etüt ve sondaj çalışmaları ile 1378 no.lu İzmir-Dikili-Hasanağa jeotermal kaynak arama

ruhsat sahalarının jeotermal olanaklarının araştırılması, sondaj lokasyon/lokasyonlarının

belirlenmesi ve jeotermal akışkanın ortaya çıkarılması amaçlanmıştır.

Çalışma alanı ve çevresinde göreli jeolojik temeli Alt Triyas yaşlı, düşük

dereceli metamorfizmaya uğramış, metadetritik kayaçlardan oluşan bir matriks ve

Permiyen yaşlı kireçtaşı, grovak, konglomera, kuvarsit, radyolarit, spilit, sleyt,

serpantinit blok ve olistolitleri ile merceklerinden oluşan Karakaya Kompleksi (Trk)

kayaları oluşturmaktadır. Bunun üzerinde diskordansla çalışma alanında yüzeylemeyen

Üst Jura-Alt Kretase yaşlı kireçtaşlarından oluşan Akçakoyun formasyonu (JKa)

bulunmaktadır. Bu temel birimler, yine çalışma alanında yüzeylemeyen Oligosen-Alt

Miyosen yaşlı Kozak granitoidi (Tg) tarafından kesilmektedir. Tüm bu temel birimler

üzerinde diskordansla, konglomera, kumtaşı, silttaşı, tüf, tüfit, kiltaşı, marn, killi

kireçtaşı ve silis yumruları içeren kireçtaşlarından oluşan, Alt-Orta Miyosen yaşlı,

gölsel/karasal çökellerden oluşan Soma Formasyonu (Tms) ve bunlarla yaşıt, düşey ve

yanal yönde bunlarla geçişli, yer yer ara seviyeler halinde andezit lavları, tüf, tüfit ile

mercek ve tabakalar şeklinde marn ve kiltaşları içeren volkanik blok, aglomera, tüf,

külden oluşan piroklastik kayaçlar (Tmdçvp) ile andezit (Tmdçva) lavlarından oluşan,

Dikili Çandarlı volkanitlerine ait ürünler yer almaktadır. İstifin en üstünde Kuvaterner

yaşlı blok, çakıl, kum, silt ve killerden oluşan, az tutturulmuş alüvyon çökelleri yer

almaktadır.

Jeolojik çalışmalar ile birimler, litolojik özellikleri dikkate alınarak geçirimli ve

geçirimsiz birimler olarak tanımlanmıştır. Buna göre Alt Triyas yaşlı Karakaya

kompleksi (Trk) kayalarının metadetritik seviyeleri, Alt-Orta Miyosen yaşlı Soma

Formasyonu’na (Tms) ait killi ve marnlı seviyeler, Dikili-Çandarlı volkanitlerine ait tüf

seviyeleri (Tmdçvp) akiklüd nitelikli örtü kayaç özelliktedirler. Temeli oluşturan

Karakaya kompleksi kayaları içindeki kireçtaşı blok ve olistolitleri ve temel üzerine

diskordansla gelen Üst Jura-Alt Kretase yaşlı Akçakoyun Formasyonu’na ait

kireçtaşlarının birincil (ana) rezervuarı oluşturduğu düşünülmektedir. Alt-Orta Miyosen

yaşlı çökel kayaçların (Tms) karbonat çimentolu konglomera, kumtaşı gibi kırıntılı

kesimleri kırık ve çatlak zonlarında, ikincil olarak gelişen gözeneklilik nedeniyle

rezervuar özellik göstermektedirler. Volkanitlere (Tmdçv) ait piroklastik aglomera

seviyeleri ise taneler arasında boşluklu olup birincil gözenek ve geçirimliliğe sahip

rezervuar özellikli seviyeleri oluşturmaktadır. KD-GB ve yaklaşık KB-GD doğrultulu

faylar eğim atımlı normal faylar olup, bu fayların kesişme bölgeleri de uygun litolojik

ortamlarda gözenekliliğin arttığı geçirimli zonları oluşturmaktadır.

Sahada KB-GD, yaklaşık K-G ve KD-GB doğrultulu faylar bulunmaktadır.

