Galatya masifi (Ankara kuzeyi) miyosen dönemi fosil ormanlarının belirlenmesi ve paleoklimatolojik açıdan değerlendirilmesi

Abstract

Geçmişte yeryüzünde yaşamış canlıları inceleyen bilim dalı olan Paleontolojinin bitkiler ile ilgili olan alt dalı paleobotaniktir. Paleobotanik çalışmaları, jeolojik çağlarda yaşamış olan bitkilerin saptanması ve günümüze kadar olan değişimleri hakkında önemli bilgiler sunmaktadır. Bu çalışmalar genel olarak petrifiye olmuş gövde ve dal odunları, makrofosiller (yaprak, çiçek, kozalak, meyve ve tohum) ve mikrofosiller (polen ve sporlar) üzerinde yapılmaktadır. Fosil polenler ve odunlar genel olarak cins düzeyinde teşhise, fosil yaprak ve kozalaklar ise genel olarak tür düzeyinde teşhise olanak sağlayarak paleofloraların ortaya çıkarılmasına, paleoklimatoloji ve paleoekoloji hakkında bilgiler edinilmesine yardımcı olmaktadır.Bu konuda Dünya'da ve Türkiye'de birçok çalışma yapılmış olup, Dünya'da yapılan çalışmalarda fosillerin bulunduğu bölgelerin floraları tespit edilerek, ait oldukları dönemlerin iklim tarihi ortaya konmuştur. Türkiye'de ise bu çalışmalar her ne kadar önemli bulgular içerse de, henüz daha yeterli düzeyde değildir. Özellikle de petrifiye olmuş ağaçlar üzerindeki çalışmalar oldukça az sayıdadır. Bu bağlamda tezin amacı (1) Silisleşme olaylarının yoğun olarak meydana geldiği Orta Anadolu'da, Miyosen döneminde, Galatya Masifi orman oluşturan odunsu bitkilerinin, petrifiye olmuş odunlara dayanarak tespitini yapmak, (2) Miyosen'in farklı zamanlarındaki (alt, orta, geç) odunsu bitki cins/tür değişimlerini saptamak, (3) Saptanan cins/türlere dayanarak dönemin iklim özelliklerini incelemektir. Tez alanı olan Galatya Masifi, Türkiye'deki 4 ana Neojen ve Kuaterner volkanik alanından biridir. Bu alan; Ankara'nın yaklaşık 70 km kuzeyinden başlayıp Kuzey Anadolu Fay hattı ile sınırlandırılmış olup yaklaşık 12.500 km2'lik bir alan kaplamaktadır. Bu alanın karakteristik özelliği; Miyosen'den Pliyosene uzun bir volkanizmaya ve önemli fosilli formasyonlara sahip olmasıdır. Alanda 2016-2017 yıllarında arazi çalışmaları yapılmıştır. Arazi çalışmalarında; Kuzca (Kıbrısçık), Kıraluç (Beypazarı), Aşağıgüney Köyü (Beypazarı), İnözü Deresinin kuzey ve güney tarafı (Beypazarı), Mençeler Yaylası (Beypazarı), Karaşar/Yeni Mahalle (Beypazarı), Elmalı Köyü (Çamlıdere), Buğralar Köyü (Çamlıdere), Pelitçik (Çamlıdere), Soğuksu Milli Parkı (Kızılcahamam) ve Sakarcaören Köyü'ne (Orta) gidilerek 544 fosil örnek toplanmıştır.Teşhisler sonucunda Galatya Masifi'nin batısında su kenarı, iyi drenajlı alçak kesim ormanları ile konifer ormanlarının varlığı saptanmıştır. Liquidambar, Salix, Populus gibi ağaçlar su kenarında bulunurken, Ulmus, Zelkova, Acer, Juniperus gibi ağaçlar iyi drenajlı alçak kesimlerde bulunmakta, Picea, Cedrus ve Pinus gibi ağaçlar da konifer ormanlarını oluşturmuştur. Bu ağaçların varlığı bugüne göre daha sıcak ve yağışlı bir iklimin varlığını ortaya koymuştur. Orta kesimlerde ise oldukça farklı bir vejetasyon yapısı olup Sequoia, Taxodium ve Glyptostrobus ağaçlarından oluşan bataklık tarzı bir orman bulunmuştur. Benzer orman yapısı Galatya Masifi'nin doğu kesiminde de belirlenmiş olup Sequoia ve Glyptostrobus ağaçlarından oluşan bataklık ormanın varlığı belirlenmiştir. Jeolojik açıdan değerlendirildiğinde, Galatya Masifi'nin batı kesimleri 20-18 Milyon yıl öncesi olarak tarihlendirilmiş olup Erken-Orta Burdigalian dönemine aittir. Galatya Masifi'nin orta kesimleri 17-16 Milyon yıl öncesine tarihlendirilmiş olup Orta-Geç Burdigalian dönemine aittir. Buna karşın, Galatya Masifi'nin doğu kesimi ise 10-9 Milyon yıl öncesine ait olup Geç Miyosen dönemine (Tortonian) aittir. Bu sonuçlar; Galatya Masifi'nin Miyosen döneminde orman değişiminin önemli bir kısmını ortaya koymuş ve özellikle Trakya ve Batı Anadolu'da silisleşmiş odunları tespit edilen Sequoia ve Taxodium gibi ağaçların Geç Miyosen dönemine kadar devam ettiğini göstermiştir. Bu sonuçlar ayrıca iklimin sıcak, ılıman ve yağışlı olduğuna işaret etmektedir.

