Stratigrafisk och sedimentologisk beskrivning av marin lera i Götene kommun och eventuella samband till tappningen av den Baltiska Issjön

Transkript

1

2 UNIVERSITY OF GOTHENBURG Department of Earth Sciences Geovetarcentrum/Earth Science Centre Stratigrafisk och sedimentologisk beskrivning av marin lera i Götene kommun och eventuella samband till tappningen av den Baltiska Issjön Christoffer Åkesson ISSN B825 Bachelor of Science thesis Göteborg 2014 Mailing address Address Telephone Telefax Geovetarcentrum Geovetarcentrum Geovetarcentrum Göteborg University S Göteborg Guldhedsgatan 5A S Göteborg SWEDEN

3 Sammanfattning Den senaste istiden har präglat Sveriges landskap. Marin lera har avsatts framför den retirerande isen, och under reträtten tappades den Baltiska Issjön på 7800 km 3 vatten under ca ett år. Tappningen avsatte sediment som återfinns väster om berget Billingen. Syftet med arbetet har varit att undersöka sedimentologin och stratigrafin av den marina leran som finns väster om Götene. En del av syftet var att hitta och identifiera tappningssediment längre västerut än vad tidigare studier har gjort. För att utföra dessa undersökningar har därför sedimentkärnor tagits vid Pukaregården och Stora Brunnstorp. Båda kärnorna innehåller mestadels lera som konstaterats att vara avsatta innan tappningen då de har samma färgvariationer som tidigare studiers pre tappningslera. Lagerföljden är även sådan som kan förväntas med den retirerande iskanten med fler droppstenar i botten av kärnan. Inget lager har med säkerhet identifierats som tappningssediment och ingen posttappningslera har identifierats. Det finns dock ett lager vid 0,7 m som kan vara tappningssediment, men är inte möjlig att identifiera på grund av oxidation av leran från 3,6 m till toppen av leran. Nyckelord: tappning, sediment, Baltiska Issjön, stratigrafi, Billingen, varv 2

4 Abstract The latest ice age has formed much of the Swedish landscape. Marin clay was deposited in front of the retreating ice sheet, and during the retreat, 7800 km 3 water drained catastrophically from the Baltic Ice Lake. The drainage deposited the so called drainage sediment that is found west from the mountain Billingen in Västra Götalands County. The purpose of this study was to investigate the sedimentology and stratigraphy of the marine clay west of Götene. A part of the study was to find and identify the drainage sediment further west than previous studies have found. To perform this studies sediment drill cores have been taken at Pukaregården and Stora Brunnstorp. Both cores have been identified to contain pre drainage clay because the color variation in the partly varved clay is the same as in earlier studies. The thickness of the varves is also similar to earlier studies. The cores are also what you expect from a retreating ice sheet and both cores have dropstones which is more common in pre drainage sediment. No layer has been identified as drainage sediment because of the lack of clearly definable post drainage sediment. There is one sandy layer that may be drainage sediment, but the clay above it cannot be identified as post drainage clay because of oxidation. Keywords: drainage, sediment, Baltic Ice Lake, stratigraphy, Billingen, varves 3

5 Innehållsförteckning 1. Introduktion Bakgrund Områdesbeskrivning Metod Fältarbete Sökning efter naturliga skärningar med tappningssedimentet Provtagning av sedimentborrkärnor Labborationsarbete Loggning av sedimentborrkärnor Skanning av borrkärnor Resultat Fältarbete Loggning av sedimentborrkärnor Pukaregården Stora Brunnstorp ITRAX Skanning Pukaregården Stora Brunnstorp Diskussion Slutsats Tack till Referenser

