Denizli Havzası'nın Doğu'sundaki traverten litofasiyeslerin sedimantolojisi, diyajenezi ve petrofiziksel özellikleri (GB, Türkiye)
Sedimentological, diagenetical and petrophysical characterization of travertine lithofacies in the east of Denizli basin (SW Turkey)
- Tez No: 796923
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÖZKUL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 242
Özet
Denizli Havzası'nın Ballık bölgesindeki su altı çökelim ortam koşullarında oluşmuş traverten litofasiyesleri, Brezilya ve Angola'nın kıyı açıklarında keşfedilen Kretase yaşlı gölsel Pre-salt karbonat rezervuarları için analog sahalar olarak seçilmiştir. Bu yeraltındaki rezervuarlar, çökelme dokusu bakımından travertenler ile karşılaştırıldığında önemli farklılıklar sergilemesine rağmen, travertenler, gölsel karbonat rezervuarlarına mikroporozite, gözlü ve kalsit bileşimli dendritler ile ilgili makroporozite, bol miktarda çimentolanma ve çözünme diyajenez süreçlerinin oluşumu ile bazı benzerlikler göstermektedir. Bu tez çalışmasında Ballık alanında birçok traverten litofasiyesleri içeren Kuvaternar yaşlı çökelme ortamlarının alansal dağılımı, traverten jeokütlesi ölçeğinde rezervuar mimarisini ortaya çıkarmak için yeniden inşa edilmiştir. Buna ilaveten, diyajenez ve petrofiziksel özellikler bakımından traverten litofasiyesi ve kütlesine dayalı rezervuar heterojenezi belirlenmiştir. Travertenlerin ana dokuları, diyajenez nedeniyle heterojen boşluk ağlarının ortaya çıkmasına yol açan değişiklikler sergilemiştir. Bu yüzden, yamaç ve yarı-yatay traverten kütlelerinde meydana gelmiş porozite ve permeabilite özelliklerini belirlemek oldukça zordur. Traverten litofasiyeslerinde, petrofiziksel parametreler ile ilişkili boşluk ağlarının dağılımını çözümlemek için bilgisayar tabanlı tomografi (CT), civa enjeksiyon porozimetre ve görüntü analiz tekniklerinin bütünleşik bir yaklaşımı, traverten litofasiyeslerin petrofiziksel parametreleri ile ilişkilendirilen boşluk ağlarının dağılımını çözümlemek için uygulanmaktadır. Çalışma kapsamında mikroporozite ve makroporozitenin petrofiziksel parametreleri nasıl etkilediği de açıklanmıştır. Bu tezde gölsel travertenlerin rezervuar heterojenezini belirlemede başlıca üç önemli araştırma hedefi belirlenmiştir: 1) Ballık alanında farklı traverten ocaklarında yapılan kara kalem çizimleri ile traverten litofasiyeslerine dayalı paleo-ortam modellemesini nasıl oluşturulacağını çözümlemektir. Ballık alanında Faber-West, İllik, Alimoğlu, Best-Abandon ve Demmer-Başaranlar traverten ocakları, batıdan doğuya yanal yönde bir geçişi yansıtmaktadır. Buna ilaveten, bu traverten ocakları, benzer bir topoğrafik seviyede meydana gelmiştir ve Alt Domal olarak adlandırılan domal bir yapı oluşturmuştur. Ballık alanında daha yüksek topoğrafik seviyede yer alan Upper Tuna ve Kömürcüoğlu traverten ocaklarında traverten litofasiyeslerin bitişiğinde bazı karasal kırıntı girdileri gözlemlenmiştir. Üst Domal alanda bu iki traverten ocağı, Alt Domal alandakilerden farklı traverten litofasiyesleri ve çökelme ortamları sergilediği için Alt ve Üst Domal alanın paleo-ortam modellemesi, travertenlerin çökelme geometrisi ile ilişkilendirilmiş çökelme ortamlarının alansal dağılımını göstermek amacıyla ayrı olarak çalışılmıştır. 