KARAYÜN WEB SİTESİ
  KARAYÜN'ÜN JEOLOJİK YAPISI
 

KARAYÜN (SİVAS GÜNEYDOĞUSU) CİVARINDAKİ MİYOSEN YAŞLI BİRİMLERİN ORGANİK JEOKİMYASAL, ORGANİK PETROGRAFİK VE ORGANİK FASİYES ÖZELLİKLERİ

Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Seri A-Yerbilimleri C.20, S.1, s. 25-37, Haziran 2003

Bulletin of Faculty of Engineering of Cumhuriyet University, Serie A-Earth Sciences, V.20, No.1, p. 25-37, June 2003

 

 

Nazan YALÇIN ERİK Cumhuriyet Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Sivas

Burcu BİLİCİ TCK 15. Bölge Müdürlüğü Araştırma Başmühendisliği, Kastamonu

 

ÖZET: Bu çalışmada, Türkiye’nin önemli sedimanter havzalarından birisi olan Sivas Tersiyer Havzası’nda

bulunan Karayün civarındaki Miyosen yaşlı birimlerin organik jeokimyasal ve organik petrografik özelliklerinin

araştırılması amaçlanmıştır. Çalışma alanı ve yakın çevresinde gözlenen birimler, Oligosen yaşlı Hafik

formasyonu, Alt Miyosen yaşlı Karayün formasyonu, Alt-Orta Miyosen yaşlı Karacaören formasyonu ve

Kuvaterner yaşlı alüvyonlardır. Karayün formasyonu Ağıldere, Eğribucak ve Danışma Tepe olmak üzere üç

üyeye ayrılarak değerlendirilmiştir. Saha incelemeleri sırasında değişen kalınlıklarda bitümlü şeyl seviyeleri

içermesi nedeniyle incelemeler daha çok Karayün Formasyonu örneklerinde yoğunlaşmıştır.

Organik maddece zengin olan örneklerden Toplam Organik Karbon (TOC) ve Rock-Eval piroliz analizi

yaptırılmış (30 örnek), organik petrografik inceleme amacıyla kerojen slaytları hazırlanarak değerlendirilmiştir.

Örneklerde TOC değerlerinin %0.07-0.99 aralığında değiştiği belirlenmiştir. TOC değerlerine göre birimin

organik madde miktarının oldukça zayıf olup, alt ve üst düzeylerde organik maddenin oldukça düşük, orta

kesimlerde ise bir miktar artış gösterdiği izlenmiştir. Organik madde zenginleşmeleri biyomikritler içinde

oldukça dar aralıklarda gelişen yerel oluşumlar şeklindedir. Birime ait örneklerin petrografik ince kesit

değerlendirmelerinde de organik madde sıvamaları, saçınımlar, ince çatlaklardaki organik madde dolguları ve

stilolitlerdeki zenginleşme düzeyleri gözlenmiştir.

Organik madde miktarı (TOC) yüksek olan örneklerden standart palinolojik yöntemlerle organik

yoğunlaştırma işlemi sonucunda kerojen slaytları hazırlanmış, alttan aydınlatmalı ve floresans mikroskoplarda

incelenmesi ile organik madde türlerinin yaklaşık % oranları belirlenmiştir. Karayün formasyonu Danışma Tepe

üyesi içerisindeki 44 örneğin organik petrografik incelemesine göre; ortalama %73 amorf, %23 otsu, %3

kömürsü, %1 odunsu organik madde bulunmaktadır. Bu birim içerisinde egemen organik madde algal amorf

organik maddedir. Danışma Tepe üyesi örneklerinin hidrojen indeksi değerleri 9-589 HC/g TOC arasındadır

(ortalama 241.47 mg HC/g TOC). Oksijen İndeks değerleri ise 28-391 mg CO2g TOC arasında değişir

(ortalama 134.97 mg CO2g TOC).

Hidrojen indeksi-Oksijen İndeksi (HI-OI) değerleri ile hazırlanan Van Krevelen diyagramında örneklerin

Tip II-III alanına düştüğü görülmektedir. Bu değerlendirme S2-TOC ve HI-Tmax diyagramlarında da aynı

şekilde gözlenmektedir.

Danışma Tepe üyesi örneklerinin Tmax değerleri 419-463 ºC aralığında değişmektedir (ortalama

Tmax: 438.43 ºC). Bu değer birimin erken-orta olgun aşamada olduğunu gösterir. Ayrıca HI-Tmax

diyagramındaki örnek dağılımları ve kerojen slaytlarındaki spor renk indeksi değişimleri de birimin henüz

olgunlaşmadığını belirtir. Karayün formasyonuna ait kerojen slaytlarında gözlenen spor renkleri açık sarı-sarı

(SCI: 2-3)’dır.

