Datierungsmethoden

Question 1

absolute Altersbestimmung

Answer 1

eine Altersbestimmung, um das Alter eines geologischen Ereignisses in Kalenderjahren vor einem bestimmten Bezugsdatum anzugeben. Man unterscheidet die Dendrochronologie, Warvenchronologie, Eislagenzählung und nach Kalibration der physikalisch bestimmten Werte mit dendrochronologischen Altern die Radiokohlenstoff-Datierung

Question 2

Physikalische Altersbestimmungen

Answer 2

Physikalische Altersbestimmungen gehören nicht zu den absoluten Altersbestimmungen, da sie methodenbedingt statistische Fehler aufweisen und ein errechnetes Alter nicht auf ein Kalenderjahr bezogen werden kann. Absolute Alter lassen sich nur an Sedimenten oder Substanzen ermitteln, die zyklische Schichtung bzw. Anwachsstreifen aufweisen.

Question 3

Klimaarchive

Answer 3

Natürliche Archive:
Seesedimente
Marine Sedimente
(Peri)Glaziale Sedimente
Äolische Sedimente
Kolluvien und Böden
Gletschereis
Baumringe und Pollen
Korallen, Speleothem

Historische Archive:
Schriftliche Quellen
Beschreibungen
Indizes
Archäologische Quellen (Artefakte, Zerstörungshorizonte)

Question 4

Paläoklima

Answer 4

lässt sich nicht unmittelbar messen
Rekonstruktion aus Daten wie rezenten oder fossilen Ablagerungen mariner oder sedimentärer Bohrkerne -> Sekundäreffekte der erdgeschichtlichen Umweltbedingungen
Proxydaten: Keine exakten Angaben für Temperaturen, jedoch relativ präzise Spannweiten der Schwankungen ermittelba

Question 5

Morphostratigraphie

Answer 5

Glaziale Serie: und ihre Ablagerung als Möglichkeit einer stratigraphischen Einordnung in verschiedene Phasen der Entstehung

Question 6

Laminierte Seesedimente

Answer 6

Saisonale Variationen, Jährliche Zyklen bilden Warven -> Können durch andere Datierung chronologisch eingeordnet werden
• Grobkörnige und feinkörnige Sedimente (klastische Warven) während der eisfreien Monate, Sedimentation von Schluff und Ton aus Suspension wenn der See gefroren ist
• Organische und anorganische Sedimente: Sedimentation organischer Reste in Sommer und Herbst
• Rein organische Sedimente: schmale dunkle Lage akkumuliert im Winter, hellere Lage im Sommer (höhere Produktivität)
• Variationen in Kalksedimenten, Diatomeen und Fe-Oxide

Question 7

Tephrochronologie -

Answer 7

Deposition von Tephra: meistens Asche
Lagen sind identifizierbar (Löss, Eis und Warvenstratigraphien)
Geochemischer Fingerabdruck
Beispiel: Laacher See Tephra (12.900BP) Eltviller Tuff (ca. 18.000-20.000BP)

Question 8

Verwitterungsrinden

Answer 8

physikalische und chemische Verwitterung bildet Rinden auf Gesteinsoberflächen
Bspw: Feuersteinartefakte, Glazialschutt, Moränenstände
Abhöngig von Klima, Korngröße, Metamorphose, Bedeckungsgrad, Vegetation und Zeit

Question 9

Humusbildung

Answer 9

Humifizierung = Umwandlung in Huminstoffe & Mineralisierung -> Freisetzung mineralischer Bestandteile
Zersetzung der organischen Auflage durch Mikroorganismen

Question 10

Pedogenese - Böden als Klimaanzeiger

Answer 10

Verwitterungsabfolgen
Humus in (ehemaligen) Oberböden -> wärmere Klimabedingungen
Gefüge ehemaliger Unterböden zeigt Tonverlagerung, Eisenoxide -> Wärmere Klimabedingungen

Question 11

Lichenometrie

Answer 11

Datierung von Steinoberflächen anhand von Flechtenbewuchs (Größe der Flechten)
Flechten sind eine Symbiose aus Algen und Pilzen (teilweise unregelmäßige Wachstum -> von Wasser abhängig

Question 12

Dendrochronologie

Answer 12

Zählung und Vermessung der Breite von Baumringen und ihre klimatische Einordnung (erstmals 1937)
• Bäume reagieren sehr empfindlich auf Veränderung in ihrer Umwelt
• Breite (holzdichte) der Ringe verringert sich in Abhängigkeit von klimatischen Bedingungen
• Reduzierte: Klimatische Ungust, hemmt Wachstum
• Erhöhte Dicke: Klimatische Gunst, das Wachstum wird gefördert
• Besonders bei Quercus und Pinus
• Datierung kann jahrgenau sein
• 14C wird zur Kalibrierung eingesetzt
• Datierung von Vulkanausbrüchen -> Abkühlung
• Datierung von archäologischen Bauten (Siedlungschronologie)
• Hinweise auf Veränderungen der alpinen Baumgrenze
• relative Klimakonstruktionen
• 11.000 Jahre mit Eichenchronologie

