1917

Ankara orogenic phase, its age and transition from thrusting-dominated palaeotectonic period to the strike-slip neotectonic period, Ankara (Turkey)

İzmir-Ankara-Erzincan kenet kuşağının (İAEKK) Ankara kesimi, iki grup sıkışma yapısı ile karakterize edilir. Bunlar yükselmeye bağlı kıvrımlar-tek kanatlı kıvrımlar ile güneye bakan yay-önü kıvrımlı-bindirimli ters fay kuşağıdır (AKBTFK). Ankara bölgesinde çeşitli deformasyon evrelerinin ve ilgili yapıların en iyi korunduğu ve yüzeylediği yerlerden birisi Edige (Elmadağ) ve çevresidir. Edige, Ankara İlin’in 48 km doğu-güneydoğusunda yeralır. Ankara yayönü kıvrımlı-bindirimli ters fay kuşağı içinde yer alan ve eski tektonik dönemin en son fazı ile (Ankara dağ oluşum evresi) deformasyon geçirmiş olan engenç eski tektonik dönem birimi Edige formasyonudur. Edige formasyonu akarsu-göl ortam ürünü sedimanter bir istifle karakterize edilir. Zengin memeli fosil içeriğine göre Turoliyen (MN 11) (Geç Tortoniyen–Erken Pliyosen) yaşlı olan formasyon taban çakıltaşı, şeyil, marn ve killi kireçtaşı ardaşımıyla temsil edilir. Edige formasyonu, normal faylanma ile karakterize edilen genişleme türü tektonik rejimin denetiminde çökelmiştir ve çökelim sırasındaki yerel genişleme yönü yaklaşık BKB–DGD dur. Daha sonra, bu ilk evre genişleme rejimi, sıkışma-daralma türü tektonik bir rejim ve bu rejim ile ilgili kısa süreli deformasyon evreleriyle (örneğin: kıvrımlanma, küçük ve büyük açılı ters faylanma, doğrultu atımlı faylanma gibi) yer değiştirmiştir. Bu deformasyon evreleri, bir taraftan Edige formasyonunun sedimantasyonunu kesintiye uğratmış, diğer taraftan da formasyonu deforme etmiştir. Gerek katman kutuplarının stereografik izdüşümleri, gerekse formasyon içinde ve formasyon kenar fayları boyunca kayıd edilmiş olan fay aynası verilerinin eskigerilim analizi, bu sıkışma-daralma evresi sırasında, en büyük sıkışmanın KB–GD yönünde etkin olduğunu göstermiştir. Buenson sıkışma-daralma türü eski tektonik rejim, daha sonra doğrultu atımlı yeni bir tektonik rejim ile yer değiştirmiştir. Bu değişim, altta yeralan ve aynı zamanda Edige formasyonunu da içeren yeğince deformasyon geçirmiş daha yaşlı kaya toplulukları ile üstte yer alan ve deformasyon geçirmemiş (hemen hemen yatay konumlu) Pliyo–Kuvaterner yaşlı Edigekoru formasyonunu birbirinden ayıran açılı uyumsuzluk ile kanıtlanır. Doğrultu atımlı yeni tektonik rejim Geç Pliyosen’de başlamış olup, yaklaşık K–G yönde etkin olan bir sıkışmanın neden olduğu aktif doğrultu atımlı faylanma denetiminde Geç Pliyosen’den günümüze sürmektedir. Bu durum, Balaban, Elmadağ ve Küredağ fay zonlarının kuzeydoğu uzantılarını oluşturan ve inceleme alanı içinde yer alan Elmadağ, Kılıçlar ve Hisarköy fay takımlarıyla belirginlik kazanır. Çünkü, enson oluşan 5.2 (Mw) büyüklüğündeki 31 Temmuz 2005 Bala depremi Balaban fay zonundan kaynaklanmış olup, ayrıca küçük deprem episantırları Elmadağ, Kılıçlar ve Hisarköy fay takımları üzerinde yoğunlaşarak, bu fay takımlarını oluşturan doğrultu atımlı fay segmentlerinden bazılarının etkin (aktif) olduğunu kanıtlamıştır.

