Geochemische Untersuchungen an jungen Sedimenten von der Galapagos-Mikroplatte: Hydrothermale und stratigraphisch signifikante Signale:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
Inst. für Petrographie und Geochemie
1993
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| Schriftenreihe: | Karlsruher geochemische Hefte
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| Beschreibung: | Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 1992 |
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| adam_text | Inhalt
1. Einleitung und Zielsetzung ............................................... 1
2. Das Untersuchungsgebiet ................................................ 3
2.1. Lage des Untersuchungsgebiets ....................................... 3
2.2. Geologische Situation an der Galapagos- Mikroplatte ................. 4
3. Die Sedimente im Untersuchungsgebiet .................................. 7
3.1. Übersicht ............................................................. 7
3.2. Die Beschreibung der Sedimentkerne ................................. 8
3.2.1. Kern 50 ........................................................... 9
3.2.2. Kern 54 ........................................................... 9
3.2.3. Kern 68 .......................................................... 10
3.2.4. Kern 69 .......................................................... 11
3.2.5. Kern 76 .......................................................... 12
3.2.6. Kern 93 .......................................................... 13
3.2.7. Kern 95 .......................................................... 14
4. Die Vorbereitung der Proben ............................................ 16
4.1. Probennahme ........................................................ 16
4.2. Aufbereitung der Proben ............................................. 17
4.2.1. Zur Dichte der Beprobung ........................................ 18
5. Analytik ................................................................ 19
5.1. Kontrolle der Meßqualität ........................................... 19
5.2. Wassergehalt ........................................................ 21
5.3. Korngrößenbestimmung ............................................. 21
5.4. Glühverlust (L.O.I.) .................................................. 21
5.5. Kohlenstoff-Schwefel-Analyse (CSA) ................................ 23
5.6. Titrimetrische Bestimmung von Fe2+ ................................ 23
5.7. Wellenlängendispersive Röntgenfluoreszenz- Analyse ............... 23
5.8. Energiedispersive Röntgenfluoreszenz-Analyse (EDRFA) ............ 24
5.9. Graphitrohr-Atom-Absorptions-Spektrometrie ....................... 25
5.10. Instrumentelle Neutronenaktivierungs-Analyse (INAA) ............. 25
6. Spezielle Anwendungen und Weiterentwicklungen im analytischen
Bereich ................................................................ 27
6.1. Entsalzung durch Dialyse ............................................ 27
6.2. Die Trennung von Karbonat-Kohlenstoff und organischem
Kohlenstoff mit Hilfe der CSA ....................................... 30
6.2.1. Beschreibung des Verfahrens ..................................... 30
6.2.2. Ergebnisse ....................................................... 30
6.3. Die Bestimmung des Calcitgehalts aus dem Glühverlust .............. 32
6.4. Erstellung eines Auswerteprogramms für die winkeldispersive RFA .. 36
7. Die Bestimmung der Mineralphasen ..................................... 41
7.1. Diffraktometrie ...................................................... 41
7.2. Differenz-Thermo-Analyse - Thermogravimetrie (DTA-TG) ......... 43
8. Wärmefiußmessungen ................................................... 47
8.1. Beschreibung ....................................................... 47
8.2. Ergebnisse ........................................................... 48
9. Datierungen ............................................................ 49
9.1. Thorium-Datierung .................................................. 49
9.2. Elektronenspin-Resonanz-Datierung (ESR) .......................... 50
9.3. Sauerstoff-Isotopen-Datierung ....................................... 51
9.3.1. Beschreibung ..................................................... 51
9.3.2. Interpretation der d 180-Kurve von Kern 93 ...................... 52
9.4. Mikropaläontologie .................................................. 55
9.4.1. Kern 93 .......................................................... 55
9.4.2. Kern 68 .......................................................... 58
9.4.3. Kern 69 .......................................................... 58
10. Interpretation der geochemischen Daten am Beispiel von Kern 93 ...... 59
10.1. Sedimentologische Parameter ....................................... 60
10.1.1. Sedimenteintrag ................................................. 60
10.1.2. Bioturbation ..................................................... 61
10.2. Redoxprozesse während der Diagenese, eine Diskussion............ 61
10.2.1. Parameter ....................................................... 61
10.2.2. Diagenetische Mobilisation von Mangan ........................ 63
10.2.3. Die Redoxfaktoren .............................................. 64
10.2.3.1. Der Eh-Wert ................................................. 64
10.2.3.2. Probendichte und Untersuchungstiefe ........................ 65
ii
10.2.3.3. Modelle ...................................................... 65
10.2.4. Die Einflußgrößen im einzelnen ................................. 67
10.2.4.1. Reduktion und Oxidation..................................... 67
10.2.4.2. Eh-pH Bedingungen.......................................... 67
10.2.4.3. Reduktionsmittel ............................................. 68
10.2.4.4. MnO2 und Mn2+ ............................................ 70
10.2.4.5. Tiefere Bohrungen ........................................... 70
10.2.4.6. Eisen ........................................................ 71
10.2.5. Zusammenfassung .............................................. 71
10.3. Klimatisch bedingte Parameter und Elemente ....................... 73
10.3.1. dl8O ........................................................... 73
10.3.2. Foraminiferen ................................................... 74
10.3.3. Calcit ........................................................... 75
10.3.4. Organischer Kohlenstoff ........................................ 77
10.3.5. Phosphat ........................................................ 79
10.3.6. Weitere wichtige Spurenelemente ............................... 81
10.3.6.1. Brom ........................................................ 82
10.3.6.2. Die Seltenen Erden .......................................... 82
10.3.7. Modelle zur Erklärung der Anreicherung von Mangan und
Diskussion der Ergebnisse ...................................... 83
11. Die Interpretation von Kern 68 ......................................... 86
11.1. Datierung .......................................................... 86
11.2. Die Asche-reiche Lage in 120 cm Teufe ............................ 86
11.3. Klimatische Parameter .............................................. 87
11.4. Der Vergleich von Kem 69 mit Kern 68 ............................ 91
12. Die Interpretation der Kerne 50 und 54 ................................ 94
13. Die Interpretation von Kern 76 ......................................... 97
13.1. Die Aschelagen .................................................... 97
13.1.1. Beschreibung und Genese ....................................... 97
13.1.2. Zur Geochemie der Aschen ...................................... 98
13.2. Die Normalsedimente in Kern 76 ................................... 99
13.2.1. Anwendung der klimatischen Parameter ........................ 100
iii
13.2.2. Weitere Elemente .............................................. 102
13.3. Zusammenfassung ................................................. 103
14. Die Interpretation von Kern 95 ........................................ 104
14.1. Übersicht.......................................................... 104
14.2. Die Serpentin-Schicht ............................................. 105
14.3. Die hydrothermalen Sedimente oberhalb und unterhalb der
Serpentin-Schicht ................................................. 109
14.4. Die Klimaparameter ............................................... 111
14.5. Zusammenfassung Kern 95 ........................................ 112
15. Zusammenfassung und Fazit .......................................... 113
16. Perspektiven .......................................................... 118
17. Literatur .............................................................. 119
Anhang ......................................................................................... 127
IV
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