ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ ELAZIĞ HAVZASI PALEOJEN İSTİFİNİN MİKROPALEONTOLOJİK (PLANKTONİK FORAMİNİFER VE OSTRAKODLARININ) İNCELENMESİ VE ORTAMSAL YORUMU JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2008

ÖZ DOKTORA TEZİ ELAZIĞ HAVZASI PALEOJEN İSTİFİNİN MİKROPALEONTOLOJİK (PLANKTONİK FORAMİNİFER VE OSTRAKODLARININ) İNCELENMESİ VE ORTAMSAL YORUMU ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Atike NAZİK Yıl : 2008, Sayfa: 189 Jüri : Prof. Dr. Atike NAZİK Prof. Dr. Niyazi AVŞAR Prof. Dr. Cengiz DARICI Prof. Dr. Ümit ŞAFAK Yrd. Doç. Dr. Güldemin DARBAŞ Bu çalışmanın amacı, Elazığ bölgesinde yayılım gösteren Tersiyer birimlerinden Kırkgeçit Formasyonu nun planktonik foraminifer içeriğini, inceleme alanındaki yaşını belirlemek ve paleoortamsal yorumunu yapmaktır. Birim, Elazığ ilinin kuzeydoğu, güneybatı ve kuzeybatısında yayılım göstermekte olup, çakıltaşı, silttaşı, kumtaşı ve marnlardan oluşmaktadır. Kırkgeçit Formasyonu nu temsil eden birimlerden 3 stratigrafik kesit ölçülerek, 197 örnek derlenmiştir. Planktonik foraminiferlerden 10 cins, 34 tür tanımlanarak sistematikteki yerleri belirlenmiştir. Bu türlerin biyostratigrafik dağılımlarından yararlanarak Turborotalia frontosa, Turborotalia possagnoensis, Turborotalia pomeroli/turborotalia cerroazulensis ve Turborotalia cerroazulenis/turborotalia cocaensis Zonları ayırtlanmıştır. Ayrıca ostrakodlardan 9 cins, 10 tür tanımlanmıştır. Bu planktonik foraminifer topluluğuna göre, birimin yaşı İpresiyen-Priyaboniyen dir. Birimin litolojik özellikleri, planktonik/bentik foraminifer oranı ve ostrakodların ortam belirleyici özelliklerinden yararlanarak Kırkgeçit Formasyonu nun inceleme alanında derin denizel bir ortamda çökeldiğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Planktonik foraminifer, ostrakod, Kırkgeçit Formasyonu, Eosen, Elazığ/Türkiye I

ABSTRACT PhD THESIS MICROPALEONTOLOGICAL (PLANKTONIC FORAMINIFER and OSTRACODES) INVESTIGATION and ENVIRONMENTAL INTERPRETATION OF PALEOGENE SEQUENCE IN ELAZIĞ BASIN DEPARTMENT OF GEOLOGY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor Year Jury : Prof. Dr. Atike NAZİK : 2008, Pages:189 : Prof. Dr. Atike NAZİK Prof. Dr. Niyazi AVŞAR Prof. Dr. Cengiz DARICI Prof. Dr. Ümit ŞAFAK Assis. Prof. Dr. Güldemin DARBAŞ The aim of this study is to determine the planktonic foraminiferal content of Kırkgeçit Formation from the Tertiary units, to indicate the its age in the area and to interpret paleoenvironment. This unit crops out in the southwest, northwest and northeast of Elazığ province and is mainly characterized by conglomerate, sandstone, siltstone and marl alternations. 3 stratigraphic sections are measured and 197 samples collected from these measured sections which is representing Kırkgeçit Formation. 10 genera and 34 species of planktonic foraminifers with their systematic properties are described. The investigation result of these species are determined the following biostratigraphic zones; these are respectively Turborotalia frontosa, Turborotalia possagnoensis, Turborotalia pomeroli/turborotalia cerroazulensis and Turborotalia cerroazulenis/turborotalia cocoaensis. In addition, 9 genera 10 species of ostracoda are described from the samples. According to these planktonic foraminifer assemblages, the age of the unit is Ypresian to Priabonian.The lithological properties, planktonic/benthic foraminifer ratio content and the environmental properties of ostracodes all indicate that this formation was deposited under deep marine conditions in the study area. Key words: Planktonic foraminifera, ostracoda, Kırkgeçit Formation, Eocene, Elazığ/Turkey II

TEŞEKKÜR Bu çalışma, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında Prof. Dr. Atike NAZİK danışmanlığında Doktora Tezi olarak hazırlanmıştır. Doktora tez çalışmamın her aşamasında, bilgisi, emeği, ilgisi ve içten sevgisiyle bana her zaman destek olan, her konuda bana örnek olan kıymetli danışmanım Sayın Prof. Dr. Atike NAZİK e teşekkürlerimi bir borç bilirim. Tez çalışmalarım sırasında Jeoloji Mühendisliği Bölüm olanaklarını kullanabilmem konusunda gösterdiği kolaylık nedeniyle Ç. Ü. Müh. Mim. Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölüm Başkanı Sayın Prof. Dr. Ulvi Can ÜNLÜGENÇ e teşekkür ederim. Çalışmalarımın değişik aşamalarında görüşlerini aldığım ve aynı zamanda bentik foraminiferlerin tayinini yapan Sayın Prof. Dr. Niyazi AVŞAR a teşekkürü bir borç bilirim. Arazi çalışmalarımız sırasında katkıda bulunan Fırat Üniversitesi nden Sayın Prof. Dr. İbrahim TÜRKMEN ve Sayın Prof. Dr. Ercan AKSOY a teşekkür ederim. Arazi çalışmalarıma destek olan ve emeği geçen Sayın Fatih KAYA ya teşekkür ederim. Hayatımın her aşamasında maddi ve manevi desteklerini hiçbir zaman esirgemeyen, bugünlere gelmemde büyük katkıları olan, fedakâr sevgili annem ve ablama çok teşekkür ederim. Tez çalışmalarım sırasında ve hayatımın her alanında iyi niyeti, sabrı ve anlayışıyla büyük desteklerini gördüğüm sevgili eşim Ayhan İBİLİOĞLU na ve tez süresince kendisiyle fazla ilgilenemediğim küçük oğlum, biriciğim Alper Burak a anlayışından dolayı teşekkür ederim. III

İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ..I ABSTRACT..II TEŞEKKÜR. III İÇİNDEKİLER..IV ÇİZELGELER DİZİNİ..VI ŞEKİLLER DİZİNİ...VII 1. GİRİŞ.1 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR..3 3. MATERYAL VE METOD.9 3.1. Materyal.9 3.2. Metod.9 3.2.1. Arazi Öncesi Çalışmalar...9 3.2.2. Arazi Çalışmaları.10 3.2.3. Laboratuar Çalışmaları.11 3.2.3.1. Yıkama Örneğinin Hazırlanma Şekli...11 3.2.3.2. Örneklerin Mikroskopta İncelenmesi ve SEM (Scaning Elektron Microscope) den Fotoğraf Çekimi.... 12 3.2.4. Büro Çalışmaları ve Tez Yazımı..12 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 13 4.1. Giriş...13 4.2. Bölgesel Stratigrafi 14 4.3. Bölgesel Paleocoğrafya.19 4.4. İnceleme Alanı Litostratigrafisi.22 4.4.1. Kırkgeçit Formasyonu..22 4.5. Paleontolojik Bulgular...27 4.5.1. Planktonik Foraminifer Dağılımı..27 4.5.2. Ostrakod Dağılımı 27 4.6. Ölçülü Stratigrafik Kesitler 29 4.6.1. Hasret Dağı Ölçülü Stratigrafi Kesiti... 30 IV

4.6.2. Bağlarca Ölçülü Stratigrafi Kesiti 40 4.6.3. Yukarı Çakmak Ölçülü Stratigrafi Kesiti...47 4.7. Biyostratigrafi 53 4.8. Ortamsal Yorum 60 4.9. Sistematik Tanımlamalar...68 4.9.1. Planktonik Foraminifer Sistematiği..68 4.9.2. Ostrakod Sistematiği 127 5. SONUÇLAR..138 KAYNAKLAR..140 ÖZGEÇMİŞ...168 CİNS VE TÜR İNDEKSİ..169 LEVHALAR..172 V

ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 4.1. Planktonik foraminiferlerin stratigrafik kesitlere göre dağılımı.28 Çizelge 4.2. Ostrakodların stratigrafik kesitlere göre dağılımı 29 Çizelge 4.3. Kırkgeçit Formasyonu nda tanımlanan planktonik foraminifer biyozonlarının genel karşılaştırlması. 57 VI

ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. Çalışma alanlarının yer bulduru haritası...2 Şekil 3.1. Elazığ bölgesinin jeoloji haritası.... 10 Şekil 4.1. Elazığ yöresinin Neotetis in konumu içerisindeki yeri....13 Şekil 4.2. Elazığ Havzası nın jeotektonik konumu. 14 Şekil 4.3 Elazığ Havzası nın genelleştirilmiş stratigrafik kesiti.15 Şekil 4.4. Elazığ çevresinde yapılmış çalışmalara göre Paleosen-Eosen birimlerinin stratigrafik konumlarının karşılaştırılması... 17 Şekil 4.5. Elazığ Havzası nın Tersiyer deki evrim modeli.....21 Şekil 4.6. Kırkgeçit Formasyonu nun inceleme alanındaki görünümü..24 Şekil 4.7. Hasret Dağı kuzeyinde Elazığ mağmatik karmaşığı ile Kırkgeçit Formasyonu na ait konglomera ve şeyllerin arazideki görünümü...25 Şekil 4.8 Kırkgeçit Formasyonu na ait taban konglomeraları 30 Şekil 4.9. Kırkgeçit Formasyonu unda gözlenen kumtaşı birimleri...31 Şekil 4.10 Hasret Dağı ölçülü stratigrafi kesitindeki planktonik foraminifer dağılımı 1....36 Şekil 4.11. Hasret Dağı ölçülü stratigrafi kesitindeki planktonik foraminifer dağılımı 2.....37 Şekil 4.12. Hasret Dağı ölçülü stratigrafi kesitindeki ostrakod dağılımı 1.....38 Şekil 4.13 Hasret Dağı ölçülü stratigrafi kesitindeki ostrakod dağılımı 2......39 Şekil 4.14. Bağlarca ölçülü stratigrafi kesitindeki planktonik foraminifer dağılımı 1..43 Şekil 4.15. Bağlarca ölçülü stratigrafi kesitindeki planktonik foraminifer dağılımı 2...44 Şekil 4.16. Bağlarca ölçülü stratigrafi kesitindeki ostrakod dağılımı 1.. 45 Şekil 4.17. Bağlarca ölçülü stratigrafi kesitindeki ostrakod dağılımı 2..46 Şekil 4.18. Yukarı Çakmak ölçülü stratigrafi kesitindeki planktonik foraminifer dağılımı....50 Şekil 4.19. Yukarı Çakmak ölçülü stratigrafi kesitindeki ostrakod dağılımı... 51 Şekil 4.20. Çalışma alanındaki ölçülü stratigrafi kesitlerin korelasyonu...52 VII

Şekil 4.21. Çalışma alanında tanımlanan planktonik foraminifer cins ve türlerinin stratigrafik menzilleri 58 Şekil 4.22. Eosen planktonik foraminifer biyozonlarına göre ölçülü stratigrafik kesitlerin korelasyonu...59 Şekil 4.23. İnceleme alanında tanımlanan ostrakod cinslerinin ortamlara göre dağılımı.60 Şekil 4.24. Hasret Dağı kesitindeki planktonik-bentik foraminifer oranı 1...63 Şekil 4.25. Hasret Dağı kesitindeki planktonik-bentik foraminifer oranı 2...64 Şekil 4.26. Bağlarca kesitindeki planktonik-bentik foraminifer oranı 1...65 Şekil 4.27. Bağlarca kesitindeki planktonik-bentik foraminifer oranı 2...66 Şekil 4.28. Yukarı Çakmak kesitindeki planktonik-bentik foraminifer oranı...67 VIII

1. GİRİŞ 1.GİRİŞ Çukurova Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından, MMF2005D4 numaralı proje ile de desteklenen Elazığ Havzası Paleojen İstifinin Mikropaleontolojik (Planktonik Foraminifer ve Ostrakodlarının) İncelenmesi ve Ortamsal Yorumu konulu Doktora çalışmasının amacı; Elazığ Havzası nın Tersiyer birimlerinden biri olan ve havzada geniş yayılım gösteren Kırkgeçit Formasyonu nun planktonik foraminifer ve ostrakod içeriği ile biyostratigrafisini ilk kez ayrıntılı bir şekilde incelemek, bu fosillerden yararlanarak istifin yaşı hakkında yeni bilgiler elde etmek ve çalışılan birimlerin komşu havzalarla korelasyonunu yaparak benzerlik ve farklılıkları ortaya koymaktır. İnceleme alanı Elazığ ilinin doğusunda Hasret Dağı ile batısında Yukarı Çakmak köyü ve güneybatısındaki Bağlarca köyü arasında yer almaktadır (Şekil 1.1). Çalışma, 1/25 000 ölçekli Elazığ K42-c1-d1 ve Malatya K41-c2 paftalarında yer alan Paleojen istifinde sürdürülmüştür. Elazığ Havzası nda stratigrafik, sedimantolojik, paleontolojik ve tektonik amaçlı birçok çalışma yapılmış olup, Ketin (1946), Perinçek (1979), Avşar (1983, 1989 a,b), Bingöl (1984), Turan (1984, 1993), Sungurlu ve ark. (1985), Tatar (1987), Akpınar (1988), Turan ve Bingöl (1991), Türkmen (1991), Kerey ve Türkmen (1991), Aksoy (1993); Aksoy ve ark. (1996, 2005) bunlardan bazılarıdır. İnceleme alanında 3 adet kesit ölçülerek (Şekil 1.1), güzergah boyunca seri örnek alımları yapılmış, incelemeye konu olan planktonik foraminifer ve ostrakodları elde etmek amacıyla laboratuarda yıkama yöntemi uygulanmış, binoküler mikroskopta ayıklama ve tanımlamaları yapılmış, fotoğrafları çekilmiş, bilgisayar ortamında grafikler hazırlanmış ve elde edilen verilerden yararlanarak inceleme alanında yer alan Kırkgeçit Formasyonu nun yaşı, biyostratigrafisi ve paleoortamsal yorumu yapılmıştır. 1

1. GİRİŞ Şekil 1.1. Çalışma alanlarının yer bulduru haritası 2

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elazığ bölgesinin stratigrafik, sedimantolojik ve tektonik özellikleri ile ilgili birçok çalışma yapılmıştır. Bunlardan bazıları şunlardır: Ketin (1946), bölgenin jeolojisini kapsayan ilk çalışma olan bu araştırmada, Elazığ-Palu ve Pertek bölgesinin 1/100000 ölçekli jeoloji haritasını hazırlamıştır. Perinçek (1979), Hazro-Karudağ-Çüngüş-Maden-Ergani-Hazar-Elazığ- Malatya bölgesinin jeolojisi üzerinde çalışmış, Elazığ çevresinde bölgedeki birimlerin stratigrafik konumlarını ortaya koymuştur. Tuna (1979), Elazığ-Palu-Pertek dolayını jeolojik olarak incelemiş, Erken Kretase sonundan Erken Miyosen sonuna kadar bölgeyi etkileyen yoğun tektonizmayı ve jeolojik tarihçeyi açıklamıştır. Perinçek ve Özkaya (1981), Arabistan Levhası otokton şelf ve kuzeydeki Toros kuşağı allokton birimlerinin stratigrafik, yapısal ilişkilerinin ve bölgenin tektonik evriminin ancak küçük levhalarla ayrılmış dar okyanusal havzaların gelişimi ve kapanımı ile açıklanabileceğini belirtmişlerdir. Yazgan (1981), Doğu Anadolu da Malatya-Elazığ arası Toros kuşağında Geç Kretase ve Orta Eosen yaşlı iki ayrı dizge içerisinde etkin bir kıta kenarında oluşan denizaltı volkanik kayaçları ve bunların derinlik, yarı derinlik karşılıkları olan kayaçları incelemiştir. Orta Maastrihtiyen ile Orta Eosen arasında volkanik etkinliği olmayan bir arayıda kapsayan Geç Kretase den Geç Eosen e kadar etkin bir kıta kenarının varlığının kesinlik kazandığını belirtmiştir. Özkul (1982), Elazığ ın kuzeydoğusunda yeralan Güneyçayırı bölgesinde Eosen yaşlı Kırkgeçit Formasyonu na ait derin deniz tortullarının sedimantolojik özelliklerini incelemiştir. Avşar (1983), Elazığ ın kuzeybatısında yer alan Kırkgeçit Formasyonu üzerinde ayrıntılı paleontolojik çalışmalar yaparak Orta-Geç Eosen yaşlı serideki bentik foraminiferleri tayin etmiştir. Aktaş ve Robertson (1984), Maden karmaşığı içinde birbirine zıtlık teşkil eden Geç Kretase ve Orta Eosen yaşlı volkanik kayaçların yeraldığını ve Güneydoğu Anadolu nap dizgesinin tavandan tabana doğru Bitlis-Keban-Malatya ve Pütürge 3

