Anadolu Otoyolu Bolu Tünelinde Litolojik Ve Yapısal Unsurların Dağılımı Distribution of Lithological and Structural Features Along Bolu Tunnel, Anatolian Motorway

Türkiye Jeoloji Bülteni, C.40, Sayı 2,39-48, Ağustos 1997 Geological Bulletin of Turkey, V.40,No.2, 39-48, August 1997

Anadolu otoyolu Bolu tünelinde litolojik ve yapısal unsurların dağılımı Distribution of lithological and structural features along Bolu tunnel, Anatolian motorway

Süleyman DALGIÇ Istanbul Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 34850 Avcılar, İstanbul

Öz

Bolu tüneli yaklaşık 3250 m uzunluğu ile ülkemizin en uzun otoyol tüneli olacaktır. Tünel güzergahı değişik litolojilerden ve doğ- rultu atımlı faylar ile bindirme zonlarından geçmektedir. Anadolu otoyolu Bolu tünelindeki en yaşlı birim, başlıca amfibolit, gnays, metadiyorit, metakuvarsdiyoritten oluşan Prekambriyen öncesi, Yedigöller formasyonudur. Bu birimleri Devoniyen yaşlı kayraktaşı, metakuvarsit ile Çatak kireçtaşı üyesinden oluşan îkizoluk formasyonu tektonik dokanakla üzerlemektedir. Tünel güzergahına yakın alanlarda Üst Kretase kaotik bir topluluk olan Abant karmaşığı ile başlar. Bu topluluk içerisine karmaşıkla yaşıt veya daha genç, El- malık granitoidleri sokulum yapmıştır. Breşik mermer ve kayraktaşından oluşan Atyayla formasyonu Üst Kretase sonunu temsil etmektedir. Bu birimin üzerinde Paleosen-Alt Eosen yaşlı kumlu kireçtaşı ve karbonatlı kumtaşmdan oluşan Bayramışlar formasyonu ile kumlu kireçtaşı, karbonatlı kum taşı, breşik çakıltaşı, kum taşı, silttaşı, kil taşı, marn ve kireçtaşından oluşan Fmdıcak formasyonu bulunmaktadır. Güzergahın en genç birimleri kil, kiltaşı, killi kireçtaşı, jips, marn ardalanması ile temsil edilen Orta-Üst Eosen yaşlı Apalar formasyonu ile tutturulmamış ve/veya tane tutturmalı çökellerden oluşan, Pliyosen yaşlı Asarsuyu formasyonudur. Bu birimler Üst Kretase'den başlayarak Üst Miyosen'e kadar K-G yönlü sıkıştırma kuvvetleri ile itilerek üst üste yığılmışlardır. Bu sıkıştırma rejimi Üst Miyosen'den sonra değişmiş ve tünel güzergalımı da içine alan bölgede Kuzey Anadolu fay zonu ile ilişkili doğrultu atım- lı faylar gelişmiştir.

Anahtar Sözcükler: Bolu, Otoyol, Tünel, Litolojik karmaşık, Yapısal jeoloji.

Abstract

The Bolu tunnel, with a lenght 3250 m is going to be the longest one among the others in Turkish motorway project. The tunnel alignment passes through various lithological unit and zones of strike-slip and thrust faults. The oldest unit of the Bolu tunnel of the Anatolian motorway is the Yedigöller formation of Precambrian age composed mainly ofamphibolite, gneiss, metadiorite andmeto- quartzdiorite. Tectonically overlying this unit is the Îkizoluk formation, comprizing ofpyhllite, shale, quartzite and the Çatak limestone member. Upper Cretaceous is represented by a chaotic assemblage, called the Abant complex. Elmalık granitoids have intruded into this assemblage in the upper or later. The end of Upper Cretaceous is represented by brecciated marbles and slates of the At- yayla formation. It is overlain by Bayramışlar formation of Paleocene-Lower Eocene, which consists of sandy limestone, calcareous sandstone and breccia. The Findicak formation is represented by sandstone, siltstone, clay stone, marl and limestone. The youngest units of the alignment of the Bolu tunnel are the Apalar formation of Middle-Upper Eocene, which is represented by alternation of clay, claystone, clayey limestone, gypsium and marl and the Asarsuyu formation consisting of unconsolidated sediments of Pliocene. These units were piled up within a N-S compressional regime during Late Cretaceous. In Upper Miocene epoch tlie prevailing compressional regime has changed into which, has created when the North Anatolian Fault Zone, characterized by strike-slip faults. Key Words: Bolu, Motorway, Tunnel, Lithological complex, Structural geology.

