Mineralogy of the clay fraction from Cenozoic Strata at DSDP Leg 94

Leg 94 Sites are located in a large geographic area of the northeastern Atlantic. Clay mineral analyses of the sediments recovered on Leg 94 (Eocene to the present), together with results obtained from previous DSDP legs (47B, 48, 80, 81, 82), provide greater insight into the paleoenvironmental evolution of the northeastern Atlantic. The characteristics of Eocene clay sediments are regional, reflecting, in the absence of strong bottom currents, the influence of neighboring petrographic environments: basic volcanic rocks (Sites 403-406, 552, and 608) and acid volcanic rocks (Sites 508 to 510). During the Oligocene, atmospheric circulation patterns left their mineralogical signatures in the southern part of the area investigated (Sites 558 and 608), whereas during the Miocene the intrusion of northern water masses led to the gradual homogenization of the clay sedimentation throughout the North Atlantic. In the late Pliocene, input from glacial sources became widespread.

Clay minerals and their assemblages at DSDP Leg 63 Holes

This paper discusses the distribution of clay minerals and identification of their assemblages in relation to sedimentary facies encountered during DSDP Leg 63 drilling off southern California and Baja California. We also consider how these assemblages are determined by source areas and changes in general paleogeographic environments during different periods of sedimentation.

Radiocarbon ages and clay minerals in sediment cores obtained during a 2009 Jan Mayen cruise to the Norwegian Sea

The origin of two acoustic sediment units has been studied based on lithological facies, chronology and benthic stable isotope values as well as on foraminifera and clay mineral assemblages in six marine sediment cores from Kveithola, a small trough west of Spitsbergenbanken on the western Barents Sea margin. We have identified four time slices with characteristic sedimentary environments. Before c. 14.2 cal. ka, rhythmically laminated muds indicate extensive sea ice cover in the area. From c. 13.9 to 14.2 cal. ka, muds rich in ice-rafted debris were deposited during the disintegration of grounded ice on Spitsbergenbanken. From c. 10.3 to 13.1 cal. ka, sediments with heterogeneous lithologies suggest a shifting influence of suspension settling and iceberg rafting, probably derived from a decaying Barents Sea Ice Sheet in the inner-fjord and land areas to the north of Kveithola. Holocene deposition was episodic and characterized by the deposition of calcareous sands and shell debris, indicative of strong bottom currents. We speculate that a marked erosional boundary at c. 8.2 cal. ka may have been caused by the Storegga tsunami. Whilst deposition was sparse during the Holocene, Kveithola acted as a sediment trap during the preceding deglaciation. Investigation of the deglacial sediments provides unprecedented details on the dynamics and timing of glacial retreat from Spitsbergenbanken.

Ecological investigations in the wadden area off Borkum, East Frisian Islands, Germany

