Гравиметрический анализ и моделирование тектонических разломов на границе между Конголезским кратоном и Панафриканским поясом в Восточном Камеруне
Автор: Мананга Янник Тамба
Опубликовал: мананга янник
Журнал: геологический вестник Пермского университета. 2025г.
Бесплатный доступ
Аннотация: В данном исследовании освещается масштаб геологического и тектонического воздействия столкновения Конголезского кратона и Панафриканского пояса Центральной Африки, в результате которого образовалась сложная сеть разломов, трещин, даек и тектонических складок. Гравиметрический анализ основан на данных EGM 2008, обработанных с помощью различных операторов в программном обеспечении Oasis Montaj, для выявления и характеристики основных структурных признаков. Карта аномалий Бугера позволила различить региональные и локальные аномалии, а карты горизонтального и вертикального градиента, а также карты аналитического сигнала и угла наклона выявили многочисленные коротковолновые аномалии, интерпретируемые как складки, дайки, трещины и разломы. Карта наложенных максимумов послужила основой для построения структурной карты исследуемой области. Количественный анализ, в свою очередь, позволил оценить глубину источников аномалий, самый глубокий из которых превысил 17 км в южной части района. Совместное изучение всех этих карт показывает, что основные геологические разломы преимущественно следуют направлениям ВСВ–ЗЮЗ, ВЮЮ–ЗЗЗ, СВ–ЮЗ, СЗ–ЮВ, В–З и С–Ю, что соответствует региональной геологической истории. Эти результаты подтверждают, что исследуемая область являлась местом интенсивных тектонических движений, непосредственно связанных со столкновением Конголезского кратона и Панафриканского горного хребта Центральной Африки.
Гравиметрическое моделирование, Разломы, Линеаменты, Контакты
Короткий адрес: https://sciup.org/11012304
IDR: 11012304 | DOI: 11012304
Фрагмент статьи Гравиметрический анализ и моделирование тектонических разломов на границе между Конголезским кратоном и Панафриканским поясом в Восточном Камеруне
Карта аномалий Бугера, полученная здесь, основана на данных EGM (2008), использованных для идентификации локальных и региональных геологических формаций. Она демонстрирует довольно хорошую корреляцию с картой, полученной в исследовании [50] и в работе [1][2]. Эта карта выделила несколько типов аномалий, которые привели к гипотезе о разломах, отражающих субдукцию Панафриканской цепи на Конголезский кратон. Этот результат согласуется с работами, проведенными в локальном и региональном масштабах. [45][46][48][49]
Карта вертикального градиента выделяет разрывы в поверхностных формациях.[23] Видно несколько градиентных зон, указывающих на существование многочисленных разрывов, связанных либо с подъемом больших масс, либо с прохождением разлома Санага. Разрывы, наблюдаемые на этой карте, следуют за
Направления, определенные в ходе аэромагнитных исследований, проведенных [45] [46] на локальном уровне и несколькими авторами на региональном уровне [23] [47]-[49]. Карты горизонтального градиента позволяют идентифицировать контакты, разломы, трещины и литологические границы. [20]-[22] Они выделили несколько тектонических особенностей, таких как контакты/разломы и интрузии материала. Эти тектонические разломы, по-видимому, являются результатом столкновения Конголезского кратона и Панафриканского пояса Центральной Африки. Эти анализы можно сопоставить с несколькими геофизическими исследованиями, проведенными на локальном и региональном уровнях. [16] [23] [45]-[48] [51].
Аналитические карты сигналов и углов наклона выявили основные направления, определенные локально и регионально, а также показали наличие интрузивных тел, демонстрирующих значительные контрасты плотности, что согласуется с исследованиями [47][52]Геологические разломы, наблюдаемые здесь, вероятно, связаны с субдукцией Панафриканского кратона в Конголезский кратон.
Карта решений Эйлера подтвердила наличие трещин, разломов и интрузий в недрах, расположенных на различной глубине и связанных со сдвиговой деформацией. Эти структуры отражают структурные и тектонические особенности исследуемой области. Южная часть этой области отличается наличием разломов глубиной более 17 км. Они расположены под кратоном, на контакте нескольких геологических формаций. Различные наблюдаемые разломы и трещины, по-видимому, соответствуют тектоническому пучку, образующему правосторонний пластичный-пластичный-хрупкий отрыв, упомянутый в геологических работах [ссылка отсутствует].[4][5][53]
23 апреля 3D-моделирование гравиметрических данных позволило наблюдать поведение геологических структур на глубине, что видно на построенных гравиметрических профилях. Эти профили демонстрировали довольно нарушенную гравиметрическую топографию, раскрывающую различные аспекты аномалий. Они подчеркивали интенсивное складчатость и сдвиг на поверхности, сопровождавшиеся разрушением характерных структур, несущих отпечаток субдукции Панафриканского домена в Конголезский кратон. Эти анализы согласуются с результатами, полученными в рамках геологических исследований [6][14] и геофизических исследований, проведенных [45][46][49][52].
