Oxygen and carbon isotope analyses and geochemistry of mollusc shells in sediment cores from northern shelf of the Marmara Sea

Abstract

ÖZET Tezin amacı, Geç Buzul-Holosen zamanındaki paleoklimatik ve paleoşinografık koşullan, marmara denizi'nin kuzey şelfinden alınan karotlarda oksijen-carbon izotoplan, jeokimyasal analizler, paleontolojik ve mineralojik yöntemlerle belirlemektir. Karot Cl Akdeniz kökenli molusk ve foraminifer içeriği bakımından zengindir. Bu durum karot Cl' nın Holosen zamanında denizel koşullar altında oluştuğunu göstermektedir. Karot Cl'in oksijen izotop profili yaklaşık 11,700 yıl öncesinden başlayarak karotun üst kısımlarına doğru artış göstermektedir. 8180 verisi ve foraminifer ve molusk toplulukları denizel koşullanıl yaklaşık olarak 12,000 bin yıl önce denizel transgresyonun başlamasından sonra dereceli olarak geliştiğini göstermektedir. Karot C17 birbirinden farklı 3 birim içermektedir. Birim 1 günümüzden 12,00(3 bin yıl önce oluşmuştur. Bu birim Akdeniz molusk ve foraminiferleri içermektedir. Birim 2 ise lakustrine molusklan içennektedir ve 12,000-36,000 bin yıllık bir zaman aralığında acı-su koşullan altında çökelmiştir. Birim 3 hern denizel nemde acı-su molusklan ve az miktarda foraminifer içermektedir. Bu birim içindeki molusk ve foraminiferlerin varlığı denizel izotopik evre 3 'ün erken safhası esnasında Mannara denizi'nin deniz bağlantısını desteklemektedir (>36,000 yıl önce). Bu durum artan oksijen değerleri ile desteklenmektedir. Birim 1 denizel bağlantı nedeni ile daha pozitif değerler sergilemektedir. Birim 2 ise daha negatif değerlere sahiptir. Bu birimin acı-su koşulları altında çökeldiğini göstermektedir. Bu sonuçlar birim 1 ve birim 3 içindeki molusk kavkı larındaki yüksek Sr/Ca oranı ilede desteklenmektedir. Genellikle birim 1 'in çökelimi esnasında düşük değerlere sahip olan ö C dip su upwelling'ini desteklemektedir. Kor Cl'in Mg/Ca oranı korun üst kısımlannda yüksek değerler göstermektedir. Bu durum bu zaman esnasındaki artan sıcaklıkları göstermektedir. vıı

SUMMARY The objective of this thesis is to investigate paleoclimatic and paleoceanographic conditions during Late Glacial-Holocene period, using stable oxygen- and carbon- isotope and Ca-Mg-Sr analyses of mollusc shells, and paleontological and mineralogical analyses of sediments two cores on the northen shelf of the Marmara Sea. Both cores intersect bioherm-like sediments. Core CI sediments are rich in Mediterranean euryhaline marine molluscs and foraminifers, demonstrating that the core sediments was deposited in a marine environment during Holocene period. 8180 profile of core CI demonstrates an upward increasing trend starting from the base 1 ft with an age of about 1 1.7 kyr BP. The 8 O data and both foraminifer and mollusc distributions display that marine conditions gradually developed over a period of 1500-2000 years after the onset of the marine transgression at about 12 kyr BP. The core CI 7 includes three units. The most recent one (Unit 1) was deposited in the last 12 kyr BP. This unit includes euryhaline Mediterranean molluscs and foraminifers. Unit 2 contains lacustrine molluscs, and was deposited under fresh- brackish water conditions between 12-36 kyr BP. Unit 3 contains a mixture of brackish and marine mollusc together with minor foraminifera, indicating a marine connection of the Marmara Sea during early part of marine isotopic stage 3 (>36 kyr 1 ft BP). This is supported by increased values of 8 O. Mollusc shells in Unit 1 of core 1 ft C17 have heavy 8 O values supporting the connection during it deposition, whereas mollusc shells in Unit 2 have light 8lsO values, indicating lacustrine conditions and disconnection from the Mediterranean. These conclusions are supported by high Sr/Ca in mollusc shells in Unit 1 and Unit 3 relative to those in Unit 2. Generally low 813C values during the deposition of Unit 1 suggest deep water upwelling. Skeletal Mg/Ca of core CI shows elevated values in the upper part representing the last 4000 yr BP and suggests increased temperatures during this period. VI