullanımı.

Kültür balıkçılığı hem ıslah çalışmalarını kolaylaştırdığı, hem de pazar taleplerine uygun planlama yapılmasını sağladığından hızlı bir gelişim içindedir. Özellikle ısıtmalı üretimde ıslah periyotları kısaldığı için mevsime bağımlılık ortadan kalkmış olur.

Isıtmalı kültür balıkçılığında çok fazla miktarda temiz suya ve ucuz ısı kaynaklarına ya da doğal ılık suya, suyu temizleme ve re-sirküle sistemlerine, sıcaklık ihtiyacını karşılamak üzere otomatik olarak kontrol edilen pompa sistemlerine ihtiyaç duyulur. Bu nedenle jeotermal sular tarımın bu dalında rahatlıkla kullanılabilir. Tuzlu olan sularda doğrudan kullanılabilme avantajı da gözönüne alınmalıdır.

Fransa’da (barbun balığı ve levrek ıslahında), Macaristan’da (Sazan balığı ıslah çiftliklerinde), İzlanda’da (9 balık ıslah çiftliği, deniz algleri ve morina balığı kurutma tesislerinde) ve İtalya’da örnek çiftliklerde jeotermal enerji kullanım alanı bulmuştur.

Proses Sıcak Su Üretiminde Kullanım

Bilindiği üzere imalathaneler, sanayi tesisleri ve fabrikalar en fazla enerjiye ve sıcak suya gereksinim duymaktadırlar. Jeotermal kaynakların yakınında kurulan işletmeler bu konuda enerji yönünden şanslı konumda olmalarına rağmen henüz faydalanma yönüne gitmemişlerdir. Bu yüzden ülkemizde jeotermal enerjiden proses ısı üretimi sisteminin geliştiğini söyleyemeyiz.

Jeotermal enerjiden proses ısı üretimi sayesinde özellikle deri ve kağıt sanayinde kullanılmaktadır. Ayrıca son zamanlarda gıda sanayinde de kullanılmaya başlanmıştır. Tabakhanelerde derinin temizlenmesi, yıkanması ve boyama ameliyelerde proses ısı kullanılmaktadır. Ayrıca kağıt sanayinde de selülozun ayrışma ve temizleme isleri ile birlikte boyanmasında da proses ısıdan Yararlanılmaktadır. Gıda sanayisinde genellikle şeker fabrikalarında şeker pancarının yıkanması proses ısı ile olmaktadır. Proses ısının kullanım alanları gittikçe artmakla beraber yen; teknolojik gelişmeleri de beraberinde getirmektedir. Bu nedenle jeotermal kaynaklarında yüksek entapilli değerindeki enerjiden sanayide çok amaçlı olarak yararlanılmakta ve sanayi yeri seçiminde jeotermal kaynakların artık çekici özelliği zamanla ortaya çıkmaktadır.

Sonuç olarak söyleyecek olursak jeotermal enerjiden proses ısı olarak kullanmak, hemen her türlü sanayi tesisinde aranan -gerekli olan enerji durumuna gelmiştir.

Kaplıca Amaçlı Kullanım ( Termalizm )

Jeotermal enerjinin en fazla kullanıldığı alan termalizmdir ve geçmişi tarih kadar eskidir. Jeotermal enerjiden ilk yaralanma şekli hamam ve kaplıcalar olmuştur. Gerek ülkemizde ve gerekse Dünya’da termalizm oldukça gelişme göstermiş ve hemen her sıcak su kaynağının yanma kaplıca veya hamam tesis edilmiştir.

Son yirmi yıl içersinde yeniden ele alınan hamam ve kaplıcalar revizyondan geçirilmiş ve çok daha modern tesisler yapılmak suretiyle, termal tesisler şekline dönüştürülmüştür.

Özellikle orta ve düşük entalpiliye sahip kaynaklarda tesis edilen hamam ve kaplıcalar, günümüzde giderek azalmaktadır. Hatta düşük entalpiliye sahip hamam ve kaplıcalar fazla çekici olmaktan çıkmışlardır.

Yeryüzüne ulaşan jeotermal akışkanların fazla bir ameliyeden geçirilmeden insan sağlığına sunulması artık bırakılmıştır. Daha modem tesislerde jeotermal akışkanın kimyasal analizleri yapılmakta ve insan sağlığına zararlı olan kimyasal bileşikler çökertilmekte ve hatta insan cildine zarar verebilecek maddeler atılmaktadır.

Artık modern termal tesisler çevre halkının sağlığına hitap etmekten çıkmış ve turizm yatırımı şekline gelmişlerdir. Gerek iç ve gerekse de dış turizme açılan bu tesisler önemli döviz girdilerine sahiptirler. Ülkemizdeki Yalova termik tesisleri binalarının eski olasına rağmen dışarıdan yaz ve kış mevsimleri boyunca turistlerin akınına uğramaktadır.

Kaplıca amaçlı termal su ülkemizin % 40 – 60 bölgesinde bulunmaktadır. Termal turizm yönünden önemli görülen 30 adet kaplıcaya ait termal kaynak suların ve sondaj kuyuların mevcut debilerine göre yapılan kabaca hesaplamada en az 40 000 yatak kapasitesi jeotermal su ortaya çıkmaktadır.

Japonya’da Beppu şehrine kaplıca maksatlı yılda 13 milyon turist gelmektedir. Almanya’da kaplıca turist sayısı yılda 7,3 milyon kişi olup, Almanya’daki toplam kaplıca yatağı 600 000 civarında ve kaplıca kaynak sayısı yaklaşık 200 tanedir. Almanya’ya göre 10 katı fazla kaynağa karşın Avrupa standartları ve kurallarına uygun kaplıca tesisimiz ve yatağımız maalesef yoktur.

Standartlara uygun ve modern ölçülerdeki bir termal tesiste üç ana bölüm bulunur;

1    – Kür Oteli

2    – Kür Merkezi

3    – Kür Parkı ve Çevresi

Türkiye’de üç ana bölümü içine alan, kurallarına tam uygun olarak kurulup işletilen l – 2 modern tesisimiz vardır.

Türkiye’de termal su kaynaklarının kaplıca amaçlı işletilmesi Özel İdare ve Belediyelerin elindedir, ayrıca bu kaynakların çevresinde bulunan arsalar da yine Özel idare veya Hazineye aittir.

Termal tesis yatırımcısının iki önemli alt yapı unsuruna sahip olması zorunludur. Birisi arsa, diğeri termal sudur. Bugüne kadar bu iki ana alt yapı unsurunun uygun, cazip şartlarda temin edebilmiş yatırımcı bulunmamaktadır.

Bu yüzden termal turizm, bilimsellik, tıbbi uygulama ve teknikleri açısından Türkiye’de çok geri kalmıştır. Halk iptidai tesislerde tedavi olma mecburiyetindedir. Özel İdare ve Belediyeler küçük, ucuz, basit ve tekniğine uygun olmayan tesislerin yatırımına yönelmişlerdir. Sonuçta bu yanlış yatırımlarla tesislerin işletmeciliği, yanlış, eksik ve sakıncalı neticeler doğurmuştur.

Bu nedenle artık hamam ile kaplıcayı ve termal tesisi birbirinden ayırmak zamanı gelmiştir. Türkiye’de termal turizmin dışa açılması, Avrupa standardında tesis yatırımı ve işletilmesi ancak boşa giden 1000′in üzerindeki termal kaynağın yabancı sermaye ve özel sektörün yatırımları ile mümkün olacağı anlaşılmıştır.

