Mustafa ERGİN, Barbaros ŞİMŞEK, Hakan PEHLİVAN, Murat EVREN, Füsun ÖCAL, Özgür TÜRKMEN, Serkan PALAS, Bahri Serkan AYDEMİR

DATÇA VE HİSARÖNÜ KÖRFEZLERİNİN GÜNCEL SEDİMANLARINDA TANE BOYU, TOPLAM AĞIR MİNERAL VE ELEMENT DAĞILIMLARI İLE BUNLARI KONTROL EDEN FAKTÖRLER

Türkiye’nin güney batısında ve Datça Yarımadası’nın güneyinde yer alan Datça ve Hisarönü Körfezlerinde Holosensedimantasyon süreçlerini ve kontrol eden faktörleri araştırmak amacı ile 2013 yılında MTA-SELEN Araştırma Gemisiile Datça ve Hisarönü Körfezlerinin tabanından 71 nokta istasyonda kepçe ile yüzeysel (üst 30 cm) sediman örneklerialınmıştır. Sedimanlarda tane boyu, toplam ağır mineral ve ana element analizleri yapılmıştır. Kıyıya dik alınan sismikkesitte sismik fasiyes analizleri yapılmıştır. Analizlerde bilinen ve yaygın uygulanan yöntem ve teknikler kullanılmıştır.Sismik kesite göre, kıtasal şelf kenarı ya da eşiği günümüzde -90/-120 m su derinliklerinde bulunmakta ve Kuvaternerdönemine ait deniz seviyesi değişimlerini gösterir sismik fasiyes özelliklerini sergilemektedir. Radyokarbon yaşlandırma hesaplamaları, sediman örneklerinin günümüzden 2694-14700 yıl önce çökelmeye başladıklarını işaret etmektedir.Deniz tabanı sedimanları %1-18 arasında çakıl, %7-85 kum, %2-30 silt ve %6-69 kil boyu kırıntılı malzemeden oluşmaktadır. Silt ve kil karışımı çamur en bol bulunan sediman türü olmasına rağmen yer yer kum ve çakıl oranları daönem teşkil etmektedir. Alansal tane boyu dağılımlarında bölgesel farklılıklar olduğu gibi, kalıntı (relik) sedimanlarınvarlığı da tartışılmaktadır. Siyah kumca zengin toplam ağır mineral miktarları çoğunlukla %2’nin altında olup, ofiyolitve kromitçe zengin orta ve doğu bölgelerde %13’e kadar yükselmektedir. Sedimanların inorganik jeokimyası göreceliolarak yüksek ve ofiyolitik kökenli Mg, Cr, Ni ve Fe miktarları ile belirgindir. Bölgedeki akarsu drenaj sistemleri, körfezmorfolojisi, kaynak alan kayaçlarının litolojisi ve denizel dalga ve akıntılar sedimanlardaki tane boyu dağılımını, toplamağır mineral oranlarını ve ana element bileşimini etkileyen faktörlerdir.

GRAIN SIZE, TOTAL HEAVY MINERAL AND ELEMENT DISTRUBITION OF ACTUAL SEDIMENTS ON BOTTOM OF HISARÖNÜ AND DATÇA BAYS AND ITS CONTROL FACTORS

This paper explain research results for Holocene sedimentary processes and controlling factors on Datça and Hisarönü Bays located in south west Turkey. For this purpose, we collected sea bottom grab samples (upper 30 cm) from 71 stations and seismic profiles (we use only one sample explain to sedimentary process) collected in MTA-SELEN research ship on Hisarönü and Datça Bays. It is known and widely applied in seismic analysis methods and techniques are used on seismic profile which according to the continental shelf edge or threshold current -90 / -120 m water depth. At the same time, seismic profile were showed sea level changes of the Quaternary period and exhibits seismic facies parameters. According to radiocarbon dating calculations and we estimate these sediments which are 2694-14700 years of before present. Sediments grain size are 1-18% gravel, 7-85% sand, 6-69% silt and 2-30% clay size is composed of clastic material. Although silt and clay (mud) the most widely sediments are in our investigation area, we run into significant sand and gravel grain size important. We discuss regional differences grain size distribution and to be here residual (relic) sediments are in our investigation area. The total amount of heavy mineral-rich black sand is mostly below 2%, ophiolite and chromite-rich central and eastern regions is as high as 13%. Inorganic geochemistry of sediments are Mg, Cu, Ni and Fe amount is significant. Regional changing river drainage system, bay morphology, terrestrial and marine resources and outcrops also waves and currents effect not only sediment grain size distribution, but also effect the total heavy mineral content and the main elements composition.

