Aşağı Sakarya havzası jeotermal alanının hidrojeoloji ve hidrojeokimyasal incelenmesi

Bu çalışmada Aşağı Sakarya jeotermal alanının hidrojeolojik ve hidrojeokimyasal özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Sakarya kıtası ve Rodop-Pontid (İstanbul-Zonguldak Zonu) fragmentinin, birbirlerine yaklaşması sonucu oluşan metamorfizma ve bölgede oluşan Kuzey Anadolu Fayı çalışma alanının evrimsel jeolojisini ortaya koymaktadır. İnceleme alanındaki kaya birimleri, Batı Pontid Zonu, Armutlu-Almacık-Arkotdağı Zonu, Sakarya Zonu ve örtü birimleri adı ile dört ana başlıkta incelenmiştir. Isı kaynağı, Kuzey Anadolu Fayı'na bağlı magmatik sokulumlar düşünülebilir. Rezervuar kaya ise gerek Sultaniye metamorfikleri içerisindeki kalk şist ve mermer düzeyleri gerekse Abant formasyonu içerisindeki kireçtaşları ve mermer bloklarıdır. Metamorfik kayaçların killi şist düzeyleri kendi içerisinde örtü kayayı oluştururlar. Abant formasyonunun filiş karakteri gösteren seviyeleri ile şeyl ve çamurtaşı düzeyleri örtü kayayı oluşturur. Çaycuma, Yığlıca ve Örencik formasyonları genel anlamda geçirimsiz olup geçirimsiz düzeyleri örtü kayayı, taneli kısımları da bölgesel olarak ikincil rezervuarı oluşturur. Çalışma alanında yedi farklı lokasyondan su örnekleri alınmış ve bu örneklerde katyon, anyon ve izotop analizleri yapılmıştır. İnceleme alanındaki sular genel olarak Na-Cl, Ca-Cl ve Na-Ca-Cl tipi sular olarak sınıflandırılabilir. Baskın katyon ve anyonlar bölgesel olarak değişmektedir. Örnekleme yapılan jeotermal suları Cl-SO₄-HCO₃ üçgen diyagramına göre çevresel su sınıfına girmektedir. İnceleme alanındaki sıcak sular Giggenbach diyagramına göre genel olarak olgun olmayan sular sınıfına girerken bir örnek kısmen denge durumda olan sular sınıfına girmektedir. Termal suların silis jeotermometrelerine göre hesaplanan rezervuar sıcaklıkları genel olarak 18 °C- 152 °C arasında değişmektedir. Katyon jeotermometreleri ile hesaplanan rezervuar sıcaklıkları ise 32 °C- 338 °C arasındadır. İnceleme alanında açılan jeotermal kuyu ve termal kaynakların 20 °C – 89 °C arasında değişen kaynak ve rezervuar sıcaklık değerleri dikkate alındığında silis jeotermometrelerinin katyon jeotermometrelerine göre daha sağlıklı sonuçlar verdiği görülmektedir. Termal suların δ²H değerleri -81,47 ile -71,63 arasında değişirken δ¹⁸O değerleri ise -11,97 ile -7,05 değişim göstermektedir. δ¹⁸O- δ²H grafiğine göre bölgede sıcak suların oksijen içeriğinin kaya-su etkileşimine bağlı olarak arttığı belirlenmiştir. Sıcak su numunelerinde kalsit, dolomit, aragonit, jips, anhidrit, kuvars ve kolsedon minerallerinin doygunluk indeksi hesaplamaları değerlendirilmiştir. Bütün numunelerin ortak özellikleri dolomit, kalsit ve aragonit minerallerinin aşırı doygun olması ile kuvars, jips ve anhidrit minerallerinin doygun olmamasıdır.