Türkiye Jeoloji Bülteni, C. 33, 29-38, Şubat 1990 Geological Bulletin of , V. 33, 29-38, February 1990

Mut - Ermenek - (Konya - ) havzasında ana kaya fasiyesi ve petrol oluşumunun organik jeokimyasal yöntemlerle incelenmesi

Study of source rock fades and petroleum occurrence in Mut-Ermenek-Silifke (Konya-Mersin) basin, through organic geochemical methods

SADETTİN KORKMAZ KÜMMF Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Trabzon ABDULLAH GEDİK MTA Genel Müdürlüğü, Enerji Hammadde Etüt ve Arama Dairesi,

OZ : Orta Toros kuşağında yer alan Mut-Ermenek-Silifke havzasında, Paleozoyik ve Mesozoyik yaşlı birimlerle, bunları uyumsuz olarak üstleyen Tersiyer yaşlı çökeller yüzeyler. Havzada, ana kaya özelliği taşıyan formasyonlardan derlenen örneklerin çeşitli organik jeokimyasal özellikleri incelenmiştir. Bu özelliklerden yararlanarak havzadaki ana kayaların petrol oluşturma potansiyelleri yorumlanmıştır.

ABSTRACT : In the Mut-Ermenek-Silifke basin situated in the central Taurus belt, Palaeozoic and Mesozoic aged units and Tertiary sediments overlying unconformably them crop out. In the basin various organic geochemical features of samples collected from formations with a source rock character have been studied. On the basis of these features, petroleum generation potential of the source rocks in the basin have been interpreted.

GİRİŞ Bu incelemede, havzada anakaya özelliği taşıyan 4 Orta Toros kuşağında, Mut-Ermenek-Gülnar ve Si- ayrı formasyondan toplam 21 adet örnek alınmıştır. Bu lifke'yi içine alan bölgede, şimdiye kadar çeşitli amaçlı örnekler üzerinde 21 adet toplam organik karbon miktarı bir çok jeolojik araştırma yapılmıştır. Bunların başlıca- ölçümü, 21 adet kil analizi, 6 adet vitrinit yansıması ları, Blumenthal (1956), Akarsu (1960), Niehoff (1960), ölçümü ve 6 adet Rock-Eval (Piroliz) analizi yapılmıştır. Sezer (1970), Demirtaşlı (1976) ve Gökten (1976)'in ça- Bu analizlerden yararlanarak Mul-Ermenek-Silifke hav- lışmalarıdır. Ancak bölge ilk defa havza ölçeğinde Gedik zasındaki anakaya özelliği gösteren formasyonların pet- ve diğ. (1979) tarafından ele alınmış ve ayrıntılı olarak rol oluşturma potansiyelleri yorumlanmıştır. incelenmiştir. Günümüzde sondajlı aramaların çok pahalı olması Bu çalışmada, Mut-Ermenek-Silifke havzasında ve çok uzun zamanlar alması, organik jeokimyanın daha hidrokarbon ana kayası olabilecek formasyonlardan derle- da önem kazanmasına neden olmaktadır. Çünkü organik nen örneklerin Batı Almanya Jülich KFA Petrol ve Orga- jeokimyanın analiz sonuçlarının iyi yorumlanıp değerlen- nik Jeokimya Enstitüsü laboratuvarları ile M.T.A. Genel dirilmesiyle sedimanter havzaların petrol oluşturma po- Müdürlüğü laboratuvarlarında çeşitli organik jeokimyasal tansiyelleri kolayca anlaşılabilmekte ve daha isabetli analizleri yaptırılmış elde edilen sonuçlar çalışmacılar ta- sondaj lokasyonları verilebilmektedir. rafından incelenen havzanın petrol olanakları açısından GENEL JEOLOJİ değerlendirilmiştir. Mut-Ermenek-Silifke havzası olarak adlandırılan Bilindiği gibi, organik jeokimyasal yöntemlerden bölge, Orta Toros kuşağında, yaklaşık Silifke--Ka- yararlanarak ana kayaların hidrokarbon üretip üretme- raman-Ermenek ve ilçeleri arasında kalan bölgeyi dikleri kolayca anlaşılabilmektedir. Ülkemizde bu konuda kapsamaktadır (Şekil-1). Havzada, Paleozoyik ve Meso- yapılmış ve yayınlanmış çalışma sayısı oldukça azdır. zoyik yaşlı temel formasyonlarla, bunları açısal uyumsuz- Bunlar arasında Pelin(1981), Yalçın (1982), Ünalan ve lukla örten Eosen ve Miyosen yaşlı çökel toplulukları yer Haıput (1983), Gedik ve Korkmaz (1984) ve Korkmaz alır (Şekil-2). (1984)'ı sayabiliriz. 30 KORKMAZ - GEDİK