2) Ballık, Aşağıdağdere, Gürlek, Akköy and Tivoli (İtalya) traverten litofasiyeslerinde gözlenen diyajenez kayıtlarını ve boşluk türü özelliklerinin petrofiziksel parametreler üstündeki etkisini açıklamaktadır. Traverten litofasiyeslerine dayalı rezervuar heterojenezine ilişkin büyük bir veri setine dayalı porozite-permeabilite ve porozite-Vp ilişkilerini kontrol eden faktörler araştırılmıştır. 3) Traverten kütlesine dayalı rezervuar heterojenezi için yamaç ve yarı-yatay traverten kütlelerini içine alan Aşağıdağdere traverten ocağını çalışmaktadır. Takibinde gelen araştırma adımları uygulanmıştır. Helyum porozimetre ve nitrojen gaz permeabilite analizleri için el karotiyer makinesi ile iki yüz altmış dokuz (269) tapa örneği alınmıştır. Ayrıca, düşük basınç koşulları (5 MPa) altında 117 tapa numunesi üzerinde sıkışmalı akustik hız ölçümleri, yapılmıştır. Farklı traverten litofasiyeslerinde meydana gelmiş baskın diyajenez etkileri ve boşluk türlerini belirlemek için 58 tapa numunesinden flüoresans ışık yayan resin maddesi ile hazırlanan ince kesitler yapılmıştır. 7 tapa kırıntısı üzerinde yüksek basınçlı civa enjeksiyon kapiler basınç analizleri (en fazla 60.000 psia) gerçekleştirilmiştir. Bu testin amacı, yer değiştirme basınçlarını gösteren kapiler basınç eğrisi hakkında bilgi elde edinme ve sayısal olarak boşluk boğaz boyut dağılımı gösterme ile ilgilidir. Üç boyutlu boşluk ağlarını göstermek için farklı traverten litofasiyeslerini temsil eden 4 inch çapındaki karotlar üzerinde Medikal-CT analizi uygulanmıştır. Aşağıdağdere traverten ocağındaki yamaç ve yarı-yatay travertenlerini çökelten akışkanların kökenini çözümlemek ve bu traverten çökelleri içinde meydana gelmiş meteorik ve vadoz diyajenez ürünlerini araştırmak için 58 numune üzerinde δ13C ve δ18O izotop analizi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca yamaç ve yarı-yatay traverten kütlelerinin çökelim yaşı hakkında bilgi sağlamak için 16 numune U/Th tekniği ile yaşlandırılmıştır. 6 farklı traverten litofasiyesinde gözlemlenmiş diyajenez ve boşluk türü özellikleri ile porozite ve permeabilite gibi petrofiziksel parametreleri birbirleri ile ilişkilendirmek için istatistiksel metotlardan faydalanılmıştır. Bu metotlar, çok yönlü varyans (ANOVA) analizi ile ilişkilendirilmiş doğrusal regresyon modeli, eş değişkenlik eğrisi, ana bileşen analizi (PCA) ve Kruskal-Wallis testinden oluşmaktadır. İlk istatistiksel metot, traverten litofasiyeslerinin porozite-Vp ve porozite-permeabilite ilişkilerini nasıl kontrol ettiğini belirlemek için uygulanmıştır. Bu çalışmada, Kruksal-Wallis testi kullanılarak Türkiye ve İtalya'dan toplanan toplam veri (269 örnekten), gölsel Pre-salt karbonatlarından alınmış veriler ile porozite ve permeabilite parametreleri bakımından karşılaştırılmıştır. Denizli Havzası'nın Ballık yöresinde yanal ve düşey yönde çökelme ortamların alansal dağılımını modellemek için Dunham (1962) karbonat çökel doku sınıflamasında belirtilen mikrofasiyes dokularına dayalı traverten litofasiyesleri tanımlanmıştır. Bu dokuları oluşturan ana elementler, gastropod, ostrakod, chara, intraklast, kalsit ile kabuklaşmış bitki kırıntılarını temsil eden fitoklastlar, kalsit zarflı