İstanbul kanalı güzergâhının drenaj havzası ve jeolojisi

Öne Çıkanlar Yerküre
İstanbul kanalı güzergâhının drenaj havzası ve jeolojisi

Yüzbinlerce yıllık zaman içinde, Kuzeye (Karadeniz) ve güneye (Marmara Denizi) akan akarsuların -jeolojik zaman sürecinde- zemini aşındırmasıyla Subölümü Çizgisi deniz seviyesine inecek ve geçmişte olduğu gibi aynı güzergâhta iki denizi bağlayan doğal bir kanal açılmış olacaktır..

Amacım, Maden Tetkik ve Arama (MTA) Genel Müdürlüğü’nde (ANKARA) görev yaparken İstanbul’un jeoloji çalışmalarını yürütmüş biri olarak (1, 2), yapılması planlanan ve Karadeniz ile Marmara Denizi’ni birbirine ikinci kez bağlayacak olan kanalın geçtiği güzergâha ait drenaj havzası/akarsu sistemi ve jeolojisi hakkında kısa bir bilgi sunmaktır. Bu bağlamda, metin hazırlanırken ağırlıklı olarak Maden Tetkik ve Arama (MTA) Genel Müdürlüğü’nün proje başkanlığını yürüttüğüm çalışmalardan yararlanılmıştır.

  1. Drenaj Havzası

Bu konu her ne kadar Devlet Su İşleri (DSİ) Genel Müdürlüğü’nün alanı içinde olsa da mesleğimin bir dalı olması gereği kısaca değinmekte yarar görüyorum.


“Kanal İstanbul Güzergâhının Akarsu Sistemi ve Drenaj Havzası” başlıklı haritaya bakıldığında (Şekil 1), yaklaşık Karadeniz’e koşut doğu-batı gidişli “Subölümü Çizgisi”nin kuzeyinde ve güneyinde olmak üzere iki beslenme ve toplanma (drenaj) havzasının/alanının varlığı göze çarpar. Söz konusu çizginin kuzeyinde yer alan drenaj havzasındaki beslenme, ağırlıklı olarak batıdan yani Yıldız (Istranca) Dağları’ndan olmaktadır. Suların toplandığı yer olan Durusu (Terkos) Gölü’nün Güney ve doğusundaki dereler oldukça kısa mesafelidir.

Subölümü Çizgisi’nin güneyinde yer alan havzada akarsu sistemi (akaçlama) kuzeyindekinden farklılık gösterir. Dereler kuzey alanda Durusu (Terkos) Gölü’ne doğudan, güneyden ve ağırlıklı olarak batıdan akarken, güney alanda genel olarak kuzeybatıdan güneydoğuya doğru akmaktadırlar ve bu alanda yağış suları, büyük ölçüde Büyükçekmece ile Küçükçekmece göllerinde toplanmaktadır.

Göllerin varlığı, önemli ve dolayısıyla değerli bir drenaj havzası oluşturur. Toplanma havzasının büyüklüğü nedeniyle özellikle Büyükçekmece ve Küçükçekmece gölleri önem kazanmaktadır. Yakın gelecekte, tıpkı Durusu (Terkos) Gölü’nün suyu gibi iki çekmece gölünün suyu da İstanbulluların kullanımına sunulabilir ve bu kuvvetle muhtemeldir. Bu iki göl, deniz suyunun yeraltı ve yerüstü perdelemesi yapılarak tatlısu gölüne dönüştürülebilir. Bundan dolayı söz konusu akarsu sisteminin bozulmamasında ve İstanbulluların gelecekte bu potansiyel su deposunu kullanma hakkının korunmasında yarar vardır.

Burada dikkati çekmek istediğim diğer bir husus şu: Kuzeye (Karadeniz) ve güneye (Marmara Denizi) akan akarsuların -jeolojik zaman sürecinde- zemini aşındırmasıyla Subölümü Çizgisi deniz seviyesine inecek ve geçmişte olduğu gibi (bkz. Jeolojik Evrim; Şekil 2) aynı güzergâhta iki denizi bağlayan doğal bir kanal açılmış olacaktır. Ancak bu kanalın açılışı, doğal denge oluşturula oluşturula gerçekleşecektir. Soru ve sorun şu: Acaba insanoğlu kanal açma işleminde bu dengeyi oluşturabilecek mi veya oluşturabilir mi? Çünkü zemin heyelan oluşmasına uygun bir zemin.

  1. Jeoloji

Kanal güzergâhının jeolojisini dört bölümde ele almak gerekir: Stratigrafi (çökel istiflenmesi), Yapısal Jeoloji, Zemin/Jeoteknik Özellikler ve Jeolojik Evrim.

Stratigrafi: Konumuzu Tersiyer (66-2,58 milyon yıl: my) ve Kuvaterner (2,58 my-günümüz) dönemi kayaçları oluşturduğundan, Tersiyer öncesindekiler “Istranca Dağları Temel Birimleri (P-Trı)” ve “İstanbul Yöresi Temel Birimleri (Pi)” adları altında birleştirilmiş ve jeoloji haritasında her biri ayrı ayrı tek birim olarak gösterilmiştir. Söz konusu temel birimlere değinmeyeceğim. Tersiyer birimleri alttan üste doğru İslambeyli Formasyonu, Soğucak Formasyonu, İhsaniye Formasyonu ve Yassıören Üyesi, Süloğlu Formasyonu, Çantaköy Formasyonu, Ağaçlı Formasyonu, Ergene Formasyonu, Çukurçeşme Formasyonu, Güngören Formasyonu ve Bakırköy Formasyonu; Kuvaterner birimleri Alaçalı Formasyonu, Taraça, Eski Alüvyon, Yamaç Molozu, Kumul, Plaj Kumu, Alüvyon ve Bataklık adları altında incelenmiştir (2, 3, 4, 5). Jeoloji Haritası’nın (Şekil 2) “Açıklamalar” kısmındaki tanımları yeterli olması nedeniyle taraça ile başlayan son yedi çökel birim metin içinde sunulmayacaktır.

