Stratigraphy and Geological CorrelationStratigraphy and Geological CorrelationСтратиграфия. Геологическая корреляция0869-592X3034-6037The Russian Academy of Sciences65800410.31857/S0869592X23060029EXTNXXArticlesСтатьиLate Pliocene Gilbert Type Delta and Early Pleistocene Drainage System Changes in the Erzurum Basin, NE TurkeyПозднеплиоценовая дельта гильбертового типа и раннеплейстоценовая перестройка системы речного стока в Эрзурумской впадине, Северо-Восточная ТурцияÇelikH.ЧеликХ.tesak@ginras.ruBachmanovD. M.БачмановД. М.tesak@ginras.ruLatyshevA. V.ЛатышевА. В.tesak@ginras.ruZeleninE. A.ЗеленинЕ. А.tesak@ginras.ruYakimovaA. A.ЯкимоваА. А.tesak@ginras.ruBelyaevaE. V.БеляеваЕ. В.tesak@ginras.ruShalaevaE. A.ШалаеваЕ. А.tesak@ginras.ruSimakovaA. N.СимаковаА. Н.tesak@ginras.ruFrolovP. D.ФроловП. Д.tesak@ginras.ruSokolovS. A.СоколовС. А.tesak@ginras.ruTesakovA. S.ТесаковА. С.tesak@ginras.ruTrifonovV. G.ТрифоновВ. Г.tesak@ginras.ruАлчичекДж.tesak@ginras.ruFirat University, Engineering Faculty, Department of Geological EngineeringЕвфратский университетGeological Institute, Russian Academy of SciencesГеологический институт РАНInstitute of Physics of the Earth, Russian Academy of SciencesИнститут физики Земли РАНInstitute of the History of Material Culture, RASИнститут истории материальной культуры РАНLaboratory of Macroecology and Biogeography of Invertebrates, Saint-Petersburg State University, UniversitetskayaЛаборатория макроэкологии и биогеографии беспозвоночных, Санкт-Петербурский государственный университет0111202331616118220022025Copyright ©; 2023, Х. Челик, В.Г. Трифонов, А.С. Тесаков, С.А. Соколов, П.Д. Фролов, А.Н. Симакова, Е.А. Шалаева, Е.В. Беляева, А.А. Якимова, Е.А. Зеленин, А.В. Латышев, Д.М. БачмановCopyright ©; 2023, Х. Челик, В.Г. Трифонов, А.С. Тесаков, С.А. Соколов, П.Д. Фролов, А.Н. Симакова, Е.А. Шалаева, Е.В. Беляева, А.А. Якимова, Е.А. Зеленин, А.В. Латышев, Д.М. Бачманов2023Х. Челик, В.Г. Трифонов, А.С. Тесаков, С.А. Соколов, П.Д. Фролов, А.Н. Симакова, Е.А. Шалаева, Е.В. Беляева, А.А. Якимова, Е.А. Зеленин, А.В. Латышев, Д.М. БачмановХ. Челик, В.Г. Трифонов, А.С. Тесаков, С.А. Соколов, П.Д. Фролов, А.Н. Симакова, Е.А. Шалаева, Е.В. Беляева, А.А. Якимова, Е.А. Зеленин, А.В. Латышев, Д.М. Бачмановhttps://journals.eco-vector.com/0869-592X/article/view/658004

Erzurum intermontane basin in north-eastern Turkey experienced terrigenous and carbonate sedimentation in Mio-Pleistocene. A Gilbert-type delta is described in the west of the basin. The delta deposits are dated to Late Pliocene based on bio- and magnetostratigraphy. The eroded surface of the delta is overlain by pebbles dated to Early Pleistocene by archaeological finds. The Erzurum Basin is the westernmost member in a row of intermontane basins that continues to the east with the Pasinler, Horasan, and Ararat basins that are drained by the Araxes River and its tributaries. It is likely that the paleo-Araxes River spread to the west in Late Pliocene and the studied delta was formed by its upper reaches that flowed into the water body of the Erzurum Basin. The delta deposits were covered by coarse alluvium in Early Pleistocene when the Erzurum Basin was tectonically isolated from the Araxes drainage system. In the latest Early Pleistocene or early Middle Pleistocene, the paleo-Araxes upper reaches were captured by the Euphrates River upper reaches that drain the Erzurum Basin now.

