Early Miocene bivalves from the Cape Melville Formation, King George Island, West Antarctica

Seven species of marine bivalves, including six new taxa, are described from the Cape early Miocene Melville Formation which crops out on the Melville Peninsula, King George Island, West Antarctica. The bivalve assemblage includes representatives of the families Nuculidae, Ennucula frigida sp. nov., E. musculosa sp. nov.; Malletidae, Neilo (Neilo) rongelii sp. nov.; Sareptidae, Yoldia peninsularis sp. nov.; Limopsidae, Limopsis psimolis sp. nov.; Hiatellidae, Panopea (Panopea) sp. cf. P. regularis; and Pholadomyoida (Periploma acuta sp. nov.). Species studied come from four sedimentary sections measured in the upper part of the unit. Detailed morphologic features of nuculoid and areoid species are exceptionally well preserved and allow for the first time reconstruction of muscle insertions as well as dentition patterns of Cenozoic taxa. Known geological distribution of the species is in agreement with the early Miocene age assigned to the Cape Melville Formation. The bivalve fauna from Cape Melville Formation is the best known from Antarctic Miocene rocks, a time of complex geologic, paleogeographic and paleoclimatic changes in the continent. The new fauna introduces new taxonomic and palaeogeographic data that bear oil the question of opening of sea gateways and distribution of Cenozoic biota around Antarctica.

Invertebrates from the Low Head Member (Polonez Cove Formation, Oligocene) at Vaureal Peak, King George Island, West Antarctica

Eight taxa of marine invertebrates, including two new bivalve species, are described from the Low Head Member of the Polonez Cove Formation (latest early Oligocene) cropping out in the Vaureal Peak area, King George Island, West Antarctica. The fossil assemblage includes representatives of Brachiopoda (genera Neothyris sp. and Liothyrella sp.), Bivalvia (Adamussium auristriatum sp. nov., ?Adamussium cf. A. alanbeui Jonkers, and Limatula (Antarctolima) ferraziana sp. nov.), Bryozoa, Polychaeta (serpulid tubes) and Echinodermata. Specimens occur in debris flows deposits of the Low Head Member, as part of a fan delta setting in a high energy, shallow marine environment. Liothyrella sp., Adamussium auristriatum sp. nov. and Limatula ferraziana sp. nov. are among the oldest records for these genera in King George Island. In spite of their restrict number and diversification, bivalves and brachiopods from this study display an overall dispersal pattern that roughly fits in the clockwise circulation of marine currents around Antarctica accomplished in two steps. The first followed the opening of the Tasmanian Gateway at the Eocene/Oligocene boundary, along the eastern margin of Antarctica, and the second took place in post-Palaeogene time, following the Drake Passage opening between Antarctic Peninsula and South America, along the western margin of Antarctica.

Shell beds from the Low Head Member (Polonez Cove Formation, early Oligocene) at King George Island, west Antarctica: new insights on facies analysis, taphonomy and environmental significance

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nuculidae (Bivalvia) in the Cape Melville Formation, King George Island, Antarctica, with an overview of the bivalve fauna

Nuculid bivalves of the Cape Melville Formation (Early Miocene, King George Island) are reviewed. Ten bivalve taxa are listed from the formation in the families Nuculidae (two species), Sareptidae, Malletiidae, Limopsidae (two species), Limidae, Pectinidae, Hiatellidae, and Periplomatidae. The Nuculidae consist of two species of Leionucula Quenstedt, 1930. One of these, L. melvilleana n. sp., is described and the other consists of the two species named previously by Anelli et al. (2006), which are demonstrated to be synonymous and are assigned to the species Leionucula frigida (Anelli, Rocha-Campos, Santos, Perinotto & Quaglio 2006). This assemblage, dominated by protobranchs (89% of specimens), is a typical fauna of offshore soft substrates, with a few specimens transported from hard substrates nearby. The diversity of Nuculidae has decreased in the Antarctic region through the Cenozoic.

