湖南地區(qū)中生代以來深部地球動力學演化的有限元數(shù)值模擬及成礦作用特征研究.pdf

1、本文采用區(qū)域板塊構造運動同大陸板塊內(nèi)部局部地區(qū)的力學分析相結(jié)合的板塊力學研究方法，將構造地質(zhì)學與地球物理學資料相結(jié)合，對區(qū)內(nèi)構造、地層、變質(zhì)作用、區(qū)域地學斷面的地球物理特征、古地磁以及深部地殼結(jié)構、成礦作用等方面做了較系統(tǒng)的論述；并通過運用有限元數(shù)值模擬計算機方法，研究了湖南地區(qū)中生代以來主要構造演化的動力學特征。取得的主要成果可歸納如下： 通過地球物理資料的綜合分析，并依據(jù)陸殼反射地震結(jié)果，確定了“江南古陸”地區(qū)為古隆起，其下

2、存在有時代更老的結(jié)晶基底，認為“雪峰山地區(qū)是巨大外來體”的說法值得商榷。并提出了在整個江南古陸不存在阿爾卑斯型巨大外來體。 明確了板溪群為一個區(qū)域性巖石地層單位，是一套發(fā)育在武陵運動不整合面之上、平行不整合于震旦系之下的由礫巖、砂巖及板巖構成的正常沉積地層，屬晚元古代早期，在區(qū)域上具有明顯的可對比性，不是構造混雜巖。 通過對湖南地區(qū)主要構造作用的應力場特征分析，認為湖南地區(qū)由于位于揚子陸塊與華南褶皺帶和華夏陸塊所拼合形成

3、的中國南方板塊的中部，受周邊板塊的影響以及早期構造對晚期構造的制約和影響，區(qū)內(nèi)構造作用呈現(xiàn)出相互交錯的復雜格局，構造應力場幾經(jīng)變化，并最終形成該地區(qū)大面積的寬緩拗褶、抬升，出現(xiàn)東、西、南三面環(huán)山，北面臨水的馬蹄形盆地地貌。 總結(jié)了華南地區(qū)地殼平均速度結(jié)構特點及其地質(zhì)含義。指出湖南地殼平均速度為6.3km/s、橫向變化不大、上地幔頂部速度都大于8.0km/s、以及殼內(nèi)低速層不顯著、且速度隨深度增加緩慢、平均地熱流值偏低、地震活動頻

4、度低等一系列特點。明確了湖南具有比較穩(wěn)定的大陸地殼，并初步建立了湖南地區(qū)巖石圈分層模型。 結(jié)合湖南地區(qū)中生代以來地殼結(jié)構和主要構造演化的有關地球物理資料和野外觀察實際，對雪峰山隆升動力學機制及其與有關礦區(qū)構造的關系進行研究，提出了雪峰隆起經(jīng)歷了逆沖疊加、伸展滑脫等階段；三大盆地的形成結(jié)構模式是深部隆起背景上的淺部拗陷，是加厚地殼在突出部位，由于重力均衡，在中淺部地殼發(fā)生伸展拗陷而形成等認識。 首次將有限元數(shù)值模擬計算機方

5、法，應用于湖南地區(qū)地殼結(jié)構與主要構造演化特征的研究，并取得了理想的成果，很好地驗證了本次研究工作的新認識。由平面模型的模擬結(jié)果，得出加厚地殼的突出部位由于重力均衡，在中淺部地殼層次發(fā)生伸展的結(jié)果。并且平面模型的模擬結(jié)果所反映的地殼加厚帶與實際是相符合的。剖面模型的模擬結(jié)果所顯示的雪峰隆起和沅麻盆地、洞庭盆地、衡陽盆地以及湘中盆地與地質(zhì)實際也是基本吻合的。這與根據(jù)鳳凰-茶陵地學剖面編制的湖南地區(qū)巖石圈結(jié)構推斷地學剖面圖地質(zhì)情況基本一致。