Jeoloji Türkiye Jeolojisinde orojenik Olaylar ve Tektonik Birlikler Türkiye Jeolojisinde Orojenik Olaylar ve Tektonik Birlikler Türkiye Jeolojisi Prof. Dr. Sabah YILMAZ ŞAH İNOROJENEZ KAVRAMI OROJENEZ KAVRAMI ? ? Orogenez Orogenez, , yunanca yunanca “ “da da ğ ğ olu olu ş şumu umu” ” anlam anlamı ına gelir. na gelir. ? ? Levha tektoni Levha tektoni ğ ği a i aç çı ıs sı ından (k ndan (kı ıvr vrı ıml mlı ı- -bindirmeli bindirmeli s sı ırada rada ğ ğlar ları ın olu n olu ş şumu), umu), ç çarp arpı ş ı şmakta olan iki levhan makta olan iki levhanı ın n aras arası ında ( nda (konverjan konverjan levha s levha sı ın nı ırlar rları ında) meydana nda) meydana gelen gelen ö önemli jeolojik olaylardan birisidir. K nemli jeolojik olaylardan birisidir. Kı ıtalar taları ın n kenarlar kenarları ında biriken nda biriken sedimentler sedimentler burada buru burada buru ş şurlar, urlar, s sı ık kı şı ı şırlar, k rlar, kı ıvr vrı ıml mlı ı- -bindirmeli s bindirmeli sı ırada rada ğ ğlar ları ı meydana meydana getirirler. Bu s getirirler. Bu sı ırada magmatik faaliyet, rada magmatik faaliyet, ö özellikle zellikle volkanizma volkanizma orojenez orojenez olay olayı ına b na bü üy yü ük katk k katkı ıda bulunur. da bulunur. ? ? Orojenez Orojenez, , tektonik tektonik- -yap yapı ısal, co sal, co ğ ğrafik ve rafik ve jeokronolojik jeokronolojik bir tan bir tanı ımlama olup, farkl mlama olup, farklı ı t tü ürde yap rde yapı ısal ve tektonik sal ve tektonik unsurlar i unsurlar iç çerir. erir.? ? T T ü ü rkiye rkiye ’ ’ de de orojenez orojenez olaylar olaylar ı ı ba ba ş ş l l ı ı ca ca Alpin Alpin ö ö ncesi ncesi d d ö ö nemde olu nemde olu ş ş an orojenik olaylar an orojenik olaylar ve ve Alpin Alpin d d ö ö neminde neminde yani yani Mesozoyik Mesozoyik - - Tersiyer ( Tersiyer ( Jura Jura - - G G ü ü n n ü ü m m ü ü z) zaman z) zaman ı ı nda, Alp nda, Alp - - Himalaya Himalaya ku ku ş ş a a ğı ğı nda meydana gelen nda meydana gelen orojenez orojenez olaylar olaylar ı ı ndan meydana ndan meydana gelmektedir. gelmektedir. ? ? B B ö ö ylece T ylece T ü ü rkiye rkiye ’ ’ de de Pontidler Pontidler , Orta Anadolu , Orta Anadolu Da Da ğ ğ lar lar ı ı , , Toroslar Toroslar ve Do ve Do ğ ğ u Anadolu da u Anadolu da ğ ğ silsileleri olu silsileleri olu ş ş mu mu ş ş tur. tur. Ş Şeng engö ör r ve Y ve Yı ılmaz, 1981 lmaz, 1981 1. 1. Pan Pan Afrikan Afrikan sistemi (750 sistemi (750- -450 MY) 450 MY) 2. 2. Hersiniyen Hersiniyen sistemi (450 sistemi (450- -320 MY) 320 MY) 3. 3. Tetisid Tetisid Sistemi Sistemi a) a) Kimmerid Kimmerid Sistemi (315 Sistemi (315- -125 MY) 125 MY) b) b) Alpid Alpid Sistemi (243 Sistemi (243- -G Gü ün nü üm mü üz) z)Kuzey Amerika Orojenezleri 1. Kaledoniyen orojenezi (Ordovisyen-Siluriyen-Devoniyen) 2. Antlar orojenenzi (Avrupa’daki Variskan Orojenezi; Late Paleozoyik) 3. Tektonik orojenezi 4. Appala şiyan orojenezi 5. Grenville orojenezi 6. Laramid orojenezi 7. Nevada orojenezi, ……………….. vbAvrupa