Ý nghĩa của các trầm tích maerl từ cao-boreal đến cận Bắc Cực ở miền Bắc Na Uy trong việc tái tạo sự thay đổi khí hậu và dao động mực nước biển của kỷ Holocen

Facies - Tập 25 - Trang 315-339 - 1991
André Freiwald1, Rüdiger Henrich1, Priska Schäfer2, Horst Willkomm3
1GEOMAR-Forschungszentrum für Marine Geowissenschaften, Kiel 14
2Geologisch-Paläontologisches Institut der Universität Kiel, Kiel 1
3Institut für Reine und Angewandte Kernphysik der Universität Kiel, Kiel 1

Tóm tắt

Bài báo này mô tả (i) mô hình phân bố gần đây của các loại trầm tích cacbonat ở hạt Troms (phía Bắc Na Uy), và (ii) sự bắt đầu của quá trình lắng đọng cacbonat sau khi các tảng băng Fennoscandian tan chảy hoàn toàn. Mô hình phân bố của các dải facies chính phụ thuộc mạnh mẽ vào các yếu tố thủy văn và hình thái địa hình. Phần lớn các trầm tích cacbonat được hình thành từ các sinh cảnh tảo san hô sản sinh maerl mà chỉ tồn tại trong vùng ánh sáng chiếu tới của các khu vực có sóng được bảo vệ và chịu ảnh hưởng bởi thủy triều. Hơn nữa, khu vực nghiên cứu cũng có các loại cát chứa nhiều động vật thân mềm và động vật nhuyễn thể. Trong vùng nước sâu hơn, trầm tích giàu hành hình mỏng thuộc thời kỳ cuối Weichsian đến đầu Holocen được bảo tồn. Tuy nhiên, chúng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ các quá trình gió lùa sau này, tạo ra một lớp tích tụ coquina có vai trò như một nền cứng thứ cấp cho một cộng đồng sinh vật bám đa dạng. Các phân lớp facies Holocen có thể được quan sát thấy ở nhiều mỏm đất nhô lên, chứa sự chuyển tiếp từ điều kiện lắng đọng băng tuyết sang điều kiện lắng đọng không băng tuyết gần đây. Các ngân hàng rhodolith đã được xác định niên đại bằng đồng vị carbon phóng xạ, đánh dấu sự bắt đầu của việc lắng đọng cacbonat, cho ra những tuổi rất trẻ là 5.500 năm trước. Vào khoảng 5.500 năm trước, các điều kiện khí hậu và đại dương hiện tại đã được thiết lập vững vàng. Thời gian trễ này có thể được giải thích bởi hành vi dao động mực nước biển sau băng tan trong khu vực. Chúng tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến các giáo sư, các tiến sĩ về sự hợp tác trong dự án này, đặc biệt là Giáo sư T.O. Vorren, Tiến sĩ M. Hald, Tiến sĩ B. Gulliksen, Tiến sĩ J. Hansen, Tiến sĩ J.J. Møller, Tiến sĩ E. Thomsen và Tiến sĩ G. Corner vì sự giúp đỡ tận tâm trong việc tổ chức các chuyến đi thực địa tại Troms và cho các cuộc thảo luận khoa học sâu rộng. Đặc biệt cảm ơn thuyền trưởng K. Bendiksen vì sự kiên nhẫn và kỹ năng chuyên nghiệp trong quá trình vận hành tàu 'OTTAR' trong vùng lạch đá dẫu trong điều kiện thời tiết xấu. S. Rasmussen và G. Ellingsen đã hỗ trợ trong các chuyến hải trình và rất tốt bụng giới thiệu chúng tôi về cách sống của người Na Uy. Đặc biệt cảm ơn đến hai nhà phản biện (Giáo sư Dr. W.-Ch. Dullo và một người giấu tên) vì những nhận xét phản biện nhưng mang tính xây dựng. J. Welling và Tiến sĩ M. Kaminski đã cải thiện ngôn ngữ của phiên bản cuối cùng của bản thảo. Dự án này là một phần trong chương trình nghiên cứu chính của Quỹ Khoa học Đức về “Các quy trình điều chỉnh toàn cầu và địa phương trong lắng đọng sinh học”. Hỗ trợ tài chính đã được cung cấp bởi Deutsche Forschungsgemeinschaft (He 1671/1-1, 2).

