GIS-based analysis of doline and uvala development on the karst plateau of Tahtalı Mountains (Central Taurus)

Abstract

Dolines and uvalas which are characteristic landform of karstic areas displays intensive development in Taurus Karstic Zone In this study, dolines and uvalas on karstic plateau located at southwest of Tahtalı Mountains (Central Taurus), on borderline between Kayseri-Adana were investigated. Totally 992 karstic dissolution pits including 846 dolines and 146 uvalas have been identified on karstic plateau as result of investigation of 1/25000 scale topographic map. Center X and Y coordinates, elevation (m), area (m2), perimeter (m), long and short axis length (m), azimuth of long axis (º), ratio of long axis to short axis, density, circularity and nearest neighbor index values of each pit are calculated by GIS. By examining relationships among obtained data, factors controlling development of doline and uvalas were attempted to reveal. Most of the forms are found on Upper Cretase limestone at between 2200 to 2350 meters. Areas of the forms vary between 16 m2 - 230000 m2, while their maximum length changes between 192 - 816 meters. Mean density of the forms is 22 pit/km2 while maximum density of them is reach to 46 depression/km2. Circularity index and long/short axis ratios of dolines show that depressions don’t have an important elliptical shape and they protect their circularity characteristics. Also nearest neighbour index and value of nearest distance indicate that distribution of the forms is random. This situation arises from absence of a tectonic factor affecting doline distribution on plateau surface. But rose diagrams show that long axis of the dolines extend along NE-SW direction in parallel with the general direction of extension of mountains. Also it indicates that there is a significant relationship between long axis of the uvalas and lineaments obtained from satellite images and paleovalley axis. These relationships display that karstic dissolution start with the gaps between the inclined layer surfaces and continue following paleovalley axis.

Keywords

• DolineUvalaGIS

Tahtalı Dağları (Orta Toroslar) karst platosu üzerinde dolin ve uvala gelişiminin CBS tabanlı analizi

Öz

Karstik alanların karakteristik şekillerinden olan dolin ve uvalalar Toros Karst Kuşağı içerisinde yoğun şekilde gelişme gösterir. Bu çalışmada Orta Toroslar’ın doğu kesiminde bulunan Tahtalı Dağları’nın Kayseri-Adana sınırında yer alan karstik platosu üzerinde gelişmiş dolin ve uvalalar incelenmiştir. 1/25000’lik topografya haritası ölçeğinde yapılan incelemede karstik plato üzerinde 846 adet dolin ve 146 adet uvala olmak üzere toplam 992 karstik erime çukuru tespit edilmiştir. CBS ortamında her şeklin merkez X ve Y koordinatları, yükseklik (m), alan (m2), çevre uzunluğu (m), uzun ve kısa eksen uzunluğu (m) ve uzun eksenin kuzey ile açısı (º) uzun eksenin kısa eksen oranı, yoğunluk, dairesellik ve komşuluk indis değerlerini içeren veri seti oluşturuldu. Elde edilen veriler arasındaki ilişkiler incelenerek karstik plato üzerinde dolin ve uvala gelişimini denetleyen etmenler ortaya konulmaya çalışıldı. Elde edilen verilere göre şekillerin büyük bölümü Üst Kretase kireçtaşı üzerinde 2200 - 2350 metreler arasında bulunur. Şekillerin alanları 16 - 230000 m2, maksimum uzunlukları 192 metre ile 816 metre arasında değişir. Ortalama 22 adet/km2 yoğunluğa sahip şekiller maksimum 46 adet/km2 yoğunluğa ulaşır. Dolinlerin dairesellik değerleri ve uzun eksen/kısa eksen oranları şekillerin dairesellik özelliklerini koruduklarını ve önemli bir eliptik yapının olmadığını gösterir. En yakın komşuluk analizi ve en yakın mesafe değerlerinin dağılışı ise, şekillerin dağılışının rastgele olduğunu gösterir. Bu durum karstik plato yüzeyinde dolin dağılışını etkileyen önemli bir tektonik faktörün olmamasından kaynaklanır. Ancak gül diyagramları dolin uzun eksenlerinin dağın genel uzanım doğrultusuna paralel olarak KD-GB doğrultusunda uzandığını, uvalaların uzun eksenleri ile uydu görüntüsünden elde edilen çizgisellikler ve paleovadi eksenleri arasında ise önemli bir ilişki olduğunu gösterir. Bu ilişki Tahtalı Dağları’nda karstik çözünmenin tiltlenme nedeniyle dik konumdaki tabaka yüzeyleri arasında oluşan boşluklarda başladığını, paleovadilere uyarak devam ettiğini gösterir.

