ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ KUZEY KIBRIS OLİGOSEN-PLİYOSEN İSTİFLERİNİN PLANKTONİK FORAMİNİFERA BİYOSTRATİGRAFİSİ Aynur HAKYEMEZ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI ANKARA 2004 Her hakkı saklıdır
ÖZET Doktora Tezi KUZEY KIBRIS OLİGOSEN-PLİYOSEN İSTİFLERİNİN PLANKTONİK FORAMİNİFER BİYOSTRATİGRAFİSİ Aynur HAKYEMEZ Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Vedia TOKER Kuzey Kıbrıs Oligosen, Miyosen ve Pliyosen istiflerinin planktonik foraminifer biyostratigrafisini konu alan bu çalışma, inceleme alanında ölçülen 15 stratigrafi kesitine ait 595 örnek üzerinde gerçekleştirilmiştir. Rupeliyen-Piyasenziyen zaman aralığında, ikisi alt zon kategorisinde olmak üzere 20 biyozon saptanmıştır. Bunlar; Rupeliyen-Şattiyen geçişinde Globigerina angulisuturalis-paragloborotalia opima opima Zonu; Şattiyen de Globigerina ciperoensis Zonu; Akitaniyen de Paragloborotalia kugleri/ Globoquadrina dehiscens Zonu; Burdigaliyen de Catapsydrax dissimilis, Globigerinoides trilobus zonları; Langiyen de Praeorbulina glomerosa curva Zonu na ait Praeorbulina glomerosa curva/praeorbulina glomerosa glomerosa ve Praeorbulina glomerosa glomerosa/orbulina suturalis alt zonları ile Orbulina suturalis Zonu; Serravaliyen de Paragloborotalia mayeri, Globoturborotalita nepenthes/ Paragloborotalia mayeri ve Neogloboquadrina continuosa zonları; Tortoniyen de Neogloboquadrina acostaensis ve Globigerinoides extremus zonları; Messiniyen de Globorotalia conomiozea Zonu; Zankleen de Sphaeroidinellopsis spp., Globorotalia margaritae, Globorotalia margaritae/ Globorotalia puncticulata zonları ile Piyasenziyen de Globorotalia puncticulata ve Globorotalia aemiliana zonlarıdır. Globigerina, Globigerinella, Globigerinoides, Globoturborotalita, Sphaeroidinellopsis, Turborotalita, Orbulina, Praeorbulina, Globigerinatella, Globigerinita, Tenuitellinata, Tinophodella, Candeina, Catapsydrax, Dentoglobigerina, Globoquadrina, Globorotaloides, Globorotalia, Neogloboquadrina ve Paragloborotalia olmak üzere 20 cinse ait 119 tür tanımlanmış ve ayrıntılı taksonomik incelemeleri yapılmıştır. Ayrıca 12 türün isimlendirmeye açık olduğu saptanmıştır. Planktonik foraminifer biyozonlarıyla belirlenen Neojen katlarının stratotip kesitlerle lito ve biyostratigrafik korelasyonu da yapılmıştır. 2004, 432 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Kuzey Kıbrıs, biyostratigrafi, Oligosen, Miyosen, Pliyosen, planktonik foraminifer, taksonomi i
ABSTRACT Ph.D. Thesis PLANKTONIC FORAMINIFERA BIOSTRATIGRAPHY OF THE OLIGOCENE- PLIOCENE SEDIMENTARY SUCCESSIONS IN NORTHERN CYPRUS Aynur HAKYEMEZ Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisor: Prof. Dr. Vedia TOKER This biostratigraphical study based on planktonic foraminifera was carried out on the Oligocene, Miocene and Pliocene sequences of Northern Cyprus. A total number of 595 samples were collected from 15 measured sections in the study area. In Rupelian-Piasenzian sequences 20 biozone, two of them are in subzone category, were determined. The zones are: In the interval of late Rupelian - early Chattian Globigerina angulisuturalis-paragloborotalia opima opima Zone; in Chattian Globigerina ciperoensis Zone; in Aquitanian Paragloborotalia kugleri/globoquadrina dehiscens Zone; in Burdigalian Catapsydrax dissimilis and Globigerinoides trilobus zones; in Langhian Praeorbulina glomerosa curva/praeorbulina glomerosa glomerosa and Praeorbulina glomerosa glomerosa/ Orbulina suturalis subzones belonging to Praeorbulina glomerosa curva Zone and Orbulina suturalis Zone; in Serravalian Paragloborotalia mayeri, Globoturborotalita nepenthes/paragloborotalia mayeri and Neogloboquadrina continuosa zones; in Tortonian Neogloboquadrina acostaensis and Globigerinoides extremus zones; in Messinian Globorotalia conomiozea Zone; in Zanclean Sphaeroidinellopsis spp., Globorotalia margaritae, Globorotalia margaritae/ Globorotalia puncticulata zones and in Piacenzian Globorotalia puncticulata and Globorotalia aemiliana zones. 119 planktonic foraminifera species and subspecies of 20 genera namely Globigerina, Globigerinella, Globigerinoides, Globoturborotalita, Sphaeroidinellopsis, Turborotalita, Orbulina, Praeorbulina, Globigerinatella, Globigerinita, Tenuitellinata, Tinophodella, Candeina, Catapsydrax, Dentoglobigerina, Globoquadrina, Globorotaloides, Globorotalia, Neogloboquadrina and Paragloborotalia,and 12 taxon belonging to open nomenclature, were identified and their taxonomic descriptions were given. The Neogene stages based on planktonic foraminifera biozones in this study were litho- and biostratigraphically correlated with stratotype sections. 2004, 432 pages KEY WORDS: Northern Cyprus, biostratigraphy, Oligocene, Miocene, Pliocene, planktonic foraminifera, taxonomy. ii
TEŞEKKÜR Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı nda doktora tezi olarak hazırlanan bu incelemenin arazi çalışmalarının bir bölümü Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Enerji Hammaddeleri Etüt ve Arama Dairesi koordinatörlüğündeki Kuzey Kıbrıs Doğal Kaynaklarını Araştırma ve Geliştirme Projesi kapsamında Jeoloji Etütleri Dairesi tarafından gerçekleştirilen jeolojik araştırmalar sırasında yapılmıştır. Laboratuvar çalışmaları da yine Jeoloji Etütleri Dairesi laboratuvarlarında sürdürülmüştür. Bütün lisansüstü eğitimim sırasında daima teşvik ve güvenini hissettiğim, desteğini ve yardımlarını hiç esirgemeyen değerli danışman hocam sayın Prof. Dr. Vedia TOKER e; Tez İzleme Jürisi nin her toplantısında öneri ve yapıcı eleştirileriyle çalışmamı yönlendiren sayın Prof. Dr. Demir ALTINER e ve Prof. Dr. Mustafa ERGİN e teşekkürü bir borç bilirim. Arazi çalışmalarımdan başlayarak tezimin her aşamasında bilgi ve yardımlarıyla her zaman yanımda olan değerli eşim Dr. H. Yavuz HAKYEMEZ e; SEM fotoğraflarının bir bölümünü Avusturya daki araştırmaları sırasında çeken arkadaşım Doç. Dr. Kağan TEKİN e, yine SEM fotoğraflarının bir bölümünün çekimini sağlayan Dr. Olivier MONOD ya (Orleans Üniversitesi, Fransa) ve Prof. Dr. Nizamettin KAZANCI ya (Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü) sonsuz teşekkür ederim. Stratigrafi kesitlerinden ikisinin ölçümü ve örneklenmesini sağlayan sayın Dr. Mustafa ŞENEL ve sayın İlhan SÖNMEZ e, karbonat petrografisini inceleyen Dr. Eşref ATABEY e; Fransızca çevirileri için Dr. Nuray ÖNOĞLU na ve Nevbahar ATABEY e teşekkür ederim. Tezimin beşinci yılına kadar yanımda olan, dostluğunu ve paylaşımlarını esirgemeyen sevgili arkadaşım Helen KHODABANDEH ye çok teşekkür ederim Ve teşekkürlerin en büyüğü biricik oğlum Doğa ya. Her zaman sorumluluklarını bilen, çalışkan ve anlayışlı bir çocuk olarak yardımlarını esirgemediği için Aynur HAKYEMEZ Ankara, Haziran 2004 iii
