The partial heat – longest plateau technique: Testing TL dating of Middle and Upper Quaternary volcanic eruptions in the Eifel Area, Germany

Vulkanische Ereignisse des mittleren und oberen Quartär sind schwer zu datieren, insbesondere, wenn geeignete Minerale für eine 40Ar/39Ar-Datierung fehlen. Mit diesem Artikel werden erste Tests einer neuen Anwendungsmöglichkeit der TL-Datierung an Maar-Tephra und Xenolithen präsentiert, um derartige Eruptionsvorgänge zu datieren. Hierbei wird berücksichtigt, dass ein Rückstellen des latenten geologischen TL-Signals der Gesteinsfragmente während des Eruptionsvorganges eventuell nur unvollständig erfolgte. Aus diesem Grund wurde die „Partial heat- longest plateau-Technik (PHLP) entwickelt, um genau diesem Problem Rechnung zu tragen. Die neu entwickelte Technik kann helfen, eine Überschätzung von TL-Datierungen infolge der unvollständigen Rücksetzung des TL-Signals zu vermeiden. Dies wird für vulkanische Ablagerungen im Eifel-Vulkanfeld demonstriert, die eine Zeitspanne von 11 bis 300 ka umfassen. Obwohl das Problem starken anomalen Ausheilens des TL Signals vulkanischer Feldspäte und anderer vulkanischer Minerale umgangen wurde, existiert immer noch das Problem einer Unterschätzung geologischer Alter als Folge eines langfristigen anomalen Ausheilens im TL Signal. Die orange-roten TL-Emissionen (RTL) reiner feinkörniger Quarzproben aus Xenolithen wurden an zwei Proben getestet. Dieser Datierungsansatz verlangt jedoch noch weitere systematische Untersuchungen.researc

Novel methodological approaches in loess research – interrogating biomarkers and compound-specific stable isotopes

Löss-Paläoboden Sequenzen sind wichtige terrestrische Archive für die Rekonstruktion der quartären Landschafts- und Klimageschichte. Die Entwicklung neuer, quantitativerer Paläoklima-Proxies könnte in den kommenden Jahren eine neue Ära in der Lössforschung einleiten. Dieser Review-Artikel stellt die Prinzipien, die zugrunde liegende Analytik, und erste Anwendungsbeispiele für einige dieser Proxies vor, welche derzeit entwickelt werden. Wir diskutieren das Potential von (i) pflanzenwachsbürtigen n-Alkanen als Biomarker für die Rekonstruktion der Vegetationsgeschichte, (ii) Aminosäure Razemisierung und Glycerin-Dialkyl-Glycerin-Tetraether (GDGT) Indizes als Proxies für die Rekonstruktion der Paläotemperatur und (iii) substanzspezifischen δD and δ18O Analysen an pflanzenbürtigen n-Alkanen bzw. Zuckern für die Entwicklung von Proxies zur Rekonstruktion von Paläoklima/-aridität. Während wir versuchen, die Leserschaft für die methodischen und analytischen Neuentwicklungen und deren Potential für die Lössforschung zu begeistern, verweisen wir gleichzeitig auch auf die Limitierungen und Schwächen der jeweiligen Methoden. So müssen beispielsweise Degradationseffekte oder postsedimentäre ‚Kontamination’ bei der Interpretation von Biomarker-Rekords berücksichtigt und weiter untersucht werden. Des Weiteren könnte sich die Quantifizierung der unterschiedlichen Einflussfaktoren auf Deuterium- und 18O-Rekords als herausfordernd erweisen.researc

Terrassenverstellungen und tektonische Analyse von Satellitenbildern – ein moderner Versuch, dargestellt an Beispielen aus dem Mosel-Saar-Nahe-Raum

Angesichts der Schwierigkeit, känozoisch aktive Störungen oder Flexuren in gehobenen Gebieten mit nur lückenhaft erhaltenen känozoischen Deckschichten (z. B. als Terrassen) nachzuweisen, wurde versucht, fotogeologische Methoden als Hilfsmittel einzusetzen. Von Landsat-I- und II-Aufnahmen wurde das Bruchmuster der betreffenden Region auskartiert. Das Fotolineationenmuster wurde in zwei Arbeitsschritten eingesetzt: 1. Lineationen wurden in die Feldkarten übertragen, um die Geländearbeiten auf die unmittelbare Umgebung der Lineationen zu konzentrieren, wo Höhenunterschiede an der Oberfläche und an der Basis känozoischer Ablagerungen untersucht wurden. 2. Anhand der fotogeologisch erkannten Bruchstrukturen wurden Großschollen mit typischem Richtungsverteilungsmuster gegeneinander abgegrenzt. Sodann wurde untersucht, ob Terrassenlängsprofile an den Großschollengrenzen signifikante Gefällsbrüche aufweisen. An einigen Beispielen aus den Talregionen von Mosel, Saar, Prims und Nahe wird gezeigt, daß die Methode erfolgversprechend angewendet werden kann: in einigen Fällen bilden Lineationen in Terrassenkörpern mit hoher Wahrscheinlichkeit junge Störungen von zweitrangiger Bedeutung ab. Zonen mit stärker gehobenen Terrassen oder Tertiärsedimenten zeichnen sich durch ein charakteristisches Muster von Lineationen ab und werden von langgestreckten Lineamenten begrenzt, die möglicherweise jungen Flexuren folgen.researc