peloidal dokuyu oluşturan peloidler ve dendritler, mikrit bağlayıcısı ve kalsit çimentodan oluşmaktadır. Bu allokemler ve mikrit bağlayıcısının miktarına göre traverten litofasiyesleri, vaketaşı, istiftaşı, tanetaşı ve bağlamtaşı olarak belirtilmiştir. Bu Dunham (1962) çökel doku sınıflamasının traverten litofasiyeslerinde kullanılmasının nedeni ise gölsel Pre-salt karbonat rezervuar kaya türlerinin çoğunlukla bu sınıflamaya göre belirlenmiş olmasıdır. Bulgularımıza göre Ballık yöresinde çökelim ortamları bakımından Alt Domal alan Üst Domal alandan farklılaşmaktadır. Alt Domal alanının doğusundan batısına doğru sığ derinlikli havuz, bataklık havuz, taşkın düzlüğü çökelim ortamlarının yanal yönde karmaşık dağılımı gözlemlenmiştir. Bu Alt Domal alanda çökelim ortamlarının heterojen dağılımı, kaynak ve yeraltı sularının karışmasından dolayı olduğu düşünülür. Alt Domal alanının batısında stromatolitik bağlamtaşı litofasiyesi ile karakterize edilen geniş yayılımlı sığ derinlikli havuz, bu alanın doğusuna doğru bataklık havuz ve taşkın düzlüğü ortamlarına dönüşür. Bunun sebebi, Alt Domal alanının su derinliği doğuya doğru azaldıkça CO2 gaz çıkışı ve su sıcaklığının azalmasına bağlı olabilir. Bataklık havuz ortamı, istiftaşı-tanetaşı ve bol miktarda fitoklastlardan oluşan vaketaşı litofasiyesleri içermektedir. Bu fitoklastları temsil eden bitki kırıntıları, kalsit ile kabuklaşmıştır ve bu kabuk, pustular doku ile temsil edilmektedir. Ayrıca, bataklık havuz ile birlikte taşkın düzlüğü çökelme ortamı, fazla miktarda gastropod kavkıları ve intraklastlar içeren istiftaşı-tanetaşı litofasiyesinden oluşmuştur. Bu litofasiyesin fitoklastik vaketaşı litofasiyesi ile ara katkılı olduğu gözlemlenmiştir. Bu ortamlarda kalsit zarflı taneler ile birlikte düzensiz kalsit zarflı peloidal doku ile biyotürbasyon izlerinin gözlemlendiği fazla miktarda kireçli çamur oluşumları mevcuttur. Çökelim ortamları bakımından Üst Domal alan, Alt Domal alana nazaran daha az heterojen dağılım sergilemektedir. Üst Domal alan, genellikle taşkın düzlüğü ve taşkın yamaç ortamları ile karakterize edilmiştir. Üst Domal alanının doğu tarafı, bu ortamların sistematik ardalanması ile temsil edilmiştir. Bu ortamlar fitoklastik vaketaşı litofasiyesinin intraklast, kireçli çamur ve kalsit zarflı tanelerinden oluşan istiftaşı-tanetaşı litofasiyesi ile temsil edilir. Taşkın düzlüğü ortamı, kalsit bileşimli spar laminalar ile çevrelenen peloidal çekirdeğe sahip olan kalsit zarflı taneler ve intraklastları temsil eden peloidlerden oluşmuş kalsit zarflı taneler içerir. Taşkın yamaç ortamı ise, kaynaklardan uzağa doğru laminar bir boşalımı işaret eden düz laminalı ve sütunsal laminalı dokular ile temsil edilmiş stromatolitik bağlamtaşı ve kalsit zarflı tanelerden meydana gelmiştir. Alt Domal alanda fazla miktarda broyofit ve kamışlardan oluşan paludal çökeller ve alüvyal yelpaze çökelleri, bataklık havuz çökelleri ile çoğu kez ara katkılıdır. Üst Domal alanda ise bu alüvyal yelpaze ve paludal çökeller, taşkın düzlüğü ve taşkın yamaç ortamlarını temsil eden traverten litofasiyesleri ile ara katkılı olduğu gözlemlenmiştir. Tüm bu sonuçlara göre Üst ve Alt Domal alanda farklı depolanma ortamlarının oluşması, rezervur mimarisi bakımından heterojenezin varlığını kanıtlamaktadır. Bu çalışmada rezervuar heterojenezine ilişkin altı ana traverten litofasiyesleri tanımlanmıştır: Bunlar masif istiftaşı (MP), istiftaşı-tanetaşı (PG), fitoklastik istiftaşı (PP), dendritik kabuklar (DC), stromatolit bağlamtaşı (SB) ve fitoherm bağlamtaşı (PB). Traverten litofasiyeslerinin orta dereceli porozite-permeabilite ilişkisi (R2 = 0.5) gösterdiği ve çok zayıf porozite-Vp ilişkisi(R2=0.12) sergilediği bulunmuştur. 