挪威罗弗敦下地壳孕震断层中透辉石残余应力揭示局部瞬态高压应力机制

这篇研究通过高角度分辨电子背散射衍射（HR-EBSD）技术，定量分析了挪威罗弗敦下地壳假熔岩中透辉石的残余应力异质性（σ11达200-500 MPa，σ22达400-800 MPa），揭示了地震破裂传播过程中瞬态千兆帕级应力的局部积累与释放机制，为干性下地壳孕震过程提供了关键显微构造证据。

　　

Highlight

透辉石作为应力记录器的行为受机械双晶影响：应力积累可能通过双晶形成部分耗散，而双晶本身也会显著影响残余应力（尤其是剪切应力）。

Microstructural record of high-stress deformation

透辉石碎屑及围岩（距假熔岩3 mm内）广泛发育微米-纳米级机械双晶（图12）。双晶取向与图4d推导的σ₁方向一致：(100)双晶面垂直于最大主应力方向。晶格强烈波状畸变表明其在超高驱动应力下发生晶体塑性变形。同震断裂切割这些高应力显微构造，证实残余应力形成于滑动前的应力积累阶段。

Conclusions

通过HR-EBSD获得的残余应力空间分布表明，挪威罗弗敦下地壳假熔岩中透辉石经历的高应力变形是破裂尖端过程区应力集中的结果。尽管摩擦升温导致高温环境，热压对残余应力贡献有限。该发现为理解干性下地壳地震破裂传播的瞬态应力场提供了直接证据。