Çandarlı çukurunun miyosen-kuvaterner sismik stratigrafisi ve tektonik evrimi, Kuzey Ege Denizi
Miocene to quaternary seismic stratigraphy and tectonic evolution of the Çandarli through, North-Eastern Aegean Sea
Yazar: TUBA İSLAM
Danışman: PROF. DR. CENK YALTIRAK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeoloji Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Çalışma alanı kuzeydoğu Ege Denizi'nde Çandarlı Körfezi ile Plomari Havzası arasında kalan ve Çandarlı Çukuru olarak adlandırdığımız deniz alanına odaklanmaktadır. Bölgenin neotektonik evrimini anlamak amacıyla orta-derin çok kanallı sismik yansıma kesitleriyle sahanın sismik stratigrafisi ve tektonik evrimi araştırılmıştır. Bu araştırmada 2005 yılında Türk Deniz Kuvvetlerine bağlı Seyir Hidrografi ve Oşinografi Dairesi tarafından alınan çok bimli iskandil verileri ve farklı zamanlarda petrol arama amacıyla toplanmış sismik yansıma kesitleri kullanılmıştır. Verinin toplam uzunluğu 316 km kadardır ve 3 sn.' ye kadar uzanmaktadır. Bu çalışmada sismik yansıma kesitleri ve çok bimli iskandil batimetri haritası bir arada kullanılarak bölgenin aktif tektonik hatları ve Çandarlı körfezi batısında kalan alanın sismik stratigrafisi Petrel ortamında haritalanmıştır. Ayrıca sismik yansıma kesitlerinden kalınlık haritları hazırlanmış bu kalınlık haritalarındaki sismik stratigrafik birimler Foça-1 kuyusu ile korele edilerek bu bölgede çökelen istiflerin denizen içindeki özellikleri ortaya konmuştur. Ayrıca deniz içindeki sismik stratigrafik birimlerin karadaki jeolojik birimlerle karşılaştırılması yapılmıştır. Bunlara ek olarak bölgede meydana gelen depremlerin fay çözümleri yapılmış, GPS hızları ile korele edilerek bölgenin güncel tektonizması yorumlanmıştır. 
Çandarlı Çukurundaki sismik stratigrafik birimler birbiriyle havza ortasında uyumlu olup bölgede sedimantasyon Burdigaliyen'den (Alt Miyosen) günümüze kadar sürmüştür.  Bu çalışmada beş sismik stratigrafik birim tanımlanmıştır. Temelin üzerinde Burdigaliyen-Serravaliyen aralığında çökelmiş volkanoklastik ağırlıklı bir istif yer almaktadır. Bunu ikinci olarak Tortoniyen yaşlı kırıntılılar, karbonatlardan ve volkanik ara katmanlardan oluşan ikinci ünite izler. Bu birimi uyumlu olarak Akdeniz'deki Mesiniyen krizinin eşleniği olan ortamda çökelmiş kırıntılılar ve anhidritten oluşan yaklaşık 300-500 m arasındaki seviye izler. Mesiniyen sonrasındaki birim Pliyosen yaşlı olup tabanında Üst Miyosen yaşlı bir kireçtaşı ile geçişli olarak kırıntılılardan oluşan dördüncü sismik stratigrafik birim ile devam eder. En üstte ise Kuvaterner'den günümüze kadar uzanan ağırlıklı olarak ince taneli kırıntılılardan oluşan deniz seviyesi değişimlerinden etkilenmiş bir birimle sona erer. 
Hem yüksek çözünürlüklü çok bimli batimetri haritası hem de yüksek çözünürlüklü sismik kesitler deniz tabanındaki yapısal unsurlar ile ilgili detaylı bilgi vermiştir. Plomari Havzası çevresindeki faylar çok bimli batimetri haritası kullanılarak tanımlanmıştır. Çandarlı Çukuru ve çevresideki fayları ise hem batimetri hem de yüksek çözünürlüklü sismik kesitler ile tespit edilmiştir. Bölgenin yapısal unsurlarına baktığımızda KB-GD uzanan normal faylar ile yaklaşık KBB-GDD uzanımlı normal fayların bölgeye hakim olduğu anlaşılmıştır.
