Top Banner
DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN PALEOMAĞNETİZMASI VE JEODİNAMİK EVRİMİ Nuray ALPASLAN 1 , Naci ORBAY 2 [email protected] , [email protected] Öz:İnceleme alanı Doğu Karadeniz’in Giresun (Tamdere, Eğribel, Hacıkaya, Şaplıca) kesimlerini kapsamaktadır. Paleomağnetik amaçlı olarak bölgenin yukarıda adı geçen sahalarından yönlendirilmiş olarak 12 mevkiden 77 yönlü kayaç örnekleri alınmıştır. Öncelikle, tüm örneklerin doğal kalıntı mıknatıslanmaları Spinner mağnetometresinde ölçülmüş ve her örnek MMTD60 aletiyle ısısal temizlemeye tabii tutularak ikincil mıknatıslanmalarından arındırılmaya çalışılmıştır. Giresun (Tamdere) bölgesinden alınan Üst Kretase yaşlı Tamdere lokasyonunun kalıntı mıknatıslanması sapma açısı ortalaması saatin tersi yönünde olmak üzere 50 o bulunmuştur. Giresun (Şaplıca) bölgesinden alınan Paleosen yaşlı Sap lokasyonunu kalıntı mıknatıslanma sapma açısı ortalaması saat yönünde 42 o bulunmuştur. Giresun (Eğribel) bölgesinden alınan Eosen yaşlı EGR1-2 ve EGR3-4 lokasyonlarının sapma açısı değerlerinin ortalamaları sırasıyla saatin tersi yönünde olmak üzere 113 o ve 63 o bulunmuştur. Giresun (Hacıkaya) bölgesinden alınan Pliyosen yaşlı Hacıkaya lokasyonunun kalıntı mıknatıslanma sapma açısı 9 o bulunmuştur. Bulunan bu sonuçlar tektonizma açısından, diğer çalışmalarla uyumludur. Anahtar Kelimeler: Paleomağnetizma, Kalıntı Mıknatıslanma, Sapma Açısı, Eğim Açısı, Rotasyon Giriş Yer ile ilgili olaylara yorum yapabilmek için olayların yere ve zamana göre araştırılması gerekir. Bu nedenle, jeolojik devirlerde iz veya kayıt bırakan jeofizik olaylar, yerin dinamik olarak incelenmesinde daha fazla önem kazanmaktadır.Kayaçlar oluştukları anda yermağnetik alanının etkisiyle kalıntı mıknatıslanma kazanmaktadırlar. Bu mıknatıslanma vektörünün yönü ve şiddeti değişimlerinin incelenmesi ile geçmişteki yermağnetik alanının davranışları belirlenebilmektedir. Paleomağnetizma olarak adlandırılan bu bilim dalı ile jeolojik devirler boyunca oluşan büyük tektonik hareketleri incelemek olanaklıdır. Paleomağnetik çalışmaların temel amacı, yermağnetik alanın jeolojik dönemler içindeki özelliklerini ve levhaların birbirine göre konumlarını belirlemek ve günümüzde olan birçok tektonik problemi çözmektir. Paleomağnetik çalışmalardan elde edilen ortalama mıknatıslanma doğrultularının sapma (declination) ve eğim (inclination) açıları kullanılarak levhaların dönme ve enlemsel hareketleri belirlenebilir. Ayrıca; ortalama mıknatıslanma doğrultularından elde edilen kutup pozisyonları kullanılarak, birbirine yakın veya uzak iki levha parçasının bağıl hareketi de saptanabilmektedir. Bu çalışmada, Doğu Pontid’lerde farklı volkanik/plutonik oluşum evrelerinin paleomağnetizmadaki izleri ve bölgenin zaman ve mekan ilişkileri ile jeodinamik özellikleri arasındaki bağlantıların araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, Arabistan Levhası’nın Anadolu Levhası’nı Kuzeye doğru sıkıştırması sonucu gelişen iç deformasyonlar nedeniyle Anadolu Levhası’nın, saatin tersi yönünde döndüğü, Kuzey Anadolu Fayı (KAF) ve Doğu Anadolu Fayı’nı (DAF) harekete geçirdiği bilinmektedir. Bu hareketlenmenin KAF’ın kuzeyinde kalan Pontidleri ne derece etkilediği, benzer deformasyonların gelişip gelişmediğinin araştırılması da bu çalışmada amaçlanmıştır. Pontid’lerin jeolojik dönemlerdeki hareketlerini saptamaya yönelik paleomağnetik çalışmaların ilki Gregor ve Zijderveld (1964) tarafından Amasra bölgesinden toplanan Permiyen Kırmızı Kumtaşları üzerinde yapılmıştır. 1 Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fak. Jeofizik Müh. Böl. KOCAELİ 2 İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fak. Jeofizik Müh. Böl. İSTANBUL 244
10

DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

Sep 03, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN PALEOMAĞNETİZMASI VE JEODİNAMİK EVRİMİ

Nuray ALPASLAN1, Naci ORBAY2

[email protected], [email protected]

Öz:İnceleme alanı Doğu Karadeniz’in Giresun (Tamdere, Eğribel, Hacıkaya, Şaplıca) kesimlerini kapsamaktadır. Paleomağnetik amaçlı olarak bölgenin yukarıda adı geçen sahalarından yönlendirilmiş olarak 12 mevkiden 77 yönlü kayaç örnekleri alınmıştır. Öncelikle, tüm örneklerin doğal kalıntı mıknatıslanmaları Spinner mağnetometresinde ölçülmüş ve her örnek MMTD60 aletiyle ısısal temizlemeye tabii tutularak ikincil mıknatıslanmalarından arındırılmaya çalışılmıştır. Giresun (Tamdere) bölgesinden alınan Üst Kretase yaşlı Tamdere lokasyonunun kalıntı mıknatıslanması sapma açısı ortalaması saatin tersi yönünde olmak üzere 50o bulunmuştur. Giresun (Şaplıca) bölgesinden alınan Paleosen yaşlı Sap lokasyonunu kalıntı mıknatıslanma sapma açısı ortalaması saat yönünde 42o bulunmuştur. Giresun (Eğribel) bölgesinden alınan Eosen yaşlı EGR1-2 ve EGR3-4 lokasyonlarının sapma açısı değerlerinin ortalamaları sırasıyla saatin tersi yönünde olmak üzere 113o ve 63o bulunmuştur. Giresun (Hacıkaya) bölgesinden alınan Pliyosen yaşlı Hacıkaya lokasyonunun kalıntı mıknatıslanma sapma açısı 9o bulunmuştur. Bulunan bu sonuçlar tektonizma açısından, diğer çalışmalarla uyumludur.

Anahtar Kelimeler: Paleomağnetizma, Kalıntı Mıknatıslanma, Sapma Açısı, Eğim Açısı, Rotasyon

Giriş Yer ile ilgili olaylara yorum yapabilmek için olayların yere ve zamana göre araştırılması gerekir. Bu nedenle, jeolojik devirlerde iz veya kayıt bırakan jeofizik olaylar, yerin dinamik olarak incelenmesinde daha fazla önem kazanmaktadır.Kayaçlar oluştukları anda yermağnetik alanının etkisiyle kalıntı mıknatıslanma kazanmaktadırlar. Bu mıknatıslanma vektörünün yönü ve şiddeti değişimlerinin incelenmesi ile geçmişteki yermağnetik alanının davranışları belirlenebilmektedir. Paleomağnetizma olarak adlandırılan bu bilim dalı ile jeolojik devirler boyunca oluşan büyük tektonik hareketleri incelemek olanaklıdır. Paleomağnetik çalışmaların temel amacı, yermağnetik alanın jeolojik dönemler içindeki özelliklerini ve levhaların birbirine göre konumlarını belirlemek ve günümüzde olan birçok tektonik problemi çözmektir. Paleomağnetik çalışmalardan elde edilen ortalama mıknatıslanma doğrultularının sapma (declination) ve eğim (inclination) açıları kullanılarak levhaların dönme ve enlemsel hareketleri belirlenebilir. Ayrıca; ortalama mıknatıslanma doğrultularından elde edilen kutup pozisyonları kullanılarak, birbirine yakın veya uzak iki levha parçasının bağıl hareketi de saptanabilmektedir. Bu çalışmada, Doğu Pontid’lerde farklı volkanik/plutonik oluşum evrelerinin paleomağnetizmadaki izleri ve bölgenin zaman ve mekan ilişkileri ile jeodinamik özellikleri arasındaki bağlantıların araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, Arabistan Levhası’nın Anadolu Levhası’nı Kuzeye doğru sıkıştırması sonucu gelişen iç deformasyonlar nedeniyle Anadolu Levhası’nın, saatin tersi yönünde döndüğü, Kuzey Anadolu Fayı (KAF) ve Doğu Anadolu Fayı’nı (DAF) harekete geçirdiği bilinmektedir. Bu hareketlenmenin KAF’ın kuzeyinde kalan Pontidleri ne derece etkilediği, benzer deformasyonların gelişip gelişmediğinin araştırılması da bu çalışmada amaçlanmıştır. Pontid’lerin jeolojik dönemlerdeki hareketlerini saptamaya yönelik paleomağnetik çalışmaların ilki Gregor ve Zijderveld (1964) tarafından Amasra bölgesinden toplanan Permiyen Kırmızı Kumtaşları üzerinde yapılmıştır.

