Sapanca gölünün jeolojisi, dip sedimanlarının mineralojik ve jeokimyasal incelenmesi
Geology minerological and geochemical analysis of the Sapanca lake bottom sediments
- Tez No: 34538
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1994
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Maden Yatakları ve Jeokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
ÖZET Bu çalışmada, Sakarya ve Kocaeli illerinin sınırlan içinde, Kuzey Anadolu Fay zonunun doğu Marmara uzantısı içinde yeralan ve çek-ayır tipi bir havza olan Sapanca gölünün dip çökelleri granülometrik, mineralojik, inorganik ve organik jeokimyasal analiz yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Çek-ayır basen özelliğinin yanısıra, İzmit Körfezi'nden dolmaya bağlı olarak ayrılmış bir set gölü olan inceleme alanından sistematik karelaja bağlı olarak km^ ye bir örnek düşecek şekilde sediman numuneleri derlenmiştir. Örnek alımı, özel bir tekneye monte edilmiş daldırma kepçesi şeklindeki özel düzenek yardımı ile ve her lokasyondan minimum 500 - 1000 gr. arasında örnek alınarak gerçekleştirilmiştir. Yukarıda belirtildiği şekilde derlenen 60 adet örnekte granülometrik analizler, mineralojik bileşimi belirleme amacı ile toplamkayaç ve kil boyu fraksiyonu x-ışını analizleri, elementel bileşimi tanımlamayı amaçlayan toplamkayaç XRF nicel analizleri, bazı uygun örneklerden % TOK (toplam organik karbon) miktarlarını saptamak amacıyla organik jeokimyasal analizler yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçlan kendi aralarında birbirleriyle ve önceki çalışmalarda ortaya konan Sapanca gölü su ve sediment örnekleri analiz sonuçları ile korele edilmiş, karşılaştırılmış ve tüm veriler birlikte yorumlanarak göl suyunun jeolojik ve jeokimyasal veriler ışığında kullanılabilirliği tartışılmıştır. -Göl havzasının jeolojik ve jeomorfolojik özelliklerine bağlı olarak göle gelen ve göl tabanında çökelen malzemeler başlıca kum olmak üzere, silt ve az oranda kildir. Kum boyu malzeme göl ölçeğinde homojen dağılım gösterirken, silt ve kil boyu malzeme genelde sığ/kıyı kesimlerde daha boldur. Toplam kayaç ve kil boyu x-ışınları çözümlemeleri, dip sedimanlarının mineralojik bileşimlerinin kuvars, kalsit, kil ve mika ve feldispattan, kil boyu bileşiminin ise klorit, illit ve smektitten oluştuğunu göstermiştir. Kil minerallerinin kötü kristalli oluşu ve smektit varlığı kırıntılı kaynak havzada degradasyon süreçlerinin etkili olduğunu ortaya koyar. Dip sedimanlarının toplam organik karbon içerikleri düşük olup 0.70 - 2.30 % TOK değerleri arasında değişmektedir. Göl suyunun çözünmüş oksijen (DO) açısından zenginliği, suda aerobik organik bozunma süreçlerinin çok etkili olduğunu gösterir. % TOK değerlerinin göreceli düşüklüğü gölün yüksek 02 içeren sularına bağlı olarak ortaya çıkan oligotrofik tip göllere özgü hidrokimyasından kaynaklanmaktadır. Bu özelliği ile göl organik kirlenme açısından kendi sularını temizleme özelliğine sahip olup organik karbon içeriği ile derinlik ve kil tipleri arasında bir ilişki saptanmamıştır. Göl dip sedimanlarının ana ve iz element konsantrasyonları genelde USGS/MAG-1 Marine Mud standardına göre normalize edilip yorumlanmıştır. Dip sedimentlerinin Ni, Co, Pb, Cu, Zn gibi metalik element konsantrasyonları, göl suyunun aynı element konsantrasyonlarına göre yüksek değerlerdedir. Sedimentlerin kil kesrinin absorblama özelliğine bağlı olarak sudaki elementleri absorblaması ve böylece zenginleşmesi söz konusudur. Bu hidro-jeokimyasal mekanizma gölün, aynı organik kirlenme konusunda olduğugibi doğal bir inorganik/metalik kirlenmeye karşı korunma temizlenme özelliğine sahip olduğunu göstermektedir. Bu çalışma sonuç olarak Sapanca gölünü etkileyen granülometrik, jeokimyasal ve mineralojik süreçleri aydınlatarak kirlenmeye ve su kullanımına etkilerini ortaya koymuştur. Buna göre incelemeye konu olan Sapanca gölü, temiz, az katı partiküllü (sediman), bol oksijenli, az organik madde üreten ve az organik madde kalmtılı, kendi ekolojik dengesi içinde kendini yenileyen oligotrofik göl tipi tatlı su kaynağıdır. Gerek bu çalışmanın analitik boyutları gerekse konu ile ilgili önceki çalışmaların bulguları bu değerlendirmenin doğruluğunu vurgular niteliktedir. Bu önemli su havzasında uzun süre daha olumlu şekilde yararlanmak için çevresel atık su deşarj tesisleri gerekmektedir. Böylelikle, gerekli regülasyonlar yapıldığında halen nüfus baskısı altındaki Sapanca su havzası ve gölünden uzun yıllar sadece dezenfeksiyonla içme ve kullanma suyu sağlayan ekonomik bir su kaynağı olarak yararlanabilecektir.