İslambeyli Formasyonu (Tei): Birim genel olarak çakıltaşı, çakıllı kumtaşı, kiltaşı ara katkılı kumtaşı, fosil kavkı kırıntıları içeren kumtaşı, kireçtaşı ve kumtaşı ara tabakalı marn, çamurtaşı, kiltaşı, kumlu-çakıllı kireçtaşı ve tüfitik kireçtaşından oluşur. Kalınlığı 0-150 m arasında değişen formasyon, altta temel birimler üzerinde açısal uyumsuzlukla yer alır; üstte ise Soğucak Formasyonu ile yanal ve dikey geçişlidir (2, 3, 4, 5, 6, 7). Birimin yaşı Orta-Geç Eosen olup (2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11), oluşma ortamı denize kavuşan vadi yatakları ile denizin sığ kesimidir.

Soğucak Formasyonu (Teos): Birim, ince-orta-kalın tabakalı resifal (resif, resif ilerisi ve resif gerisi) karbonat kayalarından (ağırlıklı olarak kireçtaşı) oluşur. Kalınlığı 20-70 m arasında değişim gösterir. Altta İslambeyli Formasyonu ile geçişli olup, bu formasyonun olmadığı yerlerde temel birimler üzerinde açısal uyumsuz olarak yer alır; üstte ve yanal yönde ise İhsaniye formasyonu ile dereceli geçişlidir (2, 3, 4). Birimin yaşı Geç Eosen-Erken Oligosen’dir (2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13. Formasyon, şelf/sığ ve sıcak deniz ortamında çökelmiştir.

İhsaniye Formasyonu (Teoi): Literatürde Ceylan Formasyonu (14) olarak da geçen birim, ince-orta tabakalı marn, kiltaşı, şeyl, kalkarenit (biyoklastik kireçtaşı), kırıntılı (çoktür bileşenli) kireçtaşı ve tüf-tüfitten oluşur. Homojen olmayıp, genelde marn, kiltaşı ve şeyl egemendir. Tüf ve tüfitlerde killeşme söz konusudur. Birimde kayma-oturma (slump) yapıları (sinsedimenter kıvrımlı tabakalar) mevcut olup (Foto 1), çökelme sırasında çökel havzasının sığ kesimlerinden kopup gelmiş bloklar (Foto 2) içermektedir. Kalkarenitleri oluşturan biyoklastik malzeme, eşzamanlı çökelme sürecinde resifal Soğucak Formasyonu’ndan, kırıntılı kireçtaşlarınınki ise hem karadan hem de Soğucak Formasyonu’ndan türemedir. 1/25.000 ölçeğinde haritalanabilen söz konusu kireçtaşları Yassıören Üyesi (2, 3, 4, 5) olarak adlandırılmıştır. Kiltaşı, silttaşı (miltaşı) ve marnın ağırlıklı olduğu kesimler heyelan geliştiricidir. Formasyonun kalınlığı değişken olup, 700 m’den daha kalın olabileceği tahmin edilmektedir. Birim altta ve yanal yönde Soğucak Formasyonu’nun kalkarenitleriyle dereceli geçişlidir; üstte ise, Süloğlu Formasyonu ile uyumlu ve keskin bir dokanağa sahiptir (2, 4, 5). Yaşı önceki araştırmacılar (2, 3, 4, 5, 13, 15) tarafından Geç Eosen-Erken Oligosen olarak belirlenmiş olup, şelf (resif platformu) yamacında çökelmiştir; üste doğru sığlaşarak lagün ortamı çökellerine geçiş gösterir (2, 4, 5, 6, 7).

Yassıören Üyesi (Teoiy): İnce-orta-kalın tabakalı kalkarenit, az oranda kireçtaşı, ve kiltaşı-marn ara katmanlarından oluşan üye, İhsaniye Formasyonu’nun içinde ara katmanlar hâlinde bulunur. Bazıları haritalanamayacak kadar ince ve merceksel geometrilidir. Kalkarenit ve kırıntılı kireçtaşları, resiften türeyen ve nadiren karadan taşınan tanelerden yapılıdır. Yer yer 1 m’ye varan kireçtaşı blokları içerir. Birimde kayma-oturma (slump) yapıları gözlenir. Üyenin kalınlığı genellikle 10 m olup, 30 m’ye varan kesimleri bulunur (2, 3, 4, 5).

Süloğlu Formasyonu (Toms): Jips ve kömür içeren birim, ince tabakalı ve mikalı kiltaşı, silttaşı (miltaşı), ara katmanlar halinde ince-orta tabakalı kumtaşı ve tabanda manganlı kumtaşı, çakıllı kumtaşı ile çakıltaşından oluşur. Kiltaşı ve silttaşının ağırlıkta olduğu kesimlerde heyelanın geliştiği gözlenmektedir. Kalınlığı  400-500 m dolayında olan (2, 4, 5, 12) formasyon, altta İhsaniye Formasyonu ile uyumlu ve ani/keskin geçişli, üstte Danişmen Formayonu ile dereceli geçişlidir. Balık fosilleri içeren birimin yaşı Geç Oligosen-Erken Miyosen’dir (2, 3, 4, 5, 16, 17, 18, 19). Varvlı özellik gösteren birim, lagün ortamı çökelidir (2, 3, 4, 5, 7).

Danişmen Formasyonu (Tomd): Birim ince-orta tabakalı kiltaşı, silttaşı (miltaşı), şeyl ve seyrek olarak çakıltaşı mercekleri içeren kumtaşı ardalanmasından oluşur. Egemen kayatürü kiltaşı, silttaşı, şeyl ve az oranda marndır. Formasyonda seyrek de olsa heyelan gözlenir. Kalınlığı 150-200 m dolayında olan birim altta Süloğlu, üstte Çantaköy formasyonları ile uyumlu ve geçişlidir (2, 4, 5). Yaşı Geç Oligosen-Erken Miyosen olup (2, 3, 4, 5, 8), delta ortamında çökelmiştir (2, 3, 5, 12).

