Yıl: 2008 Cilt: 7 Sayı: 6 Sayfa Aralığı: 13 - 23 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri

Öz:
Marmara Denizi İstanbul Boğazı girişinde yeralan sismik profil ve karotlarda yapılan ayrıntılı stratigrafik ve kronolojik çalışmalar Son Buzul Maksimum (Late Glacial Maximum) döneminden günümüze deniz seviyesi değişimlerini ortaya çıkarmaya yardımcı olmuştur. Bu dönem süresince Marmara Denizi’nde çökelen birimler -105 m su derinliğine kadar yüzeyleyen uyumsuz yüzey üzerinde çökelmiştir. Sismik profillerde yapılan stratigrafik çalışmalarda 7 farklı sismik birim ayırtlanmış ve bu birimleri ayıran 7 sismik yansıma yüzeyi belirlenmiştir. Sismik profillerde ayırtlanan birimlerin yaşları ve fasiyesleri karotlardan alınan $^{14}C$ yaşları ile saptanmıştır. Sismik profillerde ayırtlanan en yaşlı çökel birimi Birim-S2 olarak tanımlanmıştır. Bu birim Holosen (G.Ö. 12 bin yıl öncesi) öncesinde Marmara Denizi’nde başlayan transgresyon sonucunda vadi-dolgusu fasiyesinde gelişmiştir. Bu transgresyon ile göl seviyesi yükselerek -81 m’ye ulaştığı Birim-S2’yi üzerleyen sismik yansma yüzeyi üzerinde gelişen taraça düzlüklerinin varlığından anlaşılmaktadır. Birim-S2’yi uyumsuzlukla üzerleyen Birim-S1f kanal-bank kenarı çökelleri olarak yorumlanmıştır. Holosen içerisinde Karadeniz’den Marmara Denizi’ne G.Ö. 12 000-10 600 yılları arasında su akışı sonucu İstanbul Boğazı paleo-kanalı içerisinde bu çökeller oluşmuştur. Ayırtlanan Birim-S1d ve S1c’nin tabanlarını oluşturan sismik yansıma yüzeyleri -71 m ve -63 m’lerde gelişen kıyı aşındırma düzlüklerini temsil etmektedir. Holosen başı olan G.Ö. 12 bin yılında deniz seviyesinin yükselmeye başlamasının ardından bu durağan deniz seviyesi dönemleri G.Ö. 10 600 ve 9800 yıllarında gelişmiştir. Sismik birimlerden Birim-S1f’in eğimli klinoform tabakalar içermesi bu birimin delta çökeli olduğunu göstermektedir. Delta çökellerinde bu çalışma kapsamında yapılan sismik stratigrafik ve kronolojik çalışmalara göre G.Ö. 6400 ile 3200 yılları arasında çökeldiği tespit edilmiştir. Bu çökellere ait yapılan kalınlık haritası ve foresetlerin eğim yönleri bu deltanın Kurbağalıdere Nehri’nden geliştiğini göstermektedir.
