Sivas Havzası kuzeyinde İzmir-Ankara kenet kuşağının tektonostratigrafisi ve deformasyon biçimi (Sivas-KD Anadolu)

Abstract

Bu çalışma; Sivas havzası kuzeyinde, kuzeyde Tokat masifi ile güneyde Kırşehir bloğu arasında uzanan Izmir-Ankara kenet kuşağının tektonostratigrafisinin ve deformasyon biçiminin ortaya çıkarılmasını hedeflemiştir. İzmir-Ankara ve daha doğuya doğru Erzincan kenet kuşağının çalışma alanıyla sınırlı olan kesiminin tektonostratigrafisi, çok evreli bir deformasyon sürecinde gelişen iki bindirim zonu içerisinde yer almaktadır. Kuzey Anadolu bindirme zonu (KABZ), ofiyolitli melanj ve onun örtü birimlerinin oluşturduğu bir imbirike zondur. Sakardağ-Çavuşdağı zonu ise, Sakardağ ile Sivas havzası arasında kalan bölgede yüzeyleyen metamorfitler ve örtü birimlerinin deformasyonlanyla şekillenmiştir. Kuzey Anadolu bindirme zonu, ana bindirme fayları ve üzerlerindeki bindirme dilimleri ile birbirlerinden ayrılan üç tektonik üniteden oluşmaktadır, önülkeden geri ülkeye doğru bu tektonik dilimler ve/veya üniteler Çeltek, Kızılalan ve Çaltılı üniteleridir. Çeltek Ünitesi, Senomaniyen öncesi yaşlı Tekelidağı melanjına ait Gökçebel serpantiniti, Alt Kretase yaşlı Yatmaca kireçtaşlan ve Ovacık dolerit daykı ile başlamaktadır. Bunlar üzerine uyumsuzlukla Senomaniyen-Kampaniyen yaşlı Mermer formasyonunun üç üyesi gelmektedir. Bu formasyon, Esenlik volkanosedimanter, Adatepe kireçtaşı ve Harmanyeri kireçtaşı üyelerinden oluşmaktadır. Mermer formasyonu, Alt-Orta Eosen (Kuiziyen-Lütesiyen) yaşlı Doğanşar formasyonunun Çatpınar üyesi tarafindan uyumsuz olarak örtülmektedir. Doğanşar formasyonu üzerine de bölgede, Üst Miyosen-Pliyosen (?) yaşlı Kargın formasyonu uyumsuzlukla gelmektedir. Çeltek ünitesi üzerindeki en genç birimler, Kuvaterner yaşlı alüvyonlardır. Çeltek ünitesi üzerine Kızılalan taban bindirme fayıyla gelen Kızılalan ünitesi, Senomaniyen öncesi yaşlı Tekelidağı melanjının Gökçebel serpantiniti ile başlamaktadır. Melanja kuzeyden kanlan Liyas öncesi yaşlı Tokat Dumanlı metamorfitleri, Kızılalan ünitesi içerisinde bir metamorfik dilimdir. Bu ünitenin diğer birimleri, Tekelidağı melanjının Kurtlapa diyabazı, Çeltek diyabazı (dayklar) ve Taşlık radyolaritidir. Kuzey Anadolu bindirme zonunun geri ülkedeki son tektonik ünitesi ve/veya dilimi, Kızılalan ünitesi üzerindeki Çamlı ünitesidir. Çamlı taban bindirme fayı üzerinde taşınan bu ünite, Senomaniyen öncesi yaşlı Tekelidağı melanjının Gökçebel serpantiniti ve bunun üzerine tektonik dokanakla gelen Alt Paleosen yaşlı Çıngı tepe kireçtaşlanndan oluşmaktadır. Sakardağ-Çavuşdağı