Çubukludağ Havzasındaki Neojen Tortullaşması ve Volkanizmasının Stratigrafisi, Batı Anadolu

Abstract

Doğrultu atımlı Tuzla Fayı’nın denetiminde asimetrik bir çöküntü olarak yapılanan Çubukludağ havzasının Alt-Orta Miyosen dolgusu, Çubukludağ grubu kapsamında incelenen Çatalca,

Bahçecik, Yeniköy ve Tahtalı formasyonları ile Cumaovası volkanitlerinden oluşur. Kömürlü bataklık ara düzeyleri kapsayan göl ve akarsu çökellerinden oluşan Çatalca formasyonunun stratigrafik tabanı gözlenmez. Çökelme ortamının ani değişimiyle belirlenen bir uyumsuzlukla Çatalca formasyonu üzerine gelen Bahçecik formasyonu, göle açılan yelpaze deltası tortullaşmasını yansıtan kızıl-bordo renkli çakıltaşlarından oluşur ve tatlı su algli gölsel kireçtaşı aradüzeyleri (Sarımustafa Üyesi) kapsar. Bahçecik formasyonu üzerine olası uyumsuzlukla gelen Yeniköy formasyonu, yelpaze deltası ve göl çökellerinden oluşur. Akselvi üyesi adıyla tanımlanan yelpaze deltası istifinin su üstü çökellerini kapsayan alt bölümü, genellikle kızıl-bordo renkli ve düşük dokusal olgunlukta flüviyal çakıltaşlarından yapılıdır. Üst bölüm ise, gölsel kiltaşı-silttaşı aradüzeyleri kapsayan flüviyal kumtaşı, çakıllı kumtaşı, çakıltaşı egemen istifiyle simgelenir. Yanal-düşey geçiş ilişkisiyle Akselvi üyesi üzerine gelen gölsel Edil üyesi, laminalı şeyl egemen istifinden oluşur ve Cumaovası volkanizmasının erken dönemine ait felsik piroklastik aradüzeyler kapsar. 

Yeniköy formasyonu tortullaşmasının son dönemlerinde etkinleşerek Tahtalı formasyonu çökelimiyle yanal ilişkili gelişim gösteren ve kalkalkali riyolitik volkanitlerle simgelenen Cumaovası volkanizması iki evrelidir. Birinci evrenin piroklastikleri üzerine yerleşen riyolit lavlarından, 13,0±0,4 My ile 13,8 My arasında değişen K/Ar yaşları alınmıştır. Freatomagmatik volkanizmanın birinci evresi, Edil üyesinin çökeldiği göl içinde gelişmiştir. Piroklastik akma çökelleri ve riyolit lavlarıyla simgelenen ana patlama evresinde göl bütünüyle dolmuştur. Birinci evre Cumaovası volkanitlerinin yerleşimiyle, Yeniköy formasyonunun çökeldiği havza kapanmış ve volkanik aksın doğusunda kalan alanda Tahtalı formasyonunun dolgulandığı alt havza biçimlenmiştir. Esas olarak örgülü akarsu çökellerinden oluşan Tahtalı formasyonu, ikinci evre Cumaovası volkanitleriyle yanal ilişkilidir. Havzanın güney kenarındaki Bornova

Fliş Zonu üzerinde uyumsuz konumlu alüvyon yelpazesi çökelleriyle (Sakartepe üyesi) başlayan Tahtalı formasyonu istifi içinde/üzerinde, Çamköy kireçtaşı üyesi adıyla tanımlanan geçici göl çökelleri yer alır. 

Altta alüviyal Akçaköy formasyonu ve üstte yer alan gölsel Buca formasyonundan oluşan Gaziemir grubu, olasılıkla Geç Miyosen-Erken Pliyosen tortullaşmasını simgeler. Akçaköy formasyonu, Geç Miyosen havzasının batı ve doğu kenarlarından havza ortasına doğru gelişen alüvyon yelpazesi tortullaşmasını yansıtır. Havza kenarlarında yanal girik, iç kesimlerde ise düşey geçişli olarak Akçaköy alüviyal istifi üzerine gelen gölsel Buca formasyonu, kireçtaşı dolomitik kireçtaşı ve yeşil renkli kiltaşı-silttaşı istiflerinden (Develi üyesi) oluşur.

