Palynological investigations and foraminifer contents of the eocene-miocene deposits in the Çardak-Tokça, Burdur and İncesu areas, Western Anatolia

Abstract

Bu tez, Orta-Geç Eosen Başçeşme (Çardak-Tokça Alanı) ve Varsakyayla (Burdur Alanı) formasyonları, Erken-“Orta” Oligosen Tokça (Çardak-Tokça Alanı) ve İncesu (İncesu Alanı) formasyonları ve Erken Miyosen Kavak ve Aksu (Burdur Alanı) formasyonlarının stratigrafik, paleontolojik, paleoortamsal ve paleoiklimsel önemini açıklar. Çardak-Tokça, Burdur ve İncesu alanlarından çok sayıda farklı kalınlıklara sahip ölçülü kesitler alınmıştır. Çardak-Tokça ve Burdur alanlarından kömürlü Eosen tortulları stratigrafik olarak Likya napları üstler. Çalışılan istifler, stratigrafik kesiklik olmaksızın, sığ deniz, kıyı ortamında çökelmiş Başçeşme ve Varsakyayla formasyonlarından yüzlekledir. İyi korunmuş çeşitli palinomorf ve foraminifer toplulukları Başçeşme ve Varsakyayla formasyonlarının yaşını Orta-Geç Eosen olarak vermektedir. Batı Anadolu'da mangrove elementleri olan Spinizonocolpites (Nypa) ve Psilatricolporites crassus Van Der Hammen & Wymstra (Pelliciera) ilk kez bu formasyonlardan kaydedilmiştir. Mercan, bivalvia ve gastropodlu iyi korunmuş foraminifer verileri, tortulaşmanın sığ denizel ortamda son bulduğunu göstermektedir. Erken-“Orta” Oligosen palinomorf ve foraminifer toplulukları Tokça ve İncesu formasyonlarından elde edilmiştir Palinolojik veriler, stratigrafik açıdan önemli olan Leiotriletes maxoides Krutszsch ssp. maximus (Pflug in Thomson & Pflug) Krutszsch, Magnolipollis neogenicus ssp. minor Krutszsch, Boehlensipollis hohli Krutszsch, Slowakipollis hippophaëoides Krutszsch, Triatriopollenites excelsus (Potonié) Thomson & Pflug, Plicapollis pseudoexcelsus Krutszsch, Plicatopollis hungaricus Kedves, Mediocolpopollis compactus Krutszsch ssp. ellenhausensis Krutszsch, ve Caryapollenites simplex (Potonié) Raatz ex Potonié gibi türlerin bolluğu ve varlığı dayanarak Erken-“Orta” Oligosen yaşını belirtmektedir. Örneklerdeki dinoflagelatların varlığı, denizel bir ortama yakınlığı tanımlamaktadır. Erken-“Orta” Oligosen yaşı, Üçtepeler resif üyesi (Tokça Formasyonu) ve Delikarkası Formasyonundan elde edilmiş olan bentik foraminifer topluluklarından da ispatlanmıştır. Çardak-Tokça and İncesu alanlarının tortulları, Erken-“Orta” Oligosen süresince çökelmiştir. Bu yüzden, Geç Oligosen-Erken Miyosen süresince çökelmiş olan Trakya ve güneybatı Anadolu molas havzalarından (Kale-Tavas ve Denizli molasları) daha yaşlıdır. Erken Miyosen palinomorf toplulukları Kavak ve Aksu formasyonlarından elde edilmiştir. Leiotriletes maxoides Krutszsch ssp. maximus (Pflug in Thomson & Pflug) Krutszsch, Dicolpopollis kockelii Pflanzl, Plicatopollis plicatus (Potonié) Krutszsch, P. hungaricus Kedves ve Longapertites retipiliatus Kar formlarının varlığı Akitaniyen (Erken Miyosen) yaşını tanımlamaktadır. Bu yaş aynı zamanda denizel foraminiferlerden de elde edilmiştir. Bu tez kapsamında palinolojik ve foraminifer verilerine dayanarak Orta-Geç Eosen, Erken-“Orta” Oligosen ve Erken Miyosen için paleoortamsal yorumlamalar yapılmıştır. Sonuç olarak, bu mikropaleontolojik verilere dayalı yukarıda belirtilen her bir yaş için denizel transgresyon ve regresyonlar olduğu belirlenmiştir. Paleoiklimsel açıdan, Orta-Geç Eosen süresince, kıyıdan dağ ortamını belirten ılıman ve tropikal taksanın karışımı ortaya çıkarılmıştır. Ilık Tetis sularının varlığı Orta-Geç Eosen süresince mangrov gelişimine izin vermiştir. Erken-“Orta” Oligosen karasal iklimsel değişimleri, Tokça Formasyonu (Çardak-Tokça Alanı) ve İncesu Formasyonu (İncesu Alanı) elde edilmiştir ve palinolojik verilere ve dünyada farklı yazarlar tarafından yapılmış izotop çalışmalarına dayalı olarak bir soğumayı belirtmektedir. Paleoiklimsel değişimler ve paleotropik/aktotersiyer oranındaki artışa başlı olarak, Orta Oligosen'den Erken Miyosen'e doğru bir sıcaklık artışı açıktır. Paleoiklimsel veriler izotop çalışmalarıyla da tutarlıdır. This thesis explains the stratigraphical, palaeontological, palaeoenvironmental and palaeoclimatological significance of the Middle-Late Eocene