Ablagerungsdynamik und Sequenzstratigraphie nicht-tropischer Periplattform-Karbonate des Eucla Schelfs (Pleistozän, Südwestaustralien)

Der 300 km breite Eucla Schelf Südaustraliens gehört zu den weltgrößten modernen nicht-tropischen Ablagerungssystemen. Während des Pleistozäns wurde hier ein etwa 500 m mächtiger pleistozäner Sedimentstapel abgelagert, d
Der 300 km breite Eucla Schelf Südaustraliens gehört zu den weltgrößten modernen nicht-tropischen Ablagerungssystemen. Während des Pleistozäns wurde hier ein etwa 500 m mächtiger pleistozäner Sedimentstapel abgelagert, der sich aus progradierenden Klinoformen zusammensetzt. Die Ocean Drilling Program Sites 1127, 1129 und 1131 bilden ein proximal-distal Profil entlang des Eucla Shelfs-Kontinentalhangs. Die dabei erbohrten pleistozänen Periplattform-Ablagerungen bestehen überwiegend aus bioklastenreichen, fein- bis grobkörnigen, unlithifizierten bis teilweise lithifizierten Pack-, Wacke- und Grainstones. Eine ausgeprägte sedimentäre Zyklizität der analysierten Ablagerungen drückt sich in Fluktuationen der Korngröße und der mineralogischen Zusammensetzung, der natürlichen Radioaktivität, der stabilen Isotope sowie in Veränderungen der Fazies aus. Zur Untersuchung der sedimentären Zyklizität dieser nicht-tropischen Sedimente wurden sechs Sedimentintervalle früh- bis mittelpleistozänen Alters innerhalb der Bohrungen Site 1127, 1129 und 1131 ausgewählt. Die früh- bis mittelpleistozäne Periplattform-Sedimentabfolge des Eucla Schelfs wird durch die Stapelung genetischer Sequenzen gebildet. Diese entstehen als eine Folge hochfrequenter Meeresspiegelschwankungen, die unmittelbare Auswirkungen auf den Grad der Überflutung und damit auf den Sedimentexport vom Eucla Schelf ins angrenzende Becken haben. Eine genetische Sequenz weist eine Mächtigkeit von etwa 25 m unmittelbar beckenwärts der Schelfkante auf. Die maximale Mächtigkeit von ca. 30 m wird in beckenwärtigeren Bereichen erreicht, bevor die genetische Sequenz erneut auskeilt und in den hier untersuchten distalsten Ablagerungsbereichen Mächtigkeiten von 10-15 m aufweist. Die Begrenzungen der genetischen Sequenzen werden durch abrupte Korngrößenwechsel oder durch Umkehrpunkte in Korngrößentrends gebildet. Innerhalb einer genetischen Sequenz werden Hochstands-Ablagerungen durch grobkörnige bioklastenreiche Pack- bis Grainstones charakterisiert, die wiederum große Mengen an Tunikaten Spikulae, braunen hoch-Mg Bioklasten und Bryozoen-Detritus beinhalten. Tiefstands-Ablagerungen andererseits werden durch feinkörnige Packstones mit erhöhten Gehalten an Schwammnadeln und Mikrit charakterisiert. Die metastabilen Karbonatmodifikationen Aragonit und Hoch-Mg Kalzit können jeweils bis zu 34 % der Gesamtprobe ausmachen und sind in Ablagerungen des Meeresspiegel-Anstiegs und -Hochstands angereichert. Hauptaragonitbildner sind dabei Tunikaten Spikulae. Dolomit ist auf Ablagerungen des beginnenden Meeresspiegel-Anstiegs beschränkt. Die primäre Verteilung der metastabilen Karbonatmodifikationen innerhalb der genetischen Sequenzen führt so während späterer Versenkungsstadien möglicherweise zu einer differentiellen Diagenese. Die sedimentäre Zyklizität der Ablagerungen des späten Mittelpleistozäns unterscheidet sich von der Zyklizität des frühen- bis mittleren Pleistozäns durch eine Zunahme der Häufigkeit allochthoner Schelfkomponenten wie Rotalgen-Detritus und brauner Hoch-Mg Kalzit-Bioklasten. Zugleich zeigt sich ein Häufigkeits-Rückgang autochthoner Schwammnadeln. Diese Variationen während des frühen und mittleren Pleistozäns werden als eine Folge der Progradation der Schelfkante und der sich daraus ergebenden verändernden relativen Position zur Schelfkante sowie des sich verändernden Nährstoffeintrags interpretiert. Site 1127 zeigt darüberhinaus eine Verdopplung der Zyklenmächtigkeiten der mittelpleistozänen Ablagerungen. Dies ist höchstwahrscheinlich auf Veränderungen der Erdorbitalparameter (Milankovitch-Zyklizität) zurückzuführen. Im letzten Teil der Arbeit werden die sedimentären Zyklizitäten dieser nicht-tropischen Periplattform-Karbonate mit pleistozänen tropischen Ablagerungen der westlichen Flanke der Großen Bahama Bank verglichen (ODP Site 1009). Die Gliederung in Coarsening Upward-Zyklen ist dabei ein wesentliches Merkmal sowohl der nicht-tropischen als auch der tropischen Periplattform-Karbonate. Im Gegensatz zu den untersuchten nicht-tropischen Karbonaten werden jedoch tropische Ablagerungen des Meeresspiegel-Anstiegs und -Hochstands durch feinkörniges, mikritreiches Material. Maxima des Aragonit- bzw. Minima des Hoch-Mg Kalzitgehalts charakterisiert. Die Mächtigkeit einzelner Zyklen von ca. 10 m ist darüberhinaus aufgrund geringfügig niedrigerer Sedimentationsraten geringer als in den untersuchten nicht-tropischen Karbonaten, in denen die minimalen Zyklenmächtigkeiten 10-15 m betragen.
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Metadaten
Author:Sabine Saxena
URN:urn:nbn:de:hebis:30-0000003095
Referee:C. Betzler
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2003/10/14
Year of first Publication:2003
Publishing Institution:Univ.-Bibliothek Frankfurt am Main
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Univ.
Date of final exam:2003/08/04
Release Date:2003/10/14
HeBIS PPN:114284482
Institutes:Geowissenschaften
Dewey Decimal Classification:550 Geowissenschaften
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License Logo Veröffentlichungsvertrag für Publikationen

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