39 DALGIÇ

GİRİŞ tagranitler; kuvars, plajiyoklas, ortoklas, hornblend, bi- Transit Avrupa otoyolu güzergahı üzerinde yapımı yotit, mikroklin, epidot, klorit ve opak mineral topluluk- sürdürülen Bolu tüneli, büyük ölçekli mühendislik yapı- larını içerir. Bazı ince kesitlerde hornblendlerin epidot, larından birini oluşturmaktadır (Şekil 1). Bolu tüneli, üç muskovit ve biyotite geri dönüştüğü gözlenmektedir. şeritli ikiz tünel olarak tasarlanmıştır. Tünelin yaklaşık İnceleme alanında Yedigöller formasyonunun tabanı uzunluğu sağ tüp için 3236 m ve sol tüp için 3287 met- gözlenememektedir. Formasyonun üst dokanağı tünel redir. ekseninde Devoniyen yaşlı şeyi, fîllit, kayraktaşı ve Tünel güzergahının jeolojisini ortaya koymak ama- kristalize kireçtaşları ile (İkizoluk formasyonu) tektonik cıyla yapılan bu çalışmada, öncelikle tektonik usnurlann dokanaklıdır. Bölgede çalışma yapan araştırmacılar denetiminde mostra dağılımı veren bölgenin, istif sel ko- (Blumenthal 1948; Ketin 1967; Canik 1980; Kaya ve numu incelenmiştir. Daha sonra çalışma alanındaki ya- Dizer 1984; Aydın vd., 1987; Cerit 1990; Dalgıç 1994) pısal unsurların konum ve mühendislik özellikleri, yü- arasında birimin bölgedeki temeli oluşturduğu ve Pre- zey jeolojisi çalışmalarına ek olarak 34 araştırma sonda- kambriyen yaşta olabileceği konusunda görüş birliği bu- jı ve 15 araştırma çukuru verileri ile birlikte araştırılmış- lunmaktadır (Şekil 3,4). tır. Bölgesel metamorfîzma ve daha sonra bunu izleyen genç bir kataklastik ve retrograd metamorfîzma Yedi- TÜNEL GÜZERGAHINDAKÎ JEOLOJİK göller formasyonunu etkilemiş görülmektedir. Bölgesel BİRİMLER metamorfîzma derecesi başlıca kuvars+hornblend+plaji- Bolu tünelinin en yaşlı ve temel birimini, Yedigöller yoklas, hornblend+kuvars+plajiyoklas+biyotit+epidot formasyonu oluşturur. Bu birimin üzerinde Devoniyen mineral parajenezleri ile temsil edilmektedir. Mineral yaşlı istif ile örtü kayaları yer almaktadır. Bu birimler parajenezi, amfibolit fasiyesine karşılık gelmektedir. Üst Kretase'den sonraki dönemlerde devam eden K-G Bölgesel metamorfızmadan etkilenmiş olan Yedigöller yönlü sıkıştırma kuvvetleri içinde yer yer itilerek yöreye formasyonunun, fay zonları yakınlarında kataklastik uyumlu nitelik kazanmışlardır (Şekil 2). metamorfîzmanın etkilerini de taşıdığı görülmektedir. Yedigöller formasyonu (PYZ) Birimdeki kataklastik kayaların tanınmasında dokusal farklılık, ayrışma derecesi, fay zonları ve ince kesitler - Asarsuyu tarafından girişte tünel güzergahının yak- deki kataklastik doku gibi unsurlar yardımcı olmuştur. laşık 750 m'lik ilk kesiminde amfibolit, amfibolgnays, Higgings (1971), Sibson (1977), Takagi (1986), Schmid metadiyorit ve metagranitten oluşan Yedigöller formas- ve Handy, (1991) gibi araştırıcıların tanımlarına göre, yonu yüzeylemektedir. Birimde egemen olan litolojiler Yedigöller formasyonunda fiziksel özelliklerinden dola- amfîbolitler ve metagranitlerdir. Bu birimleri kesen çe- yı daha çok birincil kohezyonlu milonitik kayalar bulun- şitli kalınlıkta aplit, andezit ve diyabaz day klan ile ku- maktadır. Kayalarda mekanik ufalanma ve rekristalizas- vars damarları bulunmaktadır. Bu litolojilerin bir kısmı, yonun yanı sıra epidotlaşma ve kloritleşme yaygındır. bölgedeki paleotektonik ve neotektonik hareketler ile Kuzey Anadolu fay zonunda ufalanma-kırıklanma nede- ileri derecede kataklastik deformasyona uğramışlardır. niyle biçim değişim ddğal olarak artmıştır. Amfîbolitler,. tünel güzergahında metagranitlerle birlikte yer alır ve başlıca hornnblend, plajiyoklas, klorit, al- İkizoluk formasyonu (Di) kali felspat, epidot ve opak minerallerden oluşur. Me- İkizoluk formasyonun fîllit» kayraktaşı, kalkşist, şeyi, kil taşı ve silttaşı ile Çatak kireç taşlarına ait litolojiler tünel kotunda yer almaktadır (Şekil 3, 4). Fillit ve kayraktaşmda kuvars, klorit, plajiyoklas, kalsit ve opak mineraller izlenmektedir. Kuvarsitler ise çoğunlukla kuvars, alkali feldspat, opak mineraller ile ikincil kalsit dolguları bulundurmaktadır. îstifin alt kesimlerinde, metamorfîzmanın arttığı kesimlerde serizit kuvars şist gibi düşük derecede metamorfik kayalar bulunmaktadır.

Şekil 2. Tünel güzergahının genelleştirilmiş tektonostratig- rafi sütun kesiti.

Figure 2. Generalized tectonostratigraphic columnar section of the tunnel route.

40 ANADOLU OTOYOLU BOLU TÜNELİ

41 DALGIÇ

Şekil 3. Anadolu otoyolu Bolu tüneli geçişinin jeoloji haritası. 1) Tünel ekseni, 2) Duraylı heyelan, 3) Aktif heyelan, 4) Ye- ri yaklaşık bindirme, 5) örtülü doğrultu atımlı fay, 6) Olası doğrultu atımlı fay, 7) Doğrultu atımlı fay, 8) Formasyon sı- nın 9) Yedigöller fin., 10) ikizoluk fin., 11) İkizoluk formasyonun Çatak üyesi., 12) Elmalık granitoyidi, 13) Atyayla fin., 14) Bayramışlar fm., 15) Fmdıcak fin., 16) Apalar fm., 17) Asarsuyu fm., 18) Alüvyon 19) Araştırma sondajı.

