Palaeoecology of the Rupelian–early Chattian Oligocene aged Tokça Formation outcropping east of Çivril Denizli : Quantitative climatic correlations

Year 2010, Volume: 53 Issue: 1, 63 - 95, 01.04.2010

Mehmet Serkan Akkiraz Funda Akgün Sefer Örçen

Abstract

In this study, based on the palynological and foraminiferal the contents, palaeoclimatic, palaeoenvironmental and palaeoecological interpretations of the Tokça Formation outcropping on the Çardak–Tokça Basin have been made. Limestones at reefal character in the Tokça Formation is known as the Üçtepeler reef member. Tokça formation can informally be divided into three parts as the lower side of reef, reef and upper side of reef. Succession under the reef consists chiefly of conglomerate, sandstone, mudstone alternation. In some places, there are plant debris and hematite bearing levels. Suquence on the reef is generally made up of sandstone and mudstone alternation, not available conglomerate in any level and contains many thin coal seam. Besides, coal seam operated occurs at the lower sides of the sequence. Palynological assemblage has been obtained from both the sequences of the lower side and upper side of the reef. In the assemblage, Laevigatosporites haardti, Pityosporites microalatus, Momipites punctatus, Caryapollenites simplex, Tricolpopollenites liblarensis ssp. fallax, Tricolpopollenites retiformis and Tricolporopollenites cingulum ssp. oviformis are dominant. In addition, dinoflagellates representing shallow marine environment have been identified. The rich foraminifera community from the Üçtepeler reef member have been described. According to Lepidocyclina Eulepidina dilatata d’Archiac, Miogypsinoides sp. primitivel forms , Austrotrillina sp. and Cycloclypeus sp., the age of the deposition has been determined as the lower sides of the Upper Oligocene. When palynological and foraminiferal data has been evaluated with together, deposition of the Tokça Formation took place under marine influence. Sea level during deposition reefal limestones has reached its highest level. The statistical palaeoclimatic results indicate that the Tokça Formation was deposited under subtropical conditions receiving the high rainfall. The quantitative climatic results obtained from the Rupelian–lower Chattian Oligocene Tokça Formation compared with coeval basins from Europe, the temperatures of that period in Anatolia suggests reaching a higher temperatures

Keywords

Turkey, Denizli, Tokça Formation, Oligocene, Palynomorph, Foraminifera, Palaeoclimate

Çivril doğusu’nda Denizli yüzlek veren Rupeliyen–erken Şattiyen Oligosen yaşlı Tokça Formasyonu’nun Paleoekolojisi: Sayısal iklimsel karşılaştırmalar

Abstract

Bu çalışmada, Çardak–Tokça havzasında yüzlek veren Tokça Formasyonu’nun palinolojik ve foraminifer içeriklerine dayalı paleoiklimsel, paleoortamsal ve paleoekolojik yorumlamalar yapılmıştır. Tokça Formasyonu içerisinde resifal karakterdeki kireçtaşları Üçtepeler resif üyesi olarak bilinir. Tokça Formasyonu resmi olmayacak şekilde, resifin altı, resif ve resifin üstü olmak üzere üç bölüme ayrılabilir. Resifin altındaki istif genellikle çakıltaşı, kumtaşı, çamurtaşı ardalanmasından oluşmaktadır. İçerisinde yer yer bitki kırıntıları ve hematitli düzeyler bulunmaktadır. Resifin üzerindeki istif, genellikle kumtaşı ve çamurtaşı ardalanmasından oluşmaktadır, hiç bir düzeyinde çakıltaşı bulunmamaktadır ve çok sayıda ince kömür damarı içerir. Ayrcıa alt bölümlerinde de işletilen kömür damarı mevcuttur. Palinolojik topluluk, hem resifin altındak, hem de üzerindeki istiflerden elde edilmiştir. Toplulukta, Laevigatosporites haardti, Pityosporites microalatus, Momipites punctatus, Caryapollenites simplex, Tricolpopollenites liblarensis ssp. fallax, Tricolpopollenites retiformis ve Tricolporopollenites cingulum ssp. oviformis formları baskındır. Ayrıca, sığ denizel ortamı simgeleyen dinoflagellatlar da ayırtlanmıştır. Üçtepeler resif üyesinden ise zengin bir foraminifer topluluğu tanımlanmıştır. Lepidocyclina Eulepidina dilatata d’Archiac, Miogypsinoides sp. İlkel formlar , Austrotrillina sp. ve Cycloclypeus sp. formlarına göre, tortulaşma Üst Oligosen’in alt bölümlerinde gerçekleşmiştir. Palinoloijk ve foraminifer verileri birlikte değerlendirildiğinde, Tokça Formasyonu’nun çökelimi denizel etki altında gerçekleşmiştir. Resifal kireçtaşlarının çökelimi süresince deniz düzeyi en yüksek seviyesine ulaşmıştır. İstatiksel paleoiklimsel sonuçlar ise, Tokça Formasyonu’nun çökeliminin subtropikal iklim şartları altında, yoğun yağış aldığını göstermektedir. Rupeliyen–alt Şattiyen Tokça Formasyonu’nundan elde edilen sayısal iklimsel sonuçlar, Avrupa’dan yaşıt havzalarla karşılaştırıldığında, o dönemdeki ısı değerlerinin Anadolu’da daha yüksek ısılara ulaştığını ortaya koymaktadır

