Yıl: 2010 Cilt: 31 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 111 - 126 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu

Öz:
Samsun’un güneyinde yer alan Hamamayağı sıcak su kaynağı ve çevresinde Permiyen’den Pliyosen’e kadar değişen zaman aralığında çökelmiş ve genellikle volkanik arakatkılı tortul kayaçlardan oluşan birimler yüzeylenmektedir. Kuzey Anadolu Fay Zonu’nda yer alan Hamamayağı sıcak su kaynağının sıcaklığı 36°C, pH değeri 6.9-7.1, elektriksel iletkenlik değeri 591-598 μS/cm ve toplam çözünmüş madde miktarı 485.6-508.5 mg/l arasında değişmektedir. Bu çalışmada, Hamamayağı sıcak su kaynağının farklı uygulamalarda kullanılabilmesi için hazne sıcaklığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Hamamayağı sıcak su kaynağı, soğuk yeraltısuyunu temsilen Kocapınar kaynağı ve Hamamayağı Deresi jeokimyasal ve izotopik açıdan incelenmiştir. İnceleme alanındaki sıcak su meteorik kökenlidir. İncelenen sulardaki çözünmüş inorganik karbon üzerinde analiz edilen d13CVPDB değeri Hamamayağı sıcak su kaynağında ‰ -1.78 ile -1.62, Kocapınar Çeşmesinde -12.18 ile -8.25 ve Hamamayağı Deresi’nde -10.10 ile -8.31 arasındadır. Hamamayağı sıcak suyunda karbon, denizel ve tatlı su karbonatlarının çözünmesinden kaynaklanmaktadır. Sulardaki sülfat için analiz edilen d34SCDT bileşimi Hamamayağı sıcak su kaynağında -4.1, Kocapınar Çeşmesinde 3.8 ve Hamamayağı Deresi’nde 1.31 ile 2.7 arasındadır. Hamamayağı sıcak su kaynağının kükürt izotop kompoziyonları, d34SCDT bileşimine göre indirgenmiş kükürt bileşiklerinin bulunduğu kayaçlardan gelmektedir. Jeotermal sistemler açısından düşük sıcaklıklı jeotermal sistem sınıfına giren Hamamayağı kaplıca alanında rezervuar sıcaklığının silis jeotermometresi ile 61.63-82.5°C arasında olabileceği hesaplanmıştır. Hamamayağı jeotermal alanında rezervuar kayaç derinliklerinin sığ olması ve aktif fay zonunda bulunması, alana yüksek oranda yeraltısuyu getirimini sağlamış, dolayısıyla jeotermal suların sıcaklığı, akışkanın toplam çözünmüş madde miktarı, bor, lityum ve SiO2 gibi yüksek sıcaklıkta çözünen elemanların konsantrasyonları düşük ve su-kayaç etkileşimi azdır.
Anahtar Kelime:

Konular: Su Kaynakları Jeoloji

Hydrogeochemistry and origin of the Ladik-Hamamayağı (Samsun) thermal spring and cold water springs

Öz:
The Hamamayağı Thermal Spring is located to the south of Samsun, within the North Anatolian Fault Zone. The units exposed in the Hamamayağı Thermal Spring and vicinity are composed of sedimentary rocks intercalated with volcanics ranging from Permian to Pliocene in age. The temperature, pH value, electrical conductivity and total dissolved solids of the spring water are 36oC, 6.9-7.7, 591-598 μS/cm and 485.6-508.5 mg/l, respectively. The aim of this study is to determine of the temperature of the geothermal reservoir that might be used for different purposes. In this study, the Hamamayağı thermal spring, Hamamayağı stream and Kocapınar fountain representing cold groundwater are investigated in terms of their geochemical and isotopic properties. Based on the $delta^ {18}O$, $delta^ 2H,$ and $^ 3H$ isotope data, the Hamamayağı thermal spring is of meteoric origin. The $delta^ {13}$C values for dissolved inorganic carbonate in the thermal waters, in the Kocapınar fountain and in the Hamamayağı Stream range from -1.78 to -1.62‰, -12.18 to -8.25‰ and -10.10 to -8.31‰ respectively. The carbon in the Hamamayağı thermal spring originates from the dissolution of marine and fresh water carbonates. The d34S content of the sulfate in the thermal waters ranges between -4.2 and -4.1‰. d34S values are related to diagenetic environments which are characterized by reduced sulfur compounds.The reservoir temperature of the Hamamayağı thermal field that is characterized by a low enthalpy geothermal system lies roughly between 61.63- 82.5oC as calculated using a silica geothermometer. In the Hamamayagı geothermal field locted in the North Anatolian Fault Zone, shallow reservoir rocks and an active fault system provide large amounts of groundwater circulation. Therefore, the temperature of geothermal waters, water-rock interaction and related total dissolved solids contents, especially those of boron, lithium and silica which are dissolved at high temperatures, are all low.
Anahtar Kelime:

Konular: Su Kaynakları Jeoloji
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Akdağ, K., 1992. Kavak (Samsun) yöresi Kretase filişlerinin sedimantolojik incelemesi. Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon (yayımlanmamış).
  • Akkuş, İ., M., Atiker, M. ve Yıldırım, N., 1992. Havza Hamamayağı (Ladik) yöresinin jeolojisi ve jeotermal enerji olanakları. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Rapor No: 9899 (yayımlanmamış).
  • Akkuş, İ., Akıllı, H., Ceyhan, S., Dilemre, A. ve Tekin, Z., 2005. Türkiye jeotermal kaynakları envanteri. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Envanter Serisi- 201, Ankara.
  • Alp, D., 1972. Amasya yöresinin jeolojisi. İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi Monografileri, İstanbul.
  • Arnorsson, S., 1985. The use of mixing models and chemical geothermometers for estimating underground temperatures in geothermal systems. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 23, 299-335.
  • Arnorsson, S., and Andresdottir, A., 1995. Processes controlling the distribution of boron and chlorine in natural waters in Iceland. Geochemicia et Cosmoschimia Acta, 20 (59), 4125-4146.
  • Arnorsson, S., Gunnlaugsson E., and Svavarsson, H., 1983. The chemistry of geothermal waters in Iceland. III. Chemical geothermometry in geothermal investigations. Geochemicia et Cosmoschimia Acta, 47, 567-577.
  • Clark, I., and Fritz, P., 1997. Environmental Isotopes in Hydrogeology. Lewis Publishers, New York.
  • Craig, H., 1961. Isotopic variations in meteoric waters. Science, 133, 1702-1703.
  • Dansgard, W., 1964. Stable isotopes in precipitation. Tellus, 16, 436-468.
  • Ellis, A. J., and Mahon, W.A.J., 1964. Natural hydrothermal systems and experimental hot water/rock interactions, Part I. Geochemicia et Cosmoschimia Acta, 28, 1323-1357.
  • Ellis, A. J., and Mahon W.A.J., 1967. Natural hydrothermal systems and experimental hot water/rock interactions, Part II. Geochemicia et Cosmoschimia Acta, 31, 519-538.
  • Fournier, R. O., 1977. Chemical geothermometers and mixing models for geothermal systems. Geothermics, 5, 41-50.
  • Fournier, R.O., and Truesdell, A.H., 1973. An empirical Na-K-Ca geothermometer for natural waters. Geochemicia et Cosmoschimia Acta, 37 (5), 1255-1275.
  • Fournier R.O., and Potter, R.W., 1982. A revised and expanded silica (quartz) geothermometer Geothermal. Research Council Bulletin, 11, 3–9.
  • Gedik, A. ve Korkmaz, S., 1984. Sinop havzasının jeolojisi ve petrol olanakları. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 19, 53-79.
  • Giggenbach, W. F., 1988. Geothermal solute equilibria: Derivation of Na- K-Mg-Ca geoindicators. Geochimica et Cosmochimica Acta, 52, 2749-2765.
  • Gülibrahimoğlu, İ., Yılmaz, B.S., Tosun, C. Y., Konak, O., Saraloğlu, A., Keskin, İ., Osmançelebioğlu, R., Karakaya, F., Köse, Z., Yaprak, S. ve Teoman, Ş., 2000. Samsun ilinin çevre jeolojisi ve doğal kaynaklar. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etüt Dairesi, Rapor No. 10481, Ankara.
  • Hounslow, A. W., 1995. Water Quality Data, Analysis and Interpretation. Lewis Publishers, Florida.
  • IAH, 1979. Map of mineral and thermal water of Europe Scale: 1:500,000. International Association of Hydrogeologists, United Kingdom.
  • Keskin, B., 1987. Samsun- Kocapınar (Hilyas) hidrojeoloji sondajı bitirme raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Rapor No. 8211 (yayımlanmamış).
  • Kharaka, Y. K., and Mariner, R. H., 1987. Chemical geothermometers and their application to formation waters from sedimentary basins. D. Naeser and T.H. McCulloh (eds.), Thermal History of Sedimentary Basins. New York, pp. 75-102.
  • Krouse, H. R., 1980. Sulphur isotopes in our environment. P. Fritz and J.-Ch. Fontes (eds.), Handbook of Environmental Isotope Geochemistry I, The Terrestrial Environment,. Elsevier, Amsterdam, pp. 435-472.
  • Mahon, W. J. A., 1964. Flourine in the natural thermal waters of New Zealand. New Zealand Journal of Sciences, 7, 3-28.
  • Nicholson, K., 1993. Geothermal Fluids, Chemistry and Exploration Techniques. Springer-Verlag, Berlin.