Эрзурумская межгорная впадина в Северо-Восточной Турции в мио-плиоцене заполнялась терригенными и карбонатными осадками озерно-лагунного типа. На западе впадины описана дельта гильбертового типа. Отложения дельты датированы поздним плиоценом на основе биостратиграфического и магнитостратиграфического методов. Эродированная поверхность дельты перекрыта галечниками, датированными ранним плейстоценом на основе археологических находок. Эрзурумская впадина является самым западным образованием в ряду межгорных впадин и продолжается на восток впадинами Пасинлерской, Хорасанской и Араратской, которые дренируются рекой Аракс и ее притоками. Вероятно, в позднем плиоцене долина Палео-Аракса распространялась дальше на запад, и описываемая дельта возникла в том месте, где истоки Палео-Аракса впадали в бассейн Эрзурумской впадины. В раннем плейстоцене отложения дельты были перекрыты грубым аллювием после того, как Эрзурумская впадина была тектонически изолирована от речной системы Аракса. В конце раннего или начале среднего плейстоцена истоки Палео-Аракса были перехвачены верховьями р. Евфрат, который сейчас дренирует Эрзурумскую впадину.

river deltasmall mammalsmolluscspalynologymagneto-stratigraphyAcheulianPliocenePleistoceneriver captureречная дельтамелкие млекопитающиемоллюскипалинологиямагнитостратиграфияашельплиоценплейстоценперехват рекиАкрамовский Н.Н. Фауна Армянской ССР. Моллюски (Mollusca). Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1976. 272 с.Ананова Е.Н. Пыльца в неогеновых отложениях юга Русской равнины. Л.: Изд-во Ленинград. ун-та, 1974. 228 с.Андрусов Н.И. Апшеронский ярус // Тр. Геол. ком. Нов. сер. 1923. Т. 110. С. 1–294.Багдасарян Г.П., Гукасян Р.Х. Геохронология магматических, метаморфических и рудных формаций Армянской ССР. Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1985. 294 с.Гричук В.П., Заклинская Е.Д. Анализ ископаемых пыльцы и спор и использование этих данных в палеогеографии. М.: Географгиз, 1948. 240 с.Книппер А.Л. Океаническая кора в структуре альпийской складчатой области. М.: Наука, 1975. 208 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 267).Книппер А.Л., Соколов С.Д. Офиолиты Веди (Армения): автохтон или аллохтон? // Геотектоника. 1976. № 4. С. 54–66.Книппер А.Л., Сатиан М.А., Брагин Н.Ю. Верхнетриасовые–нижнеюрские вулканогенно-осадочные отложения Старого Зодского перевала (Закавказье) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1997. Т. 5. № 3. С. 58–65.Колесников В.П. Палеонтология СССР. Том X. Часть 3. Вып. 12. Акчагыльские и апшеронские моллюски. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1950. 259 с.Трифонов В.Г. Коллизия и горообразование // Геотектоника. 2016. № 1. С. 1–23.Шатилова И.И. Палинологическое обоснование геохронологии верхнего плиоцена и плейстоцена Западной Грузии. Тбилиси: Мецниереба, 1974. 194 с.Adamia S.A., Chkhotia T.G., Gavtadze T.T., Lebanidze Z.A., Lursmanashvili N.D., Sadradze N.G., Zakaraia D.P., Zakariadze G.S. Tectonic setting of Georgia – Eastern Black Sea: a review // Tectonic Evolution of the Eastern Black Sea and Caucasus. Eds. Sosson M., Stephenson R.A., Adamia S.A. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2017. № 428. P. 11–40.Agard P., Omrani J., Jolivet L., Mouthereau F. Convergence history across Zagros (Iran): constraints from collisional and earlier deformation // Int. J. Earth Sci. 2005. V. 94. P. 401–419.Akinci A.C., Robertson A.H.F., Ünlügenç U.C. Sedimentary and structural evidence for the Cenozoic subduction-collision history of the Southern Neotethys in NE Turkey (Ҫağlayancerit area) // Int. J. Earth Sci. 2016. V. 105. P. 315–337.Alçiçek H., Wesselingh F.P., Alçiçek M.C. Palaeoenvironmental evolution of the late Pliocene–early Pleistocene fluvio-deltaic sequence of the Denizli Basin (SW Turkey) // Palaeogeogr. Palaeoclimat. Palaeoecol. 