Vedat YILMAZ, ŞANA SUNGUR, Atilla KATATAŞ

PHYSICO-CHEMICAL FEATURES OF MINERAL WATERS FOUND IN HATAY OPHIOLITES AND THEIR RELATIONSHIPS WITH FAULT CHARACTERISTICS

We discuss the systems and kinematic structures of many faults via different viewpoints around Hatay, which is an active and complex transition zone among the African, Arabian and Anatolian plates. The studies on the complex multi-component structures provides more comprehensive interpretation interferences through the findings from a variety of relevent disciplines. It is therefore of critical importance to collect and analyze a broady variety of data and methods for accuurate identifications of the fault characteristics around Hatay. A physico-chemical analysis of mineral water spring was conducted to provide additional data on the geotectonic structures. The results were then evaluated in terms of the structural properties of faults, which generated relevant sources. Mineral consumption and it’s seasonal changings of those mineral waters are observed by correlating for disclosure the relation between aquifers and springs. Throughout this study, the faults generating both spring groups were found to be similar in terms of the physical and kinematic properties. It was also evidenced that the faults creating both “Kisecik I and II springs” and “Tahtaköprü and Suluca springs” have the same mechanisms regardless of the system they belong to. Therefore, it was found to be necessary to further address the fault lines, where the mineral water springs are connected, within the same tectonic structures.

HATAY’DA OFİYOLİTLER İÇERİSİNDEN ÇIKAN MİNERALLİ SULARIN FİZİKO-KİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE FAY KARAKTERİSTİKLERİ İLE İLİŞKİLERİ

Afrika, Arabistan ve Anadolu levhaları arasındaki jeotektonik açıdan çok hareketli ve karmaşık bir geçiş zonuna karşılık gelen Hatay çevresinde, birçok fayın ait olduğu sistem ve kinematik yapısına dair tartışmalar farklı fikirler üzerinden sürmektedir. Söz konusu çok bileşenli ve karmaşık yapının tam anlamıyla çözülebilmesi amacıyla yapılan çalışmalarda, değişik disiplinlere ait bulgular kullanılmak suretiyle daha kapsamlı çıkarımlarda bulunulmaktadır. Dolayısıyla Hatay çevresindeki fayların karakteristik özelliklerinin doğru bir şekilde belirlenebilmesi için çok sayıda veri ve yöntemin birlikte değerlendirilmesi büyük öneme sahiptir. Bu çalışma kapsamında jeotektonik yapıya dair veri kaynaklarına bir yenisini eklemek için bölgedeki mineralli su kaynaklarının fiziko-kimyasal analizi yapılmış ve sonuçlar ilgili kaynakların ortaya çıkmasına vesile olan fayların yapısal özellikleri perspektifinden değerlendirilmiştir. Kaynak noktalarından alınan su numunelerinde mineral içeriği ve bu içerikte meydana gelen dönemsel değişiklikler korele edilerek akiferler ile kaynak noktaları arasındaki süreç benzerlikleri araştırılmıştır. Çalışma sonunda elde edilen bulgular her iki kaynak grubunu ortaya çıkaran fayların fiziksel ve kinematik özellikleri açısından benzerlik arz ettikleri yönündedir. Neticede hangi sisteme ait olurlarsa olsunlar, hem Kisecik I ve II kaynaklarını hem de Tahtaköprü ve Suluca kaynaklarını meydana getiren fayların aynı mekanizmanın parçaları olduğuna dair güçlü bir delile ulaşılmıştır. Dolayısıyla çalışmaya konu olan mineralli su kaynaklarının bağlı bulunduğu fay hatlarının aynı tektonik yapı içerisinde değerlendirilmesi gerekmektedir.

PDF

___

Albora, A.M., Sayın, N., and Uçan, O.M. (2006). Evaluation of tectonic structure of İskenderun basin (Turkey) using steerable filters. Marine Geophysical Researches, 27, 225–239.
