Batı Karadeniz bölgesi alt siluriyen yaşlı graptolitli şeyllerin hidrokarbon kaynak kayaç değerlendirmesi
Hydrocarbon source rock assessments of the lower silurian graptolitic shales in The Western Black Sea region
Yazar: İKBAL DİLEK KAVAK
Danışman: PROF. DR. İSMAİL HAKKI DEMİREL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Batı Karadeniz bölgesi = West Black Sea region ; Kaynak kaya = Source rock ; Organik jeokimya = Organic geochemistry

Özet:
Bu çalışmanın konusu Batı Karadeniz bölgesinde yüzeyleyen Alt Siluriyen yaşlı organik maddece ve graptolit fosilince zengin şeyllerin potansiyel hidrokarbon kaynak kayaç karakteristiklerinin araştırılmasıdır. Bu amaçla Hendek-Kocaali (Adapazarı), Ereğli-Gülüç Barajı (Zonguldak) ve İğdir-Örenköy (Boyabat-Kastamonu) yörelerinde üç ayrı stratigrafik istif incelenmiş ve toplam 26 şeyl örneği alınmıştır. Örnekler üzerinde organik jeokimya (Toplam Organik Karbon içeriği ve Rock-Eval Piroliz), XRD-Tüm Kayaç ve Kil Fraksiyonu Analizleri yapılarak, Alt Siluriyen şeyllerinin hidrokarbon kaynak kaya potansiyeli ve ısısal olgunluğu belirlenmeye çalışılmıştır.XRD-Tüm Kayaç analiz sonuçlarına göre bolluk oranı % 41.5 ile % 70.18 arasında değişen kil mineralleri ile % 19.59 - % 42.06 arasında yer alan mika mineralleri egemen iki bileşendir. Bunları, örnek içerisinde ortalama % 10 oranında kuvars, % 7 oranında feldispat ve % 3 oranında kalsit ile % 2 oranında dolomit mineralleri takip etmektedir. İğdir kesiti örneklerinde kalsit ve dolomit minerallerine rastlanmamıştır. Hendek ve Ereğli-Gülüç kesitleri örneklerinde gözlenen kil mineralleri, klorit, illit, kaolinit ve klorit vermikülittir. İğdir kesitinde gözlenen kil mineral türleri ise sadece illit ve kaolinittir. İllit kristalinite değerleri 0.20-0.30 arasında olup ?gömülme? sıcaklığının 350 oC'den büyük olduğu ?epizonu?, 2.80-8.60 arasındaki keskinlik oranı değerleri ?ankizonu? dolayısıyla 200-350 oC arası bir gömülme sıcaklığını yani hidrokarbon türümü açısından ?aşırı olgun zonu? işaret etmektedir.Toplam Organik Karbon değerleri, yüzde ağırlık olarak, Hendek-Kocaali örnekleri için 0.22-1.26; Ereğli-Gülüç örnekleri için 0.94-1.61 ve İğdir-Örenköy örnekleri için 0.38-4.43 arasındadır. Rock-Eval Piroliz analizlerinin değer parametreleri S1, S2, Tmax, HI ve OI değerleri göz önüne alındığında örneklerin organik madde tipinin Tip IV kerojen, kaynak kaya olgunluğunun ise aşırı olgun olduğu belirlenmiştir. Graptolit yansıma sonuçları maksimum 9.27 olup petrol oluşumu için aşırı olgun zonu göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Batı Karadeniz, Alt Siluriyen şeylleri, kaynak kaya, organik jeokimya

Abstract:
The main objective of this study is to investigate the potential hydracarbon source rock characteristics of the Lower Silurian organic matter and graptolite rich shales craped out in the western Black Sea region. For this purpose, three different stratigraphic squences located at Hendek-Kocaali (Adapazarı), Ereğli-Gülüç Barajı (Zonguldak) and İğdir-Örenköy (Boyabat-Kastamonu) fields have been determined and a total of 26 shale samples were collected. On these samples, organic geochemistry (Total organic Carbon Content and Rock-Eval Pyrolysis), XRD Whole Rock and Clay Fraction mineral analyses were performed for evaluation of hydracorbon source rock potential and to indicate their degree of thermal maturity.Based on whole rock analyses mica and clay minerals are two primary components. Their abundance ratio vary from 41.50 % to 70.18 % and 19.59 % to 42.06 %, respectively other whole rock components are Quartz (avarage:10 %), feldspar (avarage: 7 %), calcite (avarage: 3 %) and dolomite (avarage: 2 %). Calcite and dolomite are not found in İğdir-Örenköy samples. Chlorite, illit, kaolinite and chlorite-vermiculite are common in Hendek-Kocaali and Ereğli-Gülüç samples, whereas in İğdir-Örenköy samples, illite and kaolinite are the most common clay minerals. Illite crystallinity values range from 0.20 to 0.30 indicating that the maximum burial temperature was over 350 oC and fall down ?epizone?. Sharpness ratio values are between 2.80-8.60 indicating that the maximum burial temperature is between 200-350 oC which corresponds to ?over mature zone? for hydracatborn generation.Total Organic Carbon values (% in weight) of the samples are between 0.22 and 4.43 (for Hendek-Kocaali: 0.22-1.26; for Ereğli-Gülüç barajı: 0.94-1.61 and for İğdir-Örenköy: 0.38-4.43). assesments of Rock-Eval parameters such as S1, S2, Tmax, HI and OI values imply that Type IV kerogene and source rock maturity in over mature. Results of maximum graptolite reflectance value (9.27 % GR) is also indicate over maturity for oil generation.Keywords: Black Sea region, Lower Silurian shales, source rock, organic geochemistry