Tektonizma ve İklim Denetimli Süreçlerin Volkanik Yapıların Morfolojisine Etkisi: Aras Dağları Volkanik Dağ Kuşağı’nda Kraterlerin Jeomorfik Özellikleri (Doğu Anadolu)

Abstract

Aras Dağları Iğdır, Doğubayazıt ve Balıkgöl fay zonları tarafından denetlenen Pliyo-Kuvaterner Pamuk ve Durak dağları arasında 50 km uzunluğundaki volkanik rölyefi kapsamaktadır. BKB-DGD eksenli dağ kuşağının orografik çatısı stratovolkanlardan oluşan bir silsileden oluşur. Aras Dağları’nın kuzeyinde Tuzluca-Iğdır çek-ayır havzaları; güneyinde ise Ombulak Havzası, Balıkgöl Havzası, Balıkgöl Deresi flüvyo-tektonik oluğu ve Doğubeyazıt Havzası gibi depresyonların sıralandığı tektonik kuşak bulunmaktadır. Bu depresyonlar paleo-Ağrı Havzası’nın kalıntılarıdır ve Aras Dağları, bu depresyon sisteminde açılma çatlaklarına bağlı volkanizmayla gelişmiştir. Açılma çatlağının morfojenezi, KB-GD eksenli Serdarabat-Nahcivan fayı ile Balıkgöl-Siyahçeşme-Hoy fayları arasındaki aralı-aşmalı sekmelerle denetlenmiştir. Bu bölgesel deformasyon sistemi dahilinde birbirinden bağımsız merkezi püskürmeler ve kanat erüpsiyonları şeklinde gelişen parazit koniler, Aras Dağları’nda tipik kraterlerin gelişimiyle sonuçlanmıştır. Silsile üzerinde büyüklük ve morfolojik olarak farklı ondört belirgin krater yapısı belirlenmiş ve bunların ortaç/asidik lav erüpsiyonlarının ya da bazaltik piroklastik çıkışların topoğrafik sonuçları oldukları tespit edilmiştir. Bu çalışmada, krater yapılarının morfolojik tanıtımını/sınıflandırmasını yapmak ve krater morfolojisi üzerinde etkili olan krater içi ikincil volkanizma, tektonizma, paleorüzgarlar, akarsu ve buzullaşma gibi süreçlerin etkisini ortaya koymak amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda krater sistemleri tek tek ele alınmış, sayısal yükseklik modelleri kullanılarak kraterlerin 3D görünümleri, swath profilleri, kırmızı rölyef haritaları üretilmiştir. Çalışmada derlenen veriler tüm kraterlerin morfolojileri üzerinde flüvyal süreçlerin etkili olduğunu gösterirken, paleo-rüzgarların iki, glasyal süreçlerin üç, tektonizmanın (faylanma) yedi, krater içi ikincil volkanizmanın ise üç kraterin jeomorfik dokusuna etki ettiği anlaşılmıştır. Morfolojik yapıyı etkileyen bu süreçlerden dolayı tüm kraterler kapalı çanak özelliğinden yoksundur. Bu parametreler, deforme olmuş krater yapılarının değişken doğal ortam koşullarını anlamada önemli jeomorfik referans kaynaklarından biri olduğunu göstermektedir.

Keywords

• Krater morfolojisi
• volkanizma
• Aras Dağları

The Impact of Tectonism and Climate Controlled Processes on the Morphology of Volcanic Structures: Geomorphic Characteristics of Craters in the Aras Mountains Volcanic Mountain Belt (Eastern Anatolia)