Figure 3. Geological map of the Bolu tunnel route of the Ana- tolian motorway. 1) Tunnel alignment; 2) Stablized landslide, 3) Active landslide, 4) Probable thrust, 5) Concealed strike slip fault, 6) Pro- bable strike slip fault, 7) Strike slip fault, 8) Formation boun- dary 9) Yedigöller fin., 10) İkizoluk fin., 11) Çatak number of İkizoluk fin., 12) Elmalık granitoyid, 13) Atyayla fin., 14) Bay- ramışlar fin., 15) Findicakfin., 16) Apalar fin., 17) Asarsuyu fin., 18) Alluvium, 19) Borehole.

Tünel güzergahında ikizoluk formasyonunun alt ve üst birimlerle birincil ilişkiler yerini tektonik ilişkilere bırakmıştır. İstif kendi içerisinde de ekaylanmıştır. Bu nedenle istifin gerçek birincil kalınlığı belli değildir. Abdüsselamoğlu (1959), benzeri istife, rekristalize ki- reçtaşı ve kayraktaşmdan derlediği fosillerle Devoniyen yaşını vermiştir. Gözübol (1978), Canik (1980), Yılmaz vd., (1981), Aktimur vd., (1983), Aydın vd., (1987), Ce- rit (1990), bu çalışmada Çatak üyesi olarak tanıtılan birimde benzer fosiller bularak Orta Devoniyen yaşını saptamışlardır. Araştırmacılar, stratigrafık ilişkileri ne- Istif üst kesimlere doğru, metamorfızmanın giderek aza- deniyle fıllit, sleyt ve kuvarsitleri de Alt Devoniyen yaş- lan kesimlerinde şeyi, kiltaşı, sil t aşı ve ince taneli kum- lı kabul etmişlerdir. taşı, ardalanması içerir. İstif içerisinde değişik kalınlıkta İkizoluk formasyonu litolojik özelliklerine göre sığ andezitik dayklar da yeralmaktadır. İkizoluk formasyo- denizel bir ortamda çökelmiş olmalıdır. Formasyonun nunda, bindirme ve doğrultu atımlı fay zonları yakınla- üst seviyelerine doğru birincil dolomitlerin artması orta- rında yaygın olarak kataklastik ve milonitik kayalar bu- mın giderek daha sığlaştığım ve kaynak bölgeden kırın- lunmaktadır. Çatak kireçtaşı üyesine ait kayaçlar etkin tılı malzeme gelişinin azaldığını göstermektedir (Cerit, tektonik hareketlere bağlı olarak yukarıda değinilen bi- 1990). İkizoluk formasyonunun çökelimini izleyen dö- rimlerle girik ya da arakatkılı görünümdedir. nemden Üst Kretase sonuna kadar çökellerle örtülme- mesi ise bölgede bu istifin hep pozitif bir alan olarak Çatak kireçtaşı üyesi (Diç) kaldığını veya istifin çökellerle örtüldüğünü, fakat Üst Tünel güzergahında Taşlıburun tepede, D-B doğrul- Kretase'den önce yükselerek hızlı bir aşınmaya uğradı- tulu elips şekilli mostraları bulunmaktadır (Şekil 3, 4). ğını göstermektedir. Başlıca kayaç türleri gri ve siyah, breşik, kaim katman- İkizoluk formasyonundaki bölgesel metamorfizma lı, kristalize kireçtaşları ve dolomitik kireçtaşlarıdır. etkisi mineral gelişimi açısından değerlendirildiğinde, Kristalize kireçtaşları milonitik dokuludur, kalsit, kavkı yeşilşist fasiyesinin koşullarını aşmadığı anlaşılmakta- parçalan, az miktarlarda serisit, klorit, yer yer kuvars ve dır. Tane büyümesi kayraktaşı, fillit, şist geçişi evresini opak mineral içermektedir. Dolomitik kireçtaşlarında geçmemiş ve mineral uzaması bazı örneklerde tanınabi- kalsit, dolomit, az miktarda serisit, klorit ve çok az ku- lir boya ulaşmıştır (Yılmaz vd., 1981). İkizoluk formas- vars bulunmaktadır. yonunda kataklastik deformasyonun etkisi de çok yay-

