Sedimentology of mio-pliocene age sediments in the vicinity of Cerkezkoy, Thrace basin: Findings related to Messinian salinity crisis
Trakya havzası Çerkezköy ve civarında miyosen pliyosen yaşlı çökellerin sedimantolojisi: Messiniyen krizine ait bulgular
- Tez No: 458865
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KÜRŞAD KADİR ERİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu yüksek lisans tezi kapsamında Trakya'da Karacaköy, Karamandere ve Akpınar köyleri civarında, Üst Miyosen-Pliyosen yaşlı çökellerin sedimantolojisi ve petrografik doku özelliklerinin yanı sıra, Messiniyien Krizine ait bulgular belirlenmiştir. Çalışma alanı Türkiye'nin kuzey-batısında bulunan Trakya'nın kuzey-doğusunda, Istranca Masifi dolaylarında ve Karadeniz kıyısında yer almaktadır. Trakya havzası, Türkiye'nin Orta Eosen`de oluşmuş en büyük Tersiyer havzalarından biridir ve petrol, doğal gaz ve kömür içerdiği için yer bilimcileri tarafından kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Trakya havzası, çökelme ortamlarının mevkilerine göre, dört coğrafik bölgeye ayrılabilmektedir. Bunlar: Güney şelf, Orta Bölge, Kuzey şelf ve Kuleli yükselimidir. Araştırma alanı Trakya Havzası'nın Kuzey şelfinde yer almaktadır. Bu çalışma kapsamında Karacaköy, Karamandere, Akpınar köylerinde arazi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Yapılan arazi çalışmalarında Miall klasifikasyonuna dayanılarak litofasiyesler tanımlanmış, makroform ve mesoform yapıları ayırtlanarak akarsu ortamının evrimi ve çökelme ortamındaki değişiklikler tespit edilmiştir. Bu çalışma sonucunda arazide akarsu sisteminde gözlemlenen değişiklikler, Üst Miyosen-Pliyosen zamanı bölgede hakim olduğu söylenilen Ergene-Maritsa paleonehri ve Karadeniz'i etkisi altına alan Messiniyen Kriziyle karşılaştırılmıştır. Ergene Formasyonu araştırma alanının büyük bir kısmında yüzeylenmekte olup, acı sulu göl ve akarsu ortamında çökelmiş çakıl, kumtaşı, silttaşı, miltaşından ibarettir. Ergene Formasyonu yapılan önceki jeolojik çalışmalarda Trakya havzasında Çekmece grubu hariç olmak üzere Ganosdağ-Hisarlıdağ-Korudağ yükseliminin kuzeyinde kalan Miyosen sedimanter birimleri kapsamaktatır. Çalışma alanında gözlenen bu formasyon Üst Miyosen-Pliyosen yaşındadır. Istranca Masifine ait temel ve örtü kayalar, araştırma alanının batısında yüzeylenmektedir. Proje kapsamında çalışma alanından Ergene Formasyonu'na ait 5 mostra incelenmiş ve dikey stratigrafik kesitlerde makroform ve mesoform yapılar belirlenmiştir. Belli mostralardan alınan örnekler ile İstanbul Teknik Üniversitesi Genel Jeoloji Laboratuvarında kuru elek analizi gerçekleştirilmiş, yoğun silt ve kil içeren örneklerde ise calgon ile solüsyon haline getirilerek İstanbul Teknik Üniversitesi EMCOL laboratuvarında tane-boyu analizi yapılmıştır. Bu çalışmada, Ergene Formasyonu'nu oluşturan flüvyal çökellerden alınan düşey ölçülü stratigrafik kesitlerde Miall (1985)`ın kırıntılı kayaçlarda belirlediği fasiyes sınıflaması uygulanmıştır ve mostradan alınan örnekler üzerinde Folk (1974)`un tane boyu sınıflaması yapılmıştır. Flüvyal çökellerde belirlenen makroform ve mesoform yapıların oluşturduğu yapısal ve jeometrik özellikler ayrıntılı olarak araştırılmıştır. Trakya'nın Karadeniz kıyı şeridi boyunca uzanan metamorfik kaya topluluğunun Istranca Masifi