PLAKA TEKTONİĞİ

KATASTROFİZM ve UNİFORMİTARİYANİZM

Katastrofizm, uniformitariyanizm’e karşı olarak, yeryüzünün sel ve deprem gibi ani ve yıkıcı olaylar ile şekillendiğini kabul eden jeolojik doktrin (ilke, öğreti, kuram) dır.

Uniformitariyanizm, katastrofizm kuramına tamamen ters olarak, yeryüzünün yavaş olaylar ile şekillendiğini kabul eden bir doktrindir. Bu doktrinin sloganı ‘günümüz geçmişe anahtardır’ (the present is the key to the past).

Uniformitariyanizm, modern jeolojinin temelini oluşturan güçlü bir ilkedir, ancak katastrofizmi yanlış bir ilke olarak niteleyip tamamen terketmemize sebeb değildir. Bir çok jeolojik prosesin ani olaylarla da gerçekleşebileceği günümüzde bilinmektedir.

YERİN İÇ YAPISI

PLAKA TEKTONİĞİ KURAMINDAN ÖNCEKİ BAŞLICA TEKTONİK HİPOTEZLER

KONTRAKSİYON (CONTRACTION, BÜZÜLME-BURUŞMA) TEORİSİ:

Kontraksiyon teorisinde, ilk zamanlarda ergimiş-sıcak bir küre durumunda olan yeryuvarının zaman içinde sürekli olarak soğumakta, büzülmekte ve buruşmaktadır.  Bu kapsamda, öncelikle yeryuvarının dış kısmının yani kabuğunun soğuyarak katılaştığı ve devam eden jeolojik süreçler boyunca da soğumaya ve büzülmeye devam ettiğini benimser. Zaman içinde soğuk ve katı olan kabuk kısmı soğuyup büzülmeye devam eden iç kısma bol gelmeye başlamış ve ona uyum sağlayabilmek için buruşup-kırışmak, çökmek, kırılmak zorunda kalmıştır.

Yeryuvarının başlangıçta sıcak olup, zamanla soğuyarak büzüldüğü, hacminin küçüldüğü görüşü ve zamanla dış kısmında katı bir kabuğun oluştuğu 17 inci yüzyılda Descartes (1644) ve Newton (1681) tarafından kabul görmüş olup, ilk kez James Hall (1812) tarafından 19 uncu yüzyılda jeolojiye uyarlanmıştır. Görüş aynı yüzyılda, Dana (1813), Suess (1885) ve Heim (1878) tarafından desteklenmiştir.  Teori, 20 inci yüzyılın başlarında Kober (1921) ve Bucher (1933) gibi jeologlar tarafından  geliştirilmiştir. 

PLAKA TEKTONİĞİ

Okyanus tabanının hareket edebildiği hipotezi ilk olarak 1960 lı yılların başında ileri sürüldü.  Buna 1967 deki plaka tektoniği teorisi eşlik etti.

Ancak kıtaların hareket ettiği ile ilgili ilk teori Alman meteorolog Alfred Wegener tarafından 1912 de ileri sürülmüştür.  Fikir olarak ortaya atıldığında geniş bir destek bulmadı. Çünkü o dönemlerde bu hareketin mekanizmasını açıklayabilecek herhangi bir mekanizma ortaya koyulmamıştı.

Wegener teoriyi ileri sürerken bazı verilerden yararlanmıştır;

• Kıtaların uygunluğu
• Fosillerin dağılımı
• Çeşitli lokasyonlarda benzer kayaç istiflerinin varlığı
• Eski iklimler

Wegener  bu verilerden bir başka deyişle bu benzerliklerden faydalanarak  bütün kıtaların daha önce tek bir kıta (Pangea) halinde olduğunu savundu. 

Okyanusal Kabuk, Ofiyolitler ve MORB Jeokimyası

Kıtasal Kabuğun Riftleşmesi ve Yeni Bir Okyanus Havzasının Oluşumu

Kapanma safhası

A-) Yiten Okyanusal Plaka, kıtasal plakanın kenarı üzerindeki sedimentleri deforme eder

B-) Çarpışma – İki kıtasal kabuğun biraraya gelmesi

C-) Çarpışma sonrası:  İki kıtasal plaka tamamen biraraya gelir, ve aradaki okyanus kaybolur, dağ kuşakları oluşur

TOPOĞRAFİK HARİTALARIN OKUNMASI

Topoğrafik haritaların okunması genel anlamda harita üzerindeki renk, desen, çizgi, işaret ve simgelerin anlamlarının bilinmesi; bunların yardımıyla arazinin üç boyutlu modelinin göz önünde canlandırılabilmesi demektir.

