摘要gydF4y2Ba
在冷俯冲带中深度地震是在俯冲的海洋地壳和地幔中观测到的gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba.相比之下,热俯冲带的中深度地震主要发生在莫霍罗维维奇间断面下方gydF4y2Ba1gydF4y2Ba.这些观察激起了人们对蓝片岩相变质作用与地震活动之间关系的兴趣,特别是通过涉及硅灰岩的脱水反应gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba.在这里,我们在格里格斯型变形仪中对罗氏云母进行了变形实验,同时监测声发射。在试样变形的同时,将温度提高到高于lawsonite热稳定性的温度,以测试lawsonite脱水反应是否诱发不稳定断层滑动。与类似的抗花岗岩试验相比,拉辉石在脱水反应过程中发生了不稳定的断层滑动(即粘滑),并连续观测到声发射信号。微观结构观察表明,应变沿断层高度局部化gydF4y2Ba1gydF4y2Ba和B剪切),断层表面发育滑面(非常光滑的断层表面,经过摩擦滑动的磨光)。在所有实验条件下,不稳定滑移过程中的卸载斜率随装置刚度变化而变化,与应变速率和温度斜坡速率无关。热力比例因子gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba实验结果在自然俯冲带的估计范围内,表明在自然拉密岩层内存在不稳定摩擦滑动的可能性。gydF4y2Ba
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确认gydF4y2Ba
我们感谢A. Schubnel、D. Forsyth、T. Altman和T. Togo在声发射测量方面提供的技术建议,感谢B. Proctor在实验室进行的讨论和协助,感谢J. Boesenberg在电子探针显微分析仪方面提供的技术协助,感谢R. Milliken和K. Robertson在XRD测量方面的帮助,感谢H. Marschall和Terry E. Tullis进行的讨论。这项研究得到了美国国家科学基金会(EAR-1049582, EAR-1315784)的支持。gydF4y2Ba
作者信息gydF4y2Ba
作者及隶属关系gydF4y2Ba
贡献gydF4y2Ba
G.H.提出了这个项目。K.O.进行了实验、微观结构和力学分析。K.O.拍了所有的照片。两位作者都为提出主要观点、设计实验、解释结果和撰写手稿做出了贡献。gydF4y2Ba
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
作者声明没有相互竞争的经济利益。gydF4y2Ba
扩展的数据图形和表格gydF4y2Ba
图1 Lawsonite矿脉样品及样品XRD谱图。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba来自美国加利福尼亚州方济会复合体的一块长玄岩蓝片岩块中的长玄岩脉,用作温度斜坡实验的起始材料。gydF4y2BabgydF4y2Ba而且gydF4y2BacgydF4y2Ba,得到了起始材料(SM)和模拟硅灰实验回收样品(W1946和W1965)的XRD谱。SM的大部分山峰为罗辉岩(lw);有小峰的stauroite (st)和glaucophane (gl)。从温度梯度实验(W1965)中回收的样品的光谱显示,与SM相比,lawsonite的峰较弱,而钙长石(an)的峰较小。钙长石是由硅铝石分解而成(gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba扩展数据图3gydF4y2Ba),是lawsonite脱水的证据。刚玉峰(cr)是氧化铝剪切活塞的污染。我们在回收样品中没有发现任何反应产物在没有温度斜坡的lawsonite稳定场内变形(W1946)。gydF4y2BadgydF4y2Ba,gydF4y2BafgydF4y2Ba,热压样品(W1943)和温度斜坡实验样品(W1971)的交叉偏振光显微照片。gydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BaggydF4y2Ba,同地区gydF4y2BadgydF4y2Ba而且gydF4y2BafgydF4y2Ba,但与石膏板插入交叉偏振光下。Cps,每秒计数。gydF4y2Ba
图2无温度斜坡的硅灰泥粘滑行为。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba在400℃、围压为1.0 GPa、轴向位移速率为0.18 μm s的条件下(W1946)进行了无温度爬坡试验,观测到了硅灰岩的剧烈粘滑现象gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba扩展数据表1gydF4y2Ba).由于粘滑过程中存在较大的应力降和快速滑移,导致热电偶失效,且加载点位移测量不准确,无法估算本次运行的卸载斜率。gydF4y2BabgydF4y2Ba,粘滑事件的扩大。gydF4y2Ba
扩展数据图3本研究中使用的样品组件(a)和用于温度斜坡实验的压力-温度路径(b)。gydF4y2Ba
粉红色圆圈和黑色三角形分别表示硅镁玄武岩和antigorite的压力-温度路径。蓝线为曹硅相图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba- hgydF4y2Ba2gydF4y2BaO系统gydF4y2Ba13gydF4y2Ba适用于本研究的实验系统。灰色线表示MORB体系中lawsonite的稳定性极限gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba适用于自然俯冲带设置。绿线为MgO-SiO中抗花岗岩的相图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba- hgydF4y2Ba2gydF4y2BaO系统gydF4y2Ba14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba.Atg =抗榴石,Zo =黝帘石,Ky =蓝晶石,Qz =石英,An =钙长石,Fo =橄榄石,Tlc =滑石,En =顽辉石,Tlc =类滑石相。gydF4y2Ba
幻灯片gydF4y2Ba
权利和权限gydF4y2Ba
关于本文gydF4y2Ba
引用本文gydF4y2Ba
冈崎,K., Hirth, G. lawsonite脱水可直接触发俯冲洋壳地震。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba530gydF4y2Ba, 81-84(2016)。https://doi.org/10.1038/nature16501gydF4y2Ba
收到了gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
接受gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
发表gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
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DOIgydF4y2Ba:gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/nature16501gydF4y2Ba
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