Bu durumda termal turizm, yerli turistin yanında dış ülkelerden de turist çekebilecektir. Bunun Dünya’da örnekleri çoktur. Örneğin, Romanya, Almanya, Fransa, Çekoslovakya ve Japonya’daki jeotermaller ucuz işletme sayesinde termal turizmde tam yıl işletme yapılmaktadır. Kurallara uygun, Avrupa standardında kurulacak termal tesislerimize, kış aylarında da yabancı turist çekebileceğimiz açıktır.

Bilindiği üzere Türkiye’de faaliyet gösteren Termal Tesislerin sezon doluluk oranları % 90 – 100 ‘lere ulaşmaktadır. Termal Tesisler bünyesinde kaplıca tedavi merkezleri, apart otel, yüzme havuzlan, çamur banyoları gibi bir çok sağlığa yönelik merkezlerin yanı sıra, turistik amaçlı bir çok faaliyet de içermektedir.

Günümüzde % 100 doluluk oranlarında seyreden İzmir Balçova Termal Tesisleri, termal turizme en güzel örneklerden yalnızca bir tanesidir.

Diğer yandan. Oruçoğlu Thermal Resurı (Afyon), Termal Yeni Otel (Sandıklı), Gönen Kaplıcaları İşletmesi A.Ş., Termal Motel Kervansaray. Colossea Motel doluluk oranlan bakımından sayılı termal otellerimiz arasındadır ve yerli – yabancı turistlere yönelik hizmet vermektedirler.

Kimyasal Madde Üretiminde Kullanım.

Jeotermal enerjinin bir başka kullanım şekli de kimyasal madde üretimdir. Jeotermal kaynaklar yer içinden farklı derinliklerde ve farklı jeolojik kayaçları kat ederek geldikleri için, içlerinde çok miktarda erimiş halde mineral maddeleri içerirler. Erimiş halde bulunan mineral maddenin hem çeşidi hem de oranları her kaynak için farklılık gösterir. Bu nedenle her kaynakta belli bir kimyasal maddenin fazlalığı söz konusudur.

Bununla ilgili olarak ülkemizde çok çarpıcı bir örnek bulunmaktadır. Daha önceleri fuel-oil ile elde edilen karbondioksit, Türkiye’de ve Dünya’da ilk defa gerçekleştirilen Kızıldere ( Denizli ) Jeotermal santraline entegre karbondioksit üretim tesisi sayesinde elde edilmektedir. Şu anda içtiğimiz Coca-Cola ve Pepsi-Cola içersinde bulunan karbondioksit, Jeotermal karbondioksitidir. Kızıldere Jeotermal santraline entegre olarak çalışan bu tesis son derece ekonomik bir uygulamadır. Özel sektör tarafından kurulmuş ve işletilmektedir. Halen Dünya’da ilk ve tek uygulama olması açısından da önemlidir.

Bunun yanında kimyasal madde üretiminde, Meksika’da potasyum klorür üretimini görüyoruz. Meksika potasyum klorür tüketiminin % 80′ini Jeotermal suyun içinde bulunan potasyum klorürün geri kazanılmasıyla üretmektedir. Diğer yandan Dünya ülkeleri Jeotermal kaynaklardan lityum üretimi, çeşitli mineraller üretimi, borikasit üretimine ve hatta altın üretimine bile çalışılmaktadır.Bugünkü gelişen teknoloji ile, Jeotermal suyun kimyasal kompozisyonundaki çeşitli hesaplamalarla yeraltındaki rezervuar sıcaklıklarını tespit etmek de mümkündür. Bu değer 3 -5 °C hatayla bulunmaktadır.

228 views

GİRİŞ

Elektriksel  özdirenç  araştırmaları, çok tiplerin alışılagelmiş mühendislik araştırmalarında uzun  yıllardan beri  kullanılmıştır. Pratik Elektriksel tomografi alan sistemleri ve efektif işlem ve ters dönme yazılımının son gelişmesi, yeni çağ içine bu jeofiziksel teknikte bir çağ  yaratmıştır.

Elektriksel   Tomografinin   İlkeleri

Elektriksel  tomografi,  çok  farklı yollar  ve  ölçüm boyunca elektriksel günceli geçerek yeraltı yapısının elektriksel özelliklerinin  resmini  oluşturmak için birleşmiş  voltajları  hedefleyen araştırma  tekniğidir. Toprak bağlantılarının  dizileri, eşit aralıklarda zemin içine metal kazık  aralara eklenerek bir  doğru  çizgi  boyunca sıralanırlar.

Kuyu içi ölçümlerde,   istenilmemesinin  nedeni, bütün yer temasları yeryüzünün yüzeyinde bulunduğu  içindir. Elektrotlar arasında mühendislik araştırmaları için aralık, 1 ile 10 metre  arasındadır,  modelin derinlik menziline bağlı olarak  ise anahtarlama birimler, herhangi biri zamanda direnç metresine bağlanılarak dört elektrotun herhangi bir kombinasyonuna  izin verirler. Sistemin planı,  şekiıl1 de  gösterilmektedir. Teçhizat,  IBM  işletmek için  uyumlu dizüstü bilgisayar ile  tasarlanılır.

Şekil1: Yukarı inşa etmek için yapma kesit ve elektrot dizisi.

Görünür  Özdirenç  Yapma Kesit

Yer özdirencinin ölçümü,  iki elektrot  boyunca yer içine  enjekte edilen akımla, elektriksel  görüntü için  veri  oluşturulur.P1 ve P2  akım  elektrotları olup,  C1 ve C2 ‘de  potansiyel  gerilimi  ölçen elektrotlardır. Yerin özdirenci  fiziksel olarak   R = V / I  şeklinde tanımlanabilir. Özdirencin birimi ohm, gerilimin birimi volt ve akımın birimi de amperdir.

Elektrotlar arası  mesafe 2a’ ya  kadar  arttırılır ve ölçümlerin ikinci profili,  yapılır. Her bir ölçümde alete  bağlanılan elektrotların seçimi, bilgisayar yazılımı  tarafından  kontrol edilir. Her ne kadar 2 – 3 veya 4 elektrot ayarlamasının  değişikliğini kullanmak  aynı zamanda mümkün  olduğu halde  şekil1’de dört  elektrotlu   olan  Wenner  ölçü  alma  tekniği   kullanılmıştır. Bu  çizim derinlik, derinlik ile gerçek  özdirenç  değişikliğe yaklaşmak için  ölçülen  görünür  özdirenç dik değişimlere  tırmanır.

Görünür özdirençle alınan veriler  derinlik bölümü veya  tabakaları  üretmek için   konturlanır. Veri kazanmasının biçimi, mineral araştırmasında  dıpol-dıpol elektrot  açılımı  ile birlikte kullanılır.  Nitelikli bir   gösterim  için,  işlemsel olarak elektriksel  özdirencin dağıtımını  yansıtır. Bu, bütün potansiyel alan ölçümlerinin temel   limitidir ve işlenmemiş veri, ölçümlerin yoğunluğu artarak  geliştirilmez.

