Neogene Geology of the Menteş Peninsula, Western Anatolia

Abstract

The terrestrial Neogene sequence of the Menteş Peninsula, located in the Urla section of the Foça Depression, comprises the Middle Miocene Urla Group. The Urla Group unconformably overlies the late Early Miocene Kocadağ Volcanics and consists of sedimentary and volcanic rock units. A sedimentary succession, consisting predominantly of lacustrine deposits, begins with the Bozavlu Formation reflecting alluvial fan sedimentation, continues with the volcano-sedimentary Güvendik Formation deposited on the lacustrine shoreface, and ends with the Urla Limestone. The Güvendik succession frequently contains volcanoclastic density current levels in epiclastic (lahar and turbiditic sandstone) and pyroclastic (ignimbrite, base surge, blocky ash flow) facies, reflecting the early period of Menteş volcanism. The Urla Limestone conformably overlies the Güvendik Formation. The Urla Limestone succession contains tuff interlayers with ash fall facies of the Menteş volcanism from bottom to top. Algal bioclastites and oncoidal limestones were deposited at the base and transgressive parts of the limestone succession, formed by waves in the foreshore belt. The Middle Miocene alkali volcanism of the Menteş Peninsula is represented by the Menteş Volcanics and the Ovacık Basalt. Menteş volcanism, which yields products in the trachyte-rhyolite composition range, consists of pyroclastics, composite lava domes and dome-flows. The pyroclastic sequence starts with unwelded ignimbrites containing accidental lithics derived from the Ovacık Basalt, and continues with successive levels of blocky ash flow and base surge. Menteş volcanism evolved in the lake where the Güvendik and Urla Limestone units were deposited. Basic volcanism, which developed laterally to the Menteş acidic volcanism, continued to be active intermittently from the beginning of Urla Limestone deposition to the last stages.

Keywords

• Karaburun Peninsula
• Middle Miocene Sedimentation
• Middle Miocene Volcanism
• Urla Basin

Menteş Yarımadası’nın Neojen Jeolojisi, Batı Anadolu

Abstract

Foça Çöküntüsü’nün Urla bölümünde yer alan Menteş Yarımadası’nın karasal Neojen istifi Orta Miyosen yaşlı Urla Grubu ile simgelenir. Geç Erken Miyosen yaşlı Kocadağ Volkanitleri üzerinde uyumsuzlukla yer alan Urla Grubu, sedimanter ve volkanik kaya birimlerinden oluşur. Egemen olarak gölsel çökellerden oluşan sedimanter istif, alüvyon yelpazesi tortullaşmasını yansıtan Bozavlu Formasyonu ile başlar, gölsel kıyıyüzünde çökelmiş volkanosedimanter Güvendik Formasyonu ile devam eder ve Urla Kireçtaşı ile son bulur. Güvendik istifi, Menteş volkanizmasının erken dönemini yansıtan epiklastik (lahar ve türbiditik kumtaşı) ve piroklastik (ignimbirit, temel türbülansı, bloklu kül akışı) fasiyeslerdeki volkanoklastik yoğunluk akıntısı düzeylerini sıklıkla içerir. Güvendik Formasyonu üzerine uyumlu gelen Urla Kireçtaşı istifi, Menteş volkanizmasının kül döküntüsü fasiyesindeki tüf arakatmanlarını alttan üste içerir. Kireçtaşı istifinin tabanında ve transgresif aşmalı kesimlerinde, kıyı önü kuşağında dalgalarla işlenerek oluşmuş algal biyoklastitler ve onkoidal kireçtaşları çökelmiştir. Menteş Yarımadası’nın Orta Miyosen alkali volkanizması, Menteş Volkanitleri ve Ovacık Bazaltı ile temsil edilir. Trakit-riyolit bileşim aralığında ürünler veren Menteş volkanizması, piroklastikler ile kompozit lav domları ve dom-akıntılarından oluşur. Piroklastik istif, Ovacık Bazaltı’ndan türemiş lav parçaları içeren kaynaklanmamış ignimbiritlerle başlar, bloklu kül akışı ve temel türbülansı ardışık düzeyleri ile devam eder. Menteş volkanizması, Güvendik ve Urla Kireçtaşı birimlerinin çökeldiği göl içinde evrimleşmiştir. Menteş asidik volkanizmasıyla yanal ilişkili gelişim gösteren Ovacık bazik volkanizması, Urla Kireçtaşı çökeliminin başlangıcından son dönemlerine kadar aralıklı etkinliğini sürdürmüştür.