42 ANADOLU OTOYOLU BOLU TÜNELİ gındır. Yedigöller formasyonunda kataklastik metamor- Atyayla formasyonu (Kat) fızma sonucu kayanın elastik olmasından dolayı birincil Bu formasyon, başlıca breşik mermer çakıllı dokusu kohezyonlu kayalar gelişirken, İkizoluk formasyonu da- metamorfik olmayan çakıltaşından oluşur. Tünel güzer- ha kırılgan olduğundan Higgins (1971) sınıflamasına gahında yeraltı araştırma yöntemleri ile iki alanda varlı- göre fay breşi ve fay kili gibi ilk kohezyonsuz kataklas- ğı saptanmıştır (Şekil 3, 4). Birimin ilk varlığı Atyayla tik kayalar oluşmuştur. sırtında D-B doğrultum, 100-120 m genişliğinde, 1000- Abani karmaşığı (Ka) 1250 m uzunluğunda, İkizoluk formasyonu arasında tektonik dokanakla yer alır. Paleozoyik istifi ile ilişkili, birbirinden farklı kayala- Birimin tünel güzergahındaki diğer varlığı, Elmalık rı bünyesinde tektonik bir karışım halinde bulunduran köyünün kuzeyinde yeralmaktadır. Ancak, birim bu bir karmaşıktır (Gözübol, 1978). Abant karmaşığının alanda yüzeylenmez, başka birimlerce tektonik olarak başlıca kaya birimleri kayraktaşı, fillit, rekristalize ki- üzerlenmektedir. Araştırma sondaj verilerine göre alt sı- reçtaşı, pelajik kireçtaşları, kalkşist, kuvarsit ve mermer nın da tektonik dokanaklıdır. bloklarıdır. Bu karmaşık topluluk tünel güzergahının Birimdeki ana kayaç türleri, beyaz-pembe breşik güneyinde yeralan Elmalık köyü dolaylarında granit so- mermer çakıllarından oluşmuş çakıltaşlan ile kiltaşlan kulumları tarafından kesilmiştir. Abant karmaşığı most- ve bunları kesen birkaç metre kalınlığında andezit dayk- raları ise tünel güzergahı üzerinde bulunmamaktadır. lanndan oluşur. Breşik mermer çakıllarında (tektonik Elmalık granitoyidi (Ke) breş) kalsit, çok az miktarda kuvars ve metamorfik kaya kırıntıları bulunmaktadır. Kalsit minerallerinde oluşan Elmalık granitoyidi tünel ekseninde iki alanda bu- şiddetli kataklastik metamorfizma sonucu ikiz lamelle- lunmaktadır (Şekil 4). Bu alanlardaki Elmalık granito- rinde bükülmeler ve ikincil kalsit damarları izlenir. yidine ait birimlerin paleotopoğrafyası yaklaşık tünel Atyayla formasyonu; İkizoluk formasyonu, Fındıcak eksenine yaklaşık paralel konumdadır. formasyonu ve Apalar formasyonu ile tektonik doka- Tünel güzergahının güney batısındaki Elmalık Köyü naklıdır. Bu nedenle, stratigrafik olarak bir yaş vermek dolaylarında sarımsı kahverengi, çok fazla ayrışmış, az mümkün değildir. Aynca, istif içerisinde fosil bulgusu sert, paralanmış granitlerde başlıca kuvars, plajiyoklas, da yoktur. alkali feldspat, homblend ve biyotit mineralleri egemen- Breşik mermerlere kaynaklık eden kayalara araştırı- dir. Minerallerin hemen hepsinde ayrışma ve kataklastik cılar değişik yaş konaklan vermişlerdir. Blumenthal deformasyonun izleri görülmektedir. Granit akma düz- (1948), mermerleri Triyas yaşlı olarak belirtmiştir. Ab- lem ve çizgileri içermez. Bu özellikleriyle daha çok int- düsselamoğlu (1959), gnays ile amfibollü şistin üzerine rüzif nitelikler gösterir. Diğer mostralarda granit intrüz- gelen mermerleri şistlerle birlikte Devoniyen öncesi olarak incelemiştir. Canik (1980), Çalça formasyonu olarak yonu, yerleşimi sırasında yöre kayaları çok fazla defor- tanıttığı dolomitli mermerlerin Prekambriyen yaşta ola- masyona uğratmamıştır. Bu mostralarda sadece yerel bileceğini belirtmiştir. Cerit (1990), mermerleri Pre- kontakt metamorfizmanın izleri görülür. Granit yerleş- kambriyen yaşlı Karadere metamorfitleri olarak adlan- meleri kısmen de süreksizlik zonlan boyunca gelişmiştir. dırdığı birim içerisinde tanıtmıştır. Bu veriler Atyayla Granitoyidi erin yaşı, Dokurcun-Abant yöresinde De- formasyonuna kaynaklık eden birimlerin daha çok Pale- voniyen'den genç olarak belirlenmiştir (Abdüsselamoğ- ozoyik yaşlı olabileceğini göstermektedir. Birimin çö- lu, 1959). Kuzey Anadolu Fay zonunun güneyinde ise kelme yaşının ise çakıltaşı matriksinin metamorfik ol- Devoniyen'den yaşlı olduğu saptanmıştır (Gözübol, mayışı nedeniyle, Üst Kretasedeki ilk transgresyon ile 1978). Kuzey Anadolu Fay zonunun kuzeyinde Abant ilgili olacağı varsayılabilir. karmaşığım kestiğinden Üst Kretase'den genç olduğu Bayramışlar formasyonu (Kb) düşünülmektedir (Yılmaz vd., 1981). Canik (1980), Bo- Bayramışlar formasyonunun kumlu kireçtaşı ve kar- lu kuzeyinde yer alan granitoyidleri Prekambriyen; Ak- bonatlı kumtaşı mostralan tünel güzergahı boyunca göz- timur ve Algan (1983), Bolu yakın kuzeyinde yeralan lenirken tünel kotuna kadar sürekliliği yoktur (Şekil 3, granitik kayaçlan genelde Paleozoyik ve Cerit (1990), 4). Bunun nedeni Bayramışlar formasyonun alt dokana- Üst Paleozoyik yaşlarında değerlendirmişlerdir. İncele- ğının tünel kotuna yakın yerde bir bindirme fayı ile sı- me alam dolayında yeralan granitoyidler ise Abant kar- nırlandırılmış olmasıdır. Tünel güzergahındaki Taşhbu- maşığı olarak tanımlanan birimi kestiğinden Üst Kreta- run güneyinde, dokanak ilişkileri faylarla sınırlandırıl- se veya daha genç yaşta olabileceği kabul edilmiştir mış ve uzun ekseni 1500 m, kısa ekseni 100 m olan bir (Gözübol 1978). alanda yüzeylenmektedir.

