Tuğbanur Özen BALABAN, Hilal AKIN, Gültekin TARCAN, Ünsal GEMİCİ, Mümtaz ÇOLAK, İ. Hakkı KARAMANDERESİ

Gümüşköy kaplıcası (Aydın) ve çevresinin hidrojeokimyasal incelenmesi

Gümüşköy Kaplıcası Batı Anadolu Bölgesi’nde Büyük Menderes Grabeni’nin güneybatı kısmında yer almaktadır. İnceleme alanındaki termal suların kaynak çıkış sıcaklıkları 20-36 °C, pH değerleri 6.4-7.5 ve elektriksel iletkenlikleri (EC) 2000-11230 µS/cm arasındadır. Termal sular genel olarak Na-Cl su tipindedirler. Jeotermal sistemin rezervuar kayaçları Menderes Masifi’nin karstik mermerleri ve çatlaklı şist birimleridir. Neojen’in geçirimsiz birimleri jeotermal sistemin örtü kayalarını oluşturmaktadır. Sistemin ısı kaynağı ise tektonizmaya bağlı yüksek jeotermal gradyandır. Termal sular Giggenbach Diyagramı’na (1988) göre çoğunlukla ham sular sınıfındadır ve kimyasal jeotermometrelerle hesaplanan rezervuar sıcaklıkları 55-114 °C arasında değişmektedir. Ölçülmüş sıcaklıklardaki mineral doygunlukları, termal sularda genellikle kalsit, aragonit ve dolomit minerallerinin çökel oluşturduğunu gösterir. Suların jips, anhidrit, sölestin ve barit minerallerini ise çözündürücü özellikte oldukları görülmektedir. Termal suların üretim ve iletim hatlarında ve atık suların reenjeksiyonu sırasında kalsit, aragonit ve dolomit minerallerinin kabuklaşma riski oluşturacağı belirlenmiştir. Silis mineralleri ise kinetik özelliklerinden dolayı amorf silis özelliğinde çökelebilir.

Anahtar Kelimeler:

Gümüşköy, Termal sular, Doygunluk indeksi, Kabuklaşma

Hydrogeochemical study of the gümüşköy spa (Aydin) and its vicinity

Gümüşköy Spa is located in southwest of the Büyük Menderes Graben in Western Anatolia. The thermal waters of the area have spring temperatures of 20-36 °C, pH of 6.4-7.5 and EC of 4960 to 5079 µS/cm. Water type of thermal waters is generally Na-Cl type. Reservoir rocks of geothermal systems are marble and fissured schist units of Menderes Massif. Impermeable units of Neogene are the cap rocks of geothermal systems. Heat source of system is also geothermal gradient connected with tectonism. According to Giggenbach Diagram (1988), thermal waters mostly fall into the immature fields and reservoir temperatures vary between 55-114 °C. Mineral saturation in outlet temperatures indicates that calcite, aragonite, and dolomite minerals are generally oversaturated in the thermal waters. However, it is seen that the thermal waters is undersaturated with gypsum, anhydrite, celestite, and barite. It is determined that calcite, aragonite and dolomite minerals will be created scaling risk in production and conduction line of the thermal waters and during the reinjection of waste water. Silica minerals may also precipitate amorphous silica due to kinetic properties.

Keywords:

Gümüşköy, Thermal waters, Saturation index, Scaling,

PDF

___

Okay Aİ. “Stratigraphic and metamorphic inversions in the central Menderes Massif: A new structural model”. International Journal of Earth Sciences, 89(4), 709-727, 2001.
Şengör AMC, Yılmaz Y. “Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach”. Tectonophysics 75(1981), 181-241, 2001.
Dewey JF, Şengör AMC. “Aegean and surrounding regions: Complex multiplate and continuum tectonics in a convergent zone”. The Geological Society of America Bulletion, 90(1), 84-92, 1979.
Seyitoğlu G, Scott BC. “The cause of N-S extensional tectonics in Western Turkey: Tectonic escape vs. BackAarc spreading vs. orogenic collapse”. Journal of Geodynamics, 22(1), 145-153, 1996.
Görür N, Ecevitoğlu B, Demirbağ E, Ersoy Ş, Algan O, Güneysu C, Aykol A. “Rift formation in the Gökova region, Southwest Anatolia: Implications for the opening of the aegean sea”. Geological Magazine, 132(6), 637-650, 1995.
Şimşek Ş, Karamanderesi İH, Yılmazer S, Eşder T, Erişen B, Keskin B, Öngür T, Yüksel V, Suludere Y, Kastelli M, Özbayrak H, Uğurlu A, Şimşek Z, Sarıiz K, Uysallı H, Uygur N, Coşkun B. “Aydın-Denizli Jeotermal Alanları”. MTA Raporu, 3707, 1979.
Maden Teknik Arama. “Türkiye Jeotermal Kaynakları Envanteri”. Ankara, Türkiye, 201, 849, 2005.
Şimşek Ş. “Büyük Menderes Grabeni Batı Kesiminde Yer Alan Jeotermal Sistemlerin Hidrodinamik Yapılarının Jeokimyasal Teknikler ve Asal Gaz İzotopları Yardımıyla İncelenmesi”. Ankara, Türkiye, TÜBİTAK Projesi, No: 107Y188, 2010.
Tarcan G, Gemici Ü. “Hydrogeochemistry of the Gümüşköy and Sazlıköy Geothermal Fields, Aydin, Turkey”. Proceeding Books of Water-Rock Interaction, 931-934, 2001.
Karakuş H, Şimşek Ş. “Tracing deep thermal water circulation systems in the E-W trending Büyük Menderes Graben, western Turkey”. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 252, 38-52, 2013.
Calmbach L. “AquaChem Computer Code-Version 3.7.42”. Waterloo Hydrogeologic. Waterloo, Ontario, Canada, N2L 3L3, 1997.
Parkhurst DL, Appelo CAJ. “User's Guide to PHREEQC (version 2)-A computer Program for Speciation, Batch-reaction, One-Dimensional Transport, and İnverse Geochemical Calculations”. US. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 99-4259, 312, 1999.
Piper AM. “A Graphic Procedure in The Geo-chemical İnterpretation of Water Analyses. American Geophysical Union Transactions”. 25, 914-923. In: Srinivasa, N.R. (1998) MHPT.BAS: A computer program for modified Hill-Piper Diagram for classification of groundwater, Computer&Geosciences, 24, 10, 991-1008, 1944.
Giggenbach WF. “Geothermal solute equilibria. Derivation of Na-K-Mg-Ca geoindicators”. Geochimica Cosmochimica Acta, 52(12), 2749-2765,1988.
Fournier R.O. “The interpretation of Na-K-Mg Relations in Geothermal Waters”. Geoth. Res. Council Trans., 14, 1421-1425, 1990.
Fournier RO. “Chemical Geother-mometers and mixing models for geo-thermal systems”. Geothermics, 5(1-4), 41-50, 1977.
Fournier RO, Potter RW. “An Equation correlating the solubility of quartz in water from 25° to 900 °C at pressures up to 10,000 bars”. Geochimica et Cosmochimica Acta, 46(10), 1969-1973, 1982.
Arnórsson S, Gunnlaugsson E, Svavarsson H. “The chemistry of geothermal waters in iceland. III. Chemical geothermometry in geothermal investigations”. Geochimica et Cosmochimica Acta, 47(3), 567-577, 1983.
Kharaka YK, Lico MS, Law LM. “Chemical geothermometers applied to formation waters, gulf of Mexico and California basins”. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 66, 538, 1982.
Tarcan G. “Jeotermal Su Kimyası. Jeotermalde Yerbilimsel Uygulamalar 11-21 Haziran 2002 Yaz Okulu Ders Kitabı” (Eds) Savaşçın, M.Y., Güleç N., Şimşek Ş., Parlaktuna M., Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, İzmir, No:306, 198, 2003.