Chloritanteil in der Tonfraktion (%)
6.2 Mineralogie und Sedimentologie
-
Kfs
Kai Dol
Phyllo
Morn
--
Mit Musk
Bio Kao Chl
I BSH
'
YP 1 YP'
GR'
LSH AB , MJS LR--&--Lp-- --P-- -1- -- , - - -
s t 1 PS2445-4 I PS2123-2 l PS2212-3 1 PS2165-1 , PS2474-4 PS2174-4 PS2200-5 , PS2185-C
I
I I
-L-- -
-
--rn.ll,6lmax.14,6, inax10,8 ,rnax2,66 rnax.8,l , rnax9,4 Max 1,5 0
1 (1 von 87) (13 von 87) (510326) (26 von 105) (6 von 67)
,
(2 von 123), (0 von 29Tab. 11: Vergleich der Gesamtmineralogiedaten in den Sedimentkernen des Eu- rasischen Beckens (Sta-> Standardabweichung, BSH-> Barents-See-Hang, YP->
Yermak Plateau, GR-> Gakkel-Rücken LSH-> Laptew-See-Hang, LR-> Lomono- sow-Rücken MJS-> Morris-Jesup-Schwelle, Qz-> Quarz, Fsp-> Feldspat, PIg ->
Plagioklas, Kfs-> Kalifeldspat, Phyllo-> Phyllosilikat, Mom-> Montmorillonit,Kao->
Kaolinit, Chl-> Chlorit).
unteres Stadium 2 ?
0
Abb. 71: Gesamtmineralogische Parameter des Kerns PS2445-4 vom Barents- See-Kontinentalhang. Qz-> Quarz, Fsp-> die gesamte Feldspatgruppe, Kfs-> Kali- feldspat, Plg-> Plagioklase, Kal-> Kalzit, Dol-> Dolomit, Pyxlndex-> siehe Erläute rungen in Kap. 2, 4.
U 0 100 200 300 400 500 Tiefe
(cm)
Abb. 72: Phyllosilikatgehalte (Summenkurven) des Kerns PS2445-4 vom Barents-See- Kontinentalhang (QzIPhyllo-> Verhältni der Prozentgehalte von Quarz und der Summe der Phyllosilikate).
Abb. 73 (nächst Seite): Gesamtmineralogische Parameter nordwestlich Spitzbergens (PS2123-2). Qz-> Quarz, Fsp-> die gesamte Feldspatgruppe, Kfs-> Kalifeldspat, Plg->
Plagioklase, Dol-> Dolomit, Pyxlndex-> siehe Erläuterunge in Kap. 2, 4. Fettgedruckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Graustufe-> Isotopenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
Stratigraphie von Knies (1994; vgl. Kap. 3).
0 100 00 00 400 500 600 700 Tiefe (cm)
bb. 74: Tonmineralogische Parameter des Kerns PS2122-1 nordwestlich Spitz- bergens (Teil 1): Smektit- und Illitgruppe. Sm-> Smektit, IB-> Integralbreite eines bestimmten Beugungsreflexes (vgl. Kap. 2.7), 111-> Illit, 111 5/10 A-> Intensitätsverhäl nis der Beugungsreflexe von 5 und 10 A. Fettgedruckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Graustufe-> Isotopenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale). Stratigraphie nach Knies (1994; vgl. Kap. 3).
bergens (Teil 2): ~aolit%; und Chloritgruppe. S-> Smektit, K-> Kaolinit, C-> ~ h i o r i t , - > Illit, Chl 4,721 3 3 4 A-> Verhältni der Integralfläch der Beugungsreflexe von Chlorit als Maà fü die chemische Zusammensetzung (vgl. Abb. 18; Kap. 2.7). Fett- gedruckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Graustufe-> Isotopenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale). Stratigraphie nach Knies (1994; vgl. Kap. 3).
I
Spitz- ruppe, e n s t a - Strati-
gehalte in einer ansonsten auf niedrigen Werten verharrenden Kalzitkurve. Die Dolomitkurve besitzt Höchstwert im Stadium 4 und mittlerem Stadium 1. Generell sind die Dolomitgehalte recht hoch (Tab. 11). Die Karbonatkurven der Tonfraktion zeigen der Gesamtfraktion ähnlich Trends bei sehr niedrigen Gehalten (Abb. 76).
