Bugün petrolün kökeninin organik maddeler olduğu konusunda büyün araştırmacılar görüş birliği içerisindedir. Ancak bu organik maddeden petrolün nasıl oluştuğu konusunda bazı tartışmalar vardır. Hangi teoriye göre olursa olsun, petrolün oluştuğu ortamda kesinlikle oksijen yoktur, yani anaerobik bir ortamdır. Eğer ortamda oksijen olsaydı tortular içerisinde bulunan pirit mineralleri ile petrol içindeki porfirin maddesinin bulunması imkansız olurdu. Deniz suyunun oksijensiz olabilmesi için ya çok derin olması veya akıntısız olması ya da kapalı bir havza olması gerekir. Deniz içinde yaşayan ve plankton adı verilen mikroorganizmalar da öldükleri zaman deniz dibinde tortularla birlikte oksijensiz bir ortamda çürüyerek sapropel adı verilen siyah renki organik çamurlar oluştururlar. Sapropeller de çökellerle birlikte gömülüp, diyajenez geçirerek kerojeni oluşturur.
KEROJEN : Bir havzada çökellerle birlikte diyajenez geçirmiş C, H, N, S, O elemetlerinden oluşan bitkisel veya hayvansal kökenli organik maddelere kerojen denir. Organik çözücülerde erimez. Taşlaşmış organik maddedir. Tortul havzalarda, havza tabanında özellikle ısı ve basınç nedeniyle parçalanarak hidrokarbonları oluşturur.
KAYNAK KAYA (ANA KAYA)
Jeolojik devirler boyunca önemli miktarda petrol veya doğal gaz türetmiş ve organik maddece zengin gri, siyah renkli ince taneli çökeller petrol jeolojisinde kaynak kaya olarak adlandırılır. Kaynak kayanın yaygın olarak çökeldiği ve dolayısıyla petrolün ortamlar şunlardır :
- Planktonlarca zengin denizel ortamlardaki killi, marnlı, şeylli kayaçlar. Örneğim ; şeyller, kiltaşları, marnlar
- Koloni halindeki yaşayan canlılarca zengin resifal ortamlarındaki karbonatlı kayaçlar. Örneğin; resifler ve resifel kayaçlar ( ana kaya ve hazne kayaç )
- Planktonlar ve bitki kırıntılarınca zengin delta ortamlarındaki humuslu ve killi kayaçlar.
Canlı hayatın bol olduğu ve biriken organik maddelerin oksidasyondan korunduğu bir ortamda oluşan organik madde içeren bütün kayaçlar kaynak kaya olabilir. Denizel olan veya olmayan anaerob bir ortamda çökelmiş tortular sülfür minerallerinin bolluğu ve pelajikler dışında fosil yokluğu ile karakteristiktir. Kalıcı organik madde nedeniyle koyu renk hakimdir.
PETROL HAZNE KAYAÇLARI
Yeraltında, petrol ve doğal gazın içinde bulunduğu gözenekli kayaçlara hazne (rezervuar) kayaç denir. Petrol ile ilgili kayaçların en iyi tanınanı ve etüdü yapılanı hazne kayaçlarıdır. Bu kayaçların tanınması ekonomik yönden çok önemlidir. Çünkü petrol bakımından işletilebilir bir bölgenin varlığı her şeyden önce buradaki hazne kayacın kalınlığına ve devamlılığına bağlıdır. Bir petrol yatağı çoğu zaman hazne kayacın her yerini dolduramaz. Hazen kayacın petrol ile dolu olan kısmına hazne(rezervuar) denir ve genellikle hazne kayacın çok küçük bir bölümünü oluşturur. Genel olarak boşlukları bulunan ve bu boşlukları birbirine bağlantılı olan her kayaç, hazne kayacı olabilir. Ancak bilinen hazne kayaçların hemen hepsi tortul kayaçlardan oluşmaktadır. Hazne kayaçlar kökenlerine göre üç gruba ayrılır.
1) Kırıntılı Hazne Kayaçlar : Bu kayaçlar, eski kayaçların aşınıp, taşınıp belirli çökelme bölgelerinde birikmesiyle oluşan tortul kayaçlardır. Kırıntılı kayaçların en önemli özelliği bunların taneler ile bu taneleri birbirine bağlayan bir çimentodan oluşmalarıdır. Hazne kaya olarak en önemli kırıntılı kayacı kumtaşları oluşturur. Daha sonra siltaşı ve konglomeralar önemli yer tutar. Bunlar dünyada işletilen petrol haznelerinin yaklaşık %60'nı oluştururlar. Bazı kumtaşları sadece kuvars tanelerinden oluşmuştur. Bunlara kuvars kumtaşı denir. İçinde %25'den fazla feldspat içeren kumtaşlarına arkoz denir.
1) Kırıntılı Hazne Kayaçlar : Bu kayaçlar, eski kayaçların aşınıp, taşınıp belirli çökelme bölgelerinde birikmesiyle oluşan tortul kayaçlardır. Kırıntılı kayaçların en önemli özelliği bunların taneler ile bu taneleri birbirine bağlayan bir çimentodan oluşmalarıdır. Hazne kaya olarak en önemli kırıntılı kayacı kumtaşları oluşturur. Daha sonra siltaşı ve konglomeralar önemli yer tutar. Bunlar dünyada işletilen petrol haznelerinin yaklaşık %60'nı oluştururlar. Bazı kumtaşları sadece kuvars tanelerinden oluşmuştur. Bunlara kuvars kumtaşı denir. İçinde %25'den fazla feldspat içeren kumtaşlarına arkoz denir.
PETROL ÖRTÜ KAYAÇLARI
Hazne kayaç içinde ve kapanlarda bulunana petrol ve doğal gazların buralardan kaçmasını önleyen geçirimsiz ve ince taneli kayaçlar petrol jeolojisinde örtü kayacı olarak tanımlanmaktadır. Doğada tamamen geçirimsiz kayaç olmadığına göre, az geçirimsiz, kırıksız ve plastiği olan formasyonlar iyi bir örtü kayacı olabilirler.Eğer kapanlarda örtü kayacı bulunmazsa, buralarda petrol ve doğal gaz birikimi toplanması gerçeklenmez. bir petrol yatağında örtü kayacın kalınlığı en az 5-10 m olması gerekir. Örtü kayalar arasında en yayfını kiltaşları, karbonatlar ve evaporitlerdir.
1) Kiltaşları : Bunlar yüksek oranda kil içeren kayaçlar olup, işletilen petrol yataklarının büyük bir kısmının örtü kayasını oluştururlar. Killer hem kaynak kayacı, hem de örtü kayacı olabilirler. Killerin geçirimli olmayışlarının nedeni kendilerini oluşturan tanelerin boy ve minerolojik yapılarındandır. Ayrıca killerin kolayca şişmeleri nedeniyle kayaçlardaki kırık ve boşlukları tıkayabilirler. Killerde kırıntılı tanelerin bulunması özellikle kuvars gibi, bunların geçirimsiz ve plastik olma özelliğini azaltır. Bir kayacın örtü kayası olabilmesi için saf kilden oluşması gerekmez. Belli bir kil yüzdesine sahip kayaçlar örtü kaya görevi görürler.
1) Kiltaşları : Bunlar yüksek oranda kil içeren kayaçlar olup, işletilen petrol yataklarının büyük bir kısmının örtü kayasını oluştururlar. Killer hem kaynak kayacı, hem de örtü kayacı olabilirler. Killerin geçirimli olmayışlarının nedeni kendilerini oluşturan tanelerin boy ve minerolojik yapılarındandır. Ayrıca killerin kolayca şişmeleri nedeniyle kayaçlardaki kırık ve boşlukları tıkayabilirler. Killerde kırıntılı tanelerin bulunması özellikle kuvars gibi, bunların geçirimsiz ve plastik olma özelliğini azaltır. Bir kayacın örtü kayası olabilmesi için saf kilden oluşması gerekmez. Belli bir kil yüzdesine sahip kayaçlar örtü kaya görevi görürler.
PETROL KAPANLARI
Yeraltında petrol ve doğal gazın toplandığı ve tutulduğı yapılara kapan adı verilir. Yeraltında geçirimli bir tabakanın kapan haline gelmesi için ilk yol bu kapanların antiklinal oluşturuacak şekilde kıvrımlanması ve üzerinde bir örtü kayacın bulunması gerekir. Tanınma ve harita üzerinde işaretlenmesi en kolay olan bu tip kapanlar ilk defa petrol arayıcılarının dikkatini çekmiş ve antiklinal teorisinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Daha sonraları ise petrolün antiklinal dışında başka yerlerde de bulunacağı anlaşılmış ve yapısal teori geliştirilmiştir. Petrolcülüğün gelişmesiyle birlikte petrol toplanan ve biriken yerler genel bir terim olan kapan adı altında tanımlanmıştır. Petrol kapanlarının sınıflaması bir çok araştırıcı tarfından değişik şekillerde ortaya konmuştur. Kapanların şekillerden, oluş nedenlerine veya başka bazı özelliklerine göre sınıflamaları yapılmıştır. Ancak günümzde pratikte yaygın olarak kullanılan sınıflamaya göre petrol kapanlar 3 ana gruba ayrılmaktadır.
1) Yapısal Kapanlar : Bunlar kıvrımlanma, faylanma veya her ikisinin birlikte bulunduğu ve tektonik (yapısal) olaylar sonucu meydana gelen kapanlardır. Bu kapanlar yeryüzünde arayıp bulmak oldukça kolaydır. Çünkü tektonik olaylar genellikle tabaka serilerini yeryüzünden yerin derinliklerine kadar etkileyebilmektedir. Bu tip kapanlarda üç bruba ayrılmaktadır.
1) Yapısal Kapanlar : Bunlar kıvrımlanma, faylanma veya her ikisinin birlikte bulunduğu ve tektonik (yapısal) olaylar sonucu meydana gelen kapanlardır. Bu kapanlar yeryüzünde arayıp bulmak oldukça kolaydır. Çünkü tektonik olaylar genellikle tabaka serilerini yeryüzünden yerin derinliklerine kadar etkileyebilmektedir. Bu tip kapanlarda üç bruba ayrılmaktadır.
KÖMÜR JEOLOJİSİ
Kömür Nedir ? : Kömürler havanın oksijeni ile doğrudan doğruya yanabilen ve %50 ile %95 arasında serbest veya bileşik karbon içeren katı ve organik tortul kayaçlardır. Kömürlerin güncel sınıflaması bunların görünüm ve bazı fiziksel özelliklerine göre yapılmaktadır. Bu sınıflama kolay ve pratik olunduğundan günlük hayatta yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sınıflamaya göre kömürler ; Turba, Linyit, Taş kömürü ve Antrasit olarak dört ana gruba ayrılır.
Kömürleşme Olayı : Organik materyalin turba, linyit, taş kömürü ve antrasit basamaklarından geçerek meta-antrasite dönülmesine kadar geçirdiği evrime kömürleşme denir. Bir kömürün kömürleşme derecesi rank ile ifade edilir. Kömürler bitkisel materyalin bataklık ortamlarında uygun pH, Eh, İklim, nemlilik gibi koşullarda bir dizi fiziksel, kimyasal ve biyokimyasal değişime ve bozunuma uğraması ile oluşurlar.
Kömürleşme olayının ilk evresine turbalaşma denir.
Kömürleşme Olayı : Organik materyalin turba, linyit, taş kömürü ve antrasit basamaklarından geçerek meta-antrasite dönülmesine kadar geçirdiği evrime kömürleşme denir. Bir kömürün kömürleşme derecesi rank ile ifade edilir. Kömürler bitkisel materyalin bataklık ortamlarında uygun pH, Eh, İklim, nemlilik gibi koşullarda bir dizi fiziksel, kimyasal ve biyokimyasal değişime ve bozunuma uğraması ile oluşurlar.
Kömürleşme olayının ilk evresine turbalaşma denir.
KÖMÜRLERİN OLUŞUMU
Kömürlerin oluşumunu ve kökenini, ünümüzde bataklıklarda oluşumu devam eden turbalarla karşılaştırmak mümkündür. Çünkü, jeolojik devirlerde oluşmuş olan kömürler, günümüzde oluşumuna devam eden turba bataklıkları gibi, doğal şartlar altında biriken bitkisel artıkların bir dizi fiziksel, kimyasal ve biyokimyasal olayların etkisinde kalmasından meydana gelmişlerdir. Kısaca, günümüzde gözlenen büyük kömür yatakları bataklıklarda biriken turbaların geçirdiği evrimden oluşmuşlardır. Kömür yataklarının oluşumunu açıklayan iki önemli teori vardır.
