The Grainsize Analysis of the Estuary of the River Ångermanälven Sediments
| Title: | The Grainsize Analysis of the Estuary of the River Ångermanälven Sediments |
| Author(s): | Kekäläinen, Pirkko |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Geosciences and Geography |
| Discipline: | Geology |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2016 |
| Abstract: |
The sampling was done in 2013 during the Integrated Ocean Drilling Program Expedition 347 on two sites in the river Ångermanälven estuary in Sweden. The area has had the highest rate of uplift in Fennoscandia since the last glaciation. The area was freed from ice 10 500 years before present, after which the shore displacement has been notable. The sedimentation environment has changed considerably from an ice proximal setting, through open sea to a less exposed estuary. The varve deposition is an ongoing process in the estuary since several thousands of years, and it has been correlated to annual discharge, which makes the estuary interesting for palaeoenvironmental studies.
The aim of the study was to analyze the changes in the grainsize distribution and to link these changes to the environmental changes. The initial subsampling was made in Bremen in 2014 and the analysis in the laboratory of the Department of Geosciences and Geography of the University of Helsinki in 2015. A method, in compliance to the ISO 13320:2009 standard, was used in the laser diffraction particle size analysis. Also the water content and loss-on-ignition (LOI) was determined from selected samples. The results were processed with the statistics program GRADISTAT 8.0.
The resulting figures were compared between the sites and displayed as a function of depth. The sediment consists of varying silt and sand deposits, in which both regular and irregular changes were seen. Interpretations of the sedimentation environments were made and compared with the results of earlier studies.
At least three sedimentary units were recognized. Within the upper organic rich silt unit, the point of maximum salinity of the Baltic Sea was recognized. Also the effects of the shoreline displacement, as a coarsening of the sediment, with the decreasing distance to the source of the material, were noted. The unit was interpreted to the brackish Litorina Sea stage. The middle unit was more varied and the relationship between the two sites was more complex. A finer sample resolution would have been needed for an accurate interpretation of this unit. However the interpretation was the fresh water stage of the Ancylus Lake. The lower sandy unit showed indications of a glaciofluvial environment and also the change of distance to the source of the material. The interpretation was a fresh water lake and an ice proximal setting.
This study utilized material from the CISU-project funded by the Academy of Finland (resolution 281143).
Tutkitut näytteet otettiin lokakuussa kuussa 2013 Itämeren sedimenttisyväkairauksissa (Integrated Ocean Drilling Program Expedition 347) Ruotsin Ångermanälven-joen jokisuulahdessa kahdelta eri näytepisteeltä. Ångermanälven-joki laskee Pohjanlahteen alueella, jossa maan kohoaminen on ollut voimakkainta Fennoskandiassa viimeisen jäänperääntymisen jälkeen. Jokisuulahti on vapautunut jäätiköstä 10 500 vuotta sitten Ancylus-järvivaiheessa, jonka jälkeen rannan siirtyminen on ollut merkittävää. Näytepisteiden sedimentaatioympäristö on muuttunut voimakkaasti jään reunan vaikutuspiiristä, avoimen meren kautta nykyiseksi suojatuksi jokisuulahdeksi. Alueella on kerrostunut usean tuhannen vuoden ajan vuosilustollisia savia, joista on voitu osoittaa lustojen paksuuden olevan yhteydessä vuosittaiseen sadantaan, mikä tekee alueesta paleoympäristötutkimuksen kannalta mielenkiintoisen.
Tutkimuksen tarkoitus oli määrittää sedimenttisarjojen raekokojakaumaa ja sen muutoksia, ja pyrkiä liittämään muutokset paleoympäristössä tapahtuneisiin muutoksiin. Näytteistä tehtiin osanäytteenotto vuonna 2014 Bremenissä ja näytteet analysoitiin 2015 Helsingin Yliopiston Geotieteiden ja maantieteen laitoksen maaperälaboratoriossa. Näytteet esikäsiteltiin ja analysoitiin ISO 13320:2009 standardin mukaisella laser diffraktio menetelmällä. Valikoiduista näytteistä mitattiin myös vesipitoisuus ja hehkutushäviö. Raekokomittausten tulokset käsiteltiin GRADISTAT 8.0 tilastointiohjelmalla.
Saatuja tuloksia ja tunnuslukuja sekä niiden muutosta vertailtiin syvyyden funktiona sekä näytepisteiden välillä. Sedimentit olivat vaihtelevia siltti ja hiekkakerrostumia, joissa havaittiin sekä säännöllisiä että epäsäännöllisiä muutoksia. Tulosten perusteella tehtiin tulkinta sedimentaatioympäristöstä ja sitä verrattiin samoista näytteistä aiemmin tehtyihin tutkimuksiin.
Tuloksista voitiin erottaa vähintään kolme sedimentaatioyksikköä. Ylimmästä orgaanista ainesta sisältävästä silttiyksiköstä voitiin määrittää Itämeren suolaisuusmaksimipiste. Ylimmässä kerroksessa havaittiin myös rannansiirtymisen vaikutus raekokoon, raekoon pienenemisenä näytepisteiden lähestyessä kerrostuvan aineksen lähdettä. Yksikön tulkittiin kerrostuneen murtoveteen Litorina-merivaiheessa. Keskimmäisessä yksikössä oli näytepisteiden välillä eniten vaihtelua ja vastaavuutta kerrostumien välillä oli, tutkimuksen tarkkuuden puitteissa, vaikea määrittää. Yksikkö tulkittiin makeavetiseen Ancylus-järvivaiheeseen. Alimmaisessa hiekkaisessa sedimenttiyksikössä siinä havaittiin jäätikköjokiympäristöön viittaavia merkkejä sekä raekoon muutos materiaalin lähteen etäisyyden muuttuessa. Yksikön tulkittiin olevan makean veden vaiheesta, jossa jäätikön läheisyys ja sulamisvedet ovat vielä voimakkaasti vaikuttaneet kerrostuvan aineksen laatuun.
Työssä hyödynnettiin Suomen Akatemian rahoittaman CISU-projektin (päätös 281143) aineistoa.
|
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Pro_Gradu-Pirkko_Kekalainen-FINAL.pdf | 22.51Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Science [4017]