大地测量与地球动力学

类型	地震数/次	比例/%
正断(N)	166	26.9
正走滑型(NS)	69	11.2
走滑型(SS)	253	41.0
逆断(R)	65	10.5
逆走滑型(RS)	64	10.4
合计	617	100

类型	地震数/次	比例/%
正断(N)	166	26.9
正走滑型(NS)	69	11.2
走滑型(SS)	253	41.0
逆断(R)	65	10.5
逆走滑型(RS)	64	10.4
合计	617	100

序号	时间段	R值	σ₁轴			σ₃轴
1	2001-02-06—2003-06-28	0.26 0.02~0.74	－116.67 －296.6~61.8	48.06 －40.2~87.4	55.97 －123.7~235.1	41.7 －47.7~89.5	149.24 127.0~172.1	3.67 －15.7~43.8
2	2003-06-28—2005-03-03	0.14 0.01~0.55	－120.72 －299.9~58.2	28.05 －61.4~89.7	57.72 －122.2~237.3	61.94 －27.6~89.2	148.93 133.3~162.8	0.65 －14.3~42.3
3	2005-03-03—2006-07-07	0.22 0.00~0.82	－118.64 －272.6~38.4	4.37 －85.2~88.3	110.18 －69.8~289.5	83.38 －4.4~89.5	－28.26 －50.4~－0.1	4.97 －45.0~35.9
4	2006-07-07—2007-10-25	0.17 0.00~0.69	－123.24 －272.8~37.6	7.77 －81.5~89.4	36.11 －143.6~216.1	81.71 －7.8~89.5	146.36 129.4~164.2	2.89 －18.5~42.6
5	2007-10-25—2008-12-19	0.14 0.00~0.98	15.53 163.3~195.2	82.72 －6.0~89.7	－119.05 －264.3~38.8	5.12 －83.9~89.6	150.49 78.9~236.6	5.15 －66.2~57.2
6	2008-12-19—2009-10-19	0.38 0.01~0.94	－107.57 －286.9~72.4	68.31 －18.8~89.8	56.02 －115.1~227.2	20.88 －68.0~87.6	148.16 116.3~193.3	5.6 －17.8~40.6
7	2009-10-19—2010-07-27	0.41 0.01~0.85	－88.19 －264.1~90.0	74.58 －9.6~90.0	61.74 －90.0~87.2	13.42 －45.2~84.3	153.53 126.9~178.0	7.45 －8.8~42.8
8	2010-07-27—2012-03-19	0.18 0.00~0.43	58.57 －121.4~238.5	73.24 －16.5~89.7	－118.68 －297.6~61.2	16.74 －72.3~89.2	151.09 141.2~161.6	0.76 －9.5~43.3
9	2012-03-19—2013-05-23	0.05 0.01~0.34	61.4 －118.6~241.3	60.59 －29.3~89.4	－124.64 －304.3~55.2	29.28 －60.6~89.2	－33.19 －40.5~－22.9	2.58 －41.5~13.0
10	2013-05-23—2014-03-25	0.11 0.00~0.36	55.78 －124.2~235.7	67.85 －22.0~89.9	－123.73 －303.7~55.9	22.15 －67.2~89.2	146.2 140.1~157.1	0.17 －9.0~42.4
11	2014-03-25—2015-05-02	0.21 0.00~0.50	42.19 －136.8~220.8	77.35 －11.4~89.7	－123.57 －303.4~52.3	12.27 －76.9~88.3	145.77 138.1~160.0	3.02 －8.3~42.1
12	2015-05-02—2016-05-13	0.10 0.00~0.44	67.9 －111.7~247.8	82.1 －7.7~89.7	－127.19 －304.0~52.3	7.63 －82.2~89.0	－36.92 －43.2~－19.6	2.03 －43.3~11.6
13	2016-05-13—2017-07-03	0.12 0.00~0.65	58.23 －121.5~238.1	53.84 －35.9~89.7	－132.93 －312.4~45.9	35.64 －54.1~89.3	－39.1 －53.5~－16.0	5.32 －43.9~22.9
14	2017-07-03—2018-04-17	0.32 0.01~1.00	62.41 －117.0~226.7	10.78 －78.9~88.8	－103.99 －283.7~76.0	78.92 －9.5~89.1	152.9 127.9~247.1	2.54 －66.6~77.4
15	2018-04-17—2019-02-16	0.11 0.00~0.85	－84.75 －264.3~94.8	78.2 －11.5~89.4	67.94 －110.7~241.9	10.52 －78.4~89.2	158.93 131.4~191.4	5.29 －19.0~45.0
16	2019-02-16—2020-01-01	0.20 0.00~0.81	－16.36 －196.0~160.4	84.52 －1.1~89.8	－111.43 －202.4~－19.3	0.49 －87.7~89.3	158.52 121.9~193.2	5.45 －18.4~45.0
17	2020-01-01—2020-10-16	0.37 0.01~0.83	52.99 －127.0~231.7	77.04 －11.2~89.7	－111.65 －288.1~47.5	12.51 －71.8~86.0	157.61 133.7~185.0	3.32 －10.6~45.0
18	2020-10-16—2021-07-04	0.28 0.01~0.72	34.51 －138.6~210.2	71.88 －13.6~89.7	－114.97 －154.4~32.0	15.74 －68.8~86.9	152.55 130.0~175.7	8.74 －6.9~43.1
19	2021-07-04—2022-02-22	0.29 0.01~0.78	52.57 －126.9~231.6	26.85 －62.6~88.8	－116.66 －296.3~63.3	62.73 －26.0~89.7	144.8 124.6~163.2	4.38 －17.9~40.7
20	2022-02-22—2023-04-07	0.57 0.00~0.98	52.23 －72.8~219.5	4.29 －75.6~85.8	－54.38 －233.9~125.2	75.28 －14.7~89.4	143.31 －30.8~321.1	14.05 －74.5~88.7
21	2023-04-07—2023-07-28	0.74 0.09~0.98	－129.87 －168.5~－84.0	2.43 －22.7~35.9	－39.28 －206.9~109.3	13.48 －72.9~87.5	130.1 －48.5~309.2	76.3 －12.4~89.8