PDF

___

Aksu, A.E., Hiscott R.N., Yaşar, D. 1999. Oscilating Quaternary water levels of the Marmara Sea and vigorous outflow into the Agean Sea from the Marmara Sea-Black Sea drainage corridor. Marine Geology 153(1), 275-302.
Algan, O., Ergin, M., Keskin, Ş., Gökaşan, E., Alpar, A., Ongan, D., Kırcı-Elmas, E. 2007. The sea-level changes during the late Pleistocene-Holocene on the southern shelves of the Black Sea. V. YankoHombach, A. S. Gilbert, N.Panin, P.Dolukhanov, (Ed.). The Black sea flood question: changes in coastline, climate, and human settlement. Springer. Netherlands, 603-631.
Angelier, J., Dumont, J.K., Karamanderesi, H., Poisson, P., Şimşek, Ş., Uysal, S. 1981. Analysis of fault mechanisms and expansion of southwestern Anatolia since the late Miocene. Tectonophysics 75, T1– T9.
Barka, A.A., Reilinger, R. 1997. Active tectonics of the Mediterranean region: deduced from GPS, neotectonic and seismicity data. Annali di Geofisica XI. 587-610.
Black, K.P., Oldman, J.W. 1999. Wave mechanisms responsible for grain sorting and non-uniform ripple distribution across two moderate-energy, sandy continental shelves Marine Geology 162, 121–132.
Boggs, S. Jr. 2006. Principles of Sedimanology and Stratigraphy (Fourth Edition). Pearson Prentice Hall 655 p.
Brunn, J.H., Dumont, J.F., De Graciansky, P.C., Gutnic, M., Juteau, T., Marcoux, J., Monod, O., Poisson, A. 1971. Outline of the geology of the Western Taurids. Campwell, A.S. (Ed.), Geology and History of Turkey. Petroleum Exploration Society of Libya 225- 255.
Çağatay, M.N., Görür, N., Algan, O., Eastoe, C., Tchapalyga, A., Ongan, D., Kuhn, T., Kuşcu İ. 2000. Late Glacial–Holocene palaeoceanography of the Sea of Marmara: timing of connections with the Mediterranean and the Black Seas, Marine Geology Volume 167, Issues 3–4, 191–206.
Dewey, F.J., Şengör, A.M.C. 1979. Aegean and surrounding regions: complex multiplate and continuum tectonics in a convergent zone. Geological Society of America Bulletin 90, 84- 92.
Dirik, K., Türkmenoğlu, A., Tuna, N., Dirican, M. 2003. Datça Yarımadası’nın neotektoniği, jeomorfolojisi ve bunların eski medeniyetlerin yerleşimi ve gelişimi üzerindeki etkisi proje raporu. Orta Doğu Teknik Üniversitesi AFP-00-07-03-13 No’lu Proje, 72 s., Ankara (yayımlanmamış).
Emery, K.O. 1968. Relict sedimans on continental shelves of the world. American Association of Petroleum Geologists Bulletin falco 52, 445–464.
Ergin, M. 2014. Samandağ (Hatay, GD Türkiye) deniz sahillerinde ağır mineral plaser araştırmaları: sedimantolojik, mineralojik ve jeokimyasal çalışmalar, TÜBİTAK ÇAYDAG 112Y146 nolu proje, Ankara (yayımlanmamış).
Ergin, M., Bodur, M.N., Ediger, V. 1991. Distribution of surficial shelf sedimans in the northeastern and southwestern parts of the Sea of Marmara: Strait and canyon regimes of the Dardanelles and Bosporus. Marine Geology 96 (3/4), 313-340.
