Luminescence Reader (Vorschau)

Development and application of alternative dating methods

Project Lead

Content

Development and application of dating methods based on luminescence and electron spin resonance (ESRElektronenspinresonanz-Datierung Eine physikalische Datierungsmethode, die darauf beruht, daß die Menge magnetischer Anomalien im Probenmaterial proportional zur Lagerungszeit im Sediment ist.) methods. Using samples from the Blessberg Cave, thermoluminescence (TL) dating of speleothems is being tested, which has the potential to date calcite up to ~2 million years.

Furthermore, it is planned to date cave sediments.

Altersverteilung (Vorschau)

Dating and permafrost in Central Europe

Project Lead

Involved Partners

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How are U/ThU/Th-Datierung Die U/Th-Datierung ist eine sehr präzise radiometrische Altersbestimmung auf Basis der Uran-Thorium-Zerfallsreihe. Das Uran zerfällt mit bekannten Halbwertszeiten (245.500 Jahre) zum Tochterelement Thorium. Stalagmiten bauen bei ihrem Wachstum (fast) nur das wasserlösliche Uran ein, während das schlecht bewegliche Thorium zum größten Teil im Boden und Epikarst über der Höhle verbleibt. Das kann man nutzen, um die Zeit zu berechnen, die seit der Ausfällung der untersuchten Karbonatprobe vergangen ist. Moderne massenspektrometrische Verfahren erlauben Altersbestimmungen mit der U/Th-Methode bis zu 700.000 Jahren vor Heute. dating of cave carbonates in Europe distributed over time and space? Can these be used to spatiotemporally constrain permafrostPermafrost Unter Permafrost versteht man dauerhaft gefrorenen Boden, der auch im Sommer nicht auftaut. In Mitteleuropa gab es während den Eiszeiten Permafrost. in Europe?

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Johannes Gutenberg University Mainz, Institute of Geosciences – Isotope-geochemical Palaeoclimatology/Speleothem Research

The IsotopeIsotop Chemische Elemente können aus verschieden aufgebauten Atomen gebildet sein. Die Anzahl Protonen im Atomkern ist zwar dabei gleich, aber die Anzahl der Neutronen kann variieren. Man spricht dann von Isotopen, deren Massen kleine, aber messbare Unterschiede aufweisen. Der Atomkern des Sauerstoffs besteht z. B. aus 8 Protonen und in der Regel aus 8 Neutronen. Es gibt aber auch Sauerstoff, dessen Kerne aus 8 Protonen und 9 oder 10 Neutronen bestehen (neben selteneren, instabilen Sauerstoffisotopen). Um das zu kennzeichnen, gibt man zusätzlich zum chemischen Symbol noch die Massenzahl (Summe aus Protonen und Neutronen) an, also 16O, 17O oder 18O. Die unterschiedlichen Isotope verhalten sich zwar chemisch identisch, physikalisch aber - aufgrund ihres unterschiedlichen Gewichtes - leicht unterschiedlich. Damit stellen sie äusserst wertvolle Marker dar, die uns wichtige Hinweise zur Änderung des Klimas, der Umgebungsvegetation, Bodenaktivität und vielem mehr geben.-geochemical Palaeoclimatology/Speleothem Research Group exists since September 2009 and is led by Prof. Dr. Denis Scholz. The major goal of the group is the reconstruction of past climate variability. We mainly use speleothems, such as stalagmites, stalactites and flowstones, as climate archives, which are secondary carbonates found in caves.

The group performs research in the Bleßberg Cave by dating and geochemical analyses of stalagmites.

Contact

Prof. Dr. Denis Scholz ↗

Web site

https://www.geowiss.uni-mainz.de/isotopengeochemische-palaeoklimatologie-spelaeothemforschung/ ↗

Publications

Breitenbach, Sebastian F. M.; Plessen, Birgit; Waltgenbach, Sarah; Tjallingii, Rik; Leonhardt, Jens; Jochum, Klaus-Peter; Meyer, Hanno; Goswami, Bedartha; Marwan, Norbert; Scholz, Denis

Holocene interaction of maritime and continental climate in Central Europe: New speleothem evidence from Central Germany Journal Article

Global and Planetary Change, 176 , pp. 144–161, 2019.

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Breitenbach, Sebastian F. M.; Plessen, Birgit; Waltgenbach, Sarah; Tjallingii, Rik; Leonhardt, Jens; Jochum, Klaus-Peter; Meyer, Hanno; Marwan, Norbert; Scholz, Denis

Tracing past shifts of the boundary between maritime and continental climate over Central Europe Inproceedings

Geophysical Research Abstracts, pp. EGU2018-9046, 2018.

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Breitenbach, Sebastian F. M.; Plessen, Birgit; Wenz, Sarah; Leonhardt, Jens; Tjallingii, Rik; Scholz, Denis; Jochum, Klaus-Peter; Marwan, Norbert

A multi-proxy reconstruction of Holocene climate change from Blessberg Cave, Germany Inproceedings

Geophysical Research Abstracts, pp. EGU2016-14213, 2016.

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Wenz, Sarah; Scholz, Denis; Spötl, Christoph; Plessen, Birgit; Mischel, Simon; Breitenbach, Sebastian F. M.; Jochum, Klaus-Peter; Fohlmeister, Jens

Timing and duration of climate variability during the 8.2 ka event reconstructed from four speleothems from Germany Inproceedings

Geophysical Research Abstracts, pp. EGU2016-12731, 2016.

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Marwan, Norbert; Breitenbach, Sebastian F. M.; Plessen, Birgit; Scholz, Denis; Leonhardt, Jens

Recurrence properties as signatures for abrupt climate change Inproceedings

Geophysical Research Abstracts, pp. EGU2014-8893, 2014.

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Logo LIAG

Leibniz Institute for Applied Geophysics Hannover (LIAG) – Section 3: Geochronology

The LIAG is a non-university research institute in Hanover, which is concerned with the exploration of the usable subsurface as well as the development of geophysical measurement and evaluation methods. The institute looks back on more than 50 years of experience in geophysical research.

The section Geochronology is specialised in Quaternary geochronology using luminescence and electron spin resonance (ESRElektronenspinresonanz-Datierung Eine physikalische Datierungsmethode, die darauf beruht, daß die Menge magnetischer Anomalien im Probenmaterial proportional zur Lagerungszeit im Sediment ist.) methods. For Blessberg Cave the group is testing thermoluminescence (TL) dating of speleothems, which has a potential to date calcite up to ~2 million years. It is also planned to contribute in dating cave sediments.

Contact

Dr. Sumiko Tsukamoto ↗

Web Site

https://www.leibniz-liag.de ↗

Publications

Sierralta, Melanie; Katzschmann, Lutz; Nikonow, Wilhelm; Rammlmair, Dieter

Insights in Bleßberg cave: Speleothem chronology and geochemical research Inproceedings

75. Jahrestagung der Deutsche Geophysikalische Gesellschaft in Hannover, 2015.

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