Ankara dağoluşum evresi'nin yaşı ve bindirme faylanmasının egemen olduğu eski tektonik dönemden doğrultu atımlı yeni tektonik döneme geçiş, Ankara (Türkiye)

The Ankara section of the İzmir-Ankara-Erzincan Suture Zone (IAESZ) is characterized by two major groups of contractional structures, namely the Ankara forced folds-monoclines and the southward-verging foreland fold-imbricate thrust to reverse fault zone (AFITFZ). In the Ankara region, one of the areas where the various phases of deformation and related structures are particularly well-preserved and exposed is the Edige (Elmadağ) area, 48 km east-southeast of the city of Ankara. The youngest palaeotectonic unit in the AFITFZ, and deformed in the last phase of the palaeotectonic period (the Ankara orogenic phase) is the Edige formation. It consists of a fluvio-lacustrine sedimentary sequence mainly comprising basal conglomerate, shale, marl and a clayey limestone alternation dated as Turolian (MN 11) (Late Tortonian–Early Pliocene), based on its rich mammalian fossil content. The Edige formation was deposited within an extensional tectonic regime characterized by an oblique-slip normal faulting, in which the localized extension prevailed in approximately WNW–ESE direction. This first phase of extension was later replaced by a contractional tectonic regime and related successive and short-term phases of deformation such as folding, thrust to reverse faulting and finally strike-slip faulting which interrupted sedimentation of the Edige formation and deformed it. Both the stereographic plots of poles to bedding planes and the palaeostress analyses of slip-plane data recorded in the Edige formation and along its margin-boundary faults indicate that maximum horizontal stress operated in NW–SE direction during the phase of contraction. Finally, this last contractional tectonic regime (Ankara Orogenic Phase) was replaced by a strike-slip neotectonic regime. This is evidenced by an angular unconformity, which separates the underlying intensely deformed older rock assemblages including also the Turolian Edige formation from the overlying undeformed (nearly flat-lying) Edigekoru formation of Plio–Quaternary age. The strike-slip neotectonic regime in the Edige area initiated in Late Pliocene, has continued since that time under the control of active strike-slip faulting caused by a horizontal approximately N–S compression. This is indicated by three sets of approximately N–S strike-slip faults, namely the Elmadağ, Kılıçlar and Hisarköy fault sets in the study area, which comprise northeastern continuations of the Elmadağ, Balaban and Küredağ strike-slip fault zones, their activity proved recently by both the 2005.07.31, Mw = 5.2 Bala earthquake, and local concentration of numerous small earthquakes epicentres along their northeastern extensions, i.e., along the Elmadağ, Kılıçlar and Hisarköy fault sets.

PDF

___

ACH,JA. 1982. The Petrochemistry of the Ankara Volcanics, Central Turkey. MSc Thesis, State University of New York at Albany, USA.
AKYÜREK, B. BİLGİNER, B., AKBAŞ, B., HEPŞEN, N., PEHLİVAN, Ş., SUNU, O., SOYSAL, Y., DA⁄ER, Z., ÇATAL, E., SÖZERİ, B., YILDIRIM, H. & HAKYEMEZ,Y. 1984. Ankara-Elmadağ-Kalecik dolayının jeoloji özellikleri [Geological characteristics of Ankara-Elmadağ-Kalecik region]. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 20, 21–46 [in Turkish with English abstract].
ALTINER, D., KOÇYİĞİT, A., FARANACCI, A., NICOSSIA, U. & CONTI, M.A. 1991. Kuzeybatı Anadolu güneyinin Jura-Erken Kretasede paleocoğrafik evrimi [Jurassic–Early Cretaceous palaeogeographic evolution of southern part of northwest Anatolia]. Doğa Türk Yerbilimleri Dergisi, 1, 1–9.
ALTINER, D. & KOÇYİĞİT, A. 1992. Kuzeybatı Anadolu güneyinin Jura- Erken Kretase’de paleocoğrafik evrimi [Palaeogeographic evolution of south of NW Anatolia during Jurassic–Early Cretaceous time]. Doğa Türk Yerbilimleri Dergisi 1, 1–9 [in Turkish with English abstract].
