Hadim Napı'nda (Orta Toroslar) Başkıriyen-Moskoviyen (alt ve orta Pensilvaniyen) istiflerinin foraminifer biyokronolojisi, mikrofasiyes analizi ve ortamsal yorumu
Foraminiferal biochronology, microfacies analysis and environmental interpretation of Bashkirian-Moscovian (lower and middle Pennsylvanian) successions in the Hadim Nappe (Central Taurides)
Yazar: MELİKAN AKBAŞ
Danışman: PROF. DR. CENGİZ OKUYUCU
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Biyostratigrafi = Biostratigraphy ; Mikrofasiyes = Microfacies ; Mikrofasiyes özellikler = Microfacies properties ; Mikropaleontoloji = Micropaleontology

Özet:
Bu çalışma, Hadim Napı Başkıriyen ve Moskoviyen (Alt ve Orta Pensilvaniyen) yaşlı istiflerinin fusulin faunası, biyostratigrafik bölümlenmesi, mikrofasiyes özellikleri ve Geç Paleozoyik Gondvana buzullaşmasına ait kayıtları araştırmak amacıyla Orta Toroslar'da üç ölçülü stratigrafik kesitten (Yassıpınar, Bademli ve Gölbelen) derlenen örnekler üzerinde gerçekleştirilmiştir.
Çalışma kapsamında fusulinid foraminiferlere ait yirmi beş cins ve bunlara ait yüz kırk altı türün varlığı saptanmıştır. Bir yeni cins ve on iki tür ilk kez bu çalışmada tanımlanmıştır. Bunlar; Depratina turani n. sp., Aljutovella typica n. sp., Tikhonovichiella praetikhonovichi n. sp., Beedeina minuta n. sp., Beedeina tauridiana n. sp., Praefusulinella guvenci n. gen. n. sp., Praefusulinella okuyucui n. gen. n. sp., Praefusulinella rhombiforma n. gen. n. sp., Praefusulinella tekini n. gen. n. sp., Fusulinella obtusa minuta n. sub. sp., Fusulinella absoluta n. sp. ve Fusulinella propriaforma n. sp'dir.
Biyostratigrafik çalışmalarda, Hadim Napı Başkıriyen ve Moskoviyen istiflerinde dokuz fusulin zonu tanımlanmıştır. Bu zonlar alttan üste doğru, Plectostaffella jakhensis-Eostaffella postmosquensis postmosquensis-Eostaffella pseudostruvei angusta Topluluk Zonu, Plectostaffella bogdanovkensis-Plectostaffella varvariensis İlk Görünüm Zonu, Pseudostaffella antiqua-Pseudostaffella sofronizkyi İlk Görünüm Zonu, Staffellaeformes staffellaeformis-Staffellaeformes parva parva İlk Görünüm Zonu, Tikhonovichiella tikhonovichi-Verella spicata İlk Görünüm Zonu, Aljutovella aljutovica-Solovievaia ovata ovata İlk Görünüm Zonu, Priscoidella priscoidea-Eofusulina triangula İlk Görünüm Zonu, Fusulinella vozhgalensis devexa-Beedeina schellwieni İlk Görünüm Zonu ve Fusulinella bocki bocki İlk Görünüm Zonu'dur. Tanımlanan bu fusulin zonları ve içermiş oldukları fusulin toplulukları başta Moskova Havzası ve Güney Urallar olmak üzere Elburzlar, Donbass ve Donetz Havzaları gibi Misisipiyen ve Pensilvaniyen çökellerinin yaygın olarak gözlendiği bölgelerle oldukça uyumludur.
Hadim Napı Serpuhoviyen-Başkıriyen kat geçişi Yassıpınar ÖSK'sında gözlenmiş ve Başkıriyen katının tabanı Plectostaffella bogdanovkensis Reitlinger ve Plectostaffella varvariensis (Brazhnikova ve Potievskaya) fusulin türlerinin ilk ortaya çıkışıyla belirlenmiştir. Zengin bir fusulin topluluğu ile temsil edilen Başkıriyen-Moskoviyen sınırı sadece Yassıpınar ve Gölbelen ÖSK'larında gözlenmiş, Moskoviyen katının tabanı ise Aljutovella aljutovica-Solovievaia ovata ovata İlk Görünüm Zonunun indeks türlerinden olan Aljutovella aljutovica (Rauzer-Chernousova) fusulin türünün ilk ortaya çıkışı ile tanımlanmıştır.
