Kuzeybatı Anadolu'daki bitümlü şeyllerin organik jeokimyasal özellikleri ve çökelme ortamları

Organic geochemical characteristics and depositional environments of oil shales in northwest Anatolia Turkey

Özet

Bu çalışmada, Kuzeybatı Anadolu'da Beypazarı, Seyitömer, Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazarı ve Bahçecik bölgelerinde yer alan Tersiyer yaşlı bitümlü şeyllerin organik jeokimyasal özellikleri ve çökelme ortamları incelenmiştir. Bu sahalara ait bitümlü şeyller genel olarak yüksek Hİ ve düşük Oİ değerleri ile tipiktirler. Piroliz/TOK analiz sonuçlarına göre Beypazarı, Himmetoğlu, Gölpazarı ve Bahçecik bitümlü şeylleri Tip I kerojen, Seyitömer ve Hatıldağ bitümlü şeylleri ise baskın olarak Tip I, az oranda da Tip II kerojen içermektedir. $T_{max}$ değerleri, bütün sahalara ait bitümlü şeyllerin olgunlaşmadığını göstermektedir. GC analizlerine göre, Beypazarı ve Seyitömer bitümlü şeyi örneklerinde sadece $C_{17}$ ve $C_{18}$ n-alkanlar kaydedilmiş, diğer n-alkanlar tespit edilememiştir. Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazan ve Bahçecik bitümlü şeyi örmeklerinde ise genellikle düşük numaralı n-alkanların daha baskın olduğu bimodal bir dağılım gözlenmiştir. Bu dağılım bitümlü şeyllerin baskın olarak algal ve daha az oranda karasal organik madde içerdiğini göstermektedir. Pr/Ph oranına göre Beypazarı, Seyitömer ve Hatıldağ bitümlü şeylleri anoksik, Himmetoğlu, Gölpazarı ve Bahçecik bitümlü şeylleri ise suboksik bir ortamda çökelmiştir. GC-MS analizlerine göre, m/z 217 ve m/z 191 kütle kromatogramından hesaplanan biyomarker parametreleri bitümlü şeyllerin olgunlaşmamış organik madde içerdiğini göstermektedir. Tuzluluğa işaret eden gamaseran, Beypazarı sahası hariç diğer bütün şeyi örneklerinde kaydedilmiştir. Diğer biyomarker parametreleri de dikkate alındığında, bitümlü şeyllerin tuzlu bir ortamda çökeldikleri ortaya çıkmaktadır. Genel olarak veriler, bitümlü şeyllerin gölsel bir ortamda çökeldiğini göstermektedir. Bununla birlikte, sadece Seyitömer bitümlü şeylleri için kaydedilen iz miktardaki $C_{30}$ steran denizel katkıya işaret etmekte ve bu zaman zaman denizel etkiye maruz kalan gölsel bir çökelme ortamının varlığını ortaya koymaktadır.

Abstract

In this study, organic geochemical characteristics and depositional environments of the Tertiary aged oil shales in Beypazarı, Seyitömer, Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazarı and Bahçecik areas (NW Anatolia) have been examined.The oil shales in all the studied areas have typically high HI and low OI values. Pyrolysis/TOC analysis results indicate that while Beypazarı, Himmetoğlu, Gölpazarı and Bahçecik oil shales contain only Type I kerogen, Seyitömer and Hatıldağ contain dominantly type I but includes minor amounts of Type II kerogen. $T_{max}$ values for these oil shales indicate that they are all immature. Result of GC analyses of Beypazarı and Seyitömer oil shales show only $C_{17}$ and $C_{18}$ n-alkanes but not show other n-alkanes. Gas chromatograms of Himmetoğlu, Hatıldağ, Gölpazan and Bahçecik shales show a bimodal distrubition dominated with low number n-alkanes. Such a distrubition indicates that these shales are composed predominantly ofalgea and minor amounts of terrestrial organic matter. Pr/Ph ratios of the shales suggest that an anoxic depositional environment for the Beypazarı, Seyitömer and Hatıldağ shales, and a suboxic environmentfor the Himmetoğlu, Gölpazan and Bahçecik shales deposited. The biomarkerparameters calculated using m/z 217 and m/z 191 mass chromatograms obtained by GC-MS analysis indicate that the oil shales include immature organic matter. Gammacerane, a typical biomarker for saline depositional environment, has ben determined for all oil shales except those from the Beypazarı area. When other biomarker parameters are taken in to account, it is apparent that all shales deposited in saline environments. In general, the data gained indicate lacustrine depositional environments for the oil shales in all the studied areas. However, trace amounts of $C_{30}$ sterane found in only shales from the Seytiömer area indicate marine input and suggest lacustrine depositional environment that was occasionally inundated by the sea.