Eosen yaşlı Akçapınar formasyonunun (Karabük, Batı Karadeniz) sedimantolojisi
Sedimentology of eocene Akçapinar formation (Karabük, West Black Sea, Turkey)
Yazar: MUHAMMED SAMİ US
Danışman: PROF. DR. ERDOĞAN TEKİN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Çalışma alanı İzmir-Ankara-Erzincan Sütur Zonunun kuzeyinde Sakarya Zonu ve İstanbul Zonu'nun geçişindeki İntra Pontid Kuşağı üzerinde yer almaktadır. Bu tez çalışma kapsamında Paleojen yaşlı istif içerisindeki Akçapınar Formasyonu (geç Eosen-?erken Oligosen) çökelleri araştırılmıştır. Akçapınar Formasyon'u Karabük iline bağlı Soğanlı Çayı çevresinde geniş alanlarda yüzlek vermektedir. Havzanın genel stratigrafik istifi içerisinde tabanda bir karbonat platformunun ürünü olan Soğanlı Formasyonu üzerinde zamansal uyumsuz olarak bulunan Akçapınar Formasyonu, evaporit karakterli Pürçükören Formasyonu (jips, anhidrit) istiflerinin gözlemlendiği bölgelerde ise bu istif üzerine uyumlu olarak çökelmiştir, ayrıca tavanında Yunuslar Formasyonu ile uyumlu dokanak sergilemektedir. Akçapınar Formasyonu'nun detaylı bir şekilde sedimantolojisinin ve stratigrafisinin ortaya konulması bu tez
çalışmasının amacını oluşturmaktadır. Bu amaç doğrultusunda çalışma sahası içerisinde belirlenen farklı
lokasyonlardan 20 adet ölçülü stratigrafik kesit yapılmış, 13 adet lokasyondan ise nokta örnekler alınmıştır. Derlenen örneklerden hazırlanan ince kesitlerde öncelikle polarizan mikroskop çalışmaları, daha sonra ise detaylı SEM ve RAMAN çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında Akçapınar Formasyonu içerisinde arazi gözlemlerine dayanan, makro özellikte sekiz adet litofasiyes (Lf1- 8) saptanmıştır. Ayrıca formasyonun karbonatlı birimlerinde de altı adet mikro fasiyes (Mf1-6), iki adet mikro alt fasiyes (Mf2a-b) tanımlanmıştır. Akçapınar Formasyonu'nun yaş verilerine destek olması amacı ile palinolojik örnekler incelenmiş, bu örneklerin kil mineralojisi aydınlatılmış, nemli, kurak-nemli çökelim koşullarının varlığı belirlenmiştir. Petrografik ince kesit ve arazi gözlemlerine dayalı çalışmalar ile ayrıntıları tam olarak ortaya konamayan litolojilerden de RAMAN ölçümleri ve SEM-EDS analizleri yapılmış, anoksik ortam koşullarını gösterir veriler elde edilmiştir. Bunlara ek olarak, saha ve laboratuvar verilerine dayanarak çökel sistemi üzerinde modelleme oluşturulmuş, jeokimyasal çalışmalar (18O, 13C, 87Sr/86Sr izotopu ve esas oksit-iz element) kapsamında elde edilen bulgular ile birlikte geç Eosen-?erken Oligosen döneminde Akçapınar Formasyonu'nun sınırlı-kapalı koşullarda, sığ denizel-lagünel bir
ortamda çökeldiği ortaya konmuştur.

Abstract:
The study area is located in the north of the Izmir-Ankara-Erzincan Suture Zone, and situated at the Intra Pontid Belt in the transition of Sakarya and İstanbul Zones. Within the scope of this thesis, Akçapınar Formation (late Eocene-?early Oligocene) sediments in the Paleogene sequence are investigated. Akçapınar Formation outcrops in large areas around Soğanlı Stream in Karabük province. According to the general stratigraphic sequence of the basin Akçapınar Formation is located paraconformably over the Soğanlı Formation, which is the product of a carbonate platform at the bottom, and has been deposited conformably on this sequence in regions where the evaporitic Pürçükören Formation (gypsum, anhydrite) sequences are observed. It also exhibits conformable contact with the Yunuslar Formation at its top. The purpose of this thesis is to reveal the sedimentology and stratigraphy of Akçapınar Formation in detail. For this purpose, 20 measured stratigraphic sections were taken from different locations within the study area, and point samples were taken from 13 locations. Firstly polarizing microscopy studies, then detailed SEM and RAMAN studies were carried out in thin sections prepared from the collected samples. To this end this study, eight lithofacies (Lf1-8) with macro characteristics, were detected in the Akçapınar Formation. In addition, six micro facies (Mf1-6) and two micro subfacies (Mf2a-b) have been defined in the carbonate units of the formation. In order to support the age data of the Akçapınar Formation, palynological samples were examined, the clay mineralogy of these samples was investigated, and the existence of humid, arid-humid sedimentation conditions was determined. RAMAN measurements and SEM-EDS analyses were carried out in lithologies whose details could not be fully revealed by studies based simply on petrographic thin sections and field observations, and data showing anoxic environmental conditions were obtained. In addition to these, a model of the sedimentary system has been created based on the field and laboratory data, and together with the findings obtained within the scope of geochemical studies (18O, 13C, 87Sr/86Sr isotope and major oxide-trace element), it was revealed that the Akçapınar Formation was deposited in a shallow marine-lagoonal environment under restricted-closed conditions during the late Eocene-?early Oligocene period.