Maden Tetkik ve Arama Dergisi

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 Maden Tetkik ve Arama Dergisi http://dergi.mta.gov.tr TRAKYA HAVZASINDA, DANİŞMEN FORMASYONU İÇİNDEKİ LİNYİT KATMANLARININ POTANSİYELİNİ KONTROL EDEN JEOLOJİK FAKTÖRLER GEOLOGICAL FACTORS CONTROLLING POTENTIAL OF LIGNITE BEDS WITHIN THE DANİŞMEN FORMATION IN THE THRACE BASIN Doğan PERİNÇEK a*, Nurdan ATAŞ a, Şeyma KARATUT a ve Esra ERENSOY a a Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Çanakkale Anahtar Kelimeler: Trakya Havzası, Linyit, Trakya Fay Sistemi ÖZ Trakya Havzası nın linyit potansiyeli havza genelinde yer altı verileri kullanılarak TKİ Kurumu için incelenmiştir. Bu kapsamda TPAO, MTA ve TKİ kuruluşlarının izniyle sağlanan çok sayıda kuyu verisi kullanılmıştır. Havzanın tümü için Oligosen-Miyosen-Pliyosen yaşlı birimlerin kalınlık ve yapı haritaları yapılmıştır. Amaç Danişmen Formasyonu (Oligosen-Erken Miyosen) içinde yer alan linyit seviyelerinin ekonomik değerlendirmesini yapmaktır. Bu nedenle altan üste doğru Osmancık Formasyonu (Oligosen) üst yapı haritası, Danişmen Formasyonu kalınlık haritası, aynı formasyonun üst sınırını oluşturan diskordans düzleminin paleotopografya haritası, Ergene ve Kırcasalih (Geç Miyosen-Pliyosen) formasyonlarının toplam kalınlık haritası hazırlanmıştır. Ayrıca çalışmanın ana hedefi olan ve genellikle Danişmen Formasyonu nun orta kesiminde yer alan linyit seviyelerinin toplam kalınlık haritası yapılmıştır. Havzada Danişmen Formasyonu linyit seviyelerinin yanal değişimlerini ortaya çıkarmak için korelasyonlar hazırlanmıştır. Danişmen Formasyonu içindeki linyit katmanlarına ulaşmak için ilk bilinmesi gereken en üsteki Ergene ve Kırcasalih formasyonlarının kalınlığıdır. Bu birimlerin ve Danişmen Formasyonu nun kalınlık dağılımını kontrol eden faktör Orta Miyosen sırasında etkin olan Trakya Fay Sistemi dir (Perinçek, 1991). Trakya Fay Sistemi nin fay zonları üzerinde ve dolayında oluşan yükselimler üzerinde Danişmen Formasyonu aşınmıştır. Orta Miyosen döneminde meydana gelen söz konusu aşınmanın miktarı değişkendir. Bazı alanlarda Danişmen Formasyonu tümüyle aşındırılmıştır. Bu alanlarda Ergene Formasyonu doğrudan Osmancık Formasyonu üzerine oturur. Danişmen Formasyonu nun tamamen veya kısmen aşındığı alanlarda, linyit katmanları da yok olmuştur. Trakya Fay Sistemi nin etkisiyle oluşan yükselim alanları aşınmaya rağmen yüksekliklerini korumuşlardır. Söz konusu paleoyükselim alanlarında Ergene Formasyonu havza çukurluklarına göre daha ince çökelmiştir. Bu proje sonunda linyit katmanlarının toplam kalınlığının fazla olduğu yerler belirlenmiştir. Ayrıca Danişmen Formasyonu içindeki linyit düzeyleri üzerinde yer alan istifin ince olduğu kesimler saptanmıştır. Söz konusu tespitler yapıldıktan sonra yeni ruhsat alanları saptanmıştır. Trakya Havzasında linyit potansiyeli ve dağılımına yönelik çalışmaların sürdürülmesi ve ileriki yıllarda Danişmen Formasyonu nun fasiyes haritalarını hazırlanması önerilmektedir. Keywords: Thrace Basin, Lignite, Thrace Fault System ABSTRACT This project has been conducted for the General Directorate of Turkish Coal Enterprise. The aim of this study is to understand lignite potential of the basin. Subsurface data ( including numerous wells and several seismic lines) provided by TPAO, MTA and TKİ were used. Structure and thickness maps of Oligocene-Miocene-Pliocene units prepared for the basin. Purpose of this work is to understand economical values of lignite seam beds interbedding in the Danişmen Formation (Oligocene-Early Miocene). For this purpose, from bottom to top following maps were prepared: Structural map of the top Osmancık (Oligocene) Formation, thickness map of the Danişmen Formation, paleo-topographic map of unconformity surface which is at the top of the Danişmen Formation, total thickness map of Ergene-Kırcasalih formations (Late Miocene-Pliocene). Finally total thickness map of the lignite layers was prepared. It was the main purpose of the work. Lignite seam layers are located in middle of the Danişmen Formation. Also several stratigraphic correlations were conducted to understand lateral continuation of lignite layers. The first obstacle to reach lignite is thickness of the Ergene and Kırcasalih formations which overlie lignite bearing Danişmen Formation. Main structural event controlling the thickness variation of the Danişmen Formation is Thrace Fault System (Perinçek, 1991); it was active during Middle Miocene. Danişmen Formation extensively or partially was eroded along the fault zone and on the en-echelon folds of the fault system. Amount of erosion is variable and in some areas Danişmen Formation completely was eroded. As a result Ergene Formation lies directly on Osmancık Formation. Lignite layers are also eroded at these localities. Elevated areas related the Thrace Fault System partially was eroded; however these areas were still paleo-elevated areas during the accumulation of Ergene Formation. Onlapping sequence of Ergene Formation is thinner on these areas. At the end of this project, thicker lignite areas were delineated. Addition to this, thin overburden areas on lignite are located. Considering these result, new permit areas were selected.. In order to refine this work, a suggested facies map of Danişmen Formation is advise to be prepared. Başvurulacak yazar: Doğan Perinçek: perincek@yahoo.com 79

