大地震在破裂区周围上千公里的区域内引起较大的同震变形,同时,地震引起的上地幔中应力的粘弹性松弛导致地壳产生持续震后变形,可以长达数十年以上。这些同震及震后形变可以被大地测量台站精确测量。观测到的地表震后变形有助于我们了解上地幔的流变特性。南美洲俯冲带近年先后发生数次Mw8以上大地震。借助于该地区分布比较密集而且高精度的GPS观测,我们可以深入研究震后主要动力学过程以及上地幔的流变学结构和性质。目前已有的对2014年Mw8.1 Iquique地震同震和震后的研究表明此次地震对17°-23°S范围之外的区域基本没有影响,所以我们在该范围内选择GPS台站并最终得到了能明显观测到同震信号的23个台站。首先,我们校正震间效应以及季节、年间等周期性因素的影响,然后拟合处理后的震后时间序列并计算震后不同时间段的形变。由于部分GPS台站在地震发生后的不同阶段记录缺失,最后我们得到了 19个台站的震后4年的位移数据。基于Slab1.0等现有数据,我们处理得到南美俯冲带10°-30°S范围内30条与纬度平行的俯冲板片的几何剖面。为了避免之后数值计算中可能出现的异常值以及边界条件的影响,我们根据重定位地震数据、海沟的位置、火山的位置和几何剖面本身的曲率将每条剖面向下延伸至深度2000 km处。由此建立了完整的Nacza板块向南美大陆俯冲的俯冲板片的表面几何。参考该区域的已有的地震学和地球动力学研究,我利用网格生成软件Trelis建立南美中部俯冲带几何模型并生成网格,然后利用有限元建模软件PyLith进行数值计算。之后我通过网格搜索方法确定有限元模型中的三个参数:用于模拟震后余滑的软弱薄层的粘滞系数、大洋软流圈的厚度和粘滞系数。最优模型中软弱薄层的粘滞系数、软流圈的厚度和粘滞系数三个参数的取值分别为1017Pa s、110 km和2×1018 Pa s。我们的模拟结果表明震后地表海向位移主要由震后余滑和地幔楔粘弹性松弛效应控制;海洋上地幔粘弹性松弛效应主要控制地表向大陆方向运动。在垂向上,地幔楔使得地表抬升;大洋上地幔使得海沟附近区域抬升但是使得海岸地区沉降;震后余滑控制上倾区域抬升,下倾区域沉降。同时我们的模型结果表明,震后余滑在地震发生后快速衰减并且主要发生在震后一年内,这与前人研究其他俯冲带地震震后过程得到的结论一致。