6 1. Introduktion Geologin i Götene som ligger i Västra Götalands län, Sverige, är starkt influerat av den senaste istiden och av isen som då täckte landet. Sedimentet som är studerat är avsatt under deglaciationen som i området varade mellan cal. ka BP (calibrated years before present (1950)) (Björck, 2008). Under denna tid avsattes mängder med sediment, däribland sediment från den Baltiska Issjöns stora tappning som ägde rum 11,7 11,6 cal. ka BP (Björck, 2008). Syftet med arbetet var att undersöka sedimentologin och stratigrafin av den marina leran som finns väster om Götene. I detta arbete ingår en jämförelse mellan detta sediment och borrkärnor som beskrivits av Johnson et al. (2013a). Johnson et al. (2013a) beskriver klara skillnader mellan den lera som är avsatt innan och efter tappningen. Mellan dessa två enheter finns eventuellt tappningssediment och identifiering av detta har varit en del av arbetet. För att få den data som behövs har sedimentkärnor borrats upp samt sökning av naturliga skärningar gjorts, mer om detta under kapitel 2, Metod. Arbetet kommer att lägga fokus på stratigrafin i området och hur den skiljer sig från platser närmre berget Billingen. 1.1 Bakgrund När den södra delen av Östersjön blev isfri, bildades en sjö som var ett tidigt stadium av den Baltiska Issjön. Isavsmältningen ledde också till tryckavlastning på marken vilket gav en isostatisk upplyftning. Denna upplyftning av marken fick betydelse för Öresund vilket var och är den enda kontakten Östersjön har med havet. Stora mängder smältvatten bildades vilket ökade mängden vatten som rörde sig över sundet vilket ledde till erosion på havsbotten och skapade en kanjon. När vattnet hade eroderat sig ner till berggrunden blev erosionen mindre än landhöjningen vilket ledde till att vattnets strömhastighet ökade. När strömhastigheten nådde en kritisk nivå, ca 14 cal. ka BP, startade en uppdämning av vattnet vid Öresund. Den sjön som bildades kallas för den Baltiska Issjön (Björck, 1995; 2008). När iskanten under sin reträtt nådde berget Billingens nordliga spets 10,7 10,6 ka BP tappades den Baltiska Issjön vilket ledde till att vattennivån sänktes med 25 meter ner till Yoldiahavets nivå (Strömberg, 1992; Björck, 1995; Björck, 2008). Mängden vatten som tappades har med digital rekonstruktion av Jakobsson et al. (2007) uppskattats att vara

7 km 3. Tiden tappningen tog är omdiskuterad och enligt Björck (1995) skulle det skett på endast några få år. Björcks starkaste argument är att isen inte skulle stå emot den erosion vattnet skapar vid själva tappningen. Elam (2012) modellerade att tappningen varade under två år, med ett maximum efter fem månader, och att 75 % av vattnet tappades under det första året. Vidare studier, enligt sedimentologin, har visat att tappningen kan ha pågått i mindre än ett år (Johnson et al., 2013a). Värt att nämna är att det finns argument för en tidigare tappning av den Baltiska issjön 13 ka BP också mellan berget Billingen och iskanten (Björck, 2008). Isen ska först dragit sig tillbaka för den tidigare tappningen under Allerød, men sedan avancerade isen igen under köldperioden Yngre Dryas. Detta ledde till ytterligare uppdämning av vatten och när köldperioden avtog i slutet av Yngre Dryas började isen återigen retirera, vilket då tappade sjön. Den tidigare tappningen kommer inte att behandlas mer i detta arbete (Björck & Digerfeldt, 1984; Björck, 2008) Områdesbeskrivning Under deglaciationen avsattes marint sediment och i studieområdet avsattes detta på det subkambriska peneplanet där vattendjupet var m framför isen. Under köldperioden Yngre Dryas, som tidigare har nämnts, avancerade isen och skapade en serie med ändmoräner som tillsammans kallas mellansvenska israndszonen (Middle Swedish endmorain zone) (Björck & Digerfeldt, 1984; Johnson et al., (2013b). Denna zon av moräner syns i Figur 1. I tidigare studier i området öster om Götene har stratigrafin av Johnson et al. (2010;2013) studerats och varvig lera har hittats, leran avsatt innan tappningen (pretappningslera) har en färgvariation ifrån grå till röd (Johnson & Ståhl, 2010; Johnson et al., 2013a). Denna lera är grövre än leran som avsattes efter tappningen (post tappningslera) och innehåller även droppstenar, på grund av att den avsattes närmre iskanten (Johnson et al., 2013a). Post tappningslera skiljer sig från pre tappningsleran genom att ha en varvighet från röd till grå (Johnson et al., 2013a). Ifall ett lager som tros vara tappningssediment ligger mellan lerenheter med dessa färgvariationer på varven blir det en indikation på att det är tappningssediment. 6

