Varve typer
Aquatic varves har beskrivits från många inställningar i sjöar och hav, men de faller alla i en av tre klasser (Zolitschka et al., 2015; Schimmelmann et al., 2016). Clastic varves består normalt av laminer av fin silt och lera Storlek sediment deponeras från suspension under perioder med begränsat inflöde av vatten och sediment, och perioder av minskade processer för distribution i vattenkroppen. Grova silt-och sandlager deponeras som svar på rikligt inflöde och kraftig cirkulation i vattenkroppen (Fig. 2; Desloges och Gilbert, 1994; Lamoreux, 2000; Moore et al., 2001; Zolitschka, 1996). Vanligtvis kan dessa kopplingar inte särskiljas i färska prover av vått sediment, men vid torkning får sanden och grov silt en ljus ton, medan den hydrofila leran förblir fuktig och mörk. Således, med noggrann uppmärksamhet under torkning, kan klastiska varvar lätt särskiljas av ögat (Fig. 1a och B), och fotografiska poster är normalt bäst för analys av tjocka varvar, medan tunna sektioner vanligtvis används för submillimeterstora varvar.
Fig. 2. Tunna sektioner under mikroskop avslöjar mikrotexturen hos de olika varvtyperna. Clastic varves (vänster) från Lake C2 (Arctic Canada) under polariserat ljus, visar ljusa laminer med grova minerogena ämnen orsakade av översvämningar under sommaren och mörkare finkorniga vinterlaminer. Endogena varvar (mitten) från sjön Lazduny (Polen) visar ljusa laminer bestående av kalcitfällningar som representerar sommar och organiska varvar (till höger) från sjön Kallio-Kouruj Bisexrvi (Finland) visar följd av biogent material som härrör från autochton produktion under sommaren (ljusa laminer) till mörkt, fint väl försämrat organiskt material som ackumuleras under vintern.
(vänster) varv Bildportal http://pastglobalchanges.org/ini/end-aff/varves-wg/varves-image-library/3935-lake-c2 referens: Zolitschka, B. (1996). Ny sedimentering i en hög arktisk sjö, Norra Ellesmere Island, Kanada. Tidskrift för Paleolimnologi 16, 169-186; (mitten) Varve Bildportal http://pastglobalchanges.org/ini/end-aff/varves-wg/varves-image-library/3934-lake-lazduny Tylmann, W., går in, D., Kinder, M., Moska, P., Ohlendorf, C., Portuberba, G., Zolitschka, B. (2013b). Flera dateringar av varvade sediment från sjön Macauazduny, norra Polen: mot en förbättrad kronologi under de senaste 150 åren. Kvartär geokronologi 15, 98-107; (höger) bild av författaren modifierad från Saarni, S., Saarinen, T., Lensu, A. (2015). Organiska lakustrina sedimentvarvar som indikatorer på tidigare nederbördsförändringar: en 3000-årig klimatrekord från Central Finlad. Journal of Paleolimnology 53, 401-413.
avsättningen av fin-och grovkorniga lager i en klastisk varv förbättras genom processer i vattenkroppen. I sjöar som upplever sedimentbelastad inflöde, grumlighet strömmar effektivt leverera skurar av sediment som deponeras nästan omedelbart som graderade sängar, och därmed distinkta skikt är associerade med varje, ofta dagligen, händelse. Komplexa varv bildas vanligtvis på detta sätt. De siltiga sandlagren i de mörka vinterlera skikten som visas i Fig. 1B resultatet av invasionen av intensiva höst – och vinterstormar från Stilla havet till bergen. Snösmältning förstärkt av varmt regn genererar stora översvämningar som levererar utbrott av grovare sediment till sjön, där grumlighetsströmmar effektivt transporterar dem till sjöbotten. De finkorniga laminaerna deponeras från att sätta sig genom vattenkolonnen. Klastiska varvar är typiska vid proglaciala och periglaciala förhållanden i polära och alpina regioner (Zolitschka et al., 2015) och finns också från polära marina miljöer (t.ex. Weddel Sea; Weber et al., 2011).