Allen, C.R. (1969). Active Faulting in Northern Turkey. Contribution 1577. Division of Geological Sciences, California Institute of Technology, California, 32 p.
Arpat, E., and Şaroğlu, F. (1975). Some recent tectonic events in Turkey. Bulletin on Turkey Geological Socieity, 18, 91–101.
Atalay, İ. (2011). Toprak Oluşumu, Sınıflandırılması ve Coğrafyası. Meta Basım Matbaacılık Hizmetleri, İzmir, 512 p. (in Turkish with English Abstract)
Avcı, V. And Günek, H. (2015). Karlıova havzası ve çevresinin (Bingöl) heyelan duyarlılık haritasının oluşturulması. Turkish Studies International Periodical For The Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, Volume 10/2 Winter 2015, p. 49-68.
Bağcı, U., Parlak, O., and Höck, V. (2005). Whole rock and mineral chemistry of cumulates from the Kızıldağ (Hatay) ophiolite (Turkey): Clues for multiple magma generation during crustal accretion in the Southern Neotethyan Ocean. Mineralogical Magazine, 69, 53–76.
Başkaya, Z. (2015). Coğrafi etmenler ve termal turizm potansiyeli açısından çermik (Diyarbakır) kaplıcalarının değerlendirilmesi. Turkish Studies International Periodical For The Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, Volume 10/6 Spring 2015, p. 307- 340.
Bilici Başkan, M., and Pala, A. (2009). İçme sularında arsenik kirliliği: Ülkemiz açısından bir değerlendirme. Pamukkale University Engineering Faculty Journal of Engineering Sciences, 15, 69–79 (in Turkish with English Abstract)
Bissen, M., and Frimmel, F.H. (2003). Arsenic–a review part I: Occurrence, toxicity, speciation, mobility. Acta Hydrochemistry et Hydrobiology, 1, 9–18.
Boulton, S.J., and Robertson, A.H.F. (2008). The Neogene-Recent Hatay Graben, South Central Turkey: graben formation in a setting of oblique extension (transtension) related to postcollisional tectonic escape. Geological Magazine, 145, 800–821.
Boulton, S.J., and Robertson, A.H.F. (2007). The Miocene of the Hatay area, S Turkey: Transition from the Arabian passive margin to an underfilled foreland basin related to closure of the Southern Neotethys Ocean. Sedimentary Geology, 198, 93–124.
Brink, U.S., Rybakov, M., Al-Zoubi, A.S., Hassouneh, M., Frieslander, U., Batayneh, A.T., Goldschmidt, V., Daoud, M.N., Rotstein, Y., and Hall, J.K. (1999). Anatomy of the Dead Sea transform: Does it reflect continuous changes in plate motion?. Geology, 27, 887–890.
Courtillot, V., Armijo, R., and Tapponnier, P. (1987). The sinai triple junction revisited. Tectonophysics, 141, 181–190.
Dilek, Y., and Furnes, H. (2009). Structure and geochemistry of Tethyan ophiolites and their petrogenesis in subduction rollback systems. Lithos, 113, 1–20.
Dilek, Y., and Thy, P. (2009). Island arc tholeiite to boninitic melt evolution of the cretaceous Kizildag (Turkey) ophiolite: model for multi-stage early arc–forearc magmatism in Tethyan subduction factories. Lithos, 113, 68–87.
Dilek, Y., Coulton, A., and Hurst, S.D. (1997). Serpentinization and hydrothermal veining in peridotites at site 920 in the mark area. In: Karson JA, Cannat M, Miller DJ, Elthon D (ed.). Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, Vol. 153. College Station, TX (Ocean Drilling Program), p. 35–59.
Dilek, Y., Eldridge, M.M., Delaloye, M., and Karson, J.A. (1991). A magmatic extension and tectonic denudation in the Kizildağ ophiolite, southern Turkey: ımplication fort he evolution of neotethyan oceanic crust. In: Peters, T. and Nicholas, A. (eds.). Ophiolite Genesis and Evolution of the Oceanic Lithosphere, Ministry of Petroleum and Minerals, Sultanate of Oman. Springer, p. 485–500.
