Prof. Dr. Tilo von Dobeneck

Stratigraphie von Ozeanrandsedimenten mit sedimentphysikalischen Schiffs- und paläo-/gesteinsmagnetischen Labormessungen (RCOM C1)
Unsere "Schlüssel zum Verständnis" sind vorrangig die allgegenwärtigen und sehr wandlungsfähigen sedimentären Eisenminerale, deren Herkunft und Zustand die magnetischen Sedimenteigenschaften bestimmt und häufig auch die Sedimentfarbe beeinflußt. Sie liefern Informationen zur Klimageschichte, zu den zeitlichen Variationen des Erdmagnetfelds sowie zum Ursprung, Transportweg und Alter der Sedimente. Unsere Untersuchungen haben daher enge Verbindungen zur Paläozeanographie, Sedimentologie, Geochemie und Geomagnetik. Wir beschäftigen uns zudem intensiv mit Grundlagen des Mineralmagnetismus und des sedimentären Remanenzerwerbs.

Using non-negative matrix factorization in the unmixing of diffuse reflectance spectra
Records of millennial-scale NW African climate change from off-shore Senegal

• Bender, V.B., Hanebuth, T.J.J., Mena, A., Baumann, K.-H., Francés, G., von Dobeneck, T., (in press): Control of sediment supply, paleoceanography and morphology on late Quaternary sediment dynamics at the Galician continental slope. Geo-Marine Letters; doi:10.1007/s00367-012-0282-2
• Bleil, U. and T. von Dobeneck (1999). Geomagnetic events and relative paleointensity records - clues to high-resolution paleomagnetic chronostratigraphies of Late Quaternary marine sediments? In: G. Fischer & G. Wefer (eds), Use of Proxies in Paleoceanography: Examples from the South Atlantic, Springer, Berlin, 635-654.
• Bleil, U. and T. von Dobeneck (2004). Late Quaternary Terrigenous Sedimentation in the Western Equatorial Atlantic South American versus African Provenance Discriminated by Magnetic Mineral Analysis; In: The South Atlantic in the Late Quaternary: Reconstruction of Material Budgets and Current Systems, Edited by G. Wefer, S. Mulitza, and V. Ratmeyer; Springer-Verlag, pp 213-236
• Fabian, K. & T. von Dobeneck (1997). Isothermal magnetization of samples with stable Preisach function: A survey of hysteresis, remanence, and rock magnetic parameters, J. Geophys. Res., 102, 17659-17677.
• Franke, C, Fu, Y, Heslop, D, von Dobeneck, T (2009) Data report: Natural remanent magnetization of IODP Holes U1319A, U1320A, U1322B, and U1324B and magnetic carrier identification by scanning electron microscopy. Proceedings of IODP, 308, 209; doi:10.2204/iodp.proc.308.209.2009
• Franke, C, Hofmann, DJ, von Dobeneck, T (2004) Does lithology influence relative paleointensity records? A statistical analysis on South Atlantic pelagic sediments. Physics of the Earth and Planetary Interior, 147, 285-296 ; doi:10.1016/j.pepi.2004.07.004
• Franke, C, von Dobeneck, T, Drury, MR, Meeldijk, JD, Dekkers, MJ (2007) Magnetic petrology of equatorial Atlantic sediments: Electron microscopy results and their implications for environmental magnetic interpretation. Paleoceanography , 22, PA4207;
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• Franke, C., Pennock, G.M., Drury, M.R., Engelmann, R., Lattard, D., Garming, J.F.L., von Dobeneck, T. and Dekkers, M.J. (2007). Identification of magnetic Fe-Ti oxides by electron backscatter diffraction (EBSD) in scanning electron Microscopy. J. Geophys. Res., in press
• Frederichs, T, von Dobeneck, T, Bleil, U, Dekkers, MJ (2003) Towards the identification of siderite, rhodochrosite, and vivianite in sediments by their low-temperature magnetic properties. Physics and Chemistry of The Earth , 28(16-19), 669-679;