ALTINER, D. & KOÇYİĞİT, A. 1993. Third remark on the geology of Karakaya Basin: an Anisian megablock in northern central Anatolia: Micropaleontologic, stratigraphic and tectonic implications for the rifting stage of Karakaya basin, Turkey. Revue de Paléogiologie 12, 1–17.
ALTINER, D., ÖZKAN-ALTINER, S. & KOÇYİĞİT, A. 2000. Late Permian foraminiferal biofacies belts in Turkey: palaeogeographic and tectonic implications. In: BOZKURT, E., WINCHESTER, J.A. & PIPER, J.D.A. (eds), Tectonics and Magmatism in Turkey and the Surrounding Area. Geological Society, London, Special Publications 173, 83–96.
BAILEY, E.B. & MCCALLIAN, W.C. 1953. The Ankara mélange and the Anatolian thrust. Royal Society of London, Philosophical Transactions 62, 403–442.
BATMAN, B. 1978. Geological evolution of northern part of Haymana region and study of mélange in the area, I: Stratigraphic units. Hacettepe University Bulletin of Earth Sciences 4, 95–124.
BİNGÖL, E., AKYÜREK, B. & KORKMAZER, B. 1973. Biga yarımadasının jeolojisi ve Karakaya formasyonunun bazı özellikleri [Geology of Biga Peninsula and characteristics of Karakaya formation]. Cumhuriyet’in 50. yılı Yerbilimleri Kongresi Tebliğleri, Proceedings, 70–77 [in Turkish with English abstract].
BOZKURT, E., KOÇYİĞİT, A., WINCHESTER, J.A., HOLLAND, G. & BEYHAN,A. 1999. Petrochemistry of the Oyaca-Kedikayası (Ankara) dacites: evidence for the post-collisional tectonic evolution of northcentral Anatolia, Turkey. Geological Journal 34, 223–231
DEMİRCİ,C. 2000. Structural Analysis in Beypazarı-Ayaş-Kazan-Peçenek Area, NW of Ankara (Turkey). PhD Thesis, Middle East Technical University, Engineering Faculty, Department of Geological Engineering [unpublished].
DOKUZ, A. & TANYOLU, E. 2006. Geochemical constraints on the provenance, mineral sorting and subaerial weathering of Lower Jurassic and Upper Cretaceous clastic rocks of the Eastern Pontides, Yusufeli (Artvin), NE Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences 15, 181–209.
ERGİN, M., ÖZALAYBEY, S., AKTAR, M., BİÇMEN, F., TAPIRDAMAZ, C., YÖRÜK, A., TARANCIOĞLU, A., BELGEN, A., YÜCE, H., ERKAN, B. & YAKAN, H. 2003. Kazan-Trona Yatağının Depremselliği Sonuç Raporu [Final Report on the Seismicity of Kazan Trona Prospect]. Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu, Marmara Araştırma Merkezi, Gebze-Kocaeli, Project no. 5037101 [in Turkish].
EROL, O. 1951. Ayaş Dağları ve Mürted Ovasının Kuzey Bölümü Hakkında Rapor [A report on the Ayafl Mountains and Northern Part of Mürted Plain]. General Directorate for Mineral Research and Exploration Institute (MTA) Report no. 2456 [in Turkish, unpublsihed].
EROL, O. 1954. Ankara ve Civarının Jeolojisi Hakkında Rapor [A Report on the Geology of Ankara and Its Surrounings]. General Directorate for Mineral Research and Exploration Institute (MTA), Report no. 2491 [in Turkish, unpublished].
EROL, O. 1955. Köroğlu-Işıkdağları volkanik kütlesinin orta bölümleri ile Beypazarı-Ayaş arasındaki Neojen havzasının jeolojisi hakkında rapor [A Report on the Central Part of Köroğlu-Işıkdağları Volcanic Body and Neogene Basin between Beypazarı and Ayaş]. General Directorate for Mineral Research and Exploration Institute (MTA) Report no. 2279 [in Turkish, unpublished].
