Late Quaternary sediment accumulation in the Baffin Bay

Piston cores from fiords, shelf troughs, and the deep-sea off eastern Baffin Island, N.W.T., Canada, have been sampled for texture and detrital carbonate in the <2 mm fraction. The sediments consist primarily of silty clays usually containing <5% sand. Estimates are made for sediment accumulation (kg/m**2/ka) over the last ca. 10 ka. Three sets, of two cores each, lie on a fiord-shelf transect and thus define variations in sediment accumulation gradients. These continental margin data are compared with cruder estimates of Holocene sediment accumulation at three sites farther offshore in Baffin Bay, Davis Strait and the northern Labrador Sea. Minimum accumulation in a 2 ka interval was 200 kg/m2 with a maximum estimate of 8,800 kg/m2. Detrital carbonate accumulation varies between 0 and 1,300 kg/m**2. Median accumulation for a typical fiord-shelf-deep-sea transect over the last 10 ka have been 10,340, 3493 and 820 kg/m**2. At DSDP Leg, site 645 in central Baffin Bay, the sedimentation rate ranged between 40 and 130 m/Ma (ca. 400 and 1200 kg/m**2/2ka); that is, comparable with the Late Quaternary input into Baffin Bay.

Microflora from Molasse sediments in southern Germany

1. Polleninventar: Erstmals wurde der Sporomorpheninhalt der Süssbrackwassermolasse und der Oberen Süsswassermolasse Südbayerns einer umfassenden Sichtung unterzogen. Von den überprüften 92 Fundstellen erwiesen sich 55 als sporomorphenführend. Nur 15 davon waren so ergiebig, daß ihr Inhalt quantitativ erfaßt und als Grundlage für die Erstellung eines Diagramms herangezogen werden konnte. Dennoch weist der systematische Katalog 272 Formen auf. Dies ist eine im Vergleich mit anderen, in neuerer Zeit bearbeiteten neogenen Pollenfloren Mitteleuropas sehr große Zahl, wie folgende Angaben belegen: Niederrheinische Braunkohle 175 Arten, Braunkohle der Oberpfalz 138 Arten, subalpine Flözmolasse Bayerns 93 Arten und subalpine Molasse der Ostschweiz und der zentralen und westlichen Paratethys 219 Arten. Dieser Reichtum erklärt sich unschwer aus der Größe des Untersuchungsgebietes, das vom Allgäu im Westen bis an die Salzach im Osten reichte. Überwiegend gehören die nachgewiesenen Formen gutbekannten Arten bzw. Formenkreisen an. Deshalb wurde lediglich die Aufstellung von 2 neuen Gattungen, 19 neuen Arten sowie 5 Neukombinationen nötig. Neue Genera: Nr. (165) Ludwigiapollis Nr., (248) Caesalpiniaceaepollenites, 311 Neue Spezies: (039) Polypodiaceoisporltes subtriangularis, (046) P. pityogrammoides, (067) Perinomonoletes imperfectus, (124) Cycadopltes gemmatus, (125) C. concinus, (133) Lillacidites tener, (137) Nupharipollenites microechinatus, (150) Polyporopollenites nanus, (161) Porocolpopollenites subrotundus, (165) Ludwigiapollis labiatus, (169) Sporotrapoidites cucculatus, (190) Tricolpopollenites cribosus, (192) T. variabilis, (204) Tricolporopollenites pulcher, (210) T. operculiferus, (213) T. pseudomarcodurensis, (217) T. magnolaevigatus, (245) Umbelliferaepollenites achldorfensis, (248) Caesalpiniaceaepollenites antiquus Neukombinationen: (081) Pityosporites koraensis, (128) Magnoliaepollenites magnolioides, (130) M. graciliexinus, (168) Sporotrapoidites erdtmannii, (177) Chenopodipollis psilatoides. Für die meisten der vorgefundenen Sporomorphen sind die Lieferpflanzen bereits bekannt. Dennoch gingen parallel zur Bestimmung, d.h. der Zuordnung der Funde zu Gruppen des morphographischen Sporomorphensystems, die Bemühungen