1) Allokton Kömür Oluşumu : Bu teoriye göre kömürler, bitkisel artıkların tatlı veya acı sulu göller ya da denizlerin oluşturduğu çökelme ortamlarına taşınarak birikmesi suretiyle meydana gelmişlerdir. Bu teori, Commentary kömür havzasını inceleyen Fayol (1887 ) tarafından ortaya atılmıştır. Bu havza, akarsuların oluşturduğu birikinti konileri ve deltalar tarafından doldurulmuştur. Başlangıçta göre akan üç ırmak tarafından taşınan kil, kum, çakıl gibi kırıntılı malzemeler ve bitki kalıntıları akarsuların göle ulaştığı yerlerde çökelmişlerdir. Daha sonra kömür tabakalarını oluşturacak olan bitkisel artıklar, daha çok deltaların arasında hapis olmuş durgun sularda şekil, cins ve suda yüzme kabiliyetine göre bir tasnife tabi olarak ( yaprak, dal, kabuk vs. ) çökelirler. Havzada kömür damarlarının kalınlıkları ince, yayılımları ise sınırlıdır. Commentry havzasında bir çok dal ve gövde dik veya eğik durumlarda bulunmuşsa da çoğunluğunda kök yoktur. Bazılarında kökler ters dönmüştür. Bu suretle kömürleri oluşturan bitkilerin yerli olmayıp taşındığı kabul edilmektedir. Allokton kömür oluşmu denizlerden uzakta meydana gelmiş küçük iç kömür havzalarının oluşumunu çok iyi açıklayan bir teoridir. Başlıca şu kriterlere dayanılarak savunulmaktadır.
1) Allokton Kömür Oluşumu : Bu teoriye göre kömürler, bitkisel artıkların tatlı veya acı sulu göller ya da denizlerin oluşturduğu çökelme ortamlarına taşınarak birikmesi suretiyle meydana gelmişlerdir. Bu teori, Commentary kömür havzasını inceleyen Fayol (1887 ) tarafından ortaya atılmıştır. Bu havza, akarsuların oluşturduğu birikinti konileri ve deltalar tarafından doldurulmuştur. Başlangıçta göre akan üç ırmak tarafından taşınan kil, kum, çakıl gibi kırıntılı malzemeler ve bitki kalıntıları akarsuların göle ulaştığı yerlerde çökelmişlerdir. Daha sonra kömür tabakalarını oluşturacak olan bitkisel artıklar, daha çok deltaların arasında hapis olmuş durgun sularda şekil, cins ve suda yüzme kabiliyetine göre bir tasnife tabi olarak ( yaprak, dal, kabuk vs. ) çökelirler. Havzada kömür damarlarının kalınlıkları ince, yayılımları ise sınırlıdır. Commentry havzasında bir çok dal ve gövde dik veya eğik durumlarda bulunmuşsa da çoğunluğunda kök yoktur. Bazılarında kökler ters dönmüştür. Bu suretle kömürleri oluşturan bitkilerin yerli olmayıp taşındığı kabul edilmektedir. Allokton kömür oluşmu denizlerden uzakta meydana gelmiş küçük iç kömür havzalarının oluşumunu çok iyi açıklayan bir teoridir. Başlıca şu kriterlere dayanılarak savunulmaktadır.
KÖMÜR HAVZALARININ SINIFLAMASI
Kömür havzaları, kapsadıkalrı çökellerin depolama şekillerine ve kömürleşme tiplerine göre limnik ve paralik kömür havzaları olarak ikiye ayrılır.