endogena varvar bildas som en följd av kemisk utfällning av authigeniska mineraler. De innefattar evaporitiska endogena mineraler som bildas under torra eller semiarida förhållanden (Fig. 1C; Prasad et al., 2004; Zolitschka, 2007). Stark avdunstning ökar salthalten och pH vilket leder till utfällning av specifika mineraler så snart lösligheten överskrids. Sådana mineraler är till exempel aragonit, gips och Halit. Endogena varvar förekommer också i sjöarna i mitten av breddgraderna, där de bildas som ett resultat av säsongsutfällning av salter, särskilt kalciumkarbonat, från en övermättad lösning som skapas under sommaren när vattentemperaturen är hög eller när upptaget av koldioxid genom vattenlevande vegetation är störst (Fig. 1D; Tylmann et al., 2013b; Brauer et al., 2008b). Grovt partikelkarbonat sätter sig normalt genom vattenpelaren och begravs tillräckligt snabbt så att de flesta inte löses upp igen i det undermättade kallvattnet djupt i dessa sjöar. På vintern är hela sjön tillräckligt kall för att karbonat inte fäller ut, och till och med en liten mängd terrigenöst sediment ger en distinkt lamina för att bilda en varv (Fig. 2).
biogena varvar bildas som en följd av säsongscykel av Biogen produktion och deponering härrörande från Mark (t.ex. pollen, växtrester, humusoch fulvinsyror) eller med ursprung i själva vattenkroppen, såsom blomningar av kiselalger eller andra vattenlevande organismer (Baier et al., 2004; Chu et al., 2008; Nakagawa och Suigetsu 2006 projektmedlemmar, 2014; Saarni et al., 2015). Biogen varve typ finns från marina miljöer och från sjöar, där avsättning av diatomfrustuler efter vårblomningar följs av avsättning av väl nedbruten växtdetritus, minerogena komponenter och ofta metallsulfider (fikon. 1E och 2; Saarni et al., 2015; Schimmelmann et al., 2016; Zolitschka et al., 2015). Biogena varves bildas i bassänger med anoxiskt bottenvatten som förhindrar etablering av en benthos som skulle bioturbera och förstöra varves när de bildades. Anoxi saktar också sönderfallet av organiskt kol som kan bilda den distinkta lamina i vissa biogena varv. Lacustrine biogena varvar finns vanligtvis i tempererade klimatförhållanden (Zolitschka et al., 2015) även om få biogena varvregister rapporteras från boreal (Saarni et al., 2015; St Aubbirren och Dahl, 2012) och arktiska förhållanden också (Chutko och Lamoreux, 2009). I marin miljö finns biogena varvar mer olika från höga till låga breddgrader, med kiselalger som en av huvudbeståndsdelarna (Schimmelmann et al., 2016).
blandade varv består av minst två komponenter av tidigare tre varvtyper (Fig. 1F och G). Klimat-och geologiska miljöer orsakar säsongsförändringar i det tillgängliga materialet som leder i följd av varierande sedimentkomposition och därmed förekommer tre tidigare beskrivna varvtyper sällan som rena slutdelar men ofta som blandade varv. I den boreala zonen med snörika vintrar och varma somrar orsakas clastic laminae av episodisk smältning av snö (Ojala et al., 2013; Saarni et al., 2016) medan minerogena laminer i lägre breddgrader ofta finns som en följd av regnperioden (Hughen et al., 1996) eller säsongsbetonad förekomst av eolisk aktivitet såsom handelsvindar (Chu et al., 2009). Den biogena komponenten ackumuleras under algblomningar och växtsäsong som en följd av autochton och allochton produktion. I tempererat klimat kan biogena varvar med endogen minerogen komponent bildas som en följd av mättnad av kalcit som härstammar från avrinningsområdet. En stor variation av blandade varvar finns vanligtvis från Marina och lakustrina miljöer (Schimmelmann et al., 2016; Zolitschka et al., 2015).
biogena och endogena processer är mer benägna att bilda enkla varvar eftersom de vanligtvis förekommer endast en gång per år, medan processer associerade med deponering av klastiskt sediment ofta har kortare varaktighet och högre frekvens. På grund av mer komplexa förhållanden i den marina miljön kan Marina varv bestå av mer variabel följd med flera säsongslaminer (Schimmelmann et al., 2016). Varvtjockleken varierar till stor del beroende på sedimentär miljö. Den genomsnittliga varvtjockleken är i allmänhet i en skala på några millimeter per år som varierar från mindre än en millimeter per år upp till centimeter per år i båda Marina (Schimmelmann et al., 2016) och lacustrine miljöer (Ojala et al., 2012). Bilderna från mer än 50 olika varve-poster från Marina och lacustrina miljöer från hela världen finns tillgängliga på Varve Image Portal http://pastglobalchanges.org/ini/end-aff/varves-wg/varves-image-library (Zolitschka, 2018b).