Keywords

• Batı Anadolu,Çubukludağ Neojen havzası,Neojen Stratigrafisi,Neojen volkanizması

Stratigraphy of the Neogene Sedimentation and Volcanism in Çubukludağ Basin, Western Anatolia

Abstract

The Lower-Middle Miocene fill of Çubukludağ basin, formed as an asimetric depression under the control of strike-slip Tuzla Fault, comprises Çatalca, Bahçecik, Yeniköy and Tahtalı formations, all of which are studied under the name Çubukludağ group, as well as Cumaovası volcanics. Composed of lacustrine and fluvial deposits with coal-bearing marsh interbeds, Çatalca formation has not any observed lower stratigraphic contact. Bahçecik formation, which overlies the Çatalca formation with an unconformity marked by an abrupt change in the depositional environment, consists of red-claret red conglomerates deposited in a lacustrine fan delta, including freshwater alga-bearing lacustrine limestone interbeds (Sarımustafa Member). Yeniköy formation overlies the Bahçecik formation unconformably and contains fan deltaic and lacustrine deposits. The lower part of a fan delta succession, named as Akselvi member, is made from red-claret red fluvial conglomerates with a low-textural maturity. The upper part is a succession that is dominated by fluvial sandstone, pebbly sandstone, conglomerate with interbeds of lacustrine claystone-siltstone. Lacustrine Edil member, overlying Akselvi member with a relationship of lateralvertical transition, contains a laminated-shale dominated succession and bears felsic pyroclastic interbeds, products representing an earlier period for Cumaovası volcanism. 

Became active in late periods of the sedimentation during which Yeniköy formation occurred, Cumaovası volcanism has two stages of volcanism marked by calc-alkaline rhyolitic volcanics, showing a lateral interfingering relationship with the deposition of Tahtalı formation. K-Ar ages ranging from 13,0±0,4 Ma to 13,8 Ma were obtained from rhyolite lavas emplaced on first-stage pyroclastics. The initial stage of phreatomagmatic volcanism originated in the lake where Edil member was deposited. The lake was entirely filled in the main explosion stage marked with pyroclastic flow deposits and rhyolite lavas. With the emplacement of first-stage Cumaovası volcanics, the basin in which Yeniköy formation had been deposited was closed and the sub basin was formed in the area where Tahtalı formation was filled, located in east of the volcanic axis. Composed of mainly braided river deposits, Tahtalı formation has a lateral interfingering relationship with second-stage Cumaovası volcanics. Intermittent lacustrine deposits, described as Çamköy limestone member, rest on/within Tahtalı formation initiated with alluvial fan deposits (Sakartepe member) overlying over Bornova Flysch Zone at the southern margin of the basin unconformably. 

Gaziemir group, which is built from lower alluvial Akçaköy formation and upper lacustrine Buca formation, indicates the sedimentation occurred during Late Miocene-Early Pliocene. Akçaköy formation reflects sedimentation of the Late Miocene basin, took place on an alluvial fan from its western and eastern basin margins toward its center. Lacustrine Buca formation comprises limestone-dolomitic limestone and green claystone-siltstone successions (Develi member), overlying Akçaköy alluvial succession laterally passing at the basin margins and vertically along the interior parts.

Keywords

• Neogene Çubukludağ basin,Neogene Stratigraphy,Neogene volcanism,West Anatolia

References

1. Akartuna, M. 1962. İzmir-Torbalı-Seferihisar-Urla bölgesinin jeolojisi hakkında. Maden Tetkik ve Arama Dergisi 59, 1-18.
2. Arni, P. 1937. Yeniköy Seydiköy Cumaovası kömür sahasındaki tetkikata ait muvakkat rapor. Maden Tetkik ve Arama Genel Direktörlüğü Rapor No: 149 (yayımlanmamış).
3. Akdeniz, N., Konak, N., Öztürk, Z. ve Çakır, M.H., 1986, İzmir-Manisa dolayının jeolojisi. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Rapor No: 7929 (yayımlanmamış).
4. Christie-Blick, N., Biddle, K.T., 1985. Deformation and basin formation along strike-slip faults. In: Biddle, K.T., Christie-Blick, N. (Eds.), Strike-Slip Deformation, Basin Formation, and Sedimentation Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, Special Publication 37, 1–34.
5. Borsi, J., Ferrara, G., Innocenti, F., Mazzuoli, R., 1972. Geochronology and petrology of recent volcanics in the eastern Aegean Sea (West Anatolia and Lesbos Island). Bulletin of Volcanology 36, 473–496.
6. Bruıjn, H. de, Mayda, S., Ostende, L., Kaya T. ve Saraç, G. 2006. Small mammals from the Early Miocene of Sabuncubeli (Manisa, SW Anatolia, Turkey). Beitrage zur Paläontologie 30, 57-87.
7. Candan, O., Dora, O.Ö., Oberhänsli, R., Oelsner, F., Dürr, S. 1997. Blueschist relics in the Mesozoic cover series of the Menderes Massif and correlations with Samos Island, Cyclades. Schweizerische Mineralogische und Petrographische Mitteilun 77, 95-97.
8. Çetinkaplan, M., Candan, O., Oberhänsli, R. 2007. Menderes Masifi’nin Batısında Yer Alan Kikladik Kompleksin Tersiyer Yaşlı Yüksek Basınç/Düşük Sıcaklık Metamorfizması-Türkiye. Menderes Masifi Kollokyumu, 5-10 Kasım 2007, İzmir, Genişletilmiş Bildiri Özleri Kitabı, 66-73.

