Polatlı ve Haymana (Ankara) sıcak sularının kökenine yönelik kimyasal ve izotopik sınırlamalar

Authors : Hafize Akilli, Halim Mutlu

Pages : 41-64

View : 11 | Download : 5

Publication Date : 2018-04-02

Article Type : Research

Abstract :Bu çalışmada Ankara’nın güneybatısında yer alan Polatlı ve Haymana jeotermal sahalarındaki termal ve soğuk su kaynaklarının hidrojeokimyasal özellikleri ile duraylı ve radyojenik izotop sistematikleri incelenmiştir. 21.2 – 42.6 °C arasında değişen sıcaklıklara sahip olan sular çoğunlukla Ca-Na-HCO3 fasiyesinde gelişmişlerdir. δ18O ve δD değerleri sırasıyla –11.7 ile –8.1‰ ve –86.7‰ ile –61.9‰ (VSMOW) arasında olan sular küresel ve Ankara meteorik su doğrularından değişik miktarlarda sapma göstermektedir. 1.0‰’den 11.9‰’ye kadar geniş bir aralıkta değişen döteryum fazlalığı değerleri yüksek nemli koşulları yansıtmaktadır. Polatlı-Haymana sularının trityum değerleri 0.0 ile 5.37 TU arasındadır. Sıcak sular için kaydedilen düşük değerler, yüksek Cl içerikleri de göz önüne alındığında, yeraltında derin bir dolaşımı işaret etmektedir. Sularda çözünmüş sülfatta ölçülen δ34S değerleri –9.2‰’den +19.5‰’e (VCDT) kadar geniş bir aralıkta değişim göstermektedir. Sülfata ait δ18O ise 3.66‰ ile 14.99‰ (VSMOW) arasındadır. δ34S–δ18O sistematikleri ya doğrudan denizel evaporitlerden ya da denizel ve karasal evaporitlerin karışımı şeklinde bir katkı belirtmektedir. Polatlı ve Haymana sularındaki çözünmüş inorganik karbonun (DIC) (HCO3) izotop (δ13C) değerleri –21.84‰’den –1.34‰’ye (VPDB) kadar değişmektedir. Bu değerler denizel kireçtaşlarının yanı sıra (–3 ile +3‰ arasında) ve organik kaynakların da sudaki karbon izotop bileşimini kontrol ettiğine işaret etmektedir. Kireçtaşlarında ölçülen δ13C (2.66 ile 6.80‰ VPDB) değerleri travertenlerden elde edilen değerlere göre (–0.79 ile +3.24‰ VPDB) daha yüksektir. Sulardaki 87Sr/86Sr değerleri 0.705883’den 0.707896’a kadar dar bir aralıkta değişmektedir. Bu bölgelerden toplanan granit, kireçtaşı, andezit ve travertenlerin Sr izotop bileşimleri ise 0.706119 ile 0.708831 arasındadır. Su örneklerinin Sr izotop bileşimleri kayaçlarınkilerle (özellikle kireçtaşları) büyük ölçüde örtüşmektedir. Mineral doygunluk hesaplamaları Polatlı-Haymana sıcak sularının dolomit, kalsit, aragonit ve silika minerallerine göre doygun, jips ve anhidrite göre ise doygun olmadıklarını göstermiştir. Kuvars jeotermometresi ile hesaplanan rezervuar sıcaklıkları Polatlı örnekleri için 48-117ºC, Haymana örnekleri için ise 72ºC’dir. Her iki saha için düşük sıcaklıklar öngörmüş olsa da kalsedon jeotermometresi ile hesaplanan sıcaklıklar (40-88ºC) daha gerçekçi bulunmuştur. 
Keywords : Jeokimya, duraylı-radyojenik izotoplar, su-kayaç etkileşimi, polatlı-haymana sıcak suları