Keywords

• Karaburun Yarımadası
• Orta Miyosen tortullaşması
• Orta Miyosen volkanizması
• Urla Havzası

References

1. Akartuna, M. (1962). İzmir-Torbalı-Seferihisar-Urla bölgesinin jeolojisi hakkında. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 59, 1-18
2. Altunkaynak, Ş., Rogers, N.W. & Kelley, S.P. (2010). Causes and effects of geochemical variations in late Cenozoic volcanism of the Foça volcanic centre, NW Anatolia, Turkey. International Geology Review, 52, 579-607.
3. Borsi, S., Ferrara, C., Innocenti, F. & Mazzuoli, R. (1972). Geochronology and petrology of recent volcanics of Eastern Aegean Sea. Bulletin of Volcanology, 36, 473-496.
4. Brinkmann, R., Flügel, E., Jacopshagen, V., Lechnert, H., Rendel, B. & Trick, P. 1972. Trias, Jura und Unterkreide der Halbinsel Karaburun (West Anatolien). Geology and Paleontology, 6, 139-150.
5. Çakmakoğlu, A. ve Bilgin, Z. R. (2006). Karaburun Yarımadası’nın Neojen öncesi stratigrafisi. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 132, 33-62.
6. Erdoğan, B., Altıner, D., Güngör, T. & Özer, S. 1990. The stratigraphy of Karaburun Peninsula. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 111, 1-23.
7. Emre, Ö. ve Barka, A. 2000. Gediz grabeni-Ege Denizi arasının (İzmir yöresi) aktif fayları. Batı Anadolu’nun Depremselliği Sempozyumu (BADSEM 2000), Bildiri Özleri Kitabı (s.131-132).
8. Emre, Ö., Özalp, S., Doğan, A., Özaksoy, V., Yıldırım, C., Göktaş, F. 2005. İzmir yakın çevresinin diri fayları ve deprem potansiyelleri (Rapor No: 10754). Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (yayımlanmamış).