Çantaköy Formasyonu (Tomç): Birim alttan üste doğru ince-orta tabakalı ve çapraz katmanlı kumtaşı, ince kumaşı ara düzeyli kiltaşı, silttaşı (miltaşı), şeyl ve ince-orta tabakalı tüf-tüfitler ile çapraz katmanlı tüfitik kumtaşı ve çakıltaşından oluşur (2, 4, 5). Tüf ve tüfitlerin killeşmesi söz konusudur; bu özelliği nedeniyle formasyonda heyelan yaygın olarak gözlenir. Kalınlığı 25-100 m arasında değişen birim altta Danişmen Formasyonu ile uyumlu ve geçişli olup, üstte Ergene Formasyonu tarafından uyumsuz olarak örtülür. Silisleşmiş ağaç fosilleri içeren formasyonun yaşı geç Geç Oligosen-Erken Miyosen’dir. Birim, göl ve göle akan akarsu ortamında çökelmiştir (2, 3, 4, 5).

Ağaçlı Formasyonu (Toma): Birim, alttan üste doğru kabalaşan ve ekonomik kömür damarları içeren kiltaşı-silttaşı-kumtaşı ardalanmasından oluşur (2, 5, 20). Kiltaşı-silttaşı ağırlıkta olan kesimler, özellikle tuğla yapımında kullanılan taşkınovası kiltaşları heyelan yapıcıdır. Kalınlığı 20-200 m arasında tahmin edilmektedir. Altta temel birimler üzerinde açısal uyumsuzlukla yer almaktadır; İhsaniye Formasyonu ile olan ilişkisi gözlenememiş olup, stratigrafik eşdeğeri olan Süloğlu Formasyonu gibi ani/keskin geçişli olmalıdır; üstte ise aşınmalıdır. Yaşı Geç Eosen-Erken Miyosen olan (2, 4, 5, 20) birimin alttaki kömürlü kesimi göl ortamında, üstteki kesimi ise akarsu (menderesli ve taşkınovası) ortamında çökelmiştir.

Ergene Formasyonu (Tme): Oldukça zayıf tutturulmuş (gevşek) kumtaşı, çakıltaşı, çakıllı kumtaşı ve kumlu çakıltaşından oluşur; yer yer merceksel geometrili kiltaşı içerir. Çakıltaşı ve kumtaşları teknesel çapraz tabakalıdır. Kalınlığı 10-100 m arasında değişir. Altta kendinden yaşlı tüm birimler üzerinde açısal uyumsuz olarak yer almakta olup, üstte aşınmalıdır ve Kuvaterner yaşlı çökeller açısal uyumsuz olarak yer alır. Omurgalı fosiller (Gergedan, Hipparion vd) ile silisleşmiş ağaç fosilleri içeren birimin yaşı Geç Miyosen’dir (2, 5, 8, 12, 21). Formasyon akarsu ortamında çökelmiştir (2, 4, 5).

Çukurçeşme Formasyonu (Tmç): Ergene Formasyonu ile benzer özelliktedir; ince-orta-kalın tabakalı, çapraz katmanlı, mikalı, oldukça zayıf tutturulmuş (gevşek) kumtaşı, çakıllı kumtaşı ve çakıltaşından oluşur. Kalınlığı 50-60 m dolayında olan formasyon, kendinden yaşlı birimler üzerinde açısal uyumsuz olarak yer alır; üstte ve yanalda Güngören ve Bakırköy formasyonları ile geçişlidir. Bol omurgalı fosil (Hipparion vd.) içeren birimin yaşı Geç Miyosen’dir (2, 5, 22, 23, 24, 25, 26). Formasyon, akarsu çökelidir.

Güngören Formasyonu (Tmg): Birim ince-orta tabakalı kiltaşı, silttaşı (miltaşı), çamurtaşı ve marndan oluşur; yer yer mercekler ve ara katmanlar hâlinde killi kireçtaşı ve ince taneli kumtaşı içerir (2, 5, 22, 27, 28, 29, 30). Bu niteliğiyle heyelan gelişimine oldukça uygun bir kayatürüdür. Kalınlığı en çok 60 m’ye kadar ulaşabilmektedir (2, 5, 9). Altta Çukurçeşme, üstte ve yanalda Bakırköy formasyonları ile dereceli geçişlidir. Yaşı Geç Miyosen olan (2, 5, 22, 26, 31) birim, akarsu ve deniz etkinliğindeki lagün ortamında çökelmiştir (31).

Bakırköy Formasyonu (Tmb): İnce-orta ve dalgalı tabakalı, tebeşirimsi kireçtaşı ve killi kireçtaşından oluşur; ince kiltaşı ara katmanları içerir (2, 5, 22, 27, 28, 29, 30, 32). Kalınlığı 10-40 m arasında değişmekte olup, altta Çukurçeşme ve Güngören formasyonları ile dereceli geçişlidir. Macktra fosili içeren birimin yaşı Geç Miyosen’dir (2, 5, 22, 26, 31). Güngören Formasyonu ile aynı göl (lagün) ortamında çökelmiştir.

Alaçalı Formasyonu (Qaç): Şile batısında ilk defa Alaçalı Kumtaşı olarak adlandırılan birim (1, 33), traverten görünümlü (delikli/boşluklu) kumtaşlarından oluşur (Foto 3-A); Trakya yöresindekiler (Karacaköy kuzeyi, Karadeniz kıyısı) tabanda kiltaşı-silttaşı düzeyleri içerir. Çimentosu kalsit (CaCO3) olup, sert, gevrek ve kırılgan yapılıdır. Kalınlığı 20 m dolayındadır. Kendinden yaşlı birimler (Trakya yöresinde Ergene Formasyonu) üzerinde açısal uyumsuzlukla yer alır (2, 4). Herhangi bir fosil içermeyen birimin yaşı, jeomorfolojik verilere göre önceki araştırmacılar tarafından (1, 2, 3, 33) Pleyistosen (erken Kuvaterner) olarak benimsenmiştir. Şile yöresinde sıfır kotunda (sahilde) bulunan (Foto 3-B) ve Trakya yöresinde de 20-100 m kotlarında yer alan (Foto 3-C) söz konusu kumtaşları, deniz dalgaları ve rüzgâr etkisinde gelişmiş paleo-kumullar olarak yorumlanmıştır.

