Afyon-Sandıklı Hüdai jeotermal alanının hidrojeokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve iz element kirliliğinin incelenmesi

Abstract

Sandıklı-Hüdai jeotermal alanı Afyon ve çevresindeki jeotermal sistemlerinden biridir ve Afyon ilinin yaklaşık 40 km güneybatısında yeralır. Çalışma alanı volkanik, sedimanter ve metamorfik kayaçlardan oluşur. Tabanda Paleozoyik yaşlı Kestel yeşilşist formasyonu bulunur. Hüdai jeotermal alanının rezervuar kayacı kuvarsitlerdir. Kuvarsitler, Kestel yeşilşist formasyonunun üyesidir.Çalışma alanındaki jeotermal sular Na-SO4-HCO3 tipli sular, yeraltısuları ise Ca-HCO3 tipli sular olarak sınıflandırılabilir. Jeotermal sularda hakim iyon dizilimi, katyonlar için Na+K>Ca>Mg, anyonlar için SO4>HCO3>Cl olarak belirlenmiştir. İyon değişim diyagramları, jeotermal suların yeraltında uzun süre kalmadığını göstermektedir. Ayrıca jeotermal suların tek bir kaynaktan geldiğini ve çeşitli seviyelerde sülfürlü yüzey suları ile bikarbonat içeriği yüksek sığ yeraltısuları tarafından seyrelmeye uğradığını göstermiştir. Jeotermal akışkanın iz element analiz sonuçları, kayaç-su etkileşiminin yoğun olmadığını ve iz element kirliliğinin bulunmadığını göstermektedir. Na-K-Mg üçgen diyagramında jeotermal sular sığ dolaşımlı, yeraltısuyu ile karışmış sular sınıfına girmektedir. Hüdai jeotermal alanındaki suların rezervuar sıcaklıları silika jeokimyasal termometreleri ile 85-120 oC arasında hesaplanmıştır. Entalpi-silika ve entalpi-klorür karışım modelleri sırasıyla 108-134 oC ve 98-120 oC rezervuar sıcaklıkları önermektedirler.Sandıklı bölgesindeki sular, izotop jeokimyasal olarak ?18O ve ?D diyagramında, kıtasal meteorik su çizgisi ile çakışmaktadır. Bu durum buharlaşma etkisi altında olmayan atmosferik suların göstergesidir

Sandıklı-Hüdai geothermal field is one of the geothermal systems in Afyon and environs. It is located approximately 40 km southwest of the province capital of Afyon. The study area consists of volcanic, sedimentary and metamorphic rocks. Paleozoic Kestel yeşilşist formation built up the basement rocks in the area. Reservoir rocks of Hüdai geothermal field are quartzites. The quartzites are a member of Kestel yeşilşist formation.Geothermal waters in the study area can be classified as Na-SO4-HCO3 type exchange waters, and the groundwaters can be considered as Ca-HCO3 type exchange waters. The array of dominant ions of geothermal water was determined as Na + K>Ca>Mg for the cations and SO4>HCO3>Cl for the anions. Ion-exchange diagrams show that geothermal water did not circulate long-term in underground. Moreover, geothermal waters can be attributed to the meteoric origin only and are diluted by surface waters with high sulfate contents and shallow groundwaters with high bicarbonate contents in various levels. The results of the trace element analyses of geothermal fluids show that the there is no intensively water-rock interactions and no pollution trace elements pollution. Na-K-Mg triangular diagram indicates that the geothermal waters are of shallow-circulation type and can be classified as mixed waters with groundwaters. In this study area, geochemicl silica thermometers show reservoir temperatures of geothermal waters ranging from 85 to120 oC. Enthalpy-silica and enthalpy-chloride mixing models suggest reservoir temperatures between 98 and120 ° C and 108 and 134 ° C, respectively for the Hüdai geotermal field.?18O and ?D isotope ratios of the Sandıklı geothermal waters overlap with continental meteoric water. This situation is indicative of atmospheric water which has not been affected from evaporation