Crystal size variations in Eemian-age ice from the GRIP ice core, Central Greenland

Continuous measurements of ice crystal size have been carried out on an 80 m sequence between 2790 and 2870 m depth in the GRIP ice core from Central Greenland. The ice in this interval is at present considered to orginate from the Eemian interglacial period. The record reveals that the crystal size in ice older than 100,000 yr is highly dependent on climatic conditions at the time of snowfall. This dependence shows up as a strong correlation between ?18O values and crystal size throughout the Eemian, as well as a negative correlation between crystal size and several soluble and insoluble impurities. Although high-resolution impurity records are available from selected parts of the Eemian ice, the study is not conclusive on which impurities are most effective in slowing grain growth. It is shown that the normal grain-growth process, commonly observed in the upper few hundred metres of polar ice sheets, does not yield grain sizes compatible with observed ones at this depth in the ice sheet, even in those parts of the Eemian ice where impurity drag effects are not present. Polygonization of crystals within the ice sheet and the nucleation and rapid growth of new grains at relatively high temperatures in the lowest part probably play an important role in producing the observed grain-size variations. The relevance of possible flow disturbances of the GRIP Eemian climatic record for the results presented is discussed briefly.

(Appendix) Petrographic record from excavation profiles in Old-Luebeck (Liubice), north Germany

Die Frage einer Küstensenkung spielt seit Jahrzehnten bei der geologischen Erforschung des norddeutschen und niederländischen Flachlandes eine große Rolle. Der Schwerpunkt der bisherigen Arbeiten lag im südlichen Nordseeraum. Gerade dieses Gebiet bereitet aber wegen seines Aufbaues aus jungen, teilweise stark setzungsfähigen Gesteinen, des von Ort zu Ort und im Laufe der Zeit unterschiedlichen Einflusses der Gezeiten sowie wegen mancher anderer Bedingungen sehr große methodische Schwierigkeiten. Deshalb überrascht es nicht, daß die einzelnen Untersuchungen noch in den letzten beiden Jahrzehnten für die verschiedenen Abschnitte zu sehr abweichenden Folgerungen kamen, so daß die heute bekannten Einzeltatsachen nur ein recht widerspruchsvolles Gesamtbild ergeben. Da eine Klärung der Probleme durch eine Neubearbeitung an der Nordsee zunächst wenig erfolgversprechend erscheint, wird die Aufmerksamkeit unvermeidlich auf die Verhältnisse im südwestlichen Ostseeraum gelenkt. Hier bestehen in mancher Hinsicht einfachere Bedingungen, die eine derartige Untersuchung begünstigen. Vor allem die Nachbarschaft des skandinavischen Hebungsgebietes am gleichen Wasserbecken, die sehr geringen Gezeitenwirkungen und die hier weit verbreiteten Sandschüttungen bieten bessere Vergleichsmöglichkeiten und schalten viele Fehlerquellen aus. In der voliegenden Arbeit wurden die litorinazeitlichen und die nachlitorinazeitlichen Vertikalbewegungen des Landes und die eustatischen Schwankungen des Wasserstandes im südwestlichen Ostseeraum mit geologisch-morphologischen Methoden und durch die Auswertung von Lage und Verbreitung ur- und frühgeschichtlicher Funde sowie unter Auswertung von pollenanalytisch datierten Bohrprofilen und Pegelaufzeichnungen untersucht.

Plio-Pleistocene age-depth points and occurrence of hiatuses in ODP sites of the Southern Ocean

Changes in Atlantic deep water circulation were reconstructed by comparing the benthic foraminiferal delta13C record at ODP Site 1090 in the South Atlantic with similar records from the North Atlantic (Sites 982, 607, 925, 929) and deep Pacific (Site 849) oceans. Important deep water circulation changes occurred in the early Pleistocene at 1.55 Myr and during the Mid-Pleistocene Transition at 0.9 Myr. At 1.55 Myr, glacial delta13C values in the Southern Ocean became significantly lower than those in the deep Pacific, establishing a pattern that persisted throughout the late Pleistocene. We propose that the lowering of delta13C values of Southern Component Water (SCW) at this time resulted from expansion of sea ice and reduced ventilation of deep water during glacial periods after marine isotope stage 52. Accompanying this change in Southern Ocean deep water circulation was enhanced interhemispheric coupling between the North and South Atlantic after 1.55 Myr. At ~0.9 Myr, the magnitude of glacial-to-interglacial variabilityin delta13C increased and shifted to a longer frequency (100 kyr) along with oceanic delta18O (ice volume). Calculation of percent Northern Component Water (NCW) using Site 1090 as the SCW end member yielded 20-30% less reduction of NCW during glacial periods of the late Pleistocene. Also, a trend toward reduced glacial suppression of NCW during the past 400 kyr is not evident. The apparent decoupling of ice volume and deep water circulation reported previously maybe an artifact of using a Pacific, rather than a Southern Ocean, carbon isotopic record to calculate past mixing ratios of NCW and SCW.

Age marks in bottom sediments of the Pacific Ocean

Distribution of K-Ar age marks in Pacific bottom sediments is shown on the base of large analytical material. Dependence of K-Ar age marks on abundance of potassium-bearing authigenic diagenetic minerals (glauconite, phillipsite) widely spread in the studied part of the World Oceans.