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94 Cards in this Set
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive * |
Zur Altersbestimmung Quartärer Archive ist das Altersmodell entscheidend -> wie muss ich die Zeit einbinden?
Pollenvergesellschaftung als Datierungswerkzeug hier nicht erwähnt Erfolg rechtfertigt die Mittel -> passendes Archiv für gestellte Aufgabe auswählen Datieren = häufig Achillessehne einer Paläodatierung! |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Absolute vs. relative Altersbestimmung * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Relative Stratigraphie * |
Einfachstes relativstes stratigraphisches Alterskonzept
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Historische Korrelationen Schwendiseen, Toggenburg: Ein Hochwasser Archiv |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Historische Korrelationen Schwendiseen, Toggenburg: Ein Hochwasser Archiv Korrelation der hellen Lagen zu den historischen Hochwasserereignissen * |
Zur historischen Korrelation können z.B. auch alte Zeitungsartikel über Naturkatastrophen hinzugezogen werden
- Am 3.8.1874 verweist die St. Galler Zeitung auf die zunehmende Waldrohdung als Ursache für Überschwemmungen - Am 15.6.1910 vermeldet die NZZ starke Regenfälle und Überschwemmungen |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Gammaspektroskopie (137Cäsium, 210Pb) 137Cs als Aufzeichner von Nuklearen Bombentest Spaltprodukt der Uran/Plutonium Zerfallsreihe |
Cäsium 137 = radiogene Isotope -> Halbwertszeit 30 yr
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Gammaspektroskopie (137Cäsium, 210Pb) Tschernobyl, April 1986 |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Gammaspektroskopie (137Cäsium, 210Pb) 137Cäsium in Brienzersee Sedimenten * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Gammaspektroskopie (137Cäsium, 210Pb) 210Pb, ein radioaktives Isotop in der 238U Zerfallsreihe * |
Verschiedene Modelle um die Alter mit dem ‘unsupported’ 210Pb zu berechnen:
- CFCS (constant flux constant sedimentation) - CIC (constant initial concentration) - CRS (constant rate of supply) - SIT (sediment isotope tomography model) |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Gammaspektroskopie (137Cäsium, 210Pb) 137Cs and 210Pb Messungen am Schwendisee- Sediment * |
Sedimentationsraten basierend auf dem CFCS model (constant flux constant sedimentation)
-> Bestätigung der Korrelationen zu den historischen Hochwasserereignissen! |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Verbrennungspartikel * |
Wann wurden gewisse Verbrennungspartikel in die Umwelt abgegeben -> erlaubt relative Altersbestimmung
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Verbrennungspartikel Schliessen der Lücke zwischen Cs/Pb und Radiokarbondatierung |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen * |
jährlich geschichtete Partikel -> Archive mit jährlicher Auflösung
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen Uebung: Butrinti-Lagune in Südalbanien: Jährlich geschichtete Sedimente Einleitung |
Marine Lagune, Wassertiefe rund 20 Meter
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen Uebung: Butrinti-Lagune in Südalbanien: Jährlich geschichtete Sedimente Warven-Bildung |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen Uebung: Butrinti-Lagune in Südalbanien: Jährlich geschichtete Sedimente |
Zu beantwortende Fragen:
Wie alt ist die Basis des Sedimentkernes Bu00-03? Wie alt sind die homogenen Lagen? Wurden sie durch Erdbeben-induzierte Rutschungen ausgelöst? Materalien: Kernphotos von zwei Sedimentkernen 137Cs-Profil eines Sedimentkerns Erdbebenkatalog der Umgebung Vorgehensweise 1) Interpretieren des 137Cs-Profils in Kern Bu00-02 (wo sind 1986 und 1963) 2) Uebertragen der 1963er Lage (Bombenpeak) vom Kern 02 zu Kern 03 -> optischer Vergleich der beiden Schichten 3) Abzählen der Varven in Kern 03, beginnend in 1963 4) Datieren der homogenen Lagen 5) Vergleich dieser Alter mit den Altern im Erdbebenkatalog 6) Interpretieren des Ablagerungsmechanismus dieser Lagen |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen Uebung: Butrinti-Lagune in Südalbanien: Jährlich geschichtete Sedimente 137Cs-Profil eines Sedimentkerns |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen Uebung: Butrinti-Lagune in Südalbanien: Jährlich geschichtete Sedimente Erdbebenkatalog der Umgebung |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen Uebung: Butrinti-Lagune in Südalbanien: Jährlich geschichtete Sedimente Ergebnis I |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen Uebung: Butrinti-Lagune in Südalbanien: Jährlich geschichtete Sedimente Ergebnis II |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Jahreslagen in verschiedenen Archivtypen Uebung: Butrinti-Lagune in Südalbanien: Jährlich geschichtete Sedimente Ergebnis Vorgeschlagene Korrelationen von Robbiani (2005) |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Das Magnetfeld der Erde als Datierungsmethode * |
Die Neigung zur Horizontalen bezeichnet man als Inklination (I), die Abweichung von der Nord-Süd-Richtung als Deklination (D).