序号	时间段	R值	σ₁轴			σ₃轴
1	2001-02-06—2003-06-28	0.26 0.02~0.74	－116.67 －296.6~61.8	48.06 －40.2~87.4	55.97 －123.7~235.1	41.7 －47.7~89.5	149.24 127.0~172.1	3.67 －15.7~43.8
2	2003-06-28—2005-03-03	0.14 0.01~0.55	－120.72 －299.9~58.2	28.05 －61.4~89.7	57.72 －122.2~237.3	61.94 －27.6~89.2	148.93 133.3~162.8	0.65 －14.3~42.3
3	2005-03-03—2006-07-07	0.22 0.00~0.82	－118.64 －272.6~38.4	4.37 －85.2~88.3	110.18 －69.8~289.5	83.38 －4.4~89.5	－28.26 －50.4~－0.1	4.97 －45.0~35.9
4	2006-07-07—2007-10-25	0.17 0.00~0.69	－123.24 －272.8~37.6	7.77 －81.5~89.4	36.11 －143.6~216.1	81.71 －7.8~89.5	146.36 129.4~164.2	2.89 －18.5~42.6
5	2007-10-25—2008-12-19	0.14 0.00~0.98	15.53 163.3~195.2	82.72 －6.0~89.7	－119.05 －264.3~38.8	5.12 －83.9~89.6	150.49 78.9~236.6	5.15 －66.2~57.2
6	2008-12-19—2009-10-19	0.38 0.01~0.94	－107.57 －286.9~72.4	68.31 －18.8~89.8	56.02 －115.1~227.2	20.88 －68.0~87.6	148.16 116.3~193.3	5.6 －17.8~40.6
7	2009-10-19—2010-07-27	0.41 0.01~0.85	－88.19 －264.1~90.0	74.58 －9.6~90.0	61.74 －90.0~87.2	13.42 －45.2~84.3	153.53 126.9~178.0	7.45 －8.8~42.8
8	2010-07-27—2012-03-19	0.18 0.00~0.43	58.57 －121.4~238.5	73.24 －16.5~89.7	－118.68 －297.6~61.2	16.74 －72.3~89.2	151.09 141.2~161.6	0.76 －9.5~43.3
9	2012-03-19—2013-05-23	0.05 0.01~0.34	61.4 －118.6~241.3	60.59 －29.3~89.4	－124.64 －304.3~55.2	29.28 －60.6~89.2	－33.19 －40.5~－22.9	2.58 －41.5~13.0
10	2013-05-23—2014-03-25	0.11 0.00~0.36	55.78 －124.2~235.7	67.85 －22.0~89.9	－123.73 －303.7~55.9	22.15 －67.2~89.2	146.2 140.1~157.1	0.17 －9.0~42.4
11	2014-03-25—2015-05-02	0.21 0.00~0.50	42.19 －136.8~220.8	77.35 －11.4~89.7	－123.57 －303.4~52.3	12.27 －76.9~88.3	145.77 138.1~160.0	3.02 －8.3~42.1
12	2015-05-02—2016-05-13	0.10 0.00~0.44	67.9 －111.7~247.8	82.1 －7.7~89.7	－127.19 －304.0~52.3	7.63 －82.2~89.0	－36.92 －43.2~－19.6	2.03 －43.3~11.6
13	2016-05-13—2017-07-03	0.12 0.00~0.65	58.23 －121.5~238.1	53.84 －35.9~89.7	－132.93 －312.4~45.9	35.64 －54.1~89.3	－39.1 －53.5~－16.0	5.32 －43.9~22.9
14	2017-07-03—2018-04-17	0.32 0.01~1.00	62.41 －117.0~226.7	10.78 －78.9~88.8	－103.99 －283.7~76.0	78.92 －9.5~89.1	152.9 127.9~247.1	2.54 －66.6~77.4
15	2018-04-17—2019-02-16	0.11 0.00~0.85	－84.75 －264.3~94.8	78.2 －11.5~89.4	67.94 －110.7~241.9	10.52 －78.4~89.2	158.93 131.4~191.4	5.29 －19.0~45.0
16	2019-02-16—2020-01-01	0.20 0.00~0.81	－16.36 －196.0~160.4	84.52 －1.1~89.8	－111.43 －202.4~－19.3	0.49 －87.7~89.3	158.52 121.9~193.2	5.45 －18.4~45.0
17	2020-01-01—2020-10-16	0.37 0.01~0.83	52.99 －127.0~231.7	77.04 －11.2~89.7	－111.65 －288.1~47.5	12.51 －71.8~86.0	157.61 133.7~185.0	3.32 －10.6~45.0
18	2020-10-16—2021-07-04	0.28 0.01~0.72	34.51 －138.6~210.2	71.88 －13.6~89.7	－114.97 －154.4~32.0	15.74 －68.8~86.9	152.55 130.0~175.7	8.74 －6.9~43.1
19	2021-07-04—2022-02-22	0.29 0.01~0.78	52.57 －126.9~231.6	26.85 －62.6~88.8	－116.66 －296.3~63.3	62.73 －26.0~89.7	144.8 124.6~163.2	4.38 －17.9~40.7
20	2022-02-22—2023-04-07	0.57 0.00~0.98	52.23 －72.8~219.5	4.29 －75.6~85.8	－54.38 －233.9~125.2	75.28 －14.7~89.4	143.31 －30.8~321.1	14.05 －74.5~88.7
21	2023-04-07—2023-07-28	0.74 0.09~0.98	－129.87 －168.5~－84.0	2.43 －22.7~35.9	－39.28 －206.9~109.3	13.48 －72.9~87.5	130.1 －48.5~309.2	76.3 －12.4~89.8