EROL, O. 1980. Türkiye’de Neojen ve Kuvaterner aşınım dönemleri, bu dönemlerin aşınım yüzeyleri ile yaşıt (korelan) tortullara göre belirlenmesi [Neogene and Quaternary erosional stages in Turkey, and identification of these stages with correlative sediments]. Jeomorfoloji Dergisi C8, 1–40 [in Turkish with English abstract].
GÖKTEN, E., KAZANCI, N. & ACAR, Ş. 1988. Stratigraphy and tectonics of Late Cretaceous–Pliocene series in the north-west of Ankara between Bağlum and Kazan. Mineral Research and Exploration Institute of Turkey (MTA) Bulletin 108, 69–81 [in Turkish with English abstract].
GÖKTEN, E., ÖZAKSOY, V. & KARAKUŞ, V. 1996. Tertiary volcanics and tectonic evolution of the Ayaş-Güdül-Çeltikçi region. International Geology Review 38, 926–934.
GÖRÜR, N., OKTAY, F., SEYMEN, İ. & ŞENGÖR, A.M.C. 1984. Paleotectonic evolution of the Tuzgölü basin complex: sedimentary record of a Neotethyan closure. In: DIXSON, J.E. & ROBERTSON, A.H.F. (eds), The Geological Evolution of the Eastern Mediterranean. Geological Society, London, Special Publications 17, 467–482.
KAPLAN, T. 2004. Neotectonics and Seismicity of the Ankara Region: A Case Study in the Uruş Area. MSc Thesis, Middle East Technical University, Engineering Faculty, Department of Geological Engineering [Unpublished].
KAYMAKCI,N. 2000. Tectono-stratigraphical Evolution of the Çankırı basin (central Anatolia, Turkey). PhD Thesis, Geologica Ultraiectina, No 190, Utrecht University Faculty of Earth Sciences, The Netherland, ISBN 90-5744-047-4.
KAZANCI, N. & GÖKTEN, E. 1988. Lithofacies features and tectonic environments of the continental Paleocene volcanoclastics in Ankara region. METU Journal of Pure and Applied Sciences 21, 271–282.
KELLER, J., JUNG, D., ECKHARDT, F.J. & KREUZER, H. 1992. Radiometric ages and Chemical characterization of Galatean andesite massif, Pontus, Turkey. Acta Vulcanologica 2, 267–276.
KOÇYİĞİT,A. 1987. Hasanoğlan (Ankara) yöresinin tektono-stratigrafisi: Karakaya Orojenik Kuşağı’nın evrimi [Tectono-stratigraphy of Hasanoğlan (Ankara) region: evolution of Karakaya Orogenic Zone]. Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Dergisi 14, 269–293. [in Turkish with English abstract].
KOÇYİĞİT, A. 1991a. An example of an accretionary forearc basin from northern Central Anatolia and its implications for the history of subduction of Neo-Tethys in Turkey. Geological Society of America Bulletin 103, 22–36.
KOÇYİĞİT, A. 1991b. Changing stress orientation in progressive intracontinental deformation as indicated by the Neotectonics of the Ankara Region (NW Central Anatolia). Turkish Association of Petroleum Geologists Bulletin 3, 43–55.
KOÇYİĞİT, A. 1991c. First Remarks on the Geology of the Karakaya Basin: Karakaya orogen and pre-Jurassic nappes in eastern Pontides, Turkey. Geologica Romana 27, 3–11.
KOÇYİĞİT,A. 1992. Southward-vergent imbricate thrust fault zone in Yuvaköy: a record of the latest compressional event related to the collisional tectonic regime in Ankara-Erzincan Suture Zone. TABG Bulletin 4, 11–118
KOÇYİĞİT,A. 2003. Orta Anadolu’nun genel tektonik özellikleri ve depremselliği [General tectonic characteristics and seismicity of Ankara region]. Turkish Association of Petroleum Geologists Bulletin, Special Publication 5, 1–26 [in Turkish with English abstract].
