İNGİLTERE'NİN GÖLLER BÖLGESİNDE LUDLOVİEN YAŞLI PALEO

İNGİLTERE'NİN GÖLLER BÖLGESİNDE LUDLOVİENYAŞLI PALEO-AKINTILARIN YÖNLERİ

SILURIAN (LUDLOWIÄN) PALEO-CURRENT DIRECTIONSIN THE LAKE DISTRICT AREA OF ENGLAND

Teoman N. NORMAN

Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, Ankara

ÖZET. — Bölgemizin stratigrafik dizisini bir seri münavebeli, çamurtaşı(=mudstone) ile umumiyetle dereceli tabakalanma gösteren kumtaşı tabakalarıteşkil eder. Toplam kalınlığı 3400 metre civarında olan Ludlovien (Üst Silu-rien) yaşlı bu dizi, «bol kum fasiesli» ve «bol çamur fasiesli» olmak üzeıe bir-kaç formasyona ayrılmıştır. Kum taşları grauvak tipinde olup, umumiyetle türbidpaleo-akıntılara atfedilen birçok sedimanter strukturier teşhir etmektedirler. Bustrüktürlerin işaret ettikleri yönler istatistik usullerle araştırılmış ve elde edilenneticeler paleocoğrafik bakımdan yorumlanmıştır.

Bu akıntı yönlerinin, kabaca ENE-WSW doğrultusunda olan ve ENE yö-nünde dalımlar gösteren kıvrım eksenleriyle münasebeti üzerinde durulmuştur.

Ortalama N 55° E ve N 31° W yönlerinden gelen iki akıntının, uzun ek-seni kabaca NE-SW doğrultusunda olan oblong bir basenin kenarlarından ekse-nine doğru başlayıp, daha sonra eksen boyunca SW yönüne doğru aktıkları mü-lâhaza edilmiştir. Bu basen, maksimumları NW-SE doğrultularında tesir eden vebütün sedimantasyon ve mütaakıp kıvrımlanma boyunca doğrultularını muhafazaeden tektonik kuvvetlerin etkisiyle husule gelmiştir. Basenin derinleşmesine mu-kabil çevresinin yükselmesi, paleo-akıntılarm varlıklarını, yönlerini, getirdiklerimateryelin granülometrik ve mineralojik özelliklerini izah eder. Araştırma so-nunda, bölgede sedimantasyon ile tektonizma arasında sıkı bir ilgi bulunduğuneticesine varılmıştır.

Yazarın, 1959-1960 seneleri arasında, İngiltere'nin Göller bölgesinde, Conis-ton Gölü civarında yapmış olduğu doktora çalışmasının (NORMAN, 1961) birkısmını ihtiva eden bu makalede, sahanın stratigrafik ve tektonik durumundankısaca bahsedildikten sonra, paleo-akıntılarm incelenmesine teferruatıyla girilecek-tir. Bununla beraber, istatistik! analiz kısmında sadece ana çözümlerin işaret-lenmesiyle yetinilip, bütün istatistik kitaplarında bulunabilecek çözüm formül-lerinin kullanılması.•• v.s. ele alınmayacaktır.

ABSTRACT. — The stratigraphical succession in this area consists of a se-ries of alternating mudstones and sandstones, the latter generally exhibiting gra-ded bedding. This succession, which has a total thickness of approximately3400 m.f all of Ludlowian age, has been divided into a number of «sand domi-nant» and «mud dominant» formations. The sandstones, which are of graywacke

28 Teoman N. NORMAN

type in texture and composition, usually exhibit many sedimentary structureswhich are generally associated with turbidity current deposition» Directions ofsediment transport as indicated by some of these structures have been measuredand subjected to statistical analyses. The results thus obtained have been inter-preted from the paleogeographical point of view. Attention has also been paid tothe relationship between these current directions and the direction of tectonicaxes, which are oriented roughly E NE-WSW, plunging towards ENE.

It has been concluded that, the two dominant current directions, whichoriginated from N 55° E and N 31° W respectively, were maintained withoutmuch directional change throughout the Ludlowian times. They, probably, firstflowed down the sides of an oblong basin of deposition, which was formed bytectonic forces whose maxima were acting roughly in a NW-SE direction, thuscausing the long axis of the basin to take a roughly NE-SW orientation. Late-ral currents, having reached the axis, probably turned at right angles and con-tinued to flow parallel to the axis. In conclusion, there seems to have been aclose relationship between the deposition of sediments and the tectonic movements(mainly sinking) of the basin area.

GÎRÎŞ

ingiltere'nin kuzeybatısında (Şek. 1) takriben Coniston, Brough-ton^ Greenodd ve Torver kasabalarının sınırlandırdığı saha ileConiston gölü kuzeyinden Hawkshead kasabası üzerinden Winder-mere gölüne kadar uzanan 3 km genişliğinde bir kısımdan mü-teşekkil olan, toplamı 125 km2 lik bu arazinin 50 km2 si detay jeo-lojik incelemeye tabi tutulmuş, geri kalan kısmında sadece pa-leo-akmtılar araştırılmıştır (Şek. 2).

Mülayim bir rölyefi olan bu arazide topografik yüksekliklerumumiyetle deniz seviyesinin üzerinde 50 m ile 250 m arasındadeğişmekte, tepelerin çok az bir kısmı 300 metrenin üzerine çık-maktadır.

