Universitätssiegel
Lumineszenzlabor

Heidelberger Lumineszenzlabor
Geographisches Institut
Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 348
69120 Heidelberg, Germany

Location

 
Staff
Dr. Annette Kadereit
Felizitas Wolf
Jutta Asmuth
Christopher Schulz
Prof. Dr. Günther A. Wagner
 

Luminescense Laboratory

In the summer of 2007 the Heidelberg Luminescence Laboratory was relocated from the former Research Unit Archaeometry of the Heidelberg Academy of Sciences at the Max-Planck Department of Nuclear Sciences (head until June 2007: Prof. Dr. Günther A. Wagner) to the Institute of Geography of the Heidelberg University. The Heidelberg Laboratory conducts optical dating of sediments and stone surfaces as well as scientific and technological development of the optical stimulated luminescence technique.

Method Current Publications Project Cooperations

The Heidelberg Luminescence Laboratory cooperates in projects which need to establish chronometries for past landscape changes induced by environmental changes or human impact. Archives to reconstruct the history of a landscape are usually aeolian, fluvial or colluvial deposits. Sedimentary archives are usually the most important key to the past in geomorphological and geoarchaeological projects (examples 2 - 7). Man-made stoneworks may also be analyzed (example 1). In any case the assumption is that the luminescence clock was reset to zero by daylight at the time of the dating event, similar to a stop-watch, and that it started clicking anew right afterwards due to the surrounding natural radioactivity and the subsequent exclusion of light or heat impact.

Current Projects (Selection) Former Projects (Selection)

The following examples of former projects demonstrate, how the luminescence technique can be efficiently applied to geomorphological, geoarchaeological and archaeometrical projects.

Beispiel 1: Aqaba

Projekt des Deutschen Archäologischen Instituts (DAI):
Aqaba, Jordanien – Tall Hujayrat al-Ghuzlan

Leitung:
Prof. Dr. phil. Ricardo Eichmann & PD Dr. Klaus Schmidt, Orient Abteilung

Sachbeihilfefinanzierung:
DFG (2005 - 2007)

Antragsteller:
Prof. Dr. phil. Ricardo Eichmann (DAI, Berlin), PD Dr. Klaus Schmidt (DAI, Berlin), Prof. Matthias Grottker (FH Lübeck)

Teilprojekt:
Lumineszenzdatierung an den Bewässerungsanlagen des Tall Hujayrat al Ghuzlan (10.2006-09.2007)


Luftbildaufnahme im Bereich des Tall Hujayrat al Ghuzlan bei Aqaba
Aqaba-Abb. 1: Luftbildaufnahme im Bereich des Tall Hujayrat al Ghuzlan bei Aqaba, Jordanien (Quelle: DAI). Archäologische Grabungen und C14-Datierungen belegen eine intensive Siedlungstätigkeit für den Zeitraum 3900-3500 v. Chr. Der Siedlungshügel (Tell) ist von einer Vielzahl von Wasseranlagen (Brunnen, Wasserverteiler) umgeben. Es stellt sich die Frage, ob die Wasseranlagen zeitgleich mit dem Tell oder aber zu unterschiedlichen Zeiten angelegt wurden. Dieser Fragestellung soll mithilfe der im Heidelberger Lumineszenzlabor in Entwicklung befindlichen Methode der ortsaufgelösten OSL-Oberflächendatierung nachgegangen werden.


Testbohrungen an granitischen Steinen der Wasserbauanlagen im Umfeld des Tall Hujayrat al Ghuzlan bei Aqaba, Jordanien Aqaba-Abb. 2: Testbohrungen an granitischen Steinen der Wasserbauanlagen im Umfeld des Tall Hujayrat al Ghuzlan bei Aqaba, Jordanien in der Feldkampagne Februar/März 2005 durch Dr. Clemens Woda und Prof. Matthias Grottker.

Beispiel 2: Uivar

DFG-Projekt:
Neolithisch-kupferzeitliche Tellsiedlung bei Uivar/Rumänien

Finanzierung:
DFG (1998 - fortlaufend)

Leitung:
Prof. Dr. Wolfram Schier – Lehrstuhl für Vor- & Frühgeschichte, Universität Würzburg/Institut für Prähistorische Archäologie (Ur- und Frühgeschichte), FU Berlin (Würzburg/Berlin)
Prof. Dr. Florin Drasovean (Timisoara, Rumänien)

Der spät-neolithisch/früh-kuperzeitliche Tell von Uivar Uivar-Abb. 1: Der spät-neolithisch / früh-kuperzeitliche Tell von Uivar liegt heute inmitten einer flachen Schwemmlandebene der Flüsse Bega und Theiß. Die alluvialen Sedimente überdecken im Untergrund ein wesentlich markanteres Paläorelief aus Fließgerinnen, Flussterrassen und Terrassenresten. Die geomorphologischen Untersuchungen (Sponholz 2004) legen nahe, dass der Siedlungshügel auf einem vor Hochwasser relativ sicheren, da erhöhten Niederterrassenrest angelegt wurde.