Bölgede, iki ayrı tektonik evre bulunmaktadır. Birinci evre Alt Miyosen'den Üst Miyosen'in sonuna kadar uzanan bölgedeki çekirdek komplekslerin gelişimi ile bağlantılı sıyrılma fayı üzeri havzası niteliğindedir. Bu faylar sismik kesitlerde yüzeye kadar çıkmazlar ve erken evreyi işaret ederler. Tortoniyen-Mesiniyen döneminde çökel kalınlıklar homojen olduklarından dolayı tektonik aktivitenin bölgede yavaşladığı anlaşılmaktadır. Pliyo-Kuvaterner'de ise çökel kalınlıkları bölgenin çevresinde bir yükselme olduğunu aynı zamanda Çandarlı Körfezi'nin batısında bulunan Plomari Havzası'nı oluşturan fayların batimetrideki izlerine bakıldığında yeni bir tektonik sistemi işaret etmektedir.

Abstract:
The study area is located in the marine area between Çandarlı Bay and Plomari Basin in the northeastern Aegean Sea, which has been designated the Çandarlı Trough. In order to gain insight into the neotectonic evolution of the region, the seismic stratigraphy and tectonic evolution of the area were investigated through the analysis of medium-depth multi-channel seismic reflection sections. In this study, multibeam sounding data acquired by the Turkish Navy's Office of Navigation, Hydrography and Oceanography in 2005 and seismic reflection sections collected for oil exploration at different times were utilised. The total length of the data is 316 km and extends up to 3 s. In this study, seismic reflection sections and multibeam sounding bathymetry map were used together to map the active tectonic lineaments of the region and the seismic stratigraphy of the area west of Çandarlı Bay in Petrel environment. Furthermore, thickness maps were generated from the seismic reflection sections, with the seismic stratigraphic units correlated with the Foça-1 well and the offshore characteristics of the sequences deposited in this region revealed. Furthermore, the seismic stratigraphic units were compared with the geological units on land. Also, fault-plane solutions of earthquakes occurring in the region were conducted, and the recent tectonic activity of the region was interpreted by correlating with GPS velocities. 
The seismic stratigraphic units in the Çandarlı Trough are compatible with each other in the central region of the basin, and sedimentation in the area has continued from the Burdigalian (Lower Miocene) to the present day.  The study identified five seismic stratigraphic units. The basement is overlain by a volcanoclastic-dominated sequence, which was deposited in the Burdigalian-Serravalian period. This is followed by a second unit, comprising Tortonian-aged clastics, carbonates and volcanic interlayers. The following unit encompasses a depth range of approximately 300-500 metres, and comprises clasts and anhydrite. These were deposited in the Mediterranean Sea during the Mesinian crisis, which is dated at approximately 50 million years ago. The post-Mesinian unit is of Pliocene age and is succeeded by a fourth seismic stratigraphic unit, which consists of clastics that are transitional with an Upper Miocene limestone at its base. The upper unit is characterised by a change in sea level, with a predominant fine-grained clastic composition extending from the Quaternary to the present day.
Both high-resolution multibeam bathymetry maps and high-resolution seismic sections provide detailed information on the structural elements of the seafloor. The presence of faults in the vicinity of the Plomari Basin has been identified through the use of a multibeam bathymetry map. The faults in and around Çandarlı Trough were identified by both bathymetry and high-resolution seismic profiles. A review of the region's structural elements reveals that it is characterized by the predominance of NW-SE-striking normal faults, with approximately NNW-SSE-striking normal faults also present.
The region exhibits two distinct tectonic phases. The initial phase is the basin situated above the strike-slip fault, which is associated with the formation of the core complexes in the region, extending from the Lower Miocene to the end of the Upper Miocene. These faults do not extend to the surface on seismic sections and are therefore considered to represent the initial phase. Given the homogeneous thicknesses of the sedimentary deposits during the Tortonian-Messinian period, it can be inferred that tectonic activity in the region slowed down. In the Plio-Quaternary, the sediment thicknesses indicate an uplift around the region. Furthermore, the traces of the faults forming the Plomari Basin west of Çandarlı Bay in bathymetry indicate the emergence of a new tectonic system.