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler 80 1. Giriş Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi ve TKİ ile yapılan anlaşma gereği Trakya Havzası nın linyit potansiyeli çalışılmıştır. Toplam 1,5 yıl süren proje 2009 yılı ortalarında başlamış Aralık 2010 da bitirilmiştir. Bu projenin gerçekleşmesi için gerekli yer altı jeolojisi veri seti TKİ, TPAO ve MTA tarafından sağlamıştır. Veri seti içinde sığ ve derin kuyu verileri, sismik kesitler, bazı kuyulardan alınan karot bilgileri bulunmaktadır. Verilerin kullanım izinleri ilgili kuruluşlara sorularak çalışmanın başlangıcında TKİ tarafından sağlanmıştır. Projenin ikinci yarısında ruhsat alanlarında açılması düşünülen kuyuların yerlerini güvenilir bir şekilde saptamak için TKİ tarafından sağlanan Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı na ait sismik veriler yorumlanarak, kullanılmıştır. Toplam linyit kalınlık haritası projenin birinci aşamasında üretilen diğer kalınlık ve yapı haritalarıyla karşılaştırılmış, veri birlikteliği ve uyumu sağlanmış, sismik yorumlar da dikkate alınarak Trakya havzasında yeni ruhsat alanları önerilmiştir. Trakya Havzası nın kuzeyinde Istranca, batısında Rodop, güneyinde Menderes masifleri yer alır. Istranca Masifi altta gnaysik kayalar ve bunların üzerinde yeşilşist fasiyesinde metamorfize olmuş Paleozoik, Mesozoyik yaşlı sedimanter kayalarla temsil olunur (Üşümezsoy, 1982; Taner ve Çağatay, 1983). Sedimanter kayalar Geç Kretase yaşlı granodiyoritik kayalar tarafından etkilenmiş ve yer yer yine Geç Kretase yaşlı volkano-sedimanter bir birim tarafından örtülmüşlerdir (Taner ve Çağatay, 1983). Istranca Masifinin güney yamacında granitik kayalar mostra vermektedir (Öztunalı ve Üşümezsoy, 1979). Trakya Havzası, petrol ve gaz içermesi nedeni ile yoğun jeolojik araştırmaların gerçekleştirildiği bir bölge olmuştur. Trakya Havzası nı tümden ele alan başlıca çalışmalar arasında Kopp vd. (1969), Turgut vd. (1983), Turgut vd. (1991), Saner (1985), Siyako (2006a, b) sayılabilir. Trakya Havzası nın stratigrafik adlaması açısından en önemli kaynak ise bölgenin MTA Genel Müdürlüğü tarafından hazırlanmış jeoloji haritalarıdır (İmik, 1988; Umut, 1988a, Çağlayan ve Yurtsever, 1998, Şentürk vd. 1998 a, b). Orta ve Kuzey Trakya da Miyosen ve sonrası birimler, Eosen-Oligosen istifini örter. Bu nedenle; Trakya Havzası nın litostratigrafik çatısı Güney Trakya, Gelibolu Yarımadası, Bozcaada ve Gökçeada da görülen mostralar ile Kuzey Trakya daki sismik kesitler ve açılan petrol arama kuyularından elde edilen bilgilerle kurulabilmektedir. Trakya Havzası na ait Eosen-Oligosen istifleri Marmara Denizi güneyinde Biga Yarımadası nda (Siyako vd. 1989), Mudanya-Tirilye arasında, Armutlu Yarımadası nda da (Akartuna, 1968) mostra verir. Dolayısıyla Trakya Havzası nın güney sınırı belirgin değildir (Siyako, 2006b). Trakya Havzası Orta Eosen-Pliyosen yaşlı birimlerin yer aldığı, görünürde üçgen şekilli, dağ arası Tersiyer havzasıdır (Keskin, 1974). Havzada sedimantasyon muhtemelen Erken Eosen esnasında transgresif bir istifle başlamıştır (Keskin, 1974, Doust ve Arıkan, 1974, Turgut vd., 1983, Saner, 1985). Sedimantasyon, kesiklikler ve aşınmalar göz ardı edilirse, yakın zamanımıza kadar devam etmiştir. Havzanın temelini metamorfik karmaşık oluşturur. Istranca Dağları güney eteklerinden başlayarak mostra veren ve hemen hemen Trakya nın tamamını kapsayan (Şekil 1) Tersiyer istifi 9000 metre kalınlığı geçmektedir (Kopp vd., 1969; Turgut vd., 1983, 1991; Perinçek, 1987; Görür ve Okay, 1996; Turgut ve Eseller, 2000; Siyako, 2005; 2006a, b). Trakya Tersiyer birimleri genellikle klastiklerden oluşmakta, şelf alanlarında ve havza ortası sırt ve tepelerde ise karbonatları da içermektedir. Bu birimler, aralarında önemli yükselme ve aşınma evreleri olan havzalarda ve yedi ayrı zaman aralığında çökelmiştir (Şekil 1 ve 2). Havzanın orta kesimlerde sedimantasyon kısmen devamlıdır, bazı kesimlerde ise zaman zaman kesikliklerin ve aşınma evrelerinin olduğu görülür. Havza oldukça hızlı çöken ve çöktükçe dolan bir havza niteliğindedir. Başlangıçta düzensiz topoğrafyanın çukurlarını dolduran istifin, kara yönünde temel üzerindeki transgresif aşmaları (onlap) çok sayıdaki sismik kesitte gözlenir (Burke ve Uğurtaş, 1974, Perinçek, 1987). Eosen transgresyonu Erken Oligosen de maksimum düzeye ulaşmıştır. Orta Eosen Erken Oligosen de havzanın derin kısımları yoğunluk akıntılarıyla taşınan türbiditik akıntılarla doldurulurken, kuzeydeki şelf ve Kuleli Babaeski yükseliminde karbonatlar çökelmiştir (Turgut vd., 1983; Keskin 1974). Bu esnada Trakya Havzası büyük bir nehrin oluşturduğu delta sisteminin etkisindedir. Buna bağlı denizaltı yelpazeleri oluşmaktadır (Turgut vd 1983). Geç Eosen Erken Oligosen döneminde aktif olan volkanizmanın ürünü olan dasitik ve andezitik küller havzadaki sedimanlar içinde katkılar oluşturur (Doust ve Arıkan, 1974, Turgut vd., 1983).

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 Şekil 1 - Trakya Havzası nın jeoloji haritası (Kasar vd., 1983; Türkecan ve Yurtsever, 2002; Siyako, 2006b). Eosen transgresyonu, Orta Oligosen-Alt Miyosen aralığında regresyon dönemi izlemiştir (Keskin 1974; Ediger 1982, 1988; Turgut vd., 1983; Saner 1985). Orta Miyosen deki bir çökelmezliği takiben Geç Miyosen? Erken Pliyosen yaşlı Ergene ve Kırcasalih formasyonlarının karasal palinofasiyesleri çökelmiştir (Ediger, 1982). Çökelmezlik Orta Miyosen esnasındadır, ince kırıntılı karasal Geç Miyosen, Erken Pliyosen Pleistosen yaşlı birim çökelmezliği takip eden evrenin çökel ürünüdür. Geç Miyosen ile Pliyosen arasında da daha az belirgin olan bir uyumsuzluk görülür. Havza, linyit içermesi nedeni ile yoğun jeolojik araştırmaların gerçekleştirildiği bir bölge olmuştur. Trakya Havzası nda bu konuda yapılan başlıca çalışmalar arasında Lebküchner (1974), Kara vd. (1996), Şengüler vd. (2000), Şengüler vd. (2003), Sütçü vd. (2009) Şengüler (2008, 2013) sayılabilir. Trakya Havzası nın kuzeyindeki linyit sahaları genellikle Istranca Masifi eteklerinde yer almakta olup, İstanbul-Silivri-Sinekli; Tekirdağ-Saray-Küçük Yoncalı; Tekirdağ - Saray - Safaalan; Tekirdağ - Saray - Edirköy sahaları olarak bilinir. Trakya Havzası nın güneyindeki kömür oluşumları ise Keşan, Malkara, Uzunköprü ve Meriç sahaları ile anılır. Havzanın kuzeyinde ve güneyinde yüzeyleyen linyitler, havzanın ortasına doğru tedrici olarak derinleşmekte ve havzanın orta kesimlerinde 10.000 metreye ulaşan çökel istif içerisinde, 600 metreyi aşan derinliklerde yer almaktadır (Şengüler, 2013). Lebküchner (1974), tarafından hazırlanan makalede bölgesel jeoloji yanında linyitli kumtaşı formasyonu olarak adlandırdığı birimin fosil kapsamı ve yaşını ayrıntılı olarak sunmuştur. Kara vd. (1996) raporunda havzanın genel jeolojisine yer vermiş, özel bölümde ise Trakya Havzası nda yer alan önemli kömür sahaları ile ilgili bilgi aktarmışlardır. Şengüler vd. (2000), makalelerinde Keşan, Malkara ve Uzunköprü yöresindeki kömür işletmelerinden alınan örnekler üzerinde çalışmışlardır. Bu çalışmalarda özellikle işletilmekte olan damarları inceleyerek kömür çökelme ortamlarına ilişkin yorumlar getirmişlerdir. Şengüler (2008) tarafından 2 cilt olarak hazırlanan raporda Trakya Havzası kömürlerinin yayılımı, özellikleri, çökelim modeli yanında bölgede bilinen saha ve işletmelere de yer verilmiştir. Trakya Havzası nın kömürleri; gölsel ortamların delta bataklıklarında çökelmiştir. Çökme hızının yüksek olması çökel kalınlığının fazla olmasına neden olmuş, bu ise kömür damarlarının korelasyonunu güçleştirmiştir (Şengüler, 2013). Danişmen Formasyonu çökelimi sırasında yer yer akarsu ortam koşulları etkin olmuş, bu durum linyit çökelimini engellemiştir. Anadolu ve Balkanların genel tektonik çatısını oluşturan ve Miyosen den günümüze kadar gelişen yapısal hatlardan önemli bir tanesi olan Kuzey Anadolu Fayı birçok yer bilimci tarafından detaylı çalışılmıştır (Ketin, 1957; Fourquin, 1979; Barka, 81

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler Şekil 2 - Trakya havzası Tersiyer istifinin genelleştirilmiş stratigrafik kesit (Siyako 2006a). 82 1981; Barka ve Hancock, 1984). Kuzey Anadolu Fay Zonu Kretase kenet kuşağı boyunca uzanır ya da bu kuşağı birkaç kez keser. Kuzey Anadolu Fayı nın Trakya daki en yaşlı kolu olan Trakya Fay Sistemi, Kuzey Anadolu Fayı ile benzer özellikler sunmaktadır. Trakya Fay Sistemi üç fay ailesinden oluşmuştur (Perinçek, 1987, 1991). Bu fay sistemini oluşturan yapısal hatlar Silivri den Edirne ye havzayı boydan boya kat eder (Şekil 1). Söz konusu çalışmanın hedefi; 1) Fay sisteminin geometrisini tespit etmek, 2) Tektonik kökenini ilişkilerini ve kökenini irdelemek, 3) Yaşını belirlemek, 4) Trakya Fay Sistemi nin atım miktarını tartışmaktır. Perinçek (1987, 1991) sonuncu bahis edilen hariç diğerleri konusunda beklenen hedeflere ulaşmıştır. Proje kapsamında aşağıda özeti sunulan çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmaları Trakya Havzası nın tümünün linyit potansiyelini ortaya çıkarmak için ilk aşamada yapılması zorunlu olan bölgesel ölçekte haritalar oluşturmaktadır. Bu haritalar sayesinde sadece TKİ değil TPAO ve MTA içinde yararlı olacak bilgiler derlenmiştir. Proje kapsamında elde edilen sonuçlarla, konuyla ilgili tüm devlet kuruluşlarına katkı sağlayacak verilere ulaşılması amaçlanmıştır. Çalışma sonunda ortaya çıkarılan haritalar sırasıyla: Osmancık Formasyonu üst yapı haritası, Danişmen Formasyonu üstü diskordans düzlemi paleo-topoğrafya haritası, Danişmen ve Ergene

