Imaging of stratigraphic trap forming aquifer in the Ergene Basin, Corlu formation, in the vicinity of Sarilar Village with vertical electrical sounding

Abstract

In exploration of groundwater, unlike the layers showing regular sequence, stratigraphic traps (sand, gravel, clay lens) are always a problem. In addition to geological characteristic of the lens structures, geophysical methods are used to identify geometric features of the lens such as locations, dimensions, thickness and depth. It also identifies physical features such as conductivity, resistivity and porosity. The study area is located in the north of Corlu Sarilar village of Tekirdag (Marmara region). It is also located in the west part of Corlu creek flowing in the direction of NE-SW. The lowest level of the study area is 123 mt. and the highest level is 146 mt. In the study area, geological structures were analyzed for modelling the stratigraphic traps in the different level and dimension of Pliocene aged Corlu formation using the geoelectric method. In the geophysical study, Vertical Electrical Sounding (VES) method was applied in 21 points using Schlumberger array. Line length (AB/2) is 300 m. Geometric locations of stratigraphic traps were monitored and physical features were tried to define by generating resistivity level map and two dimensional geoelectric profile obtained from VES resistivity values. Resistivity values in the region are between 18.5 Ohm-m and 7.0 Ohm-m, while low resistivity zones are observed at shallower depth.

Keywords

• Resistivity
• Aquifer
• Stratigraphic trap
• Corlu formation
• Ergene basin

Ergene Havzası, Çorlu formasyonu, Sarılar Köyü çevresinde akifer oluşturacak stratigrafik kapanların düşey elektrik sondajları ile görüntülenmesi

Öz

Yeraltı suyu aramalarında düzenli ardalanma gösteren tabakalı yapıların aksine stratigrafik kapanlar (kum, çakıl, kil mercekleri) daima bir sorun oluşturmaktadır. Merceksi yapıların jeolojik özelliklerinin yanı sıra bu merceklerin yerleri, boyutları, kalınlıkları ve derinlikleri gibi geometrik özellikleri ve iletkenlik, özdirenç, gözeneklilik gibi fiziksel özelliklerini belirlemek amacıyla jeofizik yöntemler kullanılır. Çalışma sahası Marmara bölgesinin Tekirdağ kesiminde Çorlu Sarılar Köyünün kuzeyinde, KD-GB yönünde akan Çorlu Deresi’nin batı kesiminde yer alır. Çalışma sahasının en düşük kotu 123 m ve en yüksek kotu ise 146 m’dir. Çalışma bölgesinde Pliosen yaşlı Çorlu formasyonunun içinde değişik seviyelerde ve boyutlarda stratigrafik kapanların modellenmesi için jeoelektrik yöntemler kullanılarak bu jeolojik oluşumlar araştırılmıştır. Jeofizik çalışmada açılım uzunlukları (AB/2)=300 m olan Schlumberger dizilimi kullanılarak Düşey Elektrik Sondaj (DES) yöntemi 21 noktada uygulanmıştır. Ölçülen DES özdirenç değerlerinden yararlanılarak iki boyutlu jeoelektrik kesitler ve özdirenç kat haritaları oluşturularak çalışma alanındaki stratigrafik kapanların geometrik konumları görüntülenmiş ve fiziksel özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bölgede özdirenç değerleri 18.5 Ohm-m ile 7.0 Ohm-m arasında değer alırken, düşük özdirençli bölgelerin daha sığ derinlikte olduğu gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Özdirenç
• Akifer
• Stratigrafik kapan
• Çorlu formasyonu
• Ergene havzası

