武当地区武当岩群变火山岩原岩性质及其构造环境研究

武当岩群中的变火山岩类经历了海水蚀变和区域变质的改造,其岩石学特征和化学成分发生了较大变化。不活动组分的研究表明,武当岩群中的变基性火山岩属拉斑玄武岩浆系列,原岩为玄武岩类;变酸性火山岩属钙碱性岩浆系列,原岩为流纹岩类,后者是前者结晶分异的产物。它们的地球化学特征具岛弧火山岩的性质,形成于岛弧环境。

南秦岭武当群锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

武当群是南秦岭基底岩系的重要组成部分,对其时代及构造性质的研究,对认识南秦岭早期地质演化历史及其与扬子板块新元古代的相互关系具有重要的意义。目前,武当群的时代归属、划分对比还存在较大争议。本文对采自南秦岭西峡-内乡和陨西地区武当群4件变质酸性火山岩及1件侵入武当群的花岗斑岩样品进行了锆石SHRIMP U-Pb同位素定年,其中采自西峡-内乡接近武当群底部的1件火山岩样品的年龄为802±13 Ma,这一年龄可代表武当群底部地层的时代;采自该群中上部的3件火山岩样品,年龄分别为725±9 Ma、732±6 Ma和725±7Ma;1件侵入武当群的花岗斑岩样品的年龄为703±5 Ma。根据上述结果,结合前人对武当群的研究资料,确定武当群的形成时代为810~720 Ma,相当于扬子地台板溪群;介于武当群与震旦系之间的耀岭河群可与南华系对比。

湖北谷城耀岭河群沉积特征与地层时代探讨

通过对武当山推覆体东南缘耀岭河群沉积特征和微古植物组合面貌的初探，认为耀岭河群属沉积火山碎屑岩类型并兼有冰筏－海相火山沉积特点，结合冰成岩时限、微古化石及同位素年龄数据等，将研究区耀岭河群的地层时代确定为震旦纪。

随南地区武当岩群地层层序

在安居镇、随州市、均川幅一比五万区调成果的基础上 ,通过广泛综合对比分析 ,认为随南地区武当岩群 (原随县群 )实为“大套有序 ,局部无序”之构造 (岩石 )地层单位 ,由下至上可划分为三个岩石组 :一岩石组 (变沉积岩岩组 )、二岩组 (变火山岩岩组 )、三岩组 (变沉积火山岩岩组 ) ,并对建立三岩组正式组级构造 (岩石 )地层单位名称进行了讨论。

南秦岭凤凰山地区元古代构造基底特征

依据在原划武当岩群中获得的 1 6 86± 4 5Ma (锆石U -Pb)同位素测年资料 ,结合岩石学、岩石地球化学及区域地层对比 ,从中解体出姚坪岩组。通过岩石学、岩石地球化学、构造特征、变质变形特征研究及形成环境探讨认为 :南秦岭凤凰山元古代武当岩群 (包括姚坪岩组、杨坪岩组 )变质火山岩系为古—中元古代时期多岛洋构造环境过渡基底建造 ;耀岭河岩组浅变质火山岩为本区Rodina事件的产物。该成果对南秦岭构造基底的组成、发展、演化研究具有重要意义。

基于武当群片岩各向异性试验的隧道围岩变形机理分析

针对通省隧道拱顶出现纵向裂缝、拱肩钢拱架被剪断等变形破坏问题,文章考虑武当群片岩各向异性特点,基于波速试验、单轴压缩与三轴压缩试验,结合围岩变形特征调查与数值模拟试验,分析了武当群片岩试样应力-应变曲线特征与破坏形态特征,建立了弹性模量、泊松比、抗压强度随片理倾角从0°~45°~90°变化时的对应关系,提出了隧道围岩破坏模式,总结了隧道围岩变形机理。研究结果表明:武当群片岩各向异性在隧道围岩变形破坏过程中起到了控制性作用;非对称模式为隧道围岩主要破坏模式;当隧道围岩最大剪应力与片理空间关系不利时,围岩沿片理面发生剪切破坏。研究结果对武当群片岩区域在建或拟建地下工程的现场设计、施工开挖具有重要的指导意义。

武当岩群形成机制浅析

在青白口纪之前,扬子板块与华北板块之间为古中国洋相隔,经过漫长的汇集,最终完成拼合,其间三大地块相互作用,形成一套中浅变质沉积火山岩系——武当岩群。其形成过程经历了碎屑岩沉积、双峰山火山喷发沉积和变形变质改造三大阶段。

武当群上部变沉积岩组时代归属问题:单锆石U-Pb年龄的制约

武当群主要分布在南秦岭武当地块中部,下部为变火山岩组,上部为变沉积岩组。目前认为上部变沉积岩组成岩年龄为1000—1200Ma,属中元古代。从上部变沉积岩组凝灰岩夹层中获得5颗锆石进行了U-Pb法年龄测定,结果显示时代为(744±36)Ma,结合古生物及地层研究成果,认为测定的这组年龄值代表了武当岩群上部变沉积岩组的成岩时间为南华纪。

武当群片岩隧道围岩变形破坏机理研究

围岩的变形破坏一直是隧道研究的热点问题,弄清围岩的变形破坏机理是解决该类问题的关键。依托在建的通省隧道,在调查隧道区工程地质条件及典型围岩变形破坏特征的基础上,分析围岩的变形破坏模式,探讨围岩的变形破坏机理。研究结果表明,围岩变形破坏归纳为对称模式、非对称模式两种。对称模式下,围岩应力、位移、塑性区呈关于水平面对称的分布形式;非对称模式下,洞周环向应力的量值会增大约15%,应力、位移、塑性区的分布将会发生偏转。围岩变形破坏机理总结为,不同的片理倾角导致了不同的洞周环向应力的量值和分布,而洞周环向应力分布又与片理呈现出一定的交切关系,形成了两种变形破坏模式。