Sedimentology of the Rio Grande Rise area

Surface sediment samples and three gravity cores from the eastern terrace of the Vema Channel, the western flank of the Rio Grande Rise, and the Brazilian continental slope were investigated for physical properties, grain size, and clay mineral composition. Discharge of the Rio Doce is responsible for kaolinite enrichments on the slope south of 20° and at intermediate depths of the Rio Grande Rise. The long-distance advection of kaolinite with North Atlantic Deep Water from lower latitudes is of minor importance as evidenced by low kaolinite/chlorite ratios on the Mid-Atlantic Ridge. Cyclic variations of kaolinite/chlorite ratios in all our cores, with maxima in interglacials, are attributed to low-and high-latitude forcing of paleoclimate on the Brazilian mainland and the related discharge of the Rio Doce. A long-term trend toward more arid and 'glacial' conditions from 1500 ka to present is superimposed on the glacial-interglacial cyclicity.

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.

Sedimentology and geochemistry of ODP Site 184-1144

We analyzed sediment from Ocean Drilling Program (ODP) Site 1144 in the northern South China Sea to examine the weathering response of SE Asia to the strengthening of the East Asian Monsoon (EAM) since 14 ka. Our high-resolution record highlights the decoupling between continental chemical weathering, physical erosion and summer monsoon intensity. Mass accumulation rates, Ti/Ca, K/Rb, hematite/goethite and 87Sr/86Sr show sharp excursions from 11 to 8 ka, peaking at 10 ka. Clay minerals show a shorter-lived response with a higher kaolinite/(illite + chlorite) ratio at 10.7-9.5 ka. However, not all proxies show a clear response to environmental changes. Magnetic susceptibility rises sharply between 12 and 11 ka. Grain-size becomes finer from 14 to 10 ka and then coarsens until ~7 ka, but is probably controlled by bottom current flow and sealevel. Sr and Nd isotopes show that material is dominantly eroded from Taiwan with a lesser flux from Luzon, while clay mineralogy suggests that the primary sources during the Early Holocene were reworked via the shelf in the Taiwan Strait, rather than directly from Taiwan. Erosion was enhanced during monsoon strengthening and caused reworking of chemically weathered Pleistocene sediment largely from the now flooded Taiwan Strait, which was transgressed by ~8 ka, cutting off supply to the deep-water slope. None of the proxies shows an erosional response lasting until ~6 ka, when speleothem oxygen isotope records indicate the start of monsoon weakening. Although more weathered sediments were deposited from 11 to 8 ka when the monsoon was strong these are reworked and represent more weathering during the last glacial maximum (LGM) when the summer monsoon was weaker but the shelves were exposed.

Sedimentology on profile Co1202 from Lake Ohrid

Lake Ohrid is probably of Pliocene age, and the oldest extant lake in Europe. In this study climatic and environmental changes during the last glacial-interglacial cycle are reconstructed using lithological, sedimentological, geochemical and physical proxy analysis of a 15-m-long sediment succession from Lake Ohrid. A chronological framework is derived from tephrochronology and radiocarbon dating, which yields a basal age of ca. 136 ka. The succession is not continuous, however, with a hiatus between ca. 97.6 and 81.7 ka. Sediment accumulation in course of the last climatic cycle is controlled by the complex interaction of a variety of climate-controlled parameters and their impact on catchment dynamics, limnology, and hydrology of the lake. Warm interglacial and cold glacial climate conditions can be clearly distinguished from organic matter, calcite, clastic detritus and lithostratigraphic data. During interglacial periods, short-term fluctuations are recorded by abrupt variations in organic matter and calcite content, indicating climatically-induced changes in lake productivity and hydrology. During glacial periods, high variability in the contents of coarse silt to fine sand sized clastic matter is probably a function of climatically-induced changes in catchment dynamics and wind activity. In some instances tephra layers provide potential stratigraphic markers for short-lived climate perturbations. Given their widespread distribution in sites across the region, tephra analysis has the potential to provide insight into variation in the impact of climate and environmental change across the Mediterranean.