马胜利 缪阿丽

1）中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京 100029

2）江苏省地震局，南京 210014

基于岩石摩擦的速率-状态摩擦定律，速度弱化是断层失稳的必要条件，速度弱化向速度强化的转换控制着断层从不稳定滑动向稳定滑动的转换。因此，断层摩擦滑动的速度依赖性转换涉及断层带上地震活动特征、地震成核深度以及慢地震机制等重要问题。为深入理解断层带摩擦滑动速度依赖性转换及其机制，选择了在室温下可能发生摩擦速度依赖性转换的岩盐以及含白云母的岩盐作为断层泥，实验研究了其摩擦滑动的速度依赖性，并观测了摩擦滑动过程中的声发射，分析了断层带的微观结构。

实验标本为花岗闪长岩，尺寸为300 mm×200 mm×50 mm，每个标本沿长方体一对角线预置一条与长轴呈30o夹角，宽1 mm的断层，断层带用岩盐集合体或80 wt%岩盐+20 wt%云母混合体充填。实验在一套双向加载伺服控制装置上进行，利用数据采集系统记录了实验过程中的载荷和位移信号。在标本表面布设了声发射传感器，用多通道声发射数据采集系统观测了标本在实验过程中的微破裂活动。实验后沿断层带切制了岩石薄片，利用光学显微镜观察了断层带的变形结构。获得的主要结果如下：

（1）干燥岩盐断层带在0.1～100 μm/s的速度范围内表现为速度弱化，增大σ2会使断层带向速度强化转变；含水条件下岩盐断层带在1～100 μm/s的速度范围内表现为速度弱化，而在0.1～0.01 μm/s的速度范围内表现为速度强化，速度依赖性转换出现在0.1～1 μm/s，其中断层表现为振荡或应力释放时间较长的粘滑事件；……