lar gelir. Bunlardan Eosen yaşlı Yenimahalle Formasyonu kumtaşı, marn ve şeyi ardalanmasından oluşmuştur. Mut- Ermenek-Silifke havzasında çok geniş yayılım gösteren Miyosen yaşlı çökellerin tabanında marn ve şeyi arata- bakalı kumtaşı ye çakıltaşı ardalanmasmdan oluşan Derin- çay Formasyonu yer alır. Resifal kireçtaşlarmdan oluşan Mut Formasyonu ile marn ve şeyllerden oluşan Köselerli Formasyonu birbirleriyle yanal ve düşey yönde geçişlidir. Tersiyer öncesi birimlerin karışık tektonik yapı- larına karşın, bunları açısal uyumsuzlukla üstleyen, özel- likle Miyosen yaşlı istifler, yataya yakın konumda olup ilksel durumlarını büyük ölçüde korumuşlardır. Ana Kaya İncelemeleri Arazi İncelemeleri Mut-Ermenek-Silifke havzasında yapılan arazi çalışmalarından yararlanılarak, ince taneli, siyah renkli şeyi ve marnlardan oluşan ve anakaya* özel- Şekil 1: Havzanın coğrafi konum haritası liği taşıyan dört ayrı formasyonun varlığı tespit edilmiş- Figure I: Geographic location map of the basin tir. Bunlar Silüriyen yaşlı Hırmanlı, Devoniyen yaşlı Ak- dere, Eosen yaşlı Yenimahalle ve Miyosen yaşlı Köselerli Mut-Ermenek-Silifke havzasında yüzeylenen en formasyonlarıdır. Bu formasyonlar tipik olarak gözlen- yaşlı birim kuvarsitler ile metamorfik şistlerden oluşan dikleri yerlerde incelenmiş ve analizler için sistematik ör- Ordovisyen yaşlı Ovacık Formasyonu'dur. Silüriyen yaşlı nekler alınmıştır. Hırmanlı Formasyonu siyah renkli, Graptolitli şeyllerden Havzanın güney kesiminde, Gülnar-Silifke karayo- oluşmuştur. Devoniyen yaşlı Akdere Formasyonu kireçta- lu üzerinde Kayrak Köyü dolayında yüzeylenen Silüriyen şı, şeyi, marn ve kumtaşı ardalanması ile Karbonifer-Per- yaşlı Hırmanlı Formasyonu, ince taneli, siyah, renkli miyen yaşlı Belpmartepe Formasyonu ise şeyi, kumtaşı Graptolitli marn ve şeyllerden oluşmuştur. Formasyonun aratabakalı kireçtaşları ile temsil edilirler. Jura-Kretase alt sınırı burada gözlenememiştir. Birimin üzerine Miyo- yaşlı Çambaşıtepe Formasyonu dolomitik kireçtaşlarmdan sen yaşlı resifal kireçtaşlarmdan oluşan Mut Formasyonu oluşmuştur. Bölgeye muhtemelen Geç Kretase-Paleosen'de uyumsuz olarak oturur. Formasyonun kalınlığı 150-250 yerleşen Ofiyolitli Melanj, paleozoyik ve Mesozoyik m. arasında değişmektedir. Birimden örnek alımı ve tip yaşlı birimleri tektonik olarak üstler. Havzada bu temel kesit incelemesi Kayrak Köyü'nde yapılmıştır (Şekil-2, birimler üzerine uyumsuz olarak Tersiyer yaşlı formasyon- kesit A-A),

Şekil 2: Mut-Ermenek-Silifke havzasının sadeleştiril- Figure 2: Simplified geological map of the Mut-Erme- miş jeoloji haritası (Gedik ve dig., 1979'dan) nek-Silifke basin (after Gedik et al., 1979).