Die Analyse der Gesamtmineralogie ergibt fü die Phyllosilikate eine dem Kern PS221 2-3 ähnlich Verteilung des Gesamt-, Montmorillonit- (Maxima im obr. St. 5, mittl. St. 2, St. l ) , Illit- und Glimmeranteile (Maxima im St. 4 & 2) sowie des QzIPhyllo-Verhältnisse (Tab. 11). In allen diesen Parametern sind die Werte ge- genübe den Rückenkerne und dem Kern vom Barents-See-Kontinentalhang er- höh bzw. das QzIPhyllo-Verhältni erniedrigt. PS2123-2 unterscheidet sich von al- len Kernen durch seinen niedrigen Kaolinit- und Chloritanteil in der Gesamtfraktion (Tab. 11).
In der Tonfraktionsanalyse pendelt der Kaolinitgehalt zwischen 15 und 2 0 % (Abb.
75). Es stehen vier Maxima aus der Kurve heraus, die die vier auffallendsten Wech- sel der Tonmineralogie in PS2122-1 und PS2123-2 markieren. Dabei änder sich nicht nur die Kaolinitgehalte sondern nahezu alle Parameter, am deutlichsten im unteren Stadium 2 (siehe OLEM-Kennung und Schraffur in Abb. 74
-
76): Smektit fäll auf 0 %, Illit zeigt ein Minimum, die lllitintegralbreite und das 5/10 A-Verhältni jedoch ein Maximum. Obwohl neben Kaolinit auch der Chloritgehalt ansteigt, er- reicht das K/C-Verhältni ein deutliches Maximum, das QzIFsp-Verhältni ist hoch vor allem aufgrund der verringerten Feldspatanteile, und Dolomit fehlt. Dies ge- schieht nur noch in zwei weiteren Proben (Abb. 74-
76).Der beschriebene Kernabschnitt zeichnet sich durch das Auftreten von aufweitba- ren Tonmineralen mit regelmäßig Anordnung von unterschiedlichen Schichtla- gen aus ("ordered layered expandable minerals", im Weiteren als OLEM bezeich- net; Reynolds Jr. 1970). Eine Analyse der Beugungsreflexe dieses Tonminerals läà eine Zusammensetzung ähnlic Corrensit vermuten, das als regelmäßi Wechsel- lagerung von Illite- und Chloritschichten beschrieben wird (Moore & Reynolds J:.
1989). Bei der Glykolisierung werden die Schic~tzwischenräum auf übe 20 A geweitet, typisch sind Werte zwischen 25 und 30 A. Fü eine exakte Einstufung wä
ren allerdings weiterführende tonmineralogische Untersuchungen notwendig.
Diese extreme Anderung in der Tonmineralogie wiederholt sich
-
allerdings in eini- gen Parametern etwas schwäche ausgepräg-
in einer Probe aus 495 cm (Abb.74
-
76: ob. Stadium 5, OLEM-Schraffur).Die anderen zwei Kaolinitmaxima im Stadium 4 und mittleren Stadium 1 gehen einher mit erhöhte Smektitwerten und leicht erniedrigten Illitwerten, hohen WC-, SIK-, Sll- und S/l&C-Verhältnissen und erhöhte QzIFsp-Verhältnissen Beide Kernsequenzen werden jeweils durch ein Dolomitmaximum überlager (Abb. 74
-
76).
Drei weitere Beobachtungen sollen hier noch herausgestellt werden: das Chlorit 4,721 3,54 A-Verhältni fluktuiert stärke ab dem mittleren Stadium 3 bis ins mittlere Stadium 1 und erreicht Maximalwerte im Stadium 2; die niedrigsten Illitintegralbrei- ten sind im unteren Stadium 3 und mittleren Stadium 1, die niedrigsten 111 5/10 A- Verhältniss im oberen Stadium 5, im mittleren und oberen Stadium 3 und im mitt- leren Stadium 1 sowie in der Oberflächenprob zu beobachten. Die restlichen Pro- ben des Stadiums 5 und Stadiums 1 haben erhöht 5/10 A-Verhältniss (> 0,7 Re- ferenzlinie).
