Geometrische analyse van nodulevormen en de analyse van de anisotropie van de magnetische ...

218 Pages·2012·8.35 MB·Dutch

FACULTEIT WETENSCHAPPEN
Vakgroep Geologie en Bodemkunde

Geometrische analyse van nodulevormen en
de analyse van de anisotropie van de
magnetische susceptibiliteit in het Siluur
van het Hellend Vlak van Ronquières,
Massief van Brabant (België).

Nicolas Seynaeve
Academiejaar 2009–2010

Scriptie voorgelegd tot het behalen van de graad
Van Master in de Geologie

Promotor: Dr. T. Debacker
Co-promotor: Prof. Dr. M. Sintubin
Leescommissie: Prof. Dr. M. De Batist, Prof. Dr. J. Verniers
DANKWOORD

Vooreerst wil ik Dr. T. Debacker uitvoerig bedanken voor de opmerkelijke volharding, de niet
aflatende steun, het vat vol kennis (waarvan ik hoop een deeltje mee te mogen nemen) en
voor de momenten tijdens en tussen het onderzoek door. Ik vrees dat ik niet de makkelijkste
of beste student geweest zal zijn en net daarom ook hartelijke dank voor het instemmen met
het aannemen van deze masterscriptie, zelfs na de eerste ervaring een jaar vroeger. Ik ben
blij met deze apotheose van mijn studie en dit is niet in het minst aan u te danken. Mijn
absolute hartelijke dank daarvoor.

Ook mijn hartelijke dank aan Prof. Dr. M. Sintubin voor het klaar staan bij wetenschappelijke
problemen en voor het mogen ervaren van het geven van seminars in Leuven. Ik heb er veel
van opgestoken, op meerdere vlakken. Ik denk trouwens dat dit idee geweldig is en dat het
ernstig in overweging genomen moet worden dit ook in Gent over te nemen. Mijn grootste
dank echter voor de kans die ons gegeven werd een van de mooiste ervaringen op te doen
in Bretagne. Zeker vasthouden aan dat vak!

Dank aan Prof. Dr. J. Verniers voor de uitgebreide kennis gedurende de loop van mijn studie
en vooral ook voor het grote geduld met de studenten, waar ik misschien niet een van de
minst lastige was. Ook nog dank voor het mee mogen op het terrein zo rond Pasen.

In dat opzicht ook dank aan Koen Verhoeven en vooral Jan Mortier. Echter niet enkel voor
de korte week in Ronquières, maar ook voor het ruime jaar van goede wil. Dit slaat dan weer
niet enkel op Koen en Tim, maar op de volledige paleogang met vooral Prof. Dr. S. Louwye,
Thomas Verleye, Sabine, en het occasionele gezelschap van Lynn. Met ook nog een
uitzonderlijke vermelding voor mevrouw Reynaert.

Mijn dank ook aan Prof. Dr. P. Van den Haute voor de toestemming tot het maken van
slijpplaatjes. En daarbij vooral ook aan meneer J. Jurceka voor het vervaardigen ervan en
het verzagen van mijn AMS-stalen. Ik weet dat ik meerdere keren heb staan zagen aan het
slijpatelier, maar ik had zeker geen klagen over uw werk en de bereidheid mij te helpen.
Hartelijke dank daarvoor.

Ook een bedankje aan de mensen die deze scriptie deels mee hebben gemaakt zoals hij
uiteindelijk is geworden. Daarbij doel ik op: Prof. Dr. M. Elburg, Prof. Dr. R. Swennen, Prof.
Dr. Van Ranst, Prof. Dr. A. Hirt, Drs. I. Berwouts, Drs. S. Glorie, Hans-Peter, Willem …

