Original paper

Die magnetische Suszeptibilität – eine wertvolle Materialeigenschaft zur Charakterisierung von Granitintrusionen

[The magnetic susceptibility – a valuable material property to characterize granite intrusions]

Dietl, Carlo

Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft Band 155 Heft 2-4 (2005), p. 299 - 309

46 references

published: Jun 1, 2005

BibTeX file

ArtNo. ESP171015502017, Price: 29.00 €

Download preview PDF Buy as PDF

Kurzfassung

Die Messung der magnetischen Suszeptibilität (MS) stellt eine einfach zu bedienende und verlässliche Technik zur petrographischen Charakterisierung von Granitplutonen dar. Granitoide mit einer MS zwischen 10–5 und 10–4 SI sind paramagnetisch und gehören zur Ilmenit-Serie. MS-Träger sind vor allem Ilmenit und Fe-reiche Silikate. Granitoide mit einer MS zwischen 10–3 und 10–2 SI sind ferrimagnetisch und gehören zur Magnetit-Serie. MS-Träger ist in erster Linie Magnetit. Mit Hilfe detaillierter MS-Messungen im Gelände können unterschiedliche Intrusivphasen innerhalb zonierter Plutone auskartiert werden. Auch zur Bestimmung der Metamorphosebedingungen in der Kontaktaureole von Plutonen (insbesondere bei der Charakterisierung der Redox-Bedingungen) können magnetische Untersuchungen einen wertvollen Beitrag leisten. Die MS ist eine anisotrope Materialeigenschaft (AMS = Anisotropie der magnetische Suszeptibilität), die einen symmetrischen Tensor zweiter Ordnung bildet und als Ellipsoid dargestellt werden kann. Form, Anisotropiegrad, sowie die Orientierung der drei Hauptachsen des AMS-Ellipsoids liefern wertvolle Informationen über die Internstruktur von Plutonen, auch von solchen, die optisch isotrop wirken. Mit Hilfe der AMS lassen sich Fließ- von Deformationsgefügen trennen, Plutone als prä-, syn- oder posttektonisch einordnen und Platznahmemechanismen eingrenzen. Allerdings müssen magnetische Untersuchungen immer von anderen strukturgeologischen und petrologischen Methoden flankiert werden, um eine gute Kontrolle über die Mineralogie der MS-Träger und die Regelungsmechanismen zu haben, die für die AMS verantwortlich sind. Dank der Homogenität des Korngefüges von Graniten genügen schon vier Messzylinder (Probenvolumen 40 cm3) zur Festlegung der AMS an einem Probenahmenpunkt. Um das AMS-Gefüge eines gesamten Plutons zu charakterisieren genügt eine Probendichte von einer Probe pro 100–1000 m2. Wegen ihrer weit reichenden Möglichkeiten sollten MS- und AMS-Messungen routinemäßiger Teil jeder Studie über Granite und ihre Platznahme sein.

Abstract

The measurement of the magnetic susceptibility (MS) is an easily applicable and reliable technique for the petrographic characterisation of granitic plutons. Granitoids with a MS between 10–5 and 10–4 SI are paramagnetic and belong to the ilmenite-series. Carriers of the MS are in first line ilmenite and Fe-rich silicates. Granitoids with a MS between 10–3 and 10–2 SI are ferrimagnetic and belong to the magnetite-series. Carrier of the MS is mainly magnetite. Detailed MS field mapping helps to distinguish individual intrusive phases within zoned plutons. Magnetic investigations can also be applied to characterise the conditions of metamorphism (in particular the redox conditions) within a pluton’s contact aureole. The MS is an anisotropic material property (AMS = anisotropy of the magnetic susceptibility), that – as a symmetric 2nd order tensor – can be visualized as an ellipsoid. Shape, degree of anisotropy, as well as the orientation of the three main axes of the AMS ellipsoid give valuable information about the internal structure of plutons, in particular of those that appear to be optically isotropic. AMS measurements support the separation of flow from deformation fabrics, they aid in describing plutons as pre-, syn- or post-tectonic and help to narrow possible emplacement mechanisms down. However, magnetic investigations must always be assisted by other structural geological and petrological methods, to get good control of the MS-carriers’ mineralogy and the orientation mechanisms responsible for their AMS behaviour. Due to the homogeneity of the grain shape fabric of granites four measurement cylinders are sufficient (sample volume 40 cm3) to determine the AMS at one sampling location. For characterising the AMS fabric of an entire pluton a sampling density of one sample per 100–1000 m2 is sufficient. Because of their extensive possibilities MS and AMS measurements should become a routine for each study of granites and their emplacement.

Keywords

magnetite-seriesilmenite-seriessusceptibility mappingAMSemplacement mechanisms