2015. V. 437. P. 98–116.Alçiçek M.C. Tectonic development of an orogen-top rift recorded by its terrestrial sedimentation pattern: the Neogene Eşen Basin of southwestern Anatolia, Turkey // Sediment. Geol. 2007. V. 200. P. 117–140.Avagyan A., Shahidi A., Sosson M., Sahakyan L., Galoyan G., Muller C., Vardanyan S., Bahar Firouzi Kh., Bosch D., Danelian T., Asatryan G., Mkrtchyan M., Ali Shokri M. New data on the tectonic evolution of the Khoy region, NW Iran // Tectonic Evolution of the Eastern Black Sea and Caucasus. Eds. Sosson M., Stephenson R.A., Adamia S.A. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2017. № 428. P. 99–116.Bell C.M. Quaternary lacustrine braid deltas on Lake General Carrera in southern Chile // Andean Geol. 2009. V. 36. P. 51–65.Bijkerk J.F., Veen J., Postma G., Mike D., Van Strlen W., de Vrles J. The role of climate variation in delta architecture: lessons from analogue modelling // Basin Res. 2014. V. 26. P. 351–368.Corner G.D., Nordahl E., Munch-Ellingsen K., Robertsen K.A. Morphology and sedimentology of an emergent fjord-head Gilbert-type delta: Alta delta, Norway // Coarse-Grained Deltas. Eds. Colella A., Prior D.B. Int. Assoc. Sedimentol. Spec. Publ. 1990. № 10. P. 155–168.Danelian T., Galoyan G., Rolland Y., Sosson M. Palaeontological (Radiolarian) Late Jurassic age constraint for the Stepanavan ophiolite (Lesser Caucasus, Armenia) // Bull. Geol. Soc. Greece. 2007. V. 40. P. 31–38.Danelian T., Asatryan G., Sahakyan L., Galoyan G.H., Sosson M., Avagyan A. New and revised radiolarian biochronology for the sedimentary cover of ophiolites in the Lesser Caucasus (Armenia) // Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform. Eds. Sosson M., Kaymakci N., Stephenson R.A., Bergerat F., Starostenko V. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2010. № 340. P. 383–391.Dietrich P., Ghienne J.-F., Normandeau A., Lajeunesse P. Upslope-migrating bedforms in a proglacial Sandur delta: cyclic steps from river-derided underflows? // J. Sediment. Res. 2016. V. 86. P. 112–122.Eilertsen R., Corner G.D., Aasheim O., Andreassen K., Kristofferson Y., Ystborg H. Valley-fill stratigraphy and evolution of the Målselv fjord-valley, northern Norway // Incised Valleys in Time and Space. Eds. Dalrymple R.W., Leckie D.A., Tillman R.W. SEPM. Spec. Publ. 2006. № 85. P. 179–195.Eilertsen R.S., Corner G.D., Aasheim O., Hansen L. Facies characteristics and architecture related to palaeodepth of Holocene fjord–delta sediments // Sedimentology. 2011. V. 58. P. 1784–1809.Enkin R.J. A Computer Program Package for Analysis and Presentation of Paleomagnetic Data. Sidney: Pacific Geoscience Centre, Geological Survey of Canada, 1994. 16 p.Fejfar O., Heinrich W.-D., Lindsay E.H. Updating the Neogene rodent biochronology in Europe // Meded. Ned. Inst. Toegepaste Geowetenschappen TNO. 1998. V. 60. P. 533–554.Galoyan G., Rolland Y., Sosson M., Corsini M., Melkonian R. Evidence for superposed MORB, oceanic plateau and volcanic arc series in the Lesser Caucasus (Stepanavan, Armenia) // Comptes Rendus Geosci. 2007. V. 339. P. 482–492.Galoyan Gh.L., Melkonyan R.L., Atayan L.S., Chung S.-L., Khorenyan R.H., Lee Y.