Sedimentologic and Lithofacies Properties of the Jurassic- Early Cretaceuos Deposits in Hasanoğlan (Ne Ankara-Turkey) Region

Year 2019, Volume: 7 Issue: 2, 448 - 466, 01.06.2019

Arif Delikan Tülin Hatipoğlu

https://doi.org/10.15317/Scitech.2019.211

Abstract

Jurassic- Early Cretaceous
rocks in the North-east of Ankara (Central Turkey) were deposited in a
tectonically controlled basin. Vertical and lateral lithological variations in
the squence were resulted from synsedimentary tectonism. Within the sedimentary
sequence, 8 lithofacies and 3 different deposition environments were defined. The
Jurassic-Lower Cretaceous sequence in the study area lies on the slightly
metamorphosed Late Triassic rocks (Karakaya Complex) with angular unconformity.
It begins with interbedded fan deltaic conglomerate and sandstone (Bayırköy
Formation-Çoraklıktepe Member; grain-supported thick-bedded conglomerates,
fine-coarse grained pebbly sandstones and fine-coarse-grained fossiliferous
sandstone lithofacies). The redish and highly fossiliferous crinoidal limestone
and ammonite bearing marl rest conformably on the sandy limestone following a
fast deepening period. The intermediately bedded pseudonodular limestone with
abundant crinoid, ammonit, Bivalvia and brachipoda follows the red and green
marl. During Late Pliensbachian- Early Toarcian mudstone and sandstone progressively
passes into variegated-redish limestone. This typical ammonitico-rosso facies (Beytepe
Member; Red colored nodular limestone lithofacies) ocur as lens shape deposits
within greenish mudstone (Beytepe Member; Red colored carbonate mudstone
lithofacies). Due to block faulting formed after Callovian in the area, the
basement Topography of the basin changed and the pelagic carbonate platform
sediments (Çakırlardere Formation; Pelagic oolitic limestones and micritic
limestone lithofacies) having abundant ammonite and pelagic oolite were
deposited directly on the basement rocks at the northern part of the study area.
This points that shallow areas were formed off shore as a result of
synsedimentary faulting. The pelagic ooid bearing limestone grades laterally
and vertically into cherty limestone (Soğukçam Formation). During
Oxfordian-Early Cretaceous, the area was deepened rapidly and the pelagic bio-micritic
limestone (Soğukçam Formation; Cherty limestone lithofacies) was deposited.

Keywords

Ammonitico rosso, Ankara, Jurassic, PCP, Pelagic oolite

HASANOĞLAN (KD ANKARA-TÜRKİYE) BÖLGESİNİN JURA-ERKEN KRETASE YAŞLI ÇÖKELLERİNİN SEDİMANTOLOJİK VE LİTOFASİYES ÖZELLİKLERİ

Abstract

Ankara’nın
kuzeyinde Erken Jura-Erken Kretase yaşlı kayaçlar yaklaşık olarak KD-GB doğrultusunda
tektonik kontrollü bir havzada çökelmiştir. İstif içerisindeki yanal ve düşey
yönde değişimler sinsedimanter tektonizmadan kaynaklanmaktadır. Çalışma
alanında Jura-Alt Kretase istifi, hafif metamorfik (Karakaya Kompleksi)
kayaçlar üzerinde açılı uyumsuzlukla yer almaktadır. Sedimanter istif
içerisinde 8 litofasiyes ve bu litofasiyeslerin çökeldiği 3 farklı çökelme
ortamı tanımlanmıştır. İstif deltayik konglomera ve kumtaşı ardalanması ile başlamaktadır
(Bayırköy Formasyonu-Çoraklıktepe Üyesi; Tane destekli kalın tabakalı
çakıltaşları, ince-kaba taneli çakıllı kumtaşları ve ince-kaba taneli bol
fosilli kumtaşları litofasiyesleri). Ortamın derinleşmesi ile bol fosilli kızıl
renkli krinoidal kireçtaşları ve ammonitli marnlar, kumlu kireçtaşlarını uyumlu
olarak örtmektedir. Geç Pliyensbahiyen-Erken Toarsiyen döneminde kırıntılı
kayaçlar tedrici olarak alacalı renkli kırmızı kireçtaşlarına geçiş
gösterirler. Bu tipik Ammonitico Rosso fasiyesi (Kırmızı renkli yumrulu
kireçtaşı litofasiyesi) kırmızı-bordo renkli çamurtaşları (Kırmızı renkli
karbonatlı çamurtaşı litofasiyesi) içerisinde mercek geometrisi sunmaktadır
(Beytepe Üyesi). Çalışma alanında Kalloviyen sonrasında gelişen blok
faylanmanın bir sonucu olarak taban topoğrafyası değişmiştir. Bunun sonucunda
Pelajik Karbonat Platform sedimentleri (Çakırlardere Formasyonu; Pelajik
oolitli kireçtaşları ve Mikritik kireçtaşı litofasiyesi) direkt olarak temelin
üzerine depolanmıştır. Bu durum sinsedimanter faylanmanın bir sonucu olarak
açık denizdeki sığlıkları işaret etmektedir. Pelajik oolitli karbonatlar yanal
ve düşey olarak çörtlü kireçtaşlarına geçiş göstermektedir (Soğukçam Formasyonu;
Çörtlü kireçtaşı litofasiyesi). Geç Jura- Erken Kretase döneminde ortamın hızla
derinleşmesi ile tüm istifin üzerine pelajik biyomikritler çökelmiştir.

