ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ ALAŞEHİR GRABENİNE AİT SİSMİK KESİTLERİN YAPISAL YORUMU Derya KOLENOĞLU DEMİRCİOĞLU JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ANKARA 2009 Her Hakkı Saklıdır
Derya KOLENOĞLU DEMİRCİOĞLU tarafından hazırlanan bu çalışma 12/05/2009 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans Tezi olarak kabul edilmiştir. Başkan : Prof. Dr. Berkan ECEVİTOĞLU Üye : Prof. Dr. Ergun GÖKTEN Üye : Prof. Dr. Gürol SEYİTOĞLU Üye : Yrd. Doç. Dr. Veysel IŞIK Üye : Yrd. Doç. Dr. Gülsev ALDAŞ
ÖZET Yüksek Lisans Tezi Alaşehir grabenine ait sismik kesitlerin yapısal yorumu Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Ensitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Gürol SEYİTOĞLU Eş Danışman : Prof. Dr. Berkan ECEVİTOĞLU Bu çalışma ile Batı Anadolu genişleme tektoniğinin ana yapılarından biri olan D-B gidişli Alaşehir Grabeninin oluşum mekanizmasına ve Ege Grabenlerinin hidrokarbon potansiyelinin değerlendirilmesine katkı sağlamak amaçlanmıştır. Alaşehir Grabeninin oluşumunu daha iyi anlayabilmek için grabene ait yaklaşık D-B ve K-G doğrultulu sismik kesitler önceki yapılan yorumlardan bağımsız olarak yeniden yorumlanmıştır. Sismik verilerde açıkça gözlenen kama geometrisinden tektonizma ile eş yaşlı olduğu saptanmış ve güneydeki D-B doğrultulu normal fay sisteminin denetiminde geliştiği saptanmıştır. Sismik kesitte formasyon kalınlıkları bulunarak toplam graben dolgu kalınlığı 2024m olarak hesaplanmıştır. Ayrıca yapılan sismik yorum ile sıyrılma (detachment) fayına bağlanan daha genç faylar sismik kesitte açıkça görülmüştür. Bu özellik grabenin oluşum mekanizmasını açıklamaya çalışan rolling hinge modelinin doğrulandığını göstermesi açısından önemlidir. Mayıs 2009, 36 sayfa Anahtar Kelimeler: Genişlemeli tektonik, Alaşehir grabeni, Batı Anadolu, Sismik Yansıma i
ABSTRACT Master Thesis The structural interpretation of QAlaşehir graben s seismic sections Derya KOLENOĞLU DEMİRCİOĞLU Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisor : Prof. Dr. Gürol SEYİTOĞLU Co Supervisor : Prof. Dr. Berkan ECEVİTOĞLU This thesis aims to contribute tectonic development of Alaşehir graben which is one of the major structures of western Anatolian extensional province and to evaluate hydrocarbon potential of Aegean grabens. In order to understand the development of Alaşehir graben overall E-W and N-S trending seismic profiles has been re-interpreted. It is obvious from the wedge geometry in the seismic data that Alaşehir graben s fill is syn-tectonic and it is accumulated under the control of southern E-W trending normal fault systems. In the seismic profiles, the thickness of the formations has been calculated and the entire thickness of graben fill is determined as 2024m. It is also interesting to see in the N-S trending seismic profile that relatively younger faults merge to the main detachment. This feature is an important observation to proove that the rolling-hinge model is a working hypothesis in the Alaşehir graben. May 2009, 36 pages Key Words: Extensional Tectonics, Alaşehir Graben, Western Turkey, Seismic Sections ii
TEŞEKKÜR Tez çalışması boyunca her türlü yardım ve desteğini gördüğüm, bilgi ve tecrübelerinden yararlandığım danışman hocam Sayın Prof. Dr. Gürol SEYİTOĞLU na (Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü) ve danışman hocam Prof. Dr. Berkan ECEVİTOĞLU na (Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü) en içten teşekkürlerimi sunarım. Çalışmam süresince sağladığı imkânlar ve gösterdiği yakın ilgi ve destek için TPAO dan Sayın Mustafa Ali ENGİN ve Orhan GÜRELİ ye çok teşekkür ederim. Çalışmamın çeşitli aşamalarında yardımlarını sürekli gördüğüm Ankara Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümünden Sayın Azad SELÇUK a, Sayın Sinan AKISKA ya, Sayın Korhan ESAT a teşekkür ederim. Son olarak ve en önemlisi göstermiş oldukları sabır ve vermiş oldukları maddi ve manevi destek için sevgili anneme, babama ve eşime sonsuz teşekkür ederim. Derya KOLENOĞLU DEMİRCİOĞLU Ankara, Mayıs 2009 iii
İÇİNDEKİLER ÖZET i ABSTRACT ii TEŞEKKÜR iii SİMGELER DİZİNİ v ŞEKİLLER DİZİNİ vi ÇİZELGE DİZİNİ vii 1.GİRİŞ 1 1.1 Alaşehir Grabeninin Jeolojisi 2 1.2 Alaşehir Grabeninin Stratigrafisi 4 1.3 Alaşehir Grabeninin Tektono Sedimanter Gelişimi 7 2. MATERYAL VE YÖNTEM 10 2.1 Jeofizik Yöntem 13 3. ARAŞTIRMA BULGULARI 17 3.1 Alaşehir Grabeninde Sismik Hatların Yorumu 17 3.1.1 201 nolu Hattın sismik yorumu 18 3.1.2 205 nolu Hattın sismik yorumu 24 3.1.3 204 nolu Hattın sismik yorumu 27 3.2 Alaşehir Grabeni Taban Topoğrafyası 27 4. SONUÇLAR 31 KAYNAKLAR 32 ÖZGEÇMİŞ 36 iv
SİMGELER DİZİNİ B D G GD GGB GGD K KB KKB KKD Batı Doğu Güney Güneydoğu Güney-Güneybatı Güney-Güneydoğu Kuzey Kuzeybatı Kuzey-Kuzeybatı Kuzey-Kuzeydoğu v
ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1.1 Alaşehir grabeni nin konumunu gösteren harita 3 Şekil 1.2 Alaşehir Grabeninin değişik araştırmacılara göre stratigrafisi 5 Şekil 1.3 Alaşehir grabenine ait genelleştirilmiş stratigrafik kesit 6 Şekil 1.4 Alaşehir graben dolgusunun Erken Miyosenden itibaren D-B gidişli normal faylarla denetlendiğini ve rolling hinge mekanizmasının benzerinin işleyişini gösteren şematik kesit 9 Şekil 2.1 Karada yapılan kuyu kontrol atışı ( check shot ) 14 Şekil 3.1 Sismik Kesitlerin Jeolojik Harita üzerindeki görüntüsü 18 Şekil 3.2.a 201 nolu kesitin orijinal şekli, b. 201 nolu kesitin yorumlanmış şekli 19 Şekil 3.3 Sismik kesit yer bulduru haritası ile jeolojik haritanın çakışmış şekli 21 Şekil 3.4.a 201 nolu kesitin sol bölümünün orijinal şekli, b. 201 nolu kesitin sol bölümünün yorumlanmış şekli 22 Şekil 3.5.a 205 nolu kesitin orijinal şekli, b. 205 nolu kesitin yorumlanmış şekli 25 Şekil 3.6.a 204 nolu kesitin orijinal şekli, b. 204 nolu kesitin yorumlanmış şekli 28 Şekil 3.7 Havza tabanı topoğrafyasını gösteren harita ve ilişkili blok diyagramı...30 vi
