Denizli havzası (Sarayköy-Buldan bölgesi, GB Türkiye) neojen çökellerinin sedimantolojik incelemesi
Sedimentological investigations of neogene deposits of the Denizli basin (Sarayköy-Buldan area, SW Turkey)
Yazar: HÜLYA ALÇİÇEK
Danışman: PROF. DR. BAKİ VAROL
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Neojen = Neogene

Özet:
Denizli Neojen Havzası; başlıca kırıntılı, karbonat ve evaporit depolanmaları ile temsil edilen, Batı Anadolugenişlemeli Neojen havzalarından biridir. Erken Miyosen-Geç Pliyosen yaşlı havza dolgusu, Pliyosen sonrasıtektonik aktivitlerle yükselerek, güncel grabenin kuzey ve güney kenarlarında yüzeylemektedir. Havzadolgusunun ölçülü stratigrafik kesitler boyunca ayrıntılı fasiyes analizleri ve oluşturulan fasiyes toplulukları,havzanın Neojen depolanma rejiminin ve paleocoğrafik gelişiminin anlaşılmasına yardımcı olmuştur.Havzanın ilk ürünleri, Erken-erken Orta Miyosen yaşlı Kızılburun formasyonunun alüvyon yelpazesi ve akarsuortamlarını temsil eden tortullarıdır. Bu alüvyon yelpazeleri, güneyde normal faylarla sınırlı bir yarı-grabeninkenarından kuzeye doğru ilerlemişlerdir. Orta Miyosen`in ortasında Kızılburun formasyonu üzerine uyumluolarak Sazak formasyonunun sığ ve tuzlu göl çökelleri depolanmıştır. Sazak formasyonu üzerine uyumlu olarakyerleşen orta Geç Miyosen-Geç Pliyosen yaşlı Kolankaya formasyonu ise, alt ve orta seviyelerinde acısuortamını yansıtan ve sığdan derin göl ortamına geçen çökeller ile üst seviyelerinde tatlısu ortamını karakterizeeden kıyı önü/kıyı yüzü ve alüvyon yelpazesi çökellerinden oluşmaktadır. Havza stratigrafisi Erken Miyosen`denGeç Pliyosen`in sonuna kadar yerel uyumsuzluklarla birlikte sürekli bir sedimantasyonu işaret etmektedir. GeçPliyosen`in sonunda Neojen yaşlı havza dolgusu, BKB-DGD doğrultulu normal faylarla parçalanmıştır. Pliyo-Kuvaterner`de; az-çok bugünkü morfolojisini kazanan Denizli Neojen havzasının eski nehir yataklarındakonglomera, kumtaşı ve çamurtaşı ardalanmasından oluşan ve günümüzde havza kenarlarında yükselmiş haldebulunan Tosunlar formasyonunun alüvyon yelpazesi ve akarsu çökelleri depolanmıştır. Günümüzde ise havzatabanında Büyük Menderes nehrinin tortulları çökelmiştir.Denizli Neojen istifindeki karbonatlı ve evaporitik kayaçların sedimantolojik, paleontolojik ve jeokimyasalveriler ışığında, ortam, iklim, tektonik, hidroloji ve kaynak alan gibi parametrelerin birlikte değerlendirilmesiylehavzanın depolanma tarihçesi ayrıntılı olarak açıklanmıştır. AlB2BOB3B/KB2BO, NaB 2BO/AlB2BOB 3B, NaB2BO/TiOB 2B, NaB2BO/KB2BO,[MgO/(MgO+CaO)]) ile ?P18PO duraylı izotop verileri kullanılarak havzanın eski iklim ve göl seviyesi değişimleri;Mg/Ca, Sr/Ca ve Rb/K elementer oranları ile göl suyunun tuzluluğu ve alkalinitesi; SiOB2B/AlB2BOB3, Zr/AlB 2BOB3B,SiOB 2B/AlB2BOB3B, Ti/Al, AlB2BOB3B/TiOB2B, CaO/AlB2BOB 3B, Sr/Ba ve nadir toprak element oranları ile havzaya gelen kırıntılımalzeme miktarı ve bileşimi; Mn konsantrasyonu ve Co/Al, Ni/Al, V/Al, Zn/Al elementer oranları ile depolanmaortamının indirgen koşulları; ve ?P13PC duraylı izotop verileri ve Ba/Al ve P/Al elementer oranları ile depolanmaortamındaki organik üretkenlik hakkında bilgiler sağlanarak havzanın gelişimi ayrıntılı olarak ortayaçıkarılmıştır. Özellikle Sazak ve Kolankaya formasyonlarına ait karbonatların ?P18PO izotop ve jeokimyasalanalizleri tatlısu ortamlarının yağışlı iklim koşullarını, acısu ve aşırı tuzlu ortamların ise kurak iklim periyotlarınıişaret ettiğini göstermiştir. Buna göre, Denizli havzasındaki Neojen sedimantasyonu, havzanın güney kenarındaaktif olan BKB-DGD doğrultulu ana normal faylar ile birlikte iklimsel değişimlerin kontrolü altında gerçekleşengöl seviyesi değişimlerinin etkisi altında depolanmıştır. Kuvaterner tortulları ile Neojen istifi arasındakiuyumsuzluk ise, havzanın yarı-grabenden grabene dönüşmesini simglemektedir.2007, 304 SayfaAnahtar Kelimeler: Neojen, fasiyes analizi, duraylı izotoplar, jeokimya, eski iklim, alüvyon yelpazesi, göl,akarsu

