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地震诱发下地壳的转变

摘要

下地壳的构造和变质演化直接影响岩石圈对造山运动所涉及的板块构造过程的响应,包括沉积盆地的下沉、深山根的稳定和高地形地区的扩展。最近的研究表明,在造山运动之前,大部分下地壳是干燥的、不透水的、机械强度强的1.在造山活动期间,下地壳的演化受流体沿局部剪切带或断裂带的渗透控制。在挪威西部的卑尔根弧,剪切带是由下地壳地震产生的断层。在干燥的下地壳中,地震滑动所需要的应力水平只能在短时间内持续,或者是局部弱化机制。然而,在发震带的正常地震活动会产生应力脉冲,驱动下地壳发生余震2.在这里,我们表明了受此类余震影响的下地壳体积是巨大的,并且流体驱动的相关变质和下地壳的结构转变紧随这些地震之后。这对地壳地球动力学提供了一种“自上而下”的影响,并将在非常不同的时间尺度上运行的过程联系起来。

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图1:地壳下部的地震和余震。
图2:卑尔根弧的地震化石。
图3:下地壳的变形。

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确认

该项目得到了欧盟地平线2020研究与创新计划的支持,ERC高级资助协议编号669972,“不平衡变质”(“DIME”;B.J.),挪威研究委员会资助250661号(“HADES”;联储)。Y.B.-Z。感谢国家科学基金会(EAR-1722561)的支持。本文得益于与I. Zaliapin、J. Jackson、A. Putnis、S. Schmalholz、S. Xu、P. Meakin和J. Platt的讨论和评论。

审核人信息

自然感谢B. Yardley和其他匿名审稿人对本工作的同行评议所作的贡献。

作者信息

作者及隶属关系

作者

贡献

所有作者设计了这项研究。B.J.和Y.B.-Z。根据F.R.和H.A.的意见写了手稿,H.A.和B.J.进行了实地研究,F.R.设计了数字。Y.B.-Z。和F.R.根据H.A.提出的“地震指数”的思想,推导出地震量的理论估计

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相互竞争的利益

作者声明没有利益竞争。

额外的信息

出版商的注意:施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。

扩展的数据图形和表格

扩展数据图1干钙长石流变学。

剪应力随温度随应变速率的曲线。

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引用本文

Jamtveit, B., Ben-Zion, Y., Renard, F.。et al。地震诱发下地壳的转变。自然556, 487-491(2018)。https://doi.org/10.1038/s41586-018-0045-y

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