In dieser Arbeit geht es um die Altersbestimmung prähistorischer Schneckengehäuse anhand von Karbonatzersetzung und Karbonatsedimentation. Für die Altersbestimmung wird eine Zersetzung von Schneckengehäusen durch die, wenngleich in sehr geringen Mengen, im Boden enthaltenen Säuren, beziehungsweise chemisch sauer wirkenden Verbindungen untersucht.

Im Rahmen der archäologischen Untersuchung einer neolithischen Fundstelle wurden im Jahr 2021 in einer größeren Anzahl von Gruben Gehäuse von Schnecken, der Art der Gartenschnirkelschnecke geborgen. Diese Gruben befanden sich direkt unter der modernen Ackerbodensohle, waren aber mit prähistorischem Mutterboden verfüllt. Nur sehr wenige Gruben enthielten nach Typologie datierbare Keramikreste, welche sich der Kugelamphorenkultur (Alter: ~ 4500 Jahre) zuordnen ließen. In zahlreichen, aber eben mehrheitlich keramiklosen, Gruben fanden sich ein oder mehrere Schneckengehäuse, so dass die Idee entstand, solche Gruben über eine Altersbestimmung der Schneckengehäuse zu datieren.

Excerpt

Inhaltsverzeichnis

1. Vorüberlegung
1.1. Zielstellung
1.2. Das Schneckengehäuse, archäometrisch relevante Eigenschaften
1.2.1. chemische und physikalische Eigenschaften
1.2.2. der Außenseite , des Außenerdbereiches
1.2.3. der Innenseite, des Innenerdbereiches
1.2.4. der Wechselwirkungen zwischen Außen- und Innenbereich
1.3. Das Referenzschneckengehäuse

2. Karbonatzersetzung und Karbonatsedimentation, archäometrische Betrachtung
2.1. Zeitbezug
2.2. archäometrisches Gleichgewicht
2.3. relatives Alter
2.4. absolutes Alter
2.4.1. chemisch, physikalische Zusammenhänge
2.4.2. Kalibrierungsverfahren
2.4.3. Berechnungsverfahren

3. technische Umsetzung
3.1. chemische Analyse
3.1.1. des ph-Wert
3.1.2. des Kalziumkarbonates (Gesamthärtegrad)
3.2. Die Gesamtmessung
3.2.1. Vorbereitung
3.2.2. Probenaufbereitung
3.2.3. Messung.
3.3. Fehlerbetrachtung, Fehlerauswirkungen
3.3.1. der ph-Wert Messung.
3.3.2. des Temperatureinflusses
3.3.3. der Messung des Kalziumkarbonates (Gesamthärtegrad) .
3.3.4. der Gesamtfehler
3.3.5. archäometrischer Alterszusammenhang.

4. Feldversuch
4.1. Probensammlung
4.2. archäometrische Ergebnisse

5. Schlussfolgerungen und Ausblick.

I Abbildungsverzeichnis

II Literaturverzeichnis

Altersbestimmung prähistorischer Schneckengehäuse anhand von Karbonatzersetzung und Karbonatsedimentation

1. Vorüberlegung

Im Rahmen der archäologischen Untersuchung einer neolithischen Fundstelle wurden im Jahr 2021 in einer größeren Anzahl von Gruben Gehäuse von Schnecken, der Art der Gartenschnirkelschnecke geborgen. Diese Gruben befanden sich direkt unter der modernen Ackerbodensohle,waren aber mit prähistorischem Mutterboden verfüllt. Nur sehr wenige Gruben enthielten nach Typologie datierbare Kermamikreste, welche sich der Kugelamphorenkultur (Alter: ~ 4500 Jahre) zuordnen ließen. In zahlreichen, aber eben mehrheitlich keramiklosen Gruben fanden sich ein oder mehrere Schneckengehäuse, so dass die Idee entstand, solche Gruben über eine Altersbestimmung der Schneckengehäuse zu datieren.

1.1. Zielstellung

Als Mittel der Altersbestimmung sei eine Zersetzung von Schneckengehäusen durch die, wenngleich in sehr geringen Mengen, im Boden enthaltenen Säuren, bzw. chemisch sauer wirkenden Verbindungen, zu untersuchen.

1.2. Das Schneckengehäuse, archäometrisch relevante Eigenschaften

Die hier zu untersuchenden Schneckengehäuse, befanden sich in Böden einer Tiefe unter der Geländeoberfläche abgelagert, welche sich sowohl mit Wurzelwerk, als auch mit Regen- und Sickerwasser in bodenchemischen Wechselwirkungen befinden. Der Kalkgehalt des oberen Teiles des Ackerbodens sei jedoch der Bepflügung wegen trotz Düngung als konstant und vom Unterliegenden als separiert aufgefasst.

1.2.1. chemische und physikalische Eigenschaften

Das Gehäuse der Schnecken, hier der Gartenschnirkelschnecken, besteht überwiegend aus strukturiertem Kalziumkarbonat (Aragonit), welches sich um ein Stützgerüst aus Zellulose/Creatin/Chitin bildet. Solch Material, ein Verbund von Aragonit und Creatin, wird in der Gesamtstruktur Conchin genannt. Das Gehäuse wird zusätzlich nach außen von einer Haut, also einer Schicht aus Zellulose/Chitin, abgeschlossen, während die Innenwand aus amorphem Aragonit besteht.

1.2.2. Außenseite und Außenerdbereich

Der hier umgebende Boden, das Erdreich, nimmt aufgrund biologischer Aktivität Kohlendioxid aus Wasser und Luft auf, während gleichzeitig aber Kohlendioxid aus Bodensäure und Kohlensäure bedingten Zersetzungen und Zersetzungen von Karbonaten freigesetzt wird. Die freigesetzte Menge an Kohlendioxid wird jedoch weitestgehend in gleicher Menge in Karbonaten zeitnah gebunden, so dass der Säuregrad des Bodens, also sein ph-Wert, über die Zeit als im Mittel konstant betrachtet werden kann. Das zu untersuchende Schneckengehäuse nun befindet sich in einem solchen Erdreich/Boden abgelagert, der sich weitgegend in einem Säure/Base-Gleichgewicht nach der Art einer Kohlendioxid/Kohlensäure – Karbonat - Pufferung befindet. Eine wesentliche Eigenschaft ist daher der Kalkgehalt, der als über einen längeren Zeitverlauf konstant zu betrachten ist.

1.2.3. Innenseite und Innenerdbereich

Der Innenraum des Schneckengehäuses hatte sich zunächst mit den humosen organischen Zersetzungsresten der Schnecke, danach mit durch Erddruck eingelagertem Umgebungsmaterial verfüllt. Dieser Vorgang benötigt nur eine kurze Zeit von einem Jahr. Dieses Innenmaterial ist durch die Kalkschale des Gehäuses weitgehend vom Erdreich der Umgebung abgeschirmt. Es enthält den im ursprünglich umgebenden Erdreich enthaltenen Bodenkalk und einen im Verlauf der Zeit aus dem Gehäuse durch Boden- und übrige Säurezersetzung sekundär gebildeten Kalk. Eine wesentliche Eigenschaft ist daher auch hier der Kalkgehalt, der nun als im Zeitverlauf wachsend zu betrachten ist.