6. Eraebnisse der Sedimentkerne Die Pyroxenindexkurve aus der Gesamtmineralogie von PS2123-2 steigt erst nahe der Stadiengrenze 211 an (Abb. 73). Im gesamten Kern konnte QUAX Pyroxene er- kennen (Tab. 12, A8). Die Spurenanteile bis ca. 6 % verteilen sich weitestgehend auf den Klinopyroxen Augit und den Orthopyroxen Hypersthen. Auffallend ist das Vorkommen von Ti-Augit im Stadium 5, mittleren Stadium 3 und im Stadium 1 . In der Spurenmineralgruppe stehen die Stadien 3 und 4 heraus. Es treten verstärk Zeolithe auf (Phillipsit, Prehnit, Natrolith; Tab. 12). Granat, Olivin und Trydimit-Nen- nungen sind auf diesen Kernabschnitt begrenzt. Interessant ist, da der erkannte Olivin-Standard aus einem schottischen Gestein gewonnen wurde (vgl. Anhang D;
Stroh 1988). In diesen Zeitraum fäll auch die Nennung eines Augit-Standards mit finnischer Herkunft, der außerde zweimal im mittleren Stadium 1 von QUAX ge- funden wurde (vgl. Tab. 12). Damit scheinen südlic gelegene Ausgangsgesteine angezeigt zu werden.
Anhand der Korngrößenverteilu kann der Kern dreigeteilt werden (Abb. 77). Un- terhalb von 400 cm, im gesamten Stadium 6, ist das Sediment wesentlich gröbe als in dem darüberliegende Kernabschnitt, der sehr feinkörni ist und auch weni- ger IRD enthäl (oberes Stadium 5 bis 4). Mit dem unteren Stadium 3 beginnt ein Kernabschnitt mit wiederum etwas mehr Sand- und Kiesgehalt.
Aus allen Parameterkurven (Abb. 77
-
83) stehen die Stadiengrenzen 615, 413 und 211 in einander sehr ähnliche Weise heraus: Das Sediment hat einen erhöhte Grobfraktionsgehalt bei nur geringer IRD-Anzahl, der Karbonatgehalt ist auf 0 re- duziert, Kalzit fehlt in wesentlich mehr Proben als Dolomit, der Anteil an organi- schem Material ist erhöht wobei ein höhere Hl-Wert auf etwas höhrer Gehalte an marinem Material schliessen läß die hohe Tmax-Temperaturen jedoch auf sehr reifes und damit eher terrigenes Material hinweisen, der Pyroxenindex, der Pla- gioklas- und die Montmorillonitgehalte erhöhe sich in der Gesamt- wie in der Silt- fraktion (siehe auch Tab. A8, Ag), Smektit- und Kaolinitgehalte der Tonfraktion sind stark erhöht währen Illit und Chlorit Minimalwerte zeigen, das Illit 5/10 A-Verhält nis erreicht nahezu Maximalwerte, der Feldspatanteil an der Tonfraktion zeigt die niedrigsten Werte, das Qz/ Fsp- Verhältni der Tonfraktion ist dementsprechend er- höhtPS2212-3 (Yermak Plateau)
Die Stadiengrenzen 615 und 211 (Terminationen II und I) gleichen sich zusätzlic im erhöhte Quarzgehalt, dem erhöhte QzIFsp-Verhältni in der Gesamtfraktion, dem erniedrigten QzlFsp-Verhältni in der Tonfraktion, und dem erniedrigten KfsIPIg- Verhältni in der Gesamtfraktion bei erhöhte KfslPIg-Verhältni in der Siltfraktion.
Gerade übe die letztgenannten Kriterien ist mindestens noch ein weiterer Kernab- schnitt im Stadium 6 erkennbar, der den Terminationssedimenten ähnel (um ca.
550 cm herum).
