Derindere ve Çeltikli sahalarında (Bismil doğu'su, Diyarbakır) Dadaş formasyonunun kil mineralojisi, inorganik ve organik jeokimyasal özellikleri
Clay mineralogy, inorganic and organic geochemical characteristics of Dadaş formation of Çeltikli and Derindere area (The east of Bismil, Diyarbakir)
Yazar: ÜMİT IŞIK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. DİCLE BAL AKKOCA
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada TPAO tarafından Derindere ve Çeltikli Sahalarında (Bismil Doğu?su, Diyarbakır) açılan Derindere?1 ve Çeltikli?1 sondaj kuyularında kesilmiş olan Dadaş Formasyonu?na ait kesinti şeyl örneklerinin tüm kayaç mineralojisi, kil mineralojisi, inorganik ve organik jeokimyasal özellikleri incelenerek bu birimin hidrokarbon kaynak kayası olabilme özellikleri belirlenip, bu kuyularda şeyl gazı veya kaya gazı üretebilmek için bazı parametreler irdelenmeye çalışılmıştır.
İnceleme konusu olan Derindere ve  Çeltikli sahaları Diyarbakır ili sınırlarında olup (Bismil ilçesi sınırlarında), Batman iline daha yakındır. İnceleme alanında Ordovisiyen-Oligosen aralığında bir çok birim mevcut olup bunlar Geç Miyosen yaşlı  Şelmo Formasyonu tarafından örtülmektedir. Çalısma konusunu oluşturan Alt Siluriyen-Alt Devoniyen yaşlı Dadaş  Formasyonu, sığ denizel bol organik malzemeli kumlu-siltli karbonat, marn ardalanması ve şeyllerden oluşur.
Örnekler X-ısınları analiz yöntemi ile incelenmis ve tüm kayaç ve kil fraksiyon mineralleri tespit edilmistir. Tüm kayaç analiz sonuçlarına göre feldispat, dolomit, kalsit, kuvars, killer her iki sahada en yaygın minerallerdir. Kil fraksiyon analizinde illit hakim mineral olup kaolinit ve illit-smektit bulunmaktadır. İllit kristalinite değerleri her iki sahada diyajenetik  zonu belirtmektedir.
Jeokimyasal incelemelerde korelasyon analizleri sülfid, silikat ve oksit element birlikteliklerini ortaya koymuştur. Her iki sahada  örneklerin tümünün şeyl jeokimyasına uyduğu görülmüştür. Derindere?1 ve Çeltikli?1 sondaj kuyularında kesilmiş Dadaş Formasyonu?na ait kesinti şeyl örneklerinin inorganik jeokimyasal verileri incelendiğinde her iki sondaj kuyusunda kesilmiş olan örnekler birbirinin yanal devamı niteliğindedir. Bununla birlikte major oksit, iz element ve nadir toprak elementleri bazı seviyelerin 250?300 m?lik bir kot farkıyla Derindere?1 ile Çeltikli?1 sondaj kuyularında kesilmiş kesinti örneklerin inorganik jeokimyasal açıdan benzer olduğu görülmektedir. Bu benzerlik nadir toprak elementlerinin Kuzey Amerika Şeylleri?ne (NASC) normalize diyagramında da görülmektedir.
Her iki sondaj kuyusunda kesilmiş kesinti şeyl örneklerinin TOK değerlerine bakıldığında örneklerin organik maddece ?orta zenginlikte? olduğu, organik madde miktarının istifin tabanına doğru artarak en bol miktara ulaştığı ve üst seviyelerde organik madde miktarının azaldığı ve minimuma düştüğü gözlenmektedir. 
Her iki sondaj verilerinde S2-TOK, Hİ-Oİ ve Hİ-Tmax kerojen sınıflama grafiklerinde örneklerin çoğunluğu Tip III, az bir kısmı da Tip II kerojen alanında yer almaktadır. Kesinti şeyl örnekleri için S2/S3 Kerojen Tipi oranına göre istifin genel olarak petrol-gaz (karışık) türetebilecek özellikteki bir kerojeni işaret ettiği görülmüştür.
Sondaj kuyuları genel olarak ele alındığında TOK artışına paralel olarak U, V, Ni, Cu, Ag, Mo, Sb, Cd ve Se gibi bazı iz elementlerin ortamda zenginleştiği görülmüştür. 
Kuvars+kalsit gibi kırılganlığı arttıran minerallerin miktarı, Tmax (olgunlaşma) ve Toplam Organik Karbon (TOK) miktarının artttığı Derindere?1 sondaj kuyusunda kesilmiş Dadaş Formasyonu?nun 3020 ile 3050 metreleri arası, diğer seviyelere göre daha çatlatılabilir, Çeltikli?1 sondaj kuyusunda kesilmiş Dadaş Formasyonu?nun 2760 ile 2790 metreleri arası, diğer seviyelere göre daha çatlatılabilir olduğu söylenebilir.

Abstract:
In this study, mineralogy, clay mineralogy, inorganic and organic geochemical characteristics and  the hydrocarbon source rock characteristics for shale gas or rock gas of Dadaş Formation are examined. 
The study area is located at Derindere and  Çeltikli area which is the border of Diyarbakır city, and closer Batman. A lot of units in the study area is available, range from the Ordovician-Oligocene, which  covered by Upper Miocene aged Şelmo Formation. Lower Silurian-Lower Devonian aged Dadaş  Formation which composed the study subject is formed by shallow marine sandy-silty carbonate and marl sheyl alternation with high organic material.
The samples which were taken along sections were analysed by X-ray analysis method and whole rock and clay fraction minerals were determined. According to whole rock analysis results, feldispar, dolomite, calcite, quartz, clays are the common minerals in the studying area. In clay fraction analysis, illite is found as a dominant mineral, and it is companied by the other clay minerals kaolinite, serpantine, and smectite-illite. Illite crystallinity values indicate diagenetic zone in the two area. İnorganic geochemical data from analyzed samples of Derindere-1 and Çeltikli-1 areas of Dadaş Formation show that each borehole is a continuation of each other. Major oxide, rare earth elements and trace elements in some of the levels of Çeltikli-1 and Derindere-1 drilling holes are similar with a 250-300 m code difference. The normalized diagram of rare earths to the North American Shales (NASC) is also showed this similarity.
Each of the two areas, Dadaş Formation shale samples are 'middle rich' according to the value of organic matter TOK, which is the most abundant amount increased amount of organic matter reaches the end of the sequence, and at the upper levels decreased and the minimum is observed. 
S2-TOC, and HI-Tmax of HI-OI kerogen classification charts show that  the majority of the samples are in Type III, at least one part is at the  Type II kerogen in the each of the two areas. Average rate of S2/S3 Kerogen Type for shale samples was calculated and showed that in general, oil and gas (mixed)  kerogen characteristics were pointed out.
In drilling holes,  the general increase as U, V, Ni, Cu, Ag, Mo, Sb, Cd and Se were enriched with the enriched of  TOC values.
Considering the higher amount of quartz + calcite minerals, Tmax (maturation), and Total Organic Carbon (TOC), between 3020 and 3050. meters levels could be crack in Derindere-1 borehole, 2760 and 2790  meters levels could be crack in Çeltikli-1 borehole compared to the other levels.