Paleobotany is a subdiscipline of paleontology, which works on the plant remains having lived on earth in the past. Paleobotanical studies provide important information about the identification of the plants that lived in the geological ages and their changes up to the present. These studies are generally carried out on petrified stem and branch of trees, macrofossils (leaf, flower, cone, fruit and seed) and microfossils (pollen and spores). Fossil pollen and petrified woods generally help to obtain information about paleoclimatology and paleoecology, while gender-based diagnosis, fossil foliage and cones generally provide species-level diagnostics to reveal paleoflores.In this regard, many studies have been performed in the World and Turkey. In the researches done in the World, the flora of the period that related fossil belongs to are identified and climatic history of the areas where the fossil found are demonstrated. However in Turkey, the studies are not at a sufficient level even though they include some important findings. The number of the studies on petrified trees are especially limited. In this context, the purpose of the thesis is to (1) determine the forest trees based on the petrified woods in Central Anatolia, where silicification occurs intensively, (2) to determine the woody plants of different eras (early, middle and late in Miocene) andchanges in forest compositions, (3) to examine the climate characteristics of the period based on the genera detected. Galatia Massive area, which is the area of the thesis, is one of the four main Neogene and Quaternary volcanic fields in Turkey. This area starts from approximately 70 km north of Ankara and is bordered by the North Anatolian Fault line, covering an area of approximately 12,500 km2. The characteristic of this area is to have volcanism that lasted for a long time from Miocene to Pliocene, and rich and important fossiliferous formations. (Kazancı, 2012). Several field works were made during 2016 and 2017. In the field studies; Kuzca (Kıbrısçık), Kıraluç (Beypazarı), Aşağıgüney Village (Beypazarı), the western and eastern side of İnözü Valley (Beypazarı), Mençeler Plateu (Beypazarı), Elmalı Village (Çamlıdere), Buğralar Village (Çamlıdere), Karaşar (Beypazarı), Sakarcaören Village (Orta), Soğuksu National Park (Kızılcahamam) and Pelitçik area have been visited, and 544 samples collected.As a result of the diagnoses, both the riparian, well-drained lowland forests and the presence of coniferous forests have been found in the west of the Galatian Massive. The trees such as Liquidambar, Salix and Populus are found on the riparian areas, while Ulmus, Zelkova, Acer, Juniperus are in lowland well-drained areas. Furthermore trees such as Picea, Cedrus and Pinus form coniferous forests. The presence of these trees reveals the presence of a warmer and rainy climate in those areas when compared to today. In the central parts, there is a quite different vegetation structure and a swamp forest consisting of Sequoia, Taxodium and Glyptostrobus trees heve been found. Similar forest structure has also been identified in the eastern part of the Galatian Massive and the presence of a marsh forest consisting of Sequoia and Glyptostrobus trees has been determined.When considered geologically, the western parts of the Galatian Massive are dated to 20-18 million years ago and belong to the Early-Middle Burdigalian period. The central parts of the Galatian Massive are dated to 17-16 million years ago and belong to the Middle-Late Burdigalian period. On the other hand, the eastern part of the Galatian Massive belongs to the Late Miocene (Tortonian) period, 10-9 million years ago. These results revealed important results on the forest structure and changes during the Miocene, and showed that the existence of trees such as Sequoia and Taxodium, which are accepted as silicified trees in Thrace and Western Anatolia, continued until the late Miocene period. These results also indicate that the climate is warm, temperate and rainy.Keywords: Galatia Volcanic Massive, Petrified wood, Wood anatomy, Paleobotany, Miocene forests