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21世纪以来,发生在俯冲带的震颤与慢滑移事件（ETS）越来越引发研究者们的关注。ETS在非常年轻而且热的俯冲板片的俯冲带的地幔楔处最多。地幔楔是大陆莫霍面与俯冲带界面的相交处的地幔部分。目前认为在此处ETS多发的原因是地幔楔附近的极高孔隙流体压力（可能近乎静岩压力）导致了产生ETS的一个独立的滑动摩擦区域。在上述背景下研究俯冲带中何种矿物有可能跟震颤和慢滑移事件有关,就成了一个值得关注的问题。含水矿物通常比无水矿物强度低,而且俯冲带中可能有极高的孔隙水压力,因此俯冲带中的含水矿物（例如:角闪石、蛇纹石、滑石,等）可能会控制俯冲带的滑动行为。尽管很多地球物理资料显示地幔楔的部分深度范围可能存在蛇纹石化,但是大洋钻探或海底挖掘结果显示角闪石是地幔中的常见含水矿物。为了了解俯冲带中常见含水矿物角闪石在水热条件下的摩擦滑动行为,我们以普通角闪石作为模拟断层泥样品材料来进行摩擦滑动实验。我们在101–607°C的温度范围进行了高围压和低围压两组实验,轴向载荷速率为0.04–1.0μm/s。高围压序列实验在136MPa的围压下进行了速率阶跃滑动试验,孔隙水压力为30 MPa。低围压序列实验在83MPa的围压下进行了速率阶跃滑动试验,孔隙水压力为30 MPa。摩擦滑动速度在1.22μm/s、0.244μm/s和0.0488μm/s之间切换以获取对速度变化响应的数据。所有摩擦滑动实验都是在伺服控制的三轴试验机中进行的,其中氩气为传压介质。该系统采用液压伺服控制系统,可对围压进行控制。本研究的实验数据处理遵循速率与状态依赖性摩擦定律（RSF）。速率与状态依赖性摩擦定律中,稳态滑动时的速率依赖性参数a-b值的符号对于判定滑动的稳定性具有决定性意义,只有当断层面上摩擦滑动的a-b<0时,不稳定滑动才有可能出现,地震成核才有可能出现。由于直接响应参数a>0始终成立,所以要想出现速度弱化,即a-b<0,必须要满足b>a>0。因此,愈合效应参数b对摩擦滑动稳定性具有重要影响。我们对实验数据进行了数值拟合,得到了每个温度下的摩擦本构参数a,b,Dc的值。对于实验的每一个样品,在做完剪切变形实验后,用SEM（蔡司公司的Sigma扫描电子显微镜）对变形断层泥样品的薄片进行显微构造观察。普通角闪石实验结果如下:1.在高围压系列实验（Cp=136 MPa,Pp=30MPa）中,除在505°C和607°C出现准静态振荡外,普通角闪石断层泥样品均表现出稳定的滑动行为。稳态摩擦系数在约0.70（607°C）至约0.72（403°C）范围内,平均值约为0.71,没有表现出随温度的系统性变化。在低围压系列实验（Cp=83MPa,Pp=30MPa）中,在所有实验温度下,普通角闪石断层泥样品均表现出稳定的滑动行为。稳态摩擦系数在约0.67（607°C）至约0.73（101°C）范围内,平均值约为0.71。在温度超过400°C以后,稳态摩擦系数随温度明显下降,从403°C时的0.72降至607°C时的0.67。2.在我们的低围压系列实验中,普通角闪石的稳态摩擦系数低于前人研究在温度高于500°C时获得的叶蛇纹石的稳态摩擦系数的数据,因此普通角闪石可以作为控制温度高于500°C时剪切变形的候选者。3.在普通角闪石断层泥的高围压系列实验（Cp=136 MPa,Pp=30MPa）中,在101和203°C的温度下观察到了速度强化行为,稳态速度依赖性在303°C时转变为速度弱化,在403°C时处于过渡状态,在505°C和607°C时为速度弱化。速度弱化的（b‐a）绝对值在0.00051至0.0014之间,是微弱速度弱化。在普通角闪石断层泥的低围压系列实验（Cp=83MPa,Pp=30MPa）中,在101和203°C的温度下观察到了速度强化行为,稳态速度依赖性在303°C时转变为速度弱化,在403°C时仍处于速度弱化状态,在505°C和607°C时为速度强化。速度弱化的（b‐a）绝对值在0.0014至0.0015之间,是微弱速度弱化。4.高压实验（Cp=136 MPa,Pp=30MPa）中,在101°C时,普通角闪石断层泥的a值达到最大值,约为0.0089。