Ulukışla(Niğde) güney kesimlerindeki tersiyer evaporitik çökellerinin sedimentolojisi ve bölgenin paleocoğrafik evrimi
Sedimentology of tertiary evaporitic sediments in the south of Ulukisla (Nigde) and paleogeographic evolution of the region
Yazar: M.ZİYA GÖRÜCÜ
Danışman: PROF. DR. SİMAV BARGU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
ULUKIŞLA(NİĞDE) GÜNEY KESİMLERİNDEKİ TERSİYER EVAPORİTİK ÇÖKELLERİNİN SEDİMENTOLOJİSİ VE BÖLGENİN PALEOCOĞRAFİK EVRİMİBu çalışma Orta Toroslardaki Bolkar Dağı'nın kuzeyinde bulunan Ulukışla(Niğde) ve civarında yer alan Tersiyer yaşlı ve bol evaporitli sedimenter havzanın incelenmesini içerir.Bu bölge, Üst Kretase Alt Paleosen arasında kapanan bir okyanusun (Neo Tetisin güney kolu) çarpışma zonunun kuzeyinde Paleosen'den sonra oluşmaya başlayan iç denizel bir havza niteliğindedir. Bölge güneyinde, Üst Kretase birimleri güneye doğru Paleosen birimlerinin üzerine ters faylarla itilmiştir. Çalışma alanımızın sınırları içerisinde bu bindirmelerin dolaylı olarak sebep olduğu deformasyonlar izlenmektedir. Bu araştırmada, Ulukışla (Niğde) ve civarındaki Paleosen-Pliyosen yaşlı çökellerin sedimentolojik özellikleri ve bu sedimentlerle birlikte görülen evaporitlerin çökelme mekanizmaları ve oluşumları sırasındaki ortam koşulları incelenmiş, bu suretle bölgenin jeolojik evrimi ortaya konulmaya çalışılmıştır.İnceleme alanındaki en yaşlı birim, Üst Kretase (Kampaniyen) yaşlı ve koyu gri-yeşil renkli, ofiyolitik Şimşim Formasyonu (Alihoca Ofiyoliti) dur. Yastık lavlarla temsil edilen Paleosen yaşlı Sansartepe Formasyonu bu birim üzerinde uyumsuz olarak durur. (çünkü yastık lavlardaki deformasyon ofiyolitteki deformasyondan daha azdır ve stratigrafinin deformasyon kuralına göre aralarında uyumsuzluk olmalıdır). Daha sonra Alt-Orta Eosen yaşlı ve genellikle kaba ve köşeli, yarıköşeli çakıltaşı ile bloklu sedimentlerlerle temsil edilen Serenkaya formasyonu Sansartepe Formasyonunu uyumlu olarak örter. Serenkaya Formasyonunun malzemesinin çoğu Sansartepe Formasyonundandır. Serenkaya Formasyonundan sonra, Orta-Üst Eosen yaşlı Güney formasyonu, uyumlu olarak gelir. Bu formasyon alt seviyelerde bol çakıllı ve bazen çapraz tabakalı, beyaz-açık gri renkli kumtaşlarıyla temsil edilir. Bu formasyonun Orta seviyeleri ince-orta tabakalı, kırmızı silttaşı-kumtaşı ardalanması ile temsil edilir. Bu formasyonun üst seviyeleri ise tamamen ince-orta tabakalı, kırmızımsı, bozumsu renkli kumtaşı-silttaşı ardalanmasından ibarettir. Güney formasyonu, tamamen evaporitlerden ibaret olan, Oligosen yaşlı Zeyvegediği formasyonu tarafından uyumsuz olarak örtülür. Zeyvegediği formasyonu ise Erken Miyosen yaşlı killi, kumlu, kireçtaşlarından oluşan Kurtulmuştepe formasyonu tarafından uyumlu ve geçişli olarak örtülür. Kurtulmuştepe formasyonu ise tamamen kırmızı renkli karasal kumtaşlarından oluşan, Orta Miyosen yaşlı Kızılöz formasyonu tarafından uyumlu olarak