ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Hakan ÜSTÜN HİSARCIK - EMET (KÜTAHYA) GÜNEYİNİN NEOJEN STRATİGRAFİSİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2008 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HİSARCIK – EMET (KÜTAHYA ) GÜNEYİNİN NEOJEN STRATİGRAFİSİ Hakan ÜSTÜN YÜKSEK LİSANS TEZİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu Tez 15 / 09/2008 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir. İmza............…………… İmza...................……… İmza…………………….. Prof.Dr. Cengiz YETİŞ Prof. Dr. Selim İNAN Yrd. Doç. Dr. Hakan GÜNEYLİ DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF.2006.YL.35 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir. ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ HİSARCIK - EMET (KÜTAHYA ) GÜNEYİNİN NEOJEN STRATİGRAFİSİ Hakan ÜSTÜN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİMDALI Danışman : Prof. Dr. Cengiz YETİŞ Yıl :2008, Sayfa:64 Jüri :Prof. Dr. Cengiz YETİŞ :Prof. Dr. Selim İNAN : Yrd. Doç. Dr. Hakan GÜNEYLİ Çalışma sahasında, Tersiyer ve Kuvaterner yaşlı sedimanter-volkanik kayaçlar geniş yayılımlıdır. Bölgede temeli oluşturan, Geç Kretase ve öncesi yaşlı kayaçlar Tersiyer birimleri tarafından açısal uyumsuzluk ile üzerlenir. Hisarcık (Emet - Kütahya) dolayı Tersiyer istifi Erken Miyosen yaşlı, alüvyal yelpaze nitelikli, karasal konglomeralardan ibaret Kürtköyü formasyonu ile başlamaktadır. Erken Miyosen yaşlı, gölsel nitelikli Yeniköy formasyonu inceleme alanında geniş yayılımlıdır. Birim; marn, kumtaşı, silttaşı, kristalize kireçtaşı, kiltaşı ardalanmasından oluşmaktadır. Birim içerisinde yer yer merceksel, mavimsi gri - kirli beyaz renkli, ince-orta tabakalı, pomzalı tüf ara seviyeleri gözlenmektedir. Yeniköy formasyonunun en üst seviyelerinde, flüvyal kumtaşları ile temsil edilen Çatak üyesi yer alır. Ayrıca içerisinde yer yer ekonomik kömür damarları da vardır. Birim üzerine akarsu çökeli niteliğinde, gevşek tutturulmuş, gölsel çakıllı, köşeli - kaba taneli Kızılyar formasyonu gelmektedir. Miyosen volkanizmasının ürünü olan Akdağ volkanitleri bazalt ve riyolit ile temsil edilmektedir. Dereköy bazaltı; küresel ayrışmalı ve akma düzeylerine paralel olan boşluklar ikincil kalsit dolguludur. Çalışma sahasındaki en genç birimi traverten oluşturur. Anahtar Kelimeler: Litostratigrafi, Neojen istifi, Hisarcık, Emet-Kütahya I ABSTRACT MSc THESIS NEOGENE STRATİGRAPHY OF THE SOUTHERN HİSARCIK – EMET (KÜTAHYA) Hakan ÜSTÜN DEPARTMEN OF GEOLOGY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. Cengiz YETİŞ Year : 2008, Pages:64 Jury : Prof. Dr. Cengiz YETİŞ : Prof. Dr. Selim İNAN : Assist. Prof. Dr. Hakan GÜNEYLİ In the study area, widespread exposure of Tertiary and Quaternary deposits and volcanics are observed. Pre-Tertiary rocks are composed of units of Paleozoic and Mesozoic age. Tertiary deposits, which occur in Early Miocene aged alluvial fan deposits, starts with Kürtköyü formation. It occure terrestrial conglomarate levels. Early Miocene lacustrine sediments of Yeniköy formation, have an extensive distribution in the study area. The unit consists of alternating sequence of marl, sandstone, siltstone, crystallised limestone and claystone. There is also in places lens shaped, bluish gray - pale white coloured, medium bedded intercalated pumiceous tuff in the unit. Coal seams are of economic importance in the unit. Fluvial, well sorted sandstone which belonging to Çatak formation overlying comformably Yeniköy formation. The unit is stratigraphically overlain by fluvial Kızılyar formation which contain poorly consolidated angular - coarse grains (generally dominated lacustrine pebbles). Akdağ volcanic rocks which resulted from Miocene volcanism, are represented by basalt and rhyolite. Dereköy basalt is spherical weathered and has vugs filled with secondary calcite, which are alligned parallel to the flow lines. The youngest unit in the investigated are, is Travertine. Keywords: Lithostratigraphy, Neogene succession, Hisarcık, Emet-Kütahya II TEŞEKKÜR Çukurova Üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı’nda yapmış olduğum Yüksek Lisans Tez çalışmamda, tez süresi boyunca yapıcı öneri ve eleştirileri ile beni yönlendiren danışman hocam Sayın Prof. Dr. Cengiz YETİŞ’e teşekkür ederim. Arazi çalışmaları sırasında mesleki deneyimlerini benimle paylaşan meslektaşım ve mesai arkadaşım Jeoloji Yük. Müh. Metin USTA ve Fikret GÖKTAŞ’a, çizim ve rapor yazımı aşamalarında daima yanımda olan Jeoloji Yük. Müh. Ayla BULUT ÜSTÜN’e teşekkür ederim. III İÇİNDEKİLER ÖZ.................................................................................................................................I