随着温度升高,a值在203°C时迅速降低至约0.0068,温度高于303°C后,a值逐渐增加到607°C时的0.0088。与a值随温度升高先降后升不同,b值随温度升高一直呈上升的趋势,从101°C时的0.0013,逐渐增加到607°C时的0.0102。特征滑移距离Dc均值在所有实验中的变化为12至23.5μm的范围。随着温度的升高,Dc值似有下降的趋势,而且高温段的准静态振荡对应于的Dc值最低限2μm。低压实验（Cp=83 MPa,Pp=30MPa）中,a值随温度升高先降后升,从101°C时的0.0083,降至303°C时的0.0059。温度达到403°C时,a值开始升高至0.0091。到607°C时,a值升高至最大值0.0129。b值随温度升高一直呈上升的趋势,从101°C时的0.0013,逐渐增加到607°C时的0.0113。与高压实验相比,低压实验得到的a和b值都更大一些。特征滑移距离Dc均值在所有实验中的变化为10.75至23.5μm的范围。随着温度的升高,Dc值似有先上升后下降再上升的趋势,整体没有什么明显规律,有一定的起伏。低压实验得到的Dc值跟高压实验的稳滑的Dc值相比,没有太大差别,说明Dc值随压力变化不大。5.普通角闪石断层泥剪切变形后的样品在镜下观察发现普遍发育与样品壁边界之间的夹角范围为10°至15°的R1剪切。在高围压系列实验（Cp=136 MPa,Pp=30MPa）中,在101°C时普通角闪石断层泥剪切变形后的样品形成宽度范围为23-160μm的R1剪切区。在203°C下,一个显著的微结构特征普遍发育,与贯穿整个普通角闪石断层泥剪切变形后样品的R1剪切带平行或近似平行,宽度范围为27-134μm。在303°C时,出现了几个贯穿整个样品的R1剪切带,宽度范围为24-112μm。在超过400°C的温度范围内,沿普通角闪石断层泥样品边界的B剪切发育不充分。与较低温度下的微观结构相反,在505°C时R1剪切区（宽度范围为39-93μm）分布更加广泛,并且在普通角闪石断层泥样品的边界处出现了明显的B剪切（宽度范围为18-40μm）。在此温度下,相邻的R1剪切带之间也出现了Y剪切。在607°C时,剪切区的分布与505°C时的分布相类似,但是R1剪切区的宽度比505°C时的宽度范围更加宽了（宽度范围为38-159μm）。低围压序列实验在400°C以下的全景图的特征与高围压序列实验的全景图特征较为相似,但是剪切带的宽度范围比高围压序列实验的要小得多。在低围压序列实验中,全景图像在403°C时表现出相当普遍的剪切变形,只发育较小的局部剪切区域,剪切区宽度范围为98-153μm。在505°C以上,沿着多个R1剪切出现明显的剪切局部化现象。在505°C时R1剪切区的宽度范围为51-94μm。在607°C时,R1剪切区的宽度范围为46-80μm。与高围压序列实验相比,低围压序列实验在剪切变形之后的普通角闪石断层泥的边界处产生的B剪切要少得多。6.普通角闪石断层泥的b值随温度升高而呈上升趋势,表明在摩擦接触点激活了Arrhenius型蠕变。前人已提出两个关于演化效应（b值）的明确的符合Arrhenius型蠕变的模型。一种是基于接触点的晶体塑性的指数型流变模型（BE模型）,另一种是与粒间压溶有关的IPS模型。我们对变形后样品的微结构观察,发现普通角闪石断层泥的无论是高围压还是低围压系列实验后的变形样品的微观结构观察显示出明显的颗粒尺寸减小（压碎的晶粒通常缩小至1-2μm以下）。对于所有变形的样品,观察到具有板状形态的无处不在的压溶析出沉淀颗粒（50-100 nm）附着在压碎的颗粒表面,表明普遍有晶间压溶发生。微观结构观察结果,再加上实验数据和模型预测之间的比较,表明摩擦接触点的晶间压溶过程可能控制了角闪石的演化效应。7.普通角闪石的速度弱化程度很弱,具有低于0.0015的（b-a）值,该值小于在卡斯卡迪亚俯冲带慢滑移的数值模拟中使用的（b-a）值,表明速度弱化是非常微弱的,而这种微弱的速度弱化有利于慢滑移的产生。因此,普通角闪石的速度弱化程度是符合发生俯冲带慢滑移的恰当条件的,更小的（b-a）值也意味着,与以前的模拟相比,普通角闪石引起的慢滑移事件可以在更宽的有效正应力范围中产生。