Orta Sakarya Vadisinin (İnhisar-Osmaneli arası) flüvyal jeomorfolojisi
Fluvial geomorphology of Middle Sakarya River (Between İnhisar-Osmaneli)
Yazar: EBUBEKİR KARAKOCA
Danışman: DOÇ. DR. LEVENT UNCU
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / Coğrafya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Coğrafya = Geography
Dizin: Flüvyal jeomorfolojisi = Fluvial geomorphology ; Jeomorfoloji = Geomorphology ; Sakarya = Sakarya ; Sakarya Havzası = Sakarya Basin

Özet:
Kuzeybatı Anadolu'nun en büyük akarsuyu olan Sakarya Nehri, orta çığırında Orta Sakarya Platoları olarak bilinen bölgenin sularını akaçlamaktadır. Sündiken Dağları'nın batıdaki Sakarya vadisine doğru alçalarak plato görünümü kazanan bu bölümü; tektonik bakımdan, kuzeyden Kuzey Anadolu Fay Zonu, güneyden ise Eskişehir-İnönü Fay Zonu olarak bilinen ve ülkemizin en aktif fay zonları arasında yer alan iki doğrultu atımlı fay zonu arasında bulunmaktadır.
Çalışma alanı, Orta Sakarya Platoları jeomorfolojik ünitenin en batı kısmında bulunmaktadır. Sakarya Nehri'nin D-B uzanışının K-G yönüne doğru değiştiği bu kesimi, bölgenin tektonik ve jeomorfolojik evriminin ortaya konulabilmesi açısından son derece önemli jeomorfolojik birimleri (plato yüzeyleri, boğazlar, vadi yamaçları, seki sistemleri ve akarsu yatağı vb.) kapsamaktadır.
Bu çalışmada, bölgenin ana jeomorfolojik üniteleri arasında dikkat çeken ve özellikle İnhisar-Osmaneli arasında gelişmiş olan akarsu seki sistemleri ve boğazlar detaylı bir şekilde incelenmiştir. Çalışmanın amacı, seki sistemleri ve boğazların oluşumunda etkili olan süreçleri, Kuvaterner dönemindeki bölgesel/yerel tektonik aktivite ve küresel iklim değişikliklerine bağlı Karadeniz'deki seviye değişmeleri bağlamında ortaya koymaktır.
Çalışmada; jeomorfoloji çalışmalarındaki ayrıntılı saha gözlemleri, sedimantolojik ve stratigrafik yorumlama gibi klasik yöntemlerin yanı sıra, morfometrik analizler, coğrafi bilgi sistemleri ve uzaktan algılama teknikleri gibi modern yöntemlerde kullanılmıştır. Ayrıca, "Optik Uyarmalı Lüminesans (OSL)" tarihlendirme yöntemi kullanılarak, ilk defa bu bölgede bir tarihlendirme çalışması yapılmış ve seki sistemleri kronostratigrafik bir çerçeveye oturtulmuştur.
Çalışma sahasında, ana morfolojik birimleri boğazlar (Hamitabat, Şeytankaya, Darca ve Paşalar Boğazı) ve bunların kontrolünde gelişen seki sistemleri oluşturmaktadır. Sakarya Nehri'nin vadi tabanından itibaren birkaç seviye halinde izlenen seki sistemleri; Yakacık'ta dört (+10 m, +18 m, +34 m ve +52 m), Hamitabat'ta üç (+12 m, +24 m ve +36 m), Gemiciköy'de iki (+10 m ve +19 m), Küçükyenice'de iki (+9 m ve +21 m) ve Selimiye'de dört (+9 m, +24 m, +37 m ve +50 m) seviye halinde tespit edilmiştir. Bu seki sistemlerinin jeokronolojik özelliklerinin ortaya konulabilmesi için yapılan üç OSL tarihlendirmesi sonucunda ise 158.03 ± 12.93 ka, 150.97 ± 8.49 ka ve 55.07 ± 4.57 ka olmak üzere üç farklı yaş elde edilmiştir. Seki seviyelerinin uzun dönemli yükselim hızı ise Hamitabat yakınlarında 0.22 ± 0.03 mm/yıl, Gemiciköy yakınlarında 0.18 ± 0.03 mm/yıl ve Küçükyenice çevresinde ise 0.14 ± 0.03 mm/yıl olarak hesaplanmıştır. Buna göre birbirinden farklı konum ve yükseltiye sahip olan sekiler Orta-Geç Pleyistosen'den itibaren sabit bölgesel hızı ortalama 0.18 ± 0.03 mm/yıl olarak belirlenmiştir. Dolayısıyla elde edilen OSL yaş sonuçları, çalışma sahasında en az son 158 bin yıldan beri devam eden bölgesel yükselmeye karşılık akarsu yarılmasını ortaya koymaktadır.
Buna göre seki sistemlerine ait depolar, kabaca 50-160 ka arasında değişen zamanlardaki biriktirme ve gömülme süreçlerine işaret etmektedir. Denizel İzotop Evreleri'ne (MIS) göre, söz konusu tarihlerden genç olan Geç Pleistosen'deki MIS3c'ye (interglasyal), yaşlı olanların ise Orta Pleistosen sonlarındaki MIS6b'ye (interstadyal) karşılık gelmektedir. Buna göre Sakarya Nehri, göreli ılık, nemli geçen interglasyal ve interstadyal dönemler boyunca yatağında birikim yapmıştır. Buna karşılık, soğuk ve/veya soğuk-sıcak geçiş dönemlerinde ise yatağını kazarak sekileri oluşturmuştur. Elde edilen tarihlemeler, akarsu yatağının kazılımı için ise "Penultimate Buzul Maksimumu" ve "Son Buzul Maksimumu"nu işaret etmektedir.
