地震地质 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (1): 257-277.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.20240030
• 研究论文 • 上一篇
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), 李金3)
收稿日期:2025-03-12
修回日期:2025-10-10
出版日期:2026-02-20
发布日期:2026-03-14
通讯作者:
* 宋美卿, 女, 1968年生, 研究员, 主要从事地震综合预报研究, E-mail: smq28@126.com。
作者简介:王霞, 女, 1987年生, 硕士, 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。
基金资助:
WANG Xia1,2)(
), SONG Mei-qing1,2),*(
), WU Hao-yu1,2), LIANG Xiang-jun1,2), LÜ Rui1,2), GUO Wen-feng1,2), ZHANG Na1,2), LI Jin3)
Received:2025-03-12
Revised:2025-10-10
Online:2026-02-20
Published:2026-03-14
摘要:
为了开展山西裂谷更精细的构造应力场及其形成机制研究, 文中主要利用山西裂谷自观测以来至今较为丰富的中小地震的震源机制解, 采用阻尼应力反演方法对山西裂谷分别进行全域、 分盆地、 0.5° 网格等划分并反演构造应力场, 得到应力场参数和应力形因子(R值)。结果表明, 山西裂谷全域的构造应力场总体为NW-SE向拉张型应力场, 局部存在走滑型应力场; 分盆地结果也显示山西裂谷呈现非均匀的应力场特征, 南、 北两端盆地(运城盆地和大同盆地)为走滑型应力场, 中部忻定、 太原、 临汾盆地为拉张型应力场。0.5° 网格的应力场结果表明, σ3的方位以NW-SE向为主, 倾伏角近水平, 与山西断陷盆地主控断裂的走向大体垂直, 而σ1的方位则大体平行于主控断裂走向, 倾伏角空间变化不均匀。此外, GPS速度剖面结果也显示山西裂谷现今存在约0.5mm/a的拉张运动, 且局部有走滑运动。从相对定量的角度, 二者都反映出山西裂谷拉张剪切变形的特征。这与太平洋板块俯冲和印欧大陆碰撞挤压的远程作用相关。
王霞, 宋美卿, 吴昊昱, 梁向军, 吕睿, 郭文峰, 张娜, 李金. 山西裂谷构造应力场特征及其动力学意义[J]. 地震地质, 2026, 48(1): 257-277.
WANG Xia, SONG Mei-qing, WU Hao-yu, LIANG Xiang-jun, LÜ Rui, GUO Wen-feng, ZHANG Na, LI Jin. STRESS FIELD IN SHANXI RIFT AND ITS DYNAMIC SIGNIFICANCE[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2026, 48(1): 257-277.
| 类别 | 正断型 | 正走滑型 | 走滑型 | 逆走滑型 | 逆断型 | 合计 | 数据 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 次数/次 | 300 | 130 | 363 | 95 | 137 | 1025 | 山西全部数据 |
| 比例 | 29.27% | 12.68% | 35.41% | 9.27% | 13.37% | 100% | |
| 次数/次 | 230 | 93 | 229 | 59 | 113 | 724 | 山西地区ML<3.0 |
| 比例 | 31.77% | 12.85% | 31.63% | 8.15% | 15.61% | 100% | |
| 次数/次 | 70 | 37 | 134 | 36 | 24 | 301 | 山西地区ML≥3.0 |
| 比例 | 23.26% | 12.29% | 44.52% | 11.96% | 7.97% | 100% |
表1 山西地区中小地震的震源机制解分类统计表
Table1 The classification of focal mechanism solutions of small-moderate earthquakes in Shanxi rift
| 类别 | 正断型 | 正走滑型 | 走滑型 | 逆走滑型 | 逆断型 | 合计 | 数据 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 次数/次 | 300 | 130 | 363 | 95 | 137 | 1025 | 山西全部数据 |
| 比例 | 29.27% | 12.68% | 35.41% | 9.27% | 13.37% | 100% | |
| 次数/次 | 230 | 93 | 229 | 59 | 113 | 724 | 山西地区ML<3.0 |
| 比例 | 31.77% | 12.85% | 31.63% | 8.15% | 15.61% | 100% | |
| 次数/次 | 70 | 37 | 134 | 36 | 24 | 301 | 山西地区ML≥3.0 |
| 比例 | 23.26% | 12.29% | 44.52% | 11.96% | 7.97% | 100% |
图2 山西地区中小地震的震源机制解分类统计图 a 全部数据; b 山西地区ML<3.0地震的分类统计结果; c 山西地区ML≥3.0地震的分类统计结果
Fig. 2 The focal mechanism solution classification of small-moderate earthquakes in Shanxi rift.