Sahada tektonizma nediniyle Alt-Orta Miyosen yaşlı gölsel çökellerde (Tms) eğimler ve

kıvrımlar gelişmiştir. Ortalama 5-10o civarında ve yatay yakın olan tabaka eğimleri

fayların etkisiyle artmakta ve yer yer 70-80o’yi bulmaktadır.

Su kimyası çalışmaları 13 adet örnek üzerinde uygulanmıştır. Analiz sonuçları

çeşitli diyagramlarda değerlendirilmiştir. Yarı logaritmik Schoeller diyagramına göre

soğuk suların kendi aralarında paralel iyon gidiş ve konsantrasyonları ile benzer kökenli

sular oldukları belirlenmiştir. Diyagramda Dikili bölgesi sıcak suları (Merada ve İDB-2

sondajları) deniz suyundan etkilenmiş Na-Cl tipli sulardır. İDB-1 ve İDB-2015-05 ve

Mareda-1 örneklerinin, paralel iyon gidişleri ve farklı konsantrasyon gidişleri ile benzer

kökenli oldukları ve deniz suyundan farklı oranlarda etkilendikleri görülmektedir.

Burada İDB-1 ve İDB-2015-05 örneklerinin soğuk sulardan daha fazla etkilenmiş

2

oldukları görülmektedir. Kaynarca sularının (T1, T2, T3) ise Bademli sıcak sularına

göre farklı kökenli, kendi aralarında benzer kökenli oldukları görülmektedir. Piper

diyagramına göre değerlendirildiğinde suların baklava diyagramda üç gruba ayrıldığı

görülmektedir. Birinci grubu soğuk sular, ikinci grubu hakim olarak deniz suyu

kökenini işaret eden yüksek Cl+SO4 oranına (%80-100) sahip sıcak sular ile deniz suyu

örneği, üçüncü grubu ise o meteorik kökenli Kaynarca suları (Cl+SO4 oranı %60-75)

oluşturmaktadır. Su örnekleri Piper diyagramında fasiyes bölgeleri açısından

değerlendirildiğinde, Birinci gubu oluşturan soğuk sular katyonlar bakımından 1.

bölgeye (Ca+Mg>Na+K) ve anyonlar bakımından 3. bölgeye düşen

(HCO3+CO3>SO4+Cl), bikarbonatça zengin, anyon ve katyonlar bakımından baklava

diyagramda 5. bölgeye düşen karbonat sertliği yüksek Ca-Mg-HCO3’lı sulardır. Sıcak

sulardan İDB-2015-05 no.lu örnek hariç diğerleri katyonlar bakımından 2. bölgeye

(Na+K>Ca+Mg), anyonlar bakımından 4. bölgeye düşen Cl bakımından zengin

(SO4+Cl> HCO3+CO3), anyon ve katyonlar bakımından baklava diyagramda 7. bölgeye

düşen karbonat olmayan alkaliliği %50’den fazla olan Na-Cl tipi deniz suları ile aynı

fasiyes özelliklerine sahip acı sulardır. İDB-2 no.lu örneğin deniz suyuna en yakın

örnek olduğu, Merada-1 ile İDB-1 no.lu örneklerin deniz suyundan daha az

etkilendikleri görülmektedir. İDB-2015-05 no.lu jeotermal sondajından alınan su örneği

Piper diyağramında 9 numaralı bölgeye düşen karışık sular grubuna girmektedir.

Elektriksel iletkenliğe karşı sıcaklık karışım modeli yapılmış, karışım modeline göre

genel hatlarıyla deniz suyu ve meteorik sulardan oluşan iki farklı sıcak su kaynağının

bulunduğu, bunlara değişik oranlarda taze deniz ve meteorik suların karışım halinde

oldukları düşünülmektedir. Oluşturulan iki karışım doğrusundan birincisinde, orijinal

suyun sıcak deniz suyu, diğerinde ise sıcak meteorik sular olduğu belirlenmiştir.

Karışım doğrusu boyunca orijinal sulara değişik oranlarda taze deniz suyu veya taze

meteorik suların karışım halinde oldukları sonucuna varılmıştır. Sıcak suların çoğunun

kısmen deniz suyundan etkilenmiş Na-Cl tipli sular oldukları görülmektedir.