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 formasyonları kalınlık haritası, Danişmen Formasyonu içinde katkılar halinde bulunan linyit düzeylerinin toplam kalınlık haritası yapılmıştır. Yukarıda listelenen kalınlık ve yapı haritalarının yapılmasının amacı; linyit seviyelerine ekonomik derinlikte ulaşılacak alanları ve linyitin kalın olduğu yerleri belirlemektir. Trakya havzasında linyit aramalarında engellerden bir tanesi linyitin kalın bir örtü altında ve derinde olmasıdır. İkinci engel ise arama yapılan alanda linyitin ince olmasıdır. Haritalar dışında yapılan diğer önemli bir çalışma kuyular arası korelasyonlardır. Bunlar Danişmen Formasyonu nun yanal fasiyes değişimlerini ve linyit katmanlarının yanal kalınlık değişimlerini göstermesi nedeniyle linyit aramalarına önemli katkılar sağlamakta, yol göstermektedir. Düşey ve yatay fasiyes değişimlerini korelasyonlarda görmek mümkündür. TKİ ve MTA tarafından farklı yıllarda açılan birbirine çok yakın kuyularda dahi farklı jeologlar tarafından farklı litoloji tanımları yapılmıştır. Bu durum, korelasyonu güçleştirmiştir. Uzun bir zaman ayrılarak, eldeki verinin birlikteliği sağlanmaya çalışılmıştır. Trakya Havzası nda linyit aramaları genellikle havzanın kuzeydoğu kenarında ve güneyinde linyit seviyelerinin çoğunlukla mostra verdiği alanlarda ve yakınında yürütülmüştür. TKİ Kurumu için yapılan bu çalışmanın bulguları kullanılarak yepyeni bir arama stratejisi oluşturulmuştur. Buna göre Trakya Fay Sisteminin yükselim alanlarına gidilmesi, bu alanlarda ruhsat alınması önerilmektedir. Yükselim alanları dolayında Danişmen Formasyonu nun üstten kısmen aşındığı, üstteki Ergene Formasyonu nun ince olduğu kesimler hedef alanlar olarak seçilmiştir. Bu yeni strateji yapılan bu çalışmanın en önemli sonuçlarından biridir. Bugüne kadar bu çalışmada önerilen yaklaşımla arama çalışmaları yapılmamıştır. 2. Stratigrafi Trakya Havzası nın basitleştirilmiş jeoloji haritası şekil 1 de, genelleştirilmiş stratigrafik dikme kesiti ise şekil 2 de görülmektedir. Danişmen Formasyonu nun Osmancık Formasyonu ile ilişkisi ve Danişmen Formasyonu nun kendi içindeki üyeleri ile ilişkisi de şekil 3 te verilmiştir. Trakya Havzasında Paleosen-Pleistosen çökelleri birbirlerinden açılı uyumsuzluklarla ayrılmaktadır (Siyako, 2006b). Paleosen-Alt Eosen çökelleri, Güneybatı Trakya da ve Gelibolu Yarımadası nda çok kısıtlı bir alanda gözlenmiştir. Orta Eosen kireçtaşı tarafından uyumsuz olarak örtülür (Siyako, 2006a, b). Erken-Orta Eosen zaman aralığında, havza genelinde, karasal ve denizel ortamlarda çökelen çeşitli birimlerin birbirleriyle yanal ve düşey yönde geçişli olduğu anlaşılmaktadır (Şekil 3), (Siyako, Şekil 3 Ceylan Formasyonu ile Yenimuhacir Grubu birimlerinin deneştirilmesi. Danişmen Formasyonu içerisinde alttan üste doğru Taşlısekban, Pınarhisar ve Armutburnu üyeleri ayırtlanmıştır (Siyako, 2006b). 83

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler 84 2005; 2006a). Geç Eosen de Keşan Formasyonu ve bu birimin üst seviyelerine karşılık gelen Ceylan Formasyonu çökelmiş olup, aralarında litolojik farklılıkları bulunmakla birlikte, her iki birim de denizel ortamda çökelmiş türbiditlerden oluşmaktadır. Geç Eosen sonu-erken Oligosen başlarında ortamın sığlaşmasıyla, Yenimuhacir Grubu olarak adlandırılan (Şekil 3) istif çökelmeye başlamıştır (Kasar, vd. 1983; Saner, 1985; Sümengen ve Terlemez, 1991; Atalık, 1992; Siyako, 2005, 2006b). Erken Miyosen e kadar bu sisteme bağlı olarak Mezardere, Osmancık ve Danişmen formasyonları çökelmiştir (Ünal, 1967; Kasar vd., 1983; Siyako, 2005; 2006b). Bu evrenin sonunda, bölge tümüyle dolarak ve yükselerek kara haline gelmiş ve bir aşınma fazından sonra Geç Miyosen-Pliyosen yaşlı genç birimlerin sedimantasyonu başlamıştır. Erken-Orta Miyosen sırasında seyrek çökel katkılı olan ve Güneybatı Trakya da mostraları gözlenen Hisarlıdağ Formasyonu volkanikleri görülür. Üst Miyosen birimleri Çanakkale ve Çekmece grupları ile Ergene Formasyonu olarak bilinmektedir (Siyako, 2006b). Karatepe Bazaltı da Miyosen yaşlı bir formasyondur. Pliyosen, özellikle Kuzey Trakya da geniş yüzlekleri olan Kırcasalih Formasyonu ile temsil edilmektedir (Siyako, 2006b). Pleistosen çökelleri Marmara Denizi çevresinde tanımlanan denizel taraçaların oluşturduğu Marmara Formasyonu adı altında incelenmiştir. 2.1. Yenimuhacir Grubu Yenimuhacir adı ilk defa formasyon aşamasında kullanmıştır. Daha sonra Ünal (1967), birimi grup aşamasına çıkartarak, içerisinde dört ayrı formasyon ayırtlamıştır. Bölgede yapılan ilk çalışmalarda linyitli kumtaşları adıyla geçen birim, Yenimuhacir Grubunu oluşturan sistemin delta önü ve delta düzlüğü ortamlarını temsil etmektedir (Siyako, 2006b).Yenimuhacir Grubu alttan üste sırasıyla Mezardere, Osmancık ve Danişmen formasyonlarından oluşmaktadır (Şekil 1 ve 3). Mezardere Formasyonu nun kalınlığı tip kesitinde 1540 metre olup (Kasar vd., 1983), palinolojik çalışmalara göre yaşının Geç Eosen-Erken Oligosen olduğu ve havza doğusunda Geç Oligosen e kadar çıkabileceği belirtilmiştir (Ediger ve Alişan, 1989; Batı vd., 1993; Batı vd., 2002). Birim, altındaki Ceylan ve Keşan formasyonları ile dereceli geçişlidir. Altta Ceylan Formasyonu nun olmadığı paleo-yükselimlerde Soğucak Formasyonu ile geçişlidir. Grubu oluşturan birimlerden Mezardere ve Osmancık formasyonlarının bulunmadığı kesimlerde ise birim, daha yaşlı litolojiler üzerinde uyumsuzdur (Şekil 3). Birim üstten aşındırılmıştır, daha genç birimler tarafından uyumsuz olarak örtülür. Yenimuhacir Grubunu oluşturan formasyonlar, klasik bir delta sisteminde yanal ve düşey yönde birbirleriyle girik olan ve ayrı birimler olarak haritalanması gereken, sırasıyla delta ilerisi, delta önü ve delta düzlüğünde çökelen birimlerdir. Yenimuhacir Grubu üste doğru kabalaşan kırıntılı kayalardan, şeyl, silttaşı, kumtaşı ve çakıltaşı litolojilerinden oluşur. Bu kırıntılılar aralarında tüf, kireçtaşı ve linyit katmanları içerir. Tüfitler kılavuz seviyeler olarak ayrılabilmekte ve çok uzun mesafelerde takip edilebilmektedirler. Birim içerisinde kumtaşı seviyeleri de sıkça gözlenir, bunların yoğun olduğu kesimler, Teslimköy Üyesi (Şekil 2 ve 3) adı altında ayrı olarak haritalanmaktadır (Kasar vd., 1983). Yenimuhacir Grubu nun toplam kalınlığı 3500 metreye ulaşmaktadır. Birim içerdiği palinomorf topluluğuna göre Geç Eosen-Erken Miyosen yaşındadır (Alişan, 1985; Gerhard ve Alişan, 1987; Ediger ve Alişan, 1989; Batı vd., 1993; Batı vd., 2002). 2.2. Danişmen Formasyonu altında ve üzerinde yer alan birimlerin stratigrafisi 2.2.1. Osmancık Formasyonu Osmancık Formasyonu altındaki Mezardere ve üstündeki Danişmen formasyonları ile çoğunlukla geçişlidir. Osmancık ve üzerindeki Danişmen formasyonları birçok bölgede Ergene ve Kırcasalih formasyonları tarafından uyumsuzlukla örtülür. Osmancık Formasyonu, tane boyu üste doğru giderek irileşen, ilerleyen delta önü fasiyesinde çökelmiş regresif bir istiftir. Esas olarak kumtaşı, şeyl ve az miktarda çakıltaşı, kireçtaşı ve tüf seviyelerinden oluşmaktadır. Osmancık Formasyonu tip kesitinde 810 metre kalınlık ölçülmüştür. Trakya Havzası nda açılan kuyularda da benzer kalınlıkta kesilmektedir (Temel ve Çiftçi, 2002). Osmancık Formasyonu nda yürütülen palinolojik çalışmalarda da karasal ve denizel kökenli palinomorflara dayanarak birimin yaşının Erken-Geç Oligosen arasında değiştiği belirlenmiştir (Ediger ve Alişan, 1989; Batı vd., 1993; Batı vd., 2002; Siyako, 2006b).

