Chemical and Physical Effects to Seawater of Submarine Thermal Springs in the Doğanbey Cape and Sığacık Gulf (Autumn 2016-Spring 2017)

Abstract

The aim of this study was to reveal the chemical and physical effects to seawater of submarine hydrothermal sources in the Sığacık Gulf and Doğanbey Cape located in Karaburun Peninsula (East Aegean Sea). In November 2016, in situ temperature measure was made both surface and deep water samples from five stations. Surface and deep water temperature values were measured as K1 (84): 19.00°C – 18.70°C, K2 (70 m) : 19.30°C – 19.00°C, K3 (63m): 19.55°C – 19.50°C,  K4 (43m): 18.60°C – 18.30°C ve K5 (95m):  18.80°C – 18.40°C.  The chemical properties (Ca⁺², As, Na⁺², K⁺, Li⁺, B⁺³, Mg⁺², Na⁺², Clˉ, ,  and ) was analyzed and it is determined that chemical properties of deep water were similar to seawater (reference sample). However, in April 2017, the change of temperature, salinity, conductivity and density in water column at six stations was measured by CTD device. According to CTD data, temperature values were measured as C1 (87m) – 16,64°C, C2 (21,8m)  - 16,79°C,   C3 (36,5m) - 16,70°C,   C4 (27,8m) - 16,72°C, C5 (51m) – 17,16°C and C6 (51m) - 16,51°C. When compare the temperature curves of all stations, the deep water temperature in the C1 station was highest although its deeper station than others, followed by the C2 and C4 stations' temperature are higher than C5 and C6. This situation is interpreted as the effect of submarine thermal springs in stations near Doğanbey Cape.

Keywords

• Sığacık Gulf,Doğanbey Cape,submarine thermal springs.

Sığacık Körfezi ve Doğanbey Burnu Deniz İçi Termal Su Kaynaklarının Deniz Suyuna Kimyasal ve Fiziksel Etkileri (Sonbahar 2016-İlkbahar 2017)

Abstract

Çalışmanın amacı, Karaburun Yarımadasının (Doğu Ege Denizi) güneyinde yer alan Sığacık Körfezi ve Doğanbey Burnu deniz içi hidrotermal kaynakların deniz suyuna kimyasal ve fiziksel etkilerini araştırmaktır. Kasım 2016 yılında beş istasyondan  alınan yüzey ve dip su örneklerinin yerinde sıcaklık ölçümü yapılmıştır. Yüzey ve dip su sıcaklıkları; K1 (84m): 19,00°C – 18,70°C, K2 (70m) : 19,30°C – 19,00°C, K3 (63m): 19,55°C – 19,50°C,  K4 (43m): 18,60°C – 18,30°C ve K5 (95m):  18,80°C – 18,40°C olarak ölçülmüştür. Su örneklerinin kimyasal özellikleri (Ca⁺², As, Na⁺², K⁺, Li⁺, B⁺³, Mg⁺², Na⁺², Clˉ, ,  ve ) de analiz edilmiş olup; dip suların kimyasal özelliklerinin deniz suyu/yüzey suyu ile benzer özellikte olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte Nisan 2017 yılında altı istasyonda su kolonu içerisindeki sıcaklık, tuzluluk, iletkenlik ve yoğunluğun değişimi CTD cihazı ile ölçülmüştür. CTD verilerine göre dip su sıcaklığı C1 (87m) – 16,64°C, C2 (21,8m)  - 16,79°C,   C3 (36,5m) - 16,70°C,   C4 (27,8m) - 16,72°C, C5 (51m) – 17,16°C ve C6 (51m) - 16,51°C ölçülmüştür. İstasyonlardaki sıcaklık profillerini karşılaştırdığımızda; C1 istasyonunun daha derin olmasına rağmen dip su sıcaklığının yüksek olduğu ve bunu takiben C2, C3 ve C4 istasyonlarının da C5 ve C6’ya kıyasla daha yüksek sıcaklık değerlerine sahip olduğu gözlenmiştir. Bu durum, Doğanbey Burnu yakınlarındaki istasyonlarda dip suların deniz içi hidrotermal kaynakların etkisinde olduğu şeklinde yorumlanmıştır. 

