Jeotermal Alanların Oluşum Şekilleri ve Oluşum Aşamaları Nelerdir?

Jeotermal Alanların Oluşum Şekilleri ve Oluşum Aşamaları Nelerdir?

16 Nisan 2019 0 Yazar: uzun

Bu Yazıda Jeotermal Alanların Oluşum Şekilleri ve Oluşum Aşamaları Hakkında detaylı  bilgiye yer verilmiştir. Yazıya geçmeden önce belirteyim lütfen yazıyı paylaşmayı ve FikirAVM‘yi arkadaşlarına önermeyi unutma.

Sıcak Su, Sulu Buhar, Kuru Buhar Kuşakları ve Modelleri

Serbest akiferler atmosfer basıncı ile denge halinde olduğundan buralardan 100°C’ ın üzerinde sıcaklıklı bir akışkan beklenemez.

Jeotermal akışkanın meteorik kökenli oluşu, bir beslenme alanının varlığını gerektirmektedir (Basınçlı akiferler gibi). Alt ve üstten geçirimsiz tabaka ile sınırlı böyle bir ortamda 200 °C sıcaklık buhar oluşturmuştur.

Burada, sıcak kaynak, fümerol gibi yüzey belirtilerini ve hangi koşullarda kuru buhar, hangi koşulda sulu buhar çıkacağı veya hiçbir çıkışın olmayacağını açıklamak mümkündür.

  • Aşağıdaki şekilde d3 sondajında kuyu başı düzeyi, sıcak su akiferinin basınç yüzeyinin altında, kuyu tabanı akiferde sıvı fazda akışkana inmişse kuyudan fışkıran sıcak su + buhar karışımı elde edilir.
  • d1 sondajında kuyu başı, basınç yüzeyinin üzerinde ve kuyu tabanı da buhar şapkası bulunmayan bir akifere inmişse, kuyudan fışkırmayan artezyen suyu elde edilir. Kuyuda su, basınç yüzeyine kadar yükselir.

Jeotermal Alanların Oluşum Şekilleri ve Oluşum Aşamaları

Tepedeki d2 sondajında kuyu başı, basınç yüzeyinin üzerinde, kuyu tabanı sıvı fazın içine girerse, gaz basıncından dolayı başlangıçta fışkırma gözlenir. Sonra akışkan gelişi biter. Akiferde basınç oluşturacak yeni gaz birikimi olursa fışkırma belirli aralıklarla tekrarlar. k kuyusunda, kuyu başı hangi topografik düzeyde olursa olsun, kuyu tabanı buhar şapkasının içerisinde kalırsa fışkıran kuru buhar elde edilir.

Jeotermal Alanların Oluşum Şekilleri ve Oluşum Aşamaları

Termal Alanların Oluşumları

Aşağıdaki şekilde sıcaklık derinlik (veya basınç) eğrisi; akiferin belirli bir noktasındaki basınç ve sıcaklık bilindiğine göre suyun o noktada buhar veya sıvı fazında olup olmadığının belirlenmesine yarar.

Eğri, her basınç için suyun hangi sıcaklıkta kaynadığını gösterir. Su, buhar fazına geçtikten sonra ısıtılmaya devam edilecek olursa, buhar fazında sıcaklığı yükselmeye devam eder. Böylece aşırı ısınmış buhar oluşur.

Basınç sıcaklık eğrisi ile sıcaklık ekseni arasında akışkan buhar fazında, basınç ekseni ile arasında sıvı fazında bulunur. Her 10 m’ lik su sütununun 1 kg/cm2 basınç yaptığı göz önüne alınarak, grafikten basınç değerleri de hesaplanabilir.

Jeotermal Alanların Oluşum Şekilleri ve Oluşum Aşamaları

Sıcuk Su Termal Oluşumu

Kızgın Kuru Kaya Modeli

Nispeten sığ sayılabilecek bir derinlikte (6-8 km) yer alan, henüz soğumamış magma ceplerinden 3000 – 4000 m derinlikte bulunan çok düşük poroziteli granitik veya sedimanter bir ortama kondüksiyon yoluyla yüksek ısı potansiyeli ulaşır.

Bu potansiyelin yeryüzüne aktarımı için, birbirine çok yakın açılacak 3000 – 4000 m derinlikteki kuyulardan bir tanesinden soğuk su enjeksiyonu yapılır.

Diğer kuyudan sıcak su + buhar karışımı fışkıran akışkan elde edilir. Kuyu tabanında yapay gözeneklilik ve geçirimlilik, bu k ızgın kuru kayanın nükleer veya klasik patlayıcılarla patlatılması ile sağlanır.