Dar anlamda ise, aşağıdaki alt bölümlerde anlatılan işlemlerin bilinmesi topoğrafik haritaların okunması konusun dahil olmaktadır.

Harita üzerinde herhangi iki nokta arasındaki yatay uzaklığın ve yükseklik farkının bulunması

Bir harita üzerinde herhangi iki nokta (K ve P) arasındaki yatay uzaklık (L); iki nokta arasındaki harita uzaklığının, harita ölçeğinin tersiyle çarpımı sonucu bulunur.

L=I*(1/S)  formülünden çıkartılır.

Bu örnekte I=6 cm, S= 1/200000 alınırsa, gerçek uzaklık bu formüle göre 12 km. bulunur.

YAYILMA MERKEZLERİNDE METAMORFİZMA

Coleman (1977), ofiyolit topluluklarının  metamorfizmasını iki başlık altında toplamıştır.

1. İç Metamorfizma: Ofiyolit mineral topluluğu değişikliğe uğratan termal metamorfizma ve serpantinleşme gibi olaylar
2. Dış Metamorfizma: Bu tür metamorfizma ofiyolitin kıta kabuğu üzerine yerleştiği tektonik olaylarla ya da ofiyolit yerleşme döneminden sonra da olan orojenik olaylar sonucunda gelişen metamorfizmadır.

Okyanus tabanı metamorfizması okyanus ortası sırtlarda mantodan kaynaklanan yüksek ısı akısına bağlı yüksek sıcaklığa, ayrıca okyanus suyu gerekse magmatik faaliyetlerden kaynaklanan akışkanların bu bölgedeki kayaçlardaki dolaşımına bağlı olarak gelişir. Bu başkalaşım sonucunda genellikle spilitler, yeşiltaşlar ve amfibolitler oluşur.

İÇ METAMORFİZMA

A) Rodenjit:

Metamorfizma sonucunda mafik kayaçların değişimi ile gelişen ve hidrogranat, idokraz, diyopsit, prehnit, vollastonit, klorit, sfen, tremolit ve aktinolitten birkaçını içeren kayaca rodenjit adı verilir. Bu kayaçlar genellikle serpantinit dokanağındaki bir metasomatik reaksiyon ile gelişirler. Ortaya çıkan bileşimlerine göre rodenjitler silikat açısından doyumsuz, kalsiyum ve magnezyumca zenginleşmiştir. Hidrogranat rodenjitler için karakteritik bir mineraldir. Kalsik playiklasların parçalanması sonucunda oluşmuştur.

B) Hidrotermal Metamorfizma:

Ofiyolit istifindeki kayalar birincil mineralojisinden farklı bir mineraloji sergilerler. Bu değişimin sebebi olarak hidrotermal metamorfizma düşünülmektedir. Bu değişim bir ofiyolitik dizide üstten alta doğru artar.

Üstte zeolit fasiyesinden başlayıp, alta doğru yeşilşist fasiyesine ve hatta amfibolit fasiyesinin üst kesimine kadar uzanabilen bir değişim görülebilir. Pillow bazalt, lavda dayk kompleksi ve gabroların üst kesiminde meydana gelen bu metamorfizma hidrotermal metamorfizmadır. Bu kesimde kayalar mineralojik olarak değişimler göstermelerine rağmen birincil mafik dokularını korurlar. Sığ derinlikte bu mineral değişimin sona ermesi, katmanlaşmaya az çok uyumlu olarak sona ermesi metamorfizmaya neden olan sistemin sıcak su dolaşımı ile kontrol edildiği sonucunu doğurmaktadır. 

DEPREMLER

DÜNYAMIZIN İÇERİSİNİN HAREKETLİ OLDUNU EN İYİ İSPATLAYAN YERLERDEN BİRİ VOLKANLARDIR!

DÜNYANIN HAREKETLİ OLDUĞUNUN EN BELİRGİN BİR DİĞER İŞARETÇİSİ DEPREMLERDİR

Yerkürenin iç Yapısı

YERALTI JEOLOJİSİ

1) GİRİŞ

Yeraltı jeolojisinin konusunu, yer kabuğu içindeki stratigrafik, yapısal ve ekonomik değerlerin yorumu teşkil eder. 

