6
Exhumation of the Central Alps: evidence from 40 Ar/ 39 Ar laserprobe dating of detrital white micas from the Swiss Molasse Basin Hilmar von Eynatten 1 *, Fritz Schlunegger 1 , Reinhard Gaupp 1 and Jan R. Wijbrans 2 1 Institut fu Èr Geowissenschaften, FSU Jena, Burgweg 11, D-07749 Jena, Germany, 2 Faculty of Earth Sciences, De Boelelaan 1085, NL- 1081 HV Amsterdam, Netherlands Introduction The Central Alps of Switzerland form a doubly vergent orogen with high-grade metamorphic rocks of the Lepontine dome in its core (Schmid et al., 1996; Fig. 1). The southern flank comprises the unmetamorphosed S-vergent South Alpine nappes, separated from the Lepontine by the Insubric Line. The northern flank comprises the N-ver- gent nappe stack of low-grade meta- morphic to unmetamorphosed Helve- tic, Penninic, and Austroalpine nappes. The Alpine orogen is bordered on both sides by foreland basins. In this paper, we focus on Oligocene to Miocene de- posits of the central Swiss Molasse Basin (Fig. 1). The peak of Alpine greenschist to amphibolite facies metamorphism in the Central Alps is dated between 40 and 30 Ma (e.g. Steck and Hunziker, 1994; Gebauer, 1999). Emplacement of the Penninic and Austroalpine nappes occurred prior to 35 Ma (Schmid et al., 1996; Markley et al., 1998). Exhuma- tion of the Lepontine started at about 30 Ma (e.g. Hurford et al., 1989; Gebauer, 1999). The Lepontine is separated from its hanging wall units (Upper Penni- ne + Austroalpine) by the Simplon Fault Zone (SFZ; Fig. 1), a major de- tachment fault accommodating late Oligocene to Recent lateral extension in the Central Alps. Enhanced rates of displacement along the SFZ and exhu- mation of the Lepontine is suggested to have occurred from 18 to 15 Ma (Gra- semann and Mancktelow, 1993), or even prior to 20 Ma (Schlunegger and Willett, 1999). Both studies are based on thermal modelling of cooling ages (Rb/ Sr-and K/Ar-dating of micas and fis- sion track dating of zircon and apatite) of high-grade metamorphic rocks ex- posed in the Lepontine. Cooling data derived from sedimen- tary material (mineral grains up to boulders) constrain the cooling of rocks which were exposed at the surface of the hinterland at about the time when the sediment was deposited (e.g. Giger and Hurford, 1989). Radiometric dating of detrital mineral grains allows ages to be determined when specific areas of an orogenic hinterland cooled beneath a specific closure temperature. Cooling rates are calculated from the specific closure temperature and the difference between radiometric ages and sedimen- tation ages (Cerveny et al., 1988). There- fore, dating of minerals from different levels in the stratigraphic record allows the evolution of cooling rates and pat- terns through time to be traced. This approach has great potential for eluci- dating the geodynamics of mountain belts, because the differential pattern of cooling is related strongly to both crustal as well as surface processes with- in an orogen (e.g. Batt and Braun, 1997). We have used the 40 Ar/ 39 Ar method to date detrital white mica collected from sediments of the early Oligocene to middle Miocene Honegg±Napf allu- vial fan system (Fig. 1). These ages constrain the cooling of the catchment area of the Honegg±Napf palaeoriver. Furthermore, data on sediment com- position specify the nature of the rocks eroded in the hinterland. The combina- tion of lithology and cooling ages of the source rocks, and their variation through time, allow the Oligo-/Mio- cene history of exhumation and erosion in the Central Alps to be constrained. Sedimentary petrography The sedimentary succession of the Honegg±Napf alluvial fan system consists of predominantly coarse- grained deposits (sandstones and con- glomerates). The sediments range in age from 31.0±13.6 Myr according to the magnetostratigraphic calibration of Schlunegger et al. (1996) and Kempf et al. (1997). The conglomerate clast composition reveals a clear trend (Fig. 2). At 30 Ma carbonate clasts that represent Meso- zoic rocks derived from Penninic and/ or Austroalpine sedimentary cover nappes were predominant (Schluneg- ger et al., 1998). Abundant sandstone clasts most probably represent recycled Cretaceous to Palaeogene flysch depos- its of Penninic and/or Ultrahelvetic origin (Gasser, 1968). At 25/23 Ma, the amount of crystalline clasts (gran- ite, gneiss) increased to about 50%. Between 20 and 14 Ma, the amount of crystalline clasts decreased. This trend was accompanied by an increase of vein quartz, greenschist-grade metaquart- zite, and sandstone clasts. For a more detailed discussion of the origin of con- glomerate clasts we refer to the synth- esis of Schlunegger et al. (1998). The petrographic analysis of 11 sandstone samples (Fig. 2) reveals spe- 284 * C 1999 Blackwell Science Ltd ABSTRACT 40 Ar/ 39 Ar single-grain laserprobe dating of detrital white micas from early Oligocene to middle Miocene (31±14 Ma) sedimentary rocks of the central Swiss Molasse basin reveals three distinct clusters of cooling ages for the hinterland. Two Palaeozoic age clusters reflect cooling after the Variscan orogeny with only limited reheating during the Alpine orogeny. The third Tertiary age cluster reflecting late Alpine cooling is restricted to sediments younger than 20 Myr old. Micas with cooling ages 5 30 Myr are interpreted to originate from the footwall of the Simplon detachment fault, thus representing formerly exposed upper levels of the present-day Lepontine metamorphic dome. Erosion of these levels is reflected by an increase of low-grade metamorphic lithic grains in the sandstones. This interpretation puts constraints on the timing of exhumation as well as on the evolution of the drainage pattern of the Central Alps. Terra Nova, 11, 284±289, 1999 Ahed Bhed Ched Dhed Ref marker Fig marker Table marker Ref end Ref start *Correspondence: Tel.: +49/ 3641948625; Fax: + 49/3641948622; E-mail: [email protected] Paper 260 Disc

