Doğu Anadoluda Elazığ kuvaterner volkanizmasının yaşı ve bölgenin jeomorfolojik evrimi ile yükselimi açısından önemi

Timing of the quaternary Elazığ volcanism, eastern Turkey, and its significance for constraining landscape evolution and surface uplift

Tuncer DEMİR, ROB WESTAWAY, Sema YURTMEN, Ali SEYREK, Malcolm PRINGLE, George ROWBOTHAM

Abstract

The eastern part of the Anatolian plateau in eastern Turkey has experienced dramatic landscape evolution in the Late Cenozoic, surface uplift having been associated with the disruption of former lake basins and the development of the modern high-relief landscape, incised by the upper reaches of the River Euphrates and its major tributary, the Murat. Overall, the altitude of the plateau decreases gradually westward, and it has been assumed that uplift on any given timescale has varied regionally in a similar manner. However, using the Ar-Ar method, we have dated an episode of basaltic volcanism around the city of Elazığ to ~1.8–1.9 Ma (two alternative calculation procedures give ages of 1885±16 ka and 1839±16 ka; both ±2$sigma$). The disposition of this basalt indicates no more than ~100 m of incision by the River Murat on this timescale in this area, in marked contrast to neighbouring localities where much more incision on similar timescales is indicated by the geomorphology. We interpret these variations as consequences of flow in the lower continental crust induced by surface processes, the flow being vigorous because the lower crust in this region is highly mobile due to the high Moho temperature. We thus suggest that the ~1.8–1.9 Ma Elazığ volcanism was triggered by outflow of lower crust following the emptying at ~2 Ma of the adjacent Malatya lake basin; the resulting local removal of part of this lower-crustal layer can also account for the limited amount of subsequent net crustal thickening and surface uplift that has occurred locally. Local patterns such as this are superimposed onto the regional westward tilting of the surface of the Anatolian Plateau, which has facilitated the disruption of former lake basins such as this.

Özet

Anadolu Platosunun doğu kesimi Geç Senozoik’te dikkat çekici bir evrim geçirmifltir. Tektonik yükselmeler daha önce var olan göl havzalarının tahrip olmasına ve bu havzalarda Fırat nehri ve onun ana kolu olan Murat nehri tarafından derince yarılmış, yüksek rakımlı topografyanın meydana gelmesine sebep olmuştur. Genel olarak Anadolu Platosunun yükseltisi batıya doğru azalmaktadır. Bu durum tektonik yükselme oranlarının batıya doğru azalma eğiliminde olduğunu ortaya koymaktadır. Bununla birlikte, Ar-Ar metodunun uygulanmasıyla Elazığ yakınında yüzeyleyen bazaltik karakterdeki volkanizmanın yaşının 1.8–1.9 milyon yıl olduğunu ortaya konmuştur (iki farklı hesaplama metodu Elazığ volkanizması yaşının 1885±16 ka ve 1839±16 ka arasında değiştiğini göstermektedir). Bazaltların topografik durumundan anlaşıldığı üzere volkanizmannı meydana geldiği zamandan günümüze kadar geçen sürede Murat nehri çalışma sahasında yatağını 100 m den fazla derinleştirememiştir. Buna karşılık, çalışma sahasına komşu alanların günümüzdekü jeomorfolojik durumu aynı zaman diliminde nehirlerin yataklarını derine kazma miktarlarının daha fazla olduğunu göstermektedir. Nehirlerin yataklarını derine kazma oranlarındaki bu farklılıkları yüzey proseslerinin sebep olduğu alt kıtasal kabuktaki akıntıların rolüne bağlamaktayız. Bu bölgedeki alt kıtasal kabuk yüksek moho sıcaklığından dolayı daha mobil olup, kabuk içerisinde oluşan akıntılar ise daha güçlüdür. Böylece 1.8–1.9 milyon yaşındaki Elazığ volkanizması yaklaşık olarak 2 milyon yıl önce komşu Malatya göl havzasının dış drenaja (boşalmasını) bağlanmasını takip eden dönemde çalışma sahasındaki alt kıtasal kabuğun civar alanlara doğru akışının tetiklediği varsayılmaktadır. Alt kıtasal kabuktaki bu türden hareketlenmeler bazı sahalarda yerel olarak kabuk kalınlaşmasına ve tektonik yükselmelere sebep olmuştur. Bu türdeki yerel tektonik yükselmeler aynı zamanda batıya doğru topyekün eğimlenmiş olan Anadolu Platosu üzerine eklenmiştir. Bu durum Malatya göl havzasında olduğu gibi daha önce var olan göl havzalarının ortadan kalkmasına sebep olmuştur.