Ege bölgesi ısı akısı dağılımı

Abstract

ÖZET İnceleme alanı, Ege Bölgesi'nde Aydın, İzmir, Manisa il sınırlarını içersine alan yaklaşık olarak 33650 km2'lik bir alanı kapsar. Çalışmanın amacı, sondaj kuyularında sıcaklık log'u alınarak sıcaklık gradyanı yöntemi uygulaması ile bölgenin Isı Akısı dağılımını ortaya koymaktır. Bu nedenle inceleme alamnda 19 kuyuda sıcaklık ölçümü yapılmıştır. İnceleme alanında Isı Akısı'na sebebiyet veren Jeolojik, Jeotermal alanlar ve tektonik yapı ile bağlantılar saptanmaya çalışılmıştır. Sıcaklık Gradyanı; Isının her ortamdaki iletimi sırasında sıcaklığın uzaklıkla değişim oranıdır. dT/dz ile gösterilmiş birimi (°C/m)'dir. Bir ortamın ısı iletimi ise; birim alandan geçen ısı miktarına eşit olup X ile gösterilmiştir. Birimi (W/m°C)'dir. Herhangi bir ortam içinde ısı, birbirine parelel birim kesitte yüzeyler içinde bu yüzeylere dik olarak akmakta ise ve duyarlı duruma ulaşmışsa ısı akısı, ısı iletkenliği ve sıcaklık gradyanı çarpımına eşittir. Isı Akısı; q = X*(dT/dz) formülü ile izah edilip; birimi, birim metre kareden geçen miliwat cinsinden enerji (mW/m2)'dir. Bölgede ısı akısı hesaplama yöntemlerinden Sıcaklık Gradyanı yöntemi uygulanmıştır. Kuyuların sıcaklık ölçümleri Mount Soupris log aleti ile alınmıştır. Kuyu litolojilerine uygun toplanan yüzey kayaç örneklerinin ısı iletim katsayıları QTM aleti ile laboratuvarlarda ölçülerek tespit edilmiştir. Bölge Jeolojik olarak, Menderes masifinin çekirdek ve örtü kayaçlanndan oluşur. Prekambriyen-Kambriyen yaşlı çekirdek kayaçlardan, yüksek dereceli gözlü gnays, migmatit, meta volkanik (leptit) ve mikaşist içerir. Örtü kayaçlan ise; mikaşist granat-şist, fillit ve metaboksit içeren mermerlerden oluşur. Bu örtü kayaçlannın yaşı Paleozoyik- Erken Tersiyer arasında değiştiği kabul görmektedir. Menderes masifi üzerine gelmiş olan Graben havzalarında Neojen ve Kuvaterner yaşlı çökeller ve eşlik eden volkanikler, Orojenezden sonraya ait olup, kıvrımların ve bindirmelerin üzerinde uyumsuzdur. Jeotermal alanlar Graben yapılanmaya bağlı olarak gelişen derin fay zonlannda etkilidir. Isı Akısı hesaplamalarında bölgede seçilen kuyular Jeotermal alanlar dışından seçilmişlerdir. Eosen sonuna kadar bölgede hakim olan sıkışma tektoniği yerini kuzey-güney yönlü gerilme tektoniğine bırakmıştır. Bu gerilme ile meydana gelmiş birbirlerine parelel doğu-batı doğrultulu pek çok graben ve tali küçük havza ve yanal atımlı faylardan oluşan bölge (15-20 km.) kabuk kalınlığı, az da olsa rift tipi alkalen Plio-Kuvaterner volkanizması ve yüksek ısı akımı ile karakterize olur. Bölge Isı Akısı verilerine göre yerküre ortalamasının üzerinde anomaliler göstermektedir. Aydın Savuca, Pınarlı, Çayyüzü; İzmir Çiftlikköy, Denizköy; Manisa Çeşni, Çataloluk ölçümleri yüksek ısı akısı anomalilerine tekabül ederken; Aydın Balat, Tekeler; İzmir Ovacık, Demirci, Seyrek; Manisa Alahıdır, Azimli, Boyalı ölçümleri düşük ısı akısı anomalilerine karşılık gelmektedir. Graben yapıların olduğu yerlerde, Jeotermal alanlar ve Volkaniklerin hakim olduğu alanlarda, yüksek ısı akısı anomalileri tespit edilmiştir. Büyük dağ silsilesi olan alanlarda ve İzmir- Ankara kenet zonunda düşük ısı akısı tespit edilmiştir.

11 ABSTRACT The study area covering approximately 33650 km2, is located at the Aegean with in the districts of the Aydın, İzmir and Manisa cities. The purpose of the study is to determine the heat flow distribution of the region by using the temperature log data in the wells. For this purpose temperatures along the depths of 19 wells were measured, and temperature gradients were found out. Furthermore, the relationships between heat flow variations and geologic, tectonic and geothermic conditions were investigated to obtain the cause of heat flow the region. The Temperature gradient can be defined as being the ratio of the in temperature to a unit distance in any medium in which heat tranfer is exist. It is denoted by dT/dz and its unit is °C/m. Thermal conductivity which is anoter parameter to determine the heat flow is defined as being the amount of the heat flowing in a medium of a unit area. Usually, X denotes the thermal conductivity and its unit is W/m°C. If the heat flows in the medium which consits of parallel surface and it is in stable status, then heat flow is equal to the multiplicotion of the temperature gradient and thermal conductivity. The heat flow given by the equation q=X*dT/dz is an energy with the unit of milli watt in a squre meter (mW/m2). To determine heat flow distribution of the region, it is made of the temperature gradient parameter. The temperatures in the wells were measured by means of the Mount Soupris logging system. The thermal conductivities of the rock sample, which were picked up from the surface geological units representing the lithological stamps of the wells, were determined in the laboratory by using the QTM instrument. The geological units of the region are composed of core and cover rocks of the Menderes massif. The Precambrian-Cambrian aged core rocks include high-grade augen gneisses, migmatites, metavolcanice (leptite) and micaschists. The cover rocks are composed of micaschist, garnet-schist, phyllite and metabauxite bearing marbles. The age of the cover rocks is accepted to be Paleozoic-early Tertiary. The post-orogenic sediments and associeted volcanic rocks of Neogene and Quaternary age unconformably overlie the folds and thrusts of the Menderes massive. Geothermal fields appear on the deep fault zones which are associated with the graben system. The wells in the geothermal fields were excluded from the heat flow interpretation studies. The compressional tectonism was replaced by the extensional tectonism in the direction of N-S at the end of the Eocene in the region. Consequentyl the grabens striking in E-W, direction with subsidary basins with basin-bounding oblique faults occured and the region, is characterized by a crustal thickness (15-20 km), rift type alkaline Plio- Quvaternary volcanism and high heat flow resulted from these tectonic activities. The heat flow studies show that heat flow anomalies are higher than the world average in some areas. The Savuca, Pinarh and Çayyüzü areas of the Aydın district, Çiftlikköy and Denizköy areas of the İzmir district and Çeşni and Çataloluk areas of the Manisa district indicate high heat flow anomalies. Whereas, Balat and Tekeler areas of the Aydm district; Demirci, Ovacık and Seyrek areas of the İzmir district and Alanıdır, Azimli and Boyalı areas of the Manisa district have low heat flow. Generally, high heat flow anomalies occured in the grabens where geothermal fields and volcanic rocks are present. On the mountains and İzmir- Ankara sture zone, the heat flow is rather low.