43 aykırı örneği toplam veriden (269) çıkardığımızda porozite-permeabilite ilişkisi, 0.7 R2 değerine yükselmiştir. Bu aykırı değerler ile temsil edilen numuneler, bol miktarda mikroporozite, gözlü makroporozite, mikrokristalin kalsit ve bloklu kalsit çimentolar ile az miktarda jeopetal mikrit içermektedir. Çok yönlü regresyon analizlerinde altı traverten litofasiyesinin her biri için hayali (dummy) değişkenler açığa çıkarıldıktan sonra ANOVA analizleri uygulanmıştır. Analiz sonuçlarına göre fitoherm bağlamtaşı ve stromatolit bağlamtaşı traverten litofasiyeslerinin porozite-Vp ilişkisi bakımından farklılaştığı görülmüş, buna karşılık fitoherm bağlamtaşı, istiftaşı-tanetaşı ve fitoklastik istiftaşı traverten litofasiyeslerinin porozite-permeabilite ilişkisinde çok ayırt edici özelliğe sahip oldukları gözlenmiştir. Öte yandan, istiftaşı-tanetaşı traverten litofasiyesini temsil eden amprik denklemin porozite değerlerinden permeabilite değerlerini hesaplamak için kullanılabileceği düşünülmüştür. Ana bileşen ve korelasyon analizine göre PC1'e karşı bir pozitif trend gösteren parametre çimentolanma miktarı iken, PC1'e karşı negatif trend gösteren parametreler ise permeabilite, çözünme derecesinin yüzdesi ve fito-moldik makroporozite miktarıdır. Benzer biçimde, PC2 için pozitif olarak yönelim gösteren parametreler, porozite ve gözlü makroporozite miktarından oluşur ve negatif yönde eğilim gösteren parametre ise sadece mikroporozite miktarı ile temsil edilmektedir. Traverten kütlesine dayalı rezervuar heterojenliğini belirlemede en uygun traverten ocağı, Denizli Havzası'nda Ballık bölgesinin güneyindeki Aşağıdağdere'de yer aldığı sonucuna varılmıştır. Çünkü Aşağıdağdere traverten ocağı, U-Th yaşlandırma analizine göre farklılaşan ve iyi yüzlek veren yamaç ve yarı-yatay traverten kütlelerinden oluşmaktadır. Ayrıca çoğu araştırmacılar, Türkiye'nın Ballık bölgesi ve İtalya'nın Tivoli bölgesinde yaygın olan bu traverten kütlelerinin gölsel Pre-salt karbonat rezervuarlarına analog olabilecek bir çökelim geometrisine sahip olduğunu düşünmüştür. Bu yüzden, bu traverten kütlelerinin çökelim mimarisi ile ilişkilendirilen erken diyajenez süreçlerinin ve boşluk türlerinin petrofiziksel özellikler üzerine etkisi araştırılmıştır. Yamaç traverten kütlesi (29.6-17 bin yıl), ilerleyen ve biriken çökelme geometrileri ile temsil olunan teras yamaçları, yamaç yelpazesi ve şelale traverten çökelleri ile karakterize edilmiştir. Meteorik suların traverten sistemi içerisine fazla boşalımından dolayı karstik bir yüzeyi üzerleyen ekstraklast, intraklast ve kireçli çamur içeren taşkın düzlüğü çökelleri (17-10 bin yıl), tümsek traverten çökellerinin üzerine gelişmiştir. Yarı-yatay traverten kütlesi (10-1.5 bin yıl), biriken çökelme geometrileri ile temsil