Alpagut-Dodurga (Çorum) kömürlerinin organik jeokimyasal özellikleri

Öz

Bu çalışma Çankırı-Çorum Havzası’nda yer alan Erken-Orta Miyosen yaşlı Alt Bitümlü kömürlerin organik jeokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve hidrokarbon türüm potansiyelleri yanısıra paleo-ortam özelliklerinin de değerlendirilmesi amacıyla yapılmıştır.  Bu kapsamda Çorum kuzeyinde yer alan üç kömür sahasından (İncesu, Evlik ve Alpagut-Dodurga) derlenen kömür örneklerinde detay organik jeokimyasal ve organik petrografik analizler gerçekleştirilmiştir. Organik jeokimyasal değerlendirmeler; TOC-Rock-Eval piroliz analizi, gaz kromatografi, gaz kromatografi- kütle spektrometre analizlerinden yararlanılarak yapılmış, kömürleri oluşturan organik maddenin miktarı, tipi ve kömür oluşum sürecinde etkin olan unsurlar belirlenmeye çalışılmıştır. Rock-Eval analiz sonuçları, kömür ve organik maddece zengin örneklerde tip II/III karışımı ve tip III kerojenin egemen olduğuna işaret etmektedir. Kömürlerin organik bileşimleri daha çok hüminit grubu maserallerden, daha az oranlarda ise inertinit ve liptinit gruplarından oluşmaktadır. Kömürler yüksek kül ve kükürt bileşimine sahiptir ve incelenen sahalarda bazı farklılıklar bulunmaktadır. Petrografik ve biyomarker verilerine göre bu kömürlerin çökelim ortamının sazlık/orman bataklığı, ya da bir göl bataklığı olduğu söylenebilir. Ayrıca, kömürlerin organik madde miktarı ve tipi açısından petrolden ziyade gaz türetim potansiyeli olmakla birlikte olgunluklarının düşük olması nedeniyle bu tip bir oluşum ihtimali de çok düşüktür.

Anahtar Kelimeler

• Tersiyer kömürleri,Çankırı-Çorum havzası,Organik jeokimya,Biyomarker,Organik petrografi

Organik geochemical characteristics of Alpagut-Dodurga (Çorum) coals

Abstract

This study have been conducted to evaluate the hydrocarbon potential and plus paleodepositional environmental characteristics of Lower-Middle Miocene aged Sub Bituminous coal located in Çankırı-Çorum Basin . In this context, compiled representation of the coal samples from the three coal fields from Northern Çorum (İncesu, Evlik and Alpagut-Dodurga) were performed as detailed organic geochemical and organic petrographic analysis. Organic geochemical evaluations utilizing TOC-Rock-Eval pyrolysis analysis, GC, GC-MS analysis are performed and determined the amount of organic matter that formed the coals, type and effective agents in the coal formation process. Results of the Rock-Eval analysis of coal samples indicate that the dominant kerogen type III and type II/III. Organic compounds of coals consist of mainly huminite group macerals, and lesser liptinite and inertinite groups. According to petrographic and biomarker data of these coals, depositional environment was the reeds/forest swamp or a lake swamp. Although the probability of such an occurrence, rather than gas derived from petroleum potential for organic matter content and type of coal is very low due to the low maturity.

References

1. Şengör AMC, Yılmaz Y. “Tethyan evolution of Turkey. A plate tectonic approach”. Tectonophysics, 75(3-4), 181-241, 1981.
2. Tüysüz O, Dellaloğlu AA. “Çankırı Havzası’nın tektonik birlikleri ve jeolojik evrimi”. Türkiye 9. Petrol Kongresi Jeoloji Bildirileri, Ankara, Türkiye, 17-21 Şubat 1992.
3. Erdoğan B, Akay E, Uğur MS. “Geology of the Yozgat region and evolution of the collisional Çankırı basin”. International Geology Review, 38(9), 788-806, 1996.
4. Akarsu I. “Çorum bölgesinin jeolojisi”. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 7(1), 19-30, 1959.
5. Norman T. “Ankara yahşiman bölgesinde üst kretase-alt tersiyer istifinin stratigrafisi”. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 15(2), 180-276, 1972.
6. Şenalp M. “Çankırı-Çorum havzasi’nin sungurlu bölgesindeki karasal çökellerin sedimantolojisi”. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 24(1), 65-74, 1974.
7. Kaymakçı N. Tectono-Stratigraphical Evolution of Çankırı Basin (Central Anatolia, Turkey). PhD Thesis, University of Utrecht, Utrecht, Netherlands, 2000.
8. Varol B, Araz H, Karadenizli L, Kazancı N, Seyitoğlu G, Şen Ş. “Sedimentology and paleogeography of miocene evaporitic succession in the north of Çankırı-Çorum basin, Central Anatolia, Turkey”. Carbonats and Evaporites, 17(2), 197-209, 2002.

