Tunceli-Pertek Jeotermal Alanındaki Sıcak ve Soğuk Suların Hidrojeokimyasal Özellikleri
Hydrogeochemical Properties of Hot and Cold Waters in Tunceli-Pertek Geothermal Area
Yazar: Öztüfekçi Önal, Ayten; Akkuş, Aysun
Dergi: International Journal of Pure and Applied Sciences, Vol. 5 No. 1, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Hidrojeokimya,izotop kimyası,jeoloji,jeotermal,Pertek,Tunceli ; Hydrogeochemistry,isotope chemistry,geology,geothermal,Pertek,Tunceli

Pertekjeotermal alanı, Tunceli ilinin güneybatısındaki Singeç vadisi yakınında yeralmaktadır ve hidrojeolojik ve jeotermal olarak şimdiye kadar çalışılmamıştır.Alandaki en baskın kaya tipi, esas olarak kireçtaşı ve mermerden oluşanPaleozoyik yaşlı Keban Metamorfitleri’dir. Mesozoyik ve Senozoyik yaşlımagmatik ve sedimanter birimler ise yaşlıdan gence doğru Pertek Magmatitleri(Üst Kretase), Harami Formasyonu (Maestrihtiyen), Kırkgeçit Formasyonu (OrtaEosen-Üst Oligosen), Karabakır Formasyonu (Üst Miyosen-Pliyosen) ve alüvyon(Kuvaterner) dur.  Esas olarak kireçtaşıve mermerden oluşmuş Keban Metamorfitleri, Pertek Magmatitleri tarafındanintrüzyona uğramış ve yer yer Kırkgeçit Formasyonu tarafından örtülmüştür.Tektonik olarak oldukça aktif bir bölgede bulunan Pertek jeotermal alanında,Keban Metamorfitleri’nin Pertek Magmatitleri üzerine bindirmesi, doğrultuatımlı Pertek Fayı’nın ve normal faylar ile makaslama kırıklarının etkisiyle,Keban Metamorfitleri’nin porozite ve permeabilitesi çok artmış ve akiferözelliği kazanmıştır. Bu nedenle, Pertek jeotermal alanındaki hem soğuk hem desıcak suların hazne kayasını oluşturmuştur. Bu hazne kayanın ana beslenmesahası Singeç vadisinin kuzeyinde, boşalma alanı ise bu vadinin güneyindedir.Bu beslenme sahasında, sadece sınırlı alanlarda, yarı geçirimli sedimenter(Kırkgeçit Formasyonu) ve volkanik örtü kayaları (Karabakır Formasyonu)bulunduğu için, Pertek jeotermal sistemi bir açık sistemdir. Hem sıcak hem desoğuk sularda en fazla bulunan katyon Ca+2 , anyon ise HCO3-dır.IAH (1979) su sınıflandırma yöntemine göre, sıcak ve soğuk sular, soğukmineralli su ve dere suyu Ca-Mg-HCO3 tipinde, Keban barajının göl suları iseCa-Mg-HCO3-SO4 tipindedir. Soğuk kaynak suları içilebilir özellikte, fakatsıcak ve soğuk mineralli sulardaki Ca, Mg, K, Mn, As ve B gibi elementlerinderişimi içme suyu standartlarının üzerindedir. Sıcak sular genel olarakkalsit, aragonit, kalsedon, kuvars ve dolomit minerallerine doygundur.Rezervuar sıcaklıkları silis ve katyon jeotermometre hesaplamalarına göre74-105°C arasında değişmektedir. Entalpi-silis karışım modeline göre rezervuarsıcaklığı 80-225°C arasında ve sıcak suya soğuk su karışımının oranı ise %60-88arasındadır. İzotop analizlerine göre, Pertek jeotermal alanındaki soğuk sularsığ, sıcak sular derin dolaşımlı, meteorik kökenli ve sırasıyla modern vesub-modern sulardır.

ThePertek geothermal area is located near the Singec valley to the southwest ofTunceli and this field has not been previously studied in terms of hydrogeologyand geothermal. The dominant rock type in the area is the Permian-Triassic agedKeban Metamorphites which are be limestone and marble. The younger magmatic andsedimentary units (Upper Cretaceous-Pertek Magmatites, Middle Eocene-UpperOligocene-Kırkgeçit Formation, Upper Miocene-Pliocene-Karabakır Formation andQuaternary-alluvium) have contact with these metamorphics. In addition to thetectonic activity of the region, the dominant lithology of Keban metamorphites(limestone and marble), intra-unit thrust faults and normal faults, shearfractures and cracks increased the porosity and permeability of Kebanmetamorphics. Therefore, the most important aquifer in the region is the Kebanmetamorphites and these metamorphites are also the reservoir rock of the hotwater in the Pertek geothermal area. The area of feeding of the groundwater inthe reservoir rock is located in the north of the Singec valley and thedischarge area is in the south of this valley. The feeding field of thisreservoir rock is to the north of the Singec valley and the discharge area tothe south of this valley. The Pertek geothermal system is an open system, sinceonly limited areas contain semi-permeable sedimentary (Kırkgeçit Formation) andvolcanic cover rocks (Karabakır Formation) in the main feeding field. The pHand electrical conductivity of the thermal waters in the system are between6,18-7,55 and 816-2330 μS / cm respectively. The surface temperatures rangefrom 25.5 to 38.2 ºC. The pH and electrical conductivity values ​​of cold waterare between 7.52-8.31 and 402-472 μS / cm respectively. The most common cationin both hot and cold waters is Ca 2+ and the anion is HCO3-.According to IAH (1979) water classification method, hot and cold water, coldmineral water and stream water are of Ca-Mg-HCO3 type, and the lake waters ofKeban dam are Ca-Mg-HCO3-SO4 type. Cold spring water is drinkable, but in hotand cold mineral waters the concentration of elements such as Ca, Mg, K, Mn, Asand B is above the drinking water standards. The hot waters are generallysaturated with calcite, aragonite, chalcedony, quartz and dolomite minerals.Reservoir temperatures are between 74-105°C according to silica and cationgeothermometer calculations. According to the enthalpy-silica mixture model,the reservoir temperature is between 80-225 °C and the ratio of cold watermixture to hot water is between 60-88%. According to the isotope analysis, thecold waters in the Pertek geothermal area are shallow, the hot waters aredeeply circulated, meteoric origin and respectively modern and sub-modernwaters.