山西地区应力场的时间变化特征研究

王霞 ¹^,² , 宋美卿 ¹^,²^,* , 吴昊昱 ¹^,² , 梁向军 ¹^,² , 吕睿 ¹^,² , 郭文峰 ¹^,² , 张娜 ¹^,²

大地测量与地球动力学 | 地壳运动 2025,45(6): 593-598

收起

大地测量与地球动力学 |地壳运动 2025 , 45 (6) : 593 -598

山西地区应力场的时间变化特征研究

全屏

王霞¹^,², 宋美卿¹^,²^,*, 吴昊昱¹^,², 梁向军¹^,², 吕睿¹^,², 郭文峰¹^,², 张娜¹^,²

作者信息

1 山西省地震局, 太原市晋祠路二段69号, 030021

2 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站, 太原市晋祠镇, 030025

通讯作者:

宋美卿, 研究员, 主要从事地震综合预报研究, E-mail: smq28@126.com

SONG Meiqing, researcher, majors in seismic comprehensive prediction, E-mail: smq28@126.com

作者简介:

王霞, 高级工程师, 主要从事地震活动性和综合预测研究, E-mail: 365372858@qq.com

Temporal Change Characteristics of Stress Field in Shanxi Province

Xia WANG¹^,², Meiqing SONG¹^,²^,*, Haoyu WU¹^,², Xiangjun LIANG¹^,², Rui LV¹^,², Wenfeng GUO¹^,², Na ZHANG¹^,²

Affiliations

1 Shanxi Earthquake Agency, 69 Second Section of Jinci Road, Taiyuan 030021, China

2 National Continental Rift Valley Dynamics Observatory of Taiyuan, Jinci Town, Taiyuan 030025, China

WANG Xia, senior engineer, majors in seismicity activity and comprehensive prediction, E-mail: 365372858@qq.com

出版时间: 2025-06-15 doi: 10.14075/j.jgg.2024.05.255

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摘要

收起

基于2001年以来山西地区小震的震源机制解，反演得到一维应力场时序曲线。结果显示，山西地区应力场3个主轴方位角变化总体平稳，σ₁和σ₂倾伏角呈同步反向变化，σ₃倾伏角近水平，揭示研究区处于长期稳定的水平拉张构造应力场环境。将倾伏角的时间变化分为2001-02-06—2008-12-19和2008-12-20—2023-07-31两个时段，第1个时段反映走滑性质的应力场，第2个时段为正断性质的应力场；在这两个时段内，山西地区发生的中等强度地震大多符合相应的应力场特征。2001年日本9.0级地震对山西地区应力场影响不明显。

关键词

震源机制解 / 应力场 / 时间变化 / 山西地区 / 中等地震

Abstract

收起

Based on the focal mechanism solutions of small earthquakes in Shanxi province since 2001, the time curve of 1D stress field is inverted. The results show that the azimuth angle change of the three main axes of the stress field in Shanxi province is generally stable, the plunge angles of σ₁ and σ₂ show synchronous reverse change, and the plunge angles of σ₃ is nearly horizontal, revealing that the study area is a long-term stable horizontal tension structural stress field environment. From the temporal change of plunge angles, the stress field is divided into two periods including 2001-02-06 to 2008-12-19 and 2008-12-20 to 2023-07-31. The first period is the stress field of strike-slipping property, and the second period is the stress field of normal-fault property. During these two periods, most of the moderate earthquakes in Shanxi province match the corresponding stress field characteristics. The M9.0 earthquake in Japan, 2001 did not significantly change the stress field in Shanxi province.

