区域变质作用对北京房山侵入体 冷却影响的数值模拟

摘 要 通过传热数值模拟分析了区域变质作用对北京西山房山侵入体冷却的影响。结果表 明‚房山侵入体必须处在周围长期高温下才能维持其中央从角闪石 K-Ar 封闭温度到榍石有效 径迹保留温度长达15∙1 Ma 的缓慢冷却。侵入体冷却自早到晚分为以侵入体高温为主导的、 以区域变质衰减为主导的和抬升剥蚀3个冷却阶段。区域变质发生在中、晚侏罗世‚持续到 早白垩世晚期。     

台湾海岸山脉同造山盆地古热流值的估算:基于镜质体反射率约束下的一维盆地模拟

台湾东部海岸山脉上新世-更新世同造山盆地记录了北吕宋岛弧与欧亚板块之间的斜向碰撞过程。目前关于该盆地的构造属性存在着两种绝然不同的认识,即“热”的弧前盆地和“冷”的碰撞盆地。本文采集了海岸山脉南部泰源向斜西翼更新统八里湾组泥岩样品,测量了其有机质的镜质体反射率(Ro)。Ro测量值的最小值、最大值和平均值与相对埋深之间的相关系数分别是0.76、0.43和0.67,反映出样品中同生镜质体在数量上远超过原生镜质体。由于同生镜质体和原生镜质体无法简单区分,本文将最小值和平均值分别作为原生镜质体平均镜质体反射率的下界和上界,采用一维盆地模拟技术计算出在给定剥蚀厚度和热流值的范围下的理论镜质体反射率。通过对比理论和实测镜质体反射率,我们发现:(1)八里湾组所有地层段与中段、上段在镜质体反射率(R_o)的偏差上具有不同的特征,意味着在中段开始沉积时下段卷入到褶皱冲断带中;(2)对于上段获得盆地剥蚀厚度解的下限是3.2～4.8 km,对应的热流值小于0.68～1.00 HFU(36.84～41.87 mW/m²),表明同造山盆地是一个“冷盆”。     

鄂西远安白垩纪盆地的宏观构造变形机制

白垩纪远安盆地是江汉盆地西北缘的次一级地堑构造,发育有多种类型的低温宏观构造变形机制,包括变形带、断层、节理、脉体和缝合线。除断层外,其它构造变形机制的分布明显受不同岩性地层或单层厚度的控制。节理主要发育在盆地南、北两边上白垩统跑马岗组中至厚层粉砂岩与泥岩互层里,缝合线和方解石脉只形成在盆地西缘上白垩统罗镜滩组砾岩里,变形带只出现在盆地南部上白垩统红花套组块状砂岩里。主要根据变形构造交切或限制关系,本文将这里的宏观变形构造划分为四期,并恢复出各期的构造应力场。前两期属于拉张成因,出现在晚白垩世裂谷阶段,第一期的拉张方向为近EW向,第二期拉张方向NWW-SEE向;后两期属于挤压成因,出现在晚白垩世以后的后裂谷阶段。相应的水平最大主压应力分别呈NNE-SSW向和NWW-SEE向,具有顺时针旋转的趋势。     

组构数值模拟的原理及其在地学中的应用

组构是指由岩石塑性变形导致多晶体的结晶学优势取向现象。组构的存在会增加岩石的各向异性,进而可能影响到岩石的后续变形。岩石组构包含了变形类型、运动学、变形环境、流变学特征等信息,因而成为显微构造学的重要内容。组构数值模拟是近年来得到重视的一种组构研究方法,它以晶体塑性理论为基础,利用计算机技术定量地模拟多晶岩石中组构的形成和演化。在晶体塑性理论中,晶体的塑性变形是由滑移系的剪切滑动导致的,由单晶塑性本构关系表征。多晶均匀化模型包括Sachs模型、Taylor模型、自洽模型和有限元模型,它们从不同角度描述了由单晶变形组成的多晶体变形。极图、反极图和取向分布函数被用来显示多晶体中各晶粒的空间取向。目前组构数值模拟在地学中的应用主要体现在各种单相和多相岩石的组构形成、重结晶作用下的组构形成、组构对地幔和地核地震波波速各向异性的影响等方面。     

甘肃北山晚古生代花岗岩体内基性岩墙群弧形展布的成因及其构造意义

在甘肃北山一个东西向展布、椭圆状的晚古生代花岗岩体内主要发育着3期岩墙群,其中中期基性岩墙群最密集,呈现出弧形展布的特征,在该侵入体北部呈北北东向趋势,向南逐渐偏转为北北西向。关于中期岩墙群弧形展布的原因有两种可能的解释,即:纵弯褶皱和应力场扰动。野外观察不支持第一种解释,因为在岩墙或围岩内都没有观察到与褶皱有关的变形构造。本文利用Poly3D软件模拟了近东西向隐伏断层活动对上覆应力场的扰动。计算结果表明,当北北西—南南东向的区域性拉张叠加上沿着隐伏断层发生不协调的右行走滑时,水平大主压应力迹线在隐伏断层上方出现类似的弧形展布。这意味着稍早的花岗岩侵入体冷凝冷却并没有完全焊接地壳内一些大尺度断层,地壳断块的相对独立活动可以造成沿着这些断层发生与区域变形场不协调的右行走向滑动,进而形成岩墙群弧形展布所需要的地应力场。     

方解石e-双晶的古应力分析:原理和展望

方解石e-双晶是在低温、低围压环境下发育的一种晶内塑性变形,广泛发育于亮晶灰岩和大理岩中。由于e-双晶的形成与地应力密切相关,与其相关的古应力分析原理得到了深入的研究,相继提出了两类分析方法,即图解法和反演法。通过方解石e-双晶的古应力分析,我们可以获得形成时的主应力方位、应力比,甚至绝对的差应力,因而该分析方法被广泛运用于未遭受明显构造变形的地区,如克拉通盆地、褶皱‒冲断带等。本文首先简单地回顾了方解石e-双晶古应力分析的研究历史,总结了图解法和反演法的基本原理,然后评价了影响这些方法的一些可能因素,如方法的局限性和数据的质量,最后指出今后在数据获取和多期数据反演两个方面值得进一步研究。