Từ khóa

#Carbonate sediments #Troms #Norway #Holocene #climate change #sea level oscillations.

Tài liệu tham khảo

Adey, W.H. (1970): The effects of light and temperature on growth rates in boreal-subarctic crustose corallines.—J. Phycol.,6, 269–276, 7 Figs., 1 Tab., Baltimore — (1971): The sublittoral distribution of crustose corallines on the Norwegian coast.—Sarsia,46, 41–58, 21 Figs., Bergen — (1976): Crustose coralline algae as microenvironmental indicators for the Tertiary.—In:Gray, J. &Boucot, A.J.: Historical biogeography, plate tectonics, and the changing environment.—459–464, 2 Figs., 1 Tab., Corvallis (Oregon State University Press) Adey, W.H. &Adey, P.J. (1973): Studies on the biosystematics and ecology of the epilithic crustose corallinaceae of the British Isles.—Br. phycol. J.,8, 343–407, 71 Figs., London Adey, W.H. &Macintyre, I.G. (1973): Crustose coralline algae: A re-evaluation in the geological sciences.—Geol. Soc. Am. Bull.,84, 883–904, 31 Figs., 6 Tabs., Boulder Adey, W.H. &McKibbin, D.L. (1970): Studies on the maerl speciesPhymatolithon calcareum (Pallas) nov. comb. andLithothamnium corallioidesCrouan in the Ria de Vigo.—Bot. Mar.,8, 100–106, 16 Figs., Washington Akpan, E.B. &Farrow, G.E. (1985): Shell bioerosion in highlatitude low energy environments: Firths of Clyde and Lorne, Scotland.—Marine Geology,67, 139–150, 8 Figs., Amsterdam Andersen, B.G. (1968): Glacial geology of western Troms, north Norway.—Norges Geol. Undersøk.,256, 1–160, 3 Pls., 29 Figs., 7 Tabs., Olso Berthois, L. &Guilcher, A. (1959): Les bancs de Saint Marc et du Moulin Blanc (Rade de Brest) etremarques sur la sedimentation du Maerl (Lithothamnion calcareum).—Cahiers Océanographiques,11, 13–23, 4 Pls., Paris Bosence, D.W.J. (1977): Ecological studies on two carbonate sediment-producing algae.—In:Flügel, E. (Ed.): Fossil Algae. —270–278, 1 Pl., 4 Figs, Berlin (Springer) — (1979): Live and dead faunas from coralline algal gravels, Co. Galway.—Palaeontology,22/2 449–478, 2 Pls., 5 Figs., 7 Tabs., London — (1980): Sedimentary facies, production rates and facies models for recent coralline algal gravels, Co. Galway, Ireland.—Geol. J.,15, 91–111, 1 Pl., 7 Figs., 4 Tabs., Liverpool — (1983a): Description and classification of rhodoliths (rhodoids, rhodolites).—In:Peryt, T. (Ed.): Coated Grains.—217–224, 4 Figs., 1 Tab., Berlin (Springer) — (1983b): The occurrence and ecology of recent rhodoliths—A review.—In:Peryt, T. (Ed.): Coated Grains.—225–242, 5 Figs., 1 Tab., Berlin (Springer) Cabioch, J. (1966): Contribution à l’Étude morphologique, anatomique et systématique de deux MélobésiéesLithothamnium calcareum(Pallas) Areschoug etLithothamnium corallioidesCrouan.—Bot. Mar.,9, 33–53, 4 Pls., 4 Figs., Hamburg Chave, K.E. (1967): Recent carbonate sediments-anunconventional view.—J. Geol. Educat.,15/5, 200–204, 3 Figs., 2 Tabs., Washington Corner, G.D. (1980): Preboreal deglaciation chronology and marine limits of the Lyngen-Storfjord area, Troms, North Norway.— Boreas,9, 239–249, 8 Figs., 1 Tab., Oslo Dekko, T. &Rokoengen, K. (1980): Submerged beaches off Troms, north Norway.—Inst. Kontinentalsokkelundersøk.,101, 5–34, 15 Figs., Trondheim Dullo, W.-C., Moussavian, E. &Brachert, T.C. (1990): The foralgal crust facies of the deeper fore reefs in the Red Sea: A deep diving survey by submersible.