Yapısal Jeoloji

Yapılması planlanan kanal güzergâhındaki yapısal oluşumlar, “kıvrımlı” ve “kırıklı/faylı” yapılardır.

Kıvrımlı yapılar: Konumuz olan -temel birimler dışındaki- birimlerde önemli bir kıvrımlı yapı görülmemektedir. Tabakalar neredeyse büyük ölçüde yatay konumludurlar. Büyükçekmece Gölü’nün batı-kuzeybatısında (Ahmediye batısı) Soğucak Formasyonu’nda (Teos) kanatları asimetrik, kuzeybatı-güneydoğu gidişli/doğrultulu bir antiklinal ekseni bulunur. Onun kuzeybatıya devamı durumunda olan (Muratlı-Çatalca arası) Soğucak Formasyonu da monoklinal (tek kanatlı veya tabakaları tek tarafa eğimli) yapıdadır. Benzer durum (monoklinal yapı), Marmara Denizi kıyısına koşut Celaliye-Kumburgaz-Güzelce hattında da gözlenir.

Kırıklı/faylı yapılar: Konu edilen alanda birçok kırık/fay bulunmaktadır; ancak burada hepsine değinmeyeceğim.

Batı Karadeniz Fayı: Jeolojik evrim açısından önemli olan ancak yüzeyde görülmeyen bu fay, Istranca Dağları Temel Birimleri ile İstanbul Yöresi Temel Birimleri’ni bir araya getirdiği varsayılır ve bundan dolayı “transform” fay olarak nitelendirilir (34, 35). Bu fayın, açılması planlanan kanal ile bir ilişkisi söz konusu değildir.

Karaburun Fayı: Üzerinde Karadeniz kıyısındaki Karaburun Beldesi’nin yer aldığı ve 2002-2003 yıllarında (MTA projesi yürütücüsü olarak) yaptığım çalışmada belirlediğim bir faydır. Fayın fay düzlemi ve fay çizikleri gibi doğrudan fay özellikleri gözlenememiş olsa da, tabakaları büyük oranda yatay (00) veya yataya yakın (00-100) durumda olan İhsaniye Formasyonu’nun bu alandaki tabakaları kıvrımlıdır ve 70-90 (düşey) derece eğimlere sahiptir (Şekil 2). Ancak ve ancak faylanma etkisiyle kıvrımlanabilecek bu yüksek derecede eğimli tabakaların doğrultusu ile düz bir hat şeklindeki kıyı çizgisinin doğrultusu oldukça büyük paralellik gösterir; bu durum, fayın kıyıya koşut olarak deniz içinde de devam ettiğine işaret eder.

Söz konusu fayın aktif olup-olmadığına dair doğrudan bir veri bulunmamaktadır. Dolaylı veri, Alaçalı Formasyonu’dur. Şile yöresinde sıfır kotunda bulunan bu formasyon (Foto 3-B), Karacaköy-Ormanlı Köyü kuzeyindeki sahilde 20-100 m arasındaki kotlarda (Foto 3-C) yer almaktadır. Şile yöresindekilerle Karacaköy kuzeyindekiler arasındaki bu yükseklik farkının Karadeniz kıyısına düz bir hat kazandıran Karaburun Fayı ile ilgili olabileceği kuvvetle muhtemeldir. Alaçalı Formasyonu’nun erken Kuvaterner yaşlı olması, Karaburun Fayı’nın diri/aktif bir fay olabileceğini gösterir. Nitekim 05.02.2014 tarihinde deniz içinde olmak üzere Karaburun Beldesi’nin 5 km kuzeybatısında meydana gelen 3,8 büyüklüğündeki deprem, fayın diri/aktif olduğunu gösteren önemli bir veridir. Söz konusu depremin biraz daha deniz açığında olması, Karaburun Fayı’na koşut başka fayların da olabileceğini gösterir; bu durumda, “fay zonu” söz konusudur: “Karaburun Fay Zonu (KFZ)” (2, 5, 35). Karaburun Fayı veya fay zonu, kanalı etkileyebilecek bir faydır.

Diğer faylar: Küçük fakat diri fay olup-olmama bakımından önemli olan faylar, Büyükçekmece Gölü’nün kuzeyinde, Çatalca’nın doğu ve kuzeydoğusunda gözlenen olası faylardır. Gölün kuzey ucunda bulunan Bahşayiş Köyü ile bu köyün kuzeybatısında yer alan İzzettin Köyü arasındaki hattın yakın doğusunda gözlenen düz taraça (Qt) dokanakları/sınırları (Şekil 2’de kesik, kırmızı, soru işaretli dokanaklar), fay izlenimi vermektedir. Ayrıntılı incelenmeye gereksinimi olan bu dokanakların/sınırların faylı olması durumunda, diri/aktif olmaları kaçınılmazdır.

Zemin/Jeoteknik Özellikler

Zemin/jeoteknik açıdan sahada var olan birimleri iki sınıfta toplamak olasıdır: Zayıf-heyelan yapıcı birimler ve dayanımlı birimler. Heyelan yapıcı birimler kil-silt (mil) ağırlıklı İslambeyli (Tei), İhsaniye (Teoi), Süloğlu (Toms), Danişmen (Tomd), Çantaköy (Tomç), Ağaçlı (Toma) ve Güngören (Tmg) formasyonları ile zayıf tutturulmuş (gevşek) Ergene (Tme) ve Çukurçeşme (Tmç) formasyonlarıdır. Bu formasyonlar içinde de heyelanın en çok/yaygın olarak geliştiği birimler Süloğlu (Toms), Çantaköy (Tomç) ve Güngören (Tmg) formasyonlarıdır. Bu durum, belirlenebildiği kadarıyla Büyükçekmece ve Küçükçekmece gölleri arasında ve çevresinde açık olarak görülmektedir.

