Der Mull Central Complex ist ein subvulkanischer Intrusivkomplex auf der schottischen Insel Mull. Er entstand im ausgehenden Paläozän und zu Beginn des Thanetiums.
Etymologie Mull wird im Schottisch-Gälischen als das Substantiv muile wiedergegeben, kann aber auch von maol abgeleitet sein. Muile hat die Bedeutung „Felsenvorsprung“, maol bezieht sich ebenfalls auf einen „Landvorsprung, auf ein Kap oder auf die Spitze einer Halbinsel“. Im Altnorwegischen wurde die Insel als Myl bezeichnet – abgeleitet von Muli mit der Bedeutung „Felsenriff, Felsensporn“.
Geographie mini|hochkant=1.6|James Ernest Richey’s geologische Karte des Zentralkomplexes
Der Mull Central Complex, abgekürzt MCC, liegt an der Ostecke der Insel, südlich vom Sound of Mull und westlich vom Firth of Lorn. In die Südostseite des Zentralkomplexes greift der Loch Spelve hinein und in den Südrand der Loch Buie. Im Nordwesten befindet sich der Loch Bà und am Südrand der kleine Loch Uisg. Höchste Erhebungen im Zentralkomplex sind der Beinn Talaidh (762 Meter, auch 761 Meter), der Sgurr Dearg (741 Meter), der Ben Buie (717 Meter), der Creach-Beinn (698 Meter) und der Beinn Bhuidhe (413 Meter). Etwas größere Flüsse sind der zum Loch Scridain entwässernde Coladoir River im Südwesten des Zentralkomplexes sowie der im Loch Spelve endende Lussa River im Südosten.
Der ovale Zentralkomplex ist in Nordwest-Südost-Richtung ausgelängt. Er erstreckt sich rund 21 Kilometer entlang seiner Hauptachse, seine Breite in Südwest-Nordost-Richtung beträgt 13 Kilometer.
Geschichtliches Der Mull Central Complex wurde erstmals sehr ausführlich von Edward Battersby Bailey und Kollegen im Jahr 1924 beschrieben. Später folgten eine kleinere Anzahl von Studien, die sich einigen der Hauptintrusionszentren zuwandten. R. R. Skelhorn und Kollegen brachten dann 1969 eine recht kurze Zusammenfassung und einen Geländeführer heraus. Neuere Arbeiten wie beispielsweise von Kerr und Kollegen (1999) haben sich mit magmatisch-stratigraphischen Aspekten beschäftigt.
Geologie Allgemeine Einführung mini|hochkant=1.6|Vereinfachte geologische Karte von Mull. Der Central Complex nimmt den Südosten der Insel in Anspruch.
Die vor der Westküste Schottlands gelegene Insel Mull beherbergt einen vulkanischen Zentralkomplex, der zur Nordatlantischen Magmatischen Großprovinz gerechnet wird. Der Vulkanismus in dieser Magmenprovinz erzeugte Flutbasalte (Englisch flood basalts), die vermittels Aufschmelzen unter Druckentlastung aus dem isländischen Mantelplume gebildet worden waren. Dieser Mantelplume war vor rund 61 Millionen Jahren im Zuge der Öffnung des Nordatlantiks gegen die Unterseite der Lithosphäre aufgedrungen.
Das vom Zentralkomplex durchdrungene Krustenmaterial konnte anhand von Oberflächenaufschlüssen, mitgeführten Xenolithen und geophysikalischen Messergebnissen in seiner Zusammensetzung eingeengt werden. Die Unterkruste entspricht hierbei einem granulitfaziellen archaischen Gneis des Lewisians, wohingegen die Mittelkruste unter anderem aus amphibolitfaziellen, kalkalkalischen Orthogneisen des Lewisians bestehen dürfte. Mittel- und Unterkruste werden von Oberkrustengesteinen überfahren, die aus proterozoischen Metasedimenten (Psammite und Pelite) der Moine Supergroup zusammengesetzt sind. Hierauf kommt eine dünne Haut von mesozoischen Sedimenten zu liegen. Die Great Glen Fault berührt gerade noch den Südostrand von Mull und entlang ihrem Verlauf erfährt der Grundgebirgsaufbau eine starke Änderung – und zwar dahingehend, dass südwärts der Verwerfung jetzt paläoproterozoisches Grundgebirge mit Metasedimenten der Dalradian Supergroup auftritt.
Bedingt durch den Riftvorgang des Nordatlantiks, der in etwa der Nordost-Südwest-Richtung gefolgt war, hatten sich im frühen Paläogen am europäischen Kontinentalrand mehrere basaltische Lavafelder gebildet. Im Nordwesten Schottlands können drei Lavafelder unterschieden werden: Eigg, Skye und Mull. Assoziiert mit den Lavafeldern sind mehrere vulkanische Zentralkomplexe – hierunter Ardnamurchan, Skye, Rùm und Mull.