Oceanic crust and island arc formation in Central Asia during late Neoproterozoic times - evidence from petrological and geochemical studies

Die vorliegende Arbeit behandelt die Entwicklung des 570 Ma alten, neoproterozoischen Agardagh - Tes-Chem Ophioliths (ATCO) in Zentralasien. Dieser Ophiolith liegt südwestlich des Baikalsees (50.5° N, 95° E) und wurde im frühen Stadium der Akkretion des Zentralasiatischen Mobilgürtels auf den nordwestlichen Rand des Tuvinisch-Mongolischen Mikrokontinentes aufgeschoben. Bei dem Zentralasiatische Mobilgürtel handelt es sich um einen riesigen Akkretions-Subduktionskomplex, der heute das größte zusammenhängende Orogen der Erde darstellt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden eine Reihe plutonischer und vulkanischer Gesteine, sowie verschiedene Mantelgesteine des ATCO mittels mikroanalytischer und geochemischer Verfahren untersucht (Elektronenstrahlmikrosonde, Ionenstrahlmikrosonde, Spurenelement- und Isotopengeochemie). Die Auswertung dieser Daten ermöglichte die Entwicklung eines geodynamisch-petrologischen Modells zur Entstehung des ATCO. Die vulkanischen Gesteine lassen sich aufgrund ihrer Spurenelement- und Isotopenzusammensetzung in inselbogenbezogene und back-arc Becken bezogene Gesteine (IA-Gesteine und BAB-Gesteine) unterscheiden. Darüber hinaus gibt es eine weitere, nicht eindeutig zuzuordnende Gruppe, die hauptsächlich mafische Gänge umfasst. Der grösste Teil der untersuchen Vulkanite gehört zur Gruppe der IA-Gesteine. Es handelt sich um Al-reiche Basalte und basaltische Andesite, welche aus einem evolvierten Stammmagma mit Mg# 0.60, Cr ~ 180 µg/g und Ni ~ 95 µg/g hauptsächlich durch Klinopyroxenfraktionierung entstanden sind. Das Stammmagma selbst entstand durch Fraktionierung von ca. 12 % Olivin und geringen Anteilen von Cr-Spinell aus einer primären, aus dem Mantel abgeleiteten Schmelze. Die IA-Gesteine haben hohe Konzentrationen an inkompatiblen Spurenelementen (leichte-(L)- Seltenerdelement-(SEE)-Konzentrationen etwa 100-fach chondritisch, chondrit-normierte (La/Yb)c von 14.6 - 5.1), negative Nb-Anomalien (Nb/La = 0.37 - 0.62) und niedrige Zr/Nb Verhältnisse (7 - 14) relativ zu den BAB-Gesteinen. Initiale eNd Werte liegen bei etwa +5.5, initiale Bleiisotopenverhältnisse sind: 206Pb/204Pb = 17.39 - 18.45, 207Pb/204Pb = 15.49 - 15.61, 208Pb/204Pb = 37.06 - 38.05. Die Anreicherung lithophiler inkompatibler Spurenelemente (LILE) in dieser Gruppe ist signifikant (Ba/La = 11 - 130) und zeigt den Einfluss subduzierter Komponenten an. Die BAB-Gesteine repräsentieren Schmelzen, die sehr wahrscheinlich aus der gleichen Mantelquelle wie die IA-Gesteine stammen, aber durch höhere Aufschmelzgrade (8 - 15 %) und ohne den Einfluss subduzierter Komponenten entstanden sind. Sie haben niedrigere Konzentrationen an inkompatiblen Spurenelementen, flache SEE-Muster ((La/Yb)c = 0.6 - 2.4) und höhere initiale eNd Werte zwischen +7.8 und +8.5. Nb Anomalien existieren nicht und Zr/Nb Verhältnisse sind hoch (21 - 48). Um die geochemische Entwicklung der vulkanischen Gesteine des ATCO zu erklären, sind mindestens drei Komponenten erforderlich: (1) eine angereicherte, ozeaninselbasalt-ähnliche Komponente mit hoher Nb Konzentration über ~ 30 µg/g, einem niedrigen Zr/Nb Verhältnis (ca. 6.5), einem niedrigen initialen eNd Wert (um 0), aber mit radiogenen 206Pb/204Pb-, 207Pb/204Pb- und 208Pb/204Pb-Verhältnissen; (2) eine N-MORB ähnliche back-arc Becken Komponente mit flachem SEE-Muster und einem hohen initialen eNd Wert von