Dereler umumiyetle jeolojik strüktürlerin gösterdiği ENE-WSWve NE-SW doğrultularına uyar ve N-S doğrultusunda yerleşmişgöllerden güneye doğru akan nehirlere dökülürler.

Ormanlık kısmı nispeten az olan bu bölgede, tarım yapılanvadi içleri ve tabanları istisna edilirse, mostra pek boldur. Çalışmasüresince 5000 in üzerinde sayıda mostra incelemek mümkün ol-muştur.

İNGİLTERE LUDLOVÎEN PÂLEO-AKINTI YÖNLERİ 29

İNGİLTERE LUDLOVİEN PALEO-AKINTI YÖNLERİ 31

STRATİGRAFİ

Bu bölgede incelenen ve toplam kalınlığı takriben 3400 metreolan formasyonların hepsi Silürienin en üst kısmını teşkil edenLudlovien yaşındadır. Bu genel yaşı işaret eden graptolitlerin çoknadir bulunmaları dolayısiyle, daha detay bir zonal sınıflandırılmayapılamamıştır.

Litolojik bakımdan for-masyonları başlıca üç grupaayırmak mümkündür (Şek.3) :

a. Birinci grupta orta-lama 60 cm kalınlığında,mavi-gri renkli kumtaşlarıhâkimdir ve birim tabaka-lar birbirlerinden 1-10 cmkalınlığında koyu gri renkliçamurtaşı (= mudstone;çamur = mil + kil, FOLK5

1959) bandları ile ayrılmış-lardır, Kumtaşları ekseriyaçeşitli sedimanter struktur-ier göstermektedir : derecelitabakalanma, akıntı dalga-cıkları (current-ripples), çe-şitli lâminasyonlar (düz,dalgalı, konvolüt), çapraztabakalanma (cross-bedding)ilkel sedimanter taban strük-türleri (primary sedimen-tary sole structures), olukizleri (groove casts), oyukizleri (flute casts), sıçramaizleri (bounce casts), sap-lanma izleri (prod casts),kayma izleri (slide marks)gibileri mebzuldür. Kum-taşı yatakları grauvak teks-tür ve kompozisyonundaolup, taneler sekonder kal-

32 " Teoman N.. NORM AN

sit ve silis ile birbirlerine bağlanmıştır. Yatakları birbirinden ayı-ran çarnurtaşları, silis ve kalsitle çimentolanmış mil (sik) ve kilmatery ellerinden ibaret olup, umumiyetle düzgün lâminasyondanbaşka bir Struktur göstermezler.

bs İkinci grupta çamurtaşları hâkimdir. Tipik olarak metre-lerce kalınlıkta koyu gri renkli ve hiçbir sedimanter Struktur gös-termiyen masif çamur tabakası içinde yer yer, birkaç santimetrekalınlığında açık renkli kumtaşı tabakaları görülür. Bu kumtaşıtabakalarında yukarda bahsedilen bütün sedimanter strüktürleri,daha küçük ölçekte olmakla beraber, bulmak mümkündür.

Çalışmalarımızın bir neticesi olarak şunu belirtebiliriz ki : orijinbakjmmdan, ikinci gruptaki ince kumtaşı tabakalarının birincigruptaki kalın tabakalardan hiçbir farkı yoktur. Yapılan granü-lometrik ve mineralojik analizler ile sedimanter Struktur çalışmalarıbu kültelerin, normal olarak çamur materyelin çökeldiği jeosenk-linal bir basene zaman zaman türbid paleo-akmtılar vasıtasiylegetirildiğini belirtmiştir (KUENEN & MIGLIORINI 1950; NORMAN,1961). Umumiyetle birinci gruptaki fasiesi tektonik bakımdan aktifbir devreye ikinci gruptaki fasiesi ise nispeten pasif bir devreyebağlamak kabildir. Aktif devrede basenin ortası çöker, çevreliyendağlık kısım yükselir, artan erozyonla husule gelen detritik mater-yel kıtasal yamaçlarda bol miktaıda birikir, hafif sarsıntılarla den-gesi bozulan bu yığınlar aşağıya kayarak türbid paleo-akıntılarıve bunların çökelttiği kalın kumtaşı tabakalarını meydana getirir(KUENEN, 1952). Pasif devrede bu hâdiseler çok daha ufak çaptacereyan ederek ikinci grup fasiesi teşkib eder.

c. Üçüncü grupun özelliği, ilk iki grup fasieslerinin sık sıkmünavebeli olarak gelmeleridir. Birinci grup formasyonlardanikinci grup formasyonlara geçişi teşkil eder. Bu «geçiş formasyon-ları» umumiyetle nispeten ince oldukları için ayrıca formasyonolarak ayrılmamışlardır, yalnız istisnai bir halde, haritaya işlene-bilecek bir kalınlık gösteren, üçüncü grup fasiesteki bir tabakadizisi ayrı bir formasyon olarak tefrik edilmiştir (Şek. 3).