8 Figur 1 Bilden visar geologin i det studerade området. Bilden är tagen från Johnsons et al. (2013a). PK och B visar Pukaregården och Stora Brunnstorp. J, G, A, T, P, och L är platser där tappningssediment har hittat väster om Klyftamon (se Johnson et al. (2013)) The map shows the geology over the studied area. PK and B shows Pukaregården and Stora Brunnstorp. J, G, A, T, P and L are sites where drainage sediment have been found west from Klyftamon. (Johnson et al. (2013a) För att hitta tappningssedimentet har två borrkärnor tagits, den ena vid Pukaregården (SWEREF 99 TM, N E ) och den andra vid Stora Brunnstorp (SWEREF99 TM N , E ) som båda syns i Figur 2. Båda studieplatserna visade lera vid ytan enligt SGU:s jordartskarta och lämpade sig för undersökningar. Detta på grund av att tappningssedimentet med stor sannolikhet har lera över och under sig då detta återfinns i andra områden som vid Länsmansgården (Johnson et al., 2013a). Platsen var ej heller karterad som morän enligt SGU:s jordartskarta vilket inte är passande vid sedimentborrkärnor. Även sandlager är problematiskt då borrhållets väggar kan kollapsa in, särskilt under grundvattennivån, därför undveks platser som var täckta av sand avsatt under regression. 7

9 Figur 2 Kartorna visar var borrkärnorna vid Pukaregården och Stora Brunnstorp är tagna. (Google, 2014; Lantmäteriet (u.å)). The map shows the location for the drilling, where the cores was taken. (Google, 2014; Lantmäteriet, u.å). 8

10 2. Metod 2.1 Fältarbete Sökning efter naturliga skärningar med tappningssedimentet För att hitta naturliga skärningar söktes platser kring Mariedalsån och Öredalsån då dessa två åar har en tydlig meandrande struktur. Den meandrande strukturen beror på att vatten eroderar material i yttersvängarna och deponerar material i innersvängarna (Prothero & Schwab, 2004). Där branter sammanfaller med åarnas ytterkurvur finns därför stor chans att hitta en naturlig skärning. Lantmäteriets tryckta terrängkartor (2013) över området användes för att lokalisera dessa platser. Ytterligare sökning av tappningssedimentet gjordes genom att leta efter byggarbetsplatser eller någon form av grävningsarbete. Detta för att se någon form av skärning i sedimentet. Tyvärr hittades ingen naturlig eller annan skärning Provtagning av sedimentborrkärnor Två sedimentborrkärnor togs, den ena vid Stora Brunnstorp och den andra vid Pukaregården. Planer på fler borrplatser fick läggas ned då en lång borrkärna vid Pukaregården ansågs viktigare. Torrskorpeleran borrades upp med en auger borr, detta på grund av att det översta skiktet var för hårt och inte lämpade sig för Shelby tube sampling, sedimentet som kom upp med augern beskrevs och provtogs. Vid 2 m byttes auger borren ut mot en Shelby tube sampling borr för att ta upp sedimentborrkärnorna. Borren pressades ned 2 meter där den sedan utlöstes genom att rotera borren medurs. Borren fick därefter vila någon minut, detta för att sedimentet skulle sätta sig bättre i den. Borrkärnan togs sedan upp till ytan och genom att rotera borren moturs pressades sedimentet ut, vilket togs emot på klyvda rör klädda i plastfolie. Samtliga borrkärnor studerades i fält för att se kornstorlek, lagring, färg, bioturbation, droppstenar ( ice rafted debris ) och andra eventuella företeelser. Kärnorna packades slutligen in i plast för transport till labb. Borrningen vid Pukaregården avslutades redan på 14,9 m trots att berggrunden hade uppmäts till 17 m med JB sonderingen (Jord Berg). Detta beror att skäret på Shelby tube sampling borren gick sönder på grund av grovt material. Vidare provtagning var därför inte möjlig. 9