ÇİZELGE DİZİNİ Çizelge 2.1 Alaşehir Kuyu atışı (Check Shot) Değerlendirmesi 10 vii
1. GİRİŞ Ege bölgesi (Yunanistan ana karası, Ege adaları ve batı Türkiye) kıtasal gerilme sonucu oluşan deformasyonların mekanizmasını incelemek için mükemmel bir laboratuvardır. Ege bölgesinde genişlemeli tektoniğin başlangıç yaşı ve nedenleri hakkında farklı görüşler bulunmaktadır. Bunlardan Tektonik Kaçma Modeli Ege deki genişlemeli tektoniğin Güneydoğu Anadolu da, Avrasya ile Arap levhalarının çarpışması, Kuzey Anadolu Fayı ve Doğu Anadolu Fayının oluşumu ile Anadolu levhasının batıya kaçması sonucunda oluştuğunu öne sürer. Bu neden sonuç ilişkisine dayalı modelde Ege deki K-G genişlemenin başlangıç yaşı Geç Miyosen olarak verilmiştir (Dewey and Şengör 1979; Şengör 1980; Şengör et al. 1985). Diğer model ise yay-ardı açılma olup, Ege yayının güneye hareketi sonucu Ege (Helenik) dalma batma zonunun kuzeyindeki alanın genişlemeli tektoniğin etkisine girdiğini savunur. Bu mekanizmanın başlangıcı için Orta Miyosen (Le Pichon and Angelier 1979, 1981), Geç Miyosen (Meulenkamp et al. 1988), ve Pliyosen (Mc Kenzie 1978; Jackson and Mc Kenzie 1988) yaşları önerilmiştir. Daha sonra tomografiye dayalı çalışmalarda dalan levhanın uzunluğuna bakılarak Erken Oligosen, yayardı açılmanın yaşı olarak önerilmiştir (Thomson et al. 1998). Orojenik çökme modeli ise Dewey (1988) tarafından Geç Miyosen için önerilmiştir. Seyitoğlu (1992) ve Seyitoğlu ve Scott (1996a) orojenik çökme modelinin Ege bölgesi için Geç Oligosen- Erken Miyosen döneminde başladığını belirtmiş ve diğer modellerin yaş tutarsızlığı nedeniyle geçerli olamayacakları savunulmuştur. Ege bölgesinde yapılan çalışmalar sonucunda genişlemeli alanlarda metamorfik çekirdek kompleksleri saptanmış olup, bunlardan en önemlilerinden biri Menderes metamorfik çekirdek kompleksidir (Bozkurt and Park 1994; Hetzel et al. 1995; Gessner et al. 2001; Işık ve Tekeli 2001). Menderes metamorfik çekirdek kompleksinin gelişimini açıklayan iki bölgesel model bulunmaktadır. İlk modelde Ring et al. (2003), Menderes masifinin Oligosen de Likya ve Simav sıyrılma fayları boyunca simetrik metamorfik çekirdek kompleksi olarak yüzeylendiğini, ve ardından Pliyosen de Alaşehir (Kuzey) ve Büyük 1
Menderes (Güney) sıyrılma fayları ile orta Menderes masifinin bir kez daha simetrik çekirdek kompleksi olarak yüzeylendiğini öne sürmüştür. İkinci alternatif modelde ise Seyitoğlu et al. (2004), Menderes masifinin güneyinde kuzeye eğimli Datça-Kale ana ayrılma fayı tanımlamışlardır. Bu fayın tavan bloğunda Oligosen Kale havzası ile denizaltı sismik çalışmalar ile incelenen Gökova grabeni (Kurt et al. 1999) bulunmaktadır. Datça- Kale ana ayrılma (breakaway) fayı yukarı doğru bükülerek Menderes masifinin asimetrik çekirdek kompleksi olarak yüzeylenmesine neden olmuştur ve bu fayın kuzeydeki devamı Simav sıyrılma (detachment) fayı (Işık and Tekeli 2001; Işık et al. 2003) olarak bilinir (Seyitoğlu et al. 2004). Termo-kronolojik verilere göre Menderes masifi Erken Miyosen de yüzeye ulaşmıştır (Gessner et al. 2001). Dom şeklindeki masif devam eden K-G genişlemeli rejim nedeniyle D-B yönlü Alaşehir ve Büyük Menderes grabenleriyle parçalanmıştır. Grabeni sınırlayan fayların dönerek düşük açılı hale gelmesi ile orta Menderes masifi simetrik çekirdek kompleksi olarak yüzeylenmiştir (Gessner et al. 2001; Seyitoğlu et al. 2004). Bu tezde D-B yönlü ana grabenlerden biri olan Alaşehir grabeninde elde edilen sismik veriler yorumlanacaktır. Alaşehir Grabeni nin Jeolojisi Alaşehir Grabeni, K-G genişlemeli tektoniğin egemen olduğu Batı Anadolu da önemli yapılardan biridir (Şekil 1.1). Batı bölümü D-B gidişli, doğu bölümü ise KB-GD gidişli yay şeklinde, uzunluğu 140 km, genişliği ortalama 15 km olan bir grabendir. Jeoloji literatüründe Gediz Grabeni olarak da bilinmektedir. Seyitoğlu (1992) grabene Alaşehir ismini uygun bularak kullanmaya başlamıştır. Bunun nedenleri olarak; (a) Gediz ilçesinin, graben dışında bulunması, (b) 1970 Gediz depreminin bu grabenle ilgisiz bir normal faya bağlı olarak gelişmesi, (c) Gediz nehrinin grabenin kuzey kenarından vadi içine girerek yaklaşık grabenin yarısını kat etmesine rağmen Alaşehir ilçesinin graben içinde yer alması, (d) 1969 Alaşehir depreminin ovayı sınırlayan normal faylarla ilişkili olması, (e) Alaşehir çayının graben boyunca batıya akarak, Gediz nehrine bağlanması gösterilmiştir. 2
Alaşehir Grabeni ve benzer şekilde Büyük Menderes Grabeni, Batı Anadolu nun genişlemeli tektoniğinin başlangıcı ile ilgili oldukları yakın zamana kadar düşünüldüğünden ayrıntılı olarak çalışılmıştır. Bunun yanı sıra Alaşehir Grabeninin petrol potansiyelinin ortaya konmuş olması grabenin stratigrafisi ve tektoniğini daha ilginç hale getirmiştir. Şekil 1.1 Alaşehir grabeni nin konumunu gösteren harita (Seyitoğlu et al. 2002 den alınmıştır) 3