TEKTONİK STRUKTUR

Bahis konusu bölgenin tektonik durumu, bu sedimanları geti-ren paleo-akmtılarm yönlerini tâyin etme metoduna tesir etmesibakımından bir ehemmiyet arzeder (TEN HA AF, 1959; NORMAN^


34 Teoman N. NORMAN

1960; RAMSAY, 1961). Bölgenin basitleştirilmiş (küçük faylar vekıvrımlar gösterilmemiştir) bir jeolojik haritasında (Şek. 4) bütünformasyonlarda NE ya dahmh bir seri antiklinoryum ve senklinor-yum tipi kıvrımlar oldukları görülmektedir. Ortalama 30° civarın-da olan bu eksen dalımlan3 bu ana kıvrımlar üzerindeki tâli kıv-rımlarda ve bunların da kanatlarında yerleşmiş minör kıvrımlardaaynen muhafaza edilmektedir«

NW-SE doğrultularında tesir eden bir maksimum basınca uy-gun olarak, kıvrımlanmayı mütaakıp, bölgede şariyajlar, bindirme-ler, dekstral ve sinistral doğrultu atımh faylar teşekkül etmiştir(Şek." 5).

Şek« 5 « Bölgenin umumî tektonik durumunu gösterir şematik kesit

SEDtMANTER STRÜKTÜRLER

Bölgedeki sedimanlar içerisinde«, sadece, konumuzla doğrudandoğruya ilgisi olan, akıntı yönlerini gösterenler ele alınacaktır.


a. Oygu izleri (flute casts).—Altlarındaki nispeten yumuşakçamurtaşı tabakası aşınmış olan«, sert kumtaşlarının tabanlarında,yelpaze veya ampul biçimli çıkıntılar (kabartmalar) görülmektedir(Foto A). Yelpaze şeklinde olan çıkıntıların dip kısımları dahakabarık olup, kanat kısımları ise tabaka yüzeyine tedricen yakla-şarak birleşmektedir. Şekil itibariyle dar veya geniş, dip kısımlarısivri veya yuvarlak olan bu strukturier (Şek. 6a), umumiyetle ta-bakaların tabanlarında birbir veya elemanları kısmen birbirleriniörten diziler halinde bulunmaktadjr (Şek, 6b). Daha nadir görülenşekiller arasında ampul biçimli veya V-şeklinde olanlar mevcuttur(Şek. 6c, d).

Bu strukturier, şimdi aşınmış olan çamurtaşı tabakasına, üst-teki materyeli getiren türbid paleo-akmtılarm açmış olduğu oygu-larm, gelen materyel tarafından teşkil edilen kalıpları olarak telâk-ki edilmektedir (CROWELL, 1955). Bu tefsire göre strüktürlerin çok

Şek, 6 « Oygu izleri çeşitlerinin tabakanın altından bakıldığı zaman görünüşleri

a) Yelpaze, b) Dizi, c) Ampul, d) V-biçimli. Bütün şekillerde akıntının yönüaşağıdan yukarıya doğrudur (ok işareti).

36 Teoman N. NORMAN

çıkıntılı ve /veya dar olan uçları akıntının geldiği doğrultu ve yönüişaret etmektedir,

b. Oluk izleri (groove casts).— Türbid paleo-akıntıların sü-rüklediği çamur parçalarının, fosil kavkılarının veya çakılların,yumuşak olan (semi-plâstik vaziyette) çamur üzerinde açtığı bir-birine paralel olukların kalıpları, kumtaşlarımn tabanlarında pa-ralel sırtlar halinde müşahede edilir (Foto G). Uzunlukları birkaçsantimetreden birkaç metreye kadar, genişlikleri ise birkaç mili-metreden birkaç santimetreye kadar değişebilen bu strukturierakıntının doğrultusunu belirtirlerse de9 yönü hakkında bir fikirvermezler.

c. Sıçrama izleri (bounce casts)*—Türbid paleo-akmtı tara-fından taşman materyel içindeki bazı tanelerin zaman zaman yu-muşak tabana, kısa bir an için değerek, bıraktıkları izlerin kalıp-larıdır. Umumiyetle Ô.5 ilâ 1 santimetre boyunda ve 1-2 cmeninde olan bu izlerin iki uçları sivri olup, akıntının yalnız doğ-rultusunu verirler,

d. Saplanma izleri (prod casts)* — Akıntı tarafından sürük-lenen bir parçanın, çamur tabana gittikçe derinleşen bir çukuraçarak saplanması ve çok defa yine akıntının gücüyle yerindenalınıp götürülmesi sonucunda geride kalan oyuğun kalıbıdır. Kum-taşı tabakasının tabanında, bir ucu küt olan bir sıçrama izini an-dırır. Küt olmıyan uç akıntının geldiği yöne işaret eder. Strük-türün boyu umumiyetle birkaç santimetre, eni ise birkaç milimet-redir.

F O T O L A R I N Î Z A H I

Foto A « Oygu Meri s Dik bir vaziyette olan tabakaların tabandan görünüşü.Yelpaze şeklinde olan izlerin «sivri» uçları, akıntının, fotoğrafta aşağı-dan yukarıya doğru bir yönde (yani tabaka doğrultusuna aşağı yukarıdik) hareket etmiş olduklarını göstermektedir.

Foto B - Oygu isleri s Tabandan görünüş. Yelpaze ve ampul şekülerindeki izlerakıntının soldan sağa doğru (tabaka doğrultusuna aşağı yukarı paralel)hareket ettiklerini göstermektedir (çekiç sapı 30 cm).

Foto C - Oluk izleri s Kumtası ünitesinin tabanında paralel veya sub-paralel sırt-lar halinde görülmektedir (çekicin gözüken kısmı 20 cm).