1.2.4. Wechselwirkungen zwischen Außen- und Innenbereich

Das äußere Material wird kontinuierlich von Wasser durchstömt, welches aus den Bodensäuren Hydroniumionen löst und transportiert. Gleichzeitig wird gelöster Kalk, auch der aus der Zersetzung der Außenschicht des Schneckengehäuses Stammende, gelöst und verteilt. Dispersion und ph-Puffereigenschaften führen dazu, dass im Außenmaterial ein zeitlich konstantes chemisches Gleichgewicht bezüglich des Säuregrades und des Kalkgehaltes/Säurebindungsvermögens des Erdreiches besteht.

Im Erdreich im Inneren des Schneckengehäuses dagegen geht dieses chemische Gleichgewicht durch zu große Störungen des Kohlendioxid/Karbonat Puffersystems, also durch eine durch Kohlensäure hervorgerufene Übersäuerung, verloren. Solche wird in Folge der Abschirmung durch die Kalkschale bewirkt. Die Schale kann als eine halbdurchlässige Schicht, ein Diaphragma, beschrieben werden, durch welches die aus der Bodensäure stammenden Hydroniumionen kontinuierlich in den Innenraum durch Diffusion nachgeführt werden, während für andere wasserlösliche Ionen aufgrund von Größe der Spalte und zu geringem Konzentrationsgefälle eine quasi Sperre besteht. Bezüglich der Hydroniumionen jedoch besteht ein ständiges Konzentrationsgefälle. Die Übersäuerung im Inneren des Schneckengehäuses bewirkt eine kontinuierliche Zersetzung der Innenwand. Es erfolgt zunächst eine Bildung von wasserlöslichem Kalk(Calzium-Hydrogenkarbonate) und danach eine Sedimentation von Kesselstein, einem wasserunlöslichem Kalk (Kalziumkarbonat), der im Gegensatz zur äußeren Umgebung nicht verteilt wird, sondern sich ansammeln kann. Das Konzentrationsgefälle bezüglich der Hydroniumionen, welches auch ein elektrisches Potenzialgefälle bedingt, führt zur Bildung einer schwachen Urspannung U und somit zu einem sehr schwachen galvanischen Stromfluss I, einem Kriechstrom. Die als Diaphragma wirkende Kalkschale des Schneckengehäuses besitzt eine gewisse Porösität, welche abgesehen von der unmittelbaren Schicht an der Oberfläche als im Zeitraum von bis zu 10 000 Jahren weitestgehend konstant anzusetzen ist. Im Inneren des Schneckengehäuses bildet sich ein zeitkonstantes, aber über einer ph-Pufferung liegendes ph-Niveau, ein neues chemisches Gleichgewicht bezüglich eines konstanten Verhältnisses von wasserlöslichem zu wasserunlöslichem Kalk bei konstantem ph-Wert. Der Zeitraum, in welchem sich solch Gleichgewicht ausbildet, sei aufgrund des geringen Volumens des Innenraumes als ein relativ kurzer anzusetzen.

1.3. Das Referenzschneckengehäuse

Um die Auswirkung von Messfehlern aller Art zu begrenzen, wurden Schneckengehäuse einer bestimmten Abmessung als Referenz deklariert. Alle chemischen/physikalischen Messungen, Berechnungen, Kalibrierungen wurden ausschließlich an solchen Referenzgehäusen vorgenommen. Die Werte sind die folgenden:

Durchmesser: d =2,0 cm - Radius: r =0,01 m

Volumen des Gehäuses: V1 = 4/3*p*r^3 = 4,18 cm^3

Mittleres Gewicht m der Kalkschale (Dichte r(Kalziumkarbonat) = 1,001 g/cm^3) cR = 24799 mg/l = ppm(TDS: Total Dissolved-Solids Stoffmengenkonzentration)

m =cR/1000*r = 24799mg/l/1000*1001mg/cm^3 =24,82 mg

m wird nachfolgend auch als mR = Masse des Referenzgehäuses bezeichnet

Volumen der Kalkschale: V2 = m/r = 24,82 mg / 1001 cm^3 = 0,0247 cm^3 = 2,47 mm^3

Von solchem Referenzschneckengehäuse wurde ein Negativ - Gipsabdruck angefertigt, der als Schablone zur Ermittlung von Referenzgehäusen aus der Probensammlung diente.

2. Karbonatzersetzung und Karbonatsedimentation - archäometrische Betrachtung

Die Differenz des Kalkgehaltes zwischen Außen- und Innenmaterial sei die Größe, welche als ein Proxy für das Alter des Schneckengehäuses dienen soll.

2.1. Der Zeitbezug

Der Zeitbezug lässt sich über fogende Proportionalitätsbetrachtungen gewinnen:

Erstens gilt : Je größer der Kalkgehalt des Innenraummaterials, desto älter ist das Schneckengehäuse: t ~ c(CaCO3) Das Alter ist also proportional zur ermittelten Differenzmenge des akkumulierten Kalkes ermittelbar, wenn man eine initiale Altersbestimmung mittels einer alternativen Datierung vornehmen kann.

Zweitens gilt ferner: Je geringer der Gehalt von Chonchinrückständen im Innenraummaterial, desto älter ist das Gehäuse : t ~ 1/c(Chonchin)

Dieser Sachverhalt soll zur qualitativen rein augenscheinlichen Plausibilitätsprüfung des aus Zusammenhang von Erstens ermitteltem Alter dienen. In den Rückständen der in 30% iger Essigsäure (1,7 molar) vollständig aufgelösten Schneckengehäuse sind braune Flocken von Chonchingerüstresten zu erkennen. Bei sehr jungen Gehäusen lässt sich auch die Außenhaut erkennen, wohingegen sehr alte Gehäuse nur sehr wenige und sehr kleine Flocken aufweisen.

Zuletzt sei bemerkt, dass rezente Schnecken eine Gelbfärbung des Gehäuses aufweisen. Einige Jahrzehnte alte Gehäuse lassen aber zum Teil an der Spitze noch Reste dieser Gelbfärbung und somit ihr geringes Alter erkennen.

2.2. Das archäometrische Gleichgewicht

bezeichnet die wesentlichen chemischen und physikalischen Bedingungen, die einen zeitproportionalen Zusammenhang , hier der Korrosion von Aragonit, plausibel machen.

Das sind dann:

Temperaturkonsistenz, soll bedeuten, dass über lange Zeiträume durchschnittlich konstante Schwankungen der Jahrestemperaturen plausibel sind.

Feuchtigkeitskonsistenz , soll bedeuten, dass über lange Zeiträume durchschnittlich konstante Schwankungen der Niederschläge plausibel sind.

