(Table 1) Heavy minerals at DSDP Legs 56-57 Holes

Heavy-mineral assemblages in the cored sediments from DSDP Legs 56 and 57 show a distinct change of source rocks, from older sedimentary rocks during the Oligocene to volcanic rocks during the Miocene through Pleistocene. The former might have been supplied by the "Oyashio ancient landmass," and the latter from the volcanic areas in Hokkaido and northeast Honshu. This indicates a shift of the Japanese Islands toward the continent.

Composition of suspended matter and bottom sediments from the Atlantic Ocean and its seas

The book summarizes data on distribution and composition of sedimentary material suspended in waters of the Atlantic Ocean and its seas. Results of observations of Soviet and foreign expeditions are given. Distribution of suspended matter in sections across the ocean, as well as in the most studied seas are shown. New data on grain size, mineral and chemical composition of suspended matter are published. Summary of history of investigation of bottom sediments from the Atlantic Ocean from the first scientific cruises to the present is done. A brief description of sediment types in the ocean and a detailed description of Mediterranean Sea sediments are given.

(Table 1) Coarse-fraction (0.1 to 0.05 mm) mineralogy at DSDP Leg 55 Holes

This chapter was previously intended to trace volcanic episodes through the Neogene and Pleistocene geological history recorded in the sedimentary sections drilled on the Emperor seamounts. Drilling disturbance, poor core recovery, and incomplete stratigraphic sections recovered from the seamounts have frustrated that plan, however. Moreover, the Leg 55 sedimentologists found in their smear-slide studies that transported island-arc tephra is scarce in the sediments, if present at all. So we have restricted our objective to description of the volcaniclastic admixture in sediments, as determined by mineralogical and geochemical data. We studied geochemistry of bulk samples (see Murdmaa et al., 1980), coarse-fraction mineralogy, and additional smear slides. The results obtained, however, do not tell much more about the volcaniclastic matter than did shipboard core descriptions.

Mineralogical assemblage in sediment core GeoB12309-5 and in area samples from the Makran subduction zone

In order to study late Holocene changes in sediment supply into the northern Arabian Sea, a 5.3 m long gravity core was investigated by high-resolution geochemical and mineralogical techniques. The sediment core was recovered at a water depth of 956 m from the continental slope off Pakistan and covers a time span of 5 kyr. During the late Holocene source areas delivering material to the sampling site did, however, not change and were active throughout the year.

(Table 1) Percentage of non-opaque heavy minerals, heavy residue, magnetite, and opaque heavy minerals, DSDP Sites 58-445 and 58-446

Heavy-mineral analyses were made for 39 samples, 27 from DSDP Site 445 and 12 from Site 446. About one-fourth of the samples were so loose that they were easily disaggregated in water. The amount of heavy residue and the magnetite content of the heavy fraction were very high, 0.2 to 44 per cent and (on the average) more than 20 per cent, respectively. Among the non-opaque heavy minerals, common hornblende (0 to 80%) and augite (0 to 98%) are most abundant. Pale-green and bluish-green amphiboles (around 10%) and the epidote group (a few to 48%) are next in abundance. Euhedral apatite and biotite and irregularly shaped chromite are not abundant, but are present throughout the sequence. Hacksaw structure is developed in pale-green amphibole and augite. At Site 445, a fair amount of chlorite and a few glauconite(?) grains are present from Core 445-81 downward. The content of common hornblende and opaque minerals also changes from Core 445-81 downward. A geological boundary may exist between Cores 445-77 and 445-81. Source rocks of the sediments at both sites were basaltic volcanic rocks (possibly alkali suite), schists, and ultramafic rocks. The degree of lithification and amount of heavy residue, and the content of magnetite, non-opaque heavy minerals (excluding mafic minerals), and mafic minerals in the cores were compared with Eocene, Oligocene, and Miocene sandstones of southwest Japan. In many respects, the sediments at Sites 445 and 446 are quite different from those of southwest Japan. From the early Eocene to the early Miocene, the area of these sites belonged to a different geologic province than southwest Japan.

Chemical and mineral compositions of bottom sediments and ferromanganese crusts and nodules near Iceland

Results of study of bottom sediments near Iceland and on the Jan Mayen Island are reported. It was found that in recent sediments chemical elements are mainly associated with pyro- and volcanoclastics. In some areas adjusted to deep-seated faults ancient iron-manganese crusts and sediments occur. They are rich in Ni, Co, V, Cu, Mo, Cd and other elements associated with endogenic matter.

Composition of bottom sediments from the Guinea Basin

Geomorphology of the Guinea Basin is described along with sediments from cores collected on the abyssal plain, within the abyssal hill zone, and in the eastern part of the Chain Fracture Zone. Stratigraphic differentiation of deep-sea sediments was based on diatom analysis, geochemical and lithological data. Holocene and Pleistocene were identified by these criteria. The lower boundary of Holocene is was found from a marked decrease in CaCO3 concentration and total diatom count. Mineral and chemical compositions are given for coarse silt fraction of various Late Pleistocene sediments. It is shown that this facial complex is determined by tectonic position of the Guinea Basin.