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR napları, Elazığ-Palu napları, Maden Karmaşığı ve Arap kıtasının otokton birimlerden meydana gelen bir istiften ibaret olduğunu belirtmişlerdir. Bingöl (1984), Bölgede Paleozoyik i mermer ve amfibolitlerden oluşan Keban metamorfitlerinin temsil ettiğini ve bu metamorfitlerin Geç Kretase yaşlı Yüksekova karmaşığına ait dayklar tarafından kesildiğini belirtmiştir. Ayrıca Geç Kretase yaşlı Yüksekova karmaşığının düşey bir şekilde amfibolitler, granitik kayaçlar, diyabazlar, yastık lavlar, andezitler, andezitik piroklastik kayaçlar, dasitler ve mikritik kireçtaşlarından oluştuğunu ortaya koymuştur. Yazgan (1984), Doğu Toros bölgesinin jeodinamik evrimiyle ilgili yapmış olduğu çalışmada, bölgede petrolojik ve tektonik özelliklerine göre ve levha tektoniği kavramı içerisinde 7 adet tektonik birlik ayırdetmiştir. Bu tektonik birliklerin, Arap platformu ve Munzur napları arasında yer aldığını belirtmiştir. Hempton (1985), Arap kıtasının kuzeye doğru hareketiyle Pütürge Masifi nin metamorfizmaya uğraması sonrası Maastrihtiyen-Paleosen de güneye dalmabatmanın geliştiğini ve bunun sonucunda da Elazığ mağmatik karmaşığı ve Maden grubu volkanitlerinin oluştuğunu ifade etmiştir. Sungurlu ve ark (1985), Elazığ-Hazar-Palu alanının jeolojisi üzerine yaptıkları çalışmalarda, tektonik hareketlerin üç ayrı dönemde gerçekleşmiş fazlar halinde olduğunu belirtmişler ve bunlardan birinci fazın Geç Kretase sonunda etkili olduğunu ve Kretase öncesi birimlerin, Kretase birimleri üzerine itilmelerini sağladığını belirtmişlerdir. İkinci fazın Orta Eosen sonunda geliştiğini ve Paleozoyik ten bu döneme kadar çökelen tüm birimlerin Orta Eosen birimleri üzerine itildiklerini ifade etmişlerdir. Üçüncü fazın ise zaman olarak, Erken Miyosen sonrasına rastladığını belirtmişlerdir. Asutay (1986), Doğu Anadolu Bölgesi nin batısında yer alan Baskil (Elazığ) ve çevresinin jeolojisini incelemiş ve Baskil çevresinde yer alan mağmatik kayaçların petrolojik özelliklerine açıklık getirmiştir. Özkul ve Üşenmez (1986), Elazığ ın 13 km kuzeydoğusunda bulunan Hasret Dağı nın Eosen yaşlı derin deniz konglomeralarının sedimantolojisini çalışmışlardır. Bu konglomeraların alt ve üst sınırlarının, fliş fasiyesinde kumtaşı-şeyl türü ince taneli kırıntılı kayaçlar kapsadığını belirtmişler, başlıca organize olmamış, ters 4

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR normal dereceli, normal dereceli, dereceli-tabakalı konglomera fasiyeslerini ayırt etmişlerdir. Akgül (1987), Baskil (Elazığ) Granitoidinin petrografik ve petrolojik incelemesini yapmıştır. Elazığ baseninin temelinde yer alan Permo-Triyas yaşlı Keban Metamorfik Kompleksinin içeriğini incelemiştir. Avşar (1989a), Elazığ bölgesinin kuzeybatısında yer alan Tersiyer yaşlı Seske, Kırkgeçit ve Alibonca Formasyon larının bentik foraminifer içeriğini ve çökelme ortamlarını tespit etmiştir. Avşar (1989b), Elazığ bölgesindeki Kırkgeçit Formasyonu nun Nummulites fabianni ve Nummulites perfaratus Zonlarını tespit etmiş ve belirtilen biyozonların fosil topluluklarını vermiş ve Türkiye deki diğer sahalarla karşılaştırmalarını yapmıştır. Kerey ve Türkmen (1991), Elazığ doğusunda yer alan Palu Formasyonu nun (Pliyosen-Kuvaterner) sedimantalojik özelliklerini incelemişlerdir. Palu antiklinalinin eksenine paralel olarak uzanan ve geniş alanda yayılım gösteren alüvyon yelpazesi ve akarsu çökellerinin bu antiklinalin yükselmesine bağlı olarak oluştuğunu belirtmişlerdir. Turan ve Bingöl (1991), Kovancılar-Baskil (Elazığ) arası bölgenin tektonostratigrafik özelliklerini incelemişler, alanının tüm Toroslar da olduğu gibi yoğun tektonik olayların izlerini taşıdığını, özellikle Geç Kretase ve Miyosen in tektonizmanın en şiddetli geçtiği dönemler olduğunu belirtmişlerdir. Türkmen (1991), Elazığ ın doğusunda yer alan Çaybağı Formasyonu nun (Orta Miyosen-Pliyosen) stratigrafik ve sedimantolojik özelliklerini incelemiştir. Çaybağı Formasyonu nun (Üst Miyosen-Pliyosen?) Elazığ doğusunda doğu-batı doğrultusunda uzandığını ve konglomera, kumtaşı, kömür arakatkılı kiltaşı, tüfit ve kireçtaşlarından oluştuğunu belirtmiştir. Sedimantolojik incelemeler sonucunda on litofasiyes ayırtlanmış ve göl çökelleri olarak yorumlanmıştır. Yazgan ve Chessex (1991), Malatya bölgesinde Güneydoğu Torid lerin jeolojisi ve tektonik evrimi ilgili çalışmalarında Doğu Toros tektoniğinin Keban ve Arap mikrolevhaları arasında Geç Kampaniyen-Erken Maastrihtiyen arasında meydana gelen yay-kıta çarpışması ile ilgili olduğunu belirtmişlerdir. 5

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Aksoy (1993), Elazığ ın batı ve güney bölgelerinde, Paleozoyik ten Kuvaterner e kadar uzanan aralıkta oluşmuş mağmatik, sedimanter ve metamorfik kayaçların yüzeylendiğini belirtmiştir. Allokton olan Permo-Triyas yaşlı Keban Metamorfitleri ile Senoniyen yaşlı Yüksekova Karmaşığı nın bölgenin en yaşlı birimleri olduğunu ve bu birimler üzerinde açısal uyumsuzlukla yeralan Harami Formasyonu nun da Maastrihtiyen yaşlı ve allokton olduğunu belirtmiştir. Kırkgeçit Formasyonu ise Orta Eosen- Üst Oligosen yaşlı olup yarıotokton konuma sahiptir. Özkul (1993a), Kırkgeçit Formasyonu nda (Eosen, Elazığ) gözlenen fliş iz fosillerini inceleyerek ortamsal dağılımlarını yapmış, Elazığ ın batısında iç, orta ve dış fan, slope, basen düzlüğü, karbonat şelf ve ön şelf karbonatı gibi fasiyes topluluklarını tanımlamıştır. Derin deniz yelpaze çökellerinde 14 iknogenus tayin etmiş, iz fosillerin nisbi bollukları ve dağılımlarını depolanma ortamı yorumlamaları ile karşılaştırmış ve iz fosil topluluklarının derin-deniz yelpaze modelinin çeşitli bölümleri ile ilişkili olduklarını göstermiştir. Özkul (1993b), Elazığ yöresinde geniş yayılımı olan Eosen yaşlı Kırkgeçit Formasyonu nun Fırat nehri ile Baskil-Keban ilçeleri arasında kalan bölümlerinde yeralan derin-deniz kırıntılı fasiyes topluluklarına malzeme sağlayan eski akıntılar incelemiştir. Formasyonda iç, orta, dış yelpaze, yamaç, havza düzlüğü, karbonat şelfi ve şelf önü karbonat fasiyesleri belirlenmiştir. Aksoy ve ark (1996), Elazığ Havzası nda yüzeyleyen Tersiyer birimleri üzerinde yaptıkları çalışmalarla, havzanın bu dönemdeki gelişimini ortaya koymuşlardır. Elazığ Havzası nın Tersiyer deki gelişiminin büyük ölçüde Neotetis in güney kolunun kapanmasını sağlayan olaylarla kontrol edildiğini belirtmişlerdir. Avşar (1996), Elazığ (Doğu Türkiye) yöresinde bulunan ve Türkiye ile Akdeniz ülkelerinde nadiren görülen Praebullalveolina afyonica Sirel ve Acar ve Alveolinidae, Peneoplidae ve Miliolidae formları ile birlikte Geç Eosen yaşlı iç platform çökellerinin yeni dizisinin görünümü hakkında çalışmalar yapmıştır. Bingöl ve Beyarslan (1996), Geç Kretase yaşlı Elazığ mağmatiklerinin, derinlik ve yüzey kayaçları ile bu birimleri kesen granitik bileşimli plütonik kayaçlar, volkanik kayaçlar ve volkano-sedimanlardan oluştuğunu belirtmişlerdir. 6