A chronological and palaeoenvironmental re‐evaluation of two loess‐palaeosol records in the northern Harz foreland, Germany, based on innovative modelling tools

The continuing development of analytical methods for investigating sedimentary records calls for iterative re‐examination of existing data sets obtained on loess‐palaeosol sequences (LPS) as archives of palaeoenvironmental change. Here, we re‐investigate two LPS (Hecklingen, Zilly) in the northern Harz foreland, Germany, being of interest due to their proximity to the Scandinavian Ice Sheet (SIS) and the position between oceanic climatic influence further west and continental influence towards the east. First, we established new quartz OSL and polymineral IRSL chronologies. Both methods show concordant ages in the upper part of the Hecklingen profile (~20–40 ka), but in the lower part IRSL underestimates OSL ages by up to ~15 ka for the period 40–60 ka. Interpretations hence refer to the OSL data set. Second, we applied Bayesian age‐depth modelling to data sets from Hecklingen to resolve inversions in the original ages, also reducing averaged 1σ uncertainty by ~19% (OSL) and ~12% (IRSL). Modelled chronologies point out phases of increased (MIS 2, early MIS 3) and reduced (middle and late MIS 3) sedimentation, but interpretation of numerical rates is problematic because of intense erosion and slope wash particularly during MIS 3. Finally, previously obtained grain‐size data were re‐investigated by end member modelling analyses. Three fundamental grain‐size distributions (loadings) explain the measured data sets and offer information on intensity and – combined with modelled OSL ages – timing of geomorphic processes. We interpret the loadings to represent (i) primary loess accumulation, (ii) postdepositional pedogenesis and/or input of aeolian fine fractions, and (iii) input of coarse aeolian material and/or slope wash. The applied modelling tools facilitate detailed understanding of site‐formation through time, allowing us to correlate a strong peak in mean grain size at ~26–24 ka to the maximum extent of the SIS and increased influence of easterly winds.Deutsche Forschungsgemeinschaft http://dx.doi.org/10.13039/50110000165

Gliederung und Thermolumineszenz-Chronologie der Würmlösse im Raum Regensburg

Die seit dem Jahre 1984 gesammelten Befunde zur Würm-Löß-Gliederung im Raum Regensburg werden mit dem vorliegenden Beitrag anhand ausgewählter Profile zusammenfassend dargestellt und mit den Gliederungen von Brunnacker (1982) und Schellmann (1988) verglichen. Auf der Grundlage von 11 Thermolumineszenz-Datierungen und drei 14C-Datierungen wird eine Korrelation mit der Pedostratigraphie des Würms in Mittel- und Osteuropa diskutiert. Der Bildungszeitraum der „Mosbacher Humuszonen" während des Altwürms ist im Untersuchungsgebiet mit einem TL-Alter von 74 +/- 7,4 ka vor heute im Bereich des humosen Abschnittes der „Basisfließerde" im Sinne von BRUNNACKER (1982) erfaßt. Der Übergang von solifluidaler Umlagerung zu verstärkter Lößsedimentation findet im Raum Regensburg im Verlauf des frühen Mittelwürms um 58 +/- 5 ka vor heute statt. Als „Mittelwürm-Boden" (MW-Boden) wird aus dem Untersuchungsraum ein kräftiger f Bv-Horizont beschrieben, der einer Bodenbildung während des Denekamp-Interstadials zwischen 28 und 30 ka vor heute entspricht, die möglicherweise aber auch noch ältere mittelwürmzeitlich-interstadiale Phasen der Pedogenese einschließt. Der Jungwürmlöß ist im Raum Regensburg durch drei initiale Verbraunungshorizonte (f Cv-Horizonte) und einen Naßboden („N") gegliedert (Abb. 14). Die älteste TL-datierte jungwürmzeitliche Lößakkumulation erfolgte um 25,4 + / —2,4 ka. Ein bereits nach biostratigraphischen Befunden als spätglazial eingestufter sogenannter „Sumpflöß" wurde mit einem TL-Alter von 16,2 + /—1,5 ka datiert.researc