İÇİNDEKİLER ÖZET. i ABSTRACT.. ii TEŞEKKÜR...... iii ŞEKİLLER DİZİNİ... ix ÇİZELGELER DİZİNİ. xi FOTOĞRAFLAR DİZİNİ xiii 1. GİRİŞ 1 1.1. Çalışmanın Amacı ve Kapsamı.. 1 1.2. Materyal ve Yöntem... 2 1.2.1. Arazi çalışması ve örnek alımı...... 2 1.2.2. Örnek hazırlama yöntemleri... 2 1.2.2.1. Calgon yöntemi..... 3 1.2.2.2. Knitter yöntemi..... 3 1.2.2.3. Hidrojen peroksit yöntemi. 4 1.3. Coğrafik Konum..... 4 1.4. Önceki Çalışmalar... 5 1.5. Kıbrıs Adasının jeolojik Konumu.. 11 2. LİTOSTRATİGRAFİ VE ÖLÇÜLÜ STRATİGRAFİ KESİTLERİ... 16 2.1. Kuzey Kıbrıs ın Oligosen Öncesi Litostratigrafisi. 16 2.1.1. Beşparmak Dağları.. 16 2.1.1.1. Tripa Grubu... 16 2.1.1.2. Lapta Grubu.. 18 2.1.2. Trodos Ofiyoliti Çevresi.. 19 2.2. Kuzey Kıbrıs ın Oligosen-Pliyosen Litostratigrafisi ve Ölçülü Stratigrafi Kesitleri... 21 2.2.1. Kithrea (Değirmenlik) Grubu... 22 2.2.1.1. Bellapais (Beylerbeyi) Formasyonu.. 22 2.2.1.2. Klepini (Arapköy) Formasyonu 25 2.2.1.3. Arapköy-1 Ölçülü Stratigrafi Kesiti.. 25 2.2.1.4. Arapköy-2 Ölçülü Stratigrafi Kesiti.. 28 2.2.1.5. Tatlısu Ölçülü Stratigrafi... 31 iv
2.2.1.6. Flamudi (Tirmen) Formasyonu 34 2.2.1.7. Panagra (Geçitköy) Formasyonu.. 34 2.2.1.8. Mia Millia (Dağyolu) Formasyonu.. 35 2.2.1.9. Gürpınar Ölçülü Stratigrafi Kesiti. 36 2.2.1.10. Kral Tepeler Ölçülü Stratigrafi Kesiti 50 2.2.1.11. Trapeza (Esentepe) Formasyonu 54 2.2.1.12. Davlos (Kaplıca) Kumtaşı.. 55 2.2.1.13. Kaleburnu-1 Ölçülü Stratigrafi Kesiti 55 2.2.1.14. Bahçeli-Seranlı Dere Ölçülü Stratigrafi Kesiti.. 59 2.2.1.15. Lapatza (Yazılıtepe) Formasyonu ve Mermertepe Jipsi. 61 2.2.1.16. Kalecik-Karataş Tepe Ölçülü Stratigrafi Kesiti.. 62 2.2.1.17. Aslanköy Ölçülü Stratigrafi Kesiti. 65 2.2.1.18. Kanlıköy-Karatepe Ölçülü Stratigrafi Kesiti.. 67 2.2.2. Mesarya Grubu 69 2.2.2.1. Mirtu (Çamlıbel) Formasyonu.. 70 2.2.2.2. Balalan-1 Ölçülü Stratigrafi Kesiti... 71 2.2.2.3. Ortatepe Ölçülü Stratigrafi Kesiti. 74 2.2.2.4. Lefkoşa Kumtaşı... 75 2.2.2.5. Balalan-2 Ölçülü Stratigrafi Kesiti... 78 2.2.2.6. Kaleburnu-2 Ölçülü Stratigrafi Kesiti.. 78 2.2.2.7. Potami (Taşpınar) Formasyonu 80 2.2.2.8. Sondaj Örnekleri... 81 2.2.2.9. Atalassa (Gürpınar) Formasyonu. 82 2.2.3. Trodos Kuzeyi Miyosen İstifi.. 84 2.2.3.1. Pahna (Akiltepe) Formasyonu.. 85 2.2.3.2. Akiltepe Ölçülü Stratigrafi Kesiti. 85 2.2.3.3. Lefke Kireçtaşı. 89 3. BİYOSTRATİGRAFİ... 91 3.1. Planktonik Foraminifer Biyostratigrafisinin Tarihsel Gelişimi.. 91 3.2. Kuzey Kıbrıs Oligosen-Pliyosen Çökellerinde tanımlanan planktonik foraminifer zonları.... 94 3.2.1. Globigerina angulisuturalis-paragloborotalia opima opima Aşmalı Menzil Zonu.... 94 v
3.2.2. Globigerina ciperoensis Kısmi Menzil Zonu.. 100 3.2.3. Paragloborotalia kugleri-goboquadrina dehiscens Aşmalı Menzil Zonu 103 3.2.4. Catapsydrax dissimilis Aralık Zonu 104 3.2.5. Globigerinoides trilobus Kısmi Menzil Zonu. 108 3.2.6. Praeorbulina glomerosa curva Aralık Zonu... 111 3.2.6.1. Praeorbulina glomerosa curva/praeorbulina glomerosa glomerosa Alt Zonu.. 112 3.2.6.2. Praeorbulina glomerosa glomerosa/orbulina suturalis Alt Zonu 113 3.2.7. Orbulina suturalis Aralık Zonu... 114 3.2.8. Paragloborotalia mayeri AralıkZonu 116 3.2.9. Globoturborotalita nepenthes-paragloborotalia mayeri Aşmalı Menzil Zonu 118 3.2.10. Neogloboquadrina continuosa Aralık zonu. 119 3.2.11. Neogloboquadrina acostaensis Aralık Zonu 121 3.2.12. Globigerinoides extremus Aralık Zonu. 122 3.2.13. Globorotalia conomiozea Toplam Menzil Zonu... 123 3.2.14. Sphaeroidinellopsis spp. Aralık Zonu... 125 3.2.15. Globorotalia margaritae Aralık Zonu... 126 3.2.16. Globorotalia margaritae-globorotalia puncticulata Aralık Zonu... 128 3.2.17. Globorotalia puncticulata Aralık Zonu. 129 3.2.18. Globorotalia aemiliana Aralık Zonu. 130 3.3. Kuzey Kıbrıs Kithrea Havzası nın Toros Kuşağı Neojen Havzaları ile Biyostratigrafik Korelasyonu 131 4. KUZEY KIBRIS NEOJEN ÇÖKELLERİNİN STRATOTİP KESİTLERLE KORELASYONU... 134 4.1. Akitaniyen.... 134 4.2. Burdigaliyen... 135 4.3. Langiyen..... 138 4.4. Serravaliyen.... 139 4.5. Tortoniyen.. 141 vi
4.6. Messiniyen.. 142 4.7. Zankleen... 144 4.8. Piyasenziyen..... 146 5. SİSTEMATİK PALEONTOLOJİ. 148 5.1. Planktonik Foraminifer Sistematiğinin Tarihsel Gelişimi.. 148 5.2. Tanımlanan Taksonların Soınıflandırılması... 150 5.3. Taksonomi ve Evrimsel Gelişimleri İzlenebilen Takson Grupları.. 152 Üst Familya Globigerinacea 158 Familya Globigerinidae.... 158 Alt Familya Globigerininae.. 158 Cins Globigerina... 158 Cins Globigerinoides.... 178 Cins Globoturborotalita.... 204 Cins Sphaeroidinellopsis... 212 Cins Turborotalita. 217 Alt Familya Porticulasphaerinae.. 219 Cins Orbulina.... 219 Cins Praeorbulina..... 222 Cins Globigerinatella... 228 Familya Candeinidae.... 230 Alt Familya Globigerinitinae 230 Cins Globigerinita.... 230 Cins Tinophodella... 234 Alt Familya Tenuitellinae. 235 Cins Tenuitellinata.... 235 Alt Familya Candeininae.. 238 Cins Candeina..... 238 Familya Catapsydracidae.. 238 Cins Catapsydrax.. 238 Cins Dentoglobigerina.. 245 Cins Globoquadrina.. 249 Cins Globorotaloides.... 261 Üst Familya Globorotaliacea 264 vii
Familya Globorotaliidae... 264 Cins Globigerinella..... 264 Cins Globorotalia..... 269 Cins Neogloboquadrina.... 298 Cins Paragloborotalia... 303 6. SONUÇLAR... 323 KAYNAKLAR 331 LEVHALAR... 363 EKLER... 425 ÖZGEÇMİŞ viii
ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1.1. K.K.T.C. topraklarını içine alan paftalar.. 5 Şekil 1.2. Kıbrıs Adası nın yapısal birimleri 12 Şekil 2.1. Beşparmak Dağları nın genelleştirilmiş stratigrafi kesiti. 17 Şekil 2.2. Trodos Masifi Çevresi Sedimanter İstifi nin genelleştirilmiş stratigrafi kesiti......... 20 Şekil 2.3. K.K.T.C. nin jeoloji haritası. 23 Şekil 2.4. Kithrea ve Mesarya gruplarının genelleştirilmiş stratigrafi kesiti.. 24 Şekil 2.5. Arapköy çevresinin jeoloji haritası... 27 Şekil 2.6. Arapköy-1 ölçülü stratigrafi kesiti 27 Şekil 2.7. Arapköy-2 ölçülü stratigrafi kesiti 30 Şekil 2.8. Tatlısu çevresinin jeoloji haritası.. 32 Şekil 2.9. Tatlısu ölçülü stratigrafi kesiti.. 32 Şekil 2.10. Gürpınar çevresinin jeoloji haritası. 38 Şekil 2.11a. Gürpınar ölçülü stratigrafi kesiti... 42 Şekil 2.11b. Gürpınar ölçülü stratigrafi kesiti (devam). 44 Şekil 2.11c. Gürpınar ölçülü stratigrafi kesiti (devam). 47 Şekil 2.11d. Gürpınar ölçülü stratigrafi kesiti (devam). 49 Şekil 2.12. Kral tepeler ölçülü stratigrafi kesiti 53 Şekil 2.13. Kaleburnu çevresinin jeoloji haritası.. 57 Şekil 2.14. Kaleburnu-1 ölçülü stratigrafi kesiti... 58 Şekil 2.15. Bahçeli çevresinin jeoloji haritası... 60 Şekil 2.16. Bahçeli-Seranlıdere ölçülü stratigrafi kesiti 60 Şekil 2.17. Kalecik çevresinin jeoloji haritası... 64 Şekil 2.18. Kalecik-Karataş Tepe ölçülü stratigrafi kesiti 64 Şekil 2.19. Aslanköy çevresinin jeoloji haritası 66 ix
