Batı-Orta Toroslar bölgesindeki paleozoyik birimlerin hidrokarbon potansiyelinin araştırılması
Determination of the hydrocarbon potential of the paleozoic units in the Western-Central Taurus regions
Yazar: NEHİR ÖZGEN VAROL
Danışman: DOÇ.DR. İSMAİL HAKKI DEMİREL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
BATI-ORTA TOROSLAR BÖLGESİNDEKİ PALEOZOYİK BİRİMLERİNHİDROKARBON POTANSİYELİNİN ARAŞTIRILMASINehir Özgen VarolÖZBu tez çalışması kapsamında Batı-Orta Toroslar bölgesinde yüzeyleyenPaleozoyik yaşlı potansiyel kaynak kaya seviyelerini içeren stratigrafikaralıkların hidrokarbon kaynak kaya karakteristikleri incelenmiştir. Bu amaçla7 adet Paleozoyik ölçülü stratigrafik istifi, Batı Toroslarda Fethiye-Karaindere(Karbonifer) ve Kemer-Kesmeboğazı (Permiyen) yöreleri, Orta Toroslarda iseOvacık (Siluriyen), Korucuk-Kayrak (Alt Karbonifer) ve Akyaka-Tekmen (AltSiluriyen) yörelerinde yapılmış ve analiz edilmek üzere toplam 53 adet örnekderlenmiştir.Şeyl örneklerinin XR-D tüm kayaç sonuçlarına göre, örneklerin tümündekuvars ve kil mineralleri gözlenirken, tanımlanabilen diğer mineralleri feldispat,kalsit ve mikadır. 25 adet örnekte gerçekleşitirilen XR-D-kil fraksiyonusonuçlarına göre ise örneklerdeki kil mineral türlerini klorit-vermikülit, klorit,illit ve kaolinit oluşturmaktadır. Hesaplanan illit kristalinite (IC) değerleri 0.3-0.6 arasındadır. Buna göre; Hırmanlı kesitine ait örnekler için diyajenetik zonu,Ovacık-Plaj kesitine ait örnekler için, diyajenetik-ankizon sınırını, Kayrakkesitine ait örnekler için alt ankizonu ve Akyaka kesitine ait örnekler için iseüst diyajenez ve ankizonu belirtmektedir. Örneklerin keskinlik oranlarıHırmanlı kesitine ait örnekler için diyajenetik-alt ankizonu, Ovacık-Plaj kesitineait örnekler için, ankizonu, Kayrak kesitine ait örnekler için ankizonu veAkyaka kesitine ait örnekler için ise ankizonu belirtmektedir.Graptolit tür ve yaş tanımlamalarına göre; Akyaka şeyllerinin querichibiyozonunda olduğu yani Alt Telikiyen (Alt Siluriyen) dönemine ait olduklarıbelirlenmiş ve bu sonuç ile Orta Toroslar bölgesinde Telikiyen çökellerininvarlığı ilk kez saptanmıştır.Graptolit maksimum yansıtmaları % GRmax 5.04-6.75 arasında bulunmuştur.Bu değerler örneklerin aşırı olgun zonda bulunduğunu göstermektedir.Örneklerde yapılan % TOK ve piroliz analiz sonuçları; Kayrak Kesiti (AltKarbonifer) örneklerinin TOK değerlerinin %0.86 ile %4.21 arasında olduğunuve ekonomik sınırın oldukça üzerinde organik madde içerdiklerinigöstermektedir. S1 değerleri 0.03 ile 0.19 mgHC/gkaya arasında, S2 pikdeğerleri 2 mgHC/gkaya değerinin çok altında olup (0.02-0.19 mgHC/gkaya)piroliz sıcaklığında hidrokarbon türümü ve miktarı çok düşüktür. 309-433 0Carasındaki Tmax değeri ile yok sayılacak HI değerleri (0-6 mgHC/gTOK) bukesite ait örneklerin artık petrol türüm potansiyellerinin olmadığınıgöstermektedir. Korucuk Kesiti (Alt Karbonifer)' ne ait örneklerin TOKdeğerleri % 0.07-0.09 arasındadır. S1 ve S2 değerleri kabul edilebilir ekonomiksınırın çok altındadır. HI değerleri 22-43 mgHC/gTOK arasındadır. HırmanlıKesiti (Siluriyen) örneklerinde, en düşük TOK değeri %0.19, en yüksek değeriise %1.78 olup ortalama %0.5'nin üzerindedir. S1 ve S2 pikleri 0.1mgHC/gkaya değerinin altındadır. Düşük Tmax değerleri (<435 0C) ile HIdeğerleri (<200 mgHC/gTOK) örneklerin hidrokarbon türetim kapasitesininolmadığını göstermektedir. Ovacık Kesiti (Siluriyen)'ndeki ondört örneğin TOKdeğerleri %0.5'nin üzerinde olup %1.28 TOK'ye ulaşmaktadır. S1 ve S2 pikdeğerleri 0.1'in altındadır. Düşük Tmax değerleri (ortalama 340 0C) ile 20mgHC/gTOK'nin altındaki HI değerleri kayaç içerisindeki organik madde tipininTip IV kerojen olduğunu belirtmektedir. Karaindere Kesiti (Fethiyekuzeydoğusu) örneklerinin analiz sonuçlarına göre Karbonifer şeyllerinintoplam organik madde içeriği en düşük %0,14 ve en yüksek %0,70 olarakbulunmuştur. Tmax değerleri 367 0C ile 408 0C arasındadır. KesmeboğazıDere Kesiti (Kemer-Antalya) örneklerinin TOK değerleri ekonomik limitinaltındadır. Akyaka / Tekmen Kesiti (Aydıncık) örneklerinin TOK değerleriözellikle graptolit fosillerinin bol olduğu seviyelerde ekonomik alt