  • Özten, A. ve Yurtseven, D., 1996. Samsun- Havza Bekdiğin sıcak su sondajı (BK-2) kuyu bitirme raporu. Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü, Rapor No: 9925 (yayımlanmamış).
  • Öztürk, A., 1979. Ladik-Destek dolayının stratigrafisi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 23 (1), 31-38.
  • Şaroğlu, F., Emre, Ö. ve Boray, A., 1987. Türkiye’nin diri fayları ve depremsellikleri. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Rapor No: 8714 (yayımlanmamış).
  • Şengör, A. M. C., 1980. Türkiyenin neotektoniğinin esasları. Türkiye Jeoloji Kurultayı Konferansı, Seri 2, 40.
  • Şengör, A. M. C. ve Yılmaz, Y., 1983. Türkiye’de Tetis’in evrimi: Levha tektoniği açısından bir yaklaşım. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Yerbilimleri Dizisi 1.
  • Tonani, F., 1980. Some remarks on the application of geothermal techniques in geothermal exploration Proceedings of the 2nd Symposium on Advances in European Geothermal Research, A.S. Strub, and P. Ungemach (eds.), 428–443, Strasbourg.
  • Truesdell A. H., 1976. Summary of section III geochemical techniques in exploration, Proceedings of the 2nd United Nations Symposium on the Development and Use of Geothermal Resources, US Government Printing Office, Washington, pp. 53–89.
  • Truesdell A. H., 1984, Introduction to chemical calculations. Fluid Mineral Equilibria in Hydrothermal Systems, R. W. Henley et al. (eds.). Revised Economic Geology, 1, pp. 1-8.
  • Truesdell A. H., 1991, Effects of physical processes on geothermal fluids. Applications of Geochemistry in Geothermal Reservoir Development, F. D’Amore (ed.), 71–92.
  • Yoldaş, R., Keskin, B., Granit, S., Korkmaz, S., Dirik, S., Kalkan, İ., Ağrıdağ S. ve Besbelli, B., 1985, Samsun ve dolayının (Kızılırmak- Yeşilırmak arasındaki bölgenin) jeolojisi ve petrol olanakları. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Enerji Hammadde Etüd ve Arama Dairesi, Rapor No: 8130 (yayımlanmamış).
  • Yenal, O., Usman, N. ve Kanan, E., 1976. Türkiye maden suları. İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Radyoloji ve Hidro-Klimatoloji Kürsüsü Kağıt Basım İşleri A.Ş., İstanbul.
APA GÜLTEKİN F, Hatipoğlu Temizel E, FIRAT ERSOY A (2010). Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. , 111 - 126.
Chicago GÜLTEKİN Fatma,Hatipoğlu Temizel Esra,FIRAT ERSOY Arzu Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. (2010): 111 - 126.
MLA GÜLTEKİN Fatma,Hatipoğlu Temizel Esra,FIRAT ERSOY Arzu Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. , 2010, ss.111 - 126.
AMA GÜLTEKİN F,Hatipoğlu Temizel E,FIRAT ERSOY A Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. . 2010; 111 - 126.
Vancouver GÜLTEKİN F,Hatipoğlu Temizel E,FIRAT ERSOY A Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. . 2010; 111 - 126.
IEEE GÜLTEKİN F,Hatipoğlu Temizel E,FIRAT ERSOY A "Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu." , ss.111 - 126, 2010.
ISNAD GÜLTEKİN, Fatma vd. "Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu". (2010), 111-126.
APA GÜLTEKİN F, Hatipoğlu Temizel E, FIRAT ERSOY A (2010). Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. Yerbilimleri, 31(2), 111 - 126.
Chicago GÜLTEKİN Fatma,Hatipoğlu Temizel Esra,FIRAT ERSOY Arzu Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. Yerbilimleri 31, no.2 (2010): 111 - 126.
MLA GÜLTEKİN Fatma,Hatipoğlu Temizel Esra,FIRAT ERSOY Arzu Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. Yerbilimleri, vol.31, no.2, 2010, ss.111 - 126.
AMA GÜLTEKİN F,Hatipoğlu Temizel E,FIRAT ERSOY A Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. Yerbilimleri. 2010; 31(2): 111 - 126.
Vancouver GÜLTEKİN F,Hatipoğlu Temizel E,FIRAT ERSOY A Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu. Yerbilimleri. 2010; 31(2): 111 - 126.
IEEE GÜLTEKİN F,Hatipoğlu Temizel E,FIRAT ERSOY A "Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu." Yerbilimleri, 31, ss.111 - 126, 2010.
ISNAD GÜLTEKİN, Fatma vd. "Ladik-Hamamayağı (Samsun) sıcak ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyası ve kökensel yorumu". Yerbilimleri 31/2 (2010), 111-126.