Kuzeybatı Anadolu'daki bitümlü şeyllerin organik jeokimyasal özellikleri, çökelme ortamları ve hidrokarbon potansiyeli
Organic geochemistry characterictics, depositional environments and hydrocarbon potential of bituminuous shales in Northwest Anatolia
Yazar: REYHAN KARA GÜLBAY
Danışman: PROF. DR. SADETTİN KORKMAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2004
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada Beypazarı, Seyitömer, Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazarı ve Bahçecik bölgelerinde (KB Anadolu) yer alan Tersiyer yaşlı bitümlü şeyllerin organik jeokimyasal Özellikleri incelenmiştir. Beypazarı, Seyitömer, Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazarı ve Bahçecik bitümlü şeylleri oldukça yüksek TOK değerlerine sahiptirler. Genel olarak bütün sahalara ait bitümlü şeyller yüksek Hİ ve düşük Oİ değerleri ile tipiktirler. Piroliz/TOK analiz sonuçlarına göre Beypazarı, Himmetoğlu, Gölpazarı ve Bahçecik bitümlü şeylleri Tip I kerojen, Seyitömer ve Hatıldağ bitümlü şeylleri ise baskın olarak Tip I, az oranda da Tip II kerojen içermektedir. Tmax değerleri, bütün sahalara ait bitümlü şeyllerin olgunlaşmadığmı ve herhangi bir petrol türümü gerçekleştirmediğini göstermektedir. Beypazarı ve Seyitömer bitümlü şeyllerinin GC analizi sonucunda elde edilen gaz kromatogramlarmda sadece Cn ve Cı8 n-alkanlar kaydedilmiş, diğer n-alkanlar tespit edilememiştir. Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazarı ve Bahçecik bitümlü şeyllerine ait gaz kromatogramlarmda genellikle düşük numaralı n-alkanlann daha baskın olduğu bimodal bir dağılım gözlenmektedir. Böyle bir dağılım bu bitümlü şeyllerin baskın olarak algal ve daha az oranda karasal organik madde içerdiğini göstermektedir. Pr/Ph oranına göre Beypazarı, Seyitömer ve Hatıldağ bitümlü şeylleri anoksik; Himmetoğlu, Gölpazarı ve Bahçecik bitümlü şeylleri ise suboksik bir ortamda çökelmiştir. GC-MS analizi ile elde edilen m/z 217 ve m/z 191 kütle kromatogrammdan hesaplanan biyomarker parametreleri bitümlü şeyllerin olgunlaşmamış organik madde içerdiğini işaret etmektedir. Tuzluluğa işaret eden gamaseran, Beypazarı sahası dışındaki bitümlü şeyller için kaydedilmiştir. Diğer biyomarker parametreleri de dikkate alındığında, bütün bitümlü şeyllerin tuzlu bir çökelme ortamında oluştuğu ortaya çıkmaktadır. Genel olarak veriler, bütün bitümlü şeyllerin gölsel bir ortamda çökeldiğini göstermektedir. Bununla birlikte, yalnız Seyitömer bitümlü şeylleri için kaydedilen iz miktardaki C30 steran denizel katkıya işaret etmekte ve bu zaman zaman denizel etkiye maruz kalan gölsel bir çökelme ortamının varlığım ortaya koymaktadır. Genel olarak bakıldığında bitümlü şeyller hidrokarbon türetebilecek yeterli olgunluk düzeyine ulaşmamışlardır. Anahtar Kelimeler: Bitümlü Şeyi, KB Anadolu, TOK, Kerojen, Olgunluk, n-alkan, Biyomarker, GC, GC-MS VIII

Abstract:
Organic Geochemistry Characteristics, Depositional Environments and Hydrocarbons Potantial of Bituminuous Shales in Northwest Anatolia In this study, organic geochemical characteristics of the Tertiary aged bituminuous shales in Beypazarı, Seyitömer, Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazan and Bahçecik areas (NW Anatolia) have been examined. The bituminuous shales in all the studied areas have signficantly high TOC values. In general, they are typical with high HI and low 01 values. Pyrolysis/TOC analysis results indicate that Beypazarı, Himmetoğlu, Gölpazan and Bahçecik shales contain only Type I kerogen. Seyitömer and Hatıldağ, however, minor amounts of Type II kerogen in addition to Type I kerogen. Tmax values for these shales indicate that they are all immature and haven't generated petroleum. Gas chromatograms of Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazan and Bahçecik shales show a bimodal distrubition dominated with low number n-alkanes. Such a distrubition indicates that these shales are composed predominantly of algea and minor amounts of terrestrial organic matter. Pr/Ph ratios of the shales suggest that an anoxic depositional environment for the Beypazan, Seyitömer and Hatıldağ shales, and a suboxic environment for the Himmetoğlu, Gölpazan and Bahçecik shales deposited. The biomarker parameters calculated using m/z 217 and m/z 191 mass chromatograms obtained by GC-MS analysis indicate that the bituminuous shales include immature organic matter. Gammacerane, a typical biomarker for saline depositional environment, has ben determined for all shales except those from the Beypazan area. When other biomarker parameters are taken in to account, it is apparent that all shales deposited in saline environments. In general, the data gained, indicate lacustrine depositional environments for the shales in all the studied areas. However, trace amounts of C30 sterane found in only shales from the Seytiömer area indicate marine input and suggest lacustrine depositional environment that was occasionally inundated by the sea. In general, The shales studied in this research have not reached the degree of maturation to be able to generate hydrocarbon. Key Words: Bituminuous Shale, NW Anatolia, TOC, Kerogen, Maturation, n-alkane, Biomarker, GC, GC-MS IX