区域加载应力与断层带周边应变场分析

郭玲莉 刘力强

（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）

断层两侧应力的积累与释放是产生地震的直接原因，因此在活动断层周边建立了大量的地应变观测站。地壳里面包含有多种结构面，各种力学性质不同的岩石以某种叠加层序或侵入关系混杂在一起，它们必然影响变形场的形态与变化。因此，区域变形场的时空演化进程与地震的关系表现出非常复杂的模式。单个应变测量点的应变状态是否受控于一个统一的动力学过程，从多个测点能否推测出区域应力状态，成为一个重要的问题。在实验室地震模拟实验中，经常用岩石摩擦粘滑过程来重现浅源地震机制。实验室模拟与野外观测的不同之处在于精确知道对实验样品的加载过程、加载量和加载方向等条件，可以全面对比研究局部变形与宏观加载之间的关系。本文从加载条件相对确定的地震过程物理模拟实验出发，讨论地震过程中区域应力场的演化过程以及局部变形行为之间的关系。同时引入应力空间的概念，试图在应力与应变空间上对比分析区域加载应力路径和地震断层带周边应变路径两者之间的关系，阐释地震过程的发生机理以及变化规律，为现场地应力观测以及区域应力研究提供物理模拟依据和参考。

利用双轴伺服控制加载装置，采用三块花岗闪长岩标本组成的含有两个滑动面的双剪结构，配合超动态应变场观测系统，开展摩擦滑动实验。……