Anahtar Kelime:

Sealevel changes in the sea of Marmara since the last glacial maximum

Öz:
High-resolution reflection seismic profiles and core analyses of sedimentary sequence near the Sea of Marmara (SoM) entrance to the Strait of İstanbul (SoI, Bosphorus) provide detailed record of sealevel changes since the Late Glacial Maximum (LGM). The sequence is deposited over the LGM erosional surface at a maximum depth of -105 m. It includes seven seismic units that can be confidently correlated with $^{14}C$-dated (uncalibrated) sedimentary units in the cores. Unit-S1f consists of conformable beds constituting a ridge-like future in the middle of the main channel and dipping in opposite directions. We interpret this unit as a levee deposited in the main paleo-strait’s channel. The lowermost 175 cm part of Core MD-2750 represents the upper part of the levee deposit (Unit-S1f), which comprises silty and sandy beds with marine molluscan shells. This unit is differentiated from the overlaying other units by its relatively coarse-grained nature. Unit-S1f represents levee deposits of the paleo-SoI channel that was deposited by a Black Sea outflow during 12000-10 600 yr BP. The levee unit is overlaid by Unit-S1e over ersoional surface E, which corresponds to the onset of the early Holocene Sapropel (Çağatay et al., 2000) as indicated by high Corg values (>1.5 wt%) and its stratigraphic position in Core MD-2750. This sapropelic layer was previously dated 10 600-6400 yr BP by Çağatay et al. (2000). Its onset age is consistent with the 14C ages of 10 950 yr BP and 10 450 yr BP obtained below and above truncation surface E, therefore, age of the reflector E can be estimated as 10 600 yr BP. The reflection surfaces at the base of Unit-S1d and S1c correspond to wave-cut terraces at -71 and -63 m, respectively, and are estimated to be 10 600 and 9800 yr BP. The seismic Unit-S1b comprises deltaic sediments that were deposited during 6400-3200 yr BP. Isopach map and forset directions of the deltaic unit indicate that the delta was sourced from Kurbağalıdere River. Contrary to the interpretations of Hiscott et al. (2002) and Gökaşan et al. (2005) that this deposit formed during the course of a rapid sealevel rise, our dating places its growth after sealevel had nearly reached its modern level about 6500 yr BP. As mapped out in plan view the outline of the topsets and foresets of Unit-S1b coincides well with the same deposit mapped by Gökaşan et al. (2005). We propose the following sequence of events leading to the delta formation. According to global sealevel curves (e.g. Fairbanks, 1989), the rate of sealevel rise decreased after 6500 yr BP. This decrease combined with an increase in sediment supply during mid-Holocene climatic optimum resulted in the deltaic progradational sedimentation on the shelf of southern enterance of SoM to SoI. This conclusion is in agreement with the fact that the mid Holocene is a well known period for widespread delta development (Stanley and Hait, 2000). The change from the progradational stage to the aggradational stage of delta development at 4700 yr BP is marked by a relatively rapid rise of sealevel as indicated by climbing delta foreset-topset transition. The onset of aggradational period also coincides with establishment of the present dualflow regime (Çağatay et al., 2000) with the Mediterranean under-current in the SoI, forming a northward sediment drift. The delta deposition was terminated when increased base level due to further global sealevel rise combined with a probable decrease in sediment input by the Kurbağalıdere River at 3200 yr BP. This date is supported by the correlation with the age of the late Holocene Sapropel layer and by a $^{14}C$ age of 4400 yr BP in Core TSU03-13 below the eroded uppermost topsett bed. The Kurbagalıdere River, with a present day annual water and sediment discharges of 80 m3 and 60 000 tons (EİE, 1993) draining a 180 m high ground southeast of the SoI, is large enough to form such a delta having about 290 x 106 tons of sediment. In this study, we present detailed seismic stratigraphic analysis of high resolution shallow seismic lines crossing an area near the southern entrance of SoI, together with the core stratigraphy. Our main objectives are to discuss the chronostratigraphic evolution of the Holocene sediments including delta formation in the paleo-SoI channel, and shed light on the water exchange problem between the Marmara and the Black Seas during the Holocene (last 12 000 years).
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Aksu, A.E., Hiscott, R.N. Kaminski, M.A., Yaşar, D. (2002). Last glacial-Holocene paleoceanography of the Black Sea and Marmara Sea. Marine Geology, 190, 119-149.
  • Çağatay, M.N. Algan, O. Sakınç, M. Eastoe, C. Egesel, L. Balkıs, N. Ongan, D. ve Caner, H. (1999). A late Holocene sapropelic sediment unit from the southern Marmara shelf and its palaeoceanographic significance. Quaternary Geology Reviews, 18, 531-540.
  • Çağatay, M.N., Görür, N., Algan, A., Eastoe, C.J., Tchapalyga, A., Ongan, D., Kuhn, T, Kuşcu, İ. (2000). Late Glacial-Holocene palaeoceanography of the Sea of Marmara: timing ofconnections with the Mediterranean and the Black Sea. Marine Geology,167, 191-206.
  • Çağatay, M.N., Görür, N., Polonia, A., Demirbağ, E., Sakınç, M., Cormier, M.-H, Capotondi, L., McHugh, C, Emre, Ö., Eriş, K. (2003). Sea level changes and depositional environments in the İzmit Gulf, eastern Marmara Sea, during the late glacial-Holocene period. Marine Geology, 202, 159-173.
