Karaman–Ermenek Bölgesi Mermer Sahası İncelemes

Doktora tez çalışmasının maden rezerv sınırlarının belirlenmesine yönelik araştırmasında Karaman–Ermenek bölgesinde bulunan bir mermer sahasında elektriksel yerdirenci ölçümleri yapılmıştır. Çalışma yapılan bu bölgede mermerin varlığı görülmekle beraber mermer kütlesinin araziyi kaplayan orman toprağı altında ne kadar yayılım gösterdiği öğrenilmek istenmiştir. Bu şekliyle bu alanda yapılan arazi çalışmaları yerdirenci ölçümlerinin cevher arama işlerinde kullanılabilirliğinin test edilmesine yönelik olmuştur. Bu çalışmayı yapmaktaki amaçların birisi mevcut sahanın mermer işletmeciliği için uygunluğunun tespitidir. Bölgeye ait fotoğraflar Şekil 5.23 de verilmiştir.

Üzerinde araştırma yapılan mermer sahasında elektriksel yerdirenci ölçümleri için farklı elektrot dizilimleri kullanılmıştır. Ölçümlerden elde edilen yerdirenci dağılım grafikleri kullanılan elektrot dizilimlerine göre aşağıda verilmiştir.

Şekil 5.23. Karaman-Ermenek bölgesinde bulunan mermer sahası.

Bölgede yapılan ilk elektriksel yerdirenci ölçüm hattı boyunca Schlumberger, Wenner alpha, Combine pole–dipole ve Pole–pole yöntemleri uygulanmıştır. Her bir yöntemin etkin olduğu (gösterdiği) derinlik ve elektrot okuma sıralaması birbirinden farklıdır. İlk ölçüm hattına ait Schlumberger elektrot dizilimi elektriksel yerdirenci dağılım grafiği Şekil 5.24’de görülmektedir. Bu yöntemle inceleme yapılan sahada yüzeydeki mostralar incelenerek değerlendirilmiş ve orman toprağı üstüne serilen ölçüm hattının altında bulunan mermer tabakasının sınırları tespit edilmiştir.

Elde edilen ilk sonuç Schlumberger elektrot dizilimi sonucudur. Şekil 5.24’de gösterilen yerdirenci dağılımında görüldüğü gibi, ölçüm hattının başlangıçtan itibaren incelenen yüzeyin altının direnci düşüktür (mavi renkli alan). Bu zonun kil içerikli olduğu ve nispeten nemli olduğu sonucuna, diğer araştırmacıların bulduğu farklı kil direnci değerleri incelenerek karar verilmiştir. Bu hat boyunca mermer tabakası sınırı kırmızı renge geçişte gösterilen ve yerdirenci 4000 ohm.m’den fazla olan bölgelerdir. Bu zon hattın başlangıcından 120 m ileride yüzeye en yakın (5 metre derinlikte) yerdedir. Mermer bu noktadan hat başlangıcına doğru dalışa geçmekte, hattın başlangıcına 80 m uzaklıkta 26 m derinliğe ulaşmaktadır. Mermer sahası incelendiği zaman bu sonuçla uyumlu jeolojik bir yapıyla karşılaşılmıştır. Aynı hat boyunca yapılan ikinci okuma Wenner-alpha yöntemi kullanılarak yapılmıştır Şekil 5.25. Bu yöntemde yeryüzüne yakın derinlik biraz daha ayrıntılı olarak yerdirenci farklılıklarına ayrılır. Yüzeye yakın yerlerdeki farklı direnç zonları bu elektrot diziliminde daha iyi ortaya çıkmaktadır. Bu ölçümde Schlumberger ölçümümde olduğu gibi, hattın başlangıcına yakın bölgelerde yerdirenci düşük çıkarken, hattın sona doğru direncin öbeklenerek yükseldiği gözlenmektedir. Hattın sonundaki mermer yapısının içinde yerdirenci farklılığı olduğu görülebilmektedir. Bu mermer kütlesinin homojenliği konusunda şüphelerin oluşmasına neden olmuştur. Bu şüpheden dolayı hat yerinden sökülmeden, aynı hat üzerinde combine pole–dipole ölçüm sistemiyle de ölçüm alınmıştır. Bu elektrot diziliminde çok sayıda okuma alındığı için ölçümler daha detaylı grafik halinde sunulabilmektedir. Bu sistemin dezavantajı ölçümün çok uzun sürmesidir. Hat uzunluğu 200 metre olan bir uygulamada toplam ölçüm zamanı bu sistem için 5 saati bulabilmektedir. Şekil 5.26 combine yöntemin sonucunu göstermektedir. Bu sonuç grafiğinde de görüldüğü gibi mermer kütlesinin sınırları daha önce belirtildiği gibi ölçüm hattının başlangıcına göre 120. metrede yüzeye yakın duruma gelmekte ve buradan başlangıç tarafa doğru dalışa geçmektedir. Mermer kütlesinin iç yapısında direnç değişim değerleri bulunduğu için ölçümlerde ortaya çıkan bu mermer kütlesinin zayıflık zonları içeren, farklı kısımlardan oluşmuş bir mermer olarak tanımlaması yapılmıştır.