43 DALGIÇ

44 ANADOLU OTOYOLU BOLU TÜNELİ

Birimde egemen litoloji sarımsı, kumlu kireçtaşları reçtaşına geçişler de gözlenmektedir. Kataklastik meta- ile ardalanmalı karbonatlı kumtaşlarıdır. Kumlu kireç - morfîzmanm yoğun olduğu yerlerde, İkizoluk formas- taşlannda kuvars+felspat ve intraklast parçaları sparitik yonun fıllit ve kayraktaşları ile benzerlik gösterir. matriks içerisinde yeralırlar. Karbonatlı kumtaşlan da Benzer fasiyesteki birimleri, Abdüsselamoğlu kalsit, kuvars, muskovit ve opak mineraller içermekte- (1959) Kretase flişi, Gözübol (1978) ile Yılmaz vd., dir. Çatlaklar ikincil kalsit damarları ile doldurulmuştur. (1981) Gök veren formasyonu, Görmüş (1980) Sarıkaya Birim çalışma alanında sınırlı mostralara sahiptir. formasyonu, Aydın vd., (1987) Akveren formasyonu Buna karşın, Canik (1980)'in adlandırdığı Bayramışlar olarak adlandırmıştır. Birime Görmüş (1980) Üst Kreta- formasyonuna eşdeğer tutulmasına, çökelme ortamı ve se-Paleosen ve kısmen Alt Eosen, Canik (1980) Pale- bulundukları yaş konakları gibi kriterler yardımcı ol- osen, Abdüsselamoğlu (1959) Üst Kretase, Gözübol muştur. Ayrıca, Canik (1980), Bayramışlar formasyonu- (1978) ve Yılmaz vd., (1981) Eosen yaşlarını vermiştir. na ait taban çakıltaşlarının, İkizoluk formasyonu üzerin- Bu çalışmada da araştırıcıların saptadıkları Üst Kretase- de açısal uyumsuzlukla bulunduğunu ve saptadığı fosil- Paleosen, kısmen Alt Eosen yaşı kabul edilmiştir. lerle bu birimin Üst Kretase yaşlı olduğunu ileri sürmek- Fmdıcak formasyonun egemen litolojisini oluşturan tedir. Bayramışlar formasyonuna ait birimler, Görmüş kumtaşlarmda, derecelenme, ince tabakalanma ve çap- (1980) ve Cerit (1990), tarafından Hızardere formasyo- raz tabakalanmaya sık rastlanılır. Yalnız, bu tür tortul nu olarak tanımlanmıştır. Aktimur ve Algan (1983), ta- yapıların, şiddetli tektonizmadan etkilenmiş olması ne- rafından kireçtaşı, kumtaşı, kiltaşı, çakıltaşı ardalanması deniyle izlenmesi güçtür. Buna karşın, Fındıcak formas- olarak tanıtılan ve Üst Kretase-Paleosen yaşlı olarak ta- yonun tektonotortul bir ortamda çökeldiği söylenebilir. nımlanan birim, çalışma alanında kısmen Bayramışlar Apalar formasyonu (Ta) formasyonu, kısmen de Fmdıcak formasyonuna karşılık gelmektedir. Aydın vd., (1987), tarafından, Bayramışlar Apalar formasyonun kiltaşı, silttaşı, kil, silt ardalan- formasyonun eşdeğeri olan birimler, Üst Kretase-Pale- malı ve üst kesimlere doğru jips arakatkılı düzeyleri, tü- osen yaşlı Akveren formasyonu olarak tanımlanmıştır. nel kotunda değişik kesimler de bulunmaktadır (Şekil 3, Bayramışlar formasyonunun alt ve üst dokanak iliş- 4). Elmalık tarafından girişte, Elmalık granitoyidinin kileri bölgedeki etkin tektonizma sonucunda kaybol- üzerinde yeralmaktadır. Tünel kotunda görüleceği bö- muştur. Birimin kalınlığı, bu nedenle kesin olarak belir- lüm Taşlıburun Tepe'nin güneyindedir. Apalar formas- lenememiştir. Cerit (1990)'a göre ve birimin egemen ka- yonu tünel ekseninde yanal ve düşey yönde sık sık fasi- ya türleri gözönünde bulundurulduğunda çökelim orta- yes değişiklikleri sunmaktadır. Bu nedenle istifte düzen- mının sığ denizel olabileceği anlaşılmaktadır. li bir ardalanma izlenemez. Bununla birlikte kırmızı kil, kiltaşı, marn ve jips birimin ana bileşenleridir. İstif içe- Fmdıcak formasyonu (Ktf) risinde Fmdıcak, Bayramışlar ve İkizoluk formasyonla- Fmdıcak formasyonuna ait breşik kireçtaşı, kumtaşı, rına ait blok boyutunda çeşitli kütleler bulunmaktadır. silttaşı, kiltaşı, marn ve kireçtaşlan, tünel ekseninde ye- Bu litolojileri kesen çok sayıda volkanik sokulumlar ralmaktadır (Şekil 3,4). Fmdıcak formasyonun tünel gü- gözlenmektedir. Apalar formasyonun mostraları çalışma alanında çoğunlukla tektonik sınırlarla belirlendiği için zergahında, yüzeyde geniş ölçüde mostraları bulunmak- brime ait belirgin bir kalınlık verilemez. Birim tünel gü- la birlikte, tektonik dokanakla diğer birimler üzerinde zergahında Fmdıcak formasyonu ile tektonik dokanaklı- yer aldığından araştırma sondaj verilerine göre tünel ko- dır. Çalışma alanına yakın alanlarda Fındıcak formasyo- tuna kadar inmemektedir. Formasyon tünel kotunda, nu üzerine kuşkulu uyumsuzlukla gelmektedir (Canik, tektonizmadan aşın derecede etkilenmiş killi silt matriks 1980). Apalar formasyonu yer yer Pliyosen yaşlı Asar- içerisinde çoğunluğu kireçtaşından oluşan değişik bo- suyu formasyonu ve güncel çökeller ile örtülüdür. yutlarda bloklar şeklinde yeralmaktadır. Canik (1980), Apalar formasyonu olarak tanıttığı bi- Kireçtaşlarında kalsit, kuvars, az oranda muskovit, rimi iki üyeye ayarlayarak incelemiştir, Evri kumlu ki- klorit ince taneli matriks içerisinde yeralır. Üstte bulu- reçtaşı üyesi olarak tanıttığı istifte bulduğu fosillerle bi- nan karbonatlı kumtaşlarmda kalsit, kuvars ve plajiyok- rime Alt Eosen yaşını vermiştir. Bu çalışmada Apalar las egemendir. Karbonat oranının artması ile marn ve ki- formasyonu olarak tanıtılan üyenin de Orta Eosen-Üst Eosen yaşında olduğunu belirtmiştir. Görmüş (1980) ta- rafından Yığılca yöresinde tanımlanan Alaptur formas- Şekil 4. Anadolu otoyolu Bolu tüneli güzergahının jeoloji kesiti. yonu yaş olarak Apalar formasyonuna karşılık gelmek- Figure 4, Geological profile of the Bolu tunnel aligment of the tedir. Benzer birimler Aydın vd., (1987) tarafından, Bo- Anatolian motorway. lu yöresinde, Eosen yaşlı Tokmaklar formasyonu olarak

