Millennial-scale erosion rates in the Harz Mountains (Germany) from cosmogenic <SUP>10</SUP>Be: Implications for landscape evolution of basement highs in Central Europe

[...] Um die Entwicklung von Landschaften unter sich ändernden tektonischen und klimatischen Bedingungen zu verstehen, ist die Quantifizierung von Erosionsraten auf verschiedenen Zeitskalen erforderlich. Hier werden neu quantifizierte ¹⁰Be-basierte Erosionsraten für den Harz vorgestellt , eine typische variszische Sockelaufwölbung in Mitteleuropa. Die gemessenen ¹⁰Be-Erosionsraten stammen aus vier Einzugsgebieten mit einer Größe von 0,3−24 km2 und reichen von 24 bis 54 mm/kyr. Die Daten integrieren über die vergangenen ∼25 kyrs. Es wurde festgestellt, dass Einzugsgebietsabschnitte innerhalb der schwachreliefierten Oberfläche mit mittleren Hangwinkeln <10∘ mit Raten von 24−30 mm/kyr erodieren, wohingegen Abschnitte mit steileren Hängen (20−35∘) höhere Raten von 30−54 mm/kyr aufweisen. Die Erosionsraten korrelieren gut mit den mittleren Hangneigungen. Ein Vergleich der Erosionsdaten mit den Hebungsraten, die sich aus verschiedenen Harz-Hebungsmodellen ableiten, hilft bei der Bewertung ihrer Plausibilität. Es wird argumentiert, dass ein Harz-Hebungsmodell von ∼300 m seit dem frühen Miozän (wie vorgeschlagen von THIEM 1974) unwahrscheinlich ist , da die daraus resultierende Hebungsrate (15−20 m/Myr) niedriger wäre als die rekonstruierten flächenhaften Erosionsraten (24−54 mm/kyr). Umgekehrt werden neotektonische Modelle, die einen starken Hebepuls von 80−90 m während des Mittleren Pleistozäns vorschlagen (implizierte Raten von 350−400 mm/kyr), ebenfalls als unrealistisch erachtet. Eine Hebung von ∼300 m seit dem späten Pliozän (d. h. während der vergangenen ∼3,5 Ma) würde eine durchschnittliche Hebungsrate von ∼86 mm/kyr ergeben. Da diese Rate die gemessenen ¹⁰Be-Erosionsraten um einen Faktor von 2–4 übersteigt , wäre dieser Betrag und Zeitpunkt der Hebung mit der Entstehung des beobachteten Reliefs im Harz während des Pliozäns und Quartärs vereinbar.