Güvendik-malgaçemir (Aydın) arasında bulunan jeotermal suların hidrojeolojik, hidrojeokimyasal ve izotop jeokimyasal özellikleri
Hydrogeological, hydrogeochemical and isotope geochemical features of the thermal waters between güvendi̇k and malgaçemir (Aydin)
Yazar: SEDA ZEHRA ÇİFTLİK
Danışman: PROF. DR. NEVZAT ÖZGÜR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Güvendik-Malgaçemir arasında bulunan çalışma alanı Sultanhisar ilçe sınırları içinde Büyük Menderes kıtasal rift zonunun orta kısmında bulunur. Burada jeolojik istif Paleozoyik yaşlı Menderes masifi metamorfik kayaçları ile Orta Miyosen, Pliyosen ve Kuvaterner yaşlı tortul kayaçlardan oluşmaktadır. Çalışma alanında temel kayaçlar gnayslardır ve bunlar tedrici olarak mikaşistlere geçerler ve bazende mermerleri örterler. Bu yüzden onlar üzerinde örtü kayacı görevi üstlenirler. Mermerler sahada oldukça yaygın olup ince kalsit damarlı, erime boşluklu, yer yer dolomitik ve bazen muskovit ve serizit arakatkılıdırlar. Metamorfizma dolayısıyla karst boşlukları dışında gözeneklilik tamamen ortadan kalkmıştır.  Buna karşın yoğun tektonik olaylar nedeniyle kayaçlardaki geçirimlilik artmış ve böylece kayacın rezervuar kayaç özelliği artmıştır.

Çalışma alanında temeli oluşturan metamorfik kayaçlar Orta Miyosen yaşlı alttan üste doğru çakıltaşı,  kumtaşı, miltaşı ve kiltaşı olarak ardalanan tortullar tarafından uyumsuz olarak örtülmektedir. Sonuncular da yine uyumsuz olarak Pliyosen yaşlı tortullar tarafından örtülmektedir. Bu tortullar kiltaşı, killi kireçtaşı ve kumtaşı ardalanması şeklindedir. Kuvarternerde Pliyosen çökelleri üzerine uyumsuz olarak az tutturulmuş çakıltaşı, kumtaşı, çakıl, blok, kil, kum ve mil karışımından oluşan alüvyon, yamaç molozu ve travertenler gelmektedir.  

Hidrojeolojik olarak çalışma alanında Salavatlı, Güvendik ve Malgaçemir olmak üzere 3 (üç) sıcak su kaynağı bulunmaktadır. Bunlar D-B doğrultulu Büyük Menderes rift zonu faylarının denetiminde beslenen ve K-G doğrultulu faylarla sınırlanan alanda bulunmaktadır. Araştırma alanında Salavatlı ve yakın çevresinde açılan araştırma, üretim ve geri basma kuyuları dışında Malgaçemir-Güvendik arasında 850 m. derinliğe kadar ulaşan 2 (iki) adet sondaj kuyusu açılmıştır. 

Bunlardan biri 140 C° sıcaklığa ve 40 l/s debiye sahip bulunmaktadır. Bu yüzden çalışılan alanın jeolojisi güncellenmiş, özellikle sıcak sular ile etkileşimi olan rezervuar kayaçlarının petrografik tanımı yapılmış, bu rezervuar kayaçlarının kayaç-sıcak su etkileşiminden hasıl olan hidrotermal alterasyon  mineralojisi yoğun kayaç mikroskop çalışmaları ile ortaya çıkarılmıştır. Açılan kuyudan alınan su örneklerinde hidrojeokimyasal ve izotop jeokimyasal özellikler araştırmış  ve açılan kuyu baz alınarak  burada bulunan jeotermal sular hidrojeolojik olarak  modellenmiştir. 

İnceleme alanında bulunan sıcak sularda yaklaşık 53 mg/l değerine ulaşan  B⁺ᶟ değerleri söz konusudur ve bu değerler çalışma alanı Ege Denizi'ne yakın olduğundan doğrudan jeotermal sulara deniz suyu girişmi ile ilşkin olabilir. Ayrıca Malgaçemir-Güvendik arası jeotermal sularının rezervuar sıcaklığını belirlemede kuvars (buhar kaybı yok; Fournier,1977), kuvars (100 °C'de buhar kaybı var) ve kuvars en uygun jeokimyasal jeotermometre olmakta  ve 133°C ile 138 °C arasında değişen rezervuar sıcaklıkları vermektedir.

Abstract:
The study are between Güvendik and Malgaçemir is located within the boundaries of Town Sultanhisar in the middle part of continental rift zone of the Büyük Menderes. The geological sequence in the investigated area consists of Paleozoic metamorphic rocks of the Menderes Massif and Middle Mioecene, Pliocene and Quaternary sediments. The basement rocks in the area are the geneisses forming mica schists gradually and cover the marbles off an on. Therefore the gneisses can be considered as cap rocks. The marbles in the field are widespread and show calcite veins, karst holes, dolomitic composition and intercalations  with muscovite and sericite. 

Due metamorhism, the porosity in these rocks has been disappered  with exceptions of karst holes. In comparison, the permeability of the rocks increased due to intensively tectonics so that the reservoir features of the rocks increase. Stratigraphically, the metamorphic rocks as basemenr rocks in the investigated area are overlain by an intercalation of conglometrates, sandstones siltstones and claystones dicordantly. The last sequence is overlain by Pliocene sediments intercalated with claystones, cleyey limestones and sandstones discordantly. In Querternary, alluvium composed of conglomerates, sandstones, gravels, sand, block and clay and travertines overlie the Pliocene sediments discordantly.

Hydrogeologically, there are 3 (three) hot spings in the area, namely Salavatlı, Güvendik and Malgaçemir. These hot springs are fed and developed under the control of the E-W oriented faults and, it has been limited by the N-S oriented faults. With exceptions of the exploraition, production and reinjection wells in salavatlı and environs, there are 2 (two) wells with depth up to 850 m.

The one of these well has a reservoir temperature up to 140 C° and a flow rate up to 40 l/s. Therefore, geological mapping of the working area has been updated, the reservoir rocks having an interaction with thermal waters ere determined petrogaphically, hydrotermal alteration in connection with water-rock interactions was revealed by rock microscopial investigations, hydrogeochemical and isotope geochemical features of the thermal waters from the locations in the investigated area were clarified comprehensively and thermal waters in the study area were modelled. 

Hot water samples collected from Güvendik- Malgaçemir region assessed and identified that the B⁺ᶟ values at samples around 53 mg/l. This value may pertain to sea water interferance to the sample area, due to the close proximity to the Eagean Sea. On the other hand, quartz (no steam leakage and steam leakage at 100 C) is not the ideal geothermal parameter for identificaton of Malgaçemir- Güvendik reservoir water temperature. Different reservoir temperatures been measured between 133 C and -138C.