Kalkgehaltskonsistenz, soll bedeuten, dass der Kalkgehalt des Außenerdreiches über lange Zeiträume durchschnittlich konstant blieb. Das bedeutet insbesondere, dass durch den Düngemitteleinsatz neuzeitlicher Landwirtschaft es zu keiner maßgeblichen Verkalkung oder Versäuerung des Mutterbodens kam. Solches sei wegen des ph-Karbonatpuffers im Ackerboden und der durch Bepflügung stattfindenden Dispersion von Störungen als plausibel bewertet. Diese Annahmen wurden durch einige stichprobenartig durchgeführte Kontrollmessungen auf den Gehalt von Nitrat-, Ammonium- und Phosphationen, welche keine überhöhten Werte aufwiesen, bestätigt.

2.3. Das relative Alter

Ein einfaches relatives Alter, d.h. ein Alter als Relation zu einem Referenzalter, kann aus Proportionalitätsbetrachtungen gewonnen werden.

Dafür wurde ein Schneckengehäuse (Probe 31A) verwendet, welches sich in einer Grube zusammen mit Keramikresten der Kugelamphorenkultur befand. Solchem Gehäuse kann anhand der Keramiktypologie ein Alter von ~ 4500 Jahren zugeordnet werden.

Das Alter eines Schneckengehäuses lässt sich dann aus einer Abfolge von Verhältnisgleichungen ableiten: Dabei werden folgende Größen verwendet:

tR= Alter des Referenzgehäuses in Jahren vor heute = 4500 Jahre = 4500 365 24 3600 sec.

= 1,41912 10^11 Sekunden

tP= Alter des Probengehäuses in Jahren vor heute

mR=Masse des Referenzgehäuses (in mg)

mP=Masse des im Zeitverlauf tP aufgelösten Kalziumkarbonates der Probe (in mg)

TDS=Total Dissolved-Solids Stoffmengenkonzentration aus Leitfähigkeitsmessung

cP = TDS des Referenzgehäuses (in ppm) hier auch mg/l

cR= TDS der Probe (in ppm) hier auch mg/l

Für das Alter des Probengehäuses tP als Relation zu einem Referenzalter tR gilt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

ergibt sich wegen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Das Alter tP mag als ein grober Schätzwert betrachtet werden. Insbesondere erfolgt dort keine Betrachtung des Zeitbezuges der zugrundeliegenden chemischen Reaktionen.

Werden nun zusätzlich auch die elektrochemischen Beziehungen hinzugezogen, betrifft das folgende Größen:

IR = Stromstärke des auf das Referenzgehäuse eingewirkten Kriechstromes (in A)

IP = Stromstärke des auf das Probengehäuse eingewirkten Kriechstromes (in A) Es gilt IP=IR = 7,54947 10^-11 A (Herleitung s.u.)

QR= elektolytisch transportierte Ladung in C = A s des Referenzgehäuses = 0,2077 C

QP= elektolytisch transportierte Ladung in C = A s des Probengehäuses wegen 0,2077 mg/C gilt: 0,2077 mg/ 1 C = mP/QP >(II) QP=mp/QR wegen Q= I t erfolgt zunächst die Kalibrierung des auf das Referengehäuse eingewirkten Kriechstromes I anhand des Referenzalters (tr=4500 a) zu tR = 1,41912 10^11 Sekunden

QR= IR tR >IR = IP = 7,54947 10^-11 A

>(III) tP=QP/IR

2.4. Das absolute Alter

2.4.1. der chemisch- physikalischen Zusammenhänge

Im folgenden werden Überlegungen angestellt, welche eine absolute Altersbestimmung ermöglichen sollen. Die Aragonit/Calzit-Schale des Schneckengehäuses wird an der Außenwand der Aragonit-Struktur sowohl von schwach sauren wässrigen Lösungen aus Eisen- und Manganverbindungen als auch von Kohlensäure korrodiert. Dabei erfolgt die infolge eines Redoxpotenzialgefälles E die Bildung einer Urspannung U, wobei in unserem Fall das Konzentrationsgefälle der Hydroniumionen von Innen- zum Außenbereich maßgeblich sein soll. Solch Redoxpotenzial / Potenzialgefälle E kann über das Nernst’sche Gesetz der Elektrochemie ausgedrückt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Das Redoxstandardpotenzial E0 von Eisen II- / Eisen III- Redoxsystemen betragt 0,77 Volt

Für die Umgebungstemperatur wurde in unserer Untersuchung mit einem Wert von 15°C gearbeitet.

Die Stoffmengenkonzentrationen des Redoxsystems befinden sich in einem festen Verhältnis, einer Kopplung zu den Stoffmengenkonzentrationen der Hydroniumionen. Der Wert des tatsächlichen Redoxpotenzialgefälles kann jedoch nur durch Kalibrierung anhand eines Referenzalters ermittelt werden.

Für die angestellten Untersuchungen wären hier theoretisch Werte von : E0=0,77 Volt anzusetzen.

An der Innenwand des aus amorphem Aragonit bestehenden Schneckengehäuses erfolgt ebenfalls eine Korrosion durch Einwirkung schwach sauer wirkender Eisen- und Manganverbindungen hauptsächlich aber der hier im Überschuss vorliegenden Kohlensäure. Auch hier kommt es zur Ausbildung eines Redoxpotenzial/Potenzialgefälles E und einer Urspannung U aufgrund des Hydronium-Ionen Konzentrationsgefälles. Der Wert des tatsächlichen Redoxpotenzialgefälles kann jedoch nur durch Kalibrierung anhand eines Referenzalters ermittelt werden.

Für die angestellten Untersuchungen ergab sich hier : E0 = 0,047 Volt, welches sich in der Nähe des Standard-Wasserstoff-Potenzials befindet und eine Hydroniumionen Bedingtheit nahelegt.

Die Kalkschale wirkt jedoch im Ganzen als ein Diaphragma, welches zur Ausbildung eines galvanischen Elementes zwischen Innen- und Außenerdreich führt. Im galvanischen Element jedoch sind Stoffmengenveränderungen / -transporte mit proportionalen Ladungsänderungen / -transporten verbunden. Diese Zusammenhänge lassen sich durch die Faradayschen Gesetzte der Elektrochemie beschreiben. Hier ist auch für unsere Betrachtungen wesentlich, dass eine direkt zeitproportionale Beziehung zwischen Ladung Q und Strom I, hier dem Kriechstrom unserer Urspannung U besteht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Der sehr schwache Stromfluss I ist jedoch nicht direkt messbar, so dass man eine quantifizierbare Proxygröße benötigt. Diese sei in der Kapazität des Kondensators gefunden. C= Q/U = I t / U Das mit Erdreich(Dielektrikum e) gefüllte, spiralig geordnete Schneckengehäuse sei als ein Vollkugelkondensator betrachtet. Für dessen Kapazität C gilt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Dieser Kondensator sei als ein auch elektrisches Aggregat einer großen Zahl von Zellen, Aragonit-Mineralspaten, betrachtet, welche sich in einem festen Gleichgewicht von Auf- und Entladevorgängen befinden, so dass eine zeitkonstante Ladung Q permantent im Kondensator gespeichert ist, wobei gleichzeitig ein konstanter Überschuss an Entladestrom besteht. Dieser resultiert ebenfalls aus dem Hydroniumionen-Konzentrationsgefälle, wird aber quantitativ durch das nur an der Außenwand wirksame Redoxpotenzial von EisenII/EisenIII- Ionen bestimmt. Die tatsächliche Kapazität solch Kondensators und darüber der Wert des Kriechstromes kann nur durch Kalibrierung anhand eines Referenzalters ermittelt werden.