45 DALGIÇ tanımlanmıştır. Cent (1990) benzer fasiyesteki birimi Bindirmeler ve doğrultu atımlı faylar Çukurca formasyonu olarak adlandırmış, yaşını da Tünel güzergahındaki bindirmeler ve Kuzey Anado- derlediği fosillere göre Orta-Üst Eosen olarak belirlemiştir. lu Fayı ile ilişkili yanal aümlı faylar, ana tektonik unsur- Apalar formasyonu Orta Eosen'de derinleşen bir çö- lardır. Jeolojik evrim modeli içerisinde bindirmeler, Üst kelme ortamında oluşmuştur. Üst Eosen'de bu ortam gi- Kretase sonrasında bölgenin sıkıştırma rejiminin etkisi derek sığlaşmış jips ve jipsli seviyelerin çökelmesine altına girmesiyle güneyden kuzeye itilmeler ile ekaylı uygun koşullar yaratmıştır. yapı gelmiştir. Bu olay Üst Miyosen'e kadar devam et- miştir (Yılmaz vd., 1981). Üst Miyosen'den günümüze Asarsuyu formasyonu (Tas) kadar geçen dönemde ise, Kuzey Anadolu fay zonu ile Killi silt, kumlu silt, bloklu çakıllı kum ardalanma- ilgili yanal atımlı faylar ve bu faylarla ilgili yapı unsur- sından oluşan bu birim, Kuvaterner çökellerinden ayırt- ları gelişmiştir (Şekil 2, 3,4). Bölgede ve inceleme ala- lanmıştır. Tünelin Asarsuyu girişinde yüzeylenmektedir nında paleotektonik yapıların izleri, iyi korunmuş ana (Şekil 3 ve 4). Bu mostraların bir kısmı şev kazısı sıra- bindirmeler dışında Kuzey Anadolu Fay zonunun gelişi- sında kaldırılmıştır. Asarsuyu formasyonunun alt kesim- mine neden olan jeolojik devinimler ile büyük ölçüde si- lerinde, bloklu çakıllı düzeyler bulunur. İstifin bazı ke- linmiştir. Neotektonik dönem ile ilişkili yapılar daha simleri ise daha ince kırıntılı çökeller ile başlamaktadır. egemendir. Asarsuyu formasyonun egemen litolojisini çapraz kat- Tünel güzergahında 34 tane araştırma sondajının 26 manlı kumlu silt, kumlu killi silt, siltli kil gibi düzeyler tanesinde bindirme ve fay zonu kesilmiştir. Bu zonlann oluşturur. Asarsuyu tarafından girişte birimin korunmuş kalınlığı tüneldeki karotlu sondajın yaklaşık % 50'sini kalınlığı 30 m'dir. Birim, tünelinin kuzeyden girişi do- oluşturmaktadır. Tünel güzergahındaki araştırma son- laylarında Yedigöller formasyonu üzerinde uyumsuz dajlarında, İkizoluk ve Apalar formasyonlarında ezik zonlann daha yoğun olduğu izlenmiştir. Yedigöller for- olarak yeralmaktadır. Asarsuyu formasyonu tünelin El- masyonunda diğer formasyonlara kıyasla daha az ölçü- malık Köyü çıkışı dolaylarında Fmdıcak ve Apalar for- de ezik zon vardır. masyonu üzerinde uyumsuz olarak görülür. Benzer fasi- Tünel güzergahındaki bindirmeler yaklaşık D-B yesteki çökel birimlerinin yaşını Abdüsselamoğlu doğrultulu ve güneye eğilimlidirler. Bindirme düzlemle- (1959), Gözübol (1978), Aydın vd. (1987), Canik ri yer yer Kuzey Anadolu Fay zonuna ait faylar tarafın- (1980) buldukları fosillere göre Pliyosen olarak belirt- dan kesilerek yatayda 30-40 m.'lik atımlar kazanmıştır. mişlerdir. Siltli kil matriks içerisindeki organik malze- Tünel güzergahındaki en önemli bindirme düzlemi melerden palinolojik araştırmalar (Astaldi rap. no 2014, Asarsuyu girişinden yaklaşık 700 m. sonra görülür. Bu- 1990) yapılmış ve biriminin yaşının en az 2 milyon yıl radaki bindirme düzleminde İkizoluk formasyonunda olduğu bulunmuştur. Stratigrafik konumu, çalışma alanı yaklaşık 100 m kalınlığında fay kili ve breşi bulunmak- çevresinde yaş verilmiş olan benzer fasiyesteki litoloji- tadır. Bindirme düzleminin altında bulunan Yedigöller ler ve palinolojik yaş verilerine göre, Asarsuyu formas- formasyonunda ise, kayanın fiziksel özelliklerinden do- yonun yaşı Pliyosen olarak kabul edilmiştir. Asarsuyu layı milonitik ezik zonlar 15-20 m. ile sınırlı kalmıştır. formasyonu, Kuzey Anadolu Fay zonu tarafından denet- Tünel güzergahındaki diğer bir bindirme düzlemi El- lenen havzalarda çökelmiştir. Çökelme ortamı, büyük malık tünel girişinin kuzeyinde izlenir. Burada, Fmdıcak olasılıkla tünel güzergahı yakınlarındaki Asarsuyu vadi- formasyonu, Apalar formasyonu üzerine itilmiştir. Bin- sinin kuzey yamaçlarındaki neotektonizmaya bağlı ola- dirme düzlemine ait veriler yüzeyde izlenememekte rak gelişen kaymanın, vadi içini kapatması ile oluşmuştur. olup, sınırlan araştırma sondajı verilerine göre çizilmiş- tir. Elmalık bindirmesi de Kuzey Anadolu Fay zonun- TÜNEL GÜZERGAHINDA YAPISAL dan etkilenmiş ve bindirme düzlemi yatayda yaklaşık UNSURLAR 100 m'lik atımlar kazanmıştır. Ketin (1966), tarafından Tontidler', Şengör ve Yıl- Fayların oluşum mekanizması maz (1981), tarafından 'Batı Pontidler' olarak tanımla- Tünel güzergahındaki Kuzey Anadolu fay zonunda nan kuşaklar içerisindeki tünel güzergahında, paleotek- gelişen fayların oluşum sırasını açıklayabilmek için sa- tonik döneme ait bindirmeler ve neotektonik döneme ait ha verileri ve Wilcox vd., (1973); Christie ve Biddle Kuzey Anadolu Fayı başlıca jeolojik yapılardır. Bu ya- (1985) tarafından uygulanan kil model çalışmaları kulla- pılar, jeolojik evrim ile sistemli bir şekilde deneştirile- nılmıştır (Şekil 5). Doğrultu atımlı sağ yönlü kil model rek, bölgenin tektonik rejimi hakkında yorumlar yapıla- deneylerinde, dorukların yaklaşık birbirine paralel ve bilmektedir (Gözübol, 1986). çevresinde yer aldıkları ana fay ile yaklaşık 45° açılar