ABSTRACT...............................................................................................................II TEŞEKKÜR............................................................................................................III İÇİNDEKİLER........................................................................................................IV ŞEKİLLER DİZİNİ.................................................................................................VI 1.GİRİŞ.......................................................................................................................1 1.1 Çalışma Alanının Coğrafi Konumu...................................................................1 1.2. Yöntemler..........................................................................................................1 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR.....................................................................................4 3. MATERYAL VE METOD..................................................................................13 3.1. Materyal .........................................................................................................13 3.2. Metod .........................................................................................................13 3.2.1. Saha Öncesi Çalışmalar...........................................................................13 3.2.2. Saha Çalışmaları.....................................................................................13 3.2.3. Laboratuvar Çalışmaları..........................................................................14 3.2.4. Değerlendirme ve Tez Yazım Çalışmaları..............................................14 4. ARAŞTIRMA BULGULARI..............................................................................15 4.1. Bölgesel Jeoloji...............................................................................................15 4.1.1. Menderes Masifi.....................................................................................15 4.1.2. Kütahya-Bolkardağı Kuşağı....................................................................15 4.1.2.1. Tavşanlı Zonu................................................................................16 4.1.2.2. Afyon Zonu....................................................................................18 4.1.3. Senozoyik................................................................................................18 4.1.3.1. Paleojen (Üst Paleosen–Orta Eosen)..............................................18 4.1.3.2. Neojen............................................................................................19 4.1.3.2.(1). Neojen Magmatizması........................................................19 4.1.3.2.(2). Neojen Plütonizması...........................................................19 4.1.3.2.(2).a. Eğrigöz Graniti..........................................................19 4.1.3.3. Neojen Volkanizması.....................................................................20 IV 4.2. Stratigrafi........................................................................................................21 4.2.1. Paleozoyik.............................................................................................223 4.2.2. Mesozoyik...............................................................................................25 4.2.3. Neojen.....................................................................................................26 4.2.3.1. Kürtköyü Formasyonu...................................................................26 4.2.3.2. Yeniköy Formasyonu.....................................................................29 4.2.3.2.(1). Silttaşları.............................................................................31 4.2.3.2.(2). Marnlar...............................................................................31 4.2.3.2.(3). Kumtaşları..........................................................................33 4.2.3.2.(4). Kireçtaşları.........................................................................35 4.2.3.2.(5). Çatak üyesi.........................................................................35 4.2.3.3. Akdağ Volkanitleri.........................................................................42 4.2.3.3.(1). Tüf......................................................................................43 4.2.3.3.(2). Riyolit.................................................................................49 4.2.3.3.