Ankara ve Çevresinde Yer Alan Pliyosen Yaşlı Birimin Çökelim Ortamı Üzerine

Year 1991, Volume: 15 Issue: 2, 41 - 50, 15.11.1991

İlyas Yılmazer

Abstract

Ankara ve çevresinde Pliyosen yaşlı bir jeolojik birim yer almaktadır. Bu birim üzerinde bulunan pek çok coğrafik isim, birimin kendisine özgü kızıl kahverenginden dolayı, "Kızıl" sözcüğü ile başlar. Bu nedenle, birim Kızıl formasyon (Pik) olarak adlandırılmıştır. Plk'nın oluşumu konusunda yaygın olarak iki görüş bulunmaktadır; Pik akarsularla (örgülü ve menderesli nehirlerle) oluşmuştur. Pik dağlararası gölsel ortamlarda oluşmuştur. Plk'nın çökelim ortamının doğru değerlendirilmesi, özellikle birim içeresinde yapılacak jeoteknik araştırmaların doğru yönlendirilmesinde sayısız yarar sağlamaktadır. Tortul birimlerde jeoteknik özellikler, genel olarak tabakaların kalınlığına, bileşenlerin dane boyu ve çeşidine, alansal yayılımına, su toplama havzasının özelliklerine, vb. Özelliklere bağlı olarak değişim göstermektedir. Bu nedenle, ilgilenilen alanın, Pik gibi tektonik hareketlerden etkilenmemiş bir birimin havzasının neresinde yer aldığı araştırma öncesinde bilinmelidir. Böylece araştırma yöntemleri doğru belirlenirken çalışma alanının genel jeolojisi de daha kolay anlaşılacaktır. Ankara ve çevresinde yer alan altı ana çökelim havzası ayırtlanmıştır. Plk'nın çökelim havzaları tabanının engebeli (hummocky topograph) olduğu bilinmektedir. Hatip ovası havzasının kısa ekseni boyunca alınan bir kesitte havzanın gözlenen taban kotu> 1200 m ve <700 m tür. Havza kenarlarında tortul breş, çakıltaşı ve kumtaşı gibi iri daneli tortul kayalarla başlayıp havza ortalarına doğru miltaşı, çamurtaşı ve kiltaşı gibi ince daneli kayalara dönüştüğü, tüm Pik çökelim havzalarında çok sık gözlemlenebilen bir özelliktir. Birim, tutturucunun (cement) genellikle yüksek plastisiteli kil olması nedeniyle, suya uzun süre doygun olduğu yerlerde aşırı zayıf kaya dayanımı göstermektedir. Bunun yanı sıra, aşınma sonucu üzerinden fazlaca yük kalktığı (stress relief) yerlerde, birimin üst seviyeleri genellikle sıkı katı toprak zemin özelliği göstermektedir. Ancak tabakalanma belirginliğini korumaktadır. Havza kenarlarında kil % sinin çok az olduğu alanlarda orta zayıf-orta dayanımlı tortul tabakalar gözlenebilmektedir. Yumuşak (az) eğimli ve geniş yayılımlı alanlarda Pik üzerinde kalın ve genellikle çakıllı bir zon oluşur. Bu zon (mantle) çakıllı toprak üye (Plkp) olarak adlandırılmıştır. Plk'nın dağlar arası gölsel ortamlarda oluştuğu görüşünü destekleyen çok sayıda kanıt saha ve laboratuvar araştırmalarından elde edilmiştir. "Akarsu çökelleri olarak oluşmuştur" görüşünü doğrulayan yeterli jeolojik veri bulunamamıştır.

Keywords

Kızıl Formasyonu, Çökelim Ortamı, Ankara

About the Depositional Environment of a Pliocene Aged Unit Cropping Out Around Ankara

