ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Devrim GÜRBÜZ AYAŞ VE KUZEYİNİN (ANKARA) JEOLOJİK VE PETROGRAFİK İNCELENMESİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2009

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENİSTİTÜSÜ AYAŞ VE KUZEYİNİN (ANKARA) JEOLOJİK VE PETROGRAFİK İNCELENMESİ Devrim GÜRBÜZ YÜKSEK LİSANS TEZİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez / edilmiştir. / 2009 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği ile kabul İmza İmza İmza.. Prof.Dr. Fikret İŞLER Prof.Dr. Mesut ANIL Yrd.Doç.Dr.Mustafa AKYILDIZ DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No : Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Bu çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF200YL27 Not: Bu tezde kullanılan özgün başka kaynakta yapılan bildirişlerin çizelge, şekil ve fotografların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri kanunudaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ AYAŞ VE KUZEYİNİN (ANKARA) JEOLOJİK VE PETROGRAFİK İNCELENMESİ Devrim GÜRBÜZ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Fikret İŞLER Yıl : 2009 Sayfa: 66 Jüri : Prof. Dr. Fikret İŞLER Prof. Dr. Mesut ANIL Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ Bu çalışmada, Ankara KB sında, Galatya Volkanik Provensinin (GVP) en güney ucunda yer alan, Ayaş bölgesindeki, kayaçların jeolojik mineralojikpetrografik özellikleri incelenmiştir. Çalışılan bölgede Permo-Triyas yaşlı metamorfikleri ile başlayan birimlerin üzerine açısal uyumsuzlukla Jura-Kratase yaşlı, yarı pelajik pembe, krem beyaz renkli kireçtaşları gelir. Bunların üzerinde ise yine uyumsuzlukla Alt Orta Miyosen yaşlı gölsel ortamda çökelmiş olan kumlu kireçtaşları ve onlarla eş yaşlı volkanikler yer alır. Bu volkanizmalara ait bazaltlar, göstermiş oldukları yapısal ve mineralojik farklılıklar nedeni ile spilitik bazalt ve olivinli-piroksenli bazalt olarak sınıflandırılmıştır. En üstteki alüvyonların hemen altında ise Üst Miyosen killi, kumlu, kireçtaşları ve onların içerisinde jipsli alanlar bulunmaktadır. Ayrıca volkaniklerin tüfleri içerisinde rastlanılan opalli seviyeler yoğun bir silisleşme olduğunun göstergesidir. Buradaki volkaniklerin tüfleri içerisinde bulunan farklı renklerdeki opallerin süs taşı olarak değerlendirebileceği tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler; Ayaş kuzeyi, Ankara, Jeoloji, Mineraloji, Opal I

4 ABSTRACT MSc THESIS THE DEFINITION OF THE GEOLOGICAL AND PETROGRAPHICAL PROPERTIES OF AYAŞ AND ITS NORTHERN ZONE Devrim GÜRBÜZ DEPARTMENT OF GEOLOGICAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCINCES UNIVERSITY OF CUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. Fikret İŞLER Year : 2009 Pages: 66 Jury : Prof. Dr. Fikret İŞLER Prof. Dr. Mesut ANIL Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ In this study, mineralogical-petrographical and geochemical characteristics of the volcanic rocks of Ayaş region, located in NW of the city of Ankara, in Galatean Volcanic Province were determined. This area start with Permian-Triassic aged metamorfites. Jura-Cretaceous aged white and pink colored semipelajik cherty limestones overlies these units unconformably. Lower-middle Miocene aged unconformably precipitated in the lake and ıt has the same age with volcanics. The structural and mineralogical differences of the basalts which belong to these volcanisms were determined. This basalts classified as spilite basalts and olivinepyroxene basalts The alluvions is at the top and the Upper Miocene aged lies below them and has a horizantal layering. This formation consists of clayey, sandy limestone and marn, and also gyps. Opals present in the tuffs of the volcaics are the evidence of intence siliceous process. These opals have the potantial to be used as gemstone. Key Words; North of Ayaş, Ankara, geology,mineralogy, opal, II

5 TEŞEKKÜR Bu çalışma Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında Prof. Dr. Fikret İŞLER yönetiminde yüksek lisans tezi olarak hazırlanmıştır. Tezin hazırlanması, arazi çalışmalarındaki katkılarından, destek ve eleştirilerinden dolayı Prof. Dr. Fikret İŞLER e, yüksek lisansa başlamamda ki teşviklerinden ötürü Prof. Dr. Ümit ŞAFAK a, jeoloji mühendisi sevgili eşim Dr. Meltem GÜRBÜZ e ve Yüksek Lisans arkadaşım İlkay KAYDU ya teşekkür ederim. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ.. ABSTRACT... TEŞEKKÜR... İÇİNDEKİLER ŞEKİLLER DİZİNİ GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR MATERYAL VE METOD Materyal Metod Arazi Çalışmaları Laboratuar Çalışmaları Büro Çalışmaları BÖLGESEL JEOLOJİ ARAŞTIRMA BULGULARI Stratigrafi Paleozoik Klorit-Şistler Mesozoik Pembe renkli Kristalize Kireçtaşı Senozoik Kumlu Kireçtaşı Kumlu Killi Kireçtaşları Volkanitler Alüvyon Ekonomik Jeoloji SONUÇLAR..... KAYNAKLAR... ÖZGEÇMİŞ. I II III IV V IV

7 IV

8 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. Şekil 4.1. Şekil 4.2. Şekil 5.1. Şekil 5.2. Şekil 5.3. Şekil 5.4. Şekil 5.5. Şekil 5.6. Şekil 5.7. Şekil 5.8. Şekil 5.9. Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Yer bulduru haritası.... Tetis okyanusun kuzey kolunun geç Kretasede kapanmaya başlaması Çalışma alanının Anadolu Fay Zonunun kuzeyinde yer alan Galatya Volkanikleri içindeki konumu Çalışma alanında bulunan birimlerin dikme Kesiti Çalışma alanı jeoloji haritası. Klorit şistlerin genel görünüm.. Klorit şistlerde şisti yapıların görünümü Klorit şistlerin yakından görünümü ve kırıklı yapılar.... Klorit şistlerde kıvrımlı ve kırıklı yapılar.. Klorit şistlerde kalsit ve kuvars bantlarının görünümü.. Şistler ile kristalize kireçtaşı kontağının faylı dokanağı... Klorit şistlerin genel görünümü ve şist içerisinde uzanan kireçtaşlarının genel görünümü. Çalışma bölgesinin genel görünümü ve formasyonların dokanak sınırları. Kloritler içindeki bir kırığı dolduran kalsit ve kuvars bantları. Birbirine paralel uzanan kalsit ve kuvars bantlarının kloritler içindeki görünümü. Klorit bantları. Kalsit bantları.... Kalsit ve klorite göre daha az görülen kuvars mineralleri Kalsit ve kloritlerle birlikte izlenen epidot mineralleri. Tek nikolde sarı ve yeşil renkleri ile karakteristik olan epidot mineralleri. Çaltepe dolaylarında gözlenen pembe renkli kristalize kireçtaşının kırıklı ve çatlaklı yapısı V

9 Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil 5.36 Şekil Şekil Şekil Şekil Çaltepe pembe renkli kristalize kireçtaşı içinde bulunan Hür Kar İnşaatı Maden Ve Taş Ocağı İşletme Tesisleri.. Birbirleri ile kenetlenmiş şekilde gözlenene mikrogranüler kalsit mineralleri. Kırıkları dolduran kalsit mineralleri.. Kırıkları dolduran basınç ikizleri gösteren kalsit mineralleri.... Bölgedeki volkanit ve kumlu kireçtaşlarının genel görünümü. Bölgedeki kumlu killi seviyelerin görüntüleri... Kumlu killi seviyeler içerisinde merceksi kapanımlar.. Tabakalanma gösteren kumlu kireçtaşları.. Kumlu kireçtaşları içerisinde keskin kenarlı kuvars mineralleri.. Kumlu kireçtaşları içerisinde dağınık şekilde izlenen kuvars mineralleri. Kedi kaya tepeden Ayaşın Kuzeybatısına doğru kumlu killi kireçtaşlarının genel arazi görüntüsü. Taban konglemarasının görünümü. Kumlu killi kireçtaşlarının içinde kumtaşı birimlerinin görüntüleri.. Kumlu killi kireçtaşı ve jips dokanağı ve farklı yapısal özellik sunan jipsler Yatay tabakalanma sunan kumlu killi kireçtaşlarının arazide görünümü. Düzensiz keskin köşeli kuvars kristalleri dağınık olarak izlenir İncelenen bölgede yüzeylenen volkanitlerin genel görünümü... Spilitik bazaltların arazide görünümü Spilitik bazaltlarda flüidal-mikrolitirk strüktürün görünümü... Spilitik bazaltlarda flüidal-mikrolitirk strüktürün görünümü. İğnemsi şekilli plajioklaslar.. Klorit tarafından doldurulan gaz boşlukları VI

