LEE- Jeodinamik-Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 4 / 4
  • Öge
    Differential tectonics of Aydın Range in western Anatolia Extensional Province: Inferences from catchment-wide erosion, river incision, and range-front deposition
    (Graduate School, 2023-10-27) Özpolat, Emrah ; Yıldırım, Cengiz ; Görüm, Tolga ; 602162001 ; Geodynamics
    The western Anatolian Extensional Province is a rapidly extending region characterized by dynamic landscapes resulting from the ongoing deformation of the Earth's crust. The Aydın Range, located along the northern margin of the Büyük Menderes Graben, is a major horst within the western Anatolian Extensional Province. This region has experienced a series of extensional events since the Late Oligocene, leading to ongoing uplift and erosion, shaping a complex landscape of mountains, valleys, and river systems. The tectonic deformation within the Aydın Range has not been uniform, resulting in differential uplift along the range and variations in erosion rates. This differential uplift has shaped the landscape, giving rise to distinctive erosional and depositional landforms along the northern margin of the Büyük Menderes Graben. The morphostratigraphy and morphology of these landforms provide valuable insights into the source-to-sink relationships and the Quaternary tectonics of the region. The active tectonic regime and steep topography of the Aydın Range create favorable conditions for enhanced erosion rates, leading to the development of the distinctive range-front deposition. However, the understanding of the active tectonics of the Aydın Range and its relationship to catchment erosion, river incision, and range-front deposition remains limited. To understand the differential tectonic uplift pattern of the Aydın Range, this thesis focuses on erosional and depositional features along the southern flank of the Aydın Range. The main objective of this Ph.D. thesis is to unravel the interplay between differential rock uplift dynamics of the Aydın Range and the range-front depositional and erosional patterns within the range, considering the tectonic activity, lithology, and varying erosion rates across the region. The study area offers favorable conditions for analysis, including numerous alluvial fans aligned along a segmented normal fault, similar climatic and vegetative characteristics within catchments, and a mixture of granite and gneiss lithologies. A comprehensive approach combining catchment-wide erosion analysis, river incision analysis, river longitudinal profile analysis, and range-front deposition analysis is employed. Catchment-wide erosion patterns, based on 10Be cosmogenic nuclides are examined to understand the relative contributions of various factors on erosional dynamics and decipher the tectonic uplift pattern of the range. River incision processes and channel characteristics are investigated to gain insights into underlying tectonic processes and their spatial variations. Furthermore, the morphology of alluvial fans at the range front are studied to evaluate tectonic uplift and the relative contributions of different processes to sedimentation patterns. Higher catchment-wide erosion rates and higher river incision rates in Section 3 and Section 5 of the Aydın Range are shown by the results. In addition, higher channel steepness index values and slope break knickpoint distributions imply that a higher rock uplift rate is responsible for thicker alluvial fans in sections 3 and 5. In contrast, Section 1, section 2, and Section 4 have lower catchment-wide erosion rates and lower river incision rates. In addition, the lower ksn and absence of slope break knickpoints in these sections is an indication that these sections have lower tectonic rock uplift. This resulted in the less thick and spatially larger distribution of alluvial fans in Section 1, section 2, and Section 5. A comprehensive understanding of the differential tectonics and range-front deposition processes is provided by the source-to-sink approach employed in this thesis, enhancing knowledge of the active tectonics and surface processes in the region. Additionally, the detailed morphostratigraphy of Quaternary landforms in the study area provides valuable insights into landscape evolution and hazard assessment in this dynamic setting. The map of Quaternary landforms fills the existing gaps in the region-wide correlations and maps associated with the Quaternary geology and geomorphology, facilitating a more comprehensive understanding of the tectonic processes shaping the Aydın Range.