1 Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fak. Jeofizik Müh. Böl. KOCAELİ 2 İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fak. Jeofizik Müh. Böl. İSTANBUL

244

Page 2: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

Araştırıcılar, ortalama eğimin Avrupa Permiyen izoklinleri uygunluk içinde olduğunu fakat 292o lik sapma açısının ancak saatin 80o saatin tersi yönünde tersi döndürülmesiyle uygunluk sağlıyacağını belirtmişlerdir. Orbay ve Bayburdi (1979), Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun kuzeyi ile Doğu Karadeniz kıyısı arasında kalan Mesudiye Bölgesinden topladıkları Üst Kretase ve Eosen yaşlı tüf ve damar kayaçlarından elde edilen kutup pozisyonlarını Türkiye’de daha önce yapılan çalışma sonuçları ile birlikte inceleyerek bu jeolojik devirler içinde Türkiye’nin Üst Kretase’den günümüze kadar Avrupa’ya göre saatin tersi yönünde 40o -45o dönmüş olduğunu saptamışlardır. Baydemir (1982, 1989/90) Kuzey Anadolu Transform Fayı’nın (KATF) kuzeyinde bulunan Ordu ilinin Mesudiye Bölgesi’nden 124, fayın güneyinde bulunan Sivas ilinin İmralı Bölgesi’nden 40 olmak üzere toplam 164 Eosen yaşlı el örneği üzerinde yaptığı çalışmada, her iki çalışma bölgesinden elde edilen karakteristik mıknatıslanma doğrultularının sapma açılarını yaklaşık 30o ve eğim açılarını 14o birbirinden farklı bulmuştur.

Bölgenin Jeolojisi Türkiye jeolojisinde çok önemli bir yer tutan Pontid Tektonik Birliği (Ketin, 1966) birçok araştırmacı tarafından değişik amaçlar doğrultusunda çalışılmıştır. Samsun, Çorum çizgisinin doğusunda kalan “Doğu Pontidler ” bölgesi, güneyden Çorum- Amasya- Sivas- Erzincan çizgisi ile sınırlanmaktadır (Gedikoğlu ve diğ.,1979). Doğu Pontid’lerin Mesozoyik başlarındaki bölgesel jeolojik konumu oldukça tartışmalı olup; bölgenin Liyas’tan beri “Aktif Kıta Kenarı ” konumuna sahip olduğu ileri sürüldüğü gibi (Gedikoğlu ve diğ., 1979; Tokel., 1983) Doğu Pontid’lerin Liyas’dan itibaren aktif kıta kenarı jeolojisine sahip olduğunu ileri süren (Gedikoğlu ve diğ., 1979; Tokel., 1983)’ün çalışmalarına göre, güney konumlu Paleotetis okyanusu, Avrasya levhasının altına ve kuzeye doğru dalarak Liyas döneminden itibaren yay mağmatizmasını oluşturmuştur. Şengör ve Yılmaz’a (1981) göre; Doğu Pontid’lerde bulunan Liyas yaşlı volkanitler, Gondwana kıtasının kuzey kesimlerinde, Neotetis’in açılmasını sağlayan rifleşme ile ilişkilidir. Doğu Pontid’lerdeki Üst Kretase volkanizması tamamen yay mağmatizması karekterinde olup, alttan üste doğru “ Dasitik Seri ” ve “ Üst Bazik Seri” olarak adlandırılmaktadır. Bunlardan Dasitik Seri; dasit, riyodasit ve latit bileşimli volkanik kayaçların yanısıra tüf- aglomera niteliğindeki piroklastik kayaçlardan oluşmakta ve Doğu Pontid’lerdeki masif damar tipi sülfürlü cevherleşmeler ile birlik oluşturmaktadır.

