Discovery of the first Quaternary maar in the Bohemian Massif, Central Europe, based on combined geophysical and geological surveys



Yüklə 355,06 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə7/9
tarix04.02.2018
ölçüsü355,06 Kb.
#24162
1   2   3   4   5   6   7   8   9

the catchment, and, to a minor portion, of volcanic rock-clasts. In

addition, loose, coarse sand has been recovered from 21

–25.6 m drill

depth (


Fig. 7C

). The base of these sands can not be exactly de

fined

because of a ca 20 m gap with no core recovery below ca 25.6 m drill



depth. Most likely this failure in core recovery is due to further

extension of unconsolidated coarse material which could not be

obtained by the drilling technique used. Some dm-scale, organic-rich

horizons from the upper part of the pro

file could be related to

reworking of catchment material as they lack any lamination, or may

represent sedimentary gaps with palaeo-soils (

Fig. 7B


). Most out-

standing, however, are three horizons (at 54

–54.65 m, 55.8–56.10 m,

and 74.9


–76.6 m drill depth) of darker, finely laminated sediments

with increased organic content (

Figs. 7F,G

). Beneath the lowermost

organic horizon the amount of pebbles increases, ending with a coarse,

mainly phyllitic breccia in the lowermost 1.5 m of the pro

file (

Fig. 7H


).

This sediment facies resembles the coarse basal sedimentary in

fill of

previously studied maar lakes of similar size (e.g. Eocene Eckfeld Maar



Lake;

Mingram 1998; Bullwinkel 2003

; Lago Grande di Monticchio;

Brauer et al., 2007

).

Thin sections from predominantly minerogenic sediments reveal



the expected clastic input of the local catchment, mostly quartz, feld-

spar, and mica. A faint lamination is caused by grain size variations

only, without changes in sediment composition (

Fig. 8


A). The organic

components of these sediments are mostly allochthonous terrestrial

plant remains, whereas remains of lake biota like diatoms or sponge

spicules are rare. Surprisingly, diatom frustules are rare also in the

laminated organic intervals (

Fig. 8


B

–H) although a few diatom layers

have been found (

Fig. 8


G). Instead, chrysophyte cysts and the colonial

freshwater alga Botryococcus (Chlorophyta) are very abundant

(

Fig. 8


C

–F), clearly indicating open water conditions. Experimental

data have shown a stronger resistance of chrysophyte cysts against

dissolution compared with diatoms (

Miller et al., 1990

). It has to be

proven if this is the case also for the Mýtina sediments. An alternative

explanation could be different ecological requirements since green

algae can be dominant over diatoms under conditions of higher

temperatures with moderate or low ratios of both N/P and Si/P

(

Tilman et al., 1986



). Mass blooms of Botryococcus (

Fig. 8


F) are often

related to nutrient-rich conditions, and may dominate the phyto-

plankton under favourable conditions. Botryococcus is also favoured

under conditions of lake strati

fication and clear epilimnia with high

potential insolation (

Reynolds, 2006

). In any case, the frequent

occurrence of Botryococcus in the laminated, organic-rich horizons

indicates elevated temperatures and stable summer strati

fication of

the lake. Numerous graded layers in the organic-rich horizons, ranging

in thickness from sub-mm to cm scale (

Fig. 8


B), point to a high-

energetic environment with steep slopes of the lake basin.

4.4. Palynology

A

first set of 14 pollen samples has been analysed to underline the



importance of a continuous lake sediment section for palaeoenviron-

mental and palaeoclimate reconstruction.

Palynological investigations reveal suf

ficient (app. 10,000 cm

− 3

)

pollen concentration from predominantly minerogenic sediments and



extremely high concentration (with up to

N1,000,000 cm

− 3

) from the



laminated organic intervals. The overall pollen preservation is good.

Fig. 9. Mýtina Maar. Simpli

fied pollen percentage diagram (selected taxa). Exaggeration (x10) is indicated by line. 9 zones (I–IX) have been distinguished: I = Glacial, II =

Interglacial/ Interstadial (temperate), III = Glacial (cool-moist), IV = Glacial (cool-dry), V = Interglacial/ Interstadial (temperate), VI = no data (no core recovery), VII = Glacial

(cool-moist), VIII = Glacial (cool-dry), IX = beginning terrestrialization. Analyst: M. Stebich.

107


J. Mrlina et al. / Journal of Volcanology and Geothermal Research 182 (2009) 97

–112



The most exciting

finding is the presence of several alternating warm

and cold periods in the Mýtina record below the core gap (

Fig. 9


). High

values of non-arboreal pollen in the predominantly minerogenic

sediment intervals point to open landscapes of steppic to woody-

steppic character typical for late Quaternary stadial times of central

Europe. In contrast, the three organic-rich horizons obviously

Table 2


Whole rock chemistry of host rock samples (MY-1/ = samples from borehole MY-1/2007; My, XKZH = samples from Mýtina trench from

Geissler et al., 2005, 2007

).

