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Datierung von Gesteinsoberflächen
Archäologische Objekte aus Stein — vor allem Steinstrukturen - sind von vielfälti-
gem Interesse. Möglichkeiten, nicht nur das Gesteinsmaterial selbst, sondern auch die
Gesteinsoberfläche physikalisch zu datieren, können genutzt werden, um das Alter
solcher Strukturen zu bestimmen. Eine Möglichkeit dazu bietet das Phänomen der
optisch stimulierten Lumineszenz (OSL) — em nicht-thermisches Leuchten natürli-
cher Minerale nach ionisierender Bestrahlung. Die speziell für Gesteinsoberflächen
geeignete Technologie wurde in den letzten Jahren an der Forschungsstelle ent-
wickelt und beruht auf dem hoch auflösenden Nachweis des sehr schwachen Lumi-
neszenzlichtes in kleinsten Bereichen von bis zu 25 pm. Konstruktion und Aufbau
neuer Messgeräte, aber auch die Software-Entwicklung zur Datenauswertung fanden
in der Forschungsstelle statt. Die Lumineszenz-Datierung ermöglicht die Bestim-
mung des Zeitpunkts, zu dem die Quarz- und Feldspatkörner einer Gesteinsober-
fläche, z.B. eines Granits, zum letzten Mal dem Tageslicht ausgesetzt waren. So kann
— man stelle sich einen Baustein vor, der bei der Errichtung eines Gebäudes durch
den benachbarten Gesteinsblock dunkel verdeckt wird — die Errichtung eines
Gebäudes numerisch datiert werden.
Die Entwicklung und Anwendung der Datierungsmethodik wird durch das
Ministerium für Bildung und Forschung im Rahmen eines Projektes des NTG
(„Neue Technologien in den Geisteswissenschaften“)-Schwerpunktes gefordert. Das
NTG-Projekt dient der Erstellung einer numerischen Chronologie der präkolum-
bischen Kulturen, insbesondere der Paracas- und Nasca-Penoden (zwischen ca. 800
v. Chr. bis 600 n. Chr.) mit ihren weltberühmten Erdzeichnungen (Geoglyphen) in
Süd-Peru. Die Geoglyphen wurden angelegt, indem Gesteinsbrocken der Wüsten-
oberfläche anthropogen umgelagert wurden, wobei ehemals belichtete Gesteins-
oberflächen abgedunkelt wurden. An solchen Gesteinoberflächen wird der Zeit-
punkt der Ablagerung mittels Lumineszenz erstmals direkt datierbar. Die im letzten
Jahr untersuchten Proben der Geoglyphen zeigen eine deutliche Dreiteilung. Die
meisten Proben ergeben Lumineszenz-Alter im archäologisch erwarteten Bereich
zwischen 200 v. Chr. und 1100 n. Chr. Einige Proben, die rezente Alter zeigten,
konnten unbeabsichtigten Belichtungsereignissen der letzten Jahre, beispielsweise
während einer Ausgrabung, zugeordnet werden. Schließlich wurden aber auch
Lumineszenz-Alter von mehreren 10.000 Jahren gefunden. Hierbei handelt es sich
um geologische Ablagerungsereignisse, nämlich Gerolle, die während der Entstehung
der Sedimentflächen am Fuße der Anden vor ca. 40.000 bis 100.000 Jahren einge-
bettet wurden.
Die methodologischen Aspekte der Arbeit zielen auf die Reduktion des Datie-
rungsfehlers, der zurzeit in ungünstigen Fällen noch bis zu 20% oder mehr betragen
kann. Dazu gehört die Untersuchung von Einflussparametern wie beispielsweise der
Beschaffenheit des Gesteins, des Mineralbestands und der Korngrößen. Schwierig-
keiten bereiten vor allem noch die mikrodosimetrischen Verhältnisse innerhalb der
Gesteinsoberflächen.