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• Frederichs, T., U. Bleil, K. Däumler, T. von Dobeneck and A. Schmidt (1999). The magnetic view on the marine paleoenvironment: parameters, techniques and potentials of rock magnetic studies as a key to paleoclimatic and paleoceanographic changes. In: G. Fischer & G. 'Wefer (eds), Use of Proxies in Paleoceanography: Examples from the South Atlantic, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp 575-599.
• Fu, Y, von Dobeneck, T, Franke, C, Heslop, D, Kasten, S (2008) Rock magnetic identification and geochemical process models of greigite formation in Quaternary marine sediments from the Gulf of Mexico (IODP Hole U1319A). Earth and Planetary Science Letters , 275(3-4), 233-245; doi:10.1016/j.epsl.2008.07.034
• Funk, J, von Dobeneck, T, Wagner, T, Kasten, S (2004) Late Quaternary sedimentation and early diagenesis in the equatorial Atlantic Ocean: patterns, trends and processes deduced from rock magnetic and geochemical records. In: G. Wefer, S. Mulitza and V. Ratmeyer (eds). The South Atlantic in the Late Quaternary: Reconstruction of Material Budget and Current Systems. Springer, pp 461-497; doi:10.1007/978-3-642-18917-3_21
• Funk, J.A., T. von Dobeneck, and A. Reitz (2004). Integrated Rock Magnetic and Geochemical Quantification of Redoxomorphic Iron Mineral Diagenesis in Late Quaternary Sediments from the Equatorial Atlantic, In: The South Atlantic in the Late Quaternary: Reconstruction of Material Budgets and Current Systems, Edited by G. Wefer, S. Mulitza, and V. Ratmeyer; Springer-Verlag, pp 237-260
• Futschik, K., H. Pfützner, A. Doblander, P. Schönhuber, T. von Dobeneck & N. Petersen (1989). Why not use magnetotactic bacteria for domain analysis? Physica Scripta, 40, 518-521.
• Garming, JFL, von Dobeneck, T, Franke, C, Bleil, U (2007) Low-temperature partial magnetic self-reversal in marine sediments by magnetostatic interaction of titanomagnetite and titanohematite intergrowths. Geophysical Journal International , 170(3), 1067-1075; doi:10.1111/j.1365-246X.2007.03504.x
• Gingele, F.X., F. Schmieder, T. von Dobeneck, R. Petschik & C. Rühlemann (1999). Terrigenous flux in the Rio Grande Rise area during the past 1500 ka: evidence of deepwater advection or rapid response to continental rainfall patterns? Paleoceanography, 14, 84-95.
• Heslop, D, von Dobeneck, T, Höcker, M (2007) Using non-negative matrix factorization in the unmixing of diffuse reflectance spectra. Marine Geology , 241(1-4), 63-78; doi:10.1016/j.margeo.2007.03.004
• Itambi, A. C., von Dobeneck, T., Mulitza, S., Bickert, T., Heslop, D. (2009): Millennial-scale northwest African droughts relatesd to Heinrich events and Dansgaard-Oeschger cycles: Evidence in marine sediments from off-shore Senegal. Paleoceanography, 24, PA1205; doi: 10.1029/2007PA001570
• Itambi, A.C., von Dobeneck, T., Adegbie, A. T. (2010): Millennial-scale precipitation changes over central Africa during the late Quaternary and Holocene: Evidence in sediments from the Gulf of Guinea. Journal of Quaternary Science, 25 (3), 267–279; doi: 10.1002/jqs.1306
• Itambi A. C., von Dobeneck, T., Dekkers, M. J., and Frederichs, T. (2010): Magnetic mineral inventory of equatorial Atlantic Ocean marine sediments off Senegal - glacial and interglacial contrast, Geophysical Journal International, 183: 163–177; doi: 10.1111/j.1365-246X.2010.04736.x
• Köhler, CM, Heslop, D, Dekkers, MJ, Krijgsman, W, van Hinsbergen, JJ, von Dobeneck, T (2008) Tracking provenance change during the late Miocene in the eastern Mediterranean using geochemical and environmental magnetic parameters. Geochemistry Geophysics Geosystems , 9(12), Q12018; doi:10.1029/2008GC002127
• Kosterov, A., Th. Frederichs and T. von Dobeneck (2006). Low-temperature properties of rhodochrosite (MnCO3), Phys. Earth Planet. Inter., doi:10.1016/j.pepi.2005.09.011
