Chirp sismik yöntemle İstanbul Boğazı güney şelfindeki çökel yapılarının oluşum dinamiklerinin incelenmesi
High resolution (Chirp) seismic stratigraphy and evolutionary dynamics at the southern shelf of the Strait of Istanbul, sea of Marmara, Turkey
Yazar: KEREM KÖPRÜLÜ
Danışman: PROF. DR. ŞABAN BEDRİ ALPAR
İstanbul Üniversitesi / Deniz Bilimleri ve İşletmeciliği Enstitüsü / Deniz Jeolojisi ve Jeofiziği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Chirp veriler = Chirp datas ; Deniz jeolojisi = Marine geology ; Deniz sismiği = Sea seismic ; Sismik yansıma = Seismic reflection ; Sismik yöntem = Seismic method ; Çökel analizi = Sedimentary analysis ; Çökeller = Sediments ; İstanbul Boğazı = Bosphorus

Özet:
İstanbul Boğazı güney çıkışında Marmara şelfi ile kesişen alandaki stratigrafik yapılar etkin deniz düzeyi değişimleri ve buna bağlı değişken hidrodinamik şartların etkisinde depolanmış ve şekillenmişlerdir. Bu doktora tez çalışmasında söz konusu karmaşık istiflerin yüksek çözünürlüklü sismik stratigrafik analizleri yapılmış, ayırt edilebilen sismik birimler ve alt birimler depolanma sekans kavramları ile birleştirilerek deniz altındaki stratigrafik yapı yorumlanmıştır. Bu amaçla, 95 km2 lik bir alanda toplam uzunluğu 160 km olan 40 adet Chirp sismik profil toplanmış ve ayrıca günümüzdeki sediment taşınım özelliklerini belirleyebilmek için 15 noktadan yüzey çökel örneği alınmıştır. Sismik kesitlerde akustik temel üzerinde 3 temel stratigrafik birim belirlenmiş, en üstteki Birim 1 ve altındaki Birim 2 içindeki alt birimler tanımlanmıştır. En alttaki sedimanter birim denizel kaynaklı olup akustik temel olarak gözlenen temel kaya morfolojisinin kontrolünde depolanmıştır. Çalışma sahasının doğu kesiminde gözlenen Birim 2, yüksek seviye sistem izleri ile karakterize edilmekte olup, sediment kaynağı bu dönemde ortamdaki en baskın etken olan Kurbağalıdere olmalıdır. Birim 2 üzerindeki yerel aşınım ve dolgu yapılarının kuzeyden İstanbul Boğazı kaynaklı olduğu belirlenmiştir. Son transgresif sistem izleri sürecinin ilk safhalarında (Birim 1c) Karadeniz suyu kuvvetsiz bir akışla çalışma sahasına akmaktadır. Söz konusu akışın hızlanması ile Birim 1b içindeki yükselen birikim karakteri gösteren sigmoidal yapılar depolanmıştır. Üst yüzeyi deniz tabanını oluşturan Birim 1a depolanma süresince ise Akdeniz suyu çalışma sahasına ulaşmış, ortamda hidrografik ve oşinografik anlamda bir denge sağlamıştır. Diğer önemli bir bulgu olarak bu birimin en üst birkaç santimetresini oluşturan deniz tabanı çökelleri içinde tespit edilen Perilen bileşiğine ait dağılımının çalışma sahasının doğu tarafında yüksek konsantrasyon baskınlığı, günümüzde sediment taşınım kaynağının Kurbağalıdere olabileceğini göstermektedir. Bu durum karasal girişli çökellerle karakterize edilen stratigrafik birimlerin oluşumundaki en önemli etkenlerden birinin İstanbul Boğazı yanında Kurbağalıdere olduğu fikrini desteklemektedir.

Abstract:
This dissertation constitutes the work done for the degree of Doctor of Philosophy at the Institute of Marine Sciences and Management of the Istanbul University. The study focuses on an 95 km2 area at the junction of the southern exit of the Istanbul Strait (Bosphorus) with the northern shelf of the Sea of Marmara, where global sea level changes and other variable hydrodynamic conditions had been severely effective on stratigraphic development. We have acquired 160 km high-resolution Chirp seismic data and sea bottom surface sediments from 15 localities. Three main seismic sequence and sub-units have been defined above the acoustic basement. The bottommost seismic sequence is of marine-origin and its deposition seems to be controlled by the paleo-topography of the basement rocks. The overlying Unit 2a is only located in the natural canyon extending southward at the southern exit of the Bosphorus strait. On the basis of reflection characteristics, the material forming this sequence might be supplied by the Kurbağalıdere creek at the east and during highstand system tracts. The sub-unit 2b forms a local cut and fills structure on the Unit 2a which is believed to be caused by erosion of a northerly flow coming from the paleo-Bosphorus channel. At the top, the parasequences of Unit 1 represent transgressive marine deposits. The depositional energy, however, was relatively low at the beginning of these transgressive system tracts (Unit 1c) when the Black Sea flow into the study area was relatively weak. The ascending trajectory sigmoidal deposition of Unit 1b indicates the increment of Black Sea flow into the Sea of Marmara. Then the Mediterranean water invaded the study area at the beginning of the depositional period of Unit 1a, which is the topmost parasequence of Unit 1. This sub-unit is believed to be deposited under present oceanographic conditions. The distribution of Perylene concentrations and C/N ratios on the sea bottom supports a terrestrial input from the Asian side, possibly via the Kurbağalıdere creek, which might be a secondary source in the geological past in addition to sediment input from the Strait of Istanbul.