The Mourne Mountains situated in County Down, Northern Ireland, mainly consists of solidified granite magma chambers that intruded ~ 56 million years ago into the surrounding greywacke. How granite magma chambers are emplaced in the crust has for years been a debate amongst scientist of volcanology, and is referred to as the ‘space problem’ debate. There are two principle theories in how the granite magma chambers in the Mourne Mountains were formed; either the magma chambers were forcefully emplaced by doming the greywacke host-rock or the magma chambers were emplaced by passively by magma filling the space over a subsiding block of host-rock. In this study rock samples from Luke’s Mt. dyke has been investigated with anisotropy of magnetic susceptibility (AMS). AMS measures the orientation of magnetic minerals in a rock sample and thereby shows the magma movement. These measurements indicated that the magma in the studied Luke’s Mt dyke flowed into the connected magma chamber and thus are a feeding ring-dyke. This implies that the granite bodies of the Mourne Mountains were emplaced by a passive process like cauldron subsidence. / Mätningar av magnetiska mineral har visat att den stelnade magman i en granitgång tillhörande Mournebergen i Nordirland en gång flödat in mot granitmagmakammarna. Med den här vetskapen kan tolkningar göras över hur de stora Mournebergen en gång formades. Sedan länge har den så kallade ’space problem’ debatten pågått bland forskare inom vulkanologi. Debatten diskuterar huruvida magma intruderar och placeras i jordskorpan. Mournebergen består huvudsakligen av granitmagmakammare som intruderat in i omkringliggande bergarten gråvacka för cirka 56 miljoner år sedan. Är magmakammarna ett resultat av deformation i omkringliggande gråvacka eller tvärtom? AMS (anisotropy of magnetic susceptibility) är en metod där magnetiska mineral och dess magnetiska susceptibilitet mäts för att ta reda på dess orientering i en stelnad magma. Vid ett pålagt magnetiskt fält kommer de magnetiska mineralen visa på en viss magnetisk susceptibilitet i olika orienteringar. Det här kan representeras som tre axlar på en ellipsoid. Axlarna på ellipsoiden ger information om hur mineralen flödat med magman. AMS-mätningar av stenprover från den studerade granitgången Luke’s Mt Dyke i Mournebergen visar på att graniterna som utgör största delen av bergen troligen är resultat av ett så kallat passivt bildande av magmakammare och därmed har omkringliggande bergarten gråvacka inte deformerats av granitmagmakammarna.

To understand the complex structure of magmatic plumbing systems beneath volcanoes, one needs to study the different textures shown in the igneous rocks produced by the volcano in question. By doing this, one can get a clue of the processes that resulted in the final rock. One of the most important methods to use for studying rock samples is the Crystal Size Distribution (CSD), which can reveal a great amount of information about the history of the rock and give an insight in the journey of the crystals during their time in the magma. An extinct volcano named Chachahuén, located in Argentina, South America, was chosen for this study. Samples of rock were collected from one of its laccoliths named Cerro Bayo and was identified as hornblende-bearing dacite. The difference in crystal size was very significant in these samples, with both larger and smaller crystals embedded in the same matrix. This is interesting considering the fact that large crystals form by slow cooling of the magma while smaller crystals form as the magma cools rapidly. By studying the CSD and interpreting other textures found in samples of igneous rock, one may interpret different processes which affected the crystals, indicating what the structure of the magma chamber once looked like. / För att kunna förstå den komplexa strukturen hos magmatiska system under vulkaner måste man studera olika texturer som påträffas i de magmatiska bergarter producerade av vulkanen i fråga. Genom att göra detta kan man få en inblick i de processer som resulterade i den slutgiltiga bergarten. En av de viktigaste metoderna att använda sig av för att studera stenprov är kristallstorleksfördelningen (CSD), som kan avslöja en mängd viktig information om bergarten och kristallernas historia under sin färd i magman. En slocknad vulkan vid namn Chachahuén belägen i Argentina, Sydamerika, valdes ut för denna studie. Stenprover samlades från en av dess lakkoliter med namnet Cerro Bayo, och identifierades som hornblände-bärande dacit. Skillnaden i kristallstorleken var mycket markant, med både större och mindre kristaller inbäddade i samma matrix. Detta är intressant med tanke på att stora kristaller bildas under en långsam nedkylning av magma medan mindre kristaller bildas när magma kyls ner snabbt. Genom att studera CSD och tolka andra texturer som finns hos magmatiska stenprover kan man tolka olika processer som har påverkat kristallerna, vilket i sin tur indikerar hur strukturen av magmakammaren en gång såg ut.

