KARGABEDİR (YENİMAHALLE-ANKARA) BÖLGESİNİN JEOLOJİK İNCELENMESİ GEOLOGICAL INVESTIGATION OF KARGABEDİR (YENİMAHALLE- ANKARA) REGION

Transkript

1 KARGABEDİR (YENİMAHALLE-ANKARA) BÖLGESİNİN JEOLOJİK İNCELENMESİ GEOLOGICAL INVESTIGATION OF KARGABEDİR (YENİMAHALLE- ANKARA) REGION Cansu AKTEPE Eray AVCI Yiğit Yusuf BABAYAĞMUR Hüseyin ÇALDIRAK Günseli ERDEM Gözde GÖKÇE Bahadır KALPAKÇI Çağrı KARABUDAK Çağdaş SAĞIR Sefa ÖZKAN Duygu TÜFEKÇİ Cem ÜNÜŞTÜ Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü JEO 302 Jeolojik Harita Alma Çalışması Dersi Kapsamında Hazırlanmıştır. HAZİRAN-2011 A

2 ÖZET Ankara Eskişehir Karayolu nun 35. km sinde bulunan Kargabedir Tepesi ve ayrıca Kızılburun, Kamışçı, Güdük ve Karakaya tepelerini içeren 9 km 2 lik alan incelenmiştir. Bölgede yer alan kayaçlar yaşlıdan gence doğru Jura-Malm yaşlı kireçtaşları, Alt Kretase yaşlı (sedimanter melanj, ince derin deniz kırıntıları), Orta Kretase yaşlı (yeşil marn), Üst Kretase yaşlı (kırmızı kireçtaşı), Miyosen yaşlı (volkanitler, gölsel kireçtaşları), Kuvaterner yaşlı teras çökelleri ve güncel alüvyonlardan oluşmaktadır. Arazide Jura-Malm yaşlı kireçtaşı birimlerinde Ammonites ve Pelecypod makro fosillerine rastlanmıştır. Mikro olarak ise Üst Kretase yaşlı kırmızı renkli kireçtaşı biriminde Globotruncana fosili saptanmıştır. Araştırma bölgemizde büyük çapta monoklinal tespit edilmiştir ve küçük çaplı antiklinal ve senklinaller içerisinde haritaya işlenemeyecek büyüklükte bir fay ve birçok eklem gözlenmiştir. Ayrıca Üst Kretase yaşlı marn-kumtaşı ardalanması bölgede yükselmenin belirli aralıklarla meydana geldiğini göstermektedir. Ve çalışma bölgemiz topografik olarak genel anlamda vadiler ve tepelerde oluşmaktadır. Çalışma alanında toplanan tabaka konumlarından ve tabaka alt üst yapılarından faydalanılarak bölgedeki yapısal unsurlar belirlenmiş ve bu çalışmalara bakılarak bölge genelindeki düzensiz tabaka düzlemlerinin varlığı sedimanter melanjı gösterdiği tespit edilmiştir. Arazi çalışmalarıyla bölge içerisinde bulunan bütün birimlerin sınırları araştırılarak haritaya işlenmiştir. Birimlerden alınan kayaç örneklerinden ince kesit alıp laboratuar ortamında incelenemediği için sadece kayaçların mineral yapısını lup ile tespit edilmiştir. B

3 Arazi çalışmaları sırasında elde edilen sonuçlar, bölgede yapılmış olan önceki çalışmaların sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve tartışılmıştır. TEŞEKKÜR öğrenim dönemi Jeolojik Harita Alma Çalışması dersi kapsamında; arazi çalışmaları ve raporun hazırlanması sırasında göstermiş oldukları ilgi ve yardımlarından, manevi desteği ve sabrından ötürü değerli hocalarımız Arş. Grv. Elif KABADAYI ve Arş. Grv. Aslıhan ANÇEL e saygılarımızı sunarız. Çalışmalarımız süresince bize yol gösteren değerli ders sorumlularımız Prof. Dr. Kadir DİRİK e, Prof. Dr. Cemal TUNOĞLU na, Prof. Dr. U. Kaan TEKİN e ve Doç. Dr. Tekin YÜRÜR e, hidrojeolojik alanda su kimyası analizlerinde bize gerekli desteği sunan Uzman Füsun MUSLU ya saygılarımızı sunar yardımlarından ötürü teşekkür ederiz. Ayrıca 7. ve 8. Grup elemanlarını bu zorlu arazi günlerinde hem ulaşım ile hem de manevi desteği ile yanımızda olan Sayın Hasan Kaptan a teşekkür ederiz. C

4 İÇİNDEKİLER DİZİNİ Sayfa 1. GİRİŞ Çalışmanın Amacı Çalışma Bölgesinin Tanıtımı Çalışma Yöntemleri Arazi Çalışmaları Laboratuar Çalışmaları Büro Çalışmaları Bölgesel Jeoloji ve Önceki Çalışmalar STRATİGRAFİ VE SEDİMANTOLOJİ..9 D

5 2.1. Giriş Jura Malm Yaşlı Ammonitli Kireçtaşı Birimi Dağılım ve Topografik Görünüm Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Alt Üst Sınırlar, Yanal Düşey Değişim ve Kalınlık Fosil Topluluğu ve Yaşı Karşılaştırma ve Yorum Kargabedir Volkanitleri Dağılım ve Topografik Görünüm Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Alt Üst Sınırlar, - Düşey Değişim ve Kalınlık. 19 Sayfa E

6 Fosil Topluluğu ve Yaşı Karşılaştırma ve Yorum Miyosen Yaşlı Volkanik Birim Dağılım ve Topografik Görünüm Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Alt Üst Sınırlar, Yanal Düşey Değişim ve Kalınlık Fosil Topluluğu ve Yaşı Karşılaştırma ve Yorum Jura Yaşlı Sedimanter Melanj Dağılım ve Topografik Görünüm Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Alt Üst Sınırlar, Yanal Düşey Değişim ve Kalınlık Fosil Topluluğu ve Yaşı F

7 Karşılaştırma ve Yorum Geç Kretase Yaşlı Sedimanter Çökeller Dağılım ve Topografik Görünüm Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Alt Üst Sınırlar, Yanal Düşey Değişim ve Kalınlık Fosil Topluluğu ve Yaşı Karşılaştırma ve Yorum PETROGRAFİ 27 Sayfa 3.1. Kargabedir Volkanitleri Jura Yaşlı Ammonitli Kireçtaşları Miyosen Yaşlı Andezit Birimi...30 G

8 3.4. İnce Tabakalı Derin Deniz Sedimanları Sedimanter Melanj TEKTONİK Giriş Kıvrımlar Kırıklı Yapılar Faylar Çatlaklar Uyumsuzluklar Tektonik Yorum HİDROJEOLOJİ..40 H

9 5.1. Amaç Temel Bilgiler Hidrolojik Çevrim Gözeneklilik ve Gözenekli Ortamlar Hidrojeolojik Birimler Geçirgenlik..43 Sayfa 5.3. Çalışma Alanındaki Birimlere Ait Gözeneklilik ve Geçirgenlik Değerlendirmesi Malm (Geç Jura) Yaşlı Kireçtaşları Miyosen Yaşlı Kargabedir Volkanitleri Pliyo Kuvaterner ve Kuvaterner Yaşlı Alüvyon Çökelleri. 44 İ

10 Erken Kretase Yaşlı Sedimanter Melanj Üst Kretase Yaşlı Marn Orta Kretase Yaşlı İnce Tabakalı Derin Deniz Kırıntılıları Çalışma Alanındaki Birimlerin Hidrojeolojik Birimler Açısından Nitelendirilmesi Malm (Geç Jura) Yaşlı Kireçtaşları Miyosen Yaşlı Kargabedir Volkanitleri Pliyo Kuvaterner ve Kuvaterner Yaşlı Alüvyon Çökelleri Erken Kretase Yaşlı Sedimanter Melanj Üst Kretase Yaşlı Marn Orta Kretase Yaşlı İnce Tabakalı Derin Deniz Kırıntılıları Piper Diyagramı Çalışma Alanı Hidrolojik Yorum..47 J

11 6. JEOLOJİK EVRİM SONUÇLAR KAYNAKLAR EKLER. 54 ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa Şekil 1.1 : Kargabedir Tepesi ne doğudan bakış..3 Şekil 1.2 : Kızılburun Tepesi ne Kargabedir in zirvesinden bakış...3 Şekil 1.3 : Kargabedir in zirvesinden, soldan sağa doğru; Çağlarpınar, isimsiz ve Güdük Dereye bakış..4 Şekil 1.4 : Arazi Çalışmaları..5 Şekil 1.5 : Arazi Çalışmaları.5 K

