Published August 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Luminescence chronology of fossiliferous fluvial sediments along the middle Atbara River, Sudan

Creators

  • 1. Leibniz Institute for Applied Geophysics
  • 2. Technische Universität Berlin
  • 3. De la Préhistoire à l'Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie
  • 4. Museum für Naturkunde
  • 5. University of Khartoum
  • 6. International University of Africa
  • 7. Western University of Health Sciences
  • 8. Al-Neelain University

Description

Fluvial sediments of the middle Atbara River Valley, eastern Sudan, contain abundant vertebrate fossils and stone tools. Previous work described two sedimentary units, the Butana Bridge Synthem (BBS) and the Khashm El Girba Synthem (KGS), with three divisions each (BBS1-3 and KGS1-3, from bottom to top, respectively). 230Th/U dating on bivalve shells suggested an age of ∼126 and ∼92 ka for the basal KGS2 and basal KGS3, respectively, and mammalian biochronology in combination with magnetostratigraphy suggested an age of late Early to early Middle Pleistocene for the underlying BBS. To establish a detailed chronology of this fluvial sedimentary sequence, we collected 17 luminescence samples from both sides of the Atbara River close to the Butana Bridge. Quartz OSL dating was applied to samples from the upper part of the profile (upper KGS2 and KGS3), but the signal reached saturation within the upper ∼10 m of the sequence. To select a suitable feldspar signal to date older samples beyond the limit of the quartz OSL, a comparison of the quartz OSL, feldspar post-IR IRSL at 225 and 290 °C, and pulsed IRSL signal at 50 °C was conducted for a sample from KGS3. The result showed that only the fading corrected pulsed IRSL yielded an age consistent with the quartz OSL, and the post-IR IRSL signals (both at 225 and 290 °C) overestimated the quartz age significantly. We therefore selected the pulsed IRSL signal to date the older deposits. The luminescence ages indicate that the entire BBS - KGS sequence was deposited between 224 ± 23 ka and <17 ± 1 ka, corresponding to marine isotope stages (MIS) 7–2, significantly revising previous conclusions.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تحتوي الرواسب النهرية لوادي نهر عطبرة الأوسط، شرق السودان، على حفريات الفقاريات الوفيرة والأدوات الحجرية. وصف العمل السابق وحدتين رسوبيتين، جسر بوتانا سينثيم (BBS) وخاشم الجربا سينثيم (KGS)، مع ثلاثة أقسام لكل منهما (BBS1 -3 و KGS1 -3، من الأسفل إلى الأعلى، على التوالي). اقترح التاريخ 230Th/U على الأصداف ثنائية الصدفة عمرًا قدره 126 و 92 ka لـ KGS2 القاعدية و KGS3 القاعدية، على التوالي، واقترح التسلسل الزمني البيولوجي للثدييات بالاقتران مع التصوير الطبقي المغناطيسي عمرًا متأخرًا من وقت مبكر إلى وقت مبكر من العصر الجليدي الأوسط لـ BBS الأساسي. لإنشاء تسلسل زمني مفصل لهذا التسلسل الرسوبي النهري، جمعنا 17 عينة تألق من جانبي نهر عطبرة بالقرب من جسر بوتانا. تم تطبيق تأريخ كوارتز OSL على عينات من الجزء العلوي من القطاع الجانبي (الجزء العلوي KGS2 و KGS3)، لكن الإشارة وصلت إلى التشبع داخل الجزء العلوي 10 أمتار من التسلسل. لاختيار إشارة فلسبار مناسبة لتأريخ العينات القديمة التي تتجاوز حد OSL للكوارتز، تم إجراء مقارنة بين OSL للكوارتز، وفلسبار بعد IR IR IRSL عند 225 و 290 درجة مئوية، وإشارة IRSL النبضية عند 50 درجة مئوية لعينة من KGS3. أظهرت النتيجة أن IRSL النبضي المتلاشي المصحح فقط أعطى عمرًا متسقًا مع OSL الكوارتز، وأن إشارات IRSL بعد IR (عند 225 و 290 درجة مئوية) بالغت في تقدير عمر الكوارتز بشكل كبير. لذلك اخترنا إشارة IRSL النبضية لتاريخ الإيداعات القديمة. تشير أعمار التلألؤ إلى أن تسلسل BBS - KGS بأكمله قد ترسب بين 224 ± 23 ka و <17 ± 1 ka، المقابلة لمراحل النظائر البحرية (MIS) 7–2، مما يراجع الاستنتاجات السابقة بشكل كبير.

Translated Description (French)

Les sédiments fluviaux de la moyenne vallée de la rivière Atbara, à l'est du Soudan, contiennent d'abondants fossiles de vertébrés et des outils en pierre. Les travaux précédents ont décrit deux unités sédimentaires, le Butana Bridge Synthem (BBS) et le Khashm El Girba Synthem (KGS), avec trois divisions chacune (BBS1-3 et KGS1-3, de bas en haut, respectivement). La datation 230Th/U sur des coquilles de bivalves a suggéré un âge d'environ126 et d'environ92 ka pour le KGS2 basal et le KGS3 basal, respectivement, et la biochronologie des mammifères en combinaison avec la magnétostratigraphie a suggéré un âge de la fin du Pléistocène précoce au début du Pléistocène moyen pour le BBS sous-jacent. Pour établir une chronologie détaillée de cette séquence sédimentaire fluviale, nous avons prélevé 17 échantillons de luminescence des deux côtés de la rivière Atbara près du pont Butana. La datation OSL au quartz a été appliquée à des échantillons de la partie supérieure du profil (KGS2 supérieur et KGS3), mais le signal a atteint la saturation dans les ∼10 m supérieurs de la séquence. Pour sélectionner un signal feldspath approprié pour dater des échantillons plus anciens au-delà de la limite de l'OSL de quartz, une comparaison de l'OSL de quartz, de l'IRSL post-IR de feldspath à 225 et 290 °C et du signal IRSL pulsé à 50 °C a été effectuée pour un échantillon de KGS3. Le résultat a montré que seul l'IRSL pulsé corrigé de la décoloration donnait un âge compatible avec l'OSL du quartz, et les signaux IRSL post-IR (à la fois à 225 et à 290 °C) surestimaient significativement l'âge du quartz. Nous avons donc sélectionné le signal IRSL pulsé pour dater les dépôts plus anciens. Les âges de luminescence indiquent que toute la séquence BBS - KGS s'est déposée entre 224 ± 23 ka et <17 ± 1 ka, correspondant aux stades isotopiques marins (mis) 7–2, révisant significativement les conclusions précédentes.