9. Emre, Ö., Özalp, S., Duman, T.Y. 2011. 1:250.000 ölçekli Türkiye D Fay Haritası Serisi. İzmir NJ 35-7) Paftası, Seri No:6, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara, Türkiye.
10. Emre, Ö., Özalp, S., Doğan, A., Özaksoy, V., Yıldırım, C. ve Göktaş, F. 2005. İzmir yakın çevresinin diri fayları ve deprem potansiyelleri. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No: 10754 (yayımlanmamış).
11. Engin, O. 1965. Cumaovası (İzmir) civarındaki linyit ihtiva eden sahanın jeolojisi hakkında rapor. Maden Tetkik ve Arama Genel Direktörlüğü Rapor No: 3765 (yayımlanmamış).
12. Eşder, T. ve Şimşek, Ş. 1975. Geology of İzmirSeferihisar geothermal area. Second United Nations Symposium on the Development and Use of Geothermal Resources, San Francisco, California, USA, 20-29 May 1975, Proceedings 1, 349-361.
13. Eşder, T. 1988. Gümüldür-Cumaovası (İzmir) alanının jeolojisi ve jeotermal enerji olanaklarının araştırılması. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Bölümü Anabilim Dalı, 401 s. (yayımlanmamış).
14. Genç, C. Ş., Altunkaynak, Ş., Karacık, Z., Yazman, M. ve Yılmaz, Y. 2001. The Cumaovası graben, South of İzmir: its tectonic significance in the Neogene geological evolution of the western Anatolia. Geodinamica Acta 14, 45-55.
15. Göktaş, F. 2012. Kemalpaşa-Torbalı (İzmir) havzası ve yakın çevresindeki Neojen-Kuvaterner tortullaşması ile magmatizmasının jeolojik etüdü. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No: 11575.
16. Göktaş, F. 2013. Cumaovası volkanitlerinin zaman stratigrafik konumuna ilişkin yeni veriler hakkında kısa not. Maden Tetkik ve Arama Dergisi 147, 179-183.
17. Göktaş, F. ve Ünay, E. 2000, The stratigraphy of the NW parts of the Akhisar (Manisa) Neogene basin. International Earth Sciences Colloquium on the Aegean Region (IESCA), 25-29 Eylül 2000, İzmir, Abstracts, 72.
18. Hasözbek, A. 2000. Geology of the Cumaovası (Menderes) region and the forming of the volcanics. BSc thesis, Dokuz Eylul University Department of Geology Engineering, Izmir.
19. 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. Elsevier Publications, 923-978.
20. Irvine, T. N. ve Baragar, W. R. A. 1971, A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks: Canadian Journal of Earth Sciences 8, 523548.
21. Innocenti, F. ve Mazzuoli, R. 1972. Petrology of İzmir-Karaburun volcanic area (West Turkey). Bulletin of Volcanology 36, 83-104.
22. Karacık, Z. ve Genç, Ş. C. 2011. Volcano-stratigraphy of the extension-related silicic volcanism in the Çubukludag graben, western Turkey: implications for generation of thephretomagmatic eruptions triggered by dome emplacement. Geophysical Research, Abstracts, 13.
23. Karacık, Z. ve Genç, Ş. C. 2012. Petrology of the Miocene volcanism at around the Karaburun Peninsula and Cumaovası graben (Western Anatolia, Turkey): Geochemical and radiochronological data for its regional implications. International Earth Sciences Colloquium on the Aegean Region (IESCA), 1-5 Ekim 2012, İzmir, Abstracts, 25.
24. 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.
25. Karacık, Z. ve Genç, Ş.C. 2013. Volcano-stratigraphy of the extension-related silicic volcanism of the Çubukludağ Graben, western Turkey: an example of generation of pyroclastic density currents. Geological Magazine 151/3, 492-516.
26. Kaya, O. 1979. Ortadoğu Ege çöküntüsünün (Neojen) stratigrafisi ve tektoniği. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni 22/1, 35-58.
27. Kaya, O., Ünay, E., Göktaş, F. ve Saraç, G. 2007. Early Miocene stratigraphy of Central West Anatolia,Turkey: implications for the tectonic evolution of the Eastern Aegean area. Geological Journal 42, 85-109.
