Quaternary Science Journal - Datierungsversuche im Quartär Westdeutschlands mit Hilfe des Fluor... by Geozon Science Media

Datierungsversuche im Quartär Westdeutschlands mit Hilfe des Fluortestes ) ]

Von

KONRAD RICHTER und

FRANZ-JÖRG ECKHARDT

Mit 2 Abbildungen im Text S u m m a r y . The X-ray spectrographic fluorine test for the relative dating of bones, teeth, and antlers, has been applied and tested on specimens of known geological age found in western Germany. Only those specimens can be compared, which are found below the ground water level. Results obtained from North German areas with Scandinavian glacial deposits, are satisfactory; results from other areas, however, are less satisfying. Furthermore, there are diffe rences between the interior and the exterior of bones. It is necessary to compare only specimens which, on one side, are taken from the same kind of sediments, and, on the other side, have been lying in groundwater of similar fluorine content. With regard to the number of statements made in our expose, it may be concluded that by this method we may compile usable dia grams for regions containining Scandinavian glacial deposits as well as also for other areas. Knochen, die im Boden liegen, v e r ä n d e r n sich chemisch. W i r d z. B. durch G r u n d wasser F l u o r a n die mineralische Knochensubstanz herangebracht, so findet ein I o n e n austausch statt, u n d d e r H y d r o x y l a p a t i t des Knochens w i r d allmählich in i m m e r grö ßerem A n t e i l z u F l u o r a p a t i t u m g e w a n d e l t . J e länger ein K n o c h e n im G r u n d w a s s e r lag, desto h ö h e r m ü ß t e also sein P r o z e n t g e h a l t a n F l u o r a p a t i t sein. D a s k a n n z u r Alters d a t i e r u n g v o n Knochen b e n u t z t w e r d e n . D i e Anfänge einer entsprechenden M e t h o d e gehen bis 1806 zurück. Eindeutig z u r Altersbestimmung b e n u t z t e sie 1895 T h . W I L S O N in N o r d a m e r i k a z u m Beweis, d a ß der Mensch Zeitgenosse des ausgestorbenen M y l o d o n w a r . D i e M e t h o d e geriet d a n n lange in Vergessenheit, bis sie v o r einigen J a h r e n v o n K . P . O A K L E Y wieder a n g e w a n d t w u r d e , d e r d a m i t z. B. eindeutig das R ä t s e l des so genannten Piltdown-Menschen löste, dessen Unterkiefer u n d isolierter M o l a r sich als absolut rezent u n d als Fälschung erwiesen. I m J a h r e 1953 veröffentlichten E. N I G G L I , C. J, O V E R W E E L & J. M . VAN D E R V L E R K

eine neue recht einfache röntgenographische F l u o r - D a t i e r u n g s - M e t h o d e u n d legten E r gebnisse aus d e m niederländischen Q u a r t ä r v o r . Sie zeigten, d a ß die M e t h o d e gerade für den gesamten Bereich des Q u a r t ä r s b r a u c h b a r ist, aber nicht mehr ins T e r t i ä r hinein, da d a n n bereits röntgenographisch reiner F l u o r a p a t i t i m Knochen vorliegt. D i e Ge schwindigkeit, m i t der H y d r o x y l durch F l u o r ersetzt w i r d , ist zuerst v e r h ä l t n i s m ä ß i g schnell u n d w i r d allmählich langsamer; sie ist abhängig u. a. v o m F l u o r g e h a l t des W a s sers, das d e n Knochen umgibt. V e r w e n d b a r ist n u r K n o c h e n m a t e r i a l , das s t ä n d i g unter G r u n d w a s s e r , möglichst in Kiesen o d e r S a n d e n , gelegen h a t . L e t z t e r e Bedingungen w a r e n für das v o r g e n a n n t e niederländische M a t e r i a l offenbar besonders g u t erfüllt. Es m u ß t e aber fraglich bleiben, ob i m westdeutschen R a u m m i t seinen i m Q u a r t ä r sehr viel unter schiedlicheren G r u n d w a s s e r s t ä n d e n die M e t h o d e noch b r a u c h b a r e Ergebnisse liefern würde. U m diese Frage zu prüfen, w u r d e n v o n K . RICHTER m i t U n t e r s t ü t z u n g zahlreicher westdeutscher Kollegen eine größere M e n g e q u a r t ä r e r K n o c h e n aus stratigraphisch mög lichst k l a r e n F u n d p u n k t e n u n d aus Schichten unter mindestens heutigem G r u n d w a s s e r niveau zusammengebracht. Die röntgenographischen Messungen führte F . - J . E C K H A R D T im A m t für Bodenfor schung, H a n n o v e r , m i t einem G e i g e r z ä h l e r - R ö n t g e n s p e k t r o m e t e r der N O R T H AMERICAN PHILIPS & C o . , I n c . , durch. D i e Liniengenauigkeit des G e r ä t e s für diese M e t h o d e liegt ') Vortrag gehalten von K . RICHTER auf der Tagung der Deutschen Quartärvereinigung 1 9 5 5 in Laufen.