Abstract

The Aras Mountains cover about 50 km of the volcanic relief between the Pamuk and Durak Mountains, controlled by the Iğdır, Doğubayazıt and Balıkgöl fault zones. The orographic roof of the NW-SE axis volcanic mountain belt consists of a series of stratovolcanoes. To the north of the Aras Mountains are the Tuzluca and Iğdır pull-apart basins and to the south is a belt of tectonic depressions including the Ombulak Basin, Balıkgöl Basin, Balıkgöl Creek fluvio-tectonic trough and the Doğubayazıt Basin. All of these depressions are the remnants of the palaeo-Ağrı Basin and the Aras Mountains have evolved geomorphically by volcanism due to opening cracks in this depression system. Within this regional deformation system, parasitic cones, which formed as independent central eruptions and flank eruptions, resulted in the development of typical craters in the Aras Mountains. Fourteen distinctive crater structures have been identified on the mountain range and they are largely the topographical results of acidic lava eruptions or basaltic pyroclastic outflows. In this study, it was aimed to make a morphological description/classification of the crater structures and to reveal the effect of different geologic-geomorphologic processes on crater morphology. For this purpose, crater systems were handled individually, and 3D views, swath profiles and red relief maps of the craters were produced using digital elevation models. While the results show that fluvial processes are effective on the morphology of all craters, palaeowinds affect the geomorphic texture of two craters, glacial processes affect three craters, tectonism affects seven craters and in-crater secondary volcanism affects three craters. Thus, due to these processes all craters lack the closed bowl feature. These parameters show that deformed crater structures are among the substantial geomorphic sources in understanding the changing natural environment conditions.

Keywords

• Crater geomorphology
• volcanism
• Aras Mountains

References

1. Acocella, V. (2007). Understanding caldera structure and development: An overview of analogue models compared to natural calderas. Earth-Science Reviews, 8, (3-4), 125-160. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2007.08.004
2. Altın, B. N. (2017, Ekim). Orta Anadolu volkanik çukurları. 5. Uluslararası Jeomorfoloji Sempozyumu. Fırat Üniversitesi, Elâzığ.
3. Ardos, M. (1987). Volkan Coğrafyası. Türkiyat Matbaacılık.
4. Arpat, E. (1977). 1975 Lice depremi. Yeryuvarı ve İnsan, Şubat, 15-27. https://www.jmo.org.tr/resimler/ekler/e102afb17431644_ek.pdf?dergi=YERYUVARI%20VE%20%DDNSAN
5. Arpat, E. ve Şaroğlu, F. (1972). Doğu Anadolu Fayı ile ilgili bazı gözlemler ve düşünceler. MTA Dergisi, 78, 44-50. https://dergipark.org.tr/tr/pub/bulletinofmre/issue/3904/52066
6. Arpat, E., Şaroğlu, F. ve İz, H. (1977). 1976 Çaldıran Depremi. Yeryuvarı ve İnsan, Şubat, 29-41.https://www.jmo.org.tr/resimler/ekler/dd7120ae51f270b_ek.pdf?dergi=YERYUVARI%20VE%20%DDNSAN
7. Atalay, İ. (2017). Türkiye Jeomorfolojisi. Meta Basım Matbaacılık.
8. Ataman, G., Buket, E. ve Çapan, U.S. (1975). Kuzey Anadolu Fay Zonu bir Paleo-Benıoff Zonu olabilir mi? MTA Dergisi, 84, 112-118. https://dergipark.org.tr/en/pub/bulletinofmre/issue/3910/52123

