Kuzey Anadolu Fay Zonu ve Güneyindeki Kızılırmak Havzası’nın (Çorum) Relief Morfometrisi

Abstract

Kuzey Anadolu Fay (KAF) Zonu ve güneyindeki Kızılırmak Havzası’nın (Çorum) jeomorfolojik karakterinin relief analizleri ile ortaya konulmasını, relief özellikleriyle zeminin litolojik ve tektonik durumu arasındaki ilgiyi açıklamayı amaçlayan bu çalışmada Topografik Pozisyon İndeksi, Mutlak Yükseklik, Hipsometrik Eğri ve İntegral (HE–HI), Göreli Yükseklik, Bakı, Topografik Açıklık, Eğim, Yamaç Uzunluğu, Yamaç Şekli, Yüzey Engebelilği, Havza Reliefi, Relief Oranı, Engebelilik Değeri, analizlerinden faydalanılmıştır. Bu analizler 30 metre çözünürlüklü ALOS SYM verisi kullanılarak Arc GIS ve Saga GIS yazılımlarının yüzey analizleri modülleri ve bazı algoritmalar yardımıyla elde edilmiş, haritalanmıştır. Morfometrik parametreler kuzeyde Kargı ve Osmancık çevresinde relief özelliklerini belirleyen unsurların özellikle KAF’ın yüksek tektonik aktivitesi ve zeminin aşınıma karşı dayanımlı litolojik unsurlarıyla ilgili olduğunu göstermektedir. Güneyde ise Uğurludağ çevresine doğru litolojik ve tektonik yönden değişen şartlar ve erken kurulmuş drenaj sistemleri daha basık ve olgun bir topografyanın ortaya çıkmasını sağlamıştır. Bu iki farklı kesimi birbirinden ayıran güneyde Salur, kuzeyde Hacıhamza boğazları çevresinin genç bir topografyaya özgü morfometrik parametreler göstermesi KAF Zonu ile güneyindeki Orta Anadolu Neojen gölleri arasında drenaj ilişkisinin oldukça yakın bir jeolojik geçmişte kurulduğunu işaret etmektedir. Genel olarak havzalarda akış enerjisini artıran Yüzey Engebelilik İndeksi’nin, Havza Reliefi’nin, Relief Oranı’nın ve Engebelilik değerinin en yüksek olduğu kesimlere Kös Dağı, Ilgaz Dağı, Çal Dağı ve Saraycık Dağı gibi dağlık alanlardan KAF Zonu’na veya Hacıhamza Fay Zonu’na akaçlanan alt havzalarda rastlanmış olması sahanın relief özellikleri üzerinde tektonik etkinin en belirgin unsur olduğunu ortaya koymaktadır.

Keywords

• Jeomorfometrik analiz
• Kızılırmak Havzası
• Kuzey Anadolu Fay Zonu
• relief morfometrisi

Relief Morphometry of the North Anatolian Fault Zone and Kızılırmak Basin (Çorum) in the South

Abstract

This study aims to explain the relief characteristics of the Kızılırmak Basin south of the North Anatolian Fault Zone. For this purpose, the topographic position index, absolute height, hypsometric curve and integral, relative height, aspect, topographic openness, slope, slope length, slope form, terrain ruggedness, basin relief, relief ratio, and ruggedness number analyses were applied. It is also understood from morphometric parameters that the elements that determine the relief characteristics in the north of the study area are the high tectonic activity and lithological elements of the North Anatolian Fault. In the south, lithological and tectonically changing conditions and early established drainage systems toward the vicinity of Uğurludağ have led to the emergence of a more flattened and mature topography. The fact that the area around the Salur Strait in the south and the Hacıhamza Strait in the north, which separate these two different sections, shows some morphometric parameters related to a young topography indicates that the drainage relationship between the North Anatolian Fault Zone and the Central Anatolian Neogene lakes in the south was established in a very young geological past. Generally, the flow energy of the river basins is increased by the high values of terrain ruggedness index, basin relief, relief ratio, and ruggedness number. The highest of these parameters are found in the basins from Kös, Ilgaz, Çal, and Saraycık mountains to the North Anatolian Fault Zone and Hacıhamza Fault Zone. All these suggest that tectonic influence on the relief properties of the work area is the most obvious factor.

