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Highlights
• Full automatized analysis of teleseismic XKS shear wave splitting.
• Rapid analysis of large seismological data sets.
• Automated window selection and quality classification.
• Application to the USArray Transportable Array including expansion to Alaska.
• Improved statistical evidence and objectivity of derived effective splitting.
Abstract
Recent technological advances have led to community wide use of large-scale seismic experiments which produce seismic data on previously impossible scales. Standard processing procedures thus require automatization to facilitate a fast and objective analysis of the data. Among these, XKS-splitting is an important tool to derive first insights into the Earth's deformation regimes at depth by studying seismic anisotropy. Most often, shear-wave splitting is interpreted to represent crystallographic preferred orientation (CPO) of mantle minerals like olivine as dominating feature and can thus be used as a proxy of mantle flow processes. Here, we introduce an addition to the MATLAB®-based SplitRacer tool box (Reiss and Rümpker 2017) which automatizes the entire XKS-splitting procedure. This is achieved by the automatization of 1) choosing a time window based on spectral analyses and 2) categorization of results based on three different XKS-splitting methods (energy minimization, rotation correlation and splitting intensity). This provides effective and objective results for splitting as well as null-measurement results. This extension allows to use SplitRacer without a graphical interface and introduces a bootstrapping statistics as error estimate of the single layer joint splitting method. The procedures are designed to allow a fast and more objective analysis of a vast amount of data, as produced by recent seismic deployments (e.g. USArray, AlpArray). We test this automatization by applying the analysis to the USArray data set, which has approximately 1900 stations with between two to fifteen years of data. We can reproduce the general pattern of the results from former studies with the more objective automatic analysis. Based on a joint-splitting approach, we approximate the splitting effect at individual stations by a single anisotropic layer. As we include null-measurements as well as a larger data set as previous studies, we can provide improved statistical evidence for these effective splitting parameters.
Östlich des Rwenzori Gebirges im Westen Ugandas wurden magnetotellurische Messungen durchgeführt. An 23 Stationen wurden Übertragungsfunktionen und Phasen Tensor Elemente zwischen den gemessenen magnetischen- und tellurischen Feldern im Periodenbereich von 10s bis 10000s geschätzt. Die Übertragungsfunktionen deuten eine komplexe drei dimensionale Leitfähigkeitsstruktur innerhalb der Kruste an, insbesondere in der Verbindungszone zwischen dem Rwenzori Gebirge und der östlichen Riftschulter. In dieser Arbeit wird eine alternative Darstellung der Phasen Tensor Ellipsen als Balken eingeführt. Für Perioden größer 100s zeigen die maximalen Phasen der Phasen Tensor Balken aller Stationen einheitlich in SSW-NNE und die Phasen Tensor Invarianten f min und f max weisen eine Differenz von mindestens 20° auf. Dieses auffällige Verhalten und die kleinen vertikalen magnetischen Feldr im gleich Periodenbereich kann mit einer anisotropen Leitfähigkeit in einer Tiefenbereich zwischen 30-50km mit der gut leitenden Richtung senkrecht zur Riftachse erklärt werden. Die Anisotropie könnte ihren Ursprung in orientierten Olivien Kristallen im oberen Mantel haben, wobei die Orientierungsrichtung mit der Delamination der Unterkruste unter den Rwenzoris zusammen hängen kann. Eine gut leitende Zone süd-östlich der Rwenzoris wurde in 15km Tiefe gefunden, die mit einer seismischen low velocity zone übereinstimmt und partielle Schmelzen innerhalb der Kruste andeutet. An allen Stationen steigt die minimale Phase bei der Periode 200s über 45° und zeigt einen Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit unterhalb der Lithosphäre an.