KOÇYİĞİT, A. & ALTINER, D. 1990. Stratigraphy of the Halılar (Edremit- Balıkesir) area: implications for the remnant Karakaya Basin and its diachronic closure. In: SAVAŞÇIN, M.Y. & ERONAT, A.H. (eds), Proceedings of International Earth Sciences Congress on Aegean Regions, 1–6 October, 1990, İzmir, 339–352.
KOÇYİĞİT, A. & ALTINER, D. 2002. Tectonostratigraphic evolution of the North Anatolian Paleorift (NAPR): Hettangian–Aptian passive continental margin of the northern Neotethys, Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences 11, 169–191.
KOÇYİĞİT, A., ALTINER, D., FARINACCI, A., NICOSIA, U. & CONTI,S. 1991b. Late Triassic–Aptian evolution of the Sakarya divergent margin: implications for the opening history of the northern Neo-Tethys, in northwestern Anatolia, Turkey. Geologica Romana, XXVII, 81–99.
KOÇYİĞİT, A., DİRİK, K., ROJAY, B.F., ÖZCAN, E., KAYMAKCI, N. & ÖZÇELİK,Y. 1991a. İnegöl-Bilecik-Bozüyük Arasında Kalan Alanın Jeolojik Etüdü [Geology of İnegöl-Bilecik-Bozüyük Region]. ODTÜ-TPAO Uygulamalı Araştırmalar Projesi no. 90-03-09-01-05 [in Turkish, unpublished].
KOÇYİĞİT, A. & LÜNEL,T. 1987. Geology and tectonic setting of Alcı region, Ankara. METU, Journal of Pure and Applied Sciences 20, 35–57.
KOÇYİĞİT, A. ÖZKAN, S. & ROJAY, B.F. 1988. Examples from the forearc basin remnants at the active margin of northern Neo-Tethys: Development and emplacement ages of the Anatolian Nappe, Turkey. METU, Journal of Pure and Applied Sciences 21, 183–210.
KOÇYİĞİT, A., TÜRKMENOĞLU, A., BEYHAN, A., KAYMAKCI, N. & AKYOL, E. 1995. Post- Collisional tectonics of Eskiflehir-Ankara-Çankırı segment of İzmir-Ankara-Erzincan Suture Zone (IAESZ): Ankara orogenic phase. Turkish Association of Petroleum Geologists Bulletin 6, 69–86.
KOÇYİĞİT, A., WINCHESTER, J.A., BOZKURT, E., HOLLAND, G. & BEYHAN,A. 2003. Saraçköy Volcanic suite: implications for the subductional phase of arc evolution in the Galatean Arc Complex, Ankara, Turkey. Geological Journal 38, 1–14.
MOORE,J.C. 1979. Variation in strain and strain rate during underthrusting of trench deposits. Geology V, 193–223.
MOORE, J.C. & WHEELER, R.L. 1978. Structural fabric of a mélange Kodiak islands, Alaska. American Journal of Science 278, 739–765.
MOORE, G.F. & KARIG, D.E. 1980. Structural Geology of Nias island, Indonesia: implications for subduction zone tectonics. American Journal of Science 280, 193–223.
NEBERT,K. 1958. İç Anadolu’nun en genç jeolojik-tektonik olayı hakkında bir etüd: Ankara vilayetinin (Kayı-Bucak) civarındaki Waallachien orojenez safhasının ispatı [Investigation of the youngest geologic-tectonic event in central Anatolia: Proof of Wallachien orogenic phase around Ankara (Kayı-Bucak)]. Mineral Research and Exploration Institute of Turkey (MTA) Bulletin 50, 16–29 [in Turkish with English abstract].
NELSON, K. 1982. A suggestion for origin of mesoscopic fabric in accretionary mélange based on features observed in the Chrystalls Beach Complex, South Island, New Zealand. Geological Society of America Bulletin 93, 625–634.
NORMAN, T. 1972. Stratigraphy of the Upper Cretaceous–Lower Tetriary sequence in Ankara-Yahşihan region. Geological Society of Turkey Bulletin XV, 180–276.
OKAN, Y. 1982. Elmadağ formasyonunun (Ankara) yaşı ve alt bölümleri [Age and subunits of Elmadağ formation (Ankara)]. Geological Society of Turkey Bulletin 25, 83–92 [in Turkish with English abstract].