(*) Ana kaya : Jeolojik devirler boyunca önemli miktarlarda petrol veya doğal gaz üretmiş ve organik maddece zengin, gri, siyah renkli iri taneli çökeller petrol jeolojisinde ana kaya olarak tanımlanmaktadır. (Guillemat, 1964, Dow, 1978) MUT-ERMENEK-SÎLlFKE HAVZASI 31 Devoniyen yaşlı Akdere Formasyonu genellikle ısı, basınç, gömülme ve zaman gibi parametrelerin etki- siyah renkli şeyl-marn ve gri renkli, ince-orta tabakalı siyle bir dizi karmaşık fiziko-kimyasal değişimler geçir- kireçtaşı ardalanmasmdan oluşmuştur. Bu birimde bölge- mesi sonucu oluşmuştur (Tissot ve Welte, 1978, Hunt, nin güney kesimlerinde başlıca, Gülnar -Silifke karayolu- 1979). nun kuzeyinde Gökbelen-Ortaören ile Gedikdağı arasında Ana kayalardaki organik maddeler üzerinde yapılan kalan bölgede, ayrıca Lapa Mah. doğusu ile Cehildağı bu analizler başlıca üç gruba ayrılmaktadır: güney kesimlerinde yüzeyler. Birimin alt sınırı bölgede 1. Ana kaya içindeki organik madde miktarının gözlenememiş olup, üst sınırı değişik yerlerde Belpmar- ölçümü, tepe Formasyonu ile uyumlu, Çambaşıtepe, Derinçay ve 2. Ana kaya içindeki organik madde (kerojen) ti- Mut formasyonları ile uyumsuzdur. Formasyonun kalınlığı pinin belirlenmesi (Rock-Eval analizleri). ortalama 500 m. kadardır. Akdere Formasyonu'ndan örnek 3. Ana kaya içindeki organik maddenin (kerojen) alımları ve tip kesit incelemesi, Silifke'nin batısında ka- olgunluk derecesinin belirlenmesi (Vitrinit yansıması lan Gökbelen Köyü'nün batı-kuzeybatı kesiminde yeni ölçümleri). anayol boyunca yapılmıştır (Şekil-2, kesit-B-B'). Organik jeokimyasal analizler özellikle kuyu ör- Bölgede, Ermenek-Yeniceköy-Kazancı-Üçbölük nekleri üzerinde iyi sonuçlar vermektedir. Çünkü kuyu ör- arası ile Gezende dolaylarında yüzeylenen Eosen yaşlı Ye- nekleri her türlü yüzeysel etkiden korunmuştur. Ancak in- nimahalle Formasyonu başlıca, kumtaşı, marn ve şeyi ar- celeme alanında şimdiye kadar sondaj yapılmadığından dalanmasmdan oluşmuştur. Birimin alt sınırı Ofiyolitli kuyu örneği yerine sistematik taze yüzey örneği kullanıl- Melanj ile uyumsuzdur. Üzerine ise yine açısal uyumsuz- mıştır. lukla Miyosen yaşlı Mut Formasyonu oturur. Formasyo- Organik Madde Miktarının Ölçümü Ana kayalar- nun kalınlığı 400-700 m. arasında değişmektedir. Bu bi- daki organik madde miktarı, kaya içindeki toplam orga- rimden sistematik örnek alımı ve tip kesit incelemesi nik karbon miktarının (T.O.K.) ölçülmesiyle belirlenmiş- Ermenek ilçesinin güneydoğusunda Çavuş Köyü yakınında tir. büyük köprüden başlayarak güneye doğru yapılmıştır Toplam organik karbon miktarı, kaya içindeki ke- (Şekil-2, kesit-C-C). rojene ilişkin karbon miktarı ile bu kerojenden türemiş Havzada, Mut Formasyonu ile yanal ve düşey fakat kaya dışına atılamamış hidrokarbonlara ait karbon geçişli olan Köşeledi Formasyonu, kumtaşı aratabakalı miktarının toplamıdır (Durand ve diğ., 1972, Jonathan ve şeyi ve marn ardalanmasmdan oluşmuştur. Miyosen yaşlı diğ., 1976). bu formasyon alttaki bütün birimleri açısal uyumsuzlukla Bir kayadaki organik madde miktarı ve cinsi, ana örter. Birimin kalınlığı 300-1000 m. arasında değiş- kaya potansiyeli hakkında fikir verir. Ağırlık yüzdesi mektedir. Formasyonun tip kesit incelemesi ve sistematik cinsinden ancak % 0.50'den daha fazla miktarda organik örnek alımı Mut ilçesinin güneyinde bulunan Köselerli karbon içeren kayaların ana kaya olabilecekleri bilinmek- Köyü'nden kuzeye doğru yapılmıştır (Şekil-2, kesit D-D1). tedir (Ronov, 1958, Gehman, 1962, Welte, 1965, Me Petrol Belirtileri Mut-Ermenek-Silifke havzasında iver, 1967, Dow, 1978, Momper, 1978, Tissot ve Welte, bir çok yerde, Ofiyolitli Melanj içindeki kireçtaşı blok- 1978, Ala ve diğ., 1980, Basu ve diğ., 1980, Ünalan, larında canlı petrol emarelerine rastlanmıştır. Bunlara ti- 1982). Bu değerden daha düşük oranda organik karbonu pik örnek olarak Erdemli ilçesi, Sorgun Köyü, Kafespmar olan kayalar ana kaya olamamaktadır. Çünkü bu tür kaya- yöresi ile Mut-Ermenek karayolu yakınındaki Beci Kö- lar içinde bir miktar petrol oluşsa da, bu petrol kaya dışı- yü'nü ve Aslanköy'ün güneyinde melanj içindeki emareleri na atılamamakta, atılsa bile gittiği yerde önemli bir bi- verebiliriz. Ayrıca bunların dışında daha pek çok yerde rikim sağlayamamaktadır (Ünalan, 1982). melanj içindeki kireçtaşı bloklarında canlı petrol emarele- Genellikle, organik karbon miktarı, % 0.5'den az rine rastlanmaktadır. ise zayıf, düşük, % 0.5-1.0 arasında orta ve % 1.0'den Laboratuvar İncelemeleri Sedimanter bir havzada fazla ise iyi-zengin ana kaya olarak tanımlamaktadır oluşan ve ana kaya özeliği gösteren çökel istiflerinin je- (Thomas, 1979, Kraus ve Parker, 1979). olojik devirlerde petrol veya doğal gaz üretip-üretmedik- Mut-Ermenek-Silifke havzasında ana kaya özelliği leri jeokimyasal analizler sonucu anlaşılabilmektedir. taşıyan formasyonlardan alman toplam 21 adet örneğin Yapılan birçok araştırma, kayaçlar içindeki orga- organik karbon yüzdeleri tayin edilmiştir (Çizelge-1). nik madde türünün ve olgunluğunun, oluşacak hidrokar- Buna göre; bonların bileşim ve miktarını denetlediğini ortaya koy- Siluriyen yaşlı Hırmanlı Formasyonu'na ait şeyi muştur (Philippi, 1965, Tissot ve diğ. , 1974, Vanderb- örneklerindeki organik karbon yüzdeleri 0,00 - 3,12 ara- roucke ve diğ. , 1976, Durand ve Espitalie, 1976, Tissot sında değişmektedir. Formasyonun ortalama değeri % ve Welte, 1978, Bostic, 1979, Peters, 1986). Kayalar 1.45 dir. içindeki organik maddenin yaklaşık % 9O'ı organik çözü- Devoniyen yaşlı Akdere Formasyonu'ndan alınan cülerde erimeyen kerojen(*), %10 u ise organik çözücüler- örneklerin organik karbon yüzdeleri 0.23-0.52 arasında- de eriyen bitümden oluşmaktadır (Tissot ve diğ. , 1971, dır. Formasyonun ortalama değeri % 0.41'dir. Leythaeuser, 1974, 1976, Tissot ve Welte, 1978). Petrol, Eosen yaşlı Yenimahalle Formasyonu'na ait örnek- kayalar içindeki organik maddelerin özellikle kerojenin lerin organik karbon yüzdeleri 0.67-2.00 arasında değiş-

