The Role of Dislocations in the Anelasticity of the Upper Mantle
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Dislocation‐based dissipation mechanisms potentially control the viscoelastic response of Earth's upper mantle across a variety of geodynamic contexts, including glacial isostatic adjustment, postseismic creep, and seismic‐wave attenuation. However, there is no consensus on which dislocation‐based, microphysical process controls the viscoelastic behavior of the upper mantle. Although both intergranular (plastic anisotropy) and intragranular (backstress) mechanisms have been proposed, there is currently insufficient laboratory data to discriminate between those mechanisms. Here, we present the results of forced‐oscillation experiments in a deformation‐DIA apparatus at confining pressures of 3–7 GPa and temperatures of 298–1370 K. Our experiments tested the viscoelastic response of polycrystalline olivine—the main constituent of the upper mantle—at stress amplitudes from 70 to 2,800 MPa. Mechanical data are complemented by microstructural analyses of grain size, crystallographic preferred orientation, and dislocation density. We observe amplitude‐ and frequency‐dependent attenuation and modulus relaxation and find that numerical solutions of the backstress model match our results well. Therefore, we argue that interactions among dislocations, rather than intergranular processes (e.g., plastic anisotropy or grain boundary sliding), control the viscoelastic behavior of polycrystalline olivine in our experiments. In addition, we present a linearized version of the constitutive equations of the backstress model and extrapolate it to conditions typical of seismic‐wave propagation in the upper mantle. Our extrapolation demonstrates that the backstress model can explain the magnitude of seismic‐wave attenuation in the upper mantle, although some modification is required to explain the weak frequency dependence of attenuation observed in nature and in previous experimental work.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».