Otomatik  Görünüm

Yeryüzü  jeolojisi, aynı  olmasına rağmen araştırma, farklı bölümler  ile  gerçekleştirildi. Deneyimimizde wenner açılımı,  model  amaçları için çok tatmin edici  konfigürasyondur ve her ne kadar anomalilerin karmaşıklığı, biraz  özdirenç  değeri  negatif veya pozitif olduğuna  bağlı olduğu halde,  bilgi miktarı adaletli,  işlenmemiş görüntülerin görülebilir  incelemesinden  kazanılabilir. Bazı yolla sürece veri gerekli  olduğu görüntünün kararlılığını geliştirmek amacıyla,  yine de  teknik, geometrik etkileri oynatmakta oldukça yetersiz  oluşu  ispatladığı kabul edilmiş ve kompleks alanlarda ama basit stuatıonsda hızlı ve yararlı olduğu  ispatlanılan  McCann Barker  tarafından  yakın geçmişte saptanmıştır. Loke ve Barker  tarafından  geliştirilen daha çok son teknik,  tamamen farklı yaklaşım  alır ve  elektrot geometri etkilerini ortadan kaldırmakta olup önemli derecede başarılarını  ispatladılar. Son  işleme tabi tutulan görüntü,  yeryüzünün  iyi temsili  sağlaması için  her ne kadar algoritma,  görüntüyü ve  özdirenç  derinlik değişimini doğruladığı  halde, hareketsiz  olan keskin sınırlar,  anomalide  dereceli  belirti verirler  ve  özdirenç  değeri   gerçekten daha az  olabilir.

Mühendislik  Araştırmalarında  Uygulamalar

Mühendislik ölçeğinde problemler çalışmakta  elektriksel tomografinin  büyük  bir   potansiyel  kullanımı  vardır.  Jeofiziğin uygulamalarının menzilinin bazılarını   kapsayan örnekleri  seçtiğim aşağıdaki csetıonsda mühendislik yer  araştırmasında bs5930de  listelenilir.

Toprağın  Altındaki  Ana Kayaya Derinlik

Tabakalanmanın  yatay  olduğu  alanlarda toprağın altındaki asıl kayaya  olan derinliğin  belirlenmesi   için   elektrik  özdirenç  yöntemleri  veya diğer uygun jeofiziksel   teknikleri  kullanılır. Düzensiz toprağın altındaki asıl kaya topoğrafyasının alanlarında,  ise daha çok yararlı sonuçlar  elektriksel topoğrafya ile  elde edilebilir.  Leıcestershırede   triasik devir mercıa mudstonenin  altında bulunan precambrıan mıcrodıorıteyi karşıdan karşıya önerilen tünel yolu boyunca araştırmadan  elde edilen sonuçlar 2 gösteri  yer al.İşlem olmadan, bu bölüm, toprağın altındaki asıl kaya topoğrafyasının şeklinin  ve  özdirencinin  aşağıya doğru  arttığını  belirtir.

Yaklaşık derinlik ölçeği, derinlik yarım  elektrot  aralığına eşit  olduğu   farz edilerek  verilebilir.  Ancak,  bu,  nihayet sadece  yaklaşılır bu yüzden veri, ters dönme süreci  bağlı olunmalıdır.  Bunun sonucu,  gerçek derinlik  ölçeği  ile gerçek hacim özdirencinin   görüntüsü  olan  şekil2b‘de  gösterilir.

Şekil 2a : Önerilen tünelin rotası ölçülen boyunca görünen özdirenç  yapma kesit çevre çizgisi

b : Dört kuyuda yeraltındaki kayaya elektriksel görüntü ve gözlenen  derinlikler

Zenginleştiricinin Çalışması

Bilindiği  gibi  materyallar  içinde  litolojik  değişimini incelemek için  elektriksel tomografların  çok yararlıdır.  Örneğin,  kum  ve  çakıl,  genellikle yüksek  özdirençli  değişimlerde  yansıtılan heterojen  doğalarının tarafından sık  sık  karakterize edilirler. Herhangi  bir  dikkate değer alanda  özdirenç,  nem içeriğine olduğu gibi   tane  boyutu ve  sıralama ile ilgili  olacaktır.  Şakil3a’ nın  parçası,  Trent   Nehir  vadisinde  asfalt  yol  ltdin tarafından  Hoverıngham avına komşu ırmaklara ait snads  ve  çakıllı  alanın  üstündeki  yakın Nottıngham  işletmesi  ölçüldü.  63 elektrotun  doğru çizgi,  hemen  hemen  11 metre derinliğine  inme  amacı  ile  5 metre  birim  elektrot   aralık bırakılarak  sağlanıldı.  İşleme tabi tutulan  model,   şekil3b’de  hesaplanılan  kısmın  elde edildiği  gerçek  derinlik  ve  formasyon  özdirenç  modelini  sağlar.  Gözlenen  veri  çok  iyidir  ve  3.1 %’in hatasını  eşleyen alçak rms,  bunu  doğrular.  Kumlar  ve  çakıllar,  en azından 100 ohmmetre’nin yüksek  özdirenci  tarafından   kabullenirler.

Triasik  devirli   meriıa  mudstonesi  bu   ölçümlerde,   özdirenci  düşürür ve bu,  derinlik  imge  ile özdirençte  azalmada  yansıtılır.  Çakıl   özdirençte  yanal değişimler,   çizgi boyunca  litolojik  değişiklikleri  belirtirler ve   kuyu   yakında  ölçülen  hidrolik  iletkenlik, parametrede değişimlere uymak aynı zamanda  bulunulurlar. Görüntü,  az  bir   şişkinlikle belirir  iken  aynı   kuyular,  kumun  kalınlığı   ve  6m  etrafındaki  çakılını  belirtir. Yine de,  o bunlardan  açık hale getirilir ve diğer araştırma,   sonuç verir,  o  ayrıntılı  elektriksel tomografi,  planlama  gelecek  çakıl  ekstraksiyonunda  yararı   kanıtlamalı   olarak   hidrojeoloji   belirtilmiştir.

Sekil 3a : Hoveringham’da ölçülen kumlu ve çakıllı alanda aşırı gözlenen değerler

b : Hesaplanılan  yapma kesit modelle

c : Gerçek formasyon özdirencin ters çevrilmiş imgesi  elektrot aralığı, 2m dir.

Kirletici   Çalışması

Gözenek suyunun  elektrik  özdirence  bağlı  olduğunda  kirli  yer altı  suyunun  bulunması, formasyon  özdirencinde  azalması  tarafından  sık sık   tanınılabilir.  Görüntü çizgisi,  arazinin sadece  mevcut  açık  şeridi  boyunca  nehir  ile   kıyı  arasında  eski  demiryolu  yatağı yerleştirildi.  Her  ne  kadar  çatı,  taramanın  uzunluğunun  çoğunu  aşırı  kaldırıldığı  halde, 15 metre  etrafındaki  kısa uzunluğu,  kaldırılmamıştır.  Koy   yükleyen geniş metal altında asfalt  yer edildiğinde, Fıty  elektrotları,  20 metre  derinlikte  aşağı  inmek  amacı ile beş metre  aralık  bırakılarak   yerleştirildiler.  40 cm  uzun  yumuşak  çelik  elektrotu  çakmadan  önce iyi elektrot  ilişkisi,  çamur  ve  tuzun  karışımı  ile  balast  cevap  asfaltı  ve  dolgu  bunları  içine  delikleri  döverek  elde  edildi.  200 ohmmetre’den daha azın bu yol  kontak direncilerinde  bütün  elektrotlarda  kaydedildiler.  Ölçümler,  tam  dolu   bilgisayar  denetimi altında  otomatik  olarak   tamamlandılar.  Şekil 4a’nın   görünen  özdirenç   kısmını  üretmek  için   gözlenen   görünen  özdirençler  çevre çizgisi  boyuncadır.  Yer altı  suyu  kirlenmesinin uzantısı,  bölümün   sağında  düşük  özdirenç  alanının tarafından  tarif edildiği   açık bir biçimdedir.

