HOLOCENE FINE-GRAINED SEDIMENTS FROM THE BALEARIC ABYSSAL PLAIN

D. Zúñiga

1*

, J. García

2

, N.B. Price

3

, A. Calafat

1

, M. Canals

1

, A. Sanchez-Vidal

1

, 

J. A. Sanchez-Cabeza

2

and P. Masqué

2

1

GRC Geociéncies Marines, Dept.d´Estratigrafia, Paleontología i Geociéncies Marines, Universitat de Barcelona, Barcelona, Spain 

2

Institut de Ciencia i Tecnologia Ambientals, Departament de Física, Universitat Autònoma de Barcelona, Bellaterra, Spain

3

Dept. of Geology and Geophysics, University of Edinburgh, United Kingdom

Abstract

A high resolution sedimentological and geochemical study of Late Holocene sediments in the Balearic Abyssal Plain illustrates the

in?uence of early diagenetic processes and the supply of fine particles escaping from hundreds of kilometres distant continental margins

by advective transport.

Keywords : Balearic Abyssal Plain, fine sediment characterization, particle sources, advective transport

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

75

Previous studies on Holocene fine sedimentation from the deep

Northwestern Mediterranean Sea were carried out on slope and rise

environments of the Gulf of Lions, the Catalan and the Balearic

margin, most often in relation to canyon / open slope comparative

studies [1, 2, 3, 4]. 

Here we present the results from the analysis of three 30-40 cm in

length sediment cores labelled A, B and C, collected in the deep open

sea environment of the 2,850 m deep central Balearic Abyssal Plain.

The sampling stations occupy the vertices of a triangle that is at the

greatest distance from the nearest landmasses, the Balearic Islands to

the east and the Corsica / Sardinia block to the west. Accelerator Mass

Spectrometry 

14

C datings show that the upper 30 cm in each of the

cores correspond to the last 4,600 years, which implies an averaged

accumulation rate of 0,57 cm per 100 years of all cores. 

The sediments are yellowish brown and show two 1 cm thick

pteropod ooze layers. The upper layer forms the uppermost centimetre

in all cores while the lower layer appears 13-14 cm, 19-20 cm and 14-

15 cm in cores A, B and C, respectively. The lower pteropod layer

represents the base of a graded turbidite lacking of foraminifer tests.

Organic carbon contents (0,19%-0,63%) are low if compared with

those from the superficial sediments on the river-in?uenced Gulf of

Lions and Catalan continental margins to the north and northwest of

the study area [1, 2]. The C/N ratio oscillates around mean values of

5.7, again lower than the values recorded in the above mentioned

margins where C/N>12 [2]. This shows that continental inputs

contribute less to sediments than planktonic ?uxes in the study area.

A remarkable feature has been noticed in the turbidity unit, which

upper and lower boundaries show a step in organic carbon contents.

Since biogenic silica contents are considered negligible in the

Balearic Basin [5], Si and other geochemically inert elements such as

Al and Ti were used as proxies for aeolian terrigenous inputs. The

lowest concentrations have been measured at the base of the turbidite

while concentrations of these elements were fairly constant in the

hemipelagic sections. 

The K/(K+Si) index has been used [6] to investigate the origin

(?uvial vs aeolian) of the lithogenic fraction. Variations of this index

as measured along core C showed minor variations except for the

turbidite unit, where a moderate increase was observed. Therefore,

terrigenous materials are efficiently transferred to the deepest parts of

the basin carried by gravity-driven processes. This viewpoint is

further supported by the lutitic terrigenous character of most of the

sediment in the Balearic Abyssal Plain as described in the literature

[7]. The surrounding continental margins, even if far away from the

study area, seem to be the most important source area. This suggests

that advection of fine material from river-fed continental margins

plays a fundamental role in the formation of the sediments infilling the

Balearic Abyssal Plain.

Acknowledgements. The authors would like to thank the financial

support from the EU ADIOS multidisciplinary project (EVK3-2000-

00604), and also from the USA National Science Foundation for the

14

C dating of samples at NOSAMS (Woods Hole Oceanographic

Institution).

References

[1]-Accornero, A., Picon, P., De Bovée, F., Charriere, B. and Buscail, R.,

2003. Organic carbon budget at the sediment-water interface on the Gulf

of Lions continental margin. Cont. Shelf Res.,23: 79-92.

[2]-Giresse, P. et al.,2001. Biotracers and geotracers of depositional

events in NW Mediterranean margin over the past two centuries. Oceanol.

Acta,24 (6): 581-597.

[3]-Sanchez-Cabeza, J.A. et al.,1999. Sediment accumulation rates in

the southern Barcelona continental margin (NW Mediterranean Sea)

derived from 

210

Pb and 

137

Cs chronology. Prog. Oceanog.,44: 313-332.

[4]-Zuo, Z., Eisma, D., Gieles, R. and Beks, J., 1997. Accumulation rates

and sediment deposition in the northwestern Mediterranean. Deep-Sea

Res. Part II, 44(3-4): 597-609.

[5]-Weldeab, S., Siebel, W., Wehausen, R., Emeis, K-C., Schmiedl, G.,

Hemleben, C., 2003. Late Pleistocene sedimentation in the Western

Mediterranean Sea: implications for productivity changes and climatic

conditions in the catchment areas. Palaogeogr. Palaeoclimatol.

Palaeoecol.,2963: 1-17. 

[6]-Moreno, A., Cacho, I., Canals, M., Maarten, A.P., Sánchez Goñi, M.,

Grimalt, J.O., Weltje, G.J. Saharan dust transport and high-latitude glacial

climatic variability: the Alboran Sea record. Quatern. Res., 58 (3): 318-

328.

[7]-Leclaire, L., 1972. Aspects of the Late Quaternary Sedimentation on

the Algerian Precontinent and in the adjacent Algiers-Balearic Basin. Pp.

561-582. In: Stanley D.J. (Ed.), The Mediterranean Sea: A Natural

Sedimentation Laboratory. Dowden, Hutchinson and Ross, Inc.,

Stroudsburg, PA.