Bunun yanı sıra, çalışma sahası içerisindeki jeomorfolojik birimlerin kantitatif olarak değerlendirebilmesi ve morfometrik özelliklerinin açıklanabilmesi için çeşitli morfometrik analizlerden yararlanılmıştır. Analiz sonuçları, bölgedeki tektonik aktivitenin drenaj sistemi üzerinde önemli etkileri olduğunu ortaya koymuştur.
Sonuç olarak, Orta-Geç Pleyistosen'den günümüze kadar geçen zaman içerisinde Sakarya Nehri vadisinin orta çığırında boğazların kontrolünde gelişen seki sistemleri, hem bölgesel/lokal tektonik etkilerin ortaya konulması hem de bölgenin jeomorfolojik gelişiminin aydınlatılması açısından önemli jeomorfolojik ve sedimantolojik veriler sunmuştur. Bu çalışma, Sakarya Nehri vadisinin orta çığırındaki seki sistemlerinin daha çok bölgesel/lokal tektonik ve kısmen de global iklim değişmelerinin kontrol ettiği karmaşık yapılı bir sistem içerisinde geliştiğini ortaya koymuştur.

Abstract:
The Sakarya River, which is the longest river in the Northwest Anatolia, drains water of the Middle Sakarya Plateaus Region in its middle section. This section, which has a plateau appearance by descending towards the Sakarya valley of the Sündiken Mountains in the west, is tectonically located between two strike-slip fault zones known as the North Anatolian Fault Zone from the north and the Eskişehir-İnönü Fault Zone from the south and which are among the most active fault zones in Turkey.
The study area covers the westernmost part of the geomorphological unit in the Middle Sakarya Plateau. This part of the Sakarya River, where the east-west extension of the Sakarya River changes towards the north-south direction, contains extremely important geomorphological units (plateau surfaces, gorges, valley slopes, terrace systems, and stream bed) in terms of revealing the tectonic and geomorphological evolution of the region.
In this study, the river terrace systems and gorges, which are noteworthy among the main geomorphological units of the region and formed especially between İnhisar and Osmaneli, were examined in detail. The goal of the study is to reveal the processes that are effective in the formation of the terrace systems and straits in the context of regional/local tectonic movements in the Quaternary period and sea level changes in the Black Sea due to global climate changes.
Besides traditional methods such as comprehensive field observations and sedimentologic and stratigraphic interpretation in geomorphology studies, modern methods such as morphometric analysis, Geographic Information Systems, and Remote Sensing techniques were applied. In addition, using the "Optical Stimulated Luminescence (OSL)" dating method, a dating study was carried out for the first time in the region and the terrace systems were placed in a chronostratigraphic framework.
In the study area, the main morphological units are the gorges (Hamitabat, Satankaya, Darca, and Pasalar Gorge) and the terrace systems formed under their control. The terrace systems of the Sakarya River, followed in several levels from the valley floor, are four (+10 m, +18 m, +34 m and +52 m) in Yakacık and three (+12 m, +24 m, and +52 m) in Hamitabat. 36 m), two in Gemiciköy (+10 m and +19 m), two in Küçükyenice (+9 m and +21 m), and four in Selimiye (+9 m, +24 m, +37 m and + 50 m) level was found. Three different ages, 158.03 ± 12.93 ka, 150.97 ± 8.49 ka, and 55.07 ± 4.57 ka, were obtained as a result of three OSL dates to reveal the geochronological features of these terrace systems. The long-term rise rate of terrace levels was determined as 0.22 ± 0.03 mm/year near Hamitabat, 0.18 ± 0.03 mm/year near Gemiciköy and 0.14 ± 0.03 mm/year around Küçükyenice. Accordingly, the constant regional velocity of the terraces, which have different locations and altitudes from each other, has been determined as 0.18 ± 0.03 mm/year, starting from the Middle-Late Pleistocene. Consequently, the OSL dating results reveal the presence of river split in the study area, despite the regional uplift that has continued for at least the last 158,000 years.
Accordingly, the deposits in the terrace systems point to the accumulation and excavation processes of approximately 50-160 ka. Based on Marine Isotope Stages (MIS), the younger ones correspond to Late Pleistocene MIS3c (interglacial), while older ones correspond to MIS6b (interstadial) late Middle Pleistocene. As a result, the Sakarya River accumulated in its bed during the relatively warm and humid interglacial and interstadial periods, while excavation of its bed during the cold and/or cold-hot transition periods formed the terraces. The datings indicate "Penultimate Glacial Maximum" and "Last Glacial Maximum" for excavation of stream bed.
In addition, various morphometric analyses were applied in order to quantitatively evaluate the geomorphological units in the study area and to explain their morphometric features. The results revealed that tectonic activity in the region has important effects on the drainage system.
In conclusion, the terrace systems have formed under the control of the gorges in the middle section of the Sakarya River valley from the Middle-Late Pleistocene to the present have provided important geomorphological and sedimentological data in terms of both revealing the regional/local tectonic effects and clarifying the geomorphological formation of the region. This study revealed that the terrace systems in the Middle Sakarya River valley formed within a complex system controlled mostly by regional/local tectonic and partly by global climate changes.