ORIGIN AND TECTONIC SETTING OF YENICE (SOUTH OF ANKARA) VOLCANICS

Transkript

1 YENİCE (ANKARA GÜNEYİ) VOLKANİTLERİNİN KÖKENİ VE TEKTONİKLE İLİŞKİSİ ORIGIN AND TECTONIC SETTING OF YENICE (SOUTH OF ANKARA) VOLCANICS SERDAR ÇORMAN Hacettepe Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Öğretim ve Sınav Yönetmeliğinin JEOLOJİ Mühendisliği Anabilim Dalı İçin Öngördüğü YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak hazırlanmıştır. 2008

2

3 eşime ve aileme...

4 YENİCE (ANKARA GÜNEYİ) VOLKANİTLERİNİN KÖKENİ VE TEKTONİKLE İLİŞKİSİ Serdar Çorman ÖZ Bu tez çalışması kapsamında, Yenice (Ankara Güneyi) civarında yüzeyleyen volkanik kayaçların mineralojik-petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenerek volkanizmanın kökeni araştırılmıştır. Bölgeye ait ASTER uydu görüntülerinden uzaktan algılama teknikleri (Spectral Angle Mapper) kullanılarak jeoloji haritası üretilmiştir. ASTER stereo uydu görüntüleri ve sayısal arazi modeli yardımı ile inceleme alanındaki olası tektonik hatlar ve bunlarla ilişkili olabilecek volkanik çıkış merkezleri araştırılmış, arazide yapılan fay ölçümleri ile bölgedeki hakim tektonik kuvvetler KD-GB doğrultulu sıkışma ve KB-GD doğrultulu tansiyon kuvvetleri olarak belirlenmiştir. Çalışma alanındaki volkanik ürünler, piroklastik çökeller ile bazaltik, andezitik ve dasitik karakterdeki lav/dom lardan oluşmaktadır. Tüm örneklerde plajiyoklaz ve piroksen mineralleri bulunurken, olivin sadece trakibazalt ve bazaltta, amfibol minerali ise sadece andezitte ve dasitte, kuvars ve biyotit mineralleri ise sadece dasitte gözlenmiştir. Mineral kimyası çalışmalarında plajiyoklazlarda görülen ters ve salınımlı zonlanma, yine bu minerallerde görülen iri elek dokusu ile beraber değerlendirildiğinde, magma karışımı ve/veya magma odası ve magma çıkış yolu üstündeki ani basınç değişimlerine işaret eder. Yenice Volkanitleri kalkalkalin karaktere sahiptir ve evrimlerinde magma karışımı ile birlikte fraksiyonel kristalleşme etkili olmuştur. Yüksek LILE/HFSE ve LREE/HREE oranları, Nb ve Ta anomalisi volkanizmaya kaynak sağlayan magmanın oluşumunda, dalma-batma sonucu metasomatize olmuş bir manto kaynağının düşük dereceli kısmi ergimesi ve/veya kabuksal kirlenmenin göstermektedir. etkili olduğunu Anahtar Kelimeler: Haymana-Yenice, Kulu-Karacadağ, volkanizma, ASTER, SAM, uzaktan algılama, jeokimya, çarpışma zonu, dalma-batma, kabuksal kirlenme. Danışman: Prof. Dr. Abidin TEMEL, Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Maden Yatakları-Jeokimya Anabilim Dalı i

5 ORIGIN AND TECTONIC SETTING OF YENICE (SOUTH OF ANKARA) VOLCANICS Serdar Çorman ABSTRACT In this thesis, the origin of the volcanic rocks which outcropped around Yenice (South of Ankara) were investigated by examining their mineralogicalpetrographical and geochemical characteristics. Geological map of the study area was produced by utilizing remote sensing techniques (Spectral Angle Mapper) on ASTER satellite imagery. The potential tectonic lineaments and their likely related volcanic edifices were extracted from ASTER stereo pairs and digital elevation model of the region. The fault plane analyses showed that the direction of dominant tectonic stresses in the region are NE-SW oriented compression and NW-SE oriented extension. Volcanic products in the study area are composed of pyroclastic deposits and lava/domes in basaltic, andesitic and dacitic compositions. Plagioclase and pyroxene minerals were observed in all the samples, whereas olivine is present solely in trachybasalt and basalt, amphibole in andesite and dacite, quartz and biotite in dacite. Sieve texture, together with reverse and oscillatory zoning in the plagioclases observed during the mineral chemistry studies indicate magma mixing and/or the rapid pressure fluctuations in the magma chamber or on the way magma ascends. Yenice Volcanics have calcalkaline character and magma mixing together with fractional crystallisation have been effective on their evolution. Their high LILE/HFSE and LREE/HREE ratios, together with negative Nb and Ta anomaly indicate that low grade partial melting of a subduction enriched mantle source and/or crustal contamination have played role in the production of magma, feeding the volcanism. Keywords: Haymana-Yenice, Kulu-Karacadağ, volcanism, ASTER, SAM, remote sensing, geochemistry, collision zone, subduction, crustal contamination. Advisor: Prof. Dr. Abidin TEMEL, Hacettepe University, Department of Geological Engineering, Ore Deposits-Geochemistry Subdivision ii

6 TEŞEKKÜR Öncelikle, danışmanlığımı üstlenerek tezimin her aşamasında en büyük yardımı, eleştiri ve desteklerini hiçbir zaman esirgemeyen değerli hocam Sayın Prof. Dr. Abidin TEMEL e, Yapıcı eleştirileriyle tezime katkıda bulunan Sayın Prof. Dr. Hasan BAYHAN a, Sayın Prof. Dr. Muazzez ÇELİK KARAKAYA ya, Sayın Prof. Dr. R. Kadir DİRİK e, Sayın Doç. Dr. M. Tekin YÜRÜR e, Tezimin oluşturulması sırasında, her türlü soruyu yanıtlayarak beni yönlendiren Sayın Dr. Biltan KÜRKÇÜOĞLU, Sayın Dr. Elif VAROL, Sayın Araş. Gör. Sevgi TELSİZ, Sayın Araş. Gör. Deniz DOĞAN ve Sayın Araş. Gör. Tuğçe ŞAHİN e, Kimyasal analizler için örnek hazırlanmasında ve örneklerden incekesit yapılmasında katkıda bulunan Nahit AKYOL, Gülay KILINÇ, Gönül KARAYİĞİT, Ethem ERSARI ve Vahdet ATEŞ e, Arazi çalışmalarımın bir kısmında yardımcı olan arkadaşlarım Fatih GENÇ ve Hakan UYAR a, Son olarak, bu tezin oluşturulma süresince verdikleri manevi destek ve gösterdikleri anlayış için eşim Ayla ÇORMAN a ve aileme teşekkür ederim. iii

7 İÇİNDEKİLER DİZİNİ Sayfa ÖZ... I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER DİZİNİ... IV ŞEKİLLER DİZİNİ... VI ÇİZELGELER DİZİNİ... XI 1. GİRİŞ Amaç ve Kapsam İnceleme Alanının Tanıtımı Önceki Çalışmalar GENEL JEOLOJİ Stratigrafi Temel Kayaçları Yenice Volkanitleri Piroklastik Kayaçlar Bazaltik Birimler Andezitik Birimler Dasitik Birimler Kömüşini Formasyonu Kuvaterner Çökelleri Uzaktan Algılama ile Jeolojik Haritalama Veri Görüntü Ön-işleme SAM (Spectral Angle Mapper) Yöntemi ile Jeolojik Haritalama Sınıflamanın Doğrulanması ve Sonuçlar TEKTONIK İnceleme Alanının Yer Aldığı Tektonik Ortam İnceleme Alanının Yapısal Jeolojisi Volkanik Çıkış Yerleri ve Tektonik ile İlişkisi Sonuç MINERALOJIK-PETROGRAFIK INCELEMELER Giriş İnceleme Yöntemi ve Optik Mikroskop İncelemeleri Piroklastik Kayaçlar Bazaltik Birimler Andezitik Birimler Dasitik Birimler MİNERAL KİMYASI Giriş Feldispat Mika Piroksen Amfibol Olivin Opak Mineraller Sonuçlar iv

8 İÇİNDEKİLER DİZİNİ (devam ediyor) Sayfa 6. JEOKIMYA Giriş Çözümleme Yöntemleri Ana Element Jeokimyası İz Element Jeokimyası Nadir Toprak Element Jeokimyası TARTIŞMA VE YORUMLAR SONUÇLAR KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ v

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa Şekil 1.1. Çalışma alanının yer bulduru haritası Şekil 1.2. Çalışma alanının ve içinde yer aldığı paftaların Landsat ETM 321 uydu görüntüsü üzerinde gösterimi Şekil 2.1. İnceleme alanının jeoloji haritası (Erkan, 1982; Sarıaslan vd., 1998; Uğuz vd., 1999 den değiştirilerek alınmıştır)... 9 Şekil 2.2. İnceleme alanının genelleştirilmiş stratigrafik istifi (Uğuz vd., 1999 den değiştirilerek alınmıştır) Şekil 2.3. Karacadağ Köyü yakınında yer alan volkanitlerin panoramik görüntüsü, Batı ya bakış Şekil 2.4. Lav seviyeleri arasında ve en altta yer alan piroklastik seviyeler, Karacadağ Köyü batısında yer alan Ortadağ Tepe, GB ya bakış Şekil 2.5. Lav seviyeleri. Karacadağ Köyü güneybatısında yer alan Yassıdağ Tepe, B ya bakış Şekil 2.6. Güzelcekale Köyü yakınındaki andezit dom yapısı, GB ya bakış Şekil 2.7. Ortadağ Tepe nin doruğunda tespit edilen ve dasitik bloklardan oluşan çıkış noktası, K ye bakış Şekil 2.8. Veliçelebi Yaylası yakınında gözlenen dasitik kızgın bulut çökeli, GB ya bakış Şekil 2.9. İnceleme alanından alınan farklı iki örneğin ASTER SWIR dalgaboyu aralığındaki spektral profili Şekil Kullanılan ASTER uydu görüntüleri, 321 bantları yapay renklendirme Şekil Görüntü işleme akış şeması Şekil Görüntünün kuzeye yönlendirilmesi Şekil Görüntülerin mozayiklenmesi Şekil Çalışma alanını gösteren ASTER uydu görüntüsü, 321 bantları yapay renklendirme Şekil MNF dönüşümü ile elde edilen ilk üç bandın yapay renklendirilmiş görüntüsü Şekil SAM sınıflandırma yönteminin iki boyutlu uzayda gösterimi Şekil SAM sınıflaması sonucu elde edilen jeoloji haritası vi