Keywords

• Sığacık Körfezi,Doğanbey Burnu,deniz içi termal kaynaklar

References

1. Referans 1 Domm Von, K.L., 1990. Seafloor Hydrothermal Activity: Black Smoker Chemistry and Chimneys. Annual Review Earth Planet, SCI, 18: 173-204.
2. Referans 2 Meriç, E., Avşar, N., Mekik, F., Yokeş, B., Barut, İ.F., Dora, Ö., Suner, F. Yücesoy-Eryılmaz, F., Eryılmaz, M., Dinçer, F. and Kam, E. 2009. Alibey ve Maden Adaları (Ayvalık-Balıkesir) Çevresi Genç Çökellerinde Gözlenen Bentik Foraminifer Kavkılarındaki Anormal Oluşumlar ve Nedenleri. Türkiye Jeoloji Bülteni, 52(1), 31-84, Ankara.
3. Referans 3 Pekçetinöz, B. 2010. İzmir ve civar körfezlerindeki jeotermal alanların araştırılması (Gülbahçe Körfezi Örneğinde). Dokuz Eylül Üniversitesi, Doktora Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 191s, İzmir.
4. Referans 4 Filiz, Ş., Tarcan, G. 1990. Gülbahçe Körfezi güneyindeki jeotermal alanın hidrojeolojik, hidrojeokimyasal ve izotopsal incelenmesi. Türkiye Petrol Jeologları Bülteni, c.2/1, s1 .69-52.
5. Referans 5 Eşder, T. 1988. Gümüldür – Cumaovası (İzmir) alanının jeolojisi ve jeotermal enerji olanaklarının araştırılması. İstanbul Üniversitesi, Doktora Tezi, İstanbul (yayınlanmamış).
6. Referans 6 Baykal, M. 2006. Seferihisar-Urla bölgesinin güncel depremselliği ve gerilme tensör analizi. Ankara Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 83s, Ankara.
7. Referans 7 Uzel, B., Sözbilir, H. ve Özkaymak, C. 2012. Neotectonic evolution of an actively growing superimposed basin in western Anatolia: the inner bay of Izmir, Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences, 21, 439–471, doi:10.3906/yer-0910-11.
8. Referans 8 Benetatos, C., Kiratzi, A., Ganas, A., Ziazia, M., Plessa, A., ve Drakatos, G. 2006. Strike-slip motions in theGulf of Sığacık (western Turkey): properties of the 17 October 2005 earthquakes seismics equence. Tectonophysics, 426, 263–279, DOI : 10.1016/j.tecto.2006.08.003.

