部分大陆下地壳和俯冲带深部均发现有地震或者较弱的不稳定滑动现象,因此其根源可能与基性岩在脆性域的力学性质有关。因为断层在不稳定滑动过程中会产生碎屑物质,碎屑物质在剪切错动中的摩擦滑动力学性质决定了断层错动的性质,要深入理解下地壳地震、慢滑移等现象产生的机制,就需要首先对基性岩摩擦滑动进行深入研究,尤其需要对其主要造岩矿物斜长石进行研究,确定其摩擦滑动的力学参数以及相应的变形机制,因此前人已经对辉长岩及其主要矿物开展了一系列实验研究。根据前人的实验结果可知,斜长石在水热条件下(100~600℃)的摩擦滑动实验表现为速度弱化,并且实验结果表明其速率直接响应参数(a值)和愈合效应参数(b值)均随温度增加而增加,属于热活化过程的典型特征;而速度弱化在速率与状态摩擦本构理论中对应于剪切带具有比速度直接效应更强的摩擦愈合效应的情况。速率状态摩擦本构关系中的愈合效应(b值)在水热条件下主要反映的是与摩擦错动相关接触面积随时间的增长,加上一些结构变化的影响。由于长石类矿物在600℃以下的温度条件下其接触点微观变形机制以脆性破裂为主,所以在这种情况下其明显的摩擦愈合效应只能用压溶机制来解释。为了确定斜长石压溶过程是否可以在实验室时间尺度发生,我们对斜长石粉末样品在水热条件下进行均匀静压实验研究,这样可以避免摩擦滑动实验过程中由于颗粒之间接触频繁切换造成的相互接触时间短而无法观察压溶点的问题。本研究设计了两组实验;第一组实验条件围压分别为150MPa、120 MPa、90 MPa,孔隙流体压力为30 MPa,温度为500℃,断层泥厚度为2mm,该实验序列设计的目的是探索有效压力对斜长石压溶的影响,观察压溶过程随有效应力条件变化的变化特征;第二组实验条件围压为120 MPa,孔隙流体压力为30 MPa,温度分别为400℃、500℃、600℃,断层泥厚度为2mm,实验目的是研究温度变化对斜长石压溶过程的影响。本次的实验结果如下:(1)斜长石断层泥孔隙的排水速率在温度序列和压力序列两组实验均表现为在实验的前几个小时内斜长石断层泥的孔隙排出水速率较快,具有随时间逐渐减小的趋势,随后孔隙排水速率减缓并趋于稳定,表明在斜长石断层泥内部有流变过程的进行和演化。在温度序列实验中,温度为400℃条件下的斜长石断层泥其孔隙的排水速率总体较低;比较同一时间在温度为500℃和600℃条件下斜长石断层泥孔隙的排水速率,发现600℃的速率高于500℃的情况,并且在温度为600℃条件下斜长石断层泥孔隙的排水初始速率大于其他温度条件下的情况。因此,温度与斜长石断层泥的流变呈正相关。在压力序列实验中,有效压力为60MPa条件下孔隙的排水速率总体较小,对比同一时间下有效应力分别为90MPa和120MPa斜长石断层泥孔隙的排水速率,发现有效应力为120MPa的速率高于90MPa的情况,并且在有效应力为120MPa条件下斜长石断层泥孔隙的排水初始速率大于其他有效应力条件下的值。(2)沿着样品轴向并垂直断层面方向对实验变形后的样品切片进行了基于扫描电镜的显微结构观察。首先从显微结构的宏观印象上初步发现,在同样温度条件下,随着有效压力的增加,颗粒破裂的程度越来越明显,而且颗粒之间的孔隙也越来越小;温度序列实验发现,斜长石断层泥的压实程度随着温度的升高越来越强。以及在高倍镜下观察到析出的斜长石层状堆积的现象,表明颗粒之间发生了强烈的压溶现象,并且接触点位置呈模糊状态,似有融合的形态,但具体结构细节还有待进一步的观察。(3)我们将通过压溶的理论方程对实验进行进一步的分析,并反演出方程中的力学参数。在温度为500℃的条件下,进一步的分析尝试求出不同围压条件下的初始应变速率,并拟合出初始应变速率与围压的关系,求出接触点真实压力与有效围压的系数,从而求得接触点的初始真实压力。以上结果表明由于斜长石颗粒间压溶可以在实验室的时间尺度上发生,因此本次实验的结果为斜长石摩擦滑动中愈合机制及不稳定滑动与压溶过程直接关联的理论预测提供了确切的实验证据。