岫玉的地震波速、各向异性、弹性力学性质及其构造地质意义

作者：王茜; 邵同宾; 嵇少丞; 道林克祯; 近藤洋裕; 龙长兴; 孙圣思

来源：大地构造与成矿学, 2014, 38(01): 12-26.

DOI：10.16539/j.ddgzyckx.2014.01.002

• 岫玉
• 叶蛇纹岩
• 地震波速、各向异性、剪切波分裂
• 板块俯冲带
• 青藏高原

为了研究水化岩石圈地幔和地幔楔的地震波速、各向异性及其与蛇纹石化程度及应变状态的关系,作者实验测量了8块叶蛇纹岩(采自辽宁的岫玉)标本在不同构造主方向(X,Y和Z)上的纵、横波速度随围压(0600 MPa)的变化规律,详细研究了叶蛇纹石在塑性变形过程中通过(001)[010]位错滑移形成很强的晶格优选定向和高达21%的纵波速度各向异性与24%的剪切波分裂的特征,发现高温叶蛇纹岩与低温利蛇纹岩具有截然不同的地震波性质,例如,在围压600 MPa下,高温叶蛇纹岩的Vp=6.73 km/s、Vs=3.74 km/s,Vp/Vs=1.80,而低温利蛇纹岩的Vp=5.10 km/s、Vs=2.32 km/s,Vp/Vs=2.20。前人利用低温蛇纹石化橄榄岩的波速数据解释温度高于300℃的水化地幔楔和岩石圈地幔的地震波速不可避免地要低估研究区域内蛇纹石化的程度和水含量。本研究查明叶蛇纹岩的地震波性质及其各向异性特征亦为解释全球大洋板块俯冲带乃至青藏高原地区的剪切波分裂资料提供了新的思路。

• 单位
  西北大学; 同位素地球化学国家重点实验室; 中国地质科学院地质力学研究所; 中国科学院广州地球化学研究所