Bolu havzası eosen bitümlü şeyllerinin hidrokarbon potansiyeli ve iz element dağılımlarının belirlenmesi
Investigation of hydrocarbon potential and trace element distributions of eocene bituminous shales in Bolu basin
Yazar: DEMET BANU KORALAY
Danışman: PROF. DR. ALİ SARI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bolu Havzası Eosen bitümlü şeyllerindeki organik jeokimyasal çalışmalar organik madde miktarı ve hidrokarbon üretme potansiyeli, organik madde tipi, organik maddenin olgunluğu, organik fasiyes incelemeleri, gaz kromatografi (GC), gaz kromatografi-kütle spektrometre (GC-MS), karbon izotop (?13C) ve XRD incelemeleri yönünden değerlendirilmiştir. Bolu havzası bitümlü şeyllerinin ?çok iyi ve mükemmel? derecede kaynak kaya potansiyeline sahip olduğu, organik madde tiplerinin ?Tip I ve Tip II? kerojenden oluştuğu, olgunlaşma derecesinin ?olgunlaşmamış-erken olgun? aşamada olduğu belirlenmiştir. Gaz kromatografi (GC), gaz kromatografi-kütle spektrometre (GC-MS), karbon izotop (?13C) incelemeleri ve organik fasiyes incelemelerine göre Bolu Havzası bitümlü kayaçlarının suboksik-anoksik bir ortamda çökeldiği sonucuna varılmıştır. Bitümlü kayaç örneklerinde tanımlanan başlıca kil mineral türleri; simektit, klorit, illit ve kaolinittir. İllit kristalinite (IC) indeks değerleri ve keskinlik oranları (SR) ?ankizon? u işaret etmektedir. Örneklerin XRD kil fraksiyonu çıktılarında simektitin bulunması ve organik jeokimyasal analizler sonucu olgunlaşma derecesinin henüz ?olgunlaşmamış-erken olgun? aşamada olması kaynak kayacı oluşturan bitümlü şeyllerin henüz yeteri kadar gömülmemiş olduğunu gösterir. İllit kristanite (IC) indeks değerlerine göre ankizonu işaret eden illitlerin farklı bir ortamdan taşınmış olabileceği düşünülmektedir. Bolu havzası bitümlü kayaçlarında yapılan inorganik jeokimyasal çalışmalar sonucunda organik karbonun (Corg) yanısıra iz element jeokimyası incelemeleri ile Mo, Cu, Pb, Zn, Ni, Co, Mn, Fe, As, U, Sr, V, P, Cr, Mg, Ba ve Na elementlerinin ortalama şeyl ve karbonatlara göre zenginleştiği görülmektedir. Bolu havzasında zenginleşen elementlerden Mo, Ni, Co, Cr, Zn, Cu, V ve U ` un organik kökenli olduğu sonucuna varılmıştır. Fe, As, Ba, Na, S, Pb, Mn, P, Sr ve Mg' un kaynağının ise havzada sedimanter birimlerle birlikte gözlenen volkanik ve volkano-sedimanter kaya toplulukları, deniz suyundan element katkısı, akarsularla girdi, hidrotermal girdi, ve çok az da olsa rüzgarlarla taşınmanın etkisinin olduğu düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: Bitümlü şeyl, Bolu Havzası, GC-MS, iz element, jeokimya

Abstract:
Organic geochemical studies of the Eocene bituminous shales in the Bolu Basin have been evaluated because of their quantity of organic matter, potential of hydrocarbon production, organic matter type and maturity of organic matter. For this organic facies studies, gas chromatography (GC), gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS), carbon isotope (?13C) and XRD analyses have been performed. The result of these analyses indicate that bituminous shales in the Bolu Basin are ?very good and excellent? degree of source rock potential, organic matter types have composed of ?Type I and Type II? kerogene, degree of maturity has been ?immature-early mature?. Bituminous rocks in the Bolu Basin have deposited in an suboksic-anoksic environment according to GC, GS-MS, carbon isotope investigations and organic facies investigations. Mainly clay mineral spices recognised in the bituminous rock samples have been simectites, chlorite, illite and kaolinite. Illite crystallinity (IC) index values and sharpnes ratios (SR) have pointed out anchizone. XRD clay fraction outputs of samples have got simectite and results of the organic geochemical analyses have got ?immature-early mature? stage of the samples. These results show bituminous shales that have been generated source rock have not got enough buried. According to illite crystallinity (IC) index values, it has thought that illites pointing out anchizone might have been moved from a different place. At the result of inorganic geochemical studies of the bituminous rocks in the Bolu Basin have been considered to enriched according to average shale and carbonate rocks as well organic carbon (Corg), trace element geochemistry investigations and Mo, Cu, Pb, Zn, Ni, Co, Mn, Fe, As, U, Sr, V, P, Cr, Mg, Ba and Na. Trace elements which have been enriched in the Bolu Basin are Mo, Ni, Co, Cr, Zn, Cu, V and U have organic source. Fe, As, Ba, Na, S, Pb, Mn, P, Sr and Mg sources have been considered to effection of the volcanic and volcano-sedimentary rock groups with sedimentary units in the Basin, element contribution from the sea water, stream water input, hydrothermal input and slightly carrying the winds.Key Words: Bituminous shale, Bolu Basin, GC-MS, trace element, geochemistry