(*) Kerojen : Bir havzanın tabanında çökellerle birlikle diyajener geçirmiş bitkisel veya hayvansal kökenli organik madde- lere denir. C, N, O, N ve S elementlerinin karışımından oluşan organik çözücülerde erimez. KORKMAZ - GEDİK 32 mektedir. Birimin ortalama değeri ise % 1.27'dir. Akdere Formasyonu da "zayıf ana kaya özelliği göster- Miyosen yaşlı Köşeledi Formasyonu'ndan alman mektedir. örneklerin organik karbon yüzdeleri ise 0,60-1.05 ara- Rock-Eval (Piroliz) Analizleri Kayaçlarm içinde sındadır. Bu formasyonun ortalama değeri de % 0.84'tür. yer alan organik maddelerin tür ve evrimlerinin tespitinde Analizlerden elde edilen organik karbon yüzde- son yıllarda geliştirilmiş olan Rock Eval (Source Rock lerini, kullanılan ana kaya sınıflamaları ile karşılaştırıp Caracterization and Evaluation) aleti kullanılmaktadır. Bu değerlendirirsek, Siluriyen yaşlı Hırmanh Formasyonu ile alette ana kaya örneklerinin özel bir ısı programı altında Eosen yaşlı Yenimahalle Formasyonunun "iyi" derecede oksijensiz bir ortamda pirolizi yapılmaktadır. ana kaya olduğu gözlenir. Miyosen yaşlı Köşeledi For- Bu piroliz işleminde, ilk önce serbest hidrokar- masyonu "orta" derecede ana kaya ve Devoniyen yaşlı bonlar (SO açığa çıkar. Isı yükseldikçe daha sonra kerojen MUT-ERMENEK-SİLIFKE HAVZASI 33

siyelinin nicel sınıflaması Tissot ve Welte (1978)ye parçalanarak yeni hidrokarbonlar (S2) oluşur. Ayrıca piro- göre şöyledir: liz sırasında çok azda CO2 (S3) oluşur. Bu işlemde T.., (S, + S ) < 2 kg/ton...: Petrol ana kayası olamaz, değeri ise piroliz sırasında kerojenin parçalanması sonucu 2 açığa çıkan hidrokarbon miktarının maksimuma ulaştığı ancak çok ender olarak doğal gaz ana kayası olabilir. sıcaklığı göstermektedir. 2 kg/ton < (S, + S2) < 6 kg/ton...: Orta derecede Rock-Eval analizlerinden elde edilen değerler kul- potansiyele sahip ana kaya. lanılarak ana kayanın çeşitli özellikleri belirlenebilir (Es- (S, + S2) > 6 kg/ton...: iyi derecede potansiyele sa- pitalie ve dig., 1977, Tissot ve Welte, 1978). Buna göre hip ana kaya. SJC^ Hidrojen indeksini, SJC^ Oksijen indeksini ve- Bu sınıflamadan yararlanarak, Çizelge-2'deki Jene- rir. Bu değerlerin, kerojenin element analizi sonucu elde tik Potansiyel değerlerini yukarıda verilen birimlere çe- edilen atomik H/C ve O/C oranlarıyla doğrudan mukayese virdiğimiz zaman, çok düşük değerler elde edildiği görü- edilebildiği tespit edilmiştir. Bu değerlerden yararlanarak lür. Bu durumda, Gerek Silüriyen yaşlı Hırmanlı Formas- organik madde tipi belirlenmektedir. yonu ve gerekse Devoniyen yaşlı Akdere Formasyonu ke- Petrol ana kayaları kapsadıkları organik madde sinlikle petrol ana kayası olamazlar. (kerojen) çeşidine göre üç tipe ayrılmaktadır (Laplanle, Ayrıca T^ değerlerinin ölçülememesi ve Transfor- 1973 ve 1974, Raynaud ve Robert, 1976, Urban, 1976, masyon oranındaki düzensizlikler, ana kayanın ısısal (ter- Espitalie ve dig-, 1977, Dow, 1977, Tissot ve Welte, mal) gelişimi hakkında yorum yapmayı güçleştirmektedir. 1978, Bostik, 1979, Peters, 1986). Vitrinit Yansıması Ölçümleri Organik maddece Birinci tip kerojenler, denizel kökenli alglerden zengin tortul kayaçların içerisinde bulunabilen vitrinit türemiş olup H/C oranı yüksektir. Bunlar petrol ve doğal maseralinin yansıma değerinin ölçülmesi ile bir kayacın gazı oluştururlar. olgunluk derecesi kolayca anlaşılabilmektedir. Ana kaya ikinci tip kerojenlerde denizel kökenli organik içindeki organik madde (kerojen) diğer maddelerden çeşitli maddelerden türemiş olup, H/C oranı ile petrol ve gaz yöntemlerle ayrılır ve elde edilen kerojenden parlatılmış oluşturma potansiyeli birinci tipten daha azdır. kesitler hazırlanarak ölçümler yapılır. Üçüncü tip kerojenlerde ise, H/C oranı düşük, buna karşılık O/C oranı diğer tiplerden yüksektir. Bunlar kara- sal kökenli bitkilerden itibaren oluşmakta ve sadece gaz üretebilirler.