10 ŞEKİLLER DİZİNİ (devam ediyor) Sayfa Şekil 3.1. İnceleme alanının yer aldığı neotektonik ortam (Koçyiğit and Özacar, 2003; Woodside et al., 2002; Zitter et al., 2005; Çiftçi, 2007 den değiştirilerek alınmıştır) Şekil 3.2. Tektonik ölçüm yapılan lokasyonlar Şekil 3.3. Fay çizikleri (2. ist.). Çizikler çekiç sapı ile yaklaşık aynı doğrultudadır (KB yönüne bakış) Şekil 3.4. Fay düzlemlerinde yapılan ölçümlerin analizi. Schmidt stereogramının alt yarımküresi kullanılmıştır Şekil 3.5. Fay düzlemlerinin kestiği piroklastik kayaçlar. (a) 1. istasyon (GB ya bakış); (b) 2. istasyon (D ya bakış) Şekil 3.6. İkinci istasyondaki şevde yer alan ana fayların foto üzerinde gösterimi, D ya bakış Şekil 3.7. İnceleme alanının ayrıntılı yüzey kabartma haritası. 30 m grid aralıklı sayısal arazi modelinden, kuzeyden gelen düşeyde 45 derecelik aydınlatma ile oluşturulmuştur Şekil 3.8. Çalışma sahasının kuzey kısmını içeren ASTER stereo uydu görüntüsü çifti. Stereo görüntü anaglyph çift halinde sunulmuştur, lütfen anaglyph gözlük ile bakınız. Yenice volkanikleri görüntünün sol üst çeyreğinde koyu rengi ile görülmektedir Şekil 3.9. Çalışma sahasının güney kısmını içeren ASTER stereo uydu görüntüsü çifti. Stereo görüntü anaglyph çift halinde sunulmuştur, lütfen anaglyph gözlük ile bakınız. Yenice volkanikleri görüntünün sağ bölümünde koyu rengi ile görülmektedir Şekil Yüzey kabartma haritasında tespit edilen çizgisellikler Şekil Yüzey kabartma haritası üzerinde faylar ve ilişkili çıkış merkezleri görülmektedir Şekil Burunsuz Köyü, volkanik çıkış merkezi (a) Sayısal arazi modeli, (b) Aynı bölgenin yorumlanmış çizimi (jeoloji haritasındaki gösterim Şekil 2.1 de olduğu gibidir), (c) Stereo (anaglyph gözlük ile bakınız) ASTER uydu görüntüsü. 44 Şekil Karacadağ volkanik merkezi (a) Yüzey kabartma haritası, (b) Aynı bölgenin yorumlanmış çizimi (jeoloji haritasındaki gösterim Şekil 2.1 de olduğu gibidir), (c) Stereo (anaglyph gözlük ile bakınız) ASTER uydu görüntüsü Şekil 4.1. Piroklastik birimlerden alınan tüf örneğinde gözlenen litik parçalar ve kristaller (a) tek nikol; (b) çift nikol, (lp: litik parça; kr: kristal) vii

11 ŞEKİLLER DİZİNİ (devam ediyor) Sayfa Şekil 4.2. Piroklastik birimlerden alınan bir makro örnekte gözlenen pomza bileşenleri (pmz: pomza) Şekil 4.3. Bazaltta hamurda gözlenen intergranuler doku (a) tek nikol; (b) çift nikol, (px: piroksen; plg: plajiyoklaz; idd: iddingsit) Şekil 4.4. Bazaltta gözlenen çevresi iddingsitleşmiş olivin mineralleri (a) tek nikol; (b) çift nikol, (px: piroksen; olv: olivin; idd: iddingsit) Şekil 4.5. Andezitten alınan örnekteki hipokristalin porfirik doku (a) tek nikol; (b) çift nikol, (plg: plajiyoklaz; px: piroksen) Şekil 4.6. Andezitten alınan örnekte gözlenen amfibol, piroksen ve plajiyoklaz mineralleri (a) tek nikol; (b) çift nikol, (amph: amfibol; plg: plajiyoklaz; px: piroksen) Şekil 4.7. Andezitte gözlenen mineral kümesi sağ üst köşede yer almaktadır (a) tek nikol; (b) çift nikol, (px: piroksen; plg: plajiyoklaz) Şekil 4.8. Andezitte gözlenen elek dokulu plajiyoklaz mineralleri (tek nikol), (plg: plajiyoklaz; px: piroksen; amph: amfibol) Şekil 4.9. Dasitte gözlenen vitrofirik porfirik doku (a) tek nikol; (b) çift nikol, (px: piroksen; plg: plajiyoklaz) Şekil Dasitte gözlenen hipokristalin porfirik doku (a) tek nikol; (b) çift nikol, (px: piroksen; plg: plajiyoklaz; qtz: kuvars; bio: biyotit; amph: amfibol) Şekil 5.1. Bazaltik birimlerden alınan trakibazalt örneğine ait plajiyoklaz mikroprob çözümlemelerinin An-Ab-Or üçlü diyagramında gösterimi Şekil 5.2. Andezitik birimlerden alınan örneğe ait plajiyoklaz mikroprob çözümlemelerinin An-Ab-Or üçlü diyagramında gösterimi Şekil 5.3. Dasitik birimlerden seçilen örneğe ait plajiyoklaz mikroprob çözümlemelerinin An-Ab-Or üçlü diyagramında gösterimi Şekil 5.4. Andezitte gözlenen salınımlı zonlu doku gösteren plajiyoklaz mineralleri Şekil 5.5. Bazaltik birimlerden alınan örnekteki piroksenlerin mikroprob çözümlemelerinin Wo-En-Fs üçlü diyagramında gösterimi (Morimoto, 1988) Şekil 5.6. Andezitik birimlerden alınan örnekteki piroksenlerin mikroprob çözümlemelerinin Wo-En-Fs üçlü diyagramında gösterimi (Morimoto, 1988) Şekil 5.7. Andezitteki amfibolün Leake et al. (1997) göre sınıflandırılması Şekil 5.8. Dasitteki amfibolün Leake et al. (1997) göre sınıflandırılması viii

12 ŞEKİLLER DİZİNİ (devam ediyor) Sayfa Şekil 5.9. Opak mineral mikroprob çözümleme sonuçlarının FeO-TiO 2 -Fe 2 O 3 üçlü diyagramında gösterimi (Buddington and Lindsley, 1964) Şekil 6.1. Yenice Volkanitlerinin Toplam Alkali- SiO 2 diyagramı (Le Bas et al., 1986). Kesikli çizgi alkalin-subalkalin ayrımını göstermektedir (Irvine and Baragar, 1971) Şekil 6.2. Subalkali örnekler için AFM üçgen diyagramı (Irvine and Baragar, 1971) Şekil 6.3. K 2 O - SiO 2 diyagramı (Peccerillo and Taylor, 1976). Semboller için Şekil 6.1 e bakınız Şekil 6.4. Yenice Volkanitlerinin SiO 2 Ana element Harker diyagramları. Semboller için Şekil 6.1 e bakınız Şekil 6.5. Yenice Volkanitlerinin SiO 2 İz element Harker diyagramları. Semboller için Şekil 6.1 e bakınız Şekil 6.6. Yenice Volkanitlerinin MORB normalize spider diyagramı (Pearce, 1983) Şekil 6.7. Yenice Volkanitlerinin Kondrit normalize spider diyagramı (Thompson, 1982) Şekil 6.8. Yenice Volkanitlerinin (a) MORB ve (b) Kondrit normalize değerlerinin Galatya Volkanitleri ile karşılaştırılması. Taralı alan Galatya Volkanitlerine ait bölgeyi temsil etmektedir. (veriler Wilson et al., 1997; Tankut vd., 1998; Koçyiğit vd., 2003 den alınmıştır) Şekil 6.9. Yenice Volkanitlerinden bazalt örneğinin (a) MORB ve (b) Kondrit normalize değerlerinin Kitek bazaltı (Erzurum-Horasan) ile karşılaştırılması (veri Keskin et al., 1998 den alınmıştır) Şekil Yenice Volkanitlerinin (a) MORB ve (b) Kondrit normalize değerlerinin Cascades Range Volkanitleri ile karşılaştırılması. Taralı alan Cascades Range Volkanitlerine ait bölgeyi temsil etmektedir. (veriler Smith and Carmichael, 1968; Condie and Hayslip, 1975; Smith and Leeman, 1987; Bullen and Clynne, 1990; Leeman et al., 1990; Smith and Leeman, 1993; Stockstill et al., 2003; Kinzler et al., 2000; Reagan et al., 2003 dan alınmıştır) Şekil Yenice Volkanitlerinin kondrit normalize nadir toprak element diyagramı (Nakamura,1974) Şekil Yenice Volkanitlerinin kondrit normalize nadir toprak element değerlerinin Galatya Volkanitleri ile karşılaştırılması. Taralı alan Galatya Volkanitlerini temsil etmektedir ix

13 ŞEKİLLER DİZİNİ (devam ediyor) Sayfa Şekil 7.1. Yenice Volkanitlerinin bazaltik birimlerinin Zr/Y-Ti/Y diyagramı (Pearce and Gale, 1977) Şekil 7.2. Yenice Volkanitlerinin SiO 2 Zr/TiO 2 diyagramı (Winchester and Floyd,1977). AB: Alkali bazalt Şekil 7.3. Yenice Volkanitlerinin Th-Zr/117-Nb/16 diyagramı (Wood, 1980) Şekil 7.4. Yenice Volkanitlerinin Th/Y Nb/Y diyagramı (karşılaştırma verileri Galatya Volkanitleri için Wilson et al., 1997; Andlar için Barragan et al., 1998; EKPV için Keskin et al., 1998 den alınmıştır) x