OKAY, A. 1984. Kuzeybatı Anadolu’da yer alan metamorfik kuşaklar [Metamorphic belts of northwest Anatolia]. Ketin Simpozyumu, Proceedings, 83–92 [in Turkish with English abstract].
OKAY, A. & MOSTLER,H. 1994. Carboniferous and Permian radiolarite blocks from the Karakaya Complex in northwest Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences 3, 23–28.
OKAY, A., TANSEL, İ. & TÜYSÜZ, O. 2001. Obduction, subduction and collision as reflected in the Upper Cretaceous–Lower Eocene sedimentary record of western Turkey. Geological Magazine 138, 117–142.
ROJAY, B. & SÜZEN, L. 1997. Tectonostratigraphic evolution of the cretaceous dynamic basin on accretionary ophiolitic mélange prism, SW of Ankara region. Turkish Association of Petroleum Geologists Bulletin 9, 1–12.
SANER, S. 1980. The Paleogeographical interpretation of the Mudurnu- Göynük basin based on the depositional features of the Jurassic and later ages. Geological Society of Turkey Bulletin 23, 39-52.
SARAÇ, G. 1994. Ankara Yöresindeki Karasal Neojen Çökellerinin Rhinocerotidae (Mammalia-Perissodactyla) Biyostratigrafisi ve Paleontolojisi [Rhinocerotidae (Mammalia-Perissodactyla) Biostratigraphy and Palaeontology of Neogene Continental Sediments Around Ankara]. PhD Thesis, Ankara University, Department of Geological Engineering [in Turkish with English abstract, unpublished]
SARAÇ,G. 2003. Türkiye Omurgalı Fosil Yatakları [Mammalian Fossil Localities in Turkey]. General Directorate of Mineral Research and Exploration Institute (MTA), Scientific Report no. 10609 [in Turkish, unpublished].
SAYIN, N. 1985. Geology and Petrography of the Northeast of Karacahasan, Elmadağ (Ankara-Turkey). MSc Thesis, Middle East Technical University, Department of Geological Engineering [unpublished].
SEYİTOĞLU, G., KAZANCI, N., KARAKUŞ, K., FODOR, L., ARAZ, H. & KARADENİZLİ, L., 1997. Does continuous Compressive Tectonic regime Exist During Late Paleogene to Late Neogene in NW Central Anatolia, Turkey? Preliminary observations. Turkish Journal of Earth Sciences 6, 77–83.
SEYMEN, İ. 1975. Kelkit Vadisi Kesiminde Kuzey Anadolu Fay Zonunun Tektonik Özelliği [Neotectonic Characteristics of the North Anatolian Fault Zone in Kelkit Valley]. PhD Thesis, İstanbul Technical University, Mining Faculty [in Turkish with English abstract].
ŞENGÖR, A.M.C. & YILMAZ, Y. 1981. Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach. Tectonophysics 75, 181–224.
TOKAY, M., LÜNEL, A.T. & KOÇYİĞİT, A. 1988. Geology and Petrology of the Gökdere stock of the Orhaniye Syenite, Ankara. METU, Journal of Pure and Applied Sciences 21, 1–37.
TOPRAK, V., SAVAŞÇIN, Y., GÜLEÇ, N. & TANKUT, A. 1996. Structure of the Galatean volcanic province. International Geology Review 38, 747–758.
TÜYSÜZ, O. & YİĞİTBAŞ,E. 1994. The Karakaya basin: a palaeotethyan marginal basin and its age of opening. Acta Geologica Hungarica 75,181–241.
TÜYSÜZ, O., DELLALOĞLU, A.A. & TERZİOĞLU, N. 1994. A magmatic belt within the Neo-Tethyan suture zone and its role in the tectonic evolution of northern Turkey. Tectonophysics 243, 173–191.
WILSON, M., TANKUT, A. & GÜLEÇ, N., 1997. Tertiary volcanism of the Galatia province, North-west central Anatolia, Turkey. Lithos 42, 105–121.