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

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

Abstract

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.

Özet

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.

Keywords: Samanlı Dağları, Erozyon, Minimum erozyon hacmi, Jeomorfolojik gelişim