Tmax ve PI indeksi değerleri birimin olgunlaşmamış-erken olgun aralıkta olduğunu göstermektedir.

Olgunlaşmanın gelişmemesi gerekli sıcaklık ve basınç koşullarının sağlanamamış olduğunu ifade etmektedir.

Rock-Eval pirolizi analizi sonucunda elde edilen S2S3 oranı 2.66’dır ve değerlendirilen örneklerin hidrokarbon

tipi gaz türüm alanına girmektedir.

Bu çalışmada yapılan Organik jeokimyasal ve organik petrografik değerlendirmeler sonucunda

Karayün formasyonu Danışma Tepe üyesinde gözlenen bitümlü şeyl seviyelerinde belirlenen organik madde

tipleri petrol ve gaz türüm potansiyelli (Tip II-III) olsa da bu birimdeki organik maddece zengin seviyelerin

yeterli kalınlıkta olmaması, ayrıca organik maddelerin olgunlaşmalarının da düşük olması nedeniyle birimin

petrol türümünü gerçekleştiremeyeceği sonucuna varılmıştır.

 

GİRİŞ

İnceleme alanı Türkiye’nin önemli

sedimanter havzalarından biri olan Sivas

Havzası’nın doğusunda yeralmaktadır (Şekil 1).

Sivas Havzası yıllardır farklı disiplinlerde pek çok

çalışmaya konu olmuştur. Değerlendirmeler

genellikle genel jeolojik özellikleri aydınlatmakla

birlikte (Kurtman, 1973; Gökçen, 1981; Çiner ve

Koşun, 1996; Cater vd.,1991; Guezou vd., 1996;

Temiz, 1996; Kangal ve Varol, 1999; Ocakoğlu,

2001; Çiner vd., 2002; Yılmaz ve Yılmaz, 2006)

petrol jeolojisi ile ilgili önemli araştırmalar da

bulunmaktadır (Pisoni, 1965; Gedik ve Özbudak,

1974; Özçelik ve Altunsoy, 1996; Altunsoy ve

Özçelik, 1998, Özçelik, 2000).

Sivas Havzası’nın Karayün-Celalli

kesiminde özellikle makroskobik olarak organik

maddece zengin olduğu gözlenen Miyosen yaşlı

bitümlü seviyelerin, organik jeokimyasal, organik

petrografik ve organik fasiyes özelliklerinin

çalışılmaması bölgenin petrol jeolojisi özellikleri

açısından bir eksiklik yaratmaktadır. Bölgedeki

Miyosen yaşlı birimlerde yürütülen bu çalışma ile

Sivas Tersiyer Havzası’nın petrol jeolojisine yönelik

bilgi birikimine bir katkı sağlanması amaçlanmıştır.

 

 

BÖLGESEL JEOLOJİ

Sivas Tersiyer Havzası, Ketin‘in (1966)

Anadolu’nun tektonik birlikleri sınıflamasında

Anatolid’lerin doğu ucuna karşılık gelmektedir. KDGB

yönünde uzanan ve doğuya doğru daralarak

kapanan havza kuzeyde Pontid kuşağı, güneyde

Torid kuşağı ve batıda Kırşehir Masifiyle

sınırlandırılmıştır. Havza, esas olarak, diğer Orta

Anadolu havzalarında olduğu gibi Erken

Tersiyer’den itibaren Neotetis’in kuzey kolunun

kapanma olaylarının denetiminde gelişmiştir.

Neo-Tetis’in kuzey kolunun kapanmasıyla

Sakarya Kıtası ve Kırşehir Bloku olmak üzere iki

kıtasal birim arasında (Şengör ve Yılmaz, 1981),

Sivas Havzasını da kapsayan Orta Anadolu

Havzaları (Koçyiğit, 1991; Görür vd., 1998)

oluşmuştur. Sivas Havzası çarpışma ile ilgili tipik

bir ön ülke havzası olup (Görür vd., 1998), Üst

Paleosen’de (Poisson vd., 1996) oluşmaya

başlamış ve Orta Miyosen’de Anadolu ve Arap

levhalarının çarpışarak Neo-Tetis’in kapanmasıyla

evrimini tamamlamıştır (Görür vd., 1998).