10 Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Klorit tarafından doldurulan gaz boşlukları.. Toplu iğne başı ve iğnemsi görünümlü op: opak minaraller... Aglomera şeklinde izlenen olivin ve piroksrenli bazaltların arazideki görünümü Aglomera ve tüflü seviyelerin arazideki görünümü. Olivinli proksenli bazaltların arazideki görünümü.... Olivinli proksenli bazaltların gevşek seviyeler içinde dağınık görünümü.. Olivin ve proksenli bazaltlar içerisindeki plajioklaslar (a) Çift nikoldeki (b) Tek nikoldeki görünümleri... Feno kristalli olivin mineralleri.. Cidarlarında klorit gelişen gaz boşlukları (a) Çift nikoldeki (b) Tek nikoldeki görünümleri... Toplu iğne başı görünümünde bolca iri olanları ise seyrek olarak görülen opak mineraller... Büyük kütle halindeki opalimsi seviyenin altında bulunan tüflü seviyeler Tüflerin içerisinde kahverengi ve koyu yeşil tonlarında opal yumruları.... Tüflü seviyeler içersinde rastlanılan yeşil renkli oldukça büyük opal kütleleri ve kalsedonik yapılar bu bölgede ciddi bir silisleşmenin olduğunu göstermektedir. Opallerin arazideki kırıklı ve yumru şeklindeki görünümleri İri bloklar şeklindeki beyaz renkli opaller VII

11 1. GİRİŞ Devrim GÜRBÜZ 1. GİRİŞ Bu çalışmada, Ankara nın KB sında bulunan Ayaş ve çevresinde yer alan jeolojik birimler mineralojik ve petrografik yönden incelenmiştir.tez; arazi, laboratuar ve büro çalışmaları olmak üzere üç aşamada yürütülmüştür. Arazi çalışmaları sırasında öncelikle, daha önce yapılmış olan jeolojik haritalardan da yararlanarak bölgede mostra veren kayaçların birbirleri ile olan dokanak ilişkilerini ortaya koymak amacı ile altere olmamış taze örnekler alınmıştır. Alınan örneklerden ince kesitler yapılarak, Polarizan mikroskopta mineralojik incelemeleri yapılmıştır. Çalışma alanını, Ankara nın KB sında Ayaş ilçesi sınırlarını içerisine alan Bolu- H 28 c4 paftasının güneydoğusu oluşturmaktadır (Şekil 1.1.). Ayaş ilçesine ulaşım sorunu olmayıp, Ankara ya 58 km. lik Devlet Karayolu ile ulaşım sağlanmaktadır. Ankara - İstanbul D-140 Karayolu İlçenin içerisinden geçmektedir. Yılın her mevsiminde karayoluyla ulaşım yapılabilmektedir. Ayrıca; Polatlı, Beypazarı, Nallıhan ve Güdül e gitmek için ilçenin içinden geçilmektedir. Köy yolları genellikle asfalt olup, bazı yolların asfaltı bozuktur. Ayaş; 1158 km2 lik bir alana yayılmıştır. Doğusunda Sincan ve Kazan, Batısında Beypazarı, Kuzeyinde Güdül ve Kızılcahamam, Güneyinde Polatlı İlçeleriyle çevrilidir. İlçenin engebeli bir konumu vardır. İlçe sınırları içerisinde geniş yer tutan ve yükseklikleri m. arasında değişen Ayaş daki dağlar,kuzey-güney doğrultusunda birbirine paralel 2 dağ sırası teşkil eder. Ayaş ı Kazan İlçesinden ayıran Doğu dağ sırası, Batı dağ sırasına göre daha yüksek olup, Kuzeyden Güneye doğru uzanan Uyku, Güzel, Ahmaşıh ve Abdüsselam dağlarını kapsar. Bu dağların en yükseği 1603 metrelik Abdüsselam dağıdır. Ayaş ta kara ikliminin tipik özellikleri görülmekte olup kışları soğuk, yaz ayları sıcak ve kurak geçer. Rakım 910 metre olup, yıllık ortalama sıcaklık C, Ortalama Bağıl Nem % 54, Yıllık ortalama yağış miktarı mm.dir ( 1

12 1. GİRİŞ Devrim GÜRBÜZ 100km Çalışma alanı Şekil 1.1. Yer bulduru haritası 2

13 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR İnceleme alanı ve yakın çevresini kapsayan, farklı amaçlarla yapılan çalışmalar tarih sırasına göre aşağıda belirtilmiştir. Türkünal (1958), Ankara nın Kuzeybatısında, Karalar Köyü civarında bulunan Alt Kretase ammonitleri hakkında yapmış olduğu çalışmada, Karalar - Kınık arasında Mesozoyik in aföre ettiği, tektonik olarak Şallıhan Antiklinali adının verildiği bölgeyi araştırmıştır. Antiklinal aksının NE-SW uçlarında Paleozoik şistleri aflöre ettiğini, aksın orta kısımlarını Jura ve Alt Kretasenin teşkil ettiğini savunmuştur. Bu Jura serilerinde Orta Jura sarı greler, Üst Jura ise kalın tabakalı oolitikpizolitik kalkerlerle temsil edilmektedir. Kalın tabakalı bu Üst Jura kalkerlerinde Üst Jura - Alt Kretase yayımında olan mikrofosiller bulunmaktadır. Erol (1961), Ankara bölgesinin tektonik gelişmesini araştırmıştır. Ankara'nın 40 km kadar kuzeyindeki Çubuk kaza merkezi ile daha kuzeyindeki Aydos dağı arasında, Hilfet, Dalyasan Sarısu köyleri çevresinde temelin en eski tabakalarının (klorit, glokofan şistleri v.s) kıvrım istikameti NW-SE olduğunu, daha üstteki tabakaların SW-NE istikametli kıvrımlarından 90 ye yakın farklılıklar sunduğunu belirtmiştir. NW-SE istikametli bu derin tabakaların, daha sonra teşekkül etmiş SW- NE istikametli ve geniş vüsatli antiklinal ve senklinallere uyarak alçalıp yükseldiği ni, Ankara bölgesindeki metamorfik şist ve grovaklar Vizeenden önce kıvrılmış ve alttaki şistler üstteki grovaklardan hem daha metamorfik, hem de daha kıvrımlı olduğunu belirtmiştir. Kalafatçıoğlu ve ark. (1964), Beypazarı-Nallıhan-Seben civarının jeolojisini incelemişlerdir. Araştırmaya göre; bölgedeki en eski kayaçlar Paleozoik yaşlı şistlerin meydana getirdiği topluluktur. Metamorfik serinin en altında gnayslar görülmektedir. Gnaysların üstüne gri, yeşil, kahverengi az metamorfik şistler gelir. Gnays ve şistler içinde yer yer mermer tabakalanna rastlanır. Bu seri üzerine Jura diskordan olarak gelir. Kalker ve marnla temsil edilen Üst Jura üzerine Alt Kretase kalkerleri konkordan olarak gelirler. Alt Kretase sonunda bölge orojenik faz ile su üstüne çıkmıştır. Üst Kretase fliş, marn, gre ve kalkerlerle temsil edilip, Alt Kretase üzerinde diskordandır. Monsienin son kalkerli sedimantasyonundan sonra, bölgede 3