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Das Magnetfeld der Erde * |
Das Magnetfeld der Erde ist auf der Sonnenseite dipolförmig. Auf der Nachtseite bewirkt der Sonnenwind (energetische geladene Teilchen) mit seinem Magnetfeld eine Deformation des Erdmagnetfeldes. Das Magnetfeld der Erde lenkt einen Grossteil dieser für den Menschen gefährlichen Teilchenstrahlung um.
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie * |
Magnetfeld = zeitlich variabel -> erlaubt Datierungen, speziell von Sedimenten
Paläomagnetismus: Erdmagnetfeld unterliegt dauernden Schwankungen (kurze, kleine, sekulare Schwankungen und länger Umkehrungen des Magnetfeldes), seine messbaren Komponenten sind Deklination (Winkel zwischen magnetischem und geographischem Nordpol), Inklination (Neigungswinkel relativ zur Horizontalen) und Feldstärke (stärker an - nicht in!!! - Polen) |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Feldstärke |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Derzeitige Abnahme des Dipolmoments |
Seit Beginn der systematischen weltweiten Registrierung hat das Dipolmoment um 10 % abgenommen. Steht uns eine Feldumkehr bevor?
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Deklination |
Der Kompass zeigt nicht einfach zum magnetischen Pol, sondern richtet sich entlang der örtlichen Magnetfeldlinien aus!
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Inklination |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Das Krustenfeld – ein weiterer Anteil aus dem Erdinneren |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Magnetische Feldumkehrungen (USGS) * |
Nicht absolute Altersbestimmung, sondern Mustervergleich
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Magnetische Feldumkehrungen (USGS) Umkehrungen in der Brunhes Periode * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Magnetische Feldumkehrungen (USGS) Umkehrungen in der Brunhes Periode Virtual geomagnetic poles (VGPs) |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Magnetische Feldumkehrungen (USGS) Zeitliche Änderungen des Erdmagnetfelds * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Paleomagnetik (Sekuläre Varitationen) Magnetostratigraphie Sekulärvariation (Deklination) für das 20 Jahrhundert (UK) |
3 Kurven, unabhängig gemessen -> Dipol-Pol wandert ziemlich stark
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Tephrachronologie |
Vulkanausbrüche sind relativ plötzlich -> Aschenlagen werden rasch abgelagert -> wenn Vulkanereignis bekannt ist, kann dies zur Datierung verwendet werden
Vulkanisches Glas im Mikroskop -> Asche besteht hauptsächlich aus Glas -> keine Zeit für Kristallisation Tephra (vulkanisches Lockermaterial) wird großregional verteilt und bildet Horizont in Sedimenten, durch Korrelation aufgrund verschiedener Merkmale (Granulometrie, Petrographie, Mineralogie, Geochemie -> "fingerprint") dienen sie als Markerhorizonte, deren absolutes Alter wird ermittelt durch radiometrische Datierung der primären Bestandteile der Tephra oder assoziiertes organisches Material |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Tephrachronologie Geochemischer Fingerabdruck der Tephralagen |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Tephrachronologie Lago Petén Itzá (Yucatan) |
Gutes Datierungsinstrument, vorausgesetzt das Ereignis kann klar zugeordnet werden
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Tephrachronologie Tephrachronologie in Schweizer Archiven * |
Unterschiedliche Ausbreitung der Laacher See Asche je nach Windrichtung (von der Höhe abhängig)
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Tephrachronologie Tephrachronologie in Schweizer Archiven Das Alter der Laacher See Tephra (LST) * |
Das Alter der LST im Gerzensee Sedimente n (Stack) wurde mit 13,034 years BP bestimmt. Dieses Altersmodell ist getuned mit dem Grönland GRIP Eiskern Altersmodell (Isotopen) mit einem Fehler von ca. +/-150 Jahren -> See reagiert simultan (tuning) wie in Grönland-record