mindestens +8.5, und (3) eine Inselbogen-Komponente aus einer verarmten Mantelquelle, welche durch die abtauchende Platte geochemisch modifiziert wurde. Die geochemische Entstehung der ATCO Vulkanite lässt sich dann am besten durch eine Kombination aus Quellenkontamination, fraktionierte Kristallisation und Magmenmischung erklären. Geodynamisch gesehen entstand der ATCO sehr wahrscheinlich in einem intraozeanischen Inselbogen - back-arc System. Bei den untersuchten Plutoniten handelt es sich um ultramafische Kumulate (Wehrlite und Pyroxenite) sowie um gabbroische Plutonite (Olivin-Gabbros bis Diorite). Die geochemischen Charakteristika der mafischen Plutonite sind deutlich unterschiedlich zu denen der vulkanischen Gesteine, weshalb sie sehr wahrscheinlich ein späteres Entwicklungsstadium des ATCO repräsentieren. Die Spurenelement-Konzentrationen in den Klinopyroxenen der ultramafischen Kumulate sind extrem niedrig, mit etwa 0.1- bis 1-fach chondritischen SEE-Konzentrationen und mit deutlich LSEE-verarmten Mustern ((La/Yb)c = 0.27 - 0.52). Berechnete Gleichgewichtsschmelzen der ultramafischen Kumulate zeigen grosse Ähnlichkeit zu primären boninitischen Schmelzen. Die primären Magmen waren daher boninitischer Zusammensetzung und entstanden in dem durch vorausgegangene Schmelzprozesse stark verarmten Mantelkeil über einer Subduktionszone. Niedrige Spurenelement-Konzentrationen zeigen einen geringen Einfluss der abtauchenden Platte an. Die Spurenelement-Konzentrationen der Gabbros sind ebenfalls niedrig, mit etwa 0.5 - 10-fach chondritischen SEE-Konzentrationen und mit variablen SEE-Mustern ((La/Yb)c = 0.25 - 2.6). Analog zu den Vulkaniten der IA-Gruppe haben alle Gabbros eine negative Nb-Anomalie mit Nb/La = 0.01 - 0.31. Die initialen eNd Werte der Gabbros variieren zwischen +4.8 und +7.1, mit einem Mittelwert von +5.9, und sind damit identisch mit denen der IA-Vulkanite. Bei den untersuchten Mantelgesteinen handelt es sich um teilweise serpentinisierte Dunite und Harzburgite, die alle durch hohe Mg/Si- und niedrige Al/Si-Verhältnisse gekennzeichnet sind. Dies zeigt einen refraktären Charakter an und steht in guter Übereinstimmung mit den hohen Cr-Zahlen (Cr#) der Spinelle (bis zu Cr# = 0.83), auf deren Basis der Aufschmelzgrad der residuellen Mantelgesteine berechnet wurde. Dieser beträgt etwa 25 %. Die geochemische Zusammensetzung und die petrologischen Daten der Ultramafite und Gabbros lassen sich am besten erklären, wenn man für die Entstehung dieser Gesteine einen zweistufigen Prozess annimmt. In einer ersten Stufe entstanden die ultramafischen Kumulate unter hohem Druck in einer Magmenkammer an der Krustenbasis, hauptsächlich durch Klinopyroxen-Fraktionierung. Bei dieser Magmenkammer handelte es sich um ein offenes System, dem von unten laufend neue Schmelze zugeführt wurde, und aus dem im oberen Bereich evolviertere Schmelzen geringerer Dichte entwichen. Diese evolvierten Schmelzen stiegen in flachere krustale Bereiche auf und bildeten dort meist isolierte Intrusionskörper. Diese Intrusionskörper erstarrten ohne Magmen-Nachschub, weshalb petrographisch sehr unterschiedliche Gesteine entstehen konnten. Eine geochemische Modifikation der abkühlenden Schmelzen erfolgte allerdings durch die Assimilation von Nebengestein. Da innerhalb der Gabbros keine signifikante Variation der initalen eNd Werte existiert, handelte es sich bei dem assimilierten Material hauptsächlich um vulkanische Gesteine des ATCO und nicht um ältere, möglicherweise kontinentale Kruste.