sınır olan%0,5'in çok üzerinde, %3,5 civarındadır. Tmax değerleri 3420C ile 5450Carasında değişmekte olup hem Hidrojen İndeksi ve hem de Oksijen İndeksideğerleri 10'un altındadır. Bu ön bulgular bu seviyedeki şeyllerin petroltürettiğini ancak aktüel olarak etkinliğini yitirmiş kaynak kayaç tipindeolduğunu göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Alt Siluriyen hot şeylleri, Telikiyen, Batı-Orta Toroslar,graptolit yansıtması, illit-klorit kristalinitesi, kaynak kaya potansiyeli.Danışman: Doç.Dr. İsmail Hakkı DEMİREL, Hacettepe Üniversitesi, JeolojiMühendisliği Bölümü, Maden Yatakları-Jeokimya Anabilim Dalı

Abstract:
DETERMINATION OF THE HYDROCARBON POTENTIAL OF THEPALEOZOIC UNITS IN THE WESTERN-CENTRAL TAURUS REGIONSNehir Özgen VarolABSTRACTIn this study, the hydrocarbon source rock characteristics of the two Paleozoicstratigraphics intervals including of the Lower Silurian and Carboniferoussource rock levels in the western and central Taurus regions have beenexamined.Seven different stratigraphic sections in Fethiye-Karaindere (Carboniferous)and Kemer-Kesmeboğazı (Permian) in the western Taurus, and Ovacık(Silurian), Korucuk-Kayrak (Lower Carboniferous) and Akyaka-Tekmen(Lower Silurian) in the Central Taurus regions have been studied. A total of 53samples were collected for inorganic and organic geochemical analysis.Based on the whole rock analyses, all samples consist mostly of quartz andclay minerals and less feldspar, calcite and mica. The main clay minerals arechlorite-vermiculite, illite and kaolinite. Illite crystallinity values ranging from0.3 to 0.6 indicate that the Hırmanlı samples are in the diagenetic zone, theOvacık-Plaj samples are in the diagenetic-anchizone, the Kayrak Samples arein the anchizone and the Akyaka samples are in the upper diagenetic-anchizone. Sharpness ratios varying from 2.30 to 5 show that the HırmanlıSamples in the diagenetic-lower anchizone, whereas samples of the Ovacık-Plaj, Kayrak and Akyaka sections are in the anchizone.Systematic definition and taxonomy determinations of graptolites indicate thatthe Akyaka shales are in the querichi biozone and age of this interval is LowerTelychian . The presence of the Telychian deposits are the first record in thecentral Taurus Region and so Turkey.Measurements of the graptolites reflectance values are between 5.04 and6.75% indicating that the samples are ?over mature?.The TOC values of the Kayrak Samples are between 0.86 and 4.21% wtwhich are over the threshold. S1 and S2 peak values are (S1=0.03-0.19mgHC/grock and S2= 0.02-0.19 mgHC/grock) indicate that these sampleshave actually no generation potantial. The TOC values of the KorucukSamples are less than 0.01 and their other pyrolysis parameters are negligiblein terms of economic levels. For the Hırmanlı Samples, the lowest TOC valueis 0.19%, and the highest one is 1.78% having an average value is over 0.5%.The S1 and S2 peak values are less than 0.1 mgHC/grock. The low Tmax(<435 0C) and HI values ( <200 mgHC/gTOC) show that these samples do nothave hydrocarbon generating potantial. Organic richness of the Ovacıksamples range from 0.5 to 1.28% wt. Low S1 and S2 (<0.1 mgHC/grock), Tmaxvalues (average 340 0C) and Hydrogen Indices (<20 mgHC/gTOC) indicatedthat the main organic matter is Type IV kerogen. Both of Karaindere andKesmeboğazı samples have poor organic matter content (Karaindere: TOC=0.14 and 0.7%, Kesmeboğazıdere : TOC= <0.5%), and they don?t display anypotantial source rock characteristics. The TOC values of the Lower SilurianAkyaka shales are considerable with the values of over the threshold(reaching up to 3.5%) whichin the graptolites are abundant. Tmax values varyfrom 442 0C and 540 0C and their HI and OI values are less than 10. Theseresults imply that the Akyaka shales appear as a spent hydrocarbon sourcerocks.Key Words: Lower Silurian hot shales, Telychian, Western-Central Taurus,graptolite reflectance, illit-chlorite cristallinity, source rock potential.Advisor: Assoc.Prof.Dr. İsmail Hakkı DEMİREL, Hacettepe University,Department of Geological Engineering, Division of Ore Deposits-Geochemistry