Ergin, M., Okyar, M., Timur, K. 1992. Seismic stratigraphy and late Quaternary sedimans in inner and midshelf areas of eastern Mersin Bay, Northeastern Mediterranean Sea. Marine Geology 104, 73-91.
Ergin, M., Kazan, B., Eryılmaz, M., Yücesoy Eryılmaz, F., Okyar, M. 1998. Hydrographic, deltaic and benthogenic controls of sediman dispersal in the Gulf of İskenderun, SE-Turkey (E.-Mediterranean). Estuarine Coastal and Shelf Science 46,4, 493-502.
Ergin, M., Bodur, M.N. 1999. Silt/clay fractionation in surficial Marmara sedimans: implication for water movement and sediman transport paths in a semienclosed and two-layered flow system (northeastern Mediterranean Sea). Geo-Marine Letters, 18, 225-233.
Ergin, M., Karakaş, Z.S., Sözeri, K., Eser-Doğdu, B., Kadıoğlu, Y.K., Yiğit-Faridfathi, F. 2013. Morphological, drainage and eolian controls on the microtidal Patara Beach Sedimans (Eastern Mediterranean): Textural, geochemical and mineralogical investigations. Quaternary International 302, 135-153.
Ersoy, Ş. 1991. Datça (Muğla) Yarımadasının stratigrafisi ve tektoniği. Türkiye Jeoloji Bülteni C 34, 1-14.
Fairbanks, R.G. 1989. A 17.000-year glacio-eustatic sealevel record: influence of glacial melting rates on the Younger Dryas event and deep-ocean circulation, Nature (342), 637-642.
Falco, G., Budillon, F., Conforti, A., Bitetto, M., Martino, G., Innangi, S., Simeone, S., Tonielli, R. 2015, Sorted bedforms over transgressive deposits along the continental shelf of western Sardinia (Mediterranean Sea) Marine Geology 359, 75–88.
Folk, R.L. 1980. Petrology of Sedimanary Rocks. Hemphill Publishing Company, 184 p.
Gao S., Luo T.-C., Zhang B.R., Zhang H.-F., Han Y.-W., Hu Y.K., Zhao Z.-D. 1998. Chemical composition of the continental crust as revealed by studies in east China. Geochimica Cosmochimica Acta 62, 1959- 1975.
Görür, N., Şengör, A.M.C., Sakınç, M., Tüysüz, O., Akkök, R., Yiğitbaş, E., Oktay, F.Y., Barka, A., Sarıca, N., Ecevitoğlu, B., Demirbağ, E., Ersoy, Ş., Algan, O., Güneysu, C., Aykol, A. 1995. Rift formation in the Gökova region, southwest Anatolia: implications for the opening of the Aegean Sea. Geol. Mag. 132, 637– 650.
Grosz, A.E., Berquist Jr.,C.R., Fisher, C.T. 1990. A procedure for assessing heavy mineral resources potential of continental shelf sedimans. in: Berquist Jr., C.R. (Ed.), Heavy-mineral studies-Virginia inner continental shelf, Virginia Div. Min. Res. Publ., 103, 13-30.
Gujar, A.R., Ambre, N. V., 2010. Ilmenite, magnetite and chromite beach placers from south maharashtra, central west coast of India. Resource Geology,Volume 60, Issue 1, 71–86.
Hamann, Y., Ehrmann, W., Schmiedl, G., Krüger, S., Stuut, J.-B., Kuhnt, T. 2008, Sedimanation processes in the Eastern Mediterranean Sea during the Late Glacial and Holocene revealed by end-member modelling of the terrigenous fraction in marine sedimans, Marine Geology 248, 97–114.
HGK (Harita Genel Komutanlığı). 1998 1/100.000 ölçekli O18-O19 paftaları, MSB Harita Genel Komutanlığı, Ankara
HGK (Harita Genel Komutanlığı). 1999 1/100.000 ölçekli O20 paftası, MSB Harita Genel Komutanlığı, Ankara.