Foto D - Akıntı dalgacıkları s Dik vaziyetteki tabakaların üstten görünüşü. Res-min yüksekliği takriben 15 m ye tekabül etmektedir. Akıntı yönü solüst köşeden sağ alt köşeye doğrudur.

Foto A

Foto B

38 Teoman N. NORMAN

Foto C

Foto D


e. Akıntı dalgacıkları (current ripples). — Bu strukturieredaha ziyade kumtaşı ünitelerinin orta ve üst kısımlarında raslanıl-mıştır. Üstte ekspoze oldukları zaman, birbirlerine az çok paralelolan bir seri asimetrik sırtlar olarak görünürler (Foto D). Busırtlara dik olan kesitlerde eğimi fazla olan (enli) yüz, akıntınıngittiği yöne, eğimi az olan (ensiz) yüz ise geldiği yöne bakar (Şek, 7).

Şek, 8 - Çapraz tabakalanma (kesit)Tabakaların üst kısımları sedimanlar daha semi-plâstik bir haldeyken^ sonraki bir paleo-

akıntmm sürümesiyle öne doğru bükülmüştür.

40 Teoman N. NORMAN

f. Çapraz tabakalarıma (cross-bedding)* — Umumiyetle de-receli tabakalanma gösteren kaim kumtaşı ünitelerinin üst kısımla-rına yakın yerlerde veya ikinci grup f asiesteki ince kumtaşı band-larının içerisinde müşahede edilmiştir. înce lâminalar akıntının git-tiği yöne doğru eğimlidir. Bazj numunelerde, lâminalarm üst uçkısımlarının3 daha yarı-plâstik bir haldeyken, sonraki bir akıntı veyakayma tarafından bükülmüş oldukları görülmüştür (Şek. 8),

g. Strüktürlerin uyumu* — Bölgede, belirli bir kumtaşı üni-tesi üzerinde bulunan ve akıntı yönü gösteren çeşitli sedimanterstrukturier birbirlerine ne dereceye kadar uyar? Simetri düzlemineparalel olarak kesilip cilalanan bir oygu izinde, oygu kalıbını teş-kil eden ince kum içerisinde çapraz tabakalanma ve daha yukar-daki seviyelerde akıntı dalgacıkları görülmüştür. Bu strüktürlerinverdiği akıntı doğrultuları, oygu izinden elde edilene tamamen uy-maktadır (Şek. 9). Bir başka numunede, tabanda oygu ve sıçramaizleri, kesitte ise üç ayrı seviyede akıntı dalgacıkları görülmüştür.Bütün bu strüktürlerden elde edilen veriler bir diyagramda toplan-dığında (Şek. 10), oygu ve sıçrama izlerinin birbirlerine uygun,akıntı dalgacıklarının verdikleri yönlerin ise daha değişken fakatortalama itibariyle diğerlerine uygun olduğu görülmüştür. Birçokkumtaşı ünite tabanlarında oygu, oluk, sıçrama ve saplanma izle-rinin bir arada, ortalama bir yöne çok iyi uydukları da müşahedeedilmiştir.

Akıntı yortu , * *

Şek. 9 - Bir oygu izinin simetri düzlemine parelel kesiti

Sediman içerisinde görülen çapraz tabakalanma ve akıntı dalgacıkla-rının verdikleri akıntı yönü? oygu izininkine tamamen uymaktadır

(sağdan sola doğru).


Şek. 10 « Akıntı yönlerinin biribirlerine uyumu

Bir kumtaşı ünitesinin tabanında ve içinde görülen strüktürlerin relatif oryan-tasyonlan diyagramda gösterilmiştir. Ortadaki dairede: Tabandaki 50 adetsıçrama izinin gül diyagramı. Dış çemberde: Tabanda görülen iki oygu iziningösterdiği akıntı yönleri. Orta çemberde: Numunenin içinde üç ayrı seviyederaslanan akıntı-dalgacıklarınm gösterdikleri akıntı yönleri. Son gruptaki orta-lama yönden olan sapmaların diğer gruptakilerden daha fazla olduğu açıkça

görülmektedir.

AKINTI DOĞRULTULARININ ÖLÇÜLMESİ

Akmü doğrultularını gösteren strüktürlerin aranması ve mostraüzerinde tanındıktan sonra, uzaydaki durumlarının kaydı aşağı-daki esaslara göre yapılmıştır.

42 Teoman N. NORMAN

•a) Kafes sondajı (grid sampling). — Her hangi bir bölgeiçerisinde mevcut bütün akıntı yönlerini (toplam kitle) ölçmek herne kadar arzu edilirse de, fizikî bakımdan imkânsız olan bu işlemyerine, sondaj ölçüler (örnek ölçü almak) ile, toplam kitleyi temsileden bir «örnek kitle» teşkil etmek mecburiyeti vardır (KRUMBEIN,1959). Sondaj ölçülerin alınması da çeşitli mülâhazalara göre ya-pılabilir (FURGAÇ, I960). Bu makalenin mevzuunu teşkil eden çalış-mada, bölgenin km2 lik kafeslere ayrılmasından ve her km2 lik«göz» de muayyen adette ölçü alınmasından ibaret olan, «kafessondajı» olarak adlandıracağımız bir örnek ölçü alma sistemi kul-lanılmıştır.