Die Bodentiergemeinschaft des Wattenmeeres ist von Frühjahr bis Herbst eines jeden Jahres durch extrem hohe Dichten von Jungtieren charakterisiert. Die Kenntnisse über die Ansiedlung von fplanktischen Larven im Wattenmeer, sowie die Dynamik postlarvaler Stadien sind aufgrund der üblicherweise verwendeten, großen Siebmaschenweiten gering. Gerade aber diesen Altersstadien kommt möglicherweise eine besondere Stellung im Energiefluß des Wattenmeeres zu. An 5 Stationen (von NWL bis HWL, B1-B5) im Rückseitenwatt der ostfriesischen Insel Borkum wurden 1986 Ansiedlung, räumliche Verteilung, Wachstum, Mortalität und Produktion der Altersklasse 0 von Macoma balthica, Mya arenaria und Cerastoderma edule untersucht. Um die Ansiedlung der planktotrophen Larven dieser Arten zu beschreiben, wurden ihre Dichten in Plankton und Bodenproben miteinander verglichen. Die Untersuchungen zur Dynamik der benthischen Stadien wurden mit zwei in der Probenfläche und der Siebmaschenweite unterschiedlichen Probenserien durchgeführt. Die Drift postlarvaler Stadien wurde durch bodennahe Planktonfänge innerhalb des Eulitorals nachgewiesen. Parallel zu den Untersuchungen an der Endofauna wurden das Vorkommen und die Größe epibenthischer Räuber im Untersuchungsgebiet erfaßt. Die Hauptansiedlung von M. balthica- und M. arenaria-Larven erfolgte nahezu gleichzeitig Ende Mai/Anfang Juni. Die meisten Larven beider Arten gingen an der prielnächsten (tiefsten) Station (B1) zum Bodenleben über, gefolgt von der nächst höher gelegenen Station B2. Während frühe Bodenstadien von M. arenaria nicht im oberen Bereich des Watts (B3,B4) gefunden wurden, ist eine geringfügige Erstansiedlung von M. balthica in diesem Gebiet nicht auszuschließen. Ein die Ansiedlung limitierender Einfluß der relativ dichten Mya arenaria-Siedlung an den Stationen B1 und B2 sowie der Alttiere von M. balthica konnte nicht festgestellt werden. Die Ähnlichkeit des Ansiedlungsprozesses bei beiden Arten, die sich im Zahlenverhältnis Larvenangebot zu Anzahl der ersten Bodenstadien widerspiegelt, kann ein Hinweis auf eine überwiegend passive Ansiedlung der Larven am Boden sein. Der Ort der Hauptansiedlung von C. edule wurde durch den Transekt nicht erfaßt. Die Station B2 war zwar durch ein Herzmuschelfeld charakterisiert, dieses war aber nach zwei Eiswintern nahezu vollständig eliminiert. Der Abundanz der planktischen Larven zufolge war der Hauptansiedlungszeitraum ebenfalls Ende Mai/Anfang Juni. Zu dieser Zeit wurden nur vereinzelt frühe Bodenstadien an den Stationen B1 und B2 gefunden, keine an den Stationen B3 und B4. Während die frühen postlarvalen Stadien von M. arenaria überwiegend am Ort der Ansiedlung blieben, verbreiteten sich die von M. balthica bis in den oberen Bereich des Untersuchungsgebietes (B3-B5). Analog zu der Besiedlung dieser Gebiete durch postlarvale M. balthica wurde die im Verlauf des Untersuchungsjahres stattfindende Kolonisierung der Station B1 durch C. edule ebenfalls postlarvalem Transport zugeschrieben. Demzufolge spielt bei beiden Muschelarten postlarvaler Transport eine wichtige Rolle bei der Besiedlung von Habitaten. Planktonfänge innerhalb der bodennahen Wasserschicht bestätigten, daß im Untersuchungsgebiet M. balthica die am stärksten verdriftende Muschelart war, gefolgt von C. edule. Mortalität, Wachstum, mittlere Biomasse, Produktion und P/B-Verhältnis wurden für M. balthica an den Stationen B1, B3 und B4 sowie für M. arenaria an der Station B1 bestimmt. Wachstum und damit auch Produktion beider Arten erwiesen sich hier - wie an den höher gelegen Stationen (nur M. balthica) - als durch größenselektiven Feinddruck beeinflußt. Der Effekt postlarvalen Transports auf Wachstum wird diskutiert. Übergreifend über die auf Artebene diskutierten Ergebnisse wird die Bedeutung der Dispersion postlarvaler Stadien und die Wirkung epibenthischen Feinddrucks im Wattenmeer erörtert. Der Vergleich postlarvalen Transportes mit der Dispersion planktischer Larvenstadien, der Dispersion von Meiofauna und der Mobilität adulter Stadien der Makrofauna verdeutlicht, daß es sich hierbei um eine Strategie handeln kann, innerhalb eines unvorhersagbaren Biotops freiwerdende Ressourcen zu nutzen und dadurch Konkurrenz zu vermeiden. Es wird die Hypothese aufgestellt, daß Initialansiedlung und Immigration einerseits sowie Feinddruck und Emigration andererseits einen Regelkreis darstellen, der in verschiedenen Teilbereichen des Watts mit unterschiedlicher Geschwindigkeit abläuft.

Bulk and clay mineralogy of ODP Leg 110 holes

The mineralogy of both bulk- and clay-sized fractions of samples from Sites 671, 672, and 674 of ODP Leg 110 was determined by X-ray diffraction. The major minerals include quartz, calcite, plagioclase feldspar, and the clay minerals smectite, illite, and kaolinite. The smectite is a dioctahedral montmorillonite and is derived primarily from degradation of volcanic ash. Percentage of smectite varies with sediment age; Miocene and Eocene sediments are the most smectite-rich. High smectite content tends to correlate with elevated porosity, presumably because of the ability of smectite clays to absorb significant amounts of interlayer water. Because of a change in physical properties, the decollement zone at Site 671 formed in sediments immediately subjacent to a section of smectite-rich, high-porosity, Miocene-age sediments. Sediments above the decollement at Site 671, as well as all sediments analyzed from Sites 672 and 674, contain nearly pure smectite characteristic of the alteration of volcanic ash. Within the decollement zone and underthrust sequence, however, the smectite contains up to 65% illite interlayers. Although the illite/smectite could be interpreted as detrital clay derived from South America, its absence in the sediments stratigraphically equivalent to the decollement and underthrust sequences at Sites 672 and 674 favors the interpretation that it originated by diagenetic alteration of pre-existing smectite similar to that in the overlying sediments. A significant percentage of the freshening of the pore waters observed in these zones could be due to the water released during smectite dehydration.