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 2.2.2. Danişmen Formasyonu İlk defa Ünal (1967) tarafından formasyon aşamasında Danişmen şeyli tanımı yapılmıştır. Kasar vd. (1983), litolojinin homojen olmaması nedeniyle bunu, Danişmen Formasyonu olarak değiştirmişlerdir. Birimin tabanında Taşlısekban ile Pınarhisar ve birimin içerisinde yanal yönde geçişli olarak Armutburnu üyeleri ayrılmıştır. Danişmen Formasyonu alttaki Osmancık Formasyonu ile dereceli geçişlidir. Danişmen Formasyonu bazı alanlarda üstten önemli oranda aşındırılmış olup, genç birimler tarafından uyumsuz olarak örtülmektedir. Birim Istranca eteklerinde, Osmancık ve Mezardere formasyonlarının olmadığı alanlarda daha yaşlı birimler üzerinde uyumsuzdur. Danişmen Formasyonu regresif delta sisteminin en üst birimidir, sistemdeki delta düzlüğü fasiyeslerini temsil etmektedir. Göl, bataklık, taşkın ovası ve akarsu çökellerinden oluşur. Birim şeyl, kiltaşları, kumtaşı, çakıltaşı ve kömür katmanlarından (Şekil 4) oluşur. Kuzey Trakya daki yüzleklerinde balık fosilleri, Güney Trakya da ise silisifiye ağaç fosilleri yaygındır. Seyrek olarak tüf-tüfit ve kireçtaşı seviyeleri de görülür. Danişmen Formasyonu nun yeraltında tespit edilen kalınlığı 1000 metreye kadar çıkmaktadır. Ancak, birim üstten aşındırılmış olduğu için ilk kalınlığı daha fazla olmalıdır (Siyako, 2005; 2006b). Havza kenarlarına doğru kalınlık azalır. Birime; Kasar ve Eren (1986); Batı vd. (2002) Geç Oligosen, Saraç (1987) Erken Oligosen yaşlarını vermişlerdir. Diğer araştırmacıların verdiği yaş ise Geç Oligosen-Erken Miyosen aralığındadır (Alişan, 1985; Gerhard ve Alişan, 1987; Batı vd., 1993). Danişmen Formasyonu içinde bilhassa linyit damarlarında zengin omurgalı faunaları bulunur. Yapılan omurgalı fosil tanımlamalarına göre Oligosen in orta kesimlerine karşılık gelen yaşlar verilmiştir (Umut vd., 1983; Umut vd., 1984). Danişmen Formasyonu nun alt kesimlerinde görülen linyitli seviyelerin tabanı; yapılan sondajlı arama çalışmalarında, Danişmen ile Osmancık formasyonlarının arasındaki dokanak olarak tarif edilmektedir. (Siyako, 2005; 2006b). Sadece küçük bir alanda yapılan ve TPAO Arama Dairesi arşivinde bulunan yayımlanmamış jeoloji haritalarında, linyitli kumtaşlarının mostrasında, Osmancık ve Danişmen formasyonları ayrımı kısmen yapılmıştır (Bürkan, 1992). Danişmen Formasyonu içerisinde Taşlısekban, Pınarhisar ve Aramutburnu üyeleri ayrılmıştır. Danişmen Formasyonu nun mostra verdiği alanlarda bu formasyon içindeki linyit katmanları açık ve kapalı ocak olarak işletilmektedir. Taşlısekban Üyesi: Birim ilk defa Kasar (1987) tarafından adlanmıştır. Üye, daha yaşlı birimler üzerinde uyumsuzdur. Üstte Pınarhisar Üyesi ne dereceli olarak geçer. Taşlısekban Üyesi çakıltaşı, kumtaşı ve marndan oluşmuştur. Yer yer kiltaşı ve lamellibranş yığışımları görülür. Çatalca daki yüzlekleri temelden ve Soğucak Formasyonu ndan malzeme almış çok kaba malzemeli yamaç molozu fasiyesi ile başlamaktadır (Çağlayan ve Yurtsever, 1998). Taşlısekban Üyesi, Pınarhisar Üyesi kireçtaşlarının taban çakıltaşını oluşturur. Taşlısekban Üyesi nin kalınlığı en çok 30 metreye çıkmaktadır. Birimin yaşı, stratigrafik konumuna göre Oligosen olmalıdır. Pınarhisar Üyesi: Altta Taşlısekban Üyesi ile üstte ise Danişmen Formasyonu nun kiltaşı ve şeyl düzeyleri ile dereceli geçişlidir. Pınarhisar Üyesi, sığ denizel, lagüner, kumtaşı ve çakıltaşı katkılı, oolitli, bol lamellibranş, gastropod ve ostrakodlu, üst seviyelerinde manganlı seviyeler bulunduran ve yer yer killi olan kireçtaşı ile temsil olunur (Siyako ve Kasar 1985). Birimin tip kesitinde kalınlığı 70-80 metre ölçülmüştür. Ortalama kalınlığı 5-20 metre arasında değişir. Birimin yaşı Erken Oligosen (Gökçen, 1971; Kasar ve Eren, 1986), Oligosen (Umut vd. 1983, 1984) olarak belirtmiştir. Armutburnu Üyesi: Armutburnu Üyesi tip kesitinde, hem alttaki Osmancık Formasyonu hem de Danişmen Formasyonu ile yanal ve düşey geçişlidir (Şekil 3). Birim üzerine gelen daha genç litolojiler tarafından açısal uyumsuzlukla örtülür. Delta düzlüğü çökelmiş kırmızı renkli, kalın tabakalı-masif, genellikle akarsu kanal dolgusu çakıltaşı ve kumtaşı ile temsil edilir. Ender olarak taşkın ovası çamurtaşı ve seyrek olarak kömür seviyelerinden oluşur. Kalınlığı ortalama 100 metre dolayındadır (Temel ve Çiftçi, 2002). Armutburnu Üyesi, Gelibolu da Geç Oligosen (Temel ve Çiftçi, 2002), Batı Trakya da Oligosen olarak (Umut vd. 1984) yaşlandırılmıştır. N.V.Turkse Shell (1969) tarafından verilen Miyosen yaşı da dikkate alındığında birim için Oligo-Miyosen yaşı kabul edilmiştir (Siyako, 2006b). 85

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler Şekil 4 a ve b- Danişmen Formasyonu içindeki linyit katmanları birim içindeki marn ile birlikte bulunur ve yer yer kumtaşı katmanları tarafından örtülür. 86