K. Richter & F.-J. Eckhardt

bei ± 0,05° des gemessenen A b s t a n d e s v o n den Reflexen (004) u n d (140) in 2 wenn die angegebene G r ö ß e d e r E n t f e r n u n g ein M i t t e l w e r t a u s mindestens 3 Messungen ist ( v e r w a n d t w u r d e C u K a - S t r a h l u n g ) . Als G r u n d l a g e f ü r die Berechnung des Abstandes dieser zwei Reflexe für H y d r o x y l - u n d F l u o r a p a t i t w u r d e n die v o n E . N I G G L I (1953) zitierten G i t t e r k o n s t a n t e n g e n o m m e n , w o b e i der A b s t a n d der Reflexe f ü r F l u o r a p a t i t klei ner ist als für H y d r o x y l a p a t i t ; allerdings stimmen die G i t t e r k o n s t a n t e n nicht so genau, wie es die M e t h o d e e r f o r d e r t , m i t d e n e n v o n anderen A u t o r e n ( D A N A 1 9 5 1 ; DONNAY, N O WACKI 1 9 5 4 ; S T R U N Z 1949) ü b e r e i n . Bei U m r e c h n u n g d e r v o n E. N I G G L I

veröffentlichten

Meßergebnisse auf unsere M e ß b e d i n g u n g e n zeigt sich allerdings recht g u t e Übereinstim m u n g der Resultate. Verschiedene kristallographische u n d petrographische Fragen, die auch gewisse U n z u l ä n g l i c h k e i t e n d e r M e t h o d e e r k l ä r e n sollen, b e d ü r f e n erst ausführ licher Detailuntersuchungen u n d sollen in einer späteren Veröffentlichung b e h a n d e l t w e r den. So ist es auf G r u n d chemischer A n a l y s e n v o n D r . W . H A R R E , A m t für Bodenfor schung, H a n n o v e r , noch nicht erwiesen, o b die z w e i Reflexe, auf die w i r uns bei den Messungen beziehen, tatsächlich z u Mischungen v o n reinen H y d r o x y l - u n d F l u o r a p a t i t k o m p o n e n t e n gehören. D i e geologische A u s w e r t u n g d e r Messungen n a h m K . R I C H T E R v o r . Auf A b b . 1 sind norddeutsche F u n d e aus ± gesicherter stratigraphischer Position dargestellt. D i e Abszisse gibt den A b s t a n d der zwei oben genannten Reflexe des Apatites in G r a d 2 •&, die O r d i n a t e in rein schematischen A b s t ä n d e n das relative A l t e r d e r F u n d schichten a n . D i e jüngsten Zeitabschnitte sind dabei sicher z u lang, ä l t e r e z u k u r z d a r gestellt. D i e wahrscheinlich sehr viel längere D a u e r v o n P l i o z ä n u n d O b e r - M i o z ä n w i r d durch V e r g r ö ß e r u n g dieser A b s t ä n d e wenigstens angedeutet. E i n e zeitliche Z u o r d nung nach d e r M i L A N K O v i T C H - K u r v e d e r S o n n e n s t r a h l u n g für die l e t z t e n 600 000 J a h r e w u r d e absichtlich v e r m i e d e n , d a sich auf d e r Basis geochronologischer R a d i o a k t i v i t ä t s m e t h o d e n a n d e r e absolute J a h r e s z a h l e n abzuzeichnen beginnen. Betrachten w i r n u n m e h r die auf A b b . 1 dargestellten Ergebnisse n u r hinsichtlich d e r Knochen, nicht aber d e r Z ä h n e u n d Geweihe. Theoretisch m ü ß t e n die Linien des alters m ä ß i g jüngsten Objektes N r . 21 d e n g r ö ß t e n A b s t a n d h a b e n . Es ist ein rezenter Pferdee x t r e m i t ä t e n k n o c h e n , d e r n u r 2 J a h r e in einem K o m p o s t h a u f e n gelegen h a t . D e r A b s t a n d der Bezugsreflexe des Knochens einer K u h ( N r . 2 2 ) , die 1634 bei Kiel e r t r a n k ( M a t e r i a l v o n Prof. E . G U E N T H E R , Kiel) ist noch nicht geringer. Auch a n d e r e Knochen aus mittelalterlichen Weser- u n d Leine-Kiesen ( N r . 15 u n d 14) h a b e n noch keine klei nere E n t f e r n u n g v o n (004) u n d ( 1 4 0 ) , ja N r . 14, ein C e r v i d e n k n o c h e n a u s Weserkiesen u n t e r Auelehm bei Estorf, sogar noch etwas weniger als das rezente M a t e r i a l . D e r ge ringe Unterschied liegt aber völlig i m R a h m e n d e r M e ß f e h l e r . Bei N r . 18 ( v o n H e m m i n g e n a n d e r Leine) ist d a s a l t h o l o z ä n e A l t e r ziemlich sicher. Dagegen w ä r e früher N r . 50, ein Homo sapiews-Schädelfragment aus F l u ß k i e s 1 m unter Auelehm bei G r o n a u , als niederterrassenzeitlich gedeutet w o r d e n . N a c h a n d e r e n neueren F u n d e n aus Leinekiesen unter A u e l e h m , leineabwärts nördlich von H a n n o v e r bei Sut torf, h ä t t e m a n d i e Fundschicht auch für mittelalterlich halten k ö n n e n . Fräulein D r . ASMUS w a r so liebenswürdig, d e n ziemlich kleinen Schädelrest anthropologisch z u begutachten, u n d spricht sich m e h r f ü r ein Alter „jünger als N i e d e r t e r r a s s e " aus. D e r Fluortest stellt i h n in die Nachbarschaft des H e m m i n g e r Objektes ( N r . 18), also ins A l t - H o l o z ä n , w a s nach d e r geologischen F u n d s i t u a t i o n durchaus möglich ist. D i e F u n d e a u s d e m S p ä t g l a z i a l h a b e n im allgemeinen wieder k l e i n e r e M e ß w e r t e , w e n n auch Überschneidungen m i t d e r v o r g e n a n n t e n G r u p p e möglich erscheinen. V o n sicher datierten F u n d e n gehören aus d e n G r a b u n g e n v o n A. R U S T h i e r h e r die R e n k n o chen N r . 43 v o n A h r e n s b u r g u n d N r . 4 1 v o n Meiendorf. Letzteres ist gemäß freund licher Mitteilung v o n A . R U S T durch SUESS m i t C 1 4 auf 15750 ± 8 0 0 J a h r e datiert w o r d e n . E i n Altersunterschied zwischen beiden H o r i z o n t e n k o m m t m i t d e m Fluortest absolut nicht z u m Ausdruck.