Şekil 5.24. Mermer sahasındaki 1.ölçüm hattından Schlumberger yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Şekil 5.25. Mermer sahasındaki 1.ölçüm hattından Wenner-alpha yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Şekil 5.26. Mermer sahasındaki 1.ölçüm hattından Combine Pole-dipole yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Şekil 5.27. Mermer sahasındaki 1.ölçüm hattından Pole-pole yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Muhtemel mermer bloğu

Yeryüzüne yakın bölgeleri incelenen hat-1’in altında, daha derinde ne olabileceği sorusunun yanıtı, aynı hat üzerinde yapılan pole–pole elektrot dizilimiyle yapılan ölçümlerden alınmıştır. Bu ölçüm sonucu yaklaşık 63 m derinliğe kadar görüntü alınmasını sağlamıştır. Şekil 5.27’de verilen yerdirenci dağılım grafiğinden de görüleceği gibi ölçüm hattının sonundan başlangıç tarafa doğru uzanan bir mermer kütlesi mevcuttur. Bu kütle yüzeyde yaklaşık 23 metre derinliktedir. Bu yöntemin daha derini göstermek için yerdirencini daha homojen yaparak modelleme yaptığı unutulmadan grafik incelenirse mermer kütlesinin genel sınırlarının hat-1 altında nasıl olduğu görülecektir.

Aynı araştırma bölgesinde yapılan ikinci ölçüm hattında (hat-2) birinci hattan farklı olarak wenner alpha yöntemi kullanılmamıştır. Bu ölçüm hattından elde edilen elektriksel yerdirenci grafikleri Şekil 5.28, 5.29, ve 5.30 da verildiği gibidir. Hat-2’de yapılan Schlumberger elektrot dizilimi okumalarının sonuçları Şekil 5.28’de verilmiştir. Bu şekil incelendiğinde, ölçüm hattı başlangıcında bulunan kayaç formasyonları, hattın sonuna doğru bulunan formasyonlara göre daha düşük dirence sahiptir. Daha derini görüntülemek için yapılan pole pole dizilimli ölçümlerin sonucu Şekil 5.29’da verilmiştir. Bu grafik hat-2’nin 50. metresinden sonra yerdirencinin arttığını göstermektedir. Bunun anlamı hat-2 altında yüzeye yakın yerleri killi katmanlarla kaplı bir mermer kütlesinin mevcut olduğudur.