Şekil 2.20. Aslanköy ölçülü stratigrafi kesiti 66 Şekil 2.21. Kanlıköy çevresinin jeoloji haritası 68 Şekil 2.22. Kanlıköy-Karatepe ölçülü stratigrafi kesiti. 68 Şekil 2.23. Balalan çevresinin jeoloji haritası... 72 Şekil 2.24. Balalan-1 ölçülü stratigrafi kesiti 72 Şekil 2.25. Ortatepe ölçülü stratigrafi kesiti.. 75 Şekil 2.26. Balalan-2 ölçülü stratigrafi kesiti 79 Şekil 2.27. Kaleburnu-2 ölçülü stratigrafi kesiti... 79 Şekil 2.28. Güneybatı Mesarya daki üç sondaj kuyusunda kesilen Potami formasyonundan alınan örneklerdeki foraminifer faunası 83 Şekil 2.29. Akiltepe (Kırıkkale) çevresinin jeoloji haritası... 86 Şekil 2.30. Akiltepe ölçülü stratigrafi kesiti.. 86 x
ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1. Arapköy-1 ÖSK nde planktonik foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı 29 Çizelge 2.2. Tatlısu ÖSK nde planktonik foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı. 33 Çizelge 2.3. Gürpınar ÖSK nin Akitaniyen-Langiyen bölümünde planktonik foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı... 41 Çizelge 2.4. (Çizelge 2.3 ün devamı) Gürpınar ÖSK nin Messiniyen bölümünde foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı 51 Çizelge 2.5. Bahçeli-Seranlıdere ÖSK nde planktonik foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı.. 61 Çizelge 2.6. Kalecik-Karataş Tepe ÖSK nde planktonik foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı.. 65 Çizelge 2.7. Aslanköy ÖSK nde foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı..... 67 Çizelge 2.8. Kanlıköy-Karatepe ÖSK nde foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı 69 Çizelge 2.9. Balalan-1 ÖSK nde foraminifer ve ostrakodların örnek numaralarına göre dağılımı 74 Çizelge 2.10. Ortatepe ÖSK nde foraminiferlerin örnek numaralarına göre dağılımı..... 76 Çizelge 2.11. Balalan-2 ÖSK nde foraminifer ve ostrakodların örnek numaralarına göre dağılımı. 80 Çizelge 2.12. Kaleburnu-2 ÖSK nde foraminifer ve ostrakodların örnek numaralarına göre dağılımı..... 81 Çizelge 2.13. Akiltepe ÖSK nde foraminifer ve ostrakodların örnek numaralarına göre dağılımı.... 88 xi
Çizelge 3.1. İnceleme alanında tanımlanan Miyosen zonlarının standart zonlarla korelasyonu..... 92 Çizelge 3.2. Akdeniz bölgesi Neojen planktonik foraminifer zonlamaları... 95 Çizelge 3.3. Akdeniz bölgesi Tortoniyen-Piyasenziyen planktonik foraminifer zonlamaları...... 96 Çizelge 3.4. İnceleme alanında tanımlanan planktonik foraminiferlerin stratigrafik dağılımları... 97 Çizelge 3.4. (devam) İnceleme alanında tanımlanan planktonik foraminiferlerin stratigrafik dağılımları... 98 Çizelge 3.4. (devam) İnceleme alanında tanımlanan planktonik n foraminiferlerin stratigrafik dağılımları... 99 Çizelge 3.5. Kuzey Kıbrıs Oligosen ve Oligosen-Miyosen geçiş zonlarının standart zonlarla korelasyonu..... 101 Çizelge 3.6. Kuzey Kıbrıs, Güney Kıbrıs, Türkiye ve İtalya Oligosen ve Oligosen-Miyosen geçiş zonlarının korelasyonu... 101 Çizelge 3.7. İnceleme alanında tanımlanan zonların bölgede daha önce belirlenen zonlarla korelasyonu..... 105 Çizelge 3.8. Kuzey Kıbrıs ve Toros Kuşağı Neojen planktonik foraminifer zonlarının korelasyonu.... 106 Çizelge 3.8. (devam) Kuzey Kıbrıs ve Toros Kuşağı Neojen planktonik foraminifer zonlarının korelasyonu... 107 Çizelge 3.9. Kuzey Kıbrıs Mesarya Havzası ve Mut Havzası Miyosen planktonik foraminifer zonlarının korelasyonu.. 109 Çizelge 4.1. Kuzey Kıbrıs Neojen planktonik foraminifer biyozonlarının stratotip zonlarıyla korelasyonu..... 136 Çizelge 5.1. İnceleme alanında tanımlanan planktonik foraminiferlerin sınıflandırılması...... 151 Çizelge 5.2. Globigerinoides türlerinin filojenetik ilişkileri 154 Çizelge 5.3. Neogloboquadrina ve Globigerinella türlerinin filojenetik 156 ilişkileri.. xii
FOTOĞRAFLAR DİZİNİ Foto 2.1. Trodos ofiyoliti üzerindeki tebeşir istifinin genel görünümü (Yiğitler Köyü güneyi)... 21 Foto 2.2. Bellapais Formasyonu (Arapköy ÖSK nin alt bölümünde örneklenen kumtaşları, Arapköy G i, Arapköy sapağından D ya bakış... 25 Foto 2.3. Arapköy ÖSK ndeki beyaz marnlar.. 26 Foto 2.4. Tatlısu ÖSK nde Klepini Formasyonu nun genel görünümü (Tatlısu Köyü nden K e bakış)... 26 Foto 2.5. Mia Millia Formasyonu ve üzerine açılı uyumsuzlukla gelen Athalassa Formasyonu. (Tepeyayla Mevkii ne GB dan bakış, S30-d1).. 36 Foto 2.6. Gürpınar ÖSK nin alt kesimi. (Kuntay Tepe ye KB dan bakış)... 39 Foto 2.7. Gürpınar ÖSK nin üst kesimi (Foto 14 ün devamı, Kuntay Tepe den K e bakış).... 40 Foto 2.8. Flamudi Formasyonu nun en üstünde yer alan Langiyen yaşlı pelajikkireçtaşları (Gürpınar ÖSK)... 43 Foto 2.9. Gürpınar ÖSK nde Langiyen yaşlı tebeşir olistolitinden yakın görünüm. 46 Foto 2.10. Kral Tepeler ÖSK. (Lefkoşa-Güzelyurt yolu, Kral Tepeler e B dan bakış)... 52 Foto 2.11. Trapeza-Davlos formasyonları geçişi (Bahçeli-Seranlıdere ÖSK, Dikburun un 1 km GD sundan G e bakış, S31-a4) 56 Foto 2.12. Davlos Kumtaşı (Bahçeli-Seranlıdere ÖSK, Foto 11 deki kumtaşı yüzleğinin yakından görünüşü)... 56 Foto 2.13. Lapatza (Yazılıtepe) Formasyonu. (Kanlıköy-Karatepe ÖSK, Kanlıköy G i, Karatepe ye G den bakış 63 Foto 2.14. Mirtu Formasyonu. (Ortatepe ÖSK; Ortatepe nin K yamacı) 70 xiii
Foto 2.15. Balalan ÖSK-1 de Lefkoşa (a) ve Mirtu (b) formasyonları ile taban çakıltaşı (c), Çamlık Tepe nin G yamacı... 73 Foto 2.16. Balalan ÖSK-1 de Lefkoşa Formasyonu.... 73 Foto 2.17. Lefkoşa Formasyonu (Dilekkaya Köyü, Mandıra Sırtı na K den bakış)... 77 Foto 2.18. Mirtu-Lefkoşa formasyonları geçişindeki makrofosilli seviye (Foto 17 ile aynı lokalite)... 77 Foto 2.19. Athalassa Formasyonu (Magosa Batı girişindeki malzeme ocağı) 84 Foto 2.20. Akiltepe ÖSK. (Akiltepe ye G den bakış).. 87 Foto 2.21. Altta Pahna, üstte Lefke formasyonları (Lefke KB sı, Taşlı Tepe ye B dan bakış)..... 90 xiv