11 Borrningen vid Stora Brunnstorp slutade redan på 5,4 m på grund av att berggrund påträffats med JB sonderingen vid 6 m. Sand rasade även in från sidorna vilket försvårade provtagningen. 2.2 Labborationsarbete Loggning av sedimentborrkärnor Ytterligare loggning av kärnorna skedde i labb då mer tid kunde läggas på varje delkärna á 70 cm. Bordslampor användes för extra ljus och för att kunna ändra ljuset infallsvinkel på sedimentet vilket gör det lättare att upptäcka eventuella varv, andra lagerstrukturer, bioturbation, droppstenar och andra företeelser Skanning av borrkärnor Fyra borrkärnor valdes ut för skanning med ITRAX core scanner maskinen vilken använder sig av XRF (X ray Flourescence) för bestämning av kemiskt innehåll. En borrkärna valdes ut från Stora Brunnstorp och tre från Pukaregården, en från lägre delen, en från mitten, och en nära toppen. Ämnena kisel, kalium, kalcium, strontium och järn har varit extra intressanta då dessa behandlats av Johnson et al. (2013a). Proven förbereddes genom att skrapa längs lagerstrukturen tills hela kärnan fick en jämn yta. Därefter placerades de i maskinen och täcktes med en tunn plastfilm för att förhindra torkning. Proverna skannades varje 2 mm då detta ansågs tillräckligt för att se förändringar i kemin, förknippat med varven, då varvtjockleken är kring 5 cm. XRF skanningen gjordes med en anod av molybden, inställd på 30kV, 40 ma och 8 s mättid för varje punkt. 3. Resultat 3.1 Fältarbete Sökningen efter tappningssedimentet i naturliga skärningar vid Mariedalsån och Öredalsån gav inget resultat då varken några bra naturliga skärningar hittades eller något som såg ut som tappningssediment. 10

12 3.2 Loggning av sedimentborrkärnor Pukaregården Pukaregårdens logg (Figur 3 och Figur 4) innehåller mestadels lera, droppstenar finns mellan 14,8 m 13,7 m med undantag för en som ligger på 7,1 m. Från 14,9 m ner till bergrunden på 17 m fanns det grövre material som omöjliggjorde vidare provtagning. Sista kärnan som togs var mellan 15,6 14,9 m men gick förlorad på grund av att den var väldigt rik på vatten och därför blev väldigt lös, detta antas bero på högt sandinnehåll. Mycket siltiga/sandiga lager syns långt ned i kärnan och förekommer som mest i mitten av loggen (8,9 m 13,9 m). Förekomsten av sandlager avtar sedan och hittas inte från 3,4 m och upp. Bioturbation påträffas först vid 13,3 m och förekommer sedan sporadiskt i hela kärnan och återfinns mellan silt och sandlagren. Kärnan visar ett parti med mycket bioturbation mellan 10,7 m och 10 m. Bioturbationen var bäst utvecklad i de delar av kärnan som identifierats som vinterlager. Skalfragment mindre än 5 mm hittas utspritt i kärnan mellan 13 m och 3,7 m. Inga försök att identifiera skalfragmenten har gjorts. Färgvariationen är låg i kärnan men finns, vilket är noterat i Figur 3 och Figur 4. Det var möjligt att identifiera varvig lera i borrkärnan, men i stora delar var det omöjligt. Varje varv går från ljust (grå) till mörkt (röd) vilket motsvarar 10 YR 5/1 och 7,5 YR 5/2 på Munsells färgskala. Varven inleds ofta med ett silt och sandlager som är tydligare för varven längre ner i kärnan. Tjockleken på varven varierar genom loggen men ligger runt 5 cm. Det mörka lagret som återfinns på 3,1 m i Pukaregården liknar de mörka fläckar som finns sporadiskt i kärnan. Dessa verkar inte ha någon tydlig trend och kommer inte att studeras vidare då de inte har varit avgörande för identifiering av sedimenten. Tydliga bevis för oxidation finns vid ett djup av 3,6 m och blir allt kraftigare längre upp i kärnan. Oxidationen har gjort leran flammig och därför svårtolkad, eventuella varv går därför inte att se. Ett tunt grövre lager av sand återfinns vid ca 3,4 meter. 11

13 Figur 3 Logg del 1 av 2 från sedimentkärna tagen vid Pukaregården. Överlappande kärnor är markerade med streckade linjer. Log part 1 of 2 from sediment core taken at Pukaregården. Overlapping cores are marked with a dashed line. 12

14 Figur 4 Logg del 2 av 2 från Pukaregården. Log part 2 of 2 from Pukaregården 13

15 3.2.2 Stora Brunnstorp Vid Stora Brunnstorp hittades 4 m sand över 2 m lera över berggrund. Stora Brunnstorp kärnor Figur 5 visar från 5,3 m till 4,6 m droppstenar med en minskad frekvens mot ytan. Övre provet visar en varvighet på ca 19 varv, 2 5 cm tjocka, där varje varv går från en grå till en rödare färg. Ovanför kärnan BR 4 4,7 låg det ett väl sorterat sandlager som noterades vid auger borrningen. Oxidationen startar vid ca 4,2 m med rostfärgade fläckar i samband med dessa finns svarta punkter. Figur 5 Logg för de två kärnorna tagna från Stora Brunnstorp. Log for the sediment cores taken at Stora Brunnstorp. 14