References

1. Gupta G, Erram V, Maiti S. “Geoelectrical investigation for potential groundwater zones in parts of Ratnagiri and Kolhapur districts, Maharashtra”. The Journal of Indian Geophysical Union, 19(1), 27-38, 2015.
2. Kumar D, Rao V.A, Sarma V.S. “Hydrogeological and geophysical study for deeper groundwater resource in quartzitic hard rock ridge region from 2D resistivity data”. Journal of Earth System Science, 123(3), 531–543, 2014.
3. Rai S.N, Thiagarajan S, Kumari Y.R. “Exploration for groundwater in the basaltic Deccan traps terrain in Katol Taluk, Nagpur District, India”. Current Science, 101(9), 1198-1205, 2011.
4. Atakpo, E.A. “Geoelectric investigation of Deghele community in Warri South West L.G.A, Delta State, Nigeria”. IOSR Journal of Applied Physics (IOSR-JAP), 3(1), 46-51, 2013.
5. Okiongbo K.S, Odubo E. “Geoelectric sounding for the determination of aquifer transmissivity in parts of Bayelsa State, South South Nigeria”. Journal of Water Resource and Protection, 4, 346-353, 2012.
6. Donselaar ME, Bhatt AG, Bose N, Bruining J, Ghosh AK. “Point bars as stratigraphic traps for arsenic contamination in groundwater-case study of the ganges river, Bihar, India”. 75th EAGE Conference & Exhibition incorporating SPE EUROPEC 2013. London, UK, 10-13 June 2013.
7. Çengel Ş. “Ergene havzası hidrojeolojisi”. Yeraltı Suları ve Çevre Sempozyumu, İzmir, Türkiye, 21-23 Mart 2001.
8. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü. “Ergene Havzası Yer Altı Suyu Developman Projesi, Master Plan Raporu”. Ankara, Türkiye, 175/241, 1970.

9. Çevre ve Orman Bakanlığı. “Meriç-Ergene Havzası Koruma Eylem Planı”. Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü, http://www.edirne.cevreorman.gov.tr/Edirne/Files/dizin/cevre/bilgi/Ergene_Havzasi_Koruma_Eylem_Plani.pdf, (29.03.2017).
10. Yüksel F. A. “Ergene Havzası ve Çevresinde Gelişen Çevre ve Su Kirliliği”. İstanbul’un Su Politikası Sempozyumu, İstanbul, Türkiye, 26-28 Haziran 2008.
11. Okten S, Yazicigil H. “Investigation of safe and sustainable yields for the sandy complex aquifer system in the Ergene River basin, Thrace region, Turkey". Turkish Journal of Earth Sciences, 14(2), 209-226, 2005.
12. Turgut S, Eseller G. “Sequence stratigraphy, tectonics and depositional history in eastern Thrace Basin, NW Turkey”. Marine and Petroleum Geology, 17, 61-100, 2000.
13. Temiz E. “Doğru akım ve IP metotları hakkında teorik ve tatbiki kısa bilgiler”. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 82, 36-65, 1974.
14. Bobachev A. “Resistivity Sounding Interpretation. IPI2WIN: v.3.0.1, a 7.01.03”. Moscow State University, 2003.
15. RockWare Geoscientific Software. “Consulting and Training”.https://www.rockware.com/(03.03.2017).
16. Özcan K, Yüksel FA, Hoşkan N, Ergüven K. “Ergene havzası çökellerinde stratigrafik kapanların 3 boyutlu görüntülenmesi”. 63. Jeoloji Kurultayı, Ankara, Türkiye, 5-9 Nisan 2010.
17. Pierce SK, Liechty DC, Rittgers JB. “Geophysical Investigations, Electrical Resistivity Surveys, Santee Basin Aquifer Recharge Study”. U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation Technical Service Center Seismotectonics and Geophysics Group, Lower Colorado Region, Southern California Area Office, Santee, California, USA, Phase 2 Report, TM-86-68330, 2012.
18. Tunnicliffe J. “Groundwater Mappping using Direct Current (DC) Resistivity Surveys at Lindell Beach (Cultus Lake, BC)”. University of British Columbia, Vancouver, Canada, Survey Observations and Background Report, 344685, 2005.