Abst

FI'S

1,50

(OOV-MO)

i;.•5

1;,'0

L 10

1, 15

1, W

1,5

Im Grad Z -S fur Cu K Strahlung a

Postglazial Spätglazial

X«»

Weichsel-E. Y

• ,<»

X •

X 12

i3 7 113 s

3t,

Eem-Intergl.

® ®* /

Saale -F.

Elster-

O O

Früh - Weichsel-F.

Holstein

30 31

•

B 10 32 33 s

/ 39 102

X» © ©

-Intergl.

Cromer-Inter

101

3 s'

p-O'®B r

gl.

,® C

Weybourne-K. /

Tegelen-Intergl.

Butley-K.

/ /

108

® <§)/<$><§)

107

Knnrhen

105 In Kies und Sand In Wespnmpnnol Glimmento n und Kieselgur In sc hluffigem

•

l ahn

Geweih

l»

In S Muff

Pliozän

Ober-Miozän

Ton

•

• *3 .-'® KR SB

Abb. 1. Röntgenographische Fluorapatitteste norddeutscher Funde. AB = Testkurve für Knochen aus Gebieten mit nordischem Glazialschutt, EF das gleiche für Zähne, CD = Testkurve für Knochen aus Gebieten ohne nordischen Glazialschutt.

K.Richter & F.-J. Eckhardt

Deutlich g r ö ß e r e n A b s t a n d d e r Bezugsreflexe h a b e n wieder die Knochen des p a l ä o lithischen R e n t i e r - u n d M a m m u t j ä g e r p l a t z e s v o n L e b e n s t e d t - S a l z g i t t e r der A u s g r a b u n gen v o n D r . T O D E ( N r . 7 = R e n - E x t r e m i t ä t , N r . 8 desgleichen, N r . 1 0 = M a m m u t R a d i u s - O b e r t e i l , N r . 1 1 = i n d e t . M a m m u t k n o c h e n , Bestimmungen von D r . K L E I N SCHMID, Braunschweig). Die bisher untersuchten K n o c h e n aus Eem-zeitlichen A b l a g e r u n g e n mit sicherer L a g e unter dem G r u n d w a s s e r s p i e g e l s t a m m e n leider nicht aus ganz vergleichbarem M a t e r i a l , u n d z w a r aus Wiesenmergel N r . 4 u n d 1 1 3 ( L e h r i n g e n ; letzteres Stück von K o n r e k t o r ROSENBROCK geborgen) u n d N r . 3 2 (Fischwirbel v o n H o n e r d i n g e n , z u r Verfügung ge stellt v o n D r . H A M M , L a n d e s m u s e u m H a n n o v e r ) , sowie aus Kieselgur v o m oberen L u h e tal N r . 3 3 u n d 3 4 (Grevenhof, z u r Verfügung gestellt v o n P r o f . V O I G T , H a m b u r g ) . Ein weiteres Stück aus H ü t z e l ( v o n D r . R E I N H O L D , H a n n o v e r , z u r Verfügung gestellt) macht einen s t ä r k e r v e r w i t t e r t e n Eindruck u n d h a t vielleicht d e s h a l b etwas k l e i n e r e n A b s t a n d der Bezugsreflexe. Es w u r d e wegen seines andersartigen E r h a l t u n g s z u s t a n d e s nicht in die A b b i l d u n g mit a u f g e n o m m e n . Bemerkenswerterweise fehlen in der Kiesel gur v o n O b e r - O h e , N e u - O h e u n d Munster bisher Knochenfunde. Es sind nur A b d r ü c k e geborgen. E i n Vergleich des u m s t r i t t e n e n Altersunterschiedes zwischen den beiden G r u p pen v o n K i e s e l g u r v o r k o m m e n ist also mit dem F l u o r t e s t leider nicht möglich. Bei d e r sonst sehr gleichartigen Gurbeschaffenheit k ö n n t e m a n allenfalls versucht sein, m i t d e r mangelnden K n o c h e n e r h a l t u n g in der M u n s t e r - O h e - G r u p p e das auf G r u n d v o n P o l l e n analysen v e r m u t e t e höhere A l t e r z u unterstreichen. Als Beweismittel dürfte das a b e r nicht zu b e w e r t e n sein. Beispiele für das H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l s t a n d e n aus der PAPE-schen Kiesbaggerei in W u n s t o r f nördlich H a n n o v e r z u r Verfügung, die z. T . durch D r . H . O . G R A H L E ge borgen w u r d e n ( N r . 