Key words

focal mechanism solution / stress field / temporal change / Shanxi province / moderate earthquake

引用本文

王霞, 宋美卿, 吴昊昱, 梁向军, 吕睿, 郭文峰, 张娜. 山西地区应力场的时间变化特征研究. 大地测量与地球动力学, 2025 , 45 (6) : 593 -598 . DOI: 10.14075/j.jgg.2024.05.255

Xia WANG, Meiqing SONG, Haoyu WU, Xiangjun LIANG, Rui LV, Wenfeng GUO, Na ZHANG. Temporal Change Characteristics of Stress Field in Shanxi Province[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2025 , 45 (6) : 593 -598 . DOI: 10.14075/j.jgg.2024.05.255

正文

收起

构造应力场作为地球动力学、地震学、大地构造学等学科的主要研究内容之一，在解释地壳及岩石圈内部发生的各种构造现象(如全球板块运动、造山带演化、活动断裂的运动方式、地震的孕育和发生)等方面都起着重要作用^[1]。研究地壳构造应力状态及其时空分布特征，是探讨地震成因及孕震条件的有效途径之一^[2]。目前，国内外研究构造应力场的方法主要有地貌学及测量学方法、浅部地应力测量方法、构造地质学方法、地球物理学方法等^[3]，其中地貌学方法和浅部地应力测量法均难以反映深部应力场信息，而构造地质学方法需要长期的野外观测考察、投入巨大。地球物理学方法主要利用震源机制解结果研究构造应力场，震源机制解不仅能够提供震源断层的几何特性，还包含深部断裂活动信息，且不需要大量的野外考察。

2001年数字化观测以来，山西地区积累了较为丰富的小震震源机制解，为开展构造应力场反演研究提供了坚实的数据基础。在此期间山西地区发生了多次中等强度地震，这些地震的构造应力场背景及山西地区现今应力场状态是学者们关注的焦点。前人对山西地区震源机制的空间分布特征、一致性参数时空分布及其反演应力场的空间变化特征等开展了研究工作^[4-5]，但针对山西地区应力场时间变化特征的讨论偏少。本文基于山西地区小震震源机制开展应力场反演，主要分析应力场的时间变化特征，尤其是中等强度地震前后应力场变化特征及日本9级地震对研究区应力场的影响，以期为地震和应力场的相关研究工作提供一定参考。

1 数据和方法

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1.1 数据

本文收集了617次2001-02—2023-07山西地区M_L≥2.5地震的震源机制解(图1)，其中2.5≤M_L＜3.0地震354次，3.0≤M_L＜4.0地震242次，4.0≤M_L＜4.5地震13次，M_L≥4.5地震8次。文中震源机制求解方法主要涉及P波初动和振幅比、SeisCAP、Snoke方法^[6-10]，均是普遍应用方法；虽方法不同，但震源机制解结果均选取了求解误差最小或拟合结果最优的解。

Zoback^[11]的震源机制类型是以P、T、B轴的倾伏角给出划分表格，但存在不确定型震源机制，难以进行后续分析。为避免该问题，万永革^[12]提出将震源机制水平应变花理论的面应变作为划分标准，即以震源引起的垂直变形量和水平变形量的比例来划分震源机制类型。本文参照万永革^[12]的震源机制类型划分标准，即正断型(N)、正走滑型(NS)、走滑型(SS)、逆走滑型(RS)、逆断型(R)5种，对山西地区震源机制解进行统计(图2，表1)。结果显示，走滑型地震最多，占比41%，正断型和正走滑型次之，共占比38.1%，这与山西地区拉张剪切的构造特征较为一致。

1.2 应力场反演方法

利用震源机制反演构造应力场空间分布的方法已有很多，其中Hardebeck等^[13]和Michael^[14]提出的阻尼应力反演方法是在线性反演方法的基础上使每个网格的构造应力场与震源机制解的残差最小^[15]，同时在反演过程中加上合适的阻尼系数。该阻尼系数的选取是为了使相邻网格应力张量的差异最小化，解决应力反演依赖于分区的问题，能够更准确地得到区域范围内的应力变化特点。Martínez-Garzón等^[16]将其发展为MATLAB编写的MASTSI软件包，使其被更为广泛地传播和使用^[17-19]。

