Yukarı Çürüksu Havzası’ndaki (Denizli) düşük sıcaklıklı termal suların hidrojeokimyasal incelemesi

Abstract

Yukarı Çürüksu Havzası Denizli il merkezinin yaklaşık 10 km doğusunda, Çürüksu grabeni içinde yer alır. Çalışma alanının temelini yaşı olasılıkla Üst Paleozoyik olan Honaz şeyli oluşturur. Temel kayalar üzerine tektonik dokanakla Menderes Masifi’nin Alt Tersiyer-Mesozoyik yaşlı rekristalize kireçtaşları gelir. Masif üzerinde Likya naplarına ait Alt Triyas-Kretase yaşlı jips içeren dolomit, kireçtaşı ve ofiyolit birimleri yer alır. Likya napları Mesozoyik-Alt Tersiyer yaşlı şeyl ve kireçtaşları tarafından üzerlenir. Neojen çökelleri altlayan birimleri uyumsuzlukla örter. Kuvaterner, alüvyon, alüvyon yelpazesi, yamaç molozu ve termal sulardan çökelmiş travertenler ile temsil edilir. İnceleme alanındaki D-B ve KB-GD doğrultulu faylar sıcak su çıkışlarını kontrol eder. İnceleme alanında çok sayıda karstik kaynak ve sondaj vardır. Bu sondaj ve kaynakların 29 adedi örneklenerek kimyasal ve izotopik analizi yapılmıştır. Örneklenen suların sıcaklıkları 17,1 ile 24,6 derece santigrat, elektriksel iletkenlikleri 750 ile 2080 mikromho/cm ve pH değerleri 6.62-7.72 arasında değişmektedir. Sıcaklığı 20 derece santigrattan fazla olan sular genellikle kalsiyum-magnezyumsülfat- bikarbonat tipindedir. Delta oksijen-18 değerleri binde -52,29 ile -58,06 ve döteryum değerleri binde -7,69 ile -9,27 arasında olup meteorik kökenlidirler. Düşük trityum değerleri termal suların yeraltındaki sirkülasyon sürelerinin 50 yıldan fazla olduğuna işaret etmektedir. Termal suların delta 34S ve delta 13C (DIC) değerleri, sulardaki kükürdün kaynağının olasılıkla Mesozoyik yaşlı dolomitler içindeki jipsler, karbonun kaynağının ise metamorfik karbondioksit ve/veya denizel kireçtaşı olduğunu göstermektedir. PhreeqC bilgisayar programı ile yapılan hesaplamalarda, örnekleme sıcaklığı ve pH’ında, Yukarı Çürüksu Havzası termal sularının kalsit, aragonit, dolomit ve kuvars minerallerince doygun oldukları belirlenmiştir. İnceleme alanı sıcak sularına uygulanan oksijen izotop ile Silisyumdioksit ve lityum jeotermometre sonuçları değerlendirildiğinde 60-80 derece santigrat arasında bir rezervuar sıcaklığı öngörülmektedir.

Yukarı Çürüksu Basin is located in Çürüksu graben, approximately 10 km east of Denizli city center. In the study area, Upper Palaeozoic aged Honaz shale forms the basement The Lower Tertiary-Mesozoic aged recrystallized limestones of the Menderes Massif tectonically overlies the basement rocks. Lower Triassic-Cretaceous gypsum-bearing dolomite, limestone and ophiolite units of Lycian nappes take place on the Massif. Lycian nappes are overlain by Mesozoic-Lower Tertiary aged shales and limestones. All these rocks are unconformably overlain by Neogene sediments. Quaternary is represented by, alluvium, alluvial fan, slope debris and travertines formed by thermal springs. The thermal water discharges are controlled by E-W and NW-SE trending faults. There are a large number of karstic springs and wells in the study area. A total of 29 samples taken from these springs and wells were analyzed chemically and isotopically. The temperatures of sampled waters are 17.1 to 24.6 celsius degree, electrical conductivities are 750 to 2080 mikromho/cm and pH values are 6.62 to 7.72. Waters with a temperature of more than 20 celsius degree are usually of the calcium-magnesium-sulfate-bicarbonate type. The delta O-18 values are between thousandths -52,29 and -58,06 and the deuterium values are between thousandths - 7,69 and -9,27, indicates meteoric origin. Low tritium values show that residence time of thermal waters are over 50 years. The delta 34S and delta 13C (DIC) ratios of the thermal waters indicate that the sulfate source is probably gypsum in the Mesozoic dolomites and the carbon source is metamorphic carbon dioxide and/or marine limestone. In the calculations made by the PhreeqC computer program at sampling temperature and pH, it was determined that the thermal waters are saturated with respect to calcite, aragonite, dolomite and quartz minerals. Oxygen isotope with silisum dioxide and lithium geothermometers applied to the thermal waters gave reservoir temperatures between 60 and 80 celsius degree.