(Figure 1) Silicoflagellates at DSDP Hole 69-504

Diverse and abundant late Miocene to Pleistocene silicoflagellates at DSDP Site 504 can be correlated by tropical biostratigraphic zones and relative paleotemperature values to eastern tropical Pacific reference site DSDP 503A farther to the west. Early Pliocene assemblages, which were poorly known until now, are present and can be correlated locally between DSDP Holes 504, 503A, and 495, using species events associated with the new Dictyocha pulchella Subzone and Dictyocha angulata Subzone. Silicoflagellate relative paleotemperature values show major warming at 4.7 to 5.0 Ma (Cores 45-48), 3.4 to 3.8 Ma (Cores 32-33), 1.5 to 1.7 Ma (Cores 12-16), and 0.5 to 0.8 Ma (Cores 3-6). Major coolings occurred at 5.0 to 5.1 Ma (Core 51), 3.9 to 4.4 Ma (Cores 38-44), and 1.0 to 1.3 Ma (Cores 8-10). The appearance of Dictyocha longa is proposed to replace the asperoid/fibuloid ratio reversal as the bottom of the Dictyocha fibula Zone, because the non-evolutionary ratio reverses several times in the upper Miocene of Hole 503A, and at least once in Hole 504. Three new Pliocene silicoflagellates are defined: Dictyocha concinna Bukry, n. sp., D. helix Bukry, n. sp., and D. tamarae Bukry, n. sp.

Sedimentology and age determinations on core PS2813-1

Die Rekonstruktion des Einflusses von Strömungen und glazialmarinen Prozessen auf das Sedimentationsgeschehen am Kontinentalhang der Antarktischen Halbinsel im westlichen Weddellmeer basiert auf sedimentologischen und geophysikalischen Daten eines Kolbenlotkerns. Der Sedimentkern wurde während des Fahrtabschnitts ANT-XIV/3 mit dem FS "Polarstern" aus einer mächtigen Levee-Struktur eines Rinnen-Rückensystems gewonnen. Es wurden sedimentologische sowie sedimentphysikalische Untersuchungen an dem Kernmaterial durchgeführt. Die texturellen Änderungen im Kern und die Variationen der gemessenen Parameter ermöglichen eine lithofazielle Gliederung und stratigraphische Einstufung der Sedimentabfolge. Die untersuchten Sedimente umfassen den Zeitraum der vier letzten Klimazyklen bis heute und repräsentieren die Ablagerungsbedingungen von mehr als 340 000 Jahren. Vier Faziestypen wurden unterschieden, die sowohl glaziale als auch interglaziale Ablagerungsräume charakterisieren. (1) Die überwiegend groblaminierten Sedimentabfolgen wurden der Laminitfazies zugeordnet. Unter glazialen Umweltbedingungen kam es infolge schwacher Bodenströmungen zur Ablagerung feinkörniger, laminierter, strömungsbetonter Sedimente. (2) Strukturlose, sehr homogene Sedimentabfolgen des Kems beschreiben einen weiteren, den Kaltzeiten zugeordneten, Faziestyp, der durch geringe Variationen in den Sedimenteigenschaften charakterisiert ist. (3) Kernabschnitte, die weitgehend strukturlos sind bzw. leichte Bioturbationen und relativ viel eistransportiertes Material aufweisen, wurden als IRD-Fazies bezeichnet. Sie repräsentiert den Übergang vom Glazial zum Interglazial, in dem sich das Schelfeis und die Meereisbeckung zurückzogen. In den Sedimenten kam es infolge der gesteigerten Kalbungsrate zur Anreicherung der Eisfracht. (4) Die relativ biogenreichen, hellen Ablagerungen wurden der interglazialzeitlichen Karbonatfazies zugeteilt. Der signifikant erhöhte Anteil planktischer Foraminiferen weist auf eine gesteigerte Bioproduktivität im Oberflächenwasser hin, die aus verstärkten jahreszeitlichen Schwankungen der Meereisbedeckung resultiert. Die betrachteten Sedimentationsprozesse, wie biologische Produktivität, Umlagerungsprozesse durch Meeresströmungen, gravitativer Sedimenttransport und Eistransport, sind das Abbild komplexer Wechselwirkungen aus Meeresspiegelschwankungen, Änderungen ozeanographischer Bedingungen und der Vereisungsdynamik. Das Sedimentationsgeschehen im Untersuchungsgebiet wurde folglich durch die Variationen der vorherrschenden Umweltbedingungen bestimmt. Im Glazial kam es unter einer geschlossenen Meereisbedeckung zur Ablagerung feinkörniger, geschichteter Sedimente. Vorwiegend Turbiditströmungen kontrollierten das Sedimentationsgeschehen innerhalb des betrachteten Rinnen-Rückensystems. Unter dem Einfluß der Coriolis-Kraft und wahrscheinlich einer Konturströmung wurden die suspendierten, feinkörnigen Partikel aus dem zentralen Bereich der Rinne verdriftet und über dem nördlichen Uferwall abgelagert. Höherenergetische gravitative Prozesse beeinflußten das Sedimentationsgeschehen episodisch und sind durch gut sortierte Ablagerungen mit erhöhten Gehalten im Mittel- bis Grobsiltbereich dokumentiert. Höhere Sedimentationsraten in den Glazialen trugen verstärkt zur Bildung des Uferwalls bei. Die Ablagerungen der ebenfalls glazialzeitlichen homogenen Fazies belegen unterschiedliche Ablagerungsbedingungen und eine Verschiebung der dominierenden Prozesse. Während des Übergangs vom Glazial zum Interglazial nahm die Bodenwasserbildungsrate durch das Aufschwimmen des Schelfeises zu, wodurch die Strömungsintensität gesteigert wurde. Eine verstärkte Eisbergaktivität wird durch die Anreichung des IRD-Materials dokumentiert. Während interglazialer Zeiten ermöglichten offen-marine Bedingungen im Südsommer eine leicht erhöhte biologische Produktivität, so daß der Ablagerungsraum durch die Sedimentation biogener Komponenten verstärkt beeinflußt wurde.

