Çankırı-Çorum havzası hidrokarbon potansiyelinin jeofizik ve organik jeokimya analizleriyle araştırılması

Abstract

Bu tez çalışması Çankırı-Çorum Havzası'nda jeoloji ve jeofizik verilerinin birlikte yorumlanması ile gerçekleştirilmiştir. Jeofizik çalışmalar çerçevesinde, sismik kesitleri kullanarak tektonik hatlar ve tabaka sınırları çizilmiştir. Gravite ve manyetik anomaliler kullanılarak 2.5-B modeller oluşturulmuştur. Ayrıca incelenen alanda organik jeokimya çalışmaları kapsamında yüzeyleyen sedimanter kayaçlardan derlenen yüzey örnekleri ile kaynak kaya potansiyeli ve Yeşilçat sızıntısı ile ilgisi araştırılmıştır. Bu kapsamda toplam 72 adet örnek alınmış, bu örneklerin organik jeokimyasal analizleri, organik petrografik analizleri ayrıntılı olarak gerçekleştirilmiştir. Bölgede yapılan jeofizik çalışmalar, jeolojik gözlem ve bulgularda olduğu gibi ortamın karmaşık olduğunu ortaya koymuştur. Sismik kesitlerden elde edilen hız değerleri düşey ve yatay yönde ani değişimler göstermektedir.Sismik kesit CC-L1 Topuzsaray-1 kuyusu ile ilişkilendirilmesi sonucu tüf ve volkanik serilerin ters faylanmadan kaynaklanmış olabileceği ortaya çıkmıştır. CC-L2 ve CC-L3 sismik kesitlerinde derinlerde gravite modelleri ile birebir uyum gözlenmektedir. Diğer yandan, sığ bölgelerde gözlenen uyumsuzluk ani sismik hız değişimlerine bağlanmaktadır. Gravite anomalilerinin sismik kesitlerle ilişkilendirilerek modellenmeleri sonucu derinlikleri 5 km'ye yaklaşan sedimanter havzaların varlığı ortaya çıkmıştır. Manyetik anomaliler ortada sakin özellik gösterirken kuzeybatıda şiddetli anomaliler yer almaktadır. Bu anomalilerin 2.5-B modellenmesi sonucu yer altında en kuzeyde ters yönde mıknatıslanmış bir kütlenin varlığı ortaya çıkarılmıştır. Ters mıknatıslanmalı böyle bir kütlenin varlığı okyanus tabanı ürünü olduğunu işaret etmektedir. İzmir-Ankara-Erzincan kenet zonunun buradan geçmesi yüzey jeolojisinde ofiyolitik birimin gözlenmesibu bulguyu güçlendirmektedir. Bölgenin güneyinde ve kuzeydoğusunda yer alan birçok anomalinin polariteleri kalıntı mıknatıslanmanın varlığını işaret etmektedir. Polaritelerin yönleri yaklaşık olarak kuzeybatı yönünde olup, bölgenin saatin tersi yönünde döndüğünü işaret etmektedir.Yoncalı Formasyonu örneklerinde, karbonatlı düzeylerin organik madde içeriği zengindir (TOC>%0.5) ve kaynak kaya olarak düşünülebilir. Karabalçık ve Kocaçay Formasyonları için TOC ve Hidrojen İndeksi değerleri kaynak kaya gelişimi için düşüktür.HI-OI, HI-Tmax ve S2-TOC diagramlarına göre örneklerin Tip II-III (karasal ve denizel) ve Tip III (karasal, kalıntı organik madde) kerojenden oluşmuştur. İncelenen örnekler Tmax, PI, vitrinit yansıması verilerine göre olgunlaşmamış-erken olgun aralığındadır.

This thesis study was realised with together interpretation of geological and geophysical data in Çankırı-Çorum Basin. In the frame of geophysical study, borders of layers and tectonic lines were drawn by seismic sections in the control of wells, 2.5 D models were formed by using gravity and magnetic anomalies. Surface samples were collected from sedimenter rocks to explore source rock potential and connection with Yeşilçat leakage in the basin in the frame of organic geochemistry studies. In this scope, totally 72 samples were picked up and they were analysed organic geochemically and petrografic. Geophysical studies in the region presented a complex basin structure such as geological observations and findings. Seismic velocities showed unexpected variations in horizontal and vertical directions.Seismic section CC-L1 was correlated with Topuzsaray-1 well and found formation of tuffs and volcanic units could be caused by reverse fault. In seismic sections, CC-L2 and CC-L3, were observed a harmony with gravity models in deeper sections. On the other hand, there are disharmonies in the shallow section with gravity models due to unexpected velocity changes. Depth of basin was revealed as approximately 5 km as resulted with gravity modeling correlated with seismic sections. Magnetic anomalies present intensity values in the NW direction of study area, whereas they present very low intensity in the middle of study area. A reverse magnetised body in the North of the study area was found by 2.5 D modeling of magnetic anomalies. That kind of body with reversed magnetised indicate it should be producted from ocean bottom.This idea is powered by passing İzmir-Ankara-Erzincan suture zone from this site and ophiolitic units on the surface. Polarities of magnetic anomalies in South and Northeast direction show remanent magnetisation.Polarities of many anomalies in the South and Northeast of the region are showed remanent magnetisation. Polarities are in the Northwest direction and they shows the region are rotating in the anticlockwise direction.Organic carbon content (TOC>%0.5) is rich in the layers with carbonate in the samples of Yoncalı Formation and it can be considered as source rock. However, values of TOC and Hydrogene index for Karabalçık and Kocaçay Formations are low for source rock development.The kerogene type is Type II-III (continental and marine) and Type III (continental remanent organic substance) acording to HI-OI, HI-Tmax and S2-TOC diagrams. Analysed samples are in the range unmatured-early matured according to Tmax, PI, vitrinite reflection data.