Geochemical composition of bentonite layers and U-Pb ages of detrital zircons from the Paleogene Basilika Formation (Svalbard) and Mount Lawson Formation (Ellesmere Island)

Major and trace element composition as well as Sm-Nd isotopes of whole-rock samples and clay fractions (<2 µm) of bentonite layers and U-Pb ages of detrital zircons from the Paleogene Basilika Formation (Svalbard) and Mount Lawson Formation (Ellesmere Island).

A description of the Island of St. Helena; containing observations on its singular structure and formation;

Authorship of this work attributed to Francis Duncan, M. D., by Philip Gosse in his "St. Helena, 1502-1938", p. 259.

Composition of sedimentary rocks from the Burun-Tas Formation, Bol'shoi Lyakhov Island (New Siberian Islands)

Graywackes and shales of the Bol'shoi Lyakhov Island originally attributed to Mesozoic were subsequently considered based on microfossils as Late Proterozoic in age. At present, these sediments in the greater part of the island are dated back to Permian based on palynological assemblages. In the examined area of the island, this siliciclastic complex is intensely deformed and tectonically juxtaposed with blocks of oceanic and island-arc rocks exhumed along the South Anyui suture. The complex is largely composed of turbidites with members displaying hummocky cross-stratification. Studied mineral and geochemical charac¬teristics of the rocks defined three provenances of clastic material: volcanic island arc, sedimentary cover and/or basement of an ancient platform, and exotic blocks of oceanic and island-arc rocks such as serpentinites and amphibolites. All rock associations represent elements of an orogenic structure that originated by collision of the New Siberian continental block with the Anyui-Svyatoi Nos island arc. Flyschoid sediments accumu¬lated in a foredeep in front of the latter structure in the course of collision. Late Jurassic volcanics belonging to the Anyui-Svyatoi Nos island arc determine the lower age limit of syncollision siliciclastic rocks. Presence of Late Jurassic zircons in sandstones of the flyschoid sequence in the Bol'shoi Lyakhov Island is confirmed by fission-track dating. The upper age limit is determined by Aptian-Albian postcollision granites and diorites intruding the siliciclastic complex. Consequently, the flyschoid sequence is within stratigraphic range from the terminal Late Jurassic to Neocomian. It appears that Permian age of sediments suggested earlier is based on redeposited organic remains. The same Late Jurassic-Neocomian age and lithology are characteristic of fossiliferous siliciclastic sequences of the Stolbovoi and Malyi Lyakhov islands, the New Siberian Archipelago, and of graywackes in the South Anyui area in the Chukchi Peninsula. All these sediments accumulated in a spacious foredeep that formed in the course the late Cimmerian orogeny along the southern margin of the Arctic conti¬nental block.

Heavy metal concentrations in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil

This paper examines the role of parent rock, pedogenetic processes and airborne pollution in heavy metal accumulation in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil. We studied five soil profiles developed from different volcanic rocks. Mineralogical composition and total concentrations of major and trace elements were determined in 43 samples. The obtained concentrations range for heavy metals were: Co: 26-261 ppm; Cu: 35-97 ppm; Cr: 350-1446 ppm; Ni: 114-691 ppm; Zn: 101-374 ppm; Hg: 2-150 ppb. The composition of soils is strongly affected by the geochemical character of the parent rock. Pedogenesis appears to be responsible for the accumulation of Zn, Co, and, to a lesser extent, of Ni and Cu, in the upper, Mn- and organic carbon-enriched horizons of the soil profiles. Pedogenic influence may also explain the relationship observed between Cr and the Fe. Hg is likely to have been added to the soil profile by long-range atmospheric transport. Its accumulation in the topsoil was further favoured by the formation of stable complexes with organic matter. Clay minerals do not appear to play an important role in the fixation of heavy metals.