edilmiş paludal ve bataklık havuz çökellerinin ardalanmasından oluşmuştur. Meteorik sular, teras tümseği çökellerinden bataklık havuz ve paludal çökellere doğru hafifçe azalan δ13C ve δ18O değerleri arasında ters orantılı bir ilişkiye neden olmuştur. Bu ilişki, aynı zamanda traverten litofasiyesleri içinde oldukça fazla gelişmiş olan vadoz diyajenez ürünlerini yansıtmaktadır. Teras çeperleri ve havuzları ile yamaç yelpaze çökellerinde gözlemlenen çözünme, rekristalizasyon ve çimentolanma diyajenez süreçleri, mikroporozite, lamina-arası, peloid-arası, çalı-arası büyüme çatısı, moldik ve gözlü makroporoziteyi açığa çıkarmıştır. Bu makroporozite ve mikroporozite, miktarı %58 ve %65 arasında değişen mikro boyuttaki boşluk boğazlar ile %31 ile %36 arasındaki mezo boyutlu boşluk boğazlarından oluşmuştur. Bataklık havuz ve paludal çökellerin mikro-delici organizma faaliyetleri ve çözünme nedeniye yüksek oranda mikritleşme sergilediği ortaya çıkmıştır. Çözünme, ilave mikroporozite, peloid-arası ve gözlü makroporozitenin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu makroporozite ve mikroporozite ise %58 ile %75 arasında mikro- ve %25 ile %38 arasında mezo-boyutta boşluk boğaz miktarıyla temsil edilmektedir. Yamaç ve yarı-yatay traverten kütlesindeki traverten litofasiyeslerinde gelişmiş diyajenez süreçleri, genellikle mikroporozite ve makroporozitenin geniş yayılımına, heterojen porozite ve permeabilite dağılımına, unimodal-bimodal boşluk boğaz boyut dağılımına, dik kapiler basınç eğrisine ve farklı yerdeğiştirme basınç değerlerine neden olmuştur. Yamaç traverten çökellerinde yerdeğiştirme basınç değerleri, 32 ile 59 psia arasında değişirken, yarı-yatay traverten çökellerinde bu değerler, 3 ile 122 psia arasında yer almaktadır. Diğer taraftan, yamaç traverten çökelleri, yarı-yatay traverten çökellerine nazaran daha fazla homojen boşluk ağı ve daha geniş porozite-permeabilite dağılımıyla karakterize edilmiştir. Tüm bu bulgular, yamaç ve yarı-yatay traverten çökellerinde rezervuar kalitesinin sedimanter özelliklere veya diyajenez süreçlerine bağlı olabildiğini göstermiştir. Porozite değerleri bakımından Pre-Salt kalsit kabukları ve tanetaşı/kabataş litolojileri, sırasıyla stromatolitik bağlamtaşı ve istiftaşı-tanetaşı traverten litofasiyeslerine benzerdir. Ayrıca, ilk rezervuar litolojisinin ortalama permeabilite değeri, dendritik kabuklar ve stromatolitik bağlamtaşı traverten litofasiyeslerinkine çok yakındır. Bu durum, travertenler çeşitli makro- ve mikroporozite veren birçok diyajenetik dokular içerdiği için porozite ve permeabilite parametrelerinin diyajenez süreçleri tarafından kontrol edildiğini doğrulamaktadır. Bu nedenle yarı-yatay ve yamaç traverten kütlelerinde porozite, çimentolanma ve çözünme zonlarının alansal dağılımını yeniden inşa etme, traverten kütlesi ölçeğinde rezervuar heterojenezini çözümlemeye izin vermiştir. Bu çalışma, yeraltındaki gölsel karbonat rezervuarlarında sürdürülen arama ve üretim hedeflerini geliştirmeye iyi bir analog çalışma olarak katkıda bulunabilir. Porozite, çimentolanma ve çözünme zonlarının alansal dağılımı, ilerleyen ve gerileyen çökelme geometrilerine sahip domal veya yamaç morfolojilerini yansıtan sismik veri ile birleştirilmelidir.