Orojenezleri ? ? Kaledoniyen Kaledoniyen orojenezi orojenezi ( ( Paleozoyik Paleozoyik - - Sil Sil ü ü ryen) ryen) ? ? Uraliyen Uraliyen orojenezi orojenezi ( ( Paleozoyik Paleozoyik - - Permiyen) Permiyen) ? ? Variskan Variskan / / Hersiniyen Hersiniyen orojenezi orojenezi (Devoniyen (Devoniyen - - Karbonifer) Karbonifer) ? ? Alpin Alpin orojenezi orojenezi (Eosen (Eosen - - Miyosen) Miyosen)Asya Orojenezleri ? ? Aravalli Aravalli - - Delhi Delhi orojenezi orojenezi (Prekambriyen) (Prekambriyen) ? ? Altayid Altayid orojenezi orojenezi ( ( Paleozoyik Paleozoyik ) ) ? ? Kimmeriyen Kimmeriyen orojenezi orojenezi ( ( Triyas Triyas - - Jura Jura ) ) ? ? Alpin Alpin orojenezi orojenezi (Eosen (Eosen - - Miyosen) Miyosen) - - Himalaya Himalaya orojenezi orojeneziAfrika Afrika Orojenezleri Orojenezleri ? ? Pan Pan - - Afrikan Afrikan Orojenezi Orojenezi ( ( Neoprotrezoyik Neoprotrezoyik ) ) ? ? Damaran Damaran Orojenezi OrojeneziPAN-AFR İKAN EVRESİ M e n d e r e s b l o k u Ordovisiyen sonunda NE Afrika’nın devamı idi I s p a r t a b ü k l ü m ü İçerisindeki Prekamriyen birimleri Derik’teki Eokambriyen Bitlis Masifinedeki Ordovisiyen Ni ğde masifinde Ordovisiyen ? Karadere’de PrekambriyenT T ü ü rkiye rkiye ’ ’ de de Alpin Alpin Ö Ö ncesi Orojenik olaylar ncesi Orojenik olaylar Alpin öncesi orojenik olaylardan en eskileri Güneydo ğu Anadolu’da Derik çevresinde ve Pontid’lerin batı kesimlerinde rastlanır. ? Derik bölgesinde Eo-Kambriyen ya şlı Telbismi formasyonu ile Alt Kambriyen ya şlı Sadan formasyonu arasında bir uyumsuzlu ğun varlı ğı saptanmı ştır. Bu formasyonların asıl deformasyonları ise Alpin döneminde meydana gelmi ştir. ? Pontidlerin batı kesimlerinde ise, Ilgaz masifi ile Kambro-Ordovisyen ya şlı klastik tortullar arasında açılı bir uyumsuzluk vardır. Bu bölgede ayrıca Kaledoniyen ve Hersiniyen (Variskan) orojenezinin izlerine de rastlanır. ? Bu orojenezlerin izleri, Zonguldak’da, Kocaeli ve İstanbul çevresindeki birimler içerisinde gözlenir. Bu bölgeler dı şında Edremit çevresinde, Karaburun yarımadası ve Amanos da ğlarında , Toroslar’da, Sultan da ğları kenarlarında da Hersiniyen orojenezinin izlerine ve etkilerine rastlanır. Alpin Alpin D D ö ö nemindeki Orojenik olaylar nemindeki Orojenik olaylar ? Jura’dan ba ba ş şlay layı ıp g p gü ün nü üm mü üze kadar s ze kadar sü üren bir ren bir zaman aral zaman aralı ğı ı ğında geli nda geli ş şen en Alpin Alpin orojenezi orojenezi, (Ketin, , (Ketin, ? ? Erken Erken Alpin Alpin, , ? ? Orta Orta Alpin Alpin, , ? ? Ge Geç ç Alpin Alpin olmak olmak ü üzere zere üç üç devreye ve devreye ve ? ? Erken Erken Kimmeriyen Kimmeriyen’ ’den den (Alt (Alt Jura Jura) ba ) ba ş şlamak lamak ü üzere zere Pasadeniyen Pasadeniyen’ ’e e (Pleistosen) kadar (Pleistosen) kadar ç çe e ş şitli safhalar itli safhalara a ayr ayrı ıl lı ır. r. • • Türkiye’de ilk Alpin hareketleri Pontidlerin orta kesiminde (Kastamonu-Abana ve Sinop-Boyabat), Geç