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 2.2.3. Ergene Formasyonu Ganosdağ-Korudağ- Hisarlıdağ yükseliminin kuzeyinde kalan Miyosen çökel birimleri Ergene Formasyonu kapsamına alınmıştır. Formasyonun içerisinde Çelebi ve Sinanlı üyeleri ayrılmıştır. Kasar vd. (1983), Turgut vd. (1983) ve Perinçek (1991) çalışmalarında Ergene Formasyonu nu Kırcasalih Formasyonu ile birlikte, Ergene Grubu adı altında incelemişlerdir. Birim, daha yaşlı birimlerle ve üzerine gelen Kırcasalih Formasyonu ile uyumsuzdur. Ergene Formasyonu, akarsu ve göl ortamı ürünü, çapraz tabakalı çakıltaşı ve kumtaşı ile, bol bitki ve omurgalı fosili içeren kumtaşı, miltaşı ve kiltaşı litolojilerinden oluşur (Duman vd., 2004; Siyako, 2006b). Ergene Formasyonu nun kalınlığını havza kenarlarında 0-60 metre, havza ortalarında ise 800-1200 metre dolayında değişir (Siyako, 2006b; Perinçek, 2010a, b, c). Perinçek (1987) Ergene Grubu için (Ergene Formasyonu ve Kırcasalih Formasyonu birlikte) Geç Miyosen-Pliyosen yaş aralığını uygun görmüştür. Ergene Formasyonu nun yaşını Umut vd. (1983), Çağlayan ve Yurtsever (1998) ve Duman vd. (2004) Orta-Geç Miyosen, Umut (1988b) ve İmik (1988) Geç Miyosen olarak verirler. Birim Trakya nın ortasında, yaygın bir alanda mostra verir. Çelebi Üyesi: Çelebi Üyesi, altındaki Danişmen Formasyonu nun Armutburnu Üyesi ile açılı uyumsuzdur (Umut vd., 1984). Çelebi Üyesi nin klastikleri tabanında yer aldığı Ergene Formasyonu ile yanal ve düşey yönde geçişlidir (İmik, 1988). Birim, Uzunköprü güneyinde beyaz, gri, yeşilimsi renkli gölsel kireçtaşından oluşur. Yatay, ince-orta tabakalı kireçtaşı katmanları seyrek kil ve kumtaşı katkılıdır (Umut vd., 1984; Umut, 1988a; İmik, 1988). Birimin kalınlığı 40 metre dolayındadır. Çelebi Üyesi nin yaşı da yanal ve düşey yönde geçişli olduğu Ergene Formasyonu gibi Orta-Geç Miyosen olarak kabul edilmiştir (Siyako, 2006b). Sinanlı Üyesi: Birim, Ergene Formasyonu üzerine uyumlu olarak gelir ve bu formasyonla yanal geçişlidir. Üzerindeki Kırcasalih Formasyonu tarafından uyumsuzlukla örtülür (Umut vd., 1983). Sinanlı Üyesi akarsu ve göl ortamında çökelmiştir. Altta yumrulu kireçtaşı seviyeler ile başlar, üstte masif görünümlü, yer yer killi, kumtaşı ve kiltaşı katkılı kireçtaşı düzeylerinden oluşur (Umut vd., 1983; Çağlayan ve Yurtsever, 1998). Sinanlı Üyesi nin kalınlığı 10-40 metre arasında değişmektedir. Sinanlı Üyesi yanal yönde geçişli olduğu Ergene Formasyonu gibi Orta-Geç Miyosen yaşındadır. 2.2.4. Karatepe Bazaltı Formasyon mertebesinde ilk defa Umut vd.(1983) tarafından adlanmıştır. Ergene Formasyonu nun tabanına yakın kesimlerde ve Ergene Formasyonu klastikleri arasında yer alır (Siyako, 2006b). Karatepe Bazaltı siyah olivinli alkali bazaltlardan oluşmaktadır. Bazaltlar genellikle lâv akıntısı şeklinde gözlenir ve sütün yapıları gösterir. Siyako (2006b) birim için Geç Miyosen yaşını vermiştir. Karatepe Bazaltı volkanik aktivitesinin Trakya Fay Sistemi nin aktivitesi ile ilgili olduğu belirtilmiştir (Perinçek, 2010b, c). 2.2.5. Kırcasalih (Trakya) Formasyonu Kırcasalih Formasyonu nu adını ilk defa Ünal (1967) kullanmıştır. Umut vd. (1984), Umut (1988a, b), İmik (1988) ve Çağlayan ve Yurtsever (1998) birim için Trakya Formasyonu ismini kullanmışlardır. Kırcasalih Formasyonu Trakya daki hemen hemen daha yaşlı tüm birimler üzerine uyumsuz olarak gelmektedir (İmik, 1988; Siyako, 2006b). Kırcasalih Formasyonu üzerinde Kuvaterner çökelleri bulunur. Kırcasalih Formasyonu tutturulmamış çakıl, kaba taneli çakıltaşı ile kumtaşı ve seyrek kiltaşından oluşur. Çakıllar genellikle kuvars, kuvarsit, nadiren şist, metagranit ve volkanit türü kayalardan oluşur. Birim akarsu ortamında çökelmiştir. Birimin kalınlığının, sismik kesitler ve kuyu verilerine göre 500 metreye kadar ulaşabileceği belirtilmiştir (Siyako, 2006b). Kırcasalih Formasyonu nun yaşı stratigrafik konumuna göre en Geç Miyosen- Pliyosen dir (Çağlayan ve Yurtsever, 1998). Birimin stratigrafik konumu dikkate alındığında Pliyosen yaşı daha uygundur. 3. Yapısal Jeoloji Perinçek (1987, 1991) tarafından Trakya Fay Sistemi olarak tanımlanan yapısal hatların Ergene Formasyonu çökelmesi öncesinde oluştuğu ve sağ yanal atımlı olduğu bilinmektedir. Perinçek (1991) sismik veriler değerlendirilerek yaptığı çalışmasında, Trakya Havzası nda Kuzey Anadolu Fayı nın Geç Miyosen öncesinde aktif olduğu belirtilmiştir. Söz konusu fay zonu güneydoğudan kuzeybatıya uzanan Kırklareli, Babaeski ve Lüleburgaz Fay Zonu olarak adlandırılmıştır (Şekil 5). Bu fay sistemi Geç 87

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler Şekil 5- Trakya Havzası jeoloji Haritası ve Trakya Fay zonları (jeoloji haritası; Kasar vd., 1983, fay hatları; Perinçek, 1991, 2006 yayınlarından alınmıştır). Trakya Fay Sistemi; Geç Miyosen Pliyosen istifi (haritada sarı) altında gömülüdür. 88 Miyosen başlangıcında Danişmen Formasyonu nun çökelimini takiben, Ergene Formasyonu çökelmeden önce aktif olmuşlar yanal atımlı bu fay sistemiyle ilgili olarak en-eşelon yapılar gelişmiştir. Bu yapıların eksenleri ve çoğu yerde fay zonları boyunca önemli miktarda aşınma gerçekleşmiştir. Bu aşınmaya bağlı olarak, havzanın bazı kesimlerinde, Danişmen Formasyonu kısmen veya tamamıyla aşındırılmıştır (Perinçek, 2010a, b, c; Perinçek vd., 2011). Aşınma sonrası çökelen Ergene Formasyonu nun, bazı alanlarda (Hamitabat Sahası), doğrudan Osmancık Formasyonu üzerine oturduğu görülür. Faylanmaya bağlı olarak gelişen yükselim alanlarında Danişmen Formasyonu nun aşınmış olması dışında, bu alanlar yapısal yüksekliklerini korudukları için, bu yükselimler üzerinde Ergene Formasyonu daha ince olarak çökelmişlerdir. Çukur alanlardaki senklinallerde ise, Ergene Formasyonu kalındır. Ergene Formasyonu çökeldikten sonra da söz konusu fayların aktivitesi devam etmiş (Perinçek 1991 ve 2006; Perinçek ve Karslıoğlu, 2007) ve havzanın doğusundaki bazı alanlarda Ergene Formasyonu nun tabanındaki diskordans düzlemi fay aktivitesinin yarattığı sıkışmaya bağlı olarak kıvrımlanmıştır (Perinçek, 1987; 1991). 4. Üretilen yapı ve kalınlık haritalarının amacı, yorumu ve projeye katkısı Trakya Havzası nda Danişmen Formasyonu içinde yer alan linyit potansiyelinin anlaşılmasına yönelik olarak proje kapsamında kalınlık ve yapı haritaları yapılmıştır. Bunlar: Osmancık Formasyonu üst yapı haritası (Şekil 6), Danişmen Formasyonu üzerindeki diskordans düzleminin (paleo-topografya) yükseklik haritası (Şekil 7), Danişmen Formasyonu kalınlık haritası (Şekil 8), Danişmen Formasyonu içinde bulunan linyit seviyelerinin toplam kalınlık haritası ve Ergene Formasyonu kalınlık haritasıdır. Bu haritaların her biri, aşağıda, hedeflenen linyit potansiyeli ile ilgili olarak ele alınmıştır. 4.1. Osmancık Formasyonu Üst Yapı Haritası Osmancık Formasyonu üst yapı haritası birimin üst sınırının yüzeye yakınlığını göstermesi açısından önemlidir. Bu birimin hemen üstünde Danişmen Formasyonu yer alır, dolayısıyla Danişmen Formasyonu nun alt sınırının ne kadar derinde olduğu bu harita ile bilinecektir. TPAO dan alınan kuyu verileri kullanılarak Osmancık Formasyonu Yapı Haritası hazırlanmıştır (Perinçek, 2010b, c) (Şekil 6). Harita da kırmızı, turuncu ve sarı renkler; yüksek alanları, yeşil ve mavi renkler; daha düşük kotları, mor ve pembe

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 Şekil 6- Osmancık Formasyonu üst yapı haritası (Perinçek, 2010 b, c). 89

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler Şekil 7 Danişmen Formasyonu üstü diskordans düzlemi paleotopografya haritası (Perinçek, 2010 b, c). 90

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 Şekil 8 Danişmen Formasyonu kalınlık haritası (Perinçek, 2010 b, c). 91

