La Zona Sísmica de Nueva Madrid, a veces llamada Línea de Falla de Nueva Madrid, es una zona sísmica importante y una fuente prolífica de terremotos intraplaca (terremotos dentro de una placa tectónica) en el sur y medio oeste de los Estados Unidos, extendiéndose hacia el sudoeste a partir de Nueva Madrid, Misuri.
El sistema de falla de Nueva Madrid fue el responsable de los Terremotos de Nueva Madrid de 1811-1812 y tiene el potencial de producir grandes terremotos en el futuro. Desde 1812 con frecuencia se han registrado sismos menores en el área.
Los terremotos que ocurren en la Zona Sísmica de Nueva Madrid potencialmente amenazan partes de ocho estados: Illinois, Indiana, Misuri, Arkansas, Kentucky, Tennessee, Oklahoma y Misisipi.
La zona sísmica, de 150 millas (241,4 km) de longitud, que pasa por cinco Estados, se extiende hacia el sur desde Cairo (Illinois); pasa por Hayti, Caruthersville y Nueva Madrid en Misuri; y por Blytheville hacia Marked Tree en Arkansas. También cubre parte de Tennessee occidental, cerca del Lago de Reelfoot, siguiendo al sudeste hacia Dyersburg. Se ubica al sudoeste de la Zona Sísmica del Valle de Wabash.
La mayor parte de la sismicidad se origina entre las 3 millas (4,8 km) y las 15 millas (24,1 km) bajo la superficie de la Tierra.[cita requerida]
En esta zona se dieron cuatro de los mayores terremotos históricos de Norteamérica, con magnitudes de momento estimadas de 7.0 o más, ocurridos todos dentro de un período de tres meses entre diciembre de 1811 y febrero de 1812. Muchos de los informes publicados describen los efectos acumulados de los sismos en su conjunto (conocidos como la Secuencia de Nueva Madrid), por lo que puede ser difícil distinguir los efectos individuales de cada uno. Las estimaciones de magnitudes y epicentros se basan en interpretaciones de los informes históricos y pueden variar.
Dado que las tasas de solevantamiento asociadas con los grandes terremotos de Nueva Madrid no pudieron haber ocurrido de manera continua a escala de tiempos geológicos sin alterar dramáticamente la topografía local, los correspondientes estudios han concluido que la actividad sísmica allí no pudo haberse dado por más de 64000 años, con lo que la Zona Sísmica de Nueva Madrid (ZSNM) sería una estructura joven, o bien que los terremotos y los solevantamientos asociados hayan migrado por el área al correr del tiempo, o bien que ls ZSNM tenga períodos cortos de actividad intercalaados con períodos largos de quietud. Hay estudios arqueológicos que han determinado, a partir del estudio de volcanes de arena y horizontes de suelo, que en la prehistoria reciente ocurrieron en la ZSNM series de terremotos de gran magnitud. En base a artefactos hallados cubiertos por depósitos de volcanes de arena y por medio de estudios de carbono 14, parecen haber ocurrido grandes terremotos similares a los de 1811–1812 alrededor de 1450 DC y de 900 DC, así como aproximadamente en AD 300. También se han encontrado evidencias de una aparente serie de grandes terremotos alrededor de 2350 AC. A unos 80 km al sudoeste de la ZSNM en su definición actual, pero suficientemente cerca como para asociarse al Reelfoot Rift, cercano a Marianna (Arkansas), se identificaron tentativamente dos conjuntos de licuefacción de suelos indicativos de grandes terremotos, con dataciones de 3500 AC y 4800 AC. Estas estructuras se han interpretado como causadas por grupos de grandes sismos en secuencia temporal apretada.
