Tuz Gölü havzası geç paleosen yaşlı birimlerin jeokimyası ve diyajenetik özellikleri
Diagenetic and geochemical properties of the late paleocene-aged units in the Tuz Gölü basin
Yazar: TURHAN AYYILDIZ
Danışman: PROF. DR. NURETTİN SONEL
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2000
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Diyajenez = Diagenesis ; Geç paleosen = Late paloeocene ; Hidrokarbonlar = Hydrocarbons ; Tuz gölü havzası = Salt lake basin

Özet:
İnceleme alanı Orta Anadolu havzaları içerisinde yer alan 10 km kalınlıkta sedimanla dolmuş büyük bir depolanma alanıdır. Kretase - Orta Eosen zaman aralığı denizel, sığ denizel ve karasal sedimanlarla, Orta Eosen sonrası karasal klastiklerle karakteristiktir. Bu tez çalışması. Tuz Golü Havzası olarak çizilen sınırlar içerisindeki Geç Paleosen yaşlı denizel kırıntılı seviyelerin jeokimyasal ve diyajenetik özelliklerini belirlemeye yöneliktir. Geç Paleosen yaşlı seviyeler bölgede yflzeyeleyen Kırkkavak ve Karapınaryaylası formasyonları içerisinde değerlendirilmektedir. Genelde kalın şeyi, ince - orla tabakalı tfirbiditik kumlası, çakıltaşı ve volkanik kayaçlardan oluşmaktadır. Kumtaşlanna ait yapılan değerlendirmeler çoğunluk arkozik ve litik arenitlerden oluştuğunu göstermektedir. Havza içerisinde yüzeylediği alanlarda allında ve üstünde bulunan seviyelerle uyumludurlar. Karapınaryaylası Formasyonu tabanında yersel uymsuzluk belirlenmiştir. Kaim tabakalı şeylli seviyelerin Toplam Organik Karbon sonuçları zayıflan iyi dereceye kadar değişmekte olup genelde orta derecede kaynak kaya özelliği göstermektedir. Bu verilere karşılık jenetik potansiyel değerleri zayıf kaynak kaya sınırlan içerisindedir. Olgunlaşma değerleri az olgundan olguna kadar değişmekte fakat genelde olgunlaşma zonunda bulunmaktadır. Kerojen tipi baskın olarak Tip III ve / veya IV, fasiyes tipi ise CD, D ve muhtemel C fasiyesinden oluşmaktadır. Yapılan değerlendirmeler organik maddenin allerasyona uğradığını göstermekledir. Ayrıca, GC- MS analiz sonuçlarında yüksek miktarda Phlalals gözlenmesi ve tricyclic C23 / hopane C30 oram sonucu bakteri aktîvitesini işaret etmektedir. Yapılan organik ve inorganik jeokimya değerlendirme sonuçlarına göre organik maddeler denizel şartlarda ve indirgen ortamda çökelmiştir. Haymana - Polatlı bölümünde yüzeyleyen bitümlü kumlası seviyelerinin göstermiş olduktan jeokimyasal karakterler kalıntı petrollerin benzer bir kaynak kayadan türediğini işaret etmekledir. Kalıntı petrollerin olgunlaşma ve izotop verileri torumun muhtemelen Kretase - Tersiyer sınırında fakat muhtemelen Tersiyer yaşlı denizel bir kaynak kayadan türediğini göstermektedir. Havzada açılan kuyuların Paleosen seviyelerine ait örneklerin organik jeokimyasal değerlendirmesi yapılmıştır. Sonuç olarak Eskipolatlı - 1 kuyusu örnekleri zayıf- orta, Aktaş -1 kuyusu orta, Aksaray - 1 ve Sultanhanı - 1 kuyularından ise iyi derecede kaynak kaya verileri elde edilmiştir. Bu değerlendirmeye göre Aksaray ve Sultanhanı birinci derecede, Aktaş sahası ise ikinci derecede hidrokarbon aramalar için hedef alanlar olarak görülmektedir. İncelenen seviyelere ait kumlası ve çakıltaşı seviyelerine ait örneklerin gözeneklilik ve geçirgenlik değerleri sınır değer altındadır. Bu durumda incelenen seviyeler oluşabilecek hidrokarbon için uygun hazne kaya değildir. Fakat Karapınar sahasında kesilen tüllü seviyenin test edilmesi tavsiye edilebilir. Diyajenetik tarihçe içerisinde sıkılaşma, çimenlolanma, kuvars ve feldspat üzere büyüme ve olijenetik kil oluşumları rezervuar özelliklerini tahrip etmiştir, ikincil olarak gelişen çatlak ve kırıklar ise karbonat eriyikleri tarafından doldurulmuştur. Yapılan çalışmalar sonucunda inceleme konusunu oluşturan seviyelerin hidrokarbon oluşumu için uygun şartlan taşıdığı ortaya konulmuştur. Ayrıca Geç Paleosen yaşlı birimlerin şeylli - maralı seviyeleri bölgede yüzeyleyen bitümlü kumtaşlanndaki kalıntı petrollerin kaynak kayası olduğu tespit edilmiştir. Kırıntılı seviyeler hidrokarbon aramaları için hazne kaya olarak önem arzetmemekledir. Buna karşılık, Karapınar kuyularında kesilen volkano klastik seviyelerin test edilmesi düşünülmelidir.ANAHTAR KELİMELER: Tuz Gölü, Haymana, Bala, kaynak kaya, diyajenez, phtalats, Kırkkavak Formasyonu, Karapınaryaylası Formasyonu, organik jeokimya, hidrokarbon