Für die angestellten Untersuchungen ergab sich dabei : C=1,3722 Nanofarad

Daraus kann man die absolute Zeit ermitteln, welche zur Bildung einer bestimmten Masse von Kalziumkarbonat benötigt wurde. t = U C/I

2.4.2. Kalibrierungsverfahren

Die Größen für das Standardredoxpotenzial E0 und die Kapazität des Schneckengehäuses wurden, da nicht praktikabel messbar, anhand folgender Überlegungen kalibriert:

Erstens: Ein initiales Alter wurde anhand der Keramiktypologie auf ~ 4500 Jahre angesetzt. (Neolithikum – Kugelamphorenkultur)

Zweitens: Funde von Bronze in diesem Befundkontext legen eine Verringerung dieses Alters auf 3850 Jahre nahe (spätes Neolithikum, späteste Kugelamphorenkultur bei Import von Bronze aus Gebieten der Anjetizkultur der frühen Bronzezeit)

Drittens: In Gruben mit modernen Beifunden legten diese ein Alter von ~ 100 Jahren nahe.

Der Zusammenhang zur Altersbestimmung wurde nun über eine Anpassung nach der Methode der Fehlerminimierung der kleinsten Quadrate an Werten für die Permittivität e des Innenerdreiches und des Nernst’schen Redoxpotenzials E so vorgenommen, dass eine Balance zwischen den kleinsten und den größten Kalkgehaltwerten hinsichtlich des minimalen/maximalen plausiblen Alters erfolgte. Es wurde dafür über die Menge aller untersuchten Proben gemittelt. Dabei ergaben sich dann folgende Sachverhalte:

-Nernst’sches Standardredoxpotenzial: E0=0,0249 Volt
-Permittivität e des Innenerdreiches: e = 37 , zumVergleich e (Wasser) =81
-Kapazität C des verfüllten Schneckengehäuses: C=1,3722 Nanofarad
-Niedrigstes Alter: 83 Jahre (moderne Grube vermutlich Schanzung von April 1945)
-Höchstes Alter: 4350 Jahre (neolithische Grube einer Rinderbestattung)
-Mittleres Alter: 3880 Jahre, als das Alter für die Befunde, wo Kugelamphoren Keramik aufgefunden wurde.

2.4.3. Berechnungsverfahren

Die Berechnung des absoluten Alters erfolgte nun nach den oben aufgeführten Formeln (Gl. 1 – Gl. 4) mit Hilfe einer Tabellenkalkulation, wie nachfolgend beschrieben:

Dabei werden auch die unter 2. verwendeten folgenden Größen und Gleichungen benötigt:

tR =Alter des Referenzgehäuses in Jahren vor heute = 4500 Jahre = 4500 365 24 3600 sec.= 1,41912 10^11 Sekunden
tP= Alter des Probengehäuses in Jahren vor heute
mR=Masse des Referenzgehäuses (in mg)
mP=Masse des im Zeitverlauf tP aufgelösten Kalziumkarbonates der Probe (in mg)
TDS=Total Dissolved-Solids-Stoffmengenkonzentration aus Leitfähigkeitsmessung
cP = TDS des Referenzgehäuses (in ppm) hier auch mg/l
cR= TDS der Probe (in ppm) hier auch mg/l
IR = Stromstärke des auf das Referenzgehäuse eingewirkten Kriechstromes (in A)
IP = Stromstärke des auf das Probengehäuse eingewirkten Kriechstromes (in A) Es gilt IP=IR = 7,54947 10^-11 A (Herleitung s.u.)
QR= elektolytisch transportierte Ladung in C = A s des Referenzgehäuses = 0,2077 C
QP= elektolytisch transportierte Ladung in C = A s des Probengehäuses

In die Tabellenkalkulation umgesetzt:

Spalte A: Die Objektbezeichnung, nicht berechnungsrelevant

Spalte B: = cP

Die gemessene Leitfähigkeit der Probe: TDS (total dissolved solids) = Leitfähigkeit der hier vollständig in Essigsäure (10 Massen%) gelösten Karbonate in ppm. Dabei galt auch: 1°GH = 17,8 ppm CaO

Spalte C: = cR

Die mittlere Leitfähigkeit: TDS des Referenzgehäuses (in ppm), ermittelt aus dem Mittelwert von 10 Referenzschnecken. Dabei galt: 1°GH = 17,8 ppm CaO

C:=24799 ppm

Spalte D: = mR

Die mittlere Kalziumkarbonatmasse der Referenzschnecke (in mg), ermittelt aus:

D: = C /1000*r(Kalziumkarbonat) = C /1000*1,001

Dabei galt: Dichte: r(Kalziumkarbonat) = 1,001 g/cm^3

Spalte E: = QR

Die dem elektrochemischen Grammäquivalent von 1 Mol Kalziumkarbonat = 0,2077 (in mg/Coulomb), entsprechende Ladung, ermittelt aus Faraday’schen Gesetzen der Elektrochemie

E:=0,2077 Coulomb

Spalte F: =mP

Die berechnete Masse der Differenz des Kalziumkarbonates von Außen- zu Innenraummaterial (in mg)

F: = B *100/ C * D /100 mg

Spalte G:

Der relative Massenverlust in Bezug zur Masse des Referenzschneckengehäuses (reine Zahl ohne Einheit, hier ein Wert in %)

G: = F / D *100

Spalte H: = QP

Die im Zeitverlauf transportierte/umgesetzte Ladung Q (in Coulomb)

H: = F / E

Spalte I: = E

Das an der Innenwand bestehende kalibrierte Nernst’sche Redoxpotenzial E0 (in Volt)

Hier 0,0249 Volt

I: =0,0249 Volt

Spalte J:

Der Potenzialkoeffizient des Nernst’schen Redoxpotenzials (reine Zahl ohne Einheit)

Hier 0,0249 Volt

J: =0,0249 Volt

Spalte K: = c(H3O+)Außen

Die Stoffmenge c(H3O+)A von Hydroniumionen, ermittelt aus dem gemessenen ph-Wert der wasserlöslichen Stoffe des Außenerdreiches

K:=10^c(H3O+)A

Spalte L: = c(H3O+)Innen

Die Stoffmenge c(H3O+)I von Hydroniumionen, ermittelt aus dem gemessenen ph-Wert der wasserlöslichen Stoffe des Innenerdreiches

L:=10^c(H3O+)I

Spalte M:

Der dekadische Logarithmus des Hydroniumionen-Konzentrationsgefälle-Quotienten

M:=ABS(LN(L / K))

