Morphotectonic evolution of mountainous areas in neotectonic transfer zones: The example of Mount Körkandil (Pervari/Siirt) in the Southeastern Anatolian Thrust Belt

Abstract

Körkandil Mountain is located east of Pervari (Siirt) and is one of the most prominent geomorphic units in the topography of the region with an elevation of 2800 metres. The mountain lies on the Southeastern Anatolian Thrust Zone (SATZ), one of the macromorphotectonic structures of Anatolia, and is a characteristic horst elevation. The morphogenetic evolution of Körkandil Mountain depends on the local ENE-WSW trending tectonic regime that developed in the region. The ENE-WSW trending extensional tectonic regime has been reflected by the development of NNW-SSE trending fault systems with a dominant character of normal. These faults are in the nature of transfer faults developed with a right-hand jump between Şirvan, Beğendik and Hakkâri faults which are segments of SATZ. The ENE-WSW extension during the rightward jump deformed the palaeotectonic fold system (Kato fold) roughly along the NNW-SSE strike. The rising blocks of the normal faults developed in the transfer zone along the deformed belt were transformed into horsts and local micro graben areas were located at the horst margins. The morphometric indices of Mountain Front Sinuosity (Smf) and Ratio of Valley Floor Width to Valley Height (Vf) were also applied in order to quantitatively express the tectonic effect in the study and it was understood that the numerical findings obtained had values for high tectonic activity. The geomorphic and morphometric data compiled in the study show that Körkandil Mountain and its surroundings are one of the sample areas in Anatolia where neotectonics is experienced severely. In addition, the study reveals that normal faults in the form of transfer faults, different from the dominant reverse faulting/drift mechanism, have developed within the SATZ and that these faults control the topographic development and deform the palaeotectonic and neotectonic structures.

Keywords

• Körkandil Mountain
• Southeastern Anatolian Thrust Zone
• Neotectonism

Neotektonik transfer zonlarında dağlık alanların morfotektonik evrimi: Güneydoğu Anadolu Bindirme Kuşağı’nda Körkandil Dağı örneği (Pervari/Siirt)

Abstract

Körkandil Dağı, Pervari’nin (Siirt) doğusunda yer alır ve 2800 metrelik yükseltisiyle bölge topoğrafyasında en belirgin jeomorfik ünitelerden biridir. Dağ, Anadolu’nun makro morfotektonik yapılarından biri olan Güneydoğu Anadolu Bindirme Zonu (GABZ) üzerindedir ve karakteristik horst yükselimi özelliğine sahiptir. Körkandil Dağı’nın morfojenetik evrimi bölgede gelişen yerel DKD-BGB doğrultulu gerilmeli tektonik rejime bağlıdır. DKD-BGB doğrultusunda gelişen genişlemeli gerilme tipi tektonik rejim, KKB-GGD gidişli ve baskın karakteri eğim (normal) atım olan fay sistemlerinin gelişimiyle karşılık bulmuştur. Literatürde bu fayların GABZ’ın segmentleri olan Şirvan, Beğendik ve Hakkâri fayları arasında sağa sıçrama sonucunda gelişmiş transfer fayları oldukları ifade edilmiştir. Sağa sıçrama esnasında meydana gelen DKD-BGB doğrultulu genişleme/açılma, kabaca KKB-GGD doğrultulu paleotektonik kıvrım sistemini (Kato Kıvrımı) deforme etmiştir. Deformeli kuşak boyunca transfer zonunda gelişen normal fayların yükselen blokları horstlara dönüşürken horst kenarlarında yersel mikro graben alanları konumlanmıştır. Çalışmada tektonik etkinin nicel ifadelendirilmesi amacıyla Dağ Önü Eğriselliği (Smf) ve Vadi Tabanı Genişliği-Vadi Tabanı Yüksekliği (Vf) morfometrik indisleri de uygulanmış ve elde edilen sayısal bulguların yüksek tektonik aktiviteye yönelik değerler taşıdığı (ortalama Smf değeri 1,05; ortalama Vf değeri 0,03) anlaşılmıştır. Çalışmada derlenen jeomorfik ve morfometrik veriler Körkandil Dağı ve çevresinin Anadolu’da neotektonizmanın şiddetli yaşandığı örneklem alanlardan biri olduğunu göstermektedir. Ayrıca çalışmayla birlikte GABZ içinde baskın ters faylanma/sürüklenim mekanizmasından farklı olarak transfer fayı niteliğinde normal fayların da geliştiği ve bu fayların topoğrafik gelişimi denetleyerek Körkandil Dağı gibi horst yükselimlerini geliştirdiği anlaşılmaktadır.