Sekil 4 a : Demiryolu boyunca ölçülen görünür özdirençle  kirli zemin suyu alanını ölçüldü.

b : Leachaten alanı ve  geometrik etkilerini gösteren elektriksel görüntü

Akışkan  Akışını Takip  Etmek

Akıcı  veya  kirleticilerin  hareketi,  uzatılmış  zaman  diliminin  üstünde  ölçümlerinin tarafından  takip edilebilir.  Ölçümler,   kampüs   geopulse  yeryüzü  özdirenç  mertebesi  ve bilgisayar  kullanılarak   kontrol  edilmiş  anahtar  modül   yapılmıştır.

Şekil5 : Yeryüzünde  akıcının  hareketi   izleyen dört elektriksel  görüntüde   elektrot aralığı, 1.5  metredir.

Suyun  kırk  bin  litreleri,  4000/saat  oranında  elektrotlar 14  bölgesinde düz yer üstüne 19/saat  pompalandı.  Bu  su,  çakılın  olası  yüksek permabilitesiniı  onaylayan  yer  içine acele  drene etti.  Pompalamanın  kesilmesini   izlediğinden  hemen sonra  yeraltının görüntüleri,  rechargeandın  periyodu  sırasında  yaklaşık  olarak  30 dakika  aralıkta üretildiler. Görüntüler  arasında  aralık,  logaritmik  olarak  arttırıldı.  Yeraltındaki  akışkanın  bulunması,  belirtme  görüntü  ile  sonradan  gelen  görüntüler  arasında  özdirenç değerinde yüzde  değişikliği  gösteren  görüntülerde  görülen  en iyidir.  Şekil5’in  görüntüleri,   iki haftanın  periyodunun  60’ın  birkaç  üstünde üretilmiştir.  Açıkça  bunlar,  çakıllarda akışkanın  uzantısının  taslağını  çizerler  ve  3.5 metre  etrafında  burada   gerçekleşen  su yatağına  aşağıya  doğru  hareketi  izlemekte  başarılı  sonuçlar  vermektedir.  Az  veya  düşük  özdirençte  bu  derinlik  hiçbir  değişiklik  göstermediği  sanıldı.  İki  hafta   sonra bundan  dolayı,  suyun  çoğu   dağıtmıştılar,  her  ne  kadar bazı  rezidüel  fazla  nemi,  gözlenilen  hareketsiz  olduğu  halde  izlemenin  iki  haftası,  alan  özdirencin  düşmesi  ile  sonuçlanan  ağır  fırtına  yoluyla  verilerin alınmasına engel olduklarından dolayı  sonra  verinin  rezidüel  etkilerinin maskelemesinden  dolayı  deney,  durduruldu.

Sonuçlar

Zemin taramalarında özellikle kompleks yüzey araştırmalarında  elektrikse tomografi sistemi ile  daha detaylı olarak mühendislik yer araştırması yapılabilir. Bu yazılım sayesinde yüzey jeolojisinden daha kesin ve daha çok bilgi elde edilebilir. Teknik,   kaya   sınırlarını   ve   hidrojeolojiksel    araştırmaları    için  aynı  zamanda   kullanılabilir.

Kaynaklar

De Groot – Hedline,  C  ve  Polis memuru,  S.  1990.  Manyetotellürik  verisinden  düzgün,  iki boyutlu     modelleri  üretmek  için fırsat  üretilmesi.

Barker, R. D.  1989 Generlısed  Colınear  4 elektrotla  araştırmasının  derinliği,  dizer. İngiliz Standart  Kurumu.  1981.

Grıffıths,  D.  H.  ve  Barker,  R.  D.  1993  Kompleks  jeolojiksel  alanlarında  iki  boyutlu   özdirenç  çalışma  ve  modelcilik  1994  Arkeolojide  elektriksel  çalışmalar.

Turnbull,  J.  1985.   Çok  elektrotlu  özdirenç  araştırması  için   dizer.

Olayinka,  I. 1990.  Bilgisayar   kontrolü  ile  iki  boyutlu   özdirenç  haritaları,  dizer.

Hallof,  P. G. 1957.  Phd  tezi,  m-ı-t-,  Cambrıdge,  Massachusetts,  Amerika  Birleşik  Devletleri.

Loke,  M.  H.  ve  Barker, R.  D.  1995  Görünür  özdirenç  çalışmaları   Barker  dekonvolüsyonu 1996. Quası – Newton  metodu  yoluyla  görünür özdirenç  çalışmalarının  hızlı hızlı  ters  dönmesi.

.Neol, M. ve  Walker,  R.  1990   Arkeolojik  çalışmalar  için  elektriksel  özdirenç  tomografi sisteminin gelişmesi.

Sasakı, Y.  1992.  Özdirenç  tomografisinin  kararlılığı, sayısal  simülasyondan  anlaşılır.

81 views

Dik çıkma işleminde dik çıkılacak AB doğrusu üzerinde ölçüleri belli olduğundan arazide bellidir. Prizmaya takılı şakül ile dik çıkılacak bu nokta üzerinde ayrılmadan durur. Bu durumda A ve B’deki jalonlar, prizmada üst üste görülür. Karşımızda jalonu tutan kişi AB doğrusuna paralel hareket ettirerek bu jalonun da diğer jalonlarla üst üste gelmesi sağlanır. Bu şart sağlandığında karşımızdaki jalonun iz düşümü arazide işaretlenir.

116 views

1.1.  Çalışma  Amacı

Bu çalışma Isparta ili, Atabey Ovasında mevcut pompaj tesisleriyle sulanamayan tarım alanlarının Eğirdir Gölünden pompayla sulanması için açılan Atabey tünelinin Mühendislik Jeolojisi çalışmalarını içermektedir.

Çalışma,tünellerde kaya kütlesi sınıflama sistemlerinden Q sisteminin Gönen-Keçiborlu Sulama Tüneline uygulanması ve bu sistem yardımı ile tünelin jeolojik ve jeoteknik koşullarının değerlendirilmesi amaçlanmaktadır.

1.2.  Çalışma  Alanının  Yeri

Çalışma alanı Eğirdir Gölü ile Atabey-Harmanören (Göndürle) Köyü arasında yer almaktadır. Tünel girişi Isparta İline 40 km, çıkışı ise 25 km.’dir. Giriş, Eğirdir – Bedre Köyünün 1 km. güneyinde, çıkışı Atabey-Harmanören Köyünün 1,5 km. kuzeyindedir (Şekil 1. Yer Bulduru Haritası).

1.3.  Çalışma  Yöntemi  ve  Süresi

Yapılan çalışmada önce bölgenin genel ve yapısal özellikleri arazi çalışmaları ve önceki çalışmalardan yararlanılarak hazırlanmıştır. Daha sonra birimlerin mühendislik özellikleri belirlenerek tünel güzergahının 1/25.000 ölçekli jeoloji haritası ve en kesiti hazırlanmış, kaya kütlesi sınıflamaları ve iksa önlemleri için Q sistemi kullanılmıştır.

Sınıflamaya temel teşkil eden veriler, I.S.R.M. (Uluslar arası Kaya mekaniği Deneyi) önerileri doğrultusunda toplanmış ve değerlendirilmiştir. Sondaj verileri ise D.S.İ. XVIII. Bölge Müdürlüğü’nden temin edilmiştir. 2000 Eylül ayında başlayan çalışma arazi ve büro çalışmaları şeklinde 2001 Mayıs ayına kadar devam etmiştir.

