A Preliminary Evaluation for the Formation Age of Özbek Terrace, Çanakkale Strait with ESR Technique

Abstract

The Özbek terrace we studied is 4 km inland from the seacoast and the highest one in the vicinity of the Çanakkale strait, relative to the other marine terraces. It is considered that the vertical movements causing the for-mation of marine terraces that are common along the Marmara coasts contain key information in order to understand the tectonics of the Marmara region and the formation of the straits. Plenty of Ostrea edulis seashell fossils that repre-senting the Mediterranean conditions of the Late Pleistocene have been identified in the terrace. The terrace was dated to 16.2 ± 1.8 ka by ESR. According to this, it appears to have risen, up to 250 meters. The region is probably have elevated in relation to geodynamic events and bottom of the strait was dug deep during this process since the strait connects the Mediterranean and Marmara. According to our dating, the idea that the region might have elevated in connection with the extensive rise of western Anatolia has come to the fore. We suggest that significant effects of upward asthenospheric flow beneath western Anatolia, whose presence is increasingly supported by new data cause elevation of a wide region including the units formed on seacoast and the development of the marine terraces. How-ever, there are problems in dating because of Manganese contamination. Although the number of samples is a necessity for the control of reliability, our preliminary results on high marine terraces with nearly no information on them before are worth sharing with the scientific world.

Keywords

• Çanakkale strait (Dardanelles strait)
• epeirogeny
• ESR dating
• Late Pleistocene
• marine terrace

Çanakkale Boğazı, Özbek Denizel Sekisi Oluşum Yaşı için ESR Tekniği ile bir Ön Değerlendirme

Abstract

Çalışmamızda incelediğimiz Özbek denizel sekisi deniz kıyısından 4 km içeride olup Çanakkale boğazı civarında, tespit edilen diğer denizel sekilere nispetle en yüksekte olanıdır. Marmara kıyılarında da yaygın olarak görülen denizel sekilerin oluşmasına sebebiyet veren düşey hareketlerin Marmara bölgesinin tektoniğini ve ayrıca boğazla-rın oluşumunu anlamak açısından anahtar bilgiler barındırdığı düşünülmektedir. Sekide Geç Pleistosendeki Akde-niz koşullarını temsil eden bol miktarda Ostrea edulis kavkıları tanımlanmıştır. Seki ESR tarihlendirme tekniği ile 16.2 ± 1.8 ka olarak tarihlendirilmiştir. O devirdeki küresel deniz seviyesi dikkate alındığında sekinin günümüze kadar toplamda yaklaşık olarak 250 metre kadar yükseldiği anlaşılmaktadır. Çanakkale Boğazının Akdeniz ile Marmara bağlantısını sağladığından beri bölgenin jeodinamik olaylarla yükseldiği ve bu süreçte boğaz tabanının derine kazıldığı düşünülmektedir. Tarihlendirme sonucuna göre bölgenin çok geniş bir sahaya yayılan batı Anado-lu’nun yükselmesi olayı ile bağlantılı olarak yükselmiş olabileceği fikri öne çıkmıştır. Varlığı yeni verilerle artarak desteklenen yer kabuğunun altındaki astenosferin yukarı yönlü akımının etkileri, araştırma alanının içinde olduğu geniş bir bölgenin yükselmesine sebep olur. Bu yükselmenin deniz kıyısında oluşan denizel fosilli birimleri bölgeyle beraber yükseklere taşıyıp denizel sekilerin gelişimine sebebiyet verdiği düşünülmektedir. Diğer taraftan, seki birim-leri çok ileri derecede mangan’ca kirlenmiş olduğundan numunelerin analizinde sorunlar vardır. Tarihlendirmeye tâbi tutulan numune sayısının çokluğu güvenilirliğin denetlenmesi bakımından bir gerek-sinim olmakla beraber haklarında yok denecek kadar az bilgi bulunan bölgedeki yüksek sekilere dair edindiğimiz ön nitelikteki tarihlen-dirme sonuçları bölgenin geçmişindeki jeodinamik olaylar hakkında, bölgedeki diğer yer-bilimsel verilerle tutarlı bir model kurulabilmesini sağlamıştır

Keywords

• Çanakkale boğazı
• epirojeni
• ESR tarihlendirmesi
• Geç Pleyistosen
• denizel seki