28. Kayseri-Özel, M.S., Sözbilir, H., Akgün, F. 2014. Miocene palynoflora of the Kocaçay and Cumaovası basins: a contribution to the synthesis of Miocene palynology, palaeoclimate, and palaeovegetation in western Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences 23, 233-259.
29. Le Maitre, R. W. 1989. A Classification of Igneous Rocks and Glossary of Terms. Blackwell Scientific Publications, Oxford, 208 p.
30. Le Bas, M. J., Le Maitre, R. W., Streckeisen, A. ve Zanettin, B. 1986, A chemical classification of volcanic rocks based on total alkali-silica diagram. Journal of Petrology 27, 745-750.
31. Müller, H. 1937. Cumaovası kömür zuhuratına ait 20.2.1937 ve 23.3.1937 tarihli raporlara zeyil. Maden Tetkik ve Arama Genel Direktörlüğü Rapor No: 167 (yayımlanmamış).
32. Okay, A. ve Siyako, M. 1991. İzmir ve Balıkesir arasında İzmir-Ankara Neotetis kenedinin yeni konumu. Ozan Sungurlu Sempozyumu, Kasım 1991, Ankara, Genişletilmiş Bildiri Özleri Kitabı, 333-355.
33. Özgenç, İ. 1975. İzmir-Cumaovası bölgesi perlit yataklarının jeolojisi. TÜBİTAK V. Bilim Kongresi, Bildiriler Kitabı, 261-272.
34. Özgenç, İ. 1978a. Cumaovası (İzmir) asit volkanitlerinde saptanan iki ekstrüzyon aşaması arasındaki göreli yaş ilişkisi. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni 21, 31-34.
35. Özgenç, İ. 1978b. İzmir bölgesi perlit yataklarının jeolojisi ve petrolojisi, perlitlerin fiziksel, kimyasal ve genleşme özellikleri. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Doktora Tezi, 190 s.
36. Özgenç, İ. 1992. Batı Anadolu bölgesi riyolitik camsı kayaçların yapı gereçleri açısından kullanılma olanakları. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni 7, 233-239.
37. Özgenç, İ. 1993. Perlitler içindeki suyun kimyasal yapısı ve bu yapının genleşme özelliğine etkisi. Jeoloji Mühendisliği 42, 60-63.
38. Özkaymak, Ç., Sözbilir, H., Uzel, B. 2012. Neogene–Quaternary evolution of the Manisa Basin: Evidence for variation in the stress pattern of the İzmir-Balıkesir Transfer Zone, western Anatolia. Journal of Geodynamics 65, 117-135.
39. Sözbilir, H., Sarι, B., Uzel, B., Sümer, Ö. ve Akkiraz, S. 2011. Tectonic implications of transtensional supradetachment basin development in an extension parallel transfer zone: the Kocaçay Basin, western Anatolia, Turkey. Basin Research 23 (4), 423-448.
40. Uzel, B. ve Sözbilir, H. 2008. A first record of a strikeslip basin in Western Anatolia and its tectonic implication: The Cumaovası basin. Turkish Journal of Earth Sciences 17, 559-591.
41. Ünay, E. ve Göktaş, F. 2000. Kınık (Gördes) çevresindeki Erken Miyosen yaşlı linyitli çökellerin küçük memeli biyokronolojisi: ön sonuçlar. Türkiye Jeoloji Bülteni, 43, 1-6.
42. Ünay, E., De Bruijn, H. ve Saraç, G. 2003. A preliminary zonation of the continental Neogene of Anatolia based on rodents. In: Reumer, J.W.F. & Wessels, W. (eds.). Distribution and migration of Neogene mammals in Eurasia. Deinsea 10, 530–547. Ürgün, S. 1970. İzmir vilayeti Seferihisar kazası civarının hidrojeolojik ve jeotermik etüdü. Maden Tetkik ve Arama Genel Direktörlüğü Rapor No: 4344 (yayımlanmamış).
43. Wipp, Ç. L., 2006, İzmir-Cumaovası-Görece köyü civarı volkanitleri ve Menderes Masifi metamorfitleri içindeki bazı granatların mineralojik-petrografik ve jeokimyasal incelenmesi ve olası arkeogemolojik bağlantıları. Doktora tezi, Hacettepe Üniversitesi, 138 s.
44. Zucchi, F. 1970. Batı Türkiye Perlit yatakları (İzmir-Manisa bölgesi). Maden Tetkik ve Arama Genel Direktörlüğü Rapor No: 4704 (yayımlanmamış).