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Tephrachronologie Tephrachronologie in Schweizer Archiven Das Alter der Laacher See Tephra (LST) Andere Altersberechnungen |
Vergleich mit verschiedenen Archiven
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Tephrachronologie Tephrachronologie in Schweizer Archiven Die Opéra Grabung Zürich: Die Laacher See Tephra in Downtown Switzerland! |
-> gefundene Pfahlbausiedlung beim Bau
Welche Bedingungen führten zur Besiedlung? Welches Klima herrschte vor? Warum wurde die Siedlung wieder aufgegeben? etc. -> Ein 12 m langer Bohrkern: Ueber 15’000 Jahre Geschichte |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Tephrachronologie Tephrachronologie in Schweizer Archiven Die Opéra Grabung Zürich: Die Laacher See Tephra in Downtown Switzerland! Tuning |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode * |
Anwendung C14-Methode auf Zerfallsgesetz -> basiert auf radioaktiven Zerfall von instabilen Isotopen -> C14 am bekanntesten
Revolution in der Datierungstechnik -> Willard F. Libby |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Die Entdeckung der Radioaktivität |
Radioactivity was first discovered by Henri Becquerel in 1896 and Polish-French chemist Marie Curie (1867-1934) discovered that radioactivity produced new elements (radioactive decay).
Ernest Rutherford (1871-1937) first formulated the law of radioactive decay and was the first person to determine the age of a rock using radioactive decay methods -> hat als erster Zerfallsgesetz auf das Alter der Erde angewandt |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Radioaktiver Zerfall * |
Beim radioaktiven Zerfall wandelt sich ein Atomkern in einen anderen um, und sendet ionisierende Strahlung aus. Es gibt drei verschiedene Zerfallsprozesse.
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Produktion 14C * |
14C wird kontinuierlich in der oberen Atmosphäre durch das Bombardieren von Stickstoff mit der kosmischen Strahlung produziert
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Bildung 14C * |
Produktionsschwankungen: Das Magnetfeld der Erde und die kosmische Strahlung wirken sich direkt auf den 14C-Gehalt der Atmosphäre aus
14C entsteht in der oberen Atmosphäre durch kosmische Strahlung und oxidiert, diffundiert schnell in die untere Atmosphäre und Hydrosphäre, wo es radioaktiv zu 14N zerfällt (Neubildung gleich Zerfallsrate), von Lebewesen wird es eingebaut (-> datierbar sind Holz, Kohle, Torf, Knochen, Schalen, Böden, Meerwasser, marine und lakustrine Sedimente, atmosphärisches CO2) und immer wieder erneuert, bis ab deren Tod der 14C-Gehalt langsam abnimmt (Halbwertzeit konventionell 5579 ± 30 a -> datierbarer Zeitraum bis etwa 50 ka), d.h. residualer 14C-Gehalt bestimmt Alter |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Altersberechnung I * |
Radioisotopen-Methode (Radiometrische Methode): jedes Element besteht aus verschiedenen Isotopen (bestimmt durch die Anzahl von Neutronen), diese sind entweder stabil oder instabil, d.h. sie unterliegen radioaktivem Zerfall: Verlust an Energie in Form von a- und ß-Partikeln und ?-Strahlen führt zu neuem Element -> Mutterisotop wird (direkt oder indirekt über eine Reihe von Isotopen) zu Tochterisotop, Rate des radioaktiven Zerfalls für jedes Element konstant, wird gemessen in der Halbwertzeit (sprich: die Zeit, die benötigt wird um eine bestimmte Menge an Mutterisotopen um die Hälfte zu reduzieren)
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Altersberechnung II * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode “bomb 14C” |
14C kann auch durch Hoch-Energie nukleare Explosionen entstehen
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Zwei Messmethoden * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Messmethoden - From Sediment core to radiocarbon date * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Kalibraton von Radiokarbonmessungen |
Wie ‘alt’ ist eine Probe?