本文利用山西地区609次2.5≤M_L≤4.4地震的震源机制解反演构造应力场，在一维反演过程中，由于地震随时间分布的不均匀性，通常采用等地震数划分网格数目，使反演得到的每个网格的应力场结果更为可靠。将609次地震的震源机制解按照每个网格30次地震划分为21个网格，反演时采取最优阻尼系数e=0.9，置信区间设置为95%，2 000次自助重采样，获得最佳应力场结果。

2 结果与讨论

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山西地区2001-02—2023-07网格应力场结果见表2和图3。由于震源机制解数量随时间变化存在差异，每个网格所对应的时间为不均匀分布。从3个主应力轴倾伏角随时间的变化特征来看，大致可分为2个时段：第1时段为2001-02-06—2008-12-19，第2时段为2008-12-20—2023-07-31。图3(a)为2个时段在一维下的应力场反演结果，第1时段表现为水平作用，呈典型走滑型特征，而第2时段应力场发生了变化，呈现出正断性质；2个时段的最大主张应力轴σ₃基本不变，而最大主压应力轴σ₁和中间应力轴σ₂出现互换，反映出山西地区稳定的水平拉张应力环境，主要由不同时段σ₁和σ₂的变化造成。山西地区应力形因子R随时间的变化范围大体处于0.05~0.41之间，平均值为0.21(图4)，表明中间应力轴σ₂表现出一定的挤压成分，总体呈NW向水平拉张、NE向或近垂直向挤压的拉张剪切性质应力状态。

研究表明，山西断陷带是一条右旋剪切拉张带^[20]，2007—2013年综合震源机制解结果显示，该地区现今处于拉张状态。1967—1984年中小地震震源机制解结果显示，山西地堑系处于NW-NNW向拉张应力场环境，其中以NE-NNE向拉张应力作用为主、NE-NEE向挤压应力作用为辅^[21]。刘巍等^[22]利用1965—1992年中小地震震源机制解结果获得山西地区平均应力场与华北区域应力场基本一致的结论，即最大主压应力轴为NEE-SWW向，最大主张应力轴为NNW-SSE向，均接近水平。而山西地区局部应力场又存在非均匀性，主要特征为2个主应力的方向常摆动，且主压应力轴的倾伏角变化大，在中部断陷盆地以NW-NNW向水平拉张作用为主，东、西两侧隆起区则以水平挤压作用为主。总体上，山西地区应力场以拉张为主，局部应力场存在差异，与本文结果较为一致，即σ₃基本不变，应力场变化主要是σ₁和σ₂的变化造成。

图3(e)和3(f)分别为最大主压应力轴σ₁和中间应力轴σ₂倾伏角随时间的变化特征，二者主要表现为同步反向变化。第1时段波动幅度大，σ₁倾伏角处于4.37°~82.72°范围内，σ₂倾伏角处于5.12°~83.38°范围内；第2时段除个别网格外(网格14，19~21)，整体倾伏角变化趋势基本平稳，σ₁倾伏角平均值为72.46°，在53.84°~84.52°之间，σ₂倾伏角平均值为16.44°，在0.49°~35.64°之间。图3(g)为最大主张应力轴σ₃倾伏角随时间的变化特征，除最后一个网格外总体连续平稳，平均值为4.4°。图3(b)和3(c)分别为最大主压应力轴σ₁和中间应力轴σ₂方位角随时间的变化特征，二者除个别网格(σ₁方位角网格16，σ₂方位角网格20和21)外，方位角变化趋势基本平稳，其中σ₁方位角平均值为58.23°，σ₂方位角平均值为61.96°；图3(d)为最大主张应力轴σ₃方位角随时间的变化特征，总体连续平稳，平均值为148.62°，其倾伏角接近水平，反映山西地区长期处于NW向水平拉张构造应力环境。

2001年以来山西地区应力场出现了2个时段的变化，第1时段发生了2002年太原4.6级和2003年洪洞4.9级地震，第2时段主要发生了2010年和2016年2组3次4级以上地震。从这8次地震的震源机制解分布(图5)来看，2002年太原4.6级地震为走滑型地震，2003年洪洞4.9级地震为逆冲兼走滑型地震，基本符合第1时段的走滑型应力场特征(图3(a))；2010年3次地震主要为正断型地震，2016年为2次正断型地震和1次走滑型地震，大多仍符合第2时段的正断应力场特征。网格7~8和11~13基本对应2010年和2016年前后，表明山西地区4级地震前后应力场变化不明显。盛书中等^[23]研究表明，中强地震破裂尺度较小，对地壳应力场的时空扰动较小，没有引起应力场时间上的显著变化。因此，山西地区4级地震的破裂尺度更小，对应力场的时空变化影响不明显。