1.2. Alaşehir Grabeninin Stratigrafisi Alaşehir grabeninde yapılmış olan birçok çalışmada belki de yanal düşey yönde fasiyeslerin hızla değişmesi sonucunda önceki çalışmalar dikkate alınmadan yeni formasyon isimleri kullanılmıştır (Şekil 1.2). Bu nedenle graben stratigrafisinde bir isim karmaşası yaratılmıştır. Tüm stratigrafik çalışmaları özetleyen bir karşılaştırma Şekil 1.2 de görülebilir. Grabenlerin, sediman dolgusu 4 ana litostratigrafik birime ayrılmıştır (Şekil 1.3). Alaşehir Formasyonu Alaşehir ilçesinin kuzeyinde bulunan Alaşehir Formasyonu grabenin en alt birimini oluşturmaktadır (İztan and Yazman 1990). Alaşehir Formasyonu Menderes metamorfik kayaçlarını uyumsuz olarak üzerler. Birim en altta, üste doğru tane boyunun inceldiği bir istif ile başlar. Şist, metagranit ve gnays blok ve çakıllarından oluşan konglomeralar, sarı kumtaşı - çamurtaşı ardalanması ile devam eder. Üst kesimleri organik maddece zengin, iyi çimentolu çamurtaşları ile temsil olur. Bu çamurtaşları üste doğru kumtaşlarına, kireçtaşlarına ve çakıltaşı ara katkılı kumtaşlarına geçer. Palinolojik verilere göre birimin yaşı (20-14My) Erken-Orta miyosendir (Şekil 1.3). Cohen et al. (1995) tarafından göl çökelleri ve fan delta çökelleri olarak yorumlanmıştır. Kurşunlu Formasyonu Kurşunlu Formasyonu genel olarak kırmızı renge sahiptir. Alt kesimlerinde koyu kırmızı köşeli çakıllardan oluşan konglomeralar hâkimdir. Üst kesimler ise kırmızı ve gri renkli konglomeralar ile kumtaşlarının ardalanmasından oluşur (Seyitoğlu 1992, Seyitoğlu and Scott 1996). Alaşehir Formasyonunu uyumlu olarak üzerler. Manyetostratigrafi çalışmalarına göre (Şen and Seyitoğlu 2009) Alaşehir Formasyonundan Kurşunlu Formasyonuna geçişin 16.6 My - 14.6 My arasında gerçekleştiği saptanmıştır. Kurşunlu Formasyonu faya dik gelişen alüvyal yelpaze çökelleri olarak (Cohen et al. 1995) yorumlanmıştır. Yılmaz and Gelişli (2003) tarafından tanımlanan Gediz Formasyonu Kurşunlu Formasyonunun eşdeğeridir. 4
Şekil 1.2 Alaşehir Grabeninin değişik araştırmacılara göre stratigrafisi 5
Şekil 1.3 Alaşehir grabenine ait genelleştirilmiş stratigrafik kesit (Seyitoğlu et al. 2002) 6
Sart Formasyonu Sart Formasyonu açık sarı renkli, yarı sıkılaşmış çakıltaşları ve kumtaşlarından oluşur ve Kurşunlu Formasyonunu uyumsuz olarak üzerler (Seyitoğlu 1992, Seyitoğlu and Scott 1996). İztan and Yazman (1990) ile Yılmaz and Gelişli (2003) tarafından tanımlanan Kaletepe Formasyonunun eşdeğeridir. Ancak bu iki yazar grubundan ilki birimin alt sınırını uyumlu olarak tanımlamış iken ikinci grup uyumsuz olarak değerlendirmektedir. Formasyonun yaşı mikromemeli fosillerine göre Pliyosen olarak belirlenmiştir (Şekil 1.3). Faya paralel akarsu ve faya dik yelpaze çökelleri olarak yorumlanmıştır (Cohen et al. 1995). Alüvyal Çökeller En genç birim olarak güncel graben düzlüklerinde yayılım gösteren alüvyal çökeller yeralmaktadır (Seyitoğlu et al. 2002). 1.3 Alaşehir Grabeninin Tektono-Sedimanter Gelişimi Alaşehir grabeninin tektono-sedimanter gelişimi hakkında literatürde iki farklı görüş bulunmaktadır. Bunlardan birincisi Alaşehir graben dolgusunun en alt bölümünü oluşturan Alaşehir Formasyonunun K-G doğrultulu bir havza içinde çökeldiğini savunup, daha sonra gelişen D-B normal fayların Alaşehir Formasyonunu kestiğini ve uyumsuzluk ile D-B faylanmadan kaynaklanan çökeller tarafından örtüldüğünü belirtmektedir (Yılmaz et al. 2000, Yılmaz and Gelişli 2003). İkinci görüş ise graben çökellerinin tamamının D-B gidişli faylar tarafından kontrol edildiğini öne sürmektedir (Seyitoğlu and Scott 1992, 1996b; Cohen et al. 1995; Seyitoğlu et al. 2002; Çiftçi ve Bozkurt 2009). Seyitoğlu et al. (2002) Alaşehir grabeninin tektono-sedimanter gelişiminin rolling hinge modeline benzer şekilde gerçekleştiğini belirtmiştir. Buna göre graben oluşumunun başlangıcında Erken Miyosen de D-B gidişli kuzeye eğimli, dik açılı, birbirlerinden aktarma yokuşları (relay ramp) ile ayrılan normal fay segmentleri Birinci Fay bulunduğu öne sürülmüştür (Seyitoğlu et al. 2002, Şekil 9). Bu fayların düşen bloğu üzerinde en fazla atımın görüldüğü alanda maksimum çökmenin bulunduğu bölge 7
olarak Alaşehir Formasyonunun gölsel çökelleri gelişmektedir. Bu Birinci Fay, Miyosen de hem Alaşehir hem de Kurşunlu Formasyonunun çökelimini denetlemiştir. Pliyosen de devam eden genişlemeli tektonik sonucu Birinci Fay ın düşen bloğunda İkinci Fay gelişmesi ile Birinci Fay dönerek düşük açılı hale gelmiştir ve aynı zamanda İkinci Fay ın düşen bloğunda Sart Formasyonu çökelmiştir. Kuvaterner de benzer olarak İkinci Fay ın düşen bloğunda oluşan Üçüncü Fay, Birinci ve İkinci Fayların tekrar dönerek daha düşük açılı hale gelmesine neden olurken, grabende genç alüvyon çökellerinin oluşumunu denetlemiştir. Kuvaterner den günümüze ise yüksek açılı genç fayların (Dördüncü Fay) varolan eski yapıları kesip parçaladıkları gözlenmektedir (Seyitoğlu et al. 2002) (Şekil 1.4). Bu tez kapsamında Seyitoğlu et al. 2002 de arazi gözlemleri ile ortaya konan bu modelin, sismik veriler ile test edilmesi amaçlanmaktadır. Dikkat edilirse yukarıda anlatılan modelin çalışıyor olması için İkinci ve Üçüncü Fayların Birinci fayı kesmiyor olması ve derinde ona bağlanıyor olması gerekmektedir. Ayrıca Alaşehir Formasyonunun sismik kesitlerdeki geometrisi de bu sedimanter ünitenin D-B yönlü faylarla mı, yoksa K-G yönlü faylar ile mi kontrol edildiğini ortaya çıkaracaktır. Tüm bunlara ilave olarak Alaşehir grabeninin tektono-sedimanter gelişiminde önerilmiş bulunan Miyosen-Pliyosen arasındaki dönemde yaklaşık K-G yönlü sıkışma (Koçyiğit et al. 1999) veya Geç Miyosen de D-B yönlü sıkışmanın (Gökten et al. 2001) yaratabileceği terslenme tektoniğine (inversion tectonic) ait verilerin gözlenmesine çalışılacaktır. 8
Erken Orta Miyosen Geç Miyosen Pliyosen Kuvaterner Kuvaterner Şekil 1.4 Alaşehir graben dolgusunun Erken Miyosenden itibaren D-B gidişli normal faylarla denetlendiğini ve rolling hinge mekanizmasının benzerinin işleyişini gösteren şematik kesit (Seyitoğlu et al. 2002) 9
