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Special issue: Recent progress in Quaternary dating methods

guest editors: Frank Preusser; Irka Hajdas; Susan Ivy-Ochs

2008. 252 pages, 116 figures, 13 tables, 17x24cm, 670 g
Language: English

(Eiszeitalter und Gegenwart, Band 57 No. 1/2)

ArtNo. ES187005701, paperback

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Contents

Synopsis top ↑

This volume (57/1-2) of Quaternary Science Journal (Eiszeitalter und Gegenwart) comprises a number of articles reviewing the present status of physical dating methods in Quaternary research, with a special focus on continental deposits and archaeological materials. During the past two decades there has been an increased need for establishing independent timeframes in the context of, in particular, archaeological and palaeoclimate research. Over the same time period, enormous methodological improvements have been achieved with regard to Quaternary dating methods. These have had a similar pace as the developments in computer and information technology.

Ten articles in this volume aim to provide the non-specialist with an overview on the physical basis of different dating approaches, which kind of procedures are applied from sampling to age calculation, which problems may interfere with proper age calculation and how these problems can be identifi ed and corrected for. The articles should fi ll the gap between text books, usually only scratching the surface of particular methods, and pure methodological reviews, mostly inaccessible for the non-specialist who lacks the necessary background. We are aware that not all methods for dating Quaternary materials are included but the present volume should cover the most common approaches used in Quaternary research.

Bespr.: Zentralblatt Geo. Pal. T. II Jg. 2009 H. 1-2 top ↑

Die Entwicklung und ständige Verbesserung unabhängiger Zeitskalen ist in der archäologischen, paläoklimatologischen und quartärpaläontologischen Forschung unabdingbar. In den vergangenen zwei Jahrzehnten erzielte man im Bereich der quartären Datierungsmethoden enorme methodische Verbesserungen. Für Archäologen, Urgeschichtler und Paläontologen sind die methodischen Originalarbeiten aufgrund des fehlenden Hintergrundwissens kaum verständlich. Diese Ausgabe von Eiszeitalter u. Gegenwart (Quaternary Science Journal) gibt in einer Reihe von Artikeln einen Überblick über den aktuellen Stand der wichtigsten, für die Quartärforschung relevanten physikalischen Datierungsmethoden, mit besonderem Augenmerk auf kontinentalen Ablagerungen und ihrer Anwendbarkeit bei archäologische Materialien. Sie will damit helfen, eine Lücke zwischen den rein methodischen Arbeiten und Lehrbüchern zu schließen, die oft bestimmte Methoden nur oberflächlich behandeln. Die einzelnen Beiträge sollen einen Überblick über die physikalischen Grundlagen der verschiedenen Datierungsmethoden geben, welche Prozeduren man von der Probennahme bis zur Altersberechnung anwendet, die mit der korrekten Altersberechnung verbundenen Probleme und wie man diese erkennen und beheben kann.

Im ersten Beitrag stellt I. HAJDAKS in Radiocarbon dating and its applications in Quaternary studies die wohl bekannteste absolute Datierungsmethode, die Radiokohlenstoffmethode vor. Der Autor gibt einen Überblick über die Herkunft von Radiokohlenstoff, den globalen Kohlenstoffkreislauf, die anthropogenen Einflüsse auf das atmosphärische 14C und die Grundlagen der Radiokohlenstoffdatierung. Er behandelt insbesondere die wichtigen Aspekte der Probenaufbereitung, das Messen der 14C-Konzentration und beschreibt die verschiedenen Aufbereitungstechniken für verschiedene Probengattungen und wie man zu einer Chronologie mit kalibriertem Alter kommt.

HAMBACH, U., WOLF, C. & SCHNEPP, E. präsentieren in Magnetic dating of Quaternary sediments, volcanites and archaeological materials: an overview einen Überblick über die Methode der magnetischen Datierung, die man zur Altersbestimmung die zeitlichen Variationen des Erdmagnetfeldes und klimaabhängige Änderungen gesteinsmagnetischer Parameter und ihre Korrelation mit unabhängig datierten paläoklimatischen Archiven benutzt. Nicht angesprochen werden die Methoden zur Probennahme im Gelände, der Probenaufbereitung im Labor und die Techniken der Datenanalyse. Die Arbeit ist ein Überblick über die Paläomagnetik als Datierungswerkzeug.