İnceleme alanının içinde olduğu Şarkışla-

Celalli havzası Yukarı Kızılırmak fayı, Deliler-Tecer

fay zonu ve güneydeki Tecer bindirmesiyle

sınırlanır. Havzanın temelini Pre-Maestrihtiyen

yaşlı platform tip karbonatlar ve ofiyolitik kayalar

oluşturur. Bu temelin üzerinde sırasıyla

Maestrihtiyen(?)-Paleosen yaşlı hemipelajik

kireçtaşları, Paleosen yaşlı bazaltik lavlar ve Eosen

kırıntılı kayaları bulunmaktadır. Havzanın

doğusunda Alt Miyosen kırıntılı kayaları ve neritik

karbonatlar yerel bir uyumsuzlukla daha yaşlı

kayaları üzerler ve yukarıya doğru playa jipslerine

geçer. Batıda Orta Miyosen karasal çökellerinin

içinde bazalt ara düzeyleri gözlenir. Pliyo-

Kuvaterner akarsu çökelleri ve Kuvaterner

alüvyonları Miyosen yaşlı kayaları uyumsuzlukla

örter (Yılmaz ve Yılmaz, 2006).

 

 

KARAYÜN YÖRESİNİN JEOLOJİSİ

İnceleme alanında, Oligosen yaşlı Hafik

formasyonu, Alt Miyosen yaşlı Karayün

formasyonu, Alt-Orta Miyosen yaşlı Karacaören

formasyonu ve Kuvaterner yaşlı alüvyonlar

yüzeylemektedir (Şekil 2). Hafik Formasyonu,

Selimiye formasyonu üzerinde uyumsuz olarak

gözlenir. Üstte ise Karayün formasyonu tarafından

uyumsuzlukla örtülür, Karayün formasyonu ise

Karacaören formasyonu tarafından uyumlu bir

şekilde üzerlenir

 

 

Hafik Formasyonu

Masif jipsler ile birlikte kırmızı konglomera

ve kumtaşından oluşan alacalı renkli kırıntılı

litolojiden oluşmakta ve inceleme alanının

güneydoğu, güneybatı ve kuzeybatı kesimlerinde

yüzeylemektedir (Şekil 2 ve 3). Formasyonun yaşı,

inceleme alanının dışında yüzeyleyen Oligosen

yaşlı Selimiye formasyonu üzerinde uyumsuz

olarak bulunması ve Alt Miyosen yaşlı Karayün

formasyonu tarafından da uyumsuz olarak

üzerlenilmesi nedeniyle Oligosen olarak kabul

edilmiştir. Masif jips kütleleri bu birimin çökeliminde

lagüner ortam koşullarının hakim olduğunu

göstermektedir (Kurtman, 1973).

 

 

Karayün Formasyonu

Birimi oluşturan başlıca kaya birimleri,

alttan üste doğru, silttaşı ve kumtaşı ara seviyeleri

içeren kırmızı renkli çamurtaşları, kalın katmanlı

kırmızı-gri renkli çamurtaşı-kumtaşı ardalanması ve

ince katmanlı, laminalı jips-bitümlü şeyl-kumtaşısiyah

renkli dolomitik kireçtaşı ardalanmasıdır

(Şekil 2) ve inceleme alanında geniş yüzlekler

vermektedir (Şekil 3). Birime, stratigrafik konumu

nedeniyle Alt Miyosen yaşı verilmiştir (Çubuk ve

İnan, 1998; Kavak ve İnan, 2001).

Formasyon üç üyeye ayırtlanmıştır (Çubuk,

1994). Bunlar alttan üste doğru Ağıldere, Eğribucak

ve Danışma Tepe Üyesi’dir (Şekil 2).

Ağıldere üyesi, çalışma alanında Karayün

Köyü kuzeydoğusunda, batısında ve

kuzeybatısında geniş yayılımı olan (Şekil 3) kırmızı

renkli orta-kalın tabakalı silttaşı ve kumtaşı ara

seviyeli çamurtaşlarından oluşmaktadır. Üye Hafik

formasyonu jipsleri üzerine uyumsuz olarak

gelmekte ve Eğribucak üyesi tarafından uyumlu

olarak üzerlenmektedir (Şekil 2) (Çubuk, 1994).

Eğribucak üyesi çalışma alanında Karayün köyü

kuzeyi ile güneydoğusunda yayılım gösteren,

silttaşı ve çakıltaşı ara seviyeleri içeren kırmızı-gri

renkli orta-kalın tabakalı kumtaşı-çamurtaşı

ardalanmasından oluşmaktadır (Şekil 2, 3). Birim

Ağıldere üyesi üzerine uyumlu bir şekilde çökelmiş

ve Danışma Tepe üyesi tarafından da uyumlu

olarak üzerlenmiştir.