zonu; kuzeyde Sanköy bindirmesi, güneyde ise Sivas geri bindirmesiyle sınırlı olan Sakardağ ünitesinden oluşmaktadır. Sakardağ ünitesinin temelinde, Paleozoyik (?) yaşlı Akdağmadeni metamorfitleri, bunları kesen Paleosen yaşlı Karaçayır siyeniti yer almaktadır. Bu birimler, Alt-Orta Eosen (Kuiziyen-Lütesiyen) yaşlı Tokuş formasyonu tarafindan açısal uyumsuzlukla üzerlenmektedir. Tokuş formasyonu ise, Sivas havzasına ait Oligosen yaşlı Hafik formasyonu tarafindan uyumsuzlukla örtülmektedir. Bölgede Karaçayır siyeniti,m genç döneme ait Evliya tepe bazaltları tarafından kesilirken, Üst Miyosen-Pliyosen (?) yaşlı İncesu formasyonu ve Kuvaterner yaşlı traverten ve alüvyonlar ise bu üniteyi oluşturan tüm jeolojik birimleri uyumsuz olarak örten en genç oluşuklardır. Paleozoyik yaşlı Akdağmadeni metamorfitleri, Geç Kretase ve sonrası sünümlü (Di,), sünümlü-kınlgan (D2) ve kırılgan (D3) olmak üzere üç tektonik deformasyon fazı sunmaktadırlar. Di, Geç Kretase-Paleosen öncesi KKB-GGD doğrultulu sünümlü deformasyonu veren bir fazdır. D2, K-G ve KKD-GGB doğrultulu gerilme rejimi olup, Paleosen ve Üst Eosen öncesi bir döneme karşılık gelmektedir. D3, KKB-GGD doğrultulu sıkışma rejimi altoda gelişen kırılgan deformasyon fazı, Üst Eosen ve sonrası hakimdir. Çalışma sahası içerisindeki Tersiyer yaşlı örtü birimlerinden derlenen fay topluluklarının kinematik analizi sonucunda, Üst Eosen öncesi (1) ile Üst Eosen ve sonrası (2) olmak üzere iki tektonik deformasyon fazı belirlenmiştir. İlk tektonik faz (1), KKD-GGB doğrultulu gerilme rejimi altoda gelişmiştir. Bu tektonik faz, metamorfitlerde gelişen K-G ve/veya KKD-GGB doğrultulu gerilme rejimiyle (D2) uyumludur ve hemen hemen aynı dönemde gelişmiştir. İkinci tektonik faz (2), KKB-GGD doğrultulu sıkışma rejimini vermektedir. Bu faz ise, metamorfitlerde KKB-GGD doğrultulu sıkışma rejimi altında gelişen kırılgan deformasyon (D3) fazı ile uyumludur. Üst Eosen ve sonrası tam olarak şekillenen KABZ'nu oluşturan bindirme sistemleri, piggy-back ve/veya over-step gelişim sekansı sergilemektedir. İmbirike bindirme sistemleriyle karakterize olan bu zon, bölgenin bu kesiminde bir yay-önü yığışım havzası üzerinde gelişmiştir. Kenet kuşağının güneyim oluşturan Akdağmadeni metamorfitlerinin üzerindeki örtü birimleriyle birlikte ortaya koydukları deformasyonlar, Geç Kretase-Pliyosen arasında kuzeyden güneye doğru, Pliyosen sonrası ise güneyden kuzeye doğru gelişen hareketlerle bir imbirike yığını temsil etmektedir. Anahtar Kelimeler : İzmir-Ankara kenet kuşağı, Tektonostratigrafi, Deformasyon biçimi.