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler renkler; yapısal çukurlukları göstermektedir (Şekil 6). Osmancık Formasyonu üst yapı haritasında en dikkati çeken özellik Edirne den GD yönünde uzanan Akbaş, Haznedar, Mesutlu, Bayırtarla yönünde doğrultusu olan yükselimdir (Şekil 6). Bu yükselim GD yönünde kısmen kaybolduktan sonra Vakıflar Kuyusu civarında tekrar ortaya çıkmakta ve belirsiz olarak GD yönünde devam etmektedir. Trakya Havzasında KAF ın devamı olarak haritalanan fay zonlarından ortada olan Lüleburgaz Fay Zonu nun doğrultusu BKB-DGD dur (Şekil 5, 9, 10 ve 11) Osmancık Formasyonu yapı haritasında (Şekil 6) sözü edilen yapısal yüksekliğin uzun ekseninin doğrultusunun söz konusu fay zonu doğrultusu ile örtüştüğü görülür (Perinçek, 2010a, b, c). Sonuç olarak yapısal yükselim doğrudan doğruya bölgeyi kat eden fay sistemiyle ilgilidir. Bölgesel ölçekte yapılan bu harita, fay sistemi ile yapısal yükselim arasındaki ilişkiyi net olarak göstermektedir. Linyit aramalarında Osmancık Formasyonu yapısal yüksekliklerine gidilmesi tavsiye edilmektedir. Osmancık Formasyonu, Danişmen Formasyonu nun hemen altında bulunur ve bu iki birim uyumludur. Bu nedenle Osmancık Üst Yapı haritasında yüksek alanlarda Danişmen Formasyonu içerisindeki linyit katmanlarına sığ derinliklerde ulaşılması beklenmektedir. Söz konusu yapısal yükselimlere 0 ile 700 metre arasında ulaşılması olanaklı iken yapısal çukurluklara ulaşmak için 2000-2700 metre bir istif kesilmesi söz konusudur. Şekil 6 da sarı, turuncu, kahverengi ve kırmızı ile gösterilen alanlarda linyit arama planı yapılabilir. Bu alanlar dışında (yeşil, mavi, eflatun ve mor) ekonomik derinliklerde linyit katmanlarına ulaşma imkânları sınırlıdır. 4.2. Danişmen Formasyonu üstünde yer alan diskordans düzleminin (Paleotopoğrafya) haritası Danişmen Formasyonu üzerinde bulunan diskordans düzlemi de haritalanmıştır. Bu harita Paleotopografya haritası olarak değerlendirilmelidir. Paleotopografya haritasında diskordans düzleminin yüksek olduğu alanları göstermesi nedeniyle, bu harita da linyit aramalarında katkı veren önemli bir araç olacaktır. Osmancık Formasyonu ile Danişmen Formasyonu dereceli geçişli ve konkordandır. Danişmen Formasyonu nun üst sınırı ise uyumsuzdur ve bazı alanlarda önemli oranda aşınmıştır. Bu nedenle Osmancık (Şekil 6) ve Danişmen (Şekil 7) formasyonları üst yapı haritaları birbirlerine benzememektedir (Perinçek, 2010a, b, c). Bunun nedeni, Danişmen Formasyonu nun çökelmesinden sonra havzanın bazı alanlarının alanı etkileyen faylanma ile ilgili olarak yükselmesi ve bu yükselim alanlarında Danişmen Formasyonu nun aşınmasıdır. Danişmen Formasyonu ndaki aşınma miktarı artıkça iki yapı haritası arasındaki farlılık daha belirgin hale gelmektedir. Aşınmanın sınırlı olduğu alanlarda, örneğin; Edirne güneydoğusunda, Osmancık Formasyonu üstü yapı haritasındaki antiklinal ekseni doğrultusu Danişmen Formasyonu üstü yapı haritasındaki antiklinal ekseni doğrultusuyla benzerlik göstermektedir. Bu benzerlik her iki haritanın senklinal (çukur) alanlarında da şekil olarak değil doğrultu olarak benzerlidir. TPAO tarafından açılan ve aşınmanın aşırı olduğu Havsa-1 ve Minnetler-1 kuyularının (Şekil 7) bulunduğu alanda ise iki harita arasında belirgin fark dikkati çekmektedir. 92 Şekil 9- Sismik kesitte Lüleburgaz Fay Zonu (LFZ) görülmektedir (Lokasyon için şekil 5 e bakınız). Fayın sağ tarafı (T) okuyucuya doğru, sol taraf ise (A) okuyucudan uzaklaşacak şekilde hareket etmektedir (Perinçek, 1991; 2006 yayınlarından değiştirilerek alınmıştır).

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 Şekil 10- Sismik kesitte Lüleburgaz Fay Zonu (LFZ) görülmektedir (Lokasyon için şekil 5 e bakınız). (Perinçek, 1991; 2006 yayınlarından değiştirilerek alınmıştır). 4.3. Danişmen Formasyonu Kalınlık Haritası Danişmen Formasyonu nun havzadaki kalınlık dağılımı linyit aramaları açısından önemlidir. Bu öngörüden hareketle TPAO kuyu verileri kullanılarak hemen hemen havzanın tümü için Danişmen Formasyonu kalınlık haritası yapılmıştır (Perinçek, 2010a, b, c) (Şekil 8). Bu harita Trakya Fay Sistemi sonrası aşınmanın önemini göstermektedir. Fay zonu boyunca ve fayın oluşturduğu yükselim Şekil 11- Lüleburgaz Fay Zonu (LFZ) batı kesiminde Havsa yakınında pozitif çiçek yapısı görülmektedir (Lokasyon için şekil 5 e bakınız). (Perinçek, 1991; 2006 yayınlarından alınmıştır). alanlarında yer yer Danişmen Formasyonu nun kalınlığının 0 metreye yaklaştığı ve bazı alanlarda da 0-300 metre arasında değiştiği görülür. Danişmen Formasyonu nun kalınlığı 1600 metreye kadar ulaşmaktadır. Şekil 8 de mor, eflatun ve mavi alanlar formasyonun çok ince veya ince olduğu alanlardır. Yeşil ve sarı alanlar orta dereceli kalınlıkları temsil eder. Kırmızı ve kahverengi kesimler ise birimin en kalın olduğu yerlerdir. Bu haritada Edirne den GD yönünde uzanan birimin ince olduğu alan çok belirgindir. Söz konusu alanın uzun ekseninin doğrultusu, Lüleburgaz Fay Zonu nun doğrultusu ile örtüşmektedir. Ayrıca haritanın ortalarında havzanın kuzey kenarında Pınarhisar güneyinde (Şekil 8) 93

