Nallıhan (Ankara) dolayının sedimenter istifi ve tektonik özellikleri
Sedimentary sequence and tectonic features in the surroundings of Nallıhan (Ankara)
Yazar: SERDAL KARAAĞAÇ
Danışman: PROF. DR. HAYRETTİN KORAL
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında İzmir-Ankara süturunun kuzeyinde yer alan Nallıhan-Ankara (KB Orta Anadolu) bölgesindeki kıvrım-bindirme kuşağındaki sedimenter istifin stratigrafik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Permiyen-Triyas yaşlı mermer ara katkılı şişt-fillatlar (Gökçekaya Metamorfitleri), Üst Jura-Alt Kretase yaşlı kireçtaşları (Soğukçam Formasyonu) ve Üst Kretase yaşlı (Yenipazar Formasyonu-Gölpazarı Grubu) konglomera, kumtaşı-şeyl ardalanması, killi kireçtaşları çalışma alanındaki en yaşlı kayaçlardır. Bu kayaçlar ile Senozoyik yaşlı karasal ortamı yansıtan sedimanter birimler, volkanikler ve volkanoklastikler tektonik dokanaklıdır. Bölgedeki Senozoyik stratigrafisinin tabanını Paleosen-Alt Eosen yaşlı Kızılçay Grubu çökelleri oluşturur. Bunlar, alüvyal-akarsu kökenli kömür ara katkılı, jips seviyeleri içeren konglomera-kumtaşı-çamurtaşı ardalanması (Ağsaklar Formasyonu) ve üzerine uyumlu olarak gelen gölsel tüf ve kömür ara katkılı kireçtaşı, bitümlü kireçtaşı, kumtaşı, killi kireçtaşı, jips seviyeli karbonatlı kumtaşı (Kabalar Formasyonu) birimleridir. Ağsaklar Formasyonunu Alt Eosen yaşlı bazaltik-andezitik ve piroklastik kayaçların (Meyildere volkanitinin) dayk ve silleri kesmektedir. Alt-Orta Miyosen yaşlı akarsu-göl ortamını temsil eden, altta kumtaşı egemen konglomera-kumtaşı ardalanması, tüf ara katkılı konglomera-kumtaşı-çamurtaşı ardalanması ve üst seviyelerinde killi kireçtaşlarından oluşan birim (Hançili Formasyonu) Paleosen-Alt Eosen yaşlı tüm birimlerin (Kızılçay Grubu) üzerinde açısal uyumsuzluk ile bulunur. Senozoik stratigrafisinde en genç birim olan karasal kökenli konglomera-kumtaşı ardalanması (Örencik Formasyonu) stratigrafik konumuna göre Pliyosen olarak kabul edilmiştir ve kendisinden yaşlı olan birimleri açısal uyumsuzluk ile örtmektedir. Tüm bu birimlerin üzerine Kuvaterner yaşlı olan Alüvyon ve yamaç molozları uyumsuzlukla gelmektedir.

Çalışma alanı içinde gözlenen kayaçlar tektonik etkiler sonucunda kıvrımlanmıştır. Paleosen-Alt Eosen (Kızılçay Grubu) birimlerinde B-D, KB-GD ve KD-GB gidişli kıvrım eksenleri, Alt-Orta Miyosen (Hançili Formasyonu) birimlerinde ise DKD-BGB gidişli kıvrım eksenleri bulunmaktadır. Bu yapısal unsurlar dışında, çalışma alanı içinde birimleri kesen faylar gözlenmektedir. Nallıhan kuzeyinde 12 km boyunca gözlenen Nallıhan bindirmesi çalışma alanı içindeki en önemli faydır. Bu bindirme B-D ve KD-GB gidişli bir fay olup Üst Jura-Alt Kretase (Soğukçam Formasyonu), Üst Kretase (Yenipazar Formasyonu/Gölpazarı Grubu) ve Paleosen-Alt Eosen (Ağsaklar Formasyonu) birimlerini kesmektedir. Çayırhan/Nallıhan (Ankara) dolaylarında Paleosen-Alt Eosen ile Permiyen-Triyas yaşlı birimleri kesen ve Nallıhan bindirmesi ile benzer özelliklere sahip Sekli bindirmesi ise Miyosen yaşlı birimler tarafından örtülmektedir. Bu bulgu ve Nallıhan bindirmesi ile ilişkili olan Paleosen-Alt Eosen birimlerindeki (Kızılçay Grubu) kıvrımların varlığı Nallıhan bindirmesinin yaşının Orta Eosen-Oligosen olabileceğini göstermektedir. Ayrıca çalışma alanında Paleosen-Alt Eosen (Kızılçay Grubu) birimlerini kesen doğrultu atımlı bileşenli faylar gözlenmektedir.