Abstract:
The study area is situated within the central Anatolia and with infill of 10 km thick is the biggest depositional area. The Cretaceous to mid - Eocene time is characterized as marine, shallow marine, and continental sediments and mid - Eocene to recent is represented by continental elastics. The main purpose of this study is to determine geochemical and diagenetic properties of the late Paleocene marine sediments in the Tuz Golü basin. In the study area, the Paleocene units are widely outcropped to the northern portion of the Tuz Golü basin and, the units narrow to the east. The late Paleocene units are termed as Kirkkavak formation at the north and Karapınaryaylası formation at the northeast and east of the basin. The units consist of thick shale, thin to medium bedded turbiditic sandstone alternation, conglomerate, and volcanic rocks and their depositional environments are considered to be outer fan and basin plain sediments. Sandstone levels are composed of arkosic, lithic and calk - arenites. The lower and upper boundary of Kirkkavak Formation is conformably ovelain by Çaldağ and underlain by Eskipolath formations, and Karapınaryaylası formations; however, local basal unconformaties have been observed. Total Organic Carbon results show the thick bedded shale generally moderate source rock. However, in some cases, the unit shows weak to good source rock potential. Genetic potential values are within the weak source rock except two samples. Maturity values are marginally mature, however, immature to overmature values are also observed. Kerogen types are Type - III and / or Type - IV, and facies type comprise CD, D, and possibly C. Organic geochemical and petrographical results show that organic matter was altereted. In addition, high Phtalats and tricyclic Ca I hopaneC^ ratio results by GC-MS indicated that bacterial activity with organic matter. Organic and inorganic geochemical results show that organic matter was deposited in the marine environment with anoxic condition. The geochemical characterization of the bituminous sandstone levels within the northwest region indicate that residue oil yield the same source rock. Maturity and isotopic data show that residue oil was yield between Cretaceous and Tertiary boundary, possibly Tertiary marine source rock. Based upon organic geochemical study of the Paleocene shale at the Aktas-1 well is weak to moderate and Aksaray- 1 and Sultanham-1 wells are good source rock potential properties. Therefore, Aksaray and Sultanhani areas may have potential prospect for hydrocarbon exploration and Aktas area has slightly less prospect value. Porosity and permeability results of sandstone and conglomerate levels are very low. Therefore, these levels can not be considered as reservoir rocks. Reservoir properties were occupied with carbonate and iron oxide cementation, and quartz and leldspathic overgrowth, in addition to aulhigenic clays during diagenetic history. Joints and fissures of secondary porosity were also filled by carbonate and clay minerals. According to the organic geochemical study, it is proposed that late Paleocene units has hydrocarbon yield properties. It was also determined that residue oil generated torn the late Paleocene shale or / and marl rocks. Clastic facies can not be advanced as reservoir rocks for hydrocarbon exploration. However, it is proposed that the volcano - clastic which were drilled in the Karapınar wells should be tested. 2000, 241 pages Key Words: Tuz Gölü, Haymana, Bala, source rock, diagenes, Phtalats, Kirkkavak Formation, Karapınaryaylası Formation, organic geochemistry, hydrocarbon