Salar, sülün ve karaarslan (Afyonkarahisar) köyleri ve çevresinin jeotermal enerji potansiyelinin araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, jeolojik, mineralojik-petrografik, jeokimyasal ve jeofizik veriler yardımıyla Salar, Sülün ve Karaarslan (Afyonkarahisar) köyleri ve çevresinin jeotermal enerji potansiyelinin araştırılması amaçlanmıştır. İnceleme alanı Afyon – Akşehir grabeninin kuzeybatısında bulunmaktadır. Jeolojik çalışmalar sırasında bölgenin jeotermal kavramsal modelini oluşturan jeolojik veriler ortaya konmuştur. Değişik kayaç türleri ve volkanik kayaçlardaki farklı alterasyon zonlarından alınan örnekler üzerinde polarizan mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM), x-ışını kırınımı (XRD) ve jeokimyasal analizler yapılmıştır.

İnceleme alanındaki alterasyon zonları Afyon – Akşehir grabenin güney sınırını oluşturan Halımoru fayı ile Salar fayının kesişim bölgelerinde yer alan volkanoklastiklerin alterasyonu sonucu oluşmuştur. Bölgede gözlenen alterasyonlar (1): Simektitik+illitik zon ve (2): Simektit+illit+kaolinitik zon olarak iki gruba ayrılmıştır. Alterasyon zonlarının sahadaki yayılımları ve litolojik özellikleri, içerdikleri alterasyon mineralleri ve jeokimyasal analiz sonuçları bölgedeki alterasyonun hidrotermal süreçlerin etkisiyle oluştuğunu desteklemektedir. Çalışma alanında jeotermal sistemin derin yapısı ile yanal ve düşey yöndeki dağılımını belirlemek için Kuzey-Güney ve Doğu-Batı doğrultulu profiller boyunca manyetotellürik (MT) ölçümler yapılmıştır. Ham MT verilerine ön proses ve ters çözüm işlemleri yapılarak profil hatları için 2boyutlu (2B) özdirenç modelleri elde edilmiştir. 2B Özdirenç modellerinde jeolojik çalışmalarla uyumlu bir şekilde Işıklar fay zonunun segmentleri olan Halımoru, Salar ve Sülün fayları ile bunları verevine kesen ikincil fayları gözlemlenmiştir. Kil mineral (50 - 200°C), oksijen izotop (44 - 121°C) ve silis (71 - 75°C) jeotermometreleri ile elde edilen değerlerin birbiriyle uyumlu bir biçimde değişim sunması hidrotermal alterasyona neden olan fosil jeotermal sistemlerle güncel jeotermal sistemlerin ortamsal koşullarının oldukça benzer olduğu ve inceleme alanının jeotermal potansiyeli olduğu düşüncesini kuvvetlendirmektedir.

In this thesis, it is aimed to investigate the geothermal energy potential of Salar, Sülün and Karaarslan (Afyonkarahisar) villages and their surroundings with the help of geological, mineralogical-petrographic, geochemical and geophysical data. The study area is located in the northwest of the Afyon – Akşehir graben. During the geological studies, the geological data forming the geothermal conceptual model of the region were revealed. Polarizing microscope, scanning electron microscope (SEM), x-ray diffraction (XRD) and geochemical analyzes were performed on samples taken from different rock types and different alteration zones in volcanic rocks.

The alteration zones in the study area were formed as a result of the alteration of the volcanoclastics located at the intersection of the Halimoru fault and the Salar fault, which forms the southern border of the Afyon – Akşehir graben. The alterations observed in the region are divided into two groups as (1): Simectite+illitic zone and (2): Simectite+illite+kaolinitic zone. The extent of the alteration zones in the field and their lithological features, the alteration minerals they contain and the results of geochemical analysis support that the alteration in the region is formed by the effect of hydrothermal processes. In order to determine the deep structure and lateral and vertical distribution of the geothermal system in the study area, magnetotelluric (MT) measurements were made along the North-South and East-West oriented profiles. With performing preprocess and inversion processes on the raw MT data, 2 shaped (2D) resistivity were obtained for the profile lines. In the 2D Resistivity models, in accordance with geological studies, the segments of the Işıklar fault zone, namely the Halimoru, Salar and Sülün faults, and the secondary faults that cut them into the obverse were observed. The fact that the values obtained with clay mineral (50 - 200°C), oxygen isotope (44 - 121°C) and silica (71 - 75°C) geothermometers change in harmony with each other and that the fossil geothermal systems causing hydrothermal alteration and the current geothermal systems This strengthens the idea that the conditions of the study are quite similar and the study area has a geothermal potential.