örtülür. Miyosen yaşlı Kızıltepe traverteni ise Kızılöz formasyonunu diskordan olarak örter. Kızıltepe Traverteni de tabanda kömür bantlı, orta ve üstlere doğru pembemsi boz renkli kumtaşı-silttaşı ardalanmasından oluşan Kızılbayır formasyonu tarafından diskordan olarak örtülür. Pliyosen yaşlı karbonatlı sedimentlerden oluşan Katrandedetepe formasyonu da Kızılbayır formasyonu üzerine uyumlu olarak çökelmiştir. Onların üzerine karasal kırıntılı sedimentlerden oluşan Beştepeler Formasyonu yine uyumlu olarak gelir. En son olarak da Eski ve Yeni taraça çökelleri çökelmiştir.Hem inceleme alanı hemde çevresinin, tektonik yapısını ve paleocoğrafyasını üç etken kontrol etmiştir. 1- Toros Platformu'nun kuzeye doğru hareket etmesi ve sonunda, Neo-Tetis okyanusunun (güney kolunun) kapanması, 2- Paleosen sonunda bölgede kapalı bir iç denizel havzanın oluşması, 3- sonunda devam eden bölgesel sıkışma sebebiyle bu iç denizin kapanması. Neo-Tetisin kapanması ve bazı ada yaylarının oluşması sebebiyle, bölge yükselerek kara haline gelmiştir. Bu yükselme sonucu, yeni bir iç deniz oluşmuş ve Ulukışla sedimenter havzasındaki sedimentler bu iç denizde çökelmiştir. Söz konusu havza Kretase'de derin deniz halindeydi. Havza Paleosen'de de kapanmaya devam ederek sığlaşmıştır. Ancak türbidit benzeri çökellerinin istiflenmesine olanak verecek kadar da derin kalmıştır. Paleosen sonunda havza hala kapanmaya devam ediyordu. Fakat Orta Eosen'den itibaren nispeten durağan bir dönem girmiştir. Bu durum bölgede iki gözlemle ispatlanır. İlki Tayhacı andeziti Eosen'i keser. İkincisi bu andezit Oligosen tarafından da diskordan olarak örtülür. Diğer taraftan Oligosen`de evaporitler ve sığ denizel çökeller oluşmuştur. Bu dönemde bölgede olasılıkla ani bir transgrasyonla yeni bir iç deniz oluşmuş ya da mevcut sığlaşan deniz derinleşmiştir. Miyosen sonuna kadar tamamen kapanan bu iç denizel havza ise Pliyosen'den itibaren akarsu çökellerinin ve gölsel sedimentlerin oluştuğu karasal bir havza haline dönüşmüştür. Havzada Geç Kretase ve Paleosen de adayayı-kıtasal kabuk çarpışması gibi önemli tektonik olaylar olmuştur. Bu sıkışma sırasında kuzeyden güneye doğru çok sayıda bindirmeler ile çarpışma kuşağında melanj oluşumları meydana gelmiştir.Havzanın tektonik evrimi Miyosen'e kadar sürmüştür. Miyosen sonunda havza kapanmasını tamamlayarak kara haline gelmiştir. Miyosen-Pliyosen arasında meydana gelen kıvrımların kıvrım eksenleri Kuzeydoğu-Güneybatı doğrultulu olup, genellikle doğrultu atımlı olan bir çok faylar da kıvrım eksenleriyle kabaca bir paralellik göstermektedir. Ayrıca Ulukışla güneyinde yer alan ana senklinalin güney kanadı faylarla parçalanmıştır. Bu senklinalin kuzey kanadı ise nispeten sakin bir evre geçirmiştir ve deformasyon izlenmemektedir. Havzadaki yapısal veriler ise bölgenin Miyosen ile Pliyosen arasındaki bir dönemde kuzeybatı-güneydoğu doğrultusunda bir sıkışmaya uğradığını göstermektedir.