Tüm bulgular birlikte değerlendirildiğinde, çalışma alanı içinde Orta Eosen-Oligosen'de ve Alt-Orta Miyosen ve/veya sonrası Pliyosen öncesi dönemde tektonizmanın olduğu sonucuna varılmıştır. İlk tektonizma Orta Eosen-Oligosen yaşlı Nallıhan bindirmesi ve Kızılçay Grubu (Paleosen-Alt Eosen) çökellerindeki kıvrımlar ile temsil edilmektedir. Bu kıvrımların ve bindirmenin varlığı Orta Eosen-Oligosen döneminde KKB-GGD yönlü sıkışmanın egemen olduğunu göstermektedir. Bu tektonizmadan daha genç olan tektonizma ise Paleosen-Alt Eosen (Kızılçay Grubu) birimleri üzerine açısal uyumsuzlukla gelen Alt-Orta Miyosen (Hançili Formasyonu) çökellerindeki kıvrımların varlığı ile temsil edilmektedir. Alt-Orta Miyosen (Hançili Formasyonu) birimlerini kesen yeterli sayıda fay verisine ulaşılamadığı için bu tektonizmaya neden olan mekanizma hakkında herhangi bir yoruma gidilememiştir. Fakat kıvrım eksenlerinin konumu KKB-GGD yönlü sıkışmanın olabileceğine işaret etmektedir.

Anahtar kelimeler: Kıvrım-bindirme kuşağı, Sedimenter havza, Paleojen-Neojen, SakaryaAnatolid kenet kuşağı, Çarpışma sonrası tektonizma, Jeolojik evrim

Abstract:
The purpose of this study is to investigate the stratigraphic and structural features of the sedimentary sequence of the fold-thurst belt in the Nallıhan-Ankara (NW Central Anatolia) region located in north of the Izmir-Ankara suture. Permian-Triassic aged schist and phyllites with marble intercalations (Gökçekaya Metamorphics), Upper Jurassic-Lower Cretaceous aged limestones (Soğukçam Formation) and Upper Cretaceous aged (Yenipazar Formation-Gölpazarı Group) conglomerate, clayey limestones shale-sandstone alternation are the oldest rocks in the study area, and they are in tectonic contact with Cenozoic aged units reflecting terrestrial setting, sedimentary units, volcanics and volcanoclastics. Paleocene-Lower Eocene Kızılçay Group deposits from the basement of the Cenozoic stratigraphy in the region. These rocks are conglomerate-sandstone-mudstone alternation, containing gypsum levels with alluvial-stream originated coal intercalations (Ağsaklar Formation) that are conformably overlain by tuff deposited in lacustrine, limestone with coal intercalations, bituminous limestone, sandstone, clayey limestone and carbonated sandstone containing gypsum levels (Kabalar Formation). Ağsaklar Formation is transected by dykes and sills of the Lower Eocene aged basaltic-andesitic and pyroclastic rocks (Meyildere volcanics). The Kızılçay Group is unconformably overlain the by Hançili Formation consisting of Lower-Middle Miocene aged, representing fluvial-lacustrine settings, conglomerate-sandstone alternation and conglomerate-sandstone-mudstone alternation with tuff intercalations in the lower levels and clayey limestones in the upper levels. Örencik Formation consisting of conglomerate-sandstone intercalation), which is the youngest unit in the Cenozoic stratigraphy, was assumed as Pliocene according to its stratigraphic position and is unconformably covered by all other units.

The rocks observed in the study area were folded as a result of tectonic effects. There are E-W, NW-SE and NE-SW trending fold axis in the Paleocene-Lower Eocene aged units and ENE-WSW trending fold axis in the Lower-Middle Miocene aged units (Hançili Formation). Faults, apart from these structural elements, cut units in the study area. Nallıhan thrust observed along 12 km north of Nallıhan is the most important structural element in the study area. It is a E-W and NE-SW trending fault cross-cutting the Upper Jurassic-Lower Cretaceous (Soğukçam Formation), Upper Cretaceous (Yenipazar Formation/Gölpazarı Group) and Paleocene-Lower Eocene (Ağsaklar Formation) units. Sekli thrust, like similar characteristics with Nallıhan thrust, cross-cutting Permian-Triassic and Paleocene-Lower Eocene aged units is covered by the Miocene aged units in the surrounding of Çayırhan/Nallıhan (Ankara). This finding and the presence of folds in the Paleocene-Lower Eocene units (Kızılçay Group) associated with Nallıhan thrust demonstrate that the age of Nallıhan thrust may be Middle Eocene-Oligocene. Besides, strike-slip component faults cutting the Paleocene-Lower Eocene (Kızılçay Group) units are observed in the study area.

When all findings are evaluated together, it is concluded that tectonic events was affected the study are in the Middle Eocene-Oligocene and Lower-Middle Miocene and/or Post-Pliocene period. The first event is represented by the Middle Eocene-Oligocene aged Nallıhan thrust and folds in the deposits of the Kızılçay Group (Paleocene-Lower Eocene). The existence of these folds and thrusts indicates the NNW-SSE oriented shortening in the middle Eocene-Oligocene period. The younger tectonic event is represented by the presence of folds in the Lower-Middle Miocene (Hançili Formation) deposits unconformably overlying the Paleocene-Lower Eocene (Kızılçay Group) deposits. No interpretation is available about the mechanism causing this tectonism due to insufficient data obtained from faults cross-cutting the Lower-Middle Miocene aged deposits (Hançili Formation); however, the position of fold axis indicates a NNW-SSE oriented shortening in the study area.

Keywords: Fold-thrust belt, Sedimentary basin, Paleogene-Neogene, Sakarya-Anatolid Suture, Folding and Thrusting, Post-collisional tectonics, Geological evolution