Ayrıca, S, + S2 değerlerinin toplanmasıyla elde edi- len Jenetik Potansiyel değeri (S, + S,) mg HC/gr cinsin- den kayanın petrol oluşturma potansiyelinin belirlenme- sinde kullanılmaktadır. Transformasyon (dönüşüm) oranı

S, /S, + S2 ve Tmu değerli ana kayanın ısısal (termal) gelişimini ve olgunluğunu belirlemede kullanılmaktadır. Mut-Ermenek-Silifke havzasında ana kaya özelliği taşıyan formasyonlardan seçilmiş 6 adet örneğin Jülich KFA Petrol ve Organik Jeokimya Enstitüsü laboratuvar- larında Rock-Eval analizleri yapılarak toplam organik karbon miktarı, Sp S2, S, değerlen, T... H ve O indeksle- ri ile Jenetik Potansiyel değerlen belirlenmiştir (Çizelge 2). Bu verilerden yararlanarak organik madde tipi ve ol- gunluğunun belirlenmesine çalışılmıştır. Ancak örnekler- deki organik madde miktarının azlığı ve örneklerin yü- zeyden alınması nedeniyle azda olsa okside olmaları yü- zünden S3, TroâX. ve O indeksi değerleri ölçülememiştir. Ana Kaya Tipi Analizi yapılan tüm örneklerde kero- jen tipini belirleyecek parametrelerden birisi olan O in- deksi ölçülememiştir. Ancak örneklerdeki H/C indeks de- ğerleri çok düşük bulunmuştur. H/C oranının çok düşük 0 50 100 150 OKSİJEN İNDEKSİ (mgC(^/gC g) olması örneklerinin muhtemelen üçüncü tip kerojen ol- or (Oxygen index) duklarını ve muhtemelen karasal kökenli bitkilerden türe- â Hırmanlı Form. (Silüriyen) • Akdere Form. (Devoniyen) diğini göstermektedir (Şekil 3). Bu tip kerojen içeren ana Şekil 3: Ana kaya tipinin H ve O indekslerine göre kayaların petrol üretme yetenekleri yoktur. Bunlar ancak sınıflaması (Espitalie ve diğ., 1977). bir miktar gaz üretebilirler. Figure 3: Classification of the source rock types based Ana Kaya Potansiyeli Rock-Eval analizlerinden ya- on H and O indices (Espitalie et al, 1977). rarlanarak ana kaya potansiyeli hakkında nicelik yö- Yansıma (reflekstans) değeri (Ro), parlatılmış yü- nünden bir fikir elde edilebilir. Jenetik Potansiyel'in (S! + zey üzerine gönderilen ışıktan, yansıyan miktarının emi-

S2), bir ton ana kayada kg hidrokarbon cinsinden ifade- lene oranıdır (Raynaud ve Robert, 1976). Parlatılmış yü- sine ana kaya potansiyeli denilmektedir. Ana kaya potan- zeylerden itibaren gerçekleştirilen vitrinit yansıması mik- 34 KORKMAZ-GEDİK tarlan, bir fotometre aracılığı ile sayısal değerlere dönüş- üzere toplam 25 adet organik madde (vitrinit) bulun- türülebilmektedir. Bu, kayacın olgunluk derecesini tespit muştur. Yerli topluluklar üzerinde yapılan ölçümlerde yan- etmede kullanılan en güvenilir yöntemlerden biridir (Ur- sıma değerleri 1.40 - 1.90 arasında olup ortalama değer ban, 1976, Tissot ve Welte, 1978, Bostik, 1979, Teich- 1.60'dır (Şekil-5 b). müller ve Teichmüller, 1979). H-6: Bu örnekte de 45'i taşınmış, 36'sı yerli ol- Vitrinit yansıması ölçümlerinden elde edilen Ro mak üzere toplam 81 adet organik madde (vitrinit) par- değeri 0,5-2 arasında olan kayaçlar (katajenez evre) olgun tikülü bulunmuştur. Yerli vitrinitler üzerinde yapılan ana kaya olarak kabul edilmekte ve ancak bu kayaların ölçümlerde yansıma değerleri 1.40 - 2.10 arasında bulun- petrol ve doğal gaz üretmiş olabilecekleri belirtilmekte- muş olup ortalama değer 1.74'tür (Şekil-5 c). dir. Ro değeri 0,5'ten küçük olanlar ise henüz diyajenez H-7: örnekte hiçbir yerli ve taşınmış vitrinit ma- aşamasında olan olgunlaşmamış kayalardır. Bunlar henüz serali bulunamamıştır. hidrokarbon üretebilecek aşamaya gelmemişlerdir. Ro Bu değerlendirmelere göre, Hırmanlı Formasyo- değeri 2-4 arasında olan kayalar ise (metajenez evre) aşırı nu'ndan alman örneklerden sadece H-2 ve H-6'da vitrinit olgunlaşmış kayalar olup yalnızca gaz verebilirler (Ray- yansıması ölçülebilmiştir. Bu ölçümlere göre örneklerin naud ve Robert, 1976, Powel ve diğ., 1978, Tissot ve yansıma değeri 1,5-2 arasında olup Katajenez evreye kar- Welte, 1978, Bostik, 1979). şılık gelmektedir. Bu durumda örneklerin olgunlukları pet- rol oluşum aralığını çoktan aşmıştır. Dolayısıyla petrol İnceleme alanında, ana kaya özelliği taşıyan Silü- için potansiyelleri yoktur (Şekil-4). riyen yaşlı Hırmanlı Formasyonu ile Devoniyen yaşlı Ak- dere Formasyonu'ndan seçilen 6 adet örnekten sadece 3 A-1: örnek içinde yerli organik madde (vitrinit) bulunamamıştır. Ancak 50 adet taşınmış maseral bulun- örnekte vitrinit bulunarak ölçümü yapılabilmiştir. Diğer 3 muştur (Şekil-6 a). örnekte ise ölçüm yapıbabilecek vitrinit bulunamamıştır A-3: örnekte 1 adet taşınmış, 7 adette yerli vitri- (Çizelge-3). nit bulunabilmiştir. Bulunan örneklerin ölçüm değerleri 2.00-3.95 arasında olup, ortalama değer 2.74'tür (Şekil-6

