Denizli yöresi (Çal, Çivril, Baklan) neojen yaşlı eski toprakların (Paleosol) sedimantolojisi, Güneybatı Anadolu, Türkiye
Sedimentology of neogene paleosols in Denizli area (Çal, Çivril, Baklan), SW Anatolia, Turkey
Yazar: SONAY BOYRAZ
Danışman: PROF. DR. NİZAMETTİN KAZANCI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Paleosol içeren tortullar, Çal-Bekilli ve Çivril yörelerinde, Geç Miyosen-Pliyosen yaşlı Çağlayan Formasyonu'nun üst düzeylerinde yer alır. Formasyon altta ıraksak yelpaze tortullarıyla (sarı-kırmızı alacalı renkli konglomera, kumtaşı, çamurtası) başlar, akarsu tortullarıyla (ince tabakalı kumtaşı, silttaşı, çamurtaşı) devam eder. Geç Miyosen yaşı akarsu tortullarındaki memeli fosil bulgularına (MN 11-12) dayanır. Paleosol oluşumları, büyük ölçüde formasyonun Pliyosen yaşlı çökelleri içinde kalır. Depolanmanın devam ettiği Pliyosen döneminde akarsu tortulları ve/veya paleosol seviyeleri üzerine Killik Formasyonu olarak tanımlanan gölsel birimler (marn, kiltaşı) oturmuştur. Kuvaterner dönemi ise Çivril-Baklan grabeni içerisinde eski bataklık-göl tortulları, eski yamaç döküntüleri, Büyük Menderes Nehrinin taşıdığı tortullar, yelpaze çökelleri ve yamaç döküntüleri ile temsil edilir.Paleosoller Menderes masifi örtüsüne ait karbonatlı temel kayaları üzerinde, akarsu tortulları içinde en az dört seviye halinde, ardalı olarak gelişmişlerdir. Yatay konumludur ve tektonizmadan çok az, ya da hiç etkilenmemiş görünürler. Bu durum paleosollerin içinde bulunduğu Çal-Bekilli havzasının paleokarstik bir çukurluk olabileceğini düşündürür. Çağlayan formasyonu'nun paleosol bulunduran bir bölümü bu çukurluk içinde depolanmıştır. Güncel Büyük Menderes Nehrinin derine kazıması sonucu yüzlekler açığa çıkmıştır. Paleosol seviyeleri arazide horizonlanma, ikincil karbonatlar (pedojenik kalkerli nodüller), kök izleri ve toprak yapıları (blok-prizmatik yapılar) gibi özellikleri ile kolaylıkla tanınırlar. İleri derecede oksitlenmeden dolayı kahve-koyu kırmızı renklerde (5 YR 4/6 ve 10 R 4/4), kalınlıkları ise 60 ile 90 cm arasındadır.Bu çalışma kapsamında Çal-Çivril yöresindeki Pliyosen yaşlı paleosollerin ve beraberlerindeki pedojenik karbonatların ve çamurtaşlarının sedimantolojik-paleopedolojik, mineralojik-petrografik ve jeokimyasal incelemeleri yapılarak, paleo-ortamsal koşullar, bitki örtüsü ve paleo-iklim hakkında yorumlamalar yapılmıştır. Toprak seviyelerinin molekül oranları (Al2O3/SiO2, SiO2/Fe2O3, Ba/Sr, Al2O3/K2O, CIA: Al2O3/( Al2O3+CaO+Na2O+K2O) ayrışmanın paleosol seviyelerinde önemli oranda arttığını göstermektedir. Pedojenik karbonat ve toprakların duraylı izotop (?13C, ?18O) sonuçları, Pliyosen dönemi yerel ekosistemde C3 tip bitkilerinin (odunsu ) egemen, kurak-ılık ve nemli-ıslak iklim dalgalanmalarının tipik olduğunu işaret eder. Bu sonuç GB Anadolu'daki Pliyosen yaşlı memeli fosillerinin bulunduğu ekosistem ile de desteklenmektedir.

Abstract:
Paleosol-bearing sediments lie in the upper levels of Late Miocene-Pliocene Çağlayan formation in Çal-Bekilli and Çivril areas. The formation commences by distal fan deposits (yellow-red mottled conglomerate, sandstone, mudstone) at the bottom and lasts with the fluvial deposits (thin bedded sandstone, siltstone, mudstone). The age of Late Miocene (MN 11-12) is based on the fossil findings of mammals taken from fluvial deposits. The paleosol occurrences are largely found in the Pliocene deposits of Çağlayan formation. In Pliocene epoch, when the deposition went on, the lacustrine units (marl, claystone) described as Killik Formation rest on fluvial deposits and/or paleosol levels. The Quaternary is represented by old swamp-lacustrine deposits, old slope debris, alluvial deposits carried by Büyük Menderes River, fan deposits and slope debris within Çivril-Baklan graben.Paleosols, which are over the basement carbonate rocks belonging the cover of Menderes massif, developed as at least four levels successively within the fluvial deposits. The paleosols are horizontal and bear less or no trace of tectonism. This situation implies that paleosol-bearing Çal-Bekilli basin may have been a paleokarstic depression. A part of paleosol containing the Çağlayan Formation was deposited within this depression. The exposures crop out in the Çal-Bekilli basin as a result of the deep incision of recent Büyük Menderes River. Paleosol levels could be easily recognized in the field by the characteristics such as the horizonation, secondary carbonates (pedogenic calcareous nodules), root traces and soil structures (blocky, prismatic). Due to high oxidation, paleosols vary from brown to dark red in color (5 YR 4/6 and 10 R 4/4) and from 60 cm to 90 cm in thickness.In the scope of this study, sedimentological-palaeopedological, mineralogical-petrographical and geochemical analyses of Pliocene paleosols, related pedogenic carbonates and mudstones were made in the Çal-Çivril area, and so paleo-environmental conditions, vegetation and paleo-climatic interpretations for this region are concluded. The molecular ratios of paleosol layers (Al2O3/SiO2, SiO2/Fe2O3, Ba/Sr, Al2O3/K2O, CIA: Al2O3/( Al2O3+CaO+Na2O+K2O) show that the weathering considerably increased in the soil levels. The results of stable isotope analyses (?13C, ?18O) provided from pedogenic carbonates and paleosols point out that Pliocene epoch was characterized by C3-type (woody) plants in the local ecosystem, typical of dry-warm and moist-wet climatic fluctuations. This inference is also supported by the ecosystem