  • EİE, (1993). Sediment data and sediment transport amount for surface water in Turkey. Türkiye Elektrik İşleri Etüd Dairesi Genel Müdürlüğü, Ankara, EIE Publications, No.68.
  • Fairbanks, R.G. (1989). A 17 000-year glacioeustatic sea level record: influence of glacial melting rates on the Younger Dryas event and deep-ocean circulation, Nature, 342, 637-642.
  • Gaudette, H., Flight, W., Tones, L. ve Folger, D. (1974). An inexpensive titration method for the determination of organic carbon in recent sediments. Journal of Sedimentary Petrology, 44, 249-253.
  • Gökaşan, E., Algan, O., Tur, H., Meriç, E., Türker, A., Şimşek, M. (2005). Delta formation at the southern enterance of Istanbul Strait (Marmara sea, Turkey): a new interpretation based on high-resolution seismic stratigraphy. Geo- Marine Letters, 25, 370-377.
  • Hiscott, R. N. Aksu, A. E., D. Kaminski, M. A., Mudie, P. J. Kostylev, V. E. MacDonald, J. C.I., leri F.I. ve. Lord ,A. R. (2002). Deltas south of the Bosphorus Strait record persistent Black Sea outflow to the Marmara Sea since ~10 ka, Marine Geology, 190, 95-118.
  • Major, C., Ryan, W. Lericolais, G. ve Hajdas, I. (2002). Constraints on Black Sea outflow to the Sea of Marmara during the last glacial– interglacial transition, Marine Geology, 190, 19-34.
  • Polonia, A., Gasperini, L., Amorosi, A., Bonatti, E., Bortoluzzi, G., Çağatay, N., Capatondi, L., Cormier, M.H., Görür, N., McHugh, C., Seeber, L. (2004). Holocene slip rate of the North Anatolian Fault beneath the Sea of Marmara. Earth and Planetary Science Letters, 227, 411-426.
  • Ryan, W.B.F., C. Major., Lericolais, G. and S.L., Goldstein. (2003). Catastrophic Flooding Of the Black Sea. Annual Reviev Earth Planetary Science, 31, 525-554.
  • Sperling, M., Schmiedl, G., Hemleben, Ch., Emesi, K.C., Erlenkeuser, H., Grootes, P.M. (2003). Black Sea impact on the formation of eastern Mediterrenean sapropel S1?. Evidence from the Marmara Sea. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 190, 9-21.
  • Stanley, D.J. ve Blanpied, C. (1980). Late Quaternary water exchange between the eastern Mediterranean and the Black Sea. Nature, 285, 537-541.
APA ERİŞ K, ÇAĞATAY N (2008). Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. , 13 - 23.
Chicago ERİŞ K. Kadir,ÇAĞATAY Namık Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. (2008): 13 - 23.
MLA ERİŞ K. Kadir,ÇAĞATAY Namık Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. , 2008, ss.13 - 23.
AMA ERİŞ K,ÇAĞATAY N Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. . 2008; 13 - 23.
Vancouver ERİŞ K,ÇAĞATAY N Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. . 2008; 13 - 23.
IEEE ERİŞ K,ÇAĞATAY N "Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri." , ss.13 - 23, 2008.
ISNAD ERİŞ, K. Kadir - ÇAĞATAY, Namık. "Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri". (2008), 13-23.
APA ERİŞ K, ÇAĞATAY N (2008). Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, 7(6), 13 - 23.
Chicago ERİŞ K. Kadir,ÇAĞATAY Namık Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik 7, no.6 (2008): 13 - 23.
MLA ERİŞ K. Kadir,ÇAĞATAY Namık Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, vol.7, no.6, 2008, ss.13 - 23.
AMA ERİŞ K,ÇAĞATAY N Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik. 2008; 7(6): 13 - 23.
Vancouver ERİŞ K,ÇAĞATAY N Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik. 2008; 7(6): 13 - 23.
IEEE ERİŞ K,ÇAĞATAY N "Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri." İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, 7, ss.13 - 23, 2008.
ISNAD ERİŞ, K. Kadir - ÇAĞATAY, Namık. "Marmara Denizi'nde son buzul döneminden günümüze deniz seviyesi değişimleri". İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik 7/6 (2008), 13-23.