Her «göz» de en aşağı 2, mümkün olduğu takdirde 3, ölçüalınması, her ölçünün 3 defa ölçülerek ortalamasının kullanılmasıyoluna gidilmiştir. Bu suretle, takriben 125 km2 lik bir saha kap-lıyan bölgemizden 301 itimat edilir örnek ölçü toplanmıştır. (Ori-jinleri şüpheli veya ölçü almada hata payı büyük olanlar gözönüne alınmamışlardır.) Bu sistemde, her hangi bir km2 «göz» içe-risinde iki (veya üç) ayrı mostrada ölçüler alındıktan sonra yan-daki km2 «göz» e geçmek mümkün olduğundan, zaman ve is ta-sarrufu oldukça ehemmiyetlidir.

b) Değerlerin ölçülmesi. — Mostradaki bir kumtaşı ünitesinintabanında (veya üst yüzeyinde) görülen strüktürlerin gösterdikleriakıntı doğrultuları bir tebeşirle tabaka yüzeyine çizildikten sonra,bir pusula ve iletkinin yardımıyla aşağıdaki değerler ölçülmüştür.

a = Tabakanın eğimi (klinometre ile).ß = Tabaka eğim doğrultusunun N ile yaptığı azimut açısı

(saat yönünde, 0° den 360° ye kadar, pusula ile).

Y = Akıntı doğrultusunu gösteren tebeşir çizginin yatımı (yanitabaka üzerinde, çizginin tabaka doğrultusuyla yaptığıaçı, iletki ile). (Muhtemel bir karışıklığı önlemek üzere,bu değer 0° den 180° ye kadar, tabaka altından bakıldı-ğında, saat yönünün aksi yönde ölçülmüştür») Devrik ta-bakalarda (y) nın işareti (—) olur8

cp = Strüktürlerin üzerinde bulundukları tabakaların teşkil et-tikleri kıvrımların o noktadaki dalım miktarları (dereceolarak). Bu değer, doğrudan doğruya küçük kıvrım ek-senlerinin veya klivaj-tabaka düzlemlerinin kesiştiği doğ-ruların dalımlarınm klinometre ile ölçülmeleri, veyahut

İNGİLTERE LUDLOVtEN PALEO-AKINTI YÖNLERt 43

kanatları ayrı ayrı ölçülmüş olan kıvrımların stereonetlerüzerinde inşa edilerek eksenlerinin tâyini ile tesbit edil-miştir.

Ayrıca, akıntının doğrultusundan başka yönünü de gösterenstrukturier de mevcut olduğu takdirde, tabaka yatay durumdaiken akıntının kabaca hangi yönden geldiği de not edilmiştir.

c. Akıntı doğrultu ve yönlerinin tâyini. — Yukarda açıklan-mış olan değerler aşağıdaki formülde yerlerine konarak, akıntıdoğrultusunun«, kıvrımlanma ve çapraz kıvrımlanma (cross-folding)olmadan önceki yatay durumunda, N ile yaptığı açı (0) elde

0 = ß + y — 90 + o)

Burada ((o) terimi, kıvrımların dalımlı olmalarından dolayımevcuttur, ve değeri (a) ve (<p) değerlerini kullanarak basit birtablodan bulunabilir (NORMAN, 1960). Dalım miktarları 5°-10° olanve tabakalarının eğimi 45° den az olan kıvrımlarda bu değer sa-dece birkaç derece tuttuğundan ihmal edilebilirse de, bölgemizdeolduğu gibi, dalımların bazan 50° yi bulduğu ve tabakaların çokdefa dik bazan da ters devrilmiş olduğu yerlerde, (to) değeri50°-60° ye yükselebilir. Bu durumda bunun akıntı yönünün tâvi-ninde oynayacağı rol aşikârdır.

(co) değerinin işareti basit bir kaide ile tâyin edilebilir : Sağel, avuç içi yere bakar vaziyette, işaret parmağı antiklinal ekseni-nin dalımım göstermek üzere tutulursa, başparmak tarafındakikanatta olan strukturier için ( + ) , diğer taraftakiler için (—) işa-reti kullanılır.

Şurasını işaret etmeliyiz ki, kıvrımlanmış tabakalar üzerindeölçtüğümüz akıntı yönlerini horizontal duruma getirmek için yap-tığımız bu «düzeltme operasyonlarında», kıvrımlanma esnasındaveya daha sonra, dikey bir eksen etrafında muhtemelen vuku bul-muş bloklar-arası-relatif-hareketleri dikkate almıyoruz. Bu gibi ha-reketlerin yönlerini ve miktarlarını sıhhatli olarak ölçebilecek kri-terya henüz bilinmediği gibi, istatistik ortalamada bu hareketler-den doğacak hataların, geniş sahalarda birbirlerini telâfi edecek-leri tahmin edilmektedir.

Bölgede ölçülen 301 adet sondaj ölçü, yukardaki esaslar dahi-linde «düzeltildikten» sonra, haritaya geçirilmiştir (Şek. 11).


ÖLÇÜLERİN ANALİZİ

Şekil 11 de, doğrultusu ve yönü belli olan akmtı yönleri birerok işareti ile (okun uç noktası mostrayı göstermek üzere), sadecedoğrultu veren ölçüler ise mostrayı ortalı yan birer doğru parçasıolarak gösterilmişlerdir. Şekil incelendiğinde, zahiren, akıntılarınWNW dan ESE ya kadar geniş bir yay parçasından gelmiş olduk-ları görülür. Bütün bu ölçülerin aritmetik ortalamasını alsaydık,takriben N den gelen bir akıntı yönü bulacaktık ki, aşağıda dagöreceğimiz üzere böyle bir netice eldeki verilerin gösterdiği haki-katten çok uzaktır.