2 = E l e f a n t e n e x t r e m i t ä t , N r . 1 7 — Proboscidiergelenk, N r . 3 8 = Cervidenschenkelknochen). D e r A b s t a n d der beiden A p a t i t l i n i e n ist geringer als bei d e r E e m - G r u p p e , w e n n auch eine Überschneidung v o r h a n d e n ist. Bei Einzelfunden w ü r d e n sich also E e m - u n d H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l durch Fluorteste nicht i m m e r mit Sicherheit unterscheiden lassen. I n etwas geringerem G r a d e gilt das auch für die v o r b e h a n d e l t e n G r u p p e n . E r s t w e n n aus m e h r e r e n Knochen einer Fundstelle ein Durchschnittsfluorwert ermittelt w e r d e n k a n n , ist eine A l t e r s z u o r d n u n g m i t Fluortesten möglich. Auch d a n n ist z u beachten, ob die V o r k o m m e n in einer chemisch gleichartigen G r u n d w a s s e r p r o v i n z liegen. L e i d e r sind aus D e u t s c h l a n d , abgesehen v o n einigen H e i l quellenanalysen, bisher k a u m Bestimmungen des Fluorgehaltes v o n G r u n d w ä s s e r n er folgt. Erst n e u e r d i n g s beginnt m a n im Z u s a m m e n h a n g mit der C a r i e s - B e k ä m p f u n g d e m Fluorgehalt der G r u n d w ä s s e r m e h r Beachtung z u schenken. Schon OAKLEY ( 1 9 5 0 ) wies darauf hin, d a ß der Fluortest nicht in Gebieten a n w e n d b a r sei, w o Fluor besonders reich v o r k o m m t , o d e r in Gebieten tropischer V e r w i t t e r u n g , w o die Mineralisierung sehr schnell v o r sich geht. Letzteres dürfte auch ein G r u n d sein, w e s h a l b die M e t h o d e in Mitteleuropa a n der Q u a r t ä r - T e r t i ä r g r e n z e das E n d e ihrer B r a u c h b a r k e i t h a t . I n v e r schiedenen L ä n d e r n w e r d e n nach H . J. SCHMIDT ( 1 9 5 1 ) im W a s s e r F l u o r w e r t e bis z u 1 5 mg F / k g W a s s e r gefunden, in G r o ß b r i t a n n i e n g e m ä ß B . W . A . ( 1 9 5 3 ) 0 — 6 , 0 p p m . Eine gewisse, gesundheitlich b e d e u t s a m e G r e n z e scheint dabei 1 — 1 , 5 p p m zu sein, eine Grenze, die vielleicht auch für die Fluorteste zu beachten ist. Es w ä r e demnach wichtig, von den mit F l u o r t e s t untersuchten Knochenfundstellen auch die F l u o r g e h a l t e der G r u n d wässer zu vergleichen. D e r a r t i g e Untersuchungen sind im A m t für Bodenforschung, H a n n o v e r , b e g o n n e n . Vielleicht k l ä r t sich d a m i t , w a r u m die H o l s t e i n - i n t e r g l a z i a l e n Knochenfunde N r . 6 u n d 1 0 2 v o n Bilshausen ( M a t e r i a l v o n D r . L Ü T T I G ) einen g r ö ß e r e n Abstand der Bezugslinien h a b e n als die v o n W u n s t o r f . Z w a r ist auch das Fundschich tensediment in Bilshausen feinkörniger, vor allem a b e r liegt die L o k a l i t ä t im G e g e n s a t z zu den v o r b e h a n d e l t e n a u ß e r h a l b der V e r b r e i t u n g nordischen Glazialschuttes.