İnceleme Alanı ve Örnek Yerleri

İnceleme alanı Doğu Karadeniz bölgesini kapsamaktadır ve aşağıdaki bölgelere ayrılmıştır. • Giresun-Dereli-Tamdere Güneyi • Giresun-Şebinkarahisar Kuzeyi-Eğribel • Giresun-Şebinkarahisar Kuzeyi- Şaplıca • Giresun-Tamzara-Hackaya Formasyonu (Şekil 1) (Şekil 2)

Şaplıca Metasomatiti Şaplıca köyü civarında gözlenen alterasyon zonu, Şaplıca Metasomatiti olarak gözlenir. Hidrotermal alterasyona uğramış bu bu kayaçlar Üst Kretase yaşlı ayrılmamış volkanitler olarak veya andezit, bazalt, dasit lav ve piroklastikleri olarak değerlendirilmiştir. Hidrotermal alterasyon sonucu gelişen sülfürlü cevher mineralleri oluşumuna, aynı zamanda silişleşme, karbonatlaşma, killeşme, limonitleşme ve kaolinleşmede eşlik etmiştir. II.Plütonik fazın ürünü olan paleosen yaşlı Şebinkarahisar kuvars siyeniti tarafından kesilen Üst Kretase yaşlı volkanitlerin alterasyonu ile oluştuğu ve bu yüzden Şebinkarahisar kuvars siyeniti ile aynı yaşlı, yani Paleosen yaşlı olarak değerlendirilmiştir. Şaplıca Metasomatiti üzerinde bir mevkiden 5 adet örnek alınmıştır.

Eğribel Volkaniti Dereli yöresinin en güney doğu kesiminde dar bir alanda ve Şebinkarahisar’ın kuzey kesimlerinde, geniş alanlarda yayılımı olan bu birim en iyi şekilde Eğribel yöresinde andezit, bazalt lav ve piroklastikler olarak gözlenen bu volkanik kayaçlar “eğribel volkaniti” olarak adlandırılır. Eğribel volkaniti, Şebinkarahisar kuvars siyeniti üzerine uyumsuz olarak gelmekte ve Miyosen yaşlı Tamzara Formasyonu tarafından uyumsuz olarak üzerlenmektedir. Bu ilişkilerinden dolayı eğribel volkanitinin yaşı Eosen olarak

245

Page 3: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

kabul edilmiştir. Bu volkanit üzerinde 4 farklı mevkiden 22 silindirik örnek alınmıştır.

Tamzara Formasyonu

Tamzara Köyü çevresinde Kaleboynu mahallesi civarında ve güneytepe civarında bir hat boyunca yüzeylenmektedir. Silttaşı, kumtaşı, konglomera ve marn türü kayaçlardan oluşan bu birim genelde, gevşek dokulu olup bozunma yüzeylerinde bol miktarda kil/kum oluşumu içermektedir. Tamzara Formasyonu stratigrafik seviye olarak Eğribel Volkaniti’nin üzerine uyumsuz olarak gelmekte ve Pliyosen yaşlı Haçkayası Volkaniti tarafından uyumsuz olarak örtülmektedir.

Hackayası Volkaniti Şebinkarahisar yöresinde yüzeylenen en genç birim, Pliyosen yaşlı volkanik- volkanosedimanter kayaçlardan oluşan Haçkayası volkanitidir. Gevşek çimentolu piroklastikler ile bunların üzerinde lav akıntıları olarak gözlenen Haçkayası volkaniti, volkanik breş, tüf, tüfit ve bazaltik bileşimli volkaniklerden oluşmaktadır. Tamzara formasyonu’ndan daha genç olup Pliyosen yaşlı olarak kabul edilmiştir. Hacıkaya volkanitinin 4 farklı mevkiinden 30 silindirik örnek alınmıştır. Giresun’un Tamdere dolaylarında Üst Kretase yaşlı volkanizmanın 3 mevkiinden 16 örnek alınmıştır. Tüm örnek yerleri Şekil 1 ve 2’de gösterilmiştir.

Şekil 1. Giresun güneyinin basitleştirilmiş jeolojisi ve örnek yeri

246

Page 4: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

Şekil 2. Giresun güneyinin basitleştirilmiş jeolojisi ve örnek yerleri

247

Page 5: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

Bölgenin Tektonik ve Volkanolojik Özellikleri

Bu bölge tektonik açıdan oldukça hareketli bir bölgeyi oluşturmakta olup, birimler içerisinde veya bunların kontağında gelişmiş çeşitli faylarla karekterize olmaktadır. Bu bölgede tanımlanan bazı faylar; KB’ den GD’ ye doğru; Alçakdere fayı, Gürgenlikyayla bindirme fayı, Salmankasdere fayı, Halkumasdere fayı, Kavlatandere fayıdır. Doğu Pontid’lerin hem kuzey, hem de güney kesimlerinde yer alan çalışma alanındaki ana yapısal unsurlar, başlıca faylar, eklem sistemleri ve uyumsuzluklardan oluşmaktadır.

Faylar Dereli civarında daha yaygın olarak (Şekil 1), buna karşın güneyde Şebinkarahisar yöresinde ise sadece bir hat boyunca gözlenen (Şekil 2) faylar, başlıca doğrultu atımlı ve bindirme fayları ile karakteri belirlenemeyen faylardan oluşmaktadır.