Anahtar Kelimeler

• DolinUvalaCBS

Kaynakça

1. Alagöz, C. A. (1944). Türkiye'de karst olayları hakkında bir araştırma. Türk Coğrafya Kurumu Yayınları Sayı: 1, Ankara.
2. Anica, C.G., Mojca, Z. (2010). The impact of human activities on dolines (sinkholes) – typical geomorphologic features on karst (Slovenia) and possibilities of their preservation. Geographica Pannonica 14 (4): 109-117
3. Angel J.C., Nelson, D.O., Panno, S.V. (2004). Comparison of a new GIS-based technique and a manual method for determining sinkhole density: An example from Illinois’ sinkhole plain. Journal of Cave and Karst Studies, 66 (1): 9-17.
4. Atalay, İ. (1987). Türkiye jeomorfolojisine giriş, 2. Basım. Ege Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayınları No: 9.
5. Atalay, İ. (1991). Soil forming in the karstic terrains of Turkey. Bulletin of Geomorphology 19: 139-144.
6. Atalay, İ., Efe, R., Soykan, A. (2008). Mediterranean ecosystems of Turkey: Ecology of Taurus Mountains. In: Efe, R., Cravins, G., Öztürk, M., Atalay, İ. (Eds). Environment and Culture in the Mediterranean Region I: 3-37.
7. Atayeter, Y. (2005). Batı Toroslar’da Aksu Çayı Havzası’nın karst jeomorfolojisi. Burdur Eğitim Fakültesi Dergisi6 (10): 87-100
8. Aydın, H. (2005). Harmanköy-Beyyayla (Bilecik) Karst Sisteminin Morfoloji-Hidrojeoloji İlişkileri açısından İncelenmesi. Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.206s. Ankara.

