本文基于DICM (Digital image correlation method) 的基本原理, 系统化了3D-DICM的理论和观测方法, 研制了3D-DICM的观测系统, 观测了模型实验中活断层破裂在沉积层的扩展过程及地表变形场和地表破裂带的演化过程 ; 提出了一种基于DICM测定岩石裂纹扩展过程中, 裂纹尖端应力强度因子、裂纹尖端位置和裂纹扩展长度的岩石断裂实验方法, 为揭示断层基岩破裂扩展特征和力学机理提供了有效的实验方法。