Trias Triassische Konglomerate und Sandsteine kommen im Kernbereich der den Zentralkomplex umgürtenden Antiklinen zum Vorschein, und zwar ab Craignure bis zum Loch Don und zum Loch Spelve. Darüber hinaus finden sich extensive Sandsteinaufschlüsse an der Westküste vom Loch Spelve, die bis zum Glen Lussa heranreichen. Hier werden die triassischen Gesteine zwischen steilstehenden mafischen Schichtkörpern eingehemmt. Die Klasten der Konglomerate bestehen überwiegend aus Quarzit und Gangquarz, auch Gerölle des Moinians können sich örtlich anreichern und verweisen somit auf Moinian im nahen Umfeld. Auch im Zentralkomplex selber erscheinen triassische Schichten. Ihr steiles Einfallen verweist auf einen beträchtlichen Versatz durch die paläozänen Bewegungen im Mull Central Complex.
Jura Juragesteine treten auf Mull vorwiegend im Osten und im Süden der Insel auf. Auch sie erscheinen im Kernbereich der Randantiklinalen des Zentralkomplexes – und zwar von Scallastle Bay bis nahe an den Loch Spelve heran, vielerorts auch entlang der Ostküste vom Loch Don bis hin zum Loch Buie sowie in der Carsaig Bay. Die Schichten mit einer etwas spärlichen marinen Fauna übergreifen Hettangium bis Bajocium und reichen bis in die mitteljurassische Garantiana-Zone hinauf. Bei Port nam Marbh ist noch eine 30 Meter mächtige Abfolge der obersten Pabay Shale Formation anstehend. Sie bildet Teil des Bajociums und besteht aus leicht kalkhaltigen Siltsteinen mit reichlichen Gryphaea cymbium und Pecten aequivalvis.
Der Mitteljura ist im Südosten von Mull durch die Bearreraig Sandstone Formation vertreten. Ungefähr 30 Meter an sandigem Kalk und kalkhaltigem Sandstein werden an der Ostküste bei Port nam Marbh von 1 bis 2 Meter Siltstein der Great Estuarine Group abgedeckt. Am Westflügel der Loch Don Anticline erscheinen ganz ähnliche Schichten unterhalb den Laven. Diese Schichten setzen sich sodann diskontinuierlich in den Ostflügel bis nahezu zur Duart Bay hin fort.
Der Oberjura (mit dem Hangenden des Calloviums) bildet einen kleinen Aufschluss westlich der Duart Bay. Die verbackenen blauen Schiefertone haben hier Ammoniten und andere Fossilien des Kimmeridgiums (Mutabilis-Zone) geliefert.
Kreide Glaukonitischer Sandstein aus der Oberkreide (Cenomanium) tritt bei Auchnacraig südlich des Loch Dons auf, aber auch bei Carsaig – wo die Ablagerung ihren Maximalwert von 13 Meter erreicht. Der glaukonitische Sandstein enthält eine reiche Bivalvenfauna mit Rhynchonella, Exogyra conica und Pecten asper.
Vulkanismus mini|hochkant=1.6|Der Ben More (966 Meter) wird aus flach liegenden Lavaflüssen des Ben More Pale Members aufgebaut. Der Berg ist die Typlokalität des Benmoreits.
Der Hauptanteil des Vulkanismus auf Mull ereignete sich im Zeitraum 61 bis 59 Millionen Jahre im ausgehenden Seelandium bis ins beginnende Thanetium. Die Platznahme der Gänge setzte sich als Spätstadium bis rund 58 Millionen Jahre weiter fort. Die vulkanischen Tätigkeiten der 840 Quadratkilometer überdeckenden Mull Lava Group nahmen somit rund 2 Millionen Jahre in Anspruch. Die Mächtigkeit der Lavagruppe wird mit 1800 Meter eingeschätzt, sie erreicht aber am Ben More womöglich 2200 Meter, von denen jetzt noch 1000 Meter erhalten sind.
Zeitlich in die Lavagruppe eingebettet ist der Magmatismus des Zentralkomplexes.
Der Vulkanismus auf Mull kann stratigraphisch in vier Stufen unterteilt werden (von jung nach alt): Late Mull type (Spätphase – abgekürzt LM) Central Mull Tholeiite (abgekürzt CMT) bzw. Mull Central Lava Formation Coire Gorm (abgekürzt CG) Mull Plateau Group (abgekürzt MPG) bzw. Mull Plateau Lava Formation.