The island of Rum in the Inner Hebrides, NW-Scotland, hosts a central volcanic complex that is part of the British-Irish Palaeogene Igneous Province situated in NE- Ireland and NW- Scotland. On Rum, rocks from several stages of Palaeogene magmatic activity have been exposed by millions of years of erosion. Rum is best known amongst geologists because of the famous layered ultrabasic intrusion that covers the SSE part of the island, which is amongst the world’s most studied non-active (fossil) volcanoes. The Long Loch Fault traverses Rum with an N-S direction and has been proposed to represent the feeder zone to the layered ultrabasic intrusion. The area close to the Long Loch Fault has been named the Central Intrusion, and was formed by interaction of the plutonic rocks with the Long Loch Fault. There are two end-member theories for the origin of the Central Intrusion: (i) formation by wholesale subsidence (graben formation) of layered ultrabasic units or (ii) by intrusion of new material in-between the Western and Eastern Layered Intrusions (brecciating and fracturing blocks of material from the layered suite) and so causing pulses of uplift and subsequent collapse. To test how the Long Loch Fault influenced magma emplacement on Rum, field work was conducted including structural mapping, and rock-sampling. The data collected in the field were processed by structural 3D modelling (Move Software suite) and complemented by petrography, FTIR, Electron Microprobe analysis and thermobarometry modelling. The results reveal that several fault splays cut the Central Intrusion, which furthermore provide evidence of a transtensional graben situated above the fault zone and into which the layered units collapsed. This collapse was associated with the intrusion of Ca-rich feldspathic peridotite at zones of weakness in the layered rocks (e.g. bedding planes, unit contacts and fractures), producing smaller fault blocks and acting as a lubricant in-between blocks. FTIR and barometry results show that the intruding feldspathic peridotite magma was water-rich and that the clinopyroxenes in the magma crystallised at approximately 15 km of depth. Consequently, a combination of both theories for the creation of the Central Intrusion appears most reasonable. The combination of data gathered allows to formulate a model in which the tectonic activity of the Long Loch fault repetitively opened and closed the magma conduit, causing pressure build-up in the underlying magma reservoir(s) when the conduit was shut. When the pressure was released, e.g. during fault movement, dense (phyric) and wet ultrabasic magma ascended rapidly and spread out into the shallow crustal magma chamber, thus supplying the growing ultrabasic pluton with pulses of magma from depth. / Ön Rum är en del av ö-gruppen Inre Hebridéerna i Nordvästra Skottland och består till stor del av magmatiska bergarter som härrör från en vulkan som var aktiv för cirka 60 miljoner år sedan. Vulkanen tillhör den Britiska Paleogena Magmatiska Provinsen och är skapad av mantelplymen som för nuvarande befinner sig under Island. Den nu eroderade vulkanen har en ikonisk status bland geologer världen över på grund av att den minerallagrade magmakammaren som utgör stora delar av ön, alltså själva hjärtat av vulkanen. Long Loch förkastingen delar Rum i två delar och har föreslagits vara huvudledaren av magma in i magmakammaren. Området på ön i anknytning till förkastningen har påverkats mycket av dess rörelser och har namngets den Centrala Intrusionen. Det finns två vitt skilda teorier om hur den Centrala Intrusionen har skapats: (i) den Centrala Intrusionen har skapats genom sättningar i magmakammaren och bildat en gravsänka, eller (ii) nytt material tränger i magmakammaren, vilket leder till upplyftning av magmakammar golvet som följs av sättning och bildar en gravsänka. I denna masteravhandling testades hypotesen ’Long Loch förkastningen var den primära magmaledaren till magmakammaren idag exponerad på Rum’ genom fältarbete, 3D modellering, petrografi, och geokemiska analyser (FTIR, Mikrosond och barometri). Resulatet visar att den Centrala Intrusionen genomskärs av flera förskastningsgrenar till Long Loch förkastningen vilka tillsammans formar ett tulpan mönster (en typ av gravsänka) som indikerar att en zon av flytande magma (magmaledare) låg under den Centrala Intrusionen när vulkanen var aktiv. Magman från zonen underlättade gravsänka bildandet genom att dela minerallagren i stora block och att intrudera mellan lager och fungera som glidmedel, vilket betyder att båda teorierna kan appliceras på bildandet av den Centrala intrusionen. FTIR och barometri analyserna visar att den intruderade magma var mycket vattenrik och och kom från en  magmakammere på 15 km djup. Long Loch förkastningens rörelser stängde och öppnade magmakanalen, vilket orsakade att kristallrik magma intruderade i pulser.