14 ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa Çizelge 2.1. Bölgenin önceki çalışmalar sonucu elde edilen jeoloji haritasındaki litolojiler ve toplanan örnek litolojilerinin karşılaştırılması... 8 Çizelge 2.2. ASTER sensör sistemlerinin özellikleri Çizelge 2.3. Kullanılan ASTER uydu görüntüleri Çizelge 5.1. Feldispat mineralleri üzerinde gerçekleştirilen mikroprob çözümleme sonuçları (m: merkez, k: kenar, mik: mikrolit) Çizelge 5.2. Mika mineralleri üzerinde gerçekleştirilen mikroprob çözümleme sonuçları (m: merkez, k: kenar) Çizelge 5.3. Piroksen mineralleri üzerinde gerçekleştirilen mikroprob çözümleme sonuçları (m: merkez, k: kenar) Çizelge 5.4. Amfibol mineralleri üzerinde gerçekleştirilen mikroprob çözümleme sonuçları (m: merkez, k: kenar) Çizelge 5.5. Olivin mineralleri üzerinde gerçekleştirilen mikroprob çözümleme sonuçları Çizelge 5.6. Opak mineraller üzerinde gerçekleştirilen mikroprob çözümleme sonuçları Çizelge 5.7. Yenice Volkanitlerinin mikroprob çözümleme sonuçlarının özeti Çizelge 6.1. Yenice Volkanitlerinin ana element analiz sonuçları (% ağ.) Çizelge 6.2. Yenice Volkanitlerinin iz element analiz sonuçları (Au ppb, diğer elementler ppm olarak verilmiştir) Çizelge 6.3. Yenice Volkanitlerinin nadir toprak element analiz sonuçları xi

15 1. GİRİŞ 1.1. Amaç ve Kapsam Bu tez çalışmasında, Ankara nın güneyinde, Yenice civarında mostra veren volkanik kayaçların kökeni ve tektonikle ilişkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bölgedeki volkanitlerin stratigrafik, mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenmiştir. Volkanik kayaçlardan alınan örneklerin mineralojik bileşimleri ve dokusal özellikleri tespit edilip petrografik tanımlamaları yapılmış, ana ve iz element jeokimyası incelenerek kökenlerine açıklık getirilmeye çalışılmıştır. Bölgeye ait sayısal arazi modeli ve ASTER uydu görüntüsü uzaktan algılama-görüntü işleme teknikleri ile işlenerek jeolojik haritalama yapılmış, volkanik kütlelerin yapısı ve tektonizma ile ilişkisi araştırılmıştır. Tüm bu verilerin ışığı altında volkanizmanın hangi jeodinamik koşullar altında geliştiği ortaya konulmuştur İnceleme Alanının Tanıtımı Çalışma alanının yer bulduru haritası Şekil 1.1 de verilmiştir. Çalışma alanı Ankara şehir merkezinin ortalama 80 km güneyinde, Tuz Gölünün yaklaşık 70 km kuzeybatısında yer almaktadır. Çalışma alanına ismini veren Yenice Bucağı, bölgedeki en büyük yerleşim yeridir. İnceleme alanındaki başlıca yerleşim merkezleri arasında Yenice, Burunsuz, Kozanlı, Yaraşlı ve Karacadağ sayılabilir. Çalışma alanının büyük bir bölümü Haymana ilçe sınırları içerisinde bulunmakla beraber Kulu ve Bala ilçelerinin de bir kısmını içine almaktadır. Bölgeye Ankara Gölbaşı Konya karayolunu kullanarak ve Ankara başlangıç olmak üzere yaklaşık 65 km sonra Yenice sapağından dönülerek ulaşım sağlanabilmektedir. İnceleme alanındaki yerleşim merkezlerinin arasındaki yolların büyük bir bölümü asfalt olup, stabilize ve toprak yollar da mevcuttur. Bölgedeki minimum yükseklik 970 m, maksimum yükseklik 1736 ve ortalama yükseklik 1139 m dir. Alçak rakımdaki yerlerin büyük bir bölümünü güneydeki Samsam Gölü ile çalışma alanının kuzeydoğusundaki Çeltik Köyü yakınlarındaki gölyatağı oluşturmaktadır. Bu iki gölde günümüzde kuru göl yatağı durumundadır. İnceleme alanındaki yüksek rakımlı tepeler arasında Burunsuz Tepe, Karacadağ 1

16 yakınındaki Hacıreşit Tepe ve Mantardağı Tepe yer almaktadır. Bölgedeki en yüksek rakıma ise 1736 m ile Karacadağ sahiptir. Çalışma sahası 1110 km 2 lik bir alan üzerinde J29 paftası içinde yer almaktadır (Şekil 1.2.). Şekil 1.1. Çalışma alanının yer bulduru haritası. 2

17 Şekil 1.2. Çalışma alanının ve içinde yer aldığı paftaların Landsat ETM 321 uydu görüntüsü üzerinde gösterimi Önceki Çalışmalar Bölgede yapılan önceki çalışmalar genelde Haymana-Tuzgölü havzasının tümünü kapsamakta olup sadece birkaçı volkanitler üzerinde yoğunlaşmıştır. Arıkan (1975), Tuzgölü Havzası nın Üst Senoniyen-Oligosen süresince geliştiğini, bu süreçte havzanın en derin yerinde metre kalınlıklı çökel biriktiğini, Üst Senoniyen-Orta Eosen boyunca süren çökelimi Orta-Üst Eosen de başlayan bir regresyonun izlediğini söylemiştir. Araştırmacıya göre Üst Senoniyen-Orta Eosen süresince Tuzgölü Havzası ile Haymana yöresi tek ve sürekli bir çöküntü alanı durumundaydı. Orta Eosen yaşlı kireçtaşlarının çökeliminden sonra Tuzgölü 3

18 Havzası yükselen Haymana Havzası ndan ayrılmıştır. Oligosen sonlarında veya Miyosen süresince gelişen deformasyon sonucu Neojen de yer yer çökel havzalarının oluştuğunu ileri süren yazar Tuzgölü Havzası nın Pliyosen deki son Alpin hareketlerden hafif etkilendiğini, Neojen-Pleyistosen aralığında etkili olan gerilmeli hareketlerin genç volkanik etkinliklere de neden olduğunu belirtmiştir. Ünalan vd. (1976), Ankara nın güneybatısında, Haymana-Polatlı yöresinde Triyas- Jura-Alt Kretase yaşlı kırıntılı ve karbonatlarla Üst Kretase yaşlı ofiyolitli bir melanj üzerinde Üst Kretase-Alt Tersiyer aralığında toplam 5800 metre kalınlıklı bir çökelmenin söz konusu olduğunu söylemişlerdir. Haymana-Polatlı Havzası nın Mastrihtiyen-Alt Tersiyer boyunca Tuzgölü baseni ile bağlantılı olduğunu, Üst Kretase den Eosen e fliş çökeliminin güneydoğuya doğru ilerlediğini belirtmişlerdir. Ünalan ve Yüksel (1978), Haymana-Polatlı Havzası nın iki kenarından kuzeybatıgüneydoğu uzanımlı faylarla sınırlandığını, kenarlarından havzaya doğru derinleşen ve basamaklar oluşturan normal fayların gözlendiğini belirtmişlerdir. Araştırmacılar ayrıca kuzeybatı-güneydoğu gidişli, Paleosen yaşlı andezitik bir volkanizmanın varlığından da söz etmişlerdir. Batman (1978), Haymana kuzeyindeki volkanitlerin Miyosen yaşta olup, andezitbazaltik andezit-trakiandezit ve porfiritik lav ve tüfler olduğunu belirterek bunları Ankara Volkanitleri olarak adlandırmıştır. Görür (1981), Haymana-Polatlı yöresinde volkanik kayaçların eşyaşlı çökellerle birlikte yer aldıklarını belirterek Miyo-Pliyosen yaşlı çakıltaşı-kumtaşı-marn-tüf arakatkılarından oluşan birime Cihanbeyli Formasyonu adını vermiştir. Uygun (1981), Tuzgölü Havzası nın genelde kuzeybatı-güneydoğu gidişli büyük faylarla biçimlendirilmiş sürekli bir çöküntü ve depolanma ortamı olduğunu, Üst Kretase-Lütesiyen döneminin denizel ve karasal, Lütesiyen sonrasının ise yanlızca karasal çökellerden oluştuğunu, havzadaki karasal ve denizel birimler arasında sürekli yanal geçişlerin gözlendiğini, Maestrihtiyen den başlayarak günümüze uzanan karasal çökeller içinde jips oluşumlarına rastlandığını, bölgede gözlenen ultramafitlerin tektonik dokanaklı olduğunu ve yerleşim yaşının Maestrihtiyen öncesi yada Maestrihtiyen olduğunu belirtmiştir. 4

19 Dellaloğlu ve Aksu (1984), bölgede Üst Eosen sonlarına kadar sıkışmalı bir tektonik ve ona bağlı olarak ters fay ve şaryajların, Üst Eosen-Pliyosen zaman aralığında ise gerilmeli bir tektonik ve ona bağlı olarak düşey fayların gözlendiğini de belirtmişlerdir. Tüysüz ve Dellaloğlu (1994), Orta Anadolu da Tokat ve Galatya Masifleriyle Çankırı çevresinde Neotetis Okyanusu nun Maestrihtiyen de kapandığını, Maestrihtiyen sonunda Kırşehir Kıtası nın Sakarya Kıtası ile çarpıştığını, Neotetis Okyanus tabanının Sakarya Kıtası altına dalması sonucu oluştuğunu düşündükleri Haymana ve Çankırı Yayönü Havzaları nın bu çarpışma sonucu birbirlerinden ayrıldığını, Erken Paleosen de Sakarya ve Kırşehir Kıtaları nın çoğu kesiminin kara halinde olduğunu, bu havzaların omuzlarında resif karbonatların, içlerinde de türbiditlerin çökeldiğini, bu çarpışmanın ardından Kırşehir Kıtası nın saat ibresinin tersi yönde dönmesi sonucu Geç Paleosen-Erken Eosen de Kırşehir Kıtası üzerinde kuzeybatı-güneydoğu uzanımlı faylar ve bu faylara bağlı havzaların geliştiğini, Sakarya ve Kırşehir Kıtaları nın sığ bir denizle kaplandığını, Orta Eosen den başlayarak Sakarya ve Kırşehir Kıtaları nın su yüzüne çıktığını, Geç Eosen-Oligosen de havzada çökelimin karasal bir nitelik kazandığını belirtmişlerdir. Çemen et al. (1999), Tuzgölü Havzasında Neotektonik dönem boyunca Tuzgölü Fayında doğrultu atım bileşeni ile beraber önemli miktarda normal bileşenin olduğunu ve bu normal bileşenin de bölgede gerilme rejimi oluşturarak Tuzgölü Havzasının bir ayrılma-kopma yüzeyi olmasına yol açtığını belirtmişlerdir. Uğuz vd. (1999), bölgenin 1/25000 ölçekli jeoloji haritasını oluşturmuş, Karacadağ Volkanitlerinin Turoliyen zamanında oluştuğunu söylemiş ve volkanitlerin aglomera, tüf ile bunlar üzerinde bulunan bazalt ve andezit akıntılarından oluştuğunu belirtmiştir. Türkecan vd. (2001), Karacadağ ve Tavşançalı Tepe civarındaki bazaltları Orta Miyosen yaşlı olarak nitelendirmiştir. Bu bazaltların plajiyoklaz, klinopiroksen ve az miktarda olivin içeren porfirik dokulu olduklarını ve bazaltların piroklastiklerle beraber bulunduklarını belirtmiştir. Bu bazaltlar üzerinde yaptığı iki adet yaş tayininde 14.1±0.6 my ve 15.1±0.2 my sonuçlarını elde etmiştir. Orta Miyosen yaşlı 5