Op persoonlijk vlak vooral mijn uiterste dank aan de oma voor de meer dan uitstekende zorg.
Je was misschien wel de belangrijkste persoon tijdens mijn universitaire carrière. Mijn
grootste dank vanuit de grond van mijn hart. Hopelijk ben ik straks even welkom, maar daar
twijfel ik voor geen halve milliseconde aan.
Daaraan gekoppeld ook mijn dank aan nonkel Bruno voor het vrij ter beschikking stellen van
zijn eigen goed om me plezier te doen. Daarbij ook aan nonkel Carl voor de meer dan
aangename werk- en studiesfeer gedurende de afgelopen vijf jaar. Ik vrees dat jullie sporen
nagelaten zullen hebben op mijn gedrag.
Ook hartelijke dank aan de andere oma en vooral mijn ouders. Bedankt voor de
ondersteuning gedurende mijn 23 lentes en zeker de laatste vijf jaar. Vooral bedankt ook
voor het blinde vertrouwen in mijn capaciteiten en de uiteindelijke goede afloop van de
zaken. Ook al was dat blinde misschien niet steeds uit eigen wil.
En tot slot, maar daarom niet minste: dank aan B.Sc. A. Matthys, gewoon om er te zijn. Deze
vermelding mag trouwens gerust aanzien worden als een zeker engagement.
Hoofdstuk 1: Inleiding......................................................................................................3
1.1. Probleemstelling...................................................................................................4
1.2. Overzicht eerder specifiek onderzoek (Massief van Brabant)................................6
1.3. Situering: ruimtelijk en geologisch.......................................................................10
1.3.1. Lokalisatie....................................................................................................10
1.3.2. Overzicht van (de laatste fase van) het Brabant Bekken..............................10
1.4. Specifieke beschrijving van de Formatie van Ronquières, met extra aandacht voor
de coupe in het Hellend Vlak.....................................................................................13
1.4.1. Lithologie......................................................................................................14
1.4.2. Paleomilieureconstructie en datering............................................................15
1.4.3. Structureel....................................................................................................15
1.4.4. Metamorfisme...............................................................................................17
1.4.5. Nodules........................................................................................................17
1.5. Doelstelling.........................................................................................................18
Hoofdstuk 2: Methodologie............................................................................................20
2.1. Conventies..........................................................................................................20
2.2. Terreinwerk.........................................................................................................20
2.2.1. Beschrijving voorkomen nodules..................................................................20
2.2.2. Georiënteerde staalname.............................................................................20
2.2.3. Oriëntatie- en lengtemetingen......................................................................21
2.3. Geometrische analyse van nodulevorm..............................................................21
2.3.1. Meten van de lengte van de noduleassen op het terrein...............................22
2.3.2. Meten van de lengte van de noduleassen op handstukken...........................22
2.4. Magnetische maakselanalyses...........................................................................22
2.4.1. Staalpreparatie.............................................................................................23
2.4.2. Anisotropie van de magnetische susceptibiliteit (AMS).................................24
2.4.2.1. Principe..................................................................................................24
2.4.2.2. Instrumentatie........................................................................................27
2.4.3. Anisotropie van de magnetische susceptibiliteit bij 77 Kelvin (Lage-T AMS).27
2.4.3.1. Principe..................................................................................................27
2.4.3.2. Instrumentatie........................................................................................28
2.4.4. Torque-magnetometrie.................................................................................29
2.4.4.1. Principe..................................................................................................29
2.4.4.2. Instrumentatie........................................................................................30
2.4.5. Anisotropie van het anhysteretisch remanent magnetisme (AARM).............30
2.4.5.1. Principe..................................................................................................30
2.4.5.2. Instrumentatie........................................................................................32
2.4.6. Thermische demagnetisatie..........................................................................32
2.4.6.1. Principe..................................................................................................32