Accuracy vs. Precision oder richtig vs. genau |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Radiokarbon-Messungen, -Korrekturen und -Kalibrationen - Schwierigkeiten * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Die Radiokarbon Kalibration Kurve * |
=Atmosphärische 14C Geschichte
Prinzip: Radiokarbondatierungen werden mit unabhängigen Daten verglichen (z. Bsp. Baumringe, U-Th Datierungen an Korallen, Warvenzählungen, Korrelation von Klimasignalen in Eiskernen) -> Tool: OxCal Calibration |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Die Radiokarbon Kalibration Kurve 14C Kalibrations Beispiel * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Fehlerquellen in 14C Datierungen * |
-> Notwendigkeit von Kalibrierung durch rel. Datierungen
- Zeitliche Variation in 14C-Produktion (Strahlung und damit 14C-Produktion schwankt in Abhängigkeit von Erdmagnetfeld und Sonnenflecken etc., relative Abreicherung von 14C in Atmosphäre durch Zunahme von 12C als Resultat der Verbrennung fossiler Rohstoffe bzw. Atombombenversuche - Fraktionierung ist die selektive Aufnahme von bestimmten Isotopen gegenüber anderen (z.B. bevorzugte Absorption von 12C durch Photosynthese oder von 14C durch Meerwasser, korrigiert durch Abgleich des 13C:12C-Verhältnisses mit einem Standardwert (PDB) - Reservoir-Effekt: Ozean (oder auch Seen) hat niedrigeren 14C-Gehalt als Atmosphäre (durch Mischungsvorgänge mit altem Tiefenwasser und langsamen Austausch mit atmosphärischem CO2 -> marine Organismen sind scheinbar zu alt) - Kontamination mit jüngerem oder älterem C (durch Wurzeln, Huminsäuren, Bioturbation, Einwaschung und Verdünnung durch Kohle etc., Eintrag 12C-haltigen Grund- oder Lösungswasser in Seen, Umkristallisationsvorgänge...) |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Fehlerquellen in 14C Datierungen Abbildung * |
Untersuchung von Archiven, die mit der Atmosphäre in Kontakt waren liefert bessere Ergebnisse als Archive, die im Ozean abgelagert wurden -> weniger Fehlerquellen
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Fehlerquellen in 14C Datierungen Variabler Reservoireffekt im Ozean (Südatlantik) * |
Atmosphäre tauscht ständig CO2 mit Wasser aus. Zuoberst: relativ guter Wert, aber Oberflächenwasser hat ein Alter von 300-700 Jahren -> Pflanzen an Oberfläche geben Alter von 2-300 Jahren an -> Effekt der Meereszirkulation
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Radiokarbon Chronologie: Beispiel Lungernsee |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Radiokarbon Altersmodelle können kompliziert sein: Beispiel Lago Cardiel, Patagonien |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Altersmodelle * |
Akkumulation der Unsicherheiten: automatischer Fehler zum wahren Alter -> Minimierung durch viele Messungen (enge 14C-Messungen) -> Fehler wird kleiner -> Nachteil: Kosten
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Altersmodelle Welches Altersmodell? |
Es gibt nicht DIE Methode, sondern viele verschiedene Modelle zur Altersbestimmung -> Argumentation ist wichtig, Daten publik machen, rohe und kalibrierte Messdaten aufzeigen
- Lineare Interpolation (einfachste Annäherung, zuviel Gewicht auf den einzelnen Messungen?) - Lineare Interpolation mit Outlier (Eine Messung = Outlier?, Messung passt nicht -> Kontamination oder Messfehler, aber in Publikation zeigen und begründen -> verändert Altersmodell) - Lineare Interpolation mit Hiatus (Hiatus bei 470 cm?) - Lineare Regression - Regression 2n Grades (Hiatus bei 470 cm?, grosse Unsicherheit bei Extrapolation) - Polynome Regression (smooth spline, auch möglich mit Outlier oder Hiatus) |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Altersmodelle Bayesian age-modelling Stratigraphic order dates * |
Bayesian age-modelling = andere Methode