D. SCHOLZ & D. HOFFMANN erklären in ihrem Beitrag 230Th/U-dating of fossil corals and speleothems die für den Altersbereich bis zu 600 ka Jahren relevante 230Th/U-Datierungsmethode beispielhaft an Riffkorallen und Spelaeothemen. Die Autoren diskutieren eingehend Anforderungen, Potenzial und Probleme der Datierung dieser beiden Archive und beschreiben auch Korrekturverfahren und Methoden, um zuverlässige Datierungen zu erhalten.

M. A. GEYH diskutiert in 230Th/U-dating of interglacial and interstadial fen peat and lignite: Potential and limits den Stand und die Zukunft der Altersbestimmung von Niedermoortorf und Lignit mit Hilfe der 230Th/U-Ungleichgewichtsmethode. Die Genauigkeit dieser Methode reicht aus, um interglaziale und interstadiale Ablagerungen sicher den Warmperioden der SPECMAP-Zeitskala zuzuordnen. Der Autor gibt Empfehlungen zur Probenauswahl und zur Entnahme von geeigneten Proben.

F. PREUSSER, D. DEGERING, M. FUCHS, A. HILGERS, A. KADEREIT, N. KLASEN, M. KRBETSCHEK, D. RICHTER & J. Q. G. SPENCER stellen in Luminescence dating: basics, methods and applications die Lumineszenzdatierung vor, eine häufig angewandten Methode zur Datierung quartärer Materialien. Der Beitrag gibt einen Überblick über die physikalischen Grundlagen, erläutert die notwendigen Prozeduren von der Probennahme bis zur Altersbestimmung, diskutiert Probleme bei der korrekten Altersberechnung und stellt auch Verfahren zur Bewältigung dieser Probleme vor.

G. SCHELLMANN, K. BEEREN & U. RADKE behandeln in Electron spin resonance (ESR) dating of Quaternary materials die Elektronen-Spin-Resonanz-Methode, die sich im letzten Jahrzehnt bei der Datierung littoraler Ablagerungen als effizientes Datierungswerkzeug etabliert hat. Dabei steht der Vergleich mit der TIMS 230Th/234U-Methode im Mittelpunkt. Neben der Datierung von pleistozänen Korallen erläutern sie auch die ESR-Datierung von Quarz und die Anwendbarkeit der Methode, die bis in den Bereich von 200 bis 300 ka reicht.

S. IVY-OCHS & F. KOBER stellen in Surface exposure dating with cosmic nuclides die Oberflächenexpositionsdatierung mittels kosmogener Nuklide vor, die sich im letzten Jahrzehnt zu einer leistungsfähigen Methode in der Quartärchronologie und quantitativen Landschaftsanalyse entwickelt hat. Mit ihr kann man Landschaftsformen und -elemente mit einem Alter zwischen einigen hundert Jahren und über zehn Millionen Jahren datieren. Die Autoren bieten einen Abriss der historischen Entwicklung und Theorie der Oberflächendatierung mittels kosmogener Nuklide, eine 188 Paläontologie allgem. Übersicht über die zahlreichen Anwendungsgebiete und eine detaillierte Besprechung der Probennahmestrategien sowie der Eigenheiten der verschiedenen Nuklide.

A. DEHNERT&C. SCHLÜCHTER stellen in Sediment burial dating using terrestrial cosmogenic nuclides ein verhältnismäßig neues Datierungsverfahren dar, nämlich die Bestimmung des Überdeckungsalters mit Hilfe von in situ produzierten terrestrischen kosmogenen Nukliden. Dieses ermöglicht die Altersbestimmung von Sedimenten und damit die Quantifizierung von geomorphologischen Prozessen.