2.4.6.2. Instrumentatie........................................................................................34
2.5. Chemie en mineralogie van nodules...................................................................34
2.5.1. Optische microscopie...................................................................................34
2.5.2. Kathodeluminescentie..................................................................................35
2.5.3. Scanning Elektronen Microscopie (SEM)......................................................35
2.5.4. Carbonaatkleuring........................................................................................36
2.5.5. X-stralen diffractometrie (XRD).....................................................................36
Hoofdstuk 3: Observaties & resultaten..........................................................................38
3.1. Voorkomen, vorm en oriëntatie van nodules.......................................................38
3.1.1. Gedetailleerde beschrijving van het voorkomen van de nodules in het
noduleniveau..........................................................................................................40
3.1.1.1. Noduleniveau I.......................................................................................40
2
3.1.1.2. Noduleniveau II......................................................................................44
3.1.1.3. Noduleniveau III.....................................................................................45
3.1.1.4. Noduleniveau IV.....................................................................................45
3.1.1.5. Noduleniveau V.....................................................................................46
3.1.1.6. Noduleniveau VI.....................................................................................46
3.1.1.7. Noduleniveau VII....................................................................................47
3.1.1.8. Noduleniveau VIII...................................................................................47
3.1.1.9. Algemene trends....................................................................................48
3.1.2. Analyse van de nodulevorm en -oriëntatie....................................................52
3.2. Magnetische maakselanalyses...........................................................................59
3.2.1. Anisotropie van de magnetische susceptibiliteit (AMS).................................59
3.2.1.1. Oriëntatie van de susceptibiliteitellipsoïde..............................................60
3.2.1.2. Parameters van de susceptibiliteitellipsoïde (Km, Pj en T).....................63
3.2.2. Anisotropie van de magnetische susceptibiliteit bij 77 Kelvin (Lage-T AMS).65
3.2.2.1. Oriëntatie van de susceptibiliteitellipsoïde..............................................65
3.2.2.2. Parameters van de susceptibiliteitellipsoïde (Km, Pj en T).....................67
3.2.3. Torque-magnetometrie.................................................................................71
3.2.3.1. Percentages para- en ferromagnetische fractie......................................71
3.2.3.2. Oriëntaties torque-resultaten..................................................................72
3.2.4. Anisotropie van het anhysteretisch remanent magnetisme (AARM).............74
3.2.5. Thermische demagnetisatie..........................................................................75
3.3. Chemie en mineralogie van de nodules..............................................................82
3.3.1. Optische microscopie...................................................................................82
3.3.2. Kathodeluminescentie..................................................................................84
3.3.3. Scanning Electronen Microscopie (SEM)......................................................84
3.3.4. Carbonaatkleuring........................................................................................85
3.3.5. X-stralen diffractometrie (XRD).....................................................................85
Hoofdstuk 4: Interpretatie & discussie...........................................................................87
4.1. Magnetische maakselanalyses...........................................................................87
4.1.1. Oriëntatie van de susceptibiliteitellipsoïden..................................................87
4.1.2. Invloed en aanwezigheid van de ferromagnetische fractie............................90
4.1.3. Implicaties van de hypotheses......................................................................94
4.1.4. Slotbemerkingen over de magnetische maaksels.........................................96
4.2. Vorm van de nodules..........................................................................................96
4.3. Nodulevorming..................................................................................................103
4.3.1. Ontstaan van de nodules............................................................................103
4.3.2. Latere processen........................................................................................109
Hoofdstuk 5: Conclusie...............................................................................................111
Hoofdstuk 6: Bibliografie.............................................................................................113