—Geobios,23/3., 261–281, 4 Pls., 3 Figs., Lyon Edyvean, R.G.J. &Ford, H. (1987): Growth rates ofLithophyllum incrustans (Corallinales, Rhodophyta) from South West Wales. —Br. phycol. J.,22, 139–146, 5 Figs., 1 Tab., London Eide, L.I. (1978): Ocean currents on the Halten and Malangsgrunnen banks.—Inst. Kontinentalsokkelundersøk.,97, 1–302, 132 Figs., Trondheim Eilertsen, H.C., Falk-Petersen, S., Hopkins, C.C.E. &Tande, K. (1981): Ecological investigations on the plankton community of Balsfjorden, northern Norway.—Sarsia,66, 25–34, 11 Figs., Bergen Evers, W. (1962): The problem of coastal genesis, with special reference to the ‘strandflat’, the ‘banks’, or ‘grounds’, and ‘deep channels’ of the Norwegian and Greenland coasts.—J. Geol.,70, 621–630, 8 Figs., Chicago Farrow, G.E., Cucci, M. &Scoffin, T.P. (1978): Calcareous sediments on the nearshore continental shelf of western Scotland.—Proc. R. Soc. Edinburgh,76B, 55–75, 5Pls., 8 Figs., 7 Tabs., Edinburgh Feyling-Hanssen, R.W. (1955): Stratigraphy of the marine Late Pleistocene of Billefjorden, Vestspitsbergen.—Norsk Polarinst. Skr.,107, 1–226, 27 Pls., 57 Figs., 3 Tabs., Olso Foslie, M. (1895): The Norwegian forms ofLithothamnion.—Kong. norske Vidensk. Selsk. Skrifter1894, 29–209, 23 Pls., Trondheim Gärtner, H.R.v. (1958): Vorkommen von Serpelriffen nördlich des Polarkreises an der norwegischen Küste.—Geol. Rundsch.,47, 72–73, 1 Fig., Stuttgart Gilbert, R. (1984): The movement of gravel by the algaFucus vesicolosus (L.) on an Arctic intertidal flat.—J. Sed. Petrol.,54/2, 463–468, 5 Figs., Tulsa Gunatilaka, A. (1977): Recent carbonate sedimentation in Connemara, Western Ireland.—Estuarine Coast. Mar. Sci.,5, 609–631, 6 Figs., 2 Tabs., London Hagen, N.T. (1983): Destructive grazing of kelp beds by sea urchins in Vestfjord, northern Norway.—Sarsia,68, 177–190, 7 Figs., 2 Tabs., Bergen Hald, M. &Vorren, T.O. (1983): A shore displacement curve from the Tromsø district, North Norway.—Norsk Geol. Tidsskr.,63, 103–110, 6 Figs., Oslo Henrich, R. (1989): Glacial/Interglacial cycles in the Norwegian Sea: Sedimentology, paleoceanography, and evolution of Late Pliocene to Quaternary northern hemisphere climate.—In:Eldholm, O. et al.: Proc. of the Ocean Drilling Program.— Scientific Results,104, 189–232, 3 Pls., 24 Figs., 5 Tabs., Washington — (1990): Cycles, rhythms, and events in Quaternary Arctic and Antarctic glaciomarine deposits.—In:Bleil, U. &Thede, J. (Eds.): Geological history of the Polar Oceans: Arctic versus Antarctic.—213–244, 16 Figs., Kluwer Acad. Press, Netherlands Hessland, I. (1942): Über subfossile Massenvorkommen vonCorallina officinalisLinné—Senckenbergiana leth.,25, 19–40, 14 Figs., 4 Tabs., Frakfurt — (1943): Marine Schalenablagerungen Nord-Bohusläns.—Bull. Geol. Inst. Uppsala,31, 1–346, 4 Pls., 115 Figs., Uppsala Holtedahl, H. (1962): The problem of coastal genesis, with special reference to the ‘strandflat’, the ‘banks’, or ‘grounds’, and ‘deep channels’ of the Norwegian and Greenland coasts: a discussion.—J. Geol.,70, 631–633, Chicago. Johnson, J.H. (1962): The algal genusLithothamnium and its fossil representatives.—Quart Colorado School of Mines,57/1, 1–111, 13 Pls., 14 Tabs., Golden Kjellmann, F.R. (1883): The algae of the Arctic—Kongl. Svenska Vetensk. Akad. Handling.,20/5, 1–350, 31 Pls., Stockholm Kudrass, H.