第八届青年地学论坛

相比于同震破裂产生的上地壳弹性变形，时空依赖的震后形变可综合反映断层面的摩擦性质，深部粘弹性层的流变结构和性质，所蕴含的地球物理过程更加复杂。而余滑是短期内最重要的震后变形方式，且基于速度-状态摩擦本构关系的应力驱动余滑模型成功解释了许多地震震后余滑的时空演化过程。但这些模型大多没有经过实验室大样品（亚米级，三维尺度）实验的验证，并且震后余滑过程断层深浅部的变形协调关系是评估余震及地震复发时间等的重要因素，这一因素受深浅部断层摩擦属性差异的影响也并不清楚。因此，我们基于实验室的卧式双轴压机，通过有机玻璃（PMMA）模拟一条大型走滑断层。断层面长440 mm，高260 mm，上附厚度为1 mm的断层泥。其中断层下部一定高度填充速度弱化材料以模拟孕震区，而上部一定高度填充速度强化材料以代表浅部余滑区。整个样品通过多种原位测量手段进行观测，包括32通道的声发射（3.5 MHz采样率）、沿断层/跨断层的位移传感器（5-500 kHz采样率），以及高速摄像机和高分辨率相机（1-20 kHz采样率）。可通过样品及侧边传压垫块的几何设计，实现深浅部应力梯度的调节，从而控制深浅部的变形耦合。得到如下结果：

1. 在实验室通过上表面DIC和LVDT的观测，得到了震后余滑的时空分布。并且发现震后余滑的位移量和孕震层的高度呈负相关。
2. 基于DIC数据近似计算得到了断层泥（a-b）的时空分布。
3. 基于弹性位错模型反演了断层的闭锁深度，得到了断层闭锁深度随时间的演化规律。

余滑,摩擦,多物理场观测,速度弱化,速度强化