Pertek jeotermal alanının hidrojeokimyasal özelliklerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET: Pertek jeotermal alanı Tunceli ilinin güneybatısındaki Singeç Vadisi ve yakın civarında yer alan ve daha önce jeotermal açıdan çalışılmamış bir alanı içermektedir. Çalışma alanında gözlenen baskın kaya tipi Keban Metamorfitleridir. Bölgede gözlenen diğer jeolojik birimler Pertek Magmatitleri, Kırkgeçit Formasyonu, Karabakır Formasyonu ve alüvyonlardır. Jeolojik birimler bölgedeki tektonik aktivite nedeniyle çok sayıda makaslama kırık ve çatlakları içerir. Söz konusu makaslama yapıları Pertek jeotermal alanındaki soğuk ve sıcak su kaynaklarının yüzeye ulaşmasını denetler. Keban Metamorfitleri'nin kristalize kireçtaşı ve mermerleri Pertek jeotermal alanındaki suların hazne kayasını oluşturmaktadır. Bu hazne kayanın beslenme bölgesinde, sadece sınırlı alanlarda, yarı geçirimli sedimenter (Kırkgeçit Formasyonu) ve volkanik örtü kayaları (Karabakır Formasyonu) bulunmaktadır. Bu nedenle, Pertek jeotermal sistemi açık sistem olarak değerlendirilebilir.Sistemdeki termal suların pH ve elektriksel iletkenlikleri sırasıyla 6,18-7,55 ve 816-2330 μS/cm arasındadır. Yüzeye çıkış sıcaklıkları ise 25,5-38,2 ºC arasında değişmektedir. Soğuk suların pH ve elektriksel iletkenlik değerleri sırasıyla 7,52-8,31 ve 402-472 μS/cm arasındadır. Sularda en fazla bulunan katyon Ca+2, anyon ise HCO3-dır. IAH (1979) su sınıflandırma yöntemine göre, sıcak ve soğuk sular, soğuk mineralli su ve dere suyu Ca-Mg-HCO3 tipinde, Keban barajının göl suları ise Ca-Mg-HCO3-SO4 tipindedir. Termal sular genel olarak kalsit, aragonit, kalsedon, kuvars ve dolomit minerallerine doygundur. Pertek jeotermal alanının, silis jeotermometresi kullanılarak hesaplanan rezervuar sıcaklığı 74-127 °C'dir. Bu jeotermal alanda, entalpi-silis karışım diyagramından elde edilen soğuk su karışım oranları (%60-88) yüksektir. Bu nedenle, jeotermal suların yüzeye çıkış sıcaklıkları, su-kayaç etkileşimleri ve bununla ilişkili olan toplam çözünmüş katı içerikleri düşüktür.Anahtar Kelimeler: Jeotermal, Hidrojeokimya, Pertek, Tunceli

ABSTRACT The Pertek geothermal field is located at Singec valley and its close vicinity in the northwest of the province of Tunceli and this field has not been previously studied in terms of geothermal. Keban Metamorphites are domiant rock type in the study area. Pertek Magmatic, Kırkgeçit Formation, Karabakır Formation and alluvium are other geological units seeing in the region. These units include shear fractures and numerous cracks because of tectonic activity. Aforementioned shear structures control the cold groundwater and thermal springs in the Pertek geothermal field to reach the surface. The crystallized limestones and marbles of the Keban Metamorphites constitute the reservoir rocks of the Pertek geothermal field. The recharge field of the reservoir rocks was covered by semi-permeable sedimentary (Kırkgeçit Formation) and volcanic rocks (Karabakır Formation), only in a limited area. Therefore, the Pertek geothermal system can be considered as an open system. The pH and electrical conductivity of the thermal water in the system are between 6,18 to 7,55 and 816 to 2330 μs /cm, respectively. Temperature of these waters varies between 25,5 to 38,2 °C, when they reach up to the surface. The pH and electrical conductivity of the cold springs in the system are between 7,52 to 8,31 and 402 to 472 μs /cm, respectively. The most abundant cation present in the waters is Ca+2; the most abundant anion is HCO3-. According to the IAH (1979) water classification, these hot and cold waters, cold mineral water and river water are of the Ca-Mg-HCO3 type, the waters of the Keban dam lake are of the Ca-Mg-HCO3-SO4 type.The thermal waters are generally oversaturated with calcite, aragonite, chalcedony, quartz and dolomite minerals. The calculated reservoir temperature of the Pertek geothermal field, using silica geothermometer, changes between 74-127 ºC. The cold water mixing ratios obtained from enthalpy-silica diagramare high (60-88%) in this geothermal field. Therefore, the discharge temperatures of geothermal waters, water-rock interactions and related total dissolved solids contents are low.Key words:Geothermal, Hydrochemistry, Pertek, Tunceli