1. GİRİŞ Oligosen, Miyosen ve Pliyosen çökellerinin planktonik foraminifer biyostratigrafisini konu alan bu çalışma, Kıbrıs Adası nda Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti sınırları içinde gerçekleştirilmiştir. Kuzey Kıbrıs ta geniş yüzlekler veren Oligosen-Pliyosen istifleri Beşparmak Dağları, Trodos Ofiyoliti ve Mesarya Ovası olmak üzere üç farklı yapısal bölgede farklı litofasiyeslerle temsil edilir. Bu incelemede bu üç istifin ayrıntılı biyostratigrafisi içerdiği zengin planktonik foraminifer faunası ile ortaya konacaktır. 1.1. Çalışmanın Amacı ve Kapsamı Kıbrıs adasının jeopolitik konumu nedeniyle 1970 li yıllardan itibaren Kuzey Kıbrıs ta herhangi bir jeolojik inceleme yapmak Türkiye dahil hiçbir ülke için mümkün olamamıştır. O döneme kadar yapılan çalışmalar Kuzey Kıbrıs jeolojisine büyük katkılar yapmış ancak biyostratigrafi ile ilgili çalışmalar son derece sınırlı kalmıştır. 1970 ve 80 li yıllar Geç Kretase ve Senozoyik biyostratigrafisinin önemli iki kalkerli mikrofosil grubundan biri olan planktonik foraminiferlerin taksonomisi ve biyostratigrafisi konusunda çok sayıda önemli çalışmanın üretildiği bir dönemi oluşturur (Blow 1969, 1979, Postuma 1971, Jenkins 1971, Lamb ve Beard 1972, Stainforth vd 1975, Kennett ve Srinivassan 1983, Loeblich ve Tappan 1988). 1968 de DSDP (Deep Sea Drilling Project) çalışmalarının başlaması planktonik foraminiferlerle ilgili çalışmalar için bir dönüm noktası olmuştur. 1970 yılından itibaren DSDP sitelerinde elde edilen sonuçların açıklanmaya başlamasıyla planktonik foraminiferlerin evrimi, stratigrafik ve coğrafik dağılımlarıyla ilgili bilgiler de doruk noktaya ulaşmıştır. Bu inceleme ile Kuzey Kıbrıs ta yapılmış en son biyostratigrafi çalışmasını (Baroz ve Bizon 1974) izleyen uzun bir aradan sonra planktonik foraminifer taksonomisi ve biyostratigrafisi ile ilgili güncel bilgiler ışığında Kuzey Kıbrıs Oligosen, Miyosen ve Pliyosen çökellerinin ayrıntılı planktonik foraminifer biyostratigrafisi ortaya konacaktır. Tanımlanan biyozonlar tropikal bölge ve Akdeniz e ait standart zonlarla ve Akdeniz ülkeleriyle Toros kuşağında saptanmış zonlarla karşılaştırılacaktır. Çalışma, Kuzey Kıbrıs ta denizel çökelimin geç erken Oligosen den geç Pliyosen e kadar kesintisiz olarak devam etmesi nedeniyle, Akdeniz ülkelerinde sınırlı yüzlekler veren Oligosen, Messiniyen ve Pliyosen çökellerinin biyostratigrafik korelasyonuna da katkı koyacaktır. Ayrıca 1
Akitaniyen den Piyasenziyen e kadar olan Neojen katlarının stratotipleri ile Kuzey Kıbrıs çökellerinin biyostratigrafik korelasyonu yapılacaktır. 1.2. Materyal ve Yöntem İnceleme materyalini Kuzey Kıbrıs ın Oligosen-Pliyosen istiflerinde ölçülen stratigrafi kesitlerinden alınan örnekler ve sondaj örnekleri olmak üzere toplam 617 adet örnek oluşturmaktadır. Örneklerin bir bölümü Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü nün (MTA) Kuzey Kıbrıs ın yeraltı suyu potansiyelini saptamak amacıyla 1996-1998 yılları arasında gerçekleştirdiği Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti Doğal Kaynaklarını Araştırma ve Geliştirme Projesi kapsamında Jeoloji Etütleri Dairesi tarafından yürütülen jeolojik araştırmalar sırasındaki arazi çalışmalarında derlenmiştir. Sondaj örnekleri de MTA nın bölgede hidrojeolojik amaçlı yapmış olduğu sondajlara aittir. 1.2.1. Arazi çalışması ve örnek alımı İncelemenin ilk adımını oluşturan arazi çalışmaları, ilki 1998 Nisan ayında MTA Projesi kapsamında, diğeri 2001 Eylül ayında kişisel olanaklarla olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Çalışma alanınında yüzeyleyen tüm birimlerin tanınmasında, birbirleriyle ilişkilerinin gözlemlenmesinde, yanal devamlılıklarının izlenmesinde ve kesit güzergahlarının belirlenmesinde Baroz (1979), Kıbrıs Jeoloji Enstitüsü (1995) ve MTA Projesi kapsamında Hakyemez vd (2002) tarafından yapılan jeoloji haritalarından yararlanılmıştır. Yine aynı çalışmalarda kurulan stratigrafi temel alınarak her formasyonu en iyi temsil eden kesit lokalitelerinde formasyonların litolojileri incelenerek örneklenmiştir. Oligo- Miyosen ve Pliyosen istiflerinde 15 kesit ölçülerek toplam 595 örnek derlenmiştir. MTA Projesi kapsamında Kuzey Kıbrıs ın mevcut yeraltı suyu rezervuarlarının incelenmesi ve yeni rezervuarların bulunması amacı ile yapılan sondajlardan üçüne ait 22 adet sediman örneği de Güney Mesarya Pliyosen biyostratigrafisine katkı koymak amacıyla incelenmiştir. 1.2.2. Örnek hazırlama yöntemleri Planktonik foraminiferlere dayalı biyostratigrafik çalışmalarda, özellikle Neojen ve daha genç istiflerde tür tanımlamasında güvenilirliği sağlamak için faunanın tane olarak elde edilmesi esastır. Bu amaçla, sondaj örnekleri 2
de dahil, inceleme materyalini oluşturan toplam 620 örnek, planktonik foraminiferleri serbest hale getirmek için litolojik özelliklerine göre çeşitli yöntemler kullanılarak ayrıştırılmıştır. Bu yöntemler alınan tüm örneklerde başarılı sonuç vermiştir. İnce kesit yöntemi sadece Flamudi ve Panagra formasyonları kireçtaşlarında petrografik inceleme amacıyla uygulanmıştır, paleontolojik tanımlama amacıyla ince kesit yönteminin kullanılmasına gereksinim duyulmamıştır. 1.2.2.1. Calgon yöntemi Bu yöntem özellikle Bellapais, Klepini, Mia Milia, Trapeza ve Mirtu formasyonlarına ait kil içeriği fazla olan örneklerde başarıyla uygulanmıştır. Bu yöntemde, 50 g örnek fındık büyüklüğünde parçalara ayrılarak ısıya dayanıklı porselen veya bakır kaplar içinde 65 o -70 o C ısıdaki etüvde 24 saat kurumaya bırakılır. Böylece kil mineralleri bünyesindeki suyun atılması sağlanır ve kayacı oluşturan taneler ile içindeki planktonik foraminiferler hacim küçülmesi nedeniyle kolaylıkla birbirinden ayrılır. Örnekler etüvden çıkarıldıktan sonra fosil kavkılarının kırılmasını önlemek amacıyla bir süre soğuması beklenir ve üzerlerine su ilave edilir. En az 2 saat bu şekilde bekletilip iyice yumuşamaları sağlanır ve 120 ve 200 meşlik elekler kullanılarak yıkanır. Daha sonra 100 ml toz Calgon un 1000 ml su içinde iyice eritilmesiyle bir solüsyon hazırlanır. Bu solüsyonun 100 ml si 500 ml su ile karıştırılır ve daha önce yıkanmış örneğin 120 meşlik elek üzerinde kalan rezidüsü ile beraber 20-25 dk kaynatılır. Bu karışım da bir süre bekletilip soğutulduktan sonra tekrar 125 meşlik elek üzerinde yıkanır ve kurumaya bırakılır (Maniscalco ve Brunner 1998). Calgon yöntemi çok fazla sert olmayan killi örnekleri ayrıştırmak için kullanılması yanında Calgon solüsyonu ile kaynatma işlemi her üç yöntemle yıkanan örneklerdeki planktonik foraminiferleri hem zenginleştirmek hem de temizlemek için de son derece yararlı olmuştur. 1.2.2.2. Knitter yöntemi Calgon yöntemiyle verim alınamayan karbonat içeriği fazla tebeşir ve killi kireçtaşı gibi sert örneklerde uygulanan son derece başarılı bir yöntemdir (Knitter 1979). Bu çalışmada Flamoudi, Pahna, Panagra ve Lefkoşa formasyonlarına ait örneklere uygulanmıştır. Bu yöntemde yine 50 g örnek biraz daha iri parçalara (ceviz büyüklüğünde) ayrılır. Cam bir kavanoza konularak çeker ocak altında örneği tümüyle örtecek kadar % 65 lik asetik asit ve 50 ml kloroform ilave edilerek ağzı sıkıca kapatılır ve çalkalanır. 3