Blick in eine ausgehobene Grube ~130 m nördlich des Tell
Uivar-Abb. 2: Blick in eine ausgehobene Grube ~130 m nördlich des Tell, mit einer Abfolge von hellerem siltig-sandigem Alluvium im Liegenden, dunklerem, tonigerem und vermutlich durch kolluvialen Eintrag beeinflusstes Alluvium in der Mitte und hellerem, wiederum siltigerem Alluvium am Top des Profils. In ~100 Entfernung zum Siedlungshügel wurde in prähistorischer Zeit eine ringförmige Grabenanlage (vgl. geomagnetische Karte von Becker (2002)) in den basalen, vornehmlich siltig-sandigen Alluvionen angelegt. Mittels OSL-Technik datiert die Ablagerung der liegenden Alluvionen ~6.5 ka vor heute, in die Zeit für die mittels C14-Datierungen (Radiokohlenstofflabor der Heidelberger Akademie der Wissenschaften) auch die Anlage von Gräben belegt ist. Es scheint, dass der Mensch die Siedlung zu einer Zeit zu errichten begann, da die fluviale Aktivität mit Akkumulation von Gerinnesanden endete. Da für denselben Zeitraum vergleichbare Beobachtungen auch an einer weiteren Tell-Lokalität am Teleorman-Fluß im südlichen Rumänien gemacht wurden (Bailey et al. 2002, Antiquity 76, 349-355; SRAP), erscheint eine klimatische Steuerung der fluvialen Aktivität und ihres Endes wahrscheinlich. Dies wiederum könnte das im Vergleich zum südlicheren Balkan und Mediterranraum späte Auftreten von Tells in der Region erklären.


Publikationen/Präsentationen:

Beispiel 3: Glauberg

DFG-Schwerpunkt Programm 1171:
Frühe Zentralisierungs- und Urbanisierungsprozesse zur Genese und Entwicklung frühkeltischer Fürstensitze und ihres territorialen Umlandes

Projekt:
Landschaftsarchäologie Glauberg. Untersuchungen im territorialen Umland des Glaubergs: Zur Genese und Entwicklung eines Fürstensitzes in der östlichen Wetterau.

Finanzierung:
DFG (2004 - fortlaufend)

Leitung:
Prof. Dr. Christopher Pare (Institut für Vor- und Frühgeschichte, Universität Mainz)


Unterhalb der Wallanlage Glauberg-Abb. 1: Unterhalb der Wallanlage (oben: Schrägschichtung aus hellerem und dunklerem, vom Menschen aufgebrachtem Sediment) des früh-keltischen Fürstensitzes liegt ein nach makroskopischen Merkmalen zweigeteiltes Kolluvium (unten). Im Gegensatz zum unteren Kolluvium ist das obere Kolluvium reich an Holzkohleflittern. Zudem scheint am Top des unteren Kolluviums eine alte Landoberfläche ausgebildet und bis zur Ablagerung des oberen Kolluvium eine Phase geomorphodynamischer Ruhe bestanden zu haben. Hierauf deuten die von der Grenzfläche ins untere Kolluvium ausgehenden Wurzelspuren (nachträglich mit Sediment verfüllte Hohlräume). Die OSL-Datierungen weisen darauf hin, dass das obere Kolluvium im Zeitraum der Errichtung der keltischen Befestigungsanlage abgelagert wurde.

C14- und OSL-Alter
Glauberg-Abb. 2: Die im Vergleich zur früh-keltischen Anlage jungen C14- und OSL-Alter der Grabenfüllung vor der Wallanlage belegen, dass der Graben noch bis ins Mittelalter offen blieb.


Publikationen/Präsentationen:

Beispiel 4: Peru

BMBF-Schwerpunkt:
Neue naturwissenschaftliche Technologien in den Geisteswissenschaften (NTG)

Projekt-Verbund
Neue Technologien für die Archäologie: der BMBF-Projektverbund Nasca, Peru (geleitet von Markus Reindel & Günther A. Wagner):
Projekt Prof. Günther A. Wagner (Forschungsstelle Archäometrie, Heidelberger Akademie der Wissenschaften): Lumineszenzdatierung. Das Projekt erfolgte in enger Kooperation mit einem weiteren geomorphologischen Projekt (Prof. Dr. B. Eitel, Geographisches Institut, Universität Heidelberg, Geomorphologisch-bodenkundliche Untersuchungen zur Rekonstruktion der Klima- und Landschaftsentwicklung im Umfeld der ehemaligen Siedlungsflächen der Nazca-Kultur, Peru).