Grain size percentiles and Mk values of coastal sediments from Schleswig Holstein, western Baltic Sea

In einer Fülle sedimentpetrographischer Arbeiten wird versucht, aus der Korngrößenverteilung und der Mineralzusammensetzung von Sanden Schlüsse auf ihre Herkunft, ihre Transportrichtung oder ihr Ablagerungsmilieu abzuleiten, die für die Lösung geologischer und ebenso auch wasserbaulicher Probleme nötig sind. Diese Literatur steckt noch voller Widersprüche und Fehlschlüsse. In der vorliegenden Arbeit wird daher versucht, den Mechanismus des Sandtransports vom Grundsätzlichen her besser verständlich zu machen. Das geschieht anhand zweier ausgewählter und eingehend untersuchter Beispiele aus dem Küstenbereich der westlichen Ostsee unter Einbeziehung der Erfahrungen an vielen Vergleichsproben aus verschiedensten Sedimentationsräumen. Unentbehrlich für das Verständnis der transportbedingten Veränderungen an den Sanden ist das sog. 'Äquivalenzprinzip' (Abschnitt 2). Es stellt fest, daß es in einem von einer Strömung transportierten Sediment immer Körner zwar verschiedener Korngröße, aber auch entsprechend verschiedener Dichte und/oder Kornform gibt, die miteinander transportiert und abgelagert werden, weil unter den herrschenden hydraulischen Bedingungen diese Eigenschaften einander voll kompensieren. In Abschnitt 3 wird kurz die von Rittenhouse angegebene Methode geschildert, mit der man an natürlichen Sedimenten unter der sehr allgemein gehaltenen 'Äquivalenzbedingung' gleicher Transportierbarkeit bestimmen kann, welches Korngrößenverhältnis ein bestimmtes Verhältnis der Dichten kompensieren kann. Die von Rittenhouse am Beispiel von Flußsanden gefundene Funktion zwischen der Dichte der Körner und ihrem Äquivalenzverhältnis gegen Quarzkörner wird hier als erste Näherung auch für die Transportverhältnisse von Strandsanden zugrunde gelegt. In Abschnitt 6 wird gezeigt, daß das auch gerechtfertigt ist. In Abschnitt 4 wird eine allgemein brauchbare Methode abgeleitet, mit der man nicht nur unter stark vereinfachenden Annahmen, sondern auch an Sanden mit realen, stets komplexen Korn-größenverteilungen die Folgen des Äquivalenzprinzips für die Verteilung von Mineralen verschiedener Dichte berechnen kann. Für jede Serie von Sanden, deren Korngrößenverteilungen entlang des Transportweges eine bestimmte, von den Transportbedingungen abhängige Entwicklung durchmachen, ergibt sich damit eine Kurvenschar, die beschreibt, wie sich die Mengen von Mineralien mit verschiedenen Dichten in den einzelnen Korngrößenklassen dabei ändern müßten, vorausgesetzt, daß sie im gesamten Korngrößenbereich gleich verfügbar wären. Diese Kurvenschar ist die 'Charakteristik' des betreffenden Transportfalles. Durch den Vergleich zwischen den nach der Charakteristik in den einzelnen Klassen zu erwartenden Mineralmengen mit den in dem betrachteten Transportfall tatsächlich gefundenen läßt sich deren relative, d. h. auf die Menge des Quarzes bezogene 'Verfügbarkeit' berechnen. Sie wird durch die sog. 'hydraulischen Verhältnisse' (Rittenhouse) ausgedrückt, die im Gegensatz zu den 'Klassenverhältnissen' von der Korngrößensonderung beim Transport unabhängig und nur von der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials bestimmt sind, solange beim Transport allein das Äquivalenzprinzip wirksam ist. In den untersuchten Fällen von Sandtransport an zwei Strandabschnitten der westlichen Ostsee (Abschnitt 5) zeigte dieser Vergleich (Abschnitt 6), daß die beobachtete Verteilung von Schwermineralen nicht allein durch Transportsonderung unter Gültigkeit des Äquivalenzprinzips erklärt werden kann, sondern daß dabei offenbar auch mechanische Zerkleinerung der Körner während des Transports mitgewirkt haben muß. Nur ein solcher, von der Transportsonderung unabhängiger Effekt kann als Transportrichtungs-Kriterium benutzt werden, wenn die Entwicklung der Korngrößenverteilungen allein keine Entscheidung erlaubt. Wie die Beispiele zeigen, läßt sich Klarheit über die bisher noch sehr umstrittene Frage nach dem Ausmaß der transportbedingten mechanischen Zerkleinerung von Sandkörnern nur gewannen, wenn in Zukunft versucht wird, bei der Bearbeitung natürlicher Beispiele den Einfluß der stets vorhandenen Transportsonderung auf Veränderungen des Mineralbestandes unter Anwendung des Äquivalenzprinzips rechnerisch auszuschalten. Über dieses wesentlichste Ergebnis hinaus erlauben die dargestellten Zusammenhänge auch eine kritische Stellungnahme zu den oben erwähnten allgemeinen Problemen und führen zu methodischen und sachlichen Verbesserungsvorschlägen für weitere Untersuchungen an klastischen Sedimenten.