Şekil 1.  Yer Bulduru Haritası

1.4.  Teşekkür

Bu çalışmamda başta arazi ve büro çalışmalarımda ve problemlerimin çözümünde yol gösteren Danışman Hocam Sayın Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ’a, öneri ve fikirlerinden dolayı sayın Yrd. Doç. Dr. Ali YALÇIN’a ve Bölümün diğer öğretim üyesi ve yardımcılarına, D.S.İ. XVIII. Bölge Jeoloji Yüksek Mühendisi Mahmut CAN’a, ayrıca yaşamım boyunca desteklerini eksik etmeyen aileme teşekkür ederim.

2. COĞRAFYA

2.1. Doruklar ve Akarsular

Çalışma alanında görülen yükseklikler ; Sivritepe, İmamtarlasıtepe, Uluderetepe, Kaletepe, Hüyüktepe.

Bu tepelerin yükseklikleri ise;

Sivritepe                     – 1576m

İmamtarlasıtepe          – 1329m

Uluderetepe                – 1300m

Kaletepe                     – 1108m

Hüyüktepe                  – 750m

Öpencik ve Akçapınar dereleri inceleme alanında bulunan derelerdir.

2.2. İklim ve Bitki Örtüsü

Çalışma alanında Akdeniz ve İç Anadolu’nun karasal ikliminin karışımı gözlenmektedir. İklim oldukça sert olmakla beraber, karasal iklimden daha çok yumuşak bir iklim ve yağış hüküm sürer.

Kışları soğuk ve yağışlı, yazları ise sıcak ve kuraktır. Gece ile gündüz arasındaki sıcaklık farkı oldukça fazladır.

2.3. Ulaşım

Tünel girişi Eğirdir-Bedre köyünün 1km güneyinde, çıkışı Atabey-Harmanören köyünün 1,5 km kuzeyindedir. Giriş ağzına asfalt yoldan 1km’lik stabilize yolla, çıkışa ise tamamen asfalt yolla ulaşım her mevsim mümkündür.

3.  GENEL JEOLOJİ

3.1. Önceki Çalışmalar

İnceleme alanı Türkiye’nin güney batısındaki Batı Toroslar’da bulunmaktadır. Karmaşık jeolojik özeliğe  sahip olan bölge yerli ve yabancı bilim adamları tarafından farklı amaçlarla araştırılmıştır.

-Poisson, (1968-1979); Isparta, Burdur, Antalya, Korkuteli dolaylarında araştırmalar yapan çalışmacı Likya ve Antalya nap birimleri ile Beydağları otoktonunun stratigrafisini ve yapısal konumlarını ortaya koymaya çalışmıştır. Çalışmacı, Likya naplarının Langiyen’de Neotetis kuzey kolundan, Antalya naplarıın ise maestrihtiyen Daniyen’de Neotetis güney kolundan kaynaklandığını ve bölgeye yerleştiğini savunmuştur.

-Halit Özden Yatkın, Atilla Topçam, (1976); Enerji ve tabi kaynaklar Bakanlığı, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü tarafından hazırlanan raporda Atabey Ovası için 1/100 000 ölçekli hidrojeoloji haritası yapılmıştır. Haritada jura kireçtaşı, Kretase filişleri, üst Kretase kireçtaşları, Eosen filiş, Eosen kireçtaşı, Oligosen konglomeraları, Neojen ve Pliyo-Kuvaterner birimleri ayırtlanmıştır. Atabey Ovası için yeraltı suyu bilançosu yapılmıştır. Beslenme, üst Kretase kireçtaşlarına yağıştan süzülme 8,5×10⁶ m³/yıl alınmıştır. Boşalma miktarları kaynaklarla 1,5×10⁶ m³/yıl, kireçtaşlarıyla yeraltından ovaya akış 7×10⁶ m³/yıl olarak hesaplanmıştır. Emniyetli verim boşalmanın %60’ı olan 5×10⁶ m³/yıl alınmıştır. Atabey Ovasında yeraltı suyu kalitesinin sulamaya uygun ve suların C₂ S₁ sınıfında olduğu belirtilmiştir.

-Gutnic ve diğerleri, (1979); Batı Toroslar’ın jeolojisini inceleyen Fransız çalışma grubu Isparta bölgesinde temelde alt otokton adı altında Davrazdağı, Erenlertepe formasyonunun üzerine Çamlıdere Olistrosromonun geldiğini belirtmişlerdir. Kretase sonunda Antalya Napları Isparta çay ünitesinin allokton olarak bölgeye yerleştiğini vurgulamışlardır.

-Koçyiğit, (1981); Batı Toroslar’da karbonat platformunun evrimini incelemiştir. Araştırmacı Toroslarda gözlenen ve egemen kaya türü genelde sığ denizel özellikli Paleozoyik, Mesozoyik ve Alt Tersiyer yaşlı karbonatlarda oluşan yüzlekleri Toros Karbonat platformu olarak adlandırılmıştır.

Platformdaki stratigrafik boşlukların genelde üst Karbonifer – Alt Triyas’a rastladığını belirtmiştir. Araştırmacı, tüm Mesozoyik istifinin egemen kaya türünün sığ denizel kökenli karbonatlar olduğunu ve transgrasyonla başladığını söylemektedir.

-Yalçınkaya ve diğerleri: , (1986); Batı Toroslar’ın jeolojisi ile ilgili yaptıkları araştırmada, Antalya Napları, Beyşehir-Hoyran Napları ve Lisiyen Napları’nın Menderes Masifi’nin kuzeyinde Ankara zonunda oluşan ofiyolitlerin üst Kretase-üst Paleosen’de masifin güneyine, üst-Paleosen Alt Eosen’de Anatolid-Torid Platformunun güneyine aktarılması sonucu oluştuklarını, bunların aynı kökenli kuzeyden gelen ofiyolitler olduğunu tespit etmişlerdir. Bölgenin güneyindeki D-B yönlü sıkışma rejimi, kuzeyde çekme gerilmelerine karşılık birçok horst ve grabenin oluşmasını ve bu yapıların çukurluklarında günümüze kadar ulaşan göllerin çanaklarının meydana gelmesini sağlamıştır.

-Hilmi ÖZKÜÇÜK, (1968); DSİ.13. Bölge Müdürlüğünce Atabey ovasının sulanmasına yönelik Atabey –I tüneli 1974 yılında tamamlanmıştır. Hilmi ÖZKÜÇÜK, güzergahta geçilen kireçtaşlarının karstik yapıda olduğunu belirtmiştir. Altıntaş Göndürle tünel güzergahındaki ofiyolit-kireçtaşı dokanakları ile fay zonlarından boşalımların olduğunu vurgulamaktadır.

-IRLAYICI (1998); Çalışmada önemli yer altı suyu rezervuar özelliği taşıyan Eğirdir ve Burdur gölleri arasındaki bölgenin hidrojeolojik özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bölgenin jeolojik haritası hazırlanarak litolojik birimler tanımlanmıştır. Litolojik birimler hidrojeolojik özellikleri açısından değerlendirilmiş ve bölgenin hidrojeoloji haritası yapılmıştır. Akifer niteliğindeki birimlerin hidroloji parametreleri belirlenmiştir. Bölgede kapalı bir havza niteliğinde bulunan Atabey ovası için su bilançosu hazırlanmıştır. İnceleme alanında 3 dönem yer altı suyu seviye haritaları hazırlanarak, yeraltı suyunun mevsimlere göre değişimi ve akım yönü belirlenmiştir. Çalışma alanının komşu havzalarla ilişkilerinin belirlenmesi amacıyla jeolojik kesitler hazırlanmıştır (yayınlanmamış).