Duman, T.Y., Emre, Ö., Özalp, S., Olgun, Ş., and Elmacı, H. (2012). 1/250.000 scale active fault maps series of Turkey, Şanlıurfa (NJ 37-10) and Suruç (NJ 37-14) Quadrangles. Serial Number: 43. General Directorate of Mineral Research and Exploration, Ankara-Turkey.
Emre, Ö., Duman, T.Y., and Olgun, Ş. (2012a). 1/250.000 scale active fault maps series of Turkey, Antakya (NJ 37-13) Quadrangle. Serial Number: 39. General Directorate of Mineral Research and Exploration, Ankara-Turkey.
Emre, Ö., Duman, T.Y., Olgun, Ş., Elmacı, H., and Özalp, S. (2012b). 1/250.000 scale active fault maps series of Turkey, Gaziantep (NJ 37-9) Quadrangle. Serial Number: 38. General Directorate of Mineral Research and Exploration, Ankara-Turkey.
Freund, R. (1965). A model of the structural development of Israel and adjacent areas since Upper Cretaceous times. Geological Magazine, 102, 189–205.
Garfunkel, Z. (1981). Internal structure of the Dead Sea leaky transform (rift) in relation to plate kinematics. Tectonophysics, 80, 81–108.
Garfunkel, Z., Zak, I., and Freund, R. (1981). Active faulting in the Dead Rift. Tectonophysics, 80, 1–26.
Geological Socieity of Turkey (1982). Jeoloji El Kitabı. Ayyıldız Matbaası, Ankara, 65 p. (in Turkish with English Abstract)
Günay, Y. (1984). Amanos Dağları’nın Jeolojisi ve Karasu - Hatay Grabeninin Petrol Olanakları. TPAŞ arama Grubu Başkanlığı Hakkâri-Şaryaj Projesi. Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı Rapor No:1954, Ankara, 98 p. (in Turkish with English Abstract)
Harker, A. (1970). Öğrenciler İçin Petrografi. Translation: Bürküt Y, Teknik Üniversite Matbaası, İstanbul, 286 p. (in Turkish with English Abstract)
Herece, E. (2008). Doğu Anadolu Fayı (DAF) Atlası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Özel Yayın Serisi 13, Ankara, 177 p. (in Turkish with English Abstract)
İlbeyli, N. (2004). Yer Biliminin (Jeoloji) Esasları Ders Notları. Palme Yayıncılık, Ankara, 267 p. (in Turkish with English Abstract).
Jain, A., Raven, K.P., and Loeppert, R.H. (1999). Arsenite and arsenate adsorption on ferrihydrite: Surface charge reduction and net oh-release stoichiometry. Environmental Sciences & Technologies, 33, 1179–1184.
Joffe, S., and Garfunkel, Z. (1987). Plate kinematics of the circum Red Sea- a re-evaluation. Tectonophysics, 141, 5–22.
Karabacak, V., Akyüz, H.S., Kıyak, N.G., Altunel, E., Meghraoui, M., and Yönlü, Ö. (2012). Doğu Anadolu Fay Zonu’nun Gölbaşı (Adıyaman) ile Karataş (Adana) arasındaki kesiminin geç Kuvaterner aktivitesi. The Scientific and Technological Research Center of Turkey, Proje No: 109Y04, Ankara, 418 p. (in Turkish with English Abstract)
Karabacak, V., Altunel, E., Meghraoui, M., and Akyüz, H.S. (2010). Field evidences from northern Dead Sea Fault Zone (South Turkey): New findings for the ınitiation age and slip rate. Tectonophysics, 480, 172–182.
