Untersuchung des Einflusses von Lamination und Diagenese auf die magnetische Remanenz in Seesedimenten am Beispiel des Erlongwan Maarsee, Long Gang Vulkanfeld, Nordostchina
Final Report Abstract
An zwei 23 m langen Sedimentkernen aus dem Erlongwan Maarsee, Nordostchina, wurden detaillierte paläo- und gesteinsmagnetische Untersuchungen durchgeführt. Die Datierung der Sedimente erfolgte auf Basis von 26 AMS-14C-Datierungen die an Gesamtsedimentproben gemessen wurden. Die hohe Zahl an Messungen war notwendig aufgrund der Präsenz von 400 gradierten Lagen (GRL), die als Ereignislagen interpretiert werden. Auf Basis der gewonnenen Daten wurden die Richtungen der erdmagnetischen Paläosäkularvariationen für die letzten 40.000 Jahre rekonstruiert. Insbesondere die Inklinationskurve zeigt dabei eine recht gute Übereinstimmung mit Vergleichskurven aus der Region. Mit Hilfe der gesteinsmagnetischen Daten konnte Magnetit im Pseudo-Single-Domain Bereich als Träger der magnetischen Remanenz identifiziert werden. Insbesondere in den organischen Sedimentabschnitten des späten Holozäns ist aber auch Hämatit in größeren Anteilen präsent. Die hochfrequenten Variationen in Konzentration, Koerzitivität und Korngröße der magnetischen Fraktion sind im wesentlichen auf die gradierten Lagen zurückzuführen, während die niedrigfrequenten Variationen die regionalen Klimavariationen widerspiegeln. Begleitet wurden die paläo- und gesteinsmagnetischen Untersuchungen von sedimentphysikalischen und geochemischen Untersuchungen, Dünnschliffanalysen und XRF (X-ray fluorescences spectrometry)-Scanner Messungen an Dünnschlifftränklingen, sowie gesteinsmagnetischen Detailanalysen ausgewählter Kernabschnitte. Deren Ergebnisse zeigen es sich, dass es insbesondere in den organikreichen Sedimenten unter reduzierenden Bedingungen zu einer Lösung von feinkörnigem Magnetit gekommen ist, in dessen Folge der im Sediment vorhandene Hämatit einen größeren Einfluss auf das gesteinsmagnetische Signal bekommen hat. Des Weiteren wurde deutlich, dass die minerogenen Komponenten im Sediment und in den gradierten Lagen identisch sind. Unterschiede bestehen lediglich in der Korngröße und im höheren Anteil von Hellglimmern und terrestrischen Pflanzenresten in den grobkörnigen Bereichen der GRL. Ein Vergleich der Ergebnisse hochauflösenden Messungen der Fe- und Ti-Gehalte, sowie gesteinsmagnetischer Parameter Indikativ für Korngröße, Koerzitivität und Konzentration zeigt, dass a) ein direkter Zusammenhang zwischen dem Anstieg der magnetischen Intensität, dem Fe-Gehalt sowie der Korngröße des Magnetits vorhanden ist, und b) die magnetischen Partikeln in den GRL in einem gewissen Umfang der Gradierung unterworfen werden. Im Vergleich der paläomagnetischen und gesteinmagnetischen Ergebnisse mit der Sedimentstruktur wird deutlich, das nicht alleine die Zusammensetzung der Magnetitfraktion im Sediment, sondern auch die sehr schnellen, sprunghaften Wechsel in Konzentration und Korngröße einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität des Sediments als Rekorder für die erdmagnetischen Variationen haben.
Publications
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AGU Fall Meeting, San Francisco 11.12. - 18.12.2004 (2004), First paleo- and rock magnetic results from Erlongwan Maar Lake, Long Gang Volcanic Field, NE China
U. Frank
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2007. Paleomagnetic investigations on lake sediments from NE-China: a new record of geomagnetic secular variation for the last 37 ka. Geophys. J. Int., 169:29-40
Frank, U.
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2007. Rock magnetic studies on sediments from Erlongwan maar lake, Long Gang Volcanic Field, Jilin province, NE China. Geophys. J. Int., 168: 13-26
Frank, U.