HGK (Harita Genel Komutanlığı). http://www.hgk.msb.gov. tr/sayisal-uygulamalar. 05 Temmuz 2015.
Hiscott, R.N., Aksu A.E., Yaşar D., Kaminski M.A., Mudie P.J., Kostylev V.E., MacDonald J.C., Işler F.I., Lord A.R. 2002. Deltas south of the Bosphorus Strait record persistent Black Sea outflow to the Marmara Sea since 10 ka. Marine Geology 190 (1-2), 95–118.
IUGS (International Union of Geological Sciences), ICS (International Commission on Stratigraphy), http://www.stratigraphy.org/index.php/ics-charttimescale. 25 Nisan 2016.
Jackson, J.A., McKenzie, D. 1984, Active tectonics of the Alpine-Himalayan belt between western Turkey and Pakistan. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society 77, 185-264.
Jouanneau, J.M., Weber, O., Latouche, C., Vernet, J.P., Dominik, J. 1989. Erosion, non-deposition and sedimanary processes through a sedimanological and radioisotopic study of surficial deposits from the Ouest–Girond vasiere (Bay of Biscay). Continental Shelf Research 9, 325– 342.
Kaşer, N. 2010, Hisarönü Körfezi’ndeki Deniz Seviyesi Değişimi, Sedimantasyonu ve Bölgedeki Eski Çağ Kıyı Yerleşimleri Üzerindeki Etkileri. Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 135 s (yayımlanmamış).
Klein E.M. 2005, Geochemistry of the igneus oceanic crust, Rudnick, R.L. (Ed.). The Crust- Treatise on Geochemistry Volume 3. Elsevier Science, 433- 463.
Kuehl, S.A., DeMaster, D.J., Nittrouer, C.A. 1986. Nature of sediman accumulation on the Amazon continental shelf. Continental Shelf Research 6, 209-225.
Kurt, H., Demirbağ, E., Kuşçu, İ. 1999, Investigation of the submarine active tectonism in the Gulf Gökova, Southwest Anatolia-Southeast Aegean Sea, by Multi-Channel Seismic Reflection Data, Techtonophysic 305, 477-496.
Leeder, M.R. 1988. Recent developments in Carboniferous geology: a critical review with implications for the British Isles and N.W. Europe, Proceedings of the Geologists’ Association Volume 99, Issue 2, 73–100.
Lewis, D.W. 1984. Practical Sedimanology, Hutchinson Ross, Stroudsburg, Pennsylvania, 227.
Malik T.K., Vasudevan V., Abyverghese P., Machado T. 1987. The black sand placer deposits of Kerala beach south west India. Marine Geology 77, 129- 150.
Mascle, J., Martin, L. 1990. Shallow structure and recent evolution of the Aegean Sea: A synthesis based continuous reflection profiles. Mar. Geol. 94, 271– 299.
McKenzie, D. 1972. Active tectonics of the Mediterranean region. Geophys. J. R. Astron. Soc. 30, 109– 185.
McKenzie, D., 1978. Active tectonics of the Alpine Himalayan belt: the Aegean Sea and surrounding regions (tectonics of the Aegean region). Geophys. J. R. Astron. Soc. Lond. 55 (1), 254–271.
Mitchum R. M. Jr., Vail P. R., Thompson S. 1977. Application of seismic reflection configuration to stratigraphic ınterpretation, Seismic Stratigraphy-Applications to Hydrocarbon Exploration. American Association of Petroleum Geologists (AAPG). Special Volume M 26, 53-62.
Müller, G. 1967. Methods in Sedimanary Petrology, Schweizerbart, Stuttgart, 283 p.
National Observatory of Athens, Aegean Tectonics, (b.t.). http://www.gein.noa.gr/services/kythiralinkstectonics.gif. 06 Nisan 2008.
Nichols, G., 1999. Sedimanology and Stratigraphy, Second Edition, Wiley-Blackwell, 432 p.
Okunlola, O.A., Idowu, O. 2012, The geochemistry of claystone-shale deposits from the Maastritchian Patti formation, Southern Bida basin, Earth Sciences Research Journal, Vol. 16, No. 2, 57 – 67.