Karayün formasyonu içerisinde üst üyeyi

oluşturan Danışma Tepe üyesi kumtaşı, bitümlü

şeyl, jips ve dolomitik kireçtaşı ardalanmasından

oluşur. Çalışma alanı içerisinde, geniş bir yayılım

sunar (Şekil 3) ve içerisinde gözlenen grimsiyeşilimsi

renkli kumtaşları ince-orta katmanlanmalı,

jipsler ise beyaz renkli ve ince laminalıdır. Bitümlü

şeyller siyahımsı-kahverenkli olup ince laminalı,

dolomitik kireçtaşları ise siyahımsı renkli, ince

tabakalı, ve oldukça serttir (Şekil 2).

Bitümlü şeyl çökelimi ortamın organik

maddece zengin olduğunu göstermekle birlikte

bitümlü şeyllerle ardalanmalı olarak çökelen jipsler

zaman zaman ortamda evaporitik koşulların

geliştiğini ve dolaşımın sınırlı sığ-su koşullar

olduğunu işaret eder.

 

 

Karacaören Formasyonu

İnceleme alanının kuzeyinde gözlenen

birim genel anlamda kumtaşı-marn-kireçtaşı

ardalanmasından oluşur. Genellikle sarı-grimsiaçık

yeşil renkli, yaklaşık 40-50 m. kalınlığında bol

makrofosilli (gastropod ve pecten) seviyeler içeren,

orta-kalın katmanlı (50 cm-4 m) kumtaşı-kiltaşımarn

ardalanmasıyla başlayan birim, orta

seviyelere doğru; sarımsı-bej renkli kalın katmanlı

(2-3 m) bol makrofosil kavkıları içeren, yer yer

çapraz tabakalanmalar gösteren kumtaşı

seviyeleriyle devam eder. Üst seviyelerde ise daha

çok gri-bej renkli yer yer gastropod ve pecten

kavkıları içeren ince-orta katmanlı marn-kiltaşı

ardalanması gözlenir ve kumtaşı-marn seviyeleriyle

istif son bulur (Şekil 3). Birimin yaşı Alt-Orta

Miyosen’dir. Kurtman (1973), formasyonun kaya

türü özellikleri ve içerdiği fosil topluluğu özellikle

kireçtaşlarının egemen olduğu seviyelerin resifal

ortamda çökeldiğini belirtmektedir.

İnceleme alanında yukarıda bahsedilen

birimleri alüvyonlar uyumsuz olarak örtmüştür.

 

 

KARAYÜN FORMASYONU’NUN PETROGRAFİK

DEĞERLENDİRMESİ

Karayün formasyonu’ndan alınan 11

ölçülü stratigrafik kesitte örnek sayısı toplam 150’

dir. Bunlardan 34 adet örnekte petrografik inceleme

(Pettijohn vd., (1987) sınıflamasına göre), 141 adet

örnekte ise XRD-TK değerlendirmesi yapılmıştır.

 

 

Ağıldere Üyesi

Karayün formasyonu Ağıldere üyesi

örneklerinin ince kesit tanımlamaları ile birimin

feldispatik grovak, silttaşı ve çamurtaşından

oluştuğu belirlenmiştir. Feldispatik grovaklar, ortaince

kum boyu malzemeden oluşmuş olup kötü

boylanmalıdır. Bu üyeye ait kesitlerde çapraz

mikrolaminalanma belirgindir. Başlıca bileşenler,

kuvars, plajiyoklaz, ortoklaz, mika mineralleri,

hornblend, glokonit ve çörtlerdir. Bağlayıcı sparit

çimentodur. Ancak kırmızı renkli demiroksitli

kesimlerde mevcuttur. Üye içerisinde yeralan

silttaşları başlıca kuvars, plajiyoklaz, ortoklaz,

piroksen ve amfibol grubu mineraller ile kloritleşmiş

minerallerlerden oluşmuştur. Bağlayıcı sparittir,

demiroksitli kesimler de yaygındır. Ağıldere üyesi

içerisinde gözlenen çamurtaşlarında da kırmızıbordo

renk hakim olup yer yer laminlanmalar

seçilebilir. Çamurtaşları içerisinde kuruma

çatlakları, yağış izleri ve kök izlerine

rastlanılmaktadır.

 

 

Eğribucak Üyesi

Eğribucak Üyesi örneklerinde litik grovak

ile feldispatik grovaklar yaygındır. Kayaç orta kum

boyu olup kötü boylanmalıdır. Litik grovakları

oluşturan başlıca bileşenler, kuvars, plajiyoklaz,

ortoklaz, hornblend, biyotit, muskovit, titanit ve

kloritleşmiş mineraller ile volkanik ve karbonatlı

kayaç parçalarıdır. Bağlayıcı çoğunlukla >%15’ten

fazla miktarda karbonat çimento ve az miktarda da

demiroksit çimentodur. Feldispatik grovakları

oluşturan başlıca bileşenler, kuvars, plajiyoklaz,

ortoklaz, mika mineralleri ve glokonit mineralleri ile

çörtler olup bağlayıcısı karbonat çimento ve seyrek

olarakta karbonat çamurudur.

