İnönü–Eskişehir Fay Sistemi'nin Günyüzü

151 Pages·2008·9.69 MB·Turkish

İnönü–Eskişehir Fay Sistemi’nin Günyüzü (Eskişehir)–
Yeniceoba (Konya-Türkiye) Arasındaki Bölümünün
Yapısal Evrimi

Structural Evolution of İnönü-Eskişehir Fault System Between
Günyüzü (Eskişehir) and Yeniceoba (Konya-Turkey)

Bülent AKIL

Hacettepe Üniversitesi
Lisansüstü Eğitim – Öğretim ve Sınav Yönetmeliğinin
JEOLOJİ Mühendisliği Anabilim Dalı İçin Öngördüğü
DOKTORA TEZİ
olarak hazırlanmıştır.

2008

“aileme…”
İnönü–Eskişehir Fay Sistemi’nin Günyüzü (Eskişehir)–Yeniceoba (Konya-Türkiye)
Arasındaki Bölümünün Yapısal Evrimi

Bülent AKIL

ÖZ

Batıda Uludağ’dan (Bursa) güneydoğuda Sultanhanı’na (Konya) kadar devam eden, gidişi
KB-GD ile BKB-DGD arasında değişen bir dizi fay zonundan oluşmuş İnönü-Eskişehir
Fay Sistemi, Orta Anadolu’daki en önemli yapısal unsurlarından biridir. Batı ucundaki
kolu Eskişehir fay zonu olan sistem Sivrihisar doğusunda Ilıca, Yeniceoba, Cihanbeyli ve
Sultanhanı fay zonları olarak devam eder. Bu sistemin Günyüzü (Eskişehir)-Yeniceoba
(Konya) arasında kalan bölümünün jeolojisi ve yapısal evrimi bu çalışmanın ana amacını
oluşturmaktadır.

Bölgede yüzeylenen kayaçlar en geç Kretase öncesi temel birimler ve en geç Kretase-
Tersiyer örtü birimleri olmak üzere ikiye ayrılır. Çalışma alanında temel birimleri Kretase
yaşlı ofiyolitli karmaşık ile temsil edilir. Temel birimlerini en geç Kretase-Paleosen yaşlı
Kartal formasyonu uyumsuzlukla örtmektedir. Kartal formasyonunun üst seviyeleri yanal
ve düşey olarak, Geç Paleosen yaşlı Çaldağ formaayonuna geçmektedir. Çaldağ
formasyonunun olmadığı yerlerde ise Eskipolatlı formasyonu, Kartal formasyonu üzerine
gelmektedir. Eosen yaşlı Eskipolatlı formasyonu içinde Sincik ve Çayraz olmak üzere iki
üye ayırtlanmıştır. Oligo-Miyosen yaşlı Gökdağ formasyonu, kendisinden yaşlı bütün
birimler üzerinde uyumsuzlukla bulunmaktadır. Çalışma alanında çok geniş bir yayılıma
sahip olan Pliyosen yaşlı Cihanbeyli formasyonu ise daha yaşlı birimleri uyumsuz olarak
örtmektedir. Alüvyal yelpazeler ve alüvyonlar ise önemli güncel çökellerdir.

Orta Anadolu’da yer alan Haymana-Polatlı ve Tuzgölü havzaları ile çalışma alanının da
içinde bulunduğu Yeniceoba havzasının karşılaştırması yapılmış, litolojik ve
litostratigrafik olarak her üç havzanın da benzer özelliklere sahip oldukları, sedimanter istif
gelişimi, jeolojik zaman içerisinde, paralel bir süreç izlediği ve aynı bütünün parçaları gibi
gelişim gösterdikleri ortaya konmuştur.

v
Çalışma alanındaki yapısal unsurlar paleotektonik dönem yapıları ve neotektonik dönem
yapıları olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Paleotektonik dönem yapıları bindirme fayları,
kıvrımlar ve uyumsuzluklardan oluşmaktadır. Sağ yanal bileşene sahip normal faylar ise
neotektonik dönem yapılarını oluşturmaktadır.

