Pleistocene terraces and tectonic characteristics of the Gulf İzmit

Abstract

The Gulf of îzmit is an area located at the Eastern continuation of the Sea of Marmara, morp-hologicalli at its young stage, 50 km long, narrow and composed of three pits. Having a few deltas, coastal plains, plateaus and medium height mountains, Gulf of İzmit is under the effect of the fault which is the northern strand of the North Anatolian Fault Zone which has splitted in three sections starting from Akyazı towards the West. Around the Gulf, there are generally marinal terraces showing the old shore lines and locally seen fluviatile and lacustrine terraces. These terraces are observed as the upper plane over a deposit with horizontal or nearly horizontal dip or as an erosion surface. Transgressive and regressive sediments in the vertical direction, are sometimes laterally with gra- ded transition and interfingered. The ones with abundant fossils contain Ostrea Bank. The lower terraces are young whereas the higher ones are old in age. The terraces are divided into five groups as Very Low (0-6m), Low (7-30 m), Middle (40-60 m), High (80-90m) and Very High (180-190m). The Very Low terraces belong to Holocene whereas the rest belong to Pleisto¬cene Age. As a result of being covered locally due to the wave erosion of the sea at the coast, erosion effect be-hjnd the sea shore and fan deposits, slope wastes and alluviums, the outcrop areas have gotten smaller and gradu¬ally lost. It is difficult and almost impossible to determine the age of the terraces by means of the scarce flora and the fauna which consists of the plecypoda, especially Ostrea edulis, Tapes calverti, Cardium (Cerastoderma) edule, Mytilus galloprovincialis and Loripes lacteus. Geochronological age have been determined as High terraces 260.000, Middle terraces 130.000 and Low terraces 40000 years old. The first one corresponds to Middle Pleistocene (Paleotirrhenian) and others belong to the Late Pleistocene (Tyrrhenian and Neotyrrhenian) period. Regressions between transgressions belong to Mindel (Rome), Riss and Wurm glacial periods. Very High Terra¬ces as 520.000-550.000 years corresponds to the Lower Pleistocene. Three periods regarding these Pleistocence-deposits which have angular unconformity except the Lower Pleistocene, show that the Mediterranean waters has invaded the Gulf. Two fault groups formed by compressions in NW-SE directions as Strike Slip and Normal Faults have been effective in the evolution and development of Gulf of izmit. The ENE- WSW trending strike slip faults are dextral and NW-SE trending ones are sinistral. The normal faults have NNW - SSE trend. The high angle secondary faults which have dominant vertical slip belong to the strike slip faults and have a trend almost subparallel to them. From East to West, 5 blocks in rhomboidal and wedge shape, have been determined between these faults. Middle and Upper Pleistocene layers have a 4°-5°, rarely 10° dip towards the Gulf. There is reverse dipping at some places where faults of North Anatolian Fault Zone cross. Generally no folding structure is observed. In the last stage of Late Pleistocene, there are some evidences proving the unification of the Marmara and Black Sea with Gulf of İzmit and Lake Sapanca through Adapazarı Plain. There is a great possibility that with the invasion of the sea, the Adapazarı region, presently in the form of a plain, first became Gulf of Adapazarı and then the Adapazarı Strait as the Bosphorous.