 

 

Danışma Tepe Üyesi

Organik maddece zengin olan ve asıl

organik jeokimyasal ve organik petrografik

çalışmaların yapıldığı Danışma Tepe üyesinin

bitümlü şeyllerinin petrografik incelemelerinden

ağırlıklı olarak biyomikrit (Folk, 1962), bunun yanı

sıra, yıkanmış mikrit ve fosilli mikritler belirlenmiştir.

Biyomikritler kahverengimsi renklerde

gözlenmekte olup, içerisinde küçük kuvars taneleri,

intraklastlar ve fosil kavkıları (ostrakod)

bulunmaktadır. Ayrıca organik maddeler, sıvanma,

çatlak ve boşluk dolgusu şeklindedir. İçleri organik

maddeler tarafından doldurulmuş stilolitleşmeler de

yaygındır. Demir sıvamalarına da rastlanan

kesimler koyu kahverengimsi-kırmızımsı renktedir.

Fosilli mikritlerde ise bağlayıcı mikrit olup ostrakod

parçaları ile organik maddeye yoğun olarak

rastlanmıştır.

Karayün formasyonu’na ait örnekler

ortalama %65 kalsit, %17 kuvars, %12 feldispat ve

%6 kilden oluşmaktadır. Danışma Tepe üyesi

içerisinde ara seviyeler şeklinde bulunan jipsli

kesimden alınan bir örnek içerisinde %84 oranında

sölestin, bir başka örnekte ise %7 oranında

andaluzit minerali belirlenmiştir. Formasyonda üst

seviyelere doğru kalsit oranı artmakta iken kuvars

ve feldispat oranı azalır. Kil içeriği özellikle organik

maddeli olan kesimlerde artmaktadır.

Karacaören formasyonu’nda 4 örnekte

XRD-TK değerlendirmesi yapılmış olup bileşim

ortalama %25 kalsit, % 32 kuvars, % 31 feldispat,

ve % 12 kilden oluşmaktadır.

 

 

ORGANİK JEOKİMYASAL VE ORGANİK

PETROGRAFİK DEĞERLENDİRMELER

İnceleme alanındaki birimlerin makroskobik

gözlemler ve ince kesitlerin petrografik

değerlendirmelerinde, organik madde içerdiği

gözlenen Karayün formasyonu örneklerinde

özellikle detay organik jeokimyasal ve organik

petrografik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Özellikle

makroskobik değerlendirmelerde yoğun organik

maddeli bitümlü şeyl seviyelerinin içinde olduğu

Danışma Tepe üyesine ait 30 adet yüzey

örneğinde Toplam Organik Karbon (TOK; WR-12

Leco Karbon Analiz cihazı) ve Rock-Eval piroliz

analizi (Rock-Eval 2 aleti ile) yaptırılmıştır. Analizler

TPAO Araştırma Merkezi Laboratuvarı'ndaki

(Ankara) IFP (Institut Francais du Petrole)

standardı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Organik

madde tipi ve olgunluğunun belirlenebilmesi için

kayaçlardan ayrılan organik maddelerden kerojen

slaytları hazırlanmış ve mikroskopta incelenmiştir.

Organik petrografik örnek hazırlanması ve diğer

mikroskobik çalışmalar Cumhuriyet Üniversitesi

Jeoloji Mühendisliği Petrol Jeolojisi laboratuvarında

gerçekleştirilmiştir.

İncelenen birimlerde petrol potansiyeli

kayaçlardaki organik maddelerin miktar, tip ve

olgunlaşmasına bağlı olarak değişmektedir (Tissot

ve Welte, 1984). Organik madde miktarı TOK (%)

ile değerlendirilmiştir. Kerojen tipi ve özelliği;

hidrojen indeksi (HI; mg HCg TOC), oksijen

indeksi (OI; mg CO2g TOC) ile kerojen

slaytlarından, olgunluk değerlendirmesi ise Tmax

(ºC), üretim indeksi (S1S1+S2) ve spor polen renk

değişim indeksi ile belirlenmiştir.

 

 

Toplam Organik Karbon (TOK)

Sedimanter kayaların petrol türetebilmeleri

ve oluşan petrolün atılması (expulsion) için belli

miktarda organik madde içermesi gerekir.