Abstract

A Pliocene aged geological unit, which is mostly reddish brown colored, crops out at many places around the Ankara city. Many geographical locations over the unit are called with a prefix "kızıl" denoting the characteristic reddish brown color of the unit. Therefore, the unit is named as Kızıl formation (Plk). There are two common suggestions about the depositional environment of the Plk; Plk has been deposited by meandering and braided rivers. Plk has deposited in intermountain basins (ponds-lakes). In order to gather geological data and to find more evidences, six distinguishable Pliocene Basins, around Ankara were studied. Identification of the Plk's depositional environment in datail, can provide valuable information to implement effective investigation methods to carry out geotechnical properties of the Plk at any study area in this unit. Naturally, engineering properties of the unit depends mainly upon the position and location of any delineated site. Grain size, composition, thickness of layers, areal extent, interested depth, distance from paleoshore, and catchment area properties are main factors which control geotechnical properties of the unit at a given site. The Plk has deposited over a hummocky topography. Its basal level elevation on the same line along short axis of Hatip ovası basin, changes from > 1200 m to < 700 m. It consists mainly of sedimentary breccia, conglomerate, and sandstone along border zone whereas siltstone, mudstone, and claystone along longitudinal axis of basins. Sorting from shore to the deepest part is quite common in the Pliocene basins around Ankara. Main cement type in the unit is CH clay. Consequently rock structure breaks easily and partly turns into soil where it has been fully saturated for long period. However bedding planes remain distinct. This situation is observable mainly along long axes of basins. Moderately weak to moderately strong sedimentary rocks, along border zone, gradually transits into extremely weak sedimentary rocks toward the deepest part of a basin. In addition to the high CH clay content and saturation, stress relief is well effective on engineering properties of the unit. Therefore the uppermost level of the unit, especially over a gently sloping and relatively wide area whichs includes thick pebbly soil mantle derived from the Plk, is called Pebbly soil member (Plkp). Evaluation of numerous field investigation and laboratory works support basically the second suggestion which says that the Plk has deposited in intermountain basins. It is difficult to find geological evidences to support the proposal saying the Plk has formed as stream deposits.

Keywords

Red Formation, Collapse Environment, Ankara

References

• Brinkmann, R., 1976, Geology of Turkey: 158 pp. Elsevier Scientific Publishing Company, Inc., Amsterdam - Oxford-New York.
• Erentöz, C., 1975. Explonatory text of the geological Map of Turkey: Mineral research and Exploration Institute, Ankara.
• Erol O., 1973a, Ankara Şehri çevresinin jeomorfoljik ana birimleri: Dil Tarih Coğrafya Fak. Yay. 240. 29.s. Ankara.
• Erol O., 1973 b, Quaternary pluvial and interpluvial conditions in Anatolia since the last glaciation: Symposium of history of environmental conditions on South West Asia from the last pleninglacial till today, 23-30 February 1978. Tübingen.
• Hunt R.E., 1986, Geotechnical engineering analysis and evaluation: 729 pp. McGraw-Hill Company. New York.
• Kiper, O.B., 1984, Pliyosen'de Ankara ile Etimesgut Batıkent havzaları arasında uzanan paleosırt: Jeoloji Mühendisliği Dergisi, s 21, 34-38.
• Laporte, L.F., 1968, Ancient Environments: 116 pp. Prentice-Hall, Inch., Neglewood Cliffs, New Jersey.
• Lerman, A., 1978, Lakes. Chemistry, Geology, Physics: 363 pp. Springer-verlag, Berlin.
• MTA, 1963, 1/500.000 ölçekli jeoloji haritası (Zonguldak paftası):
• Ozansoy, F., 1957, Türkiye Tersiyer memeli faunaları ve stratigrafik revizyonları: MTA Derg. 49. Ankara.
• Ozansoy, F., 1961, Ankara Bölgesi fauna teakubu etüdünün esaslı sonuçları: MTA Derg., 56, Ankara.
• Pickard, M.N. ve High L.R. JR, 1972, Criteria for recognizing lacustrine rocks: In Recognition of Acient Sedimentary Environmenmts. pp. 108 - 1456. Spec. Publ. Soc. Econ. Paleont. Miner., 16. Tulsa, 4.8.1.
• Reading, H.B., 1986, Sedimentary environments and facies: 615 pp. Blackwell Scientific Publications, London.
• Selley, R.C., 1970. Ancient sedimentary environments: 237 pp. Chapmann and Hill. London. 1.1.
• Selley, R.C., 1976. An introduction to sedimentology: 408 pp. Academic Press London. 2.2.1.8.9.
• Yılmazer, İ., 1981. Geology of the Lalahan-Kayaş Region: Msc. Thesis. METU. Ankara. 63 p. (Unpublished).
• Yılmazer, İ., 1988, Engineering geology of the Ankara-Gerede Ankara Peripheral Motorway (Unpublished): Parsons Brinckerhoff International. Ankara.
• Yılmazer, İ., Gallerani J., Boray, A., Dawson, A., and Tattersal J., 1989. Geotechnical reports of the Ankara-Gerede and Ankara Peripheral Motorway (unpublished): Parsons Brinckerhoff International, Ankara.
• Yılmazer, İ., 1990, Ankara Kilini içeren Pliyosen göl çökellerinin Ankara ve çevresindeki dağılımı ve jeoteknik özellikleri: Ankara Kili Simpozyumu bildiri özleri kitabı, Ankara.
• Yılmazer, İ., 1991a, Gerede-Ankara ve Ankara Çevre Otoyoluna genel ve jeoteknik açıdan bakış: jeoloji Mühendisliği, 38, Ankara.
• Yılmazer, İ., 1991 b, Ankara Kilini içeren Pliyosen göl çökellerinin jeoteknik özellikleri, (Hazırlanmakta).