Chronostratigraphie und Gesteinsmagnetik an Löss-Paläobodenabfolgen aus Kroatien

Lösspaläobodenabfolgen über Früh-pleistozänen (?) rote Böden (aeolian red clays) Arbeiten an Profilen auf der Insel Susak und am nördlichen Kap von Istrien (Savudrija).

Insel Susak

Die auf der Insel Susak (Kroatien) aufgeschlossene Lösspaläobodenabfolge (LPBA) stellt ein einzigartiges Archiv der letztglazialen Klimaentwicklung im Adriaraum und womöglich darüber hinaus dar. Es wurden bis zu 90 m mächtige quartäre Sedimente abgelagert, die für eine detaillierte paläoklimatische Betrachtung zur Verfügung stehen. Die hier vorgestellten Arbeiten wurden in enger Zusammenarbeit mit Kollegen von S3, der Universität Zagreb und des kroatischen Geologischen Dienstes in Zagreb durchgeführt.

Trotz der beträchtlichen Mächtigkeiten der Profile liegt keine kontinuierliche Abfolge vor. Die Profile spiegeln eine sehr dynamische Entwicklung des Environments wieder. Die Staubablagerung und Lössbildung wurde immer wieder durch Bodenbildung, Zeiten mit erhöhter Sandablagerung, Erosion durch Wasseraktivitäten und Umlagerung unterbrochen. Die bestimmten Korngrößen zeigen eine Tendenz zu höheren Werten gegenüber typischem Löss. Dies wird auch durch das gesteinsmagnetische Signal unterstützt. Die Werte der magnetischen Suszeptibilität der Sedimente sind deutlich höher als bei Proben aus dem Pannonischen Becken und für typischen Eurasischen Löss. Die Ursache der erhöhten Suszeptibilitäts- und Korngrößenwerte liegt sicher im proximalen Eintrag von Material aus der Po-Ebene. Die Ergebnisse wurden publiziert Wacha et al. (2017).

Das karbonatische Basement am Fuße einer Lösspaläobodenabfolge (LPBA) auf der Insel Susak wird von roten Böden überlagert. Zudem ist versteinertes Terra Rossa ähnliches Material in den Hohlräumen und verkarsteten Spalten der kreidezeitlichen Kalke, die das Basement bilden, aufgeschlossen. Neben dem Alter der überlagerten LPBA ist das Alter und die Genese der versteinerten TR Gegenstand der hier vorgestellten Untersuchungen.

Die versteinerte “Terra Rossa” repräsentiert erodierte Überreste verschiedener Böden, welche die ehemalige Oberfläche des Kalkstein Untergrundes vor der Bildung des roten Bodens bildeten. Eine Bestimmung des Alters der versteinerten Terra Rossa scheiterte am Extremverhalten der Proben hinsichtlich ihrer gesteinsmagnetischen Eigenschaften. Das Material zeigt extrem hohe Suszeptibilitäts- und Magnetisierungswerte. Der Verdacht auf Blitzschlagmagnetisierung, verursacht durch die hohen Magnetfelder im Zusammenhang mit Blitzen, konnte nicht völlig entkräftet werden. Die beobachteten magnetischen Größen sind jedoch auch durch das Vorhandensein enormer Mengen, extrem kleiner, superparamagnetischer (SP) Magnetit- und Maghemit-Teilchen erklärbar. Die Magnetisierung ist sehr hoch. , zeigt sich aber gegenüber der Entmagnetisierung in magnetischen Wechselfeldern als sehr instabil. Eine Arbeit zum Vergleich der Eigenschaften der versteinerten „Terra Rossa“ mit den überlagerten roten Böden ist eingereicht und im Review Verfahren Durn et al. (2017).

Nördliches Kap von Istrien (Savudrija)

Am nördlichsten Kap der Halbinsel Istrien nahe der Ortschaft Savudrija ist eine ~ 8m mächtige Lösspaläobodenabfolge (LPBA) aufgeschlossen. Neben zahlreichen Lumineszenz Verfahren kamen Gesteins- und paläomagnetische Verfahren zur Anwendung. Ziel war die zeitliche Einstufung der regionalen äolischen, Löss- und Boden bildenden Aktivitäten und Aussagen zur klimatischen Entwicklung im betrachteten Zeitfenster. Nach Interpretation der Lumineszenz Verfahren deckt die LPBA in Savudrija ein Zeitfenster von 70 ka bis 9 ka ab und damit den Zeitraum vom letzten Glazial bis zum Holozän.

Die Variation der magnetischen Suszeptibilität folgen dem Modell der magnetischen Anreicherung in Böden bei deutlich verringerten Werten im Löss (Schlagwort: magnetic enhancement). Die Werte der magnetischen Suszeptibilität korrelieren zum Teil mit weltweit gültigen Referenzwerten und belegen ein Altersfenster von 65 bis 20 ka für die LPBA ohne Berücksichtigung des tiefsten Bodens. Die auf Paläomagnetik (relative Paläointensitäten des Erdmagnetfeldes) beruhende Alterseinstufung stimmt grob mit den Lumineszenz Altern überein. Im Detail betrachtet gibt es jedoch Abweichungen. Die extrem hohen Suszeptibilitätswerte des roten Bodens am Profiltiefsten sprechen gegen ein MIS 4 Alter des tiefsten Bodens. Hier sind weitere Untersuchungen notwendig. Die bisherigen Ergebnisse sind zur Publikation bei Quaternary International eingereicht.

 

ZHANG, J., ROLF, C., WACHA, L., TSUKAMOTO, S., DURN, G., FRECHEN, M., (under final review). Luminescence dating and palaeomagnetic age constraint of a last glacial loess-palaeosol sequence from Istria, Croatia. Quaternary International.

Laufzeit

Bis 30.12.2019

Förderer

Haushaltsprojekt