Quantitative composition and distribution of the silt fraction in surface sediments of the North-West African continental margin

Surface sediments from the continental slope and rise of North-West Africa between the Canary lslands and the Cape Verde Islands are mainly composed of silt-sized material (2-63 µm). A number of sampling profiles were run normal to the coast and the composition of the silt fraction was determined quantitatively by scanning electron microscope analysis. The carbonate portion of the sediment was found to be nearly exclusively of biogenic origin. The most important contributors are planktonic foraminifers and coccoliths with minor contributions derived from pteropods. Plankton-produced biogenic opal such as diatoms and radiolarians play a very minor role. The high production rates of opal-silica plankton which exists in the surface waters of the NW-African upwelling system does not give rise to corresponding increases of opal accumulation in the bottom sediment. Benthic producers consist mainly of foraminifers and molluscs but the entire input from benthic producers is extremely small. An exception to this occurs in the prodelta sediments of the Senegal river. Downslope particle transport is indicated by the occurrence of shallow-water coralline algae, ascidian sclerites and cliona boring chips and can be traced as far down as the continental rise. The non-carbonate silt fraction mostly consists of quartz which is derived as eolian dust from the Sahara desert by the Harmattan and the NE-Trade-wind system. The percentage of carbonate in the surface sediments directly indicates the relative proportions of autochthonous biogenic components and terrigenous allochthonous quartz particles.

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.

Vitrinite reflectance and carbon chemistry of ODP Leg 122 samples (Table 1)

A summary of shipboard Rock-Eval measurements shows that organic matter in Upper Triassic siltstone from the Wombat Plateau is dominated by Type III kerogen and is thermally immature. Neocomian siltstone from the Exmouth Plateau similarly contain thermally immature Type III organic matter. Overlying Upper Cretaceous to Quaternary carbonates are poor in organic matter at both locations, yet significant amounts of methane-dominated gas are dissolved in the pore waters of the thick carbonate sequence present on the Exmouth Plateau. This dry gas is believed to have migrated from deeper and more mature strata containing Type III kerogen.