Temel birimler dışındaki dayanımlı birimler, kayatürü kireçtaşı olan Soğucak Formasyonu (Teos), İhsaniye Formasyonu’nun Yassıören Üyesi (Teoiy) ve Bakırköy Formasyonu (Tmb)’dur. Ancak son iki birim hem ince oluşları (10-30 m) ve hem de killi formasyonlar içinde yer almaları nedeniyle dayanıklılıklarını kısmen yitirmektedirler. Bu durum, Avcılar-Yakuplu-Kavaklı hattının güneyindeki sahillerde açık olarak görülmektedir. Buradaki heyelanlarda alttaki heyelan yapıcı Çantaköy (Tomç) ve Çukurçeşme (Tmç) formasyonları ile birlikte kaymış olan Bakırköy Formasyonu (Tmb) –blokları- yer almaktadır.

Açılması planlanan kanal açısından değerlendirildiğinde, birinci olarak, söz konusu killi-siltli (milli) ve zayıf tutturulmuş zeminler heyelan gelişimine uygun olduğundan kanal için risk oluştururlar. İkinci olarak, bu zeminler köprü ayağı açısından uygun değildirler; köprü ayaklarının oturacağı zemin, sert ve dayanıklı olmalıdır. Bu bağlamda özellikle kanal boyunca yaygın olan İhsaniye Formasyonu’nda dayanımlı yerler önceden belirlenmelidir. Üçüncü olarak, bu zeminler ya da kayatürleri deprem dalgalarını büyütme özelliğine sahiptirler.

Kanal Yöresinin Jeolojik Evrimi

Farklı jeolojik ortamların ve coğrafik bölgelerin ürünleri olan Istranca Dağları Temel Birimleri ile İstanbul Yöresi Temel Birimleri (ağırlıklı olarak İstanbul Paleozoyiği), bu alandaki verilere göre Orta Eosen (yaklaşık 48 my) öncesinde bir araya gelmişlerdir (34). Bu bir araya gelişte her iki temel birim arasında karasal bir boğaz vardı (Şekil 2’deki enine kesit); örneğin, günümüzde Adapazarı-TEM kavşağı güneyindeki Geyve Boğazı gibi.

Bu paleo-boğaza “Çekmece-Durusu (Terkos) Paleoboğazı” diyebiliriz.

Bu dönemde güneyde Marmara Denizi daha oluşmamış olup, Batı Pontidler’deki temel birimler ile güneydeki Sakarya kıtasının çarpıştığı ve günümüzde İç Pontid/Potid İçi Kenet Kuşağı (36) veya İntra-Pontid Süturu (37) olarak adlandırılan ve yaklaşık Kuzey Anadolu Fayı ile örtüşen güzergâhta (günümüzde olası Marmara Denizi’nin güney kesimi-Saros Körfezi-Ege Denizi güzergâhı) Neotetis’in kapanmış ve kara durumuna geçmiş kuzey koluna ait yığışım prizması –materyali- bulunmaktaydı.

Orta Eosen başında (yaklaşık 48 my önce), olası çarpışma sonucu kilitlenip kenetlenmiş olan dalma-batma zonlarının birinde veya birkaçında ya da tümünde çözülmenin gerçekleşmesi ve dalmanın harekete geçmesiyle hemen hemen tüm Türkiye alanı alçalmaya ve su altına inmeye başladı (Lütesiyen uyumsuzluğu); bu olaydan İntra-Pontid Süturu, Trakya ve Çekmece-Durusu Paleoboğazı da nasibini aldı; böylece bu yörede günümüzdeki kalıntısı Karadeniz olan Paratetis’le Neotetis’in kuzey kolundan arta kalan denizel (Ege Denizi-Akdeniz bağlantılı) alan birbirine bağlanmış oldu. Çekmece-Durusu Paleoboğazı’nın kenarlarındaki alanlarda yani kara ile denizin birleştiği kesimlerde (hem karada, hem denizde birbiriyle geçişli olarak) akarsuların taşıdığı malzemeler çökelip İslambeyli Formasyonu’nu (yaklaşık 48-34 my aralığı) oluştururken, gittikçe gerçekleşen derinleşmeyle boğazın sığ kesimlerinde Soğucak Formasyonu (mercan resifleri) (yaklaşık 41-28 my aralığı), derin kesimlerinde de hem karadan ve hem de resif oluşumlarından taşınıp beslenen İhsaniye Formasyonu (yaklaşık 41-28 my aralığı) çökelmekteydi. Eğimli bir deniz altı topoğrafyası nedeniyle çökelme ortamına resifal çökellerden türeyen kum boyutundaki kırıntı/tane yanında zaman zaman blok boyutuna varan materyal de gelmekteydi; eğim ve zaman zaman da tektonik etkinlik nedeniyle henüz plastik haldeki ortam çökelleri kayıp kıvrımlanmakta (Foto 1), İhsaniye Formasyonu’nun kendi birimleri kopup kaymakta ve daha derin kesimlerde yeniden çökelmekteydi (Foto 2). Resifal ortamdan taşınan materyalin anlamlı kalınlık ve yayılımda çökelmesiyle Yassıören Üyesi (Teoiy) oluşmuş oldu. Üyenin oluşumundan önceki dönemde de volkanik faaliyet söz konusudur.

İhsaniye Formasyonu ile aynı dönemde oluşmuş olan ve günümüzde Keşan-Malkara-Tekirdağ hattının güneyinde yer alan çökel kayalar [Geç Eosen-Erken Oligosen yaşlı (41-28 my aralığı) Korudağ-Keşan ve Mezardere formasyonları (38, 39, 14)] denizeldir; bu çökel kayalar, söz konusu hattın hemen kuzeyinde üstteki delta çökellerine (Danişmen Formasyonu; 28 my önce) geçiş yapmaktadır. Bu durum, Neotetis’in kuzey koluna ait İntra-Pontid Süturu’ndaki denizel ortamın (Lütesiyen denizi) güneyden kuzeye doğru sığlaşarak karasal ortama dönüştüğünü gösterir. Böylece Neotetis; güneyde (günümüzdeki Akdeniz tarafı) Tetis, kuzeyde (günümüzde Karadeniz tarafı) Paratetis olmak üzere iki denize ayrılmış olur (40).

