Evaluation of morphotectonic of Çalıdere Basin (Armutlu Peninsula, Yalova) using geomorphometric analysis

Abstract

In this study, structural and tectonic factors which are effecting geomorphology of Çalıdere Basin which is one of the basin located at the north of Armutlu Peninsula, one of important morphotectonic factor in Marmara are assessed with geomorphometric index applications. The study is a geomorphometric analysis of river basin. And aim of the study is defining effects geologic structure and tectonic to basin's geomorphology and it's results. The structural and tectonic factors which are effecting basin's topography may be revealed quantitatively by using geomorphometric indexes. Therefore, geomorphometric indexes which are usually used for defining effects of geologic structure and tectonic on topograhpy such as hypsometric curve-hypsometric integral, transverse topographic symmetry, stream length gradient index, valley height-width ratio, are implemented into Çalıdere Basin. In implementation, 10 meter-resolution digital elevation model, geology data, active fault data of the research area and ArcGIS 10.2 which is one of the Geographic Information System software. Results have shown that the fault below the basin is an important tectonic factor for the geomorphology of the basin. The reason of both anormality in the stream lenght gradient index and the bow in the hypsometric curve is reflection of fault to morphology. Hypsometric integral, valley height-width ratio of the basin show that this is a young basin which was shaped by the effects of active tectonic process. The results of the study include data which can support geologic, tectonic and morphotectonic studies of the area.

Keywords

• geomorphometric analysis,river basin morphometry,morphotectonic,Geographical Information Systems

Çalıdere Havzası'nın (Armutlu Yarımadası, Yalova) Morfotektoniğinin Jeomorfometrik Analizlerle Değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada Marmara'nın önemli morfotektonik unsurlarından biri olan Armutlu Yarımadası'nın kuzeyindeki havzalardan Çalıdere Havzası'nın jeomorfolojisine etki eden yapısal ve tektonik faktörler jeomorfometrik indis uygulamaları ile değerlendirilmiştir. Araştırma, akarsu havzası bazında jeomorfometrik bir analiz çalışması olup, jeolojik yapı ve tektoniğin havzanın jeomorfolojisine etkilerinin kantitatif uygulama sonuçlarıyla ortaya konulması amaçlanmıştır. Havza topografyasını etkileyen yapısal ve tektonik faktörler, konuyla ilgili jeomorfometrik indisler kullanılarak kantitatif olarak ortaya konulabilir. Bu nedenle jeolojik yapının ve tektoniğin topografyadaki izlerini tanımlamada sıklıkla kullanılan hipsometrik eğri-hipsometrik integral, transvers topografik simetri, akarsu uzunluk gradyan indeksi, vadi tabanı genişliği vadi yüksekliği oranı gibi jeomorfometrik indisler Çalıdere Havzasına uygulanmıştır. Uygulamada araştırma alanının 10 metre çözünürlüklü Sayısal Yükseklik Modeli, jeoloji verisi, aktif fay verisi ile Coğrafi Bilgi Sistemi yazılımlarından ArcGIS 10.2 kullanılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki havzanın aşağı kesimindeki fay havza jeomorfolojisi için önemli bir tektonik unsurdur. Nitekim gerek akarsu uzunluk gradyan indeksindeki anomalinin gerekse hipsometrik eğrideki bombenin sebebi havzanın aşağı kesiminde yer alan fayın morfolojiye yansımasıdır. Hipsometrik integral, vadi tabanı genişliği vadi yüksekliği oranı değerleri de havzanın aktif tektonik süreçlerin etkisinde şekillenmiş, genç bir havza olduğunu göstermektedir. Çalışmanın sonuçları bölgede yapılan jeoloji, tektonik ve morfotektonik çalışmalarını destekleyebilecek veriler içermektedir. 

Keywords

• jeomorfometrik analizler,akarsu havza morfometrisi,morfotektonik,Coğrafi Bilgi Sistemleri

References

1. Akartuna, M. (1968) Armutlu Yarımadası Jeolojisi, İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Monografisi, 20.
2. Ardel, A. (1949) "Armutlu Yarımadası (jeolojik ve morfolojik etüt)", Türk Coğrafya Dergisi, 11-12, 35-78.
3. Avcı, V.; Günek, H. (2015) "Uludere Havzası'nın (Bingöl) jeomorfolojik özelliklerinin belirlenmesinde morfometrik analizlerin kullanımı", Adıyaman Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 21, 745-766.
4. Avcı, V.; Kıranşan, K. (2017) "Darköprü Deresi Havzası'nda (Bingöl) tektonik etkinin morfometrik analizlerle belirlenmesi", Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, 10 (48), 270-284.
5. Aylan, E. (2002) Yalova-Çınarcık Arasında Armutlu Yarımadası'nın Morfotektonik Nitelikleri ve Genç Tektoniği, Yayınlamamış YL Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Ens., Çanakkale.
6. Bargu, S.; Sakınç, M. (1987) "Armutlu Yarımadasında Kretase Paleosen ilişkisi", Türkiye Jeoloji Bülteni, 30, 41-48. Bilgin, T. (1967) Samanlı Dağları Coğrafi Etüd, Baha Matbaası, İstanbul.
7. Bull, W.B., McFadden, L.D. (1977) "Tectonic geomorphology north and south of the Garlock fault, California, in Arid Regions", Proc.Eighth Annual Geomorphology Symposium, 115-138.
8. Bull, W.B. (1978) Geomorphic Tectonic Activity Classes of the South front of the San Gabriel Mountains, California. U.S. Geological Survey Office of Earthquakes, Volcanoes, and Engineering Contract Report 14-08-001-G-394, California.