2. MATERYAL ve YÖNTEM Bu tez çalışmasında kullanılan temel yöntem sismik kesitlerin yorumlanmasıdır. Bunun için de jeofizik yöntemden faydalanılmıştır. Ayrıca jeofizik yöntem ile Alaşehir grabenine ait temel üstü- kalınlık haritası çıkarılmış ve formasyonların kalınlık değerleri hesaplanmıştır. Tez çalışması sırasında bölgede açılmış olan sondaj kuyusuna ait check shot (Çizelge 2.1) bilgilerinden yararlanılmıştır. Sonuç olarak bölge ile ilgili olarak mevcut teorik yaklaşımlar doğrultusunda ve yaklaşımlardan bağımsız olarak mevcut olan sismik kesitler yorumlanmış ve bu doğrultuda tez hazırlanmıştır. Çizelge 2.1 Sondaj Kuyusu Hız Atışı ( Check - Shot ) Değerlendirmesi ( M.A.E ) ( 2003 ) K.B : 148,82 m SRD : 141,72 m AIRGUN KOTU : 141,72 m AIRGUN UZAKLIĞI : 50,0 m SAĞA ( X ) : 0,00 M BOYLAM : 28, 54050000 D YÜZEY KOTU ( G.L ) : 141,72 m YUKARI ( Y ) : 0,00 M ENLEM: 38,39630556 D AZIMUT AÇISI : 340,00 D KBGD : KELLY BUSHING' E GÖRE KUYUDAKİ ALICININ DERİNLİĞİ ( m) AGKGZ : AIRGUN' DAN ALICIYA KADAR GEÇEN ZAMAN ( msn ) AGKGDD : AIRGUN SEVİYESİNE GÖRE DÜŞEY DERİNLİK ( m) AGKGDZ : AIRGUN SEVİYESİNE GÖRE DÜŞEY ZAMAN ( msn ) AGKGED : AIRGUN İLE ALICI SEVİYESİ ARASINDAKİ MESAFE ( HİPOTENÜS ) ( m) RDGDD : REFERANS ( SISMİK ) DÜZLEMİNE GÖRE DÜŞEY DERİNLİK ( m) RDGOH : REFERANS ( SISMİK ) DÜZLEMİNE GÖRE ORTALAMA HIZ ( m / sn ) RDGAH : REFERANS ( SISMİK ) DÜZLEMİNE GÖRE ARA HIZ ( m / sn ) RDGTZ : REFERANS ( SISMİK ) DÜZLEMİNE GÖRE DÜŞEY TEK ZAMAN ( msn ) RDGCZ : REFERANS ( SISMİK ) DÜZLEMİNE GÖRE DÜŞEY ÇİFT ZAMAN ( msn ) 10
Çizelge 2.1 Sondaj Kuyusu Hız Atışı ( Check - Shot ) Değerlendirmesi ( M.A.E ) ( 2003 ) (devamı) ATIŞ NO KBGD ( m) AGKGZ ( msn ) AGKGDD ( m) AGKGDZ ( msn ) AGKGED ( m) RDGDD ( m) RDGOH ( m / sn ) RDGAH ( m / sn ) RDGTZ ( msn ) RDGCZ ( msn ) - V V t ***** ********* ******** ********** ********* ******* ******* ******** ******* ****** ******* 63 148,00 96,47 140,90 90,92 149,51 140,90 1.550 -------- 90,90 182 1.531 62 200,00 129,00 192,90 124,87 199,27 192,90 1.545 -------- 124,90 250 1.984 61 270,00 163,03 262,90 160,16 267,61 262,90 1.641 -------- 160,20 320 2.003 60 310,00 182,57 302,90 180,13 307,00 302,90 1.682 -------- 180,10 360 2.026 59 410,00 231,25 402,90 229,49 405,99 402,90 1.756 -------- 229,50 459 2.184 58 510,00 276,64 502,90 275,28 505,38 502,90 1.827 -------- 275,30 551 2.301 57 610,00 319,84 602,90 318,75 604,97 602,90 1.891 -------- 318,70 637 2.464 56 655,00 338,01 647,90 337,01 649,83 647,90 1.923 -------- 337,00 674 2.649 55 754,00 375,22 746,90 374,38 748,57 746,90 1.995 -------- 374,40 749 2.649 54 775,00 383,12 767,90 382,31 769,53 767,90 2.009 -------- 382,30 765 2.857 53 920,00 433,72 912,90 433,07 914,27 912,90 2.108 -------- 433,10 866 3.305 52 950,00 442,77 942,90 442,15 944,22 942,90 2.133 -------- 442,10 884 2.895 51 1.004,00 461,38 996,90 460,80 998,15 996,90 2.163 -------- 460,80 922 3.124 50 1.020,00 466,49 1.012,90 465,92 1.014,13 1.012,90 2.174 -------- 465,90 932 3.375 49 1.045,00 473,88 1.037,90 473,33 1.039,10 1.037,90 2.193 -------- 473,30 947 3.142 48 1.070,00 481,82 1.062,90 481,29 1.064,08 1.062,90 2.208 -------- 481,30 963 3.090 47 1.090,00 488,28 1.082,90 487,76 1.084,05 1.082,90 2.220 -------- 487,80 976 3.022 46 1.120,00 498,19 1.112,90 497,69 1.114,02 1.112,90 2.236 -------- 497,70 995 2.725 45 1.145,00 507,35 1.137,90 506,86 1.139,00 1.137,90 2.245 -------- 506,90 1.014 2.723 44 1.170,00 516,52 1.162,90 516,04 1.163,97 1.162,90 2.253 -------- 516,00 1.032 2.390 43 1.193,00 526,97 1.187,90 526,50 1.188,95 1.187,90 2.256 -------- 526,50 1.053 2.741 42 1.120,00 536,08 1.212,90 535,63 1.213,93 1.212,90 2.264 -------- 535,60 1.071 2.924 11
Çizelge 2.1 Sondaj Kuyusu Hız Atışı ( Check - Shot ) Değerlendirmesi ( M.A.E ) ( 2003 ) (devamı) 41 1.245,00 544,62 1.237,90 544,18 1.238,91 1.237,90 2.275 -------- 544,20 1.088 2.178 40 1.270,00 556,09 1.262,90 555,65 1.263,89 1.262,90 2.273 -------- 555,70 1.111 3.893 39 1.295,00 562,50 1.287,90 562,08 1.288,87 1.287,90 2.291 -------- 562,10 1.124 2.564 38 1.320,00 572,24 1.312,90 571,83 1.313,85 1.312,90 2.296 -------- 571,80 1.144 2.618 37 1.345,00 581,78 1.337,90 581,37 1.338,83 1.337,90 2.301 -------- 581,40 1.163 4.105 36 1.370,00 587,86 1.362,90 587,46 1.363,82 1.362,90 2.320 -------- 587,50 1.175 2.703 35 1.395,00 597,10 1.387,90 596,71 1.388,80 1.387,90 2.326 -------- 596,70 1.193 3.218 34 1.420,00 604,86 1.412,90 604,48 1.413,78 1.412,90 2.337 -------- 604,50 1.209 2.938 33 1.445,00 613,36 1.437,90 612,99 1.438,77 1.437,90 2.346 -------- 613,00 1.226 2.915 32 1.470,00 621,93 1.462,90 621,57 1.463,75 1.462,90 2.354 -------- 621,60 1.243 2.736 31 1.495,00 631,06 1.487,90 630,70 1.488,74 1.487,90 2.359 -------- 630,70 1.261 3.573 30 1.520,00 638,05 1.512,90 637,70 1.513,73 1.512,90 2.372 -------- 637,70 1.275 3.182 29 1.545,00 645,90 1.537,90 645,56 1.538,71 1.537,90 2.382 -------- 645,60 1.291 2.375 28 1.570,00 656,42 1.562,90 656,08 1.563,70 1.562,90 2.382 -------- 656,10 1.312 4.042 27 1.594,00 662,35 1.586,90 662,02 1.587,69 1.586,90 2.397 -------- 662,00 1.324 3.123 26 1.620,00 670,67 1.612,90 670,35 1.613,67 1.612,90 2.406 -------- 670,30 1.341 3.032 25 1.645,00 678,91 1.637,90 678,59 1.638,66 1.637,90 2.414 -------- 678,60 1.357 3.232 24 1.670,00 686,64 1.662,90 686,33 1.663,65 1.662,90 2.423 -------- 686,30 1.373 3.331 23 1.694,00 693,84 1.686,90 693,54 1.687,64 1.686,90 2.432 -------- 693,50 1.387 3.046 22 1.720,00 702,37 1.712,90 702,07 1.713,63 1.712,90 2.440 -------- 702,10 1.404 3.427 21 1.745,00 709,66 1.737,90 709,37 1.738,62 1.737,90 2.450 -------- 709,40 1.419 3.558 20 1.770,00 716,68 1.762,90 716,39 1.763,61 1.762,90 2.461 -------- 716,40 1.433 3.701 19 1.795,00 723,43 1.787,90 723,15 1.788,60 1.787,90 2.472 -------- 723,10 1.446 3.615 18 1.820,00 730,34 1.812,90 730,06 1.813,59 1.812,90 2.483 -------- 730,10 1.460 3.569 12