N. AKÇAR, S. IVY-OCHS&C. SCHLÜCHTER präsentieren in Application of in-situ produced terrestrial cosmogenic nuclides to archaeology: A schematic review einen schematischen Überblick über die Anwendung in-situ produzierter, terrestrischer kosmogener Nuklide in der Archäologie. Die erfolgreiche Anwendung dieser Methode erfordert die Zusammenarbeit zwischen Archäologen und Spezialisten für terrestrische kosmogene Nuklide.

Im letzten Beitrag The handling of numerical ages and their random uncertainties behandelt M. A. GEYH die korrekte Beurteilung und Handhabung numerischer Altersangaben. Beispiele veranschaulichen die korrekte Ausführung elementarer Rechnungen und statistischer Tests.

Die Artikel schildern sicherlich den aktuellen Stand der physikalischen Datierungsmethoden in der Quartärforschung. Für den „normalen“ Paläontologen und Archäologen sind einige Beiträge dennoch schwer verdauliche Kost. Ganz ohne mathematische Formeln geht es wohl nicht. Es fehlt eine synoptische Darstellung aller hier behandelten Datierungsmethoden mit kurzer, am besten tabellarischer Auflistung der zeitlichen Reichweiten, Anwendungsgebiete und des verwendeten Probenmaterials (organische Reste wie Zähne Knochen oder Sedimente). Für alle Quartärforscher, die mit absoluten Daten zu tun haben, ist dieser Band auf jeden Fall zur Lektüre und als Nachschlagewerk zu empfehlen.

R. ZIEGLER

Zentralblatt Geo. Pal. T. II Jg. 2009 H. 1-2

Table of Contents top ↑

Radiocarbon dating and its applications in Quaternary studies 2
Die Radiokohlenstoffmethode und ihre Anwendung in der Quartärforschung
Irka Hajdas
Magnetic dating of Quaternary sediments, volcanites and archaeological materials:
an overview 25
Magnetische Datierung quartärer Sedimente, Vulkanite und archäologischer
Materialien: Ein Überblick
Ulrich Hambach, Christian Rolf & Elisabeth Schnepp
230Th/U-dating of fossil corals and speleothems 52
230Th/U-Datierung fossiler Korallen und Speläotheme
Denis Scholz & Dirk Hoffmann
230Th/U-dating of interglacial and interstadial fen peat and lignite:
Potential and limits 77
230Th/U-Altersbestimmung interglazialer und interstadialer Niedermoortorfe
und Ligniten:Potential und Grenzen
Mebus A. Geyh
Luminescence dating: basics, methods and applications 95
Lumineszensdatierung: Grundlagen, Methoden und Anwendungen
Frank Preusser et al.
Electron spin resonance (ESR) dating of Quaternary materials 150
Elektronen Spin Resonanz (ESR)-Datierung quartärer Materialien
Gerhard Schellmann, Koen Beerten & Ulrich Radtke
Surface exposure dating with cosmogenic nuclides 179
Oberflächenexpositionsdatierungen mittels kosmogener Nukliden
Susan Ivy-Ochs & Florian Kober
Sediment burial dating using terrestrial cosmogenic nuclides 210
Datierung des Überdeckunsalters mit Hilfe von terrestrischen kosmogenen
Nukliden
Andreas Dehnert & Christian Schlüchter
Application of in-situ produced terrestrial cosmogenic nuclides to
archaeology: A schematic review 226
Anwendung in-situ produzierter, terrestrischer kosmogener Nuklide in der
Archäologie: Ein schematischer Überblick
Naki Akcar, Suan Ivy-Ochs & Christian Schlüchter
The handling of numerical ages and their random uncertainties 239
Der Gebrauch numerischer Alter und ihre Standardabweichungen
Mebus A. Geyh

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The review papers in this special issue highlight the current state of the art of physical dating methods (magnetic dating, thermoluminescence, Th/U, ESR, cosmogenic nuclides) relevant to Quaternary research. The review focuses on the dating of continental deposits and archaeological materials.
During the past two decades there has been an increased need for establishing independent timeframes in the context of, in particular, archaeological and palaeoclimate research. In the same period of time, enormous methodological improvements have been achieved with regard to Quaternary dating methods. These improvements came at a similarly rapid pace as the developments in computer and information technology.