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Özkul ve Kerey (1996), Elazığ batısında kuzeydoğu-güneybatı doğrultusunda uzanan Orta Eosen-Oligosen yaşlı Kırkgeçit Formasyonu nun çoğunlukla derindeniz, az miktarda şelf fasiyes topluluklarından oluşan kompleks bir depolanma ürünü olduğunu belirtmişlerdir. Fasiyes analizleri sonucu derindeniz yelpazesinin iç, orta ve dış bölümleri ile yamaç, havza düzlüğü, karbonat şelfi ve şelf önü karbonat fasiyes topluluklarını ayırt etmişlerdir. Türkmen ve Esen (1997), Elazığ Havzasında Kırkgeçit Formasyonu nun genel fasiyes dağılımına uyumlu olarak, kuzeyden güneye doğru sığ fasiyeslerden derin fasiyeslere doğru geçişin olduğunu ve havzanın güney kenarının Uluova Normal Fayı tarafından kontrol edildiğini ve depolanma sırasında bu fayın aktif olmadığını ifade etmişlerdir. Türkmen ve Aksoy (1998), Arapgir (Malatya), Çemişgezek (Tunceli), Elazığ dolaylarındaki Neojen birimlerinin stratigrafik-sedimantolojik açıdan incelemiş ve bölgesel korelasyonunu tespit etmişlerdir. Türkmen ve ark (1999), Elazığ ın KKB sında, gel-git düzlüğü ve fırtınalı şelf kompleksine bir örnek olarak Kırkgeçit Formasyonu nu incelemişlerdir. Almış oldukları stratigrafik kesitlerin fasiyes analizleri sonucunda 7 fasiyes ve 3 fasiyes topluluğu ayırtlamışlardır. Cronin ve ark (2000), Türkiye nin doğusunda gelişmiş olan Eosen yaşlı derin deniz sloplarındaki denge profilinin gelişimi üzerinde çalışmışlardır. Türkmen ve ark (2001), Elazığ yöresinin Eosen stratigrafisi ve bunu denetleyen paleocoğrafya arasındaki ilişkiyi ortaya koymaya çalışmışlardır. Toros Orojenik Kuşağı nın doğu kesiminde geniş yayılıma sahip Neotetis e ait Tersiyer çökellerinin Elazığ çevresindeki yüzeylemelerinde yaptıkları çalışmada, Geç Paleosen-Erken Eosen yaşlı Seske Formasyonu ile Orta Eosen-Oligosen yaşlı Kırkgeçit Formasyonu arasındaki ilişkinin uyumsuz olduğunu belirtmişlerdir. Türkmen ve Ertürk (2002), Kırkgeçit Formasyonu nun (Orta Eosen-Oligosen) Akuşağı Köyü (Baskil-Elazığ) dolaylarındaki yüzeylemelerinde fasiyeslerin kuzeyde sığ deniz karbonatları (karbonat bankı), güneye doğru yamaç ve bu yamaçlardaki tepecik resifleri ile temsil edildiğini ifade etmişlerdir. 7

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Aksoy ve ark (2005), Türkiye nin doğusunda yer alan Tersiyer yaşlı Elazığ Baseni nin birbirine yaklaşan kenar basenler içerisindeki tektonizması ve sedimantasyonunu incelemişlerdir. Elazığ Havzası nın Geç Kretase sonundan itibaren bölgenin jeotektonik evrimini denetleyen olayların neden olduğu sıkışma ve genişleme rejimlerinin etkisi altında kaldığını belirtmişlerdir. Rızaoğlu (2006), Baskil-Sivrice (Elazığ) bölgesinde birbirleriyle intrüzif ve dokanak ilişkisine sahip bir çok tektono-magmatik/stratigrafik birimin yeraldığını belirtmiştir. Bölgede yapmış oldukları jeolojik ve jeokimyasal çalışmalarla Doğu Toroslar da ofiyolitik birimlerin Geç Kretase de kuzeyde Malatya-Keban ve güneyde Arap platformları arasında okyanus içi dalma-batma zonu üzerinde olduğunu ifade etmiştir. 8

3. MATERYAL VE METOD 3.MATERYAL VE METOD 3.1. Materyal İnceleme alanı Doğu Anadolu Bölgesi nin güneybatısında, Yukarı Fırat Bölümü nde yer alan Elazığ iline bağlı Yukarı Çakmak ve Bağlarca köyleri ile doğusunda yer alan Hasret Dağı civarında yer almaktadır (Şekil 3.1). Bu yörelerde yüzeylenen Kırkgeçit Formasyonu na ait litolojik birimler çalışmanın materyalini oluşturmaktadır. Elazığ bölgesi Güneydoğu Torosların batı uzantılarıyla çevrilidir. Bu dağların en yüksek noktasını ilin batısındaki Hasan Dağları (2118 m) oluşturmaktadır. İl sınırları içindeki en önemli akarsu Fırat ve kollarıdır. Çalışma alanı karasal iklimin yanı sıra, Keban Barajı kurulduktan sonra ortaya çıkan Akdeniz iklimi etkisinde olup yazları sıcak ve kurak, kışlar soğuk ve yağışlıdır. Sıcaklık -15 o C ile +42 o arasında seyreder. Bölge topraklarının %25 i orman ve fundalık, %25 i ekili ve dikili arazi, %42 si çayır ve mer a olup, ekime uygun olmayan arazi oranı %8 dir. Bölgede ulaşım karayolu, demiryolu ve havayolu ile sağlanmaktadır. 3.2. Metod Doktora tezi olarak hazırlanan bu çalışma, 1/25 000 ölçekli Elazığ K42-c1-d1 ile Malatya K41-c2 pafta numaralı topoğrafik haritalarda yer alan Kırkgeçit Formasyonu nda ölçülen stratigrafik kesitlerde yürütülmüştür. Çalışma, başlıca arazi öncesi, arazi ve laboratuar çalışmaları ile büro çalışmaları şeklinde sürdürülmüştür. 3.2.1. Arazi Öncesi Çalışmalar Bu aşamada, inceleme alanı ve çevresi ile ilgili bütün jeolojik verilerin sağlanmasına ilişkin literatür derlemesi yapılmıştır. Daha sonra, inceleme alanlarının 1/25 000 ölçekli topoğrafik haritaları ve önceki çalışmacılar tarafından yapılan 9

3. MATERYAL VE METOD jeoloji haritası sağlanmıştır. Arazi çalışmalarında kullanılmak üzere jeolog çekici, pusula, şeritmetre, örnek torbaları v.b. gibi gerekli gereçler temin edilmiştir. Şekil 3.1. Elazığ bölgesinin jeoloji haritası (Aksoy ve ark, 2005 ten) 3.2.2. Arazi Çalışmaları Öncelikle, inceleme alanı tamamen gezilerek, birimlerin en iyi yüzeylediği sahalar tespit edilmiştir. Daha sonra, amaca yönelik üç ayrı kesit yeri belirlenerek şeritmetre ve pusula yöntemi kullanılarak stratigrafik kesit ölçümleri yapılmıştır 10