olduğu bilinmektedir ve araştırma alanı Istranca Masifi'nin kuzey doğusunu kapsamaktatır. Istranca Masifi, Triyas öncesi bir temel kayadan ve bu temelin üzerine çökelen Triyas-Jura yaşlı karasal ve sığ denizel karakterli metasedimenter kayalardan oluşmaktadır. Triyas-Jura yaşlı sedimenter kayalar, Geç Jura ve Erken Kretase'de yeşilşist fasiyesinde metamorfizma ve sıkışmalı bir deformasyon geçirmiştir. Temel kayalar, amfibolit fasiyesinde başkalaşıma uğrayarak granatlı şist, biyotitli şist, amfibolit ve amfibolit şistten oluşmaktadır. Triyas-Jura metasedimenter örtü kayaları kaba taneli kırıntılılardan, ince taneli metaklastik kayalardan ve karbonatlardan oluşmuştur. Istranca Masifi'nin Messiniyen Krizi zamanında Karadeniz'i Akdeniz'e bağlayan denizel koridor olduğu düşünülmüştür. Fakat Karamandere'de yüzeyleyen erozyonel yüzey ve Karadeniz açıklarında sismik kesitlerinde gözlenen Messiniyen paleovadisi, Istranca Masifi'nin denizel koridor olması fikrini reddetmiştir. Daha önceki çalışmalarda Karadeniz'de Miyosen-Pliyosen sınırında bulunan sığ denizel kayaçlar Messiniyen Krizi zamanı deniz seviyesinin düşük olduğunu göstermektedir. Bunu yanı sıra, Karamandere paleoderesi, Karadeniz'de deniz seviyesinin ani düşüşü ile oluşmuştur. Messiniyen Krizi zamanında, Karadeniz'in deniz seviyesinin yükselmesinden sonra (G.Ö. 5.45 Ma) Karamandere nehri bir nehir ağzına dönüşmüştür. Karamandere nehri o zamanki Karadeniz havzasına çok miktarda klastik malzeme sağlamıştır ve bunlar güncel sismik kesitlerde delta çökelleri olarak görülmektedir. Deniz seviyesinin düşük olduğu zamanlarda bu nehir ve Karadeniz'in güneybatısındaki diğer nehirler, havzanın derin kısımlarına yoğun miktarda kaba taneli klastik malzeme taşımışlardır. Istranca Masifi'nin doğusunda yer alan Karacaköy'de yapılan stratigrafik arazi çalışmaları sonucunda Ergene Formasyonu'na ait olan akarsu ve deltayik çökellerin Üst Miyosen-Pliyosen zamanında çökeldiği tespit edilmiştir. Karamandere'de gözlemlenen flüvyal erozyon ve Karadeniz açıklarında bulunan deltayik çökeller Geç Miyosen zamanında Karacaköy civarında bir akarsu kanalının bulunduğunu göstermektedir. Diğer yandan Messiniyen Krizi İstanbul Boğazı açıklarında Karadeniz'de bulunan sismik kesitlerde belirlenmiş olan paleovadiden göründüğü gibi Karadeniz'in deniz seviyesinin düşmesine sebep olmuştur. Paleovadiyi dolduran Pliyosen zamanına ait klastik kayaçlar kriz zamanı havzaya daha güçlü nehrin aktığını göstermektedir. Bugünkü Karamandere nehri Karadeniz açıklarında görülen sismik kesitlerdeki paleovadiyi doldurabilecek güce sahip değildir. Karamandere nehrinin kaynağı, Meriç nehri ile birleşerek Ege Denizi'ne akan Ergene nehrinin koluna daha yakındır. Meriç nehri 480 km uzunlukta olup Yunanistan ile Türkiye'nin sınırının bir kısmını oluşturan, Bulgaristan`da doğarak Türkiye'ye giren ve Edirne üzerinden Ege Denizi'ne dökülen bir nehirdir. Önceki çalışmalarda belirtilen Ege Denizi kıyısında yer alan Enez'de bulunan zayıf flüvyal erozyon Messiniyen krizi zamanında burada daha küçük bir nehrin varlığını göstermektedir. Bu nedenle Messiniyen Krizi döneminde Ergene Flüvyal Ağı, Meriç nehrinin kaynak havzasıyla birleşerek, Karadeniz'e döküldüğü düşünülmektedir. Bu nehir hem Karamandere vadisinin kazılmasında hem de Messiniyen paleovadisinin oluşmasına katkı sağlamıştır. Karamandere'de yapılan arazi çalışmasında Meriç nehrinden ve Karacaköy mevkisinden alınmış kötü boylanmalı, masif çakıltaşı fasiyesi örnekleri mineral içeriklerine ve dokusuna göre büyük bir benzerlik göstermektedir. Bu verinin ışığında Ergene flüvyal ağının Messiniyen zamanında (G.