Keywords

Türkiye, Denizli, Tokça Formasyonu, Oligosen, Palinomorf, Foraminifer, Paleoiklim

References

• Akgün, F., 2002. Stratigraphic and paleoenvironmental significance of Eocene palynomorphs of the Çorum– Amasya area in the central Anatolia, Turkey. Acta Palaeontologica Sinica, 41, 576–591.
• Akgün, F. and Sözbilir, H., 2001, A palynostratigraphic approach to the SW Anatolian molasse basin: Kale-Tavas molasse and Denizli molasses, Geodinamica Acta, 14, 71–93.
• Akgün, F., Kaya, T., Forsten, A. and Atalay, Z., 2000. Biostratigraphic data (Mammalia and Palynology) from the Upper Miocene İncesu Formation at Düzyayla (Hafik Sivas, Central Anataloia). Turkish Journal of Earth Sciences, 9, 57–67.
• Akgün, F., Kayseri, M. S. and Akkiraz, M. S., 2007. Palaeoclimatic evolution and vegetational changes during the Late Oligocene-Miocene period in Western and Central Anatolia (Turkey). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 253, 56–90.
• Akkiraz, M. S. and Akgün, F., 2005. Palynology and age of the Early Oligocene units in Çardak–Tokça basin, southwest Anatolia: paleoecological implications. Geobios, 38, 283–299.
• Akkiraz, M. S., Akgün, F., Örçen, S., Bruch, A. A. and Mosbrugger, V., 2006. Stratigraphic and Palaeoenvironmental Significance of Bartonian–Priabonian (Middle–Late Eocene) Microfossils from the Başçeşme Formation, Denizli Province, Western Anatolia. Turkish Journal of Earth Science 15, 155–180.
• Akkiraz, M. S., Akgün, F. and Örçen, S., 2009. Stratigraphic and palaeoenvironmental analysis of the Lower–“Middle” Oligocene units in the northern part of the Western Taurides (İncesu area, Isparta, Turkey) based on foraminifera and palynomorphs. Journal of Asian Earth Sciences (in press).
• Akyol, E., 1971. Microflore de l’Oigocene infériur récoltée dans un sondage pres d’ Avcıkoru, Şile–İstanbul. Pollen et Spores, 13 (1), 117–133.
• Batı, Z. and Sancay, H., 2007. Palynostratigraphy of Rupelian sediments in the Muş Basin, Eastern Anatolia, Turkey. Micropaleontology, 53(4), 249–283.
• Benda, L., 1971. Grundzüge einer pollenanalytischen Gliederung des türkischen Jungtertiärs (Känozoikum und Braunkohle der türkei. 4.). Beihhefte zum Geologischen Jahrbuch 113, 1–46.
• Göktaş, F., Çakmakoğlu, A., Tarı, E., Sütçü, Y. F. ve Sarıkaya, H., 1989. Çivril–Çardak Arasının Jeolojisi [Geology of ÇivrilÇardak Region]. Mineral Research and Exploration Institute of Turkey (MTA) Report 8701, 107p (unpublished).
• Gutnic, M., 1977. Geologie du Taurus Pisidien au nord d’Isparta, Turkie. Principal resulthats, extraits des notes de. M. Gutnic entre 1964 et 1971 par O. Monod, Universite´ du Paris—sud Orsay, p. 130
• Gürer, Ö. F.and Yılmaz, F., 2002. Geology of the Ören and surrounding regions, SW Turkey, Turkish Journal of Earth Science, 11, 2–18.
• Hakyemez, H. Y., 1989. Geology and Stratigraphy of the Cainozoic sedimentary rocks in the Kale–Kurbalık area. Bulletin Mineral Research Exploration Institute, 109, 9–21.
• Hochuli, P. A., 1978. Palynologische untersuchungen im Oligosen der zentralen und westlichen Paratethys. Beitrräge Paläontologie, Österreich, 4, 1- 132.
