Im Rahmen der Arbeit wurde mithilfe der Optisch Stimulierten Lumineszenz (OSL) eine zuvor genommene Probe datiert. Das nachfolgende Protokoll gibt einen Einblick in den theoretischen Hintergrund, die Probenahme, Aufbereitung, das eigentliche Lumineszenzverfahren und die Auswertung.
Mithilfe von Lumineszenzerscheinungen ist es möglich die letzte Belichtung eines Sediments zu ermitteln. Hierfür wird die Altersbestimmung anhand von Halbleitern wie Quarzen und Feldspäte durchgeführt, da diese den durch ionisierende Strahlung entstandenen Schaden im Kristallgitter am besten speichern, welcher anschließend durch ein Lumineszenzsignal messbar ist.
Inhaltsverzeichnis
1. Theoretischer Hintergrund
2. Probenahme
3. Aufbereitung der Proben
4. Optisch Stimuliertes Lumineszenzverfahren und Dosisleistungsbestimmung
Zielsetzung & Themen
Dieses Laborprotokoll dokumentiert den Ablauf der Optisch Stimulierten Lumineszenzdatierung (OSL) zur Altersbestimmung von Sedimenten, wobei der Fokus auf dem methodischen Verständnis von der Probenahme bis zur laborinternen Aufbereitung liegt.
- Theoretische Grundlagen des Bändermodells und der Lumineszenz
- Methodik der Probenahme am Lössprofil
- Schritte der Probenaufbereitung im Dunkellabor
- Verfahren zur Dosisleistungsbestimmung
Auszug aus dem Buch
Probenahme
Die Probeentnahme erfolgte am Lössprofil in Münzenberg. Das äolische Sediment Löss wird der Fraktion Schluff zugeordnet, definiert sich über eine Korngröße von 10–50 μm und hat durch die kohäsiven Kräfte eine starke Bindungskraft, weshalb das Profil über lange Dauer stabil bleibt. Da Löss stark durch die Sonne gebleicht wird, bietet er sich für die OSL-Datierung an. Daher sind Profile, wie das Lössprofil in Münzenberg (Abb. 2) für diese Datierungsmethode sehr gut geeignet. Zu Beginn wurde die Oberfläche des Profils mithilfe eines Rechens vom aufliegenden Material beseitigt und geputzt. Im Anschluss wurde mit der Entnahme der Probe durch Stechzylinder begonnen. Mit einem Aufsatz und einem Hammer wurde der Stechzylinder in den zuvor ausgewählten Punkt im Profil geschlagen. Durch das Benutzen eines Stechzylinders ist es möglich die Probe möglichst schonend aus dem Bodenverband zu lösen und so ihr Bodengefüge zu erhalten. Nachdem der Stechzylinder komplett ins Profil eingeschlagen und mit der Probe befüllt wurde, wurde mithilfe eines Meißels der Löss um den Zylinder herum entfernt,
Zusammenfassung der Kapitel
Theoretischer Hintergrund: Das Kapitel erläutert die physikalischen Grundlagen der OSL-Datierung, insbesondere das Bändermodell, die Bedeutung ionisierender Strahlung und die notwendige Berechnung des Alters aus Dosis und Dosisleistung.
Probenahme: Hier wird die fachgerechte Entnahme von Sedimentproben mittels Stechzylinder an einem Lössprofil in Münzenberg unter Berücksichtigung bodenkundlicher Eigenschaften beschrieben.
Aufbereitung der Proben: Dieses Kapitel beschreibt die komplexen chemischen und physikalischen Laborprozesse wie das Sieben, die Entfernung von Kalk und organischer Substanz sowie die Schweretrennung zur Isolierung der für die Datierung relevanten Minerale.
Optisch Stimuliertes Lumineszenzverfahren und Dosisleistungsbestimmung: Der abschließende Teil widmet sich dem Messvorgang mittels Photomultiplier und der Interpolation der Äquivalenzdosis sowie der Bestimmung des Wassergehalts der Proben.
Schlüsselwörter
Optisch Stimulierte Lumineszenz, OSL-Datierung, Bändermodell, Lössprofil, Ionisierende Strahlung, Sedimentanalyse, Äquivalenzdosis, Dosisleistung, Stechzylinder, Dunkellabor, Korngröße, Schweretrennung, Fluviatile Proben, Wassergehalt, Datierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Laborprotokoll grundsätzlich?
Das Dokument protokolliert den gesamten Ablauf einer OSL-Datierung, von der theoretischen Basis über die Probenahme im Gelände bis hin zur physikalisch-chemischen Aufbereitung und Messung im Labor.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Zentrale Themen sind die Sedimentdatierung, die Funktionsweise des Lumineszenzsignals bei Quarz und Feldspat sowie die methodischen Anforderungen an die Probenreinheit und Strahlungsmessung.
Was ist das primäre Ziel der beschriebenen Arbeit?
Das Ziel ist die Vermittlung und Dokumentation des methodischen Vorgehens bei der Datierung von Sedimenten mittels Optisch Stimulierter Lumineszenz zur Bestimmung des Alters der letzten Belichtung.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wird die Methode der Optisch Stimulierten Lumineszenz (OSL) angewendet, die auf der Messung von durch ionisierende Strahlung angeregten Elektronen in Kristallgittern basiert.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen des Bändermodells, die praktische Durchführung der Probenahme am Lössprofil und die detaillierten Schritte der Probenaufbereitung (Siebung, chemische Ätzung, Schweretrennung).
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie OSL-Datierung, Dosisleistung, Äquivalenzdosis, Bändermodell, Sedimentationsprozess und Probenaufbereitung charakterisieren.
Warum ist das Arbeiten im Dunkellabor für die Aufbereitung zwingend erforderlich?
Die Proben müssen vor Licht geschützt werden, da ein Kontakt mit Licht in bestimmten Wellenlängen das Lumineszenzsignal löschen würde, was zu einer fehlerhaften Altersunterschätzung führen würde.
Warum konnte in diesem spezifischen Fall keine finale Altersbestimmung durchgeführt werden?
Aufgrund von zeitlichen Einschränkungen konnte die abschließende Bestimmung von Dosis und Dosisleistung maschinell nicht vollständig abgeschlossen werden, weshalb keine exakte Altersangabe für die Proben möglich war.
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- Tim Sperzel (Author), 2019, Optisch Stimulierte Lumineszenzdatierung. Hintergrund, Probenahme, Lumineszenzverfahren und Auswertung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/911306