3. MATERYAL VE METOD (Şekil 3.1.1). Bu kesitlerden belirli aralıklarda paleontolojik ve sedimantolojik amaçlı 197 örnek derlenmiştir. Stratigrafik kesit ölçümü sırasında litoloji birimlerinin, makroskobik özellikleri tanımlanmış ve örnekleme işlemleri de beraberinde yapılmıştır. Örnekler litoloji biriminin kalınlığı ve litoloji cinsi nedeniyle içinde fosil bulunabilecek düzeyler dikkate alınarak yaklaşık 1 kg lık yıkama örneği şeklinde alınmış ve saha defterine özellikleri geçirilmiştir. Ölçülen kesit yerlerinde fotoğraf çekimleri yapılmıştır. 3.2.3. Laboratuvar Çalışmaları Araştırmanın en ağırlıklı kısmını laboratuvar çalışmaları oluşturmaktadır. Örnek hazırlığı/yıkama, yıkanmış örneklerin ayıklanması ile bunlar içerisindeki mikrofosillerin ayırtlanması ile fosillerin cins ve tür tayinleri binoküler mikroskop aracılığıyla yapılmıştır. Planktonik foraminiferlerin cins ve tür tayinleri Bolli ve Saunders (1985), Loeblich ve Tappan (1957), Coxall ve ark. (2003), Pearson ve ark. (2006) temel alınarak yapılmıştır. Ostrakodların cins ve tür tayinlerinde ise, Sönmez ve Gökçen (1973) ile Morkhoven (1963), referans alınmıştır. 3.2.3.1. Yıkama Örneğinin Hazırlanma Şekli Fosil tayini yapılacak mikrofaunanın mikroskopta incelenmesi için, araziden derlenmiş örnekler yıkama yöntemiyle hazırlanmıştır. Yıkama yönteminin aşamaları şöyledir: İlk olarak, kesitlerden elde edilmiş sert ve normal yumuşaklıkta olan örneklerin her birinden 100 g alınarak, kalınca katlanmış bir kağıt arasına konulmuş ve üzerinden çekiçle vurularak ufak parçalara ayrılmıştır. Küçük parçalara ayrılmış örnekler 1 litrelik cam beherlere konulup üzerlerine sıcak su ve parçalanması için %15 lik seyreltilmiş Hidrojen peroksit (H 2 O 2 ) eklenerek çözünmesi için en az 24 saat bekletilmiştir. 11

3. MATERYAL VE METOD Örnekler, genellikle 60, 120, 230 meşlik eleklerden kurulu bir takımla tazyikli su altında yıkanıp ayrıldıktan sonra etüvde kurutulmuş ve elek numaralarına göre ayrı ayrı torbalara konmuştur. 3.2.3.2. Örneklerin Mikroskopta İncelenmesi ve SEM (Scanning Elektron Microscope) den fotoğraf çekimi Kurutulan örnekler, mineral taneleri, küçük ve ince toz halinde taş parçaları ve mikrofosillerden oluşmaktadır. Örneklerin içermiş olduğu mikrofosillerin bu tanelerden ayıklanması işlemi, binoküler mikroskop altında, 1cm 2 lik karelere bölünmüş mikrofosil ayıklama tablasından 0 numara fırça veya tutucu bir iğne yardımıyla yapılmıştır. Tabladan, binoküler mikroskop altında büyük bir dikkatle alınan mikrofosiller, toplama slaytları içerisinde biriktirilerek, her bir örneğin içerdiği planktonik ve bentonik foraminifer ile ostrakodların cins ve tür tayinleri yapılmıştır. Cins ve tür tayinleri yapılan karakteristik fosiller Taramalı Elektron Mikroskopta ( LEO/EVO 40 model ) incelenmek üzere hazırlanmış ve fotoğrafları çekilmiştir. 3.2.4. Büro Çalışmaları ve Tez Yazımı Bu son aşamada yukarıda açıklanan çalışmalarla elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Ölçülen stratigrafik kesitler, genelleştirilmiş bölgesel stratigrafik kesit, çalışma alanının yer bulduru haritası ile tezde kullanılan tüm şekiller ve grafikler CorelDraw12 bilgisayar programı kullanılarak çizilmiştir. Çalışma alanına ait fotoğraflar hazırlanmıştır. Fosil fotoğrafları, Photoshop programında hazırlanarak levha haline getirilmiştir. Tüm bu işlemler Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans ve Doktora Tezleri Yazım Kuralları Yönergesi ne uygun olarak düzenlenmiş ve tez yazımı tamamlanmıştır. 12

4.ARAŞTIRMA BULGULARI 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 4.1. Giriş Elazığ Havzası, Tersiyer boyunca Neotetis in güney kolunun kapanmasını sağlayan olaylarla gelişmiş Türkiye deki birkaç havzadan biridir (Şekil 4.1). Yaklaşık KD-GB doğrultulu bir uzanıma sahip olan havza doğuda Palu ilçesi; kuzeyde Peri Nehri ve baraj yapımından sonra Keban Baraj Gölü ne dönüşmüş olan Murat Nehri; batı ve güneybatıdan Fırat Nehri; güney ve güneydoğudan ise Karga Dağı ile Mastar Dağı nın oluşturduğu bir dağ zinciri ile sınırlanır (Şekil 3.1). Elazığ Havzası nın oluşumu ile ilgili olarak bazı yazarların (Aktaş ve Robertson, 1984; Yazgan, 1984; Bingöl, 1984 ve 1987; Cronin ve ark, 2000a,b) görüşleri şöyledir: Orta Eosen de kuzey yönlü dalma-batma sırasında Arabistan levhasının Avrasya levhası altına dalması ile kuzeyde, Avrasya levhasında ortaya çıkan gerilmelere bağlı olarak blok faylanmalar gelişmiştir. Blok faylanmalar sonucu Elazığ çevresinde kısa sürede derin deniz şartları egemen olmuştur. Böylece yaklaşan levha sınırlarında dalma-batmaya bağlı olarak üstteki levhada gerilme kökenli bir yay-ardı havzası oluşmuştur (Şekil 4.2). K Şekil 4.1. Elazığ yöresinin Neotetis in konumu içerisindeki yeri (Şengör ve Yılmaz, 1983 ten) 13

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Şekil 4.2. Elazığ Havzası nın jeotektonik konumu (Yazgan, 1984; Aktaş ve Robertson, 1984; Cronin ve ark, 2000a dan) 4.2. Bölgesel Stratigrafi Elazığ Havzası, Permo-Triyas tan Pliyo-Kuvaterner e kadar uzanan zaman aralığında oluşmuş metamorfik, mağmatik ve sedimanter kayaçları içermekte olup (Şekil 4.3) temel özellikleri aşağıdaki paragraflarda açıklanmıştır. Elazığ Havzası nın temelini Permo-Triyas yaşlı olarak kabul edilen (Kipman, 1981; Özgül ve Turşucu, 1984) Keban metamorfitleri oluşturmaktadır (Şekil 4.3). Daha çok havzanın kuzey-kuzeybatı kısmında Keban, Çemişgezek ve Pertek yöreleri ile, güneyde Baskil bindirme hattı boyunca yer yer yüzlekler verir (Şekil 3.1). Yüksekova karmaşığı ile tektonik ilişkili olup, Geç Kretase de amfibolit-yeşilşist fasiyeslerinde metamorfizmaya uğramış mermer, kalkşist, kalkfillit ve metakonglomera düzeyleri içermektedir (Akgül, 1987; Turan ve Bingöl 1991). Metamorfizma Geç Kretase de güneydeki okyanus kabuğunun kuzeye doğru dalmasıyla gerçekleşmiştir (Akgül, 1987). Temelde bulunan ikinci birim bazalt, andezit, pilov lavlar, dasit, aglomera, aplit mikrodiyorit ve dolerit gibi yarı volkanik kayaçlarla temsil edilen Geç Kretase (Senoniyen) yaşlı Yüksekova mağmatik karmaşığıdır (Perinçek, 1979; Akgül, 1987; Bingöl ve Beyarslan, 1996). 14

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Şekil 4.3. Elazığ Havzası nın genelleştirilmiş stratigrafi kesiti (Turan ve Bingöl, 1991 den) 15