15-16 saat bekletildikten sonra yine 120, 30, 10 meşlik elek takımından geçirilerek yıkanır ve kurutulur. Gerekli görüldüğü durumlarda fosillerin temizlenmesi için Calgon solüsyonu ile kaynatılır. 1.2.2.3. Hidrojen peroksit (H 2 O 2 ) yöntemi Diğer iki yönteme göre daha az verim sağlayan bu klasik yıkama yöntemi de fazla sert olmayan killi örneklere uygulanmıştır. Yine aynı miktarda örnek küçük parçalara ayrılarak bakır kaplara konulur ve üzerini örtecek kadar % 30 luk H 2 O 2 ve 300-400 ml su ilave edilir. 24 saat bekletilip üçlü elek takımından geçirilerek yıkanır ve kurutulur. İhtiyaç halinde Calgon çözeltisiyle kaynatılır. 1.3. Coğrafik Konum Kıbrıs adası; Doğu Akdeniz de 30.33 ve 35.41 enlemleri ile 32.23 ve 35.55 boylamları arasında yer alır. Türkiye den 70 km, Suriye den 96 km uzaklıkta, 9251 km 2 yüzölçümüyle Sicilya ve Sardunya dan sonra Akdeniz in üçüncü büyük adasıdır. Ada morfolojik olarak üç farklı birime ayrılır. Bunlardan ilki adanın kuzeyinde kıyıya paralel olarak 160 km uzanan, 8-11 km genişlikte, batıdan doğuya doğru gidildikçe alçalan, batıda en yüksek yeri olan Selvili Tepe de 1017 m ye ulaşan ve beş tepeli görünümünden dolayı Beşparmak Dağları olarak adlandırılan dağ sırasıdır. Beşparmak Dağları batıda Koruçam Burnu ndan doğuda Zafer burnuna kadar uzanır, doğu yarısı Karpas Yarımadası nda yer alır. Adanın ikinci birimini Güzelyurt ve Larnaka körfezleri arasında çekilen bir hattın güneyinde yer alan, batı kıyılarından başlayarak güneydoğuya doğru 80 km boyunca uzanan Trodos Dağları oluşturur. Lefke batısındaki saha dışında hemen tamamı Güney Kıbrıs ta kalan ve adanın en yüksek bölgelerini içeren Trodos Dağları nın yüksekliği Olympos Tepesi nde 1951 m ye ulaşır. Üçüncü birim Beşparmak ve Trodos Dağları arasında yer alan, batıda Güzelyurt ile doğuda Gazi Mağusa körfezleri arasında yaklaşık 90 km uzanan Mesarya Ovası dır. Kıbrıs Adası nın jeolojisi, adayı oluşturan farklı yapı ve morfolojideki bu üç bölge ile GB Kıbrıs taki Mamonia Birimleri esas alınarak incelenir. Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti 3355 km 2 yüzölçüme sahiptir. Bu alan Güzelyurt S 29, Lefkoşa S 30, S 31, S 32, R 32 ve R 33 olmak üzere 6 adet 1/100.000 ölçekli harita içinde yer alır. R 32, R 33 ve S 32 paftalarında (Karpaz Yarımadası) ve S 29 paftasında (Güzelyurt Körfezi) deniz geniş alanlar kaplar. Diğer iki paftada ise kara alanı denizel alandan biraz daha fazladır (S 30, S 31). Çalışma alanı tüm K.K.T.C. topraklarını içermektedir (Şekil 1.1). 4
Şekil 1.1. K.K.T.C. nin pafta bölümlemesi 1.4. Önceki Çalışmalar Kıbrıs ta ilk jeolojik çalışma Gaudry (1862) ile başlamıştır. Çalışmacı Kithrea grubunu oluşturan formasyonları, İtalya da Macigno fasiyesi ile benzerliğini esas alarak Kithrea flişi olarak adlandırmıştır. Kıbrıs da Pliyosen çökelleri de ilk Gaudry (1862) tarafından Karpaz Yarımadası nda Eski Pliyosen, Lefkoşa çevresinde Genç Pliyosen olarak tanımlanmıştır. Russel (1882) da Pliyosen i Nicosia katmanları olarak adlandırmıştır. Bergeat (1892) Kithrea flişi ni Miyosen yaşlı Malta ve Viyana Havzası serileri ile korele etmiştir. Kıbrıs ın ilk jeoloji haritası Bellamy (1905) tarafından yapılmıştır. Aynı çalışmayla eş zamanlı olarak Bellamy ve Jukes-Browne (1905) Pliyosen de Mirtu marnları ve Nicosia istifi olmak üzere iki litofasiyes tanımlamış ve Nicosia istifi ni Pissuri kumlu marnları ve Girne kalkarenitleri olarak ikiye ayırmıştır. Bu çalışmaların tümünde Kithrea flişi nin fosil içermediği öne sürülmüştür. Kithrea Flişi nde ilk fosil bulgusu Reed (1929) ile başlamış, ancak çalışmada Miyosen den söz edilmemiştir. Çalışmacı 1935 te yaptığı çalışmada Nicosia birimlerinde paleontolojik inceleme ile Alt Pliyosen (Plaisansiyen) ve Orta Pliyosen (Astiyen) i tanımlamış ve Üst Pliyosen i Kalabriyen olarak değerlendirip Athalassa Formasyonu ile karşılaştırmıştır. Renz (1929) Kithrea Flişi ni Oligosen içinde değerlendirmiştir. MacFayden (1930) ve Ovey (1937) in çalışmalarında Kithrea yı da içeren Kıbrıs Neojen kayaçlarının bol foraminifera kapsadığına değinilmiştir. Ancak bu çalışmalarda Mirtu Formasyonu nun büyük bölümü Üst Miyosen olarak değerlendirilmiştir. 5
Beşparmak Dağları istifinin stratigrafik ve tektonik konumuyla ilgili ilk jeolojik yorum Henson vd (1949) tarafından yapılmıştır. Çalışmacılar Lapta Grubu kayaçlarının (Üst Kretase-Eosen) stratigrafisini planktonik ve bentik foraminiferlerle belirlemişlerdir. Aynı çalışmada Kithrea flişi ilk kez Kithrea formasyonu olarak tanımlanmış ve Oligosen yaşlı Lefkara formasyonu ile geçişli olduğuna değinilmiştir. Formasyonun yaşı bentik foraminiferler ve Ostrealar esas alınarak erken Miyosen in başlangıcı (Vindoboniyen) olarak değerlendirilmiştir. Cockbain (1959) ve Gass ve Cockbain (1961) Kithrea Flişi ni planktonik foraminiferlerle Helvesiyen yaşını vermişlerdir. Moore (1960) Beşparmak Dağları nın batı bölümünde litolojik, stratigrafik ve yapısal çalışmalar yapmıştır. Knup ve Kluyver (1969) ın çalışmaları da Lapta Grubu formasyonlarının stratigrafileri üzerinde yoğunlaşmıştır. Ducloz (1965) Mesarya Havzası nın Pliyosen ve Kuvaterner stratigrafisini incelemiştir. Çalışmacı Mirtu Marnı nın lokal olarak Nicosia (Lefkoşa) Formasyonu nun tabanını temsil ettiğini, bu formasyondan belirgin bir dokanakla ayrılamadığı gibi haritalanabilir bir yayılımda da olmadığını belirterek bu marnların ayrı bir birim olarak değerlendirilmemesi gerektiğini ileri sürmüştür. Çalışmacıya göre marnlar Plaisansiyen yaşlıdır. Havza kenarlarında Nicosia (Lefkoşa) Formasyonu nun üzerinde uyumsuz olarak yer alan Athalassa Formasyonu ile ilişkisinin havza merkezinde de geçişli olmadığını belirten çalışmacı bu formasyonların iki ayrı birim olduğuna dikkat çekmiştir. Athalassa formasyonunun yanal olarak kendi tanımladığı Kakkaristra formasyonu ile geçişli olduğunu, bu formasyonun tabanındaki grovak ve konglomeralarda bulunan iri memeli kemiklerinin Villafrankiyen yaşını temsil ettiğini belirtmiştir. Athalassa formasyonunun yaşını ise Kalabriyen olarak belirlemiştir. Weiler (1965) Kithrea Flişi ni üç ana litofasiyese ( litozom ) ayırmıştır. İki kenar fasiyesten güneyde olanının kireçtaşı, şeyl ve konglomeradan oluştuğunu ve Trodos Masifi nin kuzeyinde yer alan tebeşirli fasiyesle (Lapta ve Pahna formasyonları) yanal geçişli olduğunu belirtmiştir. Girne Dağları nın eteğinde bulunan kuzey fasiyesi ise bileşenleri dağa ait kayaçlardan türemiş floating konglomeraların oluşturduğunu, bu fasiyesin Girne adalar kuşağından kayan materyalin süregelen birikimini temsil ettiğini ( wildflysch ), yeni bir sedimantasyon devrinin başlangıcını yansıtan bir taban konglomerası olmadığını ileri sürmüştür. Üçüncü ve en geniş dağılımlı litofasiyesin türbiditler olduğunu belirten çalışmacı Kithrea Flişi nin büyük kalınlıktaki kayaç istifinden oluşmasına rağmen sadece Bolli (1957) nin Globigerina nepenthes-globorotalia mayeri biyozonuyla 6