14 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ (Laramien orojenik fazı) meydana gelen çukurluklarda karasal Paleosenin kırmızı renkli detritik serisi teşekkül etmiştir. Konglomera, gre ve killerden müteşekkil kırmızı seri içinde volkanik arakatkı materyelleri mevcuttur. Kırmızı oluşum üzerine Eosen denizi gelir. Lütesien ile temsil edilen Eosen, konglomeratik gre, kil ve kalkerlerden müteşekkildir. Eosenden sonra deniz bölgeden tamamen çekilmiştir, Pireneen orojenik safhasından sonra bölgede husule gelen göllerde Miosen teressübatı ve sonra volkanizma faaliyeti vukua gelmiştir. Miosen başlıca konglomera, gre, kil, marn, kalker, enterkale tüf, obsidienden müteşekkildir. Yer yer linyit damarları ihtiva eder. Canik (1970), Ayaş ilçesinden 23 km batıda bulunan içmece ve kaplıca ile aynı bölgedeki Çoban hamamının jeoloji ve hidrojeoloji etüdünü yapmıştır. Sahalarında üç seviyeye ayırabildikleri Pliosen göl çökelleri geniş alan kapladığını, alt seviyelerin ekseri konglomera, gre, silt ve kilden ibaret, jipsli olduğunu, orta seviye marn, kil ve siltli, gri yeşilimsi ve jipsli, üst seviyenin ise jips banklarından meydana geldiğini belirtmişdir. Sabit debili birer kaynak olan Ayaş içmece ve Çoban hamamının ısıları 50 C civarında olduğunu tespit etmiştir. Sıcak suların muhtemel bir fay boyunca yeryüzüne ulaştığını kabul etmiştir. Rezervuar kayacı Örten Pliosenin jipsli oluşu, içmece sularının kimyasal karakterine tesir eden başlıca unsur olarak görmüştür. Şengün (1971), Alt Pliyosen e kadar çeşitli fazlarda devam eden Ayaş yöresinde volkanizmanın Alt Miyosen de başladığını ve piroklastik kayaçlarla bunların üzerine gelen andezitik-bazaltik lav akıntıları ile temsil edildiğini söylemektedir. Şahinci (1975), Sahanın en yaşlı formasyonları olan Paleozoyik yaşlı şistlerin, Ayaş çayı boyunca değişik fasiyeste görüldüğünü, siyah rekristalize kalker merceklerini kapsadığını, Paleozoyik şistler üzerine diskordan olarak beyaz, hafif kırmızımtırak, genellikle masif Mesozoyik kalkerler geldiğini, en üstte ise, Neojen göl tortulları volkanik akıntılarla ara katkılı olarak, daha eski formasyonları diskordansla örttüğünü belirtmişdir. Yazar tarafından Neojen sedimentler, volkanik akıntılar altında ve üstünde olmak üzere iki bölümde incelenmiş, volkanik akıntılar (bazalt-andezit) altında kalan 4

15 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ göl formasyonlarının, inceleme sonunda Orta Miyosen yaşında olduğu tespit edilmiştir. Volkanik akıntılar üzerindeki tortulların ise, İlhanköy yakınlarında toplanan omurgalı fosiller yardımı ile Alt Pliyosenle başladığı ve Ilıca köyü yakınında, bu formasyonların Üst Pliyosen sonuna kadar devam ettiği anlaşıldığından, Ilıca köyü yakınında gözlenen jips-kil birlikteliğinin Ayaş- Beypazarı yolunda görülen muazzam jips yataklarının oluşumunun Üst Pliyosen sonuna kadar devam ettiğinden bahsetmektedir. Ünlü (1973), Kazanlar-Peçenek bölgesi jeolojisi ve jeotermal enerji olanakları hakkında oluşturduğu raporda, bölgede oluşan gölsel çökellerin volkanizma etkinliği devam ederken Üst Miyosen de oluştuğunu belirtmiştir. Aynı yaş aralığında devam eden volkanizmanın kimi yerde lav akıntıları, kimi yerde ise piroklastik kayaçlar ve depolar (kızgın bulut, lahar) olarak ortaya çıktığını ileri sürmüştür. Öngür (1977), Kızılcahamam GB'sının Volkanolojisi ve Petroloji incelemesini yapmıştır. Çalışmaya göre, saha volkanik kayalar ve Tersiyer tortullarla kaplıdır. Temelde metamorfik kayalar yer alır. Kuzey ve güneydoğudan levha kenarlarına yakındır. Volkanik ürünler olasılı olarak Alt Tersiyer'de birikmeye başlamış ve Alt Pliyosen'den önce tamamlanmıştır. Altta aa ve blok türü lavlardan kurulu bir lav platosu ve bunun üzerinde gelişmiş Aluç ye Binkoz lav volkanlarının ürünleri bulunur. Bunlar tek kökenli tek merkezli volkanlardır. Binkoz Volkan'ında küçük bir kazan gelişmiştir. Tankut (1985), Ankara yöresindeki volkanik kayaçlarda jeokimyasal incelemlerde bulunmuş, bunların iki grupta toplandığını vurgulamıştır: ortaç-asidik kalkalkalen ve bazik alkalen. Ortaç asidik olanların And tipi kıta kenarı volkaniklerine benzerlik gösterdiklerini, alkali bazik türde olanların ise levha içi tektonik bir ortamda oluştuklarını tespit etmiştir. Tankut (1990), Ankara Ofiyolitli Melanj Kuşağı İçindeki Ofiyolitik Kayaçların Tektonik Oluşum Ortamlarına Jeokimyasal Bir Yaklaşım, adlı çalışılmalarında ofiyolitik kayaçların okyanusal malzemeden oluştuklannı, ancak bazik kayaçların hem okyanus sırtı hem de ada yayı özellikleri taşımaları kaynak mağmaların, yitim zonu ile ilgili bir kirlenmeye uğradıklarına işaret ettiğini 5

16 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ bildirmişlerdir. Bu koşulları karşılayan en uygun tektonik ortam yay ardı basen olduğunu, böylece, bazik kayaç magmaları büyük olasılıkla, marjinal bir basen açılması sırasında oluştuğunu ve daha sonra yitim zonundan kaynaklanan eriyiklerin etkisiyle bileşimlerinin değiştiğini vurgulamaktadır. Türkecan ve ark. (1991) e göre inceleme alanında Neojen volkanizması son derece etkindir. Alt Miyosen de faaliyet göstermeye başlayan volkanizma kalkalkalen karakterlidir. İlk ürünler dasitik, riyolitik lav, tüf ve aglomeralardan oluşur (Karasivri volkanitleri), daha sonra andezitik ve dasitik türden lav, tüf ve aglomeralar meydana gelir (Kirazdağı volkanitleri). Bazaltik andezit ve andezit karakterli magmadan oluşan volkanitler (Ilıcadere volkanitleri) üste doğru andezitik ve dasitik türdeki lavların (Deveören volkanitleri) üzerine andezitik ve dasitik türdeki (Bakacaktepe volkanitleri) volkanitler olarak gelmektedir. Bunların üzerini tabanında konglomera ile başlayan, kumtaşı-marn-kil ve en üst seviyelerinde kireçtaşı-jips ardalanması şeklinde gözlenen Uruş formasyonu örtmektedir. Yöredeki yaygın olan kalkalkalen volkanizma Üst Miyosen başlarında sona ermektedir. Olivin bazalt türünde bir volkanizma Alt Pliyosen de faaliyete başlar. Araştırıcıların bölgedeki volkanitlerde yaptıkları petrokimyasal çalışmalar kalkalkalen ürünlerin And tipi kıta kenarı volkanitlerine benzerlik gösterdiğini, bazaltik volkanizmanın ise büyük olasılıkla kıta kabuğu altında dikleşen ve derinlere dalan okyanus kabuğu malzemesinin erimesi sonucu gelişen ürünler olduklarını ortaya çıkarmıştır. Keller ve ark. (1992), Galatya andezit masifi üzerine yaptığı radyometrik yaş ve kimyasal özelliklerle ilgili çalışmasında bu masifin, Afrika plakasının kuzeye hareketi ve Asya plakası ile çarpışması sonucu Tetis okyanusunun kapanması ile gelişen Neojen yaşlı andezit-dasit karmaşığı olduğunu belirtmişlerdir. Yapılan yaş tayini analizleri sonucu bölgedeki andezit ve dasitlerin Miyosen yaşlı olduğu ve en genç ürünlerin bazaltikler olduğu ve bunların Üst Miyosen yaşlı olduğu belirlenmiştir. Araştırıcılar bölgede çok daha yaşlı volkanik aktivitenin olduğunu belirlemişler (73,2 my) ve bunu Galatya yayının oluşum yaşı olarak ileri sürmüşlerdir. Bu bölgede iki ana volkanik fazın mevcut olabileceğini savunmuşlardır. 6