Keywords

Ammonitico Rosso, Ankara, Jura, PCP, Pelajik oolit

References

• Akyürek, B., Bilginer, E., Akbas, B., Haspen, N., Pehlivan, S., Çatal, E., Dager, Z., Soysal, Y., Sunu, O., Sözeri, B., Yıldırım, H. ve Hakyemez, Y. 1982., “Ankara – Elmadag – Kalecik dolayının temel jeolojisi özellikleri.” Jeoloji Mühendisligi Dergisi, Vol.20, pp.31–46.
• Alkaya, F, 1991, “Hasanoğlan (Ankara) Yöresi Sinemuriyen-Alt Pliyensbahiyen Ammonit Zonları ve Taphonomisi.” Ahmet Acar Jeoloji Sempozyumu, pp.11- 21.
• Alkaya, F, 1998, “Kösrelik-Kızık (Ankara) Alanı Sinemuriyen-Bajosiyen (Alt-Orta Jura) Istifinin Ammonit Faunası ve Stratigrafisi.” Cumhuriyetin 75. yıldönümü Yerbilimleri ve Madencilik Kongresi Bildiri özetleri, pp.137- 138.
• Alkaya, F., Deli, A., 1998, “Acaatlı Beytepe (Ankara) alanının Sinemuriyen-Toarsiyen (Alt Jura) istifi.” Türkiye Cumhuriyeti’nin 75. yılında Fırat Üniversitesinde Jeoloji Mühendisliği Eğitiminin 20. Yıl Sempozyumu Bildiri Özleri, pp.156.
• Altıner, D., Koçyiğit, A., Farinacci, A., Nicosia, U., Conti M.A., 1991, “Jurassic-Lower Cretaceus Stratigraphy and Paleogeographc Evolution of the southern Part of North-Westhern Anatolia (Turkey)” Geologica Romana, Vol.27, pp. 13-80.
• Altıner, D., Koçyiğit, A., 1993, “Kuzeybatı Anadolu güneyinin Jura-Erken Kretase’deki Paleocoğrafik evrimi”. Turkish Journal of Earth Sciences, vol.1, pp. 1-9.
• Altınlı, I.E., Saner, S., 1971, “Bilecik yakın dolayının jeoloji incelemesi.” İ.Ü. Fen Fak. Mecmuası, “Vol. 36, No. 1-2, pp.9-21.
• Altınlı, I.E., 1965, “İnegöl havzasının jeolojisi ve hidrojeolojik incelemesi.” İ.Ü. Fen Fak. Mecmuası, Vol. 28, No. 3-4, pp.173-199.
• Altınlı, I.E., 1973, “Bilecik Jurasiği.” Cumhuriyet’in 50. Yılı Yerbilimleri Kongresi, Tebliğler, pp.103-111.
• Batman, B., 1978, “Haymana kuzeyinin jeolojik evrimi ve yöredeki melanjın incelenmesi I: stratigrafi birimleri.” H.Ü Yerbilimleri Derg. Vol.4, No.1,2, pp.95-124.
• Batman, B., Kulaksız, S., Görmüş, S., 1978, “Alacaatlı Yöresinde (SW ANKARA) Jura-Kretase Yaşlı İstifin Deformasyon Özelliklerine İlişkin Bir İnceleme.” Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Dergisi Vol.4, No. 1,2 pp.135-153.
• Bingöl, E., Akyürek, B., Korkmazer, B., 1973, “Biga yarımadasının jeolojisi ve Karakaya formasyonunun bazı özellikleri.” Cumhuriyetin 50. Yılı Yerbilimleri Kongresi Tebliğleri, MTA Ens, pp.70-77.
• Bragin, N.Yu., Tekin U.K. 1999, “Stratigraphy and the Upper Jurassic-Lower Cretaceous radiolarians from the carbonate-siliceous deposits, Ankara Region, Turkey.” Stratigraphy and Geological Corelation (English version), Vol.7, No.2, pp. 130¬140.
• Deli, A., 2005, “Beytepe Köyü- Alacaatlı-Etimesgut (GB Ankara) Yöresinde Jura- Kretase Çökellerin Sedimantolojik Özellikleri.” Selçuk Üniv. Fen Bil. Enst. Doktora Tezi, Konya, p.226.
• Deli, A., Orhan, H., 2007, “Beytepe Köyü- Ümitköy-Alacaatlı (GB Ankara) Yöresinde Jura-Kretase Çökellerin Paleocoğrafik Evrimi.” 60. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bildiri Özleri, p.391-393, Ankara.
