(Table A1) Calcium carbonate content of boreholes Kirchrode I and II

The technical details of drilling and coring at the Kirchrode I and II sites are presented. At these sites, a sequence of claystones and marlstones from an Albian shelf basin was recovered. Constraints on the ages of the sediments in the two boreholes are provided by the occurrence of the inoceramid bivalve Actinoceramus sulcatus, the first appearance of which is used to define the Middle/Upper Albian boundary and by observed facies changes that can be correlated to the established lithostratigraphy. The cores from the two boreholes provide a rather complete, 285-m-long sequence of the Upper Albian, with a 155.5-m-long overlap. Analysis of the tectonic structures showed considerable shortening in the Middle and Lower Albian part of the sequence due to normal faulting. Of the Upper Albian, only the lowermost part is affected by faults. The increase in sedimentation rates of terrigenous detritus and of marine biogenic carbonate, which occurs in the basal part of the C. auritus Subzone, is interpreted to reflect a regional change to a more humid climate and regional tectonic movements (uplift of the Rhenish Bohemian massif, subsidence of the Lower Saxony basin intensified locally by halokinetic movements). The further increase in marine productivity in the latest Albian may be related to upwelling of more nutrient-rich deep water along submarine relief in this shelf sea. Identification of Milankovitch cyclicity documented by the fluctuating CaCO3 contents of the sediments is used (i) to constrain the minimum time represented by the Upper Albian deposits, and (ii) to determine the duration of the sea level cycles (Cycle V: >=1.6 Ma, Cycle VI: >=2 Ma), and (iii) to establish the duration of the Late Albian ammonite subzones (e.g. Callihoplites auritus Subzone: 2.1 Ma). Average sedimentation rates determined from the identified 100-ka eccentricity cycles show a stepwise increase in sedimentation rates from 1-2 cm/1000 a in the Lower Albian dark claystones to 7-13 cm/1000 a in the late Late Albian. In addition to the general deepening trend through the Late Albian, two, nearly completely documented 3rd-order sea-level cycles in the Upper Albian of Kirchrode I were recognised, plus another one, cut short by faulting, at the base of the Upper Albian (documented in Kirchrode II). These global sea-level cycles were identified on the basis (a) of the sequence of the abundance maxima of selected benthos and plankton groups, (b) of trends in the fluctuations of the CaCO3 content, and (c) of the abundance of glauconite. The transgression periods in this Upper Albian deep shelf-basin are characterised by intensified circulation. This intensified circulation is found to have affected first the surface-near waters, resulting e.g. in an increase in the abundance of immigrant plankton and nekton species from the Tethys. At a later stage the deep water was affected, supporting then an increased population of suspension-feeding benthos, and causing condensation and erosion in the sediment at the sea floor.

Geochemistry of lower and middle Keuper sediments in the Central Thuringian Syncline

Cuttings of Lower and Middle Keuper sediments of the INFLUINS-drilling in the central Thuringian Syncline were geochemically analysed. Indications about shifting depositional environments are interpreted from ratios of whole-rock element contents. For the middle part of sandstone cycle S 2 high heavy metal contents imply precipitation of sufidic ores during a short marine interval. Element contents are compared with potential source rocks in the southern part of the Baltic Shield, in the Lausitz Anticline Zone, in the Erzgebirge, in the moldanubian part, in the broad sense, of the Bohemian Massif, in the Münchberg Gneiss Massif and the Fichtelgebirge. The geochemical coincidence of investigated Keuper sediments is highest with grantioid and gabbroic rocks of southern Scandinavia. Granodiorite rocks of the Lausitz are also possible sources, whereas granites of the Fichtelgebirge and the Bohemian Massif are less probable.