Datierungsversuche mit Hilfe des Fluortestes

Das gleiche trifft für die F u n d e aus dem Cromer-zeitlichen T o n v o n Bilshausen N r . 1 ( M a t e r i a l v o n Prof. SCHMIDT, G ö t t i n g e n ) u n d dem Tegelen v o n R i e d e l r a t h N r . 105, 106, 107 = 108 (Material v o n D r . W O L T E R S , Krefeld) zu. V e r b i n d e n wir auf A b b . 1 die ± F l u o r t e s t - M i t t e l w e r t e d e r v o r g e n a n n t e n V o r k o m m e n m i t einer lang-gestrichelten Linie (AB) u n d die beiden p e t r o g r a p h i s c h besonders abweichenden der letzten beiden V o r k o m m e n m i t einer a n d e r e n ( C D ) , so laufen sie fast p a r a l l e l . Wahrscheinlich sind also je nach Fundschichtenpetrographie einerseits u n d G r u n d w a s s e r c h e m i e andererseits verschiedene T e s t k u r v e n für die Alterseinstufung zu entwickeln. Auf A b b . 1 w u r d e die erste Linie (AB) bis a n die T e s t n u m m e r n 20 u n d 49 h e r a n geführt, weil bei diesen F u n d e n aus G l i m m e r t o n v o n W e s t e r h o l z b . R o t b g . in N i e d e r sachsen u n d d e m Morsum-Kliff auf Sylt, die i m m e r h i n noch eine gewisse W a s s e r z i r k u lation e r l a u b e n , das G r u n d w a s s e r aus der nordischen Glazialschuttlandschaft s t a m m t . M i t diesen W e r t e n dürfte möglicherweise reiner F l u o r a p a t i t erreicht sein. Andererseits w a r e n bei diesen beiden K n o c h e n s p l i t t e r n die Messungen sehr schwierig, d a die Reflexe auf den R ö n t g e n d i a g r a m m e n sehr schlecht ausgebildet w a r e n . F ü r diese W e r t e ist d a h e r ein weit g r ö ß e r e r Fehler als ± 0,05° a n z u s e t z e n . Aus p l i o z ä n e n Ablagerungen liegt leider noch kein z u r U n t e r s u c h u n g geeignetes Material vor. N a c h V o r s t e h e n d e m ist es nicht überraschend, w e n n die auf A b b . 2 dargestellten Fluorteste süddeutscher F u n d e nicht ganz z u r norddeutschen Testlinie passen. D i e beiden v o r g e n a n n t e n lang-gestrichelten Testlinien ( A B u n d C D ) w u r d e n z u m Vergleich auf Abb. 2 ü b e r n o m m e n . In allen F ä l l e n sind die süddeutschen M e ß w e r t e der K n o c h e n größer als die n o r d deutschen, auch sonst aber gibt es viel s t ä r k e r e Überschneidungen der einzelnen Alters g r u p p e n gegenüber der bisherigen geologischen Einstufung. D i e Pferdeknochen aus d e m R o x h e i m e r A l t - R h e i n N r . 5 1 , 52, 55 u n d 56, die H e r r D r . SPÜHLER, B a d D ü r k h e i m , freundlichst z u r Verfügung stellte, h a b e n n u r w e n i g g r ö ßeren A b s t a n d der Bezugsreflexe, als sie nach geologischer B e u r t e i l u n g der Fundschichten in der norddeutschen Testlinie e r w a r t e n ließen. D i e weiteren F u n d e aus S ü d d e u t s c h l a n d stellte H e r r D r . A D A M , S t u t t g a r t , z u r V e r f ü g u n g . D i e Stücke aus Kirchheim a. N e c k a r , N r . 64 = Equus prz., M i t t e l h a n d k n o c h e n , u n d N r . 65 = Elephas primigenius, stellt A D A M in die erste Phase d e r Weichsel ( = W ü r m ) - E i s z e i t . Bei N r . 64 p a ß t diese D e u t u n g befriedigend m i t dem Fluortest z u s a m m e n , w ä h r e n d N r . 65 einen zu hohen M e ß w e r t h a t u n d sich das Ergebnis m i t d e n R o x h e i m e r F u n d e n überschneidet. V o n Steinheim a. d. M u r r gehören nach A D A M N r . 62 = Eleph. primig., m ä n n l i c h e r Schädel, u n d N r . 63 = Eleph. primig., weiblicher Schädel, in die frühe Saale( = Riß)-Eiszeit. D i e A b s t a n d s w e r t e lassen sich noch mit der norddeutschen Testlinie v e r e i n b a r e n . V o n den Steinheimer F u n d e n , die A D A M in das H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l stellt, p a ß t N r . 61 = Eleph. antiquus, m ä n n l i d i e r Schädel, gut z u r n o r d d e u t s c h e n Testlinie, w ä h r e n d N r . 60 = Eleph. antiqu., weiblicher Schädel, einen sehr viel h ö h e r e n A b s t a n d der Bezugslinien hat. I n die frühe Mindel-Eiszeit stellt A D A M N r . 59 = Equus mosbach., U n t e r k i e f e r , u n d N r . 58 = Eleph. antiqu., Unterkiefer. I n beiden F ä l l e n sind die gemessenen A b s t ä n d e w e i t höher, als nach der norddeutschen Testlinie z u e r w a r t e n w ä r e , u n d unterscheiden sich u n t e r einander auch recht stark. Die w e n i g e n bisherigen Fluorteste aus Süddeutschland scheinen nicht sehr für die geochronologische Brauchbarkeit der M e t h o d e z u sprechen. Es m u ß aber berücksichtigt werden, d a ß w i r einmal nichts über den F l u o r g e h a l t der z u g e o r d n e t e n G r u n d w ä s s e r wissen u n d andererseits schwer z u beurteilen ist, ob die F u n d e teilweise l ä n g e r e Zeit r ä u m e über d e m Grundwasserspiegel lagen. A u ß e r d e m sind z w e i Knochen z u r A l t e r s beurteilung einer Fundschicht z u wenig. D i e örtliche Schwankungsbreite des A b s t a n d e s der Bezugslinien w i r d mit einiger Sicherheit bestenfalls erst bei Testen aus mindestens