16 3.3 ITRAX Skanning Alla skannade kärnor kommer här att presenteras. Från vänster i varje figur kommer en bild på borrkärnan följt av fem grafer som visar innehållet av kisel, kalium, kalcium, järn och strontium. Bilderna på borrkärnorna är redigerade för att framhäva färger och mönster. Notera att mörka partier på kärnan kan feltolkas som mörka lager istället för skuggor från ojämnheter som förstärkts i redigeringen. Bilden på kärnan tillsammans med graferna har använts för att tolka varven som markerats med streckade linjer. 15

17 3.3.1 Pukaregården Bilden på borrkärnan i Figur 6 visar en återkommande färgvariation men dock är detta inte så tydligt. Kalciumvärdena visar i nedre delen av kärnan en återkomande trend där kalciumet plötsligt ökar och sedan minskar. Dessa är markerade med blåa streck i figuren, trenden är inte tydlig i övre delen kärnan. Kalciumtopparna sammanfaller med toppen på de mörka lagren i bilden, vilka tolkas som varvens vinterlager. Kalciumtoppen representerar början av smältsäsongen. Det går att se en motsatt trend i järnvärdena där ökning följs av en plötslig minskning. Tydliga variationer i Si, K och Sr saknas. Figur 6 Från vänster syns en bild på borrkärnan (PU 4 4,7) som är redigerad för att framhäva färgerna samt utdragen sidledes för att förtydliga ytterligare. Därefter kommer innehållet av kisel, Kalium, kalcium, järn och strontium. Kärnan visar två tydliga varv vilka är markerade med en heldragen linje. Den streckade linjen visar otydliga varv. The figure presents the core PU 4 4,7 and shows a picture on the core followed by data from the XR. The picture are modified to amplify color and to make rhythmites more prominent. The core shows two clear rhythmites and is marked with solid lines. The dashed line shows unclear varv. 16

18 Fotografiet på kärnan PU7,5 8,2 som syns i Figur 7 visar en lagerstruktur som går från grå till röd. Graferna visar en rytmisk återkommande trend. Ca har kraftiga pikar följt av en avtagande trend. Denna trend finns på delar av Si och Sr. Järninnehållet visar istället ofta motsatsen med en ökande trend följt av en dal. Figur 7 Från vänster syns borrkärnan (PU 7,5 8,2) som är redigerad för att framhäva färgerna samt utdragen sidledes för att förtydliga ytterligare. Därefter kommer innehållet av kisel, Kalium, kalcium, järn och strontium. Kärnan visar två tydliga varv och 4 otydligare som är markerade med heldragna respektive streckade linjer. The figure presents the core PU 7,5 8,2 and shows a picture on the core followed by data from the XR. The picture are modified to amplify color and to make rhythmites more prominent. The core shows two clear rhythmites marked with solid lines and four unclear marked with dashed lines. 17

19 Den djupast analyserade kärnan i Pukaregården (PU 12 12,8) Figur 8 visar inte lika mycket fluktuationer i kislet som tidigare kärna. Kalciumet har tydliga pikar följt av en avtagande trend. Strontium och kalcium har inga tydliga trender men strontiumängden verkar följa liknande trend som kalciumet men inte lika markant. Järninnehållet visar som högre upp i kärnan en ökande trend i varje varv. Figur 8 Från vänster syns borrkärnan (PU 12,1 12,8) som är redigerad för att framhäva färgerna samt utdragen sidledes för att förtydliga ytterligare. Därefter kommer innehållet av kisel, Kalium, kalcium, järn och strontium. Kärnan visar sex tydliga varv markerade med heldragna linjer och fem eventuella varv. The figure presents the core PU 12,1 12,8 and shows a picture on the core followed by data from the XR. The picture are modified to amplify color and to make rhythmites more prominent. The core shows six good rhythmites marked with solid lines and five unclear rhythmites marked with dashed lines. 18