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Baskil in kuzey ve güney kesimlerinde geniş alanlar kapsayan Yüksekova karmaşığı, Geç Triyas tan bu yana açılmaya devam eden Neotetis in bir kolu olan İç Torid Okyanus kabuğunun Üst Kretase başından itibaren kuzeye doğru dalması sırasında, bu dalma batma zonu üzerinde gelişmiş bir adayayı ürünüdür (Yazgan, 1981 ve 1984; Bingöl, 1984; Turan, 1984). Elazığ ın tarihi Harput Kalesi ve çevresinde yüzlekler veren Harami Formasyonu, Keban metamorfitleri ve Yüksekova karmaşığı üzerinde açısal uyumsuzlukla yer alır (Şekil 4.3). Geç Kampaniyen-Maastrihtiyen yaşlı olan bu formasyon, alt düzeylerinde kırmızı renkli çakıltaşı, kumtaşlarıyla başlar; üst düzeylere doğru gri renkli resifal kireçtaşlarına geçer (Turan ve Bingöl, 1991). Doğu Anadolu Bölgesi nde geniş yayılıma sahip Neotetis e ait Tersiyer çökelleri, Elazığ ve çevresinde yerel stratigrafik farklılıklar göstermektedir (Aksoy ve Tatar, 1990; Türkmen ve Aksoy, 1998). Bu farklılıklar, Elazığ yöresinde yapılmış olan çalışmalarda görülmektedir (Şekil 4.4). Elazığ Havzası nda Tersiyer birimlerinin temelinde yer alan Kuşçular Formasyonu, Keban ile Baskil arasında, doğu-batı doğrultusunda sınırlı yüzlekler verir (Şekil 3.1). Özkul (1988), Turan ve Bingöl (1991) ile Türkmen ve ark (2001) nın çalışmalarında, Kuşçular Formasyonu nun tabanda Geç Kretase-Maastrihtiyen yaşlı Harami Formasyonu üzerinde uyumsuz olarak yer aldığı, tavanında ise Seske Formasyonu tarafından açısal uyumsuzlukla üzerlendiği belirtilmiştir (Şekil 4.3 ve 4.4). Birim, kuzeydeki kaynak alanlardan türeyip güneye doğru hareketlenmiş kırmızı konglomera, kumtaşı, çamurtaşı ve evaporitlerden kurulu (Şekil 4.3) alüvyon yelpazesi ve playa fasiyesleri ile karakterize edilir (Özkul, 1988; Turan ve Bingöl, 1991). Kuşçular Formasyonu fosil içermediği için, stratigrafik konumu esas alınarak Erken Paleosen yaşı uygun görülmüştür (Özkul, 1988; Turan ve Türkmen, 1996). Özkul (1988) ve Turan ve Bingöl (1991) tarafından yapılmış olan çalışmalarda, Kuşçular Formasyonu üzerinde açısal uyumsuzlukla yer alan Seske Formasyonu nun (Şekil 4.3 ve 4.4) yer yer ortakalın tabakalı, masif, algli ve bentik foraminiferli kireçtaşlarından oluştuğunu belirtmişlerdir. Birimin yaşı, çoğu araştırmacı tarafından (Özkul, 1988; Turan ve Bingöl, 1991) Geç Paleosen-Erken Eosen olarak kabul edilmiştir. 16

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Şekil 4.4. Elazığ çevresinde yapılmış çalışmalara göre Paleosen-Eosen birimlerinin stratigrafik konumlarının karşılaştırılması (Türkmen ve ark, 2001 den) 17

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Elazığ bölgesinde geniş bir yayılıma sahip olan Kırkgeçit Formasyonu Aydınlar, Hankendi ve Harput ilçeleri ile Elazığ ın kuzey, kuzeydoğu ve doğusunda görülmektedir (Şekil 3.1). Kırkgeçit Formasyonu nun bölgede kendisinden daha yaşlı birimler olan Keban metamorfitleri (Permo-Triyas), Yüksekova karmaşığı (Senoniyen), Kuşçular Formasyonu (Alt Paleosen) ve Seske Formasyonu (Üst Paleosen-Alt Eosen) üzerine transgresif olarak yer aldığını Özkul (1988) ve Turan ve Bingöl (1991) yapmış oldukları çalışmalarda belirtmişlerdir (Şekil 4.3 ve 4.4). Kuzeydoğu-güneybatı doğrultusunda yayılım gösteren Kırkgeçit Formasyonu, Hasan Dağı civarında (Şekil 3.1) aşınma nedeni ile kesintiye uğramıştır (Özkul, 1988). Formasyon genelde konglomera, kumtaşı, kireçtaşı ve marnlarla temsil edilmektedir (Şekil 4.3). Yerel stratigrafik farklılıklar gösteren Kırkgeçit Formasyonu, Elazığ yakın çevresindeki yüzeylemelerinde Orta-Geç Eosen (Avşar, 1983 ve 1996), batıda Baskil çevresindeki yüzeylemelerinde ise Orta Eosen-Oligosen (Özkul, 1988; Turan ve Bingöl, 1991; Aksoy, 1993) yaşı verilmiştir (Şekil 4.4). Elazığ ın kuzeykuzeybatısındaki alanlarda yüzeyleme veren Alibonca Formasyonu (Şekil 3.1), çakıltaşı ve kaba taneli kumtaşı ile başlayıp (Şekil 4.3), üste doğru kumlu kireçtaşlarına geçer ve en üstte kumtaşı-marn ardalanması ile son bulur (Turan ve Bingöl, 1991). Genelde Keban metamorfitleri, yer yerde Kırkgeçit Formasyonu nu üzerleyen birimin yaşı Erken Miyosen dir (Perinçek, 1979; Turan, 1984; Avşar, 1989; Turan ve Bingöl, 1991). Alibonca Formasyonu, Neotetis in kapanma dönemiyle ilişkili olan sığ deniz fasiyesleriyle karakterize edilir (Türkmen ve Aksoy, 1998). Geç Miyosen-Pliyosen yaşlı Karabakır (Çaybağı) Formasyonu Elazığ, Ağın, Çemişgezek civarında yüzlekler verir (Şekil 3.1). Formasyon karasal (göl ve nehir) ortam çökelleri olan konglomera, kumtaşı, çamurtaşı, marn ve kireçtaşları ile karasal volkanizma ürünleriyle temsil edilir (Turan ve Bingöl, 1991; Türkmen ve Aksoy, 1988). Karabakır Formasyonu nun alt sınırında uyumsuz olarak Keban metamorfitleri, Yüksekova karmaşığı, Kırkgeçit ve Alibonca Formasyonları yer alırken (Şekil 4.3), üst sınırında uyumsuz olarak Pliyo-Kuvaterner yaşlı Palu Formasyonu bulunmaktadır (Turan ve Bingöl, 1991). Konglomera, kumtaşı ve 18

4.ARAŞTIRMA BULGULARI çamurtaşlarıyla temsil edilen Palu Formasyonu (Şekil 4.3), Pliyo-Kuvaterner de oluşmuş alüvyal yelpaze ve örgülü nehir çökelleridir (Aksoy ve ark, 1996). 4.3. Bölgesel Paleocoğrafya Elazığ Havzası, Geç Kretase sonundan itibaren bölgenin jeotektonik evrimini denetleyen olayların neden olduğu sıkışma ve genişleme rejimleri etkisi altında kalmıştır (Aksoy ve ark, 2005). Havzanın temelini Permo-Triyas yaşlı Keban metamorfitleri ile Geç Kretase yaşlı Elazığ magmatitleri oluşturur. Geç Kretase sonlarında İç Torid Okyanusu nun kapanmasını izleyen yay-kıta çarpışmasının neden olduğu sıkışma ile metamorfik kayaçlar kuzeyden güneye, Üst Kretase yay magmatikleri üzerine itilirken (Bingöl, 1984; Hempton, 1985; Yazgan ve Chessex, 1991; Turan ve ark, 1993), bölgesel yükselmeye bağlı olarak yörede karasal ortam koşulları egemen olmuştur (Şekil 4.5a). Erken Paleosen çökelleri, Pertek Bindirme Fayı olarak adlandırılan (Turan, 1984; Bingöl, 1984; Tatar, 1987; Aksoy, 1994) bir fay tarafından kontrol edilmiştir. Tektonik kontrollü bu havzada Erken Paleosen de dağ eteği alüvyon yelpazesi ve playa çökelleri gibi kaba ve ince taneli kırıntılılar ile evaporitik tortullar çökelmiştir (Aksoy ve ark, 1996). Geç Paleosen den itibaren etkili olmaya başlayan genişleme rejimine bağlı olarak havzanın güneybatısını kapsayan transgressif karakterli sığ deniz, tabanını oluşturan Erken Paleosen yaşlı karasal çökelleri yeniden işlemiş ve bunlar üzerine Erken Eosen sonuna kadar olan dönemde resifal kireçtaşları çökelmiştir (Şekil 4.5b). Orta Eosen de havzayı güneyden sınırlayan bölgede Hazar-Maden kenar denizi bulunmaktaydı (Aktaş ve Robertson, 1984; Yazgan ve Chessex, 1991; Turan ve ark, 1993; Yiğitbaş ve ark., 1993; Cronin, 2000a,b). Bölgenin jeotektonik evrimini kontrol eden olaylara bağlı olarak muhtemelen yay gerisi durumunda bulunan Elazığ Havzası nda Geç Paleosen-Erken Eosen de yay gerisi genişleme rejiminde gerçekleşen yoğun blok faylanmalarla parçalanıp çöken alanlara hızlı bir deniz ilerlemesi olmuştur. Bu dönemde oluşan Uluova normal fayının yükselmiş olan taban 19

