Magnetická susceptibilita granitoidních hornin východní části brněnského masivu a její příčiny.

Bc. Martin Kubeš

Master's thesis

Magnetic susceptibility of the granites from the eastern part of the Brno batholith

Abstract:

Cílem diplomové práce bylo objasnit vysokou magnetickou susceptibilitu granitoidních hornin východní zóny brněnského batolitu. Susceptibilita extrémně magnetických hornin přesahuje 5 x 10-3 jednotek SI, zatímco slabě magnetické granity vykazují nižší susceptibilitu. Zvýšený obsah Fe-Ti oxidů v granitoidech může být výsledkem geneze hornin, nebo mohl být zapříčiněn metasomatickou alterací. Pro správnou interpretaci vysoké magnetické susceptibility bylo nezbytné vzájemně porovnat minerální kompozici, celkový geochemismus a petrofyzikální vlastnosti obou charakterizovaných horninových typů. Extrémně magnetické granitoidy představují metaluminické amfibol-biotitické tonality s vyšším modálním zastoupením magnetitu. Zatímco slabě magnetické horniny odpovídají metaluminickým až peraluminickým biotitickým granodioritům s nižšími obsahy magnetitu. Tonality typicky obsahují magnetit vstupující do minerální asociace s Fe-bohatým magnesiohornblendem, nebo biotitem přeměněným na chlorit s vyššími poměry Fe/Fe + Mg, dosahujícími hodnot ~ 0,5 apfu. Magnetit vyskytující se v granodioritech je obvykle uzavírán v chloritech s nízkým poměrem Fe/Fe + Mg (< 0,5 apfu) a amfibol je přítomný pouze ojediněle. Rozdílný mikrochemismus mafických minerálů dokládá blízký genetický vztah mezi magnetitem a mafickými silikáty. Čistý magnetit s nízkým obsahem TiO2 a dalších stopových prvků jako V2O3, Al2O3, Cr2O3 (< 1 hm. %) pravděpodobně vznikal redistribucí Fe z mafických minerálů v důsledku působení postmagmatických fluid. Uvolněním dostatečného množství Fe krystalizoval magnetit s výraznějším zastoupením v amfibol-biotitických tonalitech. Fe-Ti oxidy jsou částečně přeměněny na hematit v obou charakterizovaných horninových typech s vyšší intenzitou martitizace typickou pro slabě magnetické granodiority. Vlivem martitizace může docházet k přeměně celého zrna na hematit se zachováním původního tvaru magnetitu.

Abstract:

The objective of this thesis was to clarify the high magnetic susceptibility of granitic rocks from the eastern zone of the Brno batholith. The extremely magnetic rocks have susceptibillity above 5 x 10-3 SI units, whereas the low magnetic granites are lower. The increased contents of Fe-Ti oxides in granitoids is either the result of the genesis of rocks, or influenced by the metasomatic alteration. For correct interpretation of the high magnetic susceptibility it was necessary to compare the mineral composition, the whole rock chemistry and the petrophysical properties of both characterized rock types. The extremely magnetic granitoids represent metaluminious hornblende-biotite tonalites with higher modal amount of magnetite. Whereas the low magnetic rocks correspond to metaluminious up to peraluminious biotite granodiorites with lower amount of magnetite. The tonalites typically contain magnetite in mineral association with Fe-rich magnesio hornblende or biotite converted to chlorite with higher ratios Fe/Fe + Mg reach values ~ 0,5 apfu. Magnetite occurring in granodiorites is usually closed in chlorite with lower ratio Fe/Fe + Mg (< 0,5 apfu) and hornblende being present only locally. The distinct difference of the microchemistry of mafic minerals provides evidence of close genetical relation between magnetite and mafic silicates. Presumably the pure magnetite with low TiO2 content and other trace components, such as V2O3, Al2O3, Cr2O3 (< 1 wt. %) originated by redistribution of Fe from mafic silicates as a result of effect of post-magmatic fluids. The magnetite crystallized with a higher percentage in hornblende-biotite tonalites due to releasing of the sufficient quantity of Fe. Fe-Ti oxides are locally converted to hematite in both characterized rock types, but higher intensity of martitization is typical for low magnetic granodiorites. The martitization may transform the whole grain into hematite preserving the former magnetite shape.

Keywords

brněnský masiv, východní granitoidní zóna, petrofyzikální vlastnosti, magnetická susceptibilita, ferromagnetické minerály, Fe-Ti oxidy, magnetit, martitizace, hematit, Brno batholith, eastern granodiorite zone, petrophysical properties, magnetic susceptibility, ferromagnetic minerals, Fe-Ti oxides, magnetite, martitization, hematite

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 1. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 8. 2. 2017
• Supervisor: doc. RNDr. Jaromír Leichmann, Dr.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Geology / Geology