Quantitative texture analysis of slates: An insight into slate’s elastic properties and their contribution to the understanding of seismic wave reflections in anisotropic materials

• Saúl Álvarez Arias ^[1] ; Juan Gómez Barreiro ^[1] ; Imma Palomeras ^[1] ; Juan Morales Sánchez-Migallón ^[1]
  1. [1] Universidad de Salamanca

     Universidad de Salamanca

     Salamanca, España

     
• Localización: Geogaceta, ISSN 0213-683X, Nº. 71, 2022, págs. 23-26
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis cuantitativo de texturas de pizarras: Una visión de las propiedades elásticas de las pizarras y su contribución a la interpretación de las reflexiones sísmicas en materiales anisótropos
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• Resumen
  • español

    Las pizarras son rocas metamórficas de bajo grado caracterizadas por un alineamiento de los filosilicatos que resulta en el desarrollo de planos de foliación muy acentuados. El método de Rietveld aplicado a datos de difracción de radiación de sincrotrón en pizarras del Sinclinal de Truchas (NO Península Ibérica) permitirá obtener la función de distribución de orientaciones (FDO) de sus principales constituyentes minerales. Este análisis textural muestra un alineamiento excepcional de los filosilicatos, que contrasta con la orientación más pobre de los tectosilicatos. En un tratamiento posterior, se han calculado los tensores de elasticidad, y las velocidades de propagación de las ondas P y S en las pizarras. La caracterización de las propiedades elásticas y de la anisotropía sísmica puede usarse para la construcción de modelos que permitan entender las reflexiones de las ondas sísmicas en materiales anisótropos, lo cual es un asunto de gran interés en los estudios de la litosfera terrestre mediante métodos sísmicos.

  • English

    Slates are low-grade metamorphic rocks characterized by an alignment of the phyllosilicates, resulting in the development of a marked foliation. A consequence of this is a strong directional dependence of their elastic properties, which are tightly bound to their texture. The Rietveld analysis applied to synchrotron x-ray diffraction images of slates from the Truchas Syncline (NW Iberian Peninsula) will provide us with the orientation distribution function (ODF) of the principal minerals that constitute the rock. This textural analysis shows an exceptional alignment of phyllosilicates (muscovite and chlorite) in contrast with a poor orientation of other minerals such as quartz. In a later treatment of the data, the elastic properties of the slates, as well the variations of the seismic wave velocities, have been calculated from the ODF and the single crystal stiffness tensors. The results of both the elastic properties and the wave velocities can be used for the construction of models that allow to understand the reflections of seismic waves in markedly anisotropic materials, which is a matter of a great interest in the studies of the Earth’s lithosphere with seismic methods.