A new generation Griggs apparatus with active acoustic monitoring
A new generation Griggs apparatus with active acoustic monitoring
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具有主动声学监测功能的新一代 Griggs 装置
DOI：
10.1016/j.tecto.2021.229032
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Schubnel, Alexandre
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Moarefvand, Arefeh;Gasc, Julien;Fauconnier, Julien;Baïsset, Marie;Burdette, Eric;Labrousse, Loïc;Schubnel, Alexandre
高压和高温实验是了解地球深部地质过程所必需的。在这里，我们介绍了一种新一代Griggs型实验装置，该装置设计用于在高达5 Gpa和1000℃的P-T条件下进行下地壳和上地幔的形变实验。这一新装置的主要创新是开发了一种主动声学监测脉冲传输技术，使我们能够在形变的同时监测P波弹性速度在5 MHz的演变。这可能提供有关微结构演化的信息，特别是在发生矿物学(变质)反应时。例如，首次在Griggs仪器中记录了横跨α-→-β石英转变的P波速度变化，压力为0.5和0.8GPa.这一新的设置为研究岩石圈应力和温度条件下矿物反应和变形之间可能发生的复杂耦合开辟了重要的前景。
High pressure and temperature experiments are necessary to understand geological processes at deep earth conditions. Here, we present a new generationGriggs-type apparatus, designed to perform deformation experiments at P-T conditions of the lower crust and upper mantle, i.e. up to 5 GPa and 1000 °C. We first detail the experimental design, set-up and procedure, as well as the calibration protocol of the apparatus. The main innovation of this new set-up is the development of an active acoustic monitoring pulse-transmission technique, which enables us to monitor the evolution of P-wave elastic velocities, at 5 MHz, contemporaneously with deformation. This may provide information on the evolution of the microstructure, in particular when mineralogical (metamorphic) reactions are taking place. For instance, P-wave velocity variations across the α → β quartz transition are recorded for the first time within aGriggsapparatus, at 0.5 and 0.8 GPa. This new set-up opens up important perspectives for the study of the complex couplings that may take place between mineral reactions and deformation under in lithospheric stress and temperature conditions.
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