Abstract:
SEDIMENTOLOGY OF TERTIARY EVAPORITIC SEDIMENTS IN THE SOUTH OF ULUKISLA (NIGDE) AND PALEOGEOGRAPHIC EVOLUTION OF THE REGIONThis study includes the research of Tertiary aged and mostly evaporitic sedimentary basin which is located in the district Ulukışla(Niğde) and Nourthern of Mount Bolkar of Middle Taurus(Toros) Mountains.This region, is an inner marinal basin which begins to be formed after Paleocene in the North of collision zone of an old ocean in the southern branch of the Neo-Tethys which is closed between Upper Cretaceous and Lower Paleocene. In the south of the region, the Upper Cretaceous units were thrust with reverse faults on Paleocene units towards south. Within the borders of our study field, there are deformations indirectly caused by these overthrusts. In this study, it is tried to research and explain the sedimentological features of sediments which are between Paleocene-Pliocene aged sediments around Ulukışla (Nigde) and the sedimentation mechanism of evaporates with environmental conditions during this forming and geological evolution of the region.The oldest unit in the study field is Şimşim formation (Alihoca ophiolite) which is Upper Cretaceous aged, ophiolithic and dark grey-green color. Sansartepe Formation which is Paleocene aged and represented by pillow lavas stays discordantly over this formation (because deformation in the pillow lavas is less than the deformation in Şimşim Formation and according to stratigraphic rules it must be an unconformity between them). Then, Serenkaya Formation which is Lower-Middle Eocene aged and generally represented by the sediments with coarse, angular, sub-angular fragments and blocks concordantly overlies Sansartepe Formation. The most of the material of Serenkaya Formation are from Sansartepe Formation. After Serenkaya Formation Güney Formation which is Middle-Upper Eocene aged comes concordantly. This formation is represented by pebbly sandstone with lots of pebbles at the bottom in white, greyish color and it is cross bedded sometimes. The middle of this formation is represented by fine-middle laminated reddish sandstone-siltstone repetation. The upper levels of this formation is completely consist of fine-middle bedded reddish, grayish sandstone-siltstone repetation. Güney Formation is overlaid by Zeyvegediği Formation which is Oligocene aged and completely consist of evaporate discordantly. Zeyvegediği formation is overlaid by, Kurtulmuştepe Formation which is Lower Miocene aged and represented by clayey, sandy limestone bedded concordantly and transitively as well Kurtulmuştepe formation is covered by Kızılöz formation which is Middle Miocene aged and formed by completely red color continental sandstones concordantly. Kızıltepe travertine which is Upper Miocene aged covers Kızılöz Formation discordantly. Kızıltepe Travertine is also overlaid by Kızılbayır formation which is with coal layers at the bottom and pink, grayish sandstone-siltstone repitation at the middle levels towards top discordantly. Katrandedetepe formation which is consist of Pliocene aged carbonate sediments overlies Kızılbayır formation concordantly. Beştepeler formation which is represented by terrestrial clastic sediments also overlies comformable them. Finally there are old and recent terrace deposits.The tectonic structure and paleogeography of both the working area and its surrounding area was controlled by three factors. 1-The movement of Toros Platform toward to south causing the closure of the Neo-Tetis ocean(south branch), 2-after that forming an inner sea at the end of Paleocene in the region, 3- finally Closure of this inner sea because of local stressing in the region. The region became a higher continental area because of the closure of Neo-Tethys ocean and forming some island arc. Because of this stressing, first it became an inland sea in the region and the sediments in Ulukışla basin deposited in this inner sea. The mentioned basin was a deep sea during Cretaceous. The basin did continue to closuring by becoming more and more shallow in Paleocene too. But still it was deep enough for forming turbidites. At the end of Paleocene the basin still was closuring. But in Eocene it was more relax term. This situation is proved by two observing in the field. First one is that Tayhacı andesite cuts Eocene. Second one is Oligocen overlies this andesite discordantly. On the other hand Evaporates and shallow marine sediments formed in Oligocene. In this period, probably a new inland sea was formed because of a sudden transgression or current shallow sea was deepened. This inner sea which had closed until the end of Miocene turned into a continental basin including rivers and lacustrine sediments aged Pliocene.The basin had important tectonic events, such as island arc forming, continental crust collision in Late Cretaceous and Paleocene. During this compression, many overthrusts developed from North to south and melange formed in the collision belt.The tectonic evolution of the field continued until Miocene. At the end of Miocene the basin closed and became a continental area. The direction of the axis of the folds which occurs between Miocene-Pliyocene are on northeast-Southwest and they are generally parallel to the strike-slip fault zones. In addition the south wing of the main syncline on the south of Ulukışla is broken by many faults. But on contrast the north wing of this syncline is relatively looking more relax and it isn?t seen much deformation. Furthermore the structural data of the working area, indicate that the region had stressed in northwest-southeast direction between Miocene and Pliocene.