2011年日本9.0级大地震的同震位移场显示，中国华北和东北地区向东移动了mm至cm级，位移场显示震后效应影响区域明显比同震小(仅包括中国东北地区和山东半岛等区域)；虽然对中国东部的华北地区有一定影响，但影响程度很弱，不太可能显著改变区域现代构造应力场的分布格局，且同震和震后库仑应力量值小，不足以触发地震^[24]。由于山西地区位于日本9.0级大地震对中国东部影响的远场区域，受此次地震的影响有限，大地震发生前后山西地区应力场基本平稳。

3 结语

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本文利用2001年以来山西地区609次2.5≤M_L≤4.4地震的震源机制解反演应力场，探讨应力场的时间变化特征及山西地区中等强度地震和日本大地震前后应力场的变化，结果发现：

1) 根据3个主应力轴倾伏角的时间变化特征，可大致分为2个时段：第1时段为2001-02-06—2008-12-19，第2时段为2008-12-20—2023-07-31。前者呈典型走滑性质的应力场，而后者为正断性质的应力场；二者应力场的变化主要由不同时段最大主压应力轴σ₁和中间应力轴σ₂的变化造成，最大主张应力轴σ₃基本不变，反映山西地区处于长期稳定的水平拉张应力环境。

2) 3个主应力轴方位角的变化趋势总体平稳，σ₁、σ₂和σ₃平均值分别为58.23°、61.96°和148.62°；σ₃倾伏角接近水平，σ₁和σ₂呈同步反向变化特征，也反映山西地区长期处于NW向水平拉张构造应力环境。

3) 2001年以来山西地区8次4级以上地震大多符合本文2个时段的应力场特征，但地震前后山西地区应力场变化不明显。

4) 2011年日本9.0级大地震前后山西地区应力场变化基本平稳，受地震影响不明显，可能与山西地区位于地震影响的远场区域有关。

基金

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山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站研究课题(NORSTY2021-01)
山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站研究课题(NORSTY2023-07)
山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站研究课题(NORSTY2023-08)
地震预测开放基金(XH24004D)
中国地震局地震科技星火计划(XH200403Y)
山西省科技厅青年基金(201901D211548)
北京市自然科学基金(8232053)

参考文献

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文献

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2025年第45卷第6期

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doi: 10.14075/j.jgg.2024.05.255

接收时间：2024-05-30
首发时间：2026-10-30
出版时间：2025-06-15

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收稿日期：2024-05-30

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山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站研究课题(NORSTY2023-08)

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地震预测开放基金(XH24004D)

The Spark Program of Earthquake Technology of CEA(XH200403Y)

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Youth Fund Project of Shanxi Province(201901D211548)

山西省科技厅青年基金(201901D211548)

Natural Science Foundation of Beijing(8232053)

北京市自然科学基金(8232053)

作者信息

1 山西省地震局, 太原市晋祠路二段69号, 030021

2 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站, 太原市晋祠镇, 030025

通讯作者:

宋美卿, 研究员, 主要从事地震综合预报研究, E-mail: smq28@126.com

SONG Meiqing, researcher, majors in seismic comprehensive prediction, E-mail: smq28@126.com

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TxT

类型	地震数/次	比例/%
正断(N)	166	26.9
正走滑型(NS)	69	11.2
走滑型(SS)	253	41.0
逆断(R)	65	10.5
逆走滑型(RS)	64	10.4
合计	617	100

类型

地震数/次

比例/%

正断(N)

166

26.9

正走滑型(NS)

11.2

走滑型(SS)

253

41.0

逆断(R)

10.5

逆走滑型(RS)