(3).Bazalt...................................................................................50 4.2.3.4. Kızılyar Formasyonu......................................................................51 4.2.3.5. Dereköy Bazaltı..............................................................................54 4.2.4. Kuvaterner...............................................................................................55 4.2.4.1. Traverten........................................................................................55 4.2.4.2 Alüvyon...........................................................................................57 4.2.4.3. Heyelan Molozu.............................................................................57 4.3. Yapısal Jeoloji ve Paleocoğrafya....................................................................57 5. SONUÇLAR.........................................................................................................59 KAYNAKLAR.........................................................................................................60 ÖZGEÇMİŞ..............................................................................................................64 EKLER Ek 1. Hisarcık – Emet (Kütahya) Güneyinin Jeoloji Haritası Ek 2. Hisarcık – Emet (Kütahya) Yöresi Enine Kesitleri V ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1.1. İnceleme alanının yerbulduru haritası..........................................................2 Şekil 2.1. Stratigrafik korelasyon çizelgesi................................................................12 Şekil 4.1. Kuzeybatı Anadolu’nun tektonik birlikleri ...............................................16 Şekil 4.2. Batı Anadolu’nun Paleotektonik haritası ..................................................17 Şekil 4.3. Hisarcık güneyi Neojen istifine ait Genelleştirilmiş Stratigrafi Kesiti......22 Şekil 4.4. Yeniköy formasyonu gölsel çökelleri Sarıcasu formasyonu şistleri üzerinde yer almaktadır (J22 - d3, Değirmendere köyü KB’sı; Kocadere)......23 Şekil 4.5. a) Yeniköy formasyonu gölsel çökelleri, Arıkayası formasyonu kristalize kireçtaşları üzerinde açısal diskordanslıdır b) Arıkayası formasyonu bölgede, kalın katmanlı ve masif yapılı kristalize kireçtaşı ile temsil edilmektedir (J22 - d2, Ulaşlar köyü batısı; Burun tepe).................................................................24 Şekil 4.6. Budağan kireçtaşına ait dolomitli kireçtaslarından bir görünüm (J22 - c4, Saruhanlar batısı; Dışkaya tepe)........................................................................25 Şekil 4.7. Kırmızı renkli Kürtköyü formasyonu bölgede genellikle çapraz katmanlanmalıdır (J22 - c4, Değirmenköy doğusu; Çivicinin sırtı).................27 Şekil 4.8. Kürtköyü formasyonunda gözlenen kanal dolgularının yakından görünümü ( J22 - c4, Değirmenköy doğusu;Göçük dere).................................27 Şekil 4.9.a - b. Kürtköyü formasyonu içerisinde gözlenen kristalize kireçtaşı, ofiyolit, şişt ve kuvars çakılları çoğunlukla imbrikasyonlu ve belirgin yönlenmelidir (J22 c4, Soğuksu eski yerleşim yeri; Saniçağıl dere)................28 Şekil 4.10. Yeniköy formasyonuna ait gölsel çökeller içinde merceksel piroklastik tüf düzeylerinin görünümü (J22-c1,Yeşilçay – Köpenez yol ayrımı, Tuğluk tepe ) ...........................................................................................................................30 Şekil 4.11. Yeniköy formasyonu içerisindeki silttaşı - marn seviyeleri ince - orta katmanlı, yer yer laminalıdır (J22 - d2, Kızılçukur kuzeyi, Düyelik tepe).......31 Şekil 4.12. Yeniköy formasyonu içerisinde piroklastik tüf arakatmanlı kumtaşı - silttaşı - marn düzeylerinin ardalanmasından bir görünüm ( J22 - d2, Halifeler - Alınören yolu, havuz mevkii)...........................................................................32 VI Şekil 4.13. a:Yeniköy formasyonu içerisindeki marnlar yer yer ince silttaşı arakatmanlıdır b: silisleşmenin yoğunlaştığı marn yüzeylerinde jips sıvamaları olağandır (J22 - d3, Değirmendere KB’sı).......................................................33 Şekil 4.14. a) Kumtaşlarında gözlenen masif ve kalın katmanlı seviyeler, b) bu seviyelerden alınan örnek ince kesitte tane desteklidir (taneler biyotit-kuvars ve plajioklasdan oluşmaktadır)..............................................................................33 Şekil 4.15. Yeniköy formasyonunda görülen kumtaşı - kiltaşı ardalanması (J22 - d2, Kestel batısı, Ağıl tepe)...............................................................................34 Şekil 4.16. Laminalı kumtaşı - plaketli marn ardalanması (J22 - d2, Ulaşlar