ik Hırmanlı Form. (Silürıyen) # Akdere Form. (Devoniyen) Şekil 4: Vitrinit yansıması ve kerojen tipi açısmaan petrol ve gaz zonlarmın yaklaşık sınırları (Tissot ve Welte, 1978). Figure 4: Approximate boundaries of the oil and gas zones in terms of vitrinite reflectance and ke- rogen type (Tissot and Welte, 1978). Bu verilere göre de, Akdere Formasyonu'nun aşırı Çizelge 3: Vitrinit yansıması ölçüm sonuçlan. olgun olduğu ve petrol için hiçbir potansiyel taşımadığı Table 3: Results of the vitrinite reflectance measure- kolayca anlaşılmaktadır. Daha genç olan Akdere Formas- ments. yonu'nun Hırmanlı Formasyonu'ndan olgun görünmesi, yersel olgunlaşma veya kirlenme gibi nedenlerle açıkla- ölçümü yapılan örneklerin organik madde tipleride nabilir (Şekil-4). Ayrıca, bütün örneklerdeki taşınmış or- göz önüne alınarak değerlendirilmeleri yapılmıştır (Şekil- ganik maddelerin (vitrinit) aşırı olgun oldukları kolayca görülmektedir. 4). H-1: örnekte ölçüm yapılabilecek yerli organik Kil Analizleri ve lllit Kristallik Ölçümleri madde (vitrinit) bulunamamıştır, örnek içinde 40 adet Bu analizler, havzada ana kaya özelliği taşıyan taşınmış organik madde bulunmuştur (Şekil-5 a). formasyonlardaki şeyi ve marnların hangi diyajenez ve H-2: örnek içinde taşınmış 13 ve yerli 12 olmak olgunluk aşamasında olduklarını belirlemek ve organik MUT-ERMENEK-SÎLİFKE HAVZASI 35 jeokimyasal analiz sonuçları ile korele etmek için yapıl- olgunluğu belirlenebilmektedir. Ancak, inceleme alanında mıştır. Hırmanlı ve Akdere formasyonlarından elde edilen illit X ışınları difraktometresi ile yapılan çekimler pikleri ideal pikler olmadıklarından gerekli kristâllik öl- sonucunda tespit edilen kil minerallerinin formasyonlara çümü yapılamamıştır. Bu iki formasyonun olgunlukları göre dağılımı ve parajenezleri Şekil-7'de gösterilmiştir. Rock-Eval ve vitrinit yansıması ölçümleriyle belirlen- Buna göre; miştir. Silüriyen yaşlı Hırmanlı Formasyonu'nda illit-kao- Yenimahalle ve Köşeledi formasyonlarında ise hiç linit-klorit-vermikülit parajenezi, bir kil minerali bulunamadığı için herhangi bir ölçüm Devoniyen yaşlı Akdere Formasyonu'nda ise illit- vanı 1 m ek mı ctir klorit-kaolinit-vermikülit parajenizi tespit edilmiştir. Eosen yaşlı Yenimahalle ve Miyosen yaşlı Köse- lerli formasyonlarından alının 9 örnekten hiç birinde kil minerali bulunamamıştır. Illit'in kristâllik derecesirtin ölçülmesiyle bir tor- tulun hangi diyajenez aşamasında olduğu, dolayısıyla da

Şekil 6: Devoniyen yaşlı Akdere Formasyonu'na ait örneklerdeki vitrinit dağılımları. Figure 6: Vitrinite distributions belonging to samples from Akdere formation of Devonian age. TARTIŞMA ve SONUÇLAR Mut-Ermenek-Silifke havzasının en yaygın birimi- ni oluşturan Miyosen yaşlı çökellerin ilksel konumları çok az değişikliğe uğramıştır. Alttaki birimler ancak aşınmış vadilerde gözlenebilmektedir. Ayrıca, bölgeye Geç Kretase-Paleosen'de yerleşen Ofiyolitli Melanj ile Miyosen örtüsü bütün birimlerin ilişkilerini gizlemekte- dir. Bölgede, Miyosen öncesi temel Özgül (1976) ta- rafından, Geyikdağı Birliği, Aladağ Birliği ve Bozkır Bir- liği olarak üç tektonik üniteye ayrılmıştır. Bu birlikler- den sadece Geyikdağı Birliği diğerlerine göre otokton ko- numludur. Bu durumda Miyosen öncesi temelin yapısal konumu ile formasyonların ilişkileri tartışmaya açıktır. Havzada ana kaya özelliği taşıyan birimlerin pet- Şekil 5: Silüriyen yaşlı Hırmanlı Formasyonu'na ait rol oluşturma potansiyelleri analizlerden yararlanarak yo- örneklerdeki vitrinit dağılımları. rumlanmıştır. Figure 5: Vitrinite distributions belonging to samples Mut-Ermenek-Silifke havzasında yüzeyleyen Silü- from Hırmanlı formation of the Silurian aee 36 KORKMAZ - GEDİK