• Müller, H., von Dobeneck, T., Nehmiz, W., Hamer, K. (2011): Near‐surface electromagnetic, rock magnetic, and geochemical fingerprinting of submarine freshwater seepage at Eckernförde Bay (SW Baltic Sea). Geo‐Marine Letters , 31 (2): 123‐140; doi: 10.1007/s00367-010-0220-0
• Müller, H., von Dobeneck, T., SanFilipo, W., Hilgenfeldt, C., Rey, D. und Rubio, B. (2012): Mapping the magnetic susceptibility and electric conductivity of marine surficial sediments by benthic EM profiling. GEOPHYSICS. VOL. 77, NO. 1, p. E43-E56; doi: 10.1190/GEO2010-0129.1
• Mulitza, S, Prange, M, Stuut, J-B, Zabel, M, von Dobeneck, T, Itambi, AC, Nizou, J, Schulz, M, Wefer, G (2008) Sahel megadroughts triggered by glacial slowdowns of Atlantic meridional overturning. Paleoceanography , 23, PA4206; doi:10.1029/2008PA001637
• Petersen, N., T. von Dobeneck & H. Vali (1986). Fossil bacterial magnetite in deep-sea sediments from the South Atlantic Ocean. Nature, 320, 611-615.
• Rey, D, Müller, H, Rubio, B, von Dobeneck, T, Vilas, F, Hilgenfeldt, C, Bernabeu, A, Frederichs, T, Fernández, S, Mohamed, KJ, Grupo GEOMA (2008) Using electromagnetic sensors to estimate physical properties and environmental quality of surface sediments in the marine environment. Preliminary results. Geotemas, 10, 652-654
• Schmidt, A., T. von Dobeneck and U. Bleil (1999). Magnetic characterization of Holocene sedimentation in the South Atlantic. Paleoceanography, 14, 465-481.
• Schmieder, F., T. von Dobeneck and U. Bleil (2000). The Mid-Pleistocene transition as documented in the deep South Atlantic Ocean: initiation, interim state and terminal event. Earth Planet. Sci. Lett., 179: 539-549.
• Spassov, S., F. Heller, M.E. Evans, L.P. Yue, and T. von Dobeneck (2003). A lock-in model for the complex Matuyama-Brunhes boundary record of the loess/palaeosol sequence at Lingtai (Central Chinese Loess Plateau). Geophys. J. Int., 155, pp 350-366.
• Vali, H., T. von Dobeneck, G. Amarantidis, O. Förster, G. Morteani, L. Bachmann & N. Petersen (1989). Biogenic and lithogenic magnetic minerals in Atlantic and Pacific deep sea sediments and their paleomagnetic significance. Geol. Rundschau, 78, 753-764.
• von Dobeneck, T., N. Petersen & H. Vali (1987). Bakterielle Magnetofossilien - Paläomagnetische und paläontologische Spuren einer ungewöhnlichen Bakteriengruppe. Geowiss. in unserer Zeit, 5, 27-35.
• von Dobeneck, T., Th. Frederichs, K. Fabian & U. Bleil (1996). Rock Magnetic Micro-Scanning mit. HTSL-SQUID-Gradiometer. In Supraleitung und Tieftemperaturtechnik 1996, VDI-Technologiezentrum (ed), VDI-Verlag Düsseldorf, 51-54.
• von Dobeneck, T. (1993). Neue Ansätze zur Messung und Interpretation der magnetischen Hysterese von Tiefseesedimenten. Dissertation Univ. München, Verlag Marie L. Leidorf, Buch am Erlbach, 190 S.
• von Dobeneck, T. (1996). A systematic analysis of natural magnetic mineral assemblages based on modelling hysteresis loops with coercivity-related hyperbolic basis functions, Geophys. J. Int., 124, 675-694.
• von Dobeneck, T. (1998). Analytical Strategies in Environmental Magnetism - a South Atlantic Perspective. Habilitationsschrift Universität Bremen, 166 S.
• von Dobeneck, T. (1998). The concept of ‘partial susceptibilities’. Geol. Carpath., 49, 228-229.
• von Dobeneck, T. and F. Schmieder (1999). Using rock magnetic proxy records for orbital tuning and extended time series analyses into the super- and sub-Milankovitch bands. In: G. Fischer & G. Wefer (eds) Use of Proxies in Paleoceanography: Examples from the South Atlantic, Springer, Berlin, 601-633.
• von Dobeneck, T. and J.A. Funk (2002), Integrated rock magnetic and geochemical proxies for iron mineral dissolution and precipitation in marine sediments based on single sample and new split core scanning techniques, Quad. di Geofisica 26: 183-185.

