Seismic Anisotropy in the Lower Mantle Transition Zone Induced by Lattice Preferred Orientation of Akimotoite
Seismic Anisotropy in the Lower Mantle Transition Zone Induced by Lattice Preferred Orientation of Akimotoite
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秋元石晶格择优取向引起的下地幔过渡带地震各向异性
DOI：
10.1029/2022gl098549
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发表时间：
2022
影响因子：
5.2
通讯作者：
Higo Yuji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guan Longli;Yamazaki Daisuke;Tsujino Noriyoshi;Tange Yoshinori;Higo Yuji
在下地幔过渡带俯冲板片附近广泛观察到地震各向异性，通常用组分矿物的晶格择优取向来解释。秋本石是冷俯冲板片附近的主要矿物之一。因此，我们使用D111型Kawai型多砧装置，在21-23 GPa和900-1300°C下，对MgSiO 3钠闪石骨料进行了可控的单轴和剪切变形实验。我们观察到了较强的LPO，建议霞辉岩最主要的滑移系是（0001）。计算得到的变形样品的弹性波速度具有较强的方位和偏振各向异性，由于地幔水平剪切作用，水平偏振剪切波的速度大于垂直偏振剪切波的速度。我们的研究结果提供了重要的意义，在下MTZ观测到的地震各向异性的起源和地幔流动方向。
Seismic anisotropy has been widely observed near the subducting slabs in the lower mantle transition zone (MTZ) and is often interpreted by the lattice preferred orientation (LPO) of constituent minerals. Akimotoite is one of the dominant minerals near the cold subducting slabs. Therefore, we conducted the well‐controlled uniaxial and shear deformation experiments on the MgSiO3akimotoite aggregates at 21–23 GPa and 900–1300°C by using the D111‐type Kawai‐type multianvil apparatus. We observed strong LPOs and the most dominant slip system of akimotoite is suggested to be (0001). The elastic wave velocities of deformed samples were calculated to be strong azimuthal and polarization anisotropy with the velocities of horizontally polarized shear waves greater than that of vertically polarized shear waves for the horizontal mantle shearing. Our results provide important implications for the origin of observed seismic anisotropies and the mantle flow directions in the lower MTZ.
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