ÇAĞRILI KONUŞMALAR / KEYNOTES Invited Speeches ... - TPJD

Soma Kömür Havzasında Kömürleşme Tarihçesinin Modellenmesi
Mehmet Namık Yalçın 1 , Kübra Tırpan 1 , Sedat İnan 2 , Fırat Duygun 2
1 İstanbul Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, İstanbul
2 Tübitak Marmara Araştırma Merkezi Yer ve Deniz Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli
Ege Horst-Graben Sistemi içinde yer alan Soma Havzası GB-KD yönünde uzanan gerilmeli bir havza
olup, yaklaşık 20 km uzunluğa ve 5 km kadar bir genişliğe sahiptir. TKİ tarafından havzada bir milyar
ton dolayında kömür bulunduğu ve bunun yarısının 600 m’den daha derinde olduğu saptanmıştır.
Miyosen yaşlı istifte 3 farklı kömür seviyesi bulunmakla birlikte, bunlardan stratigrafik olarak en
altta yer alan ve “Alt Kömür Damarı-KM2” olarak adlanmış olanı arama ve işletme çalışmalarındaki
hedeftir. Havzanın kuzeyinde açık ocak olarak işletme sürmekle birlikte, güneye doğru örtü
kalınlığının arttığı kesimlerde kapalı ocak işletmeciliğine de başlanmıştır. Gelecekte kapalı
işletmenin daha güneye doğru kaydırılması planlanmış olup, işletme öncesi planlama için sondajlı
araştırmalar sürmektedir. 2009 yılında başlatılan çok disiplinli bir proje kapsamında, havzada
açılan bu kuyulardan elde edilen veriler kullanılarak KM2 kömürlerinin kömürleşme sürecinin
modellenmesi ve gelişiminin ortaya konması hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda son yıllarda
açılmış olan sekiz kuyu (E-311, E-314, E-315, E-319, E-320, E-321, E-330, E-333) PetroMod yazılımı
kullanılarak tek-boyutlu (1-D) olarak modellenmiştir. Modelleme çalışmalarının genel akış şeması
uyarınca ilk aşamada havzanın jeolojik evriminin bir kavramsal modeli oluşturulmuştur. Havzanın
genelleştirilmiş stratigrafi kesitinin ve bölgesel jeolojik verilerin ışığında Neojen yaşlı istifin
çökelmeye başladığı dönemden (18.5 Ma öncesinden) başlayarak günümüze kadar toplam 11
ayrı evre tanımlanmıştır. Bunlardan dokuzu çökelme, ikisi ise aşınma evresidir. Aşınma evreleri,
Soma Formasyonu ve Deniş Formasyonu arasındaki ve volkanoklastik birimin çökelmesinin
ardından meydana gelmiş aşınma evreleridir. Çökelmeyle temsil edilen evreler ise, yaşlıdan
gence, M1-KM2-M2-M3-KM3-P1-KP1-P2ab-P2c-P3-Pltv olarak sıralanmaktadır. Kavramsal
modelin oluşturulması bağlamındaki bir sonraki aşamada tanımlanmış olan her evre için bir dizi
parametre tanımlanarak (litoloji, yaş, paleo-batimetri, paleo-ısı akısı ve paleo-sediman/su arayüz
sıcaklıkları) ilk input verileri oluşturulmuştur. Oluşturulan kavramsal modelin kalibrasyonu için
kuyulardan alınmış olan kömğr örneklerinde ölçülen vitrinit yansıması değerleri kullanılmıştır.
Yansıma değerlerinin her bir kuyuda oldukça kısa bir aralığı temsil ediyor olması nedeniyle,
daha güvenilir bir kalibrasyon için kuyularda ölçülmüş değerlerin tümü kullanılmıştır. Kavramsal
modelin kalibrasyonu aşamasında özellikle ısı akısı değerlerinin zamana bağlı değişimlerinin ve
son iki milyon yıldaki aşınma miktarlarının optimizasyonu, bölgenin jeolojik ve yapısal evriminin
ışığında şekillendirilmiş ve optimize edilerek kesinleştirilmiştir. Kesinleştirilen kavramsal modelin
ışığında hazırlanan input verileri kullanılarak sekiz kuyunun 1-D modellemesi tamamlanmıştır.
Modelleme sonuçları, kömürleşme sürecindeki en kritik evrenin alt kömür damarının maksimum
derinliğe gömüldüğü günümüzden 5 ila 2 milyon öncesi (GÖ 5-2 Ma) dönem olduğunu ve ulaşılan
kömürleşme derecesinin bu dönemde çökelmiş ve son iki milyon yılda’da kısmen aşındırılmış
volkanoklastik birimin (Pltv) orijinal kalınlığı ile kontrol edildiğini göstermiştir. Bu çalışma
sonucunda, kömürün çok daha derinde bulunduğu ve henüz kuyu kontrolü bulunmayan havzanın
güneybatı kesimlerinde, sürmekte olan çok disiplinli proje kapsamında gerçekleştirilen sismik
çalışmaların verileri kullanılarak yapılacak modelleme çalışmalarıyla, kömürleşme derecesinin
önceden saptanması ve işletme planlaması aşamasında kullanılması olanaklı hale gelmiştir.
108