9. Avagyan, A., Sosson, M., Karakhanian A., Philip, H., Rebai, S., Rolland, Y., Melkonyan, R. ve Davtyan, V. (2010). Recent tectonic stress evolution in the Lesser Caucasus and adjacent regions. Sosson, M., Kaymakci, N., Stephenson, R. A., Bergerat, F. Starostenko, V. (Eds.). In Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform (p. 393-408). Geological Society, London, Special Publications. https://doi.org/10.1144/SP340.17
10. Avagyan, A., Sosson, M., Sahakyan, L., Sheremet, L., Vardanyan, S., Martirosyan, M. ve Muller, C. (2018). Tectonic evolution of the northern margin of the Cenozoic Ararat Basin, Lesser Caucasus, Armenia. Journal of Petroleum Geology, 41 (4), 495-512. https://doi.org/10.1111/jpg.12718
11. Dönmez, M., Akçay, A. E. ve Türkecan, A. (2017). Batı Anadolu’da yeni bir kaldera: Foça Kalderası, Doğal Kaynaklar ve Ekonomi Bülteni 24: 13-20.
12. Bozkuş, C. ve Yılmaz, Ö. (1993). Tercan (Erzincan)-Aşkale (Erzurum) arasının tektoniği. Türkiye Jeoloji Bülteni, 36, 189 – 201. https://www.jmo.org.tr/resimler/ekler/78d5691c824ee2a_ek.pdf?dergi=T%DCRK%DDYE%20JEOLOJ%DD%20B%DCLTEN%DD
13. Branney, M., ve Acocella, V. (2015). Calderas. H. Sigurdsson, B. Houghton, H. Rymer, and J. Stix (Eds.) In the Encyclopaedia of Volcanoes. Cambridge, Academic Press.
14. Çakar, S. (2023). Doğubayazıt fayı'nın (Ağrı) segmentasyonu ve tektonik jeomorfolojisi [Yüksek lisans tezi, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi Açık Erişim Sistemi.
15. Canpolat, E., ve Turoğlu, H. (2015, Ekim). Gölcük Kalderası jeomorfolojisi, Isparta/Türkiye. 4. Ulusal Jeomorfoloji Sempozyumu. Samsun Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun.
16. Çiçek, İ. (1992). Gölcük Kalderası. Ankara Üniversitesi Türkiye Coğrafyası Araştırma ve Uygulama Merkezi Dergisi ,1, 137-150.
17. Cole, J.W, Milner, D.M. ve Spinks, K.D. (2005). Calderas and caldera structures: a review. Earth-Science Reviews, 69 (1–2) 1-26, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2004.06.004.
18. Corazzato, C. ve Tibaldi, A. (2006). Fracture control on type, morphology and distribution of parasitic volcanic cones: An example from Mt. Etna, Italy. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 158 (1–2), 177-194, https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2006.04.018.
19. E.P. Holohan, V.R. Troll, T.R. Walter, S. Münn, S. McDonnell ve Z.K. Shipton (2005). Elliptical calderas in active tectonic settings: an experimental approach. Journal of Volcanology and Geothermal Research,144 (1–4), 119-136. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2004.11.020.
20. Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S. Elmacı, H., Olgun, S. ve Şaroğlu, F. (2013). Active Fault Map of Turkey with an explanatory text 1: 1.250.000 scale. General Directorate of Mineral Research and Exploration, Special Publication Series, 30.
21. Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S. Şaroğlu, F., Olgun Ş., Elmacı, H. ve Çan, T. (2016). Active fault database of Turkey. Bulletin of Earthquake Engineering, 16, 3229-3275. https://doi.org/10.1007/s10518-016-0041-2
22. Erinç, S. (1953). Doğu Anadolu coğrafyası. Sucuoğlu Matbaası.
23. Erinç, S. (2001). Jeomorfoloji 2 (Güncelleştirenler: Ertek, A., Güneysu, C.). Der Yayıncılık.
24. Erol, O. (1983). Türkiye’nin genç tektonik ve jeomorfolojik gelişimi. Jeomorfoloji Dergisi, 11, 1-22.