20 bu volkanitlerin alkali özellikte olduğunu ve sodik karakter gösterdiğini, Miyosen boyunca incelen litosfer içine sokulan magmanın bölgeye hakim olan transtansiyonel tektonik sırasında oluşan faylara bağlı olarak yüzeylenip bu volkanitleri oluşturduğunu belirtmiştir. Dirik and Erol (2003), Tuzgölü Havzası nın Geç Kretase de bir graben olarak başladığını, ilk kez Eosen de sıkıştığını ve Geç Miyosen Erken Pliyosen de batıya kaçmaya başlayan Anadolu Levhası nın daha önceden çalışmış olan fayları tekrar harekete geçirerek, fay kontrollü iç havzaların oluşmasını sağladığını belirtmişlerdir. Aydemir and Ateş (2006), Orta Anadolu nun büyük bir bölümünü inceleyen çalışmalarında, Tuzgölü çevresindeki gravite, manyetik ve sismik araştırmalar sonucunda Sülüklü-Cihanbeyli-Gölören anomalisi olarak tanımladıkları gömülü bir magmatik kütle olduğunu öne sürmüşlerdir. Bu magmatik kütlenin, Kretase döneminde aktif olan bir normal fay düzlemini kullanarak bir eğimli bir dayk şeklinde yüzeye kadar yerleştiğini, daha sonra da havzanın çökmesine bağlı olarak günümüze kadar karasal ve denizel sedimanlarla örtüldüğünü belirtmişlerdir. Kurt et al. (2008), bölgedeki volkanitleri Karacadağ Volkanitleri olarak isimlendirmiş, 39 Ar- 40 Ar yaş tayininde volkanitlerin Erken Miyosen (19-18 my) zamanında oluştuğunu belirtmiştir. Bu kısa zaman aralığında kalkalkalin ve alkalin olmak üzere iki ayrı grup volkanizmanın geliştiğini, kalkalkalinden alkalin volkanizmaya bir geçiş olduğunu, kalkalkalin volkanizmanın önceden gelişen bir dalma-batma sonucundan etkilenen bir manto kaynağının kısmı ergimesi ile meydana geldiğini, alkalin volkanizmanın ise zenginleşmiş bir manto kaynağından az dereceli kısmı ergimeler sonucunda kıta-içi bir volkanizma olarak geliştiğini belirtmiştir. Ayrıca 87 Sr- 86 Sr izotop oranlarını dikkate alarak, alkalin volkanitleri oluşturan magmanın evriminde kıtasal bir kirlenmenin olmadığını ileri sürmüştür. Karacadağ Volkanitlerinin yaş ve jeokimyasal karakter olarak Galatya Volkanitlerine çok benzediğini, Karacadağ Volkanitlerinin de litosferik gerilmenin hakim olduğu çarpışma sonrası bir volkanizma sonucu oluştuğunu belirtmişlerdir. 6

21 2. GENEL JEOLOJİ 2.1. Stratigrafi Çalışma alanına ait jeoloji haritası Erkan (1982); Sarıaslan vd. (1998); Uğuz vd. (1999) tarafından oluşturulmuştur. Arazide yapılan çalışmalarda, GPS ile koordinatları ve XRF analizleri yapılarak kayaç tipleri belirlenen volkanik kayaç lokasyonları bu harita üzerine konulduğu zaman haritada Çizelge 2.1 de verilen tanımlamalarda hatalar olduğu görülmüştür. Bu nedenle harita, araziden alınan örnekler ile uyumlu olacak şekilde değiştirilerek Şekil 2.1 da verilmiştir. İnceleme alanının büyük bölümü genç örtü birimleri tarafından örtülüdür. İnceleme alanındaki en yaşlı birimleri Üst Kretase yaşlı ofiyolitli karmaşık ve Paleosen- Eosen yaşlı tortul birimler oluşturmakta olup, sözkonusu bu birimler Temel Kayaçları olarak adlandırılmıştır. Temel kayaçları üzerine ise uyumsuzlukla Yenice Volkanitleri ve Kömüşini Formasyonu gelmekte, en üste alüviyal çökeller bulunmaktadır (Uğuz vd., 1999). Bölgenin genelleştirilmiş stratigrafik istifi Uğuz vd., (1999) den değiştirilerek Şekil 2.2 de verilmiştir. Bu istifte Yenice Volkanitlerine temel olan Miyosen öncesi kayaçlar Temel Kayaçları olarak kabul edilmiş, ayrıca Yenice Volkanitlerini oluşturan birimlerin stratigrafisi, arazide gözlenen istif, alınan örnekler ve daha önceki çalışmalarda yapılan mutlak yaş tayinleri göz önüne alınıp, değiştirilerek verilmiştir Temel Kayaçları Bölgede yapılan önceki çalışmalar doğrultusunda elde edilen stratigrafi ve yaş verileri gözönüne alınarak, Yenice Volkanitlerinden daha yaşlı tüm kayaçlar temel kayaçlar olarak kabul edilmiştir. İnceleme alanında yüzeyleyen temel kayaçlar içinde en yaşlı birim Üst Kretase yaşlı ofiyolitli karmaşıktır. Üst Kretase yaşlı ofiyolitli karmaşık, okyanusal kabuk gereci elemanlarından olan serpantin, peridodit, gabro, diyabaz, radyolarit, çört ve bazik volkanik kayaçlarla bu topluluk içine tektonik etkilerle karışmış, fosil bulgularına göre Üst Paleozoyik-Mesozoyik yaşlı neritik ve pelajik özellikli kayaç bloklarından oluşur (Uğuz vd., 1999). Üst Kretase yaşlı ofiyolitli karmaşık içinde Üst Paleozoyik-Mesozoyik yaşlı kayaçların bloklarına rastlanır. Uğuz vd. (1999) tarafından bu blokların en genç olanına Altınçanak Köyü nün 3 km. kadar 7

22 kuzeyinde rastlanmıştır. Bu kireçtaşı bloğundan Barremiyen-Senomaniyen yaşı tesbit etmiştir. Bu yüzden, bu veriye göre ofiyolitli karmaşığın oluşum yaşının Senomaniyen sonrasına konulması gerektiğini öne sürmüştür. Uğuz vd. (1999), Üst Kretase yaşlı ofiyolitli karmaşığın, inceleme alanının hemen yakınında Sincik Köyü (Ankara J28-c4) dolayında Lütesiyen yaşlı kayaçlar üzerine bindirdiğini, bunun da Üst Kretase yaşlı ofiyolitli karmaşığın bölgeye yerleşiminin Lütesiyen sonrasında olduğunu gösterdiğini belirtmiştir. İnceleme alanında yüzeyleyen Paleosen-Eosen yaşlı (Sarıaslan vd., 1998) tortul kayaçlar da temel kayaçlar olarak kabul edilmiştir. Çizelge 2.1. Bölgenin önceki çalışmalar sonucu elde edilen jeoloji haritasındaki litolojiler ve toplanan örnek litolojilerinin karşılaştırılması. Örnek No. Örnek litolojisi (XRF) Haritada yer aldığı birim YS-1 Andezit Piroklastik YS-3 Andezit Piroklastik YS-4 Andezit Piroklastik YS-5 Andezit Piroklastik YS-6 Andezit Piroklastik YS-7 Dasit Piroklastik YS-8 Andezit Piroklastik YS-9 Dasit Andezit-Piroklastik YS-10 Dasit Andezit-Piroklastik YS-13 Dasit Andezit-Piroklastik YS-14 Dasit Andezit-Piroklastik YS-15 Dasit Andezit-Piroklastik YS-17 Dasit Andezit-Piroklastik YS-18 Andezit Bazalt YS-21 Havait Piroklastik YS-22 Bazalt Piroklastik YS-23 Mugearit Piroklastik YS-24 Dasit Bazalt YS-26 Andezit Bazalt YS-28 Dasit Piroklastik YS-29 Dasit Piroklastik YS-30 Dasit Andezit YS-31 Dasit Andezit YS-34 Dasit Andezit YS-37 Dasit Andezit YS-38 Dasit Piroklastik YS-39 Dasit Andezit YS-41 Dasit Andezit YS-45 Dasit Andezit-Piroklastik YS-46 Andezit Andezit-Piroklastik YS-47 Andezit Andezit-Piroklastik YS-48 Andezit Bazalt YS-50 Andezit Bazalt YS-51 Andezit Bazalt YS-52 Mugearit Bazalt 8

23 Şekil 2.1. İnceleme alanının jeoloji haritası (Erkan, 1982; Sarıaslan vd., 1998; Uğuz vd., 1999 den değiştirilerek alınmıştır). 9

24 Şekil 2.2. İnceleme alanının genelleştirilmiş stratigrafik istifi (Uğuz vd., 1999 den değiştirilerek alınmıştır). 10