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler 94 Danişmen Formasyonu nun ince olduğu diğer bir alan ise Kırklareli Fay Zonu ile örtüşmektedir. Danişmen Formasyonu nun söz konusu alanlarda incelmesinin nedeni fay zonu boyunca oluşan yükselim ve bunu takiben meydana gelen aşınmadır. Bu aşınmayla Danişmen Formasyonu kısmen veya tamamen ortadan kaldırılmıştır. Danişmen Formasyonu ile birlikte içindeki linyit katmanları da aşındırıldığı için bu tip aşınma alanlarında linyit araması yapılmamalıdır. Kocagöl 1, İncibayır 1, Kumrular sahaları ve Hamitabat sahasının bazı kesimlerinde (Şekil 8) söz konusu aşınma nedeniyle Danişmen Formasyonu nun kalınlığı 0-100 metre arasına kadar inmiştir. Şekil 8 de havzanın güneyinde ve kuzeyindeki birimin çok kalın olduğu alanların ortasındaki ince alan belirgindir. Kuzeydeki kalın alan Kırklareli Fay Zonu ile Lüleburgaz Fay Zonu arasında kalır. Ayrıca Lüleburgaz Fay Zonu nun güneyinde de Danişmen Formasyonu kalındır. Güneydeki kalınlığı ise fay zonu dışında başka faktörlerin kontrol ettiği düşünülmektedir. Burası Trakya Havzası nın en derin olduğu yerdir. Danişmen Formasyonu kalınlık haritası linyit arama politikası için aşağıda sıralanan önemli sonuçları sağlamış, linyit arama politikasına yön vermiştir; 1. Trakya Fay Sisteminin yarattığı yükselim alanlarında Danişmen Formasyonu fay sisteminin oluşumunu takiben yükselmiş ve aşındırılmıştır. Şekil 8 de harita ortasında görülen KB-GD doğrultulu incelme alanı (yeşil, mavi, koyu mavi alan) söz konusu aşınma ile ilgilidir. Haritanın kuzeydoğu kenarı boyunca görülen Danişmen Formasyonu nun ince olduğu alan Trakya Havzası nın kuzeydoğu kenarını temsil eder. Günümüzde Trakya Havzası nın kuzeydoğusunda Istranca Dağları nın oluşturduğu yükselim Eosen-Oligosen döneminde kara halindedir. Bu karanın hemen güneybatısında sığ bir şelf ve bu şelf ile havzanın derin kısmını ayıran Osmancık Fayı yer almaktadır. Havzada Eosen-Oligosen çökelleri birikirken aktivitesini sürdüren Osmancık Fayı Orta Miyosen sonrasında, KAF ın havzada etkinleşmeye başlamasıyla aktivite kazanmıştır. Tekrar aktivite kazanan Osmancık Fayı önemli oranda Kırklareli Fay Zonu ile çakışmaktadır. Trakya Havzası nın kuzeydoğusunda Danişmen Formasyonu nun olmamasının veya ince olmasının nedeni (Şekil 8) bu birim çökelirken bu alanın havza kenarı olması veya kıyı konumunda bulunmasıdır. Şekil 8 de haritanın güney kesiminde Danişmen Formasyonu nun incelme nedeni ise yapısaldır. Marmara kıyısı boyunca Silivri- Tekirdağ arasında kalan bu kısım, Trakya Havzası nın derin kesimine kısmen rastladığı halde Danişmen Formasyonu güney yönünde incelmektedir. Bunun nedeni KAF ın Geç Miyosen-Pliyosen zamanında, bu alanda yarattığı yapısal yükselimdir. KAF la ilgili yükselim sonrası Tekirdağ-Silivri arasındaki alan yükselmiş ve bu alanda Danişmen Formasyonu tümüyle, Osmancık Formasyonu kısmen aşınmıştır. Söz konusu alanda bulunan sismik kesitler yükselmeyi ve buna bağlı aşınmayı net olarak göstermektedir 2. Trakya Fay Sisteminin sonucu olarak oluşan yükselimlerde Danişmen Formasyonu nun üst ve orta kısımları ve bazen de tümü aşınmıştır. KAF Orta Miyosen de Trakya Havzası nda etkinliğini sürdürürken fay zonuna açılı gelen en-eşelon yapılar gelişmiştir. Buna en iyi örnek, Hamitabat gaz sahasıdır (Şekil 8). Bu sahada bazı kuyularda Danişmen Formasyonu tümüyle aşındırılmıştır, dolayısıyla linyit katmanları da bu alanda hiç görülmez. Bu aşınmanın sorumlusu KAF ile ilgili olarak oluşan yapılardır. Formasyon içindeki linyit seviyeleri istifin genellikle ortalarında ve bunun hemen üzerinde gözlenmektedir. Bu nedenle aşınmanın miktarının çok dikkatli irdelenmesi gerekmektedir. Özellikle Trakya Havzası nın ortasında ve güney kenarında aşınma miktarı çok fazladır. Söz konusu alanlarda Danişmen Formasyonu 0 ile 400 m arasında ise buralarda linyit seviyelerinin tümüyle aşındırılarak yok edildiği yorumu yapılabilir. Trakya Havzası nın KD kenarı boyunca birim incedir, incelme aşınmayla ilgili değildir. Bu alanda Danişmen Formasyonu ince olsa bile eğer fasiyes uygunsa, ekonomik linyit katmanları bulunması mümkündür. 3. Şekil 8 de sarı, turuncu, kırmızı, kahverengi ve vişne renkli alanlarda Danişmen Formasyonu 700 ile 1700 metre arasında kalınlıklara sahiptir. Danişmen Formasyonu üzerindeki Ergene Formasyonu nun kalınlığı ve buna ilave olarak Danişmen Formasyonu nun üst kısmındaki linyitsiz kesimin kalınlığı birbirine eklenince linyit katmanlarına ekonomik derinliklerde ulaşılması güçleşmektedir. Bu nedenle Danişmen Formasyonu nun kalınlık dağılımı dikkatle irdelenmelidir. Havzanın ortasında ve güney kenarında birimin 400 metreden ince, 1000 metreden kalın olduğu yerlerden uzak durulmalıdır. İleriki yıllarda yapılacak linyit aramalarında bu bulgu ilgili kuruluşlarca dikkate alınmalıdır. 4. Danişmen Formasyonu kalınlık haritasında şekil 8 de Akbaş 1, Mesutlu 1, İncilibayır 1 hattı boyunca Danişmen Formasyonu nun ince olmasının nedeni bu alandan geçen Lüleburgaz Fay Zonu dur (Şekil 5). Aynı hat ve dolayında Osmancık Formasyonu

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 üst yapı haritasında da (Şekil 6) yükselim olarak izlenmektedir. Aynı fay zonunun devamı haritanın (Şekil 8) doğu yarısında ortada bulunan Kayabeyli-1 ve Vakıflar kuyuları dolayından geçer ve fay sisteminin oluşturduğu yükselmeye bağlı aşınmanın etkisi belirgindir. Vakıflar dolayında Danişmen Formasyonu incedir ve bu alanda aşınma nedeniyle linyit katmanları tamamen ortadan kaldırılmıştır. Söz konusu alanda KB-GD doğrultulu çizgisellik de Lüleburgaz Fay Zonu etkisinde gelişmiş olup fay zonunun doğrultusuna yakın bir doğrultu gösterir. Bu fay zonu boyunca 3 adet sismik kesit (Şekil 9, 10 ve 11) verileri ile söz konusu aşınmanın ne kadar önemli olduğu gösterilmektedir. Bu kesit verileri dikkate alınarak, Mesutlu-1 kuyusu (Şekil 8) dolayında linyit arama ruhsatları alınması uygundur. Kızılcıkdere 1, Bayramdere 1, Kocadere 1, Ceylan 4, Emirali 1 kuyuları dolaylarında (Şekil 8) Danişmen Formasyonu incedir. Orta Miyosen sonu- Geç Miyosen başında KAF ın en kuzey kolu olan Kırklareli Fay Zonu (Şekil 5) yukarıda sözü edilen kuyular dolayından geçmektedir. Bu faya bağlı yükselme ve aşınma için net olarak görülen ikinci örnektir. Şekil 9 da verilen sismik kesitte ortada Lüleburgaz Fay Zonu (LFZ) görülmektedir (Perinçek, 1991). Sarı ile gösterilen reflektörün, Danişmen Formasyonu nun tabanına yakın bir düzeyi temsil ettiği, aynı kesitte turuncu ile gösterilen iki ayrı seviyenin de linyit katmanları olduğu varsayılmıştır. Yaklaşık linyit derinlik varsayım nedeni, bölgede gözlenen aşınma problemini açıklamak içindir. Daha yukarıda kırmızı ile gösterilen reflektör ise Ergene Formasyonu tabanındaki açısal uyumsuzluktur. Fay oluşumuyla eş zamanlı olarak solda görülen antiklinal oluşmuş, yapılaşmayı takiben yükselme sonrası antiklinal ekseni boyunca aşınma gerçekleşmiştir. Fay sonrası oluşan diskordans düzlemi kıvrımlanmamıştır. Bu durum fayın bu alanda Ergene Formasyonu çökelimi sonrası hareket etmediğini gösterir. Antiklinalin oluşumunu takiben yaşanan erozyon sismik kesitte çok belirgindir. B ile işaretli varsayılan kuyuda Ergene Formasyonu kesildikten sonra diskordansın altında çok ince olan Danişmen Formasyonu nun kesileceği sismik kesitte açık olarak görülmektedir. B noktasında Danişmen Formasyonu nun üst kısmının tümü aşındırılırken birim içindeki 2 adet turuncu çizgi ile varsayımla işaretlenen linyit katmanları da aşındırılmıştır. Özetle; varsayılan B kuyusunda linyit kesilmeyecektir. B kuyusunun solunda, varsayılan A kuyusunda ise linyit kesilme olasılığı fazladır. Varsayılan C kuyusunda da, Danişmen Formasyonu önemli oranda aşındırıldığı için linyit tabakaları kesilmeyeceği yorumu yapılabilir. Şekil 10 da görülen çiçek yapısı, fay zonu boyunca sıkışma büklümünde gelişmiştir. Fayın ilk oluşumunu takiben Orta-Geç Miyosen Ergene Formasyonu çökelmiş, bu birimin tabanındaki diskordans kıvrılmış, ardından Pliyosen Kırcasalih Formasyonu çökelmiş, takip eden evrede Pliyosen istifinin tabanını oluşturan diskordans düzlemi fay sisteminin hareketine devam etmesi nedeniyle kıvrımlanmıştır. Trakya havzasının doğusunda Ergene ve Kırcasalih formasyonları çökelirken Trakya Fay Sistemi boyunca hareketlilik devam etmektedir. Şekil 10 da verilen sismik kesitte sarı ile işaretlenmiş seviyenin Danişmen Formasyonu nun tabanına yakın reflektörü temsil ettiği varsayılmıştır. Kesitin sağındaki 2 adet turuncu renkle işaretli reflektör ise öngörülen linyit düzeylerini temsil etmektedir. Sismik kesitte Orta Geç Miyosen Ergene Formasyonu tabanındaki açısal uyumsuzluk kırmızı renk ile işaretlenmiştir. Şekil 9 da söz konusu uyumsuzluk düzlemi kıvrımlanmamış olmasına karşın, şekil 10 daki sismik kesitte kırmızı ile gösterilen diskordans düzleminin kıvrımlanmış olduğu görülür. Diskordans düzleminin kıvrımlanması havzanın batısında pek görülmez, fakat havzanın doğu kesiminde, Vakıflar kuyuları ve Silivri yakınlarında görülür ve Ergene Formasyonu nun çökelmesini takiben fayın tekrar aktivite geçirdiğini böylelikle de diskordans düzlemini kıvırdığı gözlenmiştir (Perinçek 1991 ve 2006). Şekil 10 un ortasında görülen pozitif çiçek yapısı havzadaki doğrultu yanal atımlı fay sisteminin sıkışma büklümü ile ilgilidir. Sismik kesiti, linyit imkanları açısında değerlendirdiğimizde D kuyusunda ince bir Ergene Formasyonu nu takiben doğrudan Osmancık Formasyonu na girileceği öngörülmektedir. Bu durumda varsayılan D kuyusunda Danişmen Formasyonu nun tümüyle aşınması olasılığı söz konusudur. Şekil 10 da gösterilen E kuyusunda Ergene Formasyonu ndan sonra diskordansı takiben Danişmen Formasyonu nun alt bölümü kesileceği düşünülmektedir. Dolayısıyla E kuyusunda aşınma nedeniyle linyit seviyelerinin kesilmesi beklenmemektedir. Varsayılan F kuyusunda ise Ergene Formasyonu kesildikten sonra diskordansı takiben linyit katkılı Danişmen Formasyonu na girileceği öngörülmektedir. F kuyusundan güneydoğu yönünde gidildiğinde linyit seviyeleri üzerindeki Danişmen Formasyonu na ait istifin kalınlığı artacaktır. Üstteki Ergene Formasyonu nun kalınlığı dikkate alındığında kesitin sağ kısmında ekonomik derinliklerde linyit katmanlarına ulaşmak güçleşmektedir (Perinçek, 2010a, b, c). 95

