How can we interpret thermochronological data in terms of exhumation rate? What are the rate of landscape evolution on a variety of scales? Can we decipher the contribution from tectonics and landscape evolution on the thermal structure of the crust and use it to interpret thermochronological observations?

Over the past three decades, Pecube, a thermo-kinematic model has been developed to interpret thermochronological data in terms of tectonic- and surface erosion-driven exhumation. The model has been used in a variety of settings and led to a large number of publications. It has become a reference model in the field of thermochronology.

The development of the model has continued in the Earth Surface Process Modeling section of the GFZ. It has also been used in collaboration with a large number of collaborators to interpret thermochronological data and answer several outstanding questions, in many tectono-geomorphic studies. In particular, we have investigated the evolution of the southeastern margin of the Tibetan Plateau over the past 10 Myr, the uplift of the Bogda Shan, the denudation of the Namibian margin and the southern Patagonian Andes, and the evolution of surface relief in the European Alps in response to the Quaternary glaciations.

Recent development included plugins for ESR and luminescence dating and more complex surface evolution scenarios.

Project duration: Ongoing project (first version of Pecube published in 2003)

Funding agencies: SNSF, ANR, Humboldt Fellowship, NFS

Funding Amount: Several PhD and post-doc salaries

Section researchers involved: Prof. Kendra Murray, Audrey Margirier, Dr. Jessica Stanley, Ruohong Jiao, Dr. Xiaoping Yuan, Xiaoming Shen, Xiaoxia Wen, Dr. Chloé Bouscary and Prof. Jean Braun

Cooperations:

• University of Lausanne, Switzerland
• University Grenoble-Alpes, France
• University of Idaho, USA
• Victoria University, Canada
• Wuhan University of Geosciences, PRC
• University of Arizona, USA

Wie können wir thermochronologische Daten im Hinblick auf die Exhumierungsrate interpretieren? Wie hoch ist die Rate der Landschaftsentwicklung auf verschiedenen Skalen? Können wir den Beitrag der Tektonik und der Landschaftsentwicklung zur thermischen Struktur der Erdkruste entschlüsseln und zur Interpretation thermochronologischer Beobachtungen verwenden?

In den letzten drei Jahrzehnten wurde Pecube, ein thermokinematisches Modell, entwickelt, um thermochronologische Daten im Hinblick auf tektonisch und durch Oberflächenerosion bedingte Exhumierung zu interpretieren. Das Modell wurde in einer Vielzahl von Umgebungen eingesetzt und führte zu einer großen Anzahl von Veröffentlichungen. Es hat sich zu einem Referenzmodell auf dem Gebiet der Thermochronologie entwickelt.

Die Entwicklung des Modells wurde in der Abteilung „Earth Surface Process Modelling“ des GFZ fortgesetzt. Es wurde auch in Zusammenarbeit mit einer großen Anzahl von Mitarbeitern verwendet, um thermochronologische Daten zu interpretieren und mehrere offene Fragen in vielen tektonisch-geomorphologischen Studien zu beantworten. Insbesondere haben wir die Entwicklung des südöstlichen Randes des tibetischen Plateaus in den letzten 10 Millionen Jahren, die Hebung des Bogda Shan, die Abtragung des namibischen Randes und der südlichen patagonischen Anden sowie die Entwicklung des Oberflächenreliefs in den europäischen Alpen als Reaktion auf die quartären Vergletscherungen untersucht.

Zu den jüngsten Entwicklungen gehören Plugins für ESR- und Lumineszenz-Datierungen sowie komplexere Szenarien der Oberflächenentwicklung.

Projektdauer: Laufendes Projekt (erste Version von Pecube wurde 2003 veröffentlicht)

Förderer: SNSF, ANR, Humboldt-Stipendium, NFS

Förderbetrag: Mehrere Doktoranden- und Postdoc-Gehälter

Beteiligte Forscher der Sektion: Prof. Kendra Murray, Audrey Margirier, Dr. Jessica Stanley, Ruohong Jiao, Dr. Xiaoping Yuan, Xiaoming Shen, Xiaoxia Wen, Dr. Chloé Biscary und Prof. Jean Braun

Kooperationen:

• Universität Lausanne, Schweiz
• Universität Grenoble-Alpes, Frankreich
• Universität Idaho, USA
• Victoria University, Kanada
• Wuhan University of Geosciences, Volksrepublik China
• Universität Arizona, USA