-H., Amiraghyan S.V. On the petrology and geochemistry of Jurassic magmatics of the Somkheti segment of Somkheto-Karabagh tectonic zone (Northern Armenia) // Izvestiya of National Academy of Sciences of the Republic of Armenia. Earth Sci. 2018. V. 71. № 1. P. 3–27.Geological Map of Iran. Sheet № 1. Scale 1 : 1 000 000. Tehran: Nation. Iranian Oil Comp., 1978.Geological Map of Turkey, Sheets Erzurum, Kars, Trabson, and Van. Scale 1 : 500,000. Ankara: General Directorate of Mineral Research and Exploration, 2002.Ghinassi M., Libsekal Y., Papini M., Rook L. Palaeoenvironments of the Buia Homo site: high-resolution facies analysis and non-marine sequence stratigraphy in the Alat formation (Pleistocene Dandiero Basin, Danakil depression, Eritrea) // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 2009. V. 280. P. 415–431.Gilbert G.K. The topographic features of lake shores // US Geol. Surv. Annual Rep. 1885. № 5. P. 69–123.Gobo K., Ghinassi M., Nemec W. Reciprocal changes in foreset to bottomset facies in a Gilbert-type delta: response to short-termchanges in base level // J. Sediment. Res. 2014. V. 84. P. 1079–1095.Gobo K., Massimiliano G., Wojciech N. Gilbert-type deltas recording short-term base-level changes: Delta-brink morphodynamics and related foreset facies // Sedimentology. 2015. V. 62. P. 1923–1949.Hessami K., Koyi H.A., Talbot C.J., Tabasi H., Shabanian E. Progressive unconformities within an evolving foreland fold-thrust belt Zagros Mountains // J. Geol. Soc. London. 2001. V. 158. P. 969–981.Ilgar A., Nemec W. Early Miocene lacustrine deposits and sequence stratigraphy of the Ermenek Basin, Central Taurides, Turkey // Sediment. Geol. 2005. V. 173. P. 233–275.Işik N.Ya., Saraç G., Ünay E., de Bruijn H. Palynological analysis of Neogene mammal sites of Turkey – vegetational and climatic implications // Bull. Earth Sci. Appl. Res. Cent. Hacettepe Univ. 2011. V. 32. № 2. P. 105–120.Issel A. Catalogo dei molluschi raccolti dalla missione italiana in Persia aggiuntavi la descrizione delle specie nuove o poco note. Torino: Stamperia Reale, 1865. 55 p.Jiménez-Moreno G., Popescu S.-M., Ivanov D., Suc J.-P. Neogene flora, vegetation and climate dynamics in southeastern Europe and the northeastern Mediterranean // Deep-Time Perspectives on Climate Change: Marrying the Signal from Computer Models and Biological Proxies. Eds. Williams M., Haywood A.M., Gregory F.J., Schmidt D.N. Micropalaeontol. Soc. Spec. Publ. Geol. Soc. London, 2007. P. 503–516.Jiménez-Moreno G., Alçiçek H., Alçiçek M.C., Van den Hoek Ostende L.W., Wesselingh F.P. Vegetation and climatic cycles during the late Pliocene and early Pleistocene in SW Anatolia, Turkey // Quat. Res. 2015. V. 84. P. 448–456.Kazancı N. Fan-delta sequences in the Pleistocene and Holocene Burdur Basin, Turkey: the role of basin-margin configuration in sediment entrapment and differential facies development // Coarse-Grained Deltas. Eds. Colella A., Prior D.B. Int. Assoc. Sedimentol. Spec. Publ. 1990. № 10. P. 185–198.Kirschvink J.L. The least-square line and plane and the analysis of paleomagnetic data // Geophys. J. R. Astr. Soc. 1980. V. 62. P. 699–718.Lang J., Sievers J., Loewer M., Igel J., Winsemann J. 3D architecture of cyclic-step and antidune deposits in glacigenic subaqueous fan and delta settings: integrating outcrop and ground-penetrating radar data // Sediment. Geol. 2017. V. 362. P. 83–100.Leszczynski S., Nemec W. Dynamic stratigraphy of composite peripheral unconformity in a foredeep basin // Sedimentology. 2015. V. 62. P. 645–680.Naidina O.D., Richards K. Pollen evidence for Plio-Pleistocene vegetation and climate change in the north Caucasus, north-western Caspian region // Quat. Int. 2016. V. 409. P. 50–60.Nemec W. Aspects of sediment movement on steep delta slopes // Coarse-Grained deltas. Eds. Colella A., Prior D.B. Int. Assoc. Sedimentol. Spec. Publ. 1990. № 10. P. 29–73.Okay A.I., Sahintürk O. Geology of the Eastern Pontides // Regional and Petroleum Geology of the Black Sea and Surrounding Areas. Ed. Robinson A.G. Am. Assoc. Petrol. Geol. Mem. 1997. V. 68. P. 291–311.Okazaki H., Isaji S., Kurozumi T. Sedimentary facies related to supercritical-flow bedforms in foreset slopes of a Gilbert-type delta (middle Pleistocene, central Japan) // Sediment. Geol. 2020. V. 399. P. 1–11.Rolland Y., Galoyan G., Sosson M., Melkonyan R., Avagyan A. The Armenian ophiolite: insights for Jurassic back-arc formation, Lower Cretaceous hot spot magmatism, and Upper Cretaceous obduction over the South Armenian Block // Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform. Eds. Sosson M., Kaymakci N., Stephenson R.A., Bergerat F., Starostenko V. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2010. V. 340. P. 353–382.Schütt H. Fossile Mollusken dreier anatolischer Ovas // Archiv für Molluskenkunde. 1991. V. 120. № 4/6. P. 131–147.Schütt H. Turkish land snails. 4th, revised and enlarged edition. Solingen: Verlag Natur & Wissenschaft, 2005. 559 p.Sengör A.M.C., Yilmaz Y. Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach // Tectonophysics. 1981. V. 75. P. 181–241.Shatilova I., Mchedlishvili N., Rukhadze L., Kvavadze E. The History of the Flora and Vegetation of Georgia (South Caucasus). Tbilisi: Georgian National Museum, Institute of Paleobiology, 2011. 200 p.Simakova A.N., Tesakov A.S., Çelik H., Frolov P.D., Shalaeva E.A., Sokolov S.A., Trikhunkov Ya.I., Trifonov V.G., Bachmanov D.M., Latyshev A.V., Ranjan P.B., Gaydalenok O.V., Syromyatnikova E.V., Kovaleva G.V., Vasilieva M.A. Caspian-type dinocysts in NE Turkey mark deep inland invasion of the Akchagylian brackish-water basin during the terminal Late Pliocene // Quat. Int. 2021. V. 605–606. P. 329–348.Smith D.G., Jol H.M. Radar structure of a Gilbert-type delta, Peyto Lake, Banff National Park, Canada // Sediment. Geol. 1997. V. 113. P. 195–209.Soria J.M., Fernandez J., Garcia F., Viseras C. Correlative lowstand deltaic and shelf systems in the Guadix Basin (Late Miocene, Betic Cordillera, Spain): the stratigraphic record of forced and normal regressions // J. Sediment. Res. 2003. V. 73. P. 912–925.Sosson M., Rolland Y., Muëller C., Danelian T., Melkonyan R., Kekelia S., Adamia S., Babazadeh V., Kangarli T., Avagyan A., Galoyan G., Mozar J. Subductions, obduction and collision in the Lesser Caucasus (Armenia, Azerbaijan, Georgia), new insights // Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform. Eds. Sosson M., Kaymakci N., Stephenson R.A., Bergerat F., Starostenko V. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2010. V. 340. P. 329–352.Ünay E., de Bruijn H. Plio-Pleistocene rodents and lagomorphs from Anatolia // Meded. Ned. Inst. Toegepaste Geowetenschappen TNO. 1998. V. 60. P. 431–466.Vellinga A.J., Cartigny M.J.B., Eggenhuisen J.T., Hansen E.W.M. Morphodynamics and depositional signature of low-aggradation cyclic steps: new insights from a depth-resolved numerical model // Sedimentology. 2018. V. 65. P. 540–560.Welter-Schultes F.W. European non-marine molluscs, a guide for species identification. Göttingen: Planet Poster Editions, 2012. P. 1–679.Winsemann J., Lang J., Polom U., Loewer M., Igel J., Pollok L., Brandes C. Ice-marginal forced regressive deltas in glacial lake basins: geomorphology, facies variability and large-scale depositional architecture // Boreas. 2018. V. 47. P. 973–1002.Yavuz-Işık N., Toprak V. Palynostratigraphy and vegetation characteristics of Neogene continental deposits interbedded with the Cappadocia ignimbrites (Central Anatolia, Turkey) // Int. J. Earth Sci. 2010. V. 99. P. 1887–1897.Zakariadze G.S., Bogdanovsky O.G., Jagoulz E., Karpenko S.F., Solov’eva N.V. REE and Nd and Sr isotope geochemistry of the Upper Triassic–Lower Jurassic tholeiitic ophiolitic complex of the Lesser Caucasus // Terranes of Serbia. Eds. Knežević-Đorđević V., Krstić B. Belgrade: Barex, 1996. P. 129.