Aynı dönemde, Babaeski-Edirne-Süloğlu-Kırklareli yayı ile sınırlanan ve Çatalca’ya kadar uzanan [Edirne-Çatalca Paleoçukuru (35)] ve Paratetis’e bağlanan lagün ortamında Süloğlu Formasyonu (28-16 my aralığı) çökeldi (7). Bu süreçte İhsaniye Formasyonu çökelleriyle doldurulan Çekmece-Durusu Paleoboğazı, bu çökellerin üstteki Süloğlu Formasyonu çökellerine geçiş yapmasıyla tümden dolmuş oldu. Boğazın batısındaki lagünde kömürlü Süloğlu Formasyonu oluşurken, doğusundaki gölde de yine kömürlü Ağaçlı Formasyonu çökelmiştir. Keşan-Malkara-Tekirdağ hattında başlayan ve kuzeye doğru ilerleyen deltanın Edirne-Çatalca arasındaki lagünü doldurmasıyla Süloğlu Formasyonu çökelleri üzerine Danişmen Formasyonu’nun delta çökelleri devam etmiş oldu. Bu sürecin sonuna doğru (yaklaşık 25-20 my aralığında) volkanik faaliyet eşliğinde Danişmen Formasyonu’nun çökeldiği delta düzlüklerindeki göllerde Çantaköy Formasyonu gelişti. Böylece, Trakya (Istranca Dağları’nın güneyi) tümüyle karasallaşmış oldu.

Günümüzdeki Istranca Dağları-İstanbul Boğazı (Boğaz’ın bir miktar doğusu) hattının güneyi o dönemde karasallaşınca, batı-güneybatıdan (Rodoplar’dan) gelip, hemen hemen tüm Trakya alanını kullanarak günümüzde Çatalca kuzeyindeki boğazdan (Şekil 2, Enine Kesit; boğaz o dönemde kuşkusuz batıya ve doğuya doğru daha genişti) Paratetis’e akan ve delta çökellerini (Danişmen ve Çantaköy fm.ları ile olası Ağaçlı Fm.nu) oluşturan büyük bir akarsu önce (Orta Miyosen -15,97-11,6 my- boyunca) kendi oluşturduğu delta çökelleri ile lagün (Süloğlu Fm.) çökellerini aşındırmış, Geç Miyosen’de de (11,63-5,333 my aralığı) Ergene Formasyonu’nun kumları, çakılları ve taşkınovası killerini çökeltmiştir; aynı süreçte, günümüzde Büyükçekmece Gölü ile Haliç arasında yer alan ve sığ deniz (Paratetis) bağlantılı olan lagünde Çukurçeşme, Güngören ve Bakırköy formasyonları oluştu (2, 35). Bu paragrafta adı geçen formasyonların aynı akarsu tarafından oluşturulduğunu, yapılan çakıl türü analizinden anlıyoruz. Özellikle Danişmen, Çantaköy, Ergene ve Çukurçeşme formasyonları, aynı tür çakıllar (kuvars, kuvars kumtaşı, kuvarsit, radyolarit, volkanit, dasit, granit ve siyenit) kapsamaktadır (2, 4, 5); bu da, söz konusu formasyonların aynı kökenden beslendiğini gösterir. Bu formasyonlar için kapsamlı bir paleo-akıntı yönü analizi henüz yapılmış değildir. Gökçen (40), Keşan Formasyonu için iki beslenme alanı gösterir: Yunanistan-Bulgaristan’daki Rodop Masifi ve Ege’deki Truva Masifi.

Geç Miyosen sonu-geç Pliyosen (7-2,58 my aralığı) sonu süresince İntra-Pontid Süturu’nu (37) kullanan Kuzey Anadolu Fayı’nın devreye girmesiyle (42, 43) sistem değişmiş, o zamana kadar oluşmuş çökel kayalar ile önceden var olan temel birimler birlikte bir miktar yükselmiştir; bu süreçte Marmara Denizi ile İstanbul ve Çanakkale boğazları açılmaya başlamıştır. Bunun sonucu olarak Rodop Dağları yöresinden gelen dev akarsu günümüzdeki Ege Denizi’ne yönelmiştir. Bu değişim-dönüşüm sürecinde (Pleyistosen/erken Kuvaterner; 2,58-0,0117 my aralığı)  Karadeniz kıyısında rüzgâr ve deniz dalgası etkisinde oluşan kumullar taşlaşarak travertenimsi görünüm kazanmış (Alaçalı Fm.), Şile yöresindekiler deniz seviyesinde kalmaya devam ederken Trakya yöresindekiler Karadeniz kıyı çizgisini belirleyen Karaburun Fayı ve bu faya koşut deniz içinde (Karaburun Beldesi’nin yakın kuzeyinde) olması gereken esas fay eşliğinde 20-100 m kotlarına yükselmiştir.

Holosen başından (0,0117 my öncesinden) günümüze kadar aşınma-taşınma süreçleriyle şekillenen akaçlama/akarsu sistemi bugünkü durumunu almıştır. Bundan sonra da devam edecek olan aşınma-taşınma süreçleri Subölümü Çizgisi’ni –belki bir veya birkaç milyon yılda- deniz seviyesine indirecek ve Çekmece-Durusu Paleoboğazı yeniden açılmış olacaktır. Ancak doğa bunu dengeyi oluştura oluştura yapacaktır. Bu süreçte Marmara Denizi de değişecektir.

Yeryüzünde 2,5-3 milyon yıldan bu yana var olan ve Marmara Denizi ile boğazların (İstanbul, Çanakkale) açıldığını görmüş olan insanoğlu (eğer o dönemlerde bu coğrafyalarda insan yaşamışsa) var olmayı sürdürebilirse, söz konusu boğazın da açıldığını görecektir.

İbrahim Gedik [*] ([email protected])

 

KAYNAKÇA

1- Gedik, İ., Pehlivan, Ş., Timur, E., Duru, M., Altun, İ., Akbaş, B., Özcan, İ. ve Alan, İ., 2005a, Kocaeli Yarımadası’nın Jeolojisi. MTA Rp. No. 10774, 244s., Ankara (yayımlanmamış).