4.ARAŞTIRMA BULGULARI bloğu nedeni ile Orta Eosen de en geniş yayılımına ulaşan bu deniz fayın güneyindeki alanları kaplayamamıştır (Şekil 4.5b). Blok faylanmaya bağlı olarak havza tabanında görülen düzensizlik çökel tiplerine de yansımıştır. Değişik derinlikleri karakterize eden fasiyesler yanal ve düşey yönde ilişkilidir (Şekil 4.5c). Zamanla iyice derinleşen havzada önce türbiditik pre-fliş fasiyesindeki çökellerin egemen olduğu görülmüştür (Aksoy ve ark, 1996). Orta-Geç Eosen boyunca maksimum yayılımına ulaşan deniz, Oligosen de havzanın KKB sına doğru çekilmiş ve regresif gelişimin bir sonucu olarak giderek sığlaşmıştır. Oligosen çökellerinin resifal kireçtaşı fasiyesinde oluşu bu sığlaşmanın kanıtıdır. Oligosen sonunda büyük bölümü su üstü olan havzadaki deniz kuzeye, havza dışına doğru çekilmiştir (Şekil 4.5d). Denizel Miyosen çökellerinin sadece Baskil batısındaki dar bir alanda yüzeyleyip, geniş yüzeylemelerin havza dışındaki kuzey alanlarda görülmesi bu çekilmenin göstergesidir. Denizel koşulların hüküm sürdüğü Geç Paleosen-Geç Miyosen aralığında Elazığ Havzası nda herhangi bir mağmatik etkinlik meydana gelmemiştir. Tersiyer deki denizin kuzeye doğru çekilmesi, güneydeki Neotetis in Geç Kretase den itibaren devam eden ve kuzeye yönelik dalma-batmaya bağlı olarak kapanmasıyla sonuçlanan bölgesel yükselmeyle ilişkili olduğu söylenmiştir (Aksoy ve ark, 1996). Bitlis Kenet Kuşağı boyunca Orta Miyosen deki kıta-kıta çarpışması ve Neotektonik dönemin başlamasıyla birlikte (Şengör, 1980; Jackson ve Mc. Kenzic, 1984; Şengör ve Yılmaz, 1984; Dewey ve ark., 1986; Hempton, 1987), hemen tüm Doğu Anadolu da olduğu gibi bu bölgede tümüyle yükselmiştir. Geç Miyosen-Pliyosen yaşlı çökellerin, tektonik kontrollü sığ ve çalkantılı göllerde oluşmuş (Şekil 4.5e) ince ve kaba kırıntılılar ile kireçtaşı, tüfit ve yer yer turbalardan oluştuğu görülmüştür (Aksoy ve ark, 2005). Bu gölsel çökellere yer yer akarsu çökelleri de katılmıştır. Havzada devam eden K-G doğrultulu basınç gerilmesiyle birlikte Pliyosen sonlarına doğru gölsel havzalarda kapanmıştır. Pliyo- Kuvaterner de havza hemen hemen bugünkü konumunu kazanmıştır. Bu dönemdeki çukurluk ve düzlük alanlar ile havzadan geçen Fırat Nehri kıyıları, Pliyo-Kuvaterner yaşlı kaba kırıntılıların biriktiği yerler olmuştur (Aksoy ve ark, 1996). Günümüzde 20

4.ARAŞTIRMA BULGULARI havza içinde bulunan Uluova, Kuzova ve Kovancılar ovaları ile Fırat Nehri vadisi gibi alçak düzlükler birikme alanlarıdır (Aksoy ve ark, 2005). Şekil 4.5. Elazığ Havzası nın Tersiyer deki evrim modeli (Aksoy ve ark, 2005 ten) 21

4.ARAŞTIRMA BULGULARI 4.4. İnceleme Alanı Litostratigrafisi Bu araştırma, Elazığ Havzası ndaki Kırkgeçit Formasyonu üzerinde sürdürülmüştür. Bu nedenle Kırkgeçit Formasyonu nun ayrıntılı özellikleri ve diğer birimlerle olan ilişkileri aşağıda verilmiştir. 4.4.1. Kırkgeçit Formasyonu (Tk) Tanım Doğu Anadolu da özellikle Elazığ ve Van bölgelerinde geniş yayılım sunan Kırkgeçit Formasyonu ilk kez TPAO jeologları tarafından Van ili kuzeyinde Kırkgeçit köyü civarında tanımlanmıştır (Perinçek, 1979). Tip yer ve Tip kesit Formasyonun tip yer ve tip kesiti Van ili kuzeyinde Kırkgeçit Köyü civarındadır. Litoloji özellikleri Bir derin deniz-şelf kompleksi özelliğinde olan Kırkgeçit Formasyonu nun tortulları kıtasal bir kabuk üzerinde gelişmiş yay gerisi bir havzada depolanmıştır (Özkul, 1988). Kırkgeçit Formasyonu nda yapılan fasiyes analizleri sonucunda, derin deniz yelpazesinin iç, orta ve dış bölümleri ile yamaç, havza düzlüğü, karbonat şelfi ve şelf önü karbonat fasiyesleri ayırt edilmiştir (Özkul ve Kerey, 1996). Yanal ve düşey yönde çok sık litolojik farklılıklar gösteren Kırkgeçit Formasyonu, polijenik, heterojen, alacalı renkli, orta ve kalın tabakalı taban konglomeraları ile başlar (Perinçek, 1979; Avşar 1989; Turan ve Bingöl, 1991). Bu konglomeraların çakılları havzanın temelinde yeralan Keban metamorfitleri ve Yüksekova karmaşığından türemiştir (Perinçek, 1979). Daha sonra killi-kumlu kireçtaşları, kumtaşı, kiltaşı ve birimin üst kısmında beyaz, sarımsı ve bej renkli, bol fosilli, düzenli tabakalı kireçtaşlarıyla devam eder (Perinçek, 1979; Avşar, 1989). İnceleme alanında Elazığ ın kuzeydoğusunda yer alan Hasret Dağı ölçülü stratigrafi kesiti, tabanda Kırkgeçit Formasyonu na ait yaklaşık 26 m kalınlık sunan tane boyu 1-2 cm den 25-30 cm ye kadar değişen konglomeralarla başlamakta, üst 22

4.ARAŞTIRMA BULGULARI seviyelere doğru yer yer çakıltaşı içeren ince-orta taneli kumtaşına geçmektedir. Kesit yukarıya doğru tane boyu azalan kiltaşları ile devam etmekte ve en üst seviyede kalkarenitlerle son bulmaktadır (Şekil 4.6). Elazığ ın batısında yer alan Yukarı Çakmak ölçülü stratigrafi kesitinin tabanında kaba taneli kumtaşları içeren çakıltaşları yer almaktadır. Çakıltaşlarını sarımsı renkli ince taneli kumtaşları ile bunların üzerine gelen bej renkli kiltaşları izlemektedir. Kesitin üst seviyelerine doğru marn, killi kumtaşı birimleri yer almaktadır. En üst seviyede bol bentik foraminifer içeren kireçtaşları ile kesit son bulmaktadır. Elazığ ın yaklaşık güneybatısından alınan Bağlarca ölçülü stratigrafi kesiti, tabanda çakıltaşlarıyla başlamaktadır. Çakıltaşı seviyeleri kesitin tabanında yer yer gözlenmektedir. Bu birimler üzerinde kesitin büyük çoğunluğunu oluşturan ince taneli killi kumtaşı birimleri yer almaktadır. Üst seviyelere doğru kesit marn, kiltaşı aratabakalı ince killi kumtaşlarıyla devam etmektedir. Bağlarca ölçülü stratigrafi kesitinin en üst seviyesi gölsel kireçtaşlarıyla açısal uyumsuz olarak üzerlenmektedir. Alt ve üst sınır Kırkgeçit Formasyonu tabanında, kendisinden daha yaşlı birimler olan Keban metamorfitleri, Yüksekova karmaşığı (Şekil 4.7), Harami ve Seske Formasyon ları üzerine belirgin bir açısal uyumsuzlukla gelmektedir (Turan ve Bingöl, 1991). Erken Miyosen yaşlı Alibonca, Miyo-Pliyosen yaşlı Karabakır (Çaybağı) ve Pliyo- Kuvaterner yaşlı Palu Formasyonu Kırkgeçit Formasyonu nu açısal uyumsuzlukla örterler. Baskil batısında Hor (Baskil) bindirme fayı ve Hasret Dağı kuzeyinde Sağırkarı Tepe deki bindirme fayına bağlı olarak Keban metamorfitleri ve Yüksekova karmaşığı, formasyonu tektonik olarak üzerlerler (Turan ve Bingöl, 1991). İnceleme alanında Kırkgeçit Formasyonu nundan alınan ölçülü stratigrafik kesitler havzanın yaşlı birimleri üzerine açısal uyumsuzlukla yer almaktadır (Şekil- 4.7). Bağlarca ölçülü stratigrafi kesitinde, en üstte açısal uyumsuzlukla gölsel kireçtaşlarından oluşan Karabakır (Çaybağı ) Formasyonu bulunmaktadır. 23

