根据俯冲板片边界摩擦特征,从海沟到俯冲板块深处可以将俯冲板块边界划分为速率加强、条件稳定和速率弱化区域.传统观点认为在靠近海沟处是稳定的自由滑动区或是能够发生慢滑动的条件稳定区.一般而言,大地震不仅在同震阶段辐射出地震波引起地壳变形,而且因断层的余滑和上地幔的黏弹性的作用,在震后很长时间内还有明显的变形调整.本文利用大地测量形变资料研究2011年日本东北Mw 9.0地震的震后变形机制。首先分析了多年的连续GPS时间序列，提取了2011日本东北地震的震后变形，该变形随时间呈对数衰减。假设震后过程全部为余滑作用，从连续GPS位移资料得到的余滑模型显示不仅有余滑出现在同震区域的末端下方，而且有累积三年近20m的显著余滑出现在靠近海沟处，与最大同震滑移区域相重合。其次，考虑上地幔的黏弹性松弛的作用。这里用一个Burgers体的黏弹性松弛模型计算了震后GPS变形，模拟值可以拟合部分的连续GPS位移，且模拟的海底GPS水平位移方向与观测一致。该结果表明震后黏弹性松弛效应不可忽略，需要考虑余滑和黏弹性松弛效应共同解释GPS观测资料。用扣除黏弹性松弛效应后的GPS时间序列重新反演了余滑模型。顾及黏弹性松弛效应后，GPS资料反演的余滑模型结果表明靠近海沟处不再有余滑发生，余滑出现在同震滑移区域的末端以及旁侧的浅处，与同震区域只有很少部分的重合，累积三年的最大滑移幅度约为8m。由于缺少震间的海底GPS观测，仅用日本岛的连续GPS难以分辨靠近海沟处的状态。对震间滑移速率亏损分布、同震滑移和余滑分布进行了相关性分析，推断俯冲板片在靠近海沟处很大程度上可能处于闭锁状态。在同震滑移区域之外、靠近海沟处有余滑发生，表明该浅处为条件稳定区，故日本东北的俯冲带有着较为复杂的结构。