Spalte N:

Die aus Nernst’schem Gesetz berechnete Urspannung (in Volt)

N:= I +(J * M)

Spalte O:

Die kalibrierte Kapazität C des Schneckengehäuse-Vollkugelkondensators

O:=8,854*10^-12*4*p*37/3 = 1,37224 * 10^-9 (in Farad)

Damit ergibt sich für die Permittivität e des Innenraummaterials ein Wert von : 37

Zum Vergleich e(Wasser)=81

Spalte P:

Die Stromstärke I des Kriechstromes (in Ampere)

P:= O * N

Spalte Q:

Kontrollwert, zeigt die Stoffmenge der Hydroniumionen für ph-Wert von 7,0 an, hier ohne Bedeutung. Soll gewährleisten, dass die ph zu c(H3O+) Konvertierungsfunktion arbeitet

Spalte R:

Das berechnete Alter t (in Jahren )

R:=(H / P)/(86400*365)*0,75

Koeffizient ist 0,75 = 9 Monate von 12 Monaten eines Jahres, weil während der Winterjahreszeit = 3 Monate die chemische Aktivität als sehr gering anzunehmen ist.

3. technische Umsetzung der Altersbestimmung

erfolgt als eine Messreihe verschiedener chemischer Eigenschaften an einer Probensammlung von aus archäologischen Befunden geborgenen Schneckengehäusen, welche die Abmessungen des Referenzgehäuses aufwiesen.

Dabei gilt es, die Differenz der Masse des Kalziumkarbonates zwischen dem Innen- und Außenerdreich bezogen auf das konstante Volumen des Referenzgehäuses, zu messen.

Es sei noch einmal bemerkt, dass am Zeitpunkt in der Vergangenheit, wo das Außenerdreich ins Gehäuseinnere gedrückt wurde, dessen Kalkgehalt mit dem heutigen Kalkgehalt des Außenerdreiches als gleich angenommen wird. Daraus resultiert die Differenzbetrachtung der Kalkgehalte.

3.1. chemische Analyse

Jede hier relevante chemische Eigenschaft, das sind hier ph-Wert und Kalkgehalt, wird jeweils sowohl für eine Probe des Außenerdreiches als auch für eine volumen und massengleiche Probe des Innenerdreiches vorgenommen.

3.1.1. Bestimmung des ph-Wertes

wird mit Hilfe eines Indikatorpapiers der Aquaristik vorgenommen, welches für den hier relevanten ph-Wertebereich von 6 bis 8 kalibriert und sensibilisiert ist. (Ablesegenauigkeit hier 0,2, Meßgenauigkeit 0,2)

Eine Kontrollmessung erfolgt jeweils mit einem elektrischen ph-Meter, welches vor jeder Sitzung anhand von 3 ph-Wert Referenzlösungen kalibriert wird. (3-Punkte Kalibrierung, Ablesegenauigkeit 0,1 ; Meßgenauigkeit 0,1)

3.1.2. Bestimmung der gelösten Kalziumkarbonate/Kalziumhydrogenkarbonate

erfolgt in 2 Schritten als Überführung der im Erdreich der Proben enthaltenen Hydrogenkarbonate und Karbonate in wässrige Lösung und Messung von deren bewirkter Veränderung der Leitfähigkeit der Probenlösung. Es wird hier die Leitfähigkeit als TDS() mit einem elektrischen Messgerät (Messbereich 0-9999 ppm, Ablesegenauigkeit 1 ppm, Messgenauigkeit 20 ppm=0,5%) ermittelt.

Eine Kontrollmessung erfolgt durch eine Bestimmung der Härtegrade für Gesamthärte und Kalkhärte mittels geeigneter Indikatorpapiere und Titriertropflösungen der Aquaristik

Der Gesamthärtegrad ist ein Maß für den Gehalt von Kalziumhydrogenkarbonaten.

Hier gilt: 1° GH = 17,8 ppm TDS

Der Karbonhärtegrad ein Maß für den Gehalt von Alkalikarbonaten

Hier gilt: 1° KH = 21,8 ppm TDS

Proben , die nicht unmaßgeblich mit Alkalikarbonaten „kontaminiert“ sind, lassen sich nicht verwenden. Unmaßgeblich hieße hier:

Die Karbonhärte ist im Vergleich zur Gesamthärte gering oder eine höhere Karbonhärte weist nur geringe Unterschiede zwischen Innen- und Außenerdreich auf.

Die zwei Schritte der Messung: erstens: Messung der TDS-Leitfähigkeit der wasserlöslichen Kalke, also die der Hydrogenkarbonate zweitens: Messung der TDS-Leitfähigkeit der wasserunlöslichen , aber in schwachen Säuren, hier in 10%iger Essigsäure lösliche Karbonate

Die zwei Schritte der Kontrollmessung:

1. Messung der Gesamthärte mit Indikatorpapier und / oder Titrierlösung
2. Messung der Karbonhärte mit Indikatorpapier und / oder Titrierlösung

3.2. Die Gesamtmessung

Die gesamte Messung für ein Schneckengehäuse benötigt folgende

Arbeitsschritte:

3.2.1 Vorbereitung:

1) Kalibrierung des elektrischen ph-Meters nach 3 Punkte - Methode
2) Ermittlung der TDS-Leitfähigkeit der verwendeten verdünnten Essigsäure > TDS(V)
3 )Ermittlung der TDS-Leitfähigkeit der verwendeten konzentrierten Essigsäure >TDS(K)
4) Ermittlung der TDS-Leitfähigkeit des destillierten Wassers > TDS(0)
5) Ermittlung des ph-Wertes des destillierten Wassers > ph(0)

3.2.2. Probenaufbereitung:

6) Extraktion des Schneckengehäuses aus Außenerdmatrix
7) Kontrolle, dass Schneckengehäuse den Abmessungen des Referenzgehäuses entspricht
8) Aufbrechen des Gehäuses
9) Extraktion des Innenerdreiches in Becherglas I
10) Separation der Gehäuseschalen in Reagenzglas G
11) Befüllen des Becherglases A mit zum Innenerdreich massengleicher Menge des Außenerdreiches

3.2.3. Messung:

Bei Messung mit Titrierlösung erfolgt eine Extraktion von 1ml Probenlösung aus jeweiligem Becherglas und Auffüllen auf 5 ml im Titriermessbecher.