Özet

Marmara Denizinin doğu devamında yer alan ve morfolojik gelişimi gençlik evresinde olan, 50 km uzunlukta, dar 3 çukurun yer aldığı İzmit Körfezi ve çevresi, az sayıdaki delta va kıyı ovaları ile platolar ve orta yükseklikteki dağların bulunduğu ve Akyazıdan itibaren batıya doğru üçe ayrılan Kuzey Anadolu Fay Zonunun kuzey kolunu oluşturan fayın etkin olduğu bir bölgedir. Körfezin çevresinde çoğunlukla eski kıyı çizgilerini gösteren denizel, yer yer nehirsel ve gölsel taraçalar bulunmaktadır. Bu taraçalar bir deponun üzerindeki yatay veya yataya yakın eğimli düzgün bir üst yüzeyi veya bir aşınma yüzeyi olarak görülmektedir. Düşey yönde transgressif ve regressif çökeller, yanal olarak bazen dereceli geçitli ve giriktir. Bol fosilli olan¬lar özellikle Ostrea Bankı içerir. Alçak olanlar genç, yüksek olanlar yaşlı taraçalardır. Taraçalar, Çok Alçak (0-6m), Alçak (7-30m), Orta (40-60m),Yüksek (80-90m) ve Çok Yüksek (180-19.0m) olmak üzere beş gruba ayrılmıştır.Çok Alçak taraçalar Holosen.diğerleri Pleyistosen yaşlıdır. Alçak tara-çaların, sahilde denizin dalga aşındırması,sahil gerisinde erozyon etkisiyle ve yelpaze çökelleri, yamaç döküntüleri ve alüvyonlarla yer yer örtülmesi sonucunda mostra alanları giderek küçülmüş ve yok olmuştur. Kapsadıkları plecypodlardan özellikle Ostrea eduîis, Tapes calverti, Cardium (Cerastoderma) edule. Mytilus galioprovinciaîis ile Loripes lacteus'un çoğunluğunu oluşturduğu fauna ile az miktarda saptanan flora¬ya bakarak ayrıntılı yaş verilebilmesi güç olan bu taraçaların jeokronolojik yaşlan Yüksek Taraçalar 260.000 yıl, Orta Taraçalar 130.000 yıl ve Alçak taraçalar 40.000 yıl bulunmuştur. Bunlardan ilki Orta Pleyistosen (Palebti-reniyen), diğerleri ise Geç Pleyistosen (Tireniyen ve Neotireniyen) dönemine aittir. Transgresyonlann arasındaki regresyonlar ise Mindel (Roma), Riss ve Würm buzul devrelerine karşılıktır. Çok Yüksek taraçaların 520.000-550.000 yıl yaşı, Alt Pİeyistosene karşılıktır. BuAlt Pleyistosen dışında arasında açısal uyumsuzluk bulunan Pleyistosen çökellerinin oluştuğu üç dönemde Akdeniz sularının körfeze girdiğini göstermektedir. İzmit Körfezinin oluşumu ve gelişiminde KB-GD doğrultusundaki sıkışmalarla oluşan Doğrultu Atımlı ve Normal faylar olmak üzere iki fay grubu etkili olmuştur. Doğrultu atımlı faylardan DKD-BGB gidişli olanlar sağ yönlü ve KB-GD gidişli olanlar sol yönlüdür. Normal faylar ise KKB-GGD gidişlidir. Ayrıca, düşey atımı ege¬men olan yüksek açılı faylar, doğrultu alımlı faylara ait olup, onların gidişlerine hemen hemen paralel olan ikincil faylardır. Bu faylar arasında doğudan batıya doğru dörtgen ve kama şeklinde 5 blok ayırd edilmiştir. Orta ve Geç Pleyistosen tabakaları, körfeze doğru 4°-5°, nadiren 10° ile eğimlidir. Kuzey Anadolu Fay Zonununa ait fayların geçtiği bazı yerlerde ters yönde eğim bulunmaktadır. Genellikle kıvrım yapısı pek görülme¬mektedir. Geç Pleyistosenin son döneminde Marmara ile Kara Deniz bağlantısının îzmit Körfezi-Sapanca Gölü ile Adapazarı Ovası yoluyla olduğunu gösteren bazı deliller bulunmaktadır. Büyük bir olasılıkla denizin istilasıyla bugün ova şeklindeki Adapazarı Bölgesi, önce Adapazarı Körfezi, daha sonra bugünkü İstanbul Boğazı gibi Adapazarı Boğazı haline gelmesiyle gerçekleşmiştir.