TY - THES

T1 - Anwendbarkeit magnetischer Gefügemessungen für die Analyse des Deformationszustands von Karbonatgesteinen – Am Beispiel der östlichen Nördlichen Kalkalpen, Österreich

AU - Gruber, Karin

N1 - gesperrt bis null

PY - 2010

Y1 - 2010

N2 - Aktuelle geodynamische Untersuchungen in den östlichen Nördlichen Kalkalpen (NKA) und an angrenzenden tektonischen Einheiten zeigen große neotektonische Ereignisse auf, welche jünger als 5 Ma datiert werden. Um Veränderungen des regionalen Deformationsschemas zu erkennen, wurden petrophysikalische Analysen der Texturen an Alpinen Gesteinen vorgenommen. Messungen der Anisotropie der magnetischen Suszeptibilität (AMS) wurden an 34 Sites der östlichen Nördlichen Kalkalpen, des Penninischen und Helvetischen Flyschs und der Nördlichen Grauwackenzone durchgeführt. Das lithologische Alter der Proben reicht von U. Perm bis Mesozoikum. Das Arbeitsgebiet reicht von Scheibbs im Norden bis Kapfenberg im Süden. An zwei bis sechs Sites pro tektonischer Einheit oder tektonischer Decke wurden AMS Gefügemessungen durchgeführt, um einen Zusammenhang zwischen Strain und magnetischen Gefügen nachzuweisen. Aktuelle Strainmessungen der östlichen NKA werden als Vergleich herangezogen. Eine Korrelation der Suszeptibilitätshauptachsen mit strukturgeologisch ermittelten Spannungstensoren war Ziel dieser Arbeit. Mittels isothermaler remanenter Magnetisierungs-Messungen und schrittweiser thermischer Entmagnetisierung einer 3-Komponenten isothermalen remanenten Magnetisierung wurden Magnetit und Hämatit sowie auch Goethit als die dominanten magnetischen Minerale identifiziert. Die schrittweise thermische Entmagnetisierung ergab zwei magnetische Richtungen, welche hauptsächlich von nieder-koerzitiven Phasen mit verschiedenen Entblockungstemperaturen getragen werden: C2, 250°C und C1, 580°C. Innerhalb der NKA dokumentiert der Remanenzvektor C2 Blockrotationen (M. – O. Miozän) von 2° bis 57°. Der Remanenzvektor C1 belegt eine ältere Blockrotation mit höheren Rotationsbeträgen als C2, jedoch konnte die Remagnetisierung und Blockrotation wegen zu geringer Datenqualität nicht datiert werden. Speziell in den Nördlichen Kalkalpen konnten an den meisten Gesteinen keine AMS Messungen durchgeführt werden, da diese diamagnetisch sind und/oder isotrope magnetische Gefüge aufweisen. Trotzdem gibt es einzelne Sites mit anisotropen magnetischen Gefügen, welche oblate und triaxiale Gefüge aufweisen. In manchen Fällen ist eine Tendenz zu prolaten Gefügen zu beobachten. Im Flysch und in der Grauwackenzone belegt der Suszeptibilitätstensor schwächere magnetische Gefüge als in den Nördlichen Kalkalpen. Alle beprobten Lithologien des Flyschs und der Grauwackenzone ergeben gut definierte AMS Gefüge, während in den NKA nur im sub-oxischen und reduzierenden Milieu gebildete Karbonate mit terrigenem Eintrag geeignet sind. Die Orientierungen des Suszeptibilitätstensors können mit den Strain Richtungen von drei tektonischen Prozessen vom frühen Eozän bis zum mittleren Miozän korreliert werden. Die magnetischen Gefüge des Flyschs deuten einen Zusammenhang zur NW-SE Kompression (U. Eozän) an. Ein direkter Vergleich war jedoch mangels Straindaten aus dem Flysch nicht möglich. Wenn kmax um den Rotationsbetrag von C2 rückrotiert wird, kommt es innerhalb der NKA zur besten Übereinstimmung von kmax mit σ3 der NE-gerichteten Kompression (M. Miozän). Die magnetischen Gefüge wurden innerhalb der Decken der NKA von Überschiebungen und an der Deckengrenze zur Grauwackenzone von sinistralen Seitenverschiebungen beeinflusst. Zwischen den magnetischen Gefügen in der Grauwackenzone und einer N-gerichteten Kompression des Mittleren Miozäns konnte ein Zusammenhang beobachtet werden. Die Orientierungen der magnetischen Gefüge einer weiteren Gruppe ähneln jenen der NKA. Die Volumensuszeptibilität ist hier am höchsten, obwohl diese hauptsächlich von Paramagnetika getragen wird.