12) Zugabe von 5 ml H2O zu Becherglas A
13) Umrühren und absetzen lassen
14) Zugabe von 5 ml H2O zu Becherglas I
15) Umrühren und absetzen lassen
16) Messung ph-Wert in Becherglas A mit Indikatorpapier > ph(A)
17) Messung ph-Wert in Becherglas A mit ph-Meter > ph(A)
18) Abgleich und Mittelung von ph(A)
19) Messung ph-Wert in Becherglas I mit Indikatorpapier > ph(I)
20) Messung ph-Wert in Becherglas I mit ph-Meter > ph(I)
21) Abgleich und Mittelung von ph(I)
22) Messung der TDS-Leitfähigkeit im Becherglas A > TDS(A1)
23) Messung der TDS-Leitfähigkeit im Becherglas I > TDS(I1)
24) Messung der Gesamthärte mit Indikatorpapier im Becherglas A > GH(A1)
25) Messung der Gesamthärte mit Indikatorpapier im Becherglas I >GH(I1)
26) Messung der Gesamthärte mit Titrierlösung im Becherglas A > GH(A1)
27) Messung der Gesamthärte mit Titrierlösung im Becherglas I >GH(I1)
28) Abgleich und Mittelung der Gesamthärten > GH(A1), GH(I1)
29) Messung der Karbonhärte mit Indikatorpapier im Becherglas A > KH(A1)
30) Messung der Karbonhärte mit Indikatorpapier im Becherglas I > KH(I1)
31) Messung der Karbonhärte mit Titrierlösung im Becherglas A > KH(A1)
32) Messung der Karbonhärte mit Titrierlösung im Becherglas I > KH(I1)
33) Abgleich und Mittelung der Karbonhärten > KH(A1), KH(I1)
34) Ermittelung der Konzentration wasserlöslicher Hydrogenkarbonate im Außenerdreich TDSA(1) = TDS(A1)-TDS(V)-TDS(0)
35) Ermittelung der Konzentration wasserlöslicher Hydrogenkarbonate im Innenerdreich TDSI(1) = TDS(I1)-TDS(V)-TDS(0)
36) Zugabe von 5 ml verdünnter Essigsäure zu Becherglas A
37) Umrühren und absetzen lassen
38) Zugabe von 5 ml verdünnter Essigsäure zu Becherglas I
39) Umrühren und absetzen lassen
40) Messung der TDS-Leitfähigkeit im Becherglas A > TDS(A2)
41) Messung der TDS-Leitfähigkeit im Becherglas I > TDS(I2)
42) Messung Gesamthärte m.Indikatorpapier(0-1000°GH Bereich) Becherglas A > GH(A2)
43) Messung Gesamthärte m.Indikatorpapier(0-1000°GH Bereich) Becherglas I > GH(I2)
44) Messung der Gesamthärte mit Titrierlösung im Becherglas A > GH(A2)
45) Messung der Gesamthärte mit Titrierlösung im Becherglas I > GH(I2)
46) Abgleich und Mittelung der Gesamthärten > GH(A2), GH(I2)
47) Ermittelung der Konzentration wasserunlöslicher Karbonate im Außenerdreich TDSA(2) = TDS(A2)-TDSA(1)-TDS(V)-TDS(0)
48) Ermittelung der Konzentration wasserunlöslicher Karbonate im Innenerdreich TDSI(2) = TDS(I2)-TDSI(1)-TDS(V)-TDS(0)
49) Ermittlung der Salden der Konzentrationen aus Differenz der TDS-Leitfähigkeiten Dc1 =DTDS(1) = |TDSA(1) - TDSI(1)| Dc2 =DTDS(2) = |TDSA(2) - TDSI(2)|
50) Ermittlung des Gesamtsaldos der Konzentration aus Differenz der TDS-Leitfähigkeiten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

51) Auflösung der Gehäuseschalenreste in Reagenzglas G durch Zugabe von konzentrierter Essigsäure (1,7 molar)
52) Warten bis Auflösung vollständig erfolgt (kann 3 Tage dauern)
53) Quantifizierung der Zellulose/Lingnin/Chonchin - Rückstände (braune Flocken) nach Sicht
54) Messung der TDS-Leitfähigkeit im Reagenzglas G TDS(G) aus 1ml Extraktion+4ml H2O Auffüllung
55) Ermittelung der Konzentration (in ppm TDS) der gesamten wasserunlöslichen Karbonate des Schneckengehäuses der Probe
56) Plausibilitätsprüfung anhand des Vergleiches der Differenz der Gesamtkalkmasse zur Menge der festen Rückstände (braune Flocken) der Gesamtgehäuseauflösung

Die ermittelten Werte werden in die Tabellenkalkulation s. o. eingetragen. In Spalte R kann dann das berechnete Alter abgelesen werden

Im mit der Tabellenkalkulation verknüpften Diagramm kann der automatisch aus der Methode der linearen Regression ermittelte Alterszusammenhang über den Gesamtprobenumfang abgelesen werden.

3.3. Fehlerbetrachtung, Fehlerauswirkungen

Die Ermittlung von ph-Wert und Gesamthärte kann Messfehlern unterliegen. Des weiteren führt eine Schwankung der mittleren Jahrestemperatur über die Temperaturabhängigkeit der Karbonatzersetzung zu einer Vergrößerung des Einflusses dieser Messfehler.

3.3.1. Fehler der ph-Wert Messungen

Der ph-Wert wurde mit einem Indikatorpapier ermittelt, welches eine spezielle Sensibilisierung für den Bereich von 6 bis 8 aufweist. Die Ablesegenauigkeit der Farbskala beträgt 0,2. Mit einem elektrischen ph-Meter wurde jeweils kontrolliert, dass sich der ph-Wert im vorgegebenen Bereich befand. Die Ablesegenauigkeit des ph-Meters beträgt 0,1. Gleiches gilt für die angegebene Messgenauigkeit nach der 3 Punkte- Kalibrierung. Für die Fehlerbetrachtung sei nun eine Messungenauigkeit von einem Indikator Farbfeld , d.h. +/- 0,2 ph angenommen. D.h. die Messwerte des Indikatorpapiers sind maßgeblich, weil es gegenüber dem elektrischen Gerät eine unterstellte höhere Messgenauigkeit im Bereich von 6 bis 8 ph besitzt, während das elektrische Gerät seine Genauigkeit über den ph Bereich von 1-11 gleichverteilt.

Der Fehler wurde wie folgt ermittelt:

Maximaler Fehlerzustand: wurde so simuliert, dass jeder ph-Außenerdreichmessung eine Abweichung um +0,2 und jeder ph-Innenerdreichmessung eine von –0,2 hinzugefügt wurde.

Wahrscheinlicher Fehlerzustand: wurde so simuliert, daß jeder zweiten ph-Wert Messung eine Abweichung um +0,2 und den übrigen eine von –0,2 hinzugefügt wurde.

3.3.2. Fehler durch Temperatureinfluss

Da eine Schwankung der Jahrestemperaturen hier hauptsächlich auf die mit Hydronium-Ionen Beteiligung stattfindenden chemischen Reaktionen wirkt, wurde deren Schwankung um +/- 1,5 °C um eine Jahrestemparatur von 15°C in den Fehlerbetrag der ph-Wert Messungen integriert. Solches erfolgte dahingehend, dass der Temperatur T bei der Ermittlung des Nernst’schen Redoxpotenzials über alle Proben eine hälftige Überschreitung um +1,5°C und eine hälftige um – 1,5°C aufmoduliert wurde.