Çizelge 2.1 Sondaj Kuyusu Hız Atışı ( Check - Shot ) Değerlendirmesi ( M.A.E ) ( 2003 ) (devamı) 17 1.845,00 737,34 1.837,90 737,07 1.838,58 1.837,90 2.494 -------- 737,10 1.474 3.774 16 1.870,00 743,96 1.862,90 743,69 1.863,57 1.862,90 2.505 -------- 743,70 1.487 3.701 15 1.895,00 750,71 1.887,90 750,45 1.888,56 1.887,90 2.516 -------- 750,40 1.501 3.746 14 1.920,00 757,38 1.912,90 757,12 1.913,55 1.912,90 2.527 -------- 757,10 1.514 3.885 13 1.945,00 763,81 1.937,90 763,56 1.938,54 1.937,90 2.538 -------- 763,60 1.527 3.947 12 1.970,00 770,14 1.962,90 769,89 1.963,54 1.962,90 2.550 -------- 769,90 1.540 3.985 11 1.995,00 776,41 1.987,90 776,16 1.988,53 1.987,90 2.561 -------- 776,20 1.552 4.731 10 2.020,00 781,69 2.012,90 781,45 2.013,52 2.012,90 2.576 -------- 781,40 1.563 4.360 9 2.045,00 787,42 2.037,90 787,18 2.038,51 2.037,90 2.589 -------- 787,20 1.574 5.193 8 2.070,00 792,23 2.062,90 792,00 2.063,51 2.062,90 2.605 -------- 792,00 1.584 5.016 7 2.120,00 802,19 2.112,90 801,97 2.113,49 2.112,90 2.635 -------- 802,00 1.604 2.1 Jeofizik Yöntem Kuyu kontrol atışında (check shot) kuyu tabanına bir alıcı (jeofon) indirilerek ve yüzeyden yapılan atışlar ile belirlenen seviyelerde durdurulan (set edilen) alıcı tarafından algılanır ve bu değerler sayısal (dijital) olarak yüzeyde kayıt edilirler (Şekil 2.1). Bu durumda, bilinen derinlikler için ses dalgasının seyahat süresi doğru olarak elde edilir. Check-shot kayıtları genellikle, jeofonun ilgilenilen formasyon girişlerinin birkaç metre aşağısına indirilmesi ve diğer noktalar için ise belirlenen aralıklarda set edilerek atış yapılması ile elde edilirler. 13
Sondaj Kulesi KB: 148,82 m Air-Gun Uzaklığı Air- Gun ve Air-Gun Havuzu 50 m SRD = Air Gun Kotu = 141,72 m 0 Zaman (sn ) AGKGED (hipotenüs) 1 / V1 AGKGDD 1 / V2 Kuyu 1 / V3 1 / V4 Şekil 2.1 Karada yapılan kuyu kontrol atışı ( check shot ) d ( derinlik ) m 18 Şekil 2.1 Karada yapılan kuyu kontrol atışı (check shot) Check-shot yönteminde, AGKGDD derinliği (max: 2112,90 m) ile Air-Gun uzaklığı (50m) arasında ki oran çok büyük olduğu için ara-hızlar (v), ortalama hızlardan ( ) v vn t n - v n-1 t n-1 v n = ( 1 ) t n - t n-1 formülü ile hesaplanır. Çok daha uzun ofsetlerin (geliş açıları) kullanıldığı yüzey sismik yansıma yönteminde ise Dix (1955) formülünün kullanılması gerekir. Uygulamada zaman-derinlik grafiğine başvurulur. Şöyle ki ; v h n h n-1 v =, n-1 =, t n = t n - t n-1 ve h n = h n - h n-1 olduğundan ( 1 ) formülü t n t n-1 h n t n h n-1 t n-1 t n t n-1 h n v = = olur. Bu da zaman-derinlik eğrisinin eğimidir. t n t n-1 t n h n-1 ve t n-1, yeryüzünden n-1. tabakaya kadar olan derinlik ve tek yol yolculuk süresi, h n ve t n, yeryüzünden n. tabakaya kadar olan derinlik ve tek yol yolculuk süresi h n ve t n, n. tabakanın kalınlığı ve tek yol yolculuk süresi 14
t 1 v 1 Yeryüzü v 1 2 ˆv 1 t 1 v n = n i= 1 n i= 1 t v i t i i (1) t i v i v i 2 vˆi t i n t v v i i i 2 i= 1 vˆ n = (2) n i= 1 t i F t t n n 1 vn 1 v n 2 vn 1 v t ˆn 1 n 1 v n 2 vˆn t n n 2 tivi 2 i= 1 vˆ n = (3) n i= 1 t i Tabaka sayaçları: 1 i n 1 n n 1 2 tivi 2 i= 1 vˆ n 1 = (4) n 1 t i= 1 i Tabaka-içi yolculuk süreleri: t 1 Yeryüzü-tabaka tek-yol yolculuk süreleri: t 1 Tabaka ara-hızları: v 1 Tabaka ortalama-hızları: v1 v i vn 1 Tabaka KOK-hızları: ˆv 1 ti tn 1 t i v i vˆi tn 1 vn 1 vˆn 1 tn t n v n v n vˆn n n 1 n 1 2 2 n 1 i = i i i= 1 i= 1 vˆ t t v (5) n n n 1 2 2 2 2 n i = i i = i i + n n i= 1 i= 1 i= 1 vˆ t t v t v t v (6) n n 1 2 2 2 n i n 1 i = n n i= 1 i= 1 vˆ t vˆ t v t (7) n 1 t = t, t = t, t = t t (8) n i n 1 i n n n 1 i= 1 i= 1 vˆ t vˆ t = v ( t t ) (9) 2 2 2 n n n 1 n 1 n n n 1 Ara-hız / KOK-hız İlişkisi (DixFormülü) v n = vˆ t vˆ t t t 2 2 n n n 1 n 1 n n 1 (10) 15
Sismik veri-işlem in en önemli aşamalarından biri hız-analizidir. Hız-analizi ofsetli (atış-alıcı uzaklığının veya geliş açısının sıfırdan büyük olduğu) veriye uygulanır. Hızanalizi sonunda yığma-hızı elde edilir. Dix (1955) yığma-hızının, kare-ortalamakarekök-hıza (KOK-hız = ˆv ) eşdeğer olduğunu göstermiştir. Ortalama-hız ( v ) Formül1 ile verilmiştir. Ortalama-hız, tek-yol yolculuk süresi ile ağırlıklandırılmış ara-hızlardan (tabaka-hızı = v) hesaplanır. Ortalama-hız sıfır-ofset (atış-alıcı uzaklığının veya geliş açısının sıfır olduğu) veri için geçerlidir. Ofsetli veri için KOK-hız kullanmak gerekir. KOK-hız Formül 2 ile verilmiştir. Formül 2 de görüldüğü gibi, KOK-hız hesabında, tek-yol yolculuk sürelerinin ağırlıklandırmada kullanılmalarının yanı sıra, ara-hızların kendileri de ağırlıklandırmada rol oynamaktadır. Böylece, sismik dalgaların içinde daha uzun süre kaldıkları tabakaların hızları ile tabaka hızlarının büyüklükleri, KOK-hız hesabında önemli rol almaktadır. n. tabakanın KOK-hızı Formül 3 ile verilmiştir. n-1. tabakanın KOK-hızı Formül 4 ile verilmiştir. Formül 3, 4 ve 5 yardımıyla Formül 6 ya ulaşılır. Formül 6 dan Formül 5 çıkartılırsa Formül 7 elde edilir. Formül 8 deki tanımlardan yararlanılarak, Formül 7, Formül 9 haline getirilir. Formül 9 dan ara-hız çekilerek, Dix formülü (1955) olarak bilinen Formül 10 elde edilir. v n vˆ t vˆ t v t v t = = t t t t 2 2 n n n 1 n 1 n n n 1 n 1 n n 1 n n 1 (11) Formül 11, ara-hız, KOK-hız ve ortalama hız arasındaki ilişkiyi vermektedir. Veri ofsetli toplandığına göre ve yığma-hızı KOK-hıza eşdeğer olduğundan, hız-analizi sonrasında, ara-hız değerlerinin elde edilmesi için Dix formülünün (Formül 10) kullanılması gerekir. Sismik yansıma kesitlerinin üst kısmında görülen ve ortak-yansıma-noktalarıyla (OYN) ilişkilendirilen zaman-hız tablolarında, üç sütun halinde, zaman (iki-yol yolculuk süresi), yığma-hızı ( KOK-hız) ve Dix Formülünden hesaplanan ara-hızlar verilir. Ara hızlar yardımıyla, tabakaların fiziksel özellikleri hakkında bilgi sahibi olurken, zaman (saniye)-derinlik (metre) dönüşümü de gerçekleştirilir. 16