References

1. Ardel, A. ve İnandık, H. (1957). Marmara Denizi’nin teşekkül ve tekamülü. Türk Coğrafya Dergisi, 17, 1-19.
2. Ardos, M. (1995). Türkiye Ovalarının Jeomorfolojisi, cilt 1, 2. baskı, Çantay Kitabevi, Istanbul. ISBN: 9757206032
3. Arıç, C. (1955). Haliç ve Küçükçekmece Gölü bölgesinin Jeolojisi (Yayımlanmamış doktora tezi). İs-tanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
4. Arpat, E. (1976). Doğal Uzanım Açısından Ege Denizinin Jeolojik Yapısı. Yeryuvarı ve İnsan, 1(4), 15-19.
5. Arpat, E. ve Bingöl, E. (1969). Ege Bölgesi Graben Sisteminin Gelişimi Üzerine Düşünceler. Maden Tetkik Arama Dergisi, 73, 1–10.
6. Arpat, E. ve Şentürk, K. (2000). Marmara Denizi’nin Gelişimi. Marmara Denizi 2000 Sempozyumu (11-12 Kasım 2000), (pp. 231-237), İstanbul, Türkiye.
7. Aldanmaz, E., Gourgaud, A. ve Kaymakcı, N. (2005). Constraints on the composition and thermal structure of the upper mantle beneath NW Turkey: Evidence from mantle xenoliths and alkali primary melts. Journal of Geodynamics, 39, 277-316. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/j.jog.2005.01.002.
8. Aydaş, C., Engin, B., Kapan Yeşilyurt, S., Komut, T., Aydin, T. ve Paksu, U. (2015). Dose estimation kinetics and dating of fosil marine mollusc shells from Northwestern part of Turkey. Applied Radiation and Isotopes, 105, 72-79. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2015.07.053.