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler 96 Şekil 11 de Fay zonu boyunca yükselme, antiklinal oluşumu ve bunu takip eden aşınma belirgindir. Aşınma nedeniyle fay zonuna paralel bir alanda Danişmen Formasyonu nun kalınlığı azalmış, yer yer 100 metre dolayına inmiş hatta nadiren sıfırlanmıştır. Bu aşınmayla birlikte genellikle Danişmen Formasyonu ortalarında yer alan linyit katmanları da ortadan kaldırılmıştır. Şekil 9 da görüldüğü gibi bu kesitte de diskordans düzlemi kıvrımlanmamıştır. Fayın oluşumu sonrası fay zonu boyunca herhangi bir tektonik hareket olmamıştır. Şekil 11 de Lüleburgaz Fay Zonu nun pozitif çiçek yapısı görülmektedir. Pozitif çiçek yapısının olduğu alan (Havsa-Babaeski arasında ve dolayında kalan Aktaş-1, Haznedar-1, Mesutlu-1 kuyularının yer aldığı bölge; şekil 6 ve 10) Lüleburgaz Fay Zonu boyunca görülen yükselme ve aşınma alanıdır. Şekil 9 ve 10 daki sismik kesitler için yapılan yorum bu kesit için de geçerlidir. Pozitif çiçek yapısının bulunduğu alanın merkezinde linyit katmanlarının kesilme olasılığı çok zayıftır. Linyit için bu yapının kanatlarına gidilmesi önerilmektedir. Bu çalışma sonunda önerilen yeni ruhsat alanları söz konusu yapının kanatlarında kalır. 4.4. Danişmen Formasyonu Toplam Linyit Kalınlık Haritası Linyit kalınlık haritası tahmin edileceği gibi ancak bölgesel ölçekte yapılırsa çalışmanın amacına uygun olacaktır, bu nedenle kalınlık haritası Trakya Havzası nın tümü için yapılmıştır. Bu harita linyit birikiminin yoğunlaştığı bataklık ve göl alanlarının yerlerini gösterdiği içinde bir çeşit fasiyes haritası gibi de değerlendirilebilir. Linyit seviyeleri fasiyes değişimi ve aşınma nedeniyle yanal yönde süreksizlik gösterir. Linyit kalınlık haritası yapılırken 2 ayrı veri seti kullanılmıştır. Bunlardan birincisi TPAO kuyuları kullanılarak elde edilen toplam linyit kalınlık haritasıdır. İkincisi ise MTA ve TKİ kuyu verileri kullanılarak elde edilen linyit kalınlık haritasıdır. Bu iki harita projenin ilk aşamasında ayrı ayrı çizilmiştir. Söz konusu haritalar arasında toplam linyit kalınlığı dikkate alındığında uyumsuzluklar söz konusudur. Danişmen Formasyonu içindeki linyit kalınlığını 2 önemli unsur kontrol etmektedir. TPAO verisi kullanılarak hazırlanan (Şekil 12) ve MTA, TKİ verileri kullanılarak revize edilen kalınlık (Şekil 13) haritalarında mavi ile gösterilen alanlarda linyit yoktur. Linyit olmamasının iki nedeni vardır. Birinci neden Danişmen Formasyonu içindeki fasiyes değişimleridir. Danişmen Formasyonu nun çökelimi sırasında bataklık ve göl alanlarında linyit oluşurken çakıltaşı ve kumtaşı gibi litolojilerin biriktiği akarsu çökellerinin olduğu alanlarda linyit birikmemiştir. Şekil 14 de mavi ile gösterilen alanlarda linyit olmamasının nedeni Danişmen Formasyonu nda yanal yöndeki fasiyes değişimleridir. Şekil 14 de Demirhanlı 1 kuyusu kuzeyinde Danişmen Formasyonu silttaşı, kumtaşı, çakıltaşı ile temsil edilirken güneye gidildikçe aynı birimlerin kil, silttaşı, marna geçtiği görülür. İstifteki kırıntılıların azalmasıyla marn, kil düşük enerji ortamında çökelmiştir. Söz konusu düşük enerji ortamı bataklıkların yer aldığı alanlardır. Dolayısıyla Demirhanlı 1 kuyusu güneyinde marn, kil içinde toplam kalınlığı 5 metreye kadar ulaşan linyit birikebilmiştir. Söz konusu haritada linyit kalınlığının kısa mesafelerde 0-7 metre arasında değiştiği görülür. Örneğin 500 metrelik mesafe içinde toplam linyit kalınlığı 0 metreden 7 metreye ulaşabilmektedir. Bu değişim linyit aramalarında güçlükler çıkarmaktadır. Hayrabolu kuyularının olduğu alanda (Şekil 12 ve 13) da linyit tespit edilememiştir. Burada linyit seviyelerinin olmamasının nedeni; Danişmen Formasyon fasiyesinin linyit oluşumu için uygun ortam şartlarını içermemesidir. Hayrabolu kuyularının olduğu alanda linyit olmasa da Danişmen Formasyonu kalınlığı 600-1000 metreler arasında değişmektedir. Bu alan Trakya Fay sisteminin güneyinde kalır. Bu nedenle linyit olmamasının nedeni aşınmayla ilgili olmayıp çökelme ortamıyla ilişkidir. Linyitin olmamasının ikinci nedeni ise havzanın yapısal evrimiyle ilgilidir. Orta Miyosen de Trakya Fay Sistemi aktivitesi nedeniyle gelişen yapısal yükselimler ve faylar boyunca önemli oranda aşınma gerçekleşmiştir. Danişmen Formasyonu nun kalınlığı, yapısal yükselimler üzerinde aşınarak incelmiştir (Şekil 8). Danişmen Formasyonu nun aşınmasına paralel olarak içindeki linyit katmanları da ortadan kaldırılmıştır. Linyit toplam kalınlık haritası hazırlanırken ve MTA, TKİ, TPAO kuyu verileri bir arada değerlendirilirken aşağıdaki hususlar dikkate alınmıştır (Perinçek, 2010 a, b, c); 1- TPAO verilerine dayalı toplam kömür kalınlık haritasında TPAO nın çalışma alanının kömür olmaması nedeniyle, kuyu verileri bazı yanılgılar içermektedir. Bu nedenle bu haritadaki kalınlık değerleri çalışmanın amacına tam anlamıyla hizmet etmemektedir. Buna rağmen linyitin yoğunlaştığı bölgeleri belirttiği için başlangıç aşamasında TPAO

MTA Dergisi (2015) 150: 79-110 Şekil 12- Danişmen Formasyonu içinde yer alan linyit katmanlarının toplam kalınlık haritası. TPAO kuyu verileri kullanılarak hazırlanmıştır. Mavi renkli alanlarda linyit katmanları bulunmamaktadır. Harita TPAO kuyu verilerine göre çizilmiştir (Perinçek, 2010 b, c). 97

Trakya Havzasının Linyit Potansiyelini Kontrol Eden Faktörler 98 Şekil 13- Toplam linyit kalınlık haritası. Bu haritada TPAO, TKİ ve MTA verisi kullanılmıştır (Perinçek, 2010 b, c).