Hydrothermal Alterations and Relationship With Thermal Waters at Aliağa (İzmir) Geothermal Field

Yıl 2011, Cilt: 32 Sayı: 1, 141 - 168, 01.02.2011

Reyhan Özkan Mehmet Şener Cahit Helvacı Mehmet Furkan Şener

Öz

Anahtar Kelimeler

-

Aliağa (İzmir) Jeotermal Alanındaki Hidrotermal Alterasyonlar ve Termal Sularla İlişkisi

Öz

Aliağa ve çevresinde yer alan kayaçlarda gözlenen hidrotermal alterasyonların özelliklerinin belirlenmesi ve termal sularla olan ilişkilerini saptamaya yönelik yapılan bu çalışmada, alınan kayaç örneklerinin alterasyon mineralleri ve jeokimyasal özellikleri ile su örneklerinin hidrojeokimyasal özellikleri birlikte ele alınarak, jeotermal sistemin oluşum sıcaklığı saptanmaya çalışılmıştır. Batı Anadolu’da Çandarlı Körfezi’nin güneyinde Aliağa ve yakın çevresini içine alan inceleme alanı, volkanik ve çökel kayalardan oluşan bir topluluk sunmaktadır. Miyosen yaşlı volkanik kayalar; andezit, latit andezit, bazaltik andezit, riyolit lavları ve bunlarla ilişkili piroklastiklerden oluşur. Miyosen yaşlı çökel kayalar ise, karasal ve gölsel çökellerden meydana gelir. Bölgede, jeotermal akışkan akımını kontrol eden KD-KB doğrultulu aktif fay sistemleri bulunmaktadır. Alterasyon zonlarındaki kayaçlarda genel olarak bir silisleşme gözlenmektedir. Silisleşmenin yanı sıra killeşme, kloritleşme gibi alterasyon izleri de saptanmıştır. Jeotermal alandaki kaynak ve sondajlara ait suların kimyasal karakteri, bunları besleyen kaynağın meteorik ve deniz suyu kökenli olduğunu göstermektedir. Hidrotermal alterasyonu oluşturan bikarbonatlı ve klorürlü olmak üzere iki tip jeotermal akışkan bulunmaktadır. İnceleme alanından derlenen kayaç örneklerinde saptanan alterasyon ürünü minerallerden yararlanılarak hidrotermal alterasyon türleri, su örneklerine uygulanan bazı jeotermometre teknikleri ile de hazne kaya sıcaklığı belirlenmeye çalışılmıştır. Kayaç analizlerinden elde edilen bulgulara göre, yöredeki alterasyon türleri ileri arjilik, arjilik ve dış-pirofillitik alterasyon olmak üzere üçe ayrılarak incelenmiştir. Bu alterasyon türlerinde gözlenen karakteristik minerallerin ortaya çıkış veya kayboluş sıcaklıklarından, daha önceleri sistemde 175°C’ye kadar ulaşan bir akışkanın bulunduğu, aktif jeotermal sistemin şu andaki hazne kaya sıcaklığının ise yaklaşık 100-130°C arasında değişebileceği düşünülmektedir