köyü KB’sı, Kale tepe )..............................................................................................34 Şekil 4.17. Kireçtaşlarında gözlenen ince - orta tabakalanma (J22 - c1, Hamzabeyçiftliği güneyi, Taşbaşı sırtı)............................................................35 Şekil 4.18. Silttaşı - marn - kiltaşı ardalanması ve üzerine gelen flüvyal kumtaşları (J22 - c4, Saruhanlar KB’sı, Koçu dere )..........................................................36 Şekil 4.19: Flüvyal kumtaşlarında gözlenen marn, kil ve silt ara seviyeleri (J22 - c4, Kıranköy GB’sı, Koçu dere).............................................................................37 Şekil 4.20. a)Kumtaşlarında gözlenen tekne şeklinde çapraz katmanlanma (J22 - c1, Hocalar köyü) b)canlı eşeleme izleri (J22 - c1, Çatak köyü)...........................37 Şekil 4. 21. Çatak üyesi içerisinde gözlenen ekonomik linyit damarları (J22 - c1, Çatak köyü, Kocamera dere).............................................................................38 Sekil 4.22. Tektonik/volkanik hareketlerin kontrol ettiği yerlerde rastlanan göl- yelpaze ardalanmasının şematik anlatımı .........................................................39 Şekil 4.23. Yeniköy formasyonuna ait gölsel çökellerin, piroklastik tüflerle dokanak ilişkisi (J22 - c1, Halifeler KD’su, Bahçealtı dere )..........................................40 Şekil 4.24. Piroklastik tüf (a), silis ve karbonat çimentolu tüf (b) ve plaketli marn - kumtaşı (c) ardalanması (J22 - c4, Yeşilçay GB’sı, Atizi tepe).......................40 Şekil 4.25. Kürtköyü ve Yeniköy formasyonları üzerine gelen travertenin dokanak ilişkileri (J22 c4 – J22 c1, Aşıkpaşa’dan kuzeye bakış)....................................41 Şekil 4.26. Kalın tabakalı ve masif yapılı tüfler (J22 - c4, Soğuksu GB’sı, Kızılçukur tepe)...................................................................................................................44 VII Şekil 4.27. Tüfler içerisinde gözlenen paleosol düzeyleri ( kumtaşı - siltli kumtaşı ve silttaşı ardalanmasından oluşmaktadır) ( a) J22 - c4, Köpenez doğusu, Eşme tepe, b) J22 - c1, Çatak GB’sı, Ahmet tepe )...................................................45 Şekil 4.28. Tüflerde gözlenen monoklinal yapılar (J22 - c4, Saruhanlar doğusu, Kestanelik sırtı).................................................................................................45 Şekil 4.29. Tüflerde gözlenen metrik boyutlu bloklar (J22 - d2, Yumutta tepe).......46 Şekil 4.30. Piroklastik tüf tarafından koparılarak sürüklenmiş ve plastik biçim bozunmasına uğramış Yeniköy formasyonuna ait kireçtaşı blokları (J22 - d2, Yumutta tepe)....................................................................................................47 Şekil 4.31. Tüflerde gözlenen fiyam yapıları (J22 - d2, Ayvacık tepe).....................47 Şekil 4.32. Alterasyona uğramış tüflerde gözlenen kaolinitik killer (J22 - d2, Alınören KB’sı, Uzundüvelik dere)..................................................................48 Şekil 4.33. Domsal yerleşimli riyolitlerden genel görünüm (J22 - d3, Başkonak köyü, Pürük tepe)........................................................................................................49 Şekil 4.34: a) Yersel akma yapılı riyolit (J22 - d2, Başkonak köyü batısı, Kuzoluk pınarı), b) riyolitlerden derlenen örneklerin ince kesit görünümü...................49 Şekil 4.35. a) Akdağ volkanizması ürünü olan bazaltlardan genel bir görünüm (J22 - d2, Kestel kuzeyi, Karataş tepe), b) bazaltlardan derlenen örneklerin ince kesit görünümü..........................................................................................................50 Şekil 4.36. Kızılyar formasyonu içerisinde gözlenen, kötü tutturulmuş çakıltaşları (J22 - c1, Ören köy batısı, Datçaburun sırtı).....................................................53 Şekil 4.37. Dereköy bazaltından görünüm (J22 c1, Dereköy güneyi, Bereket tepeleri) ...........................................................................................................................54 Şekil 4.38. Travertenlerden genel bir görünüm (J22 - c4, Soğuksu güneyi, Emet çayı) ...........................................................................................................................56 Şekil 4.39. Travertenlerin yakın görünümleri (J22 - c4, Soğuksu güneyi, Emet çayı) ...........................................................................................................................56 Şekil 4.40. Çalışma alanı ve çevresinin diri fay haritası ...........................................58 VIII