大巴山弧形構(gòu)造形成及其應(yīng)力邊界效應(yīng)的砂箱物理模擬
本文選題:大巴山 + 弧形構(gòu)造; 參考:《成都理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:大巴山弧形構(gòu)造帶是中國中部東西向構(gòu)造帶陸內(nèi)多期造山作用過程中最具代表性的一種構(gòu)造,其弧形構(gòu)造演化過程和動力學(xué)機制一直被國內(nèi)外眾多學(xué)者所癡迷。本文結(jié)合野外構(gòu)造解析、砂箱物理模擬等手段相結(jié)合,研究大巴山弧形構(gòu)造帶形成演化過程及其變形機制。基于前人研究成果和大巴山弧形構(gòu)造帶不同分段典型觀察點的露頭構(gòu)造解析表明:大巴山弧形構(gòu)造是形成于印支-燕山期并經(jīng)過長期演化而形成的復(fù)雜弧形沖斷帶,沿著整個弧形帶存在逆沖、右旋、左旋三種不同性質(zhì)的變形,大巴山弧形構(gòu)造帶西段主體構(gòu)造呈近南北走向,運動學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為自東向西的逆沖并伴有強烈的右旋走滑特性;中段構(gòu)造主體呈北西—南東走向,運動學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為自北西向南東的逆沖并伴有明顯的右旋走滑分量,且表現(xiàn)出走滑成分向東逐漸減弱的趨勢;東段構(gòu)造走向主體近東西向,運動學(xué)特點表現(xiàn)為明顯的近南北向擠壓,走滑成分相對較弱。基于研究區(qū)區(qū)域特性,選取合適的比例尺,設(shè)計出砂箱物理模擬邊界條件;根據(jù)材料相似原理,采用干燥石英砂模擬能干層,玻璃珠和硅膠模擬軟弱層;依據(jù)幾何學(xué)和運動學(xué)相似性原理,設(shè)計出走滑—擠壓的砂箱物理模型。實驗中同時采用單反相機每隔一定走滑/擠壓位移拍攝一張俯視圖;PIV實時記錄砂箱物質(zhì)顆粒運動學(xué)矢量,并通過計算機對矢量數(shù)據(jù)進行向量計算;實驗結(jié)束后對整個砂箱模型進行淋水固結(jié),并每隔一定弧度進行切片(觀察剖面特性)。為探究滑脫層是否對弧形構(gòu)造有控制作用,設(shè)計出均質(zhì)與非均質(zhì)砂箱物理模擬實驗;研究逆沖構(gòu)造疊加方向,設(shè)計低角度與高角度疊加實驗;搶拥拇嬖谑沟脴(gòu)造變形具有漸變性,在先決弧形構(gòu)造的形成階段,均質(zhì)砂箱物理模型表現(xiàn)為弧形構(gòu)造帶樣式從北往南幾乎沒有任何區(qū)別,而非均質(zhì)砂箱物理模型則表現(xiàn)為隨著實驗的進行,由基底走滑形成的表面隆升或凹陷沿著弧形走滑帶往南擴張。均質(zhì)砂箱物理模型與非均質(zhì)砂箱物理模型對比揭示出滑脫層對大巴山構(gòu)造活動的重要性,非均質(zhì)的砂箱模型剖面中發(fā)現(xiàn),硅膠層(中下三疊統(tǒng))上部變形較強,而硅膠層下部較弱,均勻介質(zhì)砂箱物理模型的構(gòu)造樣式主要受控于底部滑脫層。弧形構(gòu)造邊界對應(yīng)力傳遞具有明顯的控制作用,非均質(zhì)砂箱物理模型在弧形邊界后緣與弧形邊界前緣的構(gòu)造應(yīng)力方向不相同,在弧形邊界后緣的構(gòu)造應(yīng)力主要受到擠壓階段的作用力,當遭遇弧形邊界后,受到弧形邊界的影響,使得應(yīng)力方向發(fā)生改變。非均勻介質(zhì)高、低角度擠壓變形階段揭示了低角度非均勻介質(zhì)與實際地質(zhì)體最為吻合,低角度非均質(zhì)砂箱模型前緣擴展變形帶西段擴展變形區(qū)域最小、中段居中、西段最大,而高角度非均質(zhì)砂箱模型前緣擴展變形帶西段擴展變形區(qū)域最大、中段和東段大體相等,對比前人研究得出低角度非均質(zhì)砂箱模型與實際地質(zhì)情況相似度最高。因此,大巴山弧形構(gòu)造的形成受控于先成弧形構(gòu)造邊界,并受揚子地塊強烈地主動向北楔入,從而導(dǎo)致北大巴山低角度被動地向南推覆,且受到寒武系下部滑脫層和中下三疊統(tǒng)膏巖滑脫層的共同作用下形成的。而非備受關(guān)注的前寒武紀基底“砥柱”作用。
[Abstract]:This paper studies the evolution process and deformation mechanism of the arc - shaped structural belt in Dabashan . Based on the analysis of field structure and physical simulation of sand box , this paper studies the evolution process and deformation mechanism of the arc - shaped structural belt in Dabashan . Non - uniform medium is high and low angle extrusion deformation stage reveals that the low - angle non - uniform medium is the most consistent with the actual geological body , the low - angle non - homogeneous sand box model is the largest in the west segment , the middle part is middle and the west segment is the largest .
【學(xué)位授予單位】:成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:P542
【參考文獻】
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,本文編號:2087791
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