3. ARAŞTIRMA BULGULARI İnceleme alanı, K-G genişlemeli tektoniğin hakim olduğu, Batı Anadolu da önemli yapılardan Alaşehir grabeninin içinde yer almaktadır. Bu grabenin uzunluğu yaklaşık 140 km, genişliği ise ortalama 15 km dir (Şekil 1.1). Alaşehir grabeninin petrol potansiyelini ortaya çıkarmak için TPAO tarafından oluşturulan sismik hatlar (Şekil 3.2.a.), (Şekil 3.5.a.), (Şekil 3.6.a ) Yılmaz ve Gelişli (2003) ve Çiftçi ve Bozkurt (2008; 2009) makalelerinde yorumlanarak yayınlanmıştır. Bu çalışmada aynı sismik kesitler yeniden yorumlanmış ve grabenin gelişimini kontrol eden normal faylanma mekanizmaları hakkında önemli sonuçlara ulaşılmış ve havzanın taban geometrisi belirlenmiştir (Şekil 3.1). Sondajdan (Alaşehir 1 kuyusu) elde edilen verilerin sismik kesitlerdeki formasyon sınırlarının belirlenmesinde kullanılması ile formasyon kalınlıkları saptanmıştır. Alaşehir Formasyonu için saptanan kalınlık 854 m, Kurşunlu Formasyonu için saptanan kalınlık 529m., Sart Formasyonunun kalınlığı 181 m ve Alüvyon için saptanan kalınlık 460 m olarak belirlenmiştir. Toplam graben dolgu kalınlığı 2024 m dir. 3.1 Alaşehir Grabeninde Sismik hatların yorumu 201, 204 ve 205 nolu sismik kesitlerin (Şekil 3.2.b) (Şekil 3.4.b) (Şekil 3.5.b) (Şekil 3.6.b) yorumu daha önceki yorumlardan bağımsız olarak yeniden yapılarak üç önemli nokta üzerinde durulmuştur. Bunlardan birincisi Alaşehir grabeni güney kenarını kontrol eden normal fayların birbirleri ile olan ilişkisi, ikincisi Alaşehir ve Kurşunlu Formasyonlarının geometrisi ve üçüncüsü.herhangi bir yönde herhangi bir zamanda bölgesel olarak tektonik rejim değişikliği ile ortaya çıkabilecek yapıların sismik kesitlerdeki izlerinin araştırılması hususudur. 17
Karasal kırıntılı Q Gnays Kuvaterner (Neojen) Karasal kırıntılı Fay piq Şist (Pliyo kuvaterner) Metagranit Traverten Sismik Profil Şekil 3.1. Sismik kesitlerin jeolojik harita üzerindeki görüntüsü.(1/500.000 İzmir paftası MTA dan alınmıştır) 3.1.1 201 nolu sismik kesitin yorumu KKD uzanımlı sismik kesit daha önce hem Yılmaz ve Gelişli (2003) hem de Çiftçi ve Bozkurt (2008) tarafından yorumlanmıştır. Bu sismik kesitte Alaşehir ve Kurşunlu Formasyonlarının güneydeki fay sistemlerine doğru kalınlaşarak kama geometrisi gösterdikleri saptanmıştır. Bu özellik Alaşehir ve Kurşunlu Formasyonlarının faylanma ile eş yaşlı olarak çökeldiğini göstermektedir (Şekil 3.2.a), (Şekil 3.2.b). 18
Şekil 3.2.a. 201 nolu kesitin orijinal şekli 19
G K Alüvyon Temel Temel Alaşehir Sıyrılma Fayı Şekil 3.2.b. 201 nolu kesitin yorumlanmış şekli 20
Bu sismik kesitte fayların isimleri (I, II ve III. faylar) Seyitoğlu et al. (2002) makalesinde yayınlanan jeolojik harita ile sismik kesit hattını çakıştırılması ile saptanmıştır (Şekil 3.3). Şekil 3.3 Sismik kesit yer bulduru haritası ile jeolojik haritanın çakışmış şekli Bunun sonucunda daha önceki çalışmalarda fark edilmeyen bir özellik ile karşılaşılmıştır. Sismik hattın sol köşesindeki II. Fayın, I. Fay a bağlandığı ve III. Fay ın da diğerlerine bağlandığı açıkça izlenmektedir (Şekil 3.4.a), ( Şekil 3.4.b). 21
G K Şekil 3.4.a. 201 nolu kesitin sol bölümünün orijinal şekli 22
G K Şekil 3.4.b. 201 nolu kesitin sol bölümünün yorumlanmış şekli 23
Bu özellik Alaşehir grabeninde Seyitoğlu et al. (2002) tarafından öne sürülen rolling hinge mekanizmasının geçerliliğini göstermektedir. Aksi takdirde II: Fayın I. Fayı kestiğinin görülmesi gerekmektedir. Bu sismik kesitte ayrıca II. Fay ve III. Fay arasında kalan alan yorumlanmıştır. Bu alanda jeolojik haritalardan yüzeyde Sart Formasyonu bulunduğu bilinmektedir, fakat derin kesimin yorumu tamamen III. Fayın tavan bloğundaki formasyon kalınlık bilgileri kullanılarak değerlendirilmiştir. D-B gidişli fayların düşen bloklarındaki formasyonların kama geometrilerine rağmen, Yılmaz and Gelişli (2003) tarafından Alaşehir Formasyonu nun gelişiminin K uzanımlı fay ile kontrol edildiği öne sürmüştür. Diğer taraftan Çiftçi and Bozkurt (2008 ve 2009) yorumlarında grabeni sınırlayan ana fay olarak, II. Fay sistemini göstermektedirler. Bu sismik kesitin yorumundan görüleceği üzere rolling hinge mekanizmasına göre grabeni sınırlayan fay günümüzde düşük açılı hale gelmiş olan I. Faydır. Sismik kesitin tümü dikkate alındığında Koçyiğit et al. (1999) da öne sürüldüğü gibi bir dönem K-G yönlü sıkışmanın varlığını gösteren zıpkın yapısı (harpoon structure) benzeri terslenme tektoniği verisine rastlanmamıştır. 3.1.2 205 nolu sismik kesitin yorumu Bu D-B uzanımlı sismik kesitte, Alaşehir Formasyonunun mercek şeklinde bir geometrisi olduğu gözlenmektedir (Şekil 3.5.b.) Formasyonun en kalın bölümü D-B uzanımlı normal fayın tavan bloğunda maksimum çökmenin geliştiği alana karşılık gelmektedir. Bu durum Seyitoğlu et al. (2002) de verilen paleocoğrafik şematik ile uyumludur. (Şekil 3.5.a) (Şekil 3.5.b) Bu sismik kesitten görüldüğü üzere Alaşehir Formasyonu Çiftçi and Bozkurt (2008, 2009) da önerildiği gibi temelin üzerini eşit kalınlıkta bir battaniye gibi örtmemektedir. Alaşehir sıyrılma (detachment) fayının D-B yöndeki geometrisi dallanmalı örgülü (anastomosing) şekildedir. Üsteki sedimanter birimlerin sıyrılma fayının ondülasyonuna uyum gösterdikleri gözlenmiştir. 24
D B Şekil 3.5.a. 205 nolu kesitin orijinal şekli 25
Alüvyon D B Temel Alaşehir Sıyrılma Fayı Sıyrılması Temel Şekil 3.5.b. 205 nolu kesitin yorumlanmış şekli 26
