Afdeling for Konservering og Naturvidenskab

Afdeling for Konservering og Naturvidenskab │Moesgaard Museum │Moesgaard Allé 20 │ DK 8270 Højbjerg

Konservering tlf.: 87 39 40 40 │Naturvidenskab tlf.: 87 39 40 41 │Peter Hambro Mikkelsen tlf.: 87 39 40 24

Tefrokronologi

Hvad er tefrokronologi?

Tefrokronologi er en metode, hvor man, ved hjælp af vulkansk aske (=tefra), kan datere og forbinde

arkæologiske og geologiske aflejringer.

Grundprincipperne

Tefra stammer fra det græske ord τεφρα og betyder aske. Vulkansk aske er dog ikke et produkt af organisk

forbrænding, men opstår, når den varme magma kommer i kontakt med kold luft, vand og/eller is. Idet

magmaen nedkøles hurtigt, dannes små glasskår og bjergartsstøv (Figur 1). De største partikler falder ned

tæt ved vulkanen, mens de mikroskopiske partikler bliver – alt efter hvor eksplosivt udbruddet er – bragt

højt op i atmosfæren og kan ved vindens hjælp spredes over meget store afstande. Det er bl.a. muligt at

finde tefra fra islandske vulkaner i Danmark og sågar så langt væk som Centraleuropa.

Figur 1: Eksempler på tidlig holocæne tefra-partikler fra Nordjylland.

Når tefraen falder ned på landjorden og søer, dannes et tyndt sammenhængende "tæppe" af aske, som,

tæt på vulkanen, kan ses med det blotte øje. I Danmark er tefra-lagene dog så tynde, at det er nødvendigt

Side 2 af 5

at bruge forstørrelser på 400 til 1000 gange for at finde og identificere tefrapartiklerne. Når man er så langt

fra vulkanen, at tefraen ikke kan ses, kaldes den også mikrotefra eller cryptotefra. Et unikt træk ved tefra-

nedfaldet er, at nedfaldet (arkæologisk set) sker samtidigt over hele nedfaldsområdet, og derfor har tefra-

laget samme datering alle steder. Mange af de store vulkanudbrud, som har ført til tefra-aflejringer på lang

afstand, er i dag veldateret. Derigennem er disse tefralag blevet til yderst brugbare kronologiredskaber.

Omstændighederne under det enkelte vulkanudbrud (forholdene i magmakammeret,

gassammensætningen, udbruddets eksplosivitet, osv.) er medvirkende til, at hvert udbrud har sig egen

partikelsignatur (vulkanens petrologiske og geokemiske ’fingeraftryk’). En vigtig del af tefrokronologien er

muligheden for at identificere netop denne signatur enten ude i felten (kun muligt i nærheden af vulkanen)

eller vha. geokemiske analyser. Analysen giver os normalt muligheder for at finde frem til, hvilket udbrud

tefraen stammer fra, og da man har nogenlunde godt styr på, hvornår de forskellige vulkaner var i udbrud,

har vi således en god datering.

Tefrokronologi har været benyttet i geologiske undersøgelser i over syv årtier, hvor metoden bl.a. har

været brugt som kronologiske markører til at kalibrere og korrelere kronologier fra marine, terrestriske og

glaciale miljøarkiver. De seneste ti år har der ligeledes været stor fokus på mulighederne for at anvende

tefralag til datering af arkæologiske fundlag. Adskillige islandske holocæne og senglaciale tefra-lag er kendt

fra Nordtyskland, Sverige, Norge og Færøerne, samt fra de grønlandske isboringer.

Anvendelsesmuligheder

Tefra bør – i princippet – kunne findes i stort set alle typer af arkæologiske kontekster (brønde, gulvlag,

køkkenmøddinger osv.). I arkæologiske undersøgelser kan tefrokronologi f.eks. hjælpe til at datere

kulturlag, hvor der ikke er organisk materiale bevaret, eller hvor der er plateauer i 14C-kalibreringskurven.

Tefrokronologi bliver mere og mere udbredt i arkæologisk forskning. Den er bl.a. blevet brugt til at

fastlægge tidspunktet for og udbredelsen af menneskelig påvirkning af vegetationen i Storbritannien,

Irland, Island og New Zealand.

I Nordnorge har arkæologer haft stor succes med at fastlægge brugsperioden for en naust ved at

kombinere 14C dateringer og tefrokronologi. I forbindelse med andre naturvidenskabelige undersøgelser

giver tefrokronologi også en forbedret mulighed for at knytte kulturelle ændringer til klima- og

vegetationsændringer.