Jeotermal Alanların Oluşum Şekilleri ve Oluşum Aşamaları

Kızgın Kuru Kaya Modeli

Jeotermal Alanların Oluşum Aşamaları

Volkanolojik Belirtiler

Henüz soğuma aşamasını tamamlamamış bulunan, ayrıca aşırı asit bileşimli ve aşırı eksplozif tipte yani normal kraterlerden değil, çatlak ve faylardan püskürmüş, volkanik etkinliklerle ignimbirit ve camsı kül oluşuklarına yol açmış olan magma ceplerinin, jeolojik ve jeofızik yöntemlerle saptanması, büyük buhar rezervlerinin araştırılmasında ilk ve en önemli etkinlik aşamasını oluşturur.

Jeotermal Alanların Oluşum Şekilleri ve Oluşum Aşamaları

volkanizma ürünleri ile sıcak ve mineralli su kaynaklarının oluşumu

Konveksiyon Akımlarıyla Isı Transferi

Isı kaynağını oluşturan ve soğuma aşamasında bulunan böyle bir kütlenin ısısı, kondüksiyon yolu ile akiferdeki meteorik suya iletilir. Eğer akifere gelen ısı yeteri derecede yüksek ve kayacın geçirimliliği de büyük ise akifer içindeki su, konveksiyon yolu ile harekete geçer.

Konveksiyon sistemi, akifer tabakanın bütün kalınlığınca, üniform bir sıcaklık dağılımı sağlamaya çal ışır. Akiferin üzerindeki geçirimsiz örtü tabakasında ise, sıcaklık yayılımının mekanizması yine kondüksiyondur.

Ancak böyle geçirimsiz ortamlardaki sıcaklık dağılımı “Üniform olmayıp”, sıcaklık gradyanı , alttaki akiferin gradyanından çok daha yüksektir. Çünkü akiferde konveksiyon nedeni ile ısı sabit, üstte ısı yayılımı kondüksiyonla olduğundan yukarıya doğru azalır.

Beklenen Akışkanın Fiziki Durumu

 Genel bir kural olarak, eğer bir akiferin üzerindeki örtü kayacında sıcaklık gradyanı yüksek ise ve bunun yanı sıra akiferin geçirimliliği fazla yüksek değilse, bu akifer kuru buhar verir. Bu tip sahalarda fümeroller ve asit karakterli sülfatlı kaynaklar karakteristiktir.

Bu kaynaklardan gelen termal suların klorür konsantrasyonları ise çok düşüktür. Buna karşın, sıcak su ile buharı ayni zamanda beraberce verebilecek bir akifer ise, yüzey belirtilerindeki klorür konsantrasyonunun yüksekliği ile tanınabilir.

Eğer sondaj tabanı düzeyindeki sıcaklık, hidrostatik basınca maruz olan suyun kaynama noktasının altında ise böyle bir akiferden kuru buhar beklenmemelidir. Bazen, başlangıçta doygun sulu buhar veren bir akifer, belli bir süre sonra yalnızca kuru buhar veren bir akifer haline dönüşebilir.

Bunun nedeni ise, çok uzun süreler sondajla çekilmiş olan jeotermal akışkanların, akifer içerisindeki basıncı biraz düşürmesi ayrıca, konveksiyon akımlarının hızlanması ve bunun sonucunda da sıcaklığın zamanla yavaş yavaş yükselerek kaynama noktasına erişmesine neden olmuş olmalarıdır.

Tektonik ve Hidrojeolojik Koşullar

 Grabenlerde yer alan akifer genellikle derin ve dolay ısıyla da hidrostatik basınçları yüksek olduğundan, suyun sıcaklığı çoğu kez, bu yüksek basınca karşılık gelen kaynama noktasına erişmez.

Oysa, horstlar içindeki bir akiferin aynı değerdeki sıcaklığı, bu düzeylerdeki hidrostatik basıncın düşük olması nedeniyle, çoğu kez kaynama noktasına erişmiş bulunur.

O halde jeotermal bir sahanın modeli, esas itibariyle soğumakta olan bir magmatik kütleden kondüksiyonla yayılan ısı ile sıcaklığı yükselmiş, gözenekli, geçirimli ve kırıklı bir yapı sunan konveksiyon akımlı bir akiferdir.

Bu tanıma göre bir jeotermal potansiyelin araştırılmasında hedef gözenekli akiferlerin, geçirimsiz örtü formasyonunun ve ısıtıcı koşullarının tümüyle var olduğu kuşakların saptanmasıdır.

Bu Konuda Bir Soru Sormak İster misin?»Soru Sor