Başçeşme (Çardak-Tokça Area) and Varsakyayla (Burdur Area) formations, the Early-“Middle” Oligocene Tokça (Çardak-Tokça Area) and İncesu (İncesu Area) formations and the Early Miocene Kavak and Aksu formations (Burdur Area). Many stratigraphical sections with various total thicknesses were measured from the Çardak-Tokça, Burdur and İncesu areas. The coal-bearing Eocene sediments of the Çardak-Tokça and Burdur areas stratigraphically overlie the Lycian Nappes. The studied sequences are outcrops from the Başçeşme and Varsakyayla formations, which deposited in shallow marine to coastal environment without any stratigraphical break. Diverse well-preserved palynomorph and foraminifer assemblages yield the Middle-Late Eocene age for the Başçeşme and Varsakyayla formations. In western Anatolia, mangrove elements Spinizonocolpites (Nypa) and Psilatricolporites crassus Van Der Hammen & Wymstra (Pelliciera) have been first recorded from these formations. The well-preserved foraminiferal data, along with corals, bivalves and gastropods, indicate that sedimentation ceased in the shallow-marine environment. The Early-“Middle” Oligocene palynomorph and foraminifer assemblages have been obtained from the Tokça and İncesu formations. Palynological data indicate an Early-“Middle” Oligocene age for the Tokça and İncesu formations on the basis of abundance and presence stratigraphical marker species such as Leiotriletes maxoides Krutszsch ssp. maximus (Pflug in Thomson & Pflug) Krutszsch, Magnolipollis neogenicus ssp. minor Krutszsch, Boehlensipollis hohli Krutszsch, Slowakipollis hippophaëoides Krutszsch, Triatriopollenites excelsus (Potonié) Thomson & Pflug, Plicapollis pseudoexcelsus Krutszsch, Plicatopollis hungaricus Kedves, Mediocolpopollis compactus Krutszsch ssp. ellenhausensis Krutszsch, and Caryapollenites simplex (Potonié) Raatz ex Potonié. The presence of the dinoflagellate cysts in the samples indicates close proximity to a marine environment. The Early-“Middle” Oligocene age has also been proofed from benthic foraminifer assamblages obtained from the Üçtepeler reef member (Tokça Formation) and Delikarkası Formation (İncesu Area). The sediments of the Çardak-Tokça and İncesu areas were deposited during the Early-“Middle” Oligocene. Because of this, these sediments are older than the Thrace Basin and southwest Anatolian molasse basins (Kale-Tavas and Denizli molasse) which were deposited during the Late Oligocene-Early Miocene. The Early Miocene palynomorph assemblages have been obtained from the Kavak and Aksu formations of the Burdur Area. The presence of Leiotriletes maxoides Krutszsch ssp. maximus (Pflug in Thomson & Pflug) Krutszsch, Dicolpopollis kockelii Pflanzl, Plicatopollis plicatus (Potonié) Krutszsch, P. hungaricus Kedves and Longapertites retipiliatus Kar indicates an Aquitanian (Early Miocene) age. This age has been obtained from the marine foraminifers as well. Within the scope of this thesis, on the basis of palynological and foraminifer data, palaeoenvironmental interpretations were made for the Middle-Late Eocene, Early-“Middle” Oligocene and Early Miocene. As a result, relying on these micropalaeontological data, marine regression and transgression for each age mentioned above were determined. From the palaeoclimatic point of view, the mixture of temperate and tropical taxa indicating environments from the coast to the montane has been prevailed during the Middle-Late Eocene. The presence of warm Tethys waters permitted growing of the mangroves on western Anatolia during the Middle-Late Eocene. The Early-“Middle” Oligocene continental temperature changes are documented by the record of the Tokça Formation (Çardak-Tokça Area) and İncesu Formation (İncesu Area) and indicate a cooling on the basis of palynological data and also isotopic works made by variours authors in the world. An increase in the temperatures from the “Middle” Oligocene to Early Miocene is clear relying on the change of palaeoclimatic variations and increase in palaeotropical/arctotertiary ratio. The paleoclimatic data are consistent with isotopic works, too.