Microsoft Word tez tumu değişi doc

43 

 

Şekil 4.12. Çalışma alanındaki jeotermal akışanlara ait Entalpi-Klor diyagramı 

(Kalsedon, Arnorsson et al.,1983) 

 

 

 

Şekil 4.13. Çalışma alanındaki jeotermal akışanlara ait Entalpi-Klor diyagramı  

(Kuvars, Fournier, 1977) 

 

---

44 

4.4. İzotop Jeokimyası 

 

İzotoplar, aynı elementin farklı sayıda nötrona sahip çeşitleridir. Kimyasal 

bileşimleri aynı olmasına karşın kütlelerinde farklılıklar vardır (Hoefs, 1997).  

İzotoplar, radyoaktif izotoplar ve duraylı (kararlı) izotoplar olmak üzere iki gruba 

ayrılmaktadır. Duraylı (kararlı) izotoplar,  radyoaktif bozuşma göstermeyen 

izotoplardır. Radyoaktif izotoplar, radyoaktif bozuşma yoluyla (α-bozusması,  β- 

bozuşması, nükleer fizyon gibi) bir başka elemente dönüşen izotoplardır. Radyojenik 

izotop ise radyoaktif bir izotopun bozuşması ile oluşan izotoplar olup;  radyoaktif 

veya duraylı (kararlı) izotop özelliği gösterebilir (Güleç ve Mutlu, 2003).  

87

Rb, 

147

Sm, 

235,238

U, 

232

Th ve 

40

K gibi radyoaktif izotoplar, yaygın olarak radyometrik yaş 

ölçümlerinde kullanılırlar. Hidrojenin 

1

H, 

2

H (D, döteryum) ve 

3

H (T, trityum) 

izotopları vardır ve trityum izotopu radyoaktiftir. Oksijenin (

16

O, 

18

O), karbonun 

(

12

C, 

13

C), kükürdün (

32

S, 

34

S) izotopları yaygın kullanım alanları bulmaktadır 

(Moser ve Rauert, 1980; Clark ve Fritz, 1997).  Hidrojeolojide, Döteryum (D=

2

H), 

oksijen-18 (

18

O) ve trityum (

3

H) izotopları çok kullanılır. Bu izotoplar, (i) bölgedeki 

yeraltısuyunun kökeni ile ilişkili olabilecek yeraltısuyu tipine işaret edecek veriler 

sağlamak, (ii) kökene bağlı olarak farklı bölgelerin su karışımlarını saptamak, (iii) 

suyun akım hızı ve yönü hakkında bilgi sağlamak, (iv) suyun yeraltında oluşum 

zamanına (suyun yaşı) ait veriler sağlamakta kullanılır. Oksijen-18 (

18

O) ve 

döteryum (D=

2

H) duraylı izotopları, hidrolojik olaylar içindeki miktarlarının ortamın 

fiziksel ve kimyasal koşullarına bağlı olarak değişmesinden dolayı, suyun geldiği 

ortam hakkında önemli bilgiler verirler (Moser ve Rauert, 1980; Faure, 1986; Clark 

ve Fritz, 1997). Hidrojen ve oksijen izotop analizleri, D/H ve diğer oksijen 

izotoplarına oranla 

17

O izotopunun doğadaki derişiminin çok küçük olması nedeniyle 

18

O/

16

O oranlarının ölçümünü hedef almaktadır. Jeokimyasal uygulamalarda, 

jeotermal akışkan örneklerinin duraylı oksijen ve hidrojen-izotop bileşimleri, 

referans standart bileşimlerinden olan sapmalar şeklinde, delta parametresi ile ifade 

edilmektedir. Referans olarak kullanılan standart ise Standart Ortalama Okyanus 

Suyu (SMOW: Standart Mean Ocean Water) bileşimidir. 

 

 

---

45 

(D / H)örnek – (D / H)SMOW 

δ D (‰)=------------------------------------------- x 10

3

 

(D / H)SMOW 

 

(

18

O / 

16

O)örnek – (

18

O / 

16

O)SMOW 

δ 

18

O (‰)=--------------------------------------------------- x 10

3

 

(

18

O / 

16

O)SMOW 

 

Söz konusu SMOW bileşimi ilk defa Craig (1961) tarafından, ABD Standartlar 

Ofisinde kullanılmakta olan NBS-1 standardına göre tanımlanmıştır: 

 

D/H (SMOW) = 1.050 D/H (NBS-1) 

18

O/

16

O (SMOW) = 1.008 

18

O/

16

O (NBS-1) 

 

Yapılan çalışmalar sonucunda doğal suların 5 ana kaynağa sahip olduğunu 

göstermektedir. Bunlar 1) meteorik sular, 2) deniz suyu, 3) derin kökenli fosil sular, 

4) metamorfizma sürecinde salınan metamorfik sular ve 5) magmatik sulardır. Bu 

suların her biri kendilerine özgü izotop bileşimlerine sahiptir. Meteorik suların δ

18

O 

ve  δD izotop bileşimleri çizgisel bir ilişki sergilemektedir. Deniz suyu meteorik 

sulara oranla ağır izotoplar açısından daha zengindir ve deniz suyu ortalaması 

referans standart olarak kullanılmaktadır. Derin kökenli fosil sular ise sedimanter 

havzalarda, diyajenetik süreçler sırasında, sedimanlar içerisinde hapsedilmiş olan 

sulardır. Metamorfik suların izotop bileşimleri 300-600

o

C civarındaki sıcaklıklarda 

metamorfizma sırasında, oksijen ve hidrojen içeren mineraller ile akışkan arasındaki 

denge durumuyla kontrol edilmektedir. Metamorfik suların 

δ

18

O değerleri ise +3 ile 

+25 ‰ arasında ve 

δD değerleri ise -20 ile –65 ‰ arasında değişmektedir Magmatik 

suların izotop bileşimi, magmatik kayaçların izotop bileşimlerinden yola çıkılarak 

tanımlanmıştır ve 

δ

18

O değerleri +5.5 ile +13 ‰ arasında ve 

δD değerleri -40 ile -80 

‰ arasında değişmektedir (Taylor, 1974; Sheppard, 1981; Güleç ve Mutlu, 2003). 

 

Yeraltısularının yaşı, suların beslenim ve boşalım noktaları veya beslenim ve 

örnekleme noktaları arasında yeraltında kaldıkları  süre  olarak  tanımlanan Trityum 

(

3

H=T), hidrojen elementinin kısa-ömürlü olanı olup yarılanma ömrü 12.43 yıldır. 

Bu süreyi belirlemede en yaygın olarak kullanılan izotoplar radyoaktif trityum (

3

H) 

---