-R. (1974): Experimental study of nearshore transportation of pebbles with attached algae.—Marine Geology,16, M9-M12, 2 Figs., Amsterdam Lees, A. &Buller, A.T. (1972): Modern temperature-water and warm-water shelf carbonate sediments contrasted.—Marine Geology,13, M67-M73, 3 Figs., Amsterdam Lees, A., Buller, A.T. &Scott, J. (1969): Marine carbonate sedimentation processes, Connemara, Ireland.—Reading Univ. Geol. Repts.,2, 1–63, 6 Pls., 39 Figs., Dublin Mangerud, J. &Gulliksen, S. (1975): Apparent radiocarbon ages of recent marine shells from Norway, Spitsbergen, and Arctic Canada.—Quart. Res.,5, 263–273, 4 Figs., 1 Tab., Washington Marthinussen, M. (1962): C14-datings referring to shore lines, transgressions, and glacial substages in Northern Norway.— Norges. Geol. Undersøg. Årbog,215, 37–67, 2 Pls., 1 Tab., Oslo Mörner, N.-A. (1979): The Fennoscandian uplift and Late Cenozoic geodynamics:Geological evidence.—Geo Journal,3/3, 287–318, 33 Figs., 3 Tabs., Wiesbaden — (1981): Crustal movements and geodynamics in Fennoscandia. —Tectonophysics,71, 241–251, 4 Figs., Amsterdam Moussavian, E. (1989): Über die systematische Stellung und die Bestimmungskriterien der Solenoporaceen (Rhodophyceae).— Cour. Forsch. Inst. Senck.,109, 51–91, Frankfurt Møller, J.J. (1986): Holocene transgression maximum about 6000 years BP at Ramså, Vesterålen, North Norway.—Norsk geogr. Tidsskr.,40, 77–84, 8 Figs., 1 Tab., Oslo — (1987): Shoreline relation and prehistoric settlement in northern Norway.—Norsk geogr. Tidsskr.,41, 45–60, 11 Figs., 2 Tabs., Oslo — (1989): Geometric simulation and mapping of Holocene relative sea-level changes in northern Norway.—J. Coastal Research,5/3, 403–417, 11 Figs., 1 Tab., Charlottesville Nelson, C.S. (Ed.) (1988): Non-tropical shelf carbonates-modern and ancient.—Sedimentary Geology,60, 367 p., 177 Figs., Amsterdam Pendlebury, D.C. &Dobson, M.R. (1976): Sediment and macrofaunal distributions in the eastern Malin Sea, as determined by side-scan sonar and sampling.—Scott. J. Geol.,11/4, 315–332, 5 Figs., 1 Tab., Edinburgh Rokoengen, K., Bell G., Bugge, T., Dekko, T., Gunleiksrud, T., Lien, R., Løfaldli, M. &Vigran, J.O. (1977): Prøvetaking av fjellgrunn og løsmasser utenfor deler av Nord Norge i 1976.— Inst. Kontinentalsokkelundersøk.,91, 1–65, 26 Figs., Trondheim Schäfer, P. &Fretwald, A. (1990): Besiedlungsstrategien von Fouling-Gemeinschaften auf lebendenChlamys islandica, Tromsø, Nord-Norwegen.—Nachr. Dt. Geol. Ges.,43, 86, Hannover Scoffin, T.P. (1988): The environments of production and deposition of calcareous sediments on the shelf west of Scotland.—In:Nelson, C.S. (Ed.): Non-tropical shelf carbonates—modern and ancient.—Sedimentary Geology,60, 107–124, 6 Figs., 1 Tab., Amsterdam Sneli, J.-A. (1968): TheLithothamnion community in Nord-Möre, Norway, with notes on the epifauna ofDesmarestia viridis (Müller).—Sarsia,31, 69–74, 1 Tab., 2 Figs., Bergen Soot-Ryen, T. (1934): Hydrographical investigations in the Tromsø district 1930.—Tromsø Museums Arshefter,52, 1–78, 1 Pl., 82 Figs., 28 Tabs., Tromsø Stearn, C.W., Scoffin, T.P. &Martindale, W. (1977): Calcium carbonate budget of a fringing reef on the west coast of Barbados. I. Zonation and productivity.