Bu ölçülerin frekans dağılımlarını incelemek üzere, değerlerbir histogram halinde toplanmıştır (Şek. 12). Absis üzerinde, N iniki tarafındaki yay parçaları 10° ara ile, ordinatta ise, her 10° liksmıfa düşen ölçü adedi (adet frekansı) gösterilerek inşa edilen buhistogramda :

1. Bütün ölçülerin iki grup (örnek kitleler) halinde toplanmıyamütemayil oldukları,

46 Teoman N, NORMAN

2. Grup ortalamalarının NW ve NE civarında oldukları^

3. İki grupun hafifçe birbirleri üzerine aşmalı oldukları ^

4. Bütün ölçülerin aritmetik ortalaması olan N den ise haki-katte en az m i k t a r d a akıntı geldiği görülür.

Histogram üzerinde, akıntı yönlerinin ortalama değerleri ka-baca bulunabilirse de5 histogramlann şekilleri3 gerek orijin nokta-sının seçimine gerekse tesbit edilen sınıf büyüklüğüne göre değiş-meler gösterdiğinden (GURRÂY, 1956), iki grupun birbirinden sıh-hatle ayrılması ve her grupun parametrelerinin (yani aritmetik or-talama ve standart sapmalarının) hesaplanması için biraz daha has-sas bir metod kullanılmıştır,

Şekil 13 teki kümülâtif eğriler, absisi aritmetik bolümlere5 or-dinatı ise ihtimaliyet (= probability) bölümlerine ayrılmış bir gra-fik kâğıdına çizilmiştir, iki noktayı açıkladıktan sonra bu şeklînifade ettiği mânayı mülâhaza edeceğiz, Granülometrik analizler-den de hatırlanacağı gibi, kümülâtif eğriler5 absis üzerinde orijinnoktasından (yani en soldaki noktadan) her hangi bir noktaya ka-dar olan devreye düşen ölçülerin, bütün ölçülerin yüzdesi olarakhesaplanmasından sonra, bu noktanın ordinatı olarak işaretlenmesive böylece elde edilen bütün noktaların birleştirilmesi ile elde edİ-lir. Bu suretle nokta nokta inşa edildiklerinden^ kümülâtif eğriler,neticeleri histogramlardan çok daha büyük bir hassasiyetle göstere-bilirler. İkinci bir nokta da, kullandığımız grafik kâğıdının birhususiyetidir, Matematik bir normal dağılıma (distribution) sahipbütün kitlelerin kümülâtif eğrileri, bu grafik üzerinde bir doğruolarak tezahür eder.

Bu izahlar göz önünde tutularak Şekil 13 incelenirse, ortadakalın çizgiyle gösterilmiş olan ve bütün ölçüleri temsil eden kümü-lâtif eğrinin^ hakikatte uçları birleşmiş iki doğru parçası olmıyatemayül ettiği görülür, Eğri, yatay bir teğetin eğriyi kestiği nok-tadan ikiye ayrılmıştır. Bu nokta absis üzerinde N 10° E ya teka-bül etmektedir*x Buna göre» ölçüler3 bu noktanın doğusunda (NEakıntısı) ve batısında (NW akıntısı) olmak üzere ikiye ayrılmıştır.Her akıntı grupuna ait ölçüler ayrıca hesaplanarak kümülâtif eğ-rileri (grafikte açık noktalarla belirtilmiş) ve «en küçük kareler

1 Hesaplarımıza göre, eğriyi bu noktadan kesmekle^ her grupun aritmetikortalama değerim sadece rj; 1° miktarında az'bir hata ile tahmin'etmiş oluyoruz.

İNGİLTERE LUDLOVIEN PALEO-AKINTI YÖNLERİ 47

Şek. 13 - 301 adet akıntı yönü ölçüsünün dağılımını gösterir kümülatif eğri

N 10° E noktasından kesilerek ikiye ayrılan eğrinin parçaları tekrar % lerihesaplanarak ayrı ayrı çizilmiş (beyaz noktalar) ve bunlardan, «en küçük

kareler» metodu ile, en uygun doğrular geçirilmiştir (kesik çizgiler).

48 Teoman N NORMAN

metodu» ile bu noktalardan geçen istatistik bakımdan en uygundoğru çizilmiştir (CROXTON, 1959).

Böylece bütün ölçüleri iki grupa ayırdıktan sonra (Şek. 14 ve15), bu grupların aritmetik ortalamaları ve standart sapmaları(yani o grupa ait bütün ölçülerden ortalama değer etrafına düşen2/3 ünün sınırları) basit istatistik formüllerle hesaplanmıştır(Tablo 1).

Tablo I

r

!

