Karacasu Ve Bozdoğan Çapraz Grabenlerinin (Bati Anadolu) Stratigrafik, Sedimantolojik Ve Tektonik Evrimi
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOMİSYONU KARACASU VE BOZDOĞAN ÇAPRAZ GRABENLERİNİN (BATI ANADOLU) STRATİGRAFİK, SEDİMANTOLOJİK VE TEKTONİK EVRİMİ Doç. Dr. Faruk Ocakoğlu Doç. Dr. Kadir Dirik Dr. Ramazan Demirtaş Araş. Gör. Erman Özsayın Jeo. Y. Müh. Sanem Açıkalın FİNAL RAPORU (15 Temmuz 2004-15 Mart 2007) TEŞEKKÜR Bu projenin yürütülmesi sürecinde çeşitli kişi ve kurumlardan önemli destekler aldık. Bozdoğan Belediye başkanı Sayın Tümer Apaydın ikinci arazi sezonu boyunca bizlere Belediye Konuk Evi’nde konaklama olanağı sundu. Karacasu Belediye Başkanı Sayın Emin Mete ve Kuyucak Belediye Başkanı Sayın Ali Ulvi Akoğlu sıcak misafirseverliklerini esirgemediler. TPAO’dan Sayın Hasan Güney kurum yöneticileri ile aramızda dostane bir köprü oldu ve bizi hep güler yüzle karşıladı. Adnan Menderes Üniversitesi Tarih Bölümünden Dr. Günver Güneş 1899 depremine ilişkin belgeleri bizimle cömertlikle paylaştı; ihtiyaç duyduğumuz bazı ek bilgileri Osmanlı arşivlerinden çıkararak bize ulaştırdı. MTA Genel Müdürlüğünden Dr. Gerçek Saraç proje alanından derlenen omurgalı fosillerini tanımlayıp yaşlandırdı. Karacasu Grabeninden alınan örneklerde Dr. Güldemin Öğrünç (Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi) ostrakod faunasını, Prof. Dr. Ayşegül Yıldız (Aksaray Üniversitesi) diyatome faunasını elde edip tanımladılar. Emekleri ölçülemeyecek bütün bu yönetici ve araştırmacılara içten teşekkürlerimizi sunuyoruz. i ÖZET Batı Anadolu Genişleme Bölgesinde yer alan proje alanı kabaca K-G gidişli Karacasu ve Bozdoğan Çapraz Grabenleri ile daha kuzeyde yer alan Büyük Menderes Grabenini kapsar. Proje, özellikle çapraz grabenlerin ortamsal, morfolojik ve yapısal evrimini ve bunların Büyük Menderes Grabeni ile ilişkisini aydınlatmayı amaçlamıştır. Ek olarak bölgenin depremselliği üzerine, 1899 Menderes Vadisi depremine özel bir vurguyla, morfotektonik ve paleosismolojik çalışmalar yürütülmüştür. Proje amaçlarına ulaşmak üzere, mevcut haritalar temelinde bölgenin stratigrafisi gözden geçirilmiş, ihtiyaç duyulan sınırlı alanlarda yeni haritalamalar yapılmış, özellikle çapraz grabenlerden 10’u aşkın ayrıntılı sedimantolojik log ile dolgunun ortamsal özelliklerinin zaman içindeki evrimi ortaya çıkarılmıştır. Bunlara paralel olarak, korunmuş Pliyo-Kuvaterner morfolojik öğeleri (aşınım düzlükleri, alüvyal yelpaze türünden düzlemsel unsurlar) ayrıntılı incelenerek paleo-ortamsal çalışmalarla birleştirilmiştir. Yapısal evrime yönelik olarak faylar önce hava fotoğrafları ve sayısal arazi modelleri (DEM) ile, sonra da asıl arazi çalışmalarıyla 1/25.000 ölçekte haritalanmış, özellikleri fotoğraf ve çizimlerle belgelenmiş; kinematik analizler için dengeli alansal yayılım gözetilerek kayma verileri derlenmiştir. Aktif faylar üzerinde morfolojik ve paleosismolojik çalışmalar yanında tarihsel deprem kayıtları üzerinde de incelemeler yapılmıştır. Tüm proje alanının morfolojik evrimine yaklaşım sağlamak üzere yüksek hassasiyetli DEM’ler üzerinde bir dizi morfometrik çalışma yürütülmüştür. Bunlara ek olarak proje alanının sığ kabuk yapısını aydınlatmak üzere basılmış ya da ulusal kurumların (MTA, DSİ, TPAO) uhdesinde