• Aktuelle Forschungsaktivitäten
• Publikationen
• Wissenschaftliche Laufbahn, Tätigkeiten und Auszeichnungen

Kartierung des Meeresbodens mit tiefgeschleppter Elektromagnetik in Kombination mit Magnetik und Sedimentakustik (RCOM C1).
(Elektro)magnetische in-situ Verfahren sind grundsätzlich in der Lage, Verteilungsmuster, Zusammensetzung und Redoxzustand von heterogenen Küsten- und Schelfsedimenten flächenhaft zu erfassen. Zum Testen neuer magnetischer und elektromagnetischer in-situ Verfahren wurde das RCOM-Forschungsboot 'NERIDIS' (NERItic DIScoverer) angeschafft. Es ist ausgestattet mit einem Sedimentecholot (10 kHz, einsetzbar für Wassertiefen von 2 - 150 m), DGPS, PC und WLAN Knotenpunkt, verschiedenen Greifern und einem kleinen Schwerelot zur Sedimentbeprobung. Als tiefgeschleppte Sensoren dienen ein (passives) marines Overhasuer Gradienten-Magnetometer und eine (aktive) elektromagnetische Mehrfrequenzsonde, die Suszeptibilität und Leitfähigkeit in der Sedimentoberfläche und deren vertikale Änderung erfassen kann.

Environmental magnetism at the seafloor: cold seeps in the Eckernförde Bay

Magnetische Mineral- und Gesteinseigenschaften bei tiefen Temperaturen, starken Feldern und variablen Frequenzen (RCOM C1, EUROPROX)
Bei Raumtemperatur paramagnetische und daher unspezifische Eisen- und Manganminerale wie Siderit, Vivianit und Rhodochrosit bilden bei tiefen Temperaturen eine magnetische Ordnung aus, die zum Nachweis und zur Quantifizierung dieser redoxsensitiven Spuren- minerale dienen kann. Magnetit, Hämoilmenit und Pyrrhotit zeigen Tieftemperaturen charakteristische Phasenübergänge. Um die klimaanzeigenden Minerale Goethit und Hämatit zu quantifizieren, eignen sich dagegen Starkfeld- und Hochtemperaturmessungen. Mit unserem Quantum Design Magnetic Properties Measurement System lassen sich hochempfindliche Messungen bei 2-800 K und 0-7 T realisieren Wir nutzen diese mineralmagnetische Analytik zur Erforschung von Diageneseprozessen in Tiefseesedimenten und zur Entwicklung von Proxymethoden für die Paläoklimatologie.

Magneto-mineralogical identification of Fe Ti oxides and their environmental implications

Physikalische Grundlagen des Paläomagnetismus von Sedimenten: In situ-, Labor- und Modellversuche (DFG SPP Erdmagnetische Variationen)
Aquatische Sedimente speichern und archivieren die Variationen des erdmagnetischen Felds kontinuierlich und weltweit. Sedimentologische und klimatische Faktoren nehmen über Akkumulation und Zusammensetzung, Bioturbation und Kompaktion Einfluss auf die Beweglichkeit, Ausrichtung und Fixierung magnetischer Teilchen in der Sedimentmatrix. Diese Faktoren modulieren und filtern den Remanenzerwerbsprozess und sind insbesondere in Reversalsequenzen und bei relativen Paläointensitäten bedeutungsvoll. Wir nutzen verschiedene Ansätze, darunter in situ Experimente in Maarseen, Kompaktionsexeperimente im labor und numerische diskrete Elmente Modellierung, um die Mechanismen der lithologischen und klimatischen Überprägung magnetostratigraphischer Daten zu erfassen und ggfs. zu kompensieren.