Samanlı Dağları’nın jeomorfolojik gelişimine ve uzun dönemli erozyon süreçlerine morfometrik yaklaşım

Jeolojik zaman ölçeğinde drenaj havzaları, yeryüzünün şekillenmesinde rol oynayan etkenlerinkarşılıklı ilişkisini kaydeder. Drenaj havzalarına ait analizler ile jeomorfolojik ölçümler arasındakietkileşim, arazinin geçirdiği evrimi ve süreçleri değerlendirme imkânı sunar. Coğrafi Bilgi Sistemleri(CBS) tabanlı morfometrik analizler ve yüzey analizleri kullanılarak, Marmara Bölgesi’ningüneydoğusu’nda yer alan Samanlı Dağları’ndaki havzaların, uzun dönemli erozyon oranlarınıtahmin etmek ve jeomorfolojik görünümde baskın olan farklılığı değerlendirmeye çalışmak buçalışmanın amacını oluşturur. Bu doğrultuda nitel ve nicel analiz imkanı sunan, swath profil,normalize edilmiş nehir profili, minimum erozyon hacmi, hipsometrik eğri ve integrali, drenajhavza asimetrisi (AF), yüzey engebeliliği ile yüzey indeksi uygulanmış, Samanlı Dağları’nın yakınzamandaki evrimi ve etkili olan süreçler hakkında bilgiler elde edilmeye çalışılmıştır. Eldeedilen sonuçlara göre, alçak plato özelliği gösteren Samanlı Dağları’nın orta bölümünde ortalamanehir içbükeylilik faktörü 51,11 ve ortalama hipsometrik integral değerleri 0,35’dir. SamanlıDağları’nın batı (Armutlu Yarımadası) ve doğu bölümlerinde sırasıyla, nehir içbükeylilik faktörüortalama 21,16 ve 25,35 iken, hipsometrik integral değerleri ise ortalama 0,48 ve 0,49 ile ortabölümden daha yüksek değerler ile temsil edilir. Samanlı Dağları’nın batısından itibaren orta bölümekadar uzanan, D-B uzantılı normal faylar, Esenköy ve Yalova fayı ve doğu bölümünde de yeryer görülen fayların etkisi, yüzey engebeliliği, hipsometrik integral ve yüzey indeksi değerlerindekabaca D-B yönlü bir hat boyunca görülür. Yüksek derecede gömülmenin işareti olan bu yüzeyler,yüksek lokal rölyef değerleri, eğim kırıkları ve uzun dönemli erozyon oranları bakımından dadikkat çekicidir. Neojenden itibaren Kuzey Anadolu Fayı’nın bölgeye yerleşmesiyle, jeolojik evrimibaşlayan Marmara Denizi, kütle üzerindeki akarsular için taban seviyesini oluşturur. MarmaraDenizi’nin gelişimiyle, kütle üzerindeki uzun dönemli erozyon da şekillenmiş olmalıdır.

Anahtar Kelimeler:

Samanlı Dağları, Erozyon, Minimum erozyon hacmi, Jeomorfolojik gelişim

Morphometric approach to the geomorphological development and long-term erosion processes of the Samanlı Mountains