Keywords

• Körkandil Dağı
• Güneydoğu Anadolu Bindirme Zonu
• Neotektonizma

References

1. Aktürk, A. (1985). Çatak-Narlı yöresinin stratigrafisi ve tektoniği. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi.
2. Altınlı, E. (1966a). Doğu ve Güneydoğu Anadolu' nun jeolojisi (ikinci kısım). Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 66, 33-76.
3. Altınlı, E. (1966b). Doğu ve Güneydoğu Anadolu'nun jeolojisi (birinci kısım). Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 67, 1-24.
4. Altınlı, İ., Pamir, H. & Erentöz, C. (1963). 1/500.000 ölçekli Türkiye jeoloji haritası Van paftası. Ankara: MTA Yayınları.
5. Arpat, E. (1975). 1975 Lice Depremi. Yeryuvarı ve İnsan, Şubat 1977, 15-27.
6. Arpat, E. & Şaroğlu, F. (1972). Doğu Anadolu Fayı ile ilgili bazı gözlemler ve düşünceler. MTA Dergisi, 78 (78), 44-50.
7. Buczek, K. & Górnik, M. (2020). Evaluation of tectonic activity using morphometric indices: case study of the Tatra Mts. (Western Carpathians, Poland), Environmental Earth Sciences, 79:176. https://doi.org/10.1007/s12665-020-08912-9
8. Bull, W B. (2007). Tectonic geomorphology of mountains: A new approach to paleoseismology. Blackwell Publishing.

