HYDROGEOCHEMISTRY OF OZDERE (IZMIR) GEOTHERMAL SPRING AND ITS RELATIONSHIP WITH SEA WATER

Öz

In this study, hydrogeochemical properties of the thermal water sample surfacing in the Özdere-Cumhuriyet and its relationship between the seawater was investigated. The study area is located in Özdere-Cumhuriyet neighborhood, which is the only approved tourism region of Menderes District and 45 km from İzmir province.The marble lenses in the Menderes metamorphics and, the alluvium areareservoir rock for the waters. The cold waters percolate to the reservoir along faults and cracks, heated at depth and ascend to the surface on a zone considered as the cut point of the faults. In the meantime, waters gain up-to-date compositions depending on both water-rock interaction and seawater mixture. The thermal spring and seawater samples have Na-Cl type, while the cold-water samples have Ca-HCO3 type. As a result of the evaluations it was determined that the thermal water sample consisted of 28% fresh water and 72% sea water, the reservoir temperature could be between 78-86 °C, and this water was found to precipitate calcite, aragonite, dolomite and quartz and chalcedony minerals.

Anahtar Kelimeler

• Hydrogeochemistry
• Seawater
• Mixing
• Özdere
• İzmir

ÖZDERE (İZMİR) JEOTERMAL KAYNAĞININ HİDROJEOKİMYASI VE DENİZ SUYU İLE İLİŞKİSİ

Öz

Bu çalışmada Özdere-Cumhuriyet mahallesinde yüzeyleyen termal su örneğinin hidrojeokimyasal özellikleri ile etkileşimde olduğu deniz suyu ile olan ilişkisi incelenmeye çalışılmıştır. Çalışma alanı Menderes ilçesi’nin onaylı tek turizm bölgesi olan ve İzmir iline 45km mesafedeki Özdere-Cumhuriyet mahallesinde yer almaktadır. Menderes metamorfikleri içerisindeki mermer mercekleri ile alüvyon bölgedeki sular için rezervuar kayaç özelliğindedir. Yeraltına süzülen soğuk sular, fay ve çatlaklar boyunca hareket ederek ısınmakta, fayların kesim noktası olarak düşünülen bir zon üzerinde yüzeylemektedir. Bu esnada gerek su kayaç etkileşimi gerekse deniz suyu karışımına bağlı olarak güncel kompozisyonlarını kazanmaktadır. İncelenen termal kaynak ve deniz suyu örnekleri Na-Cl, soğuk su örnekleri ise Ca-HCO3 bileşimlidir. Su örneklerinin kimyasal kompozisyonunu oluşturan ana mekanizmalar su-kayaç etkileşimi ve buharlaşma/kristalizasyon olarak belirlenmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda; termal su örneğinin %28 tatlı su ve %72 deniz suyu bileşiminden oluştuğu, rezervuar sıcaklığının 78-86°C arasında olabileceği ve bu suyun kalsit, aragonit, dolomit ile kuvars ve kalsedon gibi mineralleri çökeltici özellikte olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Hidrojeokimya
• Denizsuyu
• Karışım
• Özdere
• İzmir

Kaynakça

1. Akar, A. T., 2012. Seferihisar Ve Balçova Jeotermal Alanlarinda ve Çevre Akiferlerinde Akişkan Akiminin Modellenmesi. Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 192 sf. İzmir.
2. Akkuş, İ., 2020. TÜBA−Jeotermal Enerji Teknolojileri Çalıştayı ve Paneli, “Türkiye’de Jeotermal Enerji Gerçeği: Potansiyel ve Sorunlara Genel Bir Bakış”, Sunum Dokümanları ve Notları, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Afyonkarahisar, 19 − 21 Şubat 2020.
3. Anonim, 2019. Küçük Menderes Havzasi Nehir Havza Yönetim Planı Hazırlanması Projesi, Nehir Havza Yönetim Planı Nihai Raporu. T.C. Tarim Ve Orman Bakanliği Su Yönetimi Genel Müdürlüğü.
4. Arnorsson, S., Gunnlaugsson, E., Svavarsson, H., 1983. The Chemistry of Geothermal Waters in Iceland-II. Mineral Equilibria and independent Variables Controling Water Compositions, Geohim Cosmichim. Acta, 47, 547-566.
5. Avşar, Ö., Kurtulus¸ B., Kaçaroğlu, F., Kusçu, G., Gürsu, S., 2012. Muğla’nın Jeotermal Kaynakları ve Doğal Mineralli Sularının Envanteri Projesi Sonuc¸ Raporu. Güney Ege Kalkınma Ajansı–GEKA Projesi (in Turkish).
6. Baird, R., Bridgewater, L., 2017. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Washington, D.C.: American Public Health Association.
7. Bulut, M., 2013. Ege Bölgesinde Yeni Bir Orta -Yüksek Entalpili Jeotermal Alan (Akyar) Menderes-Seferihisar-İzmir, Batı Anadolu, Türkiye. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 147, 153-167.
8. Drahor, M. G., Sarı, C., Şalk, M., 1999. Seferihisar Jeotermal Alanında Doğal Gerilim (Sp) ve Gravite Çalışmaları, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 1 (3).