Translated Description (Spanish)

Los sedimentos fluviales del valle medio del río Atbara, en el este de Sudán, contienen abundantes fósiles de vertebrados y herramientas de piedra. El trabajo anterior describió dos unidades sedimentarias, el Síntema del Puente de Butana (BBS) y el Síntema de Khashm El Girba (KGS), con tres divisiones cada una (BBS1-3 y KGS1-3, de abajo hacia arriba, respectivamente). La datación de 230Th/U en cáscaras de bivalvos sugirió una edad de ∼126 y ∼92 ka para el KGS2 basal y el KGS3 basal, respectivamente, y la biocronología de mamíferos en combinación con magnetostratigrafía sugirió una edad de finales del Pleistoceno Temprano a principios del Pleistoceno Medio para el BBS subyacente. Para establecer una cronología detallada de esta secuencia sedimentaria fluvial, recolectamos 17 muestras de luminiscencia de ambos lados del río Atbara cerca del Puente de Butana. La datación OSL de cuarzo se aplicó a muestras de la parte superior del perfil (KGS2 superior y KGS3), pero la señal alcanzó la saturación dentro de los ~10 m superiores de la secuencia. Para seleccionar una señal de feldespato adecuada hasta la fecha de muestras más antiguas más allá del límite de la OSL de cuarzo, se realizó una comparación de la OSL de cuarzo, la IRSL post-IR de feldespato a 225 y 290 °C y la señal IRSL pulsada a 50 °C para una muestra de KGS3. El resultado mostró que solo el IRSL pulsado corregido por desvanecimiento produjo una edad consistente con el OSL de cuarzo, y las señales IRSL posteriores al IR (tanto a 225 como a 290 °C) sobreestimaron significativamente la edad del cuarzo. Por lo tanto, seleccionamos la señal IRSL pulsada para fechar los depósitos más antiguos. Las edades de luminiscencia indican que toda la secuencia BBS - KGS se depositó entre 224 ± 23 ka y <17 ± 1 ka, correspondientes a las etapas de isótopos marinos (mis) 7–2, revisando significativamente las conclusiones anteriores.

Files

document.pdf

Files (5.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:63f6df7d8434fc60e28794bcb8ec9efc
5.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التسلسل الزمني للتلألؤ للرواسب النهرية الأحفورية على طول نهر عطبرة الأوسط، السودان
Translated title (French)
Chronologie de la luminescence des sédiments fluviaux fossilifères le long de la rivière Atbara moyenne, Soudan
Translated title (Spanish)
Cronología de luminiscencia de sedimentos fluviales fosilíferos a lo largo del río Atbara medio, Sudán

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4225153451
DOI
10.1016/j.quageo.2022.101312

Is supplement to
https://openalex.org/W3119668474 (Other)
https://openalex.org/W3028769058 (Other)
https://openalex.org/W2321916527 (Other)
https://openalex.org/W2165028760 (Other)
https://openalex.org/W2164982993 (Other)
https://openalex.org/W2093818497 (Other)
https://openalex.org/W2075413066 (Other)
https://openalex.org/W2065995960 (Other)
https://openalex.org/W2060177003 (Other)
https://openalex.org/W2048480378 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Sudan

References

  • https://openalex.org/W1965430736
  • https://openalex.org/W1973142975
  • https://openalex.org/W1975669138
  • https://openalex.org/W1976516138
  • https://openalex.org/W1980072114
  • https://openalex.org/W1980425636
  • https://openalex.org/W1985992043
  • https://openalex.org/W1990234956
  • https://openalex.org/W2005821224
  • https://openalex.org/W2010478315
  • https://openalex.org/W2012923263
  • https://openalex.org/W2015492949
  • https://openalex.org/W2025317548
  • https://openalex.org/W2025512429
  • https://openalex.org/W2031791439
  • https://openalex.org/W2054469191
  • https://openalex.org/W2056891117
  • https://openalex.org/W2071599822
  • https://openalex.org/W2072300251
  • https://openalex.org/W2077275603
  • https://openalex.org/W2086474520
  • https://openalex.org/W2094408279
  • https://openalex.org/W2125645243
  • https://openalex.org/W2137968959
  • https://openalex.org/W2138477425
  • https://openalex.org/W2140477756
  • https://openalex.org/W2164982993
  • https://openalex.org/W2612319647
  • https://openalex.org/W2792333290
  • https://openalex.org/W2810706063
  • https://openalex.org/W2887019561
  • https://openalex.org/W3015391807
  • https://openalex.org/W3193289353
  • https://openalex.org/W4205115875
  • https://openalex.org/W4211098599
  • https://openalex.org/W4213416334
  • https://openalex.org/W4285719527
  • https://openalex.org/W651448725
  • https://openalex.org/W935048086