Frühe Känozoische Denudation Zentral-Westbritanniens als Reaktion auf transienten und permanenten Aufstieg über einem Mantelplume

Zusammenfassung: Aufsteigende Mantelplumes unter der kontinentalen Kruste sollen schwer quantifizierbare, moderate Hebung und Denudation verursachen. Der Beitrag permanenter und transienter Komponenten zur Hebung ist ebenfalls schwer zu unterscheiden. Ein Denudationsimpuls in Großbritannien im frühen Paläogen wurde, wenn auch mit gewisser Kontroverse, mit dem Eintreffen des proto-isländischen Mantelplumes verknüpft. In diesem Beitrag zeigen wir, dass die Kombination von Apatit- und Zirkon (U-Th-Sm)/He- und Apatit-Spaltspuranalysen aus Zentral-Westbritannien mit numerischer Modellierung klar einen Impuls früher känozoischer Denudation identifiziert. Die Daten zeigen, dass der Hebungs- und Denudationsschwerpunkt im nördlichen Ostirischen Meerbecken lag und 1,0–2,4 km Gestein während der späten Kreidezeit bis zum frühen Paläogen entfernt wurden. Hebung und Erosion scheinen einige Millionen Jahre vor dem frühesten Magmatismus in der Region begonnen zu haben. Das regionale Denudationsmuster spiegelt die Verteilung von niedrigdichten magmatischen Gesteinen wider, die im tiefen Kreuzschnitt abgebildet wurde. Allerdings reicht die Einspritzung des unterlagernden Schmelzmaterials nicht aus, um die gesamte Denudation zu erklären. Eine zusätzliche regionale Hebung von mindestens 300 m ist erforderlich, was mit einem transienten thermischen Effekt des heißen Mantelplumes übereinstimmt. Das schnelle Exhumationsereignis endete vor etwa 40 Millionen Jahren, und die Daten erfordern keine signifikante Neogen-Exhumation.