Appendix:
A Figuren B Tabellen
C Foto’s D Uitvoerige beschrijving van de stalen
E Thermische demagnetisatie F Uitvoerige beschrijving van de slijpplaten

Er wordt naar de appendix gerefereerd volgens bv. Fig. A1.3, Tabel B4.1 of Foto C2.2.

3
Hoofdstuk 1: Inleiding
1.1. Probleemstelling
Net zoals ieder materiaal boven het absolute nulpunt (0°K), hebben ook
gesteenteopbouwende mineralen magnetische eigenschappen en zullen ze steeds een
magnetische susceptibiliteit vertonen. Tengevolge van de voorkeursoriëntatie van de
gesteenteopbouwende mineralen, beïnvloed door sedimentatie, compactie, vervorming,
en dergelijke is de magnetische susceptibiliteit niet isotroop. Sinds eind de jaren 1970
(cf. Kneen, 1976; Kligfield et al., 1981) gebruikt men metingen van de anisotropie van de
magnetische susceptibiliteit (AMS) dan ook voor talrijke geologische doeleinden. Eén
van de belangrijkste toepassingen daarvan is het bepalen van de vervorming in
gesteenten waarin geen klassieke vervormingmarkers, zoals macrofossielen of
reductievlekken, voorkomen. Aan de hand van de bekomen eigenvectoren K1, K2 en K3
van de AMS, respectievelijk de maximale, intermediaire en minimale magnetische
susceptibiliteit, die overeenkomen met de hoofdassen van een magnetische
susceptibiliteitellipsoïde, wordt het magnetische susceptibiliteitmaaksel van een
gesteente in kaart gebracht. Dit magnetisch maaksel wordt vervolgens geïnterpreteerd,
waarbij de interpretaties variëren van tektonische vervormingmaaksels, over
sedimentaire (paleostroming, compactie) en magmatische maaksels tot diagenetische
maaksels (nieuwgroei van mineralen). Bij deze interpretaties vergeet men soms echter
stil te staan bij de theorie achter de AMS en verliest men de vele mogelijke geologische
invloeden op het uiteindelijke magnetisch maaksel van het gesteente (variabele
lithologie, diverse brongebieden van het sediment, uiteenlopende soorten sedimentatie
en compactie, variabele graad van diagenese, alteratie en metamorfisme, variaties in
tektonische vervorming, werking van percolerende vloeistoffen…; naar Debacker et al.,
2004, 2005a) soms uit het oog. De idee dat K1 en K3 meteen de maximale en minimale
hoofdrichting van de eindige vervormingsellipsoïde aantonen wordt vaak zomaar
aangenomen en toegepast (zie o.a. Kneen, 1976; Kligfield et al., 1981; Cogné &
Perroud, 1988; Housen & van der Pluijm, 1990; Borradaile & Henry, 1997; Larrasoaña,
1997; Lüneburg et al., 1999; Nakamura & Borradaile, 2001, 2004). Het lijkt echter
opportuun om deze methode grondig te onderzoeken en trachten na te gaan of een
rechtlijnige interpretatie op basis van verkregen AMS-gegevens niet voorzichtiger
benaderd moet worden.
4
Eerder experimenteel (Housen et al., 1993; Hao & Zhou, 1997) en recent
specifiek (Debacker et al., 2004, 2009) onderzoek lijkt in ieder geval te onderstrepen dat
het voorkomen van meerdere maaksels (bijvoorbeeld een volgens de gelaagdheid en
een volgens de splijting) composiete mineraalassemblages opleveren, waardoor de
AMS-ellipsoïde niet rechtstreeks de eindige vervormingsellipsoïde benadert.
Carbonaatnodules, van hun kant, worden gevormd ten gevolge van plaatselijke
cementatie, meestal in een fijnkorrelig sedimentair gastgesteente (zie o.a. Dickson &
Barber, 1976; Raiswell, 1988; Moore et al., 1992; Mozley, 1996; Ogihara, 1999; Raiswell
& Fisher, 2000; Hounslow, 2001; Lash & Blood, 2004; Phillipson, 2005; González et al.,
2009). Door hun vaak uitgesproken vorm (rond, discusvormig, sigaarvormig) en redelijke
grootte, vallen ze snel op in ontsluiting en worden ze dan ook regelmatig beschreven en
besproken in publicaties (Louwye et al., 1992; Verniers et al., 1992; Debacker et al.,
1997, 1999). Vaak volgt er een hypothese over de manier en het tijdstip van vorming,
maar daar stopt de analyse meestal. De precieze vorm van zo’n carbonaatnodule wordt
bepaald door de (spanningsgerelateerde) gebeurtenissen die de plek in het sediment, in
de loop van zijn geschiedenis heeft ondergaan (Debacker et al., 1997, 1999). In dat
opzicht zou een carbonaatnodule de eindige vervormingsellipsoïde op een bepaalde
plek kunnen benaderen. Mocht uiteindelijk blijken dat dit inderdaad het geval is, zou dat
een extra, handig middel zijn om de vervormingsgeschiedenis van een bepaald
gesteentepakket te achterhalen. Zoals eerder al vermeld, wordt dit ook vaak verwacht
van AMS-data. Als er aangenomen wordt dat deze twee features inderdaad de eindige
vervormingsellipsoïde benaderen, dan moet een kwantitatief verband tussen deze twee
aanwezig zijn. In deze studie zal er getracht worden dit, al dan niet bestaand, verband te
achterhalen en te kwantificeren.
Bij carbonaatnodules moet er echter de kanttekening gemaakt worden dat de
richting van de cementatie niet enkel bepaald wordt door eventuele spanningsrichtingen
(bijvoorbeeld volgens de splijting bij compressieve vervorming of volgens de laagvlakken
bij compactie), maar dat ook tal van andere factoren (bijvoorbeeld porositeit, diffusie of
permeabiliteit) een rol gaan spelen. Deze factoren worden op zich door de lithologie
bepaald, zodat het voorkomen van een nodule en de nodulevorm zelf waarschijnlijk
sterk afhangt van de aard van het gastgesteente waarin de nodule zich gaat vormen.
Hiervan is in de literatuur weinig sprake. Waar wel sprake van is, zijn de twee meest
belangrijke modellen voor nodulegroei zijn: progressieve groei van een nucleus (Gautier,
1982; Criss et al., 1988; Coleman & Raiswell, 1995) of passieve opvulling (zie o.a.
5
Mozley, 1996; Fisher et al., 1998; Raiswell & Fisher, 2000). Daarnaast zijn de
voorwaarden tot carbonaatprecipitatie steeds: de aanwezigheid van organisch materiaal,
voorkomen van sulfaatreductie (of anoxie) en methanogenese (zie o.a. Raiswell, 1988;
Ogihara, 1999; Lash & Blood, 2004; Krajewski & Wózny, 2009; Sostaric et al., 2009).
Voor de nodules in de Formatie van Ronquières zijn deze modellen nog niet
geëvalueerd.

