Denizel kaynak kayaların n-alkan ve biyomarker karakteristikleri; seçilmiş kaynak kayalar üzerinde uygulanması
Characterization of marine source rocks by n-alkanes and biomarkers: Interpretation of selected samples
Yazar: EDGAR DAVID MOLINA COTE
Danışman: PROF. DR. REYHAN KARA GÜLBAY
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Denizel ortamda çökeldiği bilinen Çağlayan, Dereköy, Ziyarettepe, Karababa, Karaboğaz ve Dadaş formasyonlarının kaynak kaya karakteristikleri, n-alkan ve biyomarker verilerinin istatistiksel davranışlarını belirlemek amacıyla Piroliz/TOK, GC ve GC-MS analizleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen n-alkan, steran-terpan bileşenlerine cluster analizi uygulanmıştır. TOK içeriğine göre Dereköy Formasyonu çok iyi (mükemmel), Ziyarettepe, Dadaş, Karababa ve Karaboğaz formasyonları iyi ve Çağlayan Formasyonu orta-iyi kaynak kaya özelliğine sahiptir. Dereköy, Karababa ve Karaboğaz formasyonları baskın olarak Tip II kerojen içerirken, Çağlayan, Ziyarettepe ve Dadaş formasyonları Tip II-III kerojen içermektedirler. Karababa ve Karaboğaz formasyonları anoksik bir ortamda çökelmişken, Ziyarettepe ve Çağlayan formasyonları suboksik-oksik, Dadaş ve Dereköy formasyonları ise suboksik bir ortamda çökelmişlerdir. Piroliz, GC ve biyomarker verilerine göre Dereköy Formasyonu olgunlaşmamış, Çağlayan ve Karaboğaz formasyonları erken olgun ve Ziyarettepe, Karababa ve Dadaş formasyonları olgun özellik taşımaktadır. Elde edilen verilere göre Çağlayan, Dadaş ve Ziyarettepe formasyonları aktif kaynak kayalar olup, petrol gaz türetmiş ve halen petrol/gaz potansiyeline sahiptirler. Karababa ve Karaboğaz formasyonları aktif kaynak kayalar olup petrol türetmiş ve halen önemli oranda petrol türüm potansiyeli taşımaktadırlar. Dereköy Formasyonu ise olgunlaşmamış özellikte olduğu için henüz hidrokarbon türetmemiş olup, uygun koşullarda yeterli oldgunluğa eriştiğinde yüksek miktarda petrol türetebilecek potansiyel kaynak kayalardır. Cluster analizi sonucunda orta karbon numaralı n-alkanlar ile yüksek karbon numaralı n-alkanlar belirgin bir şekilde ayrılmışlardır. Terpanların cluster analizi sonucunda ise trisiklik terpanlar aynı grupta yer almış ve benzer faktörden etkilendikleri belirlenmiştir. Homohopanlar 22S ve 22R olarak iki grupta yer almış ve moretan 22R homohopanlara eşlik etmiştir. Steran bileşenleri ise cluster analizi sonucunda diasteranlar ve steranlar olarak ayrı gruplara ayrılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Kaynak kaya, denizel çökel ortamı, biyomarker, n-alkan, TOK, piroliz, istatistik.

Abstract:
To characterize the marine sources rock of the Çağlayan, Dereköy, Ziyarettepe, Karababa, Karaboğaz, and Dadaş geological formations. Pyrolysis/TOK, GC, and GC-MS analyzes were performed to determine the statistical behavior of the data for n-alkanes and biomarkers. Similarly, a sterane- Cluster analysis was applied to the terpene components. According to the results, the TOK content of the Dereköy Fm. is excellent, the Ziyarettepe, Dadaş, Karababa, and Karaboğaz Formations are good, and the Çağlayan Fm. has a good source rock characteristics. With respect to the type of organic matter, the Dereköy, Karababa and Karaboğaz formations are mainly Type II kerogen, the Çağlayan, Ziyarettepe and Dadaş formations contain Type II-III kerogen. By transitivity, the Karababa, and Karaboğaz formations were deposited in an anoxic environment, the Ziyarettepe and Çağlayan formations were deposited in between a sub-toxic and oxic, while the Dadaş and Dereköy formations were deposited in a sub-oxic. Based on pyrolysis, GC, and biomarkers results, the Dereköy Formation is immature, the Çağlayan and Karaboğaz formations are early maturing, and the Ziyarettepe, Karababa, and Dadaş formations are mature. The data indicate that the Çağlayan, Dadaş, and Ziyarettepe formations are active source rocks and are derived from oil/gas and still have potentiality. The Karababa and Karabogaz formations are active source rocks, produced oil and still have potentiality. Since the Dereköy Formation is immature, it has not yet generated hydrocarbons and, its potential source rocks could generate oil when it reaches the right conditions. As a result of the cluster analysis; the n-alkanes with a medium and high carbon number were clearly separated. The Tricyclic Terpenes were in the same group and are affected by similar factors. Homohopanes were included in two groups as 22S and 22R. Finally, the steranes components were divided into diasteranes and steranes. 

Key Words: Biomarkers, Gas Chromatography-Mass Spectrometry, Pyrolysis, Rock-Eval 6, Cluster analysis, Marine Formation, Geo-chemistry, Turkey, Geology.