25. Guillou-Frottier, L., Burov, E.B. ve Milési, J.-P. (2000). Genetic links between ash-flow calderas and associated ore deposits as revealed by large-scale thermo-mechanical modeling. Journal of Volcanology and Geothermal Research 102, 339–361. https://doi.org/10.1016/S0377-0273(00)00246-8
26. Güner, Y. (1984). Nemrut Yanardağı’nın jeolojisi, jeomorfolojisi ve volkanizmasinin evrimi. Jeomorfoloji Dergisi, 12, 23-65.
27. Gürbüz, A. ve Şaroğlu, F. (2019). Right-lateral strike-slip faulting and related basin formations in the Turkish–Iranian Plateau. Ali Farzipour Saein (Ed.) In Developments in Structural Geology and Tectonics (p. 101-130) Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815048-1.00007-X
28. Karakhanian, A., Djrbashian, R., Trifonov, V., Philie, H., Arakelion, S. ve Avagian, A. (2002). Holocene-historical volcanism and active faults as natural risk factors for Armenia and adjacent countries. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 113, 319-344. https://doi.org/10.1016/S0377-0273(01)00264-5
29. Karakhanian, A.S., Trifonov, V.G., Philip, H., Avagyan, A., Hessami, K., Jamali, F., Bayraktutan, M.S., Bagdassarian, H., Arakelian, S., Davtian, V. ve Adilkhanyan, A. (2004). Active faulting and natural hazards in Armenia, eastern Turkey and Northwestern Iran. Tectonophysics 380, 189–219. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2003.09.020
30. Karaoğlu, Ö. (2020). Varto Kalderası (Bingöl, Doğu Anadolu) patlamalı püskürüm ürünleri ve kaldera oluşumu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20 (3), 528-542. https://doi.org/10.35414/akufemubid.695256
31. Karataş, A. (2022). Erken Demir Çağı’nda coğrafi bilginin mekânsal organizasyonda kullanımı: Orta Aras Havzası örneği. Amisos, Özel Sayı, 37-55. https://doi.org/10.48122/amisos.1051755.
32. Keskin, M. (2007). Eastern Anatolia: A hot spot in a collision zone without a mantle plume. GSA, Special Paper, 430, 695-722.https://doi.org/10.1130/2007.2430(32)
33. Ketin, İ. (1969). Kuzey Anadolu Fayı hakkında. MTA Dergisi, 72, 1-27. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/599633
34. Ketin, İ. (1976). San Andreas ve Kuzey Anadolu Fayları arasında bir karşılaştırma. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 19, 149-154. https://www.jmo.org.tr/resimler/ekler/0fcf351df4eb678_ek.pdf
35. Koçyiğit, A. (1983). Doğu Anadolu Bölgesi’nin depremselliği ve gerekli çalışmalar. Yeryuvarı ve İnsan, Kasım, 25-29. https://eski.jmo.org.tr/resimler/ekler/73926ac3639e024_ek.pdf?dergi=YERYUVARI%20VE%20%DDNSAN
36. Koçyiǧit, A. (1985). Muratbaşı-Balabantas (Horasan) arasında Çobandede Fay kuşağının jeotektonik özellikleri ve Horasan-Narman depremi yüzey kırıkları. Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 2, 17-33.
37. Koçyiğit, A. (2023). Neotectonics and geothermal potential of the East Anatolian Tectonic Block: A case study in Diyadin (Ağrı) geothermal field, NE Turkiye. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 171, 33-68. https://doi.org/10.19111/bulletinofmre.1248712
38. Koçyiğit, A., Öztürk, A., İnan, S. ve Gürsoy, H. (1985). Karasu Havzası’nın tektonomorfolojisi ve mekanik yorumu. C.Ü. Mühendislik Fakültesi Yerbilimleri Dergisi, 2 (1), 3-16.
39. Lagmay, A.M.F., De Vries, B.V.W., Kerle, N. ve Pyle, D.M. (2000). Volcano instability induced by strike-slip faulting. Bull. Volcanol. 62 (4–5), 331–346.