Kimmeriyen (Üst Jura- Kretase)safhasında ba şlar ve Do ğu Toroslar’da (Elazı ğ-Bingöl ve Erzurum çevreleri) ile Batı Pontidlerde (Zonguldak-Amasra) Austriyen (Kretase- Paleosen ) safhası ile devam eder. • A l p i no r o j e n e z i n i ni l k e t k i l i d ö n e m iise Laramiyen (Paleosen) safhasına rastlar. Bunun etkisi ile özellikle İç Anadolu ve Toroslar şiddetli deformasyona u ğramı ş, Pontidler’de ve Kenar kıvrımları bölgesinde bu safha hafif geçmi ştir. Orta Anadolu Kristalin masifinin intrüzyonu da bu safhayı izler. • İkinci şiddetli orojenik olay, Pireneen (Eosen-Oligosen) safhasında, Kuzey Anadolu sırada ğları (Pontidler) ile Toroslar’da büyük deformasyonlara neden olmu ştur. • Üçüncü büyük orojenik olay, Rodaniyen fazında (Miyosen sonları) özellikle Güneydo ğu Anadolu’da, Kenar Kıvrımları bölgesinde çok etkili olmu ştur. Kenar Kıvrımları Bölgesi için asıl deformasyon safhası olan Rodaniyen safhasından sonra Valakiyen (Pleistosen) safhası da az çok etkili olmu ş, Üst Pliyosen sedimentleri bu sırada deformasyona u ğramı ştır. •Y a p ısal özellikleri ve evrim tarihi açısından birbirlerine benzeyen ve/veya mekanda süreklilik gösteren kaya toplulukları farklı a şamalarda tektonik birlikler olarak sınıflanabilir. •Tektonik birlik sınıflaması veri bazlı bir sınıflama oldu ğundan yeni veriler elde edildikçe sınıflamalar da de ği şirler •Sınıflama bir yorumlama tarzı oldu ğu için görü şler de ği ştikçe sınıflama metodolojisi ve sınıflamanın kendisi de de ği şebilir. TEKTON İK B İRL İKTürkiye’nin tektonik birliklerinin sınıflanması Türkiye’nin tektonik birliklerinin sınıflanması konusundaki yayınlar 1850 yıllarında ba şlamı ştır. 1966 da Brinkmann ve Ketin ilk defa ofiyolit ku şaklarını dikkate alarak bir sınıflama yapmı şlardır. 1981 de Şengör ve Yılmaz ilk defa “levha tektoni ği” esaslı bir sınıflama yapmı ştır. Türkiye tektonik birliklerinin son sınıflaması Okay ve Tüysüz tarafından 1999 da yapılmı ştırAlexander von Humboldt Bu sınıflamada Anadolu 3 birli ğe ayrılmı ştır: • Antitoros sistemi: Istranca, Karadeniz, Küçük Kafkaslar ve Alburz • Toros sitemi: Toroslar, Antitoroslar (Azerbaycan) • GD Anadolu silsileleri: Güneydo ğu Türkiye ve Zagros da ğları Von Humboldt, her birli ğin silsile boyunca uzanmakta olan fay(lar) boyunca yüzeye yükselmeye ba şlayan magmanın kuvveti ile olu şturulmu ş oldu ğu görü şünü ileri sürmü ştür.Necdet Egeran, 1947 Pon tidle r An a tolidle r O r t a B ö l g e • Ortailidler •E g e K ıvrımları •A r a M a s i f l e r • İçilidler Toridler E g e - İranidler (Geni ş anlamda) •Ege - İranidler (Dar anlamda) • Önilidler Anadolu- İran Kenar KıvrımlarıT T Ü Ü RK RK İ İ YE YE ’ ’ N N İ İ N TEKTON N TEKTON İ İ K K B B İ İ RL RL İ İ KLER KLER İ İ Ketin, 1966 Ketin, 1966P.ARN İ, 1939 M.BLUMENTHAL, 1946 N. EGERAN, 1947 İ.KET İN, 1961, 1964 C. ŞENGÖR, Y.YILMAZ ve İ.KET İN, 1961,1964 Pontid (Kpontid, G.Pontid) Pontid Anatolid Pontid Anatolid Pontid