Petrollü şeyllerin element karakteristikleri ve organik maddenin paleo-sedimanter şartlarını kontrol eden faktörler; Çeltek formasyonu petrollü şeylleri, Sorgun-Yozgat/Türkiye

Factors controlling the paleo-sedimentary conditions of Çeltek oil shale, Sorgun-Yozgat/Turkey

Özet

İnceleme alanı Yozgat ili Sorgun ilçesinde bulunmakta ve yaklaşık 1000 km2’lik bir alanı kapsamaktadır.Bölgede Paleozoyik, Kampaniyen-Maastrihtiyen, Eosen, Miyosen ve Kuvaterner yaşlı birimlerbulunmaktadır. Bu birimler içinde Alt Eosen yaşlı Çeltek formasyonu bölgede özellikle kömür içeriğibakımından dikkat çekmiş olup aynı birim içinde petrollü şeyl olarak tanımlanan kayaçlar yer almaktadır.Dünyadaki petrol ve gaz verimliliği ve anoksik depolanma süreçleri dikkate alındığında organik maddebirikimi açısından Eosen dönemi önemlidir. Çalışma alanı içerisinden derlenen 2 farklı sondaj ve bir adetyüzeyde yapılan ölçülü stratigrafi k kesite (ÖSK) ait 29 adet örneğin toplam organik karbon (TOC) veana-iz element analizleri baz alınarak petrollü şeyllerin paleo-sedimanter ortam ve karakteristikleri ileTOC miktarları arasındaki ilişkileri çalışılmıştır. Bu örnekler, %1.97 -16.17 (ortalama% 6.30) arasındaTOC içeriğine sahiptir. Çeltek formasyonu petrollü şeyllerine (ÇFPŞ) ait jeokimyasal verilerde V/Cr,V/(V+Ni), U/Th, δU ve Ötijenik Uranyum (AU) değerleri hesaplanarak, petrollü şeyllerin değişkenpaleo-ortam koşullarına sahip olduğu tespit edilmiştir. Paleo-tuzluluk için Sr/Ba oranları hesaplanmışve örneklerin genellikle tatlı su ortamında çökeldiği tespit edilmiştir. ÇFPŞ’nin paleo-iklim koşulları,kimyasal alterasyon indeks (CIA) değerleri ve Sr/Cu oranlarına göre, kuru, sıcak ve zaman zaman nemliolarak belirlenmiştir. Fe/Ti ve (Fe+Mn)/Ti oranlarına göre ise petrollü şeyllerin sedimantasyonu esnasındaortamda hidrotermal bir etkinliğin olduğu söylenebilir. Ayrıca Zr/Rb oranları bakımından petrollü şeyllerinçökeldiği dönemdeki paleo-hidrodinamiklerin oldukça zayıf olduğu yorumu yapılabilir. Sonuç olarakhavzadaki bu farklı jeokimyasal şartlar, farklı paleo-ortam koşullarına neden olmaktadır.

Abstract

The study fi eld covering an area of about 1000 km2 is located in Sorgun town of the city of Yozgat. In the region Paleozoic, Campanian-Maastrichtian, Eocene, Miocene and Quaternary units are exposed. Among these units, the lower Eocene Çeltek formation hosts coal beds and oil shale. The Eocene epoch is important for organic matter deposition regarding oil and gas productivity and anoxic depositional conditions. In order to examine the paleo-sedimentary conditions of oil shales in the study area and their relation to Total Organic Carbon (TOC) contents and major-trace element contents, a total of 29 samples were collected from two boreholes and one Measured Stratigraphic Section (MSS). Samples have TOC contents varying from 1.97 to 16.17 wt% (average 6.30 wt%). The V/Cr, V/(V+Ni), U/Th, δU and Authigenic Uranium (AU) values of the Çeltek formation oil shales (ÇFOS) reveal that the oil shales have been deposited under variable paleo-environmental conditions. For paleo-salinity the Sr/Ba ratios indicate mostly deposition in a freshwater environment. Chemical Alteration Index (CIA) values and Sr/ Cu ratios indicate that paleo-climate conditions of ÇFOS were dry, hot and occasionally humid. The Fe/ Ti and (Fe+Mn)/Ti ratios reveal hydrothermal activity during sedimentation of oil shales. Zr/Rb ratios of samples are indicative of very weak paleo-hydrodynamics during the deposition of oil shales. Such variable geochemical conditions in the basin resulted in variable paleo-environmental conditions.