Cone-sheet swarms are magmatic sheet intrusions and part of volcanic plumbing systems and are pathways for magma to the Earth’s surface, where they feed volcanic eruptions. The analysis of cone-sheets provides information on the geometry of the magmatic plumbing system of a volcano and allows to understand processes and dynamics of magma transport. This is important to interpret information during a volcanic crisis and to help reduce risks to humans and infrastructure. In order to create a realistic model, the structure and shape of cone-sheet complexes can be reconstructed in three-dimensional space. Most cone-sheet swarms are not sufficiently exposed to allow such a reconstruction. The Tejeda cone-sheet swarm on Gran Canaria (Canary Islands, Spain), however, is an excellent location to study a cone-sheet complex in great detail, as it is exposed over 15 kmhorizontally and 1000 m vertically. This allows to determine its geometry in 3D space. The felsic deposits of the Miocene Tejeda caldera were intruded by cone-sheets between 11.7 and 7.3 Ma. Schirnick et al. (1999) assumed straight cone-sheets, based on 2D projections, and suggested that the Tejeda cone-sheet swarm is formed by a stack of uniformly dipping, parallel intrusive sheets that converge towards a common, static, laccolith-like source, forming a concentric structure around acentral axis that has the geometry of a truncated cone. This hypothesis was tested in this study, using structural data from Schirnick (1996) as well as additional data collected in the field. Using the software Move™, the extensive data set was visualized and projected in three dimensional space. The underlying magmatic source of the cone-sheets was reconstructed using two different approaches, with the first one based on sets of cross-sections to select intersection points, following an approach prognosed by Burchardt et al. (2013a). To improve the quality of the reconstruction of the magma chamber, a second method was developed using geometric calculations in MATLAB. The results indicate that individual cone-sheets are straight with parallel to slightly fanning dips, which can be steeper in the central part of the cone-sheet complex. They converge towards a common centre, creating a sub-spherical geometry of the source of the cone-sheet complex. Comparison of the two approaches used for the magma chamber reconstruction indicate that the second approach (geometric calculations) produces less uncertainties in data interpretation. The modelling results lead to the proposition of a dynamic model for the emplacement of the Tejeda cone-sheet complex. Cone-sheets would start to intrude from a reservoir situated at about 4500m below sea level that became successively shallower with time. / Inverterade koniska intrusionssvärmar är en del av det underjordiska vulkaniska systemet som möjliggör vägar för magma till jordens yta, där de livnär vulkaniska utbrott. Genom analys av inverterade koniska intrusioner kan information om geometrin hos magmatiska system erhållas vilket gör det möjligt att förstå magmans processer och transportdynamik. Detta är viktigt då det hjälper att tolka information under vulkaniska kriser och kan bidra till att minska risker för människor och infrastruktur. För att skapa en realistisk modell, kan strukturer och former av komplexa inverterade koniska intrusionssvärmar rekonstrueras i ett tredimensionellt utrymme. De flesta inverterade koniska intrusionssvärmar är inte tillräckligt blottade på jordens yta för att möjliggöra en sådan rekonstruktion.Tejedas inverterade koniska intrusionssvärm på Gran Canaria (Kanarieöarna, Spanien) är dock utmärktbelägen för att studera ett inverterat koniskt intrusionskomplex i detalj, detta då den är blottad i över 15 km horisontell och 1000 m i vertikal utsträckning. Detta gör det möjligt att bestämma dess geometrii tre dimensioner. De felsiska avlagringarna av den Miocena Tejeda kalderan blev intruderade av inverterade koniskaintrusioner mellan 11,7 och 7,3 Ma. Schirnick et al. (1999) antog att dessa intrusioner var raka, baseratpå 2D-projektioner, och föreslog att Tejedas inverterade koniska intrusionssvärm bildades som enlikformigt stupande stapel av parallella intruderande plan som konvergerar mot en gemensam, statiskoch lakkolitisk källa, vilken i sin tur bildar en koncentrisk struktur runt en central axel med samma geometri som en inverterad stympad kon. Denna hypotes undersöktes i detta arbete, med hjälp avstrukturell data från Schirnick (1996) samt ytterligare data insamlat från fält. Den omfattande datamängden visualiserades och projicerades i tre dimensioner med hjälp av mjukvaran Move™. Denunderliggande magmatiska källan till det inverterade koniska intrusionskomplexet rekonstruerades medhjälp av två olika metoder, den första är baserad på tvärsnitt där planens skärningspunkter kan studeras, följt av ett tillvägagångssätt framställt av Burchardt et al. (2013a). För att förbättra kvalitén pårekonstruktionen av magmakammaren utvecklades en andra metod med hjälp av geometriskaberäkningar i MATLAB. Resultaten tyder på att enskilda inverterade koniska intrusioner är raka med parallellt till svagt flacktstupning, vilka kan vara brantare mot den centrala delen av komplexet. De konvergerar mot ettgemensamt centrum, vilket skapar en sub-sfärisk geometri hos källan till det inverterade koniskaintrusionskomplexet. Jämförelse av de två metoderna som används för magmakammarens rekonstruktion tyder på att denandra metoden (geometriska beräkningar) ger färre osäkerheter i tolkningen. Modelleringsresultatettyder på en dynamisk modell för bildningen av Tejedas inverterade koniska intrusionskomplex. Enligtdessa resultat skulle de inverterade koniska intrusionerna till en början ha utgått från en reservoarungefär 4500 m under havsytan som med tiden förflyttade sig mot grundare nivåer.