Abst

1,50

(OOU)-(NO)

f. 'S

1, ?5

Im Grad <? -» für CuK^-Strahl

66 a

Postglazial

7 /

Spätglazial

•

Weichsel-E.

Früh - Weichsel'E. s

Fem

x e i >

-Intergl.

• 65

Saale - F. Holstein

-Intergl. /

Fister-E.

Cromer - Intergl. Weybourne-K. Tegelen-

Intergl.

Butley-K.

/ /

D Funde aus Ip,

Pliozän

Süddeutsch/and

C i n r j

Knochen

ZjA/?

Geweih

Ober-Miozän A". A

Abb. 2. Röntgenographische Fluorapatittestc süddeutscher Funde. AB und CD wie auf Abb. 1.

Datierungsversuche mit Hilfe des Fluortestes

5 verschiedenen Knochen erfaßt. N a c h s t ä r k e r e r Berücksichtigung v o r s t e h e n d e r Gesichts p u n k t e w i r d sich m e h r über die A n w e n d b a r k e i t d e r F l u o r t e s t m e t h o d e für q u a r t ä r e K n o chen aus S ü d d e u t s c h l a n d aussagen lassen. U m g e k e h r t w ü r d e m a n bei absolut sicherer geologischer Altersstellung v o n K n o c h e n m i t H i l f e der Fluorteste evtl. H i n w e i s e auf G r u n d w a s s e r s p i e g e l s c h w a n k u n g e n machen können. Besondere B e w e r t u n g verlangen ferner F l u o r t e s t e v o n G e w e i h e n u n d Z ä h n e n . Sie sind d a h e r auf A b b . 1 und 2 m i t eigenen S i g n a t u r e n dargestellt. Bei Z ä h n e n ist es einer seits oft schwierig, Schmelz u n d D e n t i n g e t r e n n t z u behandeln, andererseits ist die S u b s t a n z dichter, u n d so dürfte die U m w a n d l u n g v o n H y d r o x y l a p a t i t z u F l u o r a p a t i t l a n g samer v o r sich gehen. Es sind d a h e r bei Z ä h n e n v o n v o r n h e r e i n g r ö ß e r e A b s t ä n d e der Bezugslinien z u e r w a r t e n . In der T a t fallen g e m ä ß A b b . 1 u n d A b b . 2 die W e r t e stets geringer aus, als bei zweifellos gleichalten K n o c h e n . O b w o h l die wenigen bisher untersuchten Z ä h n e die Aufstellung einer e i n i g e r m a ß e n gesicherten Testlinie noch nicht erlauben, w u r d e ein vermutlicher Verlauf m i t k u r z gestrichelter Linie (EF) in A b b . 1 eingetragen. D i e wenigen bisher untersuchten E l e f a n t e n s t o ß z ä h n e ergaben keine oder k a u m v e r w e r t b a r e Meßergebnisse. Elfenbein ist m ö g licherweise für Fluorteste ü b e r h a u p t ungeeignet. Fluorteste v o n Geweihstücken fallen besonders variabel aus (siehe A b b . 1 u n d 2). D a s gleiche scheint nach Mitteilung v o n H e r r n H . SCHWABEDISSEN auch bei C 1 4 - D a t i e rungen v o n G e w e i h e n der Fall zu sein. I n der M e h r z a h l der F ä l l e ergaben die F l u o r teste von G e w e i h e n einen höheren W e r t als bei gleichalten Knochen. Am Beispiel eines wahrscheinlich a l t - h o l o z ä n e n Rothirschgeweihes aus der Basis eines Moores bei C h a r l e r o i in Belgien, N r . 66a u n d 66b ( F u n d aus dem Besitz S. M . des belgischen Königs L e o p o l d ) , dargestellt auf A b b . 