Om dit onderzoek uit te voeren werd er gekozen voor de Ronquières Sectie, in
het Hellend Vlak van Ronquières, omwille van de volgende redenen. De mogelijke AMS-
verstorende effecten, zoals een variatie in lithologie en structurele kenmerken en
dergelijke (zie hierboven opgesomd naar Debacker et al., 2004, 2005a) zijn hier goed
gekend. Er wordt verder gewerkt op ontsluitingen waarop al eerder onderzoek in deze
richting gevoerd werd (cf. Debacker et al., 2004, 2005a, 2009). Er zijn met absolute
zekerheid carbonaatnodules aanwezig in ontsluiting (Louwye et al., 1992; Verniers et al.,
1992; Debacker et al., 1997, 1999, 2004) en er is vooral een goede, uiterst uitgebreide
en minutieuze beschrijving van de coupe, in al zijn facetten, voorhanden in de literatuur.

1.2. Overzicht eerder specifiek onderzoek (Massief van Brabant)
Debacker et al. (2004, 2005a, 2009) onderzochten het gebruik van de anisotropie
van de magnetische susceptibiliteit (AMS) ter bepaling van de eindige vervorming van
sedimentaire gesteenten van het Massief van Brabant. Dit gebeurde aan de hand van
een combinatie van AMS, X-straal-poolfiguurgoniometrie, anisotropie van het
anhysteretisch remanent magnetisme (AARM) en lage-temperatuur AMS. Deze
additionele technieken maken het namelijk mogelijk om de bijdrage van de specifieke
mineralen tot het uiteindelijke AMS-resultaat beter te begrijpen en te kwantificeren. X-
straal-poolfiguurgoniometrie levert de preferentiële oriëntatie(s) van welbepaalde
fyllosilicaten op, AARM geeft de voorkeursoriëntatie van de ferromagnetische dragers
(magnetiet, pyrrhotiet, hematiet,…) en low-T AMS versterkt de anisotropie van het
paramagnetisch signaal ten koste van alle andere aanwezige fracties.
De AMS-metingen van Debacker et al. (2004, 2005a, 2009), uitgevoerd met een
AGICO KLY3S kappabrug (Jelínek & Pokorný, 1997), leverden dan een kwantificatie op
voor de eigenvectoren K1, K2 en K3 van de AMS, respectievelijk staande voor de
maximale, de intermediaire en de minimale as van de susceptibiliteitellipsoïde. Deze
6
ellipsoïde wordt verder beschreven door de graad van de anisotropie Pj, de
vormparameter T en de gemiddelde susceptibiliteit Km (Jelínek, 1981). De resultaten
van Debacker et al. (2004, 2005a, 2009) leren dat de maximale as van de susceptibiliteit
K1 altijd parallel ligt aan de intersectie van gelaagdheid en splijting, geldend voor bijna
alle bemonsterplaatsen in het Massief van Brabant. Voor de minimale as van de
susceptibiliteit K3 ontbreekt er echter zo’n eenduidige correlatie. Zo kan deze vallen
parallel aan de pool tot de gelaagdheid, parallel aan de pool tot de splijting of in een
intermediaire oriëntatie. De oriëntatie van deze K3 valt in de Formatie van Ronquières,
naar Debacker et al. (2009), in ongeveer 31% van de gevallen samen met de pool tot de
gelaagdheid, in ongeveer 56% parallel aan de pool tot de splijting en in ongeveer 13%
ergens tussenin (Fig. A1.1). Waar echter wel een correlatie tussen bestaat (Debacker et
al., 2004, 2005a, 2009), is tussen de hoek tussen gelaagdheid en splijting en de waarde
voor de vormparameter T. Als de hoek tussen S0 en S1 groot is, is de vormparameter T
negatief (susceptibiliteitellipsoïde prolaat). Bij kleinere hoeken wordt de vormparameter
T positief (susceptibiliteitsellipsoïde oblaat) (Fig. A1.2). De combinatie tussen (1) de
