Sivrihisar-Kayakent (Eskişehir) Arasındaki Bölgenin Neojen-Kuvaterner Tektoniği (KB Orta Anadolu, Türkiye)
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Sivrihisar-Kayakent (Eskişehir) Arasındaki Bölgenin Neojen-Kuvaterner Tektoniği (KB Orta Anadolu, Türkiye) Neogene-Quaternary Tectonics of the Region Between Sivrihisar-Kayakent (Eskişehir) (NW Central Anatolia, Turkey) SELAHATTİN KAHRAMAN Hacettepe Üniversitesi Lisansüstü Eğitim–Öğretim ve Sınav Yönetmeliğinin JEOLOJİ Mühendisliği Anabilim Dalı İçin Öngördüğü YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak hazırlanmıştır. 2010 Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğü'ne, Bu çalışma jürimiz tarafından JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI 'nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. ONAY Bu tez ...../...../..... tarihinde Enstitü Yönetim Kurulunca kabul edilmiştir. Prof.Dr. Adil DENİZLİ Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü “Eşime ve Kızıma…” Sivrihisar-Kayakent (Eskişehir) Arasındaki Bölgenin Neojen-Kuvaterner Tektoniği (KB Orta Anadolu, Türkiye) Selahattin KAHRAMAN ÖZ İnönü-Eskişehir Fay Sistemi, Orta Anadolu'daki en önemli yapısal unsurlarından biri olup, batıda Uludağ'dan (Bursa) güneydoğuda Sultanhanı'na (Konya) kadar devam eden, KB-GD ile BKB-DGD arasında değişen bir dizi fay zonundan oluşmuştur. Batı ucundaki kolu Eskişehir fay zonu olan sistem Sivrihisar doğusunda Ilıca, Yeniceoba, Cihanbeyli ve Sultanhanı fay zonları olarak devam eder. Bu fay sisteminin Sivrihisar-Kayakent (Eskişehir) arasındaki kısmının Neojen-Kuvaterner jeolojisi ve yapısal evrimi bu çalışmanın ana amacını oluşturmaktadır. Çalışma alanı ve çevresinde Paleozoyik, Mesozoyik ve Senozoyik yaşlı birimler yüzeylemektedir. Bu kayaçlar Miyosen öncesi temel ve Miyosen örtü kayaçlarından oluşmaktadır. Temel kayaçları başlıca gri-kahverenkli mikaşist, kuvars-kalkşist-mikaşist, kalkşist- mikaşist kuvarsşist ve granodiyoritlerden oluşur. Bunlar arasında ara seviyeler şeklinde kristalize kireçtaşları ve kuvarsitler ile gri, beyaz ve siyah renkli, orta-kalın tabakalı, kristalize, yer yer de dolomitik kireçtaşları yer alır. Örtü kayaçlarını, Üst Miyosen-Pliyosen yaşlı çakıltaşı, kiltaşı, marn ve kireçtaşları; Pliyosen yaşlı beyaz, gri renkli, orta-kalın tabakalı, gastropod fosilli kireçtaşları; Pliyo-Kuvaterner yaşlı açık kahve, kırmızımsı renkli çamurtaşı, kumtaşı ve konglomeralar ile Kuvaterner yaşlı yamaç molozu, traverten ve alüvyonlar oluşturur. İnönü-Eskişehir Fay Sistemi’nin Sivrihisar-Kayakent kesiminde bulunan çalışma alanında, bölgeyi etkileyen faylar doğrultularına göre KB-GD; K-G; KKD-GGB, i KKB-GGD ve D-B doğrultulu faylar olmak üzere beş ana grupta incelenmiştir. Çalışma alanındaki faylar ve kırık sistemleri türlerine göre gruplandırıldığında KB- gidişli fayların ‘ana fay’ (Y kırıkları), KKD- gidişli fayların ‘zıt yönlü Riedel kırıkları’ (R2), KKB- gidişli faylar ‘eş yönlü Riedel kırıkları’ (R1), K-G gidişli fayların ‘normal faylar’ (NF), D-B gidişli fayların ‘ters faylar’ (TF) ile eşleştiği görülmektedir. Buna göre, kırık sistemlerinin en büyük asal gerilim ekseninin yaklaşık K-G doğrultulu olan sağ yönlü bir makaslama sistemi içinde gelişmiş olduğu düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Orta Anadolu, İnönü-Eskişehir Fay Sistemi, tektonik evrim, güncel tektonik, Sivrihisar, Hamamkarahisar, Günyüzü, Gümüşkonak, Kayakent, Neojen, Kuvaterner, Jeotermal, Polatlı Baseni. Danışman: Prof. Dr. Kadir DİRİK, Hacettepe Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Genel Jeoloji Anabilim Dalı. ii Neogene-Quaternary Tectonics of the Region Between Sivrihisar- Kayakent (Eskişehir) (NW Central Anatolia, Turkey) Selahattin KAHRAMAN ABSTRACT The İnönü-Eskişehir Fault System is one of the most important fault system in Central Anatolia and is composed of series of NW-SE to WNW-ESE trending fault zones, extending from Uludağ (Bursa) in the northwest to Sultanhanı in the southeast. Eskişehir Fault Zone is the western branch of this fault system where Ilıca, Yeniceoba, Cihanbeyli and Sultanhanı fault zones form the eastern branches from Sivrihisar to the east. Geological and structural evolution of the fault system between Sivrihisar (Eskişehir) and Kayakent (Eskişehir) is the main subject of this research. The Paleozoic, Mesozoic and Senozoic rock units crop out in the study area and the surrounding region. These rocks are composed of pre-Miocene basement and Miocene cover rocks. Basement is mainly consists of grey-brownish micaschist, quartz-calcschist- micaschist, calcschist-micaschist, quartzschist and granodiorites. The crystallized limestone, quartzite and grey-white-black coloured, medium-thick beds of crystallized and dolomitic limestones are also located in the basement as interlayers. Cover rocks comprise Late Miocene-Pliocene conglomerate, claystone, marl and limestone; Pliocene white-gray, medium-thick bedded, gastropod