Keban (Elazığ) civarındaki metamorfitlerin yapısal analizi ve tektonik evrimi
Structural analysis and tectonic evolution of the metamorphites in the Keban (Elazığ) vicinity
Yazar: ALİ KAYA
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET TURAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2001
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Elazığ-Keban = Elazığ-Keban ; Jeolojik evrim = Geological evolution ; Metamorfitler = Metamorphites ; Tektonik evrim = Tectonic evolution ; Yapısal analiz = Structural analysis

Özet:
İnceleme alanı, Doğu Toroslar üzerindeki Elazığ ilinin 45 km batısında yer alan, Keban ilçesi civarında yaklaşık 300 km2 lik bir alan kapsar. Bu çalışmanın amacı; yoğun tektonizmadan dolayı oldukça karmaşık hale gelmiş olan Keban metamorfitlerinin jeolojisinin ve geçirmiş olduğu tektonik evrimin aydınlatılmasına yöneliktir. Bunun için, inceleme alanında yüzeylenen metamorfitlerden ve örtü birimlerinden oldukça fazla sayıda düzlemsel ve çizgisel yapıların duruştan ölçülmüştür. Bu ölçüler haritalara işlenmiş ve kontur diyagramlarıyla da analiz edilmişlerdir. Paleontolojik, petrografik ve mikrotektonik çalışmalar için çok sayıdaki kayaç örneği derlenmiş ve incelenmiştir. Elde edilen bütün bu verilerin birlikte değerlendirilmesiyle de Keban metamorfitlerinin stratigrafisi, diğer birimlerle olan ilişkileri, deformasyon doğrultulan ve tarihçeleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. İnceleme alanındaki en yaşlı birim, Keban metamorfitlerinin tabanında yer alan Erken Permiyen yaşlı Arapgir rekristalize kireçtaşlarıdır. Bunların üzerine uyumlu bir şekilde Geç Permiyen yaşlı Nimri formasyonu gelmektedir. Kalkşist, tabakalı dolomitik kireçtaşı ve kristalize kireçtaşlarıyla temsil olunan bu formasyon, Permo-Triyas yaşlı Keban mermerlerine tedrici geçiş göstermektedir. Kesintisiz olarak birbirinin devamı şeklinde gözlenen bu üç formasyon, sığ deniz ortamı koşullarında çökelmişlerdir. Keban mermerlerinin üzerine uyumlu olarak Geç Triyas yaşlı Delimehmet formasyonu gelmektedir. Bu formasyon çalışma alanında, her yerde Keban mermerlerinin üzerinde görülmektedir. Delimehmet formasyonu, kırıntılıların hakimm olduğu metadiyabaz arakatkılı bir fliş karakteristiği göstermekdedir. Hareketli ve kısmen derin deniz ortamında çökelmiştir. Geç Kretase'de Neo-Tetis okyanusunun güney kolunun kapanmaya başlamasıyla ilişkili olarak, Keban metamorfitleri kıvrımlanmış (F1,F2 kıvrımları) ve aynı zamanda da metamorfize olmuşlardır. Çalışma alanının doğusunda yüzeyliyen Erken Triyas-Geç Kretase yaşlı Munzur kireçtaşları, Keban metamorfitleri üzerinde tektonik, Elazığ mağmatitlerinin Ulupınar kuvarslı diyorit üyesi ile intrüzif dokanaklı olarak bulunmaktadır. Bunlar bugünkü konumlarına Santoniyen sonrasında, KD'dan GB'ya doğru yaklaşık 40-50 km kadar sürüklenerek gelmişlerdir. Keban metamorfitlerinin örtü birimlerini ise yaşlıdan gence sırası ile; Erken Paleosen yaşlı Kuşçular formasyonu, Tanesiyen-Lütesiyen yaşlı Seske Formasyonu, Lütesiyen-Geç Oligosen yaşlı Kırkgeçit formasyonu, Akitaniyen yaşlı Alibonca formasyonu, Geç Miyosen yaşlı Karabakır formasyonu ve Pliyo-Kuvaterner (?) yaşlı Hamurlu formasyonu oluşturur. Santoniyen-Kampaniyen yaşlı Elazığ Mağmatitleri ve üzerindeki Geç Kampaniyen-Erken Maastrihtiyen yaşlı Sağdıçlar formasyonu Keban metamorfitleriyle tektonik ilişkilidir. Geç Kretase-Paleosen yaşlı Keban mağmatitleri ise kendisinden yaşlı bütün birimleri kesmektedir. Ayrıca, inceleme alanının yakın kuzeyinde Keban metamorfitleri ile Munzur kireçtaşları arasındaki bindirme düzlemi Keban mağmatitleri tarafından kesilmiştir. Keban metamorfitleri, Alpin orojenezine bağlı olarak en az üç evreli bir kıvrımlanma geçirmişlerdir. Bu deformasyon fazlarının doğrultulan yaşlıdan gence doğru sırası ile yaklaşık olarak şöyledir: D-B, K-G ve KD-GB dır. D-B doğrultulu deformasyon fazı aynı zamanda yeşilşist fasiyesinde metamorfizma da oluşturmuştur. Genç tektonik hareketlerden de etkilenen bölgede, Orta Miyosen veya sonrasında KD- GB ve KB-GD doğrultulu blok faylanmalar (Soğanlı fayı) ile birlikte K-G / KD-GB doğrultulu ters fay bileşeni de olan, doğrultu atımlı sağ yanal bir fay gelişmiştir (Kırklar fayı). Bu fay daha güneydeki, yaklaşık D-B doğrultulu bir bindirme fayına dönüşmektedir (Hor Bindirmesi). Anahtar Kelimeler : Keban metamorfitleri, çok evreli kıvrımlanma, jeolojik evrim, yapısal analiz, blok faylanma.

