The evolution of travertine masses in the Sivas area (Central Turkey) and their relationships to active tectonics

Abstract

Sıcak Çermik, Delikkaya ve Sarıkaya Sivas’ın yaklaşık 31 km batısında yer alan önemli sıcak su çıkış merkezleri ve traverten oluşum alanlarıdır. Morfolojik sınıflamaya göre bölgedeki travertenlerin büyük bir kısmını çatlak sırtı tipi travertenler, az oranda aşınmış traverten tabakaları ve birkaç lokasyonda ise küçük yüzlekler biçiminde teras tipi ve kanal tipi travertenler oluşturmaktadır. Travertenler için temel kaya niteliğinde bulunan İncesu Formasyonu kayaçlarında yer alan faylar ve çatlaklar ile sırt tipi travertenler içerisinde gelişmiş çatlaklar birlikte değerlendirilmiş, içerisinde sırt tipi travertenlerin geliştiği açılmaları sağlayan tektonik deformasyonun, Orta Anadolu Bindirme Kuşağı ile Sivas Geri Bindirmesinden kaynaklanan KB-GD doğrultulu sıkışmaya bağlı KD-GB yönlü açılma biçimde geliştiği sonucuna varılmıştır. U/Th yaşlandırma bulguları, bu bölgedeki traverten oluşumunun yaklaşık 400.000 yıl önce başladığını ortaya koymuştur. Uranyum serisi yaş analizleri sonucunda inceleme alanlarında yer alan sırt tipi travertenlerin yaşlarının 364.000 (+201.000/-76.000) ile 11.400 (±500) yıl arasında değiştiği belirlenmiştir. Sırt tipi travertenlerin genişliklerini ve yaş sonuçlarını kullanarak Sivas Havzası içinde sıkışmaya bağlı açılma hızı 0.0633 mm/yıl olarak belirlenmiştir. Sırt tipi travertenlerdeki hidrotermal etkinliğin 56.000 yıllık bir periyotta aktifleşme ve pasifleşme dönemi geçirdiği gözlenmiştir. Bu bulgulara göre, Sivas ve yakın çevresindeki hidrotermal etkinliği tetikleyen büyük bir sismotektonik etkinliğin, 56.000 yıllık tekrarlanma periyodunda yaklaşık 7.4 büyüklüğünde bir depremin oluşmasını gerektirmektedir. Aktif tektonik ile yakından ilişkisi, doğal güzelliği ve turistik çekiciliği nedeni ile Pamukkale’deki travertenler koruma altına alınmıştır. Ancak içerisinde gelişen yapıların özelliği gereği doğal jeolojik miras niteliğindeki Sıcak Çermik ve çevresindeki travertenlerin de koruma altına alınması gereklidir.

Sıcak Çermik, Delikkaya and Sarıkaya are important travertine fields with active hot springs located 31 km west of Sivas. Based on their morphology, most of the travertines are classified as fissure-ridge travertines. Eroded sheet-type, terraced, and self-built channel types of travertine are also present at a few locations. Faults and fissures formed in the underlying İncesu Formation, and fissures developing in the fissure-ridge travertines are linked to one another. Tectonic deformation forming the fissure-ridge travertines resulted from NE-SW extension associated with a NW-SE compressional regime related to the Central Anatolian Thrust Belt and Sivas Backthrust. U/Th series age dating results indicate that the travertine deposition extends back to 400 ka and yields ages of 11.400 (±500) to 364.000 (+201.000/-76.000) from the fissure-ridge travertines. Age data and fissure width observations indicate that a ~0.06 mm/year extension rate is associated with the compressional regime in the Sivas Basin. On average, fissure-ridge travertines formed over intervals of 56.000 years, and indicate that a major regional seismic event with a magnitude of 7.4 has occurred here with this order of frequency. The Pamukkale travertines in Western Turkey are one of the most spectacular natural heritage sites in the world, as well as a site of active tectonic studies, and are now protected for these reasons. As shown by this study, the Sıcak Çermik travertines are of comparable interest and should receive similar protection.