12 Şekil 1.6 : Arazi Çalışmaları..6 Şekil 1.7 : Büro Çalışması.. 7 Şekil 1.8 : Kırmızı ve gri renkli çört...8 Şekil 2.1 : Kızılburun Tepesi..9 Şekil 2.2 : Kargabedir Tepesi nin güney yamacındaki kireçtaşları..10 Şekil 2.3 : Kargabedir volkanitleri ile ammonitli kireçtaşlarının dokanağı..10 Şekil 2. 4 : Kızılburun Tepesi ndeki kalsit dolgu.12 Şekil 2.5 : Bol kırık-çatlaklı Kargabedir kireçtaşları 13 Şekil 2.6 : Kargabedir in kuzey doğu bölgesinde çok kıvrımlanmış kireçtaşı tabakaları..13 Şekil 2.7 : Pişme rengi gösteren kireçtaşı 14 Sayfa L

13 Şekil 2.8 : Kargabedir in güney tarafındaki sedimanter melanj ile kireçtaşı dokanağı 15 Şekil 2.9 : Kargabedir Tepesi ndeki kireçtaşı birimi içinde bulunan fosili.16 ammonites Şekil 2.10 : Kargabedir Tepesi ndeki kireçtaşı birimi içinde bulunan fosili 16 Pelecypod Şekil 2.11 : Kızılburun Tepesi nden Kargabedir Tepesi ne bakış..17 Şekil 2 12 : Kargabedir volkanitlerinin bozunması.18 Şekil 2.13 : Kargabedir volkanitlerinin akma yüzeyleri..19 Şekil 2.14 : Kamışçı Tepesi ne kuzeyden bakış..21 Şekil 2.15 : Kamışçı Tepesi nin güneydoğusundan alınmış bir örnek...22 Şekil 2.16 : İsimsiz deredeki sedimanter melanj birimi..23 Şekil 2.17 : Kıvrımlanmış sedimanter melanj.24 Şekil 2.18 : Güdük Vadisi ne güneydoğudan bakış 25 M

14 Şekil 3.1 : Kargabedir volkanitlerinden alınmış bir örnek..27 Şekil 3.2 : Kargabedir volkanitleri ile Jura yaşlı kireçtaşları arasındaki pişme zonu.28 Şekil 3.3 : Çok ince taneli Jura yaşlı kireçtaşı..29 Şekil 3.4 : Kamışçı Tepesi nin güneybatısından alınmış bir andezit örneği 30 Şekil 3.5 : İnce tabakalı derin deniz sedimanları.31 Şekil 3.6 : Kargabedir Tepesi nin güneydoğusundaki sedimanter melanj 32 Sayfa Şekil 3.7 : Güdük Vadisi nde görülmüş olan yamaç molozu.33 Şekil 4.1 : Kızılburun Tepesi nin güneyinde yer alan antiklinal ve senklinal 34 Şekil 4.2 : Kızılburun Tepesi nin güneyinde yer alan antiklinal ve senklinale daha yakın bir bakış 34 Şekil 4.3 : Normal fay.35 N

15 Şekil 4.4 : Kızılburun Tepesi nin güneyinde yer alan normal fay.35 Şekil 4.5 : Kalsit dolgu..36 Şekil 4.6 : Düşeye yakın tabakalı marnlar ile yataya yakın tabakalı gölsel kireçtaşları arasındaki açısal uyumsuzluk.37 Şekil 4.7 : Şekildeki kırmızı birimin kalınlığı 3-4 metredir Şekil 4.8 : Kargabedir volkanitleri ile ammonitli kireçtaşı arasındaki dokanak..39 Şekil 5.1 : Hidrolojik çevrim şeması 40 Şekil 5.2 : Tane boyu ile gözeneklilik, özgül verim ve özgül tutma arasındaki ilişki..41 (Ekmekçi,2004) Şekil 5.3 : Litolojik birimlerde birincil gözeneklilik (Ekmekçi,2004) 42 Şekil 5.4: Doğal gözenekli ortamlar olarak akiferler ve akifer türleri ( Ekmekçi, 2004).43 O

16 ÇİZELGELER VE ÇİZİMLER DİZİNİ Sayfa Çizim 1.1 : Çalışma bölgesine Alagöz Köyü nden bakış.2 Çizim 2.1 : Çalışma bölgesinin genel kolon kesiti..11 Çizim 2.2 : Kargabedir Tepesi nin jeolojik kesiti..20 Çizim 2.3 : Güdük Vadisi nin jeolojik kesiti..26 Çizelge 5.1 : Kargabedir deresi su analizi değerleri...48 Çizelge 5.2 : Piper diyagramı.49 Çizelge 5.3 : Kargabedir Deresi nin ölçüm yapılan lokasyonunda en kesit profili.50 EKLER DİZİNİ Sayfa EK-1: 1/15000 lik haritada ki elektrik hattı boyunca alınana jeolojik kesit A P

17 EK-2: Bölgenin yükseklikleri göz önüne alınarak çizilmiş harita (ArcGIS ile).. B EK-3: Bölgenin jeolojik haritası (ArcGIS ile)..c EK - 4: Bölgenin oluşumunun kaba çizimi (Kargabedir Tepesi) (Corel Draw ile)..d Q

18 1. GİRİŞ 1.1 Çalışmanın Amacı Kargabedir Tepesi civarında yapılan jeolojik araştırmalarda bölgenin jeolojik özelliklerinin incelenerek litostratigrafi birimlerinin belirlenmesi, buna bağlı olarak stratigrafik kesitinin çizilmesi, bölgede yer alan sedimanter yapılara göre bölgenin çökelme ortamlarının belirlenmesi, tektonik evriminin açıklanması, jeolojik haritasının çıkarılması ve tüm bunlar değerlendirilerek bölgenin paleocoğrafik açıdan yorumunun yapılması amaçlanmıştır. 1.2 Çalışma Bölgesinin Tanıtımı Ankara Eskişehir Karayolu nun 35. km sinde bulunan Kargabedir Tepesi (Şekil 1.1.), 9 km 2 lik çalışma bölgesinin sınırları içindedir. Arazi çalışmalarının yapıldığı alan kuzey paralelleri ile doğu meridyenleri arasında bulunmaktadır. Çalışma bölgesinin sınırları içerisinde Kargabedir Tepesi nin haricinde Kızılburun, Kamışçı, Güdük ve Karakaya tepeleri vardır (Şekil 1.2.). Bölgedeki en önemli dere, çalışma alanında yaklaşık D-B doğrultusunda uzanan Kargabedir Deresi dir. Bununla birlikte çalışma alanında KB-GD doğrultulu Söğütcük Deresi ile Güdük ve Çağlarpınar mevsimlik dereleri de bulunmaktadır. Ayrıca Söğütcük Deresinin kaynağı olan Söğütcük Pınarları da çalışma alanı içerisindedir (Şekil 1.3.). R

19 Çizim 1.1 Çalışma bölgesine Alagöz Köyü nden bakış. S

20 Şekil 1.1. Kargabedir Tepesi ne doğudan bakış. Şekil 1.2. Kızılburun Tepesi ne Kargabedir in zirvesinden bakış. T

21 Şekil 1.3. Kargabedir in zirvesinden, soldan sağa doğru; Çağlarpınar, isimsiz ve Güdük Dere ye bakış. 1.3 Çalışma Yöntemleri Harita alma çalışması tarihleri arasında gerçekleştirilmiş olup, bu tarihlerde yapılan çalışmalar aşağıdaki gibidir Arazi Çalışmaları Saha çalışmalarında çekiç, pusula, 1/ ölçekli harita ve konum belirlemede yardımcı olarak GPS kullanılmıştır. Her bir lokasyonda jeolojik birimler ve yapılar incelenerek haritaya işlenmiş ve tüm özellikleriyle saha defterlerine yazılmıştır. Haritaya işlenebilecek büyüklükteki jeolojik yapılar; kaya birimleri, dokanaklar, fay, kıvrım gibi yapıların fotoğrafları çekilmiş ve çalışma alanımız içinde kalan sedimanter U

22 birimlere ait tabakalar konumlarıyla beraber haritaya işlenmiştir (Şekil 1.4., Şekil 1.5. ve Şekil 1.6.). Şekil 1.4. Arazi çalışmaları. V

23 Şekil 1.5. Arazi çalışmaları. Şekil 1.6. Arazi çalışmaları Laboratuar Çalışmaları Çalışma alanı içerisinde bulunan Kargabedir Deresinden su örneği alınmış ve analiz için Hacettepe Üniversitesi UKAM Su Kimyası Laboratuarına verilmiştir. Analiz sonucunda su örneğinin anyon-katyon, EC, Ph ve hata değerleri belirlenmiştir Büro Çalışmaları Yapılan büro çalışmalarında çalıştığımız bölgenin haritası dijital ortama aktarılmış, formasyon sınırları, tabaka konumları ve jeolojik yapılar ArcGIS programında hazırlanmış harita üzerine işlenmiştir. Corel Draw programı kullanılarak kolon kesit ve jeolojik kesitler ayrıntılı biçimde çizilmiştir. Ayrıca bölgeyle ilgili daha önce yapılmış çalışmalar incelenerek bölgede bulunan birimlerin özellikleri ile ilgili bilgi edinilmiş ve bölgenin jeolojisi yorumlanmıştır (Şekil 1.7.). W