3.1.3 204 nolu sismik kesitin yorumu Bu D-B uzanımlı sismik kesitte, (Şekil 3.6.b) temelin detachment fay ile birleştiği gözlenmektedir. Detachment fay temelin içine girmekte ve temelin tabanının görünememesine neden olmaktadır. Bu sismik kesitte Alaşehir Formasyonu sıyrılma fayı nedeni ile daha ince olarak gözlenmiştir. Kesitte sıyrılma fayının dallanmalı-örgülü yapısı ve ondülasyonlar Alüvyon dâhil üsteki tüm birimlere yansımıştır. (Şekil 3.6.a) (Şekil 3.6.b) 3.2 Alaşehir Grabeni Taban Topoğrafyası Sondaj kuyusunun bulunduğu sismik kesitin havza taban derinliğine ait bilgiler diğer kesitlere taşınarak, havza tabanının tüm sismik hatlarda görüntüsü elde edilmiştir. Başlangıçta zaman ortamında bulunan sismik kesitler, Dix (1955) formülü yardımı ile kalınlık ortamına geçirilerek havza tabanına ait görünüm elde edilmiştir (Şekil 3.7). Elde edilen bu görüntü Alaşehir grabeni taban topoğrafyasının normal faylarla denetlenen havzalar için klasik bir örnek olduğunu göstermektedir. Grabenin başlangıcında Alaşehir ilçesinin bulunduğu bölgede Birinci Fayın düşen bloğunda maksimum çökme ile oluşturulan havza taban topoğrafyasının benzeri Salihli civarında da olduğu ve gravite verilerinden bilinmektedir (Sarı and Şalk, 2006). Bu durum grabenin başlangıç aşamasında birbirinden aktarma yokuşları ile ayrılan birden fazla fay segmentinin bulunduğuna işaret etmektedir ve Seyitoğlu et al. (2002) de verilen paleocoğrafyaya benzer bir konumu işaret etmektedir. 27
B D Şekil 3.6.a. 204 nolu kesitin orijinal şekli 28
B Alüvyon D Temel Temel Şekil 3.6.b. 204 nolu kesitin yorumlanmış şekli 29
125.0 150.0 175.0 200.0 225.0 250.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0 75.0 100.0 125.0 150.0 175.0-2 0 0.0-3 0 0.0-4 0 0.0-5 0 0.0-6 0 0.0-7 0 0.0-8 0 0.0-9 0 0.0-1,0 0 0.0-1,1 0 0.0-1,2 0 0.0-1,3 0 0.0-1,4 0 0.0-1,5 0 0.0-1,6 0 0.0-1,7 0 0.0-1,8 0 0.0-1,9 0 0.0-2,0 0 0.0 125.0 150.0 175.0 200.0 225.0 250.0 Şekil 3.7 Havza tabanı topoğrafyasını gösteren harita ve ilişkili blok diyagramı 30
4. SONUÇLAR Alaşehir grabenine ait sismik kesitler, Yılmaz ve Gelişli (2003) ile Çiftçi ve Bozkurt (2008) tarafından yorumlanmıştır. Tez çalışmasında bu kesitler yeniden yorumlanarak Alaşehir grabeninin gelişimine ait önemli sonuçlara ulaşılmıştır. KKD uzanımlı sismik hat ta II. Fay ve III. Fay grabenin ana kenar fayı olan I. Fay a derinde bağlanmaktadır. Günümüzde I. Fay düşük açılı normal fay (sıyrılma fayı) olarak görülmektedir. Bu özellik rolling hinge modelinin (Seyitoğlu et al. 2002) graben evriminde geçerli bir model olduğunu göstermektedir. Aksi durumda II. ve III. Fayların, I. Fay ı kesmesi beklenmektedir. Bu tezde formasyon dokanakları kuyu ve hız atışı kontrollü olarak yorumlanmıştır. Yapılan sismik yorumlarda Alaşehir ve Kurşunlu formasyonları güneye doğru genişleyen bir kama geometrisi göstermektedir. Tüm formasyonlar, D-B uzanımlı faylar ile eş zamanlı olarak gelişmiştir. Yılmaz and Gelişli (2003) de Alaşehir Formasyonunun gelişimini K uzanımlı fayın kontrol ettiği düşüncesi ve Çiftçi and Bozkurt (2008) de II. Fayın ana graben fayı olduğu düşüncesi tez kapsamında yapılan sismik yorumlarla bağdaşmamaktadır. K-G ve D-B gidişli sismik kesitlerde Koçyiğit et al. (1999) ve Gökten et al. (2001) de öne sürülen sıkışma fazlarının yaratabileceği inversiyon (terslenme) tektoniğinin izleri görülmemiştir. Dolayısı ile genişlemeli tektoniğin bir sıkışma fazı ile kesildiğine ait veriler sismik kayıtlarda saptanmamıştır. 31
KAYNAKLAR Bozkurt, E. and Park, R.G. 1994. Southern Menderes Massif, : an incipient metamorphic core complex in western Anatolia,Turkey. J Geol Soc Lond., 151, 213-216. Bozkurt, E. 2000. Timing of extension on the Büyük Menderes graben,western Turkey,and its tectonic implications. In tectonics and magmatism in Turkey the surrounding area (eds E.Bozkurt,J.A.Winchester and J.D.A.Piper). Geological Society of London,Special Publication, 173, 385-403. Cohen, H.A., Dart, C.J., Akyüz, H.S. and Barka, A.A., 1995. Syn-rift sedimentation and structural development of Gediz and Büyük Menderes graben,western Turkey. Journal of the Geological Society London, 152, 629-638. Çiftçi, N.B. and Bozkurt, E. 2008. Folding of the Gediz Graben fill,sw Turkey :extensional and /or contractional origin. Geodinamica Acta, 21,145-167. Çiftçi, N. B. and Bozkurt, E. 2009. Evolution of the Miocene sedimentary fill of the Gediz Graben, SW Turkey. Sedimentary Geology, 216, 49-79. Dewey, J.F. 1988. Extensional collapse of orogens. Tectonics, 7, 1123-1139. Dewey, J. F. and Şengör, A.M.C. 1979. Aegean and surrounding regions: complex multi-plate and continuum tectonics in a convergent zone. Geol. Soc. America Bull. Part 1, 90, 84-92. Dix, C.H. 1955. Seismic velocities from Surface Measurements. Geophysics, 20, 68-86. Ediger, V.Ş., Batı, Z. and Yazman, M. 1996. Paleopalynology of possible hydrocarbon source rocks of the Alaşehir-Turgutlu area in the Gediz graben (western Anatolia). Turkish Association of Petroleum Geologists Bulletin, 8, 94-112. Emre, T. 1996. Gediz grabeni nin tektonik evrimi (Tectonic evolution of the Gediz graben). Geological Bulletin of Turkey, 39,1-8. Gessner, K., Ring, U., Johnson, C., Hetzel, R., Passchier, C. W. and Güngör,T. 2001. An active bivergentrolling hinge detachment system: The central Menderes metamorphic core complex in western Turkey. Geology, 29, 611-614. Gökten, E., Havzaoğlu, Ş. and Şan, Ö. 2001. Tetriary evolution of the central Menderes Massif based on structural investigations of metamorphics and sedimentary cover rocks between Salihli and Kiraz(western Turkey). International Journal of Earth Sciences, 89, 745-756. 32