20 3.3.2 Stora Brunnstorp Stora Brunnstorp visar en återkommande färgvariation från grå till röd som syns i Figur 9. Färgvariationen verkar delvis korrelera med kärnans kemi. Kalcium visar i början tydliga pikar som sedan följs av en avtagande trend. Järninnehållet har en tendens att öka i samband med den röda färgen i fotografiet. Notera att ca 20 cm av den övre delen av kärnan är oxiderad. Figur 9 Från vänster syns borrkärnan (BR 4 4,7) som är redigerad för att framhäva färgerna samt utdragen sidledes för att förtydliga ytterligare. Därefter kommer innehållet av kisel, Kalium, kalcium, järn och strontium. Kärnan visar ett tydligt varv vilket är markerat med heldragna linjer och nio väldigt otydliga var som är markerade med streckade linjer. De otydliga varven är endast baserade på fotografiet. The figure presents the core BR 4 4,7 and shows a picture on the core followed by data from the XR. The picture are modified to amplify color and to make rhythmites more prominent. The core shows one clear rhythmite and nine unclear marked with dashed line. The unclear rhythmites are only based on the photo. 19

21 4. Diskussion Sedimentkärnorna tagna från Pukaregården samt Stora Brunnstorp har visat variationer i både utseende och kemi. Dessa variationer beror på hur sedimentet avsatts och till en viss del vilken provenans sedimentet har. Pukaregården innehåller droppstenar som visar sig som grövre fraktioner i den fina leran. Dessa droppstenar förekommer med högre frekvens vid större djup än vid grundare. Denna trend är en indikation på att iskanten var närmare längre ner i kärnan än högre upp. När iskanten kommer längre och längre ifrån platsen kommer även den is som bryts loss längre bort. Drivisen får då en större area att röra sig på, dumpa material på och får även längre tid på sig att smälta då sträckan till iskanten ökat. Det gör att chansen för droppstenar minskar när avståndet till isen ökar. Stora Brunnstorp innehåller också droppstenar som visar samma avtagande trend uppåt i kärnan om än inte lika tydligt. Sedimentet innan tappningen ska enligt Johnson et al. (2013a) innehålla droppstenar vilket båda kärnorna gör (Bennett & Glasser, 2009). Pre tappningssedimentet ska enligt Johnson et al. (2013a) också vara grövre än det avsatt efter tappningen. Vad gäller sedimentets grovhet innehåller båda platserna silt och sandlager vilket talar för att sedimentet är avsatts relativt nära iskanten och indikerar därför på att vara avsatt innan tappningen. Silt och sandlagrens förekomst verkar minska uppåt i kärnan vilket kan förklaras med isens tillbakadragning, då ett längre avstånd till källan ger mindre och finare sediment. Varven (rytmiska lagringen) som syns i många delar av Pukaregården såväl som Stora Brunnstorp borrkärna har tolkats som årsvarv, då dessa liknar de varv som tolkas som årsvarv längre österut av Johnson et al. (2014). Varvtjockleken beror därför på hur mycket sediment som tillförts under ett år vilket har en koppling till iskantens avstånd, dock syns ingen tydlig trend att varvens tjocklek minskar uppåt i kärnan. Varvtjockleken verkar istället hållas på en relativt stadig nivå runt 5 cm i Pukaregården och i Stora Brunnstorp. Medeltjockleken är då något mindre än 9,6 cm som Johnson et al. (2013a) hittade vid Länsmansgården och mindre än 22 cm som hittades vid Kollbogården (Johnson & Ståhl, 2010). Detta kan delvis förklaras med iskantens position eftersom mindre mängd material borde avsättas med ökad distans till isen. Det kan även bero på de mellansvenska 20