24 Şekil 1.7. Büro çalışması. 1.4 Bölgesel Jeoloji Ve Önceki Çalışmalar Çalışma alanında büyük bir alan kaplayan kireçtaşı birimleri ilk kez Akyürek ve diğ.(1982) tarafından Akbayır formasyonu adı altında incelenmiştir. Formasyonun yer yer kırmızı, gri renkli çört bantlı (Şekil 1.8.), konkoidal kırılmalı ince orta tabakalı kireçtaşı, killi kireçtaşı, marn ve biyomikritik kireçtaşından oluştuğu ifade edilmiş, ayrıca içerisinde bulunan Calpionella, Miliolidae, Ammonit ve Radiolaria gibi fosiller incelenerek birimlerin yaşları Malm (Geç Jura) Erken Kretase olarak belirtilmiştir. X

25 Şekil 1.8. Kırmızı ve gri renkli çört. Varol E. (2007) tarafından bölgedeki volkanik birimlerin kimyasal analizi yapılmış ve formasyonun andezit-dasit-riyolit ve bazik andezitten oluştuğu belirtilmiştir. K-Ar radyometrik yaşlandırma analizi sonucunda birimlerin yaşı Erken Miyosen (20-22 Milyon yıl) olarak belirlenmiştir. Y

26 2. STRATİGRAFİ VE SEDİMANTOLOJİ 2.1 Giriş İncelediğimiz arazide Miyosen yaşlı iki litoderm birim; Jura- Malm, üst Kretase ve miyosen yaşında 5 ayrı litostratigrafik birime rastlanmıştır (Çizim 2.1.) Bu birimler; Jura - Malm yaşlı ammonitli kireçtaşları, üst Kretase yaşlı marn, globotruncanalı kireçtaşı, ince tabakalı derin deniz kırıntılıları ve Miyosen yaşlı gölsel kireçtaşlarıdır. Görülen birimlerin litolojik özellikleri ayrıntılı şekilde incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. 2.2 Jura Malm Yaşlı Ammonitli Kireçtaşı Birimi Dağılım ve Topografik Görünüm Çalıştığımız arazinin kuzeydoğusunda kalan Jura-Malm yaşlı kireçtaşından oluşan birim yaklaşık 2 km 2 lik bir alanı kapsamaktadır (Şekil 2.1. Şekil 2.2.). Birim, bol miktarda kırık, çatlak ve kıvrımlanma göstermekte olup, benzer yapılar Kargabedir deresinin aşındırmasına bağlı olarak art arda birçok kireçtaşı tepesinde de hakimdir. Ayrıca aynı birim, Kargabedir tepesinde pişme zonunu oluşturan dokanak sınırında da görülmüştür. Dokanak sınırında düşeye yakın kırık ve çatlaklar gözlemlenmiştir (Şekil 2.3.). Z

27 Şekil 2.1. Kızılburun tepesi. Şekil 2.2. Kargabedir Tepesi nin güney yamacındaki kireçtaşları. AA

28 Şekil 2.3. Kargabedir volkanitleri ile Ammonitli kireçtaşlarının dokanağı. BB

29 Jura Alt Kampaniyen Kretase Kampaniyen Üst K ampaniyen Neojen Miyosen Kuvaterner Devir Devre Kat Litoloji Açıklama Alüvyon Çökelleri Teras Çökelleri Gölsel Kireçtaşları Kargabedir Volkanikleri Volkanikler İnce Tabakalı Derin Deniz Çökelleri Globotruncanalı Kırmızı Kireçtaşları Yeşil Marn Sedimanter Melanj Malm Doger Liyas Ammonitli Kireçtaşları Çizim 2.1. Çalışma bölgesinin genel kolon kesiti. CC

30 2.2.2 Referans Kesit, Lokalite Ve Litoloji Genel olarak Kızılburun birimi; karbonatlı, orta tabakalanmalı, tabakalanmaya paralel santimetrik kalınlıkta kalsit dolgulu, gri- beyaz renkli, mikritik, yer yer çört bantları içeren kireçtaşlarından oluşmaktadır (Şekil 2.4.). Şekil 2.4 Kızılburun tepesindeki kalsit dolgu (İşaret parmağı ucu). Birimin kuzeybatı kısmında kalan Kargabedir Tepesi ndeki dokanak sınırı malzeme ise; dike yakın, santimetrik ve desimetrik tabaka kalınlığına sahip, bol kıvrımlı, bol kırıkçatlaklı, bej renkli, volkanitlere temas sağladığı kesimlerde pişme rengine sahip, yer yer çört bantları içeren birimlerden oluşmaktadır (Şekil 2.5.). DD

31 Şekil 2.5. Bol kırık-çatlaklı Kargabedir kireçtaşları. Birimin alt seviyelerine doğru ilerledikçe, dokanak sınırında pembeye yakın pişme rengi, sıkışmaya bağlı çok fazla kıvrımlanmış tabakalar ve killeşmeye uğramış kireçtaşları görülmüştür (Şekil 2.6. ve Şekil 2.7.). Şekil 2.6. Kargabedir in kuzeydoğu bölgesinde çok kıvrımlanmış kireçtaşı tabakaları. EE

32 Şekil 2.7. Pişme rengi gösteren kireçtaşı. Üst seviyelere gidildikçe kireçtaşlarının renginde açılma, tabakaların arasında desimetrik düzeyde kalsit dolgularının bulunması birimde karakteristik özelliktir (Çizim 2.2.) Alt-Üst Sınırlar, Yanal-Düşey Değişim ve Kalınlık Çalışma alanımızın güneyinden kuzeydoğusuna kadar olan bölgedeki yoğun volkanik faaliyetler ve bölgedeki küçük çaptaki birçok andezitik dayk çıkışı ile kireçtaşları kesilmiştir. Arazinin özellikle güneyinde sedimanter melanj ile ammonitli kireçtaşının dokanağı belirgin bir şekilde görülmüştür (Şekil 2.8.). Bölgedeki kireçtaşları Kargabedir Tepesi nin eteklerinden başlayarak güneybatı- kuzeydoğu doğrultusu boyunca harita sınırına kadar uzanmaktadır. Kalınlığı, yer yer değişmektedir. FF

33 Şekil 2.8. Kargabedir in güney tarafındaki sedimanter melanj ile kireçtaşı dokanağı Fosil Topluluğu ve Yaşı Önceden yapılan arazi çalışmalarında, dokanak sınırına yakın kireçtaşları içerisinde Ammonites, Pelecypod makro fosillerine rastlanmıştır (VAROL,2007). Bizim GG

34 yaptığımız çalışmalarda da Kargabedir Tepesi ve Kızılburun Tepesi nde Jura yaşlı Ammonites ve Pelecypod makro fosiline rastlanmıştır (Şekil 2.9. ve Şekil 2.10.). Şekil 2.9. Kargabedir tepesindeki kireçtaşı birimi içinde bulunan Ammonites fosili. HH

35 Şekil Kargabedir tepesindeki kireçtaşı birimi içinde bulunan Pelecypod fosili Karşılaştırma Ve Yorum İnceleme bölgemizdeki Jura- Malm yaşlı pelajik karbonatlarda görülen renk farkının dokanak sınırından uzaklaştıkça ve kıvrımlanmanın dokanak sınırındaki duruma oranla sınırdan uzaklaştıkça azalmasını, sıcaklık ve sıkışma etkisinin azalmasına bağlı olduğunu, ayrıca kireçtaşlarında görülen breşleşmiş yapının sedimanter melanj oluşumundaki basınç artmasına bağlı olduğunu düşünmekteyiz. 2.3 Kargabedir Volkanitleri Dağılım Ve Topografik Görünüm Çalıştığımız arazinin karakteristiğini oluşturan andezitik volkanitler, Kargabedir Tepesi nde magmatik diskordan ile dayk yaparak yüzeye çıkmıştır. Arazinin kuzeyinde bulunan tepe, kendine özgü andezitik kayaç yapısı ile dayk çıkışını ve dokanak sınırını en belirgin şekilde gördüğümüz tepedir. Arazinin güneyinde yer alan Kamışçı Tepe, Güdük Tepe ve Karakaya Tepe bölgedeki diğer volkaniklerin görüldüğü önemli yükseltilerdir (Şekil 2.11.). İİ

36 Şekil Kızılburun tepesinden Kargabedir tepesine bakış Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Bölgedeki etkin volkanizmanın kestiği kireçtaşları ile çatlaklar ve kırıklar boyunca serbest kalmış, aşağı düşmüş volkanik bloklar burada birikerek blok havuzu görünümündedir. Prizmatik şekilde kırılan volkanik bloklar, genelde çatlaklı bir yapıda gözlemlenmiştir (Şekil 2.12.). JJ

37 Şekil Kargabedir volkanitlerinin bozunması. Bu bloklar dairesel bir bölge tarafından sınırlanmaktadır. Kıvrımlanmış kireçtaşlarına Miyosende sokulum yapan volkanitler, kireçtaşlarında önemli bir deformasyona yol açmıştır. Sokulum yapan volkanik malzemenin üst yüzeyi atmosfer teması ile çabuk soğur. İçi sıcak kalan volkanik malzeme akmaya zorlanır ve içi sıcak olan malzeme soğuyan kesimlere basınç uygulayarak kırılmaya yol açar (Şekil 2.13.). KK

