(Table 22-30) Revised composite depth scales of IODP Sites 320-U1331, U1332, U1333, U1334 and ODP Sites 199-1218, 199-1219, 199-1220

Integrated Ocean Drilling Program (IODP) Expedition 320 recovered high-quality paleomagnetic records with over 800 dated reversals and decimeter-scale cyclic sediments which provide an outstanding framework to inter-calibrate major fossil groups and refine magnetic polarity chrons for the early Miocene, the entire Oligocene and the late Eocene Epoch. In order to reconstruct the climate history of the Equatorial Pacific one of the major objectives of the Pacific Equatorial Age Transect (PEAT) is the compilation of a Cenozoic Megasplice which integrates all available bio-, chemo-, and magnetostratigraphic data including key records from Ocean Drilling Program (ODP) Leg 199. Here we present extended post-cruise refinements of the shipboard composite depth scales and composite records of IODP Expedition 320 Sites U1331, U1332, U1333, U1334 as well as ODP Leg 199 Sites 1218, 1219 and 1220. The revised composite records were used to perform a site-to-site correlation and integration of Leg 199 and Exp. 320 sites. Based on this decimeter scale correlation a high resolution integrated paleomagnetic and biostratigraphic framework for the Equatorial Pacific is established covering the time from 20 to 40 Ma. This unprecedented sedimentary compendium from the Equatorial Pacific will be the backbone for paleoceanographic reconstructions for the late Paleogene.

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 1) Magnetic characteristic properties of selected samples of ODP Hole 134-831B

During Ocean Drilling Program Leg 134 (Vanuatu), geological high sensitivity magnetic tools (GHMT) developed by CEA-LETI and TOTAL were used at two drill sites. GHMT combine two sensors, a proton magnetometer for total magnetic field measurements with an operational accuracy of 0.1 nanoteslas (nT), and a highly sensitive induction tool to measure the magnetic susceptibility with an operational accuracy of a few 10**-6 SI units. Hole 829A was drilled through an accretionary prism and the downhole measurements of susceptibility correlate well with other well-log physical properties. Sharp susceptibility contrasts between chalk and volcanic silt sediment provide complementary data that help define the lithostratigraphic units. At Hole 831B magnetic susceptibility and total field measurements were performed through a 700-m reef carbonate sequence of a guyot deposited on top of an andesitic volcano. The downhole magnetic susceptibility is very low and the amplitude of peak-to-peak anomalies is less than a few 10**-5 SI units. Based on the repeatability of the measurements, the accuracy of the magnetic logging measurements was demonstrated to be excellent. Total magnetic field data at Hole 831B reveal low magnetic anomalies of 0.5 to 5 nT and the measurement of a complete repeat section indicates an accuracy of 0.1 to 0.2 nT. Due to the inclination of the earth's magnetic field in this area (~-40°) and the very low magnetic susceptibility of the carbonate, the contribution of the induced magnetization to the total field measured in the hole is negligible. Unfortunately, because the core recovery was extremely poor (<5%) no detailed comparison between the core measurements and the downhole magnetic data could be made. Most samples have a diamagnetic susceptibility and very low intensity of remanent magnetization (< 10**-4 A/m), but a few samples have a stable remanent magnetization up to 0.005 A/m. These variations of the intensity of the remanent magnetization suggest a very heterogeneous distribution of the magnetization in the carbonate sequence that could explain the magnetic field anomalies measured in these weakly magnetized rocks.

Physical properties measured on sediment cores from high latitudes

This collection of 359 data sets represents raw data of physical properties measurements on Polarstern sediment cores from both polar oceans, sampled and measured between 1985 and 1995.

Heavy mineral investigations from surface sediments of the East Greenland continental margin

During the expeditions ARK-VII/1, ARK-VII/3 and ARK-Xl2 sediment cores were taken by "RV Polarstern" from the shelf and the fjords of East Greenland and the Greenland Sea. The magnetic susceptibility and heavy mineral were determined at 48 surface sediment samples from undisturbed box cores. The main objective of this study was the identification of source areas and transport processes of terrigenous sediments at the East Greenland continental margin. The results can be summarized as lollows: 1a) Magnetic susceptibility in the North Atlantic is useful to detect delivery regions of the material transported by currents. b) The magnetic susceptibility is controlled by the ferromagnetic particles of the silt fraction. c) There are four important source areas: . The ferromagnetic particles of the box core PS2644-2 are transported from the Iceland Archipelago. . The material from the Geiki-Plateau effects the magnetic susceptibility in the Scoresby Sund Basin. . The magnetic susceptibility in the shelf regions in the North are produced by material from the fjords. . The ferromagnetic particles in the Greenland Sea are derived from the Mid Atlantic Ridges in the east. d) It is possible to determine the rock type, which delivers the ferromagnetic material because of differences in magnetic susceptibility of different intensity. . The erosion of the basalts of the Geiki-Plateau and the basalts of the Mid Atlantic ridges produce the high magnetic susceptibility in the south. . The magnetic susceptibility on the shelf in the north are probably produced by erosionproducts of the gneises of East Greenland. (2a) Heavy mineral assemblages show a significant difference between material transported by the Transpolar Drift from the Eurasian shelf regions (amphiboles, clinopyroxene, orthopyroxene) and material derived from East Greenland (garnets and opaque minerals). Transport via ice is dominant. b) lt is also possible to show different petrographic provenances (volcanic and metamorphic provenances). These associations verify the source areas. c) The information of heavy mineral composition gives no more detailed hint on the rock type or rock formation in the source area, due to mixing processes, large area of investigation and the sample quantity.