Southeast Iceland exhibits a granophyre pluton called Reyðarártindur, which has never been described in detail before. The Reyðarártindur magma chamber formed 7.30 ± 0.06 Ma ago (Padilla, 2015). Glacial and coastal erosion expose the pluton, and a river cuts through the pluton roof and walls, revealing interaction between different blob-like structures of magma. The formation of magma chambers can take a very long time, it is therefore likely for several different magmas to interact. Incremental formation of different magma batches give rise to mixing and mingling in magma chambers. To understand when the magma mixing was initiated and the mechanisms controlling it, descriptive analysis were made to obtain textural properties of collected rock samples from the field. The purpose for this thesis study was to examine if there is a frequency size and shape distribution of the magma blobs and if the different magma blobs are systematically distributed across the river. Previous studies have inferred conduit locations and magma mixing processes through similar methods. Extensive field studies have provided all samples for this thesis. Five distinct, magma types were described and found to be interacting. There was one ‘host magma’ which the other four different magma types are exposed as ‘blobs’ within. The statistical analysis involved mapping the blob-like structures from photos taken with an Unmanned Aerial System (URA; drone), using the software Inkscape. The data and measurements for the blobs was collected and summarized in ImageJ. The data was then statistically analyzed in Excel, illustrating the frequency of the magma blob’s size and shape distribution in selected parts of the river. The results of the statistical analysis of the magma blobs showed that ~80 % of the blobs existed in a size interval between 0 – 0.1 m2 . This thesis provides a discussion about the implications of the blob distributions for magma chamber recharge and processes within this section of the magma chamber. The shape distribution analysis showed an indication for all the blobs to be more rounded and equant. This suggest that the magma mixing event probably happened at the same time, during a liquid phase. / På sydöstra Island återfinns en granofyrisk pluton kallad Reyðarártindur. Det är en magmakammare som aldrig tidigare blivit beskriven i detalj. Magmakammaren bildades för 7,30 ± 0,06 Ma sedan (Padilla, 2015). Plutonen har blivit exponerad genom glacial- och fluvial erosion samt att en flod skär igenom plutonens tak och väggar. Den eroderande floden exponerar olika fläckliknande strukturer av magmainteraktioner. Ett gradvist bildande av olika magmasatser har över lång tid gett upphov till en blandning i magmakammaren. För att förstå när magmablandningen initierades och mekanismerna bakom fenomenet, har en beskrivande analys gjorts för att ta reda på texturella egenskaper av insamlade bergartsprover från fält. Syftet med denna studie var att undersöka om det fanns en storleks- och formdistribuering av magmafläckarna samt om de olika magmafläckarna är systematiskt distribuerade i flodbädden. Tidigare studier har antytt var undersökta magmakanalsystemen kan finnas samt hur blandningsprocesser för magma går till med hjälp av liknande metoder. Redan genomförda fältstudier har samlat in allt råmaterial som ligger till grund för denna studie. Fem olika magmatyper har beskrivits och påvisades interagera. Det fanns en ”värdmagma” som de andra fyra magmatyperna var exponerade som fläckar i. De statistiska analyserna inkluderade kartering av de fläckliknande magmaformerna baserat på foton tagna med hjälp av en drönare. Tre olika mjukvaror användes för att samla in, mäta och analysera data; Inkscape, Image J och Excel. Resultaten från den statistiska analysen visade att ungefär 80 % av alla fläckar existerade inom ett areaintervall mellan 0 – 0,1 m2 . Denna studie innehåller en diskussion om implikationerna av magmafläckarnas distribution med avseende på magmaomladdning och -processer inuti denna sektion av magmakammaren. Den generella formdistributionen visade en indikation för att alla fläckar tenderar att vara mer rundade och kvadratiska. Detta antyder att magmans blandningsförlopp troligtvis inträffade vid ungefär samma tidpunkt, under en flytande fas.