Özet (Çeviri)
The Ballık subaqueous travertine lithofacies in Denizli Basin were studied as reservoir analogues for the Cretaceous lacustrine Pre-salt carbonate reservoirs offshore Brazil and Angola. Despite that these subsurface reservoirs display significant differences in terms of depositional fabrics when compared to travertines, the latter show some similarity to lacustrine carbonate reservoirs, with regard to microporosity, vuggy and calcitic dendrites-related macroporosity, abundant cementation and dissolution overprints. In this thesis the spatial distribution of Quaternary depositional environments with diverse travertine lithofacies in the Ballık area was reconstructed to unravel reservoir architecture in geobody-scale. In addition, travertine lithofacies and travertine geobody-based reservoir heterogeneity in terms of diagenetic and petrophysical properties were determined. Primary fabrics of travertines are frequently modified by diagenesis, leading to heterogeneous pore networks. Therefore, it is very hard to define the porosity and permeability characteristics of travertine lithofacies formed in slope and sub-horizontal travertine geobodies. In travertine lithofacies, an integrated approach of computer tomography (CT), mercury injection porosimetry and imaging techniques has been applied to sort out the distribution of pore networks linked to their petrophysical parameters. Within the scope of the study, it is also explained how microporosity and macroporosity affect petrophysical parameters. In this thesis three main research targets were identified in determining reservoir heterogeneity of lacutrine travertines, namely: 1) how to reconstruct travertine lithofacies-based paleoenvironmental reconstructions, based on line-drawings from different travertine quarries in the Ballık area. The Faber-West, İlik, Alimoğlu, Best-Abandoned and Demmer-Başaranlar travertine quarries reflect a west to east lateral transition in the Ballık area. These travertine quarries, furthermore, occurred in a similar topographic level and formed a domal structure which was named as Lower Domain. Some terrestial clastic inputs were observed adjacent to travertine lithofacies in the Upper Tuna and Kömürcüoğlu travertine quarries, which are located at a higher topographic level in the Ballık area. Since these two travertine quarries in the so-called Upper Domain display different travertine lithofacies and depositional environments from those of the Lower Domain, paleoenvironmental reconstruction of Lower and Upper Domain was studied separately to delinate the spatial distribution of depositional environments, associated with depositional geometry of travertines. 2) addressing the diagenetic overprints and pore type properties and their impact on petrophysical parameters acquired from the Ballık, Aşağıdağdere, Gürlek, Akköy and Tivoli travertine lithofacies. Based on a large dataset related to travertine lithofacies-based reservoir heterogeneity, the controlling factors with regard to the relationship of porosity and permeability as well as porosity and Vp was investigated. 3) to study the Aşağıdağdere travertine quarry including slope and sub-horizontal travertine geobodies for travertine geobody-based reservoir heterogeneity. The following research steps were undertaken. Two hundred sixty-nine (269) plugs were sampled for helium porosimetry and nitrogen gas permeability analyses by using a hand-drilling machine. In addition compressional acoustic velocity measurements were performed on 117 plugs under low pressure conditions (5 MPa). To determine the dominant diagenetic overprints and pore types formed in different travertine lithofacies fluorescent-dye resin impregnated thin sections were made of 58 samples. High-pressure mercury injection capillary pressure (MICP) analyses (up to 60.000 psia) were carried out to quantify pore throat size distribution and to acquire information on capillary pressure plateau indicating displacement pressures on 7 broken fragments. Medical-CT analysis was performed on 4 inch cores representing different travertine lithofacies in order to render their pore networks in 3D. In Aşağıdağdere travertine quarry δ13C and δ18O isotope analysis was applied to 58 samples to figure out the origin of fluids giving rise to the slope and sub-horizontal travertines and to investigate the meteoric and vadose diagenetic products that occurred within these travertine deposits. Besides, sixteen samples were dated by the U/Th method to acquire information on the age of deposition of the slope and sub-horizontal travertine geobodies. Statistical methods were applied to reinforce the integrated study of diagenetic and pore type properties observed in the six