Grain Size Distribution and Depositional Environment of Quaternary Sediments in Moralli Stream System (Tuşba, Van, Turkey)


Şen G. , Yakupoğlu T.

Türkiye Jeoloji Bülteni, vol.65, no.2, pp.187-216, 2022 (Other Refereed National Journals)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 65 Issue: 2
  • Publication Date: 2022
  • Doi Number: 10.25288/tjb.1041321
  • Title of Journal : Türkiye Jeoloji Bülteni
  • Page Numbers: pp.187-216

Abstract

This study aimed to determine the grain size distribution trend of the Quaternary aged fluvio-lacustrine sediments of the Moralli Stream system, which is located within the borders of Van province to the east of Lake Van, and to reveal the effects of hydrodynamic energy on the erosion, transportation and depositional processes. Moreover, it aimed to define the sedimentary facies and geomorphological characteristics of the depositional environment. In order to determine the grain size distribution trends of the sediments, a grain size analysis was carried out by using a total of 42 sediment samples taken from the source area of the Moralli Stream in the area where it spills into Lake Van. It was determined that the grain size of the sediments taken from the stream source area was dominantly between 0.42-0.25 mm, and the grain size of the sediments taken from the downstream parts of the channel bed was between 0.125-0.037 mm. The mean grain size of the fluvial sediments is fine-very fine, the sorting parameter is generally in the poorly sorted class, the skewness degree is strongly negatively skewed, and the degree of kurtosis was determined as platykurtic. The grain size of the sediment samples taken from the delta plain is 4.75-025 mm, the grain size of the sediment samples taken from the delta channels is 1.00-0.25 mm, and the grain size of sediment samples taken from the delta front ranged between 0.074-0.037 mm. The delta plain sediments is a coarse sand with poor sorting, positively skewed and mesokurtic, the delta channel sediments is medium-fine sand with poor sorting, positively skewed and platykurtic, and the delta front sediments is very fine sand with moderate sorting, negatively skewed and leptokurtic. The grain size of the beach sediments was determined in the range of 1-0.42 mm. While sediments contained fine grains of 0.074-0.037 mm in size in the coastal area, especially in the low-energy foreshore area, it was determined that sediments containing >4.75 mm in size pebbles were deposited in the rip channel and shore break areas. The mean grain size of the beach sediments of Lake Van is very coarse sand and coarse-medium sand size, and is represented with moderate, moderate-well sorting, symmetric-positive skewness and leptokurtic parameters. With the grain size and statistical parameter data obtained as a result of the sedimentological analyses carried out within the scope of this study, the hydrodynamic energy of Moralli Stream has the potential to carry sand-silt-clay size grains, and the wave energy of Lake Van has the potential to transport gravel and sand-size grains. Moreover, it was found that the sediment's grain size decreased downstream in the drainage basin. In addition, the facies of sediments deposited in fluvial, delta and lacustrine environments formed by the rise and fall of the water level of Lake Van due to climatic changes were defined and geomorphological structures (coastal arrows, coastal spits, beach barriers, lake and river terraces) emerging from tectonic and hydrodynamic activity were determined.

Bu çalışmada Van ili sınırları içinde, Van Gölü’nün doğusunda yer alan Moralli Deresi kanalındaki ve civarındaki Kuvaterner yaşlı akarsu-göl tortullarının tane boyu dağılımı belirlenerek, depolanma ortamlarındaki hidrodinamik enerjinin aşınma, taşınma ve depolanma sürecindeki etkisinin ortaya çıkarılmasının yanı sıra tortul fasiyeslerin tanımlanması, depolanma ortamları ve çökelme ortamının jeomorfolojik özelliklerinin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Tortulların tane boyu dağılım eğlimini belirlemek için derenin kaynak alanından başlanarak, Van Gölü’ne döküldüğü yere kadar belirli aralıklarla alınan toplam 42 adet tortul numunesine tane boyu analizi yapılmıştır. Akarsu kaynak alanından alınan tortulların tane boyları çoğunlukla 0,42-0,25 mm arasında, akarsu yatağının akış aşağı kısımlarından alınan tortulların tane boylarının ise 0,125-0,037 mm arasında olduğu belirlenmiştir. Akarsu tortullarının ortalama tane boyu ince kum-çok ince kum boylarında, boylanma parametresi genel olarak kötü boylanma sınıfında, yamukluk derecesi çoğunlukla kuvvetli negatif çarpık, tepelenme derecesi ise platikurtik olarak tespit edilmiştir. Delta düzlüğünden alınan tortul numunelerinin tane boyları 4,75-0,25 mm, delta kanallarından alınan tortul numunelerinin tane boyları 1,00-0,25 mm, delta önü alanından alınan tortul numunlerinin tane boyları ise 0,074-0,037 mm arasında dağılım göstermiştir. Delta düzlüğü tortullarının ortalama tane boyu kaba kum sınıfında, kötü boylanmalı, pozitif çarpık ve mezokurtik özelliklerinde, delta kanalı tortullarının ortalama tane boyu orta-ince kum sınıfında, kötü boylanmalı, pozitif çarpık ve platikurtik özelliklerinde, delta önü tortullarının ortalama tane boyu çok ince kum sınıfında, orta boylanmalı, negatif çarpık ve leptokurtik özelliklerinde olduğu belirlenmiştir. Kıyı tortullarının tane boylarının ise ağırlıklı olarak 1-0,42 mm aralığında olduğu belirlenmiştir. Kıyıda özellikle düşük enerjinin etkili olduğu kıyı önü alanında 0,074-0,037 mm boyundaki ince taneleri içeren tortullar bulunmaktayken, akıntı kanalı ve kıyı kırınım alanlarında ise >4,75 mm boyundaki çakıl tanelerini içeren tortulların çökeldiği saptanmıştır. Van Gölü kıyı tortullarının ortalama tane boyu dağılımı çok kaba kum, kaba kum ve orta kum boylarında olup, orta-iyi ve orta boylanma, simetrik-pozitif çarpıklık ve leptokurtik parametreleriyle temsilidir. Bu çalışma kapsamında yapılan sedimantolojik analizler sonucu elde edilen tane boyu ve istatistik parametre verileriyle Moralli Deresi’nin hidrodinamik enerjisinin kum-silt-kil boyu taneleri taşıyabilecek potansiyelde, Van Gölü’nün dalga enerjisinin ise çakıl ve kum boyu taneleri taşıyabilecek potansiyelde olduğu ve akaçlama ağı havzasında depolanmış tortul tane boyunun akış aşağıya doğru inceldiği ortaya çıkarılmıştır. Ayrıca, Van Gölü su seviyesinde iklimsel değişikliklerden kaynaklı yükselmeler ve alçalmaların oluşturduğu akarsu, delta ve gölsel kıyı depolanma ortamlarında çökelen tortulların fasiyesleri tanımlanmış olup, tektonik ve hidrodinamik aktivitelerden kaynaklanan jeomorfolojik unsurlar (kıyı oku, kıyı dili, kıyı bariyeri, göl ve akarsu taraçası) belirlenmiştir.