We study the shear-wave anisotropic structure beneath southern California to investigate crustal deformation associated with the Cenozoic evolution of Pacific-North American plate boundary. Using an isotropic model based on the Community Velocity Models (CVM) as a starting model, we build a new radially anisotropic shear-wave velocity model based on ambient noise adjoint tomography. The new anisotropic model achieves about 70% misfit reduction relative to the starting isotropic model. While the isotropic part of our model is generally consistent with earlier studies, the radial anisotropy component provides new constraints on crustal deformation in the region. Pervasive positive radial anisotropy (4%) is observed in the broad crust to the east of the San Andreas Fault, attributed to sub-horizontal alignment of mica/amphibole with vertical slow axes resulting from significant extension accumulated in the Cenozoic. Substantial negative radial anisotropy (-6%) is revealed in the mid/lower crust to the west of the San Andreas Fault, a finding not explored previously. The negative anisotropy is observed beneath geological units with high shear-wave speeds, and we interpret it as the result of the crystal preferred orientation (CPO) of plagioclase, whose fast axis aligns orthogonally to a presumed sub-horizontal foliation. This study highlights the potentially complex CPO patterns resulted from different lithospheric mineralogy but with the same strain regime, as recently suggested by laboratory experiments on xenoliths from the region.

中文翻译：

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受环境噪声伴随断层扫描径向各向异性约束的南加州地壳变形

我们研究南加州下方的横波各向异性结构，以研究与太平洋-北美板块边界新生代演化相关的地壳变形。使用基于社区速度模型 (CVM) 的各向同性模型作为起始模型，我们建立了一个新的基于环境噪声伴随断层扫描的径向各向异性横波速度模型。相对于起始各向同性模型，新的各向异性模型实现了约 70% 的失配减少。虽然我们模型的各向同性部分与早期的研究大体一致，但径向各向异性分量为该地区的地壳变形提供了新的约束。在圣安德烈亚斯断层以东的广阔地壳中观察到普遍的正径向各向异性（4%），归因于云母/角闪石与垂直慢轴的亚水平排列，这是由于新生代中积累的显着伸展引起的。在圣安德烈亚斯断层以西的中/下地壳中发现了大量的负径向各向异性 (-6%)，这一发现以前没有探索过。在具有高剪切波速度的地质单元下观察到负各向异性，我们将其解释为斜长石晶体择优取向 (CPO) 的结果，斜长石的快轴与假定的亚水平叶理正交。这项研究强调了由不同岩石圈矿物学产生但具有相同应变机制的潜在复杂 CPO 模式，正如最近对该地区捕虏体的实验室实验所表明的那样。在圣安德烈亚斯断层以西的中/下地壳中发现了大量的负径向各向异性 (-6%)，这一发现以前没有探索过。在具有高剪切波速度的地质单元下观察到负各向异性，我们将其解释为斜长石晶体择优取向 (CPO) 的结果，斜长石的快轴与假定的亚水平叶理正交。这项研究强调了由不同岩石圈矿物学产生但具有相同应变机制的潜在复杂 CPO 模式，正如最近对该地区捕虏体的实验室实验所表明的那样。在圣安德烈亚斯断层以西的中/下地壳中发现了大量的负径向各向异性 (-6%)，这一发现以前没有探索过。在具有高剪切波速度的地质单元下观察到负各向异性，我们将其解释为斜长石晶体择优取向 (CPO) 的结果，斜长石的快轴与假定的亚水平叶理正交。这项研究强调了由不同岩石圈矿物学产生但具有相同应变机制的潜在复杂 CPO 模式，正如最近对该地区捕虏体的实验室实验所表明的那样。我们将其解释为斜长石晶体择优取向 (CPO) 的结果，其快轴与假定的亚水平叶理垂直排列。这项研究强调了由不同岩石圈矿物学产生但具有相同应变机制的潜在复杂 CPO 模式，正如最近对该地区捕虏体的实验室实验所表明的那样。我们将其解释为斜长石晶体择优取向 (CPO) 的结果，其快轴与假定的亚水平叶理垂直排列。这项研究强调了由不同岩石圈矿物学产生但具有相同应变机制的潜在复杂 CPO 模式，正如最近对该地区捕虏体的实验室实验所表明的那样。