Die rund 730 Meter mächtige, basale Mull Plateau Group ist ihrerseits aufgrund chemischer Charakteristika in neun Untertypen aufgeteilt worden – mit dem Staffa-Untertyp im Liegenden (wird auch als eigene Formation eingestuft – die Staffa Lava Formation). Die Staffa Lava Formation erscheint im Bereich des Zentralkomplexes mit dem 1 Meter mächtigen Gribun Mudstone Member am Feorlin Cottage bei Carsaig. Der Tonstein hat sich hier in Höhlungen der unterlagernden Kreideoberfläche (womöglich Turonium) abgesetzt. Bei An Garradh auf der Croggan-Halbinsel südlich vom Loch Buie besteht das Tonstein-Member aus 6 Meter messenden Mergeln (hellbraunen, kalkhaltigen Tonsteinen), die generell reicher an Aluminium sein dürften.
Mull Plateau Lava Formation Die eigentliche Mull Plateau Lava Formation wird sodann in zwei Member unterteilt – dem Beinn More Main Member im Liegenden und dem Ben More Pale Member im Hangenden. Sie grenzt an den Zentralkomplex direkt im Norden und Nordwesten, stellenweise auch im Süden und Südosten. Am vollständigsten und auch am einfachsten ist die Formation am benachbarten Ben More aufgeschlossen – beide Member sind hier zugegen. Das Ben More Main Member baut sich aus wahllos ineinander verwobenen Basaltflüssen auf – darunter Olivinbasalte und Hawaiite, seltener auch Pikrobasalte, Mugearite, Benmoreite (die hier ihre Typlokalität haben) und Trachyte. Manche dieser Flüsse sind makroporphyritisch, insbesondere die Hawaiite und Mugearite. Das aufliegende Ben More Pale Member steht am Gipfel des Ben Mores an und grenzt an den Westrand des Zentralkomplexes. Es wurde deswegen von einer intensiven hydrothermalen Alteration und auch Metasomatose erfasst. Zum unterlagernden Ben More Main Member besteht keine scharfe Abgrenzung, vielmehr verfingern die beiden Einheiten über mehrere Lavaströme hinweg miteinander, bis die blass verwitternden Laven langsam an Oberhand gewinnen. Letztere haben eine etwas höher entwickelte Zusammensetzung – verdeutlicht durch die Benmoreite der Typlokalität.
Der untere Abschnitt des Ben More Pale Members besteht vorwiegend aus Mugearit, Benmoreit und Trachyt. Die Laven mit den entwickelsten Zusammensetzungen bilden den mittleren Abschnitt und zeichnen sich im Gelände durch plattige Klüfte und generelle Spaltbarkeit aus. Der obere Abschnitt des Members kehrt zu deutlich weniger entwickelten Olivinbasalten zurück. Zwischen die Laven sind dünne Sedimentlagen zwischengeschaltet. So wird auf der Nordseite des Ben Mores der Strom eines Benmoreits von 30 bis 60 Zentimeter dicken Tonsteinen unterlagert. Die Tonsteine sind schwarz gefärbt und spaltbar und enthalten ihrerseits jede Menge an Benmoreit-Bruchstücken. Ein analoges Sediment erscheint fast auf gleichem stratigraphischen Niveau auf der Ostseite des A’ Chioch. Auf der Südseite des Ben Mores fanden Bailey und Kollegen (1924) oberhalb eines Mugearits etwa 3 Meter an schwarzem, brekziierten Tonstein mit Pflanzenresten.
Caire Gorm-Laven Die mindestens 250 Meter mächtigen Coire Gorm-Laven überlagern zwar die Mull Plateau Group, verzahnen sich aber mit ihren untersten Lavaströmen an ihrer Liegendgrenze mit Trachyten der Mull Plateau Group. Sie treten nur am Ben More auf.
Mull Central Lava Formation Ein Großteil der bis zu 900 Meter mächtigen Mull Central Lava Formation liegt mitten im Zentralkomplex sowie an dessen Rändern. Sie besteht aus olivinarmen, tholeiitischen Basaltlaven. Im Nordosten, Südwesten und Süden berührt sie aber nur den Zentralkomplex. Viele der Lavaflüsse kamen in einer wassergefüllten Caldera zur Ablagerung und formten daher eine recht dicke Abfolge von Kissenlaven. Die etwa 10 Kilometer im Durchmesser einnehmende Caldera wurde von Bailey als Südost-Caldera oder Frühe Caldera bezeichnet. Ihre Existenz wird auf den Gipfeleinsturz eines Zentralvulkans innerhalb des Mull Central Complex zurückgeführt. Nachfolgende Intrusionstätigkeiten im Zentralkomplex überprägten die ursprünglichen Intrusionen. Es wurde noch eine weitere Caldera erkannt, die Nordwest-Caldera. Im Unterschied zur Südost-Caldera sind die Lavaflüsse hier aber nicht als Kissenlaven ausgebildet.