Über die Mittelwerte der Auswirkungen dieser drei Fehler auf das archäometrische Alter wurde noch einmal gemittelt und mit der Schwankung +/- der Standardabweichungen saldiert, so dass sich ein durch ph-Wert-Meßfehler hervorgerufener Gesamtfehler von:|25,5a|+/-14,6a = 40,1 Jahren , aus |25,6|-14,6a=40,1 Jahren, aus |25,6|-14,6 > t > |25,6|+14,6 Jahren ergab.

3.3.3. Fehler der Gesamthärte-Messungen

Die zur Messung verwendeten Titriertropflösungen weisen eine Mess- und Ablesegenauigkeit von 1° GH = 17,8 ppm TDS auf. Mit Hilfe eines elektrischen Leitfähigkeitsmessgerätes wurde kontrolliert, dass die Indikatormesswerte sich im Kontrollbereich befanden. D.h. aber auch - die Meßwerte der Farbskala sind gegenüber den elektrischen Messungen maßgeblich, da die Tropflösung eine spezielle Sensibilisierung und Kalibrierung für den Bereich von 17,8 ppm bis 890 ppm besitzt.

Der Fehler wurde wie folgt ermittelt:

Allen Gesamthärtemessungen wurde eine Abweichnung von 1° GH = 17,8 ppm TDS so unterstellt, daß jeder zweiten Probe ein Messfehler von + 17,8 ppm TDS und der anderen Hälfte ein Messfehler von – 17,8 ppm TDS unterstellt wurde.

Der Mittelwert der Auswirkungen +/- der Schwankung der Standardabweichung dieses Fehlers auf das archäometrische Alter ergab sich zu |31,5a|+/-3,6a = 35,1 Jahren, aus |31,5|-3,6 < t < |31,5|+3,6

3.3.4. Der Gesamtfehler

Könnte, wie folgt beschrieben, saldiert werden:

maximaler Fehler D(Alter) = D(Alter) [ph-Wert Fehler] + D(Alter)[Gesamthärte Fehler] Dieser ergibt sich in unserer Untersuchung zu : 40,1 a + 31,5 a = 71,6 a ~ 71 Jahre wahrscheinlicher Fehler D(Alter) =1/2*( D(Alter) [ph-Wert Fehler] + D(Alter)[Gesamthärte Fehler]) Dieser ergibt sich in unserer Untersuchung zu : 0,5 *( 40,1 a + 31,5 a) = 35,8 a ~ 36 Jahre Die Fehlerangaben für alle ermittelten archäometrischen Altersangaben sollen sich im weiteren jedoch auf den Wert des maximalen Fehlers, hier +/- 71 Jahre, beziehen.

3.3.5. archäometrischer Alterszusammenhang

Das ist der Zusammenhang zwischen archäometrischem Alter t und den über den gesamten Fundplatz kalibrierten Größen, vgl. 2.4.3., so dass sich ein Regressionszusammenhang nach der Methode der Minimierung der Fehler nach Kleinsten Quadraten wie folgt ergibt:

x ist der prozentuale Anteil zersetzten Aragonits , x = f(ph,U,I...) t = f(x) = m * x, eine Regressionsgerade, Zuordnung eines mittleren Alters t zu einem Zersetzungsanteil x Über den untersuchten Fundplatz (14688/FDPL. 9) ergibt sich folgender Zusammenhang:

t = 523,04 * x, bei einem Bestimmtheitsmaß von R=88,6 % Der Zusammenhang ist in Abbildung 1 , s. S. 16 dargestellt Das bedeutet auch, daß nach 52304 Jahren , ~ 50 000 Jahren die meisten Schneckengehäuse zersetzt wären, wenn nicht andere Vorgänge zu einer Sedimentation , die zur Versteinerung führten, einträten.

Weiterhin kann man zusätzlich eine exponentiale Regressionsfunktion ermitteln:

t= 109,79 * e ^(0,461*x) , bei einem Bestimmtheitsmaß von R=93,8 %

Das größere Bestimmtheitsmaß legt die Vermutung nahe, dass zumindest für einen Zeitraum von ~ 3000 Jahren die Aragonit- Zersetzung von der Menge bereits zersetztem Aragonits abhängig ist. Solches sei als Ausbildung einer Porösität gedeutet. Schichtweise Absäuerungen an Schneckengehäusen zeigten jedoch, daß sich solch Vorgang auf die oberste Schicht und somit auf kurze Zeiträume (~ 2000-3000 Jahre) beschränkt.

Zuletzt sei hier angemerkt, dass zur mittleren Altersbestimmung für ein Schneckengehäuse dieses Fundplatzes die Bestimmung des prozentualen Anteils zersetzten Aragonits genügen würde, wenn kein Innen- bzw. Außenerdreich geborgen wurde, oder dieses nicht untersucht werden konnte.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: grafische Darstellung des Alterszusammenhanges auf Fundplatz (14688/FDPL. 9)

4. Feldversuch

4.1. Probensammlung

Nach der Sammlung/Bergung von ca. 200 Schneckengehäusen ließen sich an 50 rezenten und 50 alten Gehäusen brauchbare Messungen nach dem in 3.2 beschriebenen Vorgehen durchführen. Anzahl der Messungen jeweils mal 2 , weil 2 Proben/Messungen (Außen/Innen) für ein Gehäuse anfallen.

Es wurde somit ein Datenbestand aus folgenden Messungen gewonnen:

50 mal 2 = 100 ph-Wert - Messungen mit Indikatorpapieren

50 mal 2 = 100 ph-Wert - Messungen mit elektrischem ph-Meter

50 mal 2 =100 Gesamthärtemessungen mit Indikatorpapier 1 (Vorqualifizierung des Wertebereiches)

50*2*2=200 Gesamthärtemessungen mit Indikatorpapier 2 (Werteermittlung)

50*2*2=200 Gesamthärtemessungen mit Titrierlösung(Kontrollmessung)

50*2=200 Karbonhärtemessungen mit Indikatorpapier 2 (Werteermittlung)

50*2*2=200 Karbonhärtemessungen mit Titrierlösung(Kontrollmessung)

50*2*2=200 TDS - Messungen

50*2*2=200 TDS - Messungen aus Gehäuse –Vollauflösungen in Summe also: 1300 Messungen, wozu noch eine nicht mitgezählte Anzahl, wohl einige hundert Messungen, zur Vorermittlung von Verdünnungen und Kalibrierungen hinzuzurechnen sind.