Hetzel, R., Ring, U., Akal, C. and Troesch, M. 1995. Miocene NNE-directed extensional unroofing in the Menderes masif, Southwestern Turkey. Journal of the Geological Society London, 152, 639-654. Işık, V. and Tekeli, O. 2001. Late orogenic crustal extension in the northern Menders masif (westernturkey):evidence for metamorphic core complex formation. Int. J. Earth Sci., 89, 757-765. Işık, V., Seyitoğlu, G. and Çemen, İ. 2003. Ductile-brittle transition along the Alaşehir detachment fault and its structural relationship with the Simav detachment fault, Menderes massif, western Turkey. Tectonophysiscs, 374, 1-18. İztan, H. and Yazman, M. 1990. Geology and hydrocarbon potential of the Alaşehir (Manisa) area, western Turkey. Proceedings of International Earth Sciences Congress on Aegean regions, İzmir, 327-338. Jackson, J.A. and McKenzie, D. 1988. The relationship between plate motions and seismic moment tensors and rates of active deformation in the Mediterranean and Middle East. Geophysical Journal, 93, 45-73. Koçyiğit, A., Yusufoğlu, H. and Bozkurt, E. 1999. Evidence from the Gediz graben for episodic two-stage extension in western Turkey. J.Geol.Soc.Lond.,156, 605-616. Kurt, H., Demirbağ, E. and Kuşcu, İ. 1999. Investigation of submarine active tectonism in the Gulf of Gökova, southwest Anatolia southeast Aegean sea, by multi channel seismic reflection data. Tectonophysics, 305, 477-496. Le Pichon, X. and Angelier, J. 1979. The Hellenic arc and trench system: a key to the neotectonic evolution eastern Mediterrenean area.tectonophysics, 60, 1-42. Le Pichon, X. and Angelier, J. 1981. The Aegean sea. Philosophical Transactions of Royal Society, London, Ser. A., 300, 357-372. McKenzie, D. 1978. Active tectonics of the Alpine-Himalayan belt: The Aegean sea and surrounding regions. Geophysical Journal of Royal Astronomical Society, 55, 217-54. Meulenkamp, J.E., Wortel, W.J.R.,Van Wamel,W.A., Spakman,W. and Hoogerduyn Strating, E. 1988. On the Hellenic subduction zone and geodynamic evolution of Crete since the late Middle Miocene.Tectonophysics, 146, 203-215. Purvis, M. and Robertson, A.H.F. 2004. A pulsed extension model for the Neogene Recent E-W trending Alaşehir(Gediz) Graben and the NW-SE trending Selendi and Gördes Basins, E.Turkey.Tectonophysics, 391,171-201. Ring, U., Johnson, C., Hetzel, R. and Gessner, K. 2003. Tectonic denudation of a late Cretaceous Tertiary collisional belt: regionally symmetric cooling patterns and 33
their relation to extensional faults in the Anatolide belt of western Turkey. Geol Mag., 140, 421-441. Sarı, C. and Şalk, M. 2006. Sediment thicknesses of the western Anatolia graben structures determined by 2D and 3D analysis using gravity data. Journal of Asian Earth Sciences, 26, 39-48. Seyitoğlu, G. and Scott, B.C. 1991. Late Cenozoic crustal extension and basin formation in west Turkey. Geological Magazine, 128, 155-166. Seyitoğlu, G. and Scott, B. C. 1992. The age of the Büyük Menderes graben (west Turkey) and its tectonic implications. Geological Magazine, 129, 239-242. Seyitoğlu, G. and Scott, B.C., 1996a. The cause of N-S extensional tectonics in western Turkey: Tectonic escape vs. Back-arc spreading vs. Orogenic collapse. Journal of Geodynamics, 22, 145 153. Seyitoğlu, G. and Scott, B.C. 1996b. Age of Alasehir graben (west Turkey) and its tectonic implications. Geological Journal, 31, 1-11. Seyitoğlu, G., Tekeli, O., Çemen, İ., Şen, Ş. and Işık, V. 2002. The role of flexural rotation rolling hinge model in the tectonic evolution of the Alaşehir Graben,western Turkey. Geology Magazine, 139, 15-26. Seyitoğlu, G., Alçiçek, M.C., Işık, V., Alçiçek, H., Mayda, S., Varol, B., Yılmaz, İ. and Esat, K. 2009. The stratigraphical position of Kemiklitepe fossil locality(eşme,uşak) revised:implications for the Late Cenozoic sedimentary basin development and extensional tectonics in western Turkey. N.Jb.Geol.Palaont.Abh, 251, 1-15, Stuttgart. Sözbilir, H. ve Emre, T. 1996. Menderes masifinin neotektonik evriminde oluşan Supradetachment havzalar ve rift havzaları. Abstracts of the Geological Congress of Turkey, 30-31. Şan, Ö. 1998. Ahmetli (Manisa) güneyinde Menderes Masifi ve Tersiyer örtü kayalarının jeolojisi. Yüksek Lisans Tezi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 94s., Ankara. Şen, Ş. and Seyitoğlu, G. 2009. Magnetostratigraphy of early-middle Miocene deposits from E-W trending Alaşehir and Büyük Menderes grabens in western Turkey and its tectonic implications. In:Van Hinsbergen, D. J. J., Edwards, M. A.and Govers, R.(Eds):Geodynamics of Collision and Collapse at the Africa Arabia- Eurasia subduction zone. The Geological Society of London, Special Publications (in press). Şengör, A. M. C. 1980. Türkiye nin neotektoniğinin esasları (Fundamentals of the neotectonics of Turkey). Publication of Geological Society of Turkey, 40p. 34
Şengör, A.M.C., Görür, N. and Şaroğlu, F. 1985. Strike-slip deformation basin formation and sedimentation: Strike-slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape:turkey as a case study. In Strike-slip Faulting and Basin Formation (eds K.T. Biddle and N.Christie-Blick), pp. 227-64. Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, Special Publication, no.37. Thomson, S.N., Stöckhert, B. and Brix, M.R. 1998. Thermochronology of the high pressure metamorphic rocks of Crete, Greece : Implications for the speed of tectonic processes. Geology, 26, 259-262. Yılmaz,Y., Genç, S.C., Gürer, F., Bozcu, M., Yılmaz, K., Karacık, Z., Altunkaynak, S. and Elmas, A. 2000. When did the western Anotolian grabens begin to develop. In: Bozkurt,E., Winchester,J.A. and Piper, J. D. A. (Eds):Tectonics and the surrounding area. Geological Society of London, Special Publication,173, 353-384. Yılmaz, M. and Gelişli, K. 2003. Stratigraphic structural interpretation and hydrocarbon potential of the Alaşehir Graben, western Turkey. Petroleum Geoscience, 277 282. 35
ÖZGEÇMİŞ Adı Soyadı : Derya Kolenoğlu DEMİRCİOĞLU Doğum Yeri : İstanbul Doğum Tarihi : 23. 05. 1977 Medeni Hali : Evli Yabancı Dili : İngilizce Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl) Lise : Büyük Kolej (1994) Lisans : Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü (2000) Yüksek Lisans : Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı (2009) 36