[-' f ' i

Akıntı grupu(Geliş yönü)

Geliş yönünün aritmetikortalaması

Grupun standart«sapması

NE akıntısı

NW akıntısı

55° (N 55° E)

329° (N 31° W)± 20°,2± 19°36

Görülüyor ki her iki grupta da, aritmetik ortalama yönleriniki yanlarında alman takriben 20° lik açılar (yani her grup için40° lik bir sahayı kaplıyan açı) o grupa ait ölçülerin 2/3 ünükapsamaktadır,

VARYANSLARIN ANALİZİ

Yazımızın buraya kadar olan kısmında sadece elimizdeki ölçü-lerin iki tabiî grupa ayrıldığını müşahede ettik ve bu gruplarınaritmetik ortalamaları ile standart sapmalarını hesapladık. Araş-tırmamızı biraz daha derinleştirerek, bu sapmaların neden ilerigeldiğini sorabiliriz, istatistik hesaplarda sapma miktarlarındanziyade, onların kareleri olan varyanslar kullanıldığından, biz demütaakıp mülâhazamızda bu terimi istihdam edeceğiz. Bu durum-da her iki akıntının varyansları 400 civarındadır.

Bu miktardaki vary ans sadece normal bir akıntının açtığı iz-lerin normal olarak sağa sola kaçmalarından husule gelebilir. Fakat,daha büyük bir ihtimalle, bu varyans birden fazla sebepten husulegelmiştir. Bu sebeplerin belli başlı olanlarını sıralıyalım :

— Ölçülerdeki hata miktarı

— Aynı tabaka üzerindeki az değişik akıntı yönleri

—- Tabakalar üzerindeki ortalama değerlerin tabakadan taba-kaya değişmesi

Şek, 14 « NW akıntı grupu

Ortalama yön ve standart sapma açısı da gösterilmiştir.

Şek. 15 - NE akıntı grupu

Ortalama yön ve standart sapma açısı da gösterilmiştir.

İNGİLTERE LUDLOVÎEN PALEO-AKINTI YÖNLERİ 5]

— Mostralar üzerindeki ortalama değerlerin mostradan most-raya değişmesi

— Km2 «göz» 1ère ait ortalama değerlerin «göz» den «göze»değişmesi

— 25 er km2 lik sahalara ait ortalama değerlerin sahadan sa-haya değişmesi

-— Akıntı yönlerinin geniş zaman bölümleriyle değişmesi.

Görülüyor ki ortaya sürülen bu sebepler basitten kompleksedoğru büyümekte ve her seviyedeki sebep, kendinden önce gelenseviyelerdeki sebepleri ihtiva etmektedir. İstatistik bir «varyansanalizi metodu» ile her seviyedeki sebeplerin toplam varyansa yap-tıkları ilâveleri hesaplamak mümkündür (MİLLER, 1962). Birçokistatistik hesap kitaplarında bulunabilecek olan bu metoda giril-miyerek, ulaşılan neticeler sıralanacaktır :

a) incelenen formasyonların toplamını, alt ve üst olmak üzereiki grupa ayırdığımızda, üst yandaki her iki akıntı grupu yönleriile/ alt yarıdaki her iki akıntı grupu yönleri arasında ehemmiyetlibir fark yoktur. Yani sebep seviyelerinden «zaman» m varyansı,her iki akıntı grupu için de sıfır addedilebilir.

b) NE dan gelen akıntının saha ortalama yönü (saha = 5x5km2) sahadan sahaya değişmemekte, buna mukabil NW menşeliakıntı sahadan sahaya ufak değişmeler göstermektedir. O haldeNW menşeli akıntının toplam varyansmm bir kısmı bu sebep se-viyesinde husule gelmektedir.

c) Her iki akıntı grupunda da km2 «göz» den «göze» farkortalamalarda bir fark vardır. Yani bu seviye de toplam var-yansm bir kısmını husule getirir.

d) Mostra, tabaka....... v. s. seviyelerinde de ortalama ölçülerarasında farklar bulunmuş, ve bu seviyelerin de toplam varyansaiştirak ettikleri anlaşılmıştır.

JEOLOJİK NETİCELER

Bölgemizdeki 3400 metre kalınlıktaki Ludlovien yaşlı sediman-ların çökelmesi esnasında, çökelme havzasında iki hâkim akıntınıniş gördüğü anlaşılmıştır. Biri N 55° E dan S 55° W ya doğru,diğeri de N 31° vV dan S 31° E ya doğru akan bu akıntılar, bu

52 Teoman N. NORMAN

zaman zarfında ehemmiyeti haiz bir ortalama yön değiştirmesigöstermedikleri halde, mevziî (local) olarak ortalama yönlerindensapmalarda bulunmuşlardır. Böyle bir hal ise, tabiatiyle tamamengeometrik düzlemlerden teşekkül etmesi imkânsız olan oblong şe-killi bir jeolojik basende normaldir.

Paleo-akmtılardan biri (NE dan geleni) şimdiki tektonik eksen-lere paralel olarak, diğeri de (NW dan geleni) takriben buna dikolarak akmıştır. Tektonizma ile basen teşekkülünün birbiriyle olanmünasebetlerini ve sedimantasyonu mütaakıp aynı tektonizmanmdevamıyla basenin kıvrımlanması neticesinde kıvrım eksenlerininbasenin uzun eksenine olan paralelliğini göz önünde tutarsak, böl-gemizdeki tektonizmanm, anormal kalınlıktaki sedimantasyonun,paleo-akmtılarm mevcudiyetlerinin ve yönlerinin birbirleriyle ilgi-lerini, aşağıdaki basit fakat muhtemel paleocoğrafik tabloda can-landırabiliriz.