Ö. 5.5 Ma) Karadeniz'e döküldüğü söylenebilir. Arazi çalışmaları kapsamında her mostranın ister jeometrik açıdan ve isterse de sedimanter birimlerin stratigrafik ilişkilerini göstermek açısından resimleri çizilmiştir. Çökelme birimlerinin stratigrafisiyle beraber incelenmiş mostraların litolojik özelliklerinin tasviri için elek analizi ve petrografik analiz için 22 örnek alınmıştır. Elek analizi Retsch markalı eleklerde yapılmıştır. Elek analizinin sonucunda litolojik değişiklikler stratigrafik dikey kesitte detaylı incelenmiştir ve bu değişiklikler flüvyal rejimi oluşturan litofasiyeslerle ve kaynak kayaçlarla ilişkilendirilmiştir. Silt ve kil içeren örneklere lazer kırınımı yöntemiyle çalışan Analysette-22 Nanotec Fritsch markalı cihazda tane-boyu analizi yapılmıştır. Elek analizinde çoğunlukla 7 elekten oluşan bir elek dizisi kullanılmıştır. Karacaköy Bölge:1A/B,C-İstanbul ilinde Çatalca ilçesinin Karacaköy şehir merkezinin 1.5 kilometre doğusunda yer almaktadır. Karacaköy`de kırıntılı kayaçlardan oluşan Ergene Formasyonu mostra vermektedir. Karacaköy Mostra-1A-da 8m-ye ulaşan sedimenter istif ölçülmüş ve elek analizi ve petrografik analiz için 9 örnek alınmıştır. Arazide gözlemlenen kanalların geometrik özelliklerine göre duraylı (fixed) multistorey ribbon kanallar olduğu tespit edilmiştir. Uzununa ve yanal barlar sedimenter istifte reaktivasyon yüzeylerinde gözlenebilmektedir. Ayrıca bölgede rastlanan silisleşmiş ağaçlar Üst Miyosen-Pliyosen zamanında Karadeniz ve çevresindeki ılıman bir iklimin varoluşunu göstermektedir. Karamandere, Bölge:2-İstanbul ilinde Çatalca ilçesinin Karacaköy şehir merkezinin 2.55 kilometre batısında yer almaktadır. Karamandere mevkiinde fasiyes analizi için yalnız bir mostradan ölçülü stratigrafik kesit alınmıştır. Mostrada 6.5 metreye kadar sedimanter kesit ölçülmüş ve her fasiyesi temsil edecek şekilde 5 örnek alınmıştır. Sedimanter istif üste doğru kabalaşan bir tane boyu stratigrafisi göstermektedir. Mostranın en üst yüzeyinde yer alan masif, kötü boylanmalı, fakir imbrikasyon gösteren çakılların ephemeral yaygı-düzlüğü rejiminde çökeldikleri belirlenmiştir. Karamandere'de gözlemlenen litofasiyesler Üst-Miyosen-Pliyosen zamanında bölgede gelişmekte olan akarsu sisteminin kazıma süreci (Entrenchment-Phase) ile eş zamanlı meydana gelmektedir. Akpınar Bölge :3 İstanbul ilinin Eyüp ilçesinde Karadeniz kıyısından birkaç kilometre uzaklıkta yer almaktadır. Akpınar mevkisinde Ergene formasyonu Danışmen Formasyonu üzerinde yüzeylenmektedir. Mostranın en üst yüzeyinde yanal olarak 50 metreye kadar gelişmiş bir kanal birimi gözlenmiştir. Akpınar'da sedimanter istiften 8 örnek alınmıştır. Ardalanmalı kumtaşı ve kil seviyeleri mostrada görülebilmektedir. Kum seviyeleri kanalları, kil seviyeleri ise taşkın ovasını temsil etmektedir. Bu inceleme sonucunda Karacaköy`de rastlanan kanallar az sinüslü akarsu kanallarına atfetilmektedir. Karamandere`de ise gözlemlenen kum-yaygılı çökeller de kanallanma gelişmemiş ve çökeller akarsu