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Titel	Zum Kreide/Tertiär-Übergang in NE-Mexiko: Geochemische Charakterisierung der Chicxulub-Impaktejekta. Hauptband
Autor	Harting, Markus
Institution	Institut für Mineralogie und Geochemie (IMG)
Dokumenttyp	Buch
Verlag	Karlsruhe
Jahr	2004
Hochschulschrift	Dissertation Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften (Fak. f. Bauing.) Institut für Mineralogie und Geochemie (IMG) Prüfungsdaten: 27.10.2004 Referent/Betreuer: Prof. D. Stüben
Siehe auch	Band 2 - Anlagenband
URL für Zitat	http://digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/1000001232
URN für Zitat	urn:nbn:de:swb:90-12323
Abstract	Die Kreide/Tertiär-Grenze charakterisiert eines der fünf großen Massensterben des Phanerozoikums. Dieser Faunenschnitt wird auf den Einschlag eines Meteoriten (Chicxulub-Impakt) zurückgeführt. Dieser fand vor 65 Ma Jahren auf der Yucatán-Halbinsel (Mexiko) statt. Sedimentprofile der Kreide/Tertiär-Grenze in NE-Mexiko liegen in vergleichsweise kurzer Distanz zur Chicxulub-Impaktstruktur. Aufgrund ihrer hohen Sedimentakkumulationsraten und der guten regionalen Aufschlussverhältnisse bieten sie eine hervorragende Möglichkeit, um die Abläufe vor, während und nach dem Impaktereignis untersuchen und charakterisieren zu können. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden anhand von sieben Kreide/Tertiär-Übergangsprofilen in NE-Mexiko die darin enthaltenen Ejektalagen geochemisch, mineralogisch und petrographisch charakterisiert. Ejektamaterial des Aufschlusses Beloc (Haiti) wurde ebenso wie Grundgebirgsklasten, Impaktite und Impaktschmelzen aus den Bohrungen Chicxulub-I, Yucatán-6, Sacapuc-I und Yaxcopoil-I untersucht und als Ver-gleichsmaterial herangezogen. An zwei Profilen NE-Mexikos (Rancho Nuevo und Mesa Juan-Perez) wurden sedimentgeochemische bzw. chemostratigraphische, petrographische und mineralogische Untersuchungen durchgeführt, diese mit Literaturdaten verglichen und so in die Faziesinterpretation eingearbeitet. Die Ejekta, Mikrospheruls und Splitter (Tektitglas) in NE-Mexiko zeigen eine heterogene und lokal unterschiedliche Zusammensetzung. Sie lassen sich dennoch gut klassifizieren und genetisch auf den Chicxulub-Impakt zurückführen. In NE-Mexiko können morphologisch sowie geochemisch mindestens zwei Tektit-Typen, Mikrospheruls und Splitter, unterschieden werden. Die Zusammensetzung dieser Ejekta ist charakterisiert durch Si-Al-K-, Si-Ca- und Si-Al-Mg/Na-reiche Glastypen, häufig auftretende Chlorit- und Chlorit/Smektit-Phasen sowie Fe- und Ti-reiche interne Lamellen. Die chemische Zusammensetzung der in dieser Arbeit untersuchten Ejekta deutet genetisch auf Gesteine intermediärer bis mafischer Zusammensetzung hin, was durch den Vergleich mit Grundgebirgsgesteinen des Chicxulub-Kraters belegt werden konnte. So zeigen die Gläser chemisch eine deutliche Übereinstimmung mit Amphiboliten, Gneisen und Graniten sowie mit den Impaktschmelzen des Chicxulub-Kraters. Für die Ejekta des Spherul-Typs ist eine geochemische Signatur des sedimentären Deckgebirges der Yucatán-Plattform deutlich erkennbar. Ausnahmslos konnte die Ejekta der hier untersuchten Profile in NE-Mexiko genetisch auf den Chicxulub-Impakt zurückgeführt werden. Dies gilt auch für die Ejektalagen, welche innerhalb des Méndez-Mergel des Oberen-Maastrichtium eingeschaltet sind. Bezüglich der Chemostratigraphie der Profile Rancho Nuevo und Mesa Juan-Perez wurden Schwankungen in Hinblick auf ein sich änderndes Paläoenvironment innerhalb des Méndez-Mergel interpretiert. Beide Profile zeigen für den basalen Teil des Méndez-Mergels geringe Schwankungen im Sedimenteintrag. Mit dem graduellen Übergang zum ejektaführenden Horizont der Einheit 1, der nach petrographischen und sedimentgeochemischen Gesichtspunkten als allochthone Ablagerung zu deuten ist, tritt eine massive Änderung der Sedimentationsraten ein. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden an insgesamt 122 Proben 8194 Messungen an Ejektamaterial aus NE-Mexiko durchgeführt, davon 1722 Messungen an Ejek-ta der originären Ejektalage des Profils El Peñon sowie 1300 Messungen an Ejektamaterial des Profils Beloc (Haiti). Zusätzlich wurden 1706 Messungen an 9 Proben der Grund-gebirgsklasten, Impaktite und Impaktschmelzen aus Bohrungen der Chicxulub-Kraterstruktur untersucht. Die Messungen erfolgten mittels Elektronenstrahlmikrosonde. Insgesamt 100 Messungen mittels EDX, WDX, CSA, CWA sowie XRD wurden an Sedimentproben aus zwei Profilen NE-Mexikos durchgeführt. Mineralogisch-petrographische Untersuchungen wurden an insgesamt 187 Dünnschliffen der Ejektahorizonte, Grundgebirgsklasten, Impaktite und Impaktschmelzen durchgeführt. Im Rahmen der ortsaufgelösten Messungen mittels Synchrotronröntgenfluoreszenz wurden Messungen an 7 Ejektaproben ausgewertet. Abstract The K/T-boundary is considered as one of the big five mass extinction events in the Phanerozoic era, triggered by the Chicxulub impact at the Yucatán peninsula, Mexico. The extended sedimentary record of NE-Mexico is in proximity of the impact site and represents an excellent key area for the characterisation of the pre- and post-impact sediments. In the framework of this study, the ejecta layers of seven sections of the K/T-transition of NE-Mexico were investigated and characterised by geochemical, mineralogical, and petrographical methods. Ejecta material from the Beloc (Haiti) section as well as basement clasts, impactites and impact meltrocks of the Chicxulub-I, Yucatán-6, Sa-capuc-I and Yaxcopoil-I drillings have been used on for comparison. Additionally, two NE-Mexican sections (Rancho Nuevo and Mesa Juan-Perez) have been investigated geochemically as well as from a mineralogical point of view in order to compare them with existing data for the interpretation of the facies and paleoenvironment of the study area. Micro-spherules and glasshards (tektite glass) of NE-Mexico are of heterogeneous and locally of different composition. They could be ascribed to the Chicxulub-Impact. Morphologically as well as geochemically, two distinct types of ejecta could be distin-guished by high Si-Al-K-, Si-Ca-, and Si-Al-Mg/Na glass as well as by the common ap-pearance of Fe- and Ti-lamellae as internal structural features. The geochemistry of the ejecta indicate a link to mafic and felsic rocks of the basement of the Yucatán peninsula, like amphibolites, gneisses and granites. Addition-ally, spherules show a clear signature of super-cap strata of the Yucatán-platform sediments. Without exception all ejecta, including those from the multiple spherule horizons of Maastrichtian age, could linked to the Chicxulub-impact. Chemostratigraphic investigations on the Rancho Nuevo and the Mesa Juan-Perez sections reveal minor changes during their sedimentation history with respect to the prevailing paleoenvironmental conditions within the Méndez marls. Both sections clearly show a gradual transition from the marls to the allochthone spherule rich layer of Unit 1. The study is based on 8194 measurements with microprobe on a total of 122 samples of different ejecta material. Hereof 1722 measurements are on ejecta of the original Spherul Layer at El Peñon and 1300 measurements are on ejecta of the Beloc section (Haiti), while 1706 measurements are on a total of 9 samples of basement clasts, impactites and impact melt rocks of the Chicxulub-Impact structure. Furthermore a total of 100 samples from two sedimentary sections have been investigated by X-ray fluorescence, Carbon-Water- and Carbon-Sulphur-Analyser, and X-ray diffraction respectively. Mineralogical as well as petrographical investigations have been carried out on 187 thin sections prepared from the same material. High-resolution synchrotron X-ray fluorescence measurements were carried out on a total of 7 samples in order to detect small scale variations in the chemical composition of the ejecta material.