Anisotropy Variations in the Alaska Subduction Zone Based on Shear‐Wave Splitting From Intraslab Earthquakes
Anisotropy Variations in the Alaska Subduction Zone Based on Shear‐Wave Splitting From Intraslab Earthquakes
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基于板内地震剪切波分裂的阿拉斯加俯冲带各向异性变化
DOI：
10.1029/2020gc009558
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ross, Zachary E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Richards, Cole;Tape, Carl;Abers, Geoffrey A.;Ross, Zachary E.
剪切波分裂观测可以提供对地幔流的深入了解，因为地幔岩石的变形与其方向相关的地震波速度之间存在联系。我们通过分析2015-2017年记录的50至200公里深处的局部实验室内地震的S波分裂参数，并强调来自阿拉斯加南部岩石圈和地幔观测网络实验的台站，确定了阿拉斯加俯冲带库克湾段的各向异性。我们将678个高质量的局部剪切波分裂观测结果从西北到东南分为四个区域：（L1 b）平行于太平洋板块运动的分裂测量，（L1 a）弧垂直分裂模式，（L2）急剧过渡到弧平行分裂，（L3）平行于太平洋板块运动的分裂。从各种地幔组构分裂的正演模拟表明，没有一个简单的模型完全解释所观察到的分裂模式。一个快速方向倾斜45°到西北（300°）的A-型橄榄石组构-与倾斜板对齐-预测快速方向，适合L1 a观测，但不是L2。的前向模型织物，以适应所有观察到的分裂模式的能力表明，各向异性的变化是不是由于可变的射线角度，但需要在弧，弧前，和俯冲板下的各向异性制度的明显差异。
Shear‐wave splitting observations can provide insight into mantle flow, due to the link between the deformation of mantle rocks and their direction‐dependent seismic wave velocities. We identify anisotropy in the Cook Inlet segment of the Alaska subduction zone by analyzing splitting parameters of S waves from local intraslab earthquakes between 50 and 200 km depths, recorded from 2015–2017 and emphasizing stations from the Southern Alaska Lithosphere and Mantle Observation Network experiment. We classify 678 high‐quality local shear‐wave splitting observations into four regions, from northwest to southeast: (L1b) splitting measurements parallel to Pacific plate motion, (L1a) arc‐perpendicular splitting pattern, (L2) sharp transition to arc‐parallel splitting, and (L3) splitting parallel to Pacific plate motion. Forward modeling of splitting from various mantle fabrics shows that no one simple model fully explains the observed splitting patterns. An A‐type olivine fabric with fast direction dipping 45° to the northwest (300°)—aligned with the dipping slab—predicts fast directions that fit L1a observations well, but not L2. The inability of the forward model fabrics to fit all the observed splitting patterns suggests that the anisotropy variations are not due to variable ray angles, but require distinct differences in the anisotropy regime below the arc, forearc, and subducting plate.
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