kinematics of deli̇ce-kozakli fault zone (north central anatolia, turkey)

117 Pages·2015·6.65 MB·English

KINEMATICS OF DELİCE-KOZAKLI FAULT ZONE (NORTH CENTRAL
ANATOLIA, TURKEY)

A THESIS SUBMITTED TO
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES
OF
MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY

BY

BÜLENT TOKAY

IN PARTIAL FULFILLMENT OF THE REQUIREMENTS
FOR
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE
IN
DEPARTMENT OF GEOLOGICAL ENGINEERING

AUGUST 2015

iv

I hereby declare that all information in this document has been obtained and
presented in accordance with academic rules and ethical conduct. I also declare
that, as required by these rules and conduct, I have fully cited and referenced all
material and results that are not original to this work.

Name, Last name : Tokay Bülent

Signature:

iv
ABSTRACT

KINEMATICS OF DELİCE-KOZAKLI FAULT ZONE (NORTH CENTRAL
ANATOLIA, TURKEY)

Tokay, Bülent

M.Sc., Department of Geological Engineering
Supervisor : Prof. Dr. Erdin Bozkurt
Co-supersivor: Prof. Dr. Nuretdin Kaymakcı

August 2015, 99 pages

The Central Anatolian Crystalline Complex (CACC) forms a part of Alpine orogenic
belt in Turkey and incorporates three major massifs and several basins that developed
during extension commenced by the Late Cretaceous. They were deformed during
subsequent collision of Anatolide-Tauride Platform and Pontides. The deformation of
the region has resulted in the break-up of the CACC along major deformation (fault)
zones. The present study aims to test existence of one of these fault zones, namely
Delice-Kozaklı fault zone.
Several structures are mapped and their geometric analyses are carried out. The
structures include: (i) a syncline with axis trending in 070º; (ii) syncline and anticline
with axes trending in 160º; (iii) approximately NW−SE-trending plunging fold sets;
(iv) E−W-trending anticline and syncline; (v) NW−SE-trending overturned folds; (vi)
a NW−SE-trending (130º) and NNW−SSE-trending right-lateral strike-slip faults and
(vii) WNW−ESE-trending north-verging reverse faults. Several fault plane data has
been collected from the basement rocks and basin infill for kinematic analysis.
Paleostress analysis and the stratigraphic data suggests two deformation phases: (1)
NW−SE compression that lasted by middle Oligocene and (2) a post-Oligocene
NNE−SSW compression that gave rise to a dextral transpressional deformation.
v
The common results of the geometric and kinematic analyses of the structural data
argues for the existence of the Delice-Kozaklı fault zone and that the study area has
stayed within same deformation zone during NW−SE and then NNE−SSW
compressional phases.

Keywords: Delice-Kozaklı fault zone, Çiçekdağ Basin, structural analysis, kinematic
analysis, deformation zone.

vi
ÖZ

DELİCE-KOZAKLI FAY ZONU’NUN KİNEMATİĞİ (KUZEY ORTA
ANADOLU, TÜRKİYE)

Tokay, Bülent

Yüksek Lisans, Jeoloji Mühendisliği Bölümü
Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Erdin Bozkurt
Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Nuretdin Kaymakcı

Ağustos 2015, 99 sayfa

Alpin orojenez kuşağında yeralan Orta Anadolu Kristalin Kompleksi, üç ana masifi ve
birçok havzayı barındırmaktadır. Bu havza ve masifler, Geç Kratese’den beri açılma
süresinde gelişmiş, sonrasında Anatolid-Torid ile Pontid çarpışmasının devamı ile
deforme olup, evrimleşmiştir. Bölgenin deformasyonu Orta Anadolu Kristalin
Kompleksi’nin parçalanmasına ve ana deformasyon zonların oluşmasına neden
olmuştur. Bu çalışma, bahsedilen bu zonlardan biri olan Delice-Kozaklı fay zonu’nun
varlığını test etmeyi amaçlamaktadır.
Çalışma alanlarında gözlemlenen ana yapıların geometrik analiz yapılmıştır. Bu
yapılar: (i) 070º uzanımlı senklinal, (ii) 160º yönelimli antiklinal ve senklinal, (iii)
yaklaşık olarak KB−GD doğrultulu dalımlı kıvrım grupları, (iv) D−B uzanımlı
antiklinal ve senklinaller, (v) KB−GD doğrultulu yatık kıvrımlar, (vi) KB−GD (130º)
ve KKB−GGD doğrultulu sağ-yanal atımlı faylar ve (vii) BKB−DGD doğrultulu ters
faylar olarak sıralanabilirler. Temel ve basen dolgusu birimlerden ölçülen çok sayıdaki
fay düzlemi verilerinin kinematik analiler gerçekleştirilmiştir. Paleostres analizlerin
stratigrafik veriler ile desteklendiği bu çalışmada iki deformasyon evresi
vii
tanımlanmıştır: orta Oligosen’e kadar etkin olan KB−GD sıkışmalı rejim ile takip eden
dönemde gelişen Oligosen sonrası gelişen ve sağ yönlü transpresyonel deformasyona
neden olan KKD−GGB sıkışmalı rejim.
Geometrik ve kinematik analizlerden elde edilen sonuçlar Delice-Kozaklı fay
zonu’nun varlığını desteklerken, KB−GD ve KKD−GGB sıkışmalı rejimler süresince
çalışma alanlarının aynı deformasyon zonu içinde kaldığını savlamaktadır.

Anahtar Sözcükler: Delice-Kozaklı fay zonu, Çiçekdağ Havzası, yapısal analiz,
kinematik analiz, deformasyon zonu

viii