Damit deutet vieles darauf hin, da die Übergangsabschnitt zwischen den einzel- nen Kaltphasen (Stadien 6, 4, 2) und Warmphasen (Stadien 5, 1 und mittl. 6??) sich einander sehr ähnlic und gleichzeitig anhand aller Sedimentparameter Aus- nahmesituationen gegenübe dem restlichen Kern sind. Eine weitere Ausnahme- zeit wird ebenfalls durch das Fehlen von Karbonatminerale in den Sedimenten ausgewiesen (Abb. 77 - 79, 83). Es ist die bereits in den Kernen PS21221 PS2123 vom südwestliche Yermak Plateau als Zeit sehr spezieller Sedimentation erkannte Übergangszei zwischen den Isotopenstadien 3 und 2. Auch in PS2212-3 werden
6. Ergebnisse der Sedimentkerne
Abb. 78: Gesamtmineralogische Parameter des Kerns PS221 2-3. Qz->Quarz, Fsp-> die gesamte Feldspatgruppe, Kfs-> Kalifeldspat, Plg-> Plagioklase, Dol->
Dolomit, Pyxlndex-> siehe Erläuterunge in Kap. 2, 4. Fettgedruckte Zahl (1) -> Iso- topenstadium, Graustufe-> Isotopenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
Abb. 79: Siltmineralogie des Kerns PS2212-3. Qz-> Quarz, Fsp-> die gesamte Feldspatgruppe, Kfs-> Kalifeldspat, Plg-> Plagioklase, Dol-> Dolomit, Pyxlndex->
siehe Erläuterunge in Kap. 2, 4. Fettgedruckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Grau- stufe-> Isotopenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
6. Eraebnisse der Sedimentkerne ein erhöhte Anteil von reifem (hoher Tmax), terrigenem (hohes CIN-Verhältnis) or- ganischem Material zusammen mit einer spezifischem Tonmineralvergesellschaf- tung (OLEMI Kaolinit1 kein Smektit; schraffiert in Abb. 77
-
83) beobachtet. Wie in den Kernen nordwestlich Spitzbergen wird dieser Kernabschnitt von einem erhöh ten Anteil IRD, einem erhöhte Quarzgehalt, erniedrigten Feldspatgehalten mit der einzigen Nennung von Labradorit als Plagioklasvarietä in der Gesamt- wie in der Siltfraktion, dem Fehlen von Kalifeldspäte gleichbedeutend mit niedrigen KfsIPIg- Verhältnisse (tw. gegen 0 gehend) in der Gesamt- und Siltfraktion und dem Auftre- ten von Amphibolen in Gesamt- und Siltfraktion begleitet (vgl. Tab. 12). Auch in PS221 2-3 erreichen lllit-Integralbreite und -511 0 A-Verhältni Maximalwerte, wäh rend das KIC-Verhältni trotz Ansteigens beider Tonmineralgehalte seinen Maxi- malwert erreicht.Dieser Kernabschnitt ist zwischen zwei Kernhorizonte mit erhöhte Kalzitgehalten in allen Fraktionen geschoben (Abb. 6.8, 79, 83), einem weiteren Erkennungs- merkmal der Ubergangsphase zwischen den Isotopenstadien 3 und 2. Die Vertei- lung der Kalzitgehalte soll zu einigen generellen Aussagen übe den Sedimentkern PS2212-3 überleiten Auße an der Stadiengrenze 312 werden erhöht Kalzitge- halte in allen Korngrößenfraktion nur währen der (warmen) Isotopenstadien 5 und 1 beobachtet, sowie in einem Kernhorizont des Stadiums 6. Parallel zum An- stieg der Kalzitkurve im Isotopenstadium 1 erhöh sich der Anteil des terrigenen or- ganischen Materials (Abb. 77: erhöhte CIN-Verhältnis niedriger Hl-Wert). Ein Trend, der auch in Kurzkernen des westlichen Eurasischen Beckens beobachtet wurde (Kap. 5; Schubert 1995).
