Hipersalin Acıgöl'ün (Denizli) hidrojeokimyasal özellikleri ve uzaktan algılama yöntemleri ile değerlendirilmesi
Hydrogeochemical properties of hypersaline Lake Acigol (Denizli) and evaluation using remote sensing methods
Yazar: MUHİTTİN KARAMAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SUAT TAŞDELEN ; PROF. DR. MURAT BUDAKOĞLU
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Acıgöl = Acıgöl ; Hidrojeokimya = Hydrogeochemistry ; Nadir toprak elementleri = Rare earth elements ; Spektral reflektans = Spectral reflectance ; Su jeokimyası = Water geochemistry ; Tuz = Salt ; Tuzluluk = Salinity ; Uydu görüntüleri = Satellite images ; Uzaktan algılama = Remote sensing ; Çökeller = Sediments

Özet:
Acıgöl; Na-Cl-SO4 tipinde, tektonik, alkali, mezotrofik-hiperötrofik, mesosalin-hipersalin bir göldür. Yarı kurak iklime sahip göl, meteorolojik olaylardan doğrudan etkilenir. Yağışlı-kurak dönem geçişinde göl hacminin %25'i buharlaşırken göl alanında %55-61 oranında küçülme gerçekleşir. Evaporatif konsantrasyon, evaporitlerin çözünümü ve tekrar çökelimi, göl kimyasını şekillendiren en önemli kimyasal olaylardır. Ayrıca biyo-jeokimyasal olayların etkisinde, karbonat çökelimi ve çözünümü,  ikincil karbonat gelişimi, katyon değişimi,  silikat bozunumu gibi olaylar gölün jeokimyasını etkiler.  Gölde evaporitlerin çözünmesi ve sülfit minerallerinin oksitlenmesi, buna karşın sülfatın sedimanter olarak depolanması arasında dinamik bir denge sülfatın izotopik kompozisyonunu kontrol eder. İklim koşulları, biyojeokimyasal döngüler, suların fiziksel özelliklerindeki değişim ve redoks koşulları, gölü besleyen sular, güncel evaporitleşme sonunda yüzeyde efloresant gelişimi-çözünümü, mineral çökelim-çözünüm reaksiyonları gölün hidrojeokimyasının farklılaşmasına neden olur. Gölün soğuk dönemdeki evaporatif evrimi, sıcak-ılıman dönemdeki evaporatif evriminden farklıdır. Kimyasal sedimantasyonla birlikte gölü çevreleyen litolojik birimlerin güncel göl sedimanlarının major element jeokimyasını denetlediği gölde düzenli istiflenme bölgelerinde yıllık sedimantasyon hızı 0,029 g.cm-2.y-1'dir. Gölü çevreleyen sular, meteorik kökenli, evaporitlerin çözündüğü ve tatlı-bikarbonatlı suların karışımının olduğu sulardır. Gölü besleyen suların beslenimi yağışlarla birlikte kar sularıdır. Sedimanlardaki NTE ve diğer iz element zenginleşmesi, fillosilikatlar başta olmak üzere K-feldispat vd. Al-silikatların kontrolündedir. Hiperspektral uydu görüntüleriyle gölün yağışlı-kurak döngüsünün izlenmesinde Proba-NDWI, tuzluluğunun izlenmesinde ONDLSI  indisleri kullanılabilir. Hiperspektral uydu görüntüsünden elde edilen göl suyu spektrumunun kızıl ötesi bölgesinde 700-788nm arasındaki emilimde tuzluluk etkisi belirgindir. Tuzlu göllerin evaporitleşme-çözünme döngüsünün izlenmesinde çok zamanlı uydu görüntüleri kullanılmalıdır.

Abstract:
Acıgöl is a Na-Cl-SO4 type, tectonic, alkaline, mesotrophic-hypereutrophic, mesosaline-hypersaline lake. The lake, which has semi-arid climate, is directly affected by meteorological events. Some 25% of the lake volume evaporates during the transition period between dry and pluvial periods; the lake area also shrinks by 55-61%. Evaporative concentration, dissolution and re-precipitation of evaporite are the most important chemical events that affect the chemistry of the lake. Moreover, under the influence of biogeochemical events, precipitation and dissolution of carbonates, growth of secondary carbonates, cation exchange, and silicate weathering have an impact on the geochemistry of the lake. The dynamic equilibrium between the dissolution of evaporites in the lake and the oxidation of sulphide minerals allowing the deposition of sulfate as sediments controls the isotopic composition of the sulfate component. Climate conditions, biogeochemical cycles, change in the physical properties of the water and redox conditions, water feeding the lake, evolution and dissolution of efflorescence on the lake surface as a result of current evaporation, mineral precipitation and dissolution reactions can all lead to differentiation of the hydro-geochemistry of the lake. Evaporative evolution in the cold period of the lake is different from evaporative evolution in the warm-temperate period. Major element geochemistry is controlled by recent lake sediments, which belong to lithologic units surrounding the lake and are formed by chemical sedimentation having an annual sedimentation rate of 0.029 g.cm-2.y-1. Water surrounding the lake has a meteoric origin where dissolution of evaporites and a fresh-bicarbonate water mixture are observed. Water feeding the lake is fed by rainfall and snowmelt waters. REE and trace element enrichment in the sediments is controlled by K-feldspar, Al-silicates and, especially, phyllosilicates. Proba-NDWI may be used for observing dry and pluvial cycle of the lake with hyperspectral satellite images, and besides, ONDLSI can be used for tracking salinity. The salinity effect is apparent in the absorption between 700-788nm ranges of the infrared region of the lake water spectrum, which are obtained from hyperspectral satellite images. Multi-temporal satellite images should be used to research evaporation-dissolution cycle of saline lakes.