2, da weit a u ß e r h a l b des Bereiches vom nordischen Glazialschutt liegend, w u r d e n getrennte T e s t e v o n dem dichteren Material a u ß e n u n d dem g r o ß zelligen inneren gemacht. D e r A b s t a n d der Bezugslinien ist a u ß e n geringer als innen. Allerdings liegt der Unterschied der beiden W e r t e noch i n n e r h a l b der Fehlergrenze der M e t h o d e v o n + 0,05°, so d a ß Vergleichsuntersuchungen ergeben müssen, ob hier ein gesetzmäßiger Unterschied vorliegt. D e r gleiche Gesichtspunkt m ü ß t e auch bei g r ö ß e r u n d kleinerzelligen Knochenmaterial, b z w . bei völlig geschlossenen Knochen zwischen a u ß e n u n d i n n e n verfolgt w e r d e n . I m A m t für Bodenforschung w i r d v o n F.-J. E C K H A R D T a n mineralogischen u n d von W . H A R R E a n chemischen Fragen z u dieser M e t h o d e ge arbeitet. Schon die ersten direkten chemischen F l u o r b e s t i m m u n g e n einiger vorbesproche ner O b j e k t n u m m e r n durch D r . H A R R E lassen s t a r k e Abweichungen zwischen r ö n t g e n o graphischem F l u o r a p a t i t t e s t u n d chemischer F l u o r g e h a l t s b e s t i m m u n g erkennen. So w ü r d e sich der Cromer-zeitliche Knochen des Alces latifrons von Bilshausen ( F l u o r t e s t - N r . 1 ) nach der chemischen Fluorgehaltsbestimmung besser in eine geochronologische Testlinie einfügen als nach dem F l u o r a p a t i t t e s t m i t d e r R ö n t g e n b e u g u n g s a p p a r a t u r , a n d e r e F u n d e dagegen w i e d e r schlechter. Zusammenfassung Aus den bisherigen Untersuchungen ergibt sich, d a ß der r e l a t i v einfache r ö n t g e n o graphische F l u o r a p a t i t t e s t — zunächst o h n e Berücksichtigung v o n z. Zt. noch nicht rest los geklärten grundlegenden Fragen der M e t h o d e — sowohl bei Knochen als auch in v e r m i n d e r t e m M a ß e bei Z ä h n e n u n d noch geringerem bei G e w e i h e n eine für W e s t deutschland b r a u c h b a r e M e t h o d e z u r r e l a t i v e n Alterseinstufung quartärzeitlicher F u n d e erhoffen l ä ß t , w e n n mindestens folgende P u n k t e beachtet w e r d e n : 1.

Das Untersuchungsmaterial m u ß seit seiner Fossilwerdung u n u n t e r b r o c h e n im G r u n d wasser gelegen haben.

K. Richter & F.-J. Eckhardt

Es dürfen n u r F u n d e aus gleichartigem, b z w . hinsichtlich d e r Möglichkeit v o n G r u n d wasserzirkulation ähnlichem Einbettungssediment m i t e i n a n d e r verglichen w e r d e n .

N u r F u n d e aus einer hinsichtlich des Fluorgehaltes gleichen dürfen m i t e i n a n d e r in Beziehung gebracht w e r d e n .

Knochen, Z ä h n e u n d G e w e i h e sind als solche getrennt z u vergleichen. E l e f a n t i d e n s t o ß z ä h n e scheinen u n b r a u c h b a r z u sein.

