是什么导致了板块内断层，比如新马德里断层?

Question

有新闻(一些最近)关于新马德里断层和其他板块内活动断层。对于那些生活在美国中西部的人来说，得知他们还要担心地震，这有点令人震惊龙卷风。

板块间断层，如圣安德烈亚斯断层，得到了很多关注。板块运动产生的摩擦是有道理的。但是，目前关于这些板块内断裂带的理论是什么呢?

Answer 1

好问题!我将列出最初(我认为)由。提出的流行观点赛克斯,1978并得到了许多作者后续大量工作的支持。然而，还有其他模式。

从最一般的意义上说:板块内断裂是由于板块内部非常接近临界应力而重新激活的旧的、先前存在的弱点。

换句话说，它们是板块内部的薄弱环节。

然而，我们并不完全理解为什么一些旧的断层带会被重新激活，而其他相同方向的断层带却不会。(这可能与孔隙压力和深层流体运动有很大关系。)我们对板块内地震还有很多不完全了解的地方。

另外，请不要使用“断层线”这个词。这冒犯了我的地质敏感性!:)(故障是二维表面，而不是直线，因此是挑剔的反对意见。)

地壳的大部分接近临界应力(破裂)。

有很多证据表明，各地的大陆地壳都接近临界压力——换句话说，在地震中崩溃。(例:见the diverse汤恩德和佐巴克论文)。地壳不仅在板块边界附近受到临界压力，而且在远离板块边界的地方也受到临界压力。海洋地壳可能也是如此，但我们没有那么多的数据。

另一种说法是，板块被尽可能用力地推着，但不会发生褶皱。

基本上，这就是为什么像建造大坝或深层流体注入这样的事情会引发小地震。地壳已经接近破裂，因此增加载荷或增加孔隙压力通常会引发小裂缝。(然而，这些东西不会引发大地震，除非它们位于已经活跃的断层上。你需要沿着a连续滑动非常地表大，地震大。)

受到临界压力的板块实际上是我们所期望的。每当板块碰撞时，我们都会看到板块边界的变形。因此，我们知道驱动板块的应力大于地壳的“断裂”强度。因为边界处碰撞的应力会传递到内部，所以从直觉上讲，内部应该接近但略低于失效阈值(否则它们会变形)是有道理的。(完整的论证见Zoback和Townend, 2001）

大陆地壳充满了古老的脆弱带

大陆非常古老。比海洋地壳古老得多。大陆就像木筏一样不断地相互碰撞。因此，它们有许多“伤疤”(即旧断层带)。

构造地质学中有句话:“一朝有弱点，永远是弱点”。断层带通常比周围的地壳弱得多。一旦断层突破，它往往是一个永久的弱点，即使它不是一个完全有利的方向，也会被重新激活。

临界应力地壳+弱带->板内地震。

但为什么我们没有在所有古老的断层带上看到活动呢?

简而言之，我们真的不知道。这可能与孔隙压力和流体运动有很大关系。

一些古老的断层带有板块内地震，而另一些则没有，即使它们在相同的方向上。孔隙压力起着重要作用。巨大的断层作用(它使岩石更容易破碎)。很多人猜测，板块内活跃的断裂带可能在深处有更多的流体，尽管解释原因很困难。