Kayaçlardaki organik madde miktarı ağırlık yüzdesi

olarak verilen Toplam Organik Karbon (TOK)

değeri ile ifade edilir. Bu değer karbonatlı kayaçlar

için % 0.3, şeyller için ise % 0.5’dir (Tissot ve

Welte, 1984).

Karayün formasyonu Danışma Tepe

üyesine ait 11 adet ölçülü stratigrafik dikme

kesitten seçilen 30 örnekte TOK analizi yapılmış ve

24 adet TOK değerinin %0.5 den düşük olduğu

belirlenmiştir (Tablo 1 ve Şekil 4). Birimi temsil

eden örneklerde TOK değerleri %0.07-0.99

(ortalama % 0.34) arasında değişmektedir. Bu

değerler birimin organik madde içeriğinin çok zayıf

olduğunu alt ve üst düzeylerde organik maddenin

oldukça düşük, orta kesimlerde ise bir miktar

zenginleşmeyi göstermiştir. Bu zenginleşme

düzeyleri ise biyomikritler içinde oldukça dar

aralıklarda gelişen yerel oluşumlardır. Birime ait

organik maddece zengin örneklerin petrografik ince

kesit değerlendirmelerinde organik madde

sıvamaları, saçınımlar, ince çatlaklardaki organik

madde dolguları ve stilolitlerdeki zenginleşme

düzeyleri olarak izlenmiştir.

 

 

Rock-Eval Pirolizi

İncelenen örneklerde gerçekleştirilen Rock-

Eval piroliz analizi ile organik maddelerin miktar, tip

ve olgunlaşmaları ile ilgili önemli bilgiler

edinilebilmektedir (Espitalé vd., 1977). Bir kayacın

kaynak kaya olabilmesi yeterli organik maddeye

sahip olması yanı sıra organik madde tiplerinin de

petrol veya gaz türümüne uygun olması

gerekmektedir. Bu nedenle organik petrografik ve

organik jeokimyasal verilerle birimlerdeki organik

madde tipleri belirlenmeye çalışılır.

 

 

Organik Madde Tipi

Organik madde miktarı (TOK) yüksek olan

örneklerde standart palinolojik yöntemlerle organik

yoğunlaştırma işlemi ile kerojen slaytları

hazırlanmış, bunların alttan aydınlatmalı

mikroskopta incelenmesi ile organik madde

türlerinin yaklaşık % oranları belirlenmiştir.

Karayün formasyonu Danışma Tepe üyesi

içerisinden 46 örnek üzerinde organik petrografik

inceleme yapılmış; organik madde tip dağılımları;

ortalama %73 amorf, %23 otsu, %3 kömürsü, %1

odunsu organik madde olarak belirlenmiştir

(Çizelge 2). Bu birim içerisinde gözlenen egemen

organik madde algal amorftur (Şekil 5 ve 6).

Hidrojen indeksi-Oksijen İndeksi (HI-OI)

değerleri kullanılarak elde edilen Van Krevelen

diyagramında (Espitalié vd.,1977) örneklerin Tip IIIII

alanına düştüğü görülmektedir (Şekil 7). Bu

değerlendirmeler S2-TOC ve HI-Tmax

diyagramlarında da aynı sonucu vermiştir (Şekil 8

ve Şekil 9).

 

 

Organik Olgunlaşma Düzeyi

Sedimanlar içinde yer alan organik

maddeler, gömülmenin artışı ile artan sıcaklıklara

maruz kalır ve çeşitli kimyasal reaksiyonlar

sonucunda hidrokarbonları oluştururlar. Bu nedenle

de organik olgunlaşma verilerinin belirlenmesi

kaynak kaya değerlendirmelerinde büyük önem

taşımaktadır.

HI-Tmax grafiği (Mukhopadhyay vd.,1995)

ile kerojen tipi yanı sıra olgunlaşma derecesi

hakkında da bilgi edinilebilmektedir. Bu çalışma

sırasında HI-Tmax diyagramında incelenen

örnekler olgunlaşma başlangıcı (erken olgun)

seviye içinde yeralmıştır (Şekil 10).

Tmax gibi piroliz analizi ile elde edilen bir

diğer olgunluk parametresi de üretim indeksi (PI)

değeridir. Bu değer genellikle derinlik artışına bağlı

olarak artar, ancak bu değişim kayaca göç yoluyla

gelen hidrokarbonlar tarafından da gelişebilir

(Peters ve Cassa, 1994).

Çalışma alanında Danışma Tepe üyesi

örneklerinden elde edilen Tmax ve PI indeksi

değerleri birimin olgunlaşmamış-erken olgun

aralıkta olduğunu göstermektedir (Espitalié

vd.,1977). Tmax değerleri 419-463 ºC aralığında

Karayün formasyonu’na ait kerojen

slaytlarında gözlenen spor renkleri açık sarı-sarı

(SCI: 2-3)’dır.