10.4

合计

617

100

序号	时间段	R值	σ₁轴			σ₃轴
1	2001-02-06—2003-06-28	0.26 0.02~0.74	－116.67 －296.6~61.8	48.06 －40.2~87.4	55.97 －123.7~235.1	41.7 －47.7~89.5	149.24 127.0~172.1	3.67 －15.7~43.8
2	2003-06-28—2005-03-03	0.14 0.01~0.55	－120.72 －299.9~58.2	28.05 －61.4~89.7	57.72 －122.2~237.3	61.94 －27.6~89.2	148.93 133.3~162.8	0.65 －14.3~42.3
3	2005-03-03—2006-07-07	0.22 0.00~0.82	－118.64 －272.6~38.4	4.37 －85.2~88.3	110.18 －69.8~289.5	83.38 －4.4~89.5	－28.26 －50.4~－0.1	4.97 －45.0~35.9
4	2006-07-07—2007-10-25	0.17 0.00~0.69	－123.24 －272.8~37.6	7.77 －81.5~89.4	36.11 －143.6~216.1	81.71 －7.8~89.5	146.36 129.4~164.2	2.89 －18.5~42.6
5	2007-10-25—2008-12-19	0.14 0.00~0.98	15.53 163.3~195.2	82.72 －6.0~89.7	－119.05 －264.3~38.8	5.12 －83.9~89.6	150.49 78.9~236.6	5.15 －66.2~57.2
6	2008-12-19—2009-10-19	0.38 0.01~0.94	－107.57 －286.9~72.4	68.31 －18.8~89.8	56.02 －115.1~227.2	20.88 －68.0~87.6	148.16 116.3~193.3	5.6 －17.8~40.6
7	2009-10-19—2010-07-27	0.41 0.01~0.85	－88.19 －264.1~90.0	74.58 －9.6~90.0	61.74 －90.0~87.2	13.42 －45.2~84.3	153.53 126.9~178.0	7.45 －8.8~42.8
8	2010-07-27—2012-03-19	0.18 0.00~0.43	58.57 －121.4~238.5	73.24 －16.5~89.7	－118.68 －297.6~61.2	16.74 －72.3~89.2	151.09 141.2~161.6	0.76 －9.5~43.3
9	2012-03-19—2013-05-23	0.05 0.01~0.34	61.4 －118.6~241.3	60.59 －29.3~89.4	－124.64 －304.3~55.2	29.28 －60.6~89.2	－33.19 －40.5~－22.9	2.58 －41.5~13.0
10	2013-05-23—2014-03-25	0.11 0.00~0.36	55.78 －124.2~235.7	67.85 －22.0~89.9	－123.73 －303.7~55.9	22.15 －67.2~89.2	146.2 140.1~157.1	0.17 －9.0~42.4
11	2014-03-25—2015-05-02	0.21 0.00~0.50	42.19 －136.8~220.8	77.35 －11.4~89.7	－123.57 －303.4~52.3	12.27 －76.9~88.3	145.77 138.1~160.0	3.02 －8.3~42.1
12	2015-05-02—2016-05-13	0.10 0.00~0.44	67.9 －111.7~247.8	82.1 －7.7~89.7	－127.19 －304.0~52.3	7.63 －82.2~89.0	－36.92 －43.2~－19.6	2.03 －43.3~11.6
13	2016-05-13—2017-07-03	0.12 0.00~0.65	58.23 －121.5~238.1	53.84 －35.9~89.7	－132.93 －312.4~45.9	35.64 －54.1~89.3	－39.1 －53.5~－16.0	5.32 －43.9~22.9
14	2017-07-03—2018-04-17	0.32 0.01~1.00	62.41 －117.0~226.7	10.78 －78.9~88.8	－103.99 －283.7~76.0	78.92 －9.5~89.1	152.9 127.9~247.1	2.54 －66.6~77.4
15	2018-04-17—2019-02-16	0.11 0.00~0.85	－84.75 －264.3~94.8	78.2 －11.5~89.4	67.94 －110.7~241.9	10.52 －78.4~89.2	158.93 131.4~191.4	5.29 －19.0~45.0
16	2019-02-16—2020-01-01	0.20 0.00~0.81	－16.36 －196.0~160.4	84.52 －1.1~89.8	－111.43 －202.4~－19.3	0.49 －87.7~89.3	158.52 121.9~193.2	5.45 －18.4~45.0
17	2020-01-01—2020-10-16	0.37 0.01~0.83	52.99 －127.0~231.7	77.04 －11.2~89.7	－111.65 －288.1~47.5	12.51 －71.8~86.0	157.61 133.7~185.0	3.32 －10.6~45.0
18	2020-10-16—2021-07-04	0.28 0.01~0.72	34.51 －138.6~210.2	71.88 －13.6~89.7	－114.97 －154.4~32.0	15.74 －68.8~86.9	152.55 130.0~175.7	8.74 －6.9~43.1
19	2021-07-04—2022-02-22	0.29 0.01~0.78	52.57 －126.9~231.6	26.85 －62.6~88.8	－116.66 －296.3~63.3	62.73 －26.0~89.7	144.8 124.6~163.2	4.38 －17.9~40.7
20	2022-02-22—2023-04-07	0.57 0.00~0.98	52.23 －72.8~219.5	4.29 －75.6~85.8	－54.38 －233.9~125.2	75.28 －14.7~89.4	143.31 －30.8~321.1	14.05 －74.5~88.7
21	2023-04-07—2023-07-28	0.74 0.09~0.98	－129.87 －168.5~－84.0	2.43 －22.7~35.9	－39.28 －206.9~109.3	13.48 －72.9~87.5	130.1 －48.5~309.2	76.3 －12.4~89.8

序号

时间段

R值

σ₁轴

σ₂轴

σ₃轴

方位角/(°)

倾伏角/(°)

方位角/(°)

倾伏角/(°)

方位角/(°)

倾伏角/(°)