Anahtar Kelimeler

Aliağa, hidrotermal alterasyon, jeotermal sistem, jeotermometre

Kaynakça

• Akay E., 2000. Magmatic and Tectonic Evolu- tion of The Yuntdağ Volkanic Complex (Western Anatolia). Dokuz Eylül Univer- sity Earth Science Institues Doctorate Thesis,
• Akay, E. ve Erdoğan, B., 2004. Evolution of calc- alkaline to alkaline volcanism in the Aliağa-Foça region (Western Anatolia,
• Turkey). Journal of Asian Earth Scien- ces, 24, 367-387.
• Alptekin, Ö. 1978. Batı Anadolu depremlerinin odak mekanizmaları ve bunların aktif tektonik ile ilişkileri. 2. Odak mekaniz- maları ve plaka tektoniği modeli, Jeofi- zik, c.7, sayı:3, S:35-57.
• Browne, P. R. L., 1978. Hydrothermal alteration in active geothermal fields, Ann. Rev. Earth Planet Sci. 6: 229-250.
• Browne, P.R.L., Graham, I.J., Parker, R.J. and Wood, C.P., 1992.Subsurface andesi- te lavas and plutonic rocks in the Ro- tokawa and Ngatamariki geothermal systems, Taupo Volcanic Zone, New Ze- aland. J. Volc. Geoth. Res. 51: 199-215.
• Corbet, G. J., and Leach, T. M., 1997. So- uthwest Pacific rim Gold-Copper Systems:Structure, alteration and mi- neralization. Short Course Notes.318 s.
• Cox, K.G., Bell J.D. ve Pankhurst R.J., 1979. The interpretation of igneous rocks: George Allen and Unwin Ltd., Londra, 450p.
• Dewey, J.F. and Şengör A.M.C., 1979. Aege- an and surrounding regions: complex multiplate and continuum tectonics in a convergent zone. Geol.Soc.Ame.Bull., PtI, 90, 84-92.
• Dönmez, M., Türkecan A., Akçay A.E., Hakye- mez Y., Sevin D., 1998. İzmir ve kuze- yinin jeolojisi Tersiyer volkanizmasının petrografik ve kimyasal özellikleri. MTA Rapor No: Je-149 (yayınlanmamış).
• Eşder, T., Çiçekli K., Sarıkaya H., Yakabağı A.,
• Aliağa (İzmir) yöresinin jeolojisi ve
• jeotermal enerji olanakları. MTA Rapor No: Jt-94.
• Foumier, R.O. and Truesdell, A.H., 1973. An em- pirical Na-K-Ca geothermometers for natural waters. Geochimica et Cos- mochimica Acta, 37, 1255-1275.
• Giggenbach, W.F., Gonfiantini R., Jangi B.L. &
• Truesdel A.H., 1983. Isotopic and Che
• mical Composition of Parbati Valley
• Geothermal Discharges, NW Himalaya,
• Indiana. Geothermics. V.5, pp.51-62.
• Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal So- lute Equilibria. Derivation of Na-K- Mg-Ca Geoindicators. Geochim. et Cosmochim. Acta. V.52, pp.2749-2765.
• Helgeson, H.C., 1969. Thermodynamics of hydrothermal systems at elevated tem- peratures and pressure. American Jo- urnal of Science 267, 729-804.
• Helgeson, H.C, Kirkham D.H., 1974a. Theo- retical prediction of the thermodyna- mic behavior of aqueous electrolytes at high pressures and temperatures. II Summary of the thermodynamic/elect- rostatic properties of the solvent. Am. J. Sci. V.274, pp.1189-1198.
• Helgeson, H.C, Kirkham D.H., 1974b. Theo- retical prediction of the thermodyna- mic behavior of aqueous electrolytes at high pressures and temperatures. II Debye-Hückel parameters for activity coefficients and relative partial molar properties. Am. J. Sci. V.274, pp.1199- 1261.
• Helgeson, H.C, Delany J.M., Nesbitt H.W., Bird D.K., 1978. Summary and critique of the thermodynamic properties of rock forming minerals. Am. J. Sci. 278A, pp.1-229.
• Helgeson, H.C., Kirkham D.H., Flowers G., 1981.
• Theoretical prediction of the thermody
• namic behavior of aqueous electrolytes
• at high pressures and temperatures. IV
• Calculation of activity coefficients, os
• motic coefficients and apparent partial
• molal and standard relative partial mo
• lar properties to 600°C and 5 kb. Am. J.
• Sci. V.281, pp.1249-1516.
• Helvacı, C., Ersoy, Y., Sözbilir, H., Erkül, F., Sü- mer, Ö. and Uzel, B., 2009. Geoche- mistry and 40Ar/39Ar geochronology of Miocene volcanic rocks from the Karaburun Peninsula: Implications for amphibole-bearing lithospheric mant- le source, Western Anatolia. Journal of Volcanology and Geothermal Research 185, 181–202.
