為揭示大地震孕育發(fā)生的力學(xué)機(jī)制，中國(guó)地震局地質(zhì)研究所研究團(tuán)隊(duì)以2008年汶川8.0級(jí)地震斷層帶為研究對(duì)象，對(duì)龍門(mén)山斷層帶的物理力學(xué)性質(zhì)開(kāi)展了系統(tǒng)研究，分析了其與汶川地震孕育發(fā)生機(jī)理的關(guān)系，取得了一系列重要的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

　　通過(guò)對(duì)汶川地震斷層帶多個(gè)斷層露頭和鉆探樣品的分析研究，揭示了地震斷層帶結(jié)構(gòu)和成分特征及其與地震滑動(dòng)的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，斷層同震滑動(dòng)局部化特征明顯，滑動(dòng)帶寬度僅2-3厘米；流體—斷層相互作用顯著影響著斷層帶物質(zhì)變化。基于對(duì)龍門(mén)山斷層帶的物質(zhì)分析和低速摩擦實(shí)驗(yàn)，建立了斷層帶的流變結(jié)構(gòu)與地震成核模型。研究發(fā)現(xiàn)，斷層帶摩擦強(qiáng)度強(qiáng)烈依賴(lài)于礦物類(lèi)型和含量，彭灌雜巖中花崗巖質(zhì)巖石在震源深度具有高強(qiáng)度和速度弱化行為，具備地震成核條件。依托自主研發(fā)的巖石高速摩擦實(shí)驗(yàn)裝置，在斷層同震滑動(dòng)特征及機(jī)制方面取得全新認(rèn)識(shí)。研究發(fā)現(xiàn)，地震滑動(dòng)速率下斷層表現(xiàn)出顯著滑移弱化，穩(wěn)態(tài)摩擦系數(shù)很低且不依賴(lài)于礦物組成；凹凸體急劇加熱及熱壓作用是主要的弱化機(jī)制，在同震過(guò)程中會(huì)促進(jìn)地震破裂的擴(kuò)展。依托自主研發(fā)的超低滲透率測(cè)量裝置及測(cè)量技術(shù)，在斷層帶傳輸性質(zhì)與同震熱壓作用方面獲得全新結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)，同震滑移量與斷層泥的滲透率密切相關(guān)，較大的同震滑移通常對(duì)應(yīng)于低滲透率。

　　研究成果對(duì)深入了解地震斷層的力學(xué)行為及災(zāi)害效應(yīng)具有重要的理論和實(shí)際意義，為模擬大地震發(fā)生過(guò)程、發(fā)展地震預(yù)測(cè)方法奠定了物理基礎(chǔ)。研究成果受到國(guó)際知名學(xué)者高度評(píng)價(jià)，多篇學(xué)術(shù)論文以研究亮點(diǎn)或焦點(diǎn)的形式被國(guó)內(nèi)外同行點(diǎn)評(píng)和關(guān)注。該研究領(lǐng)域的國(guó)際著名學(xué)者克里斯托弗﹒朔爾茨（Christopher H. Scholz）撰寫(xiě)的專(zhuān)著《地震與斷層力學(xué)》（《The Mechanics of Earthquakes and Faulting》）第三版中亦引用了研究成果的多項(xiàng)內(nèi)容。建立的技術(shù)先進(jìn)的斷層物理與力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，吸引了多名國(guó)際學(xué)者來(lái)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展研究工作，提升了我國(guó)地震物理研究的國(guó)際影響力和競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀青年人才。