Sivas Jips Karstında Dolin Yoğunluğunun CBS Tabanlı Analizi

Year 2021, Issue: 6, 67 - 80, 15.04.2021

Murat Poyraz , Muhammed Zeynel Öztürk , Abdullah Soykan

https://doi.org/10.46453/jader.863090

Cited By: 8

Abstract

Yukarı Kızılırmak Havzası’nda, özellikle Sivas –İmranlı arasındaki jips alanı Türkiye’nin en önemli jips karstı alanını oluşturmaktadır. Sivas-İmranlı arasındaki jipsler üzerinde gelişmiş olan dolinler birçok çalışmada ele alınmıştır. Ancak bu çalışmaların hiçbirisi tüm alanı kapsamadığı için alandaki dolin yoğunluğunun alansal dağılış özellikleri tam olarak bilinmemektedir. Bu eksiklikten dolayı, çalışmada Sivas-İmranlı arasındaki jipsler üzerinde gelişmiş dolinlerin alansal dağılış özellikleri CBS tabanlı yapılan haritalama çalışmaları ile ortaya konulmuştur. Çalışmada dolin dağılışlarını belirlemek için 1/25.000 ölçekli topoğrafya haritaları ve 1/3.000-1/5.000 ölçekli uydu görüntüleri kullanılmıştır. Yapılan haritalama çalışmaları sonucunda Sivas-İmranlı arasındaki 1609 km2’lik jips alanı içerisinde topoğrafya haritalarında 10.651 dolin, uydu görüntülerinde 42.127 dolin tespit edilmiştir. Kernel yöntemiyle hesaplanan yoğunluklara göre topoğrafya haritalarında maksimum dolin yoğunluğu 127 dolin/km2’ye ulaşırken, uydu görüntülerinde yoğunluk 237 dolin/km2’ye kadar ulaşmaktadır. Topoğrafya haritalarına göre jips alanının %47’sinde, uydu görüntülerinde ise %26’sında dolin gelişimi görülmemektedir. Dolin yoğunluk sınıfları açısından düşük ve çok düşük yoğunluktaki alanlar her iki veride de %46’lık orana sahiptir. Uydu görüntülerinde daha küçük boyutlu dolinlerin haritalanabilmesinden dolayı topoğrafyada sadece %0.7’lik bir alan kaplayan yüksek ve çok yüksek yoğunluktaki alanlar uydu görüntülerinde %15.3’lük bir alan kaplamaktadır. Yoğunluk bölgelerinin alansal dağılışlarına göre, maksimum yoğunluklar jipsi kuzeyde sınırlayan bindirme hattına paralel olarak doğu-batı doğrultusunda uzanan, yüksek plato karakterindeki alan üzerinde görülür. 1255-2335 metreleri arasında dağılış gösteren dolinlerin %90’dan fazlası 1300-1700 metreleri arasında bulunur. Yoğunluğun en fazla olduğu yükselti basamağı uydu görüntülerinde 1500-1550 metreleri iken (%19.2), topoğrafya haritalarında 1600-1650 metreleridir (%19.94).

Keywords

Jips, karst, dolin, CBS, Sivas

GIS Based Analysis of Doline Density in Sivas Gypsum Karst (Turkey)

Abstract

The Upper Kızılırmak Basin, especially between Sivas and İmranlı, is the most important gypsum karst area in Turkey. Dolines formed on gypsum between Sivas and İmranlı are investigated in many articles. However, the spatial distribution characteristics of the doline density in the area are not fully known since none of these studies cover the whole area. Due to this deficiency, the distribution characteristic of dolines formed on gypsum between Sivas and İmranlı is investigated by GIS-based mapping in this study. In the study, 1/25.000 scaled topographic maps and 1/3.000-1/5.000 scaled satellite images are used to determine doline distribution. As a result of mapping processes performed in 1609 km2, 10.651 dolines, and 42.127 dolines are determined in topographic maps and satellite images, respectively. According to the densities calculated by the Kernel method, the maximum doline density reaches 127 doline/km2 in topography maps, while the density reaches 237 doline/km2 in satellite images. Besides, doline distributions are not observed in 47% of the topography map and 26% of the satellite image. Low and very low-density areas are cover 46% of gypsum in both maps. High and very high-density areas cover only 0.7% in the topography while cover 15.3% in the satellite images due to the mapping of small dolines in satellite images. The maximum doline densities are observed on the east-west oriented high plateaus extending parallel to the thrust fault in the north part of the gypsum. In the whole gypsum area, while dolines are distributed between 1255 and 2335 meters, more than 90% of dolines are located between 1300 and 1700 meters. The densest elevation ranges are 1500 and 1550 (19.2%) in satellite images, 1600 and 1650 meters (19.94%) in topography maps. The densest elevation range is 1500 and 1550 (19.2%) in satellite images and is 1600 and 1650 meters (19.94%) in topographic maps.