• Irvine, T. N. and Baragar W.R.A., 1971. A gui- de to the chemical classification of the common volkanic rocks. Canadian Jo- urnal of Earth Science, 8, 523-548.
• Kaya, O., 1978. Ege kıyı kuşağı (Dikili- Zeytindağ-Menemen-YeniFoça) Neojen stratigrafisi. Ege üniversitesi Fen Fakül- tesi Monografiler serisi No:17.
• Kaya, O., 1979. Ortadoğu Ege çöküntüsünün (Neojen) stratigrafisi ve tektoniği. Tür- kiye Jeoloji Kurumu Bülteni, şubat.1979, cilt:22, s:1, s:35, Ankara.
• Kaya, O., 1983. Tersiyer sırt yitmesi: Doğu Ege bölgelerinin yapısı ve magmatikliği için olasılı bir mekanizma. Türkiye Jeoloji Kurumu, Batı Anadolu’nun genç tekto- niği ve volkanizması paneli. 39-58.
• Kistler, R.W., Evernden, J.F., ve Shaw, R.H., 1971. Sierra Nevada Plutonics cycle: Part I., Origin of composite granitic batholits: Geol. Soc. Amer. Bull., 82, 853-868.
• Marini, L., Cioni R.& Guidi M., 1997. Water che- mistry of San Marcos Area, Guatemala. Royal Astronomical Society 30, 109,185.
• Leach, D.L., 1994, Genesis of the Ozark Missis- sippi Valley-type metallogenic province, in Fontebote, L. and Boni, M., eds., Se- diment Hosted Zn-Pb Ores, Springer- Verlag, p.104-138.
• Mc Kenzie, D.P., 1972, Active tectonics of the Al- pin - Himalayan Belt : The Aegean sea and surrounding regions : Geophys.
• Jour. Roy. Astr. Sock. , 5, 217-254.
• Mutlu, H., 1998. Chemical geothermometry and fluid-mineral equilibria for the Ömer- Gecek thermal waters, Afyon area, Tur- key; Journal of Volcanology and Geother- mal Research, v.80, no:3-4, pp.303-321.
• Müller, S., Kahle H.G. ve Barka A., 1997. Pla- te tectonic situation in the Anatolian- Aegean region. In: Schindler C., Pfister M. (Eds.), Active tectonics of Nort- hwestern Anatolia-The Marmara Poly- project, VDF, Hoschschulverlag AG an der ETH, Zürich, 13-28.
• Nicholson, K., 1993. Geothermal Fluids; Che- mistry and Exploration Techniques. Springer- Verlag Berlin Heidelberg.
• Özkan, R., 2004., Aliağa (Güzelhisar) jeotermal sahasının jeolojisi ve hidrotermal alte- rasyonları. Yüksek Lisans Tezi. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitü- sü, İzmir (Yayımlanmamış).
• Perkins, E. H., , Kharaka, Y. K., Gunter, W. D., and , DeBraal, J. D., 1990. Geoche- mical modeling of water—rock Inte- ractions using SOLMINEQ.88 chapter (book). Chemical Modeling of Aqueous Systems II edts. Melchior, D. C., Bas- sett, R. L. American Chemical Society
• Şener, M., Gevrek A. İ., 2000. Distribution and significance of hydrothermal alterati- on minerals in the Tuzla hydrothermal system, Çanakkale, Turkey. Elsevier Jo- urnal of Volkanology and Geothermal Research V:96 (2000) pp:215/228.
• Şengör, A.M.C., 1979. On some 50% extension in the Aegean area and its implications for orogenic reconstructions in the Ta- urides, Rapp. Comm. Int. Mer. Mediter- ranean, 25/26, 2a, 41-42p.
• Şengör, A. M. C., 1980. Türkiye’nin neotekto- niğinin esasları (Fundamentals of the neotectonics of Turkey). Publication of Geological Society of Turkey, 40p.
• Şengüler, İ., Şener M., Kök M.V., 2000. Paleo- temperature analysis of Aliağa (İzmir,
• Turkey) Geothermal Field. Energy Sour
• ces, v.22, pp.357-362.
• Tokay, M., 1973. Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun Gerede ile Ilgaz arasındaki kısmında je- olojik gözlemler. Kuzey Anadolu Fayı ve Deprem Kuşağı Sempozyumu, MTA ya- yını, s:12-29.
• Wedepohl, K. H., Correns C.W., Shaw D.M., Tu- rekian K. K., Zemman J., 1974. Hand- book of Geochemistry: Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.
• Yıldırım, N., 1991. Aliağa jeotermal alanında su kimyası uygulamaları, MTA Raporu, Ra- por no:Jeo-85.