人们普遍认为,温度是断层流变性的主要控制因素,从而影响了板块边界断层的地震活动性分布。然而,对于天然断层泥在高温下的摩擦强度和稳定性的详细测量却很少。本文报告了一系列剪切实验,旨在研究国际大陆科学钻探计划(ICDP)深层断层钻探项目(DFDP)在新西兰高山断层111.5–142.9 米深处采集的断层岩石的摩擦特性。我们对取自DFDP-1B先导孔的5个样品进行了测试:两个上盘绿泥石碎裂岩、两个下盘花岗岩碎裂岩和一个来自主滑动带(PSZ-1)的断层泥。每个样品都在23至500 °C的温度范围和80 MPa的有效正应力下进行剪切。围岩碎裂岩的摩擦系数(μ)随温度的升高而增大,从23°C时的μ =0.45–0.64增加到500°C时的μ =0.87。温度≤180°C时,PSZ-1断层泥的摩擦系数低于围岩(μ =0.35–0.46 对 0.45–0.65),但在500°C时两者就具备了可比性(μ =0.87–0.90)。对所有材料来说,当温度≥180 °C时,摩擦强度的变化伴随着从速度增强到速度衰减的转变。实验确定的断层材料流变临界刚度和估计的周围地壳原位刚度的外推表明,在~1.8–2.5 km和~8.5–8.8 km深度处分别存在一个上稳定边界和下稳定边界。上稳定边界也与观测到的地震深度频率分布相一致。