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Sedimentdatierungen

 

Lumineszenz-Datierung

Die Lumineszenz ist das einzige Datierungsverfahren mit der das Sedimentationsalter bestimmt werden kann. Mit dieser modernen Altersbestimmungsmethode ist es möglich, gesellschaftlich relevante Fragen zur Veränderung von Landschaftssystemen zu lösen, insbesondere hinsichtlich der Dynamik von Flussläufen, der Verlagerung von Küstenlinien und der Entschlüsselung von Sedimentarchiven in geschützten Ablagerungsräumen.

Im Rahmen von Forschungsprojekten bearbeiten wir u.a. die raum-/zeitliche Rekonstruktion von Küstendünen auf Sylt mittels Georadar und OSL, das Timing von Küstendünen und Megaflut-Ereignissen an der pazifischen Küste der USA, Taiwans,  Australiens und Indiens, den zeitlichen Ablauf von holozänen Seespiegelschwankungen am Tangra Yum Co in Tibet, die Chronostratigraphie von Sedimentakkumulationsphasen der Leineterrassen in Niedersachsen sowie die Erstellung von verlässlicheren chronologischen Rahmen von Löss-/Paläobodenabfolgen in Mitteleuropa, dem Nordiran und Zentralasien mit dem Ziel einer quantitativen Interpretation von Klima- und Umweltparametern.

Methodische Arbeiten beinhalten die Weiterentwicklung der Lumineszenz-Datierungstechnik, und die Ausdehnung des Datierungszeitraums sowohl zum Älteren als auch zum Jüngeren hin.

Thermionen-Massenspektrometrie

Die Thermionen-Massenspektrometrie kommt u.a. zum Einsatz bei Thorium-230/Uran-Datierungen von Torfen, Kalksintern, Travertinen und Stalagmiten. Diese Sedimente bilden wichtige terrestrische Klimaarchive des Quartärs und liefern Informationen zur Rekonstruktion von paläoklimatischen Variationen. Die Isotope von Uran und Thorium werden mithilfe eines TIMS Finnigan MAT262 RPQ präzise gemessen. Die aufwendige chemische Trennung der Isotope wird in einem Reinraumlabor durchgeführt. Das TIMS-Labor ist deutschlandweit das einzige Labor, das Untersuchungen von quartären Torfen durchführt. Schwerpunkt der Forschungsarbeiten liegen in der Untersuchung von warmzeitlichen Torfablagerungen im nördlichen Eurasien sowie Travertine (Rapollano, Italien) und Höhlensinter (Blessberghöhle, Thüringen).

Elektron-Spin-Resonanz Labor

Die Elektron-Spin-Resonanz-Spektroskopie (ESR) ermöglicht u.a. die Untersuchung
von paramagnetischen Zentren in Mineralen, die durch radioaktive oder
kosmische Strahlung erzeugt werden. Wie bei der Lumineszenz sind die Anzahl der eingefangenen Elektronen und die daraus resultierende ESR-Signalintensität proportional zur Dosisleistung und der Zeitdauer der Bestrahlung. Neben Karbonaten wie Gips, Höhlensinter und Travertin können Korallen, Muscheln, Keramik, Zähne sowie Sedimente (Quarze) mit ESR datiert werden.

Gammaspektrometrie

Das Blei-210-Verfahren eignet sich zur Datierung von lakustrinen und marinen Sedimenten mit einem Alter von bis zu 150 Jahren. Bohrkerne enthalten mittels verschiedener Proxys Informationen über die jüngere Klimageschichte, Veränderungen der Land­schaftsentwicklung oder über Schadstoffeinträge. Gammaspektrometrie dient auch zur Bestimmung der Dosisleistung in der Lumineszenz- und ESR-Altersdatierung.

14C-Datierung

Mit der Kohlenstoff-14-Altersbestimmungsmethoden können absolute Alter von organischen Resten für den Zeitraum der letzten 50.000 Jahre für Anwendungen in der Archäologie, der Paläoklimaforschung und den Geowissenschaften verlässlich bestimmt werden. Dieses Datierungsverfahren wird derzeit zur Klärung der genauen Entwicklung des Meeresspiegels und den daraus folgenden Veränderungen der Küstenlinien im Bereich der heutigen südlichen Nordsee (Jadebusen) eingesetzt; für diese Region liegen trotz der direkten Auswirkungen auf den Menschen und die Natur bisher nur äußerst wenige Informationen vor. Da die chemische Aufbereitungstechnik und die radiometrische Nachweismethodik (Gas-Proportional-Zählrohre) veraltet ist, wird diese Technik im Laufe des Jahres 2012 aufgegeben. Zukünftige Kohlenstoff-14-Analysen werden in Kooperation mit AMS-Laboren durchgeführt.

Laser-Diffraktometrie

Laser-Diffraktometrie ist eine moderne effiziente Methode, um die Korngrößenverteilung von Lockersedimenten zu bestimmen. In der Sektion S3 steht ein Beckman Coulter LS 13320 PIDS "Laser Diffraction Particle Size Analyser" zur Verfügung. Die Laser-Diffraktometrie wird zur Rekonstruktion von atmosphärischen Zirkulationsmustern (Monsun-Variationen) in Asien und zur Charakterisierung von Paläowindstärken und –systemen in Europa angewendet und liefert einen bedeutenden Beitrag zur Interpretation von terrestrischen Windsystemen.