Takriben NW-SE istikametlerinde maksimum etkileri olan kuv-vetlerin tesirleri altında, bölgemizde, uzun ekseni aşağı yukarı NE-SW istikametinde olan bir basen teşekkül etmiye başlamış, bunamukabil baseni çevreliyen arazide bir yükselme olmuştur. Normalsedimantasyonu çamur olan ve deniz dalgalarının etki sahalarındandaha derinlikte bulunan (aksi halde sedimanter strukturier tahripolurlardı) bu basenin NW ve muhtemelen N, NE kenarlarında,yükselmiş araziden (yani kısa mesafe ve dik eğimlerden) akarsu-larla gelen köşeli detritik materyel, hava etkilerinden veya kimya-sal ve mekanik tesirlere fazla mâruz kalmadan, yığmaklar teşkiletmişlerdir. Devam eden tektonik tesirlerle gittikçe derinleşen ba-sen,, ve buna mukabil yükselen civarlar, bu yığmakların su altın-daki dengelerini bozarak zaman zaman «su - altı heyelanları» husulegetirmiştir. Bu heyelanlar kâfi miktarda su ile karıştıklarında tür-bid paJeo-akmtılar haline geçmişler. Yamaçlardan inen paleo-akm-tılar basenin ortasına ulaşınca eksen boyunca, yani yamaca paralelolarak akmıya başlamışlardır. (KUENEN, 1957, 1958; KNÏLL, 1959).Tektonik kuvvetlerin tesiri şiddetlendiği zaman bu hâdiseler debüyük mikyasta olmuş (birinci grup fasies teşekkülü), tesir şidde-tini kaybettiği zaman ise hâdiseler de nispeten küçük mikyasta(ikinci grup fasies) cereyan etmiştir.

Basenin çökmesi ile sedimantasyon arasında bir dengenin sağ-landığı bu devreden sonra, tektonik kuvvetlerin Kaledonien oroje-


nezi esnasında kompresif bir şiddet kazanmasıyla, basenin sedi-manları kıvrımlanmış ve su üstüne yükselmiştir,

TEŞEKKÜR« — Çalışmalarımda beni daima tenvir ve teşviketmiş olan Birmingham Üniversitesi Jeoloji Enstitüsü profesörüDoç. Dr. F,W, SHOTTON5a5 bilgi ve yardımlarını emrime sunan Dr.J .D. LAWSON'a ve Dr. F. MOSELEY'e, T. Jeoloji Kurumundaki ko-nuşmamın ve bu makalenin hazırlanması için her türlü kolaylığıgösteren M.T. A, Enstitüsü Genel Direktörü Doç. Dr. S. ALP AN ileDirektör Dr. C. ERENTÖZ3e5 bu çalışmalarımı sağlamak üzere banaburs veren M.T.A. Enstitüsü'ne bilhassa teşekkürlerimi sunarım.

BİBLİYOGRAFYA

CROWELL, J.C. (1955) : Directional current structures from the pre-Alpineflysch, Switzerland. Bulk Geol. Soc. Amer., cilt 66, s. 1351-1381.

CROXTON, F. E. (1959) : Elementary statistics with application in medicineand biological sciences. Dover, New York.

CURRAY, J, R» (1956) : The analysis of two dimensional orientation data.Jour. Geol., cilt 64, s. 117,

FOLK, R. L. (1959) : Petrology of sedimentary rocks. Hemphill's, Texas.

FURGAÇ, H. (I960) : İstatistik usulleri I. Istanbul,

KNILL, J. L. (1959) : Axial and marginal sedimentation in géosynclinal basins.Jour. Sed> Pet., cilt 29, s. 317-325.

KRUMBEIN, W. G. (1959) : The geological population as a framework foranalysing numerical data in geology. Liverpool and Manchester Geol. Jour.,cilt 2, s. 341-368.

KUENEN, P. H. & C. I. MIGLIORINI (1950) : Turbidity currents as a causeof graded bedding. Jour. Geol., cilt 58, s. 91-127.

KUENEN, P. H. (1952) : Paleogeographic significance of graded bedding andassociated features, Proc. Con. Nederland Akad. Wet. Amsterdam, seri B, 55,1. s. 28-36.

— (1957) : Longitudinal filling of oblong sedimentary basins. Verh. Kon.Ned. Geol Mijnbouw Gen., eilt 18, s. 189-195.

(1958) : Problems concerning source and transportation of flysch sedi-ments. Geol. en Mijnbouw, cilt 20, s. 329-339.

MILLER, H. S. (1962) : İktisadi istatistik. Ankara.

54 Teoman N. NORMAN

NORMAN, T\ N. (1960) : Azimuths of primary linear structures in foldedstrata. GeoL Mag., cilt 97, s. 338-343.

(1961) : The geology of the Silurian strata in the Blawith area, Furness.Doktora tezi. Birmingham Üniversitesi, Birmingham, İngiltere,

RAMSAY, J. C. (1961) : The Effects of folding upon the orientation of sedi-mentation structures. Jour. GeoL, cilt 69, s. 84-100.

TEN HAAF, E. (1959) : Graded beds of the Northern Appennines. Doktora tezi.Groningen Üniversitesi, Holânda.

Documents

İNGİLTERE'NİN GÖLLER BÖLGESİNDE LUDLOVİEN YAŞLI PALEO