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Şekil 4.6. Kırkgeçit Formasyonu nun inceleme alanındaki görünümü (Hasret Dağı kuzeyi) Kalınlık Kırkgeçit Formasyonu nun kalınlığı 1000 m civarındadır (Perinçek, 1979). Kalınlık havzanın batısından doğusuna doğru artmaktadır (Tuna, 1979). 24

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Şekil 4.7. Hasret Dağı kuzeyinde Elazığ mağmatik karmaşığı ile Kırkgeçit Formasyonu na ait konglomera ve şeyllerin arazideki görünümü (Cronin, 2007 den) 25

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Fosil içeriği ve yaş Orta Eosen de çökelmeye başlayan Kırkgeçit Formasyonu nun üst yaş sınırı Elazığ ve Van yörelerinde farklılık göstermektedir (Özkul ve Kerey, 1996). Elazığ çevresinde yapılan çalışmalarda, birimin üst yaş sınırı Nummulites perforatus, Nummulites millecaput, Assilina spira, Alveolina fusifomis, Alveolina elongata, Nummulites striatus, Silvestriella tetraedra, Chapmanina gassinensis, Linderina brugesi, Praebullaalveolina afyonica, Heterostegina sp., Operculina sp., Asterocyclina sp., gibi fosillere göre Orta-Geç Eosen yaşı verilmiştir (Avşar, 1983 ve 1996). Batıda Baskil çevresindeki şelf önü karbonat fasiyes topluluğu çökelleri içerisinde E. Sirel Nummulites fichteli, Eulepidina sp., Amphistegina sp., ve Nephrolepidina sp. fosilleri tayin etmiştir. Bu fosil bulguları Erken-Orta Oligosen yaşını vermektedir (Asutay, 1986). Elazığ yöresinde Oligosen in sürekli gözlenememesi, aşınma ve tektonizmaya bağlı olabilmektedir. (Özkul ve Kerey, 1996). Elazığ yakın kuzeydoğusunda Hasret Dağı çevresinde tümüyle derin deniz yelpaze tortullarından oluşan istif üstten eksikli olup, Geç Eosen de son bulur (Özkul ve Kerey, 1996). Buna karşılık Van yöresinde Kırkgeçit Formasyonu nun üst yaş sınırı Nummulites striatus, Nummulites fabiani, Fabiania cassis, Chapmanina gassinensis, Asterigerina rotula, Europertia manga, Globigerina sp., Globorotalia sp., Lepidocyclina sp., Miyogypsina sp., Miyogypsinoides sp., ve Actinocyclina sp., gibi fosil bulgularına göre Erken Miyosen e kadar çıkmaktadır (Aksoy ve Tatar, 1990). 26

4.ARAŞTIRMA BULGULARI 4.5. Paleontolojik Bulgular Elazığ Havzası nın stratigrafik ve paleortamsal özelliklerini ortaya koyabilmek amacıyla incelenmiş olan 197 adet örnek içerisinde planktonik foraminiferlerden 10 cins ve 34 tür; ostrakodlardan 9 cins ve 10 tür tanımlanmıştır. 4.5.1. Planktonik Foraminifer Dağılımı Çalışma bölgesinde planktonik foraminiferlerden 10 cins ve 34 tür tanımı yapılmıştır. Tanımı yapılan bu planktonik foraminiferler Hasret Dağı, Yukarı Çakmak ve Bağlarca stratigrafi kesitlerinden alınan örneklerde bulunmaktadır. Baskın fauna durumunda olan planktonik foraminiferlerin stratigrafik kesitlere göre dağılımı Çizelge 4.1. de verilmiştir. 4.5.2. Ostrakod Dağılımı Çalışma bölgesinde ostrakodlardan 9 cins ve 10 tür ayırt edilmiştir. Tanımı yapılan ostrakodlar Hasret Dağı, Yukarı Çakmak ve Bağlarca stratigrafi kesitlerinden alınan örneklerde bulunmaktadır. Ostrakodların stratigrafik kesitlere göre dağılımı Çizelge 4.2. de verilmiştir. 27

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Çizelge 4.1. Planktonik foraminiferlerin stratigrafik kesitlere göre dağılımı Planktonik Foraminifer Stratigrafik Kesitler Hasret Dağı Yukarı Çakmak Acarinina bullbrooki (Bolli) * * * Acarinina pentacamerata (Subbotina) * * Acarinina rohri (Brönnimann ve Bermúdez) * * * Acarinina topilensis (Cushman) * * * Catapsydrax howei (Blow ve Banner) * * Catapsydrax unicavus Bolli, Loeblich ve Tappan * * Globigerina officinalis Subbotina * * Globigerinatheka barri Brönnimann * * Globigerinatheka index (Finlay) * * * Globigerinatheka kugleri (Bolli, Loeblich ve Tappan) * * * Globigerinatheka luterbacheri Bolli * * Globigerinatheka mexicana (Cushman) * * * Globigerinatheka semiinvoluta (Keijzer) * * Globigerinatheka subconglobata (Shutskaya) * * * Guembelitrioides nuttalli (Hamilton) * * * Hantkenina alabamensis Cushman * * Hantkenina compressa Parr * * Hantkenina dumblei Weinzierl ve Applin * * * Hantkenina liebusi Shokhina * * * Igorina buroedermanni (Cushman ve Bermúdez) * * * Morozovellid form * * * Subbotina angiporoides (Hornibrook) * * Subbotina corpulenta (Subbotina) * * * Subbotina eocaena (Guembel) * * * Subbotina gortanii (Borsetti) * * Subbotina hagni (Gohrbandt) * * * Subbotina linaperta (Finlay) * * * Subbotina senni (Beckmann) * * * Subbotina yeguaensis (Weinzierl ve Applin) * * * Turborotalia cerroazulensis (Cole) * * * Turborotalia cocoaensis (Cushman) * * Turborotalia frontosa (Subbotina) * * * Turborotalia pomeroli (Toumarkine ve Bolli) * * * Turborotallia possagnoensis (Toumarkine ve Bolli) * * * Bağlarca 28

4.ARAŞTIRMA BULGULARI Çizelge 4.2. Ostrakodların stratigrafik kesitlere göre dağılımı Stratigrafik Kesitler Ostrakod Hasret Dağı Yukarı Çakmak Bağlarca Cytherella triestina Kollmann * Cytherella ihsaniyensis Sönmez-Gökçen * Cytherella sp. * * * Bairdia subdeltoidea (Münster) * Krithe rutoti Keij * * * Krithe obesa Sönmez-Gökçen * Paracytheridea sp. * Pokornyella sp. * Schizocythere tessellata tessellata (Bosquet) * Hermanites triebeli Stchepinsky * * * Hermanites sp. * Trachyleberidea prestwichiana (Jones ve Sherborn) * Trachyleberidea stricta Sönmez-Gökçen * * * Xestoleberis subglobasa (Bosquet) * Xestoleberis sp. * * 4.6. Ölçülü Stratigrafik Kesitler İnceleme alanında Paleojen yaşlı birimlerin içermiş olduğu mikrofaunayı incelemek ve bu faunaya göre istifin stratigrafisini ve ortamsal özelliğini ortaya koyabilmek amacıyla üç adet ölçülü stratigrafik kesit alınmıştır. 29