Exhumation of the Central Alps: evidence from 40Ar/39Ar laserprobe dating of detrital white micas from the Swiss Molasse Basin

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Exhumation of the Central Alps: evidence from 40Ar/39Ar laserprobe dating of detrital white micas from the Swiss Molasse Basin

�������� � ��� ����� ����� ������� ��� ��������� �������������� � �������� ����� ����� ��� ��� ����� ����� !���

������ �� ���� ��� ����� ����� �� ��� � ����� ������ �� �� �� ��� ��!"��������� �� �� ��������������� ��� ����� ������ ��� ������� ����� ����� � !����"� � #��� ��������� �� � �"�"��� ��$%� &'�

��$� () *����+��� &����"��+�

�����������

��� ������ �� � ���������� � �� �� ��� ������� � ��� ���� ��������������� ����� � ��� � ��� ��� ������ �� �� ��� � �� ������� �� �"� !""#$%��� !&� ��� � ������ ���� � ���������� ������� ��� ��� ��������� � ������� ������ ��������� �� � ������ ����� �� ��� '������� ����� ���� ������ ���� � ������� ��� (��������� ����� ����� � ������� ������ ����� � ������� ��� ��� )������� *������� ��� ���� ����� ���������� ���� � ��� �� � ������ � � ������� �� � ����� ������� '� ���� ����� �� � ��� � +�� ���� � ,� ���� ���� ���� � ��� ������ ����� , ����-���� �%��� !&�

��� ���� � ���� ����������� � ������ ��� ������ ����� ������ ����� ������ �� �� ����� ������� ./��� 0/ ,� ����� ����� ��� )������� !"".$ 1������ !"""&� 2��������� ���� *������� ��� ���� ����� ������ ������� ��� � � 03 ,� ������� �� �"� !""#$ ,����� �� �"� !""4&� 25������� � � ��� ��� ����� ������� ���� �� 0/,� ����� )��� �� �� �"� !"4"$ 1������ !"""&� ��� ��� ����� �� ��������� �� ���� ������� �� ����� �6���� *������� 7 ���� �����& �� ��� ���� �%��� 8 �� ��%8$ %��� !& � ��9 � ����������� ���� ��� �� ������ ���+�� ���� � :����� ����� �5����� ��� ��� ������ ��� 2������� ����� ������������ � �� ��� �%8 ��� �5������� � � ��� ��� ����� �� ��������� �

���� ������� �� � !4 � !3 ,� �1��������� ��� ,������ � !""0& ����� ��� � � ;/ ,� ����������� ���<���� !"""&� - �� ������� ��� ����� ������� � ����� � � ��� ���� �:�=������ >=�������� � ����� ��� ������ � ����� ������ � ���� � ��� �������& � ���������� ����� ����� � ��� �5�� ��� �� ��� ��� ������

� ��� ���� ������� �� � ������������ ������� ������� ������ �� � � �����& � ������� ��� � ��� � � �������� ���� �5� ��� �� ��� ������� � ������������ �� �� �� ��� ���� ���� ����������� ��� ��� ����� ����� 1���� ���)��� �� !"4"&� :��� ������ ������ �������� ������ ������ � �� ���� � ������������ ���� �������� ����� � �� � ����� ��������� � �� ������� ��������� � ���� ������������ � �������� ��� �������� �� � ��� ��������� ���� ����������� ��� ��� ����������������� ���� ������ ���� ��� ������������ � ���� �������� �� �"� !"44&� ������� �� ������ � ������� �� � ������������� �� ��� ������������� ��� �� � ����� �� ��� � � � ��� ����� ��� ��������� ��� ��� ���� � �� ������� �������� ��� ��� ����� � ������ � � ����������� ��� �� �������� � � ���������� ������� ��� ����������� ������� � � ��� �� ������ ��� ��� � � �������� �� �� �� ������� �� ������ ��������� � ��� ����� -��� ��� -���� !""?&�

<� ���� ���� ��� ./�=0"� ���� �� ���� ������� ����� ���� � ������� � ��������� � ��� ���� +�� ����� ����� ,� ���� ) ����@(��� ������ ��� ������ �%��� !&� ����� ����� ������� ��� � ��� � ��� ������������� � ��� ) ����@(��� ���� ������%������� �� ���� � �������� � ��

� ���� � ������� ��� ������ � ��� � ����� ��� �� ��� ���������� ��� � �������� � � ��� �� ��� � ��� ���� � ���� ���� � ��� ��� ����� ������� ���� ��� ���� � � ��� +�� �=,� ����� ���� �� � �5������ � ��� �� �� ��� ��� ������ �� � �� � ����������

������ �� ������� ���

��� ����������� �������� � � ���) ����@(��� ����� ��� ������� ������ � ���� ������� � ������������ ��� ���� ������� ��� ��� � ��� �������&� ��� ��������� ����� ����� �� � 0!�/@!0�# ,�� ��� ����� � ��� ������ ������������� �������� � � ���������� �� �"� �!""#& ���>���� �� �"� �!""?&�

��� � �� ������ ���� � �� ���� ������� � ���� ����� �%��� ;&� � 0/ ,����� ���� ����� ���� ��������� ,�� �� �� � ��� ������� �� � *������� ���= � ���� ����� ����������� � ��������� ���� ���� ������ ������������ �� �"� !""4&� ������� ������ ������� � �� �� ���� ��������� �������������� �� � *��� ���� ����� ��� ����� � *������� ���= � 6���������� ����� �1����� !"#4&� � ;3=;0 ,� ��� �� ��� � ��������� ����� ��������� ������& ��������� � �� �� 3/A�-������ ;/ ��� !. ,� ��� �� ��� ���������� ����� ���������� ���� �������� ��� ������� �� �� �������� � ����B����� ����������������� ����B��������� ��� ������ �� ������ % � � � ��������� �������� � � ��� ����� � � ��� ������ ����� �� ����� � ��� ���������� � ���������� �� �"� �!""4&�

��� ���� ������� ������� � !!������ �� ������ �%��� ;& ������ ����

"#� �# �$$$ %���&' �� ��� � (��

���������������� �����$���� ��������� ����� � �������� ����� �������� ����% &������ ������� ���� '�()(� �* ���������%��+� � ��� ������ ����� ����� ���� ������� ����� ��������������� � ���� ���� �� ��� ��������, -� .����/�� ����������� ������� ���� ����� ��� 0������ ���% ���� �%������� �������� ����� ��� ����� ���%, -�� ����� -������%��� ������� ��������� ���� ����� ���� �� ���������� ��������� %���� ��� "� %� ��, ���� ���� ���� ����� �� %� ��� ���������� � ������� ��� ��� ������ � ���

����� ��������� �����1 ���� ���������� ������% ����������� ������ � ��� ������$��% 2����� ���������� ���,���� � ����� ������ �� ��������� �% � ������� � ��$��������������� ������ ����� � ��� �������, -��� ��������������� �������� ��� ����� � �������� �� ���� �� ��������� � ��� ������� ������ � ��� ����� ����,

) ��� *���� ��� "+,-"+$� �$$$

���-�������C���:�� ������

%�� ���������� ������:�� ���:�� �����

D� ����� ������E ���E 7."= 0#.!".4#;3$

%�5E 7 ."=0#.!".4#;;$ 2����E

��������F�� �����9������

*���� ;#/ C���

Page 2: Exhumation of the Central Alps: evidence from 40Ar/39Ar laserprobe dating of detrital white micas from the Swiss Molasse Basin

����� ������ �� ��� ����� ��� ���������� � �� ���� �� ��� ����� ������� ������� �� ��� ��� ���� � ��� ��������� � ��� � ������� �� ������ ���5�4/A& ��� ������� ���5� ;#A&� ��� ������� �� � � �� � ������ �� ��������5� 3A&� � ;#=;3 ,� ��� ����������� � �� ���� � ������� � ��������� ������� � ���� �� ���5� 4/A& ������� ��� �� ���� � ������ ���������� �������� ��� ��� �� ������ ������ ���������� �%��� ;&� %� �;3 � !. ,� ��� ����� ������ ������������� � ����������� ������� ��� ���������� ���� ����� � � ������ �� � ���� � � B����� �� ������ �;/@./A$ �5�������& ��� � � �� ������� ���� � ����� � ;/@0/A �� ��� ���� ����� ������&������������ ����� ����� ������ 7 � �����& ��� ������� �!3@;/A& �� �������� � ��� ��� ���� �0! ,�@;# ,�& ����� � � ��� �� �������� � � 3A �� ;3,� �%��� ;&� ��� ������� � ����� ��������� 7 �������@B����� ����������& ���������� ���� ������ !?@;3A& �����;/ ,� ����� ����� �� ��������� � 4@!0A� � ��� ���� ���� ��� �� � ��� �

� B�����@�� ����@���� ������������������� �� � � 3A �� � �!3A�%��� ;&� � �� � ����� ���������� �� ����� ������� ������ � � ������� ������ ����� � ����

��������� �������

% �� ������ ���� �� ��� � � ��������� ./�=0"� �� ��� � ��� ��������� ���� ��� ����� �� 0!�/ ;.�" ;/�" ��� !0�# ,� �%��� ;&� 2���������������� ������ �5������� �� � ����� ������� ���� ����� ����� ��� ./�=0"������� ��E ����� ������ �� ���� ��������5��������� ��� ���� �� � �� ���� ��5���������� ���� ������� �5��������������� �� �� ������� ������ ���� � �� ��� ������� � ��� ��� ���������%��� 0&� ������ �� �� ������ ���� ���� �� ���� � ���� �� ��������� ������������ � ��� ����� '� ������ ��� ������� ����������� � ������ ��� ���� ������� ���� � �� ������� 03/���,�C ��� ��� )����� � !"44& ����� ���� � ������� � ���� � ��� ������� ��� �� ��������� ��� ��� �

����������� � �� �� �� 03/@.3/������� ,����� �� �"� !""4&�

��� ��� �������� ������� ����� �� ������� ����� �%��� 0&E ���� ���� ������ �� �03/@00/ ,�& ��� ���� ������ �� � *������ �0!/@;3/ ,�& ����������� �..@;. ,��&� %���� ���� 3A � ��� ����� ������ ��� � ������ ������� ����� ������ *��� � �� ���� ���� �� ���B���� �� ��� ��� ����������� � 0! ,� �� � ;! ,� ������� ����������� ���� ��� � �� ���B���� �� ���� ������ ��������� �� �!. ,��

� 0!�/ ,� ��� ./�=0"� ���� �������� ����� ����� ��� ���������� � ������� ���� ����� �� ������ �5���� � ��� ������ �� ���� ���� G�������� ��� ����� � ;.�" ,� ������� ���������� ��� �� � � �� ���� ���� ������ �� ���� ��� ��� ��9 ���� ��?/A& ��� �� � ��� ��� *��� � �� ��� �������0!/@;3/ ,��&� � ;/�" ,� ��� 0!/@;3/ ,��� � ������ �� � ��������43A&� +�� ����� ����� �5������ �������� �������� � ��� ��� �.! ,��&� �!0�# ,� ����� ���� ���� ���������43A& �������� � ��� ���� �..@;.

�# �$$$ %���&' �� ��� � (�� "#3

) ��� *���� .�� ((� *�� /� "+,-"+$ 0������� �1 �� # ���� 2��! � �� �� ���� � ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

4��, ( ��������� ���� ��� ��� � ��� ������ �� ��� ��� ����� , ���� -���� �� ���� ��� ����������� ������� � �� ��� ��������� ������ ���� � � ��� +�� ���� � ,� ���� ) ����@(��� ����� ��� ������� �� ������$ C ���� ��� �$ - -���� ��� �$C- C��� -�����$ 2< 2������� ���� �$ %% % �� � � ��� ����$ 1 1 ������ ������$ 1�- 1���� ��� -������$ '� '������� ����$,: , ��� : ��$ �%8 ���� � ���������� ���� � ��$ �� ���������� $ �% ����� � ��� ����$ 8� 8������@�����

*���� ;#/ C���

Page 3: Exhumation of the Central Alps: evidence from 40Ar/39Ar laserprobe dating of detrital white micas from the Swiss Molasse Basin

,��& �5���� � � � ��� *��� ����� ������ �� ����� ��� � ������ ����� �� ��� ���������� ������ ��� � ;0�4� /�#,�� �%��� 0&� % � ���� ����� �� �������� ,� ���� ������� � ��� ���� � 03��,���! ����� � � � ���� ����������� � 03/�� ��� � �������� � �!/ ,��� � �5������ � �� � ��� 03/�� �� ������ � ��� ������� �� ��� ��� ���������������� � ���&� ������� � �� ������� �������� � 0/@./�� ���! ��������� ��� �5����� �� �� ������� ���� � � !�/ �� ���!� � ������� �������� � ��� ����� �� � ;3/�� � �� � ������� ����������� ����� �� � ���� ������ � ����� ���� �� � ��� ���� ������������ �� �"� !"""&� % � ���� ������ ��� 0/ ,�� ������� � ��� �������� �� ��� ����� � ;/@;3�� ,���!�

�������� �� ����������

��� � �� ���� � � � �� ������� ��������� ��� �� ������ �� �� �� ���� � �������� ��� �� ������� � ��� ��������� � ��� ) ����@(��� ����� ��� �������<���� ����� ���� ��� ����� � ����� ���H !!& �� � ��� � ��� ������� ��������� ��� �� ������� � ��� ������ ����) ����� ������� ��� ����� ���������� � ��� ������ �� ������ � ������� ���� ��� ���� �������� ��������� � ��� ��������� ����� %�I �������� !"#.& �� ����� ���� �� ������ ����������������� ���� ������� � ��� �� ���� � � ������ �� � �� ���� ��

� ��� ���� � ��� ����������� ��������� � ��� ���� ������� � ,�� � ������ ����� ��� ������� ��@*��� �

���� ����� ����� �� ��� � �� ��������������� �� �� � � ���� ����� ���= � *������� ����������� � ��� �������������� ��� �������� ���� � ��������� � � � ���� ��� ����� ������ � ������� ������ ������� ������ �� �� � ������������ ������ -������ ���� ����� ��� ������� � � � � ����� ������������ �� ���� � ��� ������� ������������ � �� � ���� �� �� �� �������� �� � ������� ����� ��� �������� �� ����� � �� �� ���� ���������� �� � � ��� *������� ����� �1������ !"#4&� <� � ����� ���� �� � 0!,� �� � �;# ,� �������� � �� ����� � �� ��� ��� � ��� �� �� �� �� � ����� ����� ��� *������� ������������ � ��� ������ � ��� ������ ���� ��� ������ 2J !4�"& � ���� � ��

"#5 �# �$$$ %���&' �� ��� � (��

0������� �1 �� # ���� 2��! � �� �� ���� � ��� ) ��� *���� .�� ��� *�� /� "+,-"+$� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

4��, " � �� ���� ����� � � ��� ) ����@(��� ��� ���� �� ���� ��� ���� ������ � ������ ��� ��� � �� ������� ��������� ��������������� ��������� ���� � ������ �� ������ � � ���� ��� ����� ������ ������� � ��� �����&� ��� ����� ����������� ��������� �� ���������� ������� ���� � ���� � ���������� �;�43��� ;�"/ � ���0& �������� �� ,��� ��� !�## ��� ��� �������� ������� �� � ������ ;// ������ ��� ����� �,���� ��� ,����� !""!&� ����� ������ ���� ���� � ����� �� ���������� � � ����� ������ � �� ���� 0// � ���� ��� ����� �� � 2������� ��� 1���� !"""&� H ���������� � ���� 7 ����� ������ - H ����������������� 7 B������������������������ � H ���������� B�����@�� ����@���� ����������� � �� ������ ���� ��� � ����� �� � ������������ �,����� !"#.$ ���������� �� �"� !""0$ ,�I ���� !""4&� +���� � �� ������ ����� � ������ ���� B����� ����B�������� ��������� %��� ����� �������� ������ � � ����� ./�=0"� ����� ���� ���� ���� �����������

*���� ;#/ C���

Page 4: Exhumation of the Central Alps: evidence from 40Ar/39Ar laserprobe dating of detrital white micas from the Swiss Molasse Basin

���� � ������� �������� �� �� � ������� �� � �������� � ��� �%��� ;&�

� ;#=;3 ,� ��� ����� �� ���� ������� � �� ���� � � ����� � ������ � ��������� � � ������� ��� � � � ����� � ����� ��� � ���� ������ � ������ � ��� �� ��� � ���� � ��� �� � ����� ������� ����������� ����� � ��������� ��������� �������� ���� ������������� � �� ���� ���� �� ��� �������� ��������� � ������� ��� ������ ������� �� ��� ;3=;0 ,��� � � �� �������� � ��� ) ����@(��� ��� ����� ��������������� � � ��� � ����� ���� ������� � ����� ���� ������� � ���� ���� ��� ����� ������ ������� �� ���������� ������� �� ������� �� � � ��� � ��� ����� ���� �� �&� ) ����� ��� ������������� � ��� �� ����� ��������� ���� � ��� *������� ����� ��������� � ���� �� ���� <� � ��������� �� � ;#=;3 ,� � �;/ ,� � ������ � ��� � � ������������ ���������� ��� � *������� ���= � ���� ����� ����� ��� �5� ��� �� ��� ������������� � ��� ) ����@(��� ��� �����

� �;/ ,� ��� �������� � ��������� ��� ������ ��� ��� ������ ���� ����������� � ������� ��� ������ �������� ��� � �� ������� ������� � ���� �������� � � ������������ ���������� � ��� � ��� � ���;/ ,��� � ����������� ��� �������� � ������ �� ������� ��� � �� ������� ���������� ��������� �� �� � � ������ %���� � ���, ���� ��� ����� ��� ����� ��� ���������� ���� ��� �� ����� ��� ��������� �� �� �� ���� ���� �>���� �� �"� !"""&� ��� �������� � ���� B����� �������B�������� ������ �� �� ���������� � �� �� � � ������� ������ ����� � ��� �� ��������� �� ������������� �� ��� � B�����@�� ����@���� ���������� �� ��� ������ ���� '�� ������ � ��� ���� ������ ��� ���� �� ������ ���� ���� ��� ����������� ������� �� � � ����������������� ��� ���� �� �� ��� ��� � ����������� ������ ������ ���� ��� �� �5������� �� ��� ��������� � ���� �� ��� �� ��������� ����� ���������� ���$%�I �������� !"#.& �� �� �� �������

����� ����� � ���� � ���� � �����5������ � �� ��� �������� � ���� ���� � ��� ���� ������� � ���� ��� ������ ���� ��� ���� � ��� �� �������� ������ ������ � �� ���� � �� ��� ����� ���� � ��� ����� ������� ��������������& ��� ���� �� �������� ����� ��������� C������ ��� ����������� � ����������� ����� � ���� �� �� � ����� ������ �� � � ��������� � ��� �������� ������& ��������� ���;/ ,���� �� �� � � ������� ����� ����� � ��� ��������=� ���� ������ ��� ����������

��� ����� �������� ������� �������� ����� ./�=0"� ���� � ��� ������� ���������� ��� ������ � �������� ��� ������ ��� � ���� ����� � 0! ,� ���� ���� �� ���� � � ��� ����������� ���������� � ��� �� ����� �� �������� �������� ��@*��� ���� ����� ��� ����� ��� � ��� ���� ��� ���������� � ��� 03/@00/ ,� ������ ��� ������ ������� ���� ����� �� � ��� � ���� ���� ���� � ��� ����� ��� ����� ���������������� � �� ���� ���� �� � �������� ����� ���� ���� ��� ���� �� �

�# �$$$ %���&' �� ��� � (�� "#6

) ��� *���� .�� ��� *�� /� "+,-"+$ 0������� �1 �� # ���� 2��! � �� �� ���� � ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

4��, � ������� � ./�=0"� ����� ���� ����������� ���� ��H 4?& ����������� �� � ������� ���B����� ��� ��� ���� ���� �3 ,����������&� ( �� ���� ���� ������� �5��������� ��H ?& � ������������ �� � ���� � ��� ����� ��� ������� ������ �� �� �������� ���0"� ������ �������� ������� ��� �� � ����� ����� ���� ��� ����� �� ��� ����� � !@0A �;&� % � ������ � ��� ./�=0"� ������B����� <�9����� �� �"� �!""3&�

*���� ;#/ C���

Page 5: Exhumation of the Central Alps: evidence from 40Ar/39Ar laserprobe dating of detrital white micas from the Swiss Molasse Basin

������� �� ��� � ����� ��� ���� � ���������� 2������ �� �� � 2������� ���"� !""#&� � ;3 � �;/ ,� ������������ � �� ���� � ������� � ��� ��� �������� � � ������������ ���������� ������� ��������� ��������& ���� ��� ���� ������� �� �� � ��� ������� ����� �� � *������ ������ �0!/@;3/ ,�&� ���� ��� ����� � ����� ��� � ��� K������� ��� � ����� ������������ ���� �� � *������� ��� ���� ������ ��������� ����� ����������� ���1������ !"""&� ��� ./�=0"� ���� ������ ���� ������� �� � � ��� �5� ���� ��� ������� ��� ���;/ ,� ���� ��������� � ��� ���� � � �������� �� ��������� ������ �� � 0//���

'� ��������� � ����� ���� ;/ ,����� � �������� �� � �������� ����������� �������� ������� ��� � ��������� �� � ������� ����� ������ ��� ��� ������� ������ �� ������������ ���� ���� ���� ����� �� � .. � ;.,�� ��� !. ,� ����������� � ���& �������������� � ������ � ��� ����� ����� ����� ������� ����� ����� ����� � �� ������� �� � ������� ������� ��� ������� ��� ����� �5������5������� *��� � �� ���� ������ ��&� <� ����� ��� �������� �������� � ������� ����� ����� � ����%������� �� �� ��������� ���� ��������� �������� �� ���� �� ���� �� ���� � ��� � ��� �%8 �%��� .& � � ���� ���� ���� ��E ��& ./�=0"� ��������� ���� � 0/ ,�� ������ ���� ��03A � ��� ����� �������� ������& ����� � �� ������� �� � ��� ������� �� ���� �%8 ������� ./�=0"� ����� �������� � � ��� �������� �5� ��� �� ���������� �, ��� : �� 8����������� C��� -����� 1���� ��� -������ ���%��� !& ��� ������� 0/ ,�� ���� ��������� ������� 03 ��� .3 ,���C��� �� �� �"� !"""&$ ���& ��������� ��� ����� � ������� ����� ���� ����� ���� �� 03�� ,���! � � � � ������ �� � ��� � � ��� ����� ��������� � � ��� ������� �� ����� ����!/�� ,���! � � ��� 1���� ��� -���������� �,����� �� �"� !""4&$ ��� ����& ��� � � ������ ��� ������� �� ��������� ��� ���B����� ��� ���� �� ���� ������� �� ����� �)������� ���"� !"";&�

��� ���� � �� �� � � ������������ ����� � ��� �� � ��� � ��� � ��� �%8 � ������� ������� ;/ ���!. ,� ������ ���� �� ���� ���� ��������� � ��� ����������� ��� ������ �� ������� ��� ������� � ���) ����@(��� ��������� ����� � ����

B����� � � ��������� �� ��� � �5������� � � ��� ��� ����� ������ �������� ��� � � ���� ����� %������ �� ���� � ���� � �� � �������������� � ��������� ������������������ �� � � �� � � �� ��������������� ��� ���� � �� �� � � � ����� � ��� � ��� � ��� �%8�

��� � �������� � � ������� �� ���� ��� ����� ���� � ��� � ���;/ ,�) ����@(��� ����� ��� ������ ������� ���� ��� ��9 � (@� �������� ������� ��� � � ��� �� ��� � ���� � � ����5����� ������� ��� ��� 1 ������ %��� !& ����� �� �� ����� � ���� ������B����� � � �������� � � ��� ������������ �� � �� �� � ��� �� ����������� �� �"� �!""4& ���� �������� ���� ������ ����� ���� ��������� � ��� � ����� � ;/ ,� � ��� ��������

����� ����������

���� ����� ��� ���� ���� ��������� ����� C������� % ���������������������2J ;0=!& ��� �� � ����� ������� � )�2 �� %�6 G���� +�� ��� ��������� �� ���� '����L � C��� < �����%����� ���������� ��� ��� >��� ��� � ��� ������ ����������� ����� ��� ���� ������ )���� � �������� G����*����� -��� *������ , ���L ��� �� �� ��� �� �������� ��� ��������� ���� ������� ��� � �������� � � G:< �� � ����� ����� (�1M""!;/!�

��!�������

-��� 1�2� ��� -���� G� !""?� +� �������� ��������� �� ��� � �� ������� �� � ����� �� ,� �- �- ���- ��� 0#.@04;�

������� *�%� (����� (�C� 8����� *�>� (����� ��<� ��� G ��� � (�,� !"44�)��� �� � ����� ��� ����� � ��� )������������ ��� ���� !4 ��� � �����E ���������� � ����� ������� ���� � ������� ���� ���� � ������ ��� � ��� ������ 1� ��� '�E&�� .��,����/�� �� ����� *��" ��� �>���>�������� ��� �� *� � ���& ��� .0@#!��������� (�� J ���

C��� �� G� ��������� G� � ����� �� :� � ���� �� �� ��� %��� ,� !"""����� ����� ������ � ��� <��������E '� ,���� � ���� �=*����� ������� ������0- 1���- .�� �-1���- �� 4"@!!/�

%�I �������� )� !"#.� ������������ ����������� 6������������� �� ��� �I �����, ���� � I ����� ��� ���� #�" �- �� "-(�"/- �� !3?@;"4�

1����� 6� !"#4� C�� ������ 8 �� ������������ , ���� ��� 2�������� �>��������& 1� ��� ��� �������� ����#�" �- �� "- (�"/- �� ;;"@0!0�

1������ C� !"""� ���� �� ��� � �� ���� ������ ��� <������ ��E ���� ��������� � � � � ���5 �� ��������� ��� �� ������0-1���- .�� �-1���- �� !"!@;/4�

1���� ,� ��� )��� �� �G� !"4"� ������������������ � ��� ������ ��E ������������� ����� �� �� � ����� ���� � �������� �� ��� � ��������� � ������ #�" �-�� "- (�"/- �� 43?@4##�

1�������� -� ��� ,������ � (��� !""0� �� �������� �� ������� ����� � � ��� �������E ��� ���� �%��� 8 �� ������ �� �����������2��� � ,� ���� ��� !33@!#3�

)�������� G��� C��� �� G� ��� )��� �� �G� !"";� ��������� ����� ��� ��� � ���� � �� �� ��� ������ ���<������ ��E � ������ � ����� �����1�3�- ��3 "- 4'�������5 !0� 3"���

)��� �� �G� %���� ,� ��� G�I ��� 2� !"4"�6�������� ��� ����� ����� ��� �� ��� � � ��� ��E � � �������� � �� � ����� �

"## �# �$$$ %���&' �� ��� � (��

0������� �1 �� # ���� 2��! � �� �� ���� � ��� ) ��� *���� .�� ((� *�� /� "+,-"+$� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

4��, � ��������� ���� � � ��� ������� ����� ����� � ���� ��� ���������� �������&����� ������� ����� ���� ���� ./�=0"� � ��� ���� � 0/ ,�� � � ���;/ ,�) ����@(��� ��� ����� *���������� � ��� ���� ��� 0/ ,�� �� ��� ������� �� ���� ���� � %��� 8 �� ��� ������� �� ��� !3@;/ ,�� �� ��� � ��� �)������� �� �"� !"";&� ��� ���� ���������� �� ��� ���� �� �� %��� !�

*���� ;#/ C���

Page 6: Exhumation of the Central Alps: evidence from 40Ar/39Ar laserprobe dating of detrital white micas from the Swiss Molasse Basin