  • Öge
    Upper mantle structure of fennoscandia by finite-frequency body-wave tomography: Analysis and geodynamic implications
    (Graduate School, 2022-06-07) Bulut, Nevra ; Thybo, Hans ; 602162004 ; Geodynamics
    Tectonic research on the region around the North Atlantic Ocean, including Fennoscandia (in the northwestern part of the East European Craton) and Greenland has led to several enigmatic questions. Despite numerous studies, theories are debated on the causes of the onshore high topography and off-shore sedimentary basins in the passive continental margins in the region. Here, the results of a seismological study of most of Fennoscandia (the Baltic Shield) based on data which was acquired with a nominal station distance of 50 km is presented. We determine a seismic model of upper-mantle P-wave velocity in order to improve the understanding of the long-term evolution of Fennoscandia, and with the specific objective of testing various models for topographic change in the area. The new velocity model contributes to testing if the crust and lithosphere are in isostatic equilibrium or if dynamic forces actively affect the high topography in the region. The seismic model is obtained by application of a method for finite-frequency body-wave tomography. We use P-waves from teleseismic earthquakes at epicentral distances between 30° and 104° with magnitudes of 5.5 or greater, acquired by 174 broadband seismic stations installed in Norway, Sweden and Finland in variable periods between 2012 and 2017. The model is based on inversion of 74,057 traveltime residuals for P-wave velocity perturbations in the upper-mantle in the depth range between 50 and 800 km. The algorithms used for relative traveltime picking and tomography inversion were rearranged to the specific data set, and an extensive test program was carried out to assess the resolution of the resulting P-wave velocity model. The velocity model shows that up to ±6% anomaly contrasts characterize the Fennoscandian upper mantle. The contrasts are stronger than in previous local and regional/global models. Such strong contrasts are surprising for a cratonic area, and we suggest that this finding is made possible by the use of the finite-frequency method, which has higher resolution power than conventional ray-based methods. We identify very strong low velocity anomalies to ~200 km depth beneath the modern Scandinavian mountain range within the Caledonian and Sveconorwegian orogenic belts. These low velocities may be caused by temperature or compositional contrasts, and they are consistent with the presence of low density material, which may contribute substantially to the high topography. We identify a linear correlation between topography and sub-Moho velocity anomalies in most of central Scandinavia, which provide support to the importance of the low-velocity zone for the high topography. We observe exceptionally high velocity anomalies in the central part of Fennoscandia, which suggests that an original cratonic core has survived modification of the surrounding Archaean and Svecofennian mantle. The model indicates that these very high velocity anomalies extend westward below the low-velocity zone below the high topography, which indicates that the Svecofennian lithospheric mantle is present below Caledonian and Sveconorwegian deformed areas. North-dipping high velocity anomalies in the southwestern Baltic Sea may be related to an ancient subduction zone and a hidden terrane in the crust and uppermost mantle.
  • Öge
    Aladağlar ve Karanfil Dağı kuvaterner buzullaşması ve eski ikliminin kozmojenik izotoplar ve buzul modelleri ile belirlenmesi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-06-06) Köse, Oğuzhan ; Sarıkaya, Mehmet Akif ; 602172004 ; Jeodinamik
