GÜNEYDOĞU ANADOLU BÖLGESİ DADAŞ FORMASYONU'NUN ORGANİK VE İNORGANİK JEOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YAĞMUR İNAL EMİROĞLU
Danışman: Abidin Temel
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Şeyl petrol ve şeyl gaz rezervuarları tüm dünyada önemli bir enerji kaynağı haline gelmiştir. Son yıllarda gerçekleştirilen çalışmalarda Dadaş Formasyonu'nun hem kaynak hem de rezervuar kaya statüsüne sahip olabileceği araştırılmaktadır. Bu çalışmada Dadaş Formasyonu'ndan Çat, Çermik/Korudağ, Diyarbakır ve Bismil civarında toplam beş lokasyonda yüzey ve kuyu örnekleri (kırıntı ve karot) alınmıştır. Örneklerin mineralojik bileşimini kil, kuvars, mika ve feldispat ile az miktarda kalsit, dolomit ve pirit oluşturmaktadır. İnce kesit çalışmalarında kırıntılı doku gözlenen şeyllerde hakim litoloji kilce zengin silisli çamurtaşı, silisçe zengin killi çamurtaşı ve karışık killi çamurtaşıdır. XRD kil fraksiyonu analizi sonuçlarına göre örnekler başlıca illit, kaolinit ile az miktarda klorit içermektedir. İllit kristalinite (ICCIS), Keskinlik Oranı (SR) ve Klorit Kristalinite (ChC) değerleri "sığ diyajenetik zon-düşük ankizon" ve "metamorfizma başlangıcı"na işaret etmektedir. Dadaş Formasyonu'nun Kırılganlık Faktörü (BI), Young/Elastisite Modülü (EK) ve Sertlik (HK) değerleri sırasıyla %28-56, 40-56 GPa ve 0.85-2.28 GPa arasında hesaplanmıştır. Yüksek silika içeriğiyle Çat ÖSK'sı hidrolik çatlatmaya uygun görünmektedir. Örnekler %0.73-7.51 arasında Toplam Organik Karbon (TOK) içeriği ile ekonomik şeyl petrol ve şeyl gaz potansiyeline sahip seviyelere işaret etmektedir. Rock-Eval piroliz parametrelerine göre yüzey örnekleri hidrokarbon dönüşümünün yüksek oranda gerçekleştiği (TR, %92.41-%99.58) "Tip IV kerojen ve gaz penceresi"nde, kuyu örnekleri ise "Tip II kerojen ve petrol penceresi"nde yer almaktadır. Bugünkü HI (mg HC/g TOK) değeri üzerinde mineral matriks etkisi, S2 ve TOK içeriği regresyon denklemi ve graptolit kavkılarında SEM-EDAX analizi ile değerlendirilmiştir. Graptolit kavkılarında C, O elementlerine ek olarak mineral matriks ile ilişkili Al, Si, Mg, Ca, Fe, S elementleri saptanmıştır. Termal olgunluk azaldıkça C element yüzde miktarı (%86.63'e kadar) yükselmektedir ve matriks ile ilişkili element miktarında yüksek miktarda düşüş yaşanmaktadır. Dadaş Formasyonu'nun organik madde bileşenlerini; amorf organik madde (AOM), palinomorf ve zooklastlar oluşturmaktadır. Graptolitler Aroniyen-Telisiyen yaş aralığını temsil etmektedir. Palinomorflar ise Geç Ruddaniyen-Erken Venlok çökelim yaşına işaret etmektedir. Dadaş Formasyonu'nda hem tanesel hem de tanesel olmayan graptolit morfolojisi saptanmıştır. Graptolit reflektansı (GR) bireflektans ve random değerleri %0.72 ile %2.59 (%VREgr≈0.69-2.05) arasında değişmektedir ve "petrol penceresi" ile "kuru gaz penceresi" arasındadır. %VRETmax değerleri ise yüzey örneklerinin düşük S2 değerleri nedeniyle %VREgr değerlerine göre daha yüksek değerlerde (%2.01-%3.28) hesaplanmıştır. Graptolitlere ait Raman spektroskopisi D bandı (1350.46-1358.76 cm-1) değerleri termal olgunluk ile ters orantılıdır. G-D bant ayrımı ile %GR değerleri arasında pozitif korelasyon saptanmıştır. Farklı termal olgunluktaki Dadaş Formasyonu örneklerinde Cıva Porozimetresi (MCIP), Rock-Eval piroliz bazlı hesaplanan organik porozite (Øorg), SEM ve FIB-SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. MCIP analizinde gözenek çapı 3 nm-10 µm arasında değişmektedir ve mezopor hakimdir. Øorg değerleri kerojen içinde ortalama miktarı %5.26 ile %35.71 arasındayken, şeyl içindeki miktarı ise %0.28 ile %1.18 arasında değişmektedir. Øorg değerleri termal olgunluk arttıkça yükselmektedir. SEM ve FIB-SEM analizine göre hakim gözenek tipi interP gözeneklerdir. Elde edilen analiz sonuçlarına göre Dadaş Formasyonu bölgede kuzeybatıdan güneydoğuya doğru aşırı olgun, olgun ve erken olgun olmak üzere gruplandırılmıştır ve her olgunlukta intraP organik madde gözenekleri gözlenmiştir. Yüzey örnekleri %VRE değerleri ile şeyl gaz, kuyu örnekleri ise OSI değerlerine göre şeyl petrol üretimi için yeterli olgunluğa sahiptir. Bu çalışma, Dadaş Formasyonu'nun ankonvansiyonel kaynak kaya karakteristiklerinin anlaşılmasına ve değerlendirilmesine katkıda bulunacaktır.