4.2. Die Ergebnisse hinsichtlich des archäometrischen Alters

Der Schwerpunkt des archäometrischen Alters des Fundplatzes zunächst beträgt t~ 3900+/- 71 Jahre = 3829 < 3900 < 3971 Jahre Schlussendlich sei nun das archäometrische Alter ausgewählter Schneckengehäuse präsentiert:

1 Probe: 31A : Schneckengehäuse aus Grube, wo Keramik der Kugelamphorenkultur enthalten war: t = 3881 +/- 71 Jahre

2 Probe 14A : Schneckengehäuse aus Grube, die im gleichem Schnitt wie 1. lokalisiert war : t = 3907 +/- 71 Jahre

3 Probe 801 : Schneckengehäuse aus Grube, wo im oberen Bereich eines Brunnens Rinder bestattet waren: t = 4338 +/- 71 Jahre

4 Probe 802 : Schneckengehäuse aus Grube, wo im oberen Bereich eines Brunnens Rinder bestattet waren: t = 4354 +/- 71 Jahre

5 Probe 224 : Schneckengehäuse aus Schicht I oberhalb des Trichters eines Brunnens t = 3181 +/- 71 Jahre

6 Probe 225 : Schneckengehäuse aus Schicht I oberhalb des Trichters eines Brunnens t = 3182 +/- 71 Jahre

7 Probe 201 Schneckengehäuse aus Schicht II im Trichter eines Brunnens t = 3666 +/- 71 Jahre

8 Probe 202 Schneckengehäuse aus Schicht II im Trichter eines Brunnens t = 3435 +/- 71 Jahre

9 Probe 226 Schneckengehäuse aus Schicht III im Trichter eines Brunnens t = 4029 +/- 71 Jahre

Für die aus dem Trichterbereich des Brunnens (Bef. 316) geborgenen Schneckengehäuse konnte das archäometrisch bestimmte Alter das stratigrafische Prinzip belegen und umgekehrt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.2 : Lage und Alter der Schneckengehäuse 201, 202, 224, 225, 226, 229 ,Bef: 316

Für die in modernen Gruben aufgefundenen Schneckengehäuse konnte die durch Beifunde (Tintenfassreste, Kupferdraht, Schreibgriffel, Schiefertafelreste, Dachziegelbruchstücke) naheliegende Datierung auf 100 bis 300 Jahre bestätigt werden. Leider fanden sich in diesen Gruben direkt keine Münzen. Im nahe Umliegenden jedoch konnten Münzen ungefähr jener angegeben Zeit konkret des Zeitraums 1734 – 1875 als Detektorfunde geborgen werden.

Das archäometrische Alter der einzelnen modernen Proben ist hier nicht aufgeführt, insbesondere, da die statistische Abweichung von +/ 71 Jahren eben aus Sicht von Einzeldatierungen dort nicht sinnvoll ist. Wie jedoch oben ausgeführt, hat das statistische Aggregat der modernen Proben natürlich einen ganz maßgeblichen Einfluss bei der Kalibrierung des Gesamtzusammenhangs gespielt.

5. Schlussfolgerungen und Ausblick

Die vorgestellte archäometrische Datierung erhebt nicht den Anspruch, als ein Ersatz konventioneller archäometrischer Datierungsverfahren aufzutreten. Zu sehr sind dabei altersbestimmende chemische Vorgänge von Feuchte und Temperatur abhängig. Als Hilfsmittel zur Feststellung moderner Störungen und moderner Befunde, welche nicht zum originären chronologischen Kontext eines Fundplatzes gehören, kann ihre Anwendung konkret zur Aussteuerung des Arbeitsaufwandes der zu tätigen Ausgrabung durchaus einen sinnvollen Beitrag leisten. Zuletzt sei noch angeführt, dass die Altersbestimmung anhand von Karbonatzersetzungen an Schneckengehäusen als eine erweiterte Feldmethode Verwendung finden kann, weil sie direkt auf dem Fundplatz im Container durchführbar ist, ihre Analytik kein Labor, keine größeren Geräte, sondern nur in einem kleinen Koffer mit transportable benötigt. Nachteilig ist, und das soll nicht verschwiegen werden, dass jene Methode nur auf Fundplätzen Anwendung finden kann, wo Flora und Fauna über die Zeiten hinweg den Lebensraum von Gartenschnirkelschnecken bildeten.

I) Abbildungsverzeichnis

Abb. 1 :grafische Darstellung des Alterszusammenhanges auf Fundplatz (14688/FDPL. 9) S.16

Abb. 2 : Schneckengehäusefunde im Brunnen : BEF. 316/PR1 S.18

II) Literaturverzeichnis:

Aquintos Wasseraufbereitung, - Anleitung Gesamthärte Test-Kit, Aquintos Ltd., o.O., 2021

AquaNatura, – Anleitung Gesamthärte Wassertest-Kit, AquaNatura Ltd., o.O., 2021

Aqua Active, – Anleitung Quick Stick 6 in 1, Oase Living Water Ltd., o.O., 2021

Duden, Paeter & Hsg. – Formelsammlung – Ma, Ph, Ch, Bio, Astro Verlag Cornelsen, 1. Auflage, o.O., 2019

Frank, Keller & Hsg.– Experimentieranleitung C3000, 2. Auflage, KOSMOS Verlag, Stuttgart, 1989

Grehn, Joachim & Hsg. – Metzler-Physik, 2. Auflage, Metzler, Stuttgart, 1990

Grosse,E. ,Weissmantel C., - Experimentierbuch - Chemie selbst erlebt, Urania Verlag, Leipzig-Jena-Berlin, 2. Auflage, 1968

Herrmann,J.,Voos,J. – Lexikon der Archäologie, VEB Bibliografisches Institut Leipzig, Leipzig, 1. Auflage, 1988

Hermann, Peter, Allgemeine und Anorganische Chemie, VEB Gustav Fischer Verlag Jena, 5. Auflage, Jena, 1988

JBL GmbH, Hsg. – Anleitung PRO Aquatest KH, JBL , o.O., 2021

JBL GmbH, Hsg. – Anleitung PRO Aquatest ph 3-10, JBL , o.O., 2021

JBL GmbH, Hsg. – Anleitung PRO Aquatest NH4, JBL , o.O., 2021

JBL GmbH, Hsg. – Anleitung PRO Aquatest PO4 Sensitive, JBL, o. O., 2021

Merziger,G. & Hsg., - Formeln + Hilfen der Höheren Mathematik, 7. Auflage, BINOMI Verlag, Barsinghausen, 2019

Portable E, – Anleitung für e-1 TDS & Ecmeter, E-1 Ltd. , o.O., 2021

Rösler, Hans Jürgen, Lehrbuch der Mineralogie, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 5. Auflage, Leipzig, 1979

Stroppe, H & Hsg., - PHYSIK für Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften, 16. aktualisierte Auflage, HANSER Verlag, München, 2018

Trzebiatowski,W., Lehrbuch der Anorganischen Chemie, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1. Auflage, Berlin, 1963

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Details

Title: Altersbestimmung prähistorischer Schneckengehäuse anhand von Karbonatzersetzung und Karbonatsedimentation
Course: Feldpraktikum
Author: Marcus Rutter (Author)
Publication Year: 2021
Pages: 23
Catalog Number: V1252476
ISBN (PDF): 9783346688774
ISBN (Book): 9783346688781
Language: German
Tags: altersbestimmung schneckengehäuse karbonatzersetzung karbonatsedimentation

Quote paper: Marcus Rutter (Author), 2021, Altersbestimmung prähistorischer Schneckengehäuse anhand von Karbonatzersetzung und Karbonatsedimentation, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1252476