yatağında geniş alanlara dağılarak kumtaşı yaygılarını oluşturmuşlardır. Akpınar'da örgülü nehir çökellerine rastlanmaktadır. Kaynak kaya çalışması için Karacaköy, Karamandere, Akpınar'dan alınan örnekler ve Meriç nehrinden alınan örnekler üzerinde petrografik analiz yapılmıştır. Örneklerin mineral içeriği ve dokusu, petrografik özellikleri tespit edilmiştir. Karacaköy'de rastlanan Ergene Formasyonu'ndaki flüvyal çökellerin sedimanter dokusundan ve mineral içeriğindeki benzerliklerden yola çıkarak flüvyal çökellerin Üst Miyosen -Pliyosen zamanında Ergene flüvyal ağı ve Paleo-Meriç nehri tarafından taşındığı belirlenmiştir. Karacaköy ve Karamandere`den alınan örnekler sub-litikarenit olarak sınıflandırılmıştır. Akpınar'dan alınan örnekler ise sublitikarenit ve litikarenittir. Karacaköy`den alınarak incelenmiş örneklerin mineral içeriği kaynak kayanın Istranca Masifini teşkil eden temel kayaçlarından oluşturan Tekedere Formasyonu olduğu ileri sürülmüştür. Karamandere`den alınan örnekler ise Kırklareli Grubuna ait plutonik kayaçlardan kaynaklanmaktadır. Diğer yandan Akpınar köyünden alınmış örneklerin petrografik analizi Pliyosen yaşlı kayaçların Istranca masifinin temel kayaçlarını teşkil eden biotit şist, granatlı şist, amfibolit şistten kaynaklandığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Sedimentology and petrography of Mio-Pliocene sediments around Çerkezköy is studied within the context of this project. For this purpose, several field trips to Karacaköy, Karamandere and Akpınar village were arranged to reveal the evolution of fluvial environment and locate findings related to Messinian Salinity Crisis. Stratigraphic field investigations on the eastern side of Strandja Sill in Karacaköy together with other climatic evidences, reveals that fluviodeltaic sediments of Ergene formation were deposited during the Late Miocene-Pliocene age. Strandja Sill is considered a marine gateway between Eastern Paratethys and Mediterranean during the Messinian Salinity Crisis, however fluvial erosion in Karacaköy combined with Messinian erosional surface in the southwestern part of the Black Sea denied this theory regarding possible marine gateway through the Strandja Sill. Significant fluvial erosion in Karamandere paleogorge and prograding deltaic system in offshore Black Sea show the occurrence of fluvial network in Karacaköy during the Late Miocene. On the other hand, Messinian dessication event may have caused the sea-level lowering of Black Sea, as suggested by the presence of paleovalley in downslope offshore Bosphorous. Present-day Karamandere River is too small to account for accumulated great amount of sediments, because of its restricted catchment area. Therefore, Ergene Fluvial Network is suggested to provide sediments deposited in the Messinian valley during the Messinian Salinity Crisis. The study area is situated within Karacaköy, Karamandere and Akpınar villages on the northern part of Istanbul. In the study area, five exposed outcrops of the Ergene Formation were studied and sampled during the fieldtrip. During the field studies, each outcrop was sketched for sedimentary facies analysis in terms of geometrical properties and stratigraphical relationship of the sedimentary units of the Ergene Formation. Apart from stratigraphy of depositional