25 Yenice Volkanitleri Yenice Volkanitleri başlıca piroklastik, bazaltik, andezitik ve dasitik birimlerden oluşmaktadır. Daha önceki çalışmalarda (Uğuz vd., 1999, Kurt et al., 2008) inceleme alanındaki volkanitler Karacadağ Volkanitleri olarak adlandırılmış olsa da, volkanitlerin sadece Karacadağ Bölgesi ile sınırlı kalmayıp inceleme alanında çok geniş bir yayılım göstermesi ve inceleme alanı sınırları içerisindeki en büyük yerleşim yerinin Yenice (Şekil 2.1.) olması nedeni ile bu çalışmada Yenice Volkanitleri olarak isimlendirilmişlerdir. Yenice Volkanitleri için tip kesit ve yer, inceleme alanının güneydoğu köşesinde yer alan Karacadağ Köyünün 3 km. batısındaki tepeler verilebilir (Şekil 2.3.). Bu volkanik yükseltiler siyah renkleri ile çok uzaklardan bile kolaylıkla fark edilir ve alttan üste doğru piroklastik, bazaltik, andezit ve dasitik birimleri görmek mümkündür. Kurt et al. (2008), gerçekleştirdiği 39 Ar- 40 Ar yaş tayinlerinde volkanitlerin Erken Miyosen (19-18 my) zamanında oluştuğunu belirtmiştir. Şekil 2.3. Karacadağ Köyü yakınında yer alan volkanitlerin panoramik görüntüsü, Batı ya bakış Piroklastik Kayaçlar Bölgedeki piroklastik kayaçlar, genellikle lavların altında ve seyrek olarak ara seviyeler halinde gözlenirler (Şekil 2.4.). Piroklastikler, beyaz, kirli beyaz ve açık sarı renklere sahiptir. İgnimbrit ve döküntü çökellerinden oluşmaktadır. 11

26 Şekil 2.4. Lav seviyeleri arasında ve en altta yer alan piroklastik seviyeler, Karacadağ Köyü batısında yer alan Ortadağ Tepe, GB ya bakış. Bu kayaçlar içinde yer yer boyları 20 cm ye ulaşan volkanoklastikler bulunmaktadır Bazaltik Birimler Bazaltik birimler, piroklastik kayaçların üzerinde yer almaktadır. Piroklastiklerle olan dokanağında piroklastik kayaç üzerinde kızıl renkli pişme zonu gözlenmektedir (Şekil 2.4.). Bazaltik birimler havait, bazalt, mugearit ve bazaltik andezitten oluşmaktadır. Bazaltik birimler, siyah, çok sert ve tıkız, yer yer lav seviyesinin üst kısımları boşluklu bir yapıya sahiptir. Yassıdağ Tepe de bazaltik lav seviyeleri görülmüştür (Şekil 2.5.) Andezitik Birimler Andezitik birimler, Yassıdağ Tepe de bazaltik birimler üzerinde yer almaktadır Şekil 2.5.). Ayrıca bazı bölgelerde piroklastik kayaçların üzerinde de yer almaktadır. Renkleri koyu gri, pembe olan andezitik birimler lav (Şekil 2.5) ve dom (Şekil 2.6.) şeklinde mostra vermektedir. 12

27 Şekil 2.5. Lav seviyeleri. Karacadağ Köyü güneybatısında yer alan Yassıdağ Tepe, B ya bakış. Şekil 2.6. Güzelcekale Köyü yakınındaki andezit dom yapısı, GB ya bakış. 13

28 Dasitik Birimler Dasitik birimler, Yassıdağ Tepe de andezitik birimin üzerinde gözlenmiştir (Şekil 2.5.). Dom, lav seviyeleri ve kızgın bulut çökelleri (Şekil 2.8.) şeklinde bulunmaktadır. Pembe ve açık-koyu gri renklerde gözlenmiştir. Mostralarında iri kristalli porfirik dokusu çok belirgindir. Dasitik birim, Ortadağ Tepedeki volkanik çıkış yerinde üst tarafta yer alan en genç volkanik ürün olarak tespit edilmiştir (Şekil 2.7.). Bu çıkış noktasında dasitik birim parçalanmış, kırılmış boyları desimetre mertebesinde bloklar şeklinde gözlenmiştir. Şekil 2.7. Ortadağ Tepe nin doruğunda tespit edilen ve dasitik bloklardan oluşan çıkış noktası, K ye bakış. 14

29 Şekil 2.8. Veliçelebi Yaylası yakınında gözlenen dasitik kızgın bulut çökeli, GB ya bakış Kömüşini Formasyonu Başlıca alüvyon yelpazesi ile akarsu ve gölsel çökel ardalanmasından oluşur. Birim, inceleme alanında daha yaşlı birimler üzerinde yaygın bir tortul örtü oluşturur. Bu genç örtünün aşınmaya uğradığı alanlarda temel kaya birimleri yüzeyleme olanağı bulur (Uğuz vd., 1999). Kömüşini formasyonu, inceleme alanı içinde daha yaşlı tüm birimleri uyumsuz olarak üzerler. Kuvaterner yaşlı çökeller tarafından ise diskordanslı ilişkiyle üzerlenir. Fosil bulguları ve stratigrafik konumuna göre birimin yaşı Geç Turoliyen- Pliyosen olarak verilmiştir. Kömüşini formasyonu Yenice Volkanitleri ni örtmektedir. Akarsu (1971) nun Cihanbeyli formasyonu, Kömüşini formasyonuyla birebir deneştirilebilir (Uğuz vd., 1999). Kömüşini Formasyonunda bulunan Hipparion ve Dipoides fosil bulguları Geç Miyosen yaşını vermektedir. Fakat birimin üst düzeylerinin Pliyosene geçtiği 15

30 önceki çalışmalarda geniş bir kabul gördüğü için birim için Geç Miyosen-Pliyosen yaşı verilmiştir (Uğuz vd., 1999) Kuvaterner Çökelleri İnceleme alanı içinde Kuvaterner, eski akarsu çökeli, eski alüvyon yelpazesi, göl çökeli ve güncel yamaç molozu ile temsil edilmektedir. Eski çökellerin yaşı stratigrafik konumuna göre, göreceli olarak Geç Pleistosen olarak düşünülmüştür. Yeni çökellerin yaşı ise Holosen dir. (Uğuz vd., 1999). 16

31 2.2. Uzaktan Algılama ile Jeolojik Haritalama Uzaktan algılama teknikleri ile hazırlanan jeoloji haritaları hiç bir zaman özenle yapılan bir arazi çalışması ile elde edilen jeoloji haritasının yerini tutamaz. Diğer yandan, önceki çalışmalar sonucunda hazırlanan jeoloji haritası üzerinde, arazide yapılan çalışmalar sonucunda GPS ile koordinatları alınan ve XRF analizleri yapılarak kayaç tipleri belirlenen volkanik kayaç lokasyonları konulduğu zaman, haritada Çizelge 2.1 de verilen litoloji tanımlamalarında hatalar tespit edildiği için uzaktan algılama teknikleri ile haritalama yöntemi bu çalışma kapsamında denenmiştir. Uzaktan algılama bir nesne hakkında bilgi sahibi olabilmek için ondan yansıyan veya yayılan elektromanyetik enerjinin, bir uydu veya hava aracında yer alan sensörler yardımı ile algılanarak incelenmesidir. Jeolojide uzaktan algılama, minerallerin-litolojilerin tanımlanması ve jeolojik haritalama için yaygın şekilde kullanılmaktadır. Her mineralin ve kayacın kendine özgü bir spektral profili vardır. Diğer bir deyişle, elektromanyetik spektrumun farklı bölümlerini farklı oranlarda absorbe eder ve yansıtırlar (Şekil 2.9.). Şekil 2.9. İnceleme alanından alınan farklı iki örneğin ASTER SWIR dalgaboyu aralığındaki spektral profili. Spektral karakterlerdeki bu farklılıklar jeolojik harita yapımında kullanılabilmektedir. 17

32 Veri Jeolojik haritalama için ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) uydu görüntüleri kullanılmıştır. ASTER uydu görüntüleri özellikle jeolojik amaçlar için dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır. ASTER, NASA nın Aralık 1999 da yörüngeye koyduğu TERRA uydusu üzerinde yer alan multispektral bir sensördür. ASTER, görünür dalgaboyundan termal kızılötesi dalgaboyuna kadar geniş bir aralığı kapsamaktadır (Çizelge 2.2.). 3B bandı 3N bandı ile beraber kullanılarak stereo görüntü oluşturulabilmektedir (bkz. Bölüm 3, Şekil 3.13.). Çizelge 2.2. ASTER sensör sistemlerinin özellikleri. Sensör Sistemi Bant no Spektral Aralık (µm) Mekansal Çözünürlük (m) VNIR (Visible and Near Infrared SWIR (Shortwave Infrared) TIR (Thermal Infrared) N B TERRA uydusu dünyadan 705 km yükseklikte dairesel kutupsal bir yörüngede dolanmaktadır. Her ASTER görüntüsü 60 x 60 km lik bir alanı kapsamaktadır (Şekil 2.10.). Bu çalışmada kullanılan görüntülerin özellikleri Çizelge 2.3 de verilmiştir. Görüntüler ERSDAC web sitesinden temin edilmiştir. 18

33 Çizelge 2.3. Kullanılan ASTER uydu görüntüleri. İşlem seviyesi Granule_ID Çekim tarihi Bulut oranı ASTER L1B ASTL1B Ağustos :44:15 %0 ASTER L1B ASTL1B Ağustos :44:24 %0 Şekil Kullanılan ASTER uydu görüntüleri, 321 bantları yapay renklendirme. ASTER L1B uydu görüntüleri, L1A ham görüntülerine radyometrik ve geometrik katsayılar uygulanarak elde edilir ve bu düzeltmeler yapılmış şekilde kullanıma sunulur. UTM projeksiyonunda WGS84 elipsoidine göre koordinatlandırılmışlardır. İyi bir jeolojik haritalama için bir dizi ön işlemden daha geçirilmesi gerekmektedir Görüntü Ön-işleme Bu çalışmada jeolojik haritalama amacı ile uydu görüntülerine uygulanan ön işlemlere ait akış şeması Şekil 2.11 de gösterilmiştir. 19

34 ASTER L1B Crosstalk düzeltmesi Ortorektifikasyon Atmosferik düzeltme Mozayikleme MNF dönüşümü Şekil Görüntü işleme akış şeması. Görüntü işleme yazılımı olarak ENVI (Research Systems, Inc.) kullanılmıştır. Temin edilen ASTER L1B görüntülerine ilk olarak crosstalk düzeltmesi uygulanmıştır. Crosstalk olayı, ASTER sensör sistemlerinden biri olan SWIR sensör sistemindeki 4. banda gelen ışığın dedektörde ve filtre duvarlarında yansıyarak yanındaki diğer dedektörler tarafından algılanması ile oluşur. Görüntünün çekimi sırasında oluşan bu hata, görüntüler üzerinde çeşitli algoritmalar uygulanarak düzeltilebilir. Bu amaçla ERDSAC web sitesinden crosstalk düzeltme yazılımı indirilmiş ve düzeltme yapılmıştır. Bir sonraki aşamada görüntülere VNIR ve SWIR bantları için ortorektifikasyon işlemi uygulanmıştır. Bu aşama sırasında görüntüler hem coğrafi kuzeye yönlendirilmiş (Şekil 2.12.), hem de görüntü içinde arazi yüksekliğindeki değişimlerden kaynaklanan koordinat sapmaları azaltılmıştır. 20