Çalışma alanında yer alan Yeniceoba fay zonu, Yeniceoba ovasının güney kenarından
başlayarak kuzeybatıya doğru Günyüzü kasabasına kadar devam etmektedir. Bu zon, KB-
GD doğrultulu genelde kuzeye eğimli faylardan oluşur ve hem temel hem de örtü
birimlerini kesmektedir. Yeniceoba fay zonu üzerinde meydana gelen deformasyonları
tespit etmek için segmentler halinde incelenmiştir. Yeniceoba fay zonundan alınan fay-
kayma verilerinin kinematik analizleri sonucunda fay zonunun üç evreli bir deformasyon
geçirdiği ortaya konulmuştur. Yeniceoba fay zonunun, ilk deformasyon evresinde, orta-geç
Miyosen döneminde KKB-GGD doğrultulu sıkışmaya bağlı olarak sağ yanal karekterde
olduğu ortaya konmuştur. Fay zonunun birinci sıkışma evresinin ardından çalışma alanında
alt-orta Pliyosen döneminde kısa süreli KKD-GGB doğrultulu ikinci bir sıkışma evresi
saptanmıştır. Yeniceoba fay zonunun son deformasyon evresinde ise Geç Pliyosen’de KD-
GB açılmaya bağlı olarak normal fay karekterli olarak çalıştığı tespit edilmiştir. Yeniceoba
fay düzlemi üzerinde iki farklı doğrultuda, birbirini kesen şekilde gözlenen iki fay çiziği
setinden eski olan sağ yönlü doğrultu atımlı bir faylanmayı ve daha genç olan ise normal
bir faylanmayı işaret etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Orta Anadolu, İnönü-Eskişehir Fay Sistemi, Yeniceoba Fay Zonu,
tektonik evrim, güncel tektonik, kinematik analiz, Tuzgölü, Tuzgölü Havzası, Haymana-
Polatlı Havzası.

Danışman: Doç. Dr. Kadir DİRİK, Hacettepe Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü,
Genel Jeoloji Anabilim Dalı.

vi
Structural Evolution of İnönü-Eskişehir Fault System Between Günyüzü (Eskişehir)
and Yeniceoba (Konya-Turkey)

Bülent AKIL

ABSTRACT

The İnönü-Eskişehir Fault System is one of the most important fault systems in Central
Anatolia and is composed of series of NW-SE-to WNW-ESE trending fault zones,
extending from Uludağ (Bursa) in the northwest to Sultanhanı in the southeast. Eskişehir
fault zone is the western branch of this fault system where Ilıca, Yeniceoba, Cihanbeyli
and Sultanhanı fault zones form the eastern branches from Sivrihisar to the east.
Geological and structural evolution of the fault system is the area between Günyüzü
(Eskişehir) and Yeniceoba (Konya) form the main subject of this research.

Rocks in the study area are divided into two groups: pre latest Cretaceous basement and
Cretaceous-Tertiary cover units. Basement rocks are represented by Cretaceous ophiolitic
mélange which unconformably overlain by uppermost Cretaceous-Paleocene Kartal
formation. Upper levels of Kartal formation grades, laterally and vertically, into upper
Paleocene Çaldağ formation. At locations where Çaldağ formation is absent, Eskipolatlı
formation overlies the Kartal formation. Two members, namely Sincik and Çayraz
members are recognized in the Eocene Eskipolatlı formation. Oligo-Miocene Gökdağ
formation lies unconformably above the older rock units. Pliocene Cihanbeyli formation
forms the youngest unit and overlies the older rocks within an angular unconformity; this
unit forms the most extensive lithostratigraphic unit in the study area.

Three basins located in the Central Anatolia, namely Haymana-Polatlı, Tuzgölü and
Yeniceoba basins, are correlated. It is concluded that these basins have similar
lithostratigraphical characteristic and may form the components of the same sedimentation
process.

vii
Structural components in the study area are considered to be in two main groups as the
Paleotectonic epoch structures and the Neotectonic epoch structures. The Paleotectonic
epoch structures are formed by thrust fault, folds and unconformities. Normal fault with
right-lateral strike-slip components form the Neotectonic epoch structures.