17 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ Açıkgöz ve ark. (1996), Ayaş (Ankara) civarında jeotermal enerji olanaklarının ortaya çıkarılması için derin elektrik sondaj çalışmaları yapmışlardır. Ayaş içmecelerinden başlayarak kuzeye, Ilıca Köyü ne doğru düşük rezistivite içeren zonların olduğunu ortaya koymuşlardır. Süzen (1996), Neojen Yaşlı Pelitçik Havzasındaki Gölsel Mineral Fasiyesleri (Galatya Volkanik Provensi) adlı çalışmalarında dolomit ve K- Feldispat grubu minerallerin ağırlıklı olarak kil dışı mineralleri oluşturduğunu, ayrıca plajioklas, analsim ve kuvarsa da az miktarda rastlanıldığını belirtmişlerdir. Dentritik kökene sahip Fe ve Al ca zengin smektitlerin kil mineralleri arasında çoğunlukta olduğunu bunun yanı sıra illit klorit ve kaoline de rastladıklarını vurgulamışlardır. Dolomit stokyokimyasına ve mineral parajenezine dayanarak Pelitcik havzası depolanma koşullarının mevsim değişiklerinde kurumayan sığ sakin gölsel bir ortam olduğunu ve havzanın açık bir sistem ile başladığını daha sonra kapalı bir siteme geçildiğinin sonucuna varılmıştır. Toprak ve ark., (1996) Galatya Volkanik Karmaşığının yapısı hakkında yaptıkları çalışmalarda bölgede pek çok volkanik karmaşıktan 9 tanesini tanımlamışlardır. Çok geniş alanlarda dairesel ve elipsoidal şekilde gözlenen bu karmaşıklardan, iyi tanımlanabilen kaldera, stratovolkan ve hem lav hemde volkanoklastiklerin dairesel akış morfolojisi gösterdiğini belirtmişlerdir. Genel olarak DKD/BGB yönlü bölgedeki kırıkların, Pliyosen ve daha genç yaşlı normal faylarla temsil edildiğini ileri sürerek iki farklı manto kaynağından türediği düşünülen volkanik ürünlerden, Erken Miyosen yaşlı olanların kompresyonel (postcollisional), Geç Miyosen yaşlı olanların ise ekstansiyonel tektonik rejim sonucu oluştuğunu savunmuşlardır. Wilson ve ark. (1997), Galatya volkanik provensi içinde geniş yer kaplayan trakiandezitik-dasitik lavlar ile daha az gözlenen alkali bazalt lavlarından K-Ar yaş tayini ve jeokimyasal analizler yapmışlardır. Araştırmacılara göre, alkali bazaltların Erken Miyosen (17-19 my) ve Geç Miyosen (<10 my) olmak üzere iki zaman periyodunda oluştukları belirtilmiştir. Bu iki grup bazaltın Sr-Nd ve jeokimyasal karakteristiklerinden yararlanarak iki farklı manto kaynağından türediği 7

18 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ düşünülmüştür. Geç Miyosen bazaltları, Erken Miyosen bazaltlarına göre daha fazla fakirleşmiş manto kaynağından türemiştir. Araştırmacılar, volkanizmanın ana fazının Erken Miyosen boyunca geliştiği sonucuna ulaşmışlardır ve çalışmada Erken Miyosen yaşlı hem bazaltlar hemde ortaç volkaniklerin fraksiyonel kristalleşme ve heterojen üst kabuk bileşenlerinin asimilasyonu sonucu oluştuğu savunulmuştur. Tankut ve ark. (1998), Anadolu Bölgesi Kuzey Batısındaki Galatya Volkanik Kompleksi Alkali Bazaltları adlı çalışmalarında Galatya volkanik kompleksinin esas ürünlerini oluşturan Erken-Orta Miyosen yaşlı lav akıntıları ve piroklastikler ile birliktelik sunan alkali bazaltlar, kompleks içerisinde lav akıntıları şeklinde küçük yüzlekler verdiğini ve kompleksin kuzey sınırı Kuzey Anadolu Fayı ile belirlenirken, güney sınır volkanikler ile ara katkılı karasal tortul istifler ile çevrelendiğini söylemektedirler. Alkali bazaltların, Erken Miyosen ve Geç Miyosen olmak üzere iki farklı zamanda püskürdüğünü, Alt Miyosen bazaltlarının, bölgedeki ana fazı oluşturan andezitik volkanizma ile eş yaşlı olduğunu 10 milyon sene sonra Üst Miyosen bazaltların püskürdüğünü belirmektedirler. Gürsoy ve ark. (1999), Kuzey Anadolu fayı boyunca Geç Miyosene ait Galatya volkanik provensi içinde ki 24 volkanik alanda bölgesel paleomagnetizma çalışması yapmışlardır Yürür ve ark. (2002), çalışmalarında, Galatya Volkanik Bölgesi (GVB) güney-doğu kesiminin KB-GD ila KKB-GGD ile KKD-GGB doğrultulu ve açılmalı (ekstansiyonel) bir tektonik rejim geçirdiğini gösterdiğini ve önceki çalışmalarda yerel volkanotortul istifin dizilimi ve bu istifi kesen kırıkların durumu, bu açılmanın Pliyosen (?) sonrası olabileceğine işaret ettiğini buna karşın, arazi gözlemleri, volkanizma ile eşzamanlı olduğu bilinen çökelmenin aynı zamanda faylanma ile de eşzamanlı olabileceğine dikkat çekmektedirler. Bu açılmalı rejimin güncel KAF rejiminden önce gelişmiş ve bitmiş olması gerektiği ve KAF'ın olasılıkla Pliyosen'de oluştuğu bilindiğine göre, bu açılma rejiminin Pliyosen öncesinde son bulduğunu ortaya çıkarmıştır. Zoroğlu ve ark. (2003), Oymaağaç (Beypazarı - ANKARA) gtanitoyidinin jeolojisi ve petrografisi ni çalışmışlardır. Çalışmaya göre, granitoyidler; Oymaağaç granodiyoriti, İsmailkayası granodiyoriti, Tavuktaşı granodiyoriti ve Çayırpınar 8