Keywords

Gypsum, karst, doline, GIS, Sivas

References

• Aktimur, H. T., Tekirli, M. E. ve Yurdakul, M. E. (1990). Sivas-Erzincan Tersiyer Havzasının Jeolojisi. MTA Dergisi, 111, 25–36.
• Alagöz, C. A. (1967). Sivas çevresi ve doğusunda jips karstı olayları. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Yayınları Yayın No 175.
• Blumenthal, M. M. (1938). Şarkı Toros mıntıkasında Hekimhan-Kangal-Hasançelebi irtifasında jeolojik araştırmalar. MTA raporu, no:570 (Yayınlanmamış), Ankara
• Callot, J. P., Ribes, C., Kergaravat, C., Bonnel, C., Temiz, H., Poisson, A., Ringenbach, J. C. (2014). Salt tectonics in the Sivas basin (Turkey): Crossing salt walls and minibasins. Bulletin de La Societe Geologique de France, 185(1), 33–42. https://doi.org/10.2113/gssgfbull.185.1.33
• Car, J. (2001). Structural bases for shaping of dolines. Acta Carsologica, 30, 239–256.
• Çubuk, Y., ve İnan, S. (1998). İmranlı ve Hafik güneyinde (Sivas) Miyosen havzasının stratigrafik ve tektonik özellikleri. M.T.A. Dergisi, 120, 45–60.
• Cvijic, J. (1893). Das Karstphanomen. Versuch einer morphologichen Monographie. Geographische Abhandlungen, 5(3), 218–329.
• Darin, M. H., Umhoefer, P. J., ve Thomson, S. N. (2018). Rapid Late Eocene Exhumation of the Sivas Basin (Central Anatolia) Driven by Initial Arabia-Eurasia Collision. Tectonics, 37(10), 3805–3833. https://doi.org/10.1029/2017TC004954
• Doğan, U. (2004). Dolin sınıflamasında yeni yaklaşımlar. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 24(1), 249–269.
• Doğan, U. ve Özel, S. (2005). Gypsum karst and its evolution east of Hafik (Sivas, Turkey). Geomorphology, 71(3–4), 373–388. https://doi.org/10.1016/J.GEOMORPH.2005.04.009
• Doğan, U. ve Yeşilyurt, S. (2004). Gypsum karst south of Imranli, Sivas, Turkey. Cave and Karst Science, 31(1), 7–14.
• Doğan, U., ve Yeşilyurt, S. (2019). Gypsum Karst Landscape in the Sivas Basin. In C. Kuzucuoğlu, A. Çiner, & N. Kazancı (Eds.), Landscapes and Landforms of Turkey (pp. 197–206). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-03515-0_6
• Ekmekçi, M. ve Nazik, L. (2004). Evolution of Golpazari-Huyuk karst system (Bilecik-Turkey): indications of morpho-tectonic controls. International Journal of Speleology, 33(1). https://doi.org/http://dx.doi.org/10.5038/1827-806X.33.1.5
• Erinç, S. (2001). Jeomorfoloji II. Der Yayınları, İstanbul
• Faivre, S. ve Reiffsteck, P. (1999). Spatial distribution of dolines as an indicator of recent deformations on the Velebit mountain range-Croatia. Géomorphologie, 5(2), 129–142. https://doi.org/10.3406/morfo.1999.983
• Ford, D. ve Williams, P. (2007). Karst Hydrogeology and Geomorphology. West Sussex, England: John Wiley & Sons Ltd,. https://doi.org/10.1002/9781118684986
• Gams, I. (2000). Doline morphogenetic processes from global and local viewpoints. Acta Carsologica, 29(2), 123–138. Günay, G. (2002). Gypsum karst, Sivas, Turkey. Environmental Geology, 42(4), 387–398. https://doi.org/10.1007/s00254-002-0532-0
• Gutiérrez, F., Guerrero, J. ve Lucha, P. (2008). A genetic classification of sinkholes illustrated from evaporite paleokarst exposures in Spain. Environmental Geology, 53(5), 993–1006. https://doi.org/10.1007/s00254-007-0727-5