Finanzierung:
BMBF (2002 - 2007)

Leitung:
Günther A. Wagner

Die OSL-Datierungen finden in enger Zusammenarbeit mit dem C14-Datierungen ausführenden Radiokohlenstofflabor der Heidelberger Akademie der Wissenschaften statt.


Nächtliche OSL-Probennahme
Peru-Abb. 1: Nächtliche OSL-Probennahme an einem Aufschluß entlang der Panamericana-Sur. Beprobt werden hier Gerölle aus den Pedimenten, die vom westlichen Andenfuß ins Becken von Nasca-Palpa in der Atacama-Wüste reichen, wo sie von den ebenfalls in den Anden entspringenden Fremdlingsflüssen tiefgreifend zerschnitten werden. Die Proben dienen der Entwicklung und Adaption der Methode der Oberflächen-OSL-Datierung an quartären Sedimenten.


Für das Arbeitsgebiet Palpa-Nasca kommt dem Bolivienhoch (s.u., Peru-Poster, Kadereit et al. 2006) eine hohe Bedeutung als paläoklimatischem Steuerungselement zu. Auf Grundlage entsprechender Literaturrecherche (siehe Literaturangaben, Peru-Poster-1) wurde dies auf der Feldkonferenz Development and Adaptation of Archaeometrical Technologies for the Investigation of the Cultural History of Palpa von A. Kadereit 2004 im Vortrag OSL-Datierungen an Sedimenten zur Landschafts-, Klima- und Siedlungsgeschichte von Palpa vorgestellt, gemeinsam mit Lumineszenzaltern, die für eine starke Geomorphodynamik zur Zeit der Kleinen Eiszeit sprachen und vermutlich durch La-Nina ähnliche Paläoklimabedingungen hervorgerufen wurden, die monsunal ausreichend Feuchtigkeit aus dem Amazonasgebiet nach Westen ins Untersuchungsgebiet transportieren. In der anschließenden Diskussion wurden diese Ideen heftig kritisiert, da man zu dieser Zeit davon ausging, dass das Gebiet seit der Nasca-Zeit geomorphologisch nicht mehr überformt worden war. Allerdings wurde der Hinweis auf ausgeprägte fluviale Geomorphodynamik der in den Anden entspringenden Fremdlingsflüsse während der Kleinen Eiszeit durch unabhängige 14C-Alter auf der Feldkonferenz von I. Unkel unterstützt. Später wurde die Idee, dass das Bolivienhoch die Paläoumweltbedingungen in der Region Palpa-Nasca maßgeblich mitbestimme, in einer Doktorarbeit übernommen und bis heute als wesentliches Erklärungsmodell für Studien in der Region benutzt.

Publikationen/Präsentationen:

Beispiel 5: Namibia

DFG-Projekt:
Untersuchung, Datierung und paläoklimatische Interpretation von schwemmlössartigen Talfüllungen am Hoanib-River (NW-Namibia)

Finanzierung:
DFG (2001 - 2004)

Leitung:
Prof. Dr. Bernhard Eitel (Heidelberg)


Einzugsgebiet des Hoanib-Flusses, NW-Namibia Namibia-Abb. 1: Im oberen Einzugsgebiet des Hoanib-Flusses, NW-Namibia, werden die Beckenböden weitflächig von lößartigen, feinkörnigen Sedimenten verfüllt. Anders als äolisch verfrachteter Löß wurden diese Sedimente aber vom Fluß in der Talaue abgelagert. Das gut sortierte, feinkörnige Alluvium wird als Flutauslaufsediment (river end deposits) interpretiert, das im Gegensatz zur heutigen Geomorphodynamik unter stark abgeschwächter fluvialer Dynamik zur Ablagerung kam. Damit sind die REDs ein Schlüsselarchiv zur Rekonstruktion ariderer Klimaverhältnisse in der Vergangenheit.

Amspoort-Silte Namibia-Abb. 2: Die Amspoort-Silte haben einen Galeriewald aus Akazien verschüttet, der in einer nachfolgenden Phase mit Erosion wieder freigelegt wurde. OSL-Datierungen stellen die Zeit der Aufschüttung in Übereinstimmung mit C14-Datierungen an den fossilen Bäumen in die "Kleine Eiszeit", die damit offensichtlich trockenere Klimabedingungen aufwies als gegenwärtig beobachtet.

Publikationen:

Editor: Webmaster Team
Latest Revision: 2017-11-12
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