Karataş, A. (2011). Fayların doğal kaynak sularının oluşum ve gelişimine etkileri. In: Ekinci, D. (ed.), Fiziki Coğrafya Araştırmaları; Sistematik ve Bölgesel. Türk Coğrafya Kurumu Yayınları No: 6, İstanbul, p. 659–670. (in Turkish with English Abstract)
Karataş, A., and Korkmaz, H. (2012). Hatay İli’nin Su Potansiyeli ve Sürdürülebilir Yönetimi. I. Baskı, Color Ofset. Mustafa Kemal Üniversitesi, Yayın No: 40, Hatay, 169 p. (in Turkish with English Abstract)
Kelling, G., Gökçen, S.L., Floyd, P.A., and Gökçen, N. (1987). Neogene tectonics and plate convergence in the Eastern Mediterranean: new data from southern Turkey. Geology, 15, 425–429.
Kiratzi, A. (1993). A study on the active crustal deformation of the North and East Anatolian Fault Zones. Tectonophysics, 225, 191–203.
Kjeldahl, J.Z. (1883). A new method for the determination of nitrogen in organic bodies. Analytical Chemistry, 22, 366–382.
Lyberis, N., Yürür, T., Chorowicz, J., Kasapoğlu, E., and Gündoğdu, N. (1992). The East Anatolian Fault: An oblique collisional belt. Tectonophysics, 204, 1–15.
Matschullat, J. (2000). Arsenic in the geosphere — a review. Science of The Total Environment, 249, 297–312.
MTA. (2002). 1/500.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritası, Hatay Paftası.
Över, S., Özden, S., and Yılmaz, H. (2004a). Late Cenozoic stress evolution along the Karasu Valley, SE Turkey, Tectonophysics, 380, 43–68.
Över, S., Özden, S., Ünlügenç, U.C., and Yılmaz, H. (2004b). A synthesis: Late Cenozoic stress field distribution at northeastern corner of the Eastern Mediterranean, SE Turkey. Comptes Rendus Geoscience, 336, 93–103.
Över, S., Ünlügenç, U.C., and Özden, S. (2001). Hatay bölgesinde etkin gerilme durumları. Yerbilimleri, 23, 1–14 (in Turkish with English Abstract)
Över, S., Ünlügenç, U.C., and Bellier, O. (2002). Quaternary stress regime change in the Hatay region (SE Turkey). Geophysical Journal International, 148, 1–14.
Peker, İ. (2007). Çevre Mühendisliği Kimyası, Birsen Yayınevi, İstanbul, 239 p. (in Turkish with English Abstract)
Pektezel, H. (2015). Gençali fayı’nın (Bursa) tektonik jeomorfoloji özellikleri. Turkish Studies International Periodical For The Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, Volume 10/2 Winter 2015, p. 773-798.
Perinçek, D., and Eren, A.G. (1990). Doğrultu atımlı Doğu Anadolu ve Ölüdeniz fay zonları etki alanında gelişen Amik Havzasının kökeni. Türkiye 8. Petrol Kongresi Bildiri Kitabı, 180– 192, Ankara (in Turkish with English Abstract)
Pınar Erdem, N. (1976). Mühendislik Jeolojisi, İstanbul Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisi Yayınları Sayı: 156. Kurtulmuş Matbaası, İstanbul, 412 p. (in Turkish with English Abstract)
Quennell, A.M. (1956). Tectonics of the Dead Sea rift. Congreso Geologico Internacional, 20th sesion, Asociacion de Servicios Geologicos Africanos: Mexico City, p. 385–405.
Rojay, B., Heiman, A., and Toprak, V. (2001). Neotectonic and volcanic characteristics of the Karasu Fault Zone (Anatolia, Turkey): The transition zone between the Dead Sea Transform and The East Anatolian Fault Zone. Geodinamica Acta, 14, 1–17.
Rotstein, Y. (1984). Counterclockwise rotation of the Anatolian block. Tectonophysics, 108, 71– 91.