2- Gedik, İ., Umut, M., Duru, M., Timur, E., Pehlivan, Ş., Bilgin, A.Z., Şentürk K., Bilgin, Z.R., Çelik, Y. ve Özcan, İ., 2011, İstanbul İli Trakya Bölgesinin Jeolojisi. MTA Rp. No. 11445 Ankara (yayımlanmamış), 374s.

3- Duman, T. Y., Keçer, M., Ateş, Ş., Emre, Ö., Gedik, İ., Karakaya, F., Durmaz, S., Olgun, Ş., Şahin, H. ve Gökmenoğlu, O., 2004, İstanbul Metropolü Batısındaki (Küçükçekmece-Silivri-Çatalca) Kentsel Gelişme Alanlarının Yerbilim Verileri. MTA Özel Yayınlar Serisi 3, Ankara.

4- Gedik, İ., Timur, E., Umut, M., Bilgin, A.Z., Bilgin, Z.R., Pehlivan, Ş., Duru, M., Şentürk, K., Özcan, İ. ve Çelik, Y., 2014a, 1/100.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları İstanbul-F20 Paftası. No.201, MTA Yayını, Ankara.

5- Gedik, İ., Timur, E., Umut, M., Bilgin, A.Z., Bilgin, Z.R., Pehlivan, Ş., Duru, M., Şentürk, K., Özcan, İ. ve Çelik, Y., 2014b, 1/100.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları İstanbul-F21 Paftası. No.202, MTA Yayını, Ankara.

6- Keskin, C., 1971, Pınarhisar Alanının Jeolojisi. TJK Bülteni, C.14, S.1, ss.31-83, Ankara.

7- Keskin, C., 1974, Kuzey Ergene Havzasının Stratigrafisi. Türkiye İkinci Petrol Kongresi Tebliğler Kitabı, ss.137-163, Ankara.

8- Umut, M., Kurt, Z., İmik, M., Özcan, İ., Sarıkaya, H., Saraç, G. ve Keskin, İ., 1983, Tekirdağ İli-Silivri (İstanbul İli)-Pınarhisar (Kırklareli İli) Alanının Jeolojisi. MTA Rap. No.7349, Ankara.

9- Yurtsever, A., Çağlayan, A., Arda, A. ve Özcan, İ, 1993, Senozoyik Çökel Kayaları; Yıldız Dağları (Istranca Masifi)’nın Jeolojisi. C.II; MTA Rap. No. 9929, Ankara.

10- İslamoğlu, Y. ve Taner, G., 1994, Pınarhisar ve Çevresi (K.Trakya)’nın Mollusk Faunası ile Tersiyer Stratigrafisi. 47. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bildiri Özleri Kitabı, ss.10, Ankara.

11- İslamoğlu, Y. ve Taner, G., 1995, Pınarhisar (Kırklareli) ve Çevresinin Tersiyer Mollusk Faunası ve Stratigrafisi. MTA Derg., S.117, ss.149-169, Ankara.

12- Umut, M., İmik, M., Kurt, Z., Özcan, İ., Ateş, M., Karabıyıkoğlu, M. ve Saraç, G., 1984, Edirne ili-Kırklareli ili-Lüleburgaz (Kırklareli ili)-Uzunköprü (Edirne ili) Civarının Jeolojisi. MTA Rap. No. 7604, Ankara.

13- Varol, B., Baykal, M. ve Ayyıldız, T., 2009, Trakya Havzası (Bozcaada-Kıyıköy) Tersiyer Karbonatlarının (Soğucak Formasyonu) Sedimantolojik-Stratigrafik Değerlendirilmesi. MTA Dergisi, S.139, ss.1-15, Ankara.

14- Siyako, M., 2006, Trakya Havzası Tersiyer Kaya Birimleri. Trakya Bölgesi Litostratigrafi Birimleri Kitabı (MTA Yayını), Stratigrafi Komitesi Litostratigrafi Birimleri Serisi-2, ss.43-77, Ankara.

15- Gökçen, N., 1973, Etude paleontologique (Ostracodes) et stratigarphique de niveaux du Paleogene du Sud-Est la Thrace. MTA Yayını, No.147, 101s., Ankara.

16- Rückert-Ülkümen, N., 1960, Trakya ve Çanakkale Mıntıkalarında Bulunan Neojen Balıklı Formasyonları Hakkında. İÜ Fen fak. Monografileri, S.16, 80s., İstanbul.

17- Sönmez-Gökçen, N., 1964, Çatalca (Trakya) Civarı Neojeni’nden Congoria’lı Serinin Ostracod’larla Bulunan Yeni Yaşı Hakkında Not. MTA Derg., S.63, ss.43-54, Ankara.

18- Kasar, S. ve Eren, A., 1986, Kırklareli-Saray-Kıyıköy Bölgesinin Jeolojisi. TPAO Arama Grubu Arşivi, Rap. No. 2208, 45s., Ankara (yayımlanmamış).

19- Doust, H. And Arıkan, Y., 1974, The geology of the Thrace Basin. Türkiye İkinci Petrol Kongresi Tebliğler Kitabı, ss.119-136, Ankara.

20- İçel, İ. ve Sulu, K., 2003, İstanbul Yarımadası Kuzeyi Tersiyer Jeolojisi ve Kömür olanakları. MTA Rap. No. 10569, Ankara (yayımlanmamış).

21- Saraç, G., 2003, Türkiye Omurgalı Fosil Yatakları. MTA Rp. No. 10609, 218s., Ankara (yayımlanmamış).

22- Arıç, C., 1955, Haliç-Küçükçekmece Gölü Bölgesinin Jeolojisi. İTÜ Maden Fak., Doktora Tezi, 48s., İstanbul (yayımlanmamış).

23- Malik, A. ve Nafiz, H., 1933, Küçükçekmece Fosil Fıkralı Hayvanlar Mecmuası. İstanbul Darülfununu Geologie Enstitüsü Neşriyatından, S.8, 119s., İstanbul (Fen Fak. Mecmuasında neşrolunmuştur, 1933, S.3-4).

[Fr.: Nafiz, H. et Malik, A., 1933, Vertébrés fossiles de Küçükçekmece. Publ. de Inst. de Géologie de Univ. de İstanbul, No.8, 119p., İstanbul (Extrait de Bulletin de la Faculte des Sciences de İstanbul, 1933, No.3-4)].