Çökelme ortamının belirlenmesine yönelik yapılan çalışmalarda detaylı mikrofasiyes çalışmaları gerçekleştirilmiş ve bu mikrofasiyes tiplerinin ise deniz seviyesi değişimi ile kontrol edildiği, bunun da litoloji ve biyoçeşitlilik üzerinde olumlu/olumsuz etkilerinin olduğu gözlenmiştir. Üst Serpuhoviyen-alt Başkıriyen çökellerinin büyük oranda oldukça sığ denizel ortamsal koşulları yansıttığı ve yaygın olarak kumtaşı ve düşük biyoçeşitliliğe sahip ooidli tanetaşı mikrofasiyes tipleri ile temsil edildiği gözlenmiştir. Üst Başkıriyen'den başlayarak Moskoviyen katının sonuna kadar kısmi yerel sığlaşmalar olsa da çökelme ortamının göreceli olarak giderek derinleştiği ve daha çok biyoklastlı tanetaşı mikrofasiyes tipini kapsadığı, fusulin topluluklarının bolluk ve çeşitliliğinde ise artış olduğu görülmüştür. Kasimoviyen katının tabanı yaygın olarak kumtaşı mikrofasiyesi ile temsil edilmekte, bu da Moskoviyen sonrası ciddi bir sığlaşmayı göstermektedir.
Yassıpınar, Gölbelen ve Bademli ÖSK'larında yürütülen izotop çalışmalarında δ13C izotop verileri esas alınarak Hadim Napı Misisipiyen ve Pensilvaniyen istfilerinin Geç Paleozoyik Gondvana buzullaşmaları (Buzul Dönem II-III) ile doğu Avustralya ara buzul dönemlerine (C3 ve C4) ait kayıtlar içerdiği ortaya konmuştur. Serpuhoviyen-Başkıriyen sınırında gözlenen ve Geç Paleozoyik Gondvana Buzul Dönemi II ile ilişkili olan küresel ölçekteki deniz seviyesi düşüşüne ait veriler, Yassıpınar ÖSK'sından elde edilen δ13C izotop değerleri ve düşük fauna içeriğine sahip mikrofasiyes tipleri ile Hadim Napı kesitlerinde ortaya konulmuştur. Başkıriyen katının ortalarından başlayarak Moskoviyen katının Kashiriyen askatına kadar δ13C izotop değerlerinin pozitif yöndeki eğilimi, bu düzeylerdeki karbonatça baskın çökeller ve ilişkili mikrofasiyesler kronostratigrafik olarak önceki seviyelerle kıyaslandığında kısmen daha derin ortamsal koşulları yansıtırken, iklimin de daha ılıman olduğunu işaret eder.
Yassıpınar ve Gölbelen ÖSK'larında elde edilen ve Kashiriyen askatından Moskoviyen sonuna kadar devam eden negatif yöndeki δ13C izotop verileri deniz seviyesinin daha çok duraylı olduğunu ancak yer yer düşüşlerin de varlığını göstermektedir. Her iki kesitte de (Yassıpınar ve Gölbelen ÖSK'ları) deniz seviyesindeki esas düşüşün Kasimoviyen katının tabanında gerçekleştiği ve bunun da kumtaşı mikrofasiyeslerinin bu düzeydeki bolluğu ve negatif yöndeki δ13C izotop değerleri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Kasimoviyen katının tabanında gerçekleşen deniz seviyesi düşüşünün Geç Paleozoyik Gondava Buzul Dönemi III'ün başlaması ve yeni bir soğuk döneme girilmesi ile ilişkili olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
This study aims to investigate fusulinid fauna, biostratigraphy, microfacies properties and data related to the late Paleozoic Gondwanan glaciation in Hadim Nappe Bashkirian and Moscovian successions along three measured sections (Yassıpınar, Bademli and Gölbelen) in central Taurides.