Böyle bir yorumu yapabilmek için de jeoloji mühendisinin, öncelikle yüzeyde elde ettiği bilgileri yeraltına uyarlaması, sonra da yeraltını öğrenmek amacıyla açılan sondajlardan, jeofizik ölçülerinden yararlanması gerekmektedir. Yani, yeryüzünde jeolojik harita almak, kesitler çıkarmak gibi her tür metodu kullandıktan sonra jeoloji mühendisinin yeraltına ait bilgileri bir araya getirmesi, bunları açıklaması ve netice çıkarması gerekmektedir. Yeraltı, yerüstünün aksine üç boyutlu ve çok karmaşık bir ortam olup burası ile ilgili yeterli bilgileri elde etmek hem çok güç hem de oldukça pahalıdır. Bu nedenle yeraltı ile ilgili çalışmalar yapacak olan jeoloji mühendisinin çok iyi yetişmiş, gerekli bilgilerle donatılmış kişiler olması gerekmektedir.

Yeraltını çalışacak bir mühendisin şu bilgilere ve becerilere sahip olması gerekir:

•  Temel jeolojik yapıları çok iyi tanıması, 
•  Değişik kayaç tiplerini çok iyi tanıması 
•  Jeolojik olayları üç boyutlu düşünebilmesi 
•  Problemlerin ekonomik yönlerini anlayabilmesi. 
•  Gerekli bilgisayar programlarını kullanabilmesi

2) KUYU MÜHENDİSİNİN GÖREVLERİ

Genel olarak bir kuyu başında sürekli bulunan jeoloji mühendisinin görevlerini iki grupta özetlemek mümkündür:

1) Bilgi toplamak, 
2) Rapor yazmak.

Açılan bir sondaj kuyusunun başından sonuna kadar geçirdiği çeşitli aşamaları, bu kuyudan elde olunan tüm bilgileri ve sondaj tekniği bakımından da değişik teknik problemleri günü gününe, bazen de dakikası dakikasına takip etmek lazımdır. Özellikle açılan kuyu bir arama kuyusu ise, yani o bölgede açılan ilk kuyu ise, her türlü bilginin elde edilmesi zorunludur.

Bir arama kuyusunda görev yapan jeoloji mühendisinin yapması gereken işler:

1) Kuyu örneklerinin alınması, hazırlanması ve laboratuvara gönderilmesi:

Sondaj işlemi devam ederken, kuyu başında görevli mühendisin delinip geçilen her tabakayı anlayıp gerekirse tayin yapabilmesi veya yaptırabilmesi için sürekli örnek alması gerekmektedir. Sondaj çamuruyla gelen kırıntıları elek üstünden geçerken belirli aralıklarla almak gerektir. Eğer petrol bakımından ümitli bir tabaka delinmiyorsa, her 3 metrede bir örnek; petrollü bir tabakaya veya iyi bilinmesi gereken bir seviyeye gelince de her 1,5 metrede bir örnek almak gereklidir.

Çamuruyla birlikte alınan örnek derhal ultraviyole lamba ile muayene edilerek petrol emaresi olup olmadığı kontrol edilmelidir. Daha sonra çamur yıkanıp kurutulan örnek saklama kaplarına konup üzerine hangi derinlikten geldiği yazılmalıdır.

Bir kuyu örneğinin hangi derinlikten geldiğini tahmin edebilmek için, kuyudaki çamur dolaşımının hızını bilmek lazımdır. Hatta bazen buğday veya arpa taneleri çamura katılaraktan, bir devir yapmaları için geçen zaman hesaplanmak suretiyle de hız ve derinlik hakkında bir fikir elde olunabilir. Modern sondaj makinelerinde bulunan aletlerle derinliği otomatik olarak okumak mümkün olsa da bir sondaj kuyusu ne kadar derine inerse, kuyu örneklerinin hangi derinlikten ve hangi tabakadan geldiğini kestirmek o orantıda güçleşir. Bu nedenle, yapılan derinlik tahminlerini, sonradan o kuyudan alınan elektrik log’u ile karşılaştırmak faydalı olur. 

3) YERALTI JEOLOJİSİ LABORATUAR YÖNTEMLERİ

Bu bölümde daha çok petrol aramalarında büyük önemi olan ve laboratuarlarda yapılabilen analiz veya tayin yöntemlerine değinilmektedir. Bu analizlerin tümünü bir laboratuarda yapma imkanı her zaman mümkün olmayabilir. Özel analizler için gerekli olan bazı aletler çok pahalı olduğu için bu tür analizler ilgili laboratuarlarda yaptırılabilir. Hidrokarbon aramalarına yönelik kaynak kaya analizleri; piroliz (rockeval analizleri), gaz kromatografi (GC), gaz-kütle spektrometre (GC-MS) ve diğerleri, hazne kaya analizleri de taramalı elektron mikroskop (SEM) ile yapılır. Bu bölümde özellikle petrol hazne kaya ilgili analizlere değinilecektir. Yapılacak analizler şöyle sıralanabilir.