9. Referans 9 Sözbilir, H., Sümer, Ö., Uzel, B., Ersoy, Y., Erkül, F., İnci, U., Helvacı, C., ve Özkaymak, Ç. 2008. 17-20 Ekim 2005 – Sığacık Körfezi (İzmir) depremlerinin sismik jeomorfolojisi ve bölgedeki gerilme alanları ile ilişkisi, Batı Anadolu. Türkiye Jeoloji Bülteni, Tükiye Jeoloji Bülteni, 52, 2, 217-238.
10. Referans 10 Pamukçu, O., Gönenç, T., Ayça (Yurdakul), Ç., ve Kahveci, M. 2015. Investigation of the Sığacık Bay’s displacement characteristic by using GPS and gravity data in Western Anatolia. Journal of Asian Earth Science, 99, 72-84, DOI: 10.1016/j.jseaes.2014.12.007.
11. Referans 11 Kaftan, İ., Şalk, M., Şenol, Y. 2011. Evaluation of gravity data by using artificial neural networks case study : Seferihisar geothermal area (Western Turkey). Journal of Applied Geophysics, 75 (4), 711-718, DOI: 10.1016/j.jappgeo.2011.09.017.
12. Referans 12 Emre, Ö., Özalp, S., Doğan, A., Özaksoy, V., Yıldırım, C. ve Göktaş, F. 2005. İzmir çevresinin diri fayları ve deprem potansiyelleri. MTA Rapor No:107, 80.
13. Referans 13 Polat, O., Ceken, U., Uran, T., Gok, E., Yilmaz, N., Beyhan, M., Koç, N., Arslan, B, Yilmaz, D. ve Utku, M. 2009. İzmirNet: A Strong-Motion Network in Metropolitan Izmir, Western Anatolia, Turkey. Seismological Research Letter, 80(5), 831–838.
14. Referans 14 Önder, Ş. 2002. İzmir ve Sığacık Körfezleri’nin aktif faylarının sismik yöntemlerle araştırılması ve sismolojik verilerle denetlenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 76s, İzmir.
15. Referans 15 Ocakoğlu, N., Demirbağ, E., ve Kuşçu, İ. 2004. Neotectonic structures in the area offshore of Alaçatı, Doğanbey and Kuşadası (western Turkey): evidence of strike slip faulting in the Aegean extensional province. Tectonophysics, 391, 67-83, DOI: 10.1016/j.tecto.2004.07.008.
16. Referans 16 Ocakoğlu, N., Demirbağ, E., ve Kuşçu, İ. 2005. Neotectonic structures in İzmir Gulf and surrounding regions (western Turkey): Evidences of strike-slip faulting with compression in the Aegean extensional regime. Marine Geology, 219, 155–171, doi:10.1016/j.margeo.2005.06.00.
17. Referans 17 Gürçay, S. 2014. Sığacık Körfezi ve çevresinin deniz altı aktif tektoniğinin yüksek çözünürlüklü sismik yöntemler uygulanarak araştırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 147s, İzmir.
18. Referans 18 Meriç, E., Barut, İ.F., Nazik, A., Avşar, N., Yokeş, M.B., Eryılmaz, M., Yücesoy-Eryılmaz, F., Kam, E., Sonuvar, B., Dinçer, F. 2018. Doğanbey Burnu (Seferihisar – İzmir) Denizdibi Termal Su Kaynaklarının Foraminifer, Ostrakod ve Mollusk Topluluğuna Etkisi. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 156, DOI: 10.19076/mta.363316.
19. Referans 19 Drahor, M.G., Sarı, C., ve Şalk, M. 1999. Self potential and gravity studies in the Seferihisar geothermal field. Dokuz Eylül University Engineering Faculty, Journal of Science and Engineering, 13, 97-112.
20. Referans 20 Toygar, A.A. 2012. Seferihisar Balçova jeotermal alanlarında ve çevre akiferlerinde akışkan akımının modellenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 203s, İzmir.
21. Referans 21 German, C.R., ve Von Damm, K.L. 2003. Hydrothermal processes. In: Holland HD, Turekian KK, editors. Treatise on Geochemistry (Volume 6): The Oceans and Marine Geochemistry. Oxford: Elsevier, 181–222.
22. Referans 22 Ledesma, R.M., Canet, C., Torres-Vera, M.A., Forrest, M.J., Armienta, M.A. 2004. Vent fluid chemistry in Bahia Concepcion coastal submarine hydrotermal system, Baja California Sur, Mexico. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 137, 31-328,DOI:10.1016/j.jvolgeores.2004.06.003.
23. Referans 23 Villanueva-Estrada, R.E., Prol-Ledesma, R.M., Rodriguez-Diaz, A.A., Canet, C., ve Armienta, M.A. 2013. Arsenic in hot spot of Bahia Concepcion, Baja California Peninsula, Mexico. Chemistry Geology, 348, 27 - 36, DOI: 10.1016/j.chemgeo.2012.09.008.