typy Varve
Varve wodne zostały opisane z wielu ustawień w jeziorach i morzu, ale wszystkie należą do jednej z trzech klas (Zolitschka et al., 2015; Schimmelmann et al., 2016). Warwy klastyczne zwykle składają się z warstw drobnego mułu i gliniastego osadu osadzonego z zawiesiny w okresach ograniczonego dopływu wody i osadu oraz okresów zmniejszonych procesów dystrybucji w zbiorniku wodnym. Gruboziarniste warstwy mułu i piasku są odkładane w odpowiedzi na obfity napływ i energiczną cyrkulację w zbiorniku wodnym (rys. 2; Desloges i Gilbert, 1994; Lamoreux, 2000; Moore et al., 2001; Zolitschka, 1996). Zwykle nie można odróżnić tych kupletów w świeżych próbkach wilgotnego osadu, ale po wysuszeniu piasek i gruboziarnisty muł nabierają jasnego odcienia, podczas gdy glina hydrofilowa pozostaje wilgotna i ciemna. Tak więc, z uważną uwagą podczas suszenia, wargi klastyczne są łatwo rozróżniane przez oko(rys. 1A i B), a zapisy fotograficzne są zwykle najlepsze do analizy grubych warw, podczas gdy cienkie sekcje są powszechnie używane do warw o rozmiarach submilimetrowych.
Fig. 2. Cienkie sekcje pod mikroskopem ujawniają mikroteksturę różnych typów warg. Warwy klastyczne (po lewej) z jeziora C2 (Arktyczna Kanada) pod wpływem światła spolaryzowanego wykazują jasne laminy z grubą materią mineralną spowodowaną powodzią latem i ciemniejsze drobnoziarniste laminy zimowe. Warwy endogeniczne (środkowe) z jeziora Lazduny (Polska) pokazują jasne laminy składające się z osadów kalcytowych reprezentujących lato, a warwy organiczne (prawe) z jeziora Kallio-Kourujärvi (Finlandia) pokazują sukcesję materii biogennej pochodzącej z autochtonicznej produkcji latem (jasne laminy) do ciemnej, dobrze zdegradowanej materii organicznej nagromadzonej podczas zimy.
(Left) Varve Image Portal http://pastglobalchanges.org/ini/end-aff/varves-wg/varves-image-library/3935-lake-c2 Ostatnie sedymentacje w wysoko Arktycznym jeziorze na północnej wyspie Ellesmere ’ a w Kanadzie. Journal of Paleolimnology 16, 169-186; (middle) Varve Image Portal http://pastglobalchanges.org/ini/end-aff/varves-wg/varves-image-library/3934-lake-lazduny Tylmann, W., Enters, D., Kinder, M., Moska, P., Ohlendorf, C., Poręba, G., Zolitschka, B. (2013b). Wielokrotne datowanie warownych osadów z jeziora Łazduny w północnej Polsce: w kierunku udoskonalonej chronologii ostatnich 150 lat. Quaternary Geochronology 15, 98-107; (z prawej) zdjęcie autora zmodyfikowane z Saarni, S., Saarinen, T., Lensu, A. (2015). Organic lacustrine sedyment varves as indicators of past predictation changes: A 3,000-year climate record from Central Finlad. Journal of Paleolimnology 53, 401-413.
osadzanie się cienkich i gruboziarnistych warstw w warstwie klastycznej jest wspomagane przez procesy w zbiorniku wodnym. W jeziorach doświadczających napływu osadów, prądy mętności skutecznie dostarczają wybuchy osadów, które są odkładane niemal natychmiast jako stopniowane łóżka, a zatem różne warstwy są związane z każdym, często codziennym, zdarzeniem. Złożone warwy zwykle tworzą się w ten sposób. Warstwy mulistego piasku w ciemnych warstwach gliny zimowej pokazane na Fig. 1B wynika z wtargnięcia intensywnych burz jesiennych i zimowych z Oceanu Spokojnego do gór. Roztopiony śnieg, wzmocniony ciepłym deszczem, generuje duże powodzie, które dostarczają wybuchy grubszych osadów do jeziora, gdzie prądy zmętnienia skutecznie transportują je do dna jeziora. Drobnoziarniste laminae odkładają się od osiadania przez słup wody. Wargi klastyczne są typowe w Warunkach proglacjalnych i peryglacjalnych w regionach polarnych i alpejskich (Zolitschka et al., 2015) i znajdują się również z polarnych środowisk morskich (np Weddel morze; Weber et al., 2011).