1. Kuyu örneklerinin tayini ve özelliklerinin bulunması. 
2. Detritik mineral analizi. 
3. Ağır Mineral Analizleri 
4. Erimeyen Kalıntı Analizleri 
5. Renk Analizi 
6. Su Analizi 
7. X-ışını ve Diferansiyel Termik analizler 
8. Flüoro-Analizi 
9. Elektron Mikroskopla Yapılan Tayinler 
10. Karot Analizi 
11. Mikropaleontolojik Tayinler

4) YERALTI HARİTA ÇEŞİTLERİ

Kuyu logları, yeraltı jeolojisinin aydınlatılmasında oldukça önemlidir. Kuyu logları, ortam analizlerinde, fayların ve diskordansların belirlenmesinde, kalınlık ve litofasiyes haritalarının yapılmasında temel veri olarak kullanılabilir. Kılavuz seviyelerin yardımıyla da litostratigrafik korelasyon yapılması yanında göç modelleri oluşturulabilir. Böylece birikme alanlarının belirlenmesinde de yardımcı olur. Kuyu verileri yardımıyla hiç mostra vermeyen bir bölgede veya sahada korelasyon yöntemiyle jeolojik harita yapma olanağı da vardır. Jeofizik yöntemlerle elde edilen verilerden de yeraltı haritaları yapılabilir. Bu veriler sismik, gravimetrik ve manyometrik ölçümlerdir. 

Yeraltı haritalarının o bölgenin jeolojisine katkısı büyüktür. Bu haritalar sayesinde örtü altındaki kayaçların konumu, derinliği belirlenebilmektedir. Yeraltındaki jeolojik birimlerin konumlarına göre değişik haritalar yapılmaktadır. Bu haritaların bir bölümü de üretime yöneliktir. Yeraltı harita çeşitleri aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir. 

a) Yapı kontur haritası 
b) İzopak (gerçek kalınlık) ve izokor (zahiri kalınlık) haritaları 
c) Fasiyes haritaları 

1. Litofasiyes haritası
2. Biyofasiyes haritası 
3. İzofasiyes/izolitoloji haritası
4. Paleojeoloji haritası 
5. Jeofizik haritası 
6. Jeokimya haritası 
7.  Rezervuar bilgileri veren diğer haritalar :•Gözeneklilik ve geçirgenlik haritası •Basınç haritası İzobar haritası •Su konsentrasyonu haritası •Sıcaklık haritası •Petrol-gaz oranı haritası •Özgül ağırlık haritası •İzokonsantrasyon haritası. 
8. Jeolojik bilgi veren diğer haritalar :•Paleolitoloji haritası •Paleocoğrafya haritası •Paleotektonik haritası •Yüzde haritası •Paleotopoğrafya haritası

5) KORELASYON

Yeraltına ait her çeşit bilginin bir araya toplanması yeterli değildir; bunları sınıflandırmak, incelemek ve sonuç çıkarmak/yorum yapmak gereklidir. Böyle bir durumda mühendisin görevi ilk olarak jeolojik kesit hazırlamaktır. Bir sondaja veya yeraltına ait bir kesitte bütün litolojik birimlerin ve eğer varsa diskordansların belirtilmesi şarttır. Bundan sonrada korelasyona geçmek lazımdır.

Korelasyon, karşılıklı benzer ilişkilerin belirlenmesidir. Yani iki stratigrafik birimin, birbirlerinden çok uzakta olsalar dahi, birbirine benzeyen veya yaş bakımından eşit olan kısımlarını ayırt etmek ve iki birim arasında ilişki kurmaktır. Korelasyonlar, mevcut olması halinde, kuyu logları ile yapıldığında daha büyük bir önem kazanır.

Korelasyon üç çeşit yolla yapılabilir: 

a. Litolojik özelliklere dayanan korelasyon “Litostratigrafik”, 
b. Biyolojik özelliklere dayanan korelasyon “Biyostratigafik”, 
c. Zaman - Stratigrafi özelliklerine göre yapılan korelasyon ise “Kronostratigrafik” korelasyon olarak adlandırılır.