Doğrultu Atımlı Faylar Çalışma alanındaki doğrultu atımlı faylar, başlıca güdül fayı, İkisu fayı ve Kızılkaya fayı (Şekil 1) olarak adlandırılmıştır. Dereli yöresinde gözlenen doğrultu atımı karakterine sahip olan Güdüldere vadisi boyunca KB-GD doğrultusunda uzanan Güdül fayı, sağ yönlü doğrultu atımlı bir faydır. Doğrultu atımlı faylardan bir diğeri de çalışma alanının güneyindeki İkisu fayı KKB-GGD doğrultulu bir hat boyunca sarp bir topoğrafya içerisinde sol yönlü bir atıma sahiptir. Kayaalan mahallesi güneyinde gözlenen Kızılkaya fayı, yaklaşık KB-GD doğrultulu sağ yönlü bir faydır. .

Bindirme Fayları Bu bölgedeki bindirme fayları, Orta Jura’da meydana gelmiş ve belirgin şekilde milonit ve fillonit gelişimiyle karekteristik olan sünümlü deformasyon izleri gösteren Uzunalan bindirmesi ile Kretase- Tersiyer’de meydana gelmiş Uzundere ve Eskiköy bindirmelerinden oluşmaktadır. Uzunalan bindirmesi dereli batısında, KKD-GGB doğrultulu bir hat boyunca, Pınarlar Metamorfiti üzerine itilmesiyle karekteristik olan bir bindirmedir (Şekil1) .Dereli yöresinin güneyinde D-B doğrultusunda boydan boya kat edecek şekilde gözlenen ve kuzeyden güneye doğru bindirme karekteri gözlenen Uzundere bindirmesi, en iyi şekilde Uzundere vadisi içerisinde gözlenmektedir. Şebinkarahisar’ın kuzeyinde, Eskiköy’ den başlayarak Tamzara’nın kuzeyine doğru KD-GB doğrultulu bir hat boyunca gözlenen, Eskiköy bindirmesi, kuzeyden güneye bindirme karekterindedir.

Volkanik Kayaçların Bölgesel Yayılımı Pontidlerdeki volkanizma Ercan ve Gedik (1983) tarafından altı farklı grupta incelenmiş olup, bunlar Liyas, Malm-Alt Kretase, Üst Kretase-Paleosen, Eosen, Miyosen ve Pliyo-Kuvaterner volkanitleri olarak ayrılmışlardır. Liyas volkanitleri, Doğu Pontidlerde üzerinde en az çalışılan volkanitler olup, Şebinkarahisar-Aluçra arasında (Gedikoğlu ve diğerleri, 1979), Gümüşhane-Tortum arasında (Tokel, 1983) ve Sürmene ile Hamsiköy (Torul) dolaylarındadır (Bektaş ve Van, 1986). Liyas volkanitlerinin ada yayı özelliklerine sahip olduklarını ve kuzeye dağılımlı bir yitimin varlığını belirtmiş, Bektaş (1983) ile Bektaş ve Van (1986) ise güneye dalımlı bir yitim zonunun varlığını öne sürerek volkanitlerin Liyas’ta etkin olan gerilme tektonik rejimi etkisiyle oluşan rift sistemi ile de ilişkili olabileceklerini öne sürmüşlerdir.Şengör ve diğerleri (1980) de Liyas volkanitlerinin rift volkanizması olabileceklerini savunmuşlardır. Malm-Alt Kretase volkanitleri, Aluçra çevresinde Gölköy (Ordu) yöresindedir (Gedikoğlu ve diğerleri, 1979). Üst Kretase- Paleosen volkanizması ise, genel olarak, Ünye- Ordu- Koyulhisar-Reşadiye çevresinde (Terlemez ve Yılmaz, 1980) Harşit (Giresun) dolayında (Gedikoğlu, 1979), ve inceleme alanında yaygın yüzlekler verirler. Üst Kretase’de başlıyan bu volkanizma bazı alanlarda Paleosen’de devam etmektedir (Gedikoğlu ve diğerleri, 1979; Ercan ve Gedik, 1983). Doğu Pontid’lerdeki volkanik kökenli cevherleşmelere yan olan bu volkanitler, inceleme alanında olduğu gibi, pek çok yerde çökel kayaçlarla arakatkılıdırlar ve çoğunlukla kalkalkalen, kısmen de toleyitik özellikler taşırlar.