Palynology of sediment profiles from 30 lakes in Germany

Dieser Datensatz beinhaltet 70 Pollenprofile und begleitende sedimentologische Daten aus 30 Seen in Deutschland, die im Verlauf der 70er und 80er Jahre vom NlfB gekernt und analysiert wurden. Der Datenatz wurde im Rahmen des im folgenden beschriebenen Teilprojektes des DFG-Schwerpunktprogrammes "Wandel der Geo-Biosphäre" von Prof. Dr. Josef Merkt der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt. Im Projekt "Laminierte Seesedimente als Archive für Untersuchungen der Änderungen von Umweltbedingungen während Spätglazial und Holozän" wurden die laminierten Abschnitte von Sedimentprofilen aus oberschwäbischen, nordschweizerischen und norddeutschen Seen, die die letzten 15 000 Jahre umfassten, mikroskopisch ausgewertet. Ziel war es für Deutschland eine jahrgenaue Chronologie nach Kalenderjahren aufzustellen. Poster: Kleinmann, A, Merkt, J, Müller, H, Küster, H (1998) Holocene lake-level changes in Germany. Institute of Geobotany, University Hannover & Geological Survey of Lower Saxony, Hannover. (pdf hdl:10013/epic.31687.d001 280kB) Einführung: Die meisten Seen in Deutschland bestehen seit mehr als 15 000 Jahren und sind seit Jahrtausenden attraktiv für menschliche Besiedlung. In den Seeablagerungen ist die Geschichte der Umwelt nahezu ungestört und hoch aufgelöst konserviert. Pflanzliche und tierische Reste, wie z. B. Blütenstaub, Birkenfrüchte, Bucheckern, Algen, Wasserflöhe, Käfer, Muschelkrebse und Rädertierchen können Auskunft über die Entwicklung der Flora und Fauna, über Wärme- und Kälteperioden seit der letzten Eiszeit bis heute geben. Weitere Zeugen sind z.B. klastischer Eintrag (wie Sand), vulkanische Aschen, chemische Ausfällungen und eine jahreszeitliche Schichtung, die nur unter Sauerstoffausschluß entsteht. Ist der Seegrund belüftet, leben dort Tiere, die die oberen Zentimeter des Seebodens zur Nahrungssuche durchwühlen und dabei diese Schichtung zerstören. Ist der Seegrund ganzjährig unbelüftet, bleiben die klastischen Partikel, die organischen Reste, die chemischen Fällungen wie Siderit und Kalzit in der Reihenfolge liegen wie sie abgesunken sind. Die Reihenfolge spiegelt den Ablauf der Jahreszeiten wider: Goldalgen fallen im Frühjahr und die Mehrheit der Kieselalgen im Frühsommer und Sommer auf den Seeboden. Eisenkarbonat und Kalk werden im Sommer ausgeschieden, die klastischen und organischen Partikel sedimentieren im Winter. Die Jahresschichten liefern das zeitliche Gerüst in dem sich Klimaumschwünge, Seespiegeltiefstände und andere Ereignisse der Paläoumwelt jahrgenau fassen lassen. Auch die Landnutzung durch den Menschen ist aus Seeablagerungen abzulesen, wie z. B. erster Ackerbau, Rodungshochphasen in der Römerzeit und im Mittelalter, Aufforstung Anfang des 19. Jahrhunderts, bronzezeitliche und jüngere Erzverhüttungen, Industrialisierung, sogar Atombombentests und das Reaktorunglück von Tschernobyl 1986. Diese deuten das umwelt-wissenschaftliche Potential der Seesedimente an. Wesentliche Antworten, die in Seesedimenten stecken und entschlüsselt werden, sind die auf Fragen nach Klimaänderungen und ihren Folgen. Neben den bekannten vulkanischen Aschenlagen Laacher Tuff aus der Eifel, Saksunarvatn Tuff aus Island und Kilian/Vasset Tuff aus dem Massif Central werden weitere gesucht, da sie trennscharfe Leithorizonte sind und zur absoluten zeitlichen Korrelation von See zu See dienen. Daneben können regional unterschiedliche Vegetationsentwicklungen über isochrone Tephralagen einander zugeordnet werden. Mit der Erfassung möglichst vieler Sedimentparameter können Kriterien gefunden werden, mit denen die natürlichen von den anthropogenen Umweltveränderungen zu unterscheiden sind. Klimatisch unruhige Zeitabschnitte wie der Übergang Alleröd/Jüngere Tundrenzeit vor 12700 Kalenderjahren, der Übergang Spätglazial/Holozän vor 11560 Kalenderjahren und die 120 Jahre später einsetzende vorübergehende Abkühlung, die Rammelbeekphase, wurden analysiert, um Dauer, Verlauf und Folgeerscheinungen kennenzulernen. Als Methoden wurden eingesetzt: Mikrofaziesanalyse mit Dünnschliffen, Pollenanalyse, Mikrofaunauntersuchungen, anorganisch und organisch geochemische Analysen, Isotopenanalyse (delta13C, delta18O, AMS an terrestrischen Makroresten).

Trace element composition of IODP Site 304-U1309 and 305-U1309 (Table A2)

IODP Site U1309 was drilled at Atlantis Massif, an oceanic core complex, at 30°N on the Mid-Atlantic Ridge (MAR). We present the results of a bulk rock geochemical study (major and trace elements) carried out on 228 samples representative of the different lithologies sampled at this location. Over 96% of Hole U1309D is made up of gabbroic rocks. Diabases and basalts cross-cut the upper part of the section; they have depleted MORB compositions similar to basalts sampled at MAR 30°N. Relics of mantle were recovered at shallow depth. Mantle peridotites show petrographic and geochemical evidence of extensive melt-rock interactions. Gabbroic rocks comprise: olivine-rich troctolites (> 70% modal olivine) and troctolites having high Mg# (82-89), high Ni (up to 2300 ppm) and depleted trace element compositions (Yb 0.06-0.8 ppm); olivine gabbros and gabbros (including gabbronorites) with Mg# of 60-86 and low trace element contents (Yb 0.125-2.5 ppm); and oxide gabbros and leucocratic dykes with low Mg# (< 50), low Ni (~65 ppm) and high trace element contents (Yb up to 26 ppm). Troctolites and gabbros are amongst the most primitive and depleted oceanic gabbroic rocks. The main geochemical characteristics of Site U1309 gabbroic rocks are consistent with a formation as a cumulate sequence after a common parental MORB melt, although (lack of systematic) downhole variations indicate that the gabbroic series were built by multiple magma injections. In detail, textural and geochemical variations in olivine-rich troctolites and gabbronorites suggest chemical interaction (assimilation?) between the parental melt and the intruded lithosphere. Site U1309 gabbroic rocks do not represent the complementary magmatic product of 30°N volcanics, although they sample the same mantle source. The bulk trace element composition of Site U1309 gabbroic rocks is similar to primitive MORB melt compositions; this implies that there was no large scale removal of melts from this gabbro section. The occurrence of such a large magmatic sequence implies that a high magmatic activity is associated with the formation of Atlantis Massif. Our results suggest that almost all melts feeding this magmatic system stays trapped into the intruded lithosphere.