- Bayes: combine data with prior information - express everything in probabilities, not "black/white" Prior information: - chronological ordering dates in stratigraphy - accumulation rate, ranges and variation; hiatuses - outlying dates Large calibrated range of C14 dates jede Tiefe hat seine Verteilungskurve -> Abfolge muss als ganzes Sinn machen -> Vorteil bayesische Methode, unpassende Verteilungen weg lassen - Only accept iterations with correct order - Reduces error ranges - Removes outliers - Hard to question - Easy in Bcal / OxCal |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Radiogene Altersbestimmung: Radiokarbon Methode Altersmodelle Bayesian age-modelling Bayesian Age Models of Kent’s Cavern Deposits * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Uranium-Thorium Methode * |
238U, 235U und 232Th zerfallen in komplexen Schritten (verschiedene Tochterisotope mit verschiedenen Halbwertszeiten, u.a. 231Protactinium) zu stabilen Blei-Isotopen (206Pb, 207Pb, 208Pb), es entsteht ein Gleichgewichtszustand zwischen Mutterisotopen und den verschiedenen Tochterisotopen (d.h. es wird genauso viel Tochterisotop gebildet wie wieder zerfällt), wo dieses Gleichgewicht zerstört wird (durch selektive Gasdiffusion, Fraktionierung, Transport oder Ablagerung der Tochterisotope) werden "Uranium-Series Desequilibrium Dating Methods" angewandt, d.h. der Grad der Rückkehr zum Gleichgewichtszustand wird gemessen an 230Th/238U- (Datierungszeitraum Jahre bis ~350 ka) und 231Pa/235U-(Datierungszeitraum 5-150 ka) Verhältnissen, datierbares Material sind Tropfsteine und Sinter etc., Korallen, Muscheln, Knochen, Torf
Vorteil: sehr langer Datierungszeitraum möglich (14C Methode nur für jüngere Zeit geeignet) -> U-Th Methode rettet alte Archive |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Kosmogene Nukleide * |
Oberflächen Expositions Datierungen mit in-situ produzierten terrestrischen kosmogenen Nukliden
(TCN = terrestial comsogenic nucleides) Wie lange ist eine Oberfläche (z.B. Granit bei Findling) kosmischer Strahlung ausgesetzt? -> Gehalt an TCN = Funktion der Zeit, während dem Gestein kosmogener Strahlung ausgesetzt war -> grosse Fehlerbalken Galaktische kosmische Strahlung: • Die Erde wird kontinuierlich mit hoch-Energie kosmischen Strahlen bombardiert. Diese stammen vorallem von Supernova Explosionen in unserer Galaxie • Prinzip: Die isotrop verteilte kosmogene Strahlung trifft auf die Atmosphäre und erzeugt durch Interaktion mit verschiedenen Elementen neue Elemente. Durch die Menge der erzeugten Elemente und der bekannten Produktionsrate dieser Elemente kann das Alter einer Oberfläche bestimmt werden |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Kosmogene Nukleide In-situ produzierte TCN * |
• Interactions between these high energy cosmic rays and the Earth's atmosphere creates secondary and tertiary cosmic rays, including neutrons and muons
• When reaching the Earth's surface these high energy particles can penetrate meters into rock and sediment Anzahl vorhandener Nuklide = Funktion der Zeit |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Kosmogene Nukleide In-situ produzierte TCN Target Minerals and Nuclides * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Kosmogene Nukleide In-situ produzierte TCN Produktion von in-situ produzierten TCN * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Kosmogene Nukleide Surface Exposure Dating: Build-up * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Kosmogene Nukleide Challenges * |
a) Effekt der Oberflächen-Morphologie auf die Menge der eintreffenden Strahlung
Lösung: Messung des Winkels vom Standpunkt zum Horizont in alle Richtungen, um den so genannten "Shielding effect" berechnen zu können. Angabe der Neigung der beprobten Oberfläche. b) Effekt des Erdmagnetfeldes auf die Menge der eintreffenden Strahlung Lösung: Abschätzungen der Korrekturen c) Eindringtiefe der Strahlen verursacht einen Gradienten der Produktion. Lösung: Angabe der Tiefe der Probe und Berechnung der Produktion mit Hilfe einer Exponentialgleichung. Wenn die datierte Oberfläche während der Zeit der Exposition auch erodiert wird, muss dieser Effekt auch noch berücksichtigt werden und führt zu einer komplexen Exponentialgleichung. d) Änderung der kosmogenen Strahlung im Laufe der Zeit. Lösung: Es gibt Kalibrierungskurven, allerdings ist die Entwicklung der Topographie und auch das Kommen und Gehen von Baumvegetation auch ein Unsicherheitsfaktor. e) Schneebedeckung, Vegetationsänderungen Lösung: Abschätzungen der Korrekturen |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz * |
Die OSL Methode verwendet die Energie welche durch Photonen in Quarz und Feldspäten freigesetzt wird. Das berechnete Alter ist die Zeit seit der letzten Exposition durch Sonnenlicht oder intensiver Hitze (ionisierende Strahlung) -> oder kurz: Wie lange ist es her seit das Sediment das letzte Mal dem Sonnenlicht (oder Temperatur) ausgesetzt war?
Komplex, grosser Fehlerbalken. In der versenkten Form (ohne Licht) baut das Sediment ein Signal aus, das im Labor gemessen werden kann Am besten eignen sich homogenisierte Sande mit Quarz und Feldspäten |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Grundlagen I |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Grundlagen II |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Berechnung * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Wie funkioniert Luminiszenz? * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Anwendung und Altersbereich * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Quarz oder Feldspat * |
Am besten: homogene, ungestörte Sedimente
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Wie nimmt und präpariert man Proben? * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Proben |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Potentielle Challenges * |
Unstabile OSL Signale
Unvollständiges Löschen des OSL Signals durch Ueberschätzung des Alters (Scatter in burial doses, Einzelkristallanalyse, Kleine Aliquote) Radioaktives Ungleichgewicht (‘loss/gain of isotopes’) Wassergehalt ungenau bestimmt Unvollständiges Bleichen (‘incomplete bleaching’) |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Potentielle Challenges Unvollständiges Bleichen (‘incomplete bleaching’) * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz Bohrung NW 09: Sedimenttypen |
OSL Beispiel: Tiefbohrung Niederweningen -> Uebertiefte Täler im Alpenvorland -> verschiedene Klimastadien in den letzten 200'000 Jahren -> verschiedene Sedimente
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Optisch stimulierte Luminiszenz OSL Altersdatierungen * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Vergleich der abgedeckten Alter * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Anwendungen in den Erdwissenschaften * |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Anwendung der Expositionsalter Methode Vergletscherungen und Bergstürze um den Yashilkulsee, Pamir, Tadjikistan |
Tadjikistan: Yashikulsee im Pamirgebirge: Bergsturzablagerungen am westlichen Ende
Tadjikistan: Klimatische Einflüsse auf lokale Vergletscherungen -> weit weg von Feuchtigkeitsquellen Geographical setting of the research area. (A) The Pamir Mountains mark the transition zone between the westerlies and the monsoon. (B) The research area (black rectangle) is situated southwest of Lake Yashilkul. Moraines document former glaciations of the southern and northern tributary valleys, as well as of the main valley (Gunt-Alichur) |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Anwendung der Expositionsalter Methode Vergletscherungen und Bergstürze um den Yashilkulsee, Pamir, Tadjikistan Late Quaternary glacial and climate history of the Pamir Mountains derived from cosmogenic 10Be exposure ages |
Moraines southwest of Lake Yashilkul, Pamir, Tajikistan, were dated using 10Be exposure ages of boulder surfaces. We found evidence for (1) an extensive glaciation ̈60,000 yr ago; (2) a less extensive glacial advance, which deposited a characteristic hummocky moraine lobe with exposure ages ranging from ̈11,000 to 47,000 yr, probably deposited at or before 47,000 yr ago; and (3) lateral moraines with exposure ages of ̈40,000 yr, 27,000 yr and 19,000 yr, respectively. Increasing aridity in the Pamir is most likely responsible for the progressively limited extent of the glaciers during the Late Pleistocene.
