Pressure, temperature and lithological dependence of seismic and magnetic susceptibility anisotropy in amphibolites and gneisses from the central Scandinavian Caledonides摘要
作为岩石组构指标,磁化率各向异性(AMS)有可能用于推断岩石的地震性质,尤其是地震各向异性。为了评估AMS与地震各向异性之间的联系,我们对来自斯堪的纳维亚加里东群岛碰撞造山运动(COSC)项目的8个深部钻探调查样品进行了弹性波速和磁化率各向异性(AMS)的实验室测量。样品由一套具有代表性的中地壳变形岩石类型组成,即长英质和富黑云母片麻岩,以及角闪岩(镁铁质片麻岩)。在从室压到600 MPa的围压和从室温到600 从的温度条件下测量了压缩波(P)和剪切波(S)。地震各向异性随温度和压力的增加而变化,其中压力的影响比温度的影响更显著。考虑到样本的范围,压力的增加会导致P波的平均波速值从4.52 km/s增加到7.86 km/s,s波的平均波速值从2.75 km/s增加到4.09 km/s。黑云母片麻岩和角闪岩的各向异性最高,P波各向异性(AVp)约在9%到20%之间,S波各向异性最大值超出10%。与之相比,长英质片麻岩的各向异性明显较小,AVp<7%,AVs<6%。在600 MPa和600 ℃温度下,微裂纹可产生高达20%的各向异性,这可能是由各向异性矿物的热膨胀所致。AMS和地震各向异性之间存在一致性,尽管这只是在平均磁化率(k均值)在1×10-5到1×10-3之间时的情况[SI]。这种k均值在以顺磁性基质矿物为主的岩石中很常见。根据研究结果,我们认为这些样品最有可能用于基于AMS的地震各向异性预测。
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