35 Uzaktan algılamanın doğası gereği, yeryüzünden yansıyan ışıma sensör tarafından algılanmadan önce atmosferden geçmek zorundadır. Elektromanyetik dalgalar, atmosferdeki bu geçiş sırasında, atmosferin özelliklerinden (su buharı içeriği, aerosoller, görüş mesafesi vb.) etkilenir ve değişime uğrarlar. Yani sensör tarafından algılandığında, tam olarak yeryüzünden yansıdığı gibi değildir. Bu nedenle, sensör tarafından elde edilen görüntü yanlızca yeryüzeyi hakkında değil aynı zamanda atmosfer hakkında da bilgi içermektedir. Kantitatif uzaktan algılama analizlerinde atmosferin oluşturduğu bu etkinin kaldırılması önem arz etmektedir. İşte bu amaçla ENVI yazılımının FLAASH (Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes) atmosferik düzeltme modülü kullanılmıştır. FLAASH sayesinde multispektral (örn. ASTER) ve hiperspektral görüntülerden atmosferik etkilerin kaldırılması ile yüzey reflektans verisi elde etmek mümkündür. FLAASH modülü MODTRAN4 transfer kodunu kullanmaktadır (Adler-Golden et al., 1999). Bu modül sayesinde her farklı görüntü için, o görüntüyü temsil edici standart MODTRAN atmosfer modelleri ve aerosel tipleri seçilebilmektedir. Görüntülerin atmosferik düzeltmesini FLAASH modülünde yapabilmek amacı ile ortorektifiye edilen VNIR ve SWIR bantları 15 metre piksel boyutuna sahip olacak şekilde birleştirilmiştir. FLAASH modülü ile atmosferik düzeltmesi yapılan görüntüler mozaiklendikten (Şekil 2.13.) sonra yanlızca çalışma alanını içerecek şekilde kesilmiştir (Şekil 2.14.). Böylelikle 9 banttan (VNIR+SWIR) oluşan görüntü MNF dönüşümüne hazır hale getirilmiştir. 21

36 Şekil Görüntünün kuzeye yönlendirilmesi. Şekil Görüntülerin mozayiklenmesi. 22

37 MNF (Minimum Noise Fraction) dönüşümü görüntüye has boyutsallığı belirlemek, görüntü verisinden gürültüyü ayırmak ve takip eden görüntü işlemlerinde bilgisayar tarafından yapılacak hesaplama gereksinimlerini azaltmak amacı ile kullanılmaktadır (Boardman and Kruse, 1994). Gürültünün görüntüden ayıklanması ile verinin en işe yarar kısımları kullanılır. ENVI yazılımındaki MNF dönüşümü üstüste iki temel bileşen analizinden (Principal Components) oluşmaktadır (Green et al., 1988). MNF dönüşümü sonrasındaki spektral işlemler için görüntü verisinin boyutsallığı, final özdeğerlere ve bunlarla ilişkili görüntülere bakılarak yapılır. Dönüşüm sonucunda elde edilen veride iki kısım vardır. Birincisi gürültünün olmadığı birbirleri ile uyumlu görüntüler, diğer kısım ise gürültünün hakim olduğu tamamlayıcı görüntülerden oluşmaktadır. Yanlızca birinci kısımdaki gürültüden arındırılmış uyumlu olan görüntüleri kullanarak daha sonra yapılacak sınıflama gibi spektral işlemlerin sonuçlarını geliştirmek mümkün olmaktadır. MNF dönüşümü sonucunda elde edilen ilk üç görüntünün yapay renklendirmesi Şekil 2.15 de gösterilmiştir. Litolojilerin sınırları bu görüntüde daha da netleşmektedir. 23

38 Şekil Çalışma alanını gösteren ASTER uydu görüntüsü, 321 bantları yapay renklendirme. 24

39 Şekil MNF dönüşümü ile elde edilen ilk üç bandın yapay renklendirilmiş görüntüsü. MNF dönüşümünden önce, bölgedeki kuvaterner kaplı alanlar, karmaşıklığı ve işlem gücünü azaltmak amacı ile bölgenin jeoloji haritası kullanılarak maskelenmiştir (Şekil 2.15 deki gri renkli alanlar). Genel olarak, görüntüdeki mavi 25

40 alanlar volkanitleri, yeşil alanlar ofiyolitli karmaşığı, sarı ve kırmızı alanlar klastikleri göstermektedir SAM (Spectral Angle Mapper) Yöntemi ile Jeolojik Haritalama SAM (Spectral Angle Mapper), görüntüdeki pikselleri referans bir spektraya eşleştirmek için n-boyutlu açıları kullanan bir sınıflandırma yöntemidir (Kruse et al., 1993). SAM algoritması, materyallere ait spektrayı, bant sayısına eşit çok boyutlu bir uzayda bulunan vektörler olarak ele alır ve spektra arasındaki benzerliği bu vektörler arasındaki açıyı hesaplayarak bulur (Şekil 2.16.). Materyal B Spektral açı Bant I Materyal A Kara nokta Bant J Şekil SAM sınıflandırma yönteminin iki boyutlu uzayda gösterimi. SAM tekniği kalibre edilmiş reflektans verisi üzerinde kullanıldığında aydınlanma ve albedo etkilerine karşı görece daha az duyarlıdır. Çünkü görüntünün değişik bölgelerinde yer alan bir A materyali, güneşin açısına göre değişik aydınlanma değerleri alsa da Şekil 2.16 deki vektörel açısı değişmez. Bu çalışmada jeolojik sınıflama için gerekli olan uç-üye referans spektrası MNF görüntüsü üzerinden seçilmiştir. Bu seçimde araziden alınan ve XRF analizleri ile litolojileri tesbit edilen, koordinatları GPS ile belirlenen örnek lokasyonları içinden temsil edici 5 adet uç-üye (ofiyolitli karmaşık, piroklastik, bazalt, andezit ve dasit) lokasyonu kullanılmıştır. Buna ek olarak arazi gözlemleri ile tespit edilen bazı sedimanter kayaçlar lokasyonları (volkanosedimanter, kireçtaşı, üst miyosenpliyosen ve kuvaterner çökelleri) görüntü üzerinde tesbit edilerek, referans spektrası sınıflamaya dahil edilmiştir. SAM, bu uç-üye spektrum vektörleri ile görüntüdeki her pikselin n-boyutlu uzaydaki vektörleri arasındaki açıyı karşılaştırır. 26

41 Küçük açılar bir uç-üye ile eşleştiğini gösterir. Cinsi radyan olarak belirlenen bir eşik açı değerinden büyük olanlar ise sınıflandırılmazlar. MNF görüntüsünde 9 bant içinden gürültünün az olduğu ilk 7 bant SAM sınıflamasında kullanılmıştır. Eşik açı değeri olarak 1 radyan tanımlanmıştır. SAM sınıflama sonucunda elde edilen jeoloji haritası Şekil 2.17 da verilmiştir. 27

42 Şekil SAM sınıflaması sonucu elde edilen jeoloji haritası. 28

43 Sınıflamanın Doğrulanması ve Sonuçlar Araziden alınan örnekler, uç-üye sınıf seçiminde kullanılan örnek lokasyonları hariç tutularak, sınıflamanın yer doğrulaması amacı ile kullanılmıştır. Sınıflamada kullanılan örnekler haricinde kalan 45 lokasyondan 32 tanesi, sınıflama sonucu elde edilen haritada doğru litolojiler üzerinde yer almaktadır. Bu oran, jeolojk haritalama amacı ile yapılan sınıflamanın %71 doğruluğa sahip olduğunu göstermektedir. Yanlış çıkan örnek lokasyonlarının çoğu andezit sınıfına düşen dasite aittir. Bu, dasitle andezitin birbirine benzer kimyası ve arazideki benzer alterasyonu ile açıklanabilir. Bu nedenle dasit+andezit sınıflama sonrasında tek bir sınıf olarak da ele alınabilir. Volkanik kayaçların kendi içinde ayırımına bakıldığında özellikle Karacaören civarı ve güneyinde, sınıflamada kireçtaşı olarak tesbit edilen bölgelerin jeoloji haritasında piroklastik kayaçlar olduğu görülmektedir. Arazi gözlemleri sırasında bu bölgelerin gerçekten de kireçtaşı olmadığı, fakat jeoloji haritasında olduğu kadar da geniş alanlar gösteren piroklastik kayaçlar olmadığı anlaşılmıştır. Jeoloji haritasında piroklastik olarak görünen bölgelerde, bazı lokasyonlarda (bkz. Çizelge 2.1.) araziden alınan örnekler bu bölgelerin andezit olduğunu ortaya koymuştur. Aslında arazide andezit akıntıları ve kızgın bulut çökelleri çoğu zaman piroklastiklerle içiçe gözlenmektedir. Bundan dolayı bu iki biriminin spektral olarak ayırdedilmesi yer yer güç olmuş, hatta bazı bölgelerde, özellikle andezit sınırlarında kireçtaşı olarak sınıflandırılmışlardır. Bu çalışmada 9 banttan oluşan ASTER VNIR+SWIR görüntüsü kullanılmıştır. Sınıflama sonucunu daha da iyileştirebilmek için AVIRIS gibi hiperspektral (224 bant) veya volkanik kayaçlardaki silis içeriğini daha iyi anlayabilmek için TIR spektral çözünürlüğü daha yüksek sensörlerle elde edilmiş görüntüler kullanılabilir. Ayrıca uç-üyelerin seçiminde arazide spektrometre kullanmak ve bu referans spektrayı kullanarak hiperspektral görüntüleri sınıflamak her zaman daha iyi sonuç verecektir. 29

