Tectonic evolution of the Montagne Noire (french Massif Central): a model of extensional gneiss dome

Abstract

The tertonic interpretation of the Montagne Noire Gneiss Dome (southern French II Massif (Central) has been controversial for a long time. Several models have been proposed : diapirie uplift, wreneching and diapirism, compressive anticline, and metamorphie core complex. Evidence for extensional tectonics in the French Varisean Belt favours the latter interpretation. Strain and metamorphism patterns in the eastern part of the Montagne Noire result from two successive extensional deformations during Late Carboniferous to Permian times. The occurrence of a major detachment zone along the northern edge of the Montagne Noire Gneiss Dome as well the presence of sedimentary) basias to the north point to the asymmetry) of the Stephanian-Permian extensional system. We propose a new model of gneiss dome involving isostatie uprising and consecutive tectonic denudation of the duetile lower crust. This process results in asymmetrical extensional systems characterized by roll-under folding of the footwall and development of basins in the hangingwall as in the Montagne Noire. The model is finally discussed in comparison to previous interpretations.     

八达岭花岗岩的年龄、地球化学特征及其地质意义

八达岭花岗岩基是由不同时代、不同类型的花岗岩侵入体组成的,对八达岭花岗岩中的黄花城花岗斑岩、分水岭北西花岗岩和铁炉子二长花岗岩的岩石学、岩相学、地球化学特征及锆石U-Pb年代学研究的结果表明,铁炉子二长花岗岩具有高Sr (312×10-6)、低Yb(0.98×10-6)和高Sr/Yb值(318),属于埃达克型花岗岩,其侵位年龄137Ma;黄花城花岗斑岩具低Sr (193×10-6)、低Yb (1.43×10-6)的特征,属喜马拉雅型花岗岩,其侵位年龄为133Ma;分水岭花岗岩Sr含量很低(10.2×10-6)、低Yb (0.98×10-6)、贫铝(Al2O3=13.66％),且REE图上具明显的负铕异常(Eu/Eu*=0.32),属于南岭型花岗岩,侵位年龄为128.5Ma.研究表明,137Ma的埃达克型花岗岩代表了中国东部高原存续的时间,133Ma的喜马拉雅型花岗岩指示高原可能开始垮塌了,而128Ma的南岭型花岗岩表明高原已经垮塌了.因此,八达岭花岗岩不同类型花岗岩的时代及其Sr、Yb特征可能反映了中国东部高原北部经历了从形成到垮塌的全过程.     

云南"三江"变质杂岩带多期花岗质岩浆事件及其构造意义

云南“三江”地区地处印度板块与欧亚板块之间,记录了多期岩浆-变质热事件.本文对该区8件花岗质岩石进行了锆石年代学和地球化学研究.锆石年代学结果表明,8件样品记录了6期岩浆事件,中寒武世(501.2±5.0Ma)、晚奥陶世(456±2.1Ma)、晚二叠-早三叠世(251～246Ma)、早白垩世早期(134～125Ma)、古新世早期(55±0.62Ma)和始新世晚期(38±0.52Ma),部分样品中存在古元古代、中-新元古代的继承锆石.地球化学结果显示,这些样品SiO2含量变化范围较大,为60.41％ ～77.41％,Al2O3含量为11.57％～17.54％,Na2O含量为2.05％ ～4.16％,K2O含量变化范围为2.09％～6.31％,早三叠世以前的花岗质岩石的A/CNK≥1,以过铝质为主;而早三叠世以后的花岗质岩石的A/CNK＜1,属偏铝质.轻重稀土分异明显,Eu负异常,(La/Yb)N值变化于5.22～ 19.56.其中5样品的143Nd/144 Nd比值为0.51195～0.51255,εNd(t) =0～-11.11,tDM=1071～1969Ma.两件较老的样品可能反映该地区存在中寒武世和晚奥陶世的岩浆作用;晚二叠-早三叠世的岩浆事件可能是古特提斯洋闭合构造-热事件的响应;高黎贡杂岩带中早白垩世花岗质岩石可能与碰撞后地壳加厚有关;而新生代花岗质岩石则是对印支板块和欧亚板块俯冲-碰撞事件的响应.部分样品中继承锆石U-Pb年代学结果显示,最主要年龄峰值在1100～800Ma之间,指示该地区可能存在新元古代岩浆作用;少量古-中元古代锆石的存在,可能指示该地区可能存在更古老的基底物质.同样Nd模式年龄也指示该地区可能存在古元古代和中-新元古代的基底岩石.     