38 Şekil Kargabedir volkanitlerindeki akma yüzeyleri. Andezitik birimler genelde koyu gri renklerde ve kırılmaya karşı çok dirençlidirler. Ani soğuma sebebiyle oluşan kırık ve çatlaklar, birimin üst yüzeylerinde bloklu bir yapı görünümü vermektedir (Çizim 2.2.) Alt - Üst Sınırlar, Yanal Düşey Değişim ve Kalınlık Kargabedir Tepesi ndeki Miyosen yaşlı volkanik birimler, Jura- Malm yaşlı kıvrımlanmış kireçtaşlarına sokulum yapmış, kireçtaşlarının daha da deforme olmasına yol açmıştır. Volkanik birimler, magmatik dokanak ile kireçtaşlarını keserek yüzeye çıkmışlardır. Çalışma alanının kuzeyinde yer alan bu birimler, magmatik dokanağın belirgin şekilde görüldüğü bölgededir Fosil Topluluğu ve Yaşı Kargabedir Tepesi ndeki birimler volkanik olduğundan dolayı herhangi bir fosile rastlanmamıştır. LL

39 2.3.5 Karşılaştırma Ve Yorum Volkanik malzeme ile kireçtaşı arasındaki magmatik dokanak sınırına yaklaştıkça, kireçtaşındaki deformasyonda artış, tabaka eğimlerini düşey konuma yaklaştırmıştır. Plaka tektoniğine göre yaklaşan levha sınırlarındaki gerilmelerin en büyüğüne paralel yönde çatlaklar oluşur. Magmatik malzeme yeryüzüne doğru ilerlerken bu zayıf zonları kullanır. Arazimizdeki çatlaklı kireçtaşlarını kesen volkanik malzeme bu şekilde yüzeylenmiştir. Pişme zonu ve deformasyon artışına bu bölgede rastlanmıştır. K G Kargabedir Volkanikleri Volkanik Uyumsuzluk Ammonitli Pelajik Kireçtaşları 500 M Çizim 2.2. Kargabedir Tepesi nin jeolojik kesiti. 2.4 Miyosen Yaşlı Volkanik Birim Dağılım ve Topografik Görünüm Miyosen yaşlı volkanik birim çalışma alanımızın yaklaşık olarak 3,5 km 2 lik alanında gözlemledik. MM

40 Jura yaşlı sedimanter melanj birimiyle sınır oluşturduğu kesimlerde mostralarına rastladığımız Miyosen yaşlı volkanik birimin güneyde kalan bir kısmı Pliyo-Kuvaterner yaşlı alüvyon çökellerinin altında kalmıştır (Şekil 2.14.) Şekil Kamışçı Tepesi ne kuzeyden bakış Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Volkanik birimdeki kayaçlar andezittir (VAROL, 2007). Miyosen yaşlı volkanik birim felsik yapıdadır. Bu birimi oluşturan lavlar akarken dış kısmı soğuduğu sırada iç kısmı hala sıcak olduğundan akmaya devam etme isteğindedir. Böylece dış kısım basınca maruz kalmaktadır. Bu durum volkanik birimi kırık ve çatlaklar açısından oldukça zengin halde görmemizi sağlamıştır. Çalışma alanımızın güneydoğu kısmının büyük bölümü bu volkanitlerle kaplıdır Alt-Üst Sınırlar, Yanal-Düşey Değişim ve Kalınlık Miyosen yaşlı volkanik birimler Alt Kretase yaşlı sedimanter melanj ile sınır ilişkisi içindedir. Ayrıca çalışma bölgesinin güney kısmında Kuvaterner yaşlı alüvyon ile de sınır ilişkisi içerisindedir. Kalınlığı yaklaşık olarak 170 metredir. NN

41 2.4.4 Fosil Topluluğu ve Yaşı Volkanik birimlerin içerisinde fosil bulunmadığından bizim bölgemizdeki volkanik birimlerin içerisinde de fosil bulunmamaktadır. Bölgede daha önce yapılan çalışmalar sonucu ve radyometrik yaş analizleri sonucu volkaniklerin yaşı Miyosen olarak belirlenmiştir (VAROL, 2007) Karşılaştırma ve Yorum Volkanik birimleri oluşturan andezitler içerisinde bol miktarda biyotit, plajiyoklaz, amfibol ve feldispat içerirken az miktarda kuvars içermektedir (Şekil 2.15.).Bu birimdeki biyotit minerallerinin sıralandığını gözlemliyoruz. Şekil Kamışçı Tepesi nin güneydoğusundan alınmış bir örnek. 2.5 Jura Yaşlı Sedimanter Melanj Dağılım ve Topografik Görünüm OO

42 Yaklaşık 2 km 2 ile çalışma alanımızın büyük bir kısmını kapsayan birimdir. Kot değeri ortalama 900 metre dir Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Kargabedir Tepesi, Güdük Tepesi ve Kamışçı Tepesi nin arasında kalan bölge ile Kızılburun tepesinin güneyindeki volkanik sınıra kadar olan bölgede bu birime rastlamaktayız. Bu birimin içerisinde sıklıkla santimetrik düzeyde kireçtaşı ile kil ardalanmasını tabakalarla gözlemledik. Bu tabakalı birimler, farklı doğrultulardaki bloklar halinde görülmektedir. Yer yer çamurtaşı ve kumtaşına rastlanmaktadır. Matriks ise kil ve kum malzemesinden oluşmaktadır (Şekil 2.16.). Şekil İsimsiz deredeki sedimanter melanj birimi Alt-Üst Sınırlar, Yanal - Düşey Değişim ve Kalınlık PP

43 Sedimanter melanj Kargabedir Tepesi nin etrafındaki Ammonitli kireçtaşlarının üzerine gelmektedir. Bölgede bulunan Kargabedir volkanitleri haricindeki volkanitler sedimanter melanjın üstüne gelmektedir. Birimin kalınlığı yaklaşık 110 metredir Fosil Topluluğu ve Yaşı Sedimanter melanjın içindeki kireçtaşı tabakalarında Ammonites fosiline rastlanmıştır Karşılaştırma ve Yorum Silis içeriği yüksek olduğundan dolayı melanjın içerisinde bulunan kireçtaşı tabakalarında dayanıklı olan çörtleri, tabakalı ve nodüler şekilde gözlemledik. Sıklıkla kalsit dolguya rastladık. Kızılburun Tepesi nin güneyinde GD-KB doğrultulu normal fay gözlemlenmiştir. Bu birimdeki tabakalar ortama gelen volkanik birimin etkisiyle deforme olmuş, kıvrımlanmış, eğim kazanmıştır (Şekil 2.17.). Şekil Kıvrımlanmış sedimanter melanj. QQ

44 Karakaya Okyanusu nun kapanmasıyla ve Neotetis in kuzey kolunun gelişmesiyle meydana gelen tektonik hareketler sonucu önce K-G daha sonra D-B doğrultusundaki sıkışmalar nedeniyle kıvrımlanmış ve arazi çalışmalarında gözlemlediğimiz antiklinal ve senklinal yapıları oluşmuştur. Antiklinallerin ve senklinallerin doğrultusu KB-GD dur. 2.6 Geç Kretase Yaşlı Sedimanter Çökeller Dağılım ve Topografik Görünüm Güdük Vadisi boyunca yaklaşık 2 km uzunluğunda açık yeşil marn, bej marn ve kırmızı kireçtaşı birimlerini gözlemledik. Bu birimler topografik olarak vadinin yamaçlarında tabakalı ve ardalanmalı bir şekilde bulunmaktadır (Şekil 2.18.). RR

45 Şekil Güdük Vadisi ne güneydoğudan bakış Referans Kesit, Lokalite ve Litoloji Kargabedir Tepesi nin güneybatısından, Karakaya Tepesi nin kuzeybatısına uzanmaktadır. En altta açık yeşil renkli marnı gözlemlemekteyiz. Onun üzerine bej renkli marn ve onunda üzerine Globotruncanalı kırmızı kireçtaşları gelmiştir. Marn SS

46 birimleri ince ve yuvarlak tanelidir. Kireçtaşları ise tabaklı ve kırılgan yapıdadır ve bol çatlaklıdır (Çizim 2.3.). B D Güncel Alüvyon Gölsel Kireçta şı İnce Tabakalı Derin Deniz Çökelleri Açısal Uyumsuzluk Globotruncanalı Kireçtaşı 200 m Marn Çizim 2.3. Güdük Vadisi nin jeolojik kesiti Alt-Üst Sınırlar, Yanal - Düşey Değişim ve Kalınlık Bu birimin altında Alt Kretase yaşlı sedimanter melanj bulunmaktadır. Kuvaterner yaşlı güncel alüvyon çökelleri vadi tabanında bu birimin üzerine gelmiştir. Miyosen yaşlı kireçtaşları ise vadi yamaçlarının üst kısımlarında bu birim ile sınır oluşturmuştur. Bu birimler vadinin güneydoğusunda Miyosen yaşlı kireçtaşları ile kesilmekte ve devamı görülmemektedir. Kuzeybatıda ise alüvyonlar ile örtülmektedir. Açık yeşil renkli marnlar yaklaşık olarak 15 metre, bej renkli marnlar yaklaşık 5 metre, kırmızı kireçtaşları ise 10 metre kalınlığındadır Fosil Topluluğu ve Yaşı Bu birimlerde sadece kırmızı renkli kireçtaşlı birimler içerisinde mikro fosil olarak Geç Kretase yaşlı Globotruncana görülmüştür. TT