Bei G e w e i h e n , wahrscheinlich aber auch bei Knochen, ist z u beachten, o b die p u l verisierte P r o b e aus dichtem oder großzelligem Material g e w o n n e n w u r d e b z w . außen o d e r innen v o n Knochen.

Grundwasserprovinz

6. Eine sichere D a t i e r u n g ist n u r möglich, w e n n v o n einer Fundstelle aus mehreren Fundstücken d e r durchschnittliche A b s t a n d d e r Bezugsreflexc ermittelt w e r d e n k a n n . Die M e t h o d e h a t gegenüber d e r C u - D a t i e r u n g den Nachteil einer n u r relativen Altersangabe u n d geringer detaillierten U n t e r g l i e d e r u n g . Andererseits erfordert sie n u r sehr wenig S u b s t a n z ( 1 - — 2 g), d i e v o n weniger wichtigen Stellen selbst w e r t v o l l e r O b jekte meist f ü r Testzwecke geopfert werden k a n n . A u ß e r d e m gestattet sie Altersein stufungen auch für die älteren Abschnitte des Q u a r t ä r s , die m i t d e r C u - M e t h o d e nicht erfaßt w e r d e n k ö n n e n . W i e schon v o n N I G G L I u n d M i t a r b e i t e r n ( 1 9 5 3 ) betont, ist d e r Z e i t a u f w a n d bei der röntgenographischen T e s t u n g viel geringer als bei der chemischen Fluorgehaltsbestimmung.

Schrifttum BERGMANN, R. A. M. & KARSTEN, B.: The fluorine content of Pithecanthropus and other specimes from the Trinilfauna. - Proc. K. Ned. Akad. Wetensch. 5 5 , S. 150-152, Amster dam 1952. BRITISH WATER Assoc.: Rep. of the United Kingd. Mission betr. Dental Caries controlling. J . Brit. Waterworks Ass. 2 6 5 , London 1953. DONNAY, J . D . H . & NOWACKI, W.: Crystal Data. - Geol. Soc. Am., Memoir 60, S. 401, 402. New York 1954. HEIZER, R. F. & COOK, S. F.: Fluorine and Other Chemical Tests for Some North American Human Fossil Bones. - Amer. J . phys. Anthropol. Washington 1952. JAFFE, E. B. & SHERWOOD, A. M.: Physical and chemical comparison of modern and fossil tooth and bone material. - U.S. Geol. Rep. TEM-149, 19. S., U.S.At. Energy Comm., Oak Ridge, Tenn., 8, 1951. NIGGLI, E., OVERWEEL, C. J . & VAN DER VLERK, j . M.: An x-Ray Crystallographical Aplication of the Fluorine-dating Method. - Proc. K. Ned. Akad. Wetensch. ( B ) 5 6 , Amster dam 1953. OAKLEY, K. P . : The Fluorine-Dating Method. - Yearb. phys. Anthropol. 5 , S. 44-52, New York 1949. OAKLEY, K. P. & ASCHLEY MONTAGU, M. F.: A reconsideration of the Galley Hill Skeleton. Bull. Brit. Mus. (nat. Hist.), Geol. 1, N r . 2, S. 27-46, London 1949. OAKLEY, K. P . : Dating Fossil H u m a n Remains. - In KROEBER, A. L.: Anthropology Today, S. 43-56. Chicago/Illinois, (Univ. Chicago Press) 1953. OLSEN, R.: The Fluorine Content of Some Miocene Horse Bones.-Sei. 112, S. 620-621, New York 1950. PALACHE, Ch., BERMAN, H . ( | ) , FRONDEL, C : The System of Mineraley of J . D. DANA and

E. S. DANA. Vol. I I , S. 880. - J . Wiley 8c Sons, Inc, New York 1951. SCHMIDT, H . J . : Kariesprophylaxe durch Fluortherapie? - Heidelberg (Verl. Hüthig) 1951. STEWART, T. D . : Antiquity of man in American demonstrated by the fluorine method. - Sei. 113, S. 391-392, New York 1951. Ref. v. Amer. Naturalist. 2 9 , s. 301, 439, 715, 1895. STRUNZ, H . : Mineralogische Tabellen. - Akad. Verlagsges. Geest & Portig K.-G., Leipzig 1949. WEINER, J . S., OAKLEY, K. P . & LE GROS. E. E.: The solution of the Piltdown Problem. - Bull. Brit. Mus. (nat. Hist.) Geol. 2 , Nr. 3, S. 141-146, London 1953. Manuskr. eingeg. 20. 2. 1956. Anschrift der Autoren: Prof. Dr. K. Richter und Dipl.-Mineraloge F . - J . Eckhardt, Hannover, Wiesenstr. 72/74, Amt für Bodenforschung.