High resolution analysis of sediments from the Dead Sea, Israel - Development of scientific standards for the proposed Dead Sea Deep Drilling Project (DSDDP)
Final Report Abstract
Im Rahmen des Projektes wurden wissenschaftliche Standards zur Identifikation von Ereignislagen in ufernahen Sedimentprofilen des Toten Meeres entwickelt, um diese auf Profile vom tiefen Toten Meer Becken anwenden und Unterschiede in den Sedimentationsprozessen definieren zu können. Dies wurde durch die Kombination von Dünnschliff‐, µXRF‐ und magnetischer Suszeptibilitäts‐Analyse, zunächst für den mittel‐ bis spätholozänen Abschnitt von etwa 4000 bis 2000 Jahre vor heute, umgesetzt. An Hand der Analyse petrographischer Groß‐Dünnschliffe vom DSEn‐Profil konnten fünfzehn verschiedene Lagentypen identifiziert werden, wobei sich einige Lagen Flut‐, Staubsturm‐, oder Trockenereignissen zuordnen lassen: gröbere (siltig‐feinsandige) detritische Lagen sind dabei sehr wahrscheinlich auf stärkere Niederschlagsereignisse zurückzuführen, während sehr feines (toniges) detritisches Material, als diskrete Lage oder diffus verteilt, auf äolischen Eintrag hindeutet. Allerdings wurde festgestellt, dass an Hand der hier verwendeten Methoden Staubeinträge nicht kontinuierlich erfasst werden können. Daher wurde der Fokus dieser Arbeit auf Trockenphasen erweitert, da sich diese in der Form von Gipslagen, Greigitbildung und auch Hiaten eindeutig erkennen lassen. Auf Grund des sehr hohen Salzgehaltes der Sedimente des Toten Meeres benötigte die Dünnschliff‐Präparation einen erheblich erhöhten Zeitaufwand, so dass die detaillierte Lagenerfassung und –vermessung, sowie die Erstellung der Warven‐ chronologie noch nicht abgeschlossen sind. Die kontinuierliche Messung der Elementverteilung (µXRF) und der magnetischen Suszeptibilität unterstützen jedoch die bisher erzielten Ergebnisse in vollem Maße. So sind relativ trockenere Phasen durch erhöhte Werte der magnetischen Suszeptibilität, auf Grund von Greigit‐Vorkommen, und der detritischen Elemente K, Ti, Si und Fe gekennzeichnet und einzelne Trockenevents durch erhöhte S‐Intensitäten in den Gipslagen. Relativ feuchtere Phasen zeichnen sich dagegen durch regelmäßig, meist jährlich, vorkommende Aragonitlagen aus, welche erhöhte Sr‐Intensitäten verursachen. Weiterhin wurde im Zuge dieser Studie der etwa 200 000 – 250 000 Jahre umfassende Bohrkern 5017‐1, der im Rahmen des ICDP Dead Sea Deep Drilling Project aus dem tiefsten Bereich des Toten Meeres erbohrt worden ist, lithologisch charakterisiert und stratigraphisch den entsprechenden Dead Sea Sedimentformationen zugeordnet. Dieses Profil ermöglicht erstmalig die Analyse besonders trockener Phasen, die im tiefen Kern 5017‐1 durch Halit‐Sedimentation charaktersiert sind. In den heute trocken gefallenen Sedimentaufschlüssen im Uferbereich des Sees sind diese Haltisequenzen durch Ablagerungslücken infolge Lösung durch süße Grundwasserzuströme bzw. durch fluviale oder alluviale Ablagerungen gekennzeichnet. Eine vorläufige Korrelation des untersuchten mittel‐ bis spätholozänen Abschnitts zwischen dem ufernahen Profil DSEn und dem Kern 5017‐1 hat ein hohes Potential aufgezeigt, existierende Seespiegelrekonstruktionen des holozänen Toten Meeres zukünftig besser präzisieren zu können.
Publications
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(2012): Comparison of shallow‐water and deep‐basin sediment cores from the hypersaline Dead Sea, Israel. 29th IAS Meeting of Sedimentology, 10.‐13. September 2012, Schladming, Österreich, Abstract Volume IMS2012, Eds. S. Missoni, H.J. Gawlick, p. 231
I. Neugebauer, M.J. Schwab, U. Frank, P. Dulski and A. Brauer
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(2010): Holocene dust storms and flood events in the Dead Sea region ‐ Reconstructing high resolution records of climatic variability by means of thin‐section microscopy and µ‐XRF‐analysis of Dead Sea sediments. DFG Schwerpunktkolloquium IODP‐ICDP, 09.‐11. März 2010, Frankfurt a. M., Deutschland, Conference Proceedings, p. 52‐53
U. Frank, M.J. Schwab, S. Prasad, P. Dulski and A. Brauer
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(2010): Sediments of the Dead Sea: detailed sedimentology and identification of varves, laminae, and event layers. 18th International Sedimentological Congress, 26. September – 01. Oktober, Mendoza, Argentinien
M.J. Schwab, S. Prasad and U. Frank
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(2011): An early first‐century earthquake in the Dead Sea. International Geology Review, Vol. 54, Issue 10, 1219–1228
J.B. Williams, M.J. Schwab and A. Brauer
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(2011): Holocene dust storms and flood events in the Dead Sea region – Establishing a new methodological approach of high‐resolution Dead Sea sediments analyses for the ICDP Dead Sea Deep Drilling Project (DSDDP). DFG Schwerpunktkolloquium IODP‐ICDP, 14.‐16. März 2011, Münster, Deutschland, Conference Proceedings, p. 126‐127
I. Neugebauer, U. Frank, M.J. Schwab, P. Dulski and A. Brauer
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(2012): First results of the ICDP Dead Sea Deep Drilling Project and its potential for high‐resolution studies. DFG Schwerpunktkolloquium IODP‐ICDP, 07.‐09. März 2012, Kiel, Deutschland, Conference Proceedings, p. 125‐126
I. Neugebauer, U. Frank, P. Dulski, M.J. Schwab, N. Nowaczyk, A. Brauer and DSDDP Scientific Party
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(2012): Micro‐facies analyses of late Holocene sediments from the Ein Gedi site (Dead Sea). EGU General Assembly, 22.‐27. April 2012, Wien, Österreich, Geophysical Research Abstracts, Vol. 14, EGU2012‐5143
I. Neugebauer, A. Brauer, M.J. Schwab, U. Frank and P. Dulski
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(2012): The ICDP Dead Sea Deep Drilling Project: An overview and the potential for high‐resolution records of floods and droughts in the Levant. EGU General Assembly, 22.‐27. April 2012, Wien, Österreich, Geophysical Research Abstracts, Vol. 14, EGU2012‐5892
I. Neugebauer, A. Brauer, M.J. Schwab, U. Frank, P. Dulski, N. Waldmann, Y. Enzel, D. Ariztegui, E. Hadzhiivanova and DSDDP Scientific Party