46 ANADOLU OTOYOLU BOLU TÜNELİ

ve kayraktaşı ile temsil edilen Atyayla formasyonu izlemektedir. Tünelin sonraki bölümlerinde kumlu kireçta- şı, karbonatlı kumtaşı, breşik çakıltaşı, kumtaşı, silttaşı, kiltaşı, marn ve kireçtaşından oluşan Fındıcak formasyonu saptanmıştır. Tünelin Elmalık çıkışına doğru ise tekrar Apalar formasyonu, Elmalık granitoyidi ve Fındı- cak formasyonu ile karşılaşılmaktadır. Tünel güzergahında bulunan kaya birimleri Üst Kre- tase'den başlayarak K-G yönlü sıkıştırma gerilmeleri rejimi içinde itilerek üst üstte yığılmışlardır. Bu rejim Üst Şekil 5. Sağ yanal doğrultu atımlı faylar için gerilme elipsi Miyosen'den sonra değişerek tünel güzergahını da içine (Christie ve Biddle, 1985). alan bölgede Kuzey Anadolu Fay zonu ile ilişkili doğ- Figure 5. Strain ellipsoid for right-lateral strike-slip faults rultu atımlı faylar gelişmiştir. Tünel duraylılığını da bin- (Christie and Biddle, 1985). dirme düzlemleri, D-B doğrultulu yanal atımü faylar, bu faylara bağlı olarak gelişen KD-GB veya KB-GD faylar sunduğu görülmektedir. İnceleme alanındaki doruklarda etkileyecektir. kil model deneylerinde olduğu gibi sağa yönelimlidir. KATKI BELİRTME Dolayısıyla inceleme alanındaki bu sırtlar doğrultu Yazar, bu makalenin hazırlanmasına imkan olanak Gümü- atımlı sağ yönlü fayları işaret etmektedir. şova-Gerede otoyolundaki ana yüklenici kuruluş Astaldi SPA İnceleme alanında bulunan ana faya uyumsuz ve ve kontrol firması Yüksel-Rendel'e teşekkürlerini sunar. uyumlu faylar, kil model çalışma incelemelerinde oldu- ğu gibi, birbirleriyle kesişmekte ve ikiz kırık setleri DEĞİNİLEN BELGELER oluşturmaktadır. Bindirme fayları Kuzey Anadolu Fayı Abdüsselamoğlu, Ş., 1959, Almacıkdağı ile Mudurnu ve Göy- ve yardımcı fayları tarafından kesilmektedir. Kuzey nük civarının jeolojisi; İÜ Fen Fak. Monografileri sayı: 14. Anadolu Fayı ana fay olarak güncelliğini korurken yar- Aktimur, T., Algan, Ü., Ateş, Ş., Oral, A., 1983, Bolu ve yakın dımcı faylarda jeoenerjiyi kırmak üzere gelişimlerini çevresinin yerbilim sorunları ve çözümleri: M.T.A. Rap. sürdürmektedir. no: 7387 (yayınlanmamış). Doğrultu atımlı faylarla ilgili kil model incelemele- Astaldi rap. no: 2014,1990, Geological report; Preliminary de- i rinde gelişen üçüncü yapı, normal faylardır. Bu faylar, sign. Anatolian Morotway Gümüşova-Gerede Street» No aralı-aşmalı kıvrımları dik şekilde kesmekte ve antitetik 2,96s. faylarla sintetik faylar arasındaki dar açı ortayına yakla- Aydın, M., Serdar, S., Şahintürk, ö., Yazman, M., Çokuğraş, şık paralel uzanmaktadır. İnceleme alanı çevresindeki R., Demir, O. ve Özçelik, Y., 1987, Çamdağ (Sakarya) fayların bir kısmında düşey atım, kil model incelemele- Sünnicedağ (Bolu) yöresinin jeolojisi TJK Bülteni, 30,1-14. rinde tanımlanan normal faya çok yakın benzerlikler Blumenthal, M., 1948, Bolu civan ile Aşağı Kızılırmak Mec- göstermektedir. rası arasındaki kuzey Anadolu silsilelerinin jeolojisi: : Kil model incelemelerinde, doğrultu atımlı ana fay, MTA yayınları no: 13,265s. deformasyonun son evresinde oluşmaktadır. Ana fayı Canik, B., 1980, Bolu sıcak su kaynaklarının hidrojeoloji ince- oluşturmak için kilin yenilme işlemi, doğrultu atım zonu lemesi: Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi yayınlan no: 1,74s. boyunca çeşitli noktalardan başlamaktadır. Ana zon bo- Christie-Blick, N. ve Biddle, K.T., 1985, Deformation and ba- yunca oluşan yenilmeler, karmaşık görünümde birleşe- sin formation along strike-slip faults: Soc. Econ. Paleont. rek büyük ölçekli doğrultu atım fay zonlan için tipik and Min. Spec. Publ. No: 37, p: 1-34. olan örgülü fay örneklerini yaratırlar. Cent, O., 1990, Bolu masifinin jeolojik vejeoteknik incelemesi, Doktora tezi, HÜ Fen Bil. Ens., Ankara, 217 s. (yayın- SONUÇLAR lanmamış). Tünel güzergahında, kuzeyden güneye önce amfîbo- Dalgıç, S., 1994, Anadolu otoyolu Bolu dağı geçişinin mühen- i lit, metagranit, metadiyorit gibi litolojilerden oluşan Ye- dislik jeolojisi, Doktora tezi, İstanbul Üniversitesi Fen i digöller formasyonu bulunmaktadır. Bu birimleri şeyi, Bilimleri Enstitüsü, 213 s. (yayınlanmamış). fîllat, kayraktaşı ve kristalize kireçtaşından oluşan İki- Görmüş, S., 1980, Yığılca (Bolu NW) yöresinin jeolojik ince- zoluk formasyonu tektonik dokanakla izlemektedir. Tü- lemesi, Doktora tezi, Hacettepe Univ., Ankara, 210 s. nelin ileri kesimlerinde Elmalık granitoyid ile kil, kilta- (yayınlanmamış) şı, killi kireçtaşı, jips ardalanmasından oluşan Apalar Gözübol, A., M., 1978, Mudurnu-Dokurcun-Abant (Bolu ili) formasyonu yeralmaktadır. Bu birimleri breşik mermer alanının jeoloji incelemesi ve Kuzey Anadolu yardımının