Estudios dendrocronológicos (de anillos en troncos de árboles) realizados en los cipreses calvos más viejos que crecen en el Lago de Reelfoot arrojaron evidencias de la serie de 1811–1812 en forma de fracturas seguidas por un crecimiento rápido, después de su inundación, mientras que los núcleos tomados de antiguos cipreses de las tierras hundidas de St. Francis exhibieron un crecimiento desacelerado durante el medio siglo posterior a 1812. Dado que el registro dendrocronológico en Reelfoot Lake y en las tierras hundidas de St. Francis se remntann a AD 1682 y AD 1321, respectivamente, Van Arsdale et al. interpretaron la falta de señales similares en otros puntos de la cronología como prueba en contra de otros grandes terremotos en Nueva Madrid entre esos años y 1811.
El primer registro escrito conocido de un terremoto ocurrido en la ZSNM se debe a un misionario francés que viajaba subiendo el Misisipi con una partida de exploradores. A la 1:00 p.m. en Navidad de 1699, en un lugar cercano a la ubicación actual de Memphis, el grupo fue sorprendido por un breve período de sacudidas de tierra.
Cientos de réplicas de la serie de 1811–1812 le siguieron por espacio de varios años. Ocurrieron réplicas suficientemente fuertes como para ser sentidas hasta 1817. Los mayores terremotos que ocurrieron después fueron el 4 de enero de 1843 y el 31 de octubre de 1895, con magnitudes estimadas de 6.0 y 6.6, respectivamente. El de 1895 tuvo su epicentro cerca de Charleston (Misuri). Este sismo dañó prácticamente todos los edificios en Charleston, creó volcanes de arena cerca de la ciudad, agrietó un muelle en el puente ferroviario de Cairo y derribó chimeneas en San Luis, Misuri; Memphis, Tennessee; Gadsden (Alabama); y Evansville, Indiana.
El mayor terremoto del Siglo XX en la ZSNM fue un sismo de magnitud 5.4 (aunque en su momento fue informado como de magnitud 5.5) el 9 de noviembre de 1968, cerca de Dale (Dales) (Illinois). Este sismo dañó el edificio cívico de Henderson (Kentucky) y se sintió en 23 Estados. La gente en Boston dijo que sus edificios se tambaleaban. Al momento del sismo, se trataba del mayor sismo jamás registrado con epicentro en Illinois. En 2008, en la vecina Zona Sísmica del Valle Wabash ocurrió un sismo de magnitude 5.4 similar, con epicentro en Illinois cerca de West Salem y Mount Carmel.
En 1974 se instalaron instrumentos en el área y sus alrededores, a fin de poder monitorear mejor la actividad sísmica. Desde entonces se han registrado más de 4000 sismos, la mayoría de los cuales demasiado débiles como para ser percibidos por la población. En promedio, en el área hay un sismo al año, suficientemente intenso como para que sea percibido.
Las fallas responsables de la Zona Sísmica de Nueva Madrid son parte de una estructura geológica de la corteza terrestre conocida como Reelfoot Rift, que se formó durante la ruptura del supercontinente de Rodinia en la era geológica del Neoproterozoico (hace unos 750 millones de años). El sistema de rift resultante terminó no dividiendo el continente, pero ha permanecido como aulacógeno (una cicatriz o zona de debilidad) a gran profundidad y sus antiguas fallas parecen haber hecho que la corteza terrestre en el área de Nueva Madrid sea mucho más débil mecánicamente que en el resto de Norteamérica.
Esta debilidad relativa es importante, puesto que permitiría que las fuerzas compresivas este-oeste relativamente débiles asociadas con la continuación de la deriva continental de la placa norteamericana reactiven antiguas fallas en las cercanías de Nueva Madrid, haciendo que el área sea inusualmente propensa a los terremotos a pesar de estar lejos del límite de placa tectónica más cercano.
Dado que se conocen otros rifts antiguos en Norteamérica, pero no todos están asociados a una sismicidad moderna, es posible que haya otros procesos que contribuyan a incrementar localmente las tensiones mecánicas en las fallas de Nueva Madrid. También se ha sugerido que alguna forma de calentamiento en la litósfera debajo del área pueda estar determinando una mayor plasticidad de la roca, la que estaría concentrando el estrés compresivo en la zona de menor profundidad, donde ocurre el fallamiento.
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