bulunan kuyu, elektrik rezistivite ve sismik çalışmalar derlenip, koordinatlandırılarak ve sayısallaştırılarak diğer verilerle aynı potada yorumlanabilir hale getirilmiştir. Elde edilen/ulaşılan bulguların bütüncül değerlendirilmesi, Karacasu ve Bozdoğan çöküntülerinin Orta (!) – Geç Miyosen’de D-B ve sonra KD-GB çekilmeyle gelişen; kenarlarda alüvyal yelpazeler, ortada ise eksenel bir nehir ya da alkali gölün bulunduğu grabenler olduğunu göstermektedir. Çapraz grabenlerde bu stille dolum Erken Pliyosen’e kadar devam etmiş, bu zamandaki kısa ömürlü bir D-B sıkışmayı izleyen Büyük Menderes Grabeni’nin dış tektonik zon maharetiyle erken gelişimi ortaya çıkmıştır. Kuvaterner başlarında Büyük Menderes Grabeni’nin İç ve Güney zonları ii aktifleşmiş; ortaya çıkan yeni jeomorfolojik manzaraya uygun olarak çapraz grabenlerin etkin derin aşınması başlamıştır. Bölge halen KKD doğrultusunda genişlemeyi sürdürmektedir. Bunun bir sonucu olarak ortaya çıkan 1899 Menderes Vadisi depremi, tarihsel belgelerin değerlendirilmesinin gösterdiği üzere, Kuyucak ile Ortakçı (Buharkent) arasındaki bir faydan kaynaklanmış olabilir. iii ABSTRACT The Project area, situated within the West Anatolian Extensional Province, comprises the Karacasu and Bozdoğan Cross Grabens, and the northerly situated Büyük Menderes Graben. The project aims to enlighten the paleo-environmental, geomorphologic and structural evolution of the cross-grabens, and their genetic linkage with the Büyük Menderes Graben. Additionally, the seismicity of the project area is also considered from the viewpoints of morphotectonics and paleoseismology with a special emphasis to 1899 Menderes Valley Earthquake. For the fulfilment of the project goals, a stratigraphic review of the existing maps, and new mapping studies when necessary were carried out; by means of more than 10 sedimentological logs, environmental changes of graben fills through time were determined. In parallel, the preserved Plio-Quaternary morphological elements such as erosional surfaces and dissected alluvial fan surfaces were determined and collectively interpreted. Regarding the structural evolution, the faults were mapped in the field and documented as photographs and hand drawings after a recognisance from aerial photographs and digital elevation models. Spatially-balanced slickenline data was also collected. For characterization of active faults, morphological and paleoseismological studies, as well as detailed evaluation of the historical earthquake records were carried out. Morphometric works on high-resolution DEM of the project area provided further insights in the geomorphological evolution. In addition to all these methods and tools, the previously published or retrieved shallow crustal data (drillhole, electric resistivity, seismic reflection etc.) of some state companies (MTA, DSİ, TPAO) were collected, digitised and made ready for evaluation together with all other data produced. An integrated evaluation of all data produced and collected shows the Karacasu and Bozdoğan depressions were initiated in Middle (!) – Late Miocene under the control of E – W and later NE – SW trending extension as grabens where an axial river or alkaline lake in the centre were bordered by