22 randmoränerna och topografin söder och öster om Götene, där Länsmansgården och Kollbogården ligger. Havets utbredning är här begränsat och mer sediment kan ha fångats mellan isen och randmoränerna. Vid Pukaregården var havet bredare och sedimentet kunde spridas över ett större område vilket ger tunnare varv. Kärnorna från Johnson et al. (2013a) visar även en tydlig varvighet som reflekterar glaciärens årliga avsmältning. Varven i kärnorna från Pukaregården och Stora Brunnstorp är inte lika tydliga, detta kan förklaras med att salthalten ökar med avståndet från iskanten. Studier av Stevens (1985;1990) konstaterar att salthalten har en negativ inverkan på varvbildningen då salthalten ökar flockulationen. Varven syns dock i partier i några delar av kärnorna och inleds ofta med grövre material i form av silt och sand som syns i både Pukaregården och Stora Brunnstorp. Detta grövre parti bildas i början av smältsäsongen då det bildas mycket smältvatten som kan transportera sediment ut från isen. Den eventuella is som täckt ytan kommer även att avsätta det eoliska sediment som fastnat i isen under vintern och kommer att bidra till det grövre parti som inleder varven. I slutet av smältsäsongen och när vintern nalkas bildas det till slut inget smältvatten och ny is kan återigen bildas på ytan. Det gör att avsättningen av finare material ökar eftersom vattnet blir lugnare och lerpartiklarna får chans att sedimentera. Lerpartiklarna kommer därför ha en ökande trend uppåt i varven och brytas av när smältsäsongen börjar. (Bennett & Glasser, 2009; Johnson et al., 2013a) Kornstorleksförändringarna i varje varv återspeglas i sedimentets kemi. I början av varje varv finns grövre material som silt och sand vilket sedan går mot allt finare partiklar. Sand och silt består till störta del av kvarts och fältspat, vilka består av mycket mer kisel än vad lermineral gör (Faure, 1998). Sandmängden bör därför återspeglas i kiselkoncentrationen. Tidigare mätningar av Johnson et al. (2013a) visar på att kisel, kalium, kalcium och strontium ökar med sand och siltmängden på grund av att de består av mineralen kvarts, ortoklas och plagioklas. Det istället ökande järnet beror på att det finns i högre halt i lerfraktionerna som avsätts i slutet av varven. Den ökande mängden järn ger varven sin färgvariation från grå till röd (Johnson et al., 2013a). Eftersom ingen kornstorleksanalys är gjord på leran i detta arbete så kan ändå färgvariationerna styrka teorierna om lermängdens ökande trend i varven, eftersom de röda lagren innehåller mer lerpartiklar än de grå (Johnson & Ståhl, 2010). Färgvariationen ger även indikationer på att leran är pre tappningslera eftersom färgvariation går från grå till röd, till skillnad från post tappningsleran som går från röd till 21

23 grå (Johnson et al., 2013a). De post glaciala varven har av Johnson et al. (2013) visats innehålla mer finmaterial och organsikt material, vilket de förklarar med att dessa ligger längre ifrån isen, har tillförsel av vatten från den baltiska issjön och från landmassor som tidigare var belagda med is. Post tappningsvarven återspeglar därför inte deglaciation i samma grad som pre tappnignsvarven, vilket fått färgvariationen att ändras. Samtliga varv i Pukaregården och Stora Brunnstorp har färgvariationen grå till röd. Analysen av kemin i kärnorna (Figur 6 9) har studerats och jämförts med fotografiet på kärnorna. Varv som är tydliga och därför liknar Johnsons et al. (2013a) studerade borrkärnor har markerats i övergångar till nya varv med heldragna streck. Lager som tolkats som varv men med mindre säkerhet har istället markerats med streckade linjer. De två övre kärnorna i Pukaregården visar endast två tydliga varv vardera och den djupaste kärnan Figur 8 visar sex tydliga varv. Detta stödjer därför observationen om att varvens tydlighet minskar uppåt i kärnan. (Stevens, 1990). Kärnan från Stora Brunnstorp är för kort för att ge någon sådan trend, dock syns en varvighet. Kemin visar dock bara ett tydligt varv och överst i kärnan beter sig ämnena mer fluktuerande (bortsett från kalcium som ligger på en stadig nivå), vilket troligtvis är orsakat av den oxidation som är synlig i de översta 20 cm. De streckade linjerna är tolkade varv och grundar sig på fotografiet. Det går att dra slutsatsen att leran i Pukaregården och Stora Brunnstorp är avsatt innan tappningen då varvens färg och tjocklek liknar de tidigare studierna, droppstenar finns närvarande och att det finns rikligt med silt/sand lager. Post tappningsleran innehåller varv som har gråa vinterlager vilket Johnson et al. (2013) menar är beroende på kolhalten, som är högre i post tappningsleran. Ingen kolanalys har gjort och inga grå vinterlager har hittats. Iskantens läge har inverkat på alla samtliga punkter och även förekomsten av bioturbation som först syns vid 13,35 m. Djuren som orsakat bioturbationen kan därför ha missgynnats av den närliggande iskanten. Det lite grövre materialet (mellansand) i Pukaregårdens kärna vid 0,7 m är det enda möjliga lager som hittats vilket kan vara tappningssediment. Om det är tappningssediment betyder det att vattnet från tappningen har förlorat så mycket av sin energi, och därmed avsatt mycket av sitt sediment österut, att endast ett tunt lager av mellansand kunnat avsättas (Floberg, 2014). Dock är det osäkert om det är tappningssediment eftersom den 22