40. Lipman, P. (1997). Subsidence of ash-flow calderas: relation to caldera size and magma-chamber geometry. Bull Volcanol 59, 198–218. https://doi.org/10.1007/s004450050186
41. Marliyani, G. I., Helmi, H., Arrowsmith, J. R. ve Clarke, A. (2020). Volcano morphology as an indicator of stress orientation in the Java Volcanic Arc, Indonesia. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 400. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2020.106912.
42. McKenzie, D. (1972). Active tectonics of the Mediterranean Region. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 30 (2), 109-185. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1972.tb02351.x
43. Morelli, C. (1978). Eastern Mediterranean, geophysical results and implications. Tectonophysics, 46. https://doi.org/10.1016/0040-1951(78)90211-1
44. Mutlu S., Kul A. Ö. ve Sağlam Selçuk A. (2023, Eylül). Tectonic Geomorphology of The Maku Fault. Ases International Van Scientific Research Conference, Van.
45. Mutlu, S. (2022). Balık gölü fay zonu'nun paleosismolojik özellikleri ve segmentasyonu [Doktora Tezi, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi Açık Erişim Sistemi.
46. Nar, A. (2023). Doğu Anadolu Tektonik Bloğu’nun içsel deformasyon evrimi: Balık Gölü Fay Zonu’nun (Ağrı) morfotektonik özellikleri ve uzun dönem kayma hızının belirlenmesi [Doktora Tezi, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi]. Ulusal Tez Merkezi Açık Erişim Sistemi.
47. Okay, A. I., Zattin, M. ve Cavazza, W. (2010). Apatite fission-track data for the Miocene Arabia–Eurasia collision. Geology, 38, 35–38. https://doi.org/10.1130/G30234.1
48. Oyan, E., Oyan, V., Özdemir, Y. ve Güleç, N. (2023). Origin and petrogenesis of magmatism in collision - related environments: evidence from the Melikler Volcanics on the Kars Plateau – Turkey in the Turkish-Iranian High Plateau. Journal of Petrology, 64, 1–26. https://doi.org/10.1093/petrology/egad018
49. Öztürk, Y. (2020) Aktif fayların tanımlanmasında jeomorfik belirteçlerin rolü: Balıkgöl Fay Zonu Örneği. Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, (5), 101-117. https://doi.org/10.46453/jader.771204
50. Öztürk, Y. & Zorer, H. (2025). Aras Dağları’nın buzul jeomorfolojisi: yeni bir buzullaşma alanı Zor Dağı’ndan jeomorfik bulgular (Doğu Anadolu/Iğdır-Ağrı), Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, (14), 1-28.https://doi.org/10.46453/jader.1572885
51. Polat, S. (2016). Tepegöl maarları (Ulaş-Sivas). Marmara Coğrafya Dergisi, 33, 348-367.
52. Hugget, R. J. (2017). Jeomorfolojinin Temelleri (Çev. Ed.: Doğan, U., 3. basımdan çeviri). Nobel Akademi Yayıncılık.
53. Rolland, Y. (2017). Caucasus collisional history: review of data from East Anatolia to West Iran. Gondwana Research, 49, 130-146. https://doi.org/10.1016/j.gr.2017.05.005.
54. Sağlam Selçuk, A. (2022). Zilan jeotermal alanının (Erciş-Van) jeolojisi ve aktif tektonik özellikleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 27 (2), 416-435. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1084633
55. Saraçoğlu, H. (1989). Doğu Anadolu Bölgesi. Milli Eğitim Basımevi.
56. Şaroğlu, F. ve Yılmaz, Y. (1984, Şubat). Doğu Anadolu’nun neotektoniği ile ilgili magmatizması. Ketin Sempozyumu. Türkiye Jeoloji Kurumu, Ankara.