9. Ercan, T., Satır, M., Sevin, D. Ve Türkecan, A. (1996). Batı Anadolu’da Tersiyer ve Kuvaterner yaşlı volkanik kayaçlarda yeni yapılan radyometrik yaş ölçümlerinin yorumu. Maden Tetkik ve Arama Dergisi 119, 103-112.
10. Filiz, Ş. ve Tarcan, G. (1990). Gülbahçe Körfezi (İzmir) güneyindeki alanın hidrojeolojik, jeokimyasal ve izotopsal incelenmesi. Türkiye Petrol Jeologları Derneği Bülteni, 2(1), 69-82.
11. Göktaş, F. (2011). Urla (İzmir) çöküntüsündeki Neojen tortullaşması ve volkanizmasının jeolojik etüdü (Rapor no: 11568). Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (yayımlanmamış).
12. Göktaş, F. (2014a). Karaburun Yarımadası kuzey kıyı kesiminin Neojen stratigrafisi. Maden Tetkik ve Arama Dergisi 148, 43-61.
13. Göktaş, F. (2014b). Karaburun (İzmir) çevresinin Neojen stratigrafisi ve palecoğrafik evrimi. Maden Tetkik ve Arama Dergisi 149, 71-94.
14. Göktaş, F. (2016). İzmir -Dış- Körfezi’ndeki adaların Neojen stratigrafisi. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 152, 1- 24.
15. Göktaş, F. ve Çakmakoğlu, A. (2017). 1:100.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi, Urla-L17 Paftası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Yayınları, No: 259.
16. Göktaş, F., Kaya, T. T., Tarhan, E. ve Mayda, S. (2023). Karaburun Yarımadası’nın Geç Miyosen Stratigrafisi, Yeni Memeli Bulguları ve Bölgesel Korelasyon, Batı Anadolu. Türkiye Jeoloji Bülteni, 66(1), 1-22. https://doi.org/10.25288/tjb.1126743
17. Göktaş, F. ve Mayda, S. (2023). Mordoğan Bölgesinin Neojen Jeolojisi ve Stratigrafik Korelasyonu, Karaburun Yarımadası, Batı Anadolu. Türkiye Jeoloji Bülteni, 66(3), 351-380. https://doi.org/10.25288/tjb.1316807
18. Gürer, Ö.F., Sarıca-Filoreau, N., Özburan, M., Sangu, E. & Doğan, B. (2009). Progressive development of the Büyük Menderes Graben based on new data, western Turkey. Geological Magazine, 146(5), 652-673.
19. Helvacı, C., Ersoy, Y., Sözbilir, H., Erkül, F., Sümer, Ö. & Uzel, B. 2009. Geochemistry and 40Ar/39Ar geochronology of Miocene volcanic rocks from the Karaburun Peninsula: Implications for amphibole- bearing lithospheric mantle source, Western Anatolia. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 185, 181-202.
20. Hilgen, F., Lourens, L. J., Van Dam, J. A., with contributions by Beu, A. G., Boyes, A. F., Cooper, R. A., Krigsman, W., Ogg, J. G., Piller, W. E. & Wilson, D. S. (2012). The Neogene Period. In Gradstein, F.M., Ogg, J.G., Schmitz, M. & Ogg, G. (Eds.), The Geological Time Scale 2012, (pp. 923-978). Elsevier Publications.
21. Innocenti, F. & Mazzuoli, R. (1972). Petrology of the Izmir-Karaburun volcanic area (West Turkey). Bulletin of Volcanology, 36, 1-22.
22. İşintek, İ. (2023). New Triassic finding in Andız Peninsula (İzmir, Western Turkey) and comparison of pre-Neogene sequences of Andız and Karaburun Peninsulas: Stratigraphic and tectonic implications. Turkish Journal of Earth Sciences, 32, 510-518.
23. Karacık, Z., Genç, Ş.C. & Gülmez, F. (2013). Petrochemical features of Miocene volcanism around the Çubukludağ graben and Karaburun peninsula, western Turkey: Implications for crustal melting related silicic volcanism. Journal of Asian Earth Sciences 73, 199-217.
24. Karadaş, A. (2014). Bornova Ovası (İzmir) Holosen paleocoğrafyası ve kıyı çizgisi değişmeleri. Ege Coğrafya Dergisi, 23(2), 37-52.
25. Kaya, O. (1979). Orta Doğu Ege çöküntüsünün (Neojen) stratigrafisi ve tektoniği. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 22(1), 35-58.
26. Kaya, O. (1981). Miocene reference section fort he coastal parts of West Anatolia. Newsletter on Stratigraphy, 10(3), 164-191.
27. Kaya, T., Geraads, D. & Tuna, V. (2003). A new Middle Miocene fauna from Mordoğan (Western Turkey). Paläontologische Zeitschrift 77(2), 293-302.
28. Kaya, T., Geraads, D. & Tuna, V.A. (2005). New late Miocene mammalian fauna in the Karaburun Peninsula (Western Turkey). Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Abhandlungen 236(3), 321-349.
29. Konuk, Y.T. (1977). Bornova flişinin yaşı hakkında. Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi, Seri B, I-1, 65-74.
30. Le Bas, M.J., Le Maitre, R.W., Streckeisen, A. & Zanettin, B. (1986). A chemical classification of volcanic rocks based on total alkali-silica diagram. Journal of Petrology, 27, 745-750.
31. Öngür, T. (1972). İzmir-Urla jeotermal sahasına ilişkin jeolojik rapor (Rapor no: 4835) Maden Tetkik ve Arama Genel Direktörlüğü (Yayımlanmamış).
32. Sümer, Ö. (2007). Güzelbahçe (İzmir) çevresinin alüvyonal sedimantolojisi ve aktif tektoniği. [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
33. Sümer, Ö., Akbulut, M. & İnaner, H. (2020). New geosite candidates from Urla (İzmir, Western Anatolia, Turkey): a list of geological assets nested with antique and modern cultural heritage. Turkish Journal of Earth Sciences, 29, 1017-1032
34. Şengöçmen, B.G., Sözbilir, H., Özkaymak, Ç., Softa, M., Spencer, J. Q. G., Şahiner, E., Meriç, N. & Deliormanlı, A. H. (2022). Evidence of surface rupture associated with historical earthquakes on the Gülbahçe Fault Zone (İzmir, Türkiye) and its application for determination of the surface fault-rupture hazard zone. Natural Hazards, 114, 2189-2218.
35. Türkecan, A., Ercan, T. ve Sevin, D. (1998). Karaburun Yarımadası’nın Neojen volkanizması (Rapor no: 10185). Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (Yayımlanmamış).
36. Uzelli, T., Baba, A., Mungan, G. G., Dirik, R. K. & Sözbilir, H. (2017). Conceptual model of the Gülbahc¸ e geothermal system, Western Anatolia, Turkey: Based on structural and hydrogeochemical data. Geothermics, 68, 67-85.
37. Whitaker, J.H. (1973). 'Gutter casts', a new name for scour-and-fıll structures: wıth examples from the Llandoverıan of Rıngerıke and Malmoya, southern Norway. Norsk Geologisk Tidsskrift, 53, 403-417.
38. Yılmaz, Y. (2000). Ege bölgesinin aktif tektoniği. Batı Anadolu’nun depremselliği Sempozyumu (BADSEM-2000), Bildiri Özleri Kitabı, (s.3-14).
39. Yılmaz, Y., Genç¸ Ş. C., Gürer, Ö. F., Bozcu, M., Yılmaz, K., Karacık, Z., Altunkaynak, S. & Elmas, A. (2000). When did the western Anatolian grabens begin to develop? In: Bozkurt, E., Winchester, J. A., & Piper, J. D. A. (Eds.) Tectonics and Magmatism in Turkey and the Surrounding Area. Geological Society of London, Special Publication 173, 353–384.
40. Yücel, Y. & Gürer, Ö, F. (2023). Tectonic development of western Anatolian extensional province. International Geology Review, 66(3), 755-785, https://doi.org/10.1080/00206814.2023.2209865