9. Emre, Ö., Özalp, S., Duman, T. Y., 2011, 1 : 250.000 Ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası Serisi, İzmir (NJ35-7) Paftası, Seri No :6, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara - Türkiye .
10. Erdoğan, B. 1990. Tectonic relations between İzmir-Ankara Zone and Karaburun Belt, Mineral Research and Exploration Institute (MTA) of Turkey Bulletin, 110, 1-15.
11. Eşder, T., Şimşek, Ş., 1975. Geology of izmir-Seferihisar Geothermal Area, Western Anatolia of Turkey; Determination of Reservoirs by Means of Gradient Drilling. Second United Nations Semposium on The Development And Use Of Geothermal Resources, San Francisco, California, Usa, 349-3612.
12. Fouillac, C., Michard, G., 1981. Sodium/Lithium Ratio in Water Applied to The Geothermometry of Geothermal Waters, Geothermics, 10, 55-70.
13. Fournier, R.O., 1977. A review of chemical and isotopic geothermometers for geothermal systems, Proceedings of the symposium on geothermal energy, Cento Scientific Programme, 133-143.
14. Fournier, R.O., 1979. A revised equation for the Na-K geothermometer. Geoth. Resour.Counc.Transections 3, 221–224.
15. Fournier, R.O., Truesdell, A.H., 1973. An empirical Na-K-Ca geothermometer for natural waters. Geochem. Cosmochim. Acta 37, 1255–1275.
16. Gemici, Ü., Tarcan, G., 2002. Distribution of boron in thermal waters of western Anatolia, Turkey, and examples of their environmental impacts. Environmental Geology, 43, 87-98.
17. Genç, Ş.C., Altunkaynak, Ş., Karacık, Z., Yazman, M., Yılmaz, Y., 2001. The Çubukludağ Graben, South of İzmir: Tectonic Significance in the Neogene Geological Evolution of the Western Anatolia, Geodinamica Acta 14, 45-55.
18. Giggenbach, W. F., 1988. Geothermal Solute Equilibria. Derivation of Na-K-Mg-Ca Geoindicators, Geochimica et Cosmochimica Acta, 52, 2749-2765.
19. Gökgöz, A., Akdağoğlu, H., 2016. Hydrogeology and hydrogeochemistry of a coastal low-temperature geothermal field: a case study from the Datça Peninsula (SW Turkey). Environ Earth Sci 75, 1143
20. Gökgöz, A., Tarcan, G., 2006. Mineral equilibria and geothermometry of the Dalaman–Köyceğiz thermal springs, southern Turkey. Appl Geochem 21:253–268.
21. IAH., 1979. Map of Mineral and Thermal Water of Europe, Scale: 1:500.000, IAH (International Association of Hydrogeologists), United Kingdom.
22. Kaya, M.N., 2019. İzmir-Ilikpinar Sicak Ve Mineralli Sularinin Hidrojeokimyasal İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi Jeoloji (Hidrojeoloji) Mühendisliği Anabilim Dalı, 69 sf., Ankara.
23. Kharaka, Y.K., Mariner, R.H., 1989. Chemical geothermometers and their application to formation waters from sedimentary basins. In: Näser, N.D., McCulloh, T.H. (Eds.), Thermal History of Sedimentary Basins. Methods and Case Histories, New York, pp. 99–117.
24. Kurttaş, T., 2002. Karışım Sularında Kökensel Katkıların Belirlenmesi, Hidrolojide İzotop Tekniklerinin Kullanılması Sempozyumu, DSİ Genel Müdürlüğü, Adana.