3.2.  Stratigrafi

Çökel Kayaçlar

Paleozoyik : Pkçt: Girimsi siyah renkli, orta-kalın katmanlı bol kırıklı ve çatlaklı Permiyen yaşlı kireçtaşları, çalışma alanının en yaşlı çökel topluluğunu oluşturmaktadır. Tabanı gözlenmeyen kireçtaşları, üstten alt Triyas’ın marnları tarafından örtülmüştür.

Mesozoyik : TRm: Triyas killi kireçtaşı-marn: Beyaz, bej, killi sarı renkli, ince katmanlı alt Triyas yaşlı killi kireçtaşı ve marnlar, Mesozoyik denizinin tabanını oluşturur. Tipik gel-git düzü ortamını yansıtan bu çökellerin içerisinde yer yer jipsli düzeyler gözlenir. Altta Permiyen kireçtaşını örten birim, üstten orta Triyas’ın kireçtaşları ile sınırlandırılmıştır.

TRa: Birim, birbirleriyle yanal ve düşey yönde geçişli kırmızı-kahve renkli radyolaritler ve çörtler, bunların aralarında spilitik ve sarı-bej renkli ince katmanlı kireçtaşları halinde sedimantasyona karışan bitkili kumtaşları ve bu katmanların değişik seviyelerinde gözlenen türbiditik kireçtaşları, çamurtaşlarından oluşmuştur. Formasyonun kalınlığı 500-750 m’dir.

Birimin en yaygın bileşenini oluşturan radyolaritler ve çörtler, başlıca Kırmızımsı koyu kahve, yersel yeşilimsi, ince-orta katmanlı, ileri ölçüde kıvrımlanmış olup Daonella kalıntıları içerir. Formasyon içerisinde bulunan plaketli kireçtaşları beyazımsı, yerel sarımsı, ince-orta kalın katmanlı ve oldukça sık kırıklıdır ve yaygın olarak Halobia kalıntıları içerir. Bitkili kumtaşları kirli sarı, boz kahve renkli, orta katmanlı, türbiditik akmalar halinde oluşmuş ve üzerinde bitki izleri bulundururlar. Birim içinde  Ammonit, Halobia, Daonella, Miliolipara fosilleri tespit edilmiştir.

TRkçt₁: Triyas plaketli kireçtaşları; Beyaz, bej, kirli sarı renkli, ince-orta katmanlı içerisinde Hobbia kavkıları bulunduran orta-üst Triyas yaşlı plaket kalkerler, ayrılmamış Triyas çökellerinin içerisinde yer alan ve kısmen ayırtlanabilen düzeylerini oluştururlar.

Trkçt₂: Triyas kireçtaşı; Açık girimsi, orta-kalın katmanlı, kırılgan bir yapıya sahip, bol kırık ve çatlaklı üst Triyas yaşlı kireçtaşları, orta-üst Triyas yaşlı rift çökellerinin üzerine gelirler ve üste doğru Jura-Kretase kireçtaşlarına geçerler. Mercan ve Megalodon fosili içerirler. Birimin kalınlığı, yaklaşık 100-150 m’dir.

J-K : Kretase kireçtaşları; Gri, koyu gri, siyah, bej renkli, orta-kalın katmanlı, bol eklemli ve çatlaklı, Jura Kretase yaşlı, neritik kireçtaşları, Mesozoyik denizinin en kalın platform çökenlerini oluştururlar. Birim, 1000 m’ye kadar ulaşan değişik kalınlıklara sahiptir. Alg, Mercan, Gastropod fosillerine rastlanır.

Ü_Kr : Kretase kireçtaşı : Beyaz, bej, kirli sarı, yer yer pembe renkli, ince orta katmanlı, bol kırık ve çatlaklı, yer yer çörtlü, üst Kretase yaşlı pelajik yarı pelajik kireçtaşları, Mesozoyik  kireçtaşlarının en üst seviyesini oluştururlar. Birimin kalınlığı 150 m civarındadır. Birimde Globotruncana arca, Globotruncana stuarti, Gansserina gansseri, Globotruncanella sp. Rugoglobigerina sp. gözlenmiştir.

SENOZOYİK

Kuvaterner: Alüvyon (Qal): Birim, gevşek tutturulmuş, çakıl, kum, silt ve kilden meydana gelmiştir. Bu malzemelerin kökeni çevrede bulunan litolojik birimlerdir. Alüvyon kalınlığı Harmanören yakınlarında 58m civarındadır. Birimin yaşı stratigrafik konumuna göre kuvaterner olarak belirlenmiştir.

Yamaç Molozu (Qy), birikinti konisi (Qb): Yamaç molozu dik yamaç önlerinde birikinti konileri şeklinde görülmektedir. Kil boyutundan büyük bloklara kadar değişik malzemelerden oluşmaktadır.

Teras (Eski Alüvyon)(Qt): Birim konglomera, marn, kumtaşı ardalanmasına uyumsuz olarak yerleşmiştir. Eski alüvyon kil, silt, kum, çakıl ve bloklardan oluşmaktadır.

Filiş (Ne): Birim beyaz, bej renkli, ince-orta katmanlı, konglomera, marn, kumtaşı, yer yer kırmızı renkli konsolide killer ve gölsel kireçtaşı ardalanmasından oluşmuştur. Birim uyumsuz olarak yerleşmiştir. Birimin kalınlığı 1.500 m. kadardır. Birimde Nummulites ve Lepidocyelina sp. Fosillerine rastlanır.

3.3. Ofiyolitik  Karmaşık

Ofiyolitik Karmaşık (Of): Birim inceleme alanı çevresinde belli bölgelerde gözlemlenmiştir. Birim içinde değişik boyutta kireçtaşı bloğu bulunduran, çok renklilik sunan genelde yeşil rengin hakim olduğu kuvvetli tektonikle karışmış bazik-ultrabazik kaya topluluğudur. Birimin kalınlığı 500-750 m kadardır.

Şekil 2. Genelleştirilmiş Stratigrafik Sütun Kesit

3.4. Deprem Durumu

Proje sahası 1.derece deprem bölgesinde yer almaktadır. İnceleme alanında görülen belirgin ve etkili faylar Burdur fayı ve İğdecik fayıdır.

Burdur Fayı : Burdur Gölünün doğusundan iğdecik kuzey-doğusuna kadar uzanan fay, sol atılım oblik fay ve bazı bölgelerde doğrultu atımlı fay olarak çalışır. Burdur fayı yaklaşık 400 km. uzunluğunda görülmektedir. Fay Pliyo-Kuvarterner sedimentleri ve daha sert kayaçları keser. Burdur fayına bağlı olarak pek çok neojen havzası gelişmiştir. Fay zonu boyunca episantr merkezleri oldukça sık dizilim gösterir.Burdur İlinde meydana gelen depremlerin nedeni bu faydır.

(Yağmurlu v.d. 1997).

İğdecik Fayı : İğdecik Fayı, inceleme alanının batısında Karatepe kuzeyinden İğdecik batısına kadar KB-GD doğrultusunda uzanmaktadır. Kadıköy formasyonu üzerinde uzanan fay doğrultu atılımdır. İğdecik fay hattında açılan sondaj kuyularında H₂O çıkışları görülmektedir. Bu türden gaz çıkışlarına farklı yörelerde de rastlanılmıştır (Koçyiğit, 1984).

3.5.  Ekonomik Jeoloji

İnceleme alanında ekonomik olarak işletilebilecek herhangi bir yeraltı zenginliği bulunmamaktadır. Ancak Atabey-Akçay Deresi kum-çakıl depozitlerinin mühendislik özellikleri beton agregasına uygun geldiğinden inşaatlarda kullanılmakta ve yaklaşık 3-4 milyon metreküp muhtemel rezerv sunmaktadır.

