岩石摩擦实验在认识断层摩擦滑动稳定性、地震成核条件、动态弱化机制以及构建摩擦本构定律等方面均取得了较大的成功，相关成果广泛应用于震源动力学模拟。然而，在考虑实验结果能否直接推广至野外断层时，除了尺度效应，断层位移的效应也需要仔细评估。这一问题的重要性在于，野外成熟断层的累计位移可以高达数十数百公里，超出岩石摩擦实验通常的位移量(mm量级)若干个数量级。因此，探究位移对断层摩擦滑动性质的影响具有重要的科学意义。近年来，通过实验技术方面的创新与投入，本实验室的旋转剪切实验系统能够开展水热条件下的的大位移摩擦实验。目前，已开展的实验研究揭示，断层的强度、滑动稳定性和脆韧性转换均可能随着位移发生演化。
（1）滑动位移对断层摩擦强度的影响。在对辉长岩开展的滑动速率介于1 μm/s至100 mm/s、孔隙水压30 MPa、温度400℃的实验中，能够观察到辉长岩在各个速率下均出现显著的滑动弱化，具体表现为摩擦系数在300 mm的滑动位移内从约0.7降低至0.3，之后稳定保持在约0.3。水岩相互作用与流体弹性动力学润滑可以在一定程度上解释上述显著的滑动弱化行为。
（2）滑动位移对断层摩擦滑动稳定性的影响。在对页岩断层泥开展的模拟3公里深度内原位温压条件的实验中，随着滑动位移的增大，页岩呈现从稳定滑动、自持性振荡、慢滑移到粘滑的转变。基于速率-状态变量摩擦本构关系的数据拟合揭示，页岩的速度依赖性参数(a-b)随着滑动位移的增大逐渐由正转负。微结构和XRD分析表明，页岩中粘土矿物随着剪切位移发生结构破坏以及非晶化是导致速度依赖性转变的原因。类似的摩擦速度依赖性随位移改变的现象在辉长岩断层泥、花岗岩和大理岩断层泥的实验中同样存在，表明断层位移量将显著增加断层摩擦滑动行为的复杂性。
（3）滑动位移对脆韧性转化的影响。在温度300或400 ℃、孔隙水压30 MPa的条件下，对玄武岩开展的速率范围介于8 nm/s至10 μm/s的实验中，能够清晰地观察到由摩擦向半脆性-半韧性行为的转变；而且，脆韧性转化的特征速率随着位移存在增大的趋势。辉长岩样品在同样的温压条件下也能够观察到脆韧性转化的行为，只是这种转化需要在更大的滑动位移（如> 60 mm）下才能够发生。上述岩石脆韧性转化行为随位移的变化对于认识大地震之后余震事件随深度的迁移具有重要意义。

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