Keywords

• Geomorphometric analysis
• Kızılırmak Basin
• North Anatolian Fault Zone
• relief morphometry

References

1. Akkan, E. (1970). Bafra burnu-delice kavşağı arasında Kızılırmak Vadisi’nin Jeomorfolojisi (vol. 191). Ankara Üniv. DTCF yay.
2. Akkuş, A. (1980). Devrez Çayı Vadisi’nin Jeomorfolojisi (vol. 24). Karadeniz Teknik Üniversitesi Yer Bilimleri Fakültesi Yayınları.
3. ALOS World 3D 30M (2020). https ://www.eor c.jax a.jp/ ALOS/ en/da taset /aw3d 30/aw 3d30_ e.htm
4. Alp, O. (1998). Sayısal arazi modeli üzerine bir inceleme. (Tez No: 75100)[Yayımlanmamış Doktora Tezi]. İ. T. Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü.
5. Arıkan, M. (2020). Kızılırmak Havzası’nın Uğurludağ- Bayat -Kargı-Osmancık Arasındaki Kesiminin Jeomorfolojisi (Çorum) (Tez No: 636766)[Yayınlanmamış Doktora Tezi] (s. 410). İst. Üniv. Sos. Bil. Enst.
6. Arıkan, M., & Ertek, T. A. (2019). Kuzey Anadolu Fay (KAF) Zonu çevresinde Kızılırmak drenajının kurulumu ve gelişimini denetleyen unsurlar [The factor check the drainage and formation of Kızılırmak River around the Zone of North Anatolian Fault (NAF)]
7. (B. Gönençgil, T. A. Ertek, İ. Akova, & E. Elbaşı, Çev.) (vol. 1, ss.771–775). İstanbul Uluslararası Coğrafya Kongresi. Tam Metin Bildiri Kitabı-Proceedings.
8. Arıkan, M., & Ertek, T. A. (2021). Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun Tosya-Kargı-Kamil arasındaki kesiminde akarsu havzalarının rölatif tektonik aktivite düzeylerinin jeomorfometrik yöntemlerle belirlenmesi. Journal of Geography, (42), 211–228.