(Helvesiyen-erken Tortoniyen) temsil edilen kısa bir aralıkta oluştuğuna dikkat çekmiştir. Gass (1968) Kıbrıs jeolojisine büyük katkı koyan ünlü makalesinde jeolojik ve jeofiziksel verilerle Trodos Masifi ni bir Mesozoyik Volkanik Kompleksi olarak değerlendirmiş bu volkanik kompleksin yapısının günümüz okyanus sırtlarıyla korele edilebileceğini belirtmiştir. Mantis (1969) Kuzey Kıbrıs ta ilk biyostratigrafi çalışmasını Mesarya Ovası nın batı kenarında (Xeros bölgesi) açılan bir sondajdan elde edilen örnekler üzerinde yapmıştır. Sondajda güncel çökellerden sonra kesilen ilk birim olan Mirtu Marnı nda Alt Pliyosen in, Globorotalia crassaformis Zonu nu tanımlamıştır. İkinci birimin Pahna Formasyonu nun üst bölümünü oluşturan kil arakatmanlı jipsler ile resif kireçtaşları olduğunu belirterek killerde saptadığı Sphaeroidinella rutschi Cushman ve Renz nin varlığının Tortoniyen-Messiniyen yaşlı Globorotalia margaritae Zonu nu temsil ettiğini ileri sürmüştür. Kireçtaşının faunal ve litolojik özelliklerine dayanarak da bunu Koronia resif kireçtaşı olarak değerlendirmiştir. Çalışmacı, Pahna Formasyonu ndan sonra Perapedhi Formasyonu nun Kampaniyen yaşlı zengin radyolaryalı çamurtaşlarının kesildiğini, dolayısıyla Kampaniyen ve Orta Miyosen in üstü arasında bir uyumsuzluğun var olduğunu belirtmiştir. Mantis (1970) batı ve güneydoğu Mesarya ile Trodos Masif inin güneyi olmak üzere geniş bir bölgeyi içeren çalışmasında, Kampaniyen-Miyosen yaşlı kayaçlarda ilk kapsamlı biyostratigrafiyi ortaya koymuştur. Bu bölgelerde Neojen sedimanter kayaçlarının Üst Lefkara Formasyonu nun üst bölümü ve Pahna Formasyonu ile temsil edildiğini belirtmiştir. Oligosen-Miyosen sınırını Globigerinoides trilobus (Reuss) un ilk görünümüne dayandırırken bu sınırda aynı zamanda litolojik değişime de dikkat çekmiş ve marnlardan tebeşirli marn-marn ardalanmasına geçildiğini ifade etmiştir. Üst Lefkara nın en üstünde Alt Miyosen in Globigerinita dissimilis, Globoquadrina dehiscens ve Globigerinoides glomerosa zonlarını tanımlamış, Lefkara-Pahna formasyonları sınırını Orbulina bilobata ve Orbulina universa nın ilk görünümüyle belirleyerek Pahna formasyonunda Globorotalia mayeri, Globigerina nepenthes, Globorotalia menardii, Globorotalia margaritae/sphaeroidinella grimsdallei zonlarını saptamıştır. Trodos un kuzeyinde Mirtu marnlarında (Üst Miyosen- Pliyosen) Globorotalia crassaformis, Sphaeroidinella dehiscens subdehisces zonlarını tanımlayarak bu zonların üzerinde Ammonia beccarii nin baskın olduğu bentik foraminifer ve ostrakod içeren 7
tanımlanmamış bir zona değinmiş ve bu zonla Pliyosen sedimantasyonunun sona erdiğini, Pleyistosen sedimantasyonunun başladığını belirtmiştir. Ducloz (1972) Girne Dağları nın Beylerbeyi (Bellapais) - Değirmenlik (Kithrea) köyleri arasında yüzeyleyen Mesozoyik platform karbonatları ile Üst Kretase-Tersiyer birimlerini ve Pleyistosen taraçalarını incelemiştir. Bellapais yöresinde Kalogria-Ardana Formasyonu nu Bellapais Formasyonu olarak tanımlayarak bu formasyonunun, incelediği bölgenin doğusunda Oligosen-erken Miyosen yaşlı çökelleri içerdiğini belirtmiştir. Girne dağlarının bu bölümünde Miyosen in Kithrea ve Lapatza formasyonlarıyla temsil edildiğini ve Kithrea Formasyonu nun Bellapais Formasyonu üzerine uyumsuzlukla geldiğini, Pliyosen Mirtu marnı ve Nicosia (Lefkoşa) Formasyonu nun ise bölgede yüzeylemediğini vurgulamıştır. Baroz ve Bizon (1974) Mesarya Havzası ve Beşparmak Dağları nın mikropaleontolojisi ve stratigrafisini incelemiştir. Çalışmacılar Kithrea Grubu nu 9 litostratigrafik birime ayırarak bu birimlerin biyostratigrafisini planktonik foraminiferlerle belirlemişlerdir. Bu çalışma, Kuzey Kıbrıs ta günümüze değin yapılmış en ayrıntılı biyostratigrafik çalışma özelliğini günümüze kadar korumuştur. Baroz ve Bizon (1974) un çalışmalarındaki biyostratigrafik sonuçlara biyostratigrafi bölümünde biyozon korelasyonları yapılırken değinilecektir. Robertson ve Hudson (1974) Trodos Masifi ni çevreleyen Geç Kretaseerken Tersiyer yaşlı pelajik istifin ferromanganlı taban sedimanları (umber), radyolarit ve radyolaryalı çamurtaşları ile çörtlerin kökenlerini inceleyip kimyasal ve mineralojik olarak günümüz okyanuslarında DSDP çalışmalarıyla saptanan güncel çökeller ve daha eski çökellerle korele ederek Kıbrıs ın Geç Kretase-erken Tersiyer tektoniğini yorumlamışlardır. Robertson (1976) Trodos Masifi nin güney ve doğusunda Orta Lefkara (Üst Paleosen-Alt Eosen) kalsitürbiditlerinin petrografisini, iç sedimanter yapılarını ayrıntılı olarak incelemiş, bunların tümüyle yeniden depolanmış kalkerli pelajik çökellerden, biyojenik fraksiyonun da kalkerli nannoplankton, planktonik foraminifer, radyolarya ve ender olarak bentik foraminifer ve sünger spiküllerinden oluştuğunu belirlemişlerdir. Robertson (1977a) Trodos Masifi nin Erken Kretase de bulunduğu okyanusal derinliklerden bugün 2000 m deki Olympos Dağı na yükselimi sırasında çevresinde oluşan sedimanter ortamları ve bu yükselimin kontrol ettiği sedimanter gelişimi ayrıntılarıyla ortaya koymuşlardır. Pahna 8
sedimanter birimlerinin bu bölgede açık ve derin deniz foraminiferleri içeren tebeşirlerle temsil edildiğini, buna karşılık Trodos Masifi nin kuzey kenarını oluşturan bölgelerin orta Miyosen boyunca topografik olarak biraz yükselmiş ve karbonat çökeliminin gerçekleştiği bölgeler olduğunu ve Pahna çökellerinin yanal devamsız olarak yüzeylendiğini belirtmişlerdir. Robertson (1977b) Troodos Masifi ni üzerleyen ve tümü Kampaniyen-geç Eosen yaşlı olan pelajik tebeşir, volkanojenik sediment, radyolarit ve radyolaryalı çamurtaşları içinde bulunan çörtlerin kökenibi ve diyajenezini ayrıntılı olarak incelemişlerdir. Baroz vd (1978) nin çalışması Güney Kıbrıs açıklarındaki Florence Yükselimi üzerinde yer alan DSDP lokasyonları 375 ve 376 nın Neojen istifi ile Kuzey Kıbrıs Kithrea (Değirmenlik) Grubu nun litolojik ve planktonik foraminiferlere dayanan biyostratigrafik korelasyonunu konu almıştır. Çalışmacılar her iki istifin Messiniyen öncesi çökellerinde yakın benzerlikler kurarak bunların aynı depolanma havzasında oluştuğunu belirtmişlerdir. Mesarya Havzası nda Alt Pliyosen in daha sığ ve oksijenli bir ortamda çökeldiğini, lokasyon 376 da ise Pliyosen in büyük bölümünün kondense olduğunu vurgulamıştır. Kıbrıs ta Tireniyen kalkarenitlerinde büyük kara memelilerinin bulunduğuna dikkat çekerek, zaman zaman kıtayla bağlantı olduğunu, olasılıkla Beşparmaklar-Misis bindirme kuşağının bu dönemde Kıbrıs ve kıta arasında bir köprü oluşturarak su üstüne çıkmış olabileceğini belirtmişlerdir. Dreghorn (1978) Girne Dağları nın morfolojisini konu alan kapsamlı çalışmasının bir bölümünde Değirmenlik (Kithrea) Flişi ne özgü yerşekilleri üzerinde sedimanter ve tektonik yapının etkilerini incelemiştir. Baroz (1979) Kuzey Kıbrıs ın jeolojisi üzerine en kapsamlı çalışmalardan birini yapmıştır. Çalışma alanı Beşparmak Dağları ndan Trodos Ofiyoliti kuzeyine kadar geniş bir bölgeyi kapsamaktadır. Çalışmacı Beşparmak Dağları nı oluşturan litostratigrafik birimleri ayrıntılı olarak incelemiş, Lapta Grubu kayaçlarının biyostratigrafisini planktonik foraminiferlerle belirlemiş, Kiparisso Vouno Formasyonu nu tanımlayarak stratigrafik konumunu ortaya koymuştur. Robertson ve Woodcock (1986) çalışmalarında Beşparmak Dağları ile ilgili jeolojik bilgileri kendi gözlemleriyle birleştirerek bu dağ sırasının tektonostratigrafik sentezini yapmışlardır. Çalışmacılar Beşparmak Dağları nda, herbiri önemli bir deformasyon olayını temsil eden üç ana uyumsuzluğun varlığını 9
vurgulamışlardır. Bunlardan ilkinin yaşının Maastrihtiyen öncesi olduğunu belirten çalışmacılar orta-geç Eosen de başlayan ikinci deformasyonunun üst sınırı için Kithrea Grubu nun taban yaşı olan erken Oligosen i göstermişlerdir. Üçüncü deformasyonun kesin yaşının belirsiz olmakla birlikte Lapatza Formasyonu dahil (Messiniyen) tüm Kithrea Grubu formasyonlarını etkilediğini, buna göre bu deformasyonun Miyosen sonunda başladığını ve orta Pliyosen deki konglomera depolanmasına (Athalassa Formasyonu) kadar devam ettiğini ileri sürmüşlerdir. Eaton ve Robertson (1993) Güney Kıbrıs ta, Trodos Ofiyoliti güneyindeki Pahna Havzası nın Miyosen başlangıcında Güney Kıbrıs altındaki kuzey yönlü dalma batma ile oluştuğunu ve tüm Güney Kıbrıs ta Pahna Formasyonu nun taban yaşının Burdigaliyen den (N.6 Zonu) Langiyen e (N.9 Zonu) kadar değişim gösterdiğini, formasyonun çökeliminin Langiyen, Serravaliyen ve Tortoniyen boyunca devam ettiğini belirtmişlerdir. Robertson ve Xenophontos (1993) Kıbrıs Trodos Ofiyoliti ve ofiyolitle bağlantılı birimlerin kökenleri ve gelişimleri üzerine yapılmış tüm çalışmaları incelemişler ve son çalışmaların Trodos un geç Kretase de bir okyanus havzası içinde, kuzey yönlü bir dalma-batma zonu üzerinde oluştuğunu ortaya koyduğunu belirtmişlerdir. Krasheninnikov ve Kaleda (1994), Güney Kıbrıs neootoktonunda Üst Kretase, Paleojen ve Neojen için bir anahtar kesit olarak tanımladıkları Perapedhi kesitinin planktonik foraminifer biyostratigrafisini çalışmışlardır. Oligosen-erken Miyosen yaşlı Kilani Formasyonu ile erken Miyosen yaşlı Arsos Formasyonu nu tanımlamışlardır. Çalışmacıların Perapedhi kesitinde ortaya koydukları Oligosen-Pliyosen planktonik foraminifer biyozonlarına biyostratigrafi bölümünde biyozon korelasyonları yapılırken değinilecektir. McCallum ve Robertson (1995a) Trodos Ofiyoliti kuzeyindeki Mesarya yarı grabeninde Pliyosen-Pleyistosen dönemlerinde birbiri üzerinde gelişen iki fan delta sisteminden oluşan Lefkoşa ve Kakkaristra formasyonlarının farklı fasiyes ve fasiyes topluluklarını incelemişlerdir. McCallum ve Robertson (1995b) Mesarya Havzası nın güneydoğusunda, Athalassa Formasyonu nu oluşturan biyoklastça zengin kumtaşlarını konu almıştır. Paleoakıntı yönü analizlerine dayanarak bu karbonat kumtaşlarının Girne kara kütlesinin güney kenarı yakınında oluştuğunu ve formasyonun oluştuğu dönemde Mesarya Havzası nın ofiyolitik Trodos Masifi ile Girne 10
Dağları arasında sığ bir deniz geçidi halinde olduğunu, iki ucundan Akdeniz e açıldığını ileri sürmüşlerdir. Çuhadar vd (1997) Beşparmak Dağları nın kuzeyindeki Miyosen yaşlı birimlerin stratigrafisi ve petrografisini incelemiş, erken Miyosen yaşlı türbiditik birimleri kaynak kaya yönünden değerlendirmişlerdir. Çalışmalarında Beylerbeyi ve Değirmenlik olmak üzere iki formasyon halinde incelenen çökellerden Beylerbeyi Formasyonu nun türbiditik karakterli kumtaşı, silttaşı, çamurtaşı ve marnlardan oluştuğunu, Değirmenlik Formasyonu nun ise türbiditik basen şeylleri ile başladığını ve delta fasiyesinde (delta önü ve delta ilerisi) devam ettiğini belirtmişlerdir. Planktonik foraminiferler ve nannoplanktonlara dayalı mikropaleontolojik inceleme ile Beylerbeyi Formasyonu nun geç Oligosen (Şattiyen), Değirmenlik Formasyonu nun Miyosen dönemlerinde çökeldiğine belirterek her iki formasyonun da düşük organik madde miktarından dolayı kaynak kaya potansiyellerinin olmadığını vurgulamışlardır. Hakyemez vd (2002) Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti nin Doğal Kaynaklarını Araştırma ve Geliştirme Projesi kapsamında Beşparmak Dağları nın orta ve batı bölümü dışında kalan bölgeleri ile Trodos Ofiyoliti çevresi ve Mesarya Ovası nın 1/25.000 ölçekli jeoloji haritalarını yapmışlardır. Çalışmacılar Kuzey Kıbrıs ta daha önceki çalışmalarda tanımlanan tüm litostratigrafik birimleri incelemiş, tip lokalitelerini esas alarak formasyonların Türkçe adlamalarını yapmış ve yeni formasyonlar tanımlanmıştır. 1.5. Kıbrıs Adasının Jeolojik Konumu Kıbrıs Adası; Beşparmak Dağları, Trodos Ofiyoliti (Trodos Masifi) ve Mamonia Kompleksi olmak üzere üç tektonik birimi kapsar (Şekil 1.2). Bunların her biri Doğu Akdeniz de Neotetis okyanus havzalarının kapanmasıyla sonuçlanan levha hareketlerinin ve çok çeşitli paleoortamların ürünleridir. Bu bölümde Kıbrıs Adası nın jeoloji tarihi kapsamında bu üç yapısal birimin kökenleri ve biraraya getirilme süreçleri ana hatlarıyla verilecektir: Geç Triyas riftleşmesi ile (Neotetis in açılması) Gondwana nın kuzey kenarından ayrılan Kimmer Kıtası Erken Jura da parçalanarak mikrokıtaları oluşturmuştur ( Kimmeriyen fragmanları ; Şengör ve Yılmaz 1983). Beşparmaklar bölgesi, bu mikrokıtalardan biri olup yavaşça çökmekte olan 11