Owen, R.B. 2005. Modern fine-grained sedimanationspatial variability andenvironmental controls on an inner pericontinental shelf, Hong Kong, Marine Geology 214 () 1– 26.
Posamentier, H. W., Jervey M. T., Vail, P. R. 1988. Eustatic controls on clastic deposition I - conceptual framework. Wilgus C. K., Hastings B. S., St. C. Kendall C. G., Posamentier, H. W., Ross C. A., Van Wagoner J. C. (Ed.). Society of Economic Paleontologists and Mineralogists (SEPM), Special Publication vol. 42, 110–124.
Reineck, H.E., Singh, I.B. 1975. Depositional Sedimanary Environments: With Reference to Terrigenous Clastics, Springer Study Edition 439 p.
Rudnick, R.L., Gao, S. 2005. Composition of the continental crust. Rudnick, R.L. (Ed.). The Crust- Treatise on Geochemistry Volume 3. Elsevier Science 1-64.
Scruton, P.C. 1960. Delta Building and the Deltaic Sequence, SP 21: Recent Sedimans, Northwest Gulf of Mexico, AAPG Special Volumes, 53-62.
Şenel, M., Bilgin, Z.R. 1997. Türkiye Jeoloji Haritaları, 1/100.000 ölçekli Marmaris O-18, O-19, O-20 Paftaları, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
Şengör, A. M. C., Yılmaz, Y. 1981, Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach, Tectonophysics 75, 181-241.
SHOD. 1970. TR 311 Akdeniz, Ege Denizi, Türkiye Bodrum Geçidi-Marmaris Seyir Haritası. Deniz Kuvvetleri Komutanlığı Seyir, Hidrografi ve Oşinografi Dairesi Başkanlığı, İstanbul.
Siddall, M., Rohling, E.J., Almogi-Labin, A., Hemleben, Ch., Meischner, D., Schmelzer, I. Smeed, D. A. 2003. Sea-level fluctuations during the last glacial cycle. Nature 423, 853-858.
Taşlıgil, N. 2008. Datça-Bozburun özel çevre koruma bölgesi ve turizm, Ege Coğrafya Dergisi 17/1-2, 73-83.
Taymaz, T., Jackson, J.A., McKenzie, D. 1991. Active tectonics of the north and central Aegean Sea. Geophysical Journal International 106, 433-90.
Toucanne, S., Jouet, G., Ducassou, E., Bassetti, M.A., Dennielou, B., Minto’o, C.A.M., Lahmi, M., Touyet N., Charlier, K., Lericolais, G., Mulder, T. 2012. A 130000-year record of Levantine ıntermediate water flow variability in the Corsica Trough, western Mediterranean Sea, Quaternary Science Reviews 33, 55-73.
Turekian, K.K., Wedepohl, K.H. 1961, Distribution of the elements in some major units of the earth’s crust, Geological Society of America Bulletin 72, 175- 192.
Uluğ, A. 2005, Hisarönü ve Gökova Körfezleri (Güneydoğu Ege Denizi) Geç kuvaterner Evrimi: Tektonizma, Delta Sedimanasyonu ve Deniz Seviyesi Değişimi, Proje No:197Y052 (YDABÇAG-607/G), TÜBİTAK Yer Deniz ve Atmosfer Araştırma Grubu Proje Raporu, 24 s., Ankara (yayımlanmamış).
Uluğ, A., Duman,M., Ersoy, Ş., Özel, E., Avcı, M. 2005. Late Quaternary sea-level change, sedimanation and neotectonics of the Gulf of Gökova: Southeastern Aegean Sea, Marine Geology 221, 381-395.
Uysal, İ. 2007. Muğla (GB-Türkiye) Üst manto Peridotitleri ve Ofiyolitik Kromititleri’nin Petrolojileri: Mineral Kimyası, Ana Oksit-İz Element-NTE-PGE Jeokimyası, PGE Mineralojisi ve Rs-Os İzotop Sistematikleri. Doktora Tezi, KTÜ Fen Bil.Ens., 470 s. Trabzon (yayımlanmamış).