Abstract:
The study area includes an area about 300 km2 around Keban town situated in the west of Elazığ on the Eastern Taurus Region with a distance of 45 km far from Elazığ. The aim of this study is to investigate geological features and tectonic evolution of Keban metamorphites which are rather complex due to intensive tectonic activities. Directed to this purpose, a systematic measuring of linear and planar structures in the metamorphites and cover units which outcrop in the study area was carried out. The measured orientations were plotted and represented on maps and analysed in terms of contour diagrams. Many rock samples were examined for paleontologicaL petrographical and microtectonical purposes. Depending on the information and the data obtained from above studies, Stratigraphy of Keban metamorphites, its relation with the other units and directions and tectonic evolution of the stresses were tried to evaluated. The oldest unit in the study area is Early Permian aged Arapgir recrystallised limestones which is placing in the base of Keban metamorphites. These units are overlain conformably by Late Permian aged Nimri formation. This formation which is composed of calc-schist, bedded dolomitic limestone and crystallised limestones is shown gradually transition to the Permian-Triassic Keban marbles. These three units which are following each other uninterrupted, deposited in shallow marine environments. Keban marbles are overlain conformably by Late Triassic aged Delimehmet formation. This formation is shown over of Keban marbles everywhere in the studyarea. Delimehmet formation is indicated flysh characteristic and predominated by elastics with metadiabase intercalations. It is deposited in an active and partially deep marine environment. In relation with closing of south branch of Neo-Tethyan Ocean the Keban metamorphiteş were folded ( Fl, F2 folds ) and also metamorphised during a period Late Cretaceous. The Munzur limestones which are Late Triassic-Late Cretaceous aged and are outcropping in the east of the study area overlie Keban metamorphiteş with a tectonic contact and Ulupmar quartz diorite unit of Elazığ magmatics with an intrusive contact. These limestones were come thrusted from NE to SW approximately 40 - 50 km to their present condition, after Santonian. The cover units of Keban metamorphitesorderly from older to younger are; Early Paleocene aged Kuşçular formation, Thanetian-Lutetian aged Seske formation, Lutetian-Late Oligocene aged Kırgeçit formation, Aquitanian aged Alibonca formation, Late Miocene aged Karabakir formation, and Plio-Quaternary (?) aged Hamurlu formation. The contact of Santonian-Campanian aged Elazığ magmatics and its overlying Late Campanian-Early Maestrichtian aged Sağdıçlar formation with Keban metamorphiteş has tectonic relation. The Late Cretaceous-Paleocene aged Keban magmatics cut all of the older units. In addition, plane of thrust which is between Keban metamorphiteş and Munzur limestones, is cutted by Keban magmatics. The Keban metamorphiteş where folded at least in three stages, depending on Alpin Orogeny. The strike of these deformation phases, orderly from older to younger are; E-W, N-S and NE-SW. The E-W striking deformation phase also produced a metamorphism in greenschist facies. In the study area which were affected from late tectonic activities, Middle Miocene or younger aged blocky faults (Soğanlı Fault ) that strike about NE-SW and NW-SE and a right-strike slip fault with a thrust fault combination (Kırklar fault ) that strikes about N-S / NE-SW were developed. This fault is converted into overthrust fault which is approximately an E-W strike in the south (Hor Overthrust Fault ). Key Words : The Metamorphiteş of Keban, Superposed Folds, Geologic Evolution, Structural analysis, block-faulting.