auch dahin, solche Lieferpflanzen, v.a. der selteneren oder neu gefundenen Sporomorphen, zu ermitteln; einige der neuen Arten sind in ihrer Verwandtschaft eindeutig, was durch die Benennung zum Ausdruck gebracht wird (s.o). Für die Mehrzahl der neuen Spezies und für viele bisher in ihrer Verwandtschaft unklare Formen ließ sich die botanische Deutung zumindest eingrenzen. Dies gelang für 148 Formen. Es handelt sich dabei teils um subtropisch-tropische Gewächse, teils aber auch um Pflanzen gemäßigter Klimata. Für genaue Zuweisungen sind jedoch umfangreiche Rezentvergleiche nötig, die einer eigenen Bearbeitung vorbehalten bleiben müssen. Auch einige als Sammelgruppen behandelte Formenkreise erfordern für eine Aufgliederung detailliertere Untersuchungen als sie in diesem Rahmen durchführbar waren. (z. B. Tricolpopollenites asper, T. sp. 2 u.a.). Andere Formen und Gattungen wiederum erwiesen sich dagegen als viel zahlreicher und leichter differenzierbar als bisher angenommen (z. B. Pinaceen, Magnoliaceen, Cyperaceen). In diesem Zusamenhang ist auch zu erwähnen, daß von Hemitrapa zwei Arten mit offensichtlich stratigraphischer Aussagekraft unterscheidbar sind; die Interpretation von Tricolporopol1enltes wackersdorfensis sensu MOHR & GREGOR (1984) als Gleditsia muß nach vorliegenden Erkenntnissen dagegen in Frage gestellt werden. Für 36 Formspezies blieb die Lieferpflanze völlig unbekannt oder es lassen sich höchstens vage Vermutungen anstellen. 2. Biostratigraphie: Fragen der Brauchbarkeit von Mikrofloren für die stratgraphische Gliederung der jüngsten Molassesedimente Südbayerns bildeten den zweiten Schwerpunkt vorliegender Bearbeitung. a) Reichweite: Die Fülle des gefundenen Sporomorphenmaterials brachte es mit sich, daß bei etlichen Formen eine weitere stratigraphische Reichweite als bisher angenommen festgestellt wurde. Zum Teil wurde diese Revision durch die Neugliederung des Paratethys-Miozäns nötig. b) Palynologische Gliederung: Im Laufe der Untersuchungen zeigte sich bald, daß allein auf der Basis der mikrofloristischen Bearbeitung kein von anderen Fossilresten unabhängiges stratigraphisches Gliederungsschema zu finden war. Weder die von anderen Autoren favoritisierte Leitformen-Methode, noch die Aufgliederung nach Klimaelementen ergab ein brauchbares Bild. Lediglich die bekannte generelle Abnahme der miozänen, paläotropischen und thermophilen Elemente und die Zunahme der pliozänen, arktoteriären und gemäßigten während des Neogens ließ sich deutlich ausmachen. Dagegen ermöglicht die Berücksichtigung des Sporomorpheninhalts eine Ergänzung und Deutung der vertebrat-stratigraphisch ausgeschiedenen Abfolgen. Voraussetzung ist die Möglichkeit einer Zuordnung zu einer natürlichen Art, Gattung oder wenigstens Familie und daraus ableitbar wiederum die Zuordnung zu einer oder mehreren Pflanzengesellschaften. Aufgeteilt nach Diversität, Dominanz und Verhältnis von 'Feuchtpflanzen' bzw. autochthonen Gemeinschaften zu mesophilen Phanerophyten bzw. allochthonen Gemeinschaften lassen sich in Südbayern fünf Pollenbilder erkennen, die mit den MN-Einheiten der Zoostratigraphie in Beziehung gebracht werden können. Die Pollenbilder 1 und 2, ungefähr entsprechend den Säugereinheiten 4b und 5, dokumentieren gattungsreiche, polydominante Mikrofloren, deren Lieferpflanzen vor allem verschiedenen Naß- und Feuchtgesellschaften angehören. Dementprechend sind Pteridaceen, Schizaeaceen, Cyperaceen und Poaceen relativ häufig. Das Pollenbild 1 (Langenau und Rauscheröd) zeichnet sich durch eine gewisse Artenarmut aus, wohingegen im Pollenbild 2 (Hitzhofen und Rittsteig) die Diversität zunimmt und Palmenpollen neben anderen mesophilen Akzessorien eine merkliche Rolle spielt. Bemerkenswert ist in den Entnahmeprofilen das Vorkommen kohliger Sedimente. Bezeichnend für Sporomorphenbild 3 sind oligodominante Mikrofloren, zusammengesetzt aus Elementen artenarmer Au- und Sumpfwälder (Taxodiaceen, Cyperaceen) sowie mesophiler 'Pionierwälder' (Pinaceen, Leguminosen). Fehlende Kohlebildung und das Zurücktreten mesophiler, d. h. allochthoner Lieferpflanzen sind weitere Charakteristika. Dieses Sporomorphenbild mit den Fundpunkten Gallenbach und Unterneul enspricht ungefähr der Säugereinheit MN 6. Die beiden stratigraphisch jüngsten Pollendiagramme 4 und 5 setzen sich deutlich von dem vorhergehenden ab. Belegt sind nun wiederum gattungsreiche, polydominante Pflanzenge seIl schaften feuchter, aber nicht nasser Biotope, in denen es ebenfalls mancherorts zur Kohlebildung kam. Gegenüber den Sporomorphenbildern und 2 ist der Anteil mesophiler Lieferpflanzen deutlich erhöht auf Kosten der Feuchtelemente. Letzteres gilt vor allem für das Sporomorphenbild 5 (Leonberg), in dem Fagaceen Pollen (Quercus, Fagus) vorherrscht. sporomorphenbild 4 entspricht annähernd MN 8 mit den Fundpunkten Hassenhausen und Achldorf, während Leonberg, nahe Marktl gelegen, MN 9 zugehört. Auf dem Umweg über diese an der Säugetierstratigraphie 'geeichten' Mikrofloren gelingt es, stratigraphisch unsichere Fundpunkte, wenn sie nur genügend formen- und individuenreich sind (Burtenbach, Lerchenberg, Wemding), einzuordnen. Auf diese Weise ergibt sich die in Diagramm 10 dargestellte Reihung vom Liegenden zum Hangenden. Dürftige Sporomorphenfloren oder Floren, die ausschließlich autochthone Feuchtelemente zeigen, können pollenstratigraphisch nicht sicher angesprochen werden, weil ihr Pollendiagramm undeutlich bleiben muß. Entsprechend der anerkannten Unterstellung, daß Phytostratigraphie zugleich Klimastratigraphie ist, läßt die dargestellte, im Grunde auf der Ausscheidung verschiedener Ukotypen basierende Gliederung sich auch paläoklimatisch interpretieren: Danach ist das verarmte Sporomorphenbild 3 in Südbayern als Ausdruck des vegetationsgeschichtlichen Pessimums anzusehen. Da die nachgewiesenen Sippen noch höhere Wärmeansprüche besitzen, ist nicht ein Temperaturrückgang, sondern ein Absinken der Niederschlagsmenge als begrenzender Faktor am wahrscheinlichsten und auf diese Weise das Ausbleiben von Pollen mesophiler Phanerophyten des Hinterlandes einleuchtend. 3. Paläogeographie: Bei dem Versuch, mit benachbarten Gebieten stratigraphische Beziehungen herzustellen, ergab sich, daß dies zwar über eine kürzere Entfernung recht gut gelingt, daß aber vor allem zu den Mikrofloren der niederrheinischen Braunkohle ein signifikanter Unterschied besteht: In Süddeutschland lassen die Pollendiagramme auf eine raschere Veränderung in der Zusammensetzung der Wälder schließen. Mit anderen Worten: altersgleiche Mikrofloren in Nordwestdeutschland täuschen ein höheres Alter vor. Erst im Obersarmat ähneln sich die jeweiligen Sporomorphenbilder. Damit erklärt sich auch, daß frühere Bearbeiter Schwierigkeiten hatten, mikrofloristische Befunde aus Süd- und Nordwestdeutschland miteinander zu korrelieren. Als Ursache für dieses überraschende Phänomen einer mittelmiozänen Diagrammverschiebung wird die stärkere, sprich länger andauernde maritime Beeinflussung des Niederrheingebietes angesehen.