Kullanılan Yöntem

Kayaçların birçoğu, oluştukları zaman oldukça duraylı ve zamanla kaybolmayan bir mıknatıslanma kazanırlar. Bu mıknatıslanma vektörünün, kayacın oluştuğu andaki yermağnetik alan yönünü gösterdiği ve vektör uzunluğunda alanın

248

Page 6: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

şiddeti ile orantılı olduğu bilinmektedir. Bununla beraber, bu mıknatıslanmanın kayaçların mağnetik özelliklerine ve şimdiye kadar etki eden fiziksel ve kimyasal etkenlere de bağlı olduğu söylenebilir. Kayaçların jeolojik devirler boyunca kazandıkları bu mıknatıslanmaların incelenmesi ile yermağnetik alanının tüm davranışları saptanabilir. Paleomağnetizma olarak adlandırılan bu bilim dalı ile yine jeolojik devirler boyunca oluşan büyük tektonik hareketleri de incelemek olanaklıdır. Paleomağnetik çalışmalar araziden yönlü örneklerin toplanması ile başlar. Örnekler ya portatif karot makineleri ya da el örnekleri denilen 3-4 kg ağırlığında kayaç parçasının yerinden koparılması ile olur. Her iki yöntemde de örnek toplarken kayaç üzerine duyarlı bir düzeç yardımıyla yatay bir doğru çizilir. Bu doğrunun bize göre sağ ucuna bir ok işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur. Bundan sonra yapılacak iş, kayacın üzerine yatay doğrunun çizildiği yüzeyin eğim açısını jeolog pusulası veya benzeri bir düzen ile ölçmektir. Paleomağnetizmada mıknatıslanma doğrultularının dağılımlarının ortalama doğrultusunu bulmak için Fisher (1953)’in istatistik yöntemi kullanılmaktadır. Fisher, birim küre üzerindeki noktaların dağılımının, bir düzlem üzerindeki Gauss dağılımına eşdeğer olduğunu ve her noktanın frekansının, dağılımın ortalaması etrafında

[ ]θπθ cos.).4/()( kekSinhkf = (1) yoğunluk fonksiyonu ile karekterize edildiğini kabul etmiştir. Bu bağıntı da; θ = Herhangi bir nokta ile ortalama doğrultu arasındaki açısal uzaklık k = Duyarlık parametresi N tane ölçülmüş örnek varsa,doğal olarak N tane de doğrultu olacaktır.Böyle bir dağılım için;

( )[ ]1/1/1 1/1 −−−= −NPRRNCosθ (2) bağıntısı kullanılarak θ açısı yani güvenlik çemberinin yarıçapı hesaplanabilir. Bu bağıntı da; =R Bileşke vektör =P Jeomanyetik kutba göre örnek yerinin kolatitüdü

Doğrultuların dağılımlarının duyarlık parametresi ise;

RNNk −−= /1 bağıntısından hesaplanmaktadır. (3) N ve k değerleri ne kadar büyük olursa güvenlik yarıçapı 95θ ( 95α ) o kadar küçük olacaktır. Bu da hesaplanan ortalama değerin dağılımı ne kadar iyi temsil edildiğinin bir ölçüsünü vermektedir.

Kullanılan Veriler Çalışmada kullanılan örnekler Giresun ili ve güneyindeki bölgeden portatif karot makinesi ile alınmıştır. Arazide mağnetik pusula ile yönlendirilen örnekler laboratuarda 2.54 cm (1 inch) çapta ve boyda olacak şekilde kesilerek küçük örnekler haline getirilmiştir. İlk aşamada; tüm örneklerin Spinner Mağnetometresinde doğal kalıntı mıknatıslanmaları ölçülmüştür. Daha sonra tüm örneklerin doğal kalıntı mıknatıslanma sonuçlarına bakarak, her mevki için bir pilot örnek seçilmiştir. Her pilot örneği, Isısal Temizleme Fırınında 50-700 0C arasında 50 0C arttırarak kadar ısıtılarak ikincil mıknatıslanmalarından temizlenmiş ve her temizleme aşamasından sonra tekrar Spinner Mağnetometresi ile örneğin kalıntı mıknatıslanması ölçülmüştür. Şekil 3’de TM2-A1 pilot örneğinin ısısal temizleme işlemi sonunda elde edilen Wulf ve ortogonal projeksiyonlarındaki davranışları ile zijderveld projeksiyonu verilmiştir..Şekil 3’ de görülen TM2-A1 pilot örneği de benzer davranış içinde görülmesine karşın gerçek kalıntı mıknatıslanmanın 50o den sonra elde edildiği doğrultunun yer değiştirmemesinden anlaşılmaktadır.