3.6.  Jeolojik Tarihçe

İnceleme alanı, Paleozoyik-Mesozoyik arasında ve Mesozoyik sonunda transgressif olarak ölçülmüştür. Senozoyik başlarında, Alt Eosen sonrasında  gelişen üçüncü transgresyonu takiben yöreye ofiyolitik karmaşık yerleşmiştir. Oligosen ve Miyosen evrelerinde birbirini takip eden transgresyonlar sonrasında bölge yükselmeye başlamış, bunun sonucu Pliyosen evresinde yöre parçalanıp kırıklı bir yapı kazanmıştır. Bir yanda oluşan çanaklarda gölsel çökeller depolanırken, diğer yandan volkanizma yörede etkisini göstermeye başlamıştır. Pliyosen sonlarında başlayarak tüm Kuvaterner evresi boyunca yükselmesi devam eden bölge bugünkü morfolojisini kazanmıştır.

3.7. Hidrojeoloji

Çalışma alanında büyük debili kaynaklar bulunmamaktadır. Geniş yayılım sunan Mesozoyik kireçtaşları bol kırık ve çatlaklı olduklarından ve geçirimsiz bariyerlerle sınırlanmadıklarından boşalım vermemektedirler. Ancak lokal olarak ofiyolitik karmaşık üzerinde bulunan Triyas yaşlı  kireçtaşları ile Eosen ve Triyas çökellerinin tortul  seviyeleri ile dokanak teşkil eden kireç taşlarının yer yer boşalımlar verdiği gözlenmiştir.

4. YAPISAL  JEOLOJİ

4.1. Tabakalama

İnceleme alanında yüzeylenen çökel kaya birimleri genel olarak ince-orta katmanlıdır. Yer yer geniş yayılım sunan Jura-Kretase ve Triyas kireçtaşları ile orta-kalın katmanlıdır. Bölgenin çok hareketli olması ve kuvvetli tektonizmaya maruz kalması sonucu tabakalarda deformasyon çok fazladır.

4.2.  Kıvrımlanma

İnceleme alanında belirgin kıvrım görülmemekle beraber kuvvetli tektonizma sonucu Eosen ve Miyosen’in tortulları içerisinde yer yer küçük boyutlu kıvrımcıklar gözlenmektedir.

4.3.  Eklemlenme

İnceleme alanı içerisindeki bazı birimlerde çeşitli doğrultu ve eğimlere sahip çatlak düzlemleri gelişmiştir. Bunların oluşumunda bölgesel tektonik hareketlerin önemli rolü bulunmaktadır. Tünel güzergahı boyunca çatlak düzlemlerinden alınan ölçümlere göre tünel girişinde hakim doğrultu ve eğimler K82D / 76KB ve K36B / 70KD, tünel ortasında hakim doğrultu ve eğim K40D / 17GD, tünel çıkışında hakim doğrultu ve eğimler K50B / 62GB, K30B / 70KD, K9D / 71GD, K19D / 58 KB olarak tespit edilmiştir.

4.4.  Faylanma

Kuvvetli tektonizmaya maruz kalan bölgede, özellikle Atabey-Eğirdir gölü arasında hakim litoloji topluluğunu oluşturan Triyas, Jura ve Kretase kireçtaşları içerisinde, ayrıca bu birimlerin diğer birimlerle olan dokanaklarında faylanmalar sıkça görülmektedir. Faylar genel olarak çekim fayı karakterinde olup, yer yer doğrultu atımlı faylarda görülmektedir. Bölgede görülen büyük faylar; Burdur fayı ve İğdecik fayıdır.

4.5.  Diskordans – Konkordans

Mesozoyik çökelleri Permiyen Kireçtaşlarına diskordons olup, kendi içerisinde konkordonsdır. Mesozoyik çökellerine diskordons olan Eosen üzerine ise ofiyolitik karmaşık şariye olmuştur. Eosen ve sonrası bölgeye yerleşen ofiyolitik karmaşık ile Kireçtaşları üzerine Oligosen birimleri Oligosenide Miyosen ve üst Miyosen- pliyosen, karasal-görsel çökelleri diskordons olarak örtmektedir. Pliyosende başlayan volkanik etkinlik sonucu oluşan kaya birimlerine ise Pliyo-Kuvaterner ve Kuvaterner yaşlı genç çökeller açısal diskordanstır.

5.  MÜHENDİSLİK JEOLOJOSİ

5.1. Giriş

Sulama amaçlı inşa edilmekte olan GÖNEN-KEÇİBORLU-ATABEY sulaması Atabey II tüneli Gönen, Keçiborlu, Atabey ve çevre ilçelerdeki tarım için gerekli su ihtiyacının karşılanmasını amaçlamaktadır.

Tünel güzergahında yapılan çalışmalara göre, güzergah boyunca ofiyolit, killi kireçtaşı-marn ve kireçtaşlarının yüzeylenmeleri vardır. Tünelde 0-480 km ofiyolit, 480-1095 km killi kireçtaşı-marn, 1095-1770 km. ofiyolit, 1770-4170 km kireçtaşı ve 4770-4800 km ofiyolit düzeyleri geçilecektir. Tünel güzergahında geçilecek birimlerin fiziksel, litolojik özellikleri ve YAS durumlarını açığa kavuşturmak için daha önce çalışan Göndürle tüneli (mevcut Atabey-I tünelinin çıkışından kuzeye doğru 910,50 m uzunlukta ve taban kotu 953,01m) ile Atabey-I tüneli (5424 km uzunlukta, giriş kotu 960m, çıkış kotu 956m) için açılan temel sondaj verilerinden yararlanılmıştır. Her iki güzergahta açılmış kuyular, açılacak yeni tünel güzergahına yansıtılarak destekleme tipleri belirlenmiştir. Bu değerlendirmelerde tünel çıkışı için Göndürle tüneli güzergahında açılan TSK-1 ve TSK-5 nolu kuyulardan,  giriş ve orta bölümler için ise Atabey –I tüneli güzergahında açılan SK-7-10-11 nolu kuyulardan yararlanılmıştır.

Projenin özellikleri

Amacı                         : Sulama

Doluluk Oranı            : %80

Tünel Eğimi                : 0,0005 (Ters eğim)

Fiziki Gerçekleşme     : ^m %12

Debisi                         : 15,4 m³ /s

Giriş Galerisi              : 118m

Çıkış Galerisi              : 100m

Çıkış Kolu                  : 953,25m

5.2.  Gönen-Keçiborlu-Atabey sulaması Atabey II Tüneli Mühendislik Jeolojosi

Tünel Karakteristikleri

Tipi                             :  Atnalı

Çapı                            :  3,5

Uzunluğu                    :  4800 m

Tünel Giriş Kotu        :  958,05 m

Tünel Çıkış Kotu        :  954,015 m

Bu çalışmada tünel güzergahı boyunca yapılan incelemelerle jeolojik birimler ve Mühendislik özellikleri değerlendirilmiş bu değerlendirmelerden elde edilen sonuçlara göre kaya kütlesi sınıflamaları yapılmış ve iksa önlemleri belirlenmiştir.

5.3. Tünel Güzergahında Yer Alan Birimlerin Mühendislik Özellikleri

Bu bölümde yapılan arazi ve labaratuvar çalışmalarıyla tünel ve tünel güzergahında yer alan kayaçların fiziksel ve mekanik özellikleri ile aynı yapısal bölge içindeki birimlerin süreksizliklerinin jeoteknik özellikleri sunulmuştur.