• Delikan, A., Hatipoğlu, T., 2014, “Hasanoğlan (kd Ankara) Bölgesinin Jura-kretase Yaşlı Çökellerin Sedimantolojisi.” Selçuk Üniv. Fen Bil. Enst. Yüksek lisans tezi, Konya, p.80.
• Delikan, A., ve Atasagün, 2018, “Facies characteristics of Jurassic–Lower Cretaceous successionsc at Kosrelik–Kosrelikızıgı (North of Ankara, Turkey).” Carbonates Evaporites, Vol.33, pp 375-402.
• Dunham, R.J., 1962, “Classification of carbonate rocks according to depositional, in Ham, W.E. (ed), Classification of carbonate rocks. Am. Assoc.” Petroleum Geolologist Mem. Vol.1, pp. 108-121.
• Elmi, S., 1981, “Classification typologique et genetique des ammonitico- rosso et des facies noduleux ou grumeleux: essai de synthese. In: Farrinacci A, Elmi S (eds).” Rosso Ammonitico Symposium Proceedings. Tecnoscienza, pp 233-249.
• Eroskay, S.O., 1965, “Paşalarboğazı-Gölpazarı sahasının jeolojisi.” İ.Ü. Fen Fak. Mecmuası, Vol. 30, pp.135-159.
• Eyüboğlu, Y., 2015, “Petrogenesis and U-Pb zircon chronology of felsic tuffs interbedded with turbidites (Eastern Pontides Orogenic Belt, NE Turkey): implications for Mesozoic geodynamic evolution of the eastern Mediterranean region and accumulation rates of turbidite sequences.” Lithos,Vol. 212–215, pp. 74–92.
• Eyüboğlu, Y., Bektas¸ O., Seren, A., Maden, N., Jacoby, WR., Özer, R., 2006, Three axial extensional deformation and formation of the Liassic rift basins in the Eastern Pontides (NE Turkey). GeolCarpath 57(5): 337–346.
• Eyüboğlu, Y., Dudas, FO., Santosh, M., Xiao, Y., Yi, K., Chatterjee, N., Wu, FY., Bektas¸ O., 2016, “Where are the remnants of a Jurassic ocean in the eastern Mediterranean region.” Gondwana Res, Vol.33, pp. 63–91.
• Farinacci, A., Malantrucco, G., Mariotti, N., Nicosia, U., 1981, “Ammonitico- Rosso Facies in the framework of the Martani Mountains: Paleoenvironmental evolution during Jurassic. (Ed. By A. Farinacci and S. Elmi), In. Proc.” Rosso Ammonitico Symposium, pp.311-334.
• Farinacci, A., Elmi, S., 1981, “Preface. In: Farinacci A, Elmi S (eds)” Rosso Ammonitico Symposium Proceedings, Tecnoscienza, pp 1-8.
• Flügel, E. 2004, “Microfacies of carbonate rocks. Analysis, interpretation and application”. Springer, Berlin, pp.425.
• Folk, R.L., 1962, “Spectral subdivision of limestone types in Ham, W.E. (ed), Classification of carbonate rocks: Am. Assoc.” Petroleum Geolologist Mem., Vol.1, pp. 62-84.
• Granit, Y., Tintant, H., 1960, “Observation preliminaires sur le Jurassique de la region de Bilecik (Turquie).” C.R. Acad. Sc. Paris, Vol.251, pp. 1801-1803.
• Gürpınar, O., 1976, “Geological investigation of the Bilecik-İnegöl-Yenişehir Territories together with a study of engeenering properties of the Bilecik Limestone.” İ.Ü. Fen Fak. Mecmuası, Vol. 40, pp. 83-113.
• Jenkyns, HC., 1974, “Origin of red nodular limestone (Ammonitico Rosso, Knollenkalke) in the Mediterranean Jurassic: a diagenetic model.” In: Special Publication of International Association of Sedimentologists, Vol. 1, pp 249–271.