Auch und gerade im Stadium 6 ist der Anteil des terrigenen, organischen Materials zusammen mit der Korngröß dem Quarzgehalt und dem Qzl Fsp-Verhältni stark erhöht das KfsIPIg- Verhältni in der Gesamtfraktion jedoch erniedrigt. Dies spricht fü ein Liefergestein, das reich an Quarz und (Plagioklas-) Feldspat sowie an rei- fem, terrigenem organischen Material ist. Dazu kommen teilweise hohe Smektitge- halte in der Tonfraktion und hohe Pyroxenindizes in der Gesamt- wie in der Siltfrak- tion mit mehreren Nennungen von vor allem Orthopyroxen, währen in den oberen Kernabschnitten eher Klinopyroxenen erkannt wurden. Damit steht das Stadium 6 deutlich gegenübe dem restlichen Kern heraus.
Im Vergleich der Sedimentkerne zeigt PS2212-3 den dritthöchste Mittelwert der Kalzitgehalte (Tab. 11). Unter den benachbarten Kernen PS2445-4 vom Barents- See-Kontinentalhang und PS21 23-2 vor der NW-Küst Spitzbergens nimmt er die Mitte ein. Das Gebiet nördlic Svalbard zeigt damit deutlich höher Karbonatge- halte als die Kerne des zentralen Eurasischen Beckens (vgl. auch Kap. 5).
PS2212-3 gehör zu den Kernen mit den höchste Gehalten an Phyllosilikaten in der Gesamtfraktion (Tab. 11). Mit Ausnahme der beiden Kerne vom Amundsen- Becken und Laptew-See-Kontinentalhang besitzt er zusammen mit PS2123-2 die höchste Gehalte an Montmorillonit (Tab. A8: Maxima: unt. & ob. Stadium 5, mitt. 3, unt. & mitt. 1). Von den auf die Siltfraktion untersuchten Kernen zeigt PS2212-3 den höchste Gehalt an Phyllosilikaten (Abb. 80: bis zu 33 Oh). In der Siltfraktion von PS2212-3 wird der Phyllosilikatgehalt vor allem von Montmorillonit (mit häufige Nennungen im Stadium 2 und 1, Tab. A8) und von in jeder Probe registriertem Muskovit getragen (besonders hohe Werte in den Stadien 6, 5 und 3). Auch in der Gesamtfraktion ist Muskovit verstärk vertreten. Biotit wird in beiden Fraktionen in allen Stadien mit Ausnahme von Stadium 4 genannt (Tab. A8, Ag). Die Phyllosili-
katkurve der Siltfraktion zeigt typische, den in Kap. 5 gezeigten Kernen ähnliche stufenweise Anstiege am Ubergang zu den (warmen) Stadien 5, 3 und 1.
0 I 0 0 200 300 400 500 600 700 800
Tiefe (cm)
Abb. 80: Phyllosilikate (Phyllo; Summenkurven) in der Siltfraktion des Kerns PS221 2-3. Qz-> Quarz, Fettgedruckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Graustufe-> Iso- topenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
6. Eraebnisse der Sedimentkerne
100 300
400
Tiefe (cm)
Abb. 81 : Tonmineralogische Parameter des Kerns PS221 2-3 vom nordöstliche Yermak Plateau (Teil 1): Smektit- und Illitgruppe. Sm-> Smektit, IB-2 Integralbreite eines bestimmten Beugungsreflexes (vgl. Kap.2.7), 111-> Illit, 111 5/10 A-> Intensitäts verhältni der Beugungsreflexe von 5 und 10 A. Fettgedruckte Zahl (1) -> Isotopen- stadium, Graustufe-> Isotopenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
ch . . e n Yermak Plateau (Teil 2): Kaolinit- und Chloritgruppe. S-> Smektit, 1-> Illit, K-> Kaoli- nit, C-> Chlorit. Fettgedruckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Graustufe-> Isotopen- stadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
6. Ergebnisse der Sedimentkeme
Tiefe (cm)
Abb. 83: Tonmineralogische Parameter des Kerns PS2212-3 vom nordöstliche Yermak Plateau (Teil 3): Nichttonminerale. Qz-> Quarz, Fsp-> Gesamte Feldspat- gruppe, MoS2-> Molybdänsulfi (interner Standard). Fettgedruckte Zahl (1) -> Isoto- penstadium, Graustufe-> Isotopenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
Die Verteilung von Kaolinit und Chlorit in der Gesamt- und Siltfraktion sind gegen- läufig Währen in der Gesamtfraktion Kaolinit häufige als Chlorit von QUAX ge- nannt wird und hohe Absolutwerte sowie den zweithöchste Mittelwert der Sedi- mentkerne erreicht (Tab. 1 I ) , wird in der Siltfraktion Chlorit in jeder Probe mit einem nahezu konstanten Anteil (ca. 2-6 O/O) von QUAX gefunden und Kaolinit nur spora- disch erkannt (Tab. A8, Ag).