大青山-乌拉山变质杂岩带大南沟地区含榴尖晶黑云钾长片麻岩成因及其形成的P-T条件

大南沟贫硅的含榴尖晶黑云钾长片麻岩出露于华北克拉通西北部大青山-乌拉山变质杂岩带(孔兹岩带)中,主要以大小不等的透镜状和互层状产于石榴长英质粒状岩石和石榴堇青夕线黑云二长片麻岩中.本文通过岩相学、变质反应、成因矿物学、矿物化学以及相平衡模拟的综合研究,揭示合榴尖晶黑云钾长片麻岩的成因机制及其形成的P-T条件.研究表明,大南沟含榴尖晶黑云钾长片麻岩内尖晶石的Zn含量极低(XZn=Zn/(Fe2+Mg+ Zn)＜0.006).含尖晶石的后成合晶微域反映峰后退变条件下局部的再平衡过程,其中石榴石分解形成的钾长石+尖晶石±斜长石后成合晶是由Grt+ Sil+ Melt→Kfs+Spl+ Pl反应形成的.而细粒尖晶石-刚玉-磁铁矿矿物组合及相应的退变结构是在晚期降温和氧化作用下,通过反应Splss+O2→Spl+ Mag+ Crn分解形成的.相平衡模拟结果表明含榴尖晶黑云钾长片麻岩峰期矿物组合为Bt+ Grt+ Spl+ Mag+ Sil+Kfs +P1+ Liq,稳定的温压条件在830～ 870℃和8.3～8.6kb,位于夕线石的稳定域.     

印度大陆俯冲过程中的高压变质与深熔作用：东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩的相平衡模拟研究

位于东喜马拉雅构造结的南迦巴瓦杂岩是高喜马拉雅结晶岩系的一部分,是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物。基于岩相学和矿物化学研究,本文对南迦巴瓦杂岩中的泥质变质岩进行了相平衡模拟研究。结果表明,泥质岩石经历了高压麻粒岩相变质作用,峰期矿物组成是石榴石+蓝晶石+黑云母+斜长石+钾长石+石英+金红石,峰期变质条件是~820℃,13.0~13.5kb,表明印度大陆至少俯冲到了约45km深度,构成了青藏高原的加厚下地壳。高压泥质变质岩在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水反应引起的部分深熔,熔融程度可达27vol%,形成了花岗质成分的熔体,构成了喜马拉雅造山带淡色花岗岩的源区。因此,青藏高原具有一个深熔融的中下地壳,为其侧向流动提供了有利的流变学环境。     

基于复变函数方法的水下隧道围岩弹性分析

水下隧道属于浅埋隧道,故其围岩的应力位移分析从力学角度可简化为含圆孔半平面弹性体在水平边界上受任意分布荷载的问题。与深埋隧道不同,浅埋隧道围岩分析在数学处理上历来存在较大的困难。借助Verruijt提供的共形映射函数,把含圆孔半无限平面映射为圆环域,然后将像平面上的解析函数展成Laurent级数,利用Muskhelishvili 的复变函数解法,求得问题的应力场和位移场,最后用Fortran语言编写了计算程序。利用该程序给出一个水下隧道算例的围岩应力、位移结果,并分析了其受力变形特点。     