9. Avcı, V., & Sunkar, M. (2015). Giresun’da sel ve taşkın oluşumuna neden olan Aksu Çayı ve Batlama Deresi havzalarının morfometrik analizleri. Coğrafya Dergisi, Sayı, 30, 91–119.
10. Avcı, V., & Sunkar, M. (2018). Bulancak’ta (Giresun), sel ve taşkın olaylarına neden olan Pazarsuyu, İncüvez, Kara ve Bulancak derelerinin, morfometrik analizleri. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 28(2), 15–41.
11. Boehner, J., & Selige, T. (2006). Spatial prediction of soil attributes using terrain analysis and climate regionalisation. In J. Boehner, K. R. McCloy & J. Strobl (Eds.). SAGA - Analysis and modelling applications (vol. 115, pp. 13–27). Goettinger Geographische Abhandlungen.
12. Burrough, P. A., & McDonell, R. A. (1998). Principles of geographical information systems. Oxford University Press.
13. Çabuk, S., Ardıç, H., Kiracı, A. C., Eker, O., & Okul, A. (2017). Eş yükseklik eğrilerinin üretiminde açık kaynaklardan elde edilen sayısal yükseklik modellerinin kullanılabilirliği konusunda bir çalışma ALOS ve SRTM verilerinin karşılaştırılması, TUFUAB IX. Sempozyumu Bildiri Özetler (s. 48). Afyonkarahisar.
14. Desmet, P. J. J., & Govers, G. (1996). A GIS procedure for automatically calculating the USLE LS factor on topographically complex landscape units. Journal of Soil and Water onservation, 51, 427–433.
15. Doneus, M. (2013). Openness as visualization technique for interpretative mapping of airborne lidar derived digital terrain models, in remote sensing, 5, 6429.
16. Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S., Elmacı, H., & Olgun, Ş. (2011a). 1:250.000 Ölçekli Türkiye diri fay haritası serisi, Çorum (NK 36–16) Paftası, Seri no: 30. MadenTetkik ve Arama Genel müdürlüğü.
17. Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S., & Elmacı (2011b). 1:250.000 Ölçekli Türkiye diri fay haritası serisi, Çankırı (NK 36–15) Paftası, Seri no: 24. MadenTetkik ve Arama Genel Müdürlüğü.
18. Emre, Ö., Özalp, S., & Duman, T. Y. (2012a). 1.250.000 Ölçekli Türkiye diri fay haritası serisi, Kastamonu (NK 36–11) Paftası. Seri No: 23. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü.
19. Emre, Ö., Özalp, S., Duman, T. Y., & Kondo, H. (2012b). 1.250.000 Ölçekli Türkiye diri fay haritası serisi, Sinop (NK 36–12) ve Samsun (NK 37–9) Paftaları. Seri No: 29. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü.
20. Erdoğan, M., & Toz, G. (2009). Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) doğruluk ve üretim maliyetleri. TUFUAB 2009 Türkiye Ulusal Fotogrametri ve Uzaktan Algılama Birliği Sempozyumu Bildirileri (s. 4). tufuab.org.tr_erişim 01.02.2021.
21. Erturaç, K. (2009). Amasya ve çevresinin morfotektonik evrimi (Tez No: 266235) [Yayımlanmamış Doktora Tezi] (s. 347). İstanbul Teknik Üniversitesi.
22. Esirtgen, F. (2010). Farklı veri kaynakları ile elde edilen sayısal yükseklik modellerinin doğruluk analizi ve kalite değerlendirmesi (Tez No: 95707) [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi] (s. 68). YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü.
23. Guisan, A., Weiss, S. B., & Weiss, A. D. (1999). GLM versus CCA spatial modeling of plant species distribution. Plant Ecology, 143(1), 107–122.
24. Gürgöze, S. (2020). Kuzey Anadolu Fay Zonu'nun Kızılırmak ile Tersakan Çayı (Yeşilırmak) Arasındaki Kesiminin Tektonik Jeomorfolojisi (Tez No: 656941) [Yayınlanmamış Doktora Tezi] (s. 215). 19 Mayıs Üniversitesi, Sos. Bil. Enst.
25. Hoşgören, M. Y. (2014). Jeomorfoloji terimleri sözlüğü (Genişletilmiş 2. Baskı). Çantay Kitabevi.
26. Hubert-Ferrari, A., King, G., Woerd, Jvd, Villa, I., Altunel, E., & Armijo, R. (2009). Long-term evolution of the north Anatolian fault: New constraints rom its eastern termination (vol. 311, pp. 133–154). Geological Society, Special Publications.
27. Jenness, J. (2006). Topographic Position Index (tpi_jen.avx) extension for ArcView 3.x, v. 1.3a. Jenness Enterprises.
28. Kale, M. M. (2016). Devrez Çayı Vadisi’nin tektonik özelliklerinin morfometrik indisler ile araştırılması. Coğrafya Dergisi. Journal of Geography, 33, 21–23.
29. Kılıç, G. F. (2018). Jeomorfometri-yeryüzü şekillerinin otomatik belirlenmesi. İstanbul Üniversitesi Coğrafya Dergisi, 36, 15–26.
30. Köthe, R., & Lehmeier, F. (1996). SARA system zur automatischen reliefanalyse. Benutzerhandbuch, Department of Geography, University of Göttingen.
31. Kozacı, Ö., Dolan, J., Finkel, R., & Hartleb, R. (2007). Late Holocene slip rate for the north Anatolian fault, turkey, from cosmogenic 36Cl geochronology: Implications for the constancy of fault loading and strain release rates. Geology, 35(10), 867–870.
32. Melton, M. (1957). An analysis of the relations among elements of climate, surface properties and geomorphology (p. 102). Department of Geology, Columbia University. Technical Report 11, Project NR 389-042. Office of Navy Research.
33. Miller, C. L., & Leflamme, R. A. (1958). The digital terrain model-theory and application. Photogrammetric Engineering, 24, 433–442.
34. Moore, I. D., Grayson, R. B., & Ladson, A. R. (1991). Digital terrain modelling: A review of hydrological, geomorphological and biological applications. Hydrological Processes, 5(1), 3–30.
35. Özdemir, H. (2011). Havza Morfometrisi ve Taşkınlar. Fiziki Coğrafya Araştırmaları, Sistematik ve Bölgesel (vol. 5, pp. 507–526). Türk Coğrafya Kurumu Yayınları.