Aus der Verteilung der Spurenminerale (Tab. 12) sollen zwei Punkte herausgegrif- fen werden: das häufig und fü andere Sedimentkerne untypische Vorkommen von Talk sowie das Auftreten des Granats Almandin im Stadium 2.
PS2474-3 (Laptew-See-Kontinentalhang)
Herausstehendes Merkmal des Kerns PS2474-3 ist sein niedriger Quarzgehalt, die niedrigen QzIFsp- und hohen KfsIPIg-Verhältnisse das nahezu komplette Fehlen von Kalzit und die hohen Phyllosilikatanteile. Letztere werden vor allem von hohen Montmorillonit- und Muskovitgehalten getragen (Abb. 85; Tab. 11). Dazu kommt häufige Biotit, das in einem Viertel der Proben mit bis zu 8 , l % erkannt wurde.
Die in den Abbildungen 84 und 8 5 eingetragenen vorläufige stratigraphischen Grenzen könne in signifikanten Anderungen der mineralogischen Parameter wie- dergefunden werden. So zeigt der Horizont, der direkt übe der Turbiditlage (Alter:
Stadium 2 oder 4??) liegt, erniedrigte Quarzwerte, stärker Schwankungen im QzlFsp-Verhältnis erhöht KfsIFsp-Verhältnisse verringerte Pyroxenindexwerte und hohe Phyllosilikatgehalte, die mit verringertem lllit- und erhöhte Muskovit und Montmorillonitgehalten einher gehen.
Ein ähnliche Kernabschnitt kann am Übergan zum Holozä beobachtet werden.
Zwischen diesem beiden Kernabschnitten steigt der Quarzgehalt kontinuierlich an und der Phyllosilikatgehalt sinkt kontinuierlich ab (vgl. QzlPhyllo-Kurve, Abb. 85).
Das KfslPIg-Verhältni fluktuiert stark. Oberhalb 630 cm setzt ein leicht erhöhte Dolornitgehalt ein, der mit einem sprunghaften Anstieg der Pyroxenindexkurve zu- sammenfäll (Abb. 84). Der mittlere Kernabschnitt fäll durch seine Manganit-, Granat-, Epidot- und Amphibolgehalte, der Kernabschnitt übe dem Turbidithorizont und das mittlere Holozä fallen durch ihre Pyritgehalte auf, einem Hinweis auf anoxische Bedingung im Sediment, die häufi auf hohe Sedimentationraten zurückgefüh werden könne und damit eher ein niedriges Höchstalte (-> Stadium 2) des Kerns andeuten (vgl. Tab. 12).
QUAX erkennt Augit mit 1-5 % in mehreren Proben des mittleren Kernabschnitts und im oberen Holozän jedoch die Orthopyroxene Hypersthen und Fe-Enstatit an den jeweiligen Ubergänge von Quarz-armen und Phyllosilikat-reichen zu Quarz- reicheren und Phyllosilikat-ärmere Kernabschnitten (z.B. das untere Holozän Tab.
A8). Trotz extrem niedriger Werte, die nur das Vorhandensein von Kalzit markieren, sind die Positionen der erkannten Kalzitgehalte direkt übe der Turbiditlage (früh Termination l oder Stadiengrenze 4/3), a m Ubergang zum Holozä und im obersten Holozä möglicherweis signifikant (optimale Bedingungen währen der Termination I?).
Einen Hinweis auf ein niedriges Alter von PS2474-3 (bis maximal zur Stadien- grenze 312) könnte die Montmorillonitgehalte und die Pyroxenindexkurve geben.