In the geological time scale, drainage basins record the interrelationship of the factors thatplay a role in the formation of the earth. The interaction between analyzes of drainage basinsand geomorphological measurements provides an opportunity to evaluate the evolutionand processes of the land. The aim of this study is to estimate the long-term erosion rates ofthe basins in the Samanlı Mountains and to try to evaluate the dominant difference in thegeomorphological appearance by using Geographic Information Systems (GIS) based, morphometricand surface analysis. The swath profile, normalized river profile, minimum erodedvolume (Ebulk), hypsometric curve (Hc) and integral (Hi), drainage basin asymmetry (AF), surfaceroughness and surface index were applied. Thus, it was tried to obtain information aboutthe recent evolution and the processes on the Samanlı Mountains. According to the results obtained,the average river concavity factor of the central part of the Samanlı Mountains, whichshows the low plateau feature, is 51.11 and the average hypsometric integral values are 0.35.In the western (Armutlu Peninsula) and eastern parts of the Samanlı Mountains, the riverconcavity factor is 21.16 and 25.35 on average, respectively. The hypsometric integral valuesare also represented by higher values than the central part, with an average of 0.48 and 0.49,respectively. The normal faults extending East-West from the west of the Samanli Mountainsto the middle section, the Esenköy and Yalova fault and the effect of faults seen in the easternpart, surface roughness, hypsometric integral and surface index values are seen along aroughly East-West line. These surfaces, which are a sign of a high degree of incision, are alsonotable for their high local relief values, knickpoint and long-term erosion rates. The MarmaraSea, whose geological evolution has started with the settlement of the North Anatolian Faultin the region since the Neogene, forms the base level for the streams on the mass. With thedevelopment of the Marmara Sea, long-term erosion of the mass must have taken shape.

Keywords:

Samanlı Mountains, Erosion, Minimum eroded volume, Geomorphological evolution,

PDF

___

Andreani, L., Stanek, K. P., Gloaguen, R., Krentz, O., & Domínguez- González, L. (2014). DEM-based analysis of interactions between tectonics and landscapes in the Ore Mountains and Eger Rift (East Germany and NW Czech Republic). Remote Sensing, 6(9), 7971-8001. https://doi.org/10.3390/rs6097971
Azañón, J. M., Galve, J. P., Pérez-Peña, J. V., Giaconia, F., Carvajal, R., Booth-Rea, G., A. Jabaloy., M. Vázquez., A. Azor., & Roldán, F. J. (2015). Relief and drainage evolution during the exhumation of the Sierra Nevada (SE Spain): Is denudation keeping pace with uplift? Tectonophysics, 663, 19-32. https://10.0.3.248/j.tecto. 2015.06.015
Ardel, A., & İnandık, H. (1957). Marmara Denizi’nin teşekkül ve tekamülü. Türk Coğrafya Dergisi, (17), 1-19.
Bilgin, T. (1967). Samanlı Dağları: Coğrafi etüd. İstabul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayını
Bayrakdar, C. (2013). Akdağ Kütlesi’nin (Batı Toroslar) Jeomorfolojik Evrimine Morfometrik Yaklaşım.[Sempozyum] TÜCAUM VII. Coğrafya Sempozyumu, 48-56. Ankara, Türkiye. http://tucaum. ankara.edu.tr/tucaum-vii-cografya-sempozyumu/
Burbank, D. W. (1992). Causes of recent Himalayan uplift deduced from deposited patterns in the Ganges basin. Nature, 357(6380). 680-683. https://doi.org/10.1038/357680a0
Champagnac, J. D., Molnar, P., Sue, C., & Herman, F. (2012). Tectonics, climate, and mountain topography. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B2). https://doi. org/10.1029/2011JB008348
Champagnac, J. D., Schlunegger, F., Norton, K., Von Blanckenburg, F., Abbühl, L. M., & Schwab, M. (2009). Erosion-driven uplift of the modern Central Alps. Tectonophysics, 474(1-2), 236-249. https:// doi.org/10.1016/j.tecto.2009.02.024
Cürebal, İ., & Erginal, A. E. (2007). Mıhlı Çayı Havzası’nın jeomorfolojik özelliklerinin jeomorfik indislerle analizi. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 6(19), 126-135. https://dergipark.org.tr/en/pub/ esosder/issue/6133/82245
Clift, P. D., Hodges, K. V., Heslop, D., Hannigan, R., Van Long, H., & Calves, G. (2008). Correlation of Himalayan exhumation rates and Asian monsoon intensity. Nature geoscience, 1(12), 875- 880. https://doi.org/10.1038/ngeo351
Dolu, E., Gökaşan, E., Meriç, E., Ergin, M., Görüm, T., Tur, H., Ecevitoğlu, B., Avşar, N., Görmüş, M., Batuk, F., Tok, B., & Çetin, O. (2007). Quaternary evolution of the Gulf of Izmit (NW Turkey): a sedimentary basin under control of the North Anatolian Fault Zone. Geo-Marine Letters, 27(6), 355-381. https://doi. org/10.1007/s00367-007-0057-3
Eriş, K. K., & Çağatay, M. N., (25 - 29 Nisan 2011). Marmara Denizi’nde geç pleyistosen holosen su geçişleri ve su seviyesi değişimleri sığ sismik ve karot çalışmalarından ipuçları [Bildiri özeti]. 64.Türkiye Jeoloji Kurultayı (ss.57). Ankara, Türkiye.
Erturaç, M. (2018). Sakarya’nın jeolojik özellikleri. İçinde İkiel, C. (Ed), Sakarya’nın fiziki, beşeri ve iktisadi coğrafya özellikleri, (ss.99- 125). Sakarya Üniversitesi.
Ertek,T.A., Yıldırım, C., Güneysu, A.C., Yaltırak, C., (2000). Marmara Denizi kıyı taraçaları korelasyonu. [Bildiri özetleri kitapçığı] 1.Ulusal Deniz Bilimleri Konferansı, (ss. 108-109) Kültür ve Kongre Merkezi ODTÜ, Ankara.
Grujic, D., Coutand, I., Bookhagen, B., Bonnet, S., Blythe, A., & Duncan, C. (2006). Climatic forcing of erosion, landscape, and tectonics in the Bhutan Himalayas. Geology, 34(10), 801-804. https://doi.org/10.1130/G22648.1
García-Delgado, H., Machuca, S., Velandia, F., & Audemard, F. (2020). Along-strike variations in recent tectonic activity in the Santander Massif: New insights on landscape evolution in the Northern Andes. Journal of South American Earth Sciences, 98, 102472. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2019.102472
Göncüoglu, M. C., Erendil, M., Tekeli, O., Aksay, A., Kuscu, İ., & Ürgün, B. (1987). Geology of the Armutlu peninsula. IGCP project, 5, 12-18.
