Pliyosen yaşlı Ilgın (Konya) kömürlerinin biyomarker özellikleri
Biomarker characteristics of pliocene coals, Ilgin (Konya)
Yazar: FAGAN KHALILOV
Danışman: PROF. DR. ORHAN ÖZÇELİK
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında Ilgın (Konya) bölgesindeki Pliyosen yaşlı Dursunlu Formasyonu kömürlü birimlerinin organik jeokimyasal-petrografik özellikleri (paleoortam-paleoiklim özellikleri, organik maddenin olgunlaşma düzeyi, kaynak kaya potansiyeli ve kömürleşme derecesi) üzerinde incelemeler yapılmıştır. Havzadaki Pliyosen yaşlı birimler kiltaşı (beyaz, sarı ve yeşil), marn, kumtaşı ve yer yer linyit damarlarından oluşmaktadır.
Pliyosen yaşlı Dursunlu Formasyonun ait kömür birimlerinin TOC miktarı % 40,11-49,62 (ort. % 45,21), olgunlaşma düzeyi olgunlaşmamış (Tmax, ort. 416 0C) ve kerojen türü Tip III kerojen olarak tespit edilmiştir. İncelenen örnekler potansiyel kaynak kaya özelliği görtermektedir. Fakat henüz gaz/petrol oluşturacak kadar olgunlaşma göstermemiştir.
Biyomarker jeokimyası verilerinden elde edilen değerler vasıtasıyla Konya-Ilgın kömürlerinin kömürleşme süreci ile paleoortam özellikleri incelenmiştir. N-alkan ve isoprenoid, steran, terpan, monoaromatik steroid, triaromatik steroid, fenantren ve dibenzotiyofen verileri karasal ve gölsel alg içeren organik maddenin paleobataklıkta birlikte çökelim gösterdiğini ve turbalaştığını işaret etmekte olup anoksik koşullar sunmuştur. İncelenen örnekler olgunlaşmamış-erken olgun aralıkta değişim göstermektedir. CPI-OEP indekslerinden elde edilen parametrelere göre çalışma sahasına ait örneklerin olgunlaşmamış-erken olgun aralıkta olduğu belirlenmiştir. Ayrıca Gaz kromatogramlarında belirlenen UCM organik maddenin olgunlaşmamış düzeyde olduğuna ve biyodegredasyona uğradığını göstermektedir.
Çalışma sahasına ait örnekler üzerinde yapılan petrografik analiz verilerine göre baskın maseral grubunu hüminitler (% 62-73) oluşturmaktadır. Hüminit grubundan başka az miktarda liptinit (% 2-4) ve inertinit (% 8-14) grubu maserallerine de rastlanılmaktadır. Ayrıca kömür birimlerinde pirit (% 3-5) ve kil-silikat (% 13-18) miktarları da yüksek değerlerde gözlemlenmiştir. Pliyosen yaşlı Dursunlu Formasyonun ait kömür birimlerinin vitrinit/hüminit yansıma (Ro) ölçümleri % 0,3667-0,3850 arasında olup olgunlaşmamış organik maddeye işaret etmektedir.
Dursunlu Formasyonu kömür birimlerinin element analiz verilerine göre karbon (C)miktarı % 52,01-56,70, hidrojen (H) miktarı % 3,48-3,86, oksijen (O) miktarı ise %20,27-25,05, azot (N) miktarı %0,84-1,43 ve kükürt (S) miktarı ise % 4,95-6,44arasında değişim göstermiştir. Ayrıca elementel analiz verileri kullanılarak atomik H/C (0,78-0,82) ve O/C (0,26-0,33) değerleri hesaplanmıştır. Van Krevelen diyagramına göre de kömür örneklerinin organik madde tipi III. Tip kerojen ve "Linyit ve Alt Bitümlü Kömür" sınıfında olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, organic geochemical and petrographic properties of the coal-bearing strata of the Pliocene Dursunlu Formation (Ilgın-Konya) were investigated. The Pliocene units consist of a package of conglomerate, sandstone, mudstone, clay, claystone, coal and marl in the study area.
The TOC amount of coal of the Pliocene Dursunlu Formation was determined as 40.11-49.62 wt. % (average 45.21 wt.%), immature level (Tmax, average 416 0C), and kerogen type Type III kerogen. The samples evaluated show the characteristics of potential source rocks. However, they were the immature stage for gas/oil production.
Coalification and paleoenvironmental characteristics of the coal-bearing strata were examined using the values obtained from biomarker geochemistry data. The n-alkane and isoprenoid values, sterane, terpane, monoaromatic steroid, triaromatic steroid, phenanthrene and dibenzothiophene distributions obtained from the coal indicate that organic matter containing terrestrial and lacustrine algal showed deposited peatified in paleswamp and presented anoxic conditions. Coals examined has changed in the immature-early mature stage. According to the parameters obtained from the CPI-OEP indices, it was determined that the samples belonging to the study area were in the immature-early mature stage. In addition, the UCM determined in the gas chromatograms shows that the organic matter is immature and biodegraded.
According to the petrographic analysis data carried on the samples belonging to the study area, the dominant maceral group consists of huminites (62-73%). There is also a small amount of liptinite (2-4%) and inertinite (8-14%) group macerals other than the huminite group. Also pyrite (3-5%) and clay-silicate (13-18%) the amounts were observed at high values in coal-bearing strata. The vitrinite/huminite reflection (Ro) measured on the coal samples are between 0.37-0.38% and indicating immature organic matter.
According to the elemental analysis data of coal samples, carbon (C) varied from 52.01% to 56.70%, hydrogen (H) varied from 3.48% to 3.86%, oxygen (O) varied from 20.27% to 25.05%, nitrogen (N) varied from 0.84% to 1.43%, and sulfur (S) varied from 4.95% to 6.55%. In addition, using the elemental analysis data, atomic H/C (0.78-0.82) and O/C (0.26-0.33) values were calculated. By using a Van- Krevelen diagram, the organic matter type of the coal samples is type III kerogen and it has been determined the "lignite and sub-bituminous coal" stage.