Untersuchungen an Kernen vor Sewernaja Semlja haben gezeigt, da die Mont- morillonitgehalte (eSmektit in der Tonfraktion) und die magnetische Suszeptibilitä
6. Ergebnisse der Sedimentkerne
Abb. 84: Gesamtmineralogie des Kerns PS2474-3 vom Laptew-See-Kontinental- hang. Qz-> Quarz, Fsp-> die gesamte Feldspatgruppe, Kfs-> Kalifeldspat, Plg->
Plagioklase, Dol-> Dolomit, Pyxlndex-> siehe Erläuterunge in Kap. 2, 4. Fettge- druckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Graustufe-> Isotopenstadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
Abb. 85: Phyllosilikate in der Gesamtfraktion von PS2474-3 (Phyllo; Summenkur- ven). Qz-> Quarz Fettgedruckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Graustufe-> Isotopen- stadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
6. Eraebnisse der Sedimentkerne währen der Termination l besonders hoch sind (Weiel 1997). Der Anstieg beider Werte wird auf den erhöhte Eintrag von Basalterosionsprodukten aus dem Pu- torana-Gebirge im Hinterland der westlichen Laptew-See bezogen (Niessen et al.
1996a,b, 1997; Weiel 1997; Kleiber et al. 1997). Da Pyroxene ebenfalls zu diesen Erosionsprodukten gehören kann der entsprechende Anstieg der Pyroxenindex- kurve (Abb. 84) zusammen mit dem Anstieg der Suszeptibilitä (vgl. Nürnber et. al.
1995b) und des Montmorillonitgehaltes als Ereignis währen der Termination l an- gesehen werden, deren Beginn (ca. 15 ka) damit bei Ca. 500 cm oder darunter im Sedimentkern liegen müßt
PS21 74-5 (Amundsen-Becken)
Der Kern PS2174-5 zeichnet sich durch die im Mittel niedrigsten Quarzwerte, QzIFsp- und QzIPhyllo-Verhältnisse Kalzit- und Dolomitgehalte und die höchste Phyllosilikat-, Illit- und Kaolinitwerte in der Gesamtfraktion der untersuchten Sedi- mentkerne aus (Tab. 11).
Der Kern kann dreigegliedert werden (Abb. 86, 87). Den unteren Kernabschnitt be- schreiben leicht erhöht Quarzgehalte, niedrige QzlFsp-Verhältnisse mittlere Pyro- xenindexwerte und Phyllosilikatgehalte und das weitgehende Fehlen von Glim- mern. Kalifeldspat wird kaum von QUAX erkannt. Wenn ein Kalifeldspat vorkommt, wird er hauptsächlic der Varietä Orthoklas zugeschlagen (Tab. A8).
Der mittlere Kernabschnitt wird durch niedrige Quarz- (< 10 %) und Feldspatge- halte, insbesondere niedrigem Plagioklasgehalt (Tab. A8), niedrige Pyroxenin- dexwerte und QzlPhyllo-Verhältniss sowie hohe KfslPIg-Verhältniss und Phyllo- silikatgehalte gekennzeichnet. Montmorillonit, Illit, Muskovit und Kaolinit könne in erhöhte Gehalten vorkommen. Spinell, Zirkon und Olivin, Sillimanit und Phillipsit (Zeolith) werden nur fü diesen Abschnitt genannt (Tab. 12). Ortho- (Hypersthen, Fe-Enstatit) und Klinopyroxen (Jadeit) sind häufig
Der obere Kernabschnitt ab Stadium 6 zeichnet sich durch hohe Quarzgehalte, niedrigere KfslPIg-Verhältnisse hohe Feldspatgehalte mit erhöhte Plagioklas-, aber auch Kalifeldspatanteilen und der Dominanz der Mineralvarietäte Albit und Mikroklin aus (Tab. A8). Kalzit und Dolomit treten häufige auf (Stadium 5 bis 4), die Pyroxenindexwerte sind erhöh (Max. im oberen Stadium 5), der Phyllosilikatanteil erniedrigt und damit das QzIPhyllo-Verhältni deutlich erhöht Siderit, Magnetit, Hämatit Manganit und Augit werden häufige genannt (vgl. Tab. 12, A8).
