Trakya Havzası’nın jeotermal yapısı

Abstract

Trakya Havzası, Türkiye, genel olarak Eosen-Oligosen yaşlı denizel sedimanter kayaçlardan oluşmaktadır. Havza derinliği ortalama 5km civarında olup havza merkezinde 9km derinliğe ulaşmaktadır. Havza anakaya yapısı genellikle havzayı kuzeyden sınırlayan ve güneye doğru havza altına inen Istranca masifi kayaçlarından oluşturmaktadır. Havzanın jeolojik yapısı hidrokarbon araştırmaları sonucunda oldukça detaylı olarak bilinmektedir. Havzada açılan derin kuyu sondajlarından toplanan oldukça kapsamlı kuyu dibi sıcaklığı verileri (BHT) mevcuttur. Bölgede ayrıca bazı derin kuyulardan alınan denge sıcaklık-derinlik ölçümleri mevcuttur. Bu çalışmada havza litolojik yapısı ile birlikte mevcut sıcaklık verileri kullanılarak havzanın bir termal modeli geliştirilmiştir. Havza sedimanter formasyonlarının termal durumları derinlik, termal iletkenlik, ve anakaya radyoaktif ısı üretimi ile kontrol edilmektedir. Havzada şeyl içerikli kayaçların fazla olması jeotermal gradyanın ortalamanın üzerinde olmasına neden olmaktadır. Bununla birlikte granitik anakaya yapısı olması havza içinde yüksek sıcaklıklara katkı sağlayabilmektedir. Havzanın bazı kısımlarında düşük kayaç termal iletkenliklerinin yanında yüksek anakaya radyoaktivitesi jeotermal enerji geliştirme açısından ilgi çekicidir. Bölgede ısı akısı 60-80 mW/m2 aralığında hesaplanmış olup değişimin anakaya radyoaktif ısı üretimindeki farklılıklarla ilgili olduğu önerilmektedir. Ayrıca bölgede toplanan BHT verilerinin doğrulukları denge sıcaklık-derinlik verileri ile karşılaştırılarak test edilmiştir.

Thrace Basin, Turkey, is dominantly composed of Eocene-Oligocene aged marine sedimentary rocks. Depth of the basin is on average about 5km but reaches to 9 km at the center of the basin. The basement structure of the basin predominantly consists of the Strandja Massif rocks which bounds the basin in the north and gently overlies the basin to the south. The geological structure of the basin is rather well-known as a result of hydrocarbon explorations. There is a substantial amount of bottom-hole temperature (BHT) data collected from deep drilling boreholes. In addition, equilibrium temperature-depth measurements are available from a number of deep boreholes. In this study, a thermal model of the basin has been developed using the available lithologic and thermal data. Thermal state of the sedimentary formations is controlled by the depth, thermal conductivity, and radiogenic heat production of the basement rocks. Shale-dominant lithology of the basin rocks leads to higher than average geothermal gradients within the basin. Furthermore, granitic components in the basement rocks may contribute to higher temperatures within the basin. Low rock thermal conductivity and high radiogenic heat production of basement rocks makes parts of the basin interesting for geothermal energy development. The regional heat flow has been calculated in the interval of 60-80 mW/m2 , and the differences may be attributed to the variations in basement radioactivity. Reliability of corrected BHT data was also tested by comparing them with equilibrium temperature-depth data in the basin.