210Pb and AMS radiocarbon dates of sediment cores JM99-1197 and JM02-59 obtained in Malangen

A high-resolution sedimentary record from the subarctic Malangen fjord in northern Norway, northeastern North Atlantic has been investigated in order to reconstruct variations in influx of Atlantic Water for the last 2000 years. The fjord provides a regional oceanographic climatic signal reflecting changes in the North Atlantic heat flux at this latitude because of its deep sill and the relatively narrow adjoining continental shelf. The reconstructions are based on oxygen and carbon isotopic studies of benthic foraminifera from a high accumulation basin in the Malangen fjord, providing subdecadal time resolution. A comparison between instrumental measurements of bottom water temperatures at the core location and the reconstructed temperatures from benthic foraminiferal d18O for the same time period demonstrates that the stable isotope values reflect the bottom water temperatures very well. The reconstructed temperature record shows an overall decline in temperature of c. 1°C from c. 40 BC to ad 1350. This cooling trend is assumed to be driven by an orbital forced reduction in insolation. Superimposed on the general cooling trend are several periods of warmer or colder temperatures. The long-term fluctuations in the Malangen fjord are concurrent with fluctuations of Atlantic Water in the northern North Atlantic. Although they are not directly comparable, comparisons of atmospheric temperatures and marine records, indicate a close coupling between the climate systems. After ad l800 the record shows an unprecedented warming within the last 2000 years.

Chemical composition and accumulation rates of chemical elements in metalliferous sediments from axial zones of the East Pacific Rise and the Mid-Atlantic Ridge

In the monograph metalliferous sediments of the East Pacific Rise near 21°S are under consideration. Distribution trends of chemical, mineral and grain size compositions of metalliferous sediments accumulated near the axis of this ultrafast spreading segment of the EPR are shown. On the basis of lithological and geochemical investigations spatial and temporal variations of hydrothermal activity are estimated. Migration rates of hydrothermal fields along the spreading axis are calculated. The model of cyclic hydrothermal process is suggested as a result of tectono-magmatic development of the spreding centre.

Magnetostratigraphy of DSDP Leg 73 in the South Atlantic

The main objective of DSDP Leg 73 was to obtain high-quality records of major paleooceanographic events in the South Atlantic. This was achieved by coring six sites on the African plate. The sediments thus recovered span the Cenozoic and five of the six sites proved ideally suited for magnetostratigraphic analysis. The results presented in this paper and elsewhere in this volume constitute the first opportunity to extend the direct correlation of the magnetostratigraphic and biostratigraphic time-scales into the Paleogene in deep-sea cores. The magnetostratigraphic analyses from DSDP Leg 73 sediments are presented in this paper. The correlation of the magnetostratigraphy to the magnetic polarity time-scale provides tight age-depth control for the five sites analyzed, allowing the accurate calculation of sediment accumulation rates. The data presented here represent a remarkable record of the fine-scale polarity history of the Earth's magnetic field. These data place constraints on the interpretation of smallscale marine magnetic anomalies which are modelled equally effectively by field intensity fluctuations as polarity reversals. At least some of the "tiny wiggles" correspond to very short polarity units in the magnetostratigraphic record. By assuming an axial geocentric dipole, the inclination of the time-averaged magnetic field recorded in the sediments can be used to calculate the paleolatitude at which the sediments were deposited. Combining the age and average inclination information available from the magnetostratigraphy, we present paleolatitudes versus time for the Leg 73 drill sites.

Water chemistry, sediment radiocarbon age and diatom zonation at Peterson Inlet and Browning Bay, Antarctica

The late Quaternary palaeoenvironmental history of the southern Windmill Islands, East Antarctica, has been reconstructed using diatom assemblages from two long, well-dated sediment cores taken in two marine bays. The diatom assemblage of the lowest sediment layers suggests a warm climate with mostly open water conditions during the late Pleistocene. During the following glacial, the Windmill Islands were covered by grounded ice preventing any in situ bioproductivity. Following deglaciation, a sapropel with a well-preserved diatom assemblage was deposited from ~10500 cal yr BP. Between ~10500 and ~4000 cal yr BP, total organic carbon (Corg) and total diatom valve concentrations as well as the diatom species composition suggest relatively cool summer temperatures. Hydrological conditions in coastal bays were characterised by combined winter sea-ice and open water conditions. This extensive period of glacial retreat was followed by the Holocene optimum (~4000 to ~1000 cal yr BP), which occurred later in the southern Windmill Islands than in most other Antarctic coastal regions. Diatom assemblages in this period suggest ice-free conditions and meltwater-stratified waters in the marine bays during summer, which is also reflected in high proportions of freshwater diatoms in the sediments. The diatom assemblage in the upper sediments of both cores indicates Neoglacial cooling from ~1000 cal yr BP, which again led to seasonally persistent sea-ice on the bays. The Holocene optimum and cooling trends in the Windmill Islands did not occur contemporaneously with other Antarctic coastal regions, showing that the here presented record reflects partly local environmental conditions rather than global climatic trends.