Das Isotopenstadiums 9 wurde zusätzlic zu der von Schubert (1995) vorgegebe- nen Stratigraphie aufgrund der Ahnlichkeiten der gesamtmineralogischen Parame- ter der relativen Warmzeiten 7, 5, 3 und 1 zu diesem Kernabschnitt gekennzeichnet.
Maßgeben dabei waren das Vorkommen von Kalzit, die Maxima im KfsIPIg-Ver- hältnis die jeweils in den Warmzeiten liegen, die erhöhte Phyllosilikatgehalte, die zusammen mit einem niedrigen Quarzwert zu niedrigen QzlPhyllo-Verhältnisse führen und die im Vergleich mit den benachbarten Kaltzeiten niedrigeren Pyroxen- indexwerte. Das Abfallen der KfslPIg-Verhältniss im untersten Teil des Stadiums ist ebenfalls allen Warmzeiten gemeinsam. Leicht erhöht QzlFsp-Verhältniss sind ein weiteres Kriterium. Aufgrund dieser Kriterien ließ sich möglicherweis der Kernabschnitt um 850 cm als Isotopenstadium 11 definieren.
6. Eraebnisse der Sedimentkerne
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Tiefe (cm)
Abb. 87: Phyllosilikate in der Gesamtfraktion von PS2174-5 (Phyllo; Summenkur- ven). Qz-> Quarz, Fettgedruckte Zahl (1) -> Isotopenstadium, Graustufe-> Isotopen- stadien mit ungerader Zahl (meist Interglaziale).
PS2200-5 (Morris-Jesup-Schwelle)
Der Kern PS2200-5 korreliert weitestgehend gut mit dem Kern PS2185-6. Dies ist auch und insbesondere fü die gesamt- und tonmineralogischen Parameter der Fall. Daher wird PS2200-5 ausführlic dargestellt, und die gesamtmineralogischen Ergebnisse von PS21 85-6 werden im Anhang gelistet (Tab. A8). Die Parameter aus der Korngrößenanaly und den Untersuchungen der organischen Geochemie er- mögliche eine Gliederung in drei Kernabschnitte (Abb. 89). Als Grenzen könne das Jaramillo-Ereignis (um 1 Ma) und die Stadiengrenze 716 dienen.
Der Kernabschnitt unterhalb des Jaramillo besitzt im Allgemeinen geringe IRD- Werte. Das Sediment ist feinkörnige als in dem darüberliegende Kernabschnitt, der Karbonatgehalt ist niedrig, organischer Kohlenstoff (TOC) kaum vorhanden, und das CIN-Verhältni liegt unter 5.
Der mittlere Kernabschnitt zeichnet sich durch insgesamt hohe IRD-Werte. Die IRD- Maxima werden von erhöhte Karbonatwerten begleitet. Der Grobfraktionsgehalt ist leicht erhöh gegenübe dem unteren Kernabschnitt. Die CIN-Kurve verzeichnet einige leichte Anstiege. In diesen Abschnitt fallen auch die höchste Hl-Werte und die niedrigsten Tmax-Temperaturen. Fü die Parameter der organischen Geoche- mie gilt zu bedenken, das bei niedrigen TOC-Gehalten unter 0,3 % der Fehler fü die weiteren Parameter sehr hoch wird (vgl, Kap. 2.5). Deswegen wurde die Rock- Eval-Pyrolyse an den Proben des unteren Kernabschnitt nicht fortgesetzt.
Der mittlere Kernabschnitt zeichnet sich durch insgesamt hohe IRD-Werte. Die IRD- Maxima werden von erhöhte Karbonatwerten begleitet. Der Grobfraktionsgehalt ist leicht erhöh gegenübe dem unteren Kernabschnitt. Die CIN-Kurve verzeichnet einige leichte Anstiege. In diesen Abschnitt fallen auch die höchste Hl-Werte und die niedrigsten Tmax-Temperaturen. Fü die Parameter der organischen Geoche- mie gilt zu bedenken, das bei niedrigen TOC-Gehalten unter 0,3 % der Fehler fü die weiteren Parameter sehr hoch wird (vgl, Kap. 2.5). Deswegen wurde die Rock- Eval-Pyrolyse an den Proben des unteren Kernabschnitt nicht fortgesetzt.