Pontid Anatolid Orta Anadolu Ara Masifi Ara Zon (Ortalid) Ara Masif ( İçilid) Anatolid Anatolid Torid İranid Torid İranid Torid Ege- İranid (Önilid) Ege İranid s.st. Torid Torid Anadolu- İran Kenar Kıvrımları (Randfalten) Irakid Suriye-Arabistan Bloku Anadolu- İran Kenar Kıvrımları Kenar Kıvrımlar Kenar KıvrımlarıOkay & Tüysüz, 19991. Pontidler ? ? Pontidler Pontidler i iç çinde yer yer metamorfik masifler bulunmas inde yer yer metamorfik masifler bulunması ına ra na ra ğ ğmen, men, Kambriyen Kambriyen- -Ordovisyen Ordovisyen’ ’den den Pliyosen Pliyosen’ ’e e kadar metamorfik olmayan, kadar metamorfik olmayan, de de ğ ği i ş şik ik fasiyeslerde fasiyeslerde geli geli ş şmi mi ş ş fosilli seriler bulunur. fosilli seriler bulunur. ? ? Bu b Bu bö ölgede lgede Kaledoniyen Kaledoniyen ve ve Hersiniyen Hersiniyen orojenezlerine orojenezlerine ait ait k kı ıvr vrı ılma safhalar lma safhaları ın nı ın bulunmas n bulunması ına ra na ra ğ ğmen ayn men aynı ı zamanda zamanda Alpin Alpin orojenezinin orojenezinin de de ğ ği i ş şik safhalar ik safhaları ı belirgin olarak g belirgin olarak gö özlenmektedir. zlenmektedir. ? ? Bat Batı ı Karadeniz b Karadeniz bö ölgesinde lgesinde Kretase Kretase- -Paleosen Paleosen’ ’de de fili fili ş ş ve marn ve marn fasiyesinde fasiyesinde kaya kayaç çlar, Do lar, Do ğ ğu Karadeniz u Karadeniz’ ’de ise volkanik de ise volkanik fasiyeste fasiyeste kaya kayaç çlar olu lar olu ş şmu mu ş ş ve bunlar ve bunlar Alpin Alpin orojenezi orojenezi ile ile ş şiddetli iddetli deformasyona u deformasyona u ğ ğram ramı ş ı şlard lardı ır. r. ? ? Pontid Pontid’ ’lerde lerde magmatik faaliyet magmatik faaliyet, , Paleozoyik Paleozoyik, , Mesozoyik Mesozoyik ve ve Senozoyik Senozoyik zamanlar zamanları ı boyunca orojenik hareketlere de ba boyunca orojenik hareketlere de ba ğ ğl lı ı olarak olarak devaml devamlı ıl lı ık sunmaktad k sunmaktadı ır. r. ? ? Kocaeli ve Marmara Kocaeli ve Marmara ç çevresinde evresinde Hersiniyen/Variskan d dö önemine nemine ait ait granitik granitik pl plü ütonlar tonlar g gö özlenirken; K zlenirken; Kü üre, G re, Gü üm mü ü ş şhane, Do hane, Do ğ ğu u Karadeniz Karadeniz’ ’in in Kretase Kretase- -Tersiyer ya Tersiyer ya ş şl lı ı granitleri ve granitleri ve Kretase Kretase- -Eosen Eosen devirleri boyunca meydana gelen volkanik devirleri boyunca meydana gelen volkanik er erü üpsiyonlar psiyonlar Alpin Alpin d dö önemine ait olarak g nemine ait olarak gö özlenmektedir zlenmektedir 2. 2. Anatolidler Anatolidler Anatolid Anatolid birli birli ğ ğinin baz inin bazı ı jeolojik jeolojik- -tektonik tektonik ö özellikleri zellikleri ş şö öyle yle s sı ıralanabilir; ralanabilir; 1. Üst Kretase’ye kadar olan tüm Paleozoyik-Alt Mesozoyik formasyonlar az veya çok metamorfizmaya u ğramı şlardır. Üst Kretase serileri bu seriler üzerine ço ğunlukla uyumlu olarak, bazan da uyumsuz olarak gelir. 