Bu verilere göre de birimin henüz olgunlaşmadığı

söylenebilir.

 

KAYNAK KAYA DEĞERLENDİRMESİ

Karayün Formasyonu Danışma Tepe üyesi

örneklerinin piroliz sonuçlarının yorumlanmasında

Espitalie vd.,1986 ve Peters, 1986 da belirtilen

parametreler ve analitik değerlendirme

kriterlerinden yararlanılmıştır.

Danışma Tepe üyesi örneklerinin hidrojen

indeksi değerleri 9-589 mg HC/g TOC arasında

değişir (Tablo 1). 12 adet örneğin HI değerleri

hidrokarbon türümü için gereken minimum 300 mg

HC/g değerinin üzerinde olup ortalama HI değeri

242.3 mg HC/g’tür. Oksijen İndeksi değerleri ise

28-391 mg CO2g TOC arasındadır ve ortalama

değer 125,2 mg CO2g TOC dir.

Karayün Formasyonu’na ait 4 örnekte (BB-

84, BB-104, BB-132, BB-149 nolu örnekler) S1+S2

değeri 2-6 mg/ HC/g aralığında kaldığından orta

derecede petrol kaynak kayası olma özellikleri

bulunmaktadır (Tissot ve Welte, 1984). Ancak

zenginleşme bölgeleri kalınlık ve yayılım açısından

sınırlıdır ve birimin genel anlamda petrol türüm

potansiyeli bulunmamaktadır. Aynı örnekler HITOC

diyagramına göre değerlendirildiğinde de

önceki bilgiler doğrulanmış ve Danışma Tepe üyesi

içindeki bitümlü şeyl seviyelerinin çok zayıf ve zayıf

petrol kökeni alanında yoğunlaştığı görülmüştür

(Şekil 10). Kaynak kaya değerlendirmeleri ve

oluşabilecek hidrokarbon tipinin tanımlanması

sırasında Peters (1986) sınıflaması kullanılır.

S2/S3; Petrol ve gaz türetme potansiyeli olup

kerojendeki hidrojen miktarını ve kayacın petrol

oluşum potansiyelini belirtir (Peters ve Cassa,

1994). İncelenen örneklere ait S2S3 değeri

2.66’dır ve gaz türüm alanını belirtmektedir.

 

 

ORGANİK FASİYES ÖZELLİKLERİ

Organik fasiyes terimi sedimentlerin

inorganik özellikleri dikkate alınmadan belirli

stratigrafik birimlerin haritalanabilir alt grupları

olarak tanımlanmış ve organik özelliklerine göre alt

gruplara ayrılmıştır (Jones ve Demaison, 1982).

İnceleme alanı için organik fasiyes

değerlendirmesinde Jones (1987) organik fasiyes

sınıflaması kullanılmıştır.

Jones (1987) Organik jeokimyasal ve

mikroskobik özelliklerine göre organik fasiyesleri A,

AB, B, BC, C, CD ve D olarak yedi gruba ayırarak

incelemiştir. Karayün formasyon örneklerinde

toplam organik karbon (TOK) değeri ortalama %

0.33’dür (% 0.07-0.99). Formasyonda egemen

organik madde algal amorftur. Rock-Eval piroliz

analizi ile ortalama 242,3 mg HC/ g TOC hidrojen

indeksi (HI) (9-589 mg HC/ g TOC) ve 125,2 mg

CO2 /g TOC oksijen indeksi (OI) (28-391 mg CO2

/g TOC) değerleri elde edilmiştir.

Yukarıda belirtildiği gibi HI, OI, TOC

değerleri ile organik petrografi verileri birlikte

yorumlandığında Danışma Tepe üyesi bitümlü

seviyelerinin C organik fasiyesinde çökeldiği çok

zayıf sıvı hidrokarbon türüm potansiyelinde olduğu

sonucuna varılabilir.