Süreksizliklerin Mühendislik özellikleri kaya kütlesinin davranışını denetler ve kaya kütlesi sınıflamalarını temel teşkil eder.

Çalışma alanında görülen süreksizlikler üzerinde Tünel girişi ağzında 30, Tünel ortasında 32, Tünel çıkışında 40 nokta olmak üzere tüm tünel güzergahı boyunca toplam 102 noktada yapılan gözlem ve ölçümler istatiksel olarak değerlendirilip, sonuçlar çizelgeyle ve şemalarla sunulmuştur.

5.4.  Konum

Süreksizliklerin konumları eğim yönü değerleri ile tanımlanır. Alınan ölçümler yardımıyla hazırlanan kontur diyagramları sonucunda tünel giriş ağzında iki, tünel ortasında bir, tünel çıkışında dört tane olmak üzere toplam yedi tane süreksizlik ölçülmüştür.

Tünel girişinde ; K82D/76KB, K36B/70KD ve gelişigüzel eklemler (şekil 3-4)

Tünel ortasında ; K40D/17GD ve gelişigüzel eklemler (şekil 5-6)

Tünel çıkışında; K50B/62GB, K30B/70KD, K90/71GD, K19D/58B ve gelişigüzel eklemler (şekil 7-8)

5.5.  Aralık

Aralık iki süreksizlik arasındaki dik mesafe olarak tanımlanmıştır.

Tünel güzergahı boyunca belirlenen aralık değişimleri şöyledir.

Tünel girişi      : Tünel giriş ağzındaki birimlerin “çok kapalı” aralıkta (şekil 9a) olduğu belirlenmiştir.

Tünel ortası : Tünel ortasındaki birimlerin “kapalı” aralıkta (şekil 10a) olduğu belirlenmiştir.

Tünel çıkışı     : Tünel çıkışındaki birimlerin “çok kapalı” aralıkta (şekil 11a) olduğu belirlenmiştir.

5.6.  Devamlılık

Bir mostrada süreksizlik izinin gözlenen uzunluğu devamlılık olarak tanımlanır.  Devamlılık bir düzlem içerisindeki bir süreksizliğin boyutunun veya alansal yayılımın kaba ölçüsüdür. Bir süreksizliğin sağlam bir kayaçta son bulması veya diğer süreksizliklerle kesilmesi devamlılığı azaltan faktörlerdendir. Çalışma alanında süreksizliklerin devam ettiği yatay mesafe miktarı ölçülüp sonuçlar çizelgede histogramlar halinde verilmiştir.

Tünel güzergahı boyunca belirlenen devamlılık değişimleri şöyledir.

Tünel girişi      : Tünel girişindeki birimlerin “orta devamlı” olduğu (şekil 9b) belirlenmiştir.

Tünel ortası     : Tünel ortasındaki birimlerin “orta devamlı” olduğu (şekil 10b) belirlenmiştir.

Tünel çıkışı     : Tünel ortasındaki birimlerin “düşük devamlı” olduğu (şekil 11b) belirlenmiştir.

5.7. Pürüzlülük

Bir süreksizlik yüzeyinin küçük veya büyük ölçekte düzlemsellik sapmasının ölçüsüdür. Pürüzlük kayacın makaslama dayanımı üzerinde etkin rol oynar.

Tünel güzergahı boyunca belirlenen pürüzlülük değişimi şöyledir.

Tünel girişi : Tüle girişindeki birimlerin %60 “Pürüzlü dalgalı”, %40 “Pürüzlü basamaklı” olduğu görülmüştür ( Şekil 9c).

Tünel ortası: Tünel ortasınaki birimlerin %70 “pürüzlü basamaklı”, %30 “pürüzlü dalgalı” olduğu görülmüştür (Şekil 10c).

Tünel çıkışı: Tünel çıkışındaki birimlerin “Pürüzlü dalgalı” olduğu görülmüştür (Şekil 11c).

5.8.  Kaya Duvarı (Bozunma derecesi)

Kaya duvarı genel olarak; test çukurlarında, şev aynalarında, tünel veya galerilerde ve sondaj karot örneklerinde ayırtlanabilir. Kaya kütlelerinin bozulması bozunmaya uğramış malzemenin kütledeki dağılımına, bozunmanın süreksizlikler üzerindeki etkisine ve kayaçtaki renk değişimlerine göre değerlendirilir. Çalışma alanında süreksizliklerin bozunma derecesi incelenmiş ve histogramları çizilmiştir. Tünel güzergahı boyunca saptanan bozunma dereceleri şöyledir:

Tünel girişi : %30 “orta ayrışmış”, %70 “az ayrışmış” (Şekil 9d).

Tünel ortası: “Az ayrışmış” (Şekil 10d).

Tünel çıkışı: %60 “Temiz (taze)”, %40 “Az ayrışmış” (Şekil 11d).

5.9.  Açıklık

Bir süreksizliğin birbirine komşu iki yüzeyi arasındaki dik mesafe “açıklık” olarak tanımlanır. Mesafe açıklık olarak da tanımlanır. Arazide yapılan ölçümlerin sonucu çizelgede histogram halinde verilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda tünel güzergahı boyunca incelenen süreksizliklerin açıklıkları ise şöyledir.

Tünel girişi      : “Çok Dar” açıklıkta (şekil 9e)

Tünel ortası     : “Geniş” açıklıkta (şekil 10e)

Tünel çıkışı     : “Çok Dar” açıklıkta (şekil 11e)

Şekil 3. Tünel Giriş Ağzında Ölçülen Süreksizlerin Kontur Diyagramı

Şekil 4. Tünel Giriş Ağzında Ölçülen Süreksizlerin Küresel Projeksiyonda Gösterimi

Şekil 5. Tünel Arasındaki  Süreksizlik Düzlemlerinin Kontur Diyagramı

Şekil 6. Tünel Arasında Ölçülen Süreksizlik Düzlemlerinin Küresel Projeksiyonda Gösterimi

Şekil 7. Tünel Çıkışındaki Süreksizlik Düzlemlerinin Kontur Diyagramı

Şekil 8. Tünel Çıkışındaki Süreksizlik Düzlemlerinin Küresel Projeksiyonda Gösterimi

Fotoğraf :  Çalışma Alanındaki Kireçtaşlarından Genel Görünümler

Kaya Duvarı Sınıflaması

Çizelge 1.  Aralık  Sınıflaması

Şekil 9.a.  Tünel Girişinde Ölçülen Süreksizliklerin Aralık Değerlerinin            Histogramda Görünümü

Şekil  10.a.  Tünel Ortasında  Ölçülen Süreksizliklerin Aralık Değerlerinin            Histogramda Görünümü

Şekil  11.a.  Tünel Çıkışında Ölçülen Süreksizliklerin Aralık Değerlerinin            Histogramda Görünümü

Çizelge 2.  Devamlılık  Sınıflaması

Şekil 9.b.  Tünel Girişinde Ölçülen Süreksizliklerin Devamlılık Değerlerinin            Histogramda Görünümü

Şekil  10.b.  Tünel Ortasında  Ölçülen Süreksizliklerin Devamlılık Değerlerinin            Histogramda Görünümü

Şekil  11.b.  Tünel Çıkışında Ölçülen Süreksizliklerin Devamlılık Değerlerinin            Histogramda Görünümü

Çizelge 3.  Pürüzlülük   Sınıflaması

Şekil 9.c.  Tünel Girişinde Ölçülen Süreksizliklerin Pürüzlülük  Değerlerinin            Histogramda Görünümü