249

Page 7: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

Şekil 3. Giresun (Tamdere)’den alınan Üst Kretase yaşlı TM2 mevki örneklerinin (A) doğal kalıntı mıknatıslanmaları ve (B) 500oC ‘de temizlendikten sonraki kalıntı mıknatıslanma doğrultularının dağılımı verilmiştir. Pilot örneklerine temizleme işlemlerinin uygulanması sonrası birincil kalıntı mıknatıslanmalarının hangi temizleme adımında elde edildiği belirlendikten sonra aynı mevkinin diğer örnekleri de aynı temizleme adımında ısısal işleme tabi tutularak birincil kalıntı mıknatıslanma doğrultuları elde edilir. Şekil 3’ de TM2 mevki örneklerinin doğal kalıntı mıknatıslanma (A) ve 500o ‘de ısısal temizleme sonrası birincil kalıntı mıknatıslanma doğrultularının dağılımı (B) görülmektedir. Bu mevkinin doğal kalıntı mıknatıslanmalarının 95α değerleri 10o iken temizleme sonrası 8,7o’ye düşmektedir. Dört bölgede 11 mevkiden elde edilen örneklerin temizleme öncesi ve sonrası sapma ve eğim açıları ile duyarlılık parametreleri Tablo 1.’de verilmiştir. Tabloda her bir lokasyona ait sapma ve eğim açıları verilmiştir.

Şekil 4. TM2-A1 örneğinin Zijderveld projeksiyonu görülmektedir.

250

Page 8: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

Şekil 5. Daha önce yapılan çalışma sonuçları ile beraber bu çalışmada elde edilen ortalama sonuçlar Tablo 1. Bu çalışmada elde edilen mevkilere ait doğal kalıntı mıknatıslanmaları ve temizleme sonrası kalıntı mıknatıslanmaları ile istatistik parametreleri

ÖLÇÜM NOKTALARI Temizlemeden Önce Temizlemeden Sonra

Mevki Tür N Yaş D I 95α K D I 95α K

TM1 Bazalt 5 Üst Kretase 30 -16 17.8 19.4 269 40 5.3 306

TM2 Bazalt 7 Üst Kretase 47 -39 10 37.5 308 15 8.7 49.1

TM3 Bazalt 5 Üst Kretase 43 -44 16.1 23.5 313 49 12.4 39

TM-Ort 310 32 EGR1 Andezit 6 Eosen 103 30 8.7 60.6 241 52 7.4 83.4 EGR2 Andezit 5 Eosen 98 -21 9.6 64.5 253 44 9.1 71.5

251

Page 9: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

EGR1-2-Ort 247 48 EGR3 Andezit 5 Eosen 122 24 13.6 32.7 291 38 8 93.5 EGR4 Andezit 6 Eosen 122 31 13.5 25.5 303 52 6.9 95.5 EGR3-4-Ort 297 45 HC1 Bazalt 5 Pliyosen 23 -54 14.3 29.5 356 50 10.2 56.8 HC3 Bazalt 6 Pliyosen 34 56 13.4 26 346 55 2.3 873 HC4 Andezit 9 Pliyosen 58 37 13.2 16.2 350 32 8.2 67.8 Hacıkaya-Ort 351 46

SAP Metasomatit 5 Paleosen 20 15 7.3 111.3 42 24 6 165.1

Sonuçlar

Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar şu şekilde sıralanabilir. 1-) Üst Kretase yaşlı kayaçlardan elde edilen paleomağnetik alanın doğrultusu D/I= 310o/32o olarak elde edilmiştir. 2-) Eosen yaşlı kayaçlardan elde edilen eğim açısı 47o olarak elde edilmiştir. 3-) Pliyosen yaşlı kayaçların kalıntı mıknatıslanma doğrultusu D/I= 351o/46o olarak elde edilmiştir. Daha önce yapılan çalışma sonuçları ile beraber bu çalışmadan elde edilen ortalama sonuçlar Şekil 5’ de bir arada verilmiştir. Doğu Pontid’lerde daha önce yapılan paleomağnetik sonuçlar göz önüne alındığında Kretase için D/I değerlerinin 333o / 36o , 320o / 36o ve 346o /50o olarak elde edildiği görülür ki bu değerler bu çalışmadan elde edilen sonuç ile oldukça uyumludur. Orbay ve Bayburdi (1979) Mesudiye bölgesinin Üst Kretase’den günümüze kadar saatin tersi yönünde 40o-45o kadar döndüğünü ifade etmişlerdir. Bu çalışmada ise Üst Kretase’de günümüze kadar bu dönme miktarı 50o olarak elde edilmiştir. Eosen yaşlı dört mevkii göz önüne alındığında bunların EGR1-EGR2 ile EGR3-EGR4 şeklinde gruplaşma gösterdiği ve bunların D/I değerlerinin sırası ile 247o/48ove 297o/45o olduğu görülmektedir. Bu doğrultuların eğim açıları birbirleriyle uyumlu olduğu halde sapma açıları arasında 50o lik bir fark görülmektedir. Bu farkın lokal bir blok dönmesinden kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Paleosen yaşlı SAP mevkisinin kalıntı mıknatıslanma doğrultusu D/I= 42o/24o olarak elde edilmiştir. Sapma açısının saat yönünde 42olik dönme göstermesinin nedeni iki şekilde açıklanabilir: Birincisi Şaplıca metasomatinin hidrotermal alterasyona uğrayarak mağnetik mineral değişimine neden olması, ikincisi ise Şaplıca metasomatitini etkileyen Eskiköy bindirmesinin bu dönmeye neden olabileceğidir. Pliyosen yaşlı HC mevkiinden alınan kayaçlardan elde edilen kalıntı mıknatıslanma doğrultusu saatin tersi yönünde 9o