differentiated travertine lithofacies and their petrophysical parameters such as porosity and permeability variables. These methods consisted of the application of linear regression model associated with multiple-way analysis of variance (ANOVA) analyses, homoscedasticity, principal component analysis (PCA) and Kruskal-Wallis test. The first statistical method was applied to determine how travertine lithofacies controls porosity and permeability as well as porosity and Vp relationships. In this study data (from 269 samples) from Turkey and Italy were compared with those (from 283 samples) from lacustrine Pre-Salt carbonates in terms of porosity and permeability variables by using Kruskal-Wallis test. In relation to the 1st research goal, it should be mentioned that the“Lower Domain”consists from west to east of a laterally complex amalgamation of extended pool, marsh pool and flood plain environments that formed within a mixture of spring and ground waters. The extended pond environment characterized by a stromatolitic boundstone lithofacies in the west evolves eastward into a marsh pool and flood plain environments. This change is interpreted in terms of decreasing CO2 degassing and water temperature as the water depth of the Lower Domain diminished towards the east. The marsh pool environment includes pack- to grainstone lithofacies and abundant wackestone lithofacies made of phytoclasts, whose crusts exhibit pustular fabrics. Moreover, the flood plains along with the marsh pool consist dominantly of pack- to grainstone lithofacies with many gastropods and intraclasts, interfingered with wackestone lithofacies made of phytoclasts. Irregular clotted fabrics, along with coated grains with radial fibres and high lime mud content with bioturbation are also characteristic features. The“Upper Domain”displays a laterally less heterogeneous paleo-environmental distribution with flooded slope and flood plain deposits. The eastern part of the“Upper Domain”is characterized by a systematic alternation of these environments, with intercalations of wackestone lithofacies made of phytoclasts, packstone lithofacies made of intraclasts and lime muds as well as coated grains. The flood plain consists of coated grains having peloidal nuclei and coatings of sparry laminations as well as clotted fabrics of peloids, whereas, the flood slope possesses coated grains with coatings of dendrites and nuclei of peloids, boundstone of stromatolites which have flat-laminated and columnar-laminated fabrics indicating laminar fluid discharge away from the spring(s). Noteworthy is also that alluvial fan and palustrine deposits with abundant bryophytes and reeds frequently interfinger with marsh pool deposits in the“Lower Domain”, and with flood plain and flood slope deposits in the“Upper Domain”. These results illustrate well how environmental changes identified in the two different domains control heterogeneity in reservoir-based depositional architecture. With regard to travertine lithofacies-based reservoir heterogeneity, six main travertine lithofacies were defined, namely: massive packstone (MP), pack- to grainstone (PG), phytoclastic packstone (PP), dendrite crusts (DC), stromatolite boundstone (SB) and phytoherm boundstone (PB). It was found that travertine lithofacies showed a moderate porosity to permeability relationship (R2 = 0.5), and it exhibited very weak porosity to Vp relationship (R2 = 0.12). Removing 43 outlier samples out of the total dataset (269) the porosity to permeability correlation increased to a R2 value of 0.7. These outlier samples contain abundant microporosity, vuggy macroporosity, microcrystalline calcite and blocky calcite cements and, to a lesser extent, geopetal micrite. After being created dummy variables for each of six travertine lithofacies in multiple regression analyses, ANOVA analyses show that phytoherm boundstone, pack- to grainstone and phytoclastic packstone travertine lithofacies are very distinctive in porosity to permeability, while phytoherm boundstone, stromatolite boundstone lithofacies are distinguished in terms of porosity to Vp relationship. Furthermore, the emprical equation representing pack- to grainstone travertine lithofacies can be used for calculating the permeability from porosity values. According to principal component and correlation analysis, variables showing a positive trend against PC1 was cementation, while the negative contributing variables to PC1 were permeability, dissolution and phyto-mould macroporosity. Similary, for PC2 the positively oriented variables consist of porosity and vuggy macroporosity, the negatively oriented variable was represented by the only microporosity.The Aşağıdağdere travertine quarry including slope