Операции фильтрации, позволившие провести многомасштабный анализ гравиметрических данных, выявили основные и второстепенные геофизические линеаменты. Результаты, полученные в этой работе, подтвердили известные деформации и выявили новые. Действительно, в работе [54] геофизические линеаменты интерпретируются как разломы, трещины или геологические контакты. Различные структурные карты выделяют несколько семейств линеаментов, характеризующихся несколькими структурными направлениями, в частности, ЭС-ЗЗ-СЗ, ВСВ-ЗЗЮЗ, СЗ-ЮВ, СВ-ЮЗ, ВЗ и НЗ. В региональном масштабе линеаменты СЗ-ЮВ, по-видимому, коррелируют с растрескиванием земной коры, произошедшим во время панафриканского орогенеза и соответствующим границе между панафриканской цепью Центральной Африки и кратоном Конго, как это наблюдалось в работе [55]. Аномалии ENE-WSW, по-видимому, коррелируют с направлениями сдвига Центрального Камеруна, как описано в более ранних работах нескольких авторов, таких как: [48], которые также соответствуют направлению оси гравитации, соответствующей главному разлому сдвига Центрального Камеруна. В целом, основные направления, наблюдаемые в этом исследовании, по-видимому, хорошо коррелируют с системами разломов NE-SW и NW-SE и множественными деформациями, такими как складки, трещины или разломы, предложенными в геофизических исследованиях, проведенных [51] [56]-[58] в районах Аконолинга, Айос и Абонг-Мбанг, [23] в южной части Камеруна, с одной стороны, и в геологических исследованиях, проведенных [6] [53] в южном Камеруне, затем [56] в регионе Аваэ-Айос, с другой стороны.
Аномалии восточно-западного направления подчеркиваются в гравиметрическом исследовании. Разломы восточно-западного направления параллельны орогенной цепи, зажатой между Конголезским кратоном и бразильско-центральноафриканским полициклическим комплексом[7], а также одной из фаз панафриканской деформации, в частности, правосторонней фазе сдвига C3, выделенной в работах[6].
Линеаменты NS, которые также четко видны в гравиметрическом исследовании, по-видимому, согласуются с тектоническими линиями, выделенными в работах [1] [2], и с направлениями множественных сланцеватостей, выделенными в работе [14].
Список литературы Гравиметрический анализ и моделирование тектонических разломов на границе между Конголезским кратоном и Панафриканским поясом в Восточном Камеруне
- [1] Газель, Ж. и Жерар, Г. (1954) Пояснительная записка к листу Батури-Эст. Управление шахт, 43 с.
- [2] Газель, Дж. (1955) Пояснительная записка к листу Батури-Уэст. Управление шахт, 44 с.
- [3] Дюмон, Ж.Ф. (1986) Дистанционное зондирование разлома Санага (Камерун). Его положение среди основных разломов Центральной Африки и северной границы Конголезского кратона. Геодинамика,1, 13-19.
- [4] Нзенти, Ж. П., Барбей, П., Макодьер, Ж. и Соба, Д. (1988) Происхождение и эволюция высокотемпературных гнейсов позднего докембрия Яунде (Камерун). Precambrian Research,38, 91-109.https://doi.org/10.1016/0301-9268(88)90086-1
- [5] Нгако, В., Джегузо, П. и Нзенти, Дж. П. (1991) Центральная Камерунская зона сдвига. Структурная и геодинамическая роль в панафриканском орогенезе. Труды Академии наук.313, 457-463.
- [6] Мвондо, Х., Овона, С., Ондоа, Дж.М. и Эссоно, Дж. (2007) Тектоническая эволюция сегмента Яунде неопротерозойского орогенного пояса Центральной Африки на юге Камеруна. Канадский журнал наук о Земле.44, 433-444. https://doi.org/10.1139/06-107
- [7] Ино Белинга, С.М. (1984) Геология Камеруна. Университетский книжный магазин Яунде, 307 стр.
- [8] Нзенти, Дж. П. и др. (1994) Панафриканская цепь в Камеруне: давайте поищем шов и модель. В: С. Г. Ф., ред., 15-е заседание наук о Земле, Геологическое общество Франции, 99 с.
- [9] Нзенти, Дж. П. (1998) Неопротерозойские щелочные метамагматические породы североэкваториальной панафриканской складки Бель (Яунде, Камерун): богатые магнетитом биотититы и пироксениты. Журнал африканских наук о Земле,26, 37-47. https://doi.org/10.1016/0899-5362(97)00135-8
- [10] Нзенти, Дж. П., Нджиоссеу, Э. Л. Т. и Нзина, Н. А. (2007) Метаморфическая эволюция высокотемпературных гнейсов Баньо палеопротерозоя (Адамава, Камерун, Центральная Африка). Журнал африканских наук о Земле.7, 95-109.