1) Limnik Kömür Havzaları
Limnik kömür havzalarına örnek olarak, denizlerden uzakta kıta içlerinde gelişmiş olan göl ortamlarını verebiliriz. Örneğin, Dünyada Permiyen yaşlı bir çok kömür havzası eski göl ortamlarında gelişmiştir. Bu ortamlarda kömür, çoğu gölleri çevreleyen alüvyon ovalarındaki bataklıklarda ve gölün kıyısında gelişen deltalar üzerinde oluşmuştur. Eski bir göl ortamı çökel fasiyesini, diğer çökellerden ayırt etmek için başlıca şu kritlerlerden yararlanılır.
1) Limnik Kömür Havzaları
Limnik kömür havzalarına örnek olarak, denizlerden uzakta kıta içlerinde gelişmiş olan göl ortamlarını verebiliriz. Örneğin, Dünyada Permiyen yaşlı bir çok kömür havzası eski göl ortamlarında gelişmiştir. Bu ortamlarda kömür, çoğu gölleri çevreleyen alüvyon ovalarındaki bataklıklarda ve gölün kıyısında gelişen deltalar üzerinde oluşmuştur. Eski bir göl ortamı çökel fasiyesini, diğer çökellerden ayırt etmek için başlıca şu kritlerlerden yararlanılır.
- Göl çökellerinde denizel fosil yoktur. Sadece tatlı fosilleri bulunabilir.
- Göl çökellerinde devirsellik/tortul dönemlilik yaygındır.
- İdeal bir göl ortamında, gölün kenarından ortasına doğru gidildikçe tane boyu küçülür.Ayrıca boylanma iyidir.
- Göl çökellerinde başlıca laminalanma, kuruma çatlakları, ripil marklar, çapraz tabakalanma ve varv gibi tortul yapılar bulunabilir.
- Genellikle göl çökelleri alttan ve üstten diğer karasal çökellerle sınırlıdır. Çünkü bütün göller sonunda dolacağından çökelme regresyonla sona ererek ve ortam kara haline geçecektir.
KÖMÜRLERİN YATAKLANMASI
Ayırıntılı olarak incelendiğinde kömürlerin yakalanmasının çok kompleks yönlerinin olduğu görülür. Çünkü çökelme havzasının coğrafik konumuna göre paralik ve limnik oranlarda yataklanma şekilleri farklı farklıdır. Ayrıca havzaların meydana geldikleri jeolojik devirlerde hüküm süren farklı şartlarda bu havzalar arasında bir karşılaştırmasını imkansız kılar. Ancak bütün bunlara rağmen kömürlerin yataklanmasında ortak özellikler vardır. Bu ortak özelliklerin başlıca özellikleri şunlardır.
1) Kömür katmanları ( kömür tabakaları, kömür adamarları ) : Genellikle kömür düzgün tabakalar oluşturacak şekilde yataklanır. Katmanların kalınlığı cm'den 100m' ye kadar değişebilir. daha kalın katmanlarda bulunabilir. Geniş alanları kaplayan sabit kalınlığa sahip damarlara sıkça rastlanmakla beraber kısa mesafede şekli ve kalılığı pek çok değişikliğe uğrayan merceksel oluşumlarda vardır. Bir kömür tabakası çökelme havzasındaki yersel dğişimler nedeniyle esasa damardan ayrı olarak birden fazla daha damara ayrılır. Bunlar şeyl, kiltaşı ve marnlarla ardalanmalı bulunabilirler. Bazı durumlarda bir kömür katmanı yanal yönde kömürsü katmanlara geçebilir.
1) Kömür katmanları ( kömür tabakaları, kömür adamarları ) : Genellikle kömür düzgün tabakalar oluşturacak şekilde yataklanır. Katmanların kalınlığı cm'den 100m' ye kadar değişebilir. daha kalın katmanlarda bulunabilir. Geniş alanları kaplayan sabit kalınlığa sahip damarlara sıkça rastlanmakla beraber kısa mesafede şekli ve kalılığı pek çok değişikliğe uğrayan merceksel oluşumlarda vardır. Bir kömür tabakası çökelme havzasındaki yersel dğişimler nedeniyle esasa damardan ayrı olarak birden fazla daha damara ayrılır. Bunlar şeyl, kiltaşı ve marnlarla ardalanmalı bulunabilirler. Bazı durumlarda bir kömür katmanı yanal yönde kömürsü katmanlara geçebilir.
Kaydol:
Kayıtlar (Atom)