47 2.6.5 Karşılaştırma ve Yorum Bu birimlerin yuvarlak ve ince taneli olmasından ve kırmızı kireçtaşlarının Globotruncana fosilini içermesinden dolayı Üst Kretase yaşlı derin deniz sedimanları oldukları düşünülmektedir. 3. PETROGRAFİ 3.1. Kargabedir Volkanitleri Jura yaşlı kireçtaşlarına sokulum halinde bulunan, ortaç bir magma ile oluşmuş, erken Miyosen yaşlı bu volkanitlerin türü Traki-Andezittir (VAROL,2007). Bölgeden alınan örnekler incelendiğinde, birimin yüksek miktarda koyu renkli mineral içermesinden dolayı koyu gri renkte olduğu görüldü (Şekil 3.1.). Lupla bakılan örneklerde; alkali feldispat, biyotit, amfibol ve plajiyoklaz mineralleri tanımlandı. Şekil 3.1. Kargabedir volkanitlerinden alınmış bir örnek. Bölgede yapılan önceki çalışmalarda kayaçların dokusu hipokristalin porfirik doku olarak tanımlanmıştır. Bunların hamur renginin genellikle pembemsi ve bazen gri renkte olduğu, ayrıca hamur içinde dağılmış plajiyoklaz ile genellikle özşekilli amfibol fenokristallerinin fazlaca olduğu söylenmiştir (VAROL, 2007). UU

48 Kargabedir volkanitlerinde magma girişimi ile oluşmuş pişme zonu bulunmaktadır. Buradaki magmatik dokanak Kargabedir volkanitleriyle Jura yaşlı Ammonitli kireçtaşları arasındadır (Şekil 3.2.). Pişme zonu bu dokanakta net bir şekilde görülmektedir. Bu pişme zonundaki kireçtaşlarında killeşme, kaotik bir yapı ve küçük kristaller bulunmaktadır. Gerçekleşen volkanik hareket sonucu mevcut kireçtaşı birimleri, sıcaklık ve basınç etkisiyle parçalanmış ve karmaşık bir yapı oluşmuştur. Şekil 3.2 Kargabedir volkanitleri ile Jura yaşlı kireçtaşları arasındaki pişme zonu. Bölgedeki diğer volkanik kayaçlarla karşılaştırıldığında Kargabedir volkanitlerinin daha koyu renkte olduğu görülüyor. Bunun sebebi; kayaç içindeki koyu renkli minerallerin miktarının değişmesinden dolayı olduğu düşünülüyor. Çünkü kayaçların kimyası her ikisinin de Traki-Andezit olduğunu gösteriyor Jura Yaşlı Ammonitli Kireçtaşları Jura yaşlı bu birim, santimetre ve desimetre tabaka kalınlıklarına sahip, çok ince taneli mikritik kireçtaşı birimleridir. Bu birim derin deniz ortamında oluşmuş olup, çok ince taneli derin deniz sedimanlarından oluşmaktadır (Şekil 3.3.). VV

49 Şekil 3.3 Çok ince taneli Jura yaşlı kireçtaşı. Bu birim Kargabedir volkanitleri tarafından kesildiği için, özellikle sokuluma yakın olan bölgelerde yüksek sıcaklık ve basınç etkisiyle oluşan yüksek deformasyondan dolayı kireçtaşında bol kıvrımlı tabakalar ve yer yer tabakalanmanın belli olmadığı çok kırıklı ve çatlaklı kesimler gözlenmiştir. Ayrıca volkanizmayla temas halinde olan yerlerde pişme rengi gözlenmiştir. Kargabedir volkanitlerini çevreleyen bu pelajik kireçtaşları, çalışma alanımızdaki diğer kireçtaşlarına göre daha masif bir yapı göstermektedir. Ayrıca renk olarak diğerlerine göre daha açık renklidir. Birimin içinde bol miktarda Bentik mikro fosili ile Ammonites, Bivalve Pelecyepod makro fosilleri bulunmaktadır. 3.3 Miyosen Yaşlı Andezit Birimi Andezitler, diyoritlerin volkanik-subvolkanik karşıtlarıdır. Kimyasal olarak ortaç bileşimli (silis içeriği %52-63 arasında olan), açık renkli mineral olarak başlıca plajiyoklaz içeren ve koyu renkli mineral içeriği % 40 ın altında olan kayaçlardır. WW

50 Bölgede bulunan Andezitler koyu renkli mineral miktarına bağlı olarak açık gri, gri arasında değişen renkler gösterirler. Ancak bozunma sonucu kahverengi pembemsi renk de kazanmışlardır (Şekil 3.4.). Şekil 3.4. Kamışçı Tepesi nin güneybatısından alınmış bir andezit örneği. Andezit birimi porfirik dokulu bir kayaçtır. Hamuru çoğunlukla çok ince kristallerden meydana gelmiştir. Lup ile incelediğimizde fenokristal olarak başlıca plajiyoklaz minerali, koyu renkli minerallerden ağırlıkla hornblend, daha az miktarda yarı özşekilli piroksen içermektedir. Çok az miktarda kuvars ve biyotit gözlenmiştir. Elif VAROL bölgede yapmış olduğu çalışmalarda; Miyosen yaşlı andezit birimi, yüksek LIL element (Rb, Ba, Sr, U ve hafif nadir toprak element) ve düşük HFS element (Ta, Nb, Hf, Zr, Ti) içeriğine sahip olması, kaynağın düşük dereceli kısmi ergimeyle ortaya çıkan küçük hacimli astenosferik eriyiklerce zenginleşmesi veya dalma-batma olayı ve/veya kabuksal kirlenmenin etkileriyle açıklanabilir. demiştir. (VAROL, 2007). XX

51 3.4 İnce Tabakalı Derin Deniz Sedimanları İncelenen lokasyonda kumtaşları ile ardalanmalı şekilde bulunan koyu grimsi-yeşil renkli kayaçların HCl damlatıldığında köpürmesinden ve lupla incelendiğinde tane boyunun kil boyutunda olduğunun anlaşılmasından dolayı diyajeneze uğramış olduğu görülmüştür. Bu tür kayaçlar bünyesinde bulunan %50-70 oranında kalker ve %30-50 oranında kil karışımından dolayı marn ismini almıştır (Şekil 3.5.). Şekil 3.5. İnce tabakalı derin deniz sedimanları. Marnın rengi killi maddelere bağlı olarak sarıdan gri siyaha kadar değişir. Bunlarla birlikte koyu renkli olmasının nedeni olarak ise yüzeydeki planktonik pelajik kalker yapan organizmalar ile dipte yaşayan kalker kabuklu organizmalardan kaynaklı olduğu düşünülmektedir. Globotruncana mikro fosilleri kalsit kavkı içermesinden dolayı Alt Kretase yaşlı kireçtaşı tabakaları içinde bulunmaktadır. Bu kireçtaşı tabakalarının renginin kırmızı olma nedeni Fe içeriğinin yüksek olmasıdır. 3.5 Sedimanter Melanj YY

52 Melanj terimi, ofiyolitli veya ofiyolitsiz olarak farklı kökenli kayaların tektonik süreçlerle aralarında matriks olmaksızın bir araya gelmiş ve bulundukları yere tektonik süreçler sonunda yerleşmiş olan kaya topluluklarına verilmektedir. Bölgede görülen sedimanter melanj Alt Kretase yaşlıdır. Lokasyonumuzda ki ince tabakalı derin deniz sedimanları sedimanter melanjın üzerine çökelmiştir. Bu sedimanter melanj Jura yaşlı kireçtaşı blokları, çamur taşı, kumtaşı ve kireçtaşı-kil ardalanmasından oluşmaktadır. Pelajik çökellerin ( çört bantları, marn ) yaşı Üst Kretase den Orta Kretase ye kadar değişmektedir (Şekil 3.6.). Ayrıca yer yer yamaç molozları görülmektedir. Yamaç molozu: farklı türde malzemeler yamaçtan aşağıya dökülürken yamaç yönünde eğim kazanırlar. Her türlü malzeme içerirler, kötü tutturulmuşturlar ve fiziksel bozunma ürünüdürler (Şekil 3.7.). Şekil 3.6. Kargabedir Tepesi nin güneydoğusundaki sedimanter melanj. ZZ

