Huippuvuorten Koillismaan Isvika–lahden Holoseenin aikainen sedimentaatio raekoostumuksen avulla kuvattuna

A high-resolution grain size analysis was carried out on a 2,5 meter long marine core series from Isvika Bay, Nordauslandet, Svalbard. Grain size analysis was performed with a Malvern Mastersizer 2000 laser grain size analysator. The analysis of the results was determined by the relative proportions...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Kinnunen, Matti
Other Authors: Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Geotieteiden ja maantieteen laitos, University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Geosciences and Geography, Helsingfors universitet, Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för geovetenskaper och geografi
Format: Master Thesis
Language:Finnish
Published: Helsingfors universitet 2016
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/10138/160794
Description
Summary:A high-resolution grain size analysis was carried out on a 2,5 meter long marine core series from Isvika Bay, Nordauslandet, Svalbard. Grain size analysis was performed with a Malvern Mastersizer 2000 laser grain size analysator. The analysis of the results was determined by the relative proportions of sand (greater than 63 microns), silt (8-63 microns) and clay (less than 8 microns). Clay, silt and sand proportions were made in to a triangle diagram. On certain depths a model diagram was taken and its curves were examined. The material was determined by the following standard deviations (d₁₀, d₂₅, d₃₀, d₅₀, d₆₀, d₇₅ ja d₉₀), which were calculated to parameters: the coefficient of uniformity (Cu), the coefficient of curvature (Cc), standard deviation (So), skewness (Sk), and kurtosis (K). The modes were obtained directly from the Malvern software results. In addition, graphs of interpenetration rates dd₅₀ and d₉₀ were made. The grain size of the marine sediment core gave a comprehensive picture of the sedimentation of the last 11700 years in Isvika Bay. IRD-material of over 500 microns accumulates almost the entire time series. IRD's minimum sections describe a momentarily colder period in the climate, which lead to the freezing of the sea and the perennial sea ice. These colder periods prevented sea ice and icebergs importing IRD-material to Isvika Bay. These cold 25-80 years lasting periods have been 10300, 8300, 6700, 5700, 2000, 1200, 500, 300 and 200 cal. years BP. The intervals of cold phases have been on an average of 1150 years. Based to grain size distribution 11700 – 9400 cal. years BP, stable sedimentation environment and cold climate prevailed. 9500 cal. years BP there has been strong warming. 9500 – 7500 cal. years BP, there has been a warm climate, which led to an intensive glacier melting. 7500 – 4500 cal. years BP, the climate got colder for several thousands of years. 4500-4000 cal. years BP the climate got warmer for a period of about 500 years. The climate cooled down gradually between 4000 – 500 cal. years BP toward the present time. The last 500 years the climate has been warmer than the previous, but very variable. During this time, the presence of the multi-annual sea ice has declined. Huippuvuorten Koillismaan Isvika-lahdelta kairatulle 2,5 metriä pitkälle merisedimenttisarjalle suoritettiin raekokoanalyysi hyvin tarkalla resoluutiolla. Raekokoanalyysi suoritettiin Malvern Mastersizer 2000 laserraekokoanalysaattorilla. Raekokoanalyysin tuloksista määritettiin hiekan (yli 63 µm), siltin (8-63 µm) ja saven (alle 8 µm) raekokojen suhteelliset osuudet. Saven, siltin ja hiekan osuudesta tehtiin kolmiodiagrammi. Tietyiltä syvyyksiltä otettiin mallikuvaajia, joiden käyriä tarkasteltiin. Aineistosta määritettiin seuraavat läpäisyprosentit (d₁₀, d₂₅, d₃₀, d₅₀, d₆₀, d₇₅ ja d₉₀), joiden avulla laskettiin rakeisuusjakaumaa kuvaavat tunnusluvut: raekokosuhde (Cu), rakeisuusvakio (Cc), lajittuneisuus (S0), geometrinen kvartaalivinous eli symmetrisyysvakio (Sk) ja aritmeettinen huipukkuuskerroin (K). Moodi saatiin suoraan Malvernin tulostenkäsittelyohjelmasta. Lisäksi tehtiin kuvaajat läpäisyprosenteista d₅₀ ja d₉₀. Merisedimenttisarjan raekoostumuksesta saatiin kattava kuva viimeisen 11700 vuoden sedimentaatiokehityksestä Isvika-lahdella. Raekoostumuksen perusteella jäävuorten ja merijään matkassaan tuomaa yli 500 µm raekokoa olevaa IRD-ainesta kertyy lähes koko sarjan ajan. IRD:n minimikohdat kuvaavat hetkellisesti viilenevää ilmastoa, joka johtaa meren jäätymiseen. Meren jäätyminen estää jäävuoria ja merijäätä tuomasta IRD-ainesta Isvika-lahteen. Näitä kylmiä 25 - 80 vuotta kestäviä ajanjaksoja on tapahtunut 10300, 8300, 6700, 5700, 2000, 1200, 500, 300 ja 200 vuotta sitten. Kylmien vaiheiden esiintymisväli on keskimäärin 1150 vuotta. Raekoostumuksen perusteella 11700 - 9400 vuotta sitten ovat vallinneet vakaat kerrostumisolosuhteet ja kylmä ilmasto. 9500 vuotta sitten on tapahtunut voimakas lämpeneminen. 9500 – 7500 vuotta sitten on vallinnut lämmin ilmasto, joka johti jäätikön intensiiviseen sulamiseen. 7500 - 4500 vuotta sitten ilmasto kylmenee usean tuhannen vuoden ajaksi.4500 - 4000 vuotta sitten ilmasto lämpenee noin 500 vuoden ajaksi. Ilmasto viilenee asteittain välillä 4000 - 500 vuotta sitten kohti nykypäivää. Viimeiset 500 vuotta ilmasto on ollut aiempaa lämpimämpi, mutta hyvin vaihteleva. Tänä aikana monivuotisen merijään esiintyminen on vähentynyt.