47 DALGIÇ

yapısal özellikleri, Doktora tezi, İÜ Fen Fak. Uygulama- nophysical implications; Controversies in modern ge- lı Jeoloji Kürsüsü, 116 s. ology: Academic press limited, p 339-361. Gözübol, A.M., önal, M., 1986, Çat barajı isale tünelinin mü- Sibson, RH., 1977, Fault rocks and fault mechanizm Jour, of hendislik jeolojisi ve kaya mekaniği incelemesi, Malatya- Geo.Soc.Lond. 133,191-213. Çelikhan alanının jeolojisi: Türkiye Bilimsel ve Teknik Şengör, A.M.C., ve Yılmaz, Y., 1981, Tethyan evolution: of Araştırma Kurumu TBAG-647 projesi (yayınlanmamış). Higgins, W.M., 1971, Cataclastic Rocks: United States Go- Turkey Plate Tectonic Approach: Tectonophysics, 75, vernment Printing Office, Washington. 97 p. 181-241. Kaya, O. ve Dizer, A., 1984, Bolu kuzeyi Üst Kretase ve Pale- Takagi, H., 1986, Implications of mylonite microstructures for ojen kayalarının stratigrafi ve yapısı: MTA Dergisi no: the geotectonic evolution of the median tectonic line: 97/98 (Ayrı baskı). Central Japan. Jour. Structural Geo., 8,3-14. Ketin, I., 1966, Anadolunun Tektonik Birlikleri; MTA Ensti- Wilcox, R£., Harding, T.P. ve Seely, D.R., 1973, Basich tüsü Dergisi, 66,20-34. wrench tectonics; AAPG Bull., 57/1, 74-96. Ketin, î., 1967, Bolu, Gerede, Mengen ve Yığılca bölgesinde- Yılmaz, Y., Gözübol, A.M., Tüysüz, O. ve Yiğitbaş, E., 1981, ki Paleozoyik Teşekküllere ait jeolojik rapor; TPOA Ara- ma grubu, rapor no: 379 (yayınlanmamış). Abant (Bolu)-Dokurcun (Sakarya) arasında Kuzey Ana- Schmid, S.M. ve Handy, M.R., 1991, Towards genetetic clas- dolu Fay zonunun kuzey ve güneyinde kalan tektonik bir- sification of fault rocks; Geological usade and tecto- liklerin jeolojik evrimi. İÜ Yerbilimleri Der. 2., 231-261.

Makalenin geliş tarihi: 12.03.1996 Makalenin yayını kabul edildiği tarih: 24.02.1997 Received March 12,1996 Accepted February 24,1997