Özet (Çeviri)
SUMMARY GEOLOGY, MINERALOCICAL AND GEOCHEMICAL ANALYSIS OF SAPANCA LAKE BOTTOM SEDIMENTS In this study, the bottom sediments of the Sapanca Lake which is situated at the extention of the North Anatolian Fault Zone within the Sakarya and Kocaeli city borders are investigated by means granulometric, mineralogies!, inorganic and organic geochemical analysts. The Sapanca Lake is a pull-apart basin and has a 48-60 km2 surface area. In addition to as its pull-apart basin character istics, the study area has a barrier lake character which is the result of sediment filling to the İzmit Bay during the Quaternary. The studied sediment samples have been collected systematically at every 1 km2. Sampling has been achieved by plunging ladle which is mounted on a vessel. Sixty samples were collected with the method described above and following analyses have been performed on them: granulometric analysis; whole rock and clay fraction x-ray mineralogical analysis, whole rock elementary XRF analysis and total organic carbon (% TOC) analysis. The results of this analysis were correlated and compared with each other and with data obtain ed in other of former studies about the Sapanca lake water and sediments. All the results were then interpreted together with geological and geochemical parameters for the use of lake water. Depending on the geological and geomorphological features of the lake, the transported and settled material is mainly sand, silt and someday. Sand - 108 -size material exhibits homogenous distribution on the lake bottom while silt and clay size materials settled on the shallow zone. X-ray identification of whole rock and clay fraction indicates that the mineralogical composition of bottom sediments is quartz, calcite, clay+mica and feldspar while clay fraction consists of chlorite, illite and smectite. The poor crystallinity of clay and the occurrence of smectite prove that the degradation process is effective on the detritial provenance. The TOC content of the bottom sediment is low and changes between 0.70 % - 2.30 %. Abundant dissolved oxygen (Do) content of water indicates that aerobic organic degradation process is very effective. The relative deficiency of TOC is a result of the oligtrophic character of the lake with high content of O 2- With this feature, the lake has the capability to clean the organic pollution. No relation is found between the TOC content, depth and clay minerals. The values we found in the major and trace element of bottom sediments were, in general, close to thatvalues given in the USGS/MAG-1 Marine Mud standart. These results can be interpreted as normal values with regards to the lithological features of surrounding rocks and hydrochemical character of the lake. Metallic element (Ni, Co, Pb, Cu, Zn) compositions of the bottom sediments are relatively high compared with the same elements in lake water. Depending on adsorbing capability of the clay fraction, the ratio of metallic elements increases in sediments while deficiency is developing in water. However, the extent and effects of this mechanism is not defined clearly; although it is obvious that the lake has the capability of cleaning inorganic pollutants as well as organic pollutants. - 109 -As a result, this study explains the effects of granulomere, geochemical and mineralogical factors on pollution and water use in the Sapanca Lake. According to evidences, Sapanca Lake can be a good drinking water supply if a rim type collector and discharge system is established around the lake. - 110 -
Benzer Tezler
- Sapanca gölü'nün su ve sedimentinin pestisit kirliliği açısından incelenmesi
Investigation of the lake of Sapanca water and sediment in terms of pesticide pollution
MERYEM AKSU
Doktora
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AYHAN ŞENGİL
- İzmit – Sakarya Otoyolu güzergahı Acısu - Arifiye Kesiminin mühendislik jeolojisi incelemesi
Determination of engineering geology of the Acısu - Arifiye part of the İzmit – Sakarya highway route
ZEHRA SEMRA KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ EROL
- İzmit havzasının güneydoğu kesimi ile Sapanca gölü güneyinin mühendislik jeolojisi
Southeast part of Izmit basin and engineering geology of the south of Sapanca lake
KÜBRA MERGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Jeoloji MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KARAKAŞ
- Adapazarı Havzası'nda Kuzey Anadolu Fayı'nın çok-kanallı sismik yansıma verileriyle araştırılması
Investigation of North Anatolian Fault by multi-channel seismic reflection data in Adapazari Basin
BURAK İNANÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA KURT
- Sapanca Gölü kuzeyinin (Adapazarı-B) tektonik incelenmesi
Tectonic investigation of north of Sapanca Lake (Adapazarı-W)
VEDAT ÖZSARAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYSAL BATMAN