����� ������� ��� ���� ��������,��- .�6"-�� "- � �- ' �+ � �� 0#"@0"4�

>���� +� - ���� �� >�I �� C� 2������� -� ��� ,����� � !""?� (�������� ������������� �������� � � 2���� ,���� ,� ���� ����� �� � ��� ���� ( ��� ���� � ����� ������ '�E*������ 7 ���8� �� �� � 9�� �G��*� ����� ���"- ���&� 1�3�- 2�/- #-.-(-#-� ����-1 ��,�""�� �� 3.?@3#!�

>���� +� ,����� � -������ C�<� ���,���� ,� !"""� C�� ���� �� ������������ �� ��� � � � � ����� ����������� �� � ������ ������������������� ��E ��� ������� ����� , ����-����� ���- �- #��� ���- �� ;30@;?3�

,�I ���� ,� !""4� ����������� � ���2��������� ��� -���������������I ������������ ��I N������� ����@2�������&�6����� ��� �� ���������� � 6��������� � -����

,���� ,�� ��� ,����� )�%�<� !""!�����������"� �� ��6�- 2��� ����������

,����� ,�G� �������� �� � ��� ,�� ���� :� )������� G��� ��� ���� �� ,� !""4� ���� ��� ����� � ��� ./�=0"��� ��� � �� � ������������ ��������� �� ��� �������,������� ����� ������� *������ �� �����������2��� ���� �� ./?@.;3�

,����� � !"#.� �������� ������6������������� �� I ������� (����������2�������@�� ��� 1� ���� % ������ >��������&� #�" �- �� "- (�"/- �� 0!3@.;4�

,�C ��� '� ��� )����� � ��,� !"44�

�� �� � " � ��+ 2��� �� � " � 6 ��� ��*:;�*1��� +� +5� �� 6���������*���� (�� J ���

���������� 6� ��� 1������ C� !"""� *������� �� ��� � �� � ��� ������ <������ ��� � ������ ��� ������0-1���- .�� �- 1���- �� ?"@4?�

���������� %� -������ C�<� ,����� � 2������� -� ��� , I ���� �� !""#�,����� ������������� �������� � � ���+�� ���� � ,���� ,� ���� �0/@!3 ,�&����� �� � ��� ��� ��� ���� ����B������ � ��� ����� , ���� -�����#�" �- �� "- (�"/- �� ?30@?44�

���������� %� ,����� � ��� ,���� ,�� !""0� ���� ��� ����������� � ������������ � ��� � ������ , ���� -���������� ���� ���� ���� �����������#�" �- �� "- (�"/- �� ?!?@?3/�

���������� %� ��������� :� ��� ,����� � !""4� ������ ���������� ��� �������5����� � �� � ��� � � ��� �� ��� � ���� �������� ���� �� � ��� ������ ������� ������� 0/ ,� ��� ��� �������E� ��������� �� � ��� ������������ � ���( ��� ���� % ����� -���� ��� ������������ �� ��� � � ��� ��� �����<��- � !"?@;!;�

���������� %� ��� <���� �� !"""� ��������� ��� �� ������� �� �� �5������ � ���� ����� �� ��� �������� �� � ��5������ � ����������� �,��- .�6"-�� "- � �- ' �+ � ��� !3?@!?"�

������ ��,� *������� +�� %� ������� (� ��� I �� �� 1� ��� >������ 2� !""#�

1� ���������� ���� �������� ������� ��� �� ��� � � ��� ������'�������� 2��� ���� �� !/0#@!/#.�

������ �� C��� '� � � 2������� )� >������� � ��� %����� <� !"""�2� �� � ���� �� � ��� ����� ��E�������� �� � ���� � ����� � ����� �������������� �� 261 !/ ������ ���&� �-7 �� *6������ ��!& #4�

����� � ��� )������� G� !"".� ����������� ��������� ��� ������ �� ��� � � ��� ������ ��@� ������� �� ����5����� �� ���������� �� �� � ����� ����2��� � ,� ���� �� ;;"@;3.�

� � 2������� )� ��� 1���� :� !"""�*� ������� � ������� �� ��� � ����������� ��� �� ��� 2������ ��E� ��������� �� � ������ �� ���� ������ ����� ������ ������� ��� ���������������� ��+�����- �� "- ��� 4!@!!!�

� � 2������� )� 1���� :� ��� <�9����� G�:� !""#� ./�=0"� ������� �� ������ � ������� ����� ����� �� � ������� ������������� � ��� � ��� 2������ ��E2������� � � K������� ������������������ ������ ��� �������� �� � ����� � ����� �� " � �� #"!@#".�

<�9����� G�:� *����� ,��� > ����� ��*� ��� ��������� :� !""3� �� ��� ��� � �� � ��� ������ �� ������������ . �- = ���>"- *��+-?��������,,�� �� !43@;!4�

<����/�+ !� *����� ����@ �/���+ /��� �����,��+ �$ ��6�� !���

�# �$$$ %���&' �� ��� � (�� "#�

) ��� *���� .�� ((� *�� /� "+,-"+$ 0������� �1 �� # ���� 2��! � �� �� ���� � ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

*���� ;#/ C���