O halde korelasyonlar litolojik, biyolojik ve jeolojik zaman benzerliklerine göre yapılabilir. Yeraltı aramalarında korelasyon önemli bir yer tutar. Bilhassa litolojik benzerlikler ve jeolojik zaman oluşumları dikkate alınarak yapılan korelasyonlar daha da önemlidir. 

6) KUYU LOGLARI, ÇEŞİTLERİ VE YERALTI JEOLOJİSİNDEKİ ÖNEMİ

Açılan sondaj kuyularında, geçilen birimlerin litolojik, petrofizik ve kimyasal özelliklerindeki değişimlerin derinliğin fonksiyonu olarak ölçülmesine KUYU LOGU denir. LOG ise delinmiş olan sondaj kuyularında belirli bir jeolojik yada fiziksel parametrenin derinliğin fonksiyonu olarak ölçülüp otomatik veya manuel olarak kaydedilerek elde edilen grafiktir. Kayıt edilen fiziksel özellikler özdirenç, ses dalgası hızı, radyoaktivite, rezistivite, kondüktivite gibi özellikler; sondaj kuyusunun çapı, çamur pastası kalınlığı gibi geometrik parametreler veya kaya-zemin gibi birimlerin mühendislik özellikleridir.

Bu değişikliklerden kaydedilip değerlendirilerek jeolojik yönden açıklanmasına kuyu loglarının değerlendirilmesi denir. Kayaçların ölçülen fiziksel parametreleri yorumlanarak yeraltının su-petrol seviyeleri, bu maddelerin formasyondaki satürasyon dağılımları, akiferin kalınlığı, kil, şeyl, jips ve anhidrit bantları ve alterasyon bulunabilir. Yapılan çalışmanın amacına bağlı olarak iki değişik tür loglama yapılabilir: 

1. Jeoteknik loglama, 

2. Petrol_su sondajlarında yapılan loglamalar

VOLKANOLOJİ

MAGMA NEDİR?

Magma: Mantodaki malzemenin yükselen sıcaklık, düşen basınç ve H2O ilavesi gibi etkenler altında bölgesel ergimesi sonucu oluşan, içerisinde çözünmüş gaz ve az miktarda kristal içeren silikat bileşimli ergiyiktir.

Magmanın oluşum koşulları

Magmanın oluşması için bazı özel koşullar gerekmektedir. Bu özel koşullar mantonun bölümsel ergimesine neden olur. Bunlar;

  -Konveksiyon akımları sonucu oluşan koşullar

  - Yitim zonlarında gerçekleşen koşullar

  -Hot spot (sıcak nokta) gerçekleşen koşullar vb. gibi.

  Bu koşullar altında oluşan ergiyik fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir.

MAGMANIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

• Sıcaklık
• Basınç
• Uçucu bileşenler
• Yoğunluk
• Viskozite
• Özgül ısı
• Termal iletkenlik
• Elektrik iletkenliği

PATLAMA TÜRLERİ

HAWAİİ TİP PATLAMA

1)KÜL BULUTU

2) LAV AKINTILARI

3) KRATER

4) LAV GÖLÜ

5)KRATER

6) LAV  AKINTILARI

7) KÜL VE LAV KATMANLARI

8)MAĞMANIN YAN KAYACI

9)SİL

10)MAĞMA KANALI

11)MAĞMA ODASI

12)DAYK

TÜRKİYE'NİN VOLKANLARI

Ülkemiz oldukça genç sayılabilecek birçok volkana sahiptir. Ağrı Dağı, Süphan Dağı, Hasan Dağı ve Nemrut Dağı bunlardan sadece birkaçı.. Ülkemizdeki en genç volkanlar ise, Manisa'nın Kula İlçesi yakınlarındaki Kula Volkanları 'dır. Bu volkanik arazide, volkanik küller içinde bulunan insanlara ait ayak izleri ise dünyada sadece birkaç bölgede vardır. Bu izler, volkan patlamaları sırasında bölgede insanların yaşadığının en belirgin kanıtıdır.

Ülkemizin aktif sayılacak tek volkanı ise Ağrı sınırları içinde bulunan Tendürek Volkanı ’dır. Dağın doğusunda bulunan ve çapı yaklaşık 5 yüz metre olan kraterden sıcak su buharları ve hidrojen sülfür gazları çıkar. Bu gazlar kraterin kenarlarında, sarı renkli bir mineral olan kükürt oluşumunu sağlar. Volkandan püsküren sıcak su buharlarının ısısı yaklaşık 60 derece civarındadır.