    Orta Toroslar'ın en büyük kütlesini oluşturan Aladağlar ve yaklaşık 10 km güneyinde bulunan Karanfil Dağı bu çalışmanın inceleme alanını oluşturmaktadır. Çalışma alanı temelde karbonatlı kayaçlardan oluştuğundan, bu bölgedeki akarsular mevsimlik akarsu özelliğine sahiptir. Bu durum buzul süreçleri sonrasında akarsuların gelişmesini engeleyerek Karanfil Dağı ve Aladağlar'da buzul vadilerinin ve morenlerin korunmasını sağlamıştır. Ayrıca, çalışma alanı jeolojik ve tektonik özelliklerinin yanı sıra buzul ve akarsu süreçleri ile karstik süreçler arasındaki etkileşimin anlaşılması için örnek bir topoğrafya sunmaktadır. Jeomorfolojik çalışmalar kapsamında arazi çalışmaları ve uzaktan algılama yöntemleri kullanılarak çalışma alanının buzul jeomorfoloji haritası üretilmiştir. Bölgenin 1:50.000 ölçekli buzul jeomorfoloji haritası oluşturulmuş, buzul vadileri, sirkler, arêtler ve piramidal zirveler, döküntü ile örtülü buzullar, morenler ve sandur depoları belirlenmiştir. Kozmojenik 36Cl yüzey tarihlendirme yöntemiyle ana kaya ve morenler üzerinden toplam 121 adet örnek toplanarak Aladağlar ve Karanfil Dağı'nda geçmişte buzulların oluşturduğu yer şekilleri tarihlendirilmiştir. Karanfil Dağı SBM dönemi buzul koşullarını anlamak amacıyla üç boyutlu bir fiziksel buzul akış modeli (PISM) kullanılmıştır. Farklı sıcaklık ve yağış değerleri kullanılarak 21 farklı paleoiklim simülasyonu üretilmiştir. Bu paleoiklim simülasyonları arazi gözlemleriyle karşılaştırılmıştır. Aladağlar'da 47 ve 38 bin yıl öncesine dayanan en yaşlı morenler, dağın batı-kuzeybatısında bulunan Körmenlik ve Maden vadilerine aittir. Körmenlik vadisinin çıkışında bulunan Sulucaova sanduru ise 79 bin yıl öncesine ait buzullaşmanın varlığını göstermektedir. Körmenlik ve Maden vadilerinden elde edilen kozmojenik tarihlendirme sonuçları SBM öncesini, MIS 3 sırasındaki buzul geri çekilmesinin kanıtlarını sunmaktadır. Önceki çalışmalar kapsamında Yedigöller Platosu'nun kuzey sınırını çizen Akçay Sırtı'ndan elde edilen ana kaya yaşları tekrar hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar 3500 metre yükseklikte bulunan Akçay Sırtı'nın en az 55.2 ± 12.0 bin yıldan beri buzullarla kaplı olmadığını göstermektedir. Bu bulgu, Yedigöller Platosu'ndaki buz örtüsünün 3500 m yüksekliklere kadar ulaşmadığını açıkça ortaya koymaktadır. Ayrıca, Kemikli Vadisi'nin yukarı çığırında, 3200 metre yükseklikteki Akçay Platosu'ndan alınan ana kaya örnekleri de bölgenin 76.7 ± 23.8 bin yıldan beri buzullarla kaplı olmadığını göstermektedir. Aladağlar'ın doğusunda bulunan Hacer Vadisi ise en uzun buzulun geri çekildiği alan olup buzulun geri çekilme süreci 15 bin ile 12.5 bin yıl öncesine kadar devam etmiştir. Bu geri çekilme, Geç Buzul döneminden Genç Dryas dönemine kadar olan buzullaşmanın varlığını göstermektedir. Aladağlar'ın doğusunda bulunan Susuz ve Sineklikapız Vadileri'nden de Erken Holosene ait kozmojenik tarihlendirme xxii sonuçları elde edilmiştir. Aladağlar'da buzullar, 55 bin yıl önce en yüksek zirvelerden geri çekilmeye başlamış olup Holosen döneminin başlangıcına kadar iki takke buzulu aktif kalmıştır. Karanfil Dağı'nın ilk buzul jeomorfoloji haritası ve Kozmojenik 36Cl buzul kronolojisi bu çalışmada sunulmuştur. Buzul yer şekilleri arasında sirkler ve morenler detaylı bir şekilde haritalanmıştır. Dağın kuzey yamacında bulunan 2000-2400 m yüksekliğe sahip ve 1-2 km uzunluğunda iyi korunmuş dört terminal ve yanal moren seti (M1, M2, M3 ve M4) detaylı bir şekilde haritalanmış ve tarihlendirilmiştir. M1 (17.3 ± 2.4 bin yıl), M2 (18.6 ± 1.6 bin yıl) ve M3 (20.0 ± 2.6 bin yıl) morenlerinin ortalama yaşları, Karanfil Dağı'ndaki buzulların SBM sırasında maksimum boyutlarına ulaştığını göstermektedir. M4 moreni, daha kuzeye bakan ve korunaklı bir sirke sahip olup, moren yaşı14.6 ± 2.4 bin yıl olarak ölçülmüştür. M4'ten elde edilen ortalama yer şekli yaşı, M4 buzulunun Geç Buzul dönemine kadar varlığını sürdürdüğünü (16-20 bin yıl arasında) göstermektedir. C1 sirk tabanındaki kalıntı kaya buzulunun yaşı ise (9.9 ± 0.9 bin yıl) Holosen başlangıcındaki permafrost koşullarının varlığını kanıtlamaktadır. Karanfil Dağı'nda SBM buzullarını oluşturan iklim koşullarını anlamak için üç boyutlu fiziksel PISM buzul akış modeli çalıştırılmış ve 21 farklı simülasyon üretilmiştir. Karanfil Dağı için en uygun model sonuçları, SBM'deki buzulların günümüze benzer yağışlar altında oluşabilmesi için sıcaklık düşüşünün günümüzden 8.3 ± 0.5 °C daha fazla olduğu bir iklimi göstermektedir. SBM döneminin günümüze göre %20 daha nemli iklim koşullarına sahip olması durumunda, SBM buzullarının oluşabilmesi için gereken sıcaklık düşüşü 6.9 ± 0.4 °C olarak hesaplanırken, %20 daha kurak iklim koşullarında ise bu sıcaklık düşüşünün 10.4 ± 0.6 °C olması gerektiği hesaplanmıştır.