lik bir dönme göstermektedir. Bu dönme miktarı ya bölgenin Pliyosen’den günümüze kadarki dönme miktarını ya yer mağnetik alanının seküler değişimini ya da her ikisinin etkisini birden içerebilir.

KAYNAKLAR

BAYDEMİR, N., (1982), Doğu Karadeniz Bölgesi Eosen Volkaniklerinin Paleomağnetizması, İ.Ü. Yer Bilimleri Fak., Jeofizik Böl. (Dok. Tezi) İstanbul BAYDEMİR, N., (1989/90), Doğu Karadeniz Bölgesi Eosen Volkanitlerinin Paleomağnetizması, Yer Bilimleri, C.7, Sayı:1-2, Sayfa=167-176, İstanbul BEKTAŞ, O., (1983), Kuzeydoğu Pontid mağmatik yayındaki I tipi granitik kayaçlar ve jeotektonik konumları, TJK Bildiri Özleri, 49-50 BEKTAŞ, O. ve VAN, A., (1986), Doğu Pontid’lerde (KD Türkiye) Jura volkanizması ve jeotektoniği, Türkiye Jeoloji Kurultayı, Bildiri özleri, 29. ERCAN,T. ve GEDİK, A., (1983), Pontidlerdeki Volkanizma, Jeoloji Mühendisliği, 18, 3-22 FISHER, R.A., (1953), Dispersion on a sphere, Proc. R. Soc. A217, 295-205

252

Page 10: DOĞU KARADENİZ (GİRESUN-TRABZON) BÖLGESİNİN ...kocaeli2007.kocaeli.edu.tr/kocaeli2005/deprem_sempozyumu...işareti konur ve bu yönlü doğrunun kuzeyle yaptığı açı bulunur.

GEDİKOĞLU, A., PELİN, S. ve ÖZSAYAR, T., (1979), The main lines of geotectonic development in the East Pontids in the Mesozoic areas : Geochome-I, 555-580. ERCAN, T. ve GEDİK, A., (1983), Pontidlerdeki Volkanizma, Jeoloji Mühendisliği, 18, 3-22. GREGOR, C.B., and ZIJDERVELD, J.D.A., (1964), Paleomagnetism and the alpine tectonics of Eurasia, 1. The magnetism of some Permian red sandstones from North western Turkey. Tectonophysics, 1(4): 289- 306 KETİN, İ., (1966), Anadolu’nun tektonik birlikleri, MTA Dergisi, 66,20-34 ORBAY, N., and BAYBURDİ, A., (1979),Paleomagnetism of dykes and tufes from the Mesudiye region and rotation of Turkey.Geophys.J.Roy.Astro.Soc.59(3):437-444 ŞENGÖR, A.M.C., YILMAZ, Y. ve KETİN, İ., (1980), Remnants of a pre-Late Jurassic Ocean in northern Turkey= Fragments of Permian- Triassic Paleo-Tethys Bul. Geo. Soc. Of America, 91,599-609 ŞENGÖR, A.M.C., Yılmaz Y., (1981), T ETHYAN EVOLUTION OF Turkey : a plate tectonic approach: Tectonophysics, 75 p. 181-241 Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam TERLEMEZ, İ., ve YILMAZ, A., (1980), Ünye-Ordu- Koyulhisar-Reşadiye Arasında kalan yörenin stratigrafisi. TJK Bült., 33,1-16. TOKEL, S., (1983), Liyas volkanitlerinin Kuzey Anadoludaki dağılımı, jeokimyası ve Kuzey Testis ada yayı sistemi evriminin açıklanmasındaki önemi. 37. Türkiye Jeoloji. Bil. Ve Tek. Kurultayı Bildiri Özetleri, 42-44

253