9. Burbank, D.W.; Anderson, R.S. (2001) Tectonic Geomorphology, Blackwell Science, Malden.
10. Cox, R.T. (1994) "Analysis of drainage-basin symmetry as a rapid technique to identify areas of possible quaternary tilt-block tectonics: an example from the Mississippi Embayment", Geol. Soc. Am. Bull., 106, 571-581.
11. Cürebal, İ.; Erginal, A.E. (2007) "Mıhlı Çayı Havzası’nın jeomorfolojik özelliklerinin jeomorfik indislerle analizi", Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 19, 126-135.
12. Çelik, Ö.F., Gürer, Ö.F., Aldanmaz, E., Spell, T.; Öz, İ. (2009) "Armutlu Yarımadası ve Almacıkdağ amfibolitik kayaçları için izotopik ve jeokimyasal sınırlamalar", 62.Türkiye Jeoloji Kurultayı, 13-17 Nisan 2009, 466, Ankara.
13. Demoulin, A. (2011) "Basin and river profile morphometry: a new index with a high potential for relative dating of tectonic uplift", Geomorphology, 126, 97-107.
14. Erendil, M., Kuşçu, İ.; Kato, H. (1988) Tectonics of the Armutlu Peninsula (Turkey): Aspect of the Western NAF Zone, ITIT Project Report No: 8513, Geol Survey of Japan, 59-65.
15. Erginal, A.E.; Cürebal, İ. (2007) "Soldere Havzasının jeomorfolojik özelliklerine morfometrik yaklaşım: jeomorfik indisler ile bir uygulama", Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 17, 203-210.
16. Erinç, S. (2000) Jeomorfoloji I, DER Yayınevi, İstanbul.
17. Ertekin, C. (2007) Armutlu Yarımadası Kuzey Kesiminin Jeolojisi, Genç Tektoniği ve Bölgenin Jeotermal Kaynakları, Yayınlamamış YL Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen Bilimleri Ens., Çanakkale.
18. Fural, Ş. (2016) Köprü Çayı Havzası'nın (Antalya-Isparta) Jeomorfolojik Özelliklerinin Morfometrik Yöntemleri İle Analizi, Yayınlanmamış YL Tezi, Balıkesir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Balıkesir.
19. Göncüoğlu, M.C., Erendil, M., Tekeli, O., Ürgün, B., Aksay, A.; Kuşçu, İ. (1987) Geology of the Armutlu Peninsula, IGCP Proj. No:5, Guide Book, 12-18, MTA Publication.
20. Göncüoğlu, M.C.; Erendil, M. (1990) "Armutlu Yarımadasının geç Kretase öncesi tektonik birimleri", Türkiye 8.Petrol Kongresi, 16-20 Nisan 1990, 161-168.
21. Hack, J.T. (1973) "Stream-profile analysis and stream-gradient index", U.S. Geological Survey Journal of Research. 1, 421- 429.
22. Harlin, J.M. (1978) "Statistical moments of the hypsometric curve and its density function", Journal of the International Association for Mathematical Geology, 10 (1), 59-72.
23. Huang, X.J.; Niemann, J.D. (2006) "Modelling the potential impacts of groundwater hydrology on long-term drainage basin evolution", Earth Surf. Proc. Land, 31, 1802-1823.
24. Karataş, A. (2015) "Akarsu havzalarında asimetrik yapı", IV. Ulusal Jeomorfoloji Sempozyumu, 15-17 Ekim 2015, 264-273, Samsun.
25. Keller, E.A. (1986) "Investigation of active tectonics: use of surficial earth processes", In: Washington, D.C. (Ed.), Panel on Active Tectonics. National Academy Press, 136-147.
26. Keller, E.A.; Pinter, N. 2002 Active Tectonics, Earthquakes, Uplift and Landscape, Second edition. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
27. Köle, M.M. (2016). "Devrez Çayı vadisinin tektonik özelliklerinin morfometrik indisler ile araştırılması", İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Coğrafya Dergisi, 33, 21-36.
28. Mayer, L. (1990) Introduction to Quantitative Geomorphology, Prentice Hall, New Jersey.
29. Moglen, G.E.; Brass, R.L. (1995) "The effect of spatial heterogeneities on geomorphic expression in a model of basin evolution", Water Resour. Res., 31, 2613-2623.
30. MTA Yerbilimleri Harita Görüntüleyici ve Çizim Editörü, (http://yerbilimleri.mta.gov.tr/anasayfa.aspx, 08.09.2018)