2. Ancak Alt Eosen tabakaları, açılı uyumsuzlukla , Kretase ve daha eski metamorfik serileri örter. Orta Eosen (Lütesiyen) sı ğ deniz veya volkanik fasiyeste geli şmi ş; Üst Eosen karasal fasiyeste ba şlayıp Oligosen-Miyosen’e kadar devam etmi ş ve bu dönemde İçA na d ol u’da jipsli ve tuzlu Tersiyer formasyonları meydana gelm şltir. 3. Üst Miyosen’deki epirojenik-kratojenik yükselmelerle ilgili olarak İç Anadolu’nun güneyinde yerüstü volkanizması faaliyete geçmi ş (Erciyes, Hasanda ğ volkanları) ve tüflü Neojen sedimanları çökelmi ştir. 4. Miyo-Pliyosen tabakaları genellikle yatay konumludur ancak, yer yer kırılmı ş ve e ğilmi şlerdir. 5. Kaledoniyen ve Hersiniyen orojenezlerine bu bölgede kesin olarak rastlanmamı ştır. İlk şiddetli orojenik hareket Kretase sonunda Laramiyen’de ba şlamı ş ve Miyosen’de ise kıvrılmalar sona ermi ş, orojenik evre tamamlanmı ştır. 6. Magmatik faaliyet Laramiyen (Paleosen) kıvrılma safhasında ba şlar ve Orta Anadolu’da geni ş sahaları kapsayan asit ve bazik plütonlar Üst Kretase’yi (Maestrihtiyen) kesmekte Alt-Orta Eosen tarafından örtülmektedir. 7. Orta Anadolu masifinin ya şı Üst Kretase (Maestrihtiyen)- Eosen(Lütesiyen) olarak hem jeolojik özellikleri ile hem de radyometrik ya ş tayini yapılarak tespit edilmi ştir. Böylece, Orta ve Batı Anadolu’nun metamorfik-kristalin masiflerinin Paleozoyik veya Kambriyen öncesi eski kütleler veya “Ara masifler” durumunda olmayıp, aksine Alpin orojenezinde olu şmu ş Alpin sırada ğları’dır ve Laramiyen safhasında su yüzüne çıkmı ş Tersiyer’in sı ğ denizleri içinde adalar te şkil etmi şlerdir. 3. 3. Toridler Toridler 1. Toroslar’da Kambriyen’den ba şlayarak Miyosen sonuna kadar denizel fasiyeste geli şmi ş metamorfik olmayan tortul seriler bulunmaktadır. Do ğuda Bitlis Masifi, güneyde Anamur masifi ve kuzey kenarda Sultan da ğları gibi metamorfik masifler bu birimler içerisinde yer almı ştır. 2. Paleozoyik ve Mesozoyik oluşumlar bazı kesimlerde (Tufanbeyli-Sarız bölgesi) sürekli, bazı kesimlerde ise diskordanslıdır. 3. Toroslarda ilk Alpin orojenezi Kimmeriyen (Jura) safhasıyla ba şlar, şiddetli ve yaygın orojenik hareketler ise Kretase sonunda Laramiyen (Paleosen) safhasında meydana gelmi ştir. Eosen’de dağş eritleri su yüzeyine çıkmı ş ve Miyosen’de orojenik hareketler tamamlanıp epirojenik-kratojenik yükselmeler ba şlamı ştır. 4. Magmatik faaliyet (granit, diyorit ve siyenitlerin olu şumu) Üst Kretase-Paleosen tabakalarını kesmekte ve Eosen tarafından örtülmektedir. 5. Toros orojenik ku şa ğında uzun yıllar çalı şan N. ÖZGÜL (1976) Toroslar’da birbirinden farklı ikincil birlikler ayırmı ştır. Bunlar da, •B o l k a r d a ğlar birli ği, •B o z k ır birli ği, •G e y i k d a ğı birli ği, •A n t a l y a b i r l i ği, •A l a d a ğ birli ği, •A l a n y a b i r l i ği, • Misis birli ği olarak adlandırılmı ştır. 6. Munzur da ğlarının jeolojisini de inceleyen ÖZGÜL ve arkada şları(1981), Torosların ilginç bir parçasını olu şturan bu bölgede, “Keban Birli ği”, “Munzur Kireçta