• Jennings, J. N. (1975). Doline morphometry as a morphogenetic tool: New Zealand examples. New Zealand Geographer, 31(1), 6–28. https://doi.org/10.1111/j.1745-7939.1975.tb00793.x
• Kaçaroğlu, F., Değirmenci, M. ve Cerit, O. (1997). Karstification in Miocene gypsum: an example from Sivas, Turkey. Environmental Geology, 30(1–2), 88–97. https://doi.org/10.1007/s002540050136
• Karacan, E., ve Yılmaz, I. (1997). Collapse dolines in miocene gypsum: an example from SW Sivas (Turkey). Environmental Geology, 29(3–4), 263–266. https://doi.org/10.1007/s002540050125
• Keskin, İ. (2011). Jipslerde dolinlerin oluşum mekanizmaları açısından süreksizlik özelliklerinin etkilerinin araştırılması: KD Sivas örneği. Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Sivas.
• Keskin, İ. ve Yılmaz, I. (2016). Morphometric and geological features of karstic depressions in gypsum (Sivas, Turkey). Environmental Earth Sciences, 75(12), 1040. https://doi.org/10.1007/s12665-016-5845-5
• Klimchouk, A., Bayarı, S., Nazik, L., Törk, K., (2006). Glacial destruc0on of cave systems in high mountains, with a special reference to the Aladağlar massif, Central Taurus, Turkey. Acta Carsologica, 35/2.
• Koşun, E. ve Çiner, A. (2002). Zara Güneyi (Sivas Havzası) Karasal-Sığ Denizel Miyosen Çökellerinin Litostratigrafisi ve Fasiyes Özellikleri. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 125(125), 65–88. https://doi.org/10.19076/MTA.04989
• Kurtman, F. (1973). Sivas-Hafik-Zara ve İmranlı bölgesinin jeolojik ve tektonik yapısı. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 80, 1–33.
• Legeay, E., Pichat, A., Kergaravat, C., Ribes, C., Callot, J., Ringenbach, J. C. ve Temiz, H. (2018). Geology of the Central Sivas Basin (Turkey). Journal of Maps, 15(2), 406–417. https://doi.org/10.1080/17445647.2018.1514539
• Nazik, L. (1986). Beyşehir Gölü yakın güneyi karst jeomorfolojisi ve karstik parametrelerin incelenmesi. Jeomorfoloji Dergisi, 14, 65–77.
• Nazik, L., Poyraz, M. ve Karabıyıkoğlu, M. (2019). Karstic Landscapes and Landforms in Turkey. In C. Kuzucuoğlu, A. Çiner, & N. Kazancı (Eds.), Landscapes and Landforms of Turkey (pp. 181–196). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-03515-0_5
• Öztürk, M. Z. (2018). Karstik kapalı depresyonların (dolinlerin) morfometrik analizleri. Coğrafya Dergisi, (36), 1-13.
• Öztürk, M. Z. (2020). Fluvio-karstic evolution of the Taşeli Plateau (Central Taurus, Turkey). Turkish Journal of Earth Sciences, 29(5), 733–746. https://doi.org/10.3906/yer-1908-1
• Öztürk, M. Z., Şimşek, M., Utlu, M. ve Şener, M. F. (2017a). Karstic depressions on Bolkar Mountain plateau, Central Taurus (Turkey): Distribution characteristics and tectonic effect on orientation. Turkish Journal of Earth Sciences, 26, 302–313.
• Öztürk, M. Z., Çetinkaya, G. ve Aydın, S. (2017b). Köppen-Geiger İklim Sınıflandırmasına Göre Türkiye’nin İklim Tipleri. Journal of Geography, 35, 17–27.
• Öztürk, M. Z., Şener, M. F., Şener, M. ve Şimşek, M. (2018a). Structural controls on distribution of dolines on Mount Anamas (Taurus Mountains, Turkey). Geomorphology, 317, 107–116.
• Öztürk, M. Z., Şimşek, M., Şener, M. F. ve Utlu, M. (2018b). GIS based analysis of doline density on Taurus Mountains, Turkey. Environmental Earth Sciences, 77(536), 536. https://doi.org/10.1007/s12665-018-7717-7