Şekil 5.28. Mermer sahasındaki 2.ölçüm hattından Schlumberger yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Şekil 5.29. Mermer sahasındaki 2.ölçüm hattından Pole-pole yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Şekil 5.30. Mermer sahasındaki 2.ölçüm hattından komine Pole Dipole yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Elektriksel direncin hat-2’nin sonuna doğru derinliklere (60 metre) daldıkça artış gösterdiği görülebilmektedir. Bu sonucun direnç dağılımını detaylandırmadan sunan pole-pole diziliminden geldiği unutulmamalıdır. Şekil 5.30’daki grafik hat-2 üzerinde yapılan combine pole–dipole yerdirenci ölçüm sonucuna aittir. Bu okumadan elde edilen sonuç; hat altındaki mermerin iç yapısında farklı direnç değerlerine sahip bölgelerin olduğudur. Bu işletmecilik açısından riskli sonuçlar doğurabilecek bir yapıdır. Bu nedenle direnci yüksek ve düşük çıkan bölgeler (derinlik kayaçlarının) sondaj yoluyla kontrol edilmesinin yararı büyüktür. Bu görüntülerden ve araştırma sahasının genel jeolojik yapısından inceleme sahasındaki mermerin oluşum bozuklukları içerdiği kararı verilmiştir.

Araştırma sahasında bir başka hatta (3. hat) elektriksel yerdirenci ölçümlerinden 4 farklı dağılım grafiği elde edilmiştir. Şekil 5.31 hat-3’de Wenner alpha yöntemi ile yapılan ölçüm sonuçlarını içermektedir. Bu grafik incelendiğinde hattın başlangıç noktasından yaklaşık olarak 60 metre uzaklığa kadar bir mermer tabakasının hat altında varlığından söz etmek mümkündür. Bu mermer 22 metre derinliğe kadar uzanmakla beraber içindeki direnç öbeklenmesiyle dikkat çekmektedir. Bu sebepten kaliteli bir mermer oluşumundan bahsetmek mümkün değildir. Şekil 5.32 aynı hattın Schlumberger elektrot dizilimiyle elde edilen verilerden çizilmiş grafiğini içermektedir. Bu grafik aynı hat üzerinden elde edilen Wenner alpha grafiğiyle neredeyse bire bir uyumlu bir görüntü sergilemektedir.

Şekil 5.33 ise combine pole–dipole yöntemiyle elde edile yerdirenci grafiğini göstermektedir. Bu grafikte görüleceği gibi Wenner-alpha ve Schlumberger yöntemlerinde gözlenen dirençli yapılaşmanın, hat başlangıç noktasından 80 metre uzaklık ve 20 metre derinlikten sonra daha yüksek yerdirenci vererek hattın sonuna doğru daha derinlere doğru gittiği gözlenmiştir.

Şekil 5.34 hat-3 altında Pole–pole yönteminin sağladığı elektriksel yerdirenci dağılım grafiğini göstermektedir. Bu grafik incelendiğinde yüzeyden yaklaşık olarak 20 metre derinlikten sonra dirençli bir kütlenin ölçüm hattı altını kuşattığı görülecektir. Pole-pole yöntemi bu hat altında 53 metre derinliğe kadar görüntü sağlamıştır. Bu yöntemde yerdirenci yüksek çıkan zonun diğer yöntemlerde direnç öbeklenmeleriyle ölçülmüş olması düşündürücüdür. Yerdirenci değerlerinin çok yüksek olmaması, karbonat içerikli bir mermer sahası için olumlu bir sonuç gibi

görülmemektedir. Mermer kütlesinin varlığı ve sınırları belirlenmesine karşın, mermer kalitesi konusunda şüphelerin oluştuğu kesindir.

Şekil 5.31. Mermer sahasındaki 3.ölçüm hattından Wenner Alpha yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Şekil 5.32. Mermer sahasındaki 3.ölçüm hattından Schlumberger yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Şekil 5.33. Mermer sahasındaki 3.ölçüm hattından combine pole-dipole yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.

Şekil 5.34. Mermer sahasındaki 3.ölçüm hattından Pole-dipole yöntemi ile elde edilen yerdirenci grafiği.