Prøveudtagning og behandling

Prøver kan udtages fra åbne profiler eller ved hjælp af et bor. Generelt frarådes brugen af bor, da denne

metode kan forstyrre de meget tynde tefralag. Den bedste måde er at udtage prøverne fra åbne profiler,

hvor man har et godt overblik over lagenes udformning og mulige forstyrrelser. Dette kan gøres ved at

udtage en profilsøjle. Ved at benytte en profilsøjle kan prøverne til tefra udtages under kontrollerede

forhold på laboratoriet. Derudover vil det også være muligt fra samme profilsøjle at udtage prøver til bl.a.

pollenanalyse. Udtagningen kræver ikke specialfremstillede skinner. Metalskinner, som er beregnet til

opbygning af gipsvægge, fungerer udmærket og kan købes i alle byggemarkeder. Plastikskinner fungerer

også. Profilskinnen bankes forsigtigt ind i profilen, lagfølgen påtegnes skinnens bagside (Figur 2), og vha. en

graveske er det muligt at grave skinnen ud af profilen. Skinnen pakkes ind i plastik eller husholdningsfilm

(Figur 3) og bør opbevares køligt.

Side 3 af 5

Figur 2: Profilskinner placeret i profilen.

Figur 3: Profilskinnerne pakket ind i plastik.

Tefra-analyser bør i høj grad foretages i forbindelse med andre videnskabelige analyser som f.eks.

pollenanalyser. Her vil tefra-analysen kunne bidrage til en bedre datering af pollendiagrammet, og

samtidigt vil det være muligt at forbinde pollendiagrammet med andre diagrammer, hvor tefra er fundet.

Side 4 af 5

Samtidig vil det være muligt at få en bedre forståelse af, hvordan f.eks. klimaændringer har påvirket

fortidens samfund.

God arbejdslyst!

Mads Bakken Thastrup (mbt@moesgaardmuseum.dk), telefon 87 39 40 41, mobil 21 70 30 53

Felix Riede (f.riede@cas.au.dk)

Laboratory for Past Disaster Science

Aarhus Universitet / Moesgaard Museum

For omfattende beskrivelser af metoden se:

Alloway, B.V., Larsen, G., Lowe, D.J., Shane, P.A.R., Westgate, J.A., 2007. QUATERNARY STRATIGRAPHY |

Tephrochronology. In: Scott, A.E. (Ed.), Encyclopedia of Quaternary Science. Elsevier, Oxford, s. 2869-

2898.

Lowe, D.J., 2011. Tephrochronology and its application: A review. Quaternary Geochronology 6, 107-153.

Oversigter over vulkanudbrud og tefrakronologien i Nordatlanten:

Abbott, P.M., Davies, S.M., 2012. Volcanism and the Greenland ice-cores: the tephra record. Earth-Science

Reviews 115, 173-191.

Davies, S.M., Abbott, P.M., Pearce, N.J.G., Wastegård, S., Blockley, S.P.E., 2012. Integrating the INTIMATE

records using tephrochronology: rising to the challenge. Quaternary Science Reviews 36, 11-27.

Dörfler, W., Feeser, I., van den Bogaard, C., Dreibrodt, S., Erlenkeuser, H., Kleinmann, A., Merkt, J.,

Wiethold, J., 2012. A high-quality annually laminated sequence from Lake Belau, Northern Germany:

Revised chronology and its implications for palynological and tephrochronological studies. Holocene

22, 1413-1426.

Haflidason, H., Eiriksson, J., Kreveld, S.V., 2000. The tephrochronology of Iceland and the North Atlantic

region during the Middle and Late Quaternary: a review. Journal of Quaternary Science 15, 3-22.

Larsen, G., Eiríksson, J., 2008. Late Quaternary terrestrial tephrochronology of Iceland—frequency of

explosive eruptions, type and volume of tephra deposits. Journal of Quaternary Science 23, 109-120.

Lowe, J.J., Rasmussen, S.O., Björck, S., Hoek, W.Z., Steffensen, J.P., Walker, M.J.C., Yu, Z.C., 2008.

Synchronisation of palaeoenvironmental events in the North Atlantic region during the Last

Termination: a revised protocol recommended by the INTIMATE group. Quaternary Science Reviews

27, 6-17.

Thordarson, T., Larsen, G., 2007. Volcanism in Iceland in historical time: Volcano types, eruption styles and

eruptive history. Journal of Geodynamics 43, 118-152.

Side 5 af 5

Wastegård, S., 1998. Distribution of Lateglacial Tephra in Scandinavia. Fróðskaparrit 46, 297-303.

van den Bogaard, C., Schmincke, H.-U., 2002. Linking the North Atlantic to central Europe: a high-resolution

Holocene tephrochronological record from northern Germany. Journal of Quaternary Science 17, 3-

20.

Case studier fra arkæologiske kontekster i Skandinavien:

Balascio, N.L., Wickler, S., Narmo, L.E., Bradley, R.S., 2011. Distal cryptotephra found in a Viking boathouse:

the potential for tephrochronology in reconstructing the Iron Age in Norway. Journal of

Archaeological Science 38, 934-941.

Housley, R.A., Lane, C.S., Cullen, V.L., Weber, M.J., Riede, F., Gamble, C.S., Brock, F., 2012. Icelandic volcanic

ash from the Late-glacial open-air archaeological site of Ahrenshöft LA 58 D, North Germany. Journal

of Archaeological Science 39, 708-716.