3.Ulusal Hidrolojide İzotop Teknikleri Sempozyumu - DSİ Genel ...

YERALTISUYUNDA RADYOKARBON YAŞ TAYİNİ
C. Serdar BAYARI 1 , N. Nur ÖZYURT 1
1 Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji Müh. Böl., Hidrojeoloji Müh. ABD Beytepe 06532 Ankara
(serdar@hacettepe.edu.tr, nozyurt@hacettepe.edu.tr)
ÖZ
Günümüzden pratik olarak 50.000 bin yıl öncesine değin beslenmiş yeraltısularında yaş tayini
amacıyla kullanılabilecek başlıca araç radyokarbon tekniğidir. Bununla birlikte, ölçülen
radyokarbon aktivite değerinin mutlak yaş değerlerine dönüştürülmesi, çok sayıda fiziksel, kimyasal
ve izotopik parametrenin yerinde ve/veya laboratuvarda ölçülmesini ve uygun jeokimyasal modeller
aracılığı ile değerlendirilmesini gerektirmektedir. Bu çalışmada, örnekleme aşamasından
“radyokarbon model yaşlarının” hesaplanmasına kadar uzanan bu karmaşık sürecin ayrıntıları
uygulama açısından kritik parametre ve değişkenler dikkate alınarak açıklanmıştır. Çalışmada
Konya Kapalı Havzasında gerçekleştirilen bir uygulamaya ilişkin bir örnek de verilmektedir.
Anahtar sözcükler: yeraltısuyu, yaş, radyokarbon, jeokimyasal model
RADIOCARBON AGE-DATING OF GROUNDWATER
ABSTRACT
Radiocarbon technique is the most common tool for age-dating groundwaters that have been fed
during the last 50,000 years. However, conversion of measured radiocarbon activities to
groundwater ages requires in-situ and laboratory measurement of numerous physical, chemical and
isotopic data and their evaluation by means of complicated geochemical models. Based on critical
parameters and variables, details of this complicated process, starting from sampling and
terminating with the calculation of “radiocarbon model ages” is presented in this study. A
radiocarbon age-dating application carried out in the Konya Closed Basin is also presented briefly.
Keywords: groundwater, age, radiocarbon, geochemical model
1. GİRİŞ
Yeraltısuyu yaşı pek çok hidrojeolojik araştırmada, akım sisteminin tanınması açısından önemli
ipuçları sunan kritik bir parametredir. Yeraltısuyunun yaşı doğrudan ve dolaylı teknikler ile
belirlenebilmektedir. Doğrudan yaş belirleme tekniği örneklenen yeraltısuyunun akım hızının (V)
ve -beslenim alanı ile örnekleme noktası arasında- takip ettiği yolun (akım çizgisi) uzunluğunun (L)
belirlenmesine dayanır. Katedilen yol uzunluğunun belirlenen hıza olan oranı (L/V = T) suyun
beslenim ve örnekleme anları arasında geçen süreyi, yani yeraltısuyunun yaşını verir. Darcy
yasasına dayalı bu yaklaşım sonucu belirlenen yaş Darcy ya da kinematik yeraltısuyu yaşı olarak
adlandırılır. Basit bir kuramsal temele dayanmakla birlikte bu yaklaşımın başarılı biçimde
uygulanması yeraltısuyu hızının akım yolu boyunca aldığı ortalama değer ile yeraltısuyunun
izlediği ortalama yol uzunluğunun kesin bir biçimde bilinmesine bağlıdır. Bu amaçla
kullanılabilecek en uygun araç sayısal yeraltısuyu akım modeli olmakla birlikte, bir akifer
sisteminde yeraltısuyu hız ve yön dağılımının yer ve zaman içindeki değişiminin kesin bir biçimde
belirlenmesi doğru girdi değerlerine gereksinim duyar. Bu kapsamda, akifer sisteminin güvenilir bir
kavramsal modeli temelinde sınır koşullarının, hidrolik yük dağılımının, hidrolik iletkenlik
katsayısının ve etkin gözenekliliğin -yeraltısuyu yaşına bağlı zaman ölçeğinde- yer ve/veya zaman
içindeki değişiminin bilinmesi gereklidir. Söz konusu parametre ve değişkenlerin akım sistemi
içindeki dağılımının hassas biçimde belirlenmesi –bağıl olarak basit yapılı akiferler dışında-
genellikle mümkün olmadığından, kinematik yaş belirleme tekniğinin -özellikle yeraltısuyu yaşının
büyük olduğu ve zamanla farklı beslenme/boşalım rejimleri etkisi altında kalmış- akifer
sistemlerinde uygulanabilirliği oldukça sınırlıdır.
177