Şekil 1.2. Kıbrıs Adası nın yapısal birimleri. a: plütonik kompleks, (McCallum ve Robertson 1995) b: ekstrüzifler ve levha dayklar, c: Mesozoyik- Eosen, d: Oligosen-Miyosen, e: Mamonia kompleksi ve Moni melanjı, f: Kretase- Miyosen, g: Pliyosen-güncel, h: bindirme, i: normal fay, j: tektonik hat bir karbonat platformunu temsil eden Anatolid-Torid platformunun güney kenarında yer almıştır (Robertson ve Woodcock 1986). Bugün Kuzey Kıbrıs ta küçük bir Alpin tipi kıvrım ve bindirme kuşağı yapısına sahip olan Beşparmak Dağları Mesozoyik sığ su karbonatlarından oluşan bir çekirdek ve daha genç volkanikler ile çökellerden oluşan bir örtüye sahiptir ve en geç Kretase den orta Tersiyer e kadar olan süreçte yerleşmiştir (Robertson ve Xenophontos 1993). Geç Kretase de güneydeki okyanus havzası içinde Afrika-Avrasya yaklaşmasına bağlı olarak, kuzey yönlü bir dalma-batma zonu üzerinde Trodos Ofiyoliti oluşmuştur. Ofiyolitin önceleri bir Tetis okyanus sırtında oluştuğu düşünülmüştür. Bölgesel ölçekte Trodos Ofiyoliti Mesozoyik te Doğu Akdeniz de yer alan çok sayıda, küçük okyanus havzalarından birinin bir bölümünü içerir (Robertson ve Xenophontos 1993) ve Kıbrıs tan başlayarak doğuya doğru Türkiye ve İran dan geçerek Umman a kadar uzanan bir kuşakta yüzeyler. Bu ofiyolit kuşağı Arap-Afrika levhasının kuzey kenarını oluşturan Alpin dağ zincirinin önemli bir bölümüdür. Trodos Ofiyoliti göreli deforme olmamış tam bir ofiyolit istifi içerir. Merkezinde ultrabazik kaya istifinin ortaya çıktığı, bunları gabrolar, levha dayklar, lavlar ve derin deniz çökellerinin çevrelediği yükselmiş bir dom görünümündedir. Trodos Ofiyoliti nin yastık lavları üzerinde yer alan 12
çökellerdeki (umberler) radyolarya faunası Turoniyen yaşını belirtir (Blome ve Irwin 1985). Ofiyolit üzerinde otokton Maastrihtiyen tebeşirlerinin bulunması ofiyolitin yerleşimini Santoniyen-Erken Maastrihtiyen olarak sınırlar. GB Kıbrıs taki Mamonia Kompleksi başlıca Triyas lavları ve Mesozoyik sedimanter kayaçları ile daha az oranda ofiyolitik kayaçlar (çoğunlukla serpantinit), ekstrüzifler ve fay zonları boyunca yer alan metamorfiklerden oluşmaktadır (Robertson ve Xenophontos 1993). Kompleksin proksimal çökelleri pasif kıta kenarı (olasılıkla bir mikrokıta) kalıntıları olarak kabul edilmektedir. İnce katmanlı derin su fasiyesleri küçük okyanus havzasının abisal ovasında birikmiş distal çökellerdir. Triyas ekstrüzifleri ise okyanus havzasının kalıntıları olarak değerlendirilir (Robertson ve Woodcock 1979). Mamonia Kompleksi, üzerinde yer aldığı kıta kenarının Trodos okyanus tabanıyla çarpışması sonucu yerleşmiştir. En Geç Kretase döneminde (olasılıkla Santoniyen) Doğu Akdeniz den Doğu Anadolu içlerine uzanan en güneydeki okyanus kabuğu kuzey yönünde dalmaya başlamıştır (Robertson ve Woodcock 1980, Şengör ve Yılmaz 1981). Kampaniyen den itibaren Beşparmaklar bölgesinin yer aldığı karbonat platformunun güneyinde olasılı sağ yanal doğrultu atımlı bir zon oluşmuştur. Bunun Trodos mikrolevhasının saat yönünün tersine 90 derecelik rotasyonu ile birlikte geliştiği düşünülmektedir. Paleomanyetik veriler bu rotasyonu doğrulamaktadır. Bu, daha önce var olan pasif platform kenarının tektonik olarak hareketlenmesini ve doğudan batıya dönen Trodos okyanus kabuğuyla birlikte yerleşimini başlatmıştır. Mesozoyik platform kayaçları yaygın şekilde makaslanmış, tektonik olarak breşleşmiş ve düşeye yakın eğimli fay zonları boyunca dilimlenerek yukarı çıkarılmıştır (Robertson ve Woodcock 1986). Maastrihtiyen ve erken Tersiyer de Beşparmaklar bölgesi çökmüş ve pelajik karbonatlarla kaplanmıştır. Maastrihtiyen, pelajik çökelimin sürdüğü bir derin su ortamında güçlü bir D-B doğrultulu faylanmanın, temel erozyonunun ve sakin çatlak erüpsiyonunun gerçekleştiği bir dönemdir (Robertson ve Woodcock 1986). Maastrihtiyen deki tektonik konum olasılıkla Erken Eosen de de devam etmiştir. Orta Eosen de Kıbrıs ın kuzeyindeki Toridler de çarpışmalar daha yaygınlaşmış ve bölge güney yönlü büyük bindirmeler ve olasılı yerel metamorfizma ile sonuçlanan genel bir K-G sıkışma altında kalmıştır. Bölgesel olarak deformasyon, en güneyde olanı Beşparmaklar bölgesi olan bir dizi konsantrik, yaysı itki cephesi yaratan, İç Toridler deki (İç Toros Okyanusu, Görür vd 1984) Neotetis okyanus kollarının son kapanımına bağlıdır (Robertson ve Woodcock 13
1986). Beşparmak Dağları nda itki olayı, heterojen Kalogria-Ardana Formasyonu nun depolanmasıyla genelde eş zamanlıdır (Dixey 1972). Deformasyonun en şiddetli dönemi öncesinde fliş, dönem sırasında olistrostromlar ve sonrasında su üstü yamaç breşleri olmak üzere bir sintektonik çökel dizisi birikmiştir (Baroz 1979). Afrika ve Avrasya nın devam eden yaklaşması Güney Kıbrıs açıklarında yer alan hendekteki dalma-batma ile karşılanmış ve hem Trodos hem Beşparmak Dağları Oligosen-Miyosen dönemleri boyunca genel olarak bir yay önü konumda kalmıştır. Bölge hızla çökmüş ve KD dan (Adana Havzası veya İskenderun Körfezi bölgesi) beslenen dev bir denizaltı yelpazesi kompleksinin derine gömülmüş bir parçasını oluşturmuş ve kalın bir çökel istifiyle örtülmüştür (Weiler 1965). Geç Oligosen-Miyosen sırasında kuzeydeki Beşparmaklar bölgesi ve Kilikya-Adana havzasını içeren alan olasılıkla birkaç km çökmüş, Trodos Masifi aynı dönemde su üstüne çıkmıştır (Robertson 1977a). Geç Miyosen de Mesarya Ovası ndaki yarı grabeni sınırlayan Kithrea Fayı etkinleşmeye başlamıştır. Miyosen çökelimi, Mesarya da birkaç küçük havzada jips çökelimine neden olan Messiniyen bölgesel deniz düzeyi alçalması ile sona ermiştir. Düşey hareketler (Kithrea Fayı) ile Miyosen deki genel yükselimin birlikte etkisi bölgeyi çevresindeki Doğu Akdeniz tabanından yalıtmıştır. Miyosen sonundan orta Pliyosen e kadar yenilenen sıkışma deformasyonu sonucunda Beşparmak Dağları nın doğu ve merkezi bölgelerinde büyük ölçekli bindirme ve kuzey eğimlenme gerçekleşmiştir (Robertson ve Woodcock 1986). Beşparmak Dağları nın geç Miyosen dönemindeki son yerleşimi Mesarya Ovası nın altında Trodos volkanik temelinin faylanmasına neden olmuş, bu faylar boyunca daha sonra gerçekleşen hareketler Mesarya bölgesi Pliyosen sedimantasyonunu etkilemiştir (Robertson 1977a). Trodos Masifi çevresi ve GB Kıbrıs Mamonia Napları nın yerleşimi sonrasında kuzeydeki Beşparmaklar bölgesinden farklı bir jeolojik gelişim göstermiştir: Trodos Masifi çevresi Kampaniyen de Perapedhi Formasyonu nun umber ve radyolaritleri, Maastrihtiyen-Tersiyer döneminde de Lefkara Grubu nun tebeşirleriyle temsil edilen pelajik bir çökelime sahne olurken adanın GB bölgesi Maastrihtiyen in bir bölümünde normal pelajik çökelimden uzaktır. Çünkü o dönemde oldukça kalın bir volkanojenik çökel istifi (Kannoviou Formasyonu) depolanmış ve Trodos Masifi nin güney kenarı, allokton birimlerin (Mamonia Napları ve Moni Melanjı; Lapierre 1968) bu çökellerin üstüne yerleşmesiyle şiddetli olarak 14