Kozaklı (Nevşehir) jeotermal alanındaki çöküntü mekanizmasının hidrojeolojik açıdan incelenmesi
Hydrogeological investigation of the subsidence mechanism in Kozakli (Nevsehir) geothermal field
Yazar: KORAY SELÇUK
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA AFŞİN
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Kozaklı Jeotermal Alanı (KJA) Orta Anadolu'da önemli bir jeotermal enerji potansiyeline sahiptir. Kozaklı jeotermal suları (KJS)'nın birincil akiferi Premesozoyik yaşlı mermerler, ikincil akiferi Tersiyer yaşlı kireçtaşlarıdır. KJA da jeotermal sulardan (KJS)'dan (45-96°C) 2900 adet konut ısıtmacılığı, seracılık ve termal turizm için yararlanılmaktadır. 
KJA da, KB-GD ve KD-GB yönlü fayların keşisme noktasında 14 Ocak 2007 tarihinde aniden ~40 m çapında ~10 m derinliğinde çöküntü/obruk meydana gelmiştir. Bu çalışmanın amacı, KJA'daki bu çöküntünün oluşum mekanizmasını ve gelişimini incelemektir. Bunun için çöküntü alanında, jeofizik, jeoteknik, hidroloji, hidrojeoloji, hidrojeokimya, izotop ve insansız hava aracı gibi yöntemler uygulanmıştır.
Çöküntü alanındaki jeofizik ölçümler çöküntü alanının üst bölümünün kırıklı-çatlaklı travertenlerden oluştuğunu işaret etmiştir. Çalışma alanındaki paleokarstik boşluklu travertenlerin üzerindeki örtü birim (10-15 m), siltli çakıl ve düşük plastisiteli siltten oluşmuştur.
KJA ve çevresine ait hidrolojik veriler havzadaki buharlaşma-terlemenin bazen %90'ları geçtiğini göstermiştir. Bu durum, KJA daki karbonatlı kayaçlarda yüzeyden daha çok hipojenik karstlaşmanın etkinliğine işaret eder. Yani, Na-Ca-Cl-SO4/HCO3 su tipli, 14C izotoplarına göre görünür yaşı 35000 yılı aşmış KJS'nin beslenimi Holosen dönemine kadar uzanmaktadır. Derin ve yavaş dolaşımlı KJS'nin, derinlerden yüzeye doğru yükselimi sırasında soğuk sularla karışması suların çözücü (karışım korozyonu) özelliğini arttırmıştır. Bu aşındırıcı sular KJA'da karstlaşmanın ilerlemesine yol açmıştır.
Ayrıca, aşırı jeotermal su çekimi (23000 m3/gün), jeotermal atık sular için yeterli sayıda reenjeksiyon kuyusunun bulunmaması ve Kozaklı belediyesi kaplıca park alanında yapılan çevre düzenlemesinin de tetiklemesiyle çöküntü meydana gelmiştir.

Abstract:
Kozaklı geothermal field (KGF) has the most important geothermal energy potential in central Anatolia. The primary aquifer of the Kozaklı geothermal waters (KGW) is the Premesozoic aged marbles and the secondary aquifer is Tertiary aged limestones. In KJA, geothermal waters (KGW) (45-96°C) are utilized for the heating of a total of 2900 residential houses, greenhouse and thermal tourism. A subsidence of ~ 10 m deep at ~ 40 m diameter occurred suddenly at the intersection of NW-SE and NW-SW faults in KGF on January 14, 2007. The purpose of this study is to examine the mechanism and development of this subsidence in the KJA. For this reason, geophysical, geotechnical, hydrological, hydrogeological, hydrogeochemistrical and isotopical methods have been applied to subsidence field (SF). 
Geophysical measurements in the subsidence field indicate that the upper part of the subsidence consists of fractured-cracked travertines and continues to the thermal hotels in the NW-SE direction. The cover unit (10-15 m) consists of silty gravel and low-plasticity silt overlying travertine with paleokarstic structure at the subsidence field. 
The hydrological data of KGF and its vicinity denote as high as sometimes 90% of the evapotranspiration at the basin. This suggests that the activity of hypogenic karstification is higher than the surface karstification in the carbonate rocks in the KGF. That is, the recharge of KGW which has Na-Ca-Cl-SO4/HCO3 water-type and over 35,000 years apparent age by 14C isotopes, extends to Holocene period. The mixing of deep and slow circulating KGS with cold waters during the ascent from deep to the surface has increased their corrosive feature (mixing corrosion). These corrosive waters led the progress of karstification in the KGF. 
In addition, the subsidence occurred due to over exploitation of the geothermal water (23,000 m3/day), lack of sufficient reinjection wells for the geothermal wastewater, and triggering of landscaping in the Kozaklı manucipal bath park area.