19 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ alkali feldispat graniti olarak ayrılmıştır. Çayırpınar alkali feldispat granitlerinin diğer 3 granodiyorit birimlerini aplitik dayklar şeklinde kesmekte olduğu tespit edilmiştir. Mafik mikrogranüler anklavlar anakayaçta gözlenmekte ve bunlar sırasıyla kuvarsdiyorit, diyorit ve monzodiyorit bileşimi gösterdiği, iğnemsi apatit, poiklitik feldispat mega kristalleri ve anakaya ile keskin dokanak ilişkisi anklavların magma karışım ürün kökenli anklavlar olduğunu tesbit etmişlerdir. Uğur (2004), Tahir (Beypazarı) Magmatik Kayaçlarının Jeolojisi Ve Petrografisi adlı yüksek lisans tezinde Tahir (Beypazarı) granitoyidleri kıtakabuğu kökenli bir magmadan türeyerek içerisine daha derinlerden gelen mafik getirimleri ile karışmış olup kristalizasyona diferansiasyona uğrayan Volkanik Adayayı Granitleri (VAG) olduğu ve bu granitoyidler içerisindeki anklavlar ise kökensel açıdan nisbeten fazla yayılımlı mağma mixing/mingling ve daha az oranda görülen ksenolit anklavları olmak üzere iki ayrı kökene sahip olduğu sonucuna ulaşmıştır. Jeokimyasal ve jeokronolojik veriler ile arazi ilişkileri üzerine yaptıkları çalışmalar sonucunda her iki döneme ait bazaltların alkalin karakterde olduğu, kompleksin ana faz (andezitik) volkanikleri ile aynı yasta olan Alt Miyosen alkali bazaltlarının, tortul havzaların gelişimiyle es yaslı olarak püskürdüğü, Üst Miyosen alkali bazaltlarının ise, Neo-Tetis in kuzey kolunun kapanmasını takiben gelişen lokal gerilme zonları içerisinde püskürmüş olabileceğini kanısına varmışlardır. Ayaz (2004), Güvenç-Memlik (Kazan - Ankara) Yöresinin Sedimantolojisi adlı çalışmasında inceleme alanında sekiz formasyon ayırtlamıştır. Bunlar Triyas yaşlı Bağlum Formasyonu, Liyas yaşlı Hasanoğlu Formasyonu, Üst Kretase yaşlı Ankara Melanjı, Üst Meastrihtyen yaşlı Dikmendede formasyonu, Monsiyen İpresiyen Yaşlı Uzunçarşıdere Formasyonu, Lütesiyen yaşlı Orhaniye Formasyonu, Üst Eosen-Miyosen yaşlı Parmaklıtepe Formasyonu, Pliosen yaşlı Memlik formasyonudur. Telsiz (2004), ün Güvem çevresinde gerçekleştirdiği çalışmada, bölgedeki kayaçların trakibazalt, bazaltik trakiandezit, trakiandezit, trakit, andezit, dasit ve riyolit bileşiminde olduğu ve hem alkali hemde kalkalkali özellik gösterdiği belirtilmiştir. Trakibazaltik bileşimdeki kayaçlar dışında bütün kayaçların OIB benzeri eski bir dalma-batmanın izlerini taşıyan mantodan türedikleri ileri 9

20 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ sürülmüştür. Araştırıcıya göre, trakibazaltik kayaçların ise, dalma-batma ve kabuksal kirlenme etkisinin gözlenmediği OIB benzeri astenosferik bir kaynaktan oluştuğu düşünülmektedir. ToorI (2005), bu çalışmasında Orhaniye ve civarının (KBB Ankara) neojen stratigrafisi ve tektoniği araştırılmıştır. Çalışma alanı, Kazan (Ankara) Ilçesi nin güneydoğusunda, Orhaniye ile Güvenç Köyleri arasında Mesozoyik yay önü havza çökelleri üzerinde gelişen Neojen- Kuvaterner birimleri içinde yer almaktadır. Çalışma, Galatya Volkanik Bölgesi nin GD ucunda yer alan bu alanın Eosen sonrası deformasyon tarihçesini ortaya koymuştur. Alanda iki ana Neojen kaya birimi yüzeylemekte olup bunlar: (1) Erken-Orta Miyosen yaşlı Maltepe Formasyonu; (2) Pliyosen (?) yaşlı Etimesgut Formasyonudur. Maltepe Formasyonu, altta kırıntılarla başlayan, üste doğru marn, tüf, çörtlü kireçtaşından oluşan ve bazaltik lavların çökelime eşlik ettiği bir kayaç serisine sahiptir. Havzadaki çökelimin Galatya Volkanik Bölgesi nde gelişen volkanizmadan yoğun bir şekilde etkilendiği görülmektedir. Alanda ana olarak akarsu sistemi klastik kayalarla temsil edilen Etimesgut Formasyonu, Maltepe Formasyonunu açısal uyumsuzlukla örtmektedir. Çetin (2006), Ayaş (Ankara) Karakaya ve Ilıcaköy Sıcak sularının Hidrojeoloji İncelemesi başlıklı bu Yüksek Lisans Tez çalışmasında; km2 lik bir alanın jeolojik, hidrojeolojik, su kimyası ve izotop hidrolojisi çalışmaları yapılmış, 1/ ölçekli jeolojik, hidrojeolojik haritaları ve kesitleri hazırlanmıştır. Rezervuar kayaya ait jeolojik ve hidrojeolojik özellikler tanımlanmış, sıcak ve soğuk suların birbiriyle olan ilişkisi, suların beslenme alanı, dolaşımı araştırılmış ve sahanın hidrotermal modeli oluşturulmuştur. Muratçay (2006), Bu çalışmada, Ankara KB sında, Galatya Volkanik Bölgesi içerisinde yer alan, Çamlıdere bölgesindeki, volkanik kayaçların mineralojik-petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenmiş, volkanizmanın kökeni ve oluşumunda etkili olan süreçlere açıklık getirilmeye çalışılmıştır. Piroklastik ürünler ile riyolitik, andezitik, trakitik, dasitik, bazaltik bileşimdeki lav/dom lardan oluşan volkaniklerin, Erken-Orta Miyosen (22,4-14,5) döneminde oluştuğunu, Çalışma bölgesinin güneyinde yaygın olarak gözlenen sedimanter 10

21 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ birimlerin, volkanik birimlerle grift olduğunu görmüş ve bunların volkanizmayla eş yaşlı olduğu düşünmüştür. Jeokimyasal incelemeleri sonucunda, bölgedeki volkanik kayaçların trakibazalt, bazaltik trakiandezit, trakit, trakiandezit, andezit, dasit ve riyolit bileşiminde oldukları ve hem alkali, hem de kalkalkali özellikler gösterdiklerini belirlemiştir. Çamlıdere volkanitlerinin, iz element, nadir toprak element ve Sr-Nd izotop çözümlemeleri sonuçlarına dayanarak, OIB-benzer zenginleşmiş bir litosferik kaynaktan türediği ve bu kayaçların oluşumunda, fraksiyonel kristalleşmenin yanında, magma karışımı, dalma-batma ve/veya kabuksal kirlenme süreçlerinin de etkili olduğu görüşündedir. Gül (2006), yaptığı çalışmada Çubuk volkaniklerinin bazaltik trakiandezit, trakiandezit, andezit, trakit, dasit ve riyolit bileşiminde olduğu, hem alkali, hem de subalkali özellik gösterdikleri belirlemiştir. Majör ve iz elementlerin SiO 2 ile oluşturulan değişim diyagramlarından elde edilen trendler, bu volkanik kayaçların oluşumunda fraksiyonel kristalleşme sürecinin etkili olduğunu, LIL element (Ba,Rb, Sr ve LREE) içeriklerinin, HFS elementlerine (Nb, Hf, Ta, Zr,Ti) göre yüksek olması, Nb/La < 1.3 ve yüksek Th/Nb ( ) oranları, Çubuk volkaniklerinin eski bir dalma batmanın izlerini taşıyan mantodan türediklerini ve/veya kabuksal kirlenme süreci sonucunda oluştuklarını ortaya koymuştur. İleri 2007, Kuzeybatı İç Anadolu da, Kuzey Anadolu Fayı ile Kırıkkale - Erbaa Fayı arasındaki etkileşim ile ortaya çıkan KB-GD yönlü sıkışma, Ankara ile Çankırı arasında oluşan KKD -GGB gidişli Eldivan - Elmadağ tektonik kamasını incelemiştir. Elde ettiği veriler, Akarlar fayının aktif olduğunu göstermektedir. Akarlar fayı olasılıkla Gölbaşı civarında gözlenen düşük magnitüdlü çok sayıdaki depremlerden de sorumlu olmalıdır. Akarlar fayının konumu ve Eldivan-Elmadağ tektonik kamasının doğu kenarına ait bindirmelerin Akarlar fayı güneyinde devam etmemesi, KB iç Anadolu da Ankara ile Çankırı arasındaki Eldivan-Elmadağ tektonik kamasının, Kuzey Anadolu Fay Zonu ve Kırıkkale-Erbaa Fay Zonu tarafından yaratılmış Neotektonik bir yapı olduğunu göstermektedir. Mert (2007), En yaşlı birimi, düsük dereceli metamorfizma geçirmiş kumtaşı, metakumtaşı, seyl, çamurtaşı, konglomera, kireçtaşı, tüf, aglomera ve spilitik bazalt ardalanmasından oluşan Permo- Triyas yaşlı Karakaya kompleksi olan Ankara nın 11