AB - Aktuelle geodynamische Untersuchungen in den östlichen Nördlichen Kalkalpen (NKA) und an angrenzenden tektonischen Einheiten zeigen große neotektonische Ereignisse auf, welche jünger als 5 Ma datiert werden. Um Veränderungen des regionalen Deformationsschemas zu erkennen, wurden petrophysikalische Analysen der Texturen an Alpinen Gesteinen vorgenommen. Messungen der Anisotropie der magnetischen Suszeptibilität (AMS) wurden an 34 Sites der östlichen Nördlichen Kalkalpen, des Penninischen und Helvetischen Flyschs und der Nördlichen Grauwackenzone durchgeführt. Das lithologische Alter der Proben reicht von U. Perm bis Mesozoikum. Das Arbeitsgebiet reicht von Scheibbs im Norden bis Kapfenberg im Süden. An zwei bis sechs Sites pro tektonischer Einheit oder tektonischer Decke wurden AMS Gefügemessungen durchgeführt, um einen Zusammenhang zwischen Strain und magnetischen Gefügen nachzuweisen. Aktuelle Strainmessungen der östlichen NKA werden als Vergleich herangezogen. Eine Korrelation der Suszeptibilitätshauptachsen mit strukturgeologisch ermittelten Spannungstensoren war Ziel dieser Arbeit. Mittels isothermaler remanenter Magnetisierungs-Messungen und schrittweiser thermischer Entmagnetisierung einer 3-Komponenten isothermalen remanenten Magnetisierung wurden Magnetit und Hämatit sowie auch Goethit als die dominanten magnetischen Minerale identifiziert. Die schrittweise thermische Entmagnetisierung ergab zwei magnetische Richtungen, welche hauptsächlich von nieder-koerzitiven Phasen mit verschiedenen Entblockungstemperaturen getragen werden: C2, 250°C und C1, 580°C. Innerhalb der NKA dokumentiert der Remanenzvektor C2 Blockrotationen (M. – O. Miozän) von 2° bis 57°. Der Remanenzvektor C1 belegt eine ältere Blockrotation mit höheren Rotationsbeträgen als C2, jedoch konnte die Remagnetisierung und Blockrotation wegen zu geringer Datenqualität nicht datiert werden. Speziell in den Nördlichen Kalkalpen konnten an den meisten Gesteinen keine AMS Messungen durchgeführt werden, da diese diamagnetisch sind und/oder isotrope magnetische Gefüge aufweisen. Trotzdem gibt es einzelne Sites mit anisotropen magnetischen Gefügen, welche oblate und triaxiale Gefüge aufweisen. In manchen Fällen ist eine Tendenz zu prolaten Gefügen zu beobachten. Im Flysch und in der Grauwackenzone belegt der Suszeptibilitätstensor schwächere magnetische Gefüge als in den Nördlichen Kalkalpen. Alle beprobten Lithologien des Flyschs und der Grauwackenzone ergeben gut definierte AMS Gefüge, während in den NKA nur im sub-oxischen und reduzierenden Milieu gebildete Karbonate mit terrigenem Eintrag geeignet sind. Die Orientierungen des Suszeptibilitätstensors können mit den Strain Richtungen von drei tektonischen Prozessen vom frühen Eozän bis zum mittleren Miozän korreliert werden. Die magnetischen Gefüge des Flyschs deuten einen Zusammenhang zur NW-SE Kompression (U. Eozän) an. Ein direkter Vergleich war jedoch mangels Straindaten aus dem Flysch nicht möglich. Wenn kmax um den Rotationsbetrag von C2 rückrotiert wird, kommt es innerhalb der NKA zur besten Übereinstimmung von kmax mit σ3 der NE-gerichteten Kompression (M. Miozän). Die magnetischen Gefüge wurden innerhalb der Decken der NKA von Überschiebungen und an der Deckengrenze zur Grauwackenzone von sinistralen Seitenverschiebungen beeinflusst. Zwischen den magnetischen Gefügen in der Grauwackenzone und einer N-gerichteten Kompression des Mittleren Miozäns konnte ein Zusammenhang beobachtet werden. Die Orientierungen der magnetischen Gefüge einer weiteren Gruppe ähneln jenen der NKA. Die Volumensuszeptibilität ist hier am höchsten, obwohl diese hauptsächlich von Paramagnetika getragen wird.

KW - Nördliche Kalkalpen

KW - magnetische Gefüge

KW - Anisotropie der magnetischen Suszeptibilität

KW - Geodynamik

KW - strain

KW - Remagnetisierung

KW - IRM

KW - Neotektonik

KW - Eastern Alps

KW - magnetic fabrics

KW - anisotropy of magnetic susceptibility

KW - geodynamics

KW - strain

KW - remagnetization

KW - IRM

KW - neotectonics

M3 - Masterarbeit

ER -