53 Şekil 3.7. Güdük Vadisi nde görülmüş olan yamaç molozu. 4. TEKTONİK 4.1 Giriş Kızılburun Tepesi nde ekseninin doğrultusu KB-GD olan monoklinal tespit edilmiştir. Ayrıca Kızılburun tepesinin güneyinde küçük çaplı antiklinal ve senklinaller de vardır. Bu bölgede haritaya işlenemeyecek büyüklükte bir fay ve birçok eklem gözlenmiştir. Bölgede birçok uyumsuzluk ve dokanak belirlenmiştir. Bunlar sedimanter birimler ve volkanik birimler arasında da çokça görülmektedir. Ancak volkanizmanın yarattığı tektonik etki Kargabedir Tepesi ndeki kireçtaşları haricinde pek fazla fark edilememektedir. 4.2 Kıvrımlar AAA

54 Kızılburun tepesinin güneyinde bir antiklinal ve devamında bir senklinal gözledik (Şekil 4.1. ve Şekil 4.2.). Şekil 4.1. Kızılburun Tepesi nin güneyinde yer alan antiklinal ve senklinal. Şekil 4.2. Kızılburun Tepesi nin güneyinde yer alan antiklinal ve senklinale daha yakın bir bakış. BBB

55 4.3 Kırıklı Yapılar Bölgedeki volkanizma oluştuğu sırada K-G yönlü bir sıkışma olmuş ve D-B yönlü bir açılma gerçekleşmiştir. Bu rejimle ilişkili olarak K-G yönlü tansiyon çatlaklarının oluştuğu söylenebilir Faylar Şekil 4.3 Normal fay. Kızılburun Tepesi nin GB sında 1-2 metre boyunda K-G yönlü normal fay (Şekil 4.3.) gözlenmiştir (Şekil 4.4.). CCC

56 Şekil 4.4. Kızılburun Tepesi nin güneyinde yer alan normal fay Çatlaklar Bölgede gördüğümüz çoğu eklemler ve çatlaklar kalsit dolgularla dolmuştur. Kargabedir Tepesi nin kuzey yamacında yaklaşık 2 metre uzunluğunda ve 1 karış kalınlığında kalsit dolgu gözlenmiştir (Şekil 4.5.). Şekil 4.5. Kalsit dolgu. 4.4 Uyumsuzluklar Bölgede Güdük Vadisi ndeki Miyosen yaşlı yataya yakın beyaz kireçtaşları ile hemen altındaki yeşil renkli düşeye yakın tabakalı marnlar arasında açısal uyumsuzluk vardır (Şekil 4.6.). DDD

57 Şekil 4.6 Düşeye yakın tabakalı marnlar ile yataya yakın tabakalı gölsel kireçtaşları arasındaki açısal uyumsuzluk. Dokanak Çeşitleri: -Normal Çökelim Dokanağı *Uyumlu dokanak *Uyumsuz dokanak -Tektonik Dokanak *Fay -Magmatik Dokanak *Diskordan *Konkordan Bölgede görülen dokanaklar ise şunlardır; -Güdük Vadisi ndeki beyaz renkli kireç taşlarıyla, yeşil renkteki marnlar arasında uyumsuz normal çökelim dokanağı vardır. -Güdük Vadisi ndeki yeşil renkteki marnlarla kırmızı renkteki Globoturuncanalı kireçtaşları arasında uyumlu normal çökelim dokanağı vardır (Şekil 4.7.). EEE

58 Şekil 4.7. Şekildeki kırmızı birimin kalınlığı 3-4 metredir. -Güdük Vadisi ndeki ince tabakalı derin deniz sedimanlarıyla kırmızı renkteki Globoturuncanalı kireçtaşları arasında normal çökelim dokanağı vardır (Şekil 4.7.). -İsimsiz vadideki volkanitlerle hemen altındaki sedimanter melanj arasında magmatik dokanak vardır. -Kızılburun volkanitleriyle sedimanter melanj arasında magmatik dokanak vardır -Kargabedir volkanitleriyle Jura yaşlı Ammonitli kireçtaşları arasında diskordan magmatik dokanak vardır (Şekil 4.8.). FFF

59 Şekil 4.8. Kargabedir volkanitleri ile Ammonitli kireçtaşı arasındaki dokanak. 4.5 Tektonik Yorum Bölgede en altta bulunan Jura yaşlı Ammonitli kireçtaşları pelajik ortam ürünüdür. Bu denizel ortamın kapanıp, okyanussal kabuğun kıtasal kabuğun altına girmesiyle kıta kıta çarpışması meydana gelmiştir. Bu çarpışma ile ilk önce kireçtaşları ileri derecede kıvrımlanmış ve kırılmıştır. Ardından bölgeye alttan sokulum yapan magma, kireçtaşının zayıf ve kırık bölgelerinden yüzeye çıkmıştır. Bu çıkışın etkisiyle zaten kıvrımlanmış olan kireçtaşları iyice deforme olup kaotik bir yapıya sahip olmuştur. Bu güçlü hareketlerin olduğu bölgede elbette ki birçok kıvrım, kırık, çatlak ve düşeye yakın GGG

60 tabaka görülmüştür. 5. HİDROJEOLOJİ 5.1 Amaç Bölgede yapılan hidrojeolojik çalışmanın amacı incelemede bulunulan birimlerin litolojileri, konumları, birbirleriyle olan ilişkileri, birimlerin mineralojik yapısı ve deformasyonu da dikkate alınarak, topografik özellikler dahilinde bölgeyi hidrojeolojik açıdan değerlendirmektir. 5.2 Temel Bilgiler Hidrolojik Çevrim Suyun çeşitli hallerde yeryüzünün bazı kısımları arasında izlediği yolların tümüne birden hidrolojik çevrim denir. Atmosferde başlayan bu döngü buhar halindeki suyun yoğunlaşarak yeryüzüne yağış halinde düşmesiyle başlamaktadır. Karalar üzerine düşen yağışın çoğunluğu zeminden ve su yüzeyinden buharlaşma veya bitkilerden terleme yoluyla atmosfere geri dönmektedir. Suyun bir kısmı ise bitkiler tarafından tutulmakta, bir kısmı zeminden süzülerek yeraltına sızmaktadır. Geriye kalan su ise yer çekimi etkisiyle hareket ederek yüzey suları şeklinde denizlere ulaşmaktadır. Yer altı suları ise yer altı akış yoluyla yüzey sularına katılmaktadır. Denizlere ulaşan su tekrar buharlaşarak atmosfere dönmekte ve döngü yeniden başlamaktadır (Bayazıt, 2003) (Şekil 5.1.). HHH

61 Şekil 5.1. Hidrolojik çevrim şeması Gözeneklilik ve Gözenekli Ortamlar Suyun boşluk doldurma karakteri göz önüne alındığında arazide araştırılması gerekenlerden biri gözenekli ortamlardır. Yağışlarla yeryüzüne düşen suların yeraltına süzülerek derinlerde depolanabilmesi, zemini oluşturan jeolojik malzemelerin belirli hacimlerde boşluk içermelerine bağlıdır. Gözeneklilik (n) olarak tanımlanan boşluk hacminin (Vb) malzemenin toplam hacmine (Vt) oranı, malzemelerin içerdiği boşluk hacmine göre kıyaslanabilmesi için bir ölçü sağlar. (Ekmekçi,2004) Gözeneklilik tane boyu sınıflamasına, tane dizilimine ve boylanmaya bağlı olarak değişmektedir. Aynı kıstaslar özgül verim içinde kullanılmaktadır. Tane boyu küçüldükçe toplam yüzey alanı artacağından özgül tutma büyüyecek ve özgül verim azalacaktır (Şekil 5.2.). Şekil 5.2. Tane boyu ile gözeneklilik, özgül verim ve özgül tutma arasındaki ilişki (Ekmekçi,2004) Boylanma ve tane dizilimi faktörü de taneler arası boşluk hacmi açısından önem kazanmaktadır. İyi boylanmış birimler taneler arasında ideal boşluklara sahip olacağından gözeneklilikleri yüksek olacaktır (Şekil 5.3.). İİİ

62 Şekil 5.3. Litolojik birimlerde birincil gözeneklilik A) İyi boylanmış-yüksek gözeneklilik B)Kötü boylanmış-düşük gözeneklilik (Ekmekçi,2004) Hidrojeolojik Birimler Gözenekli ortam olarak hidrojeolojik birimler sınıflaması aşağıdaki gibi oluşturulmuştur (Şekil 5.4.): Akifer: Gözenekli olmaları nedeniyle su taşıyabilen ve taşıdığı suyun önemli bir kısmını kuyu, galeri gibi yapılarla alınabilecek şekilde iletebilecek düzeyde hidrolik iletkenliğe sahip olan geçirimli jeolojik birimlerdir. Çakıl, kum, konglomera, kumtaşı gibi birimler buna örnektir. Akitard: Gözenekli olmaları nedeniyle su taşıyabilen ancak taşıdığı suyu çok düşük miktarda gecikmeli olarak iletebilen yarı-geçirimli birimlerdir. Kil, siltli kum, ince kum gibi jeolojik malzemeler buna örnektir. Akiklüd: Gözenekli olmaları nedeniyle su taşıyabilen ancak taşıdığı suyu verebilecek düzeyde bir hidrolik iletkenliğe sahip olmayan geçirimsiz birimlerdir. Kil, siltli kil gibi jeolojik malzemeler buna örnektir. Akifüj: Gözenekli olmayan, bu nedenle su taşımayan ve su iletmeyen birimlerdir. İkincil gözenekliliğe sahip olamayan granit, masif mermer gibi magmatik ve metamorfik birimler buna örnektir (Ekmekçi,2004). JJJ