• Kandemir, R., Yılmaz, C., 2009, “Lithostratigraphy, facies, and deposition environment of the lower Jurassic Ammonitico Rosso type sediments (ARTS) in the Gumushane area, NE Turkey: implications for the opening of the northern branch of the Neo-Tethys Ocean.” J Asian Earth Sci, Vol.34, pp.586–598.
• Koçyiğit, A., 1987, “Hasanoglan (Ankara) Yöresinin Tektono. Stratigrafisi: Karakaya Orojenik Kuşagının Evrimi.” Yerbilimleri, Vol.14, pp.269-293.
• Koçyiğit, A., 1991, “First Remarks On The Geology of The Karakaya Basin: Karakaya Orogen and Pre-Jurassic Nappes in Eastern Pontids, Turkey.” Geologica Romana, Vol.27, pp. 3-11.
• Koçyiğit, A., Altıner, D., 2002, “Tektonostratigraphic Evolution of the North Anatolian Paleorift (NAPR): Hettangian-Aptian Passive Continental Magrin of the Northern Neo-Tethys.” Turkey Turkish Journal of Earth Sciences (Turkish J. Earth Sci.), Vol. 11. pp.169-191.
• Mekik, F.A., Ling, H.Y., Özkan Altıner, S., Altıner, D., 1999, “Preliminary radiolarian biostratigraphy across the Jurassic-Cretaceous boundary from Northwestern Turkey.” Geodiversitas Vol.21, No.4, pp. 715-738.
• Miall, A.D.,1978, “Lithofacies types and vertical profile models in braided river deposits: a summary.” In: A.D. Miall (Ed), Fluvial Sedimentology Can. Soc. Pet. Geol., Mem., Vol.5, pp.597-604.
• Nicosia, U., Conti M.A., Farinacci, A., Altıner, D., Koçyiğit, A., 1991, “Western Anatolıan Ammonitico Rosso Type sediments. Depositional History and Geodynamic Meaning.” Geologica Romana, Vol.27, pp. 101-110.
• Okay, AU., Tüysüz, O., 1999, “Tethyan sutures of northern Turkey. In: Durand B, Jolivet L, Horvc¸th F, Ranne M (eds) The Mediterranean Basins: Tertiary Extension within the Alpine Orogen.” Geological Society London Special Publications, Vol.156, pp 475–515.
• Okay, A., 1984, “Disstribution and characteristics of the Northwest Turkish blueschists.” Geol. Soc. London Spec. Publ., Vol.17, pp. 455-466.
• Santantonio, M., 1993, “Facies associations and evolution of pelagic carbonate platform/basin systems: examples from the Italian Jurassic.” Sedimentology Vol.40, pp.1039-1067.
• Santantonio, M., 1994, “Pelagic Carbonate Platforms in the Geologic Record: Their classification, and sedimantary and paleotectonic evolution.” AAPG Bulletin, Vol.78, No. 1, pp.122-141.
• Şengör, A.M.C, Yılmaz, Y., 1981, “Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach.” Tectonophysics, Vol.75, pp.181-241.
• Şengör, A.M.C., 1984, “The Cimmeride orogenic System and the tectonics of Eurasia.” Geological Society of America, Special, pp.195.
• Tucker, M.E., 1990, “Carbonate Sedimentology.” Blacwell Science Publications, pp.482.
• Varol, B., Gökten, E., 1994, “The facies properties and depositional environments of nodular limestones and red marly limestones (Ammonitico Rosso) in the Ankara Jurassic sequence, central Turkey.” Terra Nova, Vol.6, No.1, pp. 64-67.
• Vörös, A., 2012, “Episodic sedimentation on a peri-Tethyan ridge through the Middle–Late Jurassic transition (Villany Mountains, southern Hungary).” Facies Vol.58, pp.415-443.
• Wilson, J.L., 1975, “Carbonate Facies in Geologic History.” Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, pp.471.