25. Mertoğlu, O., 2020. TÜBA−Jeotermal Enerji Teknolojileri Çalıştayı ve Paneli, “Dünyada ve Türkiye’de Jeotermal uygulamalar ve Teknolojiler”, Sunum Dokümanları ve Notları, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Afyonkarahisar, 19 − 21 Şubat 2020.
26. Mungan, G. G., Filiz, F. G., Baba, A., (2018). Jeotermal Akışkanda Radon ve Etkileri: Batı Anadolu Örneği, 71. Türkiye Jeoloji Kurultayı, 839-842, 23-27 Nisan 2018, Ankara.
27. Nieva, D., Nieva, R., 1987. Development in Geothermal Energyi Mexico, Part 12-A Cationic Composition Geothermometer For Prospection of Geothermal Resources, Heat Recovery Systems And CHP, 7, 243-258.
28. Özen, T., Tarcan, G., 2005. Dikili-Kaynarca (İzmir) Jeotermal Sistemlerinin Hidrojeolojik ve Jeokimyasal Değerlendirilmesi. DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 7 (2), 87-100.
29. Özgür, N., Pala, E. A., Değirmenci, S., 2017. Hydrogeological, Hydrogeochemical and Isotope Geochemical Features of the Geothermal Waters in Seferihisar and Environs, Western Anatolia, Turkey, World Multidisciplinary Earth Sciences Symposium, 95, 022039.
30. Parkhurst, D.L., Appelo, C.A.J., 2013. Description of input and examples for PHREEQC version 3—A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations: U.S. Geological Survey Techniques and Methods, book 6, chap. A43, 497 p., available only at https://pubs.usgs.gov/tm/06/a43/.
31. Reed, M., Spycher, N., 1984. Calculation of pH and Mineral Equilibria in Hydrotermal Waters With Aplication to Geotermometry and Studies of Boiling and Dilution, Geochimica et Cosmochimica Acta, 48, 1479-1492.
32. Somay, M. A., Filiz, Ş., 2006. Küçük Menderes Nehri kıyı sulak alanının hidrojeokimyasal değerlendirilmesi. Geosound, V: 48–49, 113–127, Adana (In Turkish).
33. Şimşek, Ş., Doğdu, M. Ş., Akan, B., Yıldırım, N., 2000. Chemical and Isotopic Survey Of Geothermal Reservoirs In Western Anatolia, Turkey. Proceedings World Geothermal Congress 2000, Japan.
34. Şimşek, C., Filiz, Ş., 2005. Torbalı Ovası ve Çevresindeki Akiferlerin Hidrojeolojisi ve Kirlenebilirliği. DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 7 (2), 21-37.
35. Tarcan, G., Gemici, Ü., 2003. Water geochemistry of the Seferihisar geothermal area, İzmir, Turkey. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 126 (3-4), 225-242.
36. Tarcan, G., Gemici, Ü., Aksoy, N., 2009. Hydrogeochemical factors effecting the scaling problem in Balçova geothermal field, İzmir, Turkey. Environ Geol 58:1375–1386
37. Tole, M.P., Armannson, H., Zhong-He P., Arnorsson, S., 1993. Fluid/mineral equilibrium calculations for geothermal fluids and chemical geothermometry. Geothermics 22:17–37
38. Verma, M.P., 2000. Limitations in applying silica geothermometers for geothermal reservoir evaluation Proceedings. In: Twenty-Fifth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, vols. 24–26 Stanford University, Stanford, California.
39. Verma, M.P., Santoyo, E., 1997. New improved equations for Na/K, Na/Li and SiO2 geothermometers by outlier detection and rejection. J. Volcanol. Geoth. Res. 79, 9–23.
40. Int kaynağı-1 http://yerbilimleri.mta.gov.tr/anasayfa.aspx