63 5.4. Doğal gözenekli ortamlar olarak akiferler ve akifer türleri (Ekmekçi, 2004) Şekil Geçirgenlik Gözenekli ortamlarda akışkan akışı, ortamın akışkanı geçirebilme yeteneği ile ölçülmektedir. Ortamın akışkanı geçirebilme veya iletebilme yeteneği, gözenekli ortamı oluşturan tane çapı, tanelerin şekli ve dizilişi gibi salt ortamın özelliklerine bağlı olan Geçirgenlik ile tanımlanmaktadır (Ekmekçi, 2004). 5.3 Çalışma Alanındaki Birimlere Ait Gözeneklilik ve Geçirgenlik Değerlendirmesi Malm (Geç Jura) Yaşlı Kireçtaşları Çalışma alanımızdaki Malm (Geç Jura) yaşlı kireçtaşlarının oluşum esnasında sahip olduğu birincil gözenekliliği basınç etkisiyle gerçekleşen sıkışma nedeniyle ve içerisinde bulunan birincil ve ikincil çört nodülleri oluşumu sebebiyle düşük ve orta düzeydedir, bu etkiler aynı zamanda geçirgenliğini de düşürmektedir. Bunun yanı sıra bölgede maruz kalınan tektonik etkiler sonucu kayaçta oluşan bol miktarda kırık ve çatlaklar sebebiyle orta-yüksek ikincil gözenekliliğe sahiptir. KKK

64 5.3.2 Miyosen Yaşlı Kargabedir Volkanitleri Çalışma alanımızın güneybatısında lav akıntısı şeklinde gelerek, kireçtaşlarının oluşturduğu vadi tabanını dolduran volkanik birimler ihmal edilecek düzeyde düşük birincil gözenekliliğe ve geçirimliliğe sahiptir. Ancak birimlerin yüzeye yakın soğuma çatlakları, gaz boşlukları, volkanik aktiviteyle magmatik kütle soğuduktan sonra meydana gelen hareketler nedeniyle oluşan büyük çatlaklar ve içsel faylanmalar sonucu düşük derecede ikincil gözeneklilik ve düşük geçirimlilik kazanmıştır Pliyo-Kuvaterner ve Kuvaterner Yaşlı Alüvyon Çökelleri Çalışma alanımızın düzlüklerini, vadi tabanlarını ve dere yatağını kaplayan alüvyon çökelleri, içerisinde bol miktarda pekişmemiş kum ve çakıl tanelerinin yanı sıra az miktarda kil içermesi sebebiyle orta derecede birincil gözenekliliğe ve orta-yüksek geçirimliliğe sahiptir Erken Kretase Yaşlı Sedimanter Melanj Çalışma alanımızdaki Erken Kretase yaşlı sedimanter melanj birimi, içinde barındırdığı tabakalı kireçtaşları ve pekişmemiş malzemelerden dolayı birincil gözenekliliği, ortamdaki volkanik hareketlerin getirdiği basınç etkisi ile orta derecede olabilir. Bu etkiler aynı zamanda geçirgenliğini de düşürmektedir ve düşük-orta derecede geçirgenliğe sahiptir Orta Kretase Yaşlı Marn Bölgemizdeki, pekişmiş birimlerden marn kil-silt boyu malzemeden oluşmuştur. İnce tane boyu sebebiyle birincil gözenekliliği yüksek derecededir. Geçirimliliği ise tane boyunun düşük olmasından dolayı, kılcal kuvvetlerin yüksek olması nedeni ile çok düşük seviyededir Üst Kretase Yaşlı İnce Tabakalı Derin Deniz Kırıntılıları Bölgemizde bulunan ve pekişmemiş biçimde bulunan ince tabakalı derin deniz kırıntılıları, sahip olduğu küçük tane boyundan dolayı birincil gözenekliliği yüksek LLL

65 derecededir fakat kılcal kuvvetlerin etkisi ve sahip olduğu kil oranından dolayı düşük geçirimliliğe sahiptir. 5.4 Çalışma Alanındaki Birimlerin Hidrojeolojik Birimler Açısından Nitelendirilmesi Malm (Geç Jura) Yaşlı Kireçtaşları Çalışma alanımızdaki Malm (Geç Jura) yaşlı kireçtaşları kırıntılı olmaları, taneler arası boşluklarının ve sahip olduğu kırık-çatlakların birbirleriyle bağlantılı olmaları sebebiyle birim akifer olarak nitelendirilebilir Miyosen Yaşlı Kargabedir Volkanitleri Çalışma alanımızdaki Miyosen yaşlı traki-andezit volkaniklerinin yüzeyde sahip olduğu gaz boşlukları, kırık ve çatlaklarının derinlere inildikçe, kayacın volkanik birim olması dolayısıyla ihmal edilebilecek düzeyde olması sebebiyle akifüj olarak nitelendirilebilir Pliyo-Kuvaterner ve Kuvaterner Yaşlı Alüvyon Çökelleri Çalışma alanımızdaki Pliyo-Kuvaterner ve Kuvaterner alüvyon çökelleri sahip oldukları yüksek geçirimlilikleri nedeniyle akifer olarak nitelendirilebilir Erken Kretase Yaşlı Sedimanter Melanj Çalışma alanımızdaki Erken Kretase yaşlı sedimanter melanj birimi, karmaşık bir birim olduğu için akifer ya da akitard denilebilir, fakat geçirimlilik açısından zayıf özelliği olduğundan dolayı akiklüd olarak nitelendirilebilir. MMM

66 5.4.5 Orta Kretase Yaşlı Marn Bölgemizdeki birimlerden marn kil-silt boyu malzemeden oluşmuştur. Bundan dolayı suyu taşıyabilir fakat ince tane boyundan ve sahip olduğu kil oranından dolayı iletemez. Bundan dolayı akiklüd olarak tanımlayabiliriz Üst Kretase Yaşlı İnce Tabakalı Derin Deniz Kırıntılıları Bölgemizde pekişmemiş biçimde bulunan bu birimimiz ise ince taneli karmaşık bir yapıdan oluşur. Pekişmemiş olmasından dolayı suyu taşıyabilir fakat barındırdığı az miktardaki kil oranından dolayı suyun iletiminde biraz zayıf olabilir. Bu birimi de akitard olarak değerlendirebiliriz. 5.5 Piper Diyagramı Suları gruplandırmak ve tiplerini belirlemekte kullanılan Piper Diyagramı nda anyon ve katyonlar için ayrı ayrı birer eşkenar üçgen kullanılır. Diyagramda, her iyonun yerleştirildiği köşenin karşısındaki kenar, o iyonun % değerinin sıfır olduğu doğruyu, iyonun yazıldığı köşe ise iyonun %100 olduğu noktayı gösterir. Buna göre iyonun hesaplanan % değeri üçgen üzerinde işaretlenir ve işaretlenen bu üç noktadan, her iyonun sıfır doğrusuna paraleller çizilir (Çizilen üç paralel aynı noktada kesişmelidir. Başka bir deyişle üçüncü paralel, iki paralelin kesişme noktasından geçmelidir. Buna göre iki iyonun % sini hesaplamak yeterlidir). Paralellerin kesiştiği nokta suyun % iyon bakımından kimyasal karakterini gösterir. Anyonlar ve katyonlar ayrı ayrı üçgenlerde işaretlendikten sonra bu iki noktadan, bir paralel kenara çizilen paralellerin kesiştiği nokta bulunarak, su tek bir nokta ile temsil edilmek üzere, bir eşkenar dörtgene taşınmış olur (Çizelge 5.1. ve Çizelge 5.2.). Eşkenar dörtgende suyu temsil eden noktanın bulunduğu bölge suyun ana karakterini gösterir. Bütün sular için noktalar işaretlendiğinde, aynı kökenli suların tiplerini belirlemek ve suları gruplandırmakta faydalı olurlar. NNN