C organik fasiyesi genellikle gaz türüm

potansiyeli olan bir fasiyestir ve karasal kökenli ve

bir miktar alterasyona uğramış organik

maddelerden itibaren meydana gelir. Bataklıklar bu

fasiyesin gelişebilmesi için en uygun ortamlardır ve

kömür oluşumları da gözlenebilir. Kıta eğimi ve şelf

alanları da bu fasiyesin oluşabileceği çökel

ortamlardır. Dünyada özellikle önemli gaz ve kömür

oluşumlarını bulunduran Mississipi, Mahakam ve

Nijer Deltalarındaki Kretase ve Tersiyer yaşlı

sedimanlarda C organik fasiyesindedir. Sivas

Havzasında ise Bozbel Formasyonu bu birimle

aynı organik fasiyes özelliklerini taşımaktadır

(Altunsoy ve Özçelik, 1992)

 

 

SONUÇLAR VE TARTIŞMA

Çalışma alanı içerisinde yayılımı olan

Miyosen yaşlı birimler Karayün ve Karacaören

formasyonları’dır. Bunlardan Karayün formasyonu

Ağıldere, Eğribucak ve Danışma Tepe olmak üzere

üç üyeye ayrılarak incelenmiştir.

Karayün Formasyonunun Danışma Tepe

üyesinin ilk kez bu çalışmada organik petrografik

ve organik jeokimyasal özellikleri incelenmiş,

özellikle bitümlü seviyelerin organik jeokimyasal ve

organik petrografik değerlendirmeleri ile petrol

türüm özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır.

Danışma Tepe üyesinde TOK değerleri

%0.07-0.99 (ortalama % 0.33) aralığında değişir.

Birimin organik madde içeriği kaynak kaya oluşumu

için çok düşüktür. Bazı örneklerde gözlenen

organik madde zenginleşmeleri yerel ve sınırlı

alanlarda olup devamlılık sunmamaktadır.

Organik madde zenginleşmesinin olduğu

Karayün Formasyonu Danışma Tepe üyesi’nin

organik petrografik incelemesi ile ortalama %73

amorf, %23 otsu, %3 kömürsü ve %1 odunsu

organik madde varlığı belirlenmiştir. Bu birim

içerisinde gözlenen egemen organik madde algal

amorftur.

Danışma Tepe üyesi örneklerinin hidrojen

indeksi değerleri 9-589 HC/g TOC arasında değişir.

Ortalama hidrojen indeksi 241.47 mg HC/g

TOC’dir. Van Krevelen diyagramına göre

değerlendirilen örneklerin Tip II-III alanına düştüğü

ve bu örneklerin HI-Tmax ve S2-TOC

diyagramlarındaki dağılımlarının da yine Tip II-III

kerojen alanında olduğu saptanmıştır.

Bu örneklerin Tmax değerleri 419-463 ºC

aralığında değişmektedir (ortalama Tmax: 438.43

ºC). Bu değer birimin erken-orta olgun aşamada

olduğunu gösterir. HI-Tmax diyagramında da

örnekler erken olgun alanda yoğunlaşmaktadır.

Spor renk indeksi değerlendirmelerinde belirlenen

açık sarı-sarı renkler de bu verileri destekler

durumdadır ve birimin henüz olgunlaşmadığını

belirtir.

Bu çalışma sonucunda, inceleme

alanındaki Karayün Formasyonu Danışma Tepe

üyesi içindeki bitümlü şeyllerin C Organik

fasiyesinde çökeldiği belirlenmiştir. İncelenen

birimin petrol ve gaz türümü için uygun olan

organik madde tipini içermesine karşın,

olgunlaşmamış ve yetersiz organik madde içeriği

ve çökel kalınlığı nedeniyle hidrokarbon türümü için

uygun potansiyele sahip olmadığı belirlenmiştir.

 

 

KATKI BELİRTME

Bu çalışma Cumhuriyet Üniversitesi

Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyon (CÜBAP)

Başkanlığı tarafından desteklenmiştir. Çalışmanın

çeşitli düzeyindeki katkılarından dolayı Prof. Dr.

Orhan ÖZÇELİK (Akdeniz Üniv.) ve Prof. Dr.

Mehmet ALTUNSOY’a (Akdeniz Üniv.) ve Dursun

Erik (TCK) ‘ e teşekkür ederiz.

Geliş tarihi : 21.11.2007

Kabul tarihi: 12.01.2008

 

 

KAYNAKLAR

Altunsoy ve Özçelik, 1998. Organic Facies

Characteristics of The Sivas Tertiary Basin

(Turkey). Journal of Petroleum Science

and Engineering 20, p. 73-75.

Cater, J.M.L, Hana, S.S., Ries, A.C. and Tunner,

P., 1991, Tertiary Evolution of The Sivas

Basin. Tectonophysics, 195, p. 29.

Çiner, A. ve Koşun, E. 1996. Hafik Güneyindeki

(Sivas Havzası) Oligo-Miyosen Yaşlı

Çökellerin Stratigrafisi ve Sedimantolojisi.


 
  Bugün 6 ziyaretçikişi burdaydı! Copyright : (C) A.KIYMAZ 2009  
 
=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=
SİTEMİZE HOŞ GELDİNİZ