Sedimentology and geocryology of an Arctic fjord head delta (Adventdalen, Svalbard)

• Main Author: Gilbert, Graham Lewis
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: 2014
• Subjects: Sedimentology; Permafrost; Svalbard; Holocene; Delta; Adventdalen; Arctic; Kjernen; Overgangen; permafrost; UNIS
• Online Access: http://hdl.handle.net/10852/41551; http://urn.nb.no/URN:NBN:no-46050

Utviklingen av sedimentære miljøer og permafrost i Adventdalen i sen kvartær er rekonstruert ved å bruke kryostratigrafiske og sedimentologiske data fra en 60 meter dyp sedimentkjerne i permafrosten. Resultatene blir satt sammen med eksisterende kunnskap om havnivåendringer og glasiasjoner. Sedimentegenskaper (facies, kornstørrelsesfordeling, intensitet i bioturbasjon og sporfossiler), kjennetegn på is i kjernen (andel vann av total masse, andel is som overgår porevolum i tint tilstand, og isstrukturer) og ulike dateringer er anvendt for å identifisere større og mindre avsetningsmiljø. Kjernen ble tatt opp i september 2012 i Adventdalen brønnpark (9 m. o. h., 78°12 N, 15°49 Ø) som en del av undersøkelser foretatt av UNIS CO2 Lab. Den strekker seg fra overflaten og ned til krittlagene (Carolinefjellformasjonen) på ca. 60 meters dybde. Kjernen danner grunnlaget for den første omfattende beskrivelsen av sen kvartær sedimentærutvikling i Adventdalen og permafrost dannet i Holosen. Dette er den dypeste kjernen som er tatt opp fra løsmasser på Svalbard med formål om å rekonstruere permafrostforhold og utvikling. Isstrukturer gjør det mulig å bestemme hvordan permafrosten har utviklet seg over tid og hvilke sedimentære egenskaper som er av særlig betydning. I tillegg til kryostratigrafi, har detaljerte sedimentologiske analyser resultert i en faciesmodell, som gjør det mulig å rekonstruere endringer i avsetningsmiljøet. Ca. 42 prøver ble datert for å fastslå variasjoner i sedimentasjonshastigheter over tid. Hovedmetoden som ble benyttet var optisk stimulert luminescens (OSL), men for å oppnå en mer pålitelig kronostratigrafi ble i tillegg noen prøver datert ved 14C-metoden (AMS 14C). I kjernen ble det identifisert tre hovedformer for isstrukturer; poreis, lagdelt is og islinser. Fordelingen av disse tre istypene, i kombinasjon med dateringsresultatene, indikerer at akkumulasjon av permafrost på dette stedet startet for ca. 3000 år siden, da terrenget ble eksponert for luft. Kjerneanalysen og kronostratigrafiske bestemmelser indikerer at en raskt bevegende isstrøm i løpet av siste istids maksimum fjernet alle ukonsoliderte sedimenter og bare et lite lag med morene ble liggende igjen. Etter påfølgende isavsmelting dominerte marine forhold i Adventdalen gjennom tidlig Holosen. Overgangen til deltaisk sedimentasjon skjedde omkring 6 800 år siden, og i denne tidsperioden er det estimert en sedimentasjonshastighet på ca. 20 meter per tusen år. Dannelsen av det moderne eolisk dominerte miljøet skjedde for omkring 3000 år siden. Dette faller sammen med begynnende permafrostdannelse. Disse resultatene viser at permafrosten i Adventdalen mest sannsynlig er fra Holosen.