9. Bull, W.B. & McFadden, L.D. (1977). Tectonic geomorphology north and south of the Garlock Fault, California. In: Doehring, D.O. (Ed.), Geomorphology in Arid Regions. Proceedings of the Eighth Annual Geomorphology Symposium. State University of New York, Binghamton, 115 –138.
10. Chorowicz, J. & Deffontaınes, B. (1993). Transfer Faults and Pull-Apart Model in the Rhinegraben From Analysis of Multisource Data, Journal of Geophysıcal Research, Vol. 98, No. B8, Pages 14339-14351. http://dx.doi.org/10.1029/93JB00190
11. Çemen, İ. & Yılmaz, Y. (2017). Active global seismology neotectonics and earthquake potential of the eastern Mediterranean Region preface. Active Global Seismology: Neotectonics and Earthquake Potential of the Eastern Mediterranean Region, vol. 225.
12. Dahlstrom, C. D. A. (1970). Structural geology in the eastern margin of the Canadian Rocky Mountains. Bulletin of Canadian Petroleum Geology 18 (3): 332–406. https://doi.org/10.35767/gscpgbull.18.3.332
13. Dehbozorgi, M., Pourkermani, M., Arian, M., Matkan, A. A., Motamedi, H., & Hosseiniasl, A. (2010). Quantitative analysis of relative tectonic activity in the Sarvestan area, Central Zagros, Iran. Geomorphology, 121, 329-341. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2010.05.002
14. Demirtaş, R. & Erkmen, C. (2000). Deprem ve Jeoloji. Ankara: TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları, No:52.
15. Dewey, J. F., Hempton, M., Şaroğlu, F. & Şengör, A. M. C. (1986). Shortening of continental lithosphere: The neotectonics of Eastern Anatolia- a young collision zone. Geological Society, 19, 1-36.
16. Ege, İ. & Duman, N. (2020). Maymun Dağı (Çardak-Denizli/Dazkırı-Afyonkarahisar)’nın Morfotektonik Özelliklerinin CBS ile Belirlenmesi, Turkish Studies, 15 (1), 277-307. http://dx.doi.org/10.29228/TurkishStudies.39211
17. Elias, Z., Sissakian, V.K. & Al-Ansari, N. (2019). Assessment of the Tectonic Activity in Northwestern Part of the Zagros Mountains, Northeastern Iraq by Using Geomorphic Indices. Geotech Geol Eng 37, 3995–4007. https://doi.org/10.1007/s10706-019-00888-z
18. El Hamdouni, R., Irigaray, C., Fernandez, T., Chacón, J., & Keller, E.A. (2008). Assessment of relative active tectonics, southwest border of Sierra Nevada (Southern Spain). Geomorphology, 96, 150-173. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.08.004
19. Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S. Elmacı, H., Olgun, S. & 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.
20. Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S. Şaroğlu, F., Olgun Ş., Elmacı, H. & Çan, T. (2016). Active fault database of Turkey, Bulletin of Earthquake Engineering, 16, 3229-3275. https://doi.org/10.1007/s10518-016-0041-2
21. Emre, Ö., Duman, T.Y., Özalp, S. Elmacı, H. & Olgun, S. (2012). 1:250.000 ölçekli Türkiye diri fay haritası serisi Ağrı (NJ 38-1) paftası, Seri No: 51. Ankara: MTA Yayınları.
22. Erentöz, L. (1949). Güneydoğu Türkiye' ye ait birkaç Hippurites nevinin stratigrafik yayılımı hakkında not, Türkiye Jeoloji Bülteni, 2 (1), 16-31.
23. Erinç, S. (1953). Doğu Anadolu Coğrafyası, İstanbul: Sucuoğlu Matbaası.
24. Faulds J.E. & Varga, R.J. (1998). The role of accommodation zones and transfer zones in the regional segmentation of extended terranes. Geological Society of America Special Paper 323, https://doi.org/10.1130/0-8137-2323-X.1
25. Karadoğan, S. & Tonbul, S. (2013). Adıyaman Havzasının Jeomorfolojik Özellikleri, Akademik Sosyal Araştırmalar Dergisi, 1 (1), 182-217. Doi:10.16992/ASOS.32
26. Kazancı, N. (1990). Fan‐delta Sequences in The Pleistocene and Holocene Burdur Basin, Turkey: The Role of Basin‐Margin Configuration in Sediment Entrapment And Differential Facies Development. Colella, A., Prior, B. D. (Ed). Coarse‐ Grained Deltas: (183-198).
27. Keller, E. A. & Pinter, N. (2002). Active tectonics; earthquakes, uplift and landscape. prentice hall, New Jersey.
28. Ketin, İ. (1968). Türkiye'nin genel tektonik durumu ile başlıca deprem bölgeleri arasındaki ilişkiler, Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 71, 129-134.
29. King G., Yielding, G. (1984). The evolution of a thrust fault system: processes of rupture initiation, propagation and termination in the 1980 El Asnam (Algeria) earthquake. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society 77 (3): 915-933. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1984.tb02229.x
30. Koçyiğit, A. (1983). Doğu Anadolu’nun depremselliği ve gerekli çalışmalar, Yeryuvarı ve İnsan, Kasım 1983, 25-29.
31. Korucu, Ö., & Işık, V. (2023) Güneydoğu Anadolu Orojenezinde Aksu-Samsat (Adıyaman) Profil Hattının Jeolojik Özellikleri. Yerbilimleri, 44(1), 22–63. https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.1129329
32. Köle, M. M. (2016). Devrez Çayı Vadisi’nin tektonik özelliklerinin morfometrik indisler ile araştırılması, İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Coğrafya Dergisi, 33, 21-36.
33. Leturmy, P. & Robin, C. (2010). Tectonic and stratigraphic evolution of Zagros and Makran during the Mesozoic–Cenozoic. The Geological Society London Special Publications. UK.
34. McKenzie, D. (1972). Active tectonics of the Mediterranean Region, Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 30 (2), 109-185.
35. Medved, İ., Polat, G. & Koulakov, I. (2021). Crustal structure of the Eastern Anatolia region (Turkey) based on seismic tomography. Geosciences, 11, 91. https://doi.org/10.3390/geosciences11020091