Şekil 7: Kil mineral parajenez dağılımları Figure 7: Distributions of the clay mineral paragenesis

yonlarindan derlenen örneklerin organik jeokimyasal ana- lan olmuştur. Adı geçen kişi ve kuruluşlara içtenlikle liz sonuçları topluca değerlendirildiği zaman, her iki for- teşekkür ederiz. masyonunun aşırı olgun olduğu ve hiç bir hidrokarbon DEĞİNİLEN BELGELER potansiyeli taşımadıkları kolayca anlaşılmaktadır. Akarsu, 1960: Mut bölgesinin jeolojisi, MTA Dergisi, Eosen yaşlı Yenimahalle ve Miyosen yaşlı Köşe- 54, s. 36-45 ledi formasyonlarından sadece toplam organik karbon Ala, M. A., Kinghorn, R.R.F., Rahman M., 1980: Organ- miktarı ölçümü ile kil analizleri yapılmıştır. ic geochemistry and source rock characteristics of Kil analizlerinde, diyajenezi belirleyecek olan illit the Zagros petroleum province, Soutwest Iran, minerali ile diğer kil minerallerine rastlanamamıştır. Ge- Jour. Pet. Geol., 3, 1, p. 61-89 rek Yenimahalle ve gerekse Köşeledi formasyonlarında Basu, D.N., Banarje, A., Tamhane, D.M. 1980: Source bol olarak kömürlü seviyelere rastlanmıştır. area and migration trend of oil and gas in Bombay Bütün örneklerde toplam organik karbon miktarı- offshore, A.A.P.G. Bull., 64, 2, p. 209-220. nın yüksek olmasının nedeni örnekler içindeki inertinit Blumenthal, M., 1956: Karaman-Konya havzası güneyba- (kömürsü organik madde) grubu maddelerden ileri gelmek- tısında Toros kenar silsileleri ve şist-radyolarit tedir. Bunların hiçbir hidrokarbon potansiyelleri yoktur. formasyonunun stratigrafi meselesi, Maden Tetkik Bölgede petrol emarelerine sadece melanj içindeki Arama Dergisi No 48, s. 1-36, Ankara. kireçtaşı bloklarında rastlanmaktadır. Bunlar muhtemelen Bostick, N.H., 1979: Microscopic measurement of the havzaya yerleşmeden öncede petrol kapsıyorlardı. Çünkü level catagenesis of solid organic matter in sedi- aşağıdan yukarıya bir göç olsaydı, bunu kireçtaşları dışın- mentary rock to aid exploration for petroleum and da, başka gözenekli kayaçlarda da görmemiz gerekirdi. to determine former burial temperatures, SEMP, Havzada, Miyosen yaşlı çökellerin genellikle ya- sp. publ., 26, p. 17-43. tay konumda olmaları ve üstlerinde örtü bulunmaması Demirtaşlı, E., 1976: Toros kuşağının petrol potansiyeli, nedeniyle yapısal ve stratigrafik kapan oluşturmaları pek Türkiye 3. petrol kongresi bildiriler kitabı, s. 55- mümkün görülmemektedir. 61, Ankara. Sonuç olarak, Mut-Ermenek-Silifke havzasının, Dow, W.G., 1977: Kerogen studies and geological inter- gerek yapısal ve stratigrafik gelişimine ve gerekse pretations, Jour, of Geochem. ExpL, 7, p. 79-99. yapılan organik jeokimyasal analiz verilerine göre, pet- Dow, W.G., 1978: Petroleum source beds on continental rol oluşum, birikim ve kapanlanması açısından uygun slope and rises, A.A.P.G. Bull., 62, 9 p. 1584- şartlar taşımadığı görüşüne varılmıştır. 1606. KATKI BELİRTME Durand, B., Espitalie, J., Nicaise, G., 1972: Etude de la Arazi çalışmalarında MTA Konya Bölge Müdürlü- matiere organique insoluble des argues de Toarcien ğü'nün kamp imkânlarından yararlanılmıştır. Organik kar- du Bassin de Paris, Rev. Ins. Fr. Petrole, 27, 6, p. bon ölçümleri ile kil analizleri MTA Genel Müdürlüğü 865-884. laboratuvarlarında, Rock-Eval analizleri ve vitrinit yansı- Durand, B., Espitalie, J., 1976: Geochemical studies on ması ölçümleri ise B. Almanya Jülich KFA Petrol ve Or- the organic matter from the Doula Basin, II. Evo- ganik Jeokimya Enstitüsü laboratuv arlarında Prof. Dr. D. lution of kerogen, Geoch. Cosm. Acta, 40, p. H. Welte ve Dr. U. Mann'm yardımları ile gerçekleştiril- 801-808. miştir. Ayrıca H. Iztan (TPAO)'ın yorumlamalarda yardım- Espitalie, J., Madec, M., Tissot, B., 1977: Source rock MUT-ERMENEK-SÎLÎFKE HAVZASI 37 characterization, 9th offshore tecnology confer- A.A.P.G. Bull. 70, 3, p. 318-329. ence, p. 439-444. Philippi, G.T., 1965: On the depth time and mechanism Gedik, A., Birgili, Ş., Yılmaz, H. ve Yoldaş, R., 1979: of petroleum generation, Geoch. Cosmoc. Acta, Mut-Ermenek-Silifke yöresinin jeolojisi ve petrol 29, p. 1021-1049. olanakları, Türkiye Jeol. Kur. Bülteni, C.22, S.l Powel, T.G., Focolos, A.E., Gunther, P.R., Snowdon, s.7-26, Ankara. L.R., 1978: Diagenesisof organic matter and fine Gedik, A. ve Korkmaz, S., 1984: Sinop havzasının jeolo- clay minerales, a companative study, Geochim, jisi ve petrol olanakları, Jeo. Müh. Dergisi, 19, s. Cosmo. Acta, 42, p. 1181-1197. 53-79 Ankara. Raynaud, J.F., Robert, P., 1976: Les metodes d'etudes op- Gehman, H.M., 1962: Organic matter in limestone, tiques de la matiere organique, Bull. Centre Rech. Geoch. et Cosm. Açta, 26, p. 885-897. Rau., SNPA, 10, 1 p. 109-127. Gökten, E., 1976: Silifke yöresinin temel kaya birimleri Ronov, A.B., 1958: Organic carbon in sedimantary ve Miyosen stratigrafisi, Türkiye Jeol. Kur. rocks, Geochemistry, 5 p. 496-509. Bülteni, 19, 2, s. 117-126 Ankara. Sezer, S., 1970: The Miocene stratigrphy of Mut region, Guillemot, J., 1964: Cours de Geologie du Petrole, Soc. southern Turkey, doktora tezi, Bırbeck college, des Ed. Techn., Paris. London University, 155 s. Hunt, J.M., 1979: Petroleum Geochemistry and Geology, Teichmüller, M. ve Teichmüller, R., 1979: In diagenesis Freeman, 617 s. methodes d'etude physico-chimi- in sediments and sedimentary rocks, Larsen and que de la matiere orgnicfue, Bull. Centre Rech. Chilin., p. 207-246. Pau., SNPA, 10, 1, p. 89-108. Thomas, B.M., 1979: Geochemical analysis of hydrocar- Korkmaz, S., 1984: Boyabat (Sinop) kuzeydoğusunun bon occurrences in northern, Perth Basin, Austra- petrol yönünden jeolojik ve jeokimyasal incele- lia, A.A.P.G. Bull. 63, 7, p. 1092-1107. mesi, doktora tezi (yayınlanmamış), K.T.Ü., 193 Tissot, B., Califet-Debyser, Y., Deroo, G., Ouidin, J.L, s., Trabzon. 1971: Origin and and evolution of hydrocarbons Kraus, G.P. ve Parker, K.A., 1979: Geochemical evalu- in early Toarcian shales, A.A.P.G. Bull. 55, p. tion of petroleum source rock in Bonaparte Gulf- 2177-2193.