- [11] Танко Ньоссеу, Э.Л., Нзенти, Дж., Ньянко, Т., Кападжика, Б. и Неделец, А. (2005) Новый возраст U-Pb циркона из Тонги (Камерун): сосуществующие эбурно-трансамазонские (2,1 млрд лет) и панафриканские (0,6 млрд лет) отпечатки. Отчеты. Геонауки, 337, 551–562. https://doi.org/10.1016/j.crte.2005.02.005
- [12] Ганва А.А., Фриш В., Сибель В., Шанг К.К., Мвондо Ондоа Дж., Сатир М. и др. (2008) Zircon207Pb/206 Возраст испарения свинца панафриканских метаосадочных пород из региона Комбе-II (группа Бафия, Камерун): ограничения на возраст и происхождение протолит. Журнал африканских наук о Земле,51, 77-88.
- [13] Газель, Дж., Хурек, К.К.В. и Никлс, М. (1956) Пояснительная записка к геологической карте Камеруна масштаба 1/1 000 000. Бюллетень Управления горнодобывающей промышленности и геологии Камеруна, № 2, 62 с.
- [14] Тотеу, С.Ф., Пенайе, Дж. и Джомани, Й.П. (2004) Геодинамическая эволюция панафриканского пояса в Центральной Африке с особым акцентом на Камерун. Канадский журнал наук о Земле,41, 73-85.https://doi.org/10.1139/e03-079
- [15] Неделек, А., Макодьер, Ж., Нзенти, Ж. П. и Барбей, П. (1986) Структурная эволюция и метаморфизм сланцев Мбальмайо (Камерун). Информация для
- Структура панафриканской подвижной зоны в Центральной Африке на границе с Конголезским кратоном. Труды Академии наук, Париж.30375-80.
- [16] Мангуэль-Дикум, Э., Бокоса, А.С. и Квенде-Мбанви, Т.Е. (1992) Геофизические свидетельства крупной границы между докембрийскими сланцами и гранитами в южном Камеруне. Тектонофизика,205, 437-446.https://doi.org/10.1016/0040-1951(92)90447.
- [17] Шандини, Ю.Н., Таджу, Дж.М., Табод, К.Т. и Фэйрхед, Дж.Д. (2010) Интерпретация гравитационных данных на северной окраине кратона Конго, Южный Камерун. Ежегодник Института геофизики,33, 73-82. https://doi.org/10.11137/2010_1_73-82
- [18] Букеке, Д.Б. (1994) Структуры земной коры Центральной Африки, выведенные из магнитных и гравиметрических аномалий: докембрийский период и Южный Камерун. Докторская диссертация по геофизике, Университет Париж-Юг, 263 с.
- [19] Телфорд, У.М., Гелдарт, Л.П., Шеррифф, Р.Е. и Кейс, Д.А. (1990) Прикладная геофизика. Издательство Кембриджского университета, 860 с.
- [20] Блейкли, Р. Дж. и Симпсон, Р. В. (1986) Приближение границ источников тел по магнитным или гравитационным аномалиям. Геофизика,51, 1494-1498.https://doi.org/10.1190/1.1442197
- [21] Корделл, Л. и Граух, В.Дж.С. (1985) 16. Картирование зон намагниченности фундамента по аэромагнитным данным в бассейне Сан-Хуан, Нью-Мексико. В: Хинце, В.Дж., ред., Полезность региональных карт гравиметрических и магнитных аномалий, Общество геофизиков-разведчиков, 181-197. https://doi.org/10.1190/1.0931830346.ch16
- [22] Филлипс, Дж. Д. (1998) Обработка и интерпретация аэромагнитных данных для региона бассейна Санта-Крус и гор Патахония в южно-центральной Аризоне: Открытый отчет Геологической службы США 02-98.
- [23] Феймоэ, АНС, Ндугса-Мбарга, Т., Мангуэль-Дикум, Э. и Дерек-Фэрхед, Дж. (2012) Определение тектонических линеаментов с использованием аэромагнитных данных для юго-восточного региона Камеруна. Геофизика,29, 175-192.
- [24] Ганн, П. Дж. (1975) Линейные преобразования гравитационных и магнитных полей. Геофизическая разведка,23, 300 312.https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.1975.tb01530.x
- [25]Набигиан, М.Н. (1972) Аналитический сигнал двумерных магнитных тел с многоугольным поперечным сечением: его свойства и использование для автоматизированной интерпретации аномалий. Геофизика.37, 507-517.https://doi.org/10.1190/1.1440276
- [26] Набигиан, М.Н. (1974) Дополнительные комментарии к аналитическому сигналу двумерных магнитных тел с многоугольным поперечным сечением. Геофизика,3985-92. https://doi.org/10.1190/1.1440416