9. Blumenthal M. “İskilip-Osmancık ve Tosya arasındaki mıntıka ve bu mıntıkanın linyitleri hakkında jeolojik mülahazalar raporu”. Maden Tetkik Arama, Ankara, Türkiye, 676, 1938.
10. Pekmezciler S. “Çorum-Samsun vilayetleri linyit inkişaflarina ait rapor”. Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü, Ankara, Türkiye.
11. Toprak S. Alpagut-Dodurga (Osmancık-Çorum) Bölgesi Çevresindeki Kömürlerin Oluşum Ortamları ve Özelliklerinin Belirlenmesi. Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 1996.
12. Şengüler İ. “Orta-Şabanözü (Çankırı) Yöresinin Jeolojisi ve Kömür Potansiyeli”. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 31(1), 15-24, 2007.
13. Görür N, Tüysüz O, Şengör AMC. “Tectonic evolution of the central anatolian basins”. International Geological Review, 40(9), 831-850, 1998.
14. Durand B, Paratte M. Oil Potential of Coals: A Geochemical Approach. Editor: Brooks J, Petroleum Geochemistry and Exploration of Europe, 225-265, Blackwell, Oxford, UK, 1983.
15. Espitalié J, Deroo G, Marquis F. “La pyrolyse rock-eval et ses applications (deuxiéme partie)”. Revue Institut Francais du Pétrole, 40(6), 755-784, 1985.
16. Wilkins RWT, George GC. “Coal as a source rock for oil: a review”. International Journal of Coal Geology, 50(1-4), 317-361, 2002.
17. Hunt JM. Organic Geochemistry and Geology.. 2nd ed. New York, USA, Freeman and Co., 1995.
18. Hoş-Çebi F, Korkmaz S. “Organic geochemistry and depositional environments of eocene coals in Northern Anatolia, Turkey”. Fuel, 113, 481-496, 2013.
19. Kara Gülbay R. “Organic geochemical and petrographical characteristics of coal bearing oligo-miocene sequence in the Oltu-Narman basin (Erzurum) NE Turkey”. International Journal of Coal Geology, 149, 93-107, 2015.
20. Korkmaz S, Kara Gülbay R. “Organic geochemical characteristics and depositional environments of the jurassic coals in the eastern taurus of southern Turkey”. International Journal of Coal Geology, 70(4), 292-304, 2007.
21. Yalçın Erik N, Sancar S. “Relationship between coal-quality and organic-geochemical parameters: a case study of the hafik coal deposits (Sivas basin, Turkey)”. International Journal of Coal Geology, 83(4), 396-414, 2010.
22. Yalçın Erik N, Ay F. “Tersiyer yaşlı artova ve zile kömürlerinin (Tokat) organik jeokimyasal özellikleri ve hidrokarbon türetim potansiyelleri”. Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezi Dergisi, 31(3), 169-190, 2010.
23. Yalçın Erik N, Ay F. “Organic geochemical characterization and hydrocarbon potential of tertiary coals of the Tokat province (Central Anatolia, Turkey)”. Energy Sources, 35(11), 991-999, 2013.
24. Yalçın Erik N. “Paleoenvironment characteristics and hydrocarbon potential of the lower miocene bituminous shales in Sivas basin (Central Anatolia, Turkey)”. Arabian Journal of Geosciences, 9(18), 1-15, 2016.
25. Özçelik Y, Öztaş Y. “Çankırı Baseni’nin Jeolojisi ve Petrol Olanakları Araştırma Raporu”. Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı, Ankara, Türkiye, 4150, 2000.
26. Dellaloğlu AA, Tüysüz O, Kaya OH, Harput B. “Kalecik (Ankara)-Eldivan-Yapraklı (Çankırı)-İskilip (Çorum) ve Devrez Çayı Arasındaki Alanın Jeolojisi ve Petrol Olanakları Araştırma raporu”. Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı, Ankara, Türkiye, 3194, 1992.
27. Birgili Ş, Yoldaş R, Ünalan G. “Çankırı-Çorum Havzası’nın Jeolojisi ve Petrol Olanakları Araştırma Raporu”. Maden Tetkik Arama, Ankara, Türkiye, 5621, 1975.
28. Yoldaş R. Geology of the Tosya (Kastamonu) and Bayat (Çorum) Regions. PhD Thesis, İstanbul Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 1982.