9. Avcıoğlu, M., Erginal, A. E., Kıyak, N. G. ve Yiğitbaş, E. (2009). Çanakkale Boğazı’ndaki Denizel Taraçaların Çökelme Nitelikleri ve Mutlak Yaşları. Aktif Tektonik Araştırma Grubu 13. Çalıştayı (ATAG 13, 08-11 Ekim 2009) Bildiri Özetleri Kitabı, (pp. 8-8), Çanakkale, Türkiye.
10. Avcıoğlu, M., Erginal, A. E., Kiyak N. G., Kapan-Yesilyurt S. ve Yiğitbaş E. (2013). A Preliminary Note on Depositional Characteristics and Optical Luminescence Age of a Marine Terrace, Strait of Canakkale, Turkey. Journal of Coastal Research, 29, 225-230. Erişim adresi: https://doi.org/10.2112/JCOASTRES-D-11-00235.1
11. Bailey G. (2010). The Red Sea, Coastal Landscapes, and Hominin Dispersals. In: M. Petraglia, J. Rose (Ed.), The Evolution of Human Populations in Arabia. Vertebrate Paleobiology and Paleoanth-ropology. Springer, Dordrecht. Print ISBN 978-90-481-2718-4. Erişim adresi: https://doi.org/10.1007/978-90-481-2719-1_2
12. Chaput, E. (1947). Türkiyede jeolojik ve jeomorfojenik tetkik seyahatlari. Çev. A. Tanoğlu, İstanbul Üniversitesi.
13. Çetin, O., Çetin, T. ve Ukav, İ. (1995). İzmit Körfezi (Hersek Burnu - Kaba Burun) Kuvaterner İstifin-de Gözlenen Mollusk Kavkılarının Elektron Spin Rezonans (ESR) Yöntemi İle Tarihlendirilmesi, In E. Meriç (Ed.), İzmit Körfezi Kuvaterner İstifi (pp. 269-275).
14. Çoban, H. (2007). Basalt magma genesis and fractionation in collision- and extension-related provin-ces: A comparison between eastern, central and western Anatolia. Earth-Science Reviews, 80, 219-238. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2006.08.006.
15. Engin, B., Kapan-Yeşilyurt, S., Taner, G., Demirtaş, H. ve Eken, M. (2006). ESR dating of Soma (Ma-nisa, West Anatolia – Turkey) fossil gastropoda shells. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 243(2), 397-406. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2005.09.008.
16. Erol, O. ve Nuttall, C. P. (1973). Çanakkale Yöresinin Bazı Denizel Kuvaterner Depoları. Coğrafya Araştırmaları Dergisi, 5(6), 1-91.
17. Erol, O. ve İnal, A. (1980). Çanakkale Yöresi Karacaviran Köyü Çevresindeki Kuvaterner Depoları ve Denizel Fosilleri. Jeomorfoloji Dergisi, 9, 1-36.
18. Gökaşan, E., Tur, H., Engin, M., Görüm, T., Batuk, F. G., Sağcı, N., Ustaömer, T., Emem, O. ve Alp, H. (2010). Late Quaternary evolution of the Çanakkale Strait region (Dardanelles, NW Turkey): implications of a major erosional event for the postglacial Mediterranean-Marmara Sea connec-tion. Geo-Marine Letters, 30(2), 113-131. Erişim adresi: https://doi.org/10.1007/s00367-009-0166-2.
19. Göksu, H. Y., Özer, A. M. ve Çetin, O. (1990). İstanbul Boğazı Güneyi ve Haliç in Geç Kuvaterner (Holosen) Dip Tortulları: Mollusk Kavkılarının Elektron Spin Rezonans (ESR) Yöntemi ile Ta-rihlendirilmesi, In E. Meriç (Ed.), İstanbul Boğazı Güneyi ve Haliç in Geç Kuvaterner (Holosen) Dip Tortulları (pp. 95-97).
20. Gutzwiller, O. (1923). Beitrage zur Geeologie der Umgebung von Merefte (Mürefte) am Marmara Meer (Yayımlanmamış tez). Basel Üniversitesi, İsviçre.
21. Kapan-Yeşilyurt, S., Taner, G. ve İslamoğlu, Y. (1997). Marmara Denizi Tortullarının Kuvaterner Mol-lusk Faunası (Türkiye). Yerbilimleri Dergisi, 30, 217-229.
22. Kapan-Yeşilyurt, S., Taner, G. ve Okan, Y. (2000). Marmara Denizi Holosen Tortullarının Mollusk Faunası Kataloğu (Türkiye), Ankara Üniversitesi Araştırma Projesi Raporu.
23. Kapan-Yeşilyurt, S. ve Taner, G. (2002). Datça Yarımadasının Geç Pliyosen Pelecypoda ve Gastropo-da Faunası ve Stratigrafisi (Muğla-Güneybatı Anadolu). Maden Tetkik Arama Dergisi, 125, 89-120.
24. Klingele, E. ve Medici, F. (1997). Gravimetric Studies of the Marmara Sea Region. In C. Schindler, C. and M. Pfister, (Ed.), Active Tectonics of Northwestern Anatolia-The Marmara Poly-Project, (pp. 487-501).
25. Komut, T., Gray, R., Pysklywec, R. ve Göğüş, O. (2012). Mantle flow uplift of western Anatolia and the Aegean: Interpretations from geophysical analyses and geodynamic modeling. Journal of Geophysical Research, 117(B11), B11412. Erişim adresi: https://doi.org/10.1029/2012JB009306.
26. Komut, T. ve Kapan-Yeşilyurt, S. (2010). Çanakkale’de ortaya çıkan yüksek deniz sekileri ve bunların jeodinamik anlamları. In, Türkiye 19. Uluslararası Jeofizik Kongre ve Sergisi (23-26 Kasım 2010), Genişletilmiş Özet, Ankara, Türkiye.
27. Lambeck, K., Rouby, H., Purcell, A., Sun, Y. ve Sambridge, M. (2014). Sea level and global ice volu-mes from the Last Glacial Maximum to the Holocene. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 111(43), 15296-15303. Erişim adresi: https://doi.org/10.1073/pnas.1411762111
28. Ligdas, C. N., Main, I.G. ve Adams, R. D. (1990). 3-D Structure of the Lithosphere in the Aegean Re-gion. Geophysical Journal International, 102, 219-229. Erişim adresi: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1990.tb00543.x.
