Denizli Güneydoğusundaki (GB Türkiye) Kömürlerin Hidrokarbon Türetme Potansiyeli ve Biyomarker Özellikleri

Abstract

En tr Study area is from Yatağan locality, which is situated as a part of Serinhisar country almost 45 km on the southeast of Denizli. The study materials are composed of coal from the study field is located in units which show terrestrial and lacustrine features and their expansion and thickness is slight. The units called Yatağan Formation are composed of two different lithologies that are formed by clastic and carbonate rocks. Coal which is among carbonate rocks from Yatağan Formation. The purpose of this study is to find out the hyrocarbon production potential and information about the depositional environment of coals using organic petrographic and organic geochemical datas, and biomarker parameters. Total organic carbon (TOC) and Rock Eval pyrolysis analysis, and thin layer chromatography (TLC/FID), gas chromatography (GC) and gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS) analyses is applied to coal samples from the study field. Organic and inorganic compounds of the coal were also determined by the method of organic petrography and X-ray diffraction (XRD) analyses. The TOC values of the examined samples are between 0.59 % wt. and 48.30 % wt. Coal samples contain dominantly Type III kerogen, and Tmax values are between 418 ^oC ile 440 ^oC. Yatağan (Serinhisar/Denizli) coals are insufficient in terms of hydrocarbon production due to the low maturation and shallow burial. Organic geochemical datas indicate that oxic depositional environment conditions are dominant in the Yatağan Formation. Hydrocarbon groups are determined as follows; polar + asphaltens between 73.21 % - 98.7 %, saturate hydrocarbons between 21.87 % - 1.09 % and aromatic hydrocarbons between 7.71 % - 0.21 %. The dominance of the odd numbered n-alkanes like n-C₂₇, n-C₂₉ and n-C₃₁ can be interpreted with the abundance of highly terrestrial plants. Also, parameters like quite high ratios of Ʃ (nC₂₁-nC₃₁)/ Ʃ (nC₁₅-nC₂₀), high carbon preference index (CPI) and high terrigenous/aquatic ratio (TAR), the lack of tricyclic terpanes as dominant peaks, the existence of C₂₉Ts component, C₂₉Ts/C₂₉Ts + Norhopane ratio and the high level of C₂₉ sterane ratio indicate the presence of organic materials originated from highly terrestrial plants. High moretane/hopane ratio and quite low Ts/Ts+Tm ratio show thermally immature organic materials. Çalışma alanı Denizli ilinin yaklaşık 45 km güneydoğusundaki Serinhisar ilçesine bağlı Yatağan yöresidir. Çalışma materyalini oluşturan kömürler karasal ve gölsel özellik gösteren birimler içerisinde yer almakta olup, yayılımları ve kalınlıkları azdır. Yatağan Formasyonu olarak adlandırılan birim kırıntılı ve karbonat kayalardan oluşan iki farklı litolojiden meydana gelmiştir ve kömürler karbonat kayalar içerisinde yer almaktadır. Bu çalışmada, Yatağan (Serinhisar/Denizli) kömürlerine ait organik petrografik ve organik jeokimyasal veriler ile biyomarker parametreleri değerlendirilerek kömürlerin hidrokarbon türetme potansiyeli ve çökelme ortamına ait bilgiler elde edilmeye çalışılmıştır. Çalışma alanına ait kömür örneklerinde toplam organik karbon (TOC) ve Rock Eval piroliz analizi ile ince tabaka kromatografi (TLC/FID), gaz kromatografi (GC) ve gaz kromatografi-kütle spektrometri (GC-MS) analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kömürün organik ve inorganik bileşenleri organik petrografi ve X-ışınları difraksiyonu (XRD) çalışmaları ile belirlenmiştir. İncelenen örneklerin TOC değerleri % 0.59 ile % 48.30 arasındadır. Çoğunlukla Tip III kerojen hakim olup, Tmax değerleri 418 ^oC ile 440 ^oC arasında değişmektedir. Yatağan (Serinhisar/Denizli) kömürleri, olgunlaşmanın düşük olması ve sığ gömülme nedeniyle hidrokarbon türümü açısından yetersizdir. Organik jeokimyasal veriler Yatağan Formasyonu kömürlerinin oksik ortam koşullarında çökeldiğine işaret etmektedir. Hidrokarbon gruplarının % miktarları; polar + asfaltenler % 73.21-% 98.7, doymuş hidrokarbonlar % 1.09 - % 21.87 ve aromatik hidrokarbonlar % 0.21-% 7.71 olarak belirlenmiştir. İncelenen örneklerde nC₂₇, nC₂₉ ve nC₃₁ gibi tek sayılı n-alkanların baskın oluşu yüksek karasal bitkilerin bolluğu ile açıklanabilir. Ayrıca oldukça yüksek Ʃ(nC₂₁-nC₃₁)/Ʃ(nC₁₅-nC₂₀) oranları ile yüksek karbon tercih indeksi (CPI) ve yüksek karasal/sucul oranı (TAR), tricyclic terpanların baskın olmayışı, C₂₉Ts bileşeninin varlığı, C₂₉Ts/C₂₉Ts + Norhopan oranı ve C₂₉ steran oranının yüksek olması gibi parametreler yüksek karasal bitki...