地震地质

作者：刘世民, 张雷, 何昌荣

单位：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

关键词：蛇纹石,摩擦强度,摩擦滑动稳定性,慢滑移,俯冲带,

基金：国家自然科学基金(41874218)

摘要： 蛇纹石矿物大量存在于俯冲带中, 其独特的物理化学性质会对俯冲带动力学产生显著影响。开展蛇纹石矿物的摩擦实验研究有助于理解俯冲带中含蛇纹石断层的摩擦滑动稳定性及解释俯冲带断层的复杂错动行为。目前, 实验室对于蛇纹石矿物的研究已取得了很多成果。文中基于前人的研究工作, 对以下2个方面进行了综述: 1)蛇纹石矿物的稳定赋存状态及蛇纹石矿物之间的相互转换关系; 2)控制蛇纹石矿物摩擦强度及滑动稳定性的因素, 主要包括温度、 孔隙流体及有效正应力的大小。研究表明, 温度的升高可显著增大纤蛇纹石和利蛇纹石的摩擦强度。但对于叶蛇纹石而言, 在较低的流体压力条件下, 其摩擦强度表现出温度强化特征, 而在较高的流体压力条件下却表现出温度弱化特征。蛇纹石矿物的摩擦强度均表现出显著的压力依赖性, 其中纤蛇纹石的摩擦强度表现出更高的压力敏感性。在俯冲带地幔楔条件下叶蛇纹石可大量赋存。前人研究发现叶蛇纹石在较低的流体压力条件下随着温度升高会发生脱水反应, 进而表现出不稳定的速度弱化现象; 而在高压流体条件下, 叶蛇纹石在低剪切变形速率下会表现出速度弱化现象, 叶蛇纹石的摩擦滑动稳定性随剪切滑移速率的变化能够更好地解释俯冲带慢滑移现象。

来源：2024年第2期

《地震地质》期刊编辑部

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