2001-02-06—2003-06-28

0.26
0.02~0.74

－116.67
－296.6~61.8

48.06
－40.2~87.4

55.97
－123.7~235.1

41.7
－47.7~89.5

149.24
127.0~172.1

3.67
－15.7~43.8

2003-06-28—2005-03-03

0.14
0.01~0.55

－120.72
－299.9~58.2

28.05
－61.4~89.7

57.72
－122.2~237.3

61.94
－27.6~89.2

148.93
133.3~162.8

0.65
－14.3~42.3

2005-03-03—2006-07-07

0.22
0.00~0.82

－118.64
－272.6~38.4

4.37
－85.2~88.3

110.18
－69.8~289.5

83.38
－4.4~89.5

－28.26
－50.4~－0.1

4.97
－45.0~35.9

2006-07-07—2007-10-25

0.17
0.00~0.69

－123.24
－272.8~37.6

7.77
－81.5~89.4

36.11
－143.6~216.1

81.71
－7.8~89.5

146.36
129.4~164.2

2.89
－18.5~42.6

2007-10-25—2008-12-19

0.14
0.00~0.98

15.53
163.3~195.2

82.72
－6.0~89.7

－119.05
－264.3~38.8

5.12
－83.9~89.6

150.49
78.9~236.6

5.15
－66.2~57.2

2008-12-19—2009-10-19

0.38
0.01~0.94

－107.57
－286.9~72.4

68.31
－18.8~89.8

56.02
－115.1~227.2

20.88
－68.0~87.6

148.16
116.3~193.3

5.6
－17.8~40.6

2009-10-19—2010-07-27

0.41
0.01~0.85

－88.19
－264.1~90.0

74.58
－9.6~90.0

61.74
－90.0~87.2

13.42
－45.2~84.3

153.53
126.9~178.0

7.45
－8.8~42.8

2010-07-27—2012-03-19

0.18
0.00~0.43

58.57
－121.4~238.5

73.24
－16.5~89.7

－118.68
－297.6~61.2

16.74
－72.3~89.2

151.09
141.2~161.6

0.76
－9.5~43.3

2012-03-19—2013-05-23

0.05
0.01~0.34

61.4
－118.6~241.3

60.59
－29.3~89.4

－124.64
－304.3~55.2

29.28
－60.6~89.2

－33.19
－40.5~－22.9

2.58
－41.5~13.0

2013-05-23—2014-03-25

0.11
0.00~0.36

55.78
－124.2~235.7

67.85
－22.0~89.9

－123.73
－303.7~55.9

22.15
－67.2~89.2

146.2
140.1~157.1

0.17
－9.0~42.4

2014-03-25—2015-05-02

0.21
0.00~0.50

42.19
－136.8~220.8

77.35
－11.4~89.7

－123.57
－303.4~52.3

12.27
－76.9~88.3

145.77
138.1~160.0

3.02
－8.3~42.1

2015-05-02—2016-05-13

0.10
0.00~0.44

67.9
－111.7~247.8

82.1
－7.7~89.7

－127.19
－304.0~52.3

7.63
－82.2~89.0

－36.92
－43.2~－19.6

2.03
－43.3~11.6

2016-05-13—2017-07-03

0.12
0.00~0.65

58.23
－121.5~238.1

53.84
－35.9~89.7

－132.93
－312.4~45.9

35.64
－54.1~89.3

－39.1
－53.5~－16.0

5.32
－43.9~22.9

2017-07-03—2018-04-17

0.32
0.01~1.00

62.41
－117.0~226.7

10.78
－78.9~88.8

－103.99
－283.7~76.0

78.92
－9.5~89.1

152.9
127.9~247.1

2.54
－66.6~77.4

2018-04-17—2019-02-16

0.11
0.00~0.85

－84.75
－264.3~94.8

78.2
－11.5~89.4

67.94
－110.7~241.9

10.52
－78.4~89.2

158.93
131.4~191.4

5.29
－19.0~45.0

2019-02-16—2020-01-01

0.20
0.00~0.81

－16.36
－196.0~160.4

84.52
－1.1~89.8

－111.43
－202.4~－19.3

0.49
－87.7~89.3

158.52
121.9~193.2

5.45
－18.4~45.0

2020-01-01—2020-10-16

0.37
0.01~0.83

52.99
－127.0~231.7

77.04
－11.2~89.7

－111.65
－288.1~47.5

12.51
－71.8~86.0

157.61
133.7~185.0

3.32
－10.6~45.0

2020-10-16—2021-07-04

0.28
0.01~0.72

34.51
－138.6~210.2

71.88
－13.6~89.7

－114.97
－154.4~32.0

15.74
－68.8~86.9

152.55
130.0~175.7

8.74
－6.9~43.1

2021-07-04—2022-02-22

0.29
0.01~0.78

52.57
－126.9~231.6

26.85
－62.6~88.8

－116.66
－296.3~63.3

62.73
－26.0~89.7

144.8
124.6~163.2

4.38
－17.9~40.7

2022-02-22—2023-04-07

0.57
0.00~0.98

52.23
－72.8~219.5

4.29
－75.6~85.8

－54.38
－233.9~125.2

75.28
－14.7~89.4

143.31
－30.8~321.1

14.05
－74.5~88.7

2023-04-07—2023-07-28

0.74
0.09~0.98

－129.87
－168.5~－84.0

2.43
－22.7~35.9

－39.28
－206.9~109.3

13.48
－72.9~87.5

130.1
－48.5~309.2

76.3
－12.4~89.8