31. Özşahin, E. (2010) "Komşu akarsu havzalarının morfometrik analizi: Sarıköy ve Kocakıran Dereleri üzerine temel bir çalışma (Gönen Havzası, Güney Marmara)", Fırat Üniv. Sosyal Bilimler Dergisi, 20 (1), 139-154.
32. Özşahin, E. (2015) "Hoşköy Deresi Havzası'nın (Tekirdağ) jeomorfometrik özellikleri", The Journal of Academic Social Science Studies, 33, 99-120.
33. Öztürk, B.; Erginal, A.E. (2008) "Bayramdere Havzasında (Biga Yarımadası- Çanakkale) havza gelişiminin morfometrik analizler ve jeomorfoik indislerle incelenmesi", Türk Coğrafya Dergisi, 50, 61-68.
34. Pike, R.J.; Wilson, S.E. (1971) "Elevation relief ratio, hypsometric integral and geomorphic area-altitude analysis", Geol. Soc. Am. Bull., 62, 1079-1084.
35. Robertson, A.H.F.; Ustaömer, T. (2004) "Tectonic evolution of the Intra-Pontide suture zone in the Armutlu Peninsula, NW Turkey", Tectonophysics, 381(1-4), 175-209.
36. Strahler, A.N. (1952) “Hypsometric (area-altitude) analysis of erosional topography”, Geol. Soc. Am. Bull., 63, 1117-1142.
37. Simou, E.; Karagkouni, V.; Papantoniou, G.; Nomikou, P. (2013) “Morphotectonic analysis of Kozani Basin (Western Macedonia, Greece) “, Bulletin of the Geological Society of Greece, XLVII (2), 657-666.
38. Tapırdamaz, M.C., Alparslan, E.; Yüce, H. (2006) "CBS ortamında Türkiye paleomanyetizma veri kataloğu", 4. Coğrafi Bilgi Sistemleri Bilişim Günleri Bildiriler Kitabı, 13-16 Eylül 2006, 351-357, İstanbul.
39. Topuz, M.; Karabulut, M. (2016) "Limonlu ve Alata Havzalarının (Mersin-Erdemli) jeomorfometrik analizi", Turkish Studies, 11 (2), 1231-1250.
40. Troiani, F., Galve, J.P., Piacentini, D.; Della Seta, M. (2014) "Spatial analysis of stream length-gradient (SL) index for detecting hillslope processes: a case of the Gállego River Headwaters (Central Pyrenees, Spain)", Geomorphology, 214, 183- 197.
41. Tunç, B., Çaka, D., Irmak, S., Tunç, S., Woith, H., Barış, Ş., Özer, M.F., Lühr, B., Günther, E., Grosser, H.; Zschau, J. (2011) "Armutlu sismik ağı (Arnet) ve Armutlu-Yalova-Gemlik çevresinin tektonik özellikleri", 1.Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, 11-14 Ekim 2011, 1-8, Ankara.
42. USDA (1993) Soil Survey Manual, Soil Conservation Service, U.S. Department of Agriculture Handbook 18, USA.
43. Uzun, M. (2014) "Lale Dere (Yalova) Havzası'nın jeomorfolojik özelliklerinin jeomorfometrik analizlerle incelenmesi", Route Educational and Social Science Journal, 1(3), 72-88.
44. Weissel, J.K., Pratson, L.F.; Malinverno, A. (1994) "The lengh-scalling properties of topography", Journal of Geophysical Research, 99, 1397-1402.
45. Western, A. W., Finlayson, B. L., McMahon, T. and A.; O’Neil, I. C. (1997) "A method for characterizing longitudinal irregularity in river channels", Geomorphology, 21, 39- 51.
46. Willgoose, G.; Hancock, G. (1998) "Revisiting the hypsometric curve as an indicator of form and process in transport-limited catchment", Earth Surf. Proc. Land., 23, 611-623.
47. Yılmaz, Y., Genç, S.C., Yiğitbaş, E., Bozcu, M.; Yılmaz, K. (1995) "Geological evolution of the Late Mesozoic continental magrin of Northwestern Anatolia", Tectonophysics, 243, 155-171.
48. Yiğitbaş E., Yılmaz Y., Bozcu M.; Yılmaz K. (2004) "Morphotectonic evolution of the Armutlu Peninsula and surroundings - NW Anatolia-Turkey, some major characteristics of Eastern Marmara Region", The GSA Annual Meeting and Exposition, 7-10 Kasım 2004, 148-148, Denver.
49. Yıldırım, A.; Karadoğan, S. (2011) "Raman Dağları güneyinde (Dicle Vadisi) morfometrik ve morfotektonik analizler", Dicle Üniv. Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 16, 154-166.