Rezistivite çalışmaları sonucu oluşturulan iki boyutlu görünür eş rezistivite

kesitleri ve jeoelektrik yapı kesitlerinde, Alt Orta Miyosen yaşlı Soma Formasyonu ve

Dikili-Çandarlı volkanitleri altında yer alan yüksek rezistiviteli temel kayaçların

1.500‘lü metrelerden sonra 100 ohm.m’yi aşan yüksek rezistivite ile belirgin olarak

görüldüğü ancak CSAMT çalışmalarına ait yapı kesitlerde ise üstte yer alan Alt-Orta

Miyosen çökel (Soma Formasyonu) ve volkanik kayaçların (Dikili-Çandarlı

volkanitleri) altında temel etkisinin görülemediğine işaret edilerek, 2 boyutlu CSAMT

elektrik yapı kesitlerinde, derinlerdeki bu değişimin muhtemelen üst kesimlerdeki

andezitik kayaçlardaki yüksek rezistivitenin maske etkisi yaparak, derinlerde varlığı

beklenen yüksek rezistiviteli temel etkisi ile birleştiği düşünülmüş ve temel ayrımına

gidilmemiştir. Bu nedenle CSAMT kesitlerinde alt kesimde yüksek rezistivite değerleri

(>137 ohm.m) ile belirgin kesimin, Alt Triyas yaşlı Karakaya Kompleksi (Trk) kayaları

ve Üst Jura-Alt Kretase yaşlı Akçakoyun Formasyonu’na karşılık gelebileceği gibi, Alt-

Orta Miyosen yaşlı andezit lavlarına (Tmdçva) da karşılık gelebileceği

düşünülmektedir.

CSAMT elektrik yapı kesitlerinde yüzeyden itibaren derinlere doğru Miyosen

çökel kayaçları ve bunlarla yaşıt volkanitlerin rezistivite değerlerinin hem rezervuar ve

hem de örtü kayacı niteliğinde olduğunu işaret ederek kesitlerde Alt-Orta Miyosen

birimlerin rezervuar teşkil edebilecek alt sınırının değişimi, düşük rezistiviteden yüksek

rezistiviteye geçtiği derinlikler, yatay çizgi ile işaretlenmiştir.

Jeofizik rezistivite ve controlled source audio magnetotelluric (CSAMT)

çalışmaları sonucu, ruhsat sahasında Bademli köyünün hemen doğusundan geçen

yaklaşık KD-GB uzanımlı, düşey atımlı fay zonu belirlenmiş olup, fayın kuzeybatı

bloğunu oluşturan birimlerin düşük özdirenç değerleri gösterdiği belirlenmiştir. Bu

3

nedenle bu fayın jeotermal akışkan taşıdığı düşünülmekte olup sondajda bu fay

hedeflenmiştir.

Çalışma alanında gerçekleştirilen jeotermal etüt (jeoloji, jeofizik (rezistivite ve

CSMT) ve hidrojeokimyasal) çalışmalarının değerlendirilmesi sonucunda 1378 no.lu

İzmir-Dikili-Hasanağa jeotermal kaynak arama ruhsat sahasında 650±100 m ve

2.250±250 m derinliklerde iki adet arama/üretim sondaj lokasyonu (sırasıyla S-1 ve S-2)

belirlenmiştir.

Önerilen bu sondaj noktaları (S-1 ve S-2) dışında 40 no.lu CSMAT profilinde

4043-4075 no.lu, 50 no.lu CSAMT profilinde 5035-5057 noktaları arasındaki 10

ohm.m’den düşük rezistivite değerlerinin bulunduğu alan jeotermal sistemin

araştırılması için önemli görülmektedir.