timor sea region, NW Australia, A.A.P.G. Bull., Tissot, B.f Durand, B., Espitalie, J., Comba, A., 1074: 63, 11, p. 2021-2041. Influence of nature and diagenesis of organic mat- Laplante, R.E., 1973: Hydrocarbon generation related to ter in formation of petroleum, A.A.P.G. Bull. 58, carbonzation and facies types in Denver Basin Up- p. 499-506. per Cretaceous, A.A.P.G., Bull., 57, 4, p. 790- Tissot, B., Welte, D.H., 1978: Petroleum Formation and 796 Occurrence, Springer Verlag, Berlin, 538 s. Laplante, R.E., 1974: Hydrocarbon generation in Gulf Urban, J.B., 1976: Palynology, thermal maturation by Coast Tertiary sediments, A.A.P.G. Bull., 58, 7, vitrinite reflactance and visual color estimation p. 1281-1289 and kerogen description of source rocks. Core Leythaeuser, D., 1974: Erdölgenese in Abhângigkeit von Lab. Inc. sp. publ. der Arts des organischen materials in Mutterges- Ünalan, G., 1982: Kalecik-Tüney-Sulakyurt (Ankara) ara- tein, Compendium 74/75, Erdöl und Kohle, Erd- sındaki bölgenin petrol olanaklarının araştırılma- gas, Petrochemi, 41-51. sı, Doçentlik tezi, l.Ü.F.F. 88 s., Leythaeuser, D., 1976: Petroleum exploration and organic Ünalan, G., ve Harput, B., 1983: Çankırı havzasının batı geochemistry, Bull, of the Iranian Pet. Inst., 63, kenarına ilişkin Üst Kretase-Alt Tersiyer yaşlı p.1-27. çökellerde kaynak kaya incelemeleri, Türkiye Jeol. Me iver, R.D., 1967: Compasiton of kerogen-clus to its Kur. Bülteni, 26, 2, s. 177-186, Ankara. rola in the origin of petroleum, Procedings of the Vanderbroucke, M, Albrecht, P., Durand, B., 1976: Geo- 7th World Pet. Cong. Mexico, 2, p. 25-36. chemical studies on the organic matter from the Momper, J.A., 1978: Oil migration limitations sugges- Doula Basin III. Comparison with the early Toar tedby geological and geochemical considerations, sian shales, Geochim. Cosm. Acta, 40, p. 1241 A.A.P.G. Continung Ed. Course Note, Series: 8 1249. Niehoff, W., 1960: Mut 126/1 numaralı harita paftasının Welte, D.H., 1965: Relation between petroleum and revizyon neticeleri hakkında rapor, MTA Derleme source rock, A.A.P.G. Bull., 63, 2, p. 239-245. rapor no: 3390 Yalçın, N., 1982: Jeokimya yöntemleriyle havzası özgül, N., 1976: Torosların bazı temel jeoloji özellik- petrol potansiyelinin araştırılması, doçentlik tezi leri, Türkiye Jeol. Kur. Bülteni, 19, 1; 65 78, An- (yayınlanmamış) Üniversitesi Fen kara Fakültesi, İstanbul). Pelin, S., 1981: Pasinler (Erzurum) havzasında ana kaya Makalenin Geliş Tarihi : 4.11.1988 özelliklerinin petrol oluşumunun açıklanması, KTÜ Yer Bilimleri Dergisi, Jeoloji, 1, 2, s. 127- Yayma Veriliş Tarihi : 1.9.1990 143, Trabzon. Peters, K.E., 1986: Guidelines for evoluating petroleum source rock using programmed pyrolysis,