şı”v e “ O v a c ık Birli ği” gibi yapı unsurları ayırtlanmı ştır. 7. Batı Toroslarda, bindirmeli-naplı bir yapının varlı ğı tespit edildikten sonra, de ği şik çalı şmacılar bu yapıları; •B e y şehir-Hoyran-Hadım Napları”’, •A n t a l y a N a p l a r ı ve •A l a n y a N a p l a r ı olarak nı ayırmı şlardır (RICOU ve di ğ., 1974; GUTNIC ve di ğ., 1979, vb.) 4. Kenar K 4. Kenar K ı ı vr vr ı ı mlar mlar ı ı B B ö ö lgesi lgesi ? Alpin orojenezinden etkilenen bu bölgede Jura tipi kıvrım şeritleri geli şmi ş olup, Eo-Kambriyen’den ba şlayarak, Pliyosen dahil, bütün devirler boyunca devamlı bir sedimantasyon havzası olarak geli şmi ştir. Bölgede Laramiyen (Paleosen) safhasında ba şlayan Alpin orojenezi Miyosen-Pliyosen’e kadar devam etmi ştir. ? Güneydo ğu Anadolu bölgesinin stratigrafik-tektonik özellikleri Mardin-Derik yükseliminde, Hazro antiklinalinde ve do ğuda Büyük Zap suyu vadisindeki kesitlerde gözlenir. Türkiye’nin petrol bölgesi olarak hızla geli şen bu bölgede ayrıntılı jeoloji çalı şmaları, bölgenin jeolojik tarihçesini ve tektonik geli şmesini büyük ölçüde ortaya koymaktadır. ? Bölgenin do ğu ve batı kesimlerindeki tektonik geli şmeler birbirinden farklı şekillerde meydana gelmi ştir. Do ğuda hemen hemen devamlı uyumlu seriler bulundu ğu halde, batıda diskordanslar meydana gelmi ştir. Batıda ayrıca Pleistosen ya şlı bazalt akıntıları oldukça geni ş alanlar kaplamı ştır. • Sonuç olarak, Türkiye’de ayrılan bu dört tektonik birlik birbirleriyle kar şıla ştırıldı ğında; Kuzey Anadolu ve Marmara havzasını içerisine alan Pontitler’de Türkiyenin en eski en ya şlı da ğları , Kaledoniyen ve Hersiniyen dönemlerinde olu şmu ş Paleozoyik masifler yer almaktadır. Mesozoyik’te bu eski masifler su yüzüne çıkıyor (Tetis denizi içerisinde yükseliyor), buna kar şın Anadolu’nun di ğer bölgeleri su altında bulunuyor. • İkinci birimi olu şturan İç Anadolu Bölgesi Kretase sonunda geli şmi ş, buradaki kristalin kütlenin intrüzyonları Tersiyer ba şında tamamlanmı ştır. Bu iç bölge Eosen’den sonra “Ara Masif” rolü oynamı ştır. • Toroslarınt e k t o n i k g e l i şmesi ise, Oligosen sonuna rastlar. Bunların güneyindeki sırada ğlar (Ege- İranidler) ile; •D ö r d ü n c übir l i ği olu şturan Kenar Kıvrımları bölgesi ise, asıl geli şmesini Miyosen sonunda –Pliyosen ba şında tamamlamı ştır. Böylece Anadolu’nun en genç sırada ğları bu bölgede geli şmi ştir. • Bu durumda Anadolu’daki tektonik-orojenik geli şme kuzeyden- güneye do ğru yava ş yava ş ilerlemi ştir. İlk şiddetli ve etkili orojenik hareketler Kuzey silsilelerinde ba şlamı ş; bunu izleyen devrede Orta Anadolu bölgesine, daha sonra Toroslara ve Güneydo ğu’ya geçmi ştir. H H İ İ MALAYALAR MALAYALARDo Do ğ ğ u Karadeniz Da u Karadeniz Da ğ ğ lar lar ı ı - - Pontidler Pontidler - - T T ü ü rkiye rkiye Alpler Alpler- -Mont Mont- -Blanc Blanc- -Fransa Fransa- -2006 2006Fransa Alpleri Fransa Alpleri- -2006 2006Mattern-Horn- İsviçre Alpleri-2006