29. Akgün F, Akay E, Erdoğan B. “Terrestrial to shallow marine deposition in central Anatolia: A palynological approach”. Turkish Journal of Earth Sciences, 11(2), 1-27, 2002.
30. Fowler MG, Douglas AG. “Distribution and Structure of hydrocarbons an four organic-rich ordovician rocks”. Organic Geochemistry, 6, 105-114, 1984.
31. Lafarqué E, Marquis F, Pilot D. “Rock-Eval 6 applications in hydro-carbon exploration, production and soil contamination studies”. Revue De L’Institut Français Du Petrole, 53(4), 421-437, 1998.
32. Moldowan JM, Seifert WK, Gallegos EJ. “Relationship between petroleum composition and depositional environment of petroleum source rocks”. American Association Petroleum Geological Bulletin, 69(8), 1255-1268, 1985.
33. Matsumoto G, Torii T, Hanya T. “High abundance of algal 24-2thylcholesterol in antartic lake sediment”. Nature, 229, 52-54, 1982.
34. Peters KE. “Guidelines for evaluating petroleum source rock using programmed pyrolysis”. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 70(3), 318-329, 1986.
35. Peters KE, Moldowan JM. The Biomarker Guide: Interpreting Molecular Fossils in Petroleum and Ancient Sediments. NJ, USA, Prenctile-Hall, Englewood Cliffs, 1993.
36. Huang WY, Meinschein WG. “Sterols as ecological indicators”. Geochimica et Cosmochimica Acta, 43(5), 739-745, 1979.
37. Grantham PJ. “Sterane Isomeration and moretane/hopane ratios in crude oils derived from tertiary source rocks”. Organic Geochemistry, 9(6), 293-304, 1986.
38. Rullkötter J, Meyers PA, Schaefer RG, Dunham KW. Oil Generation in the Michigan Basin: A Biological Marker and Carbon Isotope Approach. Editors: Leythaeuser D, Rullkötter J. Advances in Organic Geochemistry 1985, Oxford, UK, Pergamon Press, 1986.
39. Nichols PD, Palmisano AC, Rayner MS, Smith GA, White DC. “Occurrence of novel C30 sterols in antartic sea-ıce diatom communities during a spring bloom”. Organic Geochemistry, 15(5), 503-508, 1990.
40. Volkman JK. “A review of sterol biomarkers form marine and terrigenous organic matter”. Organic Geochemistry, 9(2), 83-99, 1986.
41. Volkman JK. Biological Marker Compounds as Indicators of the Depositional Environments of Petroleum Source Rocks. Editors: Fleet AI, Kelts K, Talbot MR. Lacustrine Petroleum Source Rocks, 103-122, Oxford, UK, Blackwell, 1988.
42. Waples DW, Machihara T. “Biomarkers for geologists-a practical guide to the application of steranes and triterpanes in petroleum geology”. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 129(6), 793-798, 1991.
43. Peters KE, Walters JM, Moldowan JM. The Biomarker Guide Vol. 2: Biomarkers and Isotopes in the Petroleum Exploration and Earth History. 2nd ed. Cambridge, UK, Cambridge University Press, 2005.
44. Scalan ES, Smith JE. “An improved measure of the odd–even predominance in the normal aalkanes of sediment extracts and petroleum”. Geochimica Cosmochimica Acta, 34(5), 611-620, 1970.
45. Seifert WK and Moldowan JM. “Paleoconstruction by biological markers”. Geochimica Cosmochimica Acta, 45(6), 783-794, 1981.
46. Kvenvolden KA, Simoneit BRT. “Hydrothermally derived petroleum examples from guaymas basin, gulf of california, and escanaba trough, northeast pacific ocean”. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 74(3), 223-237, 1990.
47. Clark JP and Philip RP. “Geochemical characterization of evaporite and carbonate depositional environments and correlation of associated crude oils in the black creek basin”. Bullettin Canada Petroleum Geology, 37(4), 401-416, 1989.