22 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Devrim GÜRBÜZ kuzeyini incelemiştir. Yazar, Karakaya kompleksi içerisinde Permo-Triyas yaşlı rekristalize kireçtasları Keçikaya kireçtaşı üyesi olarak ayırtlanmıstır ve Karakaya kompleksi içerisinde Permiyen yaşlı kireçtaşı bloklarını da gözlemlemişdir. İnceleme alanında yer alan birimler Geç Hersiniyen ve Alpin haraketlere baglı olarak kıvrımlı kırıklı yapılar kazandığını, Karakaya formasyonu B: K 4º D, 4º KD Bayırköy ve Sogukçam formasyonları B: K 23º D, 6º KD, Yenipazar formasyonu B: K 6º D, 15º KD, Kızılçay formasyonu B: K 60º D, 4º KD, Güvenç formasyonu B: K 2º B, 5º KB ve Hançili formasyonu B: K 45º B, 29º KB tektonik eksen gidisinde kıvrımlandığını tesbit etmiştir. 12

23 3. MATERYAL VE YÖNTEMLER Devrim GÜRBÜZ 3. MATERYAL VE METOD 3.1. Materyal Araştırma konusunu, Ankara nın KB sında bulunan Ayaş ve çevresindeki jeolojik birimlerin mineralojik ve petrografik yönden incelenmesi oluşturur. Araştırmada; konuyla ilgili makaleler, YÖK Tez Dokümantasyon merkezinden elde edilen tezler, Maden Teknik Arama (MTA) Arşivlerinden ve kütüphanesinden elde edilen raporlar, 1/ ölçekli Türkiye Jeoloji Haritalarından Bolu - H28 paftası ve 1/25000 H28c4 ölçekli topografik harita materyal olarak kullanılmıştır. Ayrıca araştırma bölgesinden alınan örnekler ve resimler diğer materyalleri oluşturur Metod Çalışma konusu ile ilgili ön araştırmalar sırasında elde edilen dökümanların ve litaratürlerin taranması ile bölge hakkında bilgi edinilmeye çalışılmıştır. Daha sonra arazi çalışmalarında birimlerin dokanak sınırları belirlenmeye çalışılmış ve harita, örnek alımı, laboratuar ve çeşitli çizim çalışmaları yapılmıştır. Bunlar aşağıda arazi, laboratuar ve büro çalışmaları olmak üzere üç ayrı bölümde toplanarak anlatılmıştır Arazi Çalışmaları 2008 yılı Haziran-Temmuz aylarında, bölgeyi kapsayan önceki çalışmaların ışığında jeolojik haritalar da dokanak takibi ile örnek alımları yapılmış ve farklı litolojik birimlerin birbirleri ile olan dokanak ilişkileri incelenmiştir. Çalışma alanındaki kayaçların adlandırılması için seçilen sistematik, yazarın adının ilk harfinin arkasına sayı eklenmesi şeklinde olmuştur. Böylelikle sahadan alınan örneklerin harita üzerinde kolaylıkla bulunabilmeleri sağlanmaya çalışılmıştır. 13

24 3. MATERYAL VE YÖNTEMLER Devrim GÜRBÜZ İnceleme alanında yüzeyleyen jeolojik birimlerin karakteristik özelliklerini gösteren resimler çekilmiştir Laboratuar Çalışmaları Araziden alınan el örneklerinden ince kesitler hazırlanmış ve polarizan mikroskopta ayrıntılı olarak petrografik determinasyonları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre jeolojik haritadaki yerleri gözden geçirilmiş ve bu sonuçlara göre düzeltmeler yapılmıştır. Mikroskobik görüntülerde kayacın mineralojik bileşimi ve dokusunu gösteren ve mineraller hakkında önemli sayılabilecek özellikler gösteren mikroskobik resimler çekilmiştir Büro Çalışmaları Arazi çalışmaları öncesinde literatür derlemesi yapılmıştır. Çalışma bölgemiz ve yakın çevresinde önceden yapılan çalışmalar araştırılmış ve bizim bulgularımızla karşılaştırılarak değerlendirilmesi yapılmıştır. Arazi ve laboratuarda yapılan çalışmalardan elde edilen bulgular ve değerlendirmeler, daha sonraki araştırıcıların görüşleri ve bulguları da göz önünde bulundurularak tüm çalışmalar bir rapor haline getirilerek çalışma bölgemiz hakkında bu tez hazırlanmıştır. 14

25 4. BÖLGESEL JEOLOJİ Devrim GÜRBÜZ 4. BÖLGESEL JEOLOJİ Anadolu da Neotektonik dönem, Erken Miyosen de Afrika plakasından ayrılan Arap plakasının Orta-Üst Miyosen de Avrasya plakasıyla çarpışması ile başlar (Şengör ve Yılmaz, 1981). Neotektonik dönem, Miyosen boyunca yoğun volkanik olaylara maruz kalmıştır. Ayaş ve kuzeyindeki birimleri içeren çalışma bölgesi, Orta Anadolu bölgesindeki Ankara ili kuzeybatısında, Neotetis in kuzey kolunun kapanması ile oluşan İzmir-Ankara kenet kuşağındaki Galatya Volkanik Provensi (GVP) içinde yer almaktadır. Bu kenet kuşağı, kapanmayı izleyen evrede kuzeyde Sakarya bloğu ile güneyde Toros bloğu ve doğuda Kırşehir bloğunun çarpışması ile oluşmuştur. Bu çarpışma sonrası gelişen volkanizma Galatya Volkanik Provensi ni oluşturmuştur. Dolayısı ile Geç Kretase-Eosen aralığında olan Neo-Tetis okyanusun kuzey kesimi Sakarya kıtacığı altına dalması ile bölgenin temel jeolojisi ve tektoniği oluşmuş ve bügünkü konumunu kazanmıştır (Şengör,1979,1981). Şekil 4.1. Tetis okyanusun kuzey kolunun geç Kretasede kapanmaya başlaması (Toori,2005) Çalışma alanı Galatya Volkanikleri içinde ve en güney sınırda bulunmaktadır (Şekil 4.2). Yürür ve ark 2002 tarafından yapılan arazi çalışmaları Galatya volkaniklerinin güney- doğu kesiminini KB-GD ile KKB-GGB doğrultulu ve açılımlı (ekstansiyonel) bir tektonik rejim geçirdiğini göstermektedir. Ayrıca yazarlar Toprak ve ark.larının (1996)da yaptığı çalışmada tespit ettiği yerel volkanotortul istifin dizilimi ve bu istifi kesen kırıkların durumunun, bu açılmanın Piliyosen (?) 15

