美国中东部和加拿大东南部的板内地震、区域应力和断层力学

应用75个高质量的单个地震震源断层面机制和10种形式应力反演,研究了美国中东部和加拿大东南部区域应力方向的一致性、该区域相对应力幅值的变化及使用摩擦断裂理论研究优选方向节平面上滑动的协调。为了映射研究区域的断裂类型和相对应力大小,我们利用高质量的震源断层面机制来计算AΦ参数(根据Angelier,1979;Simpson,1997),范围从0(均匀的水平延伸有S_(Hmax》S_V>S_(hmin)到1.5(走滑断层有S_(Hmax)>S_V>S_(hmin))到3(均匀水平压缩有S_(Hmax)=S_V>S_(hmin))。我们发现从美国中南部(走滑震源机制占主导)朝向美国东北部和加拿大东南部(逆冲震源机制占主导)的水平应力相对于垂直应力变得越来越压缩。以类似于M.L.Zoback(1992a)研究采用的较小数据集的方式,我们利用莫尔—库仑准则来计算断层面理论上的最佳取向(对应于不同的摩擦系数μ)和震源机制节平面之间的方向差异,假设脆性地壳内的孔压是静水压力。对于我们研究中使用的75个震源断层面机制,优选的(更好拟合)节平面偏离理论上的最优节平面μ=0.6在走向和倾角上平均只有7°。由于这种细微的差别可能代表应力场的小变化(或震源断层面机制中的不确定性),我们认为该研究区域内几乎所有地震以与局部应力场中已有断层上的剪切破裂相兼容的方式滑动。