牛 露 周永胜 姚文明 马 玺 何昌荣

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)河北省地震局，石家庄 050021

0 引言

大陆地壳浅源地震密集分布层被称为地震层(seismogenic zone)(Scholz，2007)，其深度处于石英脆塑性转化带(Hirthetal.，1994，2001；Stöckhertetal.，1999；Trepmannetal.，2013，2017；周永胜等，2014)，相当于低绿片岩相变质温度和压力条件(Kochetal.，1992；Stöckhertetal.，1999)，其下为稳态塑性流变层。地震层与其下伏塑性层的应力状态、脆塑性转化深度、变形机制、流体特征都随着同震加载、震后松弛、间震期蠕变各阶段应变速率的变化而发生变化(Trepmannetal.，2013；周永胜等，2014)。在同震过程中，高速滑动引起脆性地震层的同震应力释放伴随有下伏塑性层的准瞬态加载，塑性层的高应力加载导致脆塑性转化的深度增加，余震分布深度也随之增加(Schaffetal.，2002)，并伴随地震破裂、断层带高压流体释放；而在震后松弛阶段，应变速率逐渐降低，深部地壳发生缓慢的应力松弛并伴有浅部脆性断层应力的逐渐加载(Scholz，2007)，导致脆塑性转化深度逐渐变浅，随着断层半脆性非稳态蠕变，断层带微裂隙和空隙逐渐被愈合，流体压力缓慢增加；在间震期蠕变阶段，应变速率和脆塑性转化深度恢复到正常水平，深部地壳处于稳态流变状态，浅部脆性断层处于闭锁或缓慢蠕滑状态(周永胜等，2014)。

与间震期蠕变相关的野外塑性变形和流变实验研究非常多，而与同震加载和震后松弛相关的地壳深部脆塑性转化和非稳态蠕变研究则非常有限。大量韧性剪切带和糜棱岩变形研究表明，间震期断层脆塑性转化带的深度受石英位错蠕变控制，石英以位错蠕变为主，形成晶体优选方位定向(CPO)，其变形温度的低温线为300℃(Dunlapetal.，1997；……