57. Şaroğlu, F. (1986). Doğu Anadolu’nun neotektonik dönemde jeolojik ve yapısal evrimi [Yayımlanmamış Doktora Tezi]. İstanbul Üniversitesi.
58. Şaroğlu, F. ve Güler, B. (2020). Batı Anadolu tektonik kamasının güncel deformasyonu: Batıya doğru kaçıştan kaynaklanan blok hareketleri. Türkiye Jeoloji Bülteni, 63, 161-194. https://doi.org/10.25288/tjb.593423
59. Şaroğlu, F. ve Yılmaz, Y. (1986). Doğu Anadolu'da neotektonik dönemdeki jeolojik evrim ve havza modelleri. Maden Tetkik Arama Dergisi, 107, 73-94. https://dergi.mta.gov.tr/dosyalar/images/mtadergi/makaleler/tr/20150624104936_488_227e49c9.pdf
60. Şaroğlu, F., ve Güner, Y. (1979). Tutak diri fayı, özellikleri ve Çaldıran Fayı ile ilişkisi. Yeryuvarı ve İnsan, Şubat, 11-14.
61. Şengör, A. M. C. ve Kidd, W. S. F. (1979). Post – collisional tectonics of the Turkısh – Iranian plateau and a comparison with tibet. Tectonophysisics, 55, 361-376. https://doi.org/10.1016/0040-1951(79)90184-7
62. Schleiffarth, W K., Darin, M. H. Reid, M. R. ve Umhoefer, P. J. (2018). Dynamics of episodic late cretaceus-Cenozoic magmatism across central to eastrern Anatolia: new insights from an extensive geochronology compilation. Geosphere, 14, 1990-2008. https://doi.org/10.1130/GES01647.
63. Sür, (1989). Volkanoloji. Ankara Üniversitesi Dil-Tarih ve Coğrafya Fakültesi Yayını.
64. Sür, Ö. (1976). Yanardağlar, oluşumları ve faaliyetleri. Ankara Üniversitesi, Dil-Tarih ve Coğrafya Fakültesi Yayınları.
65. Tonbul, S. (1996). Bingöl Volkanı jeomorfolojisi ve volkanizma-tektonik ilişkileri. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 8 (1), 311-340.
66. Tonbul, S. ve Kıranşan, K. (2017, Ekim). Doğu Anadolu neojen kalderaları. 5. Uluslararası Jeomorfoloji Sempozyumu. Fırat Üniversitesi, Elazığ.
67. Türkünal, S. (1980). Doğu ve Güneydoğu Anadolu'nun jeolojisi. TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayımları.
68. Turoğlu, H. (2022). Mağmatik jeomorfoloji (Genel esaslar ve Türkiye’den örnekler). Filiz Kitabevi.
69. Utlu, M. ve Ghasemlounia, R. (2021). Flood prioritization watersheds of the Aras River, based on geomorphometric properties: Case study Iğdır Province. Journal of Geomorphological Researches, 6, 21-40. https://doi.org/10.46453/jader.781152
70. Yalçınlar, İ. (1958). Türkiye’deki yeni volkanik arazinin bazı morfolojik hususiyetleri. Türk Coğrafya Dergisi (18-19), 118-136. https://doi.org/10.17211/tcd.68639
71. Yalçınlar, İ. (1973). Nemrut sönmüş volkanı ve kalderası. İstanbul Üniversitesi Coğrafya Enstitüsü Dergisi, 10 (18-19), 253-270.
72. Yalçınlar, İ. (1993). Ege kıyı kuşağında krater ve kalderalar. Türk Coğrafya Dergisi (28), 17-27. https://doi.org/10.17211/tcd.84245
73. Yiğitbaşıoğlu, H. (2000). Volkanlar (oluşumları, jeolojik ve jeomorfolojik özellikleri ile dünyadaki dağılışları). Bilim Yayıncılık.
74. Yıldırım, A. ve Karadoğan, S. (2010). Derik (Mardin) güneyinde korunması gereken jeolojik-jeomorfolojik bir doğal miras: Kuşçu Krateri. Dicle Üniversitesi Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 14, 119-133.
75. Yıldırım, T. ve Koçan, N. (2008). Nevşehir Acıgöl Kalderası Kalecitepe ve Acıgöl maarlarının jeoturizm kapsamında değerlendirilmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 45 (2), 135-143.
76. URL-1:https://presentations.copernicus.org/EGU2020/EGU2020-5378_presentation.pdf
77. URL-2:https://www.nps.gov/subjects/geology/plate-tectonics-oceanic-hotspots.htm