Gönençgil, B. (2009). Küresel degradasyon sürecinde dağlar ve dağ alanları yönetimi. Çantay Yayınları
Güney, Y. (2018). Çalıdere Havzası’nın (Armutlu Yarımadası, Yalova) morfotektoniğinin jeomorfometrik analizlerle değerlendirilmesi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 16(2), 259-271. https://doi. org/10.1501/Cogbil_0000000201
Gürbüz, A., & Gürer, Ö. F. (2008). Tectonic geomorphology of the north anatolian fault zone in the Lake Sapanca basin (eastern Marmara Region, Turkey). Geosciences Journal, 12(3), 215-225. https://doi.org/10.1007/s12303-008-0022-9
Halis, O. (2020). Samanlı Dağları Kütlesi’nde uzun dönemli erozyonu kontrol eden faktörlerin havza tabanlı değerlendirilesi. (Yayın no: 644853) [Yüksek lisans tezi, İstanbul Üniversitesi) Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı, Tez Merkezi.
Hayakawa, Y. S., & Oguchi, T. (2009). GIS analysis of fluvial knickzone distribution in Japanese mountain watersheds. Geomorphology, 111(1-2), 27-37. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.11.016 Keller, E. A., & Pinter, N. (2002). Active tectonics: Earthquakes, uplift, and landscape. Prentice Hall.
Kendir, O. (2010). Yalova il merkezinde alüvyon çökellerin mühendislik özellikleri (Yayın no: 282675) [Yüksek lisans tezi, İstanbul Üniversitesi) Yükseköğretim Kurulu Başkanlığı, Tez Merkezi. https:// tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp
Ketin, İ. (1969). Kuzey Anadolu fayi hakkinda. MTA Dergisi, 72, 1-27. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/599633
Koral, H. (2007). Modes, rates and geomorphological consequences of active tectonics in the Marmara Region, NW Turkey—a critical overview based on seismotectonic field observations. Quaternary International, 167, 149-161. https://doi.org/10.1016/j. quaint.2007.02.023
Maden Tetik Arama Genel Müdürlüğü (2021). Yerbilimleri harita görüntüleyici. http://yerbilimleri.mta.gov.tr/
Maselli, V., & Trincardi, F. (2013). Large-scale single incised valley from a small catchment basin on the western Adriatic margin (central Mediterranean Sea). Global and Planetary Change, 100, 245-262. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2012.10.008
McHugh, C. M., Gurung, D., Giosan, L., Ryan, W. B., Mart, Y., Sancar, U., Burckle, L., & Cagatay, M. N. (2008). The last reconnection of the Marmara Sea (Turkey) to the World Ocean: A paleoceanographic and paleoclimatic perspective. Marine Geology, 255(1-2), 64-82. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2008.07.005
Menéndez, I., Silva, P. G., Martín-Betancor, M., Pérez-Torrado, F. J., Guillou, H., & Scaillet, S. (2008). Fluvial dissection, isostatic uplift, and geomorphological evolution of volcanic islands (Gran Canaria, Canary Islands, Spain). Geomorphology, 102(1), 189- 203. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.06.022
Meriç, E., Nazik, A., Avşar, N., Alpar B., Ünlü, S., & Gökaşan, E. (2012). Kuvaterner’de olası Marmara Denizi-İznik Gölü bağlantısının delilleri: İznik Gölü (Bursa-KB Türkiye) güncel sedimanlarındaki ostrakod ve foraminiferlerin değerlendirilmesi. İstanbul Yerbilimleri Dergisi, 22(1), 1-19. https://dergipark.org.tr/en/download/article- file/173659
Erol, O., & Şencan, A. (1996). Çınarcık ve çevresinin jeomorfolojik etüdü. Marmara Coğrafya Dergisi, (1), 57-62.
Okay, A. I., Zattin, M., Özcan, E., & Sunal, G. (2020). Uplift of Anatolia. Turkish Journal of Earth Sciences, 29(5). https://doi. org/10.3906/yer-2003-10
Okay, I. A., Mater, B., Artüz, O. B., Gürseler, G., Artüz, M. L., & Okay, N. (2007). Bilimsel açıdan Marmara Denizi. Türkiye Barolar Birliği Yayınları, 119.
Olen, S. M., Bookhagen, B., & Strecker, M. R. (2016). Role of climate and vegetation density in modulating denudation rates in the Himalaya. Earth and Planetary Science Letters, 445, 57-67. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2016.03.047
Özdemir, H. (2011). Havza morfometrisi ve taşkınlar. Fiziki Coğrafya Araştırmaları; Sistematik ve Bölgösel, Türk Coğrafya Kurumu yayınları, No 5, 457-474.