Question 13

Palynologie

Answer 13

Pollenzeiteinteilung häufig in Mooren gemessen
Es gibt einen Zusammenhang zwischen der Moorgröße und den gesammelten Pollen
Pollen von verschiedenen Arten werden anhand charakteristischer Formen erkannt
• Vegetation seit Ende des Tertiär
• Rasche Verdrängung tertiärer Baumarten
• Vordringen thermophiler Baumarten während der Warmphase mit Dominanz während Interglaziale
• Kräuter und Gräser dominant während Glaziale
• Arealverteilungen teilweise sehr wichtig
• Fichte sukzessiv vorgedrungen

Question 14

C-Isotope

Answer 14

• 13C = stabiles Isotop, Fraktionierung 13C langsamer als 12C
• 14C = radioaktives Isotop, Zerfall (Halbzeit)
• wird konstant nachproduziert in der Stratosphäre und zerfällt
• 14C ist langlebisgte Isotop, zerfällt zu 14N durch Abgabe beta-Teilchens
• entstandenes 14C oxidiert sofort zu CO2 -> wird von Pflanzen aufgenommen
• über Nahrungskette in alle Lebewesen verteilt

Halbwertszeit 5370 Jahre

Question 15

12/14C Verhältnis beeinflusst durch

Answer 15

• Geomagnetisches Feld
• solare Aktivität (Sonnenflecken)
• Kosmische Strahlung
• Kohlenstoffbudget
• Mensch (Bomb Peak) -> deutlich zu messen bei den Atomtest in den 50ern

Question 16

Zeitskalen 14C

Answer 16

• hunderte - bis 60.000 Jahre, llimitiert durch Halbwertszeit 5730 Jahre
• Letzten 50 Jahre (Bombenkohlenstoff)
• Stunden bis wenige Tage (14C als „tracer“)
• Kalibrierungsfilter: ±100 Jahre

Question 17

Uran-Thorium-Datierung (Uranreihen-Ungleichgewichtsmethode)

Answer 17

• beruht auf radiometrischen Ungleichheiten zwischen den Zerfallsreihen der U-Isotopen 238 & 235 -> Beide zerfallen zu Blei
• Aktivitätsverhältnis von Tochteriso 230Th zu Mutteriso 234U
• 234U (248.00a) -> 230Th (75.200a) -> 226Ra
• Datierung von Speleothemen, Korallen, Tiefseesedimenten, Knochen, Zähne -> bis zu 600.000 Jahre (Messung durch Massenspektrometrie)

Question 18

Optisch Stimulierte Lumineszenz (OSL)

Answer 18

Proben werden dem Licht ausgesetzt (Dünen, Löss, Sand, fluviale Sedimente, archäologische Sedimente, Keramik)

Question 19

Kosmogene Nuklide

Answer 19

Durch kosmische Strahlung entstehn Isotope mit unterschiedlichen Halbwertszeiten. Können insitu oder meteorische Isotope gebildet werden
• Expositiondatierung von glazialen und fluvialen Sedimenten
• Berechnungen von Erosions-/Einschneidungsraten
• Reichweite bis zu wenigen Mio. Jahren (abhängig von dem untersuchten Nuklid und der geomorphologischen Fragestellung)
• Gut geeignet für mittel- bis spätpleistozäne
• Anwendungen von 10Be (Quarz, Olivin) und 26Al (Quarz) am weitesten verbreitet

Question 20

Sauerstoffisotopenstratigraphie

Answer 20

Eislagenzählung
18O und 16O beide stabil, es kommt nicht zu einem Zerfall sondern Fraktionierung, da Schweres O18 langsamer reagiert as 16O

Question 21

Dansgaard-Oeschger-Evemt (D-O)

Answer 21

in nördlicher Hemisphäre sind die Periode von schneller Erwärmung gefolgt von langsamer Abkühlung (über Jahrzehnte)

Question 22

Heinrich-Events

Answer 22

• Perioden beschleunigter Eisvorstöße und Abfluss ins Meer
• Verstärkter Sedimenteintrag kontinentalen Ursprungs in jungpleistozänen Sedimentlagen am Meeresboden (Heinrich-Lagen)
• Grobe Sedimentfraktion mit Eisbergen/-schollen transportiert

Question 23

Bond-Events

Answer 23

• Wachstum der Stalagmiten seit über 135.000 Jahren bis etwa 74.000 Jahre (kein Wasser, da Eiszeiten)
• Wachstum wieder ab 55.000 Jahre vor heute
• Erneute Wachstumsunterbrechung von 45.000-20.000a