9. Bárány-Kevei, I. (2011). Changes in the vegetation of dolines in Aggtelek and Bükk Mountains. Acta Climatologica et Chorologica 44-45: 25-30
10. Bahtijarevic, A. (1996). Morphometric analysis of the Northern Floridan karst. University of South Florida, MA thesis,96 p.
11. Bener, M. (1965). Göksu Vadisi ve Taşeli platolarında karst. İstanbul Üniversitesi, Edebiyat Fakültesi, Yayınlanmamış Doktora Tezi.
12. Buldur, A.D. (1991). Karaman-Çumra (Konya) Arasındaki Karstik Şekiller. Selçuk Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Konya.
13. Chenoweth, M.S. (1997). The Spatial Distribution and Morphometeric Analysis of Dolines Buffalo National River, Newton County Arkansas. University of Miami, Unpublished thesis.
14. Clark, P. J., Evans, F. C. (1954). Distance to nearest neighbor as a measure of spatial relationships in populations. Ecology 35: 445-453.
15. Culver, D.C., Pipan, T., Schneider, K. (2009). Vicariance, dispersal and scale in the aquatic subterranean fauna of karst regions. Freshw Biol 4(54):918–29.
16. Cvijic, J. (1893). Das Karstphanomen. Versuch einer morphologichen Monographie. Geographische Abhandlungen. 5 (3): 218–329
17. Çılğın, Z., Bayrakdar, C., Oliphant, J. S. (2014). An example of polygenetic geomorphologic development (KarstGlacial-Tectonics) on Munzur Mountains: Kepir Cave-Elbaba spring karstic system. International Journal of Human Sciences, 11(1), 89-104.
18. Çiçek, İ. (2001). Mut ve yakın çevresinin jeomorfolojisi. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi 11 (2): 1-20.
19. Davis, J.C. (1986). Statistics and data analysis in geology. John C. Wiley & Sons, 646 pp., New York.
20. Demirağ, İ. (2012). Sarıçiçek Dağı’nda (Alucra/Giresun) Karstlaşma ve Karstik Şekiller. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Coğrafya Anabilim Dalı Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi.
21. Denizman, C. (2003). Morphometric and spatial distribution parmeters of karstic depressions, Lower Suwannee River Basin, Florida. Journal of Cave and Karst Studies 65 (1): 29-35.
22. Doğan, U. (2002). Çankırı doğusunda jips karstlaşmasıyla oluşan sübsidans dolinleri. Gazi Üniversitesi, Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi 22 (1): 67-82.
23. Doğan, U. (2003). Dipsiz Göl Kapalı Havzası’ndaki çökme ve sübsidans dolinleri. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi 13 (2): 1-21.
24. Doğan, U. (2004). Dolin sınıflamasında yeni yaklaşımlar, Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi 24 (1): 249-269.
25. Doğu, A.F., Çiçek, İ., Gürgen, G. (1995). Orta Toroslar (Seydişehir-Gülnar) Karstlaşma Tipleri. Türkiye Coğrafyası Araştırma ve Uygulama Merkezi Dergisi 3: 130-139.
26. Efe, R. (2014). Ecological properties of vegetation formations on karst terrains in the Central Taurus Mountains (Southern Turkey). Procedia – Social and Behavioral Sciences 120: 673-679.
27. Ege, İ., Tonbul, S. (2003). Tufanbeyli havzası ve yakın çevresinin (Adana) jeomorfolojisi. Coğrafi Bilimler Dergisi 1(2), 103-122
28. Ekmekçi, M., Nazik, L. (2004). Evolution of Golpazarı-Huyuk karst system (Bilecik-Yurkey): indıcations of morpho-tectonic controls. International Journal of Speleology33 (1/4): 49-64
29. Elhatip, H. (1997). The influence of karstic features on environmental studies in Turkey. Environmental Geology 31 (1-2), 27-33.
30. Erinç S. (1996). Klimatoloji ve Metodları (Genişletilmiş 4. Baskı). Alfa Yayınları, İstanbul.
31. Erinç, S. (2001). Jeomorfoloji II (3. Basım, Güncelleştirenler: Ertek, T.A. ve Güneysu, C.). Der Yayınları, Yayın no: 294, İstanbul.
32. Eroskay, O, Günay, G. (1979). Tecto-genetic classification and hydrogeological properties of the karst regions in Turkey. International Seminar on Karst Hydrogeology, Proceeding; 1-41 Antalya, Turkey
33. Faivre, S., Reiffsteck, P. (1999). Spatial distribution of dolines as an indicator of recent deformations on the Velebit mountain range (Croatia). Géomorphologie: Relief, Processus, Environnement 2: 129-142.