NW-SE trending Yeniceoba fault zone, generally dips to the North; it cuts and deforms
both the basement and cover units. The fault zone starts at the southern margin of the
Yeniceoba plain and reaches to the Günyüzü village in the northwest. The kinematic
results of fault-slip data indicate that three deformation phases on Yeniceoba fault zone.
During the first phase, the fault has developed as a dextral strike-slip fault (Middle-Late
Miocene, NNW-SSE compression). After the first phase of compressional regime of fault
zone, the short-term diachronic second phase of compression which was operated in
approximately NNE-SSW direction was determined. During the late Pliocene, Yeniceoba
fault zone reached as a normal fault, confirming a NE-SW extension. Along this fault zone,
two sets of superimposed slickenlines indicate older dextral strike-slip faulting and
younger normal faulting.

Key Words: Central Anatolia, İnönü-Eskişehir Fault System, Yeniceoba fault zone,
tectonic evolution, neotectonic, kinematic analysis, Tuzgölü, Tuzgölü Basin, Haymana-
Polatlı Basin.

Advisor: Assoc. Prof. Dr. Kadir DİRİK, Hacettepe University, Department of Geological
Engineering, General Geology Division.

viii
TEŞEKKÜR

Bu çalışma, Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Birimi’nin 02 02 602 012 no’lu
“İç Anadolu Bölgesi Batı Kesimi’nin Neojen-Kuvaterner tektonik evrimi” başlıklı projesi
tarafından desteklenmiştir.

Öncelikle beni tez öğrencisi olarak kabul eden, bu konuda çalışmaya yönelten ve
çalışmanın her aşamasında yardımlarını esirgemeyen, değerli görüş ve bilgileriyle
yönlendiren, bugünkü bilgi ve becerilerimi kazanmamı sağlayan, değerli tez hocam Doç.
Dr. Kadir DİRİK’e (H.Ü., Ankara) teşekkürlerimi sunmayı bir borç bilirim.

Tez izleme toplantılarında beni katkılarıyla yönlendiren hocalarım sayın Prof. Dr. Erdin
BOZKURT (ODTÜ, Ankara), Prof. Dr. Atilla ÇİNER (H.Ü., Ankara) ve Doç. Dr. Uğur
Kağan TEKİN’e (H.Ü., Ankara),

Saha çalışmaları esnasında değerli görüş ve eleştirilerinden yararlandığım Dr. Erman
ÖZSAYIN (H.Ü., Ankara) ve Alkor KUTLUAY’a, (H.Ü., Ankara)

Desteklerinden ötürü D.S.İ. Gen. Müd. Yeraltısuları Dairesi eski başkanı Jeo. Yük. Müh.
Ahmet KAYA ve Uzaktan Algılama ve Hava Fotoğrafları Şube Müdürü Jeo. Müh. Birol
ÖZER’e,

İller Bankası Genel Müdürlüğü’nden Jeo. Müh. Buket ECEMİŞ ve Jeo. Yük. Müh. Murat
SAĞLAM’a,

Son olarak, çalışmanın her aşamasında maddi ve manevi katkıları ve anlayışları ile bana
destek olan aileme,

Teşekkürlerimi sunarım.

