随着资源开采和工程建设的逐年深部化,岩体所赋存的地质环境也越来越复杂。其中最显著的是高地应力特征,在高应力作用下断层或岩石结构面的粘滑失稳将导致地震或结构面滑移型岩爆等动力灾害。锦屏二级水电站是世界埋深最大、规模最大的水工隧洞群。在锦屏二级水电站深埋隧洞群施工期便发生了多次强烈岩爆,给人员和设备安全造成了极大的威胁。其地下厂房在运行初期至今已发生了40余次异响,影响电厂安全生产和工程安全,经强震仪监测,多次异响发生均与厂房周边区域内小尺度断层的粘滑活动相关。白鹤滩水电站巨型地下洞室群被几条缓倾层间错动带切割,并在施工期发生局部活化而滑动,给洞室群安全带来极大风险。研究影响工程稳定的大型结构面的活化模式,对于避免直接或次生灾害至关重要。本文以玄武岩岩石模拟断层面为研究对象,运用室内摩擦滑动试验方法,分别从宏观力学特征、微观力学特征、局部位移特征与声发射特征四个方面对于稳定滑动、规则粘滑与混沌粘滑三种滑动模式进行深入系统地探讨,并进一步探究了粗糙度、法向边界条件,位移加载速率及法向应力对滑动模式的影响。本文研究主要集中在以下几个方面:（1）通过开展模拟断层摩擦滑动试验,研究模拟断层滑动过程中的物理力学特征,揭示三种不同滑动模式下宏观力学特征差异。规则粘滑发生时的宏观剪应力呈现周期性突降特征,对于稳定滑动,其剪应力随着剪切位移的增大而平稳增大或减小;处于稳定滑动和规则粘滑的过渡阶段的混沌粘滑模式,其宏观剪应力表现为不规则的小幅度振荡。（2）综合采用应变采集系统、声发射系统等多种测试手段,分析玄武岩模拟断层面摩擦滑动过程中的位移变化特征、裂纹扩展及声发射演化特征。从细观角度揭示了模拟断层滑动过程中应变的时空演化特征及断层表面成核破裂过程。在粘滑时刻往往在靠近加载端的一侧首先成核断裂,随后断裂逐渐向另一侧扩展,同时加载端一侧的断裂速率较快,断裂损伤程度更为显著。规则粘滑发生时常伴随着可听到的声发射特性,而混沌粘滑和稳定滑动两种滑动模式缺乏相应的声发射特性。（3）在恒定法向荷载（CNL:constant normal loading）模拟断层摩擦滑动试验的基础上,进一步并重点开展了恒定法向刚度条件下（CNS:constant normal stiffness）模拟断层的摩擦滑动试验,研究并揭示了CNS条件下断层滑动特征以及不同边界条件下断层活化模式转变条件的差异。（4）通过对于不同模拟断层表面微观粗糙度的摩擦滑动试验研究,分析了玄武岩模拟断层微粗糙度对其剪切强度、法向应力、法向位移和摩擦滑动稳定性的影响。在CNS条件下,随着剪切位移的增加,不同微粗糙度的样品在摩擦滑动过程中表现出明显不同的滑动特性,其中较光滑的样品比粗糙的样品更容易发生粘滑。（5）通过改变试验过程中加载条件,对于不同加载因素对滑动模式的影响开展了进一步的研究。深入分析了位移加载速率与初始法向应力等加载因素对模拟断层剪切力学特性及滑动模式间的转换特征,研究结果可为断层活化模式的预测提供依据。