Sadiq, M., Locke, A., Spiers, G., and Pearson, D.A.B. (2002). Geochemical behavior of arsenic in Kelly Lake, Ontario. Water Air and Soil Pollution, 141, 299–312.
Selçuk, H. (1985). Kızıldağ-Keldağ-Hatay Dolayının Jeolojisi ve Jeodinamik Evrimi. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Jeoloji Etütleri Dairesi Başkanlığı, Ankara, 115 p. (in Turkish with English Abstract)
Sür, Ö. (1994). Strüktüral Jeomorfoloji. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Yayın No: 373. Ankara Üniversitesi Basımevi, Ankara, 127 p. (in Turkish with English Abstract)
Şengör, A.M.C., and Yılmaz, Y. (1983). Türkiye’de Tetis’in evrimi: Levha tektoniği açısından bir yaklaşım. Türkiye Jeoloji Kurumu, Yerbilimlkeri Özel Dizisi No: 1. Ankara, 75 p. (in Turkish with English Abstract)
Şengör, A.M.C., Görür, N., and Şaroğlu, F. (1985). Strike-slip faulting and related basin formation in zone of tectonic escape: Turkey as a case study. In: Biddle, K.T. and Christie-Blick, N. (eds.), Strike-slip Deformation, Basin Deformation and Sedimantation. Social and Economical Paleontology and Mineralogy Special Publication, 37, 227–264.
Şengül, F., and Türkman, A. (1998). Su ve Atıksu Analizleri. Türkiye Mimarlar ve Mühendisler Odası Birliği Çevre Mühendisleri Odası, İzmir, 151 p. (in Turkish with English Abstract)
Tarı, U., Tüysüz, O., Genç, Ş.C., İmren, C., Blackwell, B.A.B., Lom, N., Tekeşin, Ö., Üsküplü, S., Erel, L., Altıok, S., and Beyhan, M. (2014). The geology and morphology of the Antakya Graben between the Amik Triple Junction and the Cyprus Arc. Geodinamica Acta, 26, 1– 29.
Toprak, V., Rojay, B., and Heimann, A. (2002). Hatay Grabeninin neotektonik evrimi ve Ölüdeniz fay kuşağı ile ilişkisi. Proje No: YDABAG-391, Ankara, 57 p. (in Turkish with English Abstract)
Winkler, L.W. (1888). Die Bestimmung des in wasser gelösten sauerstoffen. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 21, 2843–2855.
Yalçın, N. (1980). Lithological characteristics of the Amanos mountain range and its significance on the tectonic evolution of the Southeast Turkey. Bulletin of the Geological Society of Turkey, 23, 21–30.
Yalçınlar, İ. (1968). Strüktüral Morfoloji I. Genişletilmiş İkinci Baskı, İstanbul Üniversitesi Yayın No: 800, Edebiyat Fakültesi Yayın No: 24. Taş Matbaası, İstanbul, 496 p. (in Turkish with English Abstract)
Yılmaz, Y. (1984). Amanos Dağları’nın Jeolojisi (Cilt: 1-4). Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı Rapor No:1920 (Yayımlanmamış). Ankara, 532 p. (in Turkish with English Abstract)
Yönlü, Ö., Altunel, E., Karabacak, V., and Akyüz, H.S. (2013). Evolution of the Gölbaşı basin and its implications for the long-term offset on the East Anatolian Fault Zone, Turkey. Journal of Geodynamics, 65, 272–281.
Yurtmen, S., Guillou, H., Westaway, R., Rowbotham, G., and Tatar, O. (2002). Rate of strike-slip motion on the Amanos Fault Karasu Valley, southern Turkey constrained by K-Ar dating and geochemical analysis of Quaternary basalts. Tectonophysics, 344, 207–246
Yürür, M.T., and Chorowicz, J. (1998). Recent volcanism, tectonics and plate kinematics near the junction of the African, Arabian and Anatolian plates in the Eastern Mediterranean. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 85, 1–15.