Sample


Nephelinite

Phyllite


MY-1/2-84

MY-1/3-84

My1

My1-B


My2

My2-B


My-1/1-84

XKZH10


XKZH69

XKZH63


Mass-%

SiO


2

43.30


40.90

40.4


39.8

41.3


41.1

54

55.2



61

76.3


TiO

2

2.74



3.05

2.96


2.93

2.9


2.87

1.05


1.47

1.07


0.84

Al

2



O

3

11.20



12.10

11.5


11.4

11.6


11.6

25.3


24.7

20.2


10.1

Fe

2



O

3(t


⁎)

11.26


11.86


5.58


5.63

5.68


5.39

6.58


7.47


6.16


6.51


FeO


5.26

5.11


5.05

5.27


MnO

0.19


0.19

0.19


0.19

0.19


0.19

0.05


0.08

0.05


0.07

MgO


10.96

11.38


13.64

13.7


12.6

12.68


1.46

1.8


1.4

1.18


CaO

12.19


12.82

12.67


12.54

12.41


12.31

0.13


0.42

0.33


0.29

Na

2



O

3.20


2.83

2.53


2.61

2.3


2.4

0.68


1.53

1.71


0.82

K

2



O

1.89


2.06

1.55


1.53

1.42


1.42

5.98


4.48

4.09


1.42

P

2



O

5

0.75



0.73

0.67


0.72

0.65


0.71

0.09


0.16

0.12


0.07

H

2



O

1.46


1.42

2.21


2.28

2.51


2.75

4.2


2.75

3.98


2.54

CO

2



0.13

0.12


0.11

0.1


0.11

0.1


0.2

0.48


0.12

0.05


Total

99.22


99.38

99.38


98.49

99.33


98.78

99.6


100.54

100.28


100.2

Mg#


0.72

0.73


0.73

0.7


Trace elements (ppm)

Rb

82



69

61

59



208

208


227

136


198

101


Sr

766


776

759


748

738


724

125


129

123


70

Cs

2.89



1.39

0.91


0.89

2.09


2.03

11.2


10.2

10.2


5.8

Ba

896



1143

780


770

752


738

866


790

880


492

Th

9.95



9.78

8.9


9

9.5


9.6

20.4


20

20

18



U

2.53


2.64

2.4


2.4

2.4


2.5

3.55


3.2

3.3


3.6

Pb

5.99



5.46

2.9


3.1

3.7


4

26.7


36

20

7



Y

23.1


23.2

21

21



23

22

33



37

32

30



Zr

274


273

225


220

247


243

238


226

199


210

V

295



329

315


320

316


306

154


109

58

Cr



490

469


726

735


586

582


133

84

41



Ni

178


170

249


225

54

32



25

Zn

96



100

70

72



74

75

122



87

113


La

70.1


72.7

68.4


68.3

70.3


68.2

58.1


55.6

59.9


49

Ce

134



138

131


128

135


129

119


121

120


98.8

Pr

15.3



15.6

14.8


14.8

15.6


14.7

13.6


13.9

14

11.5



Nd

57.8


59.7

56.2


55.7

59

55.6



50.4

50

52.3



42.2

Sm

10.1



10.4

9.61


9.65

10.2


9.66

9.41


9.55

9.67


7.54

Eu

2.93



2.94

2.92


2.83

2.9


2.77

1.88


1.82

1.8


1.46

Gd

7.94



7.95

7.69


7.42

8.17


7.73

7.46


8.2

8.01


6.31

Tb

1.03



1.07

0.97


0.97

1.03


1

1.13


1.19

1.09


0.96

Dy

5.56



5.49

4.94


4.89

5.22


4.89

6.64


6.97

6.27


5.5

Ho

0.97



0.96

0.81


0.83

0.86


0.84

1.36


1.36

1.17


1.06

Er

2.3



2.35

2.06


2.05

2.23


2.1

3.85


3.87

3.5


3.09

Tm

0.3



0.31

0.25


0.26

0.28


0.27

0.56


0.56

0.49


0.43

Yb

1.8



1.78

1.51


1.51

1.66


1.59

3.59


3.95

3.14


3.02

Lu

0.27



0.27

0.21


0.2

0.24


0.23

0.57


0.56

0.5


0.43

Hf

6.03



6.15

5.26


5.35

5.3


5.34

6.21


6.37

5.92


6.17

Fig. 10. Photographs of typical hand specimen of rocks from borehole MY-1 (depth: 84

–85.5 m) probable from uppermost part of debris-flow deposits at the base of the lake

sediment), left: phyllitic sample (pebble), right: nephelinitic host rock (lapilli, volcanic bomb).

108

J. Mrlina et al. / Journal of Volcanology and Geothermal Research 182 (2009) 97



–112


Yüklə 355,06 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə