摘要：力学上,地震可以看作在应力场作用下由于断层带介质的突然损伤或软化导致的断层带失稳事件.本文基于这个地震动力学模型,利用一种可以模拟断层大位错的有限元方法,研究了2011年MW9.0东日本大地震（Tohoku-Oki）的动力学破裂过程.比较了无障碍体和具有不同刚度障碍体的断层带模型产生的断层位移、位错和应力降.主要结果表明,障碍体的存在并不明显地改变障碍体区域的初始构造应力场.对有障碍体情形,准静态结果显示断层上盘最大逆冲位移和最大剪切位错分别为51m和58m,均发生在海底表面海沟处,与无障碍体的结果（最大剪切位错约55m）相比差别不大;下盘最大倾向位移（-10m）并不与上盘最大值出现在同一位置,而是在障碍体处.障碍体处剪应力降（约11 MPa）大于周围非障碍体区域.障碍体处正应力降的最大值约为3 MPa.模拟结果似乎不支持海山是导致本次地震异乎寻常大位错的原因,而倾向于断层带剪切刚度在地震过程中极度损伤或软化。

关键词：东日本大地震 断层破裂过程 断层位移 应力降 有限元方法 

单位：北京大学地球与空间科学学院地球物理系 北京100871 中国科学院计算地球动力学重点实验室 北京100049 中国科学院大学地球科学学院 北京100049