relatie tussen de hoek tussen S0 en S1 enerzijds en de vormparameter T anderzijds, (2)
de constante oriëntatie van K1 parallel aan de splijting/gelaagdheid intersectie en (3) de
variabele oriëntatie van K3 ten opzichte van gelaagdheid en splijting, betekent dat er
steeds een composiet magnetisch maaksel aanwezig is (Debacker et al., 2004, 2005a,
2009; cf. Housen et al., 1993). De aanwezigheid van een composiet magnetisch
maaksel, betekent dat de AMS beïnvloed wordt door meerdere populaties magnetische
mineralen, elk met een eigen voorkeursoriëntatie. Om de AMS te kunnen interpreteren
en aan te wenden voor vervormingsstudies is het dan ook noodzakelijk de verschillende
magnetische populaties te kunnen onderscheiden en van elk hiervan de
voorkeursoriëntatie te kennen.
Om deze resultaten naar waarde te schatten, dient echter het volgende in acht te
worden genomen: metingen van AMS weerspiegelen een signaal dat uitgestuurd wordt
door alle soorten magnetische mineralen (s.l.; zowel diamagnetische als
paramagnetische en ferromagnetische componenten). Om te kwantificeren welke
mineralen echt meespelen in het resultaat van de AMS-analyse, vergeleken Debacker et
al. (2004, zie ook 2009) de analyseresultaten van AMS en AARM met elkaar om daaruit
een conclusie te trekken aangaande de relatieve bijdrage van de verschillende soorten
magnetische mineralen tot de AMS. Wel nu, AARM levert een meting van de
remanebiliteit van het magnetisme (of dus enkel het spontane signaal van de eventueel
7
aanwezige ferromagnetische mineralen) op en AMS geeft, zoals net vermeld, een
meting van alle soorten magnetische mineralen. Aangezien het algemeen magnetisch
signaal (te vinden in AMS) afwijkt van het veel sterkere, puur ferromagnetische signaal
(te vinden in AARM), kan er gesteld worden dat er, in de Formatie van Ronquières, geen
noemenswaardige invloed van de ferromagnetische mineralen op het uiteindelijke AMS-
resultaat zal optreden. Als deze wel aanwezig zouden geweest zijn, zouden deze het
resultaat namelijk sterk naar zich toe trekken en dat is niet zo (Debacker et al., 2004,
2009). Aangezien de diamagnetische mineralen (bv. kwarts en calciet) een te zwak
signaal tonen, zullen ook deze geen noemenswaardige afwijking leveren op het resultaat
van de AMS-analyse. Daaruit volgt logischerwijs dat de AMS-metingen in de Formatie
van Ronquières, enkel opgemaakt worden door de paramagnetische dragers. Deze
conclusie wordt niet volledig gestaafd door lage-T AMS-metingen, uitgevoerd door
Debacker et al. (2009). Bij extreem lage temperaturen (in casu 77K) wordt de anisotropie
van de paramagnetische fractie van een bepaald monster, in overeenstemming met de
wet van Curie-Weiss (paramagnetische susceptibiliteit en temperatuur invers
gerelateerd), namelijk als enige versterkt. In deze ‘puur paramagnetische’ resultaten
kwam voor de Formatie van Ronquières een ligging rond de pool tot de gelaagdheid
naar voor.
Het splijtingsmaaksel bestaat in de Formatie van Ronquières uit kwarts, chloriet
en vooral preferentieel veel muscoviet (Debacker et al., 1997, 1999; Giese et al., 1997).
De laatste twee fyllosilicaat-mineralen zijn paramagnetisch. Bovendien hebben deze
mineralen karakteristiek een gelaagde kristalopbouw, zodat diverse technieken dergelijk
