Integrated rock magnetic, paleomagnetic and geochemical studies of overpressured sediments from the Gulf of Mexico, Brazos-Trinity #4 and Ursa Basin, IODP Leg 308
Final Report Abstract
Die Rekonstruktion episodischer Sedimentations- und Diageneseprozesse in den Hochakkumulationsgebieten der Kontinentränder wie der texanischen Golfküste ist ein wissenschaftlich schwieriges Terrain, zu dem paläo- und umweltmagnetische Analysen der primären und sekundären Eisenminerale experimentell und konzeptionell wesentliche Beiträge leisten können. Die von uns vorgeschlagenen geochemischen Modelle erklären erstmals allgemein wie ortsbezogen die Entstehung multipler Greigitlagen mit der Sedimentationsgeschichte. Anhand hochauflösender gesteinsmagnetischer Multiproxy-Records von IODP Site U1319 wurden sechs Stadien der diagenetischen Eisensulfidisierung vom primären Magnetit über fortschreitende Reduktion (titanomagnetitreiche Reliktfraktion) bis zu SP Greigit- (superparamagnetisch), SD Greigit- (stabile Einbereichsteilchen) und Pyritbildung über drei Reaktionspfade (Greigitbildung aus FeS Oxidation und Sulfidisierung sowie direkte Pyritisierung) in der stratigraphischen Abfolge detailliert nachgewiesen. Hieraus wurde die diskontinuierliche Vertikalbewegung der Methan-Sulfat-Grenze und daraus Abfolgen von Massenakkumulation (fill-and-spill) und hemipelagischer Hintergrundsedimentation rekonstruiert. Die paläomagnetische Analyse aller Bohrkerne ließ eine Verknüpfung der Signale der Brazos- Trinity Bohrlokationen mit denen des Ursa Beckens zu und zeigte gleichzeitig die Schwierigkeiten einer klassischen paläomagnetischen Interpretation diagenetisch überprägter Sedimentserien auf. Anhand der NRM konnten jedoch die Azimutkorrektur der 10m langen Bohrkernabschnitte vorgenommen werden. Diese bietet die Grundlage für weitere Untersuchungen zum Sedimentgefüge und einer Studie von hangabwärtigen Transportprozessen. Die gesteinsmagnetischen Untersuchungen der Ursa Becken Sedimente (Site U1322 und U1324) sind Teil von in Arbeit befindlichen fortführenden Interpretationen. Diese betreffen die Weiterentwicklung des o.g. konzeptionellen geochemischen Modells und dessen Applikation auf die Sedimente des Ursa Beckens und die Entwicklung verbesserter Methoden der Greigit-Erfassung auf der Basis von spezifischen Zerfallstemperaturen.
Publications
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(See online at https://doi.org/10.2204/iodp.proc.308.209.2009) - Greigite Layer formation by non-steady state sedimentation – a case study from the Gulf of Mexico (IODP Hole U1319A), IAGA 2009, Sopron, Ungarn
von Dobeneck, T., Y. Fu, Ch. Franke
- Magnetic fabrics of slumped and normally deposited Quaternary sediments: Ursa Basin, northern Gulf of Mexico, EGU General Assembly 2009, Wien, Österreich
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