Ash layers, hyaloclastite, and alteration of basaltic glass at DSDP Leg 65 Holes

Three types of tephra deposits were recovered on Leg 65 of the Deep Sea Drilling Project (DSDP) from three drill sites at the mouth of the Gulf of California: (1) a series of white ash layers at Sites 483, 484, and 485; (2) a layer of plagioclase- phyric sideromelane shards at Site 483; and (3) an indurated, cross-bedded hyaloclastite in Hole 483B. The ash layers in (1) are composed of colorless, fresh rhyolitic glass shards with minor dacitic and rare basaltic shards. These are thought to be derived from explosive volcanoes on the Mexican mainland. Most of the shards in (2) are fresh, but some show marginal to complete alteration to palagonite. The composition of the glass is that of a MORB-type tholeiite, low in Fe and moderately high in Ti, and possibly erupted from off-axis seamounts. Basaltic glass shards occurring in silt about 45 meters above the basement at Site 484 A in the Tamayo Fracture Zone show a distinctly alkalic composition similar to that of the single basement basalt specimen drilled at this site. The hyaloclastite in (3) is made up chiefly of angular sideromelane shards altered to smectite and zeolites (mainly phillipsite) and minor admixtures of terrigenous silt. A very high K and Ba content indicates significant uptake of at least these elements from seawater. Nevertheless, the unusual chemical composition of the underlying massive basalt flow is believed to be reflected in that of the hyaloclastite. This is a powerful argument for interpreting the massive basalt as a surface flow rather than an intrusion. Glass alteration is different in the glassy margins of flows than in thicker glassy pillow rinds. Also, it appears to proceed faster in coarse- than fine-grained sediments.

Benthic foraminifera in the Tasman Sea, Emerald Basin and Challenger Plateau

Im Rahmen des TASQWA-Projektes (Quarternary Variability of Water Masses in the Southern Tasman Sea and the Southern Ocean) wurde eine erstmalige quantitative und taxonomische Bestandsaufnahme der rezenten, benthischen Tiefseeforaminiferen der Korngrößenfraktion > 250 µm in 27 Sedimentoberflächenproben aus dem austral-antarktischen Gebiet durchgeführt. Es konnten 137 Arten bestimmt werden, wobei aber keine Art dominante Anteile in den Proben erreichte. Über benthische Tiefseeforaminiferen im untersuchten Gebiet existiert kaum Literatur. Es gibt zwar aus dem 19. Jhrd. sehr gut dokumentierte Foraminiferen in diesem Bereich, diese decken aber längst nicht alle gefundenen Exemplare ab. Erst um die Jahrtausendwende beschäftigten sich Autoren wieder intensiver mit den australischen und neuseeländischen, benthischen Foraminiferen. Aber auch sie drangen nicht bis in die Tiefsee vor, sondern blieben vorwiegend im Schelfbereich. Aufgrund dieser spärlichen Literatur ist jede einzelne Art ausführlich mit Synonymieliste und Abbildung dokumentiert worden. Die PAST-Analyse generierte mit den 137 Arten und den 27 Stationen sechs Faunenvergesellschaftungen, die überwiegend bathymetrisch zoniert sind. Ab 562 m beginnt am Campbell Plateau in der Hochproduktionszone die Bulimina-Vergesellschaftung. Diese Vergesellschaftung zeichnet sich durch die höchste Individuenzahl aus. Ab 959 m findet sich die Rhizammina-Vergesellschaftung, die im Untersuchungsgebiet am weitesten verbreitet ist. Die weniger oft anzutreffende Cibicides-Vergesellschaftung läßt sich ab 1660 m Tiefe finden. Nur in einer einzigen Probe an der Tasmanschwelle in 2146 m Tiefe, tritt die Reophax-Vergesellschaftung auf, in der die Textulariina überwiegen. Die weniger oft anzutreffende Ehrenbergina-Vergesellschaftung läßt sich ab 1841 m finden. In dieser Vergesellschaftung, in der die Artenanzahl fast an das Niveau der Hochproduktionszone heranreicht, halten sich Rotaliina und Textulariina die Waage. Im Emerald Becken ab 3909 m Tiefe beginnt die Jaculella- Vergesellschaftung. Diese liegt in einem echten Hungergebiet und besteht hauptsächlich aus Textulariina. Im gesamten Untersuchungsgebiet lassen sich durch die Probenauswertung vier unterschiedliche Lebensräume (Challenger Plateau, Campbell Plateau, Emerald Becken und Tasmanschwelle) ausmachen. Da jedoch nur zwei Sedimentoberflächenproben am Challenger Plateau genommen wurden, konnte dieser Bereich nur eingeschränkt mit den anderen drei Bereichen verglichen werden. Die Foraminiferengemeinschaften des Challenger Plateaus und der Tasmanschwelle können jedoch im oberen Bereich der Wassersäule auch nur eingeschränkt miteinander verglichen werden, da man an der Tasmanschwelle Sedimentoberflächenproben erst ab 1634 m genommen hat und am Campbell Plateau Proben ab 562 m vorhanden sind. Die oberen Bereiche (ab 562 m bis ca. 1300 m) des Campbell Plateaus sind Hochproduktionsbereiche, die die höchsten Individuenzahlen pro 10 cm**3 Sediment und die höchste Artenvielfalt aufweisen. Am Südwesthang des Campbell Plateaus läßt sich eine Abfolge der verschiedenen Foraminiferenvergesellschaftungen bis hinunter in das Emerald Becken nachweisen. An der Tasmanschwelle selbst läßt sich keine ausgeprägte Hochproduktionszone erkennen. Generell gibt es hier weniger Arten und weniger Individuen pro 10 cm**3 Sediment als am Cambell Plateau. Das Emerald Becken, als tiefster Bereich des Untersuchungsgebietes und als echtes Hungergebiet, nimmt eine Sonderrolle ein.

(Table 1) Soil density and concentration of 10Beryllium and 26Aluminium in samples from two ash deposits in the McMurdo Dry Valleys

The McMurdo Dry Valleys, Antarctica (MDV) are among the oldest landscapes on Earth, and some landforms there present an intriguing apparent contradiction such that millions of years old surface deposits maintain their meter-scale morphology despite the fact that measured erosion rates are 0.1-4 m/Ma. We analyzed the concentration of cosmic ray-produced 10Be and 26Al in quartz sands from regolith directly above and below two well-documented ash deposits in the MDV, the Arena Valley ash (40Ar/39Ar age of 4.33 Ma) and the Hart ash (K-Ar age of 3.9 Ma). Measured concentrations of 10Be and 26Al are significantly less than expected given the age of the in situ air fall ashes and are best interpreted as reflecting the degradation rate of the overlying sediments. The erosion rate of the material above the Arena Valley ash that best explains the observed isotope profiles is 3.5 ± 0.41 x 10**-5 g/cm**2/yr (~0.19 m/Ma) for the past ~4 Ma. For the Hart ash, the erosion rate is 4.8 ± 0.21 x 10**-4 g/cm**2/yr (~2.6 m/Ma) for the past ~1 Ma. The concentration profiles do not show signs of mixing, creep, or deflation caused by sublimation of ground ice. These results indicate that the slow, steady lowering of the surface without vertical mixing may allow landforms to maintain their meter-scale morphology even though they are actively eroding.