VOLKANİZMA

Yerin derinliklerindeki mağmanın yeryüzünde veya yeryüzüne yakın derinliklerdeki faaliyetlerine VOLKANİZMA denir.

Volkanizma denilince daha çok yer yüzünde meydana gelen mağmatik faaliyetler akla gelmektedir. Çünkü volkanik şekiller yer yüzünde oluşmaktadır.

Volkanizma sırasında mağma katı, sıvı ve gaz halinde yer yüzüne çıkar. Çıkan sıvı maddelere lav, katı maddelere TÜF denir. Gazların çoğu ise su buharıdır.
Volkanizma ile çıkan malzemeler çıktığı yerde birikerek volkan konilerini oluşturur.
Lavların akıcılığı az ise yükseltisi fazla olan volkan dağları oluşur. Bunlara KALKAN VOLKANLARI denir. ör: Ağrı dağı 

Volkan konilerinin tepesinde bulunan çukurluğa KRATER denir.
Bazı yanardağlarda ana koni üzerinde oluşmuş yan koniler de olabilir. Bunlara PARAZİT KONİ denir. Ör: Erciyes dağı

Volkanik patlamalarla bazı volkanların tepe kısmı uçarak çok büyük çanak oluşur. Bu çanaklara KALDERA denir. Ör: Nemrut dağı (1441 yılında ikinci kez patlamıştır) Gaz patlaması sonucunda Maar çukurları oluşur (Meke tuzlası ve Acıgöl birer Maar ’dır).

YAKITLAR JEOLOJİSİ

GİRİŞ

Yanıcı organik bileşikler içeren ve yakacak olarak kullanılabilen kayaçlara " Fosil Yakıtlar " ya da " Mineral Yakıtlar " denir. Bu yakıtların ortak özelliği organik kökenli olmaları ve belli oranlarda C,H,N,S,O içermeleridir. Dünya Enerji Konseyi,nin sınıflamasına göre yanıcı organik maddeler üç ana gruba ayrılır Buna göre ;

1.Nafta Bitümler (Organik çözücülerde erir)	2.Kera Bitümler (Organik çözücülerde erimez	3.Kömürler
Petrol ve doğal gaz Asfaltit Bitüm	Bitümlü şeyl Kerojen Humus Sapropel	Turba Linyit Taş kömürü Antrasit

Petrol,kömür ve bitümlü şeyl arasında bazı önemli bağlantılar ve aralarında bir çok geçiş tipleri vardır. Kömür, genellikle karasal yüksek bitkilerden bataklık ortamlarında, petrol ise daha çok denizel planktonlardan denizel ortamlarda oluşmuştur. Bitümlü şeyl ise bu iki tip arasında yer almakta olup, daha çok görsel ortamlarda oluşur.

PETROLÜN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Ham petrol esasa olarak bir çok hidrokarbonların (HC) karışımından oluşur. C ve H'nin karışık bileşikleri ve reaksiyonları ham petrolü oluşturur. Karbonun yalnız hidrojen atomu ile yapmış olduğu organik bileşiklerin tümüne hidrokarbonlar denilmekte olup, petrol ve doğal gazın esasını oluştururlar. Hidrokarbonlar esas olarak iki gruba ayrılırlar. Bunlar doymuş ve doymamış hidrokarbonlardır.

1- Doymuş Hidrokarbonlar : Doymuş hidrokarbonlarda karbon atomları birbirleriyle tek bağlanmışlardır. İki gruba ayrılırlar :


a) Parafinler (C_nH_2n+2) :  Ham petrollerde en çok bulunan iki bileşenden biridir. Bu seride C_1-4 gaz,  C_1-4 sıvı > C₁₇ katıdır. Parafinler de yaptıkları bağa göre de düz zincirli veya dallanmış olarak bulunurlar.

n parafinler :( Düz zincirli parafinler ) : Bu seride C atomları birbirleriyle düz zincirli bağlar yaparlar. Bu serinin en önemli bileşikleri şunlardır. Metan (CH₄) , Etan  (C₂H₆) , Propan (C₃H₈) , Bütan (C₄H₁₀) , Pentan (C₅H₁₂), Hekzan (C₆H₁₄) , Heptan (C₇H₁₆) , Oktan (C₈H₁₈) , Nonan (C₉H₂₀) , Dekan (C₁₀H₂₂) .. . 

PETROL OLUŞUM ORTAMLARI

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.

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.

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.

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.

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.

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.

• 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.