—Bull. Mar. Sci.,27/3: 479–510, 28 Figs., 11, Tabs., Miami Sundby, S. (1983):Influence of bottom topography on the circulation at the continental shelf of northern Norway.—Fiskeridir. Skr. Ser. Havforskninsunders., 15 pp., Bergen Sundet, J.H. (1988): Haneskjellets utbredelser og fangst av haneskjell.—Ottar,170, 8–12, 4 Figs., Tromsø Syvitski, J.P.M., Farrow, G.E., Atkinson, R.J.A., Moore, P.G. &Andrewa, J.T. (1989): Baffin Island fjord macrobenthos: Bottom communities and environmental significance.—Arctic,43/3, 232–247, 11 Figs., 4 Tabs., Montreal Sælen, O.H. (1950): The hydrography of some fjords in northern Norway.—Tromsø Museums Arshefter,70/1, 1–93, 10 Pls., 42 Figs., Tromsø Sætre, H.J. (1972): Strømmålinger i Tromsøysundet og Sandnessundet, februar 1972.—Rep. Norw. Hydrodyn. Lab., 1–20, Trondheim Sætre, R. &Ljøen, R. (1972): The Norwegian Coastal Current.— Proc. 1st. Int. Conf. on Port and Ocean engineering under arctic conditions,1, 514–535, 11 Figs., Trondheim Thomsen, E.T. &Vorren, T.O. (1986):Macrofaunal palaeoecology and stratigraphy in Late Quaternary shelf sediments off northern Norway.—Palaeogeogr., Palaeoclim., Palaeoecol.,56, 103–150, 8 Pls., 13 Figs., 3 Tabs., Amsterdam Vahl, O. (1983): Mucus drifting in the limpetHelcion (=Patina) pellucidus (Prosobranchia, Patellidae).—Sarsia,68, 209–211, 2 Figs., 1 Tab., Bergen Vorren, T.O., Hald, M., Edvardsen, M. & Lind-Hansen, O.-W. (1983): Glacigenic sediments and sedimentary environments on continental shelves: General principles with a case study from the Norwegianshelf.—In:Ehlers, J. (Ed.): Glacial deposits in North-West Europe, 61–73, 8 Figs., Rotterdam Vorren, T.O., Hald, M. &Lebesbye, E. (1988): Late Cenozoic environments in the Barents Sea.—Paleoceanography,3/5, 601–612, 7 Figs., Washington Vorren, T.O., Lebesbye, E., Andreassen, K. &Larsen, K.-B. (1989). Glacigenic sediments on a passive continental margin as exemplified by the Barents Sea.—Marine Geology,85, 251–272, 21 Figs., Amsterdam Vorren, T.O. &Rønnevik H.C. (1980): Sokkelens naturhistorie. —Ottar,118, 9–26, 20 Figs., Tromsø Wiboro, K.F. (1963): Some observations on the Iceland scallopChlamysislandica (Müller) in Norwegian waters.—Fiskeridir. Skr. Ser. Havforskningsunders,13/6, 38–53, 12 Figs., 1 Tab., Bergen Willkomm, H. (1976): Altersbestimmungen im Quartär. Datierungen mit Radiokohlenstoff und anderen kernphysikalischen Methoden.—276pp., München Wilson, J.B. (1988): A model for temporal changes in the faunal composition of shell gravels during a transgression on the continental shelf around the British Isles.—In:Nelson, C.S. (Ed.): Non-tropical shelf carbonates-modern and ancient. —Sedimentary Geology,60, 95–105, 4 Figs., 1 Tab., Amsterdam Woelkerling, W.J. (1988): The coralline red algae: An analysis of the genera and subfamilies of nongeniculate corallinaceae.— Brit. Mus. (Nat. Hist.), 268 pp., London (Oxford University Press) Woodborne, M.W., Rogers, J. &Jarman, N. (1989): The geological significance of kelp-rafted rock along the west coast of South Africa.—Geo-Marine Letters,9, 109–118, 13 Figs., New York Wrage, W. (1937): Wattbildungen an der nordnorwegischen Küste. —Ann. d. Hydr.,65/3, 97–104, 1 Pl., 18 Figs., Hamburg Wray, J.L. (1979): Paleoenvironmental reconstructions using benthic calcareous algae.—Bull. Cent. Rech. Explor. Prof. Elf-Aquitaine,3/2, 873–879, 6 Figs., Pau