alluvial fan towards horst shoulders. This infill pattern dominated till Early Miocene when a short-lived E-W compression and subsequent early development of Büyük Menderes Graben have been occurred. In Early Quaternary, the activation of inner and southern fault zone of Büyük Menderes Graben realized and hence deep erosion of the cross-grabens initiated. The project area is still iv extending in NNE-SSW direction. The 1899 Menderes Valley Earthquake is an evidence of the extension and was probably sourced from a fault between Kuyucak and Ortakçı (Buharkent) as the evaluation of historical documents was indicated. v İÇİNDEKİLER DİZİNİ Sayfa 1. PROJENİN GEREKÇESİ VE AMACI……………………………………….. 1 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR…………………………………………………….. 2 3. İZLENEN İŞ-AKIŞ ŞEMASI…………………………………………………. 15 4. STRATİGRAFİ VE SEDİMANTOLOJİ……………………………………... 17 4.1 Karacasu Grabeni’nin Stratigrafisi ve Sedimantolojisi………………... 17 4.1.1. Karacasu Grabeninde Miyosen - Pliyo-Kuvaterner çökelleri üzerinde yapılan sedimanter petrografi ve paleontoloji çalışmaları…. 27 4.1.1.1. Dandalas Grubu…………………………………….. 28 4.1.1.2. Karacasu Formasyonu………………………………. 71 4.1.2. Karacasu Grabeni’nde Miyosen – Pliyo-Kuvaterner çökellerinin kil mineralojisi………………………………………..... 91 4.1.2.1. Dandalas Grubu…………………………………….. 92 4.1.2.2. Karacasu Formasyonu………………………………. 103 4.2. Bozdoğan Grabeni’nin Stratigrafisi ve Sedimantolojisi………………. 109 4.3. Büyük Menderes Grabeni’nin Stratigrafisi ve Sedimantolojisi……….. 123 5. MORFOTEKTONİK ÖZELLİKLER…………………………………………. 125 5.1. Karacasu Grabeni’nin Morfotektonik Özellikleri……………………... 125 5.1.1. Karacasu Grabenin’de jeomorfolojik çalışmalar……………… 125 5.1.1.1. Geç Miyosen aşınım düzlüğünün yayılımı ve anlamı 125 5.1.1.2. Karacasu Grabeni Kuvaterner çökellerinin jeomorfolojisi………………………………………………... 130 5.1.2. Karacasu Grabeni’ndeki aktif tektonik yapılar……………….. 132 5.2. Bozdoğan Grabeni’nin Morfotektonik Özellikleri……………………. 140 vi İÇİNDEKİLER DİZİNİ (devam ediyor) Sayfa 5.2.1. Bozdoğan Grabeni’nin B/GB kenarı (I. Bölge) incelemeleri…. 140 5.2.2. Bozdoğan Grabeni’nin KD kenarı (II. Bölge) incelemeleri…... 146 5.2.3. Bozdoğan Grabeni’nin güney kesimindeki (III. Bölge) incelemeler…………………………………………………………... 151 5.2.4. Bozdoğan Grabeni batı horstu (IV. Bölge) üzerinde gözlemler 155 5.3. Büyük Menderes Grabeni’nin Morfotektonik Özellikleri…………….. 160 5.3.1. Güney kenardaki çalışmalar…………………………………... 160 5.3.2. Kuzey kesimdeki çalışmalar…………………………………... 163 5.3.2.1. İç zon………………………………………………... 164 5.3.2.2. Dış zon……………………………………………… 169 6. MORFOMETRİ ÇALIŞMALARI…………………………………………….. 178 6.1. Morfometri Çalışmalarının Amacı ve Kapsamı………………………. 178 6.2. Genel Drenaj Karakteristiklerinin Rivertools Yazılımı Kullanılarak İncelenmesi………………………………………………………………… 179 6.2.1. Karacasu Havzası……………………………………………….. 182 6.2.2. Bozdoğan Havzası………………………………………………. 186 6.2.3. Büyük Menderes Havzası……………………………………….. 190 6.3. Fay Sarplıklarında Morfometrik Çalışmalar…………………………... 193 6.3.1. Fay sarplıklarının ortalama eğimleri………………………….. 196 6.3.2. Fay sarplıklarının bakış yönleri (bakı)………………………... 200 6.3.3. Fay sarplıklarının drenaj yoğunluğu………………………….. 202 6.3.4. Fay sarplıklarının dağ cephesi büklümlülüğü…………………