普通角閃石的速率依賴性及其對俯沖帶慢滑移機制的啟示

作者：劉洋,何昌榮

摘要：為了解俯沖帶中常見含水礦物角閃石在水熱條件下的摩擦滑動行為,以普通角閃石作為模擬斷層泥樣品的材料,在溫度為101~607℃、圍壓為136MPa的條件下進行了速率階躍滑動試驗,孔隙壓力為30MPa,軸向載荷速率為0.04~1.0μm/s。實驗結果表明摩擦系數為0.70~0.72,與溫度無系統性關系。在303℃、505℃和607℃時均發生了速度弱化行為,b-a<0.0014,b/a值為1.06~1.18。速率與狀態摩擦本構關系中的b值隨著溫度升高而從0.0013升至0.0102,呈上升趨勢,表明在摩擦接觸點激活了Arrhenius型蠕變。普通角閃石的速度弱化程度很弱,這種微弱的速度弱化特性可能導致在閉鎖的孕震帶下方的俯沖界面下傾部分上發生慢滑移事件,例如日本西南部、卡斯卡迪亞北部和墨西哥的情況。

發文機構：中國地震局地質研究所

關鍵詞：普通角閃石慢滑移速度弱化俯沖帶hornblendeslow slipvelocity weakeningsubduction zone

分類號： P55[天文地球—構造地質學]