Pérez-Peña, J. V., Al-Awabdeh, M., Azañón, J. M., Galve, J. P., Booth- Rea, G., & Notti, D. (2017). SwathProfiler and NProfiler: Two new ArcGIS Add-ins for the automatic extraction of swath and normalized river profiles. Computers & Geosciences, 104, 135- 150. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2016.08.008
Pike, R. J., & Wilson, S. E. (1971). Elevation-relief ratio, hypsometric integral, and geomorphic area-altitude analysis. Geological Society of America Bulletin, 82(4), 1079-1084. https://doi. org/10.1130/0016-7606(1971)82[1079:ERHIAG]2.0.CO;2
Rosenkrantz, R., Spiegel, C., Schildgen, T., & Wittmann, H. (2018). Coupling denudation rate and topography in the rainiest place on Earth: Reconstructing the Shillong Plateau uplift history with in-situ cosmogenic 10 Be. Earth and Planetary Science Letters, 483, 39-51.
Schaller, M., Ehlers, T. A., Lang, K. A., Schmid, M., & Fuentes-Espoz, J. P. (2018). Addressing the contribution of climate and vegetation cover on hillslope denudation, Chilean Coastal Cordillera (26–38 S). Earth and Planetary Science Letters, 489, 111-122.
Strahler, A. N. (1952). Hypsometric (area-altitude) analysis of erosional topography. Geological society of America bulletin, 63(11), 1117-1142. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1952)63[1117:- HAAOET]2.0.CO;2
Sengör, A. M. C. (1979). The North Anatolian transform fault: its age, offset and tectonic significance. Journal of the Geological Society, 136(3), 269-282. https://doi.org/10.1144/gsjgs.136.3.0269
Şengör, A. M. C., Tüysüz, O., Imren, C., Sakınç, M., Eyidoğan, H., Görür, N., Pichon, L.P., & Rangin, C. (2005). The North Anatolian fault: A new look. Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 33, 37-112. https://doi. org/10.1146/annurev.earth.32.101802.120415
Şaroğlu, F., & Güler, B. (2020). Batı Anadolu tektonik kaması’nın güncel deformasyonu: Batıya doğru kaçıştan kaynaklanan blok hareketleri. Türkiye Jeoloji Bülteni, 63(2), 161-194. https://dergipark. org.tr/tr/download/article-file/1024176
Tarı, U., & Tüysüz, O. (2008). İzmit Körfezi ve çevresinin morfotektoniği. İTÜ Dergisi/d,1(7), 17-28. http://itudergi.itu.edu.tr/index. php/itudergisi_d/article/viewFile/383/329
Turoğlu, H. (2018). Kaya yüzeyi sertliği ile ayrışma ve kaya erozyonunun tahmin edilmesi: avşa adası granit formasyonları üzerine bir örnek çalışma. Jeomorfolojik araştırmalar dergisi, (1), 1-12. https://dergipark.org.tr/en/pub/jader/issue/43138/523009
Uzun, M. (2014). Lale Dere (Yalova) Havzası’nın jeomorfolojik özelliklerinin jeomorfometrik analizlerle incelenmesi. Route Educational and Social Science Journal, 1(3), 72-88.
Whipple, K. X., & Tucker, G. E. (1999). Dynamics of the stream‐power river incision model: Implications for height limits of mountain ranges, landscape response timescales, and research needs. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 104(B8), 17661- 17674. https://doi.org/10.1029/1999JB900120
Whittaker, A. C., Cowie, P. A., Attal, M., Tucker, G. E., & Roberts, G. P. (2007). Contrasting transient and steady‐state rivers crossing active normal faults: New field observations from the Central Apennines, Italy. Basin Research, 19(4), 529-556. https://doi. org/10.1111/j.1365-2117.2007.00337.x
Yaltırak, C. (2015). Marmara Denizi ve çevresinde tarihsel depremlerin yerleri ve anlamı. İTÜ Vakfı Dergisi, 67, 56-62.
Zattin, M., Cavazza, W., Okay, A. I., Federici, I., Fellin, M. G., Pignalosa, A., & Reiners, P. (2010). A precursor of the North Anatolian Fault in the Marmara Sea region. Journal of Asian Earth Sciences, 39(3), 97-108. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2010.02.014
Zeitler, P. K., Meltzer, A. S., Koons, P. O., Craw, D., Hallet, B., Chamberlain, C. P.,Kidd, W.S.F., Park, S.K., Seeber, L., Bishop, M., & Shroder, J. (2001). Erosion, Himalayan geodynamics, and the geomorphology of metamorphism. Gsa Today, 11(1), 4-9. https://www.geosociety.org/gsatoday/archive/11/1/pdf/i1052- 5173-11-1-4.pdf