34. Ford, D.C., Williams, P.W. (2007). Karst Geomorphology and Hydrology, London: Chapman and Hall.
35. Günay, G. (2009). Case Study: Geological and hydrogeological properties of Turkish karst and major karstic springs. In: Kresic, N., Stevanovic, Z. (eds) Groundwater Hydrology of Springs, 479-197.
36. Güneysu, A.C. (1993). Batı Toroslar’da neotektonik hareketleri karstlaşma üzerindeki etkileri ve karstlaşmanın evrimi. Türk Coğrafya Dergisi 28: 329-336.
37. Jennings, J.N. (1971). Karst. Cambridge: The M.I.T. Pres.
38. Jemcov, I., Cupkovic, T., Pavlovic, R., Stevanovic, Z. (2001). An example of the influence of fault patterns on karst development. In: Günay, G., Johnson, K.S., Ford, D., Johnson, A.I. (eds) Present State and Future Trends of Karst Studies, 703-709.
39. Keser, N. (2007). Akyazı (Lengüme) Depresyonu ve Akdağ güneyinin (Batı Toroslar) jeomorfolojisi. Türk Coğrafya Dergisi 48: 111-132.
40. Keskin, İ. (2011). Jipslerde Dolinlerin Oluşum Mekanizmaları Açısından Süreksizlik Özelliklerinin Etkilerinin Araştırılması: Kuzeydoğu Sivas Örneği. Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Sivas.
41. Koçak, İ. (2003). Döşemealtı platosu kuzeybatısında (Antalya) karst- orman tahribatı ilişkisi.Süleyman Demirel Üniversitesi Burdur Eğitim Fakültesi Dergisi 4(5):129-146.
42. Lewin, J., Woodward, J. (2009). Karst Geomorphology and Environmental Change In: The Physical Geography of the Mediterranean, ed. Woodward, J.C, 287-317.
43. Dalkılıç, H. (2009). 1/100000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları No:124, Kayseri-L35 Paftası. Maden Teknik Arama Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etütleri Dairesi, Ankara.
44. Nazik, L. (1985). Beyşehir Gölü (Konya) Yakın Güneyi Karst Jeomorfolojisi. İstanbul Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Coğrafya Enstitüsü, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, İstanbul.
45. Nazik, L. (1986). Beyşehir Gölü yakın güneyi karst jeomorfolojisi ve karstik parametrelerin incelenmesi. Jeomorfoloji Dergisi 14: 65-77.
46. Nazik, L. Tuncer, K. (2010). Türkiye karst morfolojisinin bölgesel özellikleri. Türk Speleoloji Dergisi, Karst ve Mağara Araştırmaları 1: 7
47. Özel, S. (2005). Hafik-Ekinli Arasında (Kızılırmak Çevresinde) Jips Karstı. Ankara Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Fiziki Coğrafya Anabilim Dalı, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi.
48. Özşahin, E. (2013). Amanos Dağlarında bir paleokarstik vadinin jeomorfolojik özellikleri ve gelişimi. Turkish Studies8(9): 2111-2128.
49. Öztaş, T. (1992). Boğsak karst kaynağı (Mersin-Taşucu) dolayının karst ve karstlaşma özellikleri. Jeoloji Mühendisliği 41: 118-130.
50. Palmquist, R.C. (1977). Distribution and density of dolines in areas of manteled karst. In: Dilamarter, R.R., Csallany, S.C. Hydrologic Problems in Karst Regions. Bowling Green Kentucky: Western Kentucky University Press.
51. Pekcan, N. (1999). Karst Jeomorfolojisi. Filiz Kitabevi, İstanbul.
52. Sauro, U. (2003). Dolines and sinkholes: Aspects of evolution and problems of classification. Acta carsologica 32/ 2: 41-52.
53. Tonbul, S., Ege, İ. (2002). Tahtalı Dağlarında buzul şekilleri. Doğu Coğrafya Dergisi 7: 165-187.
54. Tuncer, K. (2004). Sakarya Nehri-Göynük Çayı Çatak Çayı Arasındaki Sahanın Karst Jeomorfolojisi. İstanbul Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü Yayınlanmamış Doktora Tezi.
55. Valois, R., Camerlynck, C., Dhemaied, A., Guerin, R., Hovhannissian, G., Plagnes, V., Rejiba, F., Robain, H. (2011). Assessment of doline geometry using geophysics on the Quercy plateau karst (South France). Earth Surface Processes and Landforms 36: 1183–1192.
56. Zeybek, İ. (2010). Canik Dağlarının güneydoğu bölümünde karstlaşma ve karstik şekiller. Doğu Coğrafya Dergisi 24: 93-115.
57. https://www.gezgin.gov.tr/rasat/app/main;jsessionid=A9852AC7620B4DBB9D76D7B6B3CEDFBA?execution=e1s1> son erişim tarihi 5 Temmuz 2015.