Nallıhan kamasının merkezi kısmının tektonik evrimi (Nallıhan-Çayırhan, Ankara)

Abstract

Pliyo-Kuvaterner yaşlı Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) ve Orta Miyosen – Alt Pliyosen yaşlı Trakya-Eskişehir Fay Zonlarının (TEFZ) arasında yer alan Nallıhan kaması İzmir-Ankara Okyanusu ve İntra-Pontid Okyanusunun kapanmasının etkilerinin görüldüğü yerdir.Nallıhan kaması kuzeybatıda KAFZ, güneybatıda TEFZ ve doğuda ise Beypazarı üzerinden geçen 160 km'lik bir hat ile sınırlandırılan 24000 km2'lik alandır. Nallıhan kaması içerisinde batıda kıvrımlar kapalı iken doğuya doğru açık hale gelirler. Çalışma alanı ise bu kamanın merkezinde bulunan 1440 km2'lik alanı kapsamaktadır.Nallıhan kamasının merkezi konumunda bulunan Nallıhan ve Çayırhan'da temel olarak olarak nitelendirilen, üç farklı tektonik üniteye ait ve ilişkileri arazide de tektonik olan bu birimler Sakarya Zonu'na ait oluşan Permo-Triyas yaşlı Karakaya kompleksi, İzmir-Ankara Kenedini temsil eden Kretase yaşlı Dağküplü melanjı, Tavşanlı Zonu'na ait olan Alt-Orta Triyas yaşlı Kocasu formasyonu ve Triyas-Kretase yaşlı İnönü mermerleri bulunmaktadır. Çalışma alanın kuzeydoğusunda fillat, mermer ve metabazitten oluşan Karakaya karmaşığının üzerine uyumsuzlukla kumtaşı, konglomera, kireçtaşı, tüf, lav akıntıları ile temsil edilen yamaç çökellerinden oluşan Jura yaşlı Mudurnu formasyonu bulunur. Mudurnu formasyonu ise düşey yönde tekdüze kireçtaşı ve killi kireçtaşı gibi şelf ortamında çökelmiş birimlerden oluşan Jura-Kretase yaşlı Soğukçam formasyonuna geçişlidir. Tabanda metamorfik ve kireçtaşı çakıllarından oluşmuş üst seviyelerde kumtaşı şeyl ardışımı ve kireçtaşı ile temsil edilen yamaç ortamında çökelmiş Üst Kretase yaşlı Yenipazar formasyonu tabanda düşey yönde Soğukçam formasyonu ile geçişlidir, tavanda ise çalışma arazisinin dışında ancak hemen kuzeyinde Alt-Orta Eosen yaşlı Kızılçay formasyonu tarafından paralel uyumsuzluk ile örtülmektedir. Çalışma alanının batısında Karakaya karmaşığını uyumsuzlukla örten, kumtaşı, çamurtaşı ve konglomera ile temsil edilen akarsu, alüvyal yelpaze ve göl çökellerinden oluşan Alt-Orta Eosen yaşlı Kızılçay formasyonu bulunur. Kızılçay formasyonu yanal ve düşey yönde tüf, aglomera ve andezitik lavlardan oluşan Orta Eosen yaşlı Meyildere volkanitleri ile geçişlidir. Fosilli kumtaşı, şeyl ve kireçtaşı ile temsil edilen plaj ve sığ denizel ortam çökeli olan Orta Eosen yaşlı Güvenç formasyonu Meyildere volkanitleri ile yanal ve düşey yönde geçişlidir. Çalışma alanın D-GD bölgelerinde geniş alanlarda yüzlek veren Alt-Orta Miyosen yaşlı şeyl, kumtaşı, linyit, konglomera, tüf, kireçtaşı ile temsil edilen gölsel çökellerden oluşan Hançili formasyonu kendisinden daha yaşlı birimleri uyumsuzluk ile örtmektedir. Kumtaşı, kiltaşı ve konglomeradan oluşan göl ve akarsu çökellerinden oluşan Üst Miyosen yaşlı Uruş formasyonu tabanda Hançili formasyonu ile uyumludur. Pliyosen yaşlı alüvyal yelpaze ve akarsu çökellerinden oluşan kumtaşı, kiltaşı ve konglomera ile ifade edilen Örencik formasyonu kendisinden daha yaşlı birimleri uyumsuzluk ile örtmektedir. Tüm bu birimler uyumsuzlukla güncel alüvyon ve yamaç molozu çökelleri tarafından örtülmektedir.Çalışma alanında B-D ve GB-KD doğrultulu, büyük ölçekli doğrultu bileşenli oblik bindirme fayları görülmektedir. Eosen ve Miyosen yaşlı birimlerde ise ana kıvrım eksenleri B-D ve BGB-DKD doğrultuludur. Bu durum bölgede K-G doğrultuludan KKB-GGD doğrultuya zamanla geçiş yapan sürekli bir sıkışma rejiminin hâkim olduğunun göstergesidir.Nallıhan kamasının geometrik yapısı ve oluşumu İntra-Pontid ve İzmir-Ankara okyanuslarının kapanması ile doğrudan ilişkilidir. Nallıhan ve Çayırhan bölgeleri yapısal özellikleri bakımından Nallıhan kamasının merkezi konumunda bulunmalarından dolayı kama ile aynı özellikleri göstermektedir. Kuzeyde Intra-Pontid okyanusunun kapanması esnasında Eosen döneminde bölge bir ramp havzası halini almış ve burada örgülü akarsu rejimi hâkim olur. Eosen boyunca sıkışma devam etmiş ve Miyosen dönemi başlarında ise havza artık dağlar arası havza halini almıştır. Söz konusu sıkışma rejimi Orta Miyosen sonlarına kadar devam etmiştir.

Related to rifting, the basin began to deepening and the neritic limestones of the Soğukçam Formation deposited. Ocean became deeper and deep sea shales of the Yenipazar Formation were deposited. At the end of Upper Cretaceous, the basin started to become shallow and even the region locally eroded due to the uplift. These events indicate the closure of the Neo-Tethys Ocean. The data about the Cretaceous-Eocene period is limited in the study area. The study area is situated in the south of the Intra-Pontide Ocean. The Karakaya Complex exists between the Intra-Pontid and İzmir-Ankara oceans. There is no Paleocene unit in the study area. Because of the collision, the sea had almost disappeared at the end of the Lower Eocene and erosion and sedimentation had started at the same time. The conglomerates of Kızılçay Formation contains metamorphic pebbles which indicates the uplift of the basement units during the closure of Intra-Pontide Ocean. In the Middle Eocene, the region had become a ramp basin and the andesitic and rhyolitic volcanism increased related to the collision activity. The shallow sea environment was still in the northwestern part of the basin in this period. This basin had tightened, uplifted and become folded by the reason of the N-S compression and eroded until Early Miocene. During this event, unconformable contact between Karakaya Complex and Kızılçay Formation was structurally dislocated. At the same time, eastern part of the basin had become an intermontane basin. N-S-trending compressional regime had turned into NNW-SSE-trending regime during Lower-Middle Miocene and in the meantime the basin was a swamp/lake. Associated with this compressional regime, the Eocene units continued to uplift and they gave material to the Miocene rocks by means of erosion. The Neogene basin started to uplift and the environment evolved to a river in the Upper Miocene. For this reason, Lower-Middle Miocene and Upper Miocene units display local unconformities in the region. Open folds had formed in the Lower-Middle Miocene rocks and this unit started to erode in Upper Miocene because of the compression. In the Pliocene, the basin was dominated by alluvial fans and river.