Abstract:
The Denizli Basin, one of the Neogene basins of the southwestern Turkey, represents clastic, carbonate andevaporitic sedimentation in a long-lived continental graben in a semi-arid setting. The Early Miocene to LatePliocene basin-fill succession exposed on the flank of the present full-graben due to post-Pliocene tectonicactivity. The detailed facies analysis enables to subdivide the entire Neogene basin-fill into distinct formationsrepresenting palaeogeographic changes and sedimentation pattern throughout the basin evolution.Sedimentation commenced in the Early Miocene with the deposition of alluvial-fan and fluvial facies(Kızılburun formation). At this stage, alluvial fans sourced from elevated areas to the south prograded towardsthe basin centre. The middle Middle Miocene time saw the establishment of marginal lacustrine and wetlandenvironments followed by the development of a shallow lake (Sazak formation). The uppermost part of this unitconsists of evaporitic saline lake and saline mudflat facies that grade upward into brackish lacustrine deposits ofmiddle Late Miocene?Pliocene age (Kolankaya formation). The lake became shallower at the end of thePliocene time, as is indicated by expansion shoreface/foreshore facies. In the Early Quaternary, the Denizli Basinwas transformed into a graben by the activation of ESE-trending normal faults. Alluvial fans were active at thebasin margins, whereas a meandering river system occupied the basin central part.The aim of the present study is to reconstruct the depositional history of the Denizli Basin from the EarlyMiocene time till early Quaternary, using sedimentological, palaeontological and geochemical data combinedwith parameters of palaeoenvironment, palaeoclimate, tectonic, hydrology and source area. Development of theDenizli Basin were explained in detail on the base of palaeoclimatic and lake level fluctuations of the basin areused to reveal AlB2BOB3B/KB2BO, NaB2BO/AlB2BOB3B, NaB 2BO/TiOB 2B, NaB 2BO/KB2BO, [MgO/(MgO+CaO)]) ratios and ?P18PO stableisotope data; the lake salinity and alkalinity are used to reveal Mg/Ca, Sr/Ca and Rb/K ratios; detrital input andcomposition are used to reveal SiOB 2B/AlB2BOB3, Zr/AlB2BOB3B, SiOB2B/AlB2BOB 3B, Ti/Al, AlB2BOB3B/TiOB2B, CaO/AlB 2BOB 3B, Sr/Ba and rareearth element ratios; palaeoredox conditions of the basin are used to reveal Mn concentrations and Co/Al, Ni/Al,V/Al, Zn/Al ratios; and organic productivity are used to reveal ?P13PC stable isotope data, and Ba/Al and P/Alratios. Oxygen-18 isotope and geochemical data from carbonates in the Sazak and Kolankaya formations showan alternation of wetter climatic periods, when freshwater settings predominated, and very arid periods, when thebasin hosted brackish to hypersaline lakes. The Neogene sedimentation was controlled by an active, ESEtrendingmajor normal fault along the basin southern margin and by climatically induced lake-level changes. Theunconformable base of the overlying Quaternary deposits reflects the basin?s transformation from a half-grabeninto a graben system.2007, 304 PagesKey Words: Neogene, facies analysis, stable isotopes, geochemistry, palaeoclimate, alluvial fan, lacustrine,fluvial