• Öztürk, M. Z., Şimşek, M. ve Utlu, M. (2015). Tahtalı Dağları (Orta Toroslar) karst platosu üzerinde dolin ve uvala gelişiminin CBS tabanlı analizi. Türk Coğrafya Dergisi, 65, 59–68.
• Poisson, A.M., Temiz, H. ve Gürsoy, H., (1992). Pliocene thrust tectonics in the Sivas Basin near Hafik (Turkey): Southward fore thrusts and associate back thrusts. Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Seri A, Yerbilimleri, 9, 19-26
• Pahernik, M. (2012). Spatial density of dolines in the Croatian Territory. Croatian Geographical Bulletin, 74(2), 5–26.
• Ribes, C., Kergaravat, C., Crumeyrolle, P., Lopez, M., Bonnel, C., Poisson, A., Ringenbach, J. C. (2017). Factors controlling stratal pattern and facies distribution of fluvio-lacustrine sedimentation in the Sivas mini-basins, Oligocene (Turkey). Basin Research, 29, 596–621. https://doi.org/10.1111/bre.12171
• Sauro, U. (2003). Dolines and Sinkholes: Aspects of Evolution and Problems of Classification. Acta Carsologica, 32(2), 41–52.
• Şener, M. F. ve Öztürk, M. Z. (2019). Relict drainage effects on distribution and morphometry of karst depressions: a case study from Central Taurus (Turkey). Journal of Cave and Karst Studies, 81(1), 33–43.
• Şimşek, M., Öztürk, M. Z. ve Turoğlu, H. (2019). Geyik Dağı üzerindeki dolin ve uvalaların morfotektonik önemi. Türk Coğrafya Dergisi, (72), 13–20.
• Şimşek, M., Utlu, M. ve Öztürk, M. Z. (2020). Gidengelmez Dağları’nın Yüzey Karstı Özellikleri (Orta Toroslar). In S. Birinci, Ç. K. Kaymaz, & Y. Kızılkan (Eds.), Coğrafi Perspektifle Dağ ve Dağlık Alanlar (Sürdürülebilirlik-Yönetim-Örnek Alan İncelemeleri) (pp. 1–18). Kriter Yayınevi.
• Telbisz, T., Dragušica, D. ve Nagy, B. (2009). Doline morphometric analysis and karst morphology of Biokovo Mt (Croatia) based on field observations and digital terrain analysis. Hrvatski Geografski Glasnik, 71(2), 5–22.
• Temiz, H. (1994). Sivas Tersiyer Havzası’nın Kemah (Erzincan) ve Hafik (Sivas) yörelerindeki tektonostratigrafisi ve tektonik deformasyon biçimi. Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Basılmamış Doktora Tezi, Sivas.
• Temiz, H. (1996). Tectonostratigraphy and Thrust Tectonics of the Central and Eastern Parts of the Sivas Tertiary Basin, Turkey. International Geology Review, 38(10), 957–971.
• Waltham, T. (2002). Gypsum karst near Sivas, Turkey. Cave and Karst Science, 29(1), 39–44.
• Williams, P. (2004). Doline. In J. Gunn (Ed.), Encyclopedia of Cave and Karst Science (pp. 304–310).
• Yılmaz, A. ve Yılmaz, H. (2006). Characteristic features and structural evolution of a post collisional basin: The Sivas Basin, Central Anatolia, Turkey. Journal of Asian Earth Sciences, 27(2), 164–176. https://doi.org/10.1016/J.JSEAES.2005.02.006
• Yılmaz, I. (2007). GIS based susceptibility mapping of karst depression in gypsum: A case study from Sivas basin (Turkey). Engineering Geology, 90(1–2), 89–103. https://doi.org/10.1016/J.ENGGEO.2006.12.004
• Yılmaz, I., Marschalko, M. ve Bednarik, M. (2011). Gypsum collapse hazards and importance of hazard mapping. Carbonates Evaporites, 26, 193–209. https://doi.org/10.1007/s13146-011-0055-4