Dünya’da eşine az rastlanan ve Türkiyenin en güzel doğa harikalarından biri olan pamukkale, denizli ilinin yaklaşık 19 km kuzeyinde yer alır. Büyük Menderes Irmağının kollarından çürüksu’nun suladığı ovanın kuzeyinden çıkan termal sukaynakları ve beyaz travertenleri ile ünlüdür. Travertenler Küçük Çökelce Dağının batı yamaçlarında, deniz yüzeyinden 400 m yükseklikte ve yaklaşık 900.000 metrekarelik bir yaylaya yayılmıştır. Sıcaklığı yaklaşık 35 C olan termal sularısindirim sistemi, dolaşım, solunum ve romatizma hastalıklarına iyi gelmektedir. Doğal cazibesinin yanında, travertenlerin hemen yanıbaşında yer alan antik Hiera poliskentinin kalıntıları, yörenin tarihi zenginliğine katkıda bulunur.
Bergama kralı II. Eumenes tarafından MÖ 190 yılında kurulmuş olan Hiera polis, eski Yunancada “Kutsal Kent” anlamına geliyordu. Muhtemelen termal maden sularının varlığı ve yörenin olağanüstü görünümü antik çağ insanlarını etkilemiş olmalıdır ki, dönemin zenginleri Roma’nın ve Anadolu’nun çeşitli bölgelerinden gelip, yaşamlarının son dönemlerini Hierapolis kentinde geçirirlerdi. Bu nedenle kentin Nekropolis’i (mezarlığı) son dereceanıtsal ve değişik yörelere ait mezarlarla süslüdür.
isa’nın 12 havarisinden biri olan Aziz Philip’in burada katledilmiş olması ve mezarının bu bölgede yer alması, yörenin Hıristiyanlık ve Bizans dönemlerinde de önemini korumasını sağlamıştır. 1334 yılında meydana gelen şiddetli bir depremle kent yıkılmış, yöre terkedilmiş ve Selçuklular Denizli kentini kurmuşlardır.
Doğal ve tarihi özellikleri ile termal suları pamukkalenin turistik önemini arttırmıştır. Her yıl pek çok yerli ve yabancı turist yöreyi ziyaret edip, burada konaklamaktadır. Ancak yörede artan otel sayısı ve bu otellerin mevcut termal suları kendi havuzlarına aktarmaları, travertenlerin yenilenememesine yol açmaktadır. Bu nedenle yöre Kültür ve turizm Bakanlıklarının ortak kararı ile “Milli Park” haline getirilmiş ve daha önemlisi 1991 yılında UNESCO tarafından ” dünya Doğal ve Kültür Mirası” kapsamına alınarak uluslararası koruma çalışmaları başlatılmıştır.
Traverten çok yönlü, çeşitli nedenlere ve ortamlara bağlı, kimyasal reaksiyon sonucu çökelme ile oluşan bir kayadır. Pamuk Kale termal kaynağını meydana getiren jeolojik olaylar geniş bir bölgeyi etkilemiştir. Bu bölgede sıcaklıklar 35-100 derece arasında değişen 17 sıcak su alanı bulunmaktadır. pamukkale termal kaynağı, bölgesel potansiyel içindeki bir ünitedir. Kaynak, antik dönemlerden beri kullanılmaktadır. Termal su kaynaktan çıktıktan sonra, 320 m uzunluğunda bir kanal ile traverten başına gelmekte ve buradan, 60-70 m lik kısmı çökelmenin olduğu traverten katkatlarına dökülmekte ve ortalama 240-300 m yol katetmektedir. Katkat havuzcuklarında ve katkat seddelerinde, çökelmekte olan kalsiyum karbonat, başlangıçta yumuşak bir jel halindedir. zaman içinde sertleşmekte ve traverten olmaktadır. Ancak ziyaretçiler tarafından katkatlar üzerinde gezilmesi ve oynanması, henüz yumuşacık haldeki kalsiyum karbonatların ezilmesine, dağılmasına neden olmaktadır.
Termal kaynak suyu, normal şartlara dönüşmeye ve traverten oluşumuna neden olmaktadır. Termal sudaki kalsiyum bi karbonatın aşırı miktarda bulunması ve suyun yüzeye çıkışı sonucu karbondioksit açığa çıkmakta ve kalsiyum karbonat çökmektedir.
Beyazlığın oluşumunda, hava sartları, ısı kaybı, akışın yayılımı ve süresi etkilidir. Çökelme, termal sudaki karbondioksitin havadaki Karbondioksit dengeye gelinceye kadar devam etmektedir. Yerinde yapılan analizlerde,Kaynak başındaki suyun karbondioksit miktarı ortalama 725mg/1 iken, suyun travertenleri terk ettiğinde bu miktar 145 mg/1′ye düşmektedir.
Keza kalsiyumbikarbonat da benzer şekilde 1200 mg/1′den 400 m/1′ye düşmektedir. Keza Ca 576/8 mg/l düşmektedir. Bu analiz sonucuna göre, 1 lt sudan, traverten üzerine 499.9 mg CaCO3 çökelmektedir. Bu miktar, 1 1/sn su için günde 43191 gr. çökelme demektir. Ortalama yoğunluğu 1.48 g/cm3 alan kaplar. Suyun ortalama debisi 466.21/sn olduğuna göre 13584 m2 alan beyazlatılabilecektir. Pratikte bu şartları yerine getirmek güçtür. Ancak bu teorik yaklaşıma göre yılda 1 mm kalınlığında 4.9 km2 alan beyazlatılabilir.