warwy endogenne powstają w wyniku chemicznego wytrącania się minerałów authigenicznych. Obejmują one ewaporytyczne minerały endogeniczne, które tworzą się w warunkach suchych lub półpustynnych (Fig. 1C; Prasad et al., 2004; Zolitschka, 2007). Silne parowanie zwiększa zasolenie i pH, co prowadzi do wytrącania określonych minerałów, gdy tylko przekroczona zostanie rozpuszczalność. Takimi minerałami są np. aragonit, gips i Halit. Warwy endogeniczne występują również w jeziorach w średnich szerokościach geograficznych, gdzie powstają w wyniku sezonowego wytrącania soli, zwłaszcza węglanu wapnia, z przesyconego roztworu powstałego latem, gdy temperatura wody jest wysoka lub gdy absorpcja dwutlenku węgla przez roślinność wodną jest największa (rys. 1D; Tylmann et al., 2013b; Brauer et al., 2008b). Gruboziarnisty węglan Zwykle osiada przez słup wody i zostaje zakopany na tyle szybko, że większość nie ulega ponownemu rozpuszczeniu w pod nasyconą zimną wodą głęboko w tych jeziorach. W zimie Całe jezioro jest wystarczająco zimne, aby węglan nie wytrącał się, a nawet niewielka ilość osadu terrigenicznego wytwarza charakterystyczną laminę, tworząc warwę(rys. 2).
warwy biogenne powstają w wyniku sezonowego cyklu produkcji biogennej i odkładania się pochodzącego z lądu (np. pyłku, szczątków roślin, kwasów humusowych i fulwowych) lub pochodzącego z samego zbiornika wodnego, takiego jak zakwity okrzemek lub innych organizmów wodnych (Baier et al., 2004; Chu et al., 2008; Nakagawa and Suigetsu 2006 project members, 2014; Saarni et al., 2015). Warwy biogenne występują w środowiskach morskich oraz w jeziorach, gdzie po wiosennych zakwitach następuje osadzanie się grudek okrzemek, a następnie osadzanie się dobrze zdegradowanych detrytusów roślinnych, składników minerogenicznych i często siarczków metali (Fig. 1E i 2; Saarni et al., 2015; Schimmelmann et al., 2016; Zolitschka et al., 2015). Warwy biogenne tworzą się w basenach z beztlenową wodą denną, która zapobiega powstawaniu bentosu, który bioturbuje i zniszczy warwy podczas ich formowania. Anoksja spowalnia również rozpad węgla organicznego, który może tworzyć charakterystyczne blaszki w niektórych warw biogennych. Warwy biogenne Lacustrine są zwykle spotykane w umiarkowanych warunkach klimatycznych (Zolitschka et al., 2015), chociaż niewiele biogennych zapisów varve odnotowano z boreal (Saarni et al., 2015; Støren and Dahl, 2012) oraz Warunki arktyczne (Chutko and Lamoreux, 2009). W środowisku morskim warwy biogenne występują bardziej różnie od wysokich do niskich szerokości geograficznych, z okrzemkami jako jednym z głównych składników (Schimmelmann et al., 2016).
mieszane warwy składają się z co najmniej dwóch składników poprzednich trzech typów warw (rys. 1F i G). Warunki klimatyczne i geologiczne powodują sezonowe zmiany w dostępnym materiale, prowadząc kolejno do zróżnicowanego składu osadów, a zatem trzy wcześniej opisane typy warw rzadko występują jako czyste końce, ale często jako warwy mieszane. W strefie borealnej z bogatymi w śnieg zimami i ciepłymi latami klastyczne lamele są spowodowane epizodycznym topnieniem śniegu (Ojala et al., 2013; Saarni et al., 2016), podczas gdy w niższych szerokościach geograficznych blaszki mineralne często występują jako konsekwencja pory deszczowej (Hughen et al., 1996) lub sezonowe występowanie aktywności eolicznej, takiej jak pasaty (Chu et al., 2009). Składnik biogenny gromadzi się podczas kwitnienia glonów i sezonu wegetacyjnego w wyniku autochtonicznej i allochtonicznej produkcji. W klimacie umiarkowanym w wyniku nasycenia kalcytu pochodzącego ze zlewni mogą powstawać warwy biogenne z endogenicznym składnikiem mineralnym. Duża różnorodność mieszanych warwy są powszechnie spotykane w środowiskach morskich i lacustrine (Schimmelmann et al., 2016; Zolitschka et al., 2015).
procesy biogenne i endogenne częściej tworzą proste warwy, ponieważ zwykle występują tylko raz w roku, podczas gdy procesy związane z osadzaniem się osadów klastycznych są często krótsze i częstsze. Ze względu na bardziej złożone warunki w środowisku morskim varves morskie mogą składać się z bardziej zmiennej sukcesji z wieloma sezonowymi laminae (Schimmelmann et al., 2016). Grubość warwi różni się w dużej mierze w zależności od środowiska osadowego. Średnia grubość warg jest na ogół w skali kilku milimetrów rocznie waha się od mniej niż jednego milimetra rocznie do centymetrów rocznie w obu morskich (Schimmelmann et al., 2016) i środowisk lacustrine (Ojala et al., 2012). Obrazy z ponad 50 różnych zapisów varve ze środowisk morskich i lacustrine z całego świata są dostępne na portalu Varve Image http://pastglobalchanges.org/ini/end-aff/varves-wg/varves-image-library (Zolitschka, 2018b).