24 överliggande leran inte kan identifieras som post tappningslera. Det beror på att leran är oxiderad och har maskerat eventuella varv. Sandlagret som överligger leran vid Stora Brunnstorp är med högsta sannolikhet strandsand eftersom den är väl sorterad och är till synes tvättat. En trolig förklaring är att sanden avsatts under havsvattennivåns tillbakadragning. 5. Slutsats Leran vid Pukaregården och Stora Brunnstorp visar tecken på att vara avsatt innan tappningen, så kallat pre tappningssediment. Marina leran från Pukaregården, och till viss del Stora Brunnstorp, visar en förväntad förändring uppåt av kornstorlek, droppstenar och bioturbation vilket kan förklaras med det ökande avståndet till den retirerande iskanten. Pukaregårdens sandlager vid 0,7 m kan vara tappningssediment men överliggande lera är oxiderad och kan därför inte identifieras. Inga naturliga skärningar hittades vid Mariedalsån eller Öredalsån och heller inte något tappningssediment. Ytterligare undersökningar behövs för att fastställa en västlig gräns för tappningssedimentet. 6. Tack till Mark D Johnson som varit handledare, Eric Floberg för samarbete i fält och loggning, Malin Kylander för Skanningen av borrkärnorna, Sven Andersson på Geo gruppen AB Göteborg, Rodney Stevens och inte minst SGU som finansierat provtagningen av sedimentborrkärnorna. 23

25 7. Referenser Bennett, M. ( R. )., & Glasser, N. F. (2009). Glacial geology: Ice sheets and landforms. Hoboken, NJ: Wiley Blackwell. Björck, S. (1995). A review of the history of the Baltic Sea, ka BP. Quaternary International, 27, Björck, S., & Digerfeldt, G. (1984). Climatic changes at Pleistocene/Holocene boundary in the Middle Swedish endmoraine zone, mainly inferred from stratigraphic indications. I N. A. Mörner & W. Karlén (Ed.), Climatic changes on a yearly to millennial basis (s ). Dordrecht, Netherlands: D. Reidel Publishing Company. Elam, J. (2012). A preliminary model study of the drainage of the Baltic Ice Lake, (Kandidatuppsats). Göteborg: Institutionen för Geovetenskaper, Göteborgs Universitet, B678, 18 p. Faure, G. (1998). Principles and applications of geochemistry (2. Uppl.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. Floberg, E. (2014). En sedimentologisk analys av den Baltiska Issjöns tappningssediment väster om Billingen, södra Sverige (Kandiduppsats). Göteborg: Institutionen för Geovetenskaper, Göteborgs Universitet, B823. Google (2014). Google Maps. Hämtad från Jakobsson, M., Björck, S., Alm, G., Andrén, T., Lindeberg, G., Svensson, N. (2007). Reconstructing the younger dryas ice dammed lake in the baltic basin: Bathymetry, area and volume. Global and Planetary Change, 57(3), doi: /j.gloplacha Johnson, M. D., Ståhl, Y., Larsson, O., & Seger, S. (2010). New exposures of Baltic Ice Lake drainage sediments, Götene, Sweden. GFF, 132(1), Johnson, M.D., & Ståhl, Y. (2010) Stratigraphy, sedimentology, age, and paleoenvironment of marine varved clay in the Middle Swedish end moraine zone. Boreas 39, Johnson, M. D., Kylander, M. E., Casserstedt, L., Wiborgh, H., & Björck, S. (2013a). Varved glaciomarine clay in central Sweden before and after the Baltic Ice Lake drainage: a further clue to the drainage events at Mt Billingen. GFF, 135(3 4), Johnson, M. D., Benediktsson, Í. Ö., & Björklund, L. (2013b). The Ledsjö end moraine a subaquatic push moraine composed of glaciomarine clay in central Sweden. Proceedings of the Geologists' Association, 124, Lantmäteriet. (u.å.). Karttjänst för lantmäteriets data. Hämtad , från Prothero, D. R., & Schwab, F. L. (2004). Sedimentary geology: An introduction to sedimentary rocks and stratigraphy. (2. uppl.). New York: W.H. Freeman. 24

26 Stevens, R. (1985). Glaciomarine varves in late pleistocene clays near goteborg, southwestern sweden. Boreas, 14(2), doi: /j tb00904.x Stevens, R. L. (1990). Proximal and distal glacimarine deposits in southwestern sweden: Contrasts in sedimentation. Geological Society Special Publication, 53, Strömberg, B. (1992). The final stage of the Baltic Ice Lake. Sveriges Geologiska Undersökning, ser. Ca 81, ISBN