This study is aimed to determine the tectonostratigraphy and deformation style of the Izmir-Ankara suture zone in the north of the Sivas basin which is located between in the south of the Tokat massif and north of the Kırşehir block. The tectonostratigraphy of the İzmir- Ankara and Erzincan (in the eastern part of Anatolia) suture zone is taking place into two thrust zones which were developed by the polyphase deformations. The North Anatolian thrust zone (NATZ) is an imbricated zone of ophiolitic melange and its cover rocks. Whereas, the Sakardağ-Çavuşdağı zone has been formed in the area between Sakardağ and Sivas Tertiary basin by deformation of metamorphites and cover units. Three tectonic units have been defined in the North Anatolian thrust zone by their thrust faults and thrust sheets. These tectonic units and/or sheets are Çeltek, Kızılalan and Çaltılı units from the foreland to hinterland. Çeltek thrust sheet from bottom top, is composed of Gökçebel serpentinite which is belong to Tekelidağı melange, Lower Cretaceous aged Yatmacalimestones, and Ovacık dolerit dyke. Three members of the Cenomanian and Campanian aged Mermer formation overlie on the basement rocks of the Tekelidağı melange. The Mermer formation has been divided into three sub units, these are Esenlik volcanosedimentary, Adatepe and Harmanyeri limestone members. Mermer formation unconformably overlain by Lower-Middle Eocene aged (Kuizian-Lütetian) Çatpınar member of the Doğanşar formation. However, Upper Miocene-Pliocene aged Kargın formation unconformably overlies Doğanşar formation in the study area. The most younger units on the Çeltek units are Quaternary allivium. The Çeltek unit overlies by the Kizilalan unit which has sole thrust fault Gökçebel serpentinite of the Tekelidağı melange. Pre-Liassic aged Tokat Dumanlı metamorphites are tectonic slice in the Tekelidağı melange. Other members in the Kizilalan units are Kurtlapa and Çeltek (dyke) diabase, and Taşlık radiolarite. The Çamlı unit is a last member of this tectonic unit in the hinterland of the North Anatolian thrust zone. This unit was transported by the Çamlı sole thrust, and composed of Gökçebel serpentinite at bottom, and Lower Paleocene aged Çıngıtepe limestones on this unit with the tectonic contact. The Sakardağ-Çavuşdağı thrust zone is defined as Sakardağ unit, Paleozoic Akdağmadeni metamorphites, Karaçayır syenite which intruded to Akdağmadeni metamorphites. All above units unconformably overlies by Lower-Middle Eocene aged Tokuş formation. Whereas, Tokuş formation was unconformably overlined by Oligocene Hafik formation which is a part of the Sivas basin. The Neogene aged Evliya tepe basalts that cuts the Karaçayır syenite, Upper-Miocene-Pliocene (?) aged İncesu formation and Quaternary aged travertine and allivium, are the youngest units that unconformably overlies all of the rock units in the study area. The Paleozoic aged Akdağmadeni metamorphics show Late Post Cretaceous three tectonic deformation phase as ductile (Di,), ductile-brittle (D2) and brittle (D3). (Di,) is a Late Cretaceous-Pre Paleocene ductile deformation phase with NNW-SSE direction. (D2) covers Paleocene and Upper Eocene period with NNE-SSW extensional regime. (D3) is a dominant brittle deformation phaseVI which was formed under the compressive regime in NNW-SSE direction at Upper- Post Eocene time interval. Two tectonic phases have been defined by kinematic analysis of measurement, which were taken from faults in the Tertiary cover units. Those phases are Pre-Upper Eocene and Upper-Post Eocene. The first tectonic phase (1) was developed under NNE-SSW extensional regime. This phase is consistent with N-S and/or NNE-SSW extensional regime of the metamorphites (D2), and probably occured at the same time interval. The second tectonic phase (2) is giving compression^ regime in NNW-SSE direction. However, this phase is consistent with brittle deformation (D3;) of metamorphites in NNW-SSE direction. The thrust systems in NATZ, which were completed its development in Upper-Post Eocene time interval, has shown piggy-back and/or over-step thrust structure. This zone characterized by imbricated thrust systems, and formed on the fore-arc accretionary (prism) basin. All of the deformations of the Akdağmadeni metamorphites and its cover rocks, which is located southern part of the suture zone are indicating and imbricated stack which moved from north to south in Late Cretaceous-Pliocene time and reverse movement occured in Post Pliocene. Key words : İzmir-Ankara suture zone, Tectonostratigraphy, Deformation style.