29. Ligdas, C. N. ve Main, I. G. (1991). On the Resolving Power of Tomographic Images in the Aegean Area. Geophysical Journal International, 107, 197-203. Erişim adresi: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1991.tb01168.x.
30. Meriç, E., Sakınç, M., Özdoğan, M. ve Açkurt, F. (1988). Yarımburgaz Mağarası kazılarında gözlenen mollusk kavkıları hakkında. Arkeoloji ve Sanat Dergisi, 40/41, 27-31.
31. Meulenkamp, J. E., Wortel, M. J. R., Van Wamel, W. A., Spakman, W. ve Hoogerduyn Strating, E. (1988). On the Hellenic Subduction Zone and the Geodynamic Evolution of Crete since the Late Middle Miocene. Tectonophysics, 146, 203-215. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/0040-1951(88)90091-1.
32. Molodkov, A. (1993). ESR-dating of non-marine mollusc shells. Applied Radiation and Isotopes, 43, 145–148. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/0969-8043(93)90209-S.
33. Molodkov, A., Dreimanis, A., Âboltiòð, O. ve Raukas, A. (1998). The ESR age of Portlandia arctica shells from glacial deposits of Central Latvia: an answer to a controversy on the age and genesis of their enclosing sediments. Quaternary Science Reviews, 17(11), 1077–1094. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/S0277-3791(98)00030-4.
34. Mutlu, H., Güleç, N. ve Hilton, D. R. (2008). Helium–carbon relationships in geothermal fluids of western Anatolia, Turkey. Chemical Geology, 247(1-2), 305-321. Erişim adresi: https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.10.021.
35. Nevesskaya L. A. (1963). Bestimmungstabella zweiklappiger mollusken mariner Quartarsedimentedes Schwartzmeerbeckens. Akademie der Wissenschaften SSSR Arbeiten des Palaontologischen Ins-titutes Bd. 96, Moscow, pp 1-211.
36. Newton, R. B. (1904). Notes on the post-Tertiary Fossils obtained by Col: English from district surro-unding the Dardanelles, Quarterly. Journal of the Geological Society, 60, 227-292. Erişim adre-si: https://doi.org/10.1144/GSL.JGS.1904.060.01-04.22.
37. Özelçi, H. F. (1973). Doğu Akdeniz Bölgesi Gravite Anomalileri. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 80, 54-89. Paluska, A. ve Bargu, S. (1989). Tectonics, Paleoseismic Activity and Recent Deformation Mecha-nisms in the Sapanca - Abant - Region (NW Turkey, North Anatolian Fault Zone), Turkish - German Earthquake Research Project (Zschau and Ergünay), 18-33.
38. Pondard, N., Armijo, R., King, G. C. P., Meyer, B. ve Flerit, F. (2007). Fault interactions in the Sea of Marmara pull-apart (North Anatolian Fault): earthquake clustering and propagating earthquake sequences. Geophys. J. Int., 171, 1185–1197. Erişim adresi: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2007.03580.x
39. Poppe, G. T. ve Goto, Y. (1991). European Seashells (Polyplacophora, Caudofoveata, Solenogastra, Gastropoda). Vol: 1, Wiesbaden/Verlag Christa Hemmen. pp: 352.
40. Poppe, G. T. ve Goto, Y., (1993). European Seashells (Scaphopoda, Bivalvia, Cephalopoda), Vol: 2, Wiesbaden/Verlag Christa Hemen. pp: 221.
41. Sakınç, M. ve Yaltırak, C. (1997). Güney Trakya Sahillerinin Denizel Pleyistosen Çökelleri ve Paleo-coğrafyası. Maden Tetkik Arama Dergisi, 119, 43-62.
42. Sevinçer, N. (1998). Marmara Denizi Güneybatısı (Erdek Körfezi’nde) Dip Çökellerinin Kuvaterner Mollusk Faunası, (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi), Ankara Üniversitesi, Fen Bil. Enst., An-kara, Türkiye.
43. Spakman, W. (1986). Subduction Beneath Eurasia in Connection with the Mesozoic Tethys. Geologie en Mijnbouw, 65, 145-153. Straub, C. ve Kahle, H-G. (1997). GPS and geologic estimates of the tectonic activity in the Marmara Sea region, NW Anatolia. Journal of Geophysical Research, 102(B12), 27587-27601. Erişim ad-resi: https://doi.org/10.1029/97JB02563
44. Şentürk, K. ve Karaköse, C. (1987). Çanakkale Boğazı ve Dolayının Jeolojisi. Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü.
45. Taner, G. (1981). Gelibolu Yarımadasının Kuaterner Molluskaları. Jeomorfoloji Dergisi, 10, 71-115.
46. Taner, G. (1983). Gelibolu Yarımadası Hamzakoy Formasyonunun Çavda (Baküniyen) Gastropo-da’ları. Jeoloji Müh. Dergisi, 7(2), 55-61.
47. Taner, G., Ünsal, İ., Özer, A. M., Göksu, Y. ve Çetin, O. (1991). İstanbul Boğazı Pelecypod - Gastro-pod ve Bryozoa Faunası ile Mollusk Kavkılarının ESR Yöntemine Dayanarak Tarihlendirilmesi. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 6, 3-19.
48. Tezcan, A. K. (1995). Geothermal explorations and heat flow in Turkey. In M. L. Gupta ve M. Yama-no (Ed.), Terrestrial Heat Flow and Geothermal Energy in Asia (pp. 23–42), Oxford and IBH Publ., New Delhi, India.