  • Öge
    İstanbul paleozoyiği'nin yapısı ve tektonik evrimi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-10-18) Ülgen, Semih Can ; Şengör, Celal A. M. ; 602102003 ; Jeodinamik
    Türkiye'nin kuzeybatısında, Rodop-Pontid Tektonik Bloğu'nun bir parçası olan İstanbul Zonu, Neoproterozoyik yaşlı (neredeyse tamamen Ediyakaran), orta-yüksek derecede metamorfik kristalin bir temel üzerine geç Ordovisyen'den Karbonifer'e kadar sürekli olarak gelen, iyi gelişmiş transgresif bir çökel istiften oluşmaktadır. Palaeozoyik istif üzerine Alt Triyas yaşlı çökeller uyumsuz olarak gelmektedir. İstanbul tektonik birliği Istıranca Masifi'nin üzerine tektonik olarak yerleşirken, Sakarya tektonik birliği ile sınırı ise Erken-Orta Eosen yaşlı İç Pontid kenedidir. Sakarya tektonik birliği ve Istranca Masifi Geç Triyas ve Geç Jura-Erken Kretase metamorfizması ve deformasyonu sergilerken, İstanbul tektonik birliğinde bu gözlenmemektedir. Ancak Istranca'dan bilinen Geç Kretase magmatizması aynen İstanbul tektonik birliğinde de görülür. Silüriyen yaşlı kırıntılılardan yapılan kırıntılı zirkon yaşları İstanbul Zonu'nun kaynak alan açısından Istranca Masifi ile Sakarya tektonik birliğine nazaran daha çok benzerlik gösterir. Triyas kırıntılılarından elde edilen kırıntılı zirkon yaşları ise İstanbul Zonu'ndaki Triyas ile Istranca Masifi'ndeki Triyas'ın aynı kaynak alandan beslendiğini belirtmektedir. Ayrıca daha önce Sarıyer batısında Silüriyen olarak haritalanan kırıntılıların yaşının Triyas olduğu bu çalışmada ortaya konulmuştur. İstanbul tektonik birliğinin deformasyon tarihçesini ortaya koymak için bölgedeki fay kırıklarından illit mineralleri yaşlandırılmıştır. Bu analizler sonucunda Kretase (Albiyen-Turoniyen), geç Paleosen-erken Eosen ve erken Miyosen dönemlerine denk gelen deformasyonlar tespit edilmiştir. İstanbul'un kuzeyinde ürünleri görülen geç Kretase volkanizması ile dayk sokulumları ve Çavuşbaşı Granodiyoriti aynı volkanik aktivenin ürünleridir. Granodiyorit yerleşimi ana kayaçta deformasyona sebep olurken dayk sokulumlarını da kontrol etmektedir. Bahsedilen volkanik aktivite Boğaziçi Volkanı olarak adlandırılan geç Kretase volkanı ile ilişkilidir. Sahada toplanan yapısal verilerden bölgenin deformasyonuna dair bilgiler elde edilmiştir. İstanbul Zonu'nun İstanbul çevresinde kalan bölümü bütün olarak ele alındığında en az iki farklı deformasyon evresi geçirmiştir. Bunlardan yaşlı olanı, Triyas ve daha genç yaşlı kayaçlarda izine pek rastlanmayan yaklaşık D-B eksenli bir sıkışma evresidir. Genç olan deformasyon evresi ise Alt Kretase ve Triyas yaşlı kayalarda görülen, K-G doğrultulu sıkışmadır. Bu sıkışma yönü İstanbul'un kuzeyinde varlığı iyi bilinen erken Eosen yaşlı kuzeye verjanslı bindirme ile eşleşmektedir. Toplanan normal bileşenli fayların geometrisi bize bölgeyi etkileyen bir diğer deformasyonun Kuzey Anadolu Fay Zonu ile ilişkili olduğunu göstermektedir. Paleozoyik istifi içerisinde hazırlanan yapısal kesitler sonucunda, istifin derinliği 3500 m'ye kadar inen bir dekolman yüzeyi boyunca D-B yönlü yaklaşık %50 daralma ile sıkıştığı ortaya çıkmıştır. İstanbul Paleozoyik istifinin içerisinde metamorfik kayaların bulunmaması, zayıf klivaj gelişimi ve okyanusal kabuk kökenli malzemenin eksik olması, istifin içerisinde geliştiği havzanın, Triyas öncesindeki deformasyon evresi boyunca orojen kuşağının ard-ülkesinde yer aldığını göstermektedir. İstanbul civarının morfolojisini, Kuzey Anadolu Fayı ile ilişkili makaslamaya bağlı ikincil yapıların kontrol ettiği ortaya çıkmıştır. Bu yapılar İstanbul bölgesinde karada meydana gelen depremlerle de uyumludur. İstanbul'da karada da aktif olması muhtemel ve yıkıma sebep olabilecek faylar mevcut olabilir. İstanbul Paleozoyiği'nden toplanan Brakiyopod fosilleri İstanbul Zonu'nun Rhenik okyanusu, yani Avrupa Hersinyeni ile doğrudan bir bağlantısı olduğunu göstermektedir. Toplanan krinoid fosilleri ise İstanbul Zonu'nun erken Emsiyen döneminde Tien Shan, Rudny Altay, Armorikan Masifi, Güney Minusa Havzası, Gorny Altay, Kazakistan, Uzak Doğu ve Salair ile toplanan ammonoid fosilleri ise, Batı Avrupa (Kuzey İspanya, Montagne Noir, Fransa, Almanya) ve Kuzey Afrika ile bağlantılı olduğunu işaret etmektedir. İstanbul Zonu ile Peri-Gondwana ve Armorika arasında denizel bir bağlantı olması gerektiği ortaya konmuştur.