In this study, one hundred forty six fusulinid species belonging to twenty five genus were determined. One genus and twelve species were described for the first time (Depratina turani n. sp., Aljutovella typica n. sp., Tikhonovichiella praetikhonovichi n. sp., Beedeina minuta n. sp., Beedeina tauridiana n. sp., Praefusulinella guvenci n. gen. n. sp., Praefusulinella okuyucui n. gen. n. sp., Praefusulinella rhombiforma n. gen. n. sp., Praefusulinella tekini n. gen. n. sp., Fusulinella obtusa minuta n. sub. sp., Fusulinella absoluta n. sp. and Fusulinella propriaforma n. sp.).
Nine fusulinid zones were determined for Bashkirian and Moscovian successions of the Hadim Nappes. These are, Plectostaffella jakhensis-Eostaffella postmosquensis-Eostaffella pseudostruvei angusta Assemblage Zone, Plectostaffella bogdanovkensis-Plectostaffella varvariensis Lowest Occurrence Zone, Pseudostaffella antiqua-Pseudostaffella sofronizkyi Lowest Occurrence Zone, Staffellaeformes staffellaeformis-Staffellaeformes parva parva Lowest Occurrence Zone, Tikhonovichiella tikhonovichi-Verella spicata Lowest Occurrence Zone, Aljutovella aljutovica-Solovievaia ovata ovata Lowest Occurrence Zone, Priscoidella priscoidea-Eofusulina triangula Lowest Occurrence Zone, Fusulinella vozhgalensis devexa-Beedeina schellwieni Lowest Occurrence Zone and Fusulinella bocki bocki Lowest Occurrence Zone in ascending. Most of the described fusulinid zones and their fusulinid assemblages in studied Hadim Nappe sections are quite similar with the regions including Mississippian and Pennsylvanian successions such as Moscow Basin, the Southern Urals, Elburz, Donbass and Donets Basin.
The Hadim Nappe Serpukhovian-Bashkirian stage boundary was observed only in the Yassıpınar measured section and the base of the Bashkirian stage determined by the first appearance datum (FAD) of the Plectostaffella bogdanovkensis Reitlinger and Plectostaffella varvariensis (Brazhnikova and Potievskaya) fusulinid species. The Bashkirian-Moscovian stage boundary is rich in fusulinid assemblages and observed only in the Yassıpınar and the Gölbelen measured sections. This stage boundary was determined by the first appearance datum (FAD) of the Aljutovella aljutovica (Rauzer-Chernousova) which is one of the index specimens of the Aljutovella aljutovica-Solovievaia ovata ovata zone.
Detailed microfacies studies were carried out to construct the depositional environment. It can be concluded that the sea level change is directly related to the type of microfacies and its effects on lithology and the biodiversity as positively or negatively. The upper Serpukhovian-lower Bashkirian successions are represented by shallow marine environments deposits including sandstone and oolitic grainstone microfacies types with low biodiversity. Additionally, the depositional environment of the interval between upper Bashkirian to Moscovian indicates a relative sea level rise with some local sea level falls corresponding to bioclastic grainstone microfacies types and the increasing of the abundance and diversity of fusulinid assemblages. The sandstone microfacies at the base of Kasimovian stage indicate a considerable sea level fall.
The isotope studies (mainly δ13C) which were carried out in Yassıpınar, Gölbelen and Bademli measured sections pointed out that the Hadim Nappe Mississippian and Pennsylvanian successions effected by the Late Paleozoic Gondwanan glaciation (Glacial Period II-III) and the eastern Australian Glacial Periods (C3 and C4). The sea level fall and its effects related with the Late Paleozoic Gondwanan Glacial Period II (Serpukhovain-Bashkirian boundary) were described by δ13C values and microfacies types with low faunal composition from the Yassıpınar measured section in Hadim Nappe. The positive orientation of the δ13C isotope values, carbonate rich deposits and related microfacies types beginning from middle part of the Bashkirian up to the Moscovian (Kashirian substage) refer to relatively deeper depositional environment and warmer climate conditions comparing to the chronostratigraphically lower parts. The negative δ13C isotope values recovered from the Yassıpınar and Gölbelen measured sections indicates a stability on sea level with some local falls from Kashirian to the end of Myachkovian substages of the Moscovian stage. The major sea level fall in Yassıpınar and Gölbelen measured sections corresponds to the base of Kasimovian stage supported by the increasing of the sandstone microfacies types and negative orientation of δ13C isotope values. It is argued that the sea level fall at the base of Kasimovian stage related with the beginning of the Late Paleozoic Gondwanan Glacial Period III and a new cooler climate conditions.