and sub-horizontal travertine geobodies was selected as a case study to determine travertine geobody-based reservoir heterogeneity. The slope travertine geobody (deposited between 29.6 to 17 ka) is characterized by terrace, sloping fan and waterfall deposits displaying a progradational to aggradational pattern. The floodplain deposits (deposited between 17 to 10 ka ago) contain extraclasts, intraclasts and lime muds. They overlie a horizon reflecting less travertine precipitation, which truncates the slope travertines likely due to the high discharge of meteoric waters within the travertine system. The overlying sub-horizontal travertine geobody (deposited between 10 to 1.5 ka) contains intercalations of palustrine and marsh pool deposits displaying an aggradational pattern. The influx of meteoric waters caused an inverse relationship between δ13C and δ18O values which slightly decrease from terrace slope deposits towards the marsh pool and paludal deposits, reflecting abundant vadose diagenetic overprinting. The dissolution, recrystallization and cementation features observed in the terrace and sloping fan deposits created microporosity, inter-laminar, inter-peloidal, intershrub growth framework, mouldic and vuggy porosity. They are characterised by micro- and meso-sized pore throat abundances of 58 to 65% and 31 to 36%, respectively. In the sub-horizontal travertine geobody the marsh pool and palustrine deposits exhibit abundant micritization associated with microborings and dissolution features. The latter diagenetic processes can generate additional microporosity, inter-peloidal as well as vuggy porosity, represented by 58 to 75% micro- and 25 to 38% meso-sized pore throat abundances. In both travertine geobodies the diagenetic overprint resulted in (i) extensive micro- and macroporosity, (ii) patchy poroperm distribution, (iii) unimodal to bimodal pore throat size distribution, (iv) steep capillary pressure plateau levels and different displacement pressures, from 32 to 59 psia and 3 to 122 psia in slope and sub-horizontal travertines, respectively. In addition, the slope travertine in contrast to sub-horizontal travertine was characterized by a more homogeneous pore network and wider poroperm range. Our findings illustrate that their reservoir quality and heterogeneity can be linked to sedimentary and diagenetic processes. In terms of porosity, Pre-salt calcite crusts and grainstone/rudstone lithologies are similar to stromatolitic boundstone and packstone to grainstone travertine lithofacies, respectively. Moreover, mean permeability value of the first reservoir lithology is very close to those of dendrite crusts and stromatolitic boundstone travertine lithofacies. This confirms that porosity and permeability are controlled by diagenetic overprints and pore type properties since travertines contain diverse diagenetic fabrics yielding a variety of macro- and microporosity. Reconstructing the spatial distribution of porosity, cementation and dissolution zones in sub-horizontal and slope travertine geobodies allowed to figure out reservoir heterogeneity at geobody scale. This can serve as a good analogue study to improve exploration and production targets in subsurface lacustrine carbonate reservoirs as in the Pre-Salt. It is recommended that their spatial distribution should be merged with seismic data reflecting domal or slope morphology with aggradational and progradational depositional geometries.
Benzer Tezler
- Urmia lake desiccation as a new source of dust in themiddle east: Investigation of the anthropogenic impactsand climatic factors on drying up of urmia lake
Ortadoğu'da yeni bir toz kaynağı olarak tanınan Urmiyegölü: Urmiye gölünün kurumasına neden olan insan veiklim faktörlerin incelenmesi
YUSUF ALIZADE GOVARCHIN GHALE
Doktora
İngilizce
2020
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER ÜNAL
- Çavuştepe Kalesi arkeolojik kazı çalışmaları
Çavuştepe Fortress archaeological excavation works
MEHMET DİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
ArkeolojiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiArkeoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAFET ÇAVUŞOĞLU
- Kale (GB Denizli) bölgesindeki tersiyer yaşlı kayaçların kil mineralojisi ve sedimanter petografik incelenmesi
Clay mineralogy and sedimentary petrographic investigation of tertiary aged rocks around Kale (SW Denizli) area
SEZİN HASDİĞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL BAYHAN
- Amasya Ovası ve yakın çevresinin fiziki coğrafyası
The Geography of physical survey in Amasya plain and its environment
HALİL İBRAHİM ZEYBEK
- Sibir Hanlığı'nın kuruluşu gelişimi ve yıkılışı
Sibir Khanate and the collapse of the development organization
EMİNE USLU