| 区域 | R | σ1 | σ2 | σ3 | 类型 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 方位角/(°) | 倾伏角/(°) | 方位角/(°) | 倾伏角/(°) | 方位角/(°) | 倾伏角/(°) | |||
| 山西地区所有数据 | 0.11 | 143.56 | -89.08 | 58.96 | 0.09 | 148.96 | 0.92 | NF |
| 山西地区ML≥3.0 | 0.10 | 58.83 | 14.88 | 64.67 | -75.05 | 149.22 | 1.45 | SS |
| 山西地区ML<3.0 | 0.21 | 65.89 | -82.34 | 56.95 | 7.57 | 147.11 | 1.18 | NF |
| 大同盆地 | 0.32 | 51.13 | -34.12 | 54.30 | 55.84 | 142.13 | -1.47 | SS |
| 忻定盆地 | 0.28 | 73.24 | 76.78 | 46.47 | -11.84 | 137.69 | -5.78 | NF |
| 太原盆地 | 0.34 | 56.55 | 77.80 | 72.39 | -11.75 | 161.72 | 3.24 | NF |
| 临汾盆地 | 0.06 | 59.62 | -53.26 | 53.83 | 36.60 | 145.89 | 2.78 | NF |
| 运城盆地 | 0.68 | 64.8 | 38.73 | 44.81 | -49.52 | 146.70 | -9.97 | SS |
表2 山西裂谷和5个盆地反演的构造应力场参数
Table2 The parameters of tectonic stress field in Shanxi rift and 5 basins
| 区域 | R | σ1 | σ2 | σ3 | 类型 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 方位角/(°) | 倾伏角/(°) | 方位角/(°) | 倾伏角/(°) | 方位角/(°) | 倾伏角/(°) | |||
| 山西地区所有数据 | 0.11 | 143.56 | -89.08 | 58.96 | 0.09 | 148.96 | 0.92 | NF |
| 山西地区ML≥3.0 | 0.10 | 58.83 | 14.88 | 64.67 | -75.05 | 149.22 | 1.45 | SS |
| 山西地区ML<3.0 | 0.21 | 65.89 | -82.34 | 56.95 | 7.57 | 147.11 | 1.18 | NF |
| 大同盆地 | 0.32 | 51.13 | -34.12 | 54.30 | 55.84 | 142.13 | -1.47 | SS |
| 忻定盆地 | 0.28 | 73.24 | 76.78 | 46.47 | -11.84 | 137.69 | -5.78 | NF |
| 太原盆地 | 0.34 | 56.55 | 77.80 | 72.39 | -11.75 | 161.72 | 3.24 | NF |
| 临汾盆地 | 0.06 | 59.62 | -53.26 | 53.83 | 36.60 | 145.89 | 2.78 | NF |
| 运城盆地 | 0.68 | 64.8 | 38.73 | 44.81 | -49.52 | 146.70 | -9.97 | SS |
图12 山西裂谷构造应力场σ1轴、 σ3轴和R值空间分布图 ①大同盆地; ②忻定盆地; ③太原盆地; ④临汾盆地; ⑤运城盆地。F1 恒山北麓断裂; F2口泉断裂; F3系舟山山前断裂; F4交城断裂; F5中条山断裂。蓝色箭头为σ1轴, 黑色箭头为σ3轴; 线段长短代表倾伏角大小, 线段越短表示倾伏角越大
Fig. 13 The spatial distribution of stress field (σ1 and σ3)and R in Shanxi rift.
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