bearing limestones; Plio-Quaternary light brown, reddish mudstone, sandstone and conglomerate and Quaternary talus, travertine and alluviums. iii The faults affecting the tectonic structure of the region, which is located in the Sivrihisar-Kayakent segment of the İnönü-Eskişehir Fault System, are group into five categories as NW-SE; N-S; NNE-SSW, NNW-SSE and E-W according to their fault strikes. It is seen that NW- trending faults are the ‘main displacement zone’, NNE- trending faults are ‘antithetic Riedel shears’ (R2), NNW- trending are ‘synthetic Riedel shears’ (R1), N-S- trending faults are ‘normal faults’ and E-W- trending are the reverse faults, when the faults and shear systems are grouped according to their deformation types. Therefore it is thought that the structures of an area depveloped in the dextral shear system, under approximately N-S directed principal stress. Key Words: Central Anatolia tectonic evolution, neotectonic, kinematic analysis, Sivrihisar, Günyüzü, Gümüşkonak, Hamamkarahisar, Kayakent, Neojen, Quvaterner, Geothermal, Polatlı Basin. Advisor: Prof. Dr. Kadir DİRİK, Hacettepe University, Department of Geological Engineering, General Geology Division. iv TEŞEKKÜR Öncelikle beni tez öğrencisi olarak kabul eden, bu konuda çalışmaya yönelten ve çalışmanın her aşamasında yardımlarını esirgemeyen, değerli görüş ve bilgileriyle yönlendiren, değerli tez hocam Prof. Dr. Kadir DİRİK'e (H.Ü., Ankara) teşekkürlerimi sunmayı bir borç bilirim. Tez çalışmalarım esnasında, görev yapmakta olduğum MTA Genel Müdürlüğü’nün imkanlarından yararlandığım için beni destekleyen tüm kurum yetkililerine ve özellikle arazi çalışmalarında ve tez yazım aşamalarında bana yardımlarından dolayı Jeo. Müh. Hakan ÖZKAN’a teşekkür ederim. MTA Genel Müdürlüğü Jeoloji Etütleri Dairesi’nden Jeo. Yük. Müh. Dr. Ayhan ILGAR’a, Jeo. Yük. Müh. Dr. Fatma TOKAY BELİNDİR’e, Deprem Araştırma Genel Müdürlüğünden Jeo. Y. Müh. Vedat ÖZSARAÇ ve Jeo. Y. Müh. Turgay KURU’ya, Son olarak, çalışmanın her aşamasında manevi katkıları ve anlayışları ile bana destek olan eşim ve kızıma, Teşekkürlerimi sunarım. Selahattin KAHRAMAN v İÇİNDEKİLER DİZİNİ Sayfa no ÖZ .................................................................................................................... i ABSTRACT ............................................................................................................ iii TEŞEKKÜR ............................................................................................................ v İÇİNDEKİLER DİZİNİ ............................................................................................. vi ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................. viii EKLER DİZİNİ ........................................................................................................ xi 1. GİRİŞ ..................................................................................................... 1 1.1. Çalışmanın Amacı ............................................................................... 1 1.2. Çalışma Bölgesinin Tanıtılması ........................................................... 1 1.3. Çalışma Yöntemleri ............................................................................. 5 1.3.1. Saha Öncesi Büro Çalışmaları ......................................................... 5 1.3.2. Saha Çalışmaları ............................................................................. 5 1.3.3. Büro Değerlendirme ve Tez Yazımı Çalışmaları .............................. 5 1.4. Önceki Çalışmalar ............................................................................... 6 2. BÖLGESEL JEOLOJİ .......................................................................... 11 2.1. Bölgesel Stratigrafi ............................................................................ 11 2.2. Bölgesel Tektonik .............................................................................. 11 2.2.1. Paleotektonik dönem ..................................................................... 11 2.2.2. Neotektonik dönem ........................................................................ 12 3. STRATİGRAFİ ..................................................................................... 20 3.1. Temel Kayaçlar ................................................................................. 20 3.1.1. Paleozoyik Şist (Pzş) ..................................................................... 22 3.1.2. Paleozoyik kireçtaşları (Pzk) .......................................................... 26 3.1.3. Derinlik Kayaçları ........................................................................... 28 3.2. Örtü Kayaçları ................................................................................... 30 3.2.1. Senozoyik ...................................................................................... 30 3.2.1.1. Üst Miyosen-Pliyosen Birimleri