• Kayseri, M. S. and Akgün, F., 2008. Palynostratigraphic, Palaeovegetational and Palaeoclimatic Investigations on the Miocene Deposits in Central Anatolia (Çorum Region and Sivas Basin). Turkish Journal of Earth Sciences, 17, 361–403.
• Koçyiğit, A., 1984. Tectono–stratigraphic characteristics of Hoyran Lake region (Isparta Bend). In: Tekeli, O., Göncüoğlu C. (Eds.), Geology of the Taurus belt. Proceedings International Sympossium, pp. 53–67.
• Kunzmann, L., 1995. Rekonstruktion einer tertiären Fluβlandschaft. Geologische und makropaläobotanische Untersuchungen am paläognen ZwickauAltenburger Fluβsystem im Weiβelsterbecken, NW-Sachsen.
• Mehoden, Möglichkeiten, Grenzen. Anbhandlungen des Staatlichen Museums für Mineralogie und Geologie zu Dresden, 41, 73–95.
• Meulenkamp, J. E., and Sissingh W., 2003. Tertiary palaeogeography and tectonostratigraphic evolution of the Northern and Southern Peri-Tethys platforms and the intermediate domains of the African-Eurasian convergent plate boundary zone. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 196, 209-228.
• Mosbrugger, V. and Utescher, T., 1997. The coexistence approach-a method for quantitative reconstructions of Tertiary terrestrial paleoclimate data using plant fossils. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 134, 61–86.
• Pross, J., Bruch, A.A., Mosbrugger, V. and Kvacek, Z., 2001. Paleogene pollen and spores as a tool for quantitative paleoclimate reconstructions: The Rupelian (Oligocene) of Central Europe. In: Goodman, D. K., and Clarke, R. T. (eds), Proceedings of the IX international Palynological Congress, Houston, Texas, U.S.A., 1996; American Association of Stratigraphic Palynologists, Foundation, 299–310.
• Sancay, R. H., Batı, Z., Işık, U., Kırıcı, S. and Akça N., 2006. Palynomorph, Foraminifera, and Calcareous Nanoplankton Biostratigraphy of Oligo– Miocene Sediments in the Muş basin, Eastern Anatolia, Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences, 15, 259–319.
• Sözbilir, H., 2002. Revised Stratigraphy and Facies Analysis of Palaeocene–Eocene Supra–allochtonous Sediments (Denizli, SW Turkey) and their Tectonic Significance. Turkish Journal of Earth Sciences, 11, 87–112.
• Sözbilir, H., 2005. Oligocene–Miocene extension in the Lycian orogen: evidence from the Lycian molasse basin, SW Turkey. Geodinamica Acta, 18, 255–282.
• Yağmurlu, F., 1994. Isparta Kuzeyinde Yeralan Oligosen Yaşlı Molas Tipi Kırıntılı Tortulların Tektono–Sedimenter Özellikleri [Tectono–sedimentary characteristics of the molasse type clastic sediments (Oligocene) in the northern Isparta, Turkey].Çukurova Üniversitesi, 15. Yıl sempozyumu, 241–252 (in Turkish with English abstract).
• Yavuz–Işık, N., 2007. Pollen analysis of coalbearing Miocene sedimentary rocks from the Seyitömer Basin (Kütahya), Western Anatolia. Geobios, 40, 701–708.
• Yavuz–Işık, N., 2008. Vegetational and climatic investigations in the Early Miocene lacustrine deposits of the Güvem Basin (Galatean Volcanic Province), NW Central Anatolia, Turkey. Review of Paleobotany and Palynology, 150, 130– 139.