44 3. TEKTONİK 3.1. İnceleme Alanının Yer Aldığı Tektonik Ortam Çalışma alanı, Orta Anadolu tektonik rejimi etkisinde olup, Haymana havzasının doğusunda yer almaktadır. Güneydoğu ve doğusunda Tuzgölü Fay Zonu ile bu fay zonunun kontrol ettiği Tuzgölü Havzası bulunmaktadır. Güneyinde ve batısında ise İnönü-Eskişehir Fay Sistemi (İEFS) yer almaktadır. İnceleme alanının GB köşesinden İEFS nin bir kolu olan Ilıca Fay Zonu geçmektedir. ( Şekil 3.1.). Yenice Volkanitlerinin içinde bulunduğu Haymana ve Tuzgölü Havzası kıta içi havzalardır lerde yapılan arazi çalışmaları ve havzaların çeşitli yerlerinden elde edilen yüzey altı verilerinin yorumlanması, bu havzaların bulunduğu Orta Anadolu ve civarının tektonik yapısının daha iyi anlaşılmasını sağlamıştır (Şengör ve Yılmaz, 1981; Görür vd., 1984; Robertson and Dixon, 1984; Şengör vd., 1985; Göncüoğlu, 1986; Göncüoğlu vd., 1991; 1992). Anadolu ve civarının plaka tektoniği çerçevesinde, Tuzgölü havzasının oluşumunu ilk yorumlayan Görür vd. (1984) olmuştur. Intra-Tauride isimli bir okyanusun Jurasik te oluşarak Tauride- Anatolit platformunu doğuda Kırşehir bloğu ve batıda Menderes-Tauride olmak üzere iki bloğa ayırdığını ileri sürmüşlerdir. Bu okyanusun ayrıca Paleosen boyunca Kırşehir bloğunun güneybatısında, kuzeydoğu yönünde kapandığını söylemişlerdir. Erken Miyosene kadar okyanusun kapanması bitmiş ve Orta Anadolu kenet kuşağı oluşmuştur. Bu tektonik çerçevede, Tuzgölü bölgesinde Geç Kretase den Eosen e kadar olan sedimanter kayaçların yayönü havzasında çökeldiğini yorumlamışlardır. Çemen ve Dirik (1992); Çemen vd. (1995) Tuzgölü havzasının, bölgenin Maestrihtiyen öncesi temel kayaçları üzerinde bir açılma havzası olarak oluşmuş olabileceğini ileri sürmüşlerdir. Tuzgölü ve Haymana havzaları Geç Kretaseden Eosene kadar birbirinden bağımsız olarak gelişmiştir. İki havza Eosenin sonunda tek havza haline gelmiştir. Eosenden sonraki kayaç birimleri ve jeolojik olaylar için bu tek havza Tuzgölü havzası olarak adlandırılabilir. 30

45 Şekil 3.1. İnceleme alanının yer aldığı neotektonik ortam (Koçyiğit and Özacar, 2003; Woodside et al., 2002; Zitter et al., 2005; Çiftçi, 2007 den değiştirilerek alınmıştır). 31

46 Tuzgölü fay zonunun ve inceleme alanın içinde bulunduğu Tuzgölü çöküntüsünün oluşumunun başlangıç zamanı tartışmalıdır. Çoğu araştırmacı fayın Kretasede oluştuğunu söylemektedir (Görür ve Derman, 1978; Uygun vd., 1982; Görür vd., 1984). Dellaloglu and Aksu (1984) ise fayın Miyosende oluştuğunu öne sürmektedir. Çemen et al. (1999) e göre Tuzgölü fay zonu, Neojen boyunca güneybatı yönlü normal atım bileşeni olan sağ doğrultu atımlı bir fay özelliğine sahiptir. İnceleme alanının batısında ve güneyinde bulunan İnönü-Eskişehir Fay Sistemi, ilk kez Dirik ve Erol (2003) tarafından Eskişehir-Sultanhanı Fay Sistemi ve, Koçyiğit and Özacar (2003) tarafından ise İnönü-Eskişehir Fay Zonu olarak adlandırılmıştır. Özsayın and Dirik (2007), fay sistemini tip lokalitesinin İnönü ilçesi olması, bu geniş makaslama zonunun özelliklerinin batıdan doğuya doğru değişmesi ve farklı birçok fay zonundan oluşması nedeniyle sistem seviyesinde değerlendirmiş ve İnönü-Eskişehir Fay Sistemi olarak yeniden isimlendirmiştir. İEFS dört fay zonundan oluşmaktadır. Bu fay zonları Sultanhanı, Cihanbeyli, Yeniceoba ve Ilıca fay zonlarıdır (Çemen et al., 1999; Dirik and Erol, 2003; Özsayın ve Dirik, 2005). İlk olarak Koçyiğit (1991) tarafından tanımlanan Ilıca Fay Zonu, Haymana (Ankara) güneybatısından başlayarak Yeniceoba Ovası nın kuzey kenarına kadar, inceleme alanının GB köşesinden geçecek şekilde KB GD doğrultusunda uzanmaktadır Yenimehmetli depremi ve son yıllarda Haymana, Şereflikoçhisar bölgelerinde meydana gelen ufak depremler (UDİM verilerine göre), Tuzgölü havzasının her iki yanındaki fay sisteminin de günümüzde halen etkinliğini sürdürmekte olduğuna işaret etmektedir İnceleme Alanının Yapısal Jeolojisi Yenice Volkanitlerinin de içinde bulunduğu Tuzgölü havzasındaki yapısal jeolojik özellikler havzadaki Neojen ve Kuvaterner çökellerin altında gizlenmiş olabilir. Buna rağmen inceleme alanında, arazide yapılan çalışmalarda iki istasyonda tektonik ölçüm yapılabilecek fay düzlemleri bulunmuştur. Bununla beraber bölgeye ait uydu görüntüleri ve sayısal arazi modeli yardımı ile belirgin olan birçok topoğrafik ve yapısal özellik bölgenin tektonik yapısı hakkında önemli ipuçları vermektedir. Bu sayede bölgedeki volkanizma ve tektonik yapı hakkında ilişki 32

47 kurmak mümkün hale gelmiştir. Saha çalışmaları sırasında gözlenip, tektonik ölçüm yapılan lokasyonlar Şekil 3.2 ve Şekil 3.7 de verilmiştir. Şekil 3.2. Tektonik ölçüm yapılan lokasyonlar. Bu istasyonlarda çeşitli fay düzlemleri ile bunların üzerlerinde oluşmuş çiziklerde (Şekil 3.3.) yapılan doğrultu ve eğim ölçümleri sonucunda elde edilen veriler Şekil 3.4 de verilmiştir. 33

48 Şekil 3.3. Fay çizikleri (2. ist.). Çizikler çekiç sapı ile yaklaşık aynı doğrultudadır (KB yönüne bakış). 34

49 1. istasyon 2. istasyon Gösterim: Normal atımlı faylardaki çizikler Doğrultu atımlı faylardaki çizikler Tansiyon ve sıkışma yönleri? Olası tansiyon veya sıkışma yönü Şekil 3.4. Fay düzlemlerinde yapılan ölçümlerin analizi. Schmidt stereogramının alt yarımküresi kullanılmıştır. İki istasyon da piroklastik kayaçların üzerinde yer almaktadır (Şekil 3.5.). Bu istasyonlarda yer alan fayların piroklastik kayaçları kesmesi, fayların volkanizma sonrasında geliştiğini göstermektedir. Piroklastik kayaçları kesen bu fayları oluşturan tektonik kuvvetler, volkanizma öncesinde de bölgeye hakim olup, volkanizma için çıkış yolu yaratabilecek kırıkları oluşturmuş olabilir. Volkanizma geliştikten sonra aynı kuvvetler devam etmiştir ve piroklastikler üzerindeki kırıkları oluşturmuştur. 35

50 a b Şekil 3.5. Fay düzlemlerinin kestiği piroklastik kayaçlar. (a) 1. istasyon (GB ya bakış); (b) 2. istasyon (D ya bakış) 36

51 Şekil 3.5.b de görülen, fayların yer aldığı şevin yapısal olarak yorumlanmış hali Şekil 3.6 da verilmiştir. Şekil 3.6. İkinci istasyondaki şevde yer alan ana fayların foto üzerinde gösterimi, D ya bakış. Şekil 3.4 de görüldüğü gibi başlıca hakim tektonik kuvvetler KD-GB doğrultusunda sıkışma ve KB-GD doğrultusunda ise tansiyon kuvvetleri olarak belirlenmiştir. İkinci istasyonda tespit edilen normal faylar, KKB-GGD doğrultulu fay düzlemini kesmektedir (Şekil 3.6). Bu durum tektonik kuvvetlerin bölgede iki faz şeklinde geliştiğini gösterir. Çalışma sahası için 1/25000 lik topoğrafik haritaların sayısallaştırılmasından elde edilen ve 30 m grid aralığına sahip olacak şekilde hazırlanan ayrıntılı sayısal arazi modelinden türetilen yüzey kabartma haritası Şekil 3.7 de verilmiştir. 37

52 Şekil 3.7. İnceleme alanının ayrıntılı yüzey kabartma haritası. 30 m grid aralıklı sayısal arazi modelinden, kuzeyden gelen düşeyde 45 derecelik aydınlatma ile oluşturulmuştur. 38

53 Yüzey kabartma haritası ve bölgeye ait stereo aster uydu görüntüsü çiftleri (Şekil 3.8. ve Şekil 3.9.) kullanılarak sahanın yapısal jeolojisi ve volkanik çıkış merkezleri araştırılmıştır. K Şekil 3.8. Çalışma sahasının kuzey kısmını içeren ASTER stereo uydu görüntüsü çifti. Stereo görüntü anaglyph çift halinde sunulmuştur, lütfen anaglyph gözlük ile bakınız. Yenice volkanikleri görüntünün sol üst çeyreğinde koyu rengi ile görülmektedir. 39

54 K Şekil 3.9. Çalışma sahasının güney kısmını içeren ASTER stereo uydu görüntüsü çifti. Stereo görüntü anaglyph çift halinde sunulmuştur, lütfen anaglyph gözlük ile bakınız. Yenice volkanikleri görüntünün sağ bölümünde koyu rengi ile görülmektedir. Bu araçların yorumlanması ve de sahadan elde edilen ölçümlere ait analiz sonuçları ışığında tesbit edilen çizgisellikler - muhtemel faylar Şekil 3.10 de verilen yüzey kabartma haritasında gösterilmiştir. Yüzey kabartma haritasında belirlenen KB-GD uzanımlı çizgisellikler 1. istasyonda tespit edilen KD-GB doğrultulu sıkışmanın yol açtığı doğrultu atımlı faylar olabilir. Şekil 3.10 da, 3 numaralı fay üzerindeki normal atım bileşeni stereo uydu görüntüsü üzerinden belirlenmiştir (Şekil 3.12b). 40