units, for the description of lithological properties of the examined outcrops, we collected twenty-two samples for sieve and petrographic analyses in this study. Using sieve analysis, we examined lithological changes in detail through the vertical outcrop sections and related those changes to fluvial regime of the sedimentary unit and sediment sources. Together with lithology, studying macroform architectures of the sedimentary units reveals that the studied outcrops were presumably deposited by the gravelly low sinuosity channels in a fluvial depositional setting based on Yuanquang`s classification. For the provinence studies, we performed petrographic analysis on 12 samples taken from the outcrops and one sample from the present-day sediment of Maritsa River. The similarities on mineral compositions and sedimentary textures of fluvial sediments of Ergene Formation in Karacaköy region suggest that the fluvial sediments were transported by a paleo-Maritsa River, prevailing since upper Miocene-Pliocene in the Trace Basin. They suggest that mineralogical compositions of the analysed samples from Karacaköy region, the source rocks of the paleo-river are mainly from basement rocks of the Strandja Sill, Tekerdere Formation. Sediments from Karamandere was sourced from Kırklareli plutonic rocks of basement of Strandja Sill. On the other hand, the same petrographic analysis on the outcrop samples from Akpınar region suggests that the Pliocene sediments were sourced mainly from the Tekedere Formation of the Strandja Sill, consisting of schists, gneisses, quartzite. Miall`s architectural element classification along with Friend`s channel classification were referred to interprete the sedimentary facies. For grain size classification of samples, Folk`s (1974) grain-size nomenclature was used.
Benzer Tezler
- Cihanbeyli-Yeniceoba (Konya kuzeyi) civarındaki miyo-pliyosen birimlerinin sedimantolojisi
The sedimentology of mio-pliocene units at surroundings of Cihanbeyli-Yeniceoba (North of Konya)
BİLGE GÖKSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN TEKİN
- Çankırı-Çorum havzasındaki orta eosen, erken miyosen tortullarının sedimantolojisi
Sedimentology of middle eocene and early miocene deposits in Çankırı-Çorum basin
LEVENT KARADENİZLİ
Doktora
Türkçe
1999
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMETTİN KAZANCI
- Osmaniye-İskenderun civarı (Doğu Akdeniz, GD Türkiye) miyosen resiflerinin sedimantolojisi
Sedimentology of miocene reefs in the surroundings of Osmaniye-İskenderun, eastern mediterranean, SE Turkey
MUHAMMAD İKRAM
Doktora
Türkçe
2009
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAKİ VAROL
- Eosen yaşlı Akçapınar formasyonunun (Karabük, Batı Karadeniz) sedimantolojisi
Sedimentology of eocene Akçapinar formation (Karabük, West Black Sea, Turkey)
MUHAMMED SAMİ US
Doktora
Türkçe
2021
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN TEKİN
- Antalya körfezi denizel üst miyosen ve pliyosen çökellerinin sedimantolojisi ve sismik yansıma verilerinin yorumlanması, GB Anadolu, Türkiye
Sedimentology of marine upper miocene and pliocene deposits and interpretation of seismic reflection data in gulf of Antalya, SW Anatolia, Turkey
SALİHA DÜNDAR
Doktora
Türkçe
2020
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAĞAN KADIOĞLU