(Table 2, Page 287) Chemical composition of manganese nodules from GH76-1 cruise

Chemical analyses of manganese nodules from the Central Pacific Basin show that their chemical composition varies regionally, although that of the associated sediments is markedly uniform throughout the basin. Mn content varies from 16 to 32% in average. Its higher value is generally found in nodules from siliceous clay and a few from deep-sea clay. Fe content tends to enrich in nodules from deep-sea clay area. Most manganese nodules, except those from deep-sea clay, are remarkably depleted in Fe compared with ones from the other Pacific regions. Mostly, Cu and Ni contents exceed 1% in nodules from siliceous clay, and decrease towards the northwest of the basin where deep-sea clay is distributed. The inter-element relationship between manganese nodules and associated sediments suggests that the mechanism of incorporation of major and minor elements in nodules is apparently different from that of the associated sediments. This finding seems to provide a new interpretation on the problem why manganese nodules having low accumulation rate are not buried by the associated sediments with greater sedimentation rate and then occur on sediment-seawater interface.

(Table 1) Comparison between bulk ICP-OES measurements and LA-ICP-MS analyses for Mg/Ca and Sr/Ca ratios of Globigerinoides sacculifer from ODP Hole 165-1000A

We constructed a high-resolution Mg/Ca record on the planktonic foraminifer Globigerinoides sacculifer in order to explore the change in sea surface temperature (SST) due to the shoaling of the Isthmus of Panama as well as the impact of secondary factors like diagenesis and large salinity fluctuations. The study covers the latest Miocene and the early Pliocene (5.6-3.9 Ma) and was combined with d18O to isolate changes in sea surface salinity (SSS). Before 4.5 Ma, SSTMg/Ca and SSS show moderate fluctuations, indicating a free exchange of surface ocean water masses between the Pacific and the Atlantic. The increase in d18O after 4.5 Ma represents increasing salinities in the Caribbean due to the progressive closure of the Panamanian Gateway. The increase in Mg/Ca toward values of maximum 7 mmol/mol suggests that secondary influences have played a significant role. Evidence of crystalline overgrowths on the foraminiferal tests in correlation with aragonite, Sr/Ca, and productivity cyclicities indicates a diagenetic overprint on the foraminiferal tests. Laser ablation inductively coupled plasma-mass spectrometry analyses, however, do not show significantly increased Mg/Ca ratios in the crystalline overgrowths, and neither do calculations based on pore water data conclusively result in significantly elevated Mg/Ca ratios in the crystalline overgrowths. Alternatively, the elevated Mg/Ca ratios might have been caused by salinity as the d18O record of Site 1000 has been interpreted to represent large fluctuations in SSS, and cultivating experiments have shown an increase in Mg/Ca with increasing salinity. We conclude that the Mg/Ca record <4.5 Ma can only reliably be considered for paleoceanographical purposes when the minimum values, not showing any evidence of secondary influences, are used, resulting in a warming of central Caribbean surface water masses after 4.5 Ma of ~2°C.