55 Şekil Yüzey kabartma haritasında tespit edilen çizgisellikler. 41

56 3.3. Volkanik Çıkış Yerleri ve Tektonik ile İlişkisi Volkaniklerin yüzeylendiği yerler ile o bölgenin tektonizması arasındaki geometrik ilişkinin gözlemlenip yorumlanması jeolojideki önemli ve yararlı yaklaşımlardan birisidir. Volkanik çıkış yerlerinin çeşit ve dağılımlarının analizi bölgenin jeodinamikleri hakkında bilgi sağlarken, diğer yandan tektonik yapının incelenmesi volkanik çıkış yerlerinin anlaşılmasını sağlar. Volkanizma çoğu zaman magmanın yükselimine ve yüzeylenmesine olanak sağlayan, bölgesel ölçekli deformasyonlar sonucu oluşmuş tercih edilen yollar boyunca gelişmektedir. Bu volkanik çıkış yerlerinin şekilleri ve dağılımlarının analizi tektonizma hakkında veri sağlar (Chorowicz et al., 2004). Uzaktan algılama ile elde edilen uydu görüntüleri, sayısal arazi modelleri ve bunların işlenmesi ile oluşturulan yüzey kabartma haritası gibi türev haritalar, bölgenin geniş bir ölçekte incelenmesini sağlamaktadır. Bu çeşit araçların kullanılması bazen arazide gözlemlenemeyecek tektonik ve volkanik yapıların ortaya konulmasına yardımcı olmaktadır. Geç Miyosenden zamanımıza kadar, Orta Anadolu nun çeşitli yerlerinde (örn. Erciyes Dağı, Kapadokya Kaldera Kompleksleri, Kara Dağ) gelişmiş volkanizmaların tektonikle olan ilişkilerinin anlaşılması, uzaktan agılanmış verilerin arazi çalışmaları sonuçları ile beraber yorumlanması sayesinde mümkün olmuştur (Dhont et al., 1998). İnceleme alanındaki volkanik çıkış yerlerini, şekillerini tesbit etmek ve bunların tektonik yapı ile olan ilişkisini ortaya koymak amacı ile bölgeye ait 30 m grid aralığına sahip sayısal arazi modeli, bundan türetilen yüzey kabartma haritası (Şekil 3.7.) ve stereo uydu görüntüleri kullanılmıştır. Ayrıca, volkanik yapıların sınırlarını daha iyi belirleyebilmek için çalışma sahasının 1/ ölçekli jeoloji haritası incelenmiştir. Oluşturulan yüzey kabartma haritasının incelenmesi sayesinde çalışma sahası sınırları dahilinde tektonik hatlar ile ilişkili olabilecek iki adet çıkış noktası tesbit edilmiştir (Şekil 3.11.). Tansiyon kırıkları üzerindeki volkanizma, çatlak püskürmeleri ve çizgisel volkanik kümelenmeler şeklinde gelişmektedir. 42

57 Şekil Yüzey kabartma haritası üzerinde faylar ve ilişkili çıkış merkezleri görülmektedir. 43

58 (a) (b) K (c) Şekil Burunsuz Köyü, volkanik çıkış merkezi (a) Sayısal arazi modeli, (b) Aynı bölgenin yorumlanmış çizimi (jeoloji haritasındaki gösterim Şekil 2.1 de olduğu gibidir), (c) Stereo (anaglyph gözlük ile bakınız) ASTER uydu görüntüsü. 44

59 (a) (b) K (c) Şekil Karacadağ volkanik merkezi (a) Yüzey kabartma haritası, (b) Aynı bölgenin yorumlanmış çizimi (jeoloji haritasındaki gösterim Şekil 2.1 de olduğu gibidir), (c) Stereo (anaglyph gözlük ile bakınız) ASTER uydu görüntüsü. 45

60 Burunsuz Köyü yakınında, Şekil 3.12 de sayısal arazi modeli ile stereo uydu görüntüsünde görülen dairesel yapı ve bu yapı içinde piroklastik kayaçların gözlenmesi olası bir kaldera izlenimini vermektedir. Fakat kesin bir kaldera tanımlaması için volkanik malzeme tane boyu analizi, piroklastik kayaçların yanal kalınlık değişimleri ve bölgenin gravite ölçümünün yapılması gereklidir. Şekil 3.12b de görülen 2 ve 3 numaralı faylar bir fay sıçraması sistemine işaret etmektedir. Bu faylar arasındaki sıçrama ile aradaki bölge üzerinde gerilme kuvvetleri sonucunda bir çek-ayır havzası oluşması muhtemeldir. Bu çöküntü bölgesi de kabukta zayıf bir zon oluşturup volkanizma için bir çıkış yolu yaratmış olabilir. Karacadağ volkanik çıkış noktasında ise volkanik merkezlerin bir çizgi doğrultsunda dizildikleri hem arazi modeli hem de uydu görüntüsünden görülmektedir (Şekil 3.13). Bu dizilimi sağlayan, muhtemelen, inceleme alanında doğrultusu KB-GD olarak belirlenen tansiyon kuvvetlerinin sebep olduğu bir tansiyon çatlağıdır Sonuç İnceleme alanındaki tektonik hatların, muhtemelen, volkanik yapılar ve genç örtü çökelleri altında kalmış olmasından dolayı sınırlı sayıda istasyonda ölçüm yapılabilmiştir. Bölgedeki genel hakim fay doğrultuları Tuzgölü Fay Zonu ve İnönü- Eskişehir Fay Sisteminde olduğu gibi KB-GD şeklindedir. Volkanik malzeme bu iki ana fay sistemine bağlı olarak, çalışma alanında bahsi geçen faylar yardımı ile veya fay sistemleri arasında oluşan kuvvetlere bağlı olarak oluşan tansiyon çatlakları boyunca yüzeylemiş olabilir. Karacadağ yakınındaki KKD-GGB doğrultulu volkanik dizilimler böyle bir tansiyon çatlağı ile ilişkilendirilebilir. Burunsuz Köyü yakınındaki volkanik kütle ise fay sıçraması sonucunda oluşmuş bir çek-ayır havzası ile ilişkili olabilir. 27 Haziran 2007 de 9.7 km derinlikte 2.9 büyüklüğünde ve 24 Aralık 2007 de 6.8 km derinlikte 3.0 büyüklüğündeki son Yenice depremleri bölgeye hakim olan tektonik kuvvetlerin günümüzde halen etkin olduğunu ve bölgedeki fayları zaman zaman tetiklediğini ortaya koymaktadır. 46

61 4. MİNERALOJİK-PETROGRAFİK İNCELEMELER 4.1. Giriş İnceleme alanında yer alan litostratigrafik birimlerin mineralojik ve petrografik özelliklerini araştırabilmek için toplam 53 adet volkanik kayacın incekesitleri hazırlanmıştır. İncekesitler, polarizan optik mikroskopta incelenerek volkanik kayaçların dokuları, mineralojik bileşimleri ortaya çıkarılmış ve kayaçların petrografik özellikleri ortaya konulmuştur İnceleme Yöntemi ve Optik Mikroskop İncelemeleri Çalışma sahasında, volkanik kökenli kayaçları temsil eden 53 adet 1-2 kg ağırlığında örnek toplanmıştır. Bu örnekler, arazide 4 parçaya bölünmüştür. Bunlardan üçü optik mikroskop (incekesit), mikroprob çözümlemeleri ve kimyasal incelemelerde kullanılmıştır. Dördüncü parça ise daha sonraki olası ihtiyaçlarda kullanılmak üzere saklanmıştır. İncekesitler, H.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü, İncekesit Laboratuvarında hazırlanarak, H.Ü. Jeoloji Mühendisliği envanterinde bulunan James Swift marka alttan aydınlatmalı binoküler polarizan mikroskop üzerinde incelenmiştir. İncekesitlere ait fotoğraflar ise H.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümünde yer alan Leica DMLP tipi bilgisayara bağlı alttan aydınlatmalı polarizan binoküler mikroskopta çekilmiştir Piroklastik Kayaçlar İnceleme sahasında geniş alanlar kapsayan ve volkanizmanın ilk ürünleri olan piroklastik kayaçlar volkanik kayaç parçacıkları, volkancamı ve plajiyoklaz kristalleri içermektedir (Şekil 4.1.). Bu yüzden tüf olarak adlandırılabilirler. Makro örneklerde pomza da gözlenmiştir (Şekil 4.2). 47

62 (a) (b) Şekil 4.1. Piroklastik birimlerden alınan tüf örneğinde gözlenen litik parçalar ve kristaller (a) tek nikol; (b) çift nikol, (lp: litik parça; kr: kristal). 48

63 Şekil 4.2. Piroklastik birimlerden alınan bir makro örnekte gözlenen pomza bileşenleri (pmz: pomza) Bazaltik Birimler Bazaltik kayaç kesitlerinde hipokristalin porfirik doku gözlenmiştir. Hamuru intergranuler dokuya sahiptir. (Şekil 4.3.). Hamur plajiyoklaz çubuklarının arasını dolduran küçük piroksen tanelerinden oluşmaktadır. Ayrıca bol miktarda opak mineral de bulunmaktadır. Fenokristal olarak olivin, piroksen ve olivinin alterasyonu sonucu oluşan kızıl-kahve renkli iddingsit mineralleri mevcuttur (Şekil 4.4.). İddingsitleşme bazı olivin minerallerinin Şekil 4.3 da görüldüğü gibi, mineralin tüm yüzeyini etkileyerek kızıl-kahve renkli bir görünüm vermesine neden olurken, bazı olivin minerallerin ise Şekil 4.4 deki gibi çevresinde gelişerek mineral kenarlarının kızıl - opak bir görünüme sahip olmasına neden olmuştur. İddingsitleşme magma odasındaki su buharı basıncının değişimine işaret edebilmektedir (Goff, 1996). 49

64 (a) (b) Şekil 4.3. Bazaltta hamurda gözlenen intergranuler doku (a) tek nikol; (b) çift nikol, (px: piroksen; plg: plajiyoklaz; idd: iddingsit). 50

65 (a) (b) Şekil 4.4. Bazaltta gözlenen çevresi iddingsitleşmiş olivin mineralleri (a) tek nikol; (b) çift nikol, (px: piroksen; olv: olivin; idd: iddingsit). 51