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Anwendung der Expositionsalter Methode Vergletscherungen und Bergstürze um den Yashilkulsee, Pamir, Tadjikistan Late Quaternary glacial and climate history of the Pamir Mountains derived from cosmogenic 10Be exposure ages Ergebnisse (Zech et al, 2005) I |
Exposure ages and effects of uncertainties: FU0_ and FE0_ are uncorrected exposure ages, FU5_ and FE5_ include the assumption of 5 mm yr1 uplift and 5 mm (1000 yr)1 erosion, respectively. Exposure ages were calculated according to Desilets and Zreda (2003) and Dunai (2001), topographic shielding was always corrected, sample thickness was neglected. The filled square is referred to as ‘‘moderately corrected’’ age in the text and considered to be a reasonable estimate for the real exposure age.
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Anwendung der Expositionsalter Methode Vergletscherungen und Bergstürze um den Yashilkulsee, Pamir, Tadjikistan Late Quaternary glacial and climate history of the Pamir Mountains derived from cosmogenic 10Be exposure ages Ergebnisse (Zech et al, 2005) II |
The sampling sites are illustrated as black dots in a georeferenced Corona image: the landslide LS, the lateral moraine M1, the moraine lobe of the tshukur M2 including its upper parts, and the lateral moraines M3 and M4. FModerately corrected_ exposure ages (yr) are given on the right side (see text for discussion). The arrows indicate the ice flow direction, the dashed lines the extent of the M2, M3, and M4 glaciations.
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Altersbestimmung Quartärer Archive Anwendung der Expositionsalter Methode Vergletscherungen und Bergstürze um den Yashilkulsee, Pamir, Tadjikistan Late Quaternary glacial and climate history of the Pamir Mountains derived from cosmogenic 10Be exposure ages Ergebnisse (Zech et al, 2005) III |
Glacial chronology and precipitation. Left: The upper part of the Tajik loess section Darai Kalon consists of pedocomplex PC1 and overlying loess. Middle: An age-depth model has been derived from numerous luminescence ages (modified after Frechen and Dodonov, 1998). Right: The magnetic susceptibility increases with soil formation and might serve as precipitation proxy (modified after Dodonov, 2002). The arrows illustrate the tentative correlation of the glacial advances at Lake Yashilkul with periods of soil formation at Darai Kalon.
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Altersbestimmung Quartärer Archive Anwendung der Expositionsalter Methode Vergletscherungen und Bergstürze um den Yashilkulsee, Pamir, Tadjikistan Late Quaternary glacial and climate history of the Pamir Mountains derived from cosmogenic 10Be exposure ages Conclusions |
1. An extensive glaciation (M1) filled the main valley at Lake Yashilkul during the cold and probably rather wet MIS 4 (exposure ages ̈60,000 yr). The westerlies and possibly a branch of the Indian monsoon are likely to have provided high amounts of precipitation at that time.
2. A characteristic hummocky moraine (tshukur M2) exhibits a wide range of surface exposure ages between ̈10,000 and ̈47,000 yr. We explain this scatter with long-lasting surface instability due to delayed melting of buried glacier ice. Final ice-decay probably occurred with the beginning of the Holocene. 3. Based on three exposure ages from the lateral moraine M3, we tentatively infer that glaciers advanced at ̈40,000 yr, and eventually again at ̈27,000 yr. The M2 and M3 glacial events correspond with cold periods during MIS 3. More work has to be done on the role of precipitation in triggering the glacial events and on the potential influence of the monsoon. 4. Three exposure ages of ̈19,000 yr on M4 show that glaciers advanced again during the global LGM. They did, however, not reach the same extent as earlier during the last glacial cycle. This is most likely due to reduced moisture advection by the monsoon and the westerlies. |
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Datierungsmethoden, Stratigraphische Methoden
Mögliche Prüfungsfrage |
Mit welcher Methode kann ein bestimmtes Archiv datiert werden? Für welchen Bereich? Was sind die Schwierigkeiten?
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