1378 no.lu İzmir-Dikili-Hasanağa, jeotermal kaynak arama ruhsat sahasında etüt

çalışmaları sonrası belirlenen sığ lokasyonda (S-1), 2015.33.13.08 no.lu proje

kapsamında, 750 m derinlikteki İDB-2015-05 jeotermal arama/üretim sondajı

gerçekleştirilmiştir. İDB-2015-05 jeotermal kuyusunda 0-68 m’ler arasında Alt-Orta

Miyosen yaşlı Soma Formasyonu, 68-750 m arasında ise yer yer ince kiltaşı ara

seviyeleri içeren Dikili Çandarlı volkanitlerine ait birimler kesilmiştir. Kuyu 717 m

derinlikte iken; 0-717 m derinliklerden, üç farklı bekleme süresinde (15, 35 ve 58 saat)

termik, 230-717 m arasından gamma-ray, nötron, E-log ve SP logları alınmıştır. Kuyuda

717 m derinlikte alınan taban sıcaklıkları sırasıyla 44,1 oC, 45,7 oC ve 46,5 oC’dir.

Taban sıcaklıkları, her bir bekleme süresi sonunda probun kuyu tabanında 5, 10 ve 15

dakika bekletilmesiyle, beklemeli olarak da kaydedilmiştir. Buna göre 13 saat bekleme

sonunda alınan termik ölçüde 5, 10 ve 15 dakika bekleme sonunda alınan sıcaklıklar

sırasıyla 45,1 oC, 45,4 oC ve 45,7 oC; 35 saat bekleme sonunda alınan termik ölçüde 5,

10 ve 15 dakika bekleme sonunda alınan sıcaklıklar sırasıyla, 46,8 oC, 47,2 oC ve 47,3

oC; 58 saat bekleme sonunda alınan termik ölçüde 5, 10, 15 dakika bekleme sonunda

alınan sıcaklıkları ise sırasıyla 47,6 oC, 47,8 oC ve 48,0 oC’dir. Kuyu içi jeofizik log

ölçülerinden sonra kuyu 750 m derinliğe kadar derinleştirilerek delme işlemi 750 m

derinlikte tamamlanmıştır.

Kuyu takip bilgileri ve alınan kuyu içi jeofizik log ölçülerine göre rezervuar

seviyeler belirlenmiştir. Alınan jeofizik log ölçüleri baz alındığında rezervuar zon

olabilecek seviyeler 274,00-277,00 m, 284,00-286,00 m, 300,00-309,00 m, 326,00-

330,00 m, 376,00-381,00 m, 390,00-392,00 m, 411,00-424,00 m, 502,00-512,00 m,

519,00-526,00 m, 532,00-533,00 m, 539,00-550,00 m, 576,00-578,00 m, 637,00-640,00

m, 671,00-673,00 m ve 685,00-687,00 metreler arası olarak belirlenmiştir.

Kuyuda 0-100 m’ler arası 17 1/2 inç kuyu çapı ile delinerek, 0-98 m’ler arasına

13 3/8 inç K55 casing muhafaza borusu indirilerek arkası çimento basılmıştır. 100-240

m’ler arası 12 ¼ inç çaplı matkapla delinerek 0-236,47 m’ler arasına 9 5/8 " casing

üretim borusu indirilerek arkası çimento basılmıştır. 240-750 m’ler arası 8 ½ inç çaplı

matkapla delinerek, 220,47-502,43 m’ler arasına 6 5/8 " kapalı casing, 502,43-750 m’ler

arasına ise 6 5/8 " çaplı filtreli casing, liner olarak indirilerek kuyu teçhiz edilmiştir.

Kuyu, teçhiz işleminin ardından, takım indirilerek temiz suyla üstten alta doğru

kademeli olarak yıkanmıştır. Sonra kompresörle üretim ve geliştirme çalışmalarına

geçilmiştir. Üretim sıcaklığı, üretimin başlarında 40,4 oC’ye kadar yükselmiş, daha

sonra üst zonlardaki daha düşük sıcaklıktaki kesimin üretme katılması ile üretim

sıcaklığı düşme başlamış ve üretim sıcaklığının 30 derecelere kadar düştüğü görülmüş,

daha uzun süre üretimde tutulduğunda ise üretimin kademeli olarak arttığı görülmüş

olup, kompresörle üretimin son aşamasında 35,2 oC sıcaklık ve 40 l/sn. üretim debisi

sağlanmıştır.