Bülent AKIL

ix
İÇİNDEKİLER DİZİNİ

Sayfa no
ÖZ................................................................................................................................... v
ABSTRACT................................................................................................................... vii
TEŞEKKÜR................................................................................................................... ix
İÇİNDEKİLER DİZİNİ................................................................................................. x
ŞEKİLLER DİZİNİ........................................................................................................ xiii
ÇİZELGELER DİZİNİ.................................................................................................. xx
TABLOLAR DİZİNİ..................................................................................................... xx
EKLER DİZİNİ.............................................................................................................. xx

1. GİRİŞ......................................................................................................................... 1
1.1. Çalışma Bölgesinin Tanıtılması.............................................................................. 1
1.2. Çalışmanın Amacı................................................................................................... 4
1.3. Çalışma Yöntemleri................................................................................................. 5
1.4. Önceki Çalışmalar................................................................................................... 7

2. STRATİGRAFİ VE KARŞILAŞTIRMA…….......................................................... 15
2.1. Çalışma Bölgesinin Stratigrafisi………………………………………………….. 15
2.1.1. En Geç Kretase-Tersiyer Öncesi Temel Kayaçları……...................................... 15
2.1.1.1. Orta Anadolu Ofiyolitli Karmaşığı…............................................................... 15
2.1.2. En Geç Kretase-Tersiyer Yaşlı Örtü Birimleri…………………………………. 19
2.1.2.1. Kartal Formasyonu…….................................................................................... 19
2.1.2.2. Çaldağ Formasyonu ………………………………………………................. 22
2.1.2.3. Eskipolatlı Formasyonu..................................................................................... 24
2.1.2.3.1. Sincik Üyesi……………………………………………………………….. 26
2.1.2.3.2. Çayraz Üyesi………………………………………………………………. 27
2.1.2.4. Gökdağ Formasyonu......................................................................................... 29
2.1.2.5. Cihanbeyli Formasyonu.................................................................................... 31
2.1.3. Güncel Çökeller…………………….…………………………………………... 34
2.1.3.1. Alüvyal Yelpaze Çökelleri................................................................................ 34
2.1.3.2. Alüvyon…………………………………………………………………......... 35

x
İÇİNDEKİLER DİZİNİ (devam ediyor)

2.2. Orta Anadolu Havzasını Oluşturan Haymana-Polatlı, Yeniceoba (Çalışma
Alanı) ve Tuzgölü Alanlarının Karşılaştırılması………………………………..… 36
2.2.1. Litostratigrafik Karşılaştırma………………………………………………… 36
2.2.1.1. Haymana-Polatlı Alanı…………………………...…………………………... 38
2.2.1.2. Yeniceoba Alanı……………………………………………………………… 40
2.2.1.3. Tuzgölü Alanı………………………………………………………………... 42
2.2.2. Sedimanter Evrim……………………………………………………………... 45
2.2.2.1. Geç Kretase ………..………………………………………………………… 45
2.2.2.2. Paleosen ………..…………………………………………………………….. 45
2.2.2.3. Eosen ………..……………………………………………………………….. 46
2.2.2.4. Oligo-Miyosen ………...…………………………………………………….. 46
2.2.2.5. Pliyosen ……………………………………………………………………… 47
2.2.2.6. Pliyostesen ……….…………………………………………………………... 47

3. TEKTONİK................................................................................................................ 49
3.1. Paleotektonik Dönem Yapıları................................................................................ 49
3.1.1. Bindirme Fayları……………………………………………………………….. 49
3.1.1.1. Hacımusa Bindirmesi........................................................................................ 49
3.1.1.2. Kuş Tepe Bindirmesi………………………………………………………… 51
3.1.1.3. Söğüt Tepe Bindirmesi...................................................................................... 51
3.1.1.4. Kandil Tepe Bindirmesi …………………………………………………….. 54
3.1.1.5. Sadullahyüksel Yayla Bindirmesi…………………………………………… 54
3.1.1.6. Kütükuşağı Bindirmesi………………………………………………………. 56
3.1.2. Kıvrımlar……………………………………………………………………….. 59
3.1.2.1. Monoklinal Kıvrımlar………………………………………………………... 59
3.1.2.2. Devrik Kıvrımlar…………………………………………………………… 60
3.1.2.3. Açık Kıvrımlar……………………………………………………………….. 61
3.1.3. Uyumsuzluklar…………………………………………………………………. 61
3.1.3.1. En Geç Kretase-Paleosen Dönemi…………………………………………… 61
3.1.3.2. Eosen Dönemi………………………………………………………………... 62
xi