“Um die Alpen in einem Sandkasten zu sehen...” – Gebirgsbildung aus den Blickwinkeln von Thermochronologie und Diskreter Elemente Modellierung

Interpretation der strukturellen Entwicklung des zentralen Lepontin Doms seit Beginn des Miozäns (verändert nach Elfert et al., 2013. Profilverlauf siehe Fig. 1 in Elfert et al., 2013).

Das Zusammenspiel von endogenen und exogenen Prozessen auf Gebirgsbildung wird am Beispiel des Lepontin Doms (europäische Zentralalpen) untersucht. In der Literatur wird über den Charakter der mio-pliozänen Exhumierung in den Zentralalpen (insbesondere über flachkrustale Prozesse) durchaus kontrovers diskutiert. In Folge dessen herrscht Uneinigkeit über die Bedeutung und das Zusammenspiel von Tektonik und Klima auf die alpine Gebirgsbildung (und Topographie).

Hier werden Spaltspuranalysen und (U-Th-Sm)/He Datierungen an Apatiten aus dem Lepontin Dom mit den Ergebnissen eines neu entwickelten Ansatzes zur Kombination von Spaltspuranalysen und numerischer „Sandkasten“-Modellierung verglichen. Über diesen Ansatz kann u.a. der Einfluss tiefkrustaler Eigenschaften und Prozesse (aus den numerischen „Sandkasten“-Experimenten) auf die Exhumierung der flachen Kruste (Spaltspurdaten) untersucht werden.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Einengungstektonik aufgrund lang anhaltender Konvergenz der europäischen und adriatischen Platten bis ins späte Miozän dazu führte, dass episodische und kontinuierliche Exhumierung im Lepontin Dom kleinräumig nebeneinander stattgefunden haben.

Mit Beginn des Pliozäns veränderte sich das Exhumierungsverhalten des Lepontin Doms. Vermutlich führte eine verstärkte Taleinschneidung vor etwa 5 Millionen Jahren zu einer regional vergleichsweise einheitlichen und beschleunigten Exhumierung. Dieser Wechsel wird als Abschwächung kompressiver Einengungstektonik und damit als stärker werdender klimatischer Einfluss auf die Erosion gedeutet.

Veröffentlichte Publikation:
S. Elfert, W. Reiter, und C. Spiegel, 2013. Long-lasting tectonic activities of the Lepontine
Dome. New evidence from low-temperature thermochronology. Tectonophysics, 608:222-
236.


Zur Abbildung:
Abbildungsunterschrift:
Interpretation der strukturellen Entwicklung des zentralen Lepontin Doms seit Beginn des Miozäns (verändert nach Elfert et al., 2013. Profilverlauf siehe Fig. 1 in Elfert et al., 2013).
Frühes Miozän: Die Konvergenz der europäischen und adriatischen Platten führt zu der Überschiebung des Penninischen Deckenstapels in nördliche Richtung (verändert nach Schmid et al., 1996).

Mittel-/Spätmiozän: Die Nordwärtsbewegung der Subpenninischen Decken wird durch das sich hebende Gotthard Massiv verlangsamt, was zu einer Auffaltung im zentralen Bereich des Lepontins führt.

Spätpliozän: Die Abschwächung der Kompression beendet die Auffaltung der zentralen Decken, wobei die nördliche Steilzone weiterhin exhumiert wird. Heutige Situation: Steilzonen begrenzen den flachliegenden zentralen Deckenstapel nach Norden und Süden (verändert nach Rütti et al., 2008).

Referenzen zur Abbildung:
S. Elfert, W. Reiter, und C. Spiegel, 2013. Long-lasting tectonic activities of the Lepontine
Dome. New evidence from low-temperature thermochronology. Tectonophysics, 608:222-
236.

R. Rütti, D. Marquer, and A.B. Thompson, 2008. Tertiary tectono-metamorphic evolution of the European margin during Alpine collison: example of the Leventina Nappe (Central Alps, Switzerland). Swiss Journal of Geosciences, 101:157-171.
S.M. Schmid, O.A. Pfiffner, N. Froitzheim, G. Schönborn, and E. Kissling, 1996. Geophysical-geological transect and tectonic evolution of the Swiss-Italian Alps. Tectonics, 15(5):1036-1064.