26 4. BÖLGESEL JEOLOJİ Devrim GÜRBÜZ sonrası olabileceğine işaret ettiğini, ancak arazi gözlemlerinin volkanizma ile eş zamanlı olduğu bilinen çökelmenin aynı zamanda faylanma ile de eş zamanlı olabileceğine dikkat çekmişlerdir. Bunların yanı sıra yazarlar, Tankut ve ark. (1998) yaptıkları çalışmalarında GVP de erken-orta Miyosen de kalk-alkali magmalar, geç miyosen de ise alkali magmaların üretildiğinin tespit edildiğini belirtmişlerdir. Yürür ve ark. (2002) ları GVP yi etkileyen açılmanın yörenin en önemli fayı olan Kuzey Anadolu fay (KAF) zonuna ilişkin güncel gerilme koşullarına aykırı, başka bir deyişle bu açılmayı sağlayan yapıların KAF ına ait gerilmeler ile açıklanamayacağını belirtmişlerdir. Dolayısı ile bu açılma rejiminin güncel KAF rejminden önce gelişmiş ve bitmiş olması gerektiğini KAF ın olasılıkla Pliyosen de oluştuğu bilindiğine göre bu açılma rejiminin Pliyosen öncesinde son bulduğunu ortaya koymaktadırlar. Yazarlar, Tankut ve ark de yaptıkları çalışmada en genç alkali bazaltlarda 9-11 milyon yaş tespit ettiklerini ve bu kayaçların jeokimyasal olarak kıta içi rift bazaltlarına benzediklerini belirtmesinden dolayı açılma rejiminin de bu devirde yani 9-11 yıl önce var olduğunu söylemektedirler. Çalışma alanın kuzey ve kuzey doğusunda yer alan bazaltlar Galatya Volkanik Provensine aittir. Çalışma alanın güneyinde Paleozoyik şistler, Ayaş çayı boyunca değişik fasiyeste görülmekte, Paleozoyik şistler üzerine diskordan olarak beyaz, hafif kırmızımtırak, genellikle masif Mesozoyik kalkerler gelmektedir. En üstte ise, Neojen göl tortulları volkanik akıntılarla arakatkılı olarak daha eski formasyonları diskordansla örterler. Şahinci (1971) yaptığı çalışmada Neojen sedimentler, volkanik akıntılar altında ve üstünde olmak üzere iki bölümde incelenmiştir. Volkanik akıntıların (bazalt-andezit) altında kalan göl formasyonlarının, inceleme sonunda Orta Miyosen yaşında olduğunu ve volkanik akıntılar üzerindeki tortulların ise, İlhanköy yakınlarında toplanan omurgalı fosiller yardımıyla Alt Pliyosenle başladığı ve Ilıca köyü yakınında bulunan defansın tayini neticesinde, bu formasyonların Üst Pliyosen sonuna kadar devam ettiği belirtmiştir. Ayrıca Ayaş-Beypazarı yolunda görülen muazzam jips yataklarının oluşumunun Üst Pliyosen sonuna kadar devam ettiğini belirtmiştir. 16

27 4. BÖLGESEL JEOLOJİ Devrim GÜRBÜZ AYAŞ Şekil 4.2. Çalışma alanın Anadolu Fay zonunun kuzeyinde yer alan Galatya Volkanikleri içindeki konumu 1-Plio-Kuaterner birimler 2-Neojen Kıtasala birimler 3-GVP nin volkanik ve volkano sedimanter kayaları 4- Miyosen öncesi kayalar 5- Fay ( Yürür ve ark. 2002) Çalışma alanı sonradan çizilmiştir. 17

28 5. ARAŞTIRMA BULGULARI 5.1. Stratigrafi İncelenen bölgede Paleozoik yaşlı şistler, Mesozoik yaşlı pembe renkli kristalize kireçtaşı ve Senozoik yaşlı birimler yer almaktadır. Senozoik yaşlı birimleri Alt- Orta Miyosen yaşlı kumlu kireçtaşı ve kumlu marnlar ile volkanikler oluşturur (Şekil 5.1). JEOLOJİK YAŞ KAYA TÜRÜ VE ÖZELLİKLERİ S E N O Z O Y İ K KUATERNER T E R S İ Y E R ÜST MİYOSEN ALT-ORTA MİYOSEN Alüvyon Kumlu killi kireçtaşları Volkanitler: Olivinli ve proksenli bazalt Spilitik bazalt Kumlu kireçtaşları MESOZOYİK PALEOZOİK JURA- KRETASE PERMİYEN -TRİYAS Pembe renkli kristalize kireçtaşı Klorit şist : Kırıklı ve kıvrımlı yeşil renkli Şekil 5.1. Çalışma alanında bulunan birimlerin dikme kesiti (Altun ve ark den değiştirilerek alınmıştır). Birim kalınlıkları dikkate alınmamıştır. 18

29 Paleozoik oluşturur. Bölgede Paleozoik yaşlı birimleri Permiyen- Triyas ta gelişmiş metomorfikler Klorit-Şistler Çalışılan bölgenin güney batısında, Ayaş yerleşim merkezinin güneyinde ve doğusunda yüzeylenme gösteren klorit şistler, şist birimleri içerisinde en yaygın görüleni ve gelişmiş olanıdır (Şekil 5.2). Genellikle şisti görünümleri çok gelişmiş konumda olup, çoğunlukla kırıklı ve kıvrımlı yapıda görülürler. Kırıklar yaygın olarak kalsit minerali ile doldurulmuş olup yer yer kuvars damarlarına da rastlanılmıştır. Renkleri genelde yeşilin tonlarında, açık veya koyu yeşil tonlarda, görülür (Şekil 5.3- Şekil 5.4). Şekil 5.3. Klorit şistlerin genel görünümü 19

30 Şekil 5.2. Çalışma alanı jeoloji haritası (Altın ve ark den değiştirilerek alınmıştır) 20

31 Şekil 5.4. Klorit şistlerde şisti yapıların görünümü Şekil 5.5. Klorit şistlerin yakından görünümü ve kırıklı yapılar 21

32 Bölgemizde görülen şistlerin tektonizmadan fazlaca etkilenmiş oldukları göstermiş oldukları kırıklı ve kıvrımlı yapıdan anlaşılmaktadır (Şekil 5.5- Şekil 5.6). Şekil 5.6. Klorit şistlerde kıvrımlı ve kırıklı yapılar Klorit şistler içerisinde yer alan kalsit ve kuvars bantları bazen merceksi yapıda görülür, bant kalınlıkları birkaç santimetre ile birkaç desimetre arasında değişir (Şekil 5.7). Şekil 5.7. Klorit şistlerde kalsit ve kuvars bantlarının görünümü 22

33 Bu seri Altun ve ark. (2002) tarafından Karakaya Gurubu adı altında Gökçekaya Metamorfikleri olarak isimlendirilmiştir. Çalışma alanında klorit şistler genellikle pembe renkli kristalize kireçtaşlarının altında uyumsuz olarak yer alır. Bazen bu seri içerisinde kristalize kireçtaşları faylı kontakt şeklinde görülürler (Şekil 5.8) Şekil 5.8. Şistler ile kristalize kireçtaşı kontağının faylı dokanağı 23

34 Aşınmış şistler içerisinde dayanıklı olan kristalize kireçtaşlarının uzanmış bir şekilde görülmektedir (Şekil 5.9). Şekil 5.10 da bu iki birimin dokanak sınırları renk farklılıklarından ötürü oldukça rahat izlenebilmektedir. Şekil 5.9. Klorit şistlerin genel görünümü ve şist içerisinde uzanan kireçtaşlarının genel görünümü 24

35 Pembe renkli kristalize kireçtaşı Klorit şist Şekil Çalışma bölgesinin genel görünümü ve formasyonların dokanak sınırları Yeşil şist fasiyesinde gelişmiş olan metamorfik birimlerden yapılan ince kesitlerin mikroskop altında incelenmesi sonucunda Kuvars Kalsit Klorit / Kuvars Kalsit Epidot parajenezleri tespit edilmiştir. Metamorfik örneklerimizin büyük bir kısmı Kuvars Kalsit Klorit parajenezinde görülmüştür ancak bir örneğimiz Kuvars Kalsit Epidot parajenezi vermiştir. Bu nedenle metamorfik birimlerimiz Klorit Şist olarak adlandırılmıştır. Mikroskobik incelemeler sonucunda mineral içerik ve konumları aşağıda sunulmuştur. Klorit: Örneklerin büyük bir kısmında klorit minerali kesitte hakim minerali oluşturmaktadır. Tek nikolde açık yeşil renkleri ile karakteristiktirler. Genellikle belli bir yönde şistoziteye paralel olarak dizilim gösterirler, bazen kuvars ve kalsit bantları ile ardalanmalı bir yapı oluştururlar, genelde iğnemsi ince uzun kristaller şeklinde bazen de kıvrımlı yapılar şeklinde izlenirler (Şekil Şekil 5.12-Şekil 5.13). 25

36 ÇN Kl Kl Kl Ka Ku Ka Ka Ku Ku Ka Kl 200 µm Şekil Kloritler içindeki bir kırığı dolduran kalsit ve kuvars bantları (Kl: klorit, Ka: kalsit, Ku: kuvars) Kl ÇN Ku Kl Ka Ka Ku Kl Ka Ka Kl Ku 200 µm Şekil Birbirine paralel uzanan kalsit ve kuvars bantlarının kloritler içindeki görünümü (Kl: klorit, Ka: kalsit, Ku: kuvars) 26

