斷層形成機(jī)制包括斷層破裂的發(fā)生和斷層的形成、斷層作用過程與應(yīng)力狀態(tài)、巖石力學(xué)性質(zhì)，以及斷層作用與斷層形成環(huán)境的物理狀態(tài)等問題。
從斷層破裂的微觀機(jī)制考慮，當(dāng)巖石受力超過巖石的強(qiáng)度極限，即差應(yīng)力超過其強(qiáng)度極限時(shí)開始破裂。破裂首先從微裂隙開始，微裂隙逐漸發(fā)展，相互聯(lián)合和擴(kuò)展，形成明顯的破裂面，即斷層兩盤借以相對滑動(dòng)的破裂面。斷裂開始出現(xiàn)時(shí)的微裂隙一般呈羽狀散布排列。微裂隙或者屬于剪裂，或?qū)購埩研再|(zhì)。掃描電子顯微鏡觀察揭示出大多數(shù)微裂隙具張裂性。當(dāng)斷裂面一旦形成而且差應(yīng)力超過摩擦阻力時(shí)，兩盤就開始相對滑動(dòng)，形成斷層。隨著應(yīng)力釋放或差應(yīng)力趨向于零，一次斷層作用即告終止。
Anderson等從斷層形成的應(yīng)力狀態(tài)分析了斷層的成因，他認(rèn)為形成斷層的三軸應(yīng)力狀態(tài)中的一個(gè)主應(yīng)力軸趨于垂直水平面。以此為依據(jù)提出了形成正斷層、逆斷層和平移斷層的三種應(yīng)力狀態(tài)（圖2-4-17）。 Anderson模式基本上為地質(zhì)學(xué)家所接受，作為分析解釋地表或近地表脆性斷裂的依據(jù)。一般認(rèn)為，斷層面是一個(gè)剪裂面，σ1與兩剪裂面的銳角等分線一致，σ3與兩個(gè)剪裂面的鈍角等分線一致。σ1所在盤向銳角角頂方向滑動(dòng)，就是說斷層兩盤垂直σ2方向滑動(dòng)。
形成正斷層或重力斷層的應(yīng)力狀態(tài)是：σ1直立，σ2和σ3水平，σ2與斷層走向一致，上盤順斷層傾斜向下滑動(dòng)，根據(jù)形成正斷層的應(yīng)力狀態(tài)和莫爾圓表明，引起正斷層作用的有利條件是：最大主應(yīng)力（σ1 ）在鉛直方向上逐漸增大，或者是最小主應(yīng)力（σ3）在水平方向上減小。因此水平拉伸和垂直上隆是最適于發(fā)生正斷層作用的應(yīng)力狀態(tài)。
形成低角度逆斷層或逆掩斷層（沖斷層）的應(yīng)力狀態(tài)是：最大主應(yīng)力軸（σ1 ）和中間主應(yīng)力軸（σ2）水平，最小主應(yīng)力軸（σ3）直立。（σ2）平行于斷面走向。根據(jù)逆掩斷層的應(yīng)力狀態(tài)和莫爾圓表明，適于逆掩斷層形成的可能情況是：σ1在水平方向逐漸增大，或者是最小應(yīng)力（σ3）逐漸減小。因此水平擠壓有利于逆掩斷層的發(fā)育。
形成平移斷層的應(yīng)力狀態(tài)是：最大主應(yīng)力軸（σ1 ）和最小主應(yīng)力軸（σ3）是水平的，中間主應(yīng)力軸（σ2）是直立的，斷層面走向垂直于σ2，滑動(dòng)方向也垂直于σ2，兩盤順層走向滑動(dòng)。
Anderson模式雖然經(jīng)常作為地質(zhì)學(xué)家分析斷層作用的應(yīng)力狀態(tài)的基本依據(jù)，但該模型對自然界復(fù)雜的條件考慮不夠。為此，一些學(xué)者分別考慮了某些特定的邊界條件，提出了許多不同的斷層帶成因模式
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