67 5.6 Çalışma Alanı Hidrolojik Yorum Harita alma çalışmamızın sınırları içerisinde kalan en yüksek kot değerine sahip tepe, 1072 rakımlı Karakaya Tepe dir. Gerek diğer tepelerden gerek Karakaya Tepe den bakıldığında arazinin genel yükseklik durumu hakkında kolaylıkla yorum yapılabilmekte ve en düşük kot değerinin çalışma sahasının kuzeybatısında bulunan Türkiye Trafik Kazaları Yardım Vakfı Araştırma Merkezi nin bulunduğu güncel alüvyon ile örtülmüş mevkide olduğu anlaşılmaktadır. Çalışma alanını drene eden Güdük Dere, Çağlarpınar Dere ve Söğütçük Dere nin bulunduğu vadiler ana drenaj vadileridir. Ayrıca bu vadilere eşlik eden üç isimsiz vadi de bulunmaktadır. Bu vadiler dolaşılarak incelendiğinde; Güdük Dere Vadisinde cm 3 /s debili küçük kaynaklara rastlanmış ve bu kaynakların sularının vadi tabanında bulunan alüvyonun altından akışa devam ettiği gözlemlenmiştir. Söğütçük Dere Vadisinin başlama lokasyonunda cm 3 /s debili dere akımı ve Kamışçı Tepe nin yaklaşık 200 m kuzeydoğusunda, vadinin orta kısımlarına yakın lokasyonda yaklaşık 4,5 L/s debi ile akan çeşme bulunmaktadır. Gözlemsel olarak su tadıldığında halk arasında yumuşak su tabiri kullanılabilecek muhtemel karbonat içeriği az su tadı vermektedir. Vadinin kuzeyi ve sonuna doğru kavak ve söğüt ağaçları yer yer bulunmaktadır. İsimsiz vadilerde herhangi bir su akımı görülmemiştir. Çalışma alanında bulunan ana akarsu Ballıkuyumcu köyünden gelen Kargabedir Dere dir. Bu derede yapılan debi alma çalışması sonucu hesaplanan yaklaşık dere debisi 2.6 m 3 /s dir (Çizelge 5.3.). Ayrıca bu dereden su örneği alınmış ve analizi yapılmıştır (Çizelge 5.1.). Su tatlı su fasiyesinde bulunmuştur (Çizelge 5.2.). Söğütçük Dere, Kargabedir Dere ye, Kargabedir Tepesi nin güneybatısında bağlantı yapmaktadır. Kargabedir çevresi bitki varlığı baskın olarak kavak ve söğüt ağaçlarıdır, OOO

68 bu ağaçların suyu sevdikleri bilinmekte ve su tablasının yüzeye yakın olduğu yerlerde yetiştiği bilinmektedir. Ayrıca bazı yerlerde sazlıklarda mevcuttur. Katyonlar Miktar (meq/l) Anyonlar Miktar (meq/l) Ca F Mg CI K NO Na Br Li NO NH SO CO HCO Toplam % Hata 4.17 EC 670 (microsiemens/s) ph 7.65 Çizelge 5.1. Kargabedir Dere su analizi değerleri. PPP

69 Çizelge 5.2. Piper diyagramı. QQQ

70 Çizelge 5.3. Kargabedir Deresi nin ölçüm yapılan lokasyonunda en kesit profili. Ankara nın bu yıl (2011) itibari ile Haziran ayı ortalamasının üzerinde yağış alması, arazinin normalden fazla mevsimlik bitki (buğday, yulaf vb.) bulundurması ve otla kaplı alanların fazlaca bulunması yağışın akışa normalden yavaş geçmesine, tutulma ve evatranspirasyonun fazla olmasına neden olmuş olabilir. Çünkü fırtına sırasında vadi tabanından ilerlememize rağmen derecikler ve sel dereleri hemen oluşmamıştır. Çalışma alanımızdaki gözlemlere dayanarak, yeraltı jeolojisinin de yeteri kadar bilinmemesi nedeni ile arazimizde kuyu yeri verilecek olunursa; düşük kot değeri, alüvyon hacmi ve drenaj alanının çıkış noktası olarak Trafik Kazaları Araştırma Vakfının bulunduğu bölge seçilebilir. 6. JEOLOJİK EVRİM Karakaya Okyanusu nun kapanmasıyla daha derine dalan okyanussal kabuk, yerini kıta kıta çarpışmasına, dolayısıyla bol silisli bir malzemeye bırakmıştır. K-G doğrultulu sıkışma sonucu, en yaşlı birim olan Jura-Malm yaşlı bol Ammonites içeren pelajik kireçtaşları, bulundukları tabaka konumlarından çok farklı yeni konumlar almış, ileri derecede kıvrımlanmaya ve kırılmaya maruz kalmışlardır (VAROL, 2007). Bu kıvrımlanmalar, kırılma ve çatlama yüzeyleri, kireçtaşlarında zayıf zonlar olarak bol silisli olan magmanın yeryüzüne çıkış yolu olmuştur. Bu çıkışın etkisiyle zaten ileri derecede kıvrımlanmış ve kırılmış kireçtaşları çok daha fazla deformasyona uğramış, kaotik bir görünüm sergilemişlerdir. Miyosende dayk halinde yüzeye çıkan volkanik malzeme, çok güçlü bir hareket ve itmeye dolayısıyla da çok daha fazla kıvrımlanma ve RRR

71 kırılmaya yol açmıştır. Bu kireçtaşlarında dike yakın konumlanma, konum alınamayan karbonatlı malzeme, sıkışmaya ve basınç artışına bağlı kıvrımlanma, kalsit dolgu ve çörtleşme, dokanağa yakın yerlerde sıcaklığa bağlı pembemsi renk görülmüştür. Dayk çıkışının gözlemlendiği bölgelerde ani soğumaya bağlı andezit blokları belirlenmiştir. Ayrıca farklı bölgelerde gördüğümüz volkanik malzemeler, farklı renklerde görülmüştür. Bu, magmanın silis içeriğiyle ilgilidir. Dayk şeklinde magmatik sokulum gösteren ortaç volkanik malzeme Jura-Malm yaşlı kireçtaşlarını keserek yüzeylenmiştir. Gördüğümüz gölsel çökeller, Miyosene kadar göllerin oluştuğunu ardından bölgenin giderek karasallaştığını göstermektedir. Kuvaterner de ise aktif akarsular taşıdığı farklı boydaki malzemeyi uyumsuz olarak vadi tabanları ve düz kesimlerde biriktirerek güncel alüvyon çökellerini oluşturmuşlardır. 7. SONUÇLAR Çalışma kapsamı saha, büro ve laboratuar olarak gerçekleştirilen yoğun üç haftalık çalışmalar sonucunda şu sonuçlara ulaşılmıştır: 1. Bölgede 2 farklı litoderm ve 5 farklı litostratigrafik birim olmak üzere toplam 7 birim tespit edilmiştir. Bu birimler yaşlıdan gence doğru Jura-Malm yaşlı (Ammonitesli kireçtaşları), Alt Kretase yaşlı (sedimanter melanj, ince derin deniz kırıntıları), Orta Kretase yaşlı (yeşil marn), Üst Kretase yaşlı (Globotruncanalı kırmızı kireçtaşı), Miyosen yaşlı (volkanitler, gölsel kireçtaşları), Kuvaterner yaşlı (teras çökelleri ve güncel alüvyonlar) saptanmış ve genel kesitte gösterilmiştir. 2. Bölgenin yapısal jeolojisi formasyon özellikleri ve yaşları göz önüne alınarak paleocoğrafik evrim saptanmaya çalışılmıştır. SSS

72 3. Bölgede tektonik olaylar sonucu yer yer antiklinal, senklinal ve monoklinal şeklinde kıvrımlanmalara rastlanmıştır. Ayrıca küçük boyutta GD-KB doğrultulu normal fay belirlenmiştir. 4. Bölgede görülen jeolojik birimlere ait veriler alınarak farklı birim sınırları ve tektonik yapılar saptanmış ve 1/15000 ölçekli jeoloji haritası hazırlanmıştır. Bu jeoloji haritası referans alınarak bölgenin genel jeolojik kesiti haritada bulunan elektrik hatları çizgisi boyunca çıkarılmıştır. 5. Bölgede volkanik birimlerin olduğu kesimlerde, yağışla gelen su yer altına süzülememekte ve yüzey akışına geçmektedir. Bunun sonucu olarak Söğütçük Deresi yoğun bir şekilde beslenmektedir. 6. Güdük, isimsiz ve Çağlarpınar derelerinin aktif olmamalarının nedeni drenaj alanlarının dar olmasıdır. 8. KAYNAKLAR Akyürek, B., ve diğ., 1982, Ankara Elmadağ Kalecik dolayının jeolojisi: Maden Tetkik ve Arama Enst. (Yayımlanmamış) Bayazıt, M., 2003, Hidroloji, Birsen Yayınevi, 55-57s. Ekmekçi, M., 2004, Gözenekli Ortam Hidroliği ders notları, Hacettepe Üniversitesi Jeoloji (Hidrojeoloji) Mühendisliği, s. Varol, E., Temel A., 2007, Orta Anadolu da dalma-batma metasomatizması için kanıt: Balkuyumcu Yöresi Adakit Benzeri Volkanizma, Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 3-7 s. TTT

73 9. EKLER UUU

74 GB KD EK-1: 1/15000 lik haritada ki elektrik hattı boyunca alınana jeolojik kesit. VVV

75 EK-2: Bölgenin yükseklikleri göz önüne alınarak çizilmiş harita (ArcGIS ile). 75

76 EK-3: Bölgenin jeolojik haritası (ArcGIS ile). 76