壳内软弱层对于理解中国大陆现今岩石圈结构、板内造山动力学以及强震孕育背景具有十分重要的意义。本文针对壳内软弱层的岩石物理性质、动力学特征进行了高温高压试验、相似材料实验以及数值模拟研究,得到如下认识:对来自青藏高原聂拉木群高喜马拉雅结晶岩系的二云母片麻岩进行了一系列高温高压条件下波速测量。结果显示在低温段(＜600℃),样品波速随着温度和压力的变化呈现为很好的线性关系。在高温段,波速随着温度和压力的关系呈现为明显的非线性。对白云母脱水(熔融)和α石英高温软化导致波速的非线性快速下降有了新的认识,该结果对于认识高地温梯度地区和加厚酸性地壳地区,中上地壳速度结构的反转有指示作用。由白云母脱水和石英高温软化形成的低速层与α-β相变导致波速的快速上升形成鲜明的对比,为高热流地区类似波速探测结果的理解提供重要的价值。另外,波速-深度在不同地温梯度下的测量给出了地壳内出现“波速反转”以及α-β相变附近波速快速上升的直接结果,为地球物理探测结果的解释提供直接证据。青藏高原深部地壳具有很强的地壳各向异性,造岩矿物的LPO不足以解释青藏高原地壳中所观测到的各向异性强度。模拟计算表明低度熔体的定向分布能够显著地强化岩石的各向异性,并且MPO引起的各向异性强度可以比由LPO导致的各向异性强度大数倍。因此,如果地壳中存在部分熔融机制,则定向分布的熔体对各向异性的贡献应该被充分地考虑。相似性材料的实验结果表明,定向分布的熔体可以显著的强化介质的各向异性。在低度熔融的条件下熔体诱发的各向异性强度可以到达原固态介质各向异性强度的1～2倍。众多研究资料显示,青藏高原-川滇西部地壳中区域性分布的低速层与低度部分熔融关联。低度熔体在构造应力的作用下定向分布可能是导致该地区深部地壳存在异常强的各向异性层之主要原因。壳内软弱层具有力学性质软弱的特性,因此易于发展成为构造拆离带,从而协调地壳浅部刚性层(块体)与下部地壳或岩石圈地幔的差异运动,使大陆岩石圈内部发生解耦成为可能。而该解耦带本身则构成了块体的底界。本论文用三维有限元法模拟了巴颜喀拉块体及周边地区“壳内软弱层”的存在对块体运动和变形的影响,并探讨了壳内解耦发生的主要影响因素。结果显示:在影响壳内解耦的诸多因素中,起决定性作用的因素为动力学模型和软弱层强度。软弱层的力学强度越低,为上部和下部地壳运动解耦提供的潜在的可能性越大。在针对青藏高原东缘所提出的诸多的动力学模型中,下地壳和岩石圈整体运动拖曳上地壳的模型对于解耦的发生有利,同时壳内软弱层可能具有更快的运动速率。该运动模型得到一系列地球物理探测结果的支持。对于巴颜喀拉块体及周边地区,壳内软弱层的存在及其所造成的解耦对于龙门山地区地表隆升及应力积累有重要的促进作用。来自软弱层解耦对上部刚性地壳的拖曳作用能很好的解释两个次级块体阿坝块体和龙门山块体的应力状态,而且得到的跨断层的滑动速率和地表垂直变形结果也实际观测结果或地质认识较为吻合。壳内软弱层对强震发生所需的高应力背景的促进作用,不仅仅在于“软弱层拖曳加快块体运动”的贡献,因其所产生的拖曳力直接作用于块体底部可能是另一个重要因素。