mineralen snel kunnen analyseren en herkennen.
Er werd dan ook uitgebreid gebruik gemaakt van de X-ray pole figures om de
preferentiële oriëntatie van deze chlorieten en witte mica’s (muscoviet) goed in beeld te
brengen (Debacker et al., 2004, 2005a, 2009). Deze analysetechniek is gebaseerd op X-
stralendiffractie uitgevoerd op een plaatvormig opgebouwd mineraal, zoals dat het geval
is bij beide mineralen. Deze analysemethode vuurt X-stralen af op het ingebrachte
monster, waarop deze stralen op bepaalde plaatsen (namelijk daar waar de gezochte
fyllosilicaten zich bevinden) diffracteren en teruggezonden worden naar de detectoren.
Om het gewenste mineraal te onderzoeken, wordt de Bragg-hoek vooraf ingesteld. Deze
Bragg-hoek is steeds de halve afstand tussen de afzonderlijke platen van het
phyllosilicaat: voor witte mica is dat 1nm of 10Å, voor chloriet 0,7nm of 7Å (Debacker et
al., 2004). Tijdens de analyse roteert het staal waardoor de uitgezonden X-stralen onder
8
meerdere hoeken invallen op het staal. Deze analyse moet op twee vlakken, loodrecht
op de gelaagdheid of splijting, uitgevoerd worden om een totaal georiënteerd beeld te
verkrijgen. De resultaten van deze analyse worden vanuit de zuidelijke hemisfeer geplot,
bij voorkeur samen met de polen tot de gelaagdheid en de splijting. Het daaruit volgende
verloop van de X-straal-poolfiguurgoniometrie leert iets over de oriëntatie van de
onderzochte fyllosilicaten. In de Formatie van Ronquières, komt type 1a van Debacker et
al. (2004) voor (Fig. A1.3). Daarbij plotten zowel witte mica als chloriet rond de
splijtingspool met voor chloriet mogelijk een kleine uitloper tot in de pool van de
gelaagdheid, zodat een gordelfiguur verkregen wordt met de intersectie van gelaagdheid
en splijting als symmetrie-as (Debacker et al., 2004, 2005a, 2009). Dit resultaat werd
geïnterpreteerd als de reflectie van een splijtingsmaaksel op een vooraf bestaand,
gelaagdheidparallel compactiemaaksel: witte mica sterk tot uitsluitend voorkomend in de
splijtingsvlakken en chloriet vooral in de splijting met relicten in een gelaagdheidparallel
maaksel (gordelverdeling van chloriet bij de X-straal-poolfiguurgoniometrie).
Naast deze analyse van de magnetische maaksels, werd eveneens de vorm van
de carbonaatnodules behandeld in de literatuur (Louwye et al., 1992; Debacker, 2001).
De niveaus waarin de carbonaatnodules voorkomen in de Ronquières Sectie zijn
geplooid. Deze niveaus maken zodoende een variabele hoek met de splijting, waardoor
er op korte afstand zowel een grote (in de Belvédère syncline) als een kleine (in de
centrale anticline) hoek tussen gelaagdheid en splijting te vinden is (Fig. A1.4; Debacker
et al., 1999). Een relatie tussen deze hoek en de nodulevorm (Fig. A1.5) werd
gerapporteerd door Debacker et al. (1999). Daarbij valt op dat de vorm van de
carbonaatnodules en de vorm van susceptibiliteitellipsoïde kwalitatief (sterk) op elkaar
lijken (Debacker et al., 2004), zodat de nodules mogelijk een weerspiegeling zijn van de
eindige vervormingellipsoïde op een bepaalde plek. Beide lijken te verklaren door het
superponeren van een tektonische verkorting onder een verschillende hoek met de
oorspronkelijke compactie (loodrecht op de gelaagdheid). Kwantitatief is deze relatie
tussen de nodules en AMS echter nog niet onderzocht.

9