36. Öztürk, E., & Koçak, E. (2007). Farklı kaynaklardan değişik yöntem ve ölçeklerde üretilen sayısal yükseklik modellerinin doğruluk araştırması Harita Dergisi. (137), 25–41.
37. Reilinger, R., Mcclusky, S., Vernant, P., Lawrence, S., Ergintav, S., Çakmak, R., Özener, H., Kadirov, F., Guliev, İ., Stepanyan, R., Nadariya, M., Hahubia, G., Mahmoud, S., Sakr, K., Arrajehi, A., Paradissis, D., Al-Aydrus, A., Prilepin, M., Guseva, T., Evren, E., et al. (2006). GPS Constraints on Continental Deformation in the Africa-Arabia-Eurasia Continental Collision Zone and implications for the Dynamics of Plate interactions. Journal of Geophysical Research, 111, B05411.
38. Riley, S. J., de Gloria, S. D., & Elliot, R. (1999). A terrain ruggedness index that quantifies topographic heterogeneity. Intermountain Journal of Sciences, 5, 1–4.
39. Rolf, A., Knippers, R. A., Sun, Y., Ellis, M. C., Kraak, M.-J., Weir, M. J. C., Georgiado, Yola, Radwan, M. M., Van Westen, C. J., Kainz, W., & Sides, E. J. (2001). Principles of geographic information systems (p. 490). ITC Educational Textbook Series 1.
40. Samy, I. E., Shattri, M., Bujang, B. K., & Ahmad, R. M. (2010). Topographic openness algorithm for characterizing geologic fractures of Kuala Lumpur limestone bedrock using DEM. Journal of Geomatics, 4, 60–68.
41. Schumm, S. A. (1956). Evolution of drainage systems and slopes in badlands at Perth Amboy, New Jersey. Geological Society of America Bulletin, 67(5), 597–646.
42. Şengör, A. M. C., Tüysüz, O., İmren, C., Sakınç, M., Eyidoğan, H., Görür, N., Le Pichon, X., & Rangin, C. (2005). The north Anatolian fault: A new look. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 33(1), 37–112.
43. Şengör, A. M. C., & Yılmaz, Y. (1983). Türkiye’de Tetis’in Evrimi: Levha tektoniği açısından bir yaklaşım. TJK Yerbilimleri Özel Dizisi 1.
44. Sevin, M., & Uğuz, M. F. (2011). 1/100 000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları [No 148, G 32 Paftası]. MTA Jeoloji Etütleri Dairesi.
45. Sevin, M., & Uğuz, M. F. (2013 a). 1/100 000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları [No 183, G 33 Paftası]. MTA Jeoloji Etütleri Dairesi.
46. Sevin, M., & Uğuz, M. F. (2013 b). 1/100 000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları [No 184, G 34 Paftası]. MTA Jeoloji Etütleri Dairesi.
47. Sevin, M., Uğuz, M. F., & Sarıfakıoğlu, E. (2014). 1/100 000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları [No 205, H 33 Paftası]. MTA Jeoloji Etütleri Dairesi.
48. Sevin, M., Uğuz, M. F., & Sarıfakıoğlu, E. (2016). 1/100 000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları [No 225, H 32 Paftası]. MTA Jeoloji Etütleri Dairesi.
49. Strahler, A. N. (1952). Hypsometric (area–altitude) analysis of erosional topography. Geological Society of America Bulletin, 63(11), 1117–1142.
50. Takaku, J., Tadono, T., Doutsu, M., Ohgushi, F., & Kai, H. (2020). Updates of AW3D30 ALOS global digital surface model with other open access datasets (vol. XLIII-B4-2020, pp. 183–189). International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISPRS.
51. Tokay, M. (1973). Kuzey Anadolu Fay Zonunun Gerede ile Ilgaz arasındaki kısmında jeolojik gözlemler. Kuzey Anadolu Fayı ve Deprem Kuşağı Sempozyumu (ss. 12–29). Ankara: Mta Enstitüsü Yayını.
52. Tüysüz, O., & Dellaloğlu, A. A. (1994). Orta Anadolu’da Çankırı Havzası ve çevresinin erken Tersiyer’deki paleocoğrafik evrimi (ss. 56–75). Petrol Kongresi Bildiriler Kitabı.
53. Tüysüz, O., & Erturaç, M. K. (2005). Kuzey Anadolu Fayı’nın Devrez Çayı ile Soruk Çayı arasındaki kesiminin özellikleri ve fayın morfolojik gelişimindeki etkileri (ss. 26–40). Türkiye Kuvaterner Sempozyumu TURQUA-V.
54. Uğuz, M. F., & Sevin, M. (2009a). 1/100 000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları [No 114, F 32 Paftası]. MTA Jeoloji Etütleri Dairesi.
55. Uğuz, M. F., & Sevin, M. (2009b). 1/100 000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları [No 115, F 33 Paftası]. MTA Jeoloji Etütleri Dairesi.
56. Uğuz, M. F., & Sevin, M. (2009c). 1/100 000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları [No 116, F 34 Paftası]. MTA Jeoloji Etütleri Dairesi.
57. United States Geological Survey (2020). https://www.usgs.gov
58. Weiss, A. (2001). Topographic position and landforms analysis [Poster Presentation]. ESRI User Conference. San Diego, CA.
59. Wischmeier, W. H., & Smith, D. D. (1978). Predicting rainfall erosion losses. A guide to conservation planning with universal soil loss equation (USLE) agriculture handbook. Department of Agriculture.
60. Yavaşoğlu, H. (2009). Kuzey Anadolu Fayının Orta Anadolu Bölümündeki güncel tektonik aktivitenin jeodezik yöntemler ve elastik yarı uzay modelleme ile belirlenmesi (Tez No: 293719) [Yayınlanmamış Doktora Tezi]. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
61. Yıldırım, C. (2008). Almacık Bloku ve yakın çevresinin morfotektoniği (Tez No: 232161) [Yayımlanmamış Doktora Tezi]. İstanbul Teknik Üniversitesi Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü.
62. Yokoyama, R., Sirasawa, M., & Kikuchi, Y. (1999). Representation of topographical features by opennesses [in Japanese with English Abstract]. Journal of the Japan Society of Photogrammetry and Remote Sensing, 38(4), 26–34.
63. Yokoyama, R., Sirasawa, M., & Pike, R. J. (2002). Visualizing topography by openness: A new application of image processing to elevation models. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 68(3), 257–265.