不同类型滑坡渐进破坏过程与稳定性研究

滑坡的类型一般可分为牵引式滑坡、推移式滑坡和复合式滑坡,根据其滑面的发展形态,依次表现为前进式渐进破坏模式、后退式渐进破坏模式和复合式渐进破坏模式。基于岩土体应变软化特性,揭示了滑坡渐进破坏过程的本质是滑带力学参数弱化的过程,初步探讨了3种类型滑坡渐进破坏过程的远动特点和力学特征和滑坡渐进演化过程。以不平衡推力法和3种类型滑坡的演化特征为基础,提出3种类型滑坡渐进破坏过程中临界状态条块确定方法,通过建立滑坡渐进破坏稳定性计算模型和计算公式,提出滑坡随着渐进演化过程的滑带参数取值方法,并阐述了渐进破坏过程的稳定性计算实现过程,实现不同类型滑坡渐进破坏过程的稳定性分析。以3个典型滑坡为例,分析得出滑坡渐进破坏过程中牵引式滑坡和复合式滑坡稳定性降低速率由大到小再到大和推移式滑坡稳定性降低速率由小到大的过程,3种类型滑坡在渐进破坏过程中不同部位对稳定性的贡献不同,验证了不同类型滑坡的变形规律。研究结论可对不同类型滑坡的稳定性发展进行初步预测和为滑坡治理提供指导意义。     

大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究

真实地质体三维数值模型构建是进行岩体工程数值分析面临的难题,开展大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究具有重要意义。以3DMine数字化模型为基础,提出了3DMine-FLAC3D耦合建模方法和3DMine-Surfer-Rhino- ANSYS-FLAC3D多软件耦合建模方法,详细阐述了各建模方法具体步骤,深入分析了各建模方法优缺点及适用性,通过对比各建模方法的优势与短板,取长补短,改进了3DMine-FLAC3D耦合建模方法存在的缺陷,解决了复杂地质体三维数值模型构建难题。以广西铜坑矿锌多金属矿体开采为背景,利用大型复杂地质体三维数值建模方法,构建了锌多金属矿三维数值模型,分析了矿体上行开采地表沉陷规律。研究成果对准确构建大型复杂地质体三维数值模型具有重要指导作用。     

江西灵山杂岩体地质特征及成因探讨

江西灵山花岗岩体位于钦杭结合带南带之怀玉拗陷,呈环形岩基状产出;SiO2含量69.16%~76.45%, K2O+Na2O为 6.41%~9.44%,属酸性-超酸性、高钾钙碱性-钾玄岩系岩石,里特曼指数平均为2.42;富集Rb、Th、U、Nd、Hf、Zr、 Y 、Nb、Ta等元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素;稀土元素总量为79.08×10-6~629.88×10-6,La/Yb比值为4.66~20.86,δEu= 0.11~0.45,显示出强烈的Eu负异常。作者在《江西省灵山地区矿产地质调查》工作中收集到杂岩体各侵入体之间的侵入接 触构造,研究发现岩体受北东和北西向断裂交汇点控制,认为属陆内局部伸展环境下具有两次以上由南西向北东上侵呈非 对称的气球膨胀式定位的“A”型、混熔型花岗岩,成岩成矿时代均为早白垩世;葛源至樟村是寻找与灵山岩体相类似的 矿床有利地段。     

地震沉积学在近岸水下扇沉积体系分析中的应用以泌阳凹陷东南部古近系核三上亚段为例

泌阳凹陷东南部受盆地边界断层控制,主要沉积平氏、栗园两套近岸水下扇复合体。为解决砂砾岩体分布预测的难题,本次研究在建立泌阳凹陷东南部陡坡带核三上亚段高频层序地层格架的基础上,运用地震沉积学的技术,进行相位转换、分频处理、地层切片,分析研究区古近纪核桃园组上亚段4个四级层序(从上到下SQH31-SQH34)内,近岸水下扇复合沉积体系的砂体展布特征,并与钻井资料相结合,建立了研究区核三上亚段的沉积相模式。研究表明核三上亚段沉积早期,断裂活动强度大,SQH34-SQH33内扇体展布面积较大,核三上亚段沉积晚期SQH32-SQH31,扇体横向展布相对稳定。其中,中扇亚相的辫状水道砂体,以及扇体前端的滑塌浊积体是油气勘探的主要目标。