高速遠程滑坡的弱化機制一直是國際學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點和難點問題。通過對奧地利K fels滑坡和尼泊爾LangTang滑坡滑動面上假玄武玻璃進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這是滑坡高速摩擦熔融形成的，進而提出了高速遠程滑坡自潤滑摩擦弱化假說。近年了，大量巖石高速旋轉(zhuǎn)摩擦試驗驗證了摩擦熱熔潤滑機理假說，并在巨型滑坡和斷層機理研究中受到廣泛關(guān)注。但是高速滑坡剪切帶熔融過程對滑坡運動到底有多大影響還存在很多疑問。為此，中科院成都山地所何思明研究團隊基于巖石高速旋轉(zhuǎn)摩擦試驗成果，在高速遠程滑坡超強運動的熱熔自潤滑摩擦弱化機理研究方面取得重要進展。 

　　該研究將熱熔過程劃分為三個階段：弱化階段、剪切強化階段和熱熔潤滑階段，并分別構(gòu)建了三階段滑帶溫度場與運動演化方程，定量評價高速滑坡運動演化過程中速度、粘性系數(shù)、熔融體體積分數(shù)、溫度及摩擦系數(shù)變化趨勢，探索不同功率轉(zhuǎn)化系數(shù)下，熱熔現(xiàn)象對不同規(guī)模整體性滑坡運動的影響。高速滑坡第一階段摩擦弱化機理主要緣于剪切帶顆粒破碎和閃熱，摩擦系數(shù)演化趨勢可采用指數(shù)衰減方程描述。第二階段摩擦強化主要有兩個原因：其一是熔融體填充部分孔隙，增加了滑動面接觸面積；其二是熔融體和固體顆?；旌显龃罅思羟袔姸龋诘V物選擇性熔融特性，并考慮熔融體體積分數(shù)，量化剪切帶強度增量。第三階段：當熔融體含量達到一定程度時，滑體和基巖被熔融體分開，滑坡剪切阻力主要由粘滯阻力提供，在此階段，主要考慮溫度、化學(xué)成分、碎屑含量、含水量等因素對粘性系數(shù)的影響，建立熱傳導(dǎo)方程和應(yīng)力場方程，計算不同滑體厚度和剪切帶厚度條件下各參數(shù)的變化趨勢。 

　　通過對不同厚度和功率轉(zhuǎn)換系數(shù)下視摩擦系數(shù)演化趨勢模擬分析表明，當滑體厚度小或者功率轉(zhuǎn)化系數(shù)足夠小時，視摩擦系數(shù)基本保持不變，滑帶熱熔開始階段熔融體對滑坡運動有阻礙作用，但很快進入弱化階段。 

　　相關(guān)成果于6月30日發(fā)表在國際地學(xué)領(lǐng)域頂級期刊、自然指數(shù)期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth上。 　　  

　　文章鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JB019453

　　

　　高速摩擦試驗中典型的摩擦系數(shù)變化趨勢

　　

　　不同滑體厚度和剪切帶厚度條件下，塊體速度、粘性系數(shù)、熔融體積分數(shù)、溫度及摩擦系數(shù)的變化趨勢

　　

　　不同滑體厚度和功率轉(zhuǎn)換系數(shù)下視摩擦系數(shù)的變化趨勢