37 Kl ÇN Op Kl Op Ku Op 200 µm Şekil Klorit bantları (Kl: klorit, Ka: kalsit, Ku: kuvars, Op: opak ) Kalsit: Klorit mineralinden sonra ikinci hakim minerali oluştururlar, bazen klorite eşit miktarda bazen de kloritten fazlaca yer işgal ederler. Birbirleri ile çok güzel kenetlenme gösteren kalsit mineralleri bir yönde şistoziteye paralel olarak uzanım kazanmışlardır ve bu yönde bazen ince bazen de kalın bantlar oluştururlar. Kalsit minerallerinin hemen hemen büyük bir çoğunluğu baklava şeklinde dizilim izleri ve polisentetik ikizler gösteririler. Kalsit bantları kloritle veya bazen kuvars bantları ile ardalanmalar gösterirler. Bazı kalın kalsit bantları içerisinde kuvars taneleri gözlenir (Şekil ). Kuvars: Klorit ve kalsite göre daha az olarak görülür. Orta boy ve küçük taneler şeklinde düzensiz keskin köşeli olarak genellikle kalsitler içerisinde dağınık şekilde izlenirler. Bazen belli yerlerde uzanmış bantlar bazen de birbirleri ile kenetlenmiş olarak uzamış kristaller şeklinde görülür (Şekil 5.15). Epidot: İnce kesit yapılan örneklerin birinde bol miktarda epidot mineraline rastlanmıştır. Epidot mineralleri diğer kalsit ve kuvars minerallerinden daha fazla olduğu için kayaç Kuvars- Kalsit-Epidot Şist olarak isimlendirilmiştir. Bu kesitte epidot mineralleri genellikle küçük taneler şeklinde bazen belli yönlerde dizilmiş 27

38 bazen de kümeler oluşturmuş şekilde görülürler. Tek nikolde limon sarısı yeşil paleokroik renkleri ile karakteristiktir. ( Şekil ). Opak: Hemen hemen incelenen tüm kesitlerde opak minerallere rastlanılmıştır. Genellikle küçük taneler şeklinde kalsit, klorit ve epidot bantlarının bulundukları yerde bu bantlara paralel olacak şekilde dizilim gösterirler ( Şekil 5.13). Op Ku ÇN Kl 200 µm Şekil Kalsit bantları (Kl: klorit, Ku: kuvars, Op: opak ) ÇN Ku Kl Op 200 µm Şekil Kalsit ve klorite göre daha az görülen kuvars mineralleri (Kl: klorit, Ku: Kuvars, Op: opak ) 28

39 Ku ÇN Op Ep Ka Ka Ka 200 µm Şekil Kalsit ve kloritlerle birlikte izlenen epidot mineralleri (Ka: kalsit, Ku: kuvars, Op: opak, Ep: epidot) ÇN Ku Ep Ka 200 µm Şekil Tek nikolde sarı ve yeşil renkleri ile karakteristik olan epidot mineralleri ( Ka: kalsit, Ku: kuvars, Ep: epidot ) 29

40 Mesozoik yer alır. Çalışılan bölgede Mesozoik yaşlı olarak pembe renkli kristalize kireçtaşları Pembe Renkli Kristalize Kireçtaşı Kristalize kireçtaşları çalışılan bölgenin güneyinde ve güney batısında yüzeylenme gösterirler. Genel görünümleri pembemsi renkli olmaları ile dikkat çekicidirler. Bazen beyaz ve krem renginde de izlenirler. İnce- orta tabakalı ve kıvrımlı kırıklı bir yapıları vardır. Yer yer çört, sileks gibi silisli oluşumlar bant veya mercek şeklinde yer alırlar. Bu birimlerden alınan örneklerde yapılan paleontolojik determinasyonlarda kayaca yaş verilebilecek karakteristik fosil bulunamamıştır. Ancak Altun ve ark. (2002) tarafından yapılan çalışmalarda bu birim Soğukçam formasyonu olarak isimlendirilmiş ve birime Jura-Kretase yaşı verilmiştir. Pembe renkli kireçtaşlarının sahada en güzel görüldüğü yer Çaltepe mevkidir (Şekil 5.18) Dış görünüşleri pembemsi renkte olmalarına karşın taze kırık yüzeyleri gri renklidir (Şekil 5.19). Bu birim çok kırık ve çatlaklı olması nedeni ile mermer ocağı olarak işletilememiş ancak mıcır kırma taş olarak Hür-Kar İnşaat Maden ve Taş ocağı İşletmesi tarafından taş ocağı olarak işletilmektedir (Şekil 5.19). Şekil Çaltepe dolaylarında gözlenen pembe renkli kristalize kireçtaşının kırıklı ve çatlaklı yapısı 30

41 Şekil Çaltepe mevkinde pembe renkli kristalize kireçtaşı içinde kurulu. Hür Kar İnşaat, Maden Ve Taş Ocağı İşletme Tesisleri 31

42 Pembe renkli kristalize kireç taşlarından yapılan ince kesitlerin mikroskobik incelenmesi sonucunda şu mineral gözlenmiştir. Kalsit: Genellikle kesitin tamamını oluşturan kalsit mineralleri orta boy taneli bazen mikrogranüler taneler şeklinde izlenirler ve taneler birbiri ile çok iyi kenetlenmiş oldukları gözlemlenmiştir (Şekil 5.20). Op ÇN Ka Ka Ka Ka 200 µm Şekil Birbirleri ile kenetlenmiş şekilde gözlenen mikrogranüler kalsit mineralleri (Ka: kalsit, Op: opak ) Bazen kırık dolgusu olarak gelişmişlerdir ve buradaki kalsitler genellikle basınç ikizleri gösterirler ( Şekil ). 200 µm 200 µm Şekil Kırıkları dolduran kalsit mineralleri Şekil Kırıkları dolduran basınç ikizleri gösteren kalsit mineralleri 32

43 Senozoik Çalışma bölgesi içerisinde miyosen yaşlı kumlu kireçtaşları, kumlu killi kireçtaşı, volkanikler ve kuaterner yaşlı alüvyonlar yüzeylenme gösterirler Kumlu Kireçtaşı Kumlu kireçtaşları çalışma bölgesinin orta kesiminde ve güneydoğu kesiminde yer alırlar. Bu birim Altun ve ark. (2002) tarafından Hançili Formasyonu olarak adlandırılmıştır. Genellikle gri ve beyaz renkte yer yer orta iri tabakalı olarak izlenir ( Şek 5.23). KUMLU KİREÇTAŞLARI VOLKANİTLER Şekil Bölgedeki volkanit ve kumlu kireçtaşlarının genel görünümü 33

44 Bu birim içerisinde killi kumlu seviyeler yer yer ardalanmalar şeklinde kendisini gösterir (Şekil ). Bazen killi seviyeler de ince kömür bantlarına ve yaprak fosillerine rastlanır (Şekil 5.25). Şekil Bölgedeki kumlu killi seviyelerin görüntüleri Şekil Kumlu killi seviyeler içerisinde merceksi kapanımlar 34

45 Şekil Tabakalanma gösteren kumlu kireçtaşları Bu birimden alınan örnekte yapılan paleontolojik determinasyonlarda kayaca yaş verilebilecek karakteristik fosil bulunamamıştır. Ancak Altun ve ark. (2002) tarafından yapılan çalışmalarda bu birime Alt-Orta Miyosen yaşı verilmiştir. Birimden alınan örneğin petrografik incelenmesi sonucu aşağıdaki mineraller tespit edilmiştir. Kalsit: Mikrogranüler taneler şeklinde kesitin tamamını oluşturur. Kesitte yer yer düzensiz kırık ve boşluklar izlenir bu boşlıklar daha sonradan yine kalsit tarafından doldurulmuştur. Kuvars: Küçük bazen orta boy taneler şeklinde dağınık olarak izlenir. Keskin kenarlı olmaları ile dikkat çekicidirler (Şekil ). Volkanik Parçalar: Seyrek olarak orta boy irilikte yer yer izlenirler. 35