24- Yalçınlar, İ., 1951, İstanbul Civarının Paleozoik Arazisine Dahil Yeni Müşahedeler. TJK Bülteni, C.III, S.1, ss.125-130, Ankara.

              (Nouvelles observations sur les terrains Paléozoiques des environs d’İstanbul. Bull. of  the Geol. Soc. of Turkey, Vol.III, No.1, ss.127-130, Ankara.

25- Sayar, A.M., 1951, İstanbul Civarında Üst Miyosen Omurgalılarına Ait Yeni Müşahadeler. İTÜ Derg., C.9, S.3, ss.9-12, İstanbul.

26- Baykal, M.F., 1962/1963, İstanbul Boğazı Batısındaki Sahanın Jeolojik Etüdü. MTA Rap. No. 3267, Ankara (yayımlanmamış).

27- Sayar, C., 1976, Haliç ve Civarının Jeolojisi. BÜ, İstanbul Haliç Sorunları ve Çözüm Yolları Ulusal Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Şubat, ss.355-374, İstanbul.

28- Sayar, C., 1977, İstanbul Yeni İskan Yöreleri Geoteknik ve Sismik Etüdü. BÜ Deprem Araştırma Enstitüsü, Rap. No. 77-14T, İstanbul (yayınlanmamış).

29- Sayar, C., 1989, İstanbul ve Çevresi Neojen Çökelleri ve Paratetis İçindeki Konumu. İTÜ Maden Fak., 35. Yıl Sempozyumu Bildiriler Kitabı, ss.250-266, İstanbul.

30- Sayar, C., 1992. Biyostratigrafi. İTÜ Yayınları, No. 1484, 334 s., İstanbul.

31- Şafak, Ü., Avşar, N. ve Meriç, E., 1999, Batı Bakırköy (İstanbul) Tersiyer Çökellerinin Ostrakod ve Foraminifer Topluluğu. MTA Derg., S.121, ss.17-31, Ankara.

32- Sayar, M. ve Sayar, C., 1962, İstanbul’un Surlar İçindeki Kısmının Jeolojisi. İTÜ Maden Fak. Yayını, 23s., İstanbul.

33- Gedik, İ., Duru, M., Pehlivan, Ş. ve Timur, E., 2005b, 1/50.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları İstanbul-F22c Paftası. No.11, MTA Yayını, Ankara.

34- Okay, A. İ., Şengör, A. M. C. ve Görür, N., 1994, The Black Sea: kinematic history of opening and its effect on the surrounding regions. Geology, C.22, ss.267-270.

35- Gedik, İ., Timur, E., Umut, M., Bilgin, A.Z., Bilgin, Z.R., Pehlivan, Ş., Duru, M., Şentürk, K., Özcan, İ. ve Çelik, Y., 2014c, 1/50.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları İstanbul-F21a Paftası. No.22, MTA Yayını, Ankara.

36- Şengör, A.M.C. ve Yılmaz, Y., 1981, Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach. Tectonophysics, C.75, ss.181-241. Çevirisi: Türkiye’de Tetis’in Evrimi: Levha Tektoniği Açısından Bir Yaklaşım. Türkiye Jeoloji Kurumu, Yerbilimleri Özel Dizisi No. 1, Ankara, 1983.

37- Okay, A.İ. ve Tüysüz, O., 1999, Tethyan Sutures of  northern Turkey. In: Durand, B., Jolivet, L., Hovarth, F., and Séranne, M. (Eds), The Mediterranean Basins: Tertiary Extension within the Alpine Orogen. Geological Soc. London Spec. Publ., 156, 475-515.

38- Sümengen, M. ve Terlemez, İ., 1991, Güneybatı Trakya Yöresi Eosen Çökellerinin Stratigrafisi. MTA Dergisi, S.113, ss.17-30, Ankara.

39- Sümengen, M., Terlemez, İ., Şentürk, K., Karaköse, C., Erkan E.N., Ünay, E., Gürbüz, M. ve Atalay, Z., 1987, Gelibolu Yarımadası ve Güneybatı Trakya Tersiyer Havzasının Stratigrafisi, Sedimantolojisi ve Tektoniği. MTA Rap. No. 8218, Ankara (yayımlanmamış).

40- Büyükmeriç, Y., 2015, Geç Miyosen’den Günümüze Akdeniz-Paratetis Bağlantıları ve Ülkemizin Jeolojik ve Coğrafik Önemi. Doğal Kay. ve Eko. Bült., 20: 23-35.

41- Gökçen, S. L., 1967, Keşan Bölgesinde Eosen-Oligosen Sedimantasyonu, Güneybatı Türkiye Trakyası. Sedimentology Research Laboratory, University of Reading, İngiltere, s.1-13.

42- Emre, Ö., Erkal, T., Tchepalyga,  A., Kazancı, N., Keçer, M. ve Ünay, E., 1998, Doğu Marmara Bölgesinin Neojen-Kuvaterner’deki Evrimi. MTA Derg., S.120, ss.233-252, Ankara.

43- Sakınç, M., Yaltırak, C. ve Oktay, F.Y., 2000, Kuzeybatı Türkiye’de (Trakya) Tetis-Paratetis İlişkisi ve Trakya Neojen Havzası’nın Paleocoğrafyası ve Tektonik Evrimi. Cumhuriyetin 75. Yıldönümü Yerbilimleri ve Madencilik Kongresi Bildiriler Kitabı I, MTA, ss.107-135, Ankara.

[*] Jeoloji Yük. Müh.; Maden Tetkik ve Arama (MTA) Genel Müdürlüğü’nden 2004 yılında emekli oldu; aynı kurumda 1998-2003 yılları arasında Kocaeli Yarımadası ve İstanbul’un Trakya yakasının jeolojik araştırma projelerinin proje başkanlığını yaptı; 2006-2009 yılları arasında İstanbul Büyükşehir Belediyesi’nin (İBB) Mikro-Bölgeleme Projesi’nde (Japon OYO Şirketi) jeolojik araştırma elemanı olarak yer aldı.