36. Özpolat, E., Yıldırım, C., Görüm, T., Gosse, J. C., Şahiner, E., Sarıkaya, M. A., Owen, L. A. (2022) Three-dimensional control of alluvial fans by rock uplift in an extensional regime: Aydın Range, Aegean extensional province. Sci Rep. 12, 15306 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-19795-0
37. Özşahin, E. (2015). Ganos Dağı ve Yakın Çevresinin Tektonik Jeomorfolojisi (Tekirdağ). Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, 8 (37), 398-418.
38. Öztürk, Y., Turgay, O., Çetin, M., & Zorer, H. (2022). Faulting and Lithological Features in Vegetation Distribution: A Remote Sensing Asisted Case Study from SE Turkey, International Journal of Environment and Geoinformatics (IJEGEO), 10 (1), 67-75. https://doi.org/10.30897/ijegeo.1138059
39. Öztürk, Y. & Zorer, H. (2020). Sinebel Yarma Vadisi ve çevresinde (Pervari/Siirt) tektono-jeomorfolojik şekiller, International Journal of Geography and Geography Education (IGGE), 41, 367-395. https://doi.org/10.32003/igge.653711
40. Perinçek, D. & Özkaya, İ. (1981). Arabistan Levhası kuzey kenarı tektonik evrimi. Yerbilimleri, 8, 91-101.
41. Robertson, A., Boulton, S.J., Taslı, K., Yıldırım, N., İnan, N., Yıldız, A., and Parlak, O. (2016). Lower Cretaceous-Miocene Sedimentary Development of The Arabian Continental Margin In Se Turkey (Adıyaman Region): Implications For Regional Palaeogeography and The Closure History Of Southern Neotethys, Journal of Asian Earth Sciences 115, 571-616. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2015.01.025
42. Reilenger, R., McClusky, S., Vernant, P. & Lawrence, S. vd. (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, https://doi.org/10.1029/2005JB004051
43. 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
44. Sağlam Selçuk, A. & Düzgün, M. (2017). Başkale Fay Zonu’nun tektonik jeomorfolojisi, Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 155, 33-47. DOI:10.19076/mta.53825
45. Silva, P.G., Goy, J.L., Zazo, C., & Bardají, T. (2003). Faulth generated mountain fronts in southeast Spain: Geomorphologic assessment of tectonic and seismic activity. Geomorphology 50, 203-225. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(02)00215-5
46. Şaroğlu, F. (1986). Doğu Anadolu’nun Neotektonik Dönemde Jeolojik ve Yapısal Evrimi. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Yayımlanmamış Doktora Tezi, İstanbul
47. Şaroğlu, F. & Güner, Y. (1981). Doğu Anadolu'nun jeomorfolojik gelişimine etki eden ögeler: jeomorfoloji, tektonik, volkanizma ilişkileri, Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 24, 39-50.
48. Şaroğlu, F. & Yılmaz, Y. (1984). Doğu Anadolu’nun neotektoniği ile ilgili magmatizması, Ketin Sempozyumu Bildirileri, 149-162.
49. Şaroğlu, F. & Yılmaz, Y. (1986). Doğu Anadolu'da neotektonik dönemdeki jeolojik evrim ve havza modelleri. Maden Tetkik Arama Dergisi, 107, 73-94.
50. Şaroğlu, F., & Yılmaz, Y. (1987) Geological evolution and basin models during the neotectonic episode in eastern Anatolia: Bull. Min. Res. Expl. Inst., Turkey, 107, 61– 83.
51. Şaroğlu, F., Emre, Ö. & Boray, A. (1987). Türkiye’nin diri fayları ve depremselliği, Rapor No: 8174. Ankara: MTA Yayınları.
52. Şenel, M. (2008). Türkiye jeoloji haritaları M-49 paftası. Ankara: MTA Yayınları.
53. Şengör, A. M. C. & Yılmaz, Y. (1981). Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach, Tectonophysics, 75, 181-241.
54. Şengör, A. M. C. (1980). Türkiye neotektoniğinin esasları. Ankara: TJK Yayınları.
55. Şengör, A.M.C., Görür, N., & Şaroğlu, F. (1985). Strike–slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape: Turkey as a case study. In: Biddle, K.T ve Christie-Blick, N., (Eds), Strikeslip Deformation, Basin Formation and Sedimentation, Special Publication, Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, 37, 227 – 264.
56. Şengör, A.M.C., & Kidd, W.S.F. (1979). Post-collisional tectonics of the Turkish-Iranian plateau and a comparison with Tibet. Tectonophysics 55, 361- 376.
57. Ternek, Z. (1953). Van Gölü güneydoğu bölgesinin jeolojisi, TJK Bülteni, 4 (2), 1-27.
58. Türkünal, S. (1980). Doğu ve Güneydoğu Anadolu'nun jeolojisi. Ankara: TMMOB Jeoloji Mühendisleri Yayınları.
59. Vergés J., Saura E., Casciello E., Fernàndez M., Villaseñor A., Jiménez-Munt I. & García-Castellanos D. (2011). Crustal-scale cross-sections across the NW Zagros belt: Implications for the Arabian margin reconstruction. Geol. Mag. 148, 739–761. https://doi.org/10.1017/S001675681100033
60. Yeats, R. S., Sieh, K. & Allen, R. C. (2006). Deprem Jeolojisi (Çev: Demirtaş, R. ve Kayabalı, K.), Ankara: Gazi Kitabevi.
61. Yıldırım, C. (2014). Relative tectonic activity assessment of the Tuz Gölü Fault Zone; Central Anatolia, Turkey, Tectonophysics, 630, 183-192. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2014.05.023
62. Yılmaz, Y. (2005). Doğu Anadolu’nun genç tektoniği ve morfotektonik gelişimi. Uluslararası Deprem Sempozyumu Bidiriler Kitabı. s. 97.
63. Zebari, M., Grützner, C., Navabpour, P. & Ustawzeski, K. (2019). Relative timing of uplift along the Zagros Mountain front flexure (Kurdistan Region of Iraq): constrained by geomorphic indices and landscape evolution modeling. Solid Earth, 10, 663–682. https://doi.org/10.5194/se-10-663-2019
64. Zorer, H. & Öztürk, Y. (2021). Masiro Kanyonu’nun (Pervari) flüvyo-karstik gelişimi ve yakın çevresinin jeomorfik özellikleri. Coğrafya Dergisi, 42, 49-65. https://doi.org/10.26650/JGEOG2021-825470
65. Zorer, H., Öztürk, Y. & Sağlam Selçuk, A. (2023). Neotectonic and topographic evolution of the Bitlis-Zagros Fold-Thrust Belt, SE Turkey. Turkish Journal of Earth Science, 32 (4), 447-469. https://doi.org/10.55730/1300-0985.1855