依兰-伊通断裂带尚志段晚全新世以来的强震复发间隔：来自古地震与历史文献的约束

余中元 张培震 闵 伟 韦庆海 刘玉刚 刘 双

1)活动构造与火山重点实验室，中国地震局地质研究所，北京 100029 2)地震动力学国家重点实验室，中国地震局地质研究所，北京 100029 3)黑龙江省地震局，哈尔滨 150090

依兰-伊通断裂带尚志段晚全新世以来的强震复发间隔：来自古地震与历史文献的约束

余中元1，2，3)张培震2)闵 伟1)*韦庆海3)刘玉刚1)刘 双3)

1)活动构造与火山重点实验室，中国地震局地质研究所，北京 100029 2)地震动力学国家重点实验室，中国地震局地质研究所，北京 100029 3)黑龙江省地震局，哈尔滨 150090

尽管依兰-伊通断裂中生代—早新生代以来的运动学和动力学研究在过去几十年中取得了显著进展和丰富成果，但受研究条件和手段所限，该断裂晚第四纪以来的强震复发间隔长期以来缺乏可靠的研究结果，致使无法科学认识其活动习性和地震危险性。基于高精度卫星影像解译和野外地质调查，发现该断裂尚志段存在至少长约25km的线性断层槽谷和陡坎。探槽开挖揭露出该断裂在全新世晚期发生EⅠ和EⅡ两期古地震事件，运动方式为走滑兼逆冲挤压，伴随明显的地层褶皱与缩短变形，累计垂直同震位移量约为(3.2±0.1)m。14C测试年代结果约束古地震事件EⅠ发生于(440±30)～(180±30)aBP，事件EⅡ发生于(4 090±30)～(3 880±30)aBP。晚全新世以来的强震复发间隔约为 (3 675±235)a。进一步的史料挖掘研究表明，EⅠ事件可能对应于朝鲜《日省录》记录的于公元1810年(清朝)发生在该地区的宁古塔历史地震，震级约7.0级。

依兰-伊通断裂 晚全新世 古地震 复发间隔 历史记录 约束

0 引言

断裂的强震复发间隔是评价断裂未来强震危险性和最大位移量时所需要的最为重要的定量参数之一，而基于相对完整可信的古地震研究结果去获取它是最为常用和可信的研究手段。特别是对于那些历史地震和现代仪器记录相对缺乏的地区，基于完整可靠的古地震研究结果去研究发震断裂的活动习性、 同震位移、 最大地震及未来地震危险评价等工作已成为国际惯用方法(Wallace，1970; Sieh，1984; 张培震等，1994，2003; Gurpinar，2005; Zhangetal.，2005; Wesnousky，2006; 冉勇康等，2010，2012)。

图1 研究区区域地震构造图Fig. 1 Sketch map showing the seismotectonics of the research area.a 中国活动构造略图(据邓起东等，2007修改); b依兰-伊通断裂带及其邻区地震构造图; c通河全新世破裂段空间位置; d 舒兰全新世破裂段空间位置; e尚志全新世破裂段空间位置(本次重点工作区); 蓝色实心圆代表深源地震(震源深度≥300km); 红色实心圆代表浅源地震(震源深度<300km); 蓝色五角星代表1810年清朝宁古塔将军府邸驻地，蓝色虚线圆圈代表清朝宁古塔将军所属辖地(范围据历史资料勾勒)

郯庐断裂带是中国东部地区规模最大的走滑断裂之一，自SW至NE横贯华北、 渤海湾、 东北等后延入俄罗斯，长约3,600km(图1a)。自15世纪以来，该断裂渤海湾及其南段历史地震及现代仪器记录较为完整，至少发生过10次强烈破坏性地震，包括1668年郯城8.5级和1975年海城7.3级等(Wangetal.，2001; Hsiaoetal.，2004; Liuetal.，2007，2010)。因此，该断裂渤海湾及其南段因其显著的新构造变形和剧烈频发的强震活动，颇受地质学专家重视，取得了诸多重要研究成果(Zhangetal.，2003; Wangetal.，2006； Lietal.，2010，2013)。

依兰-伊通断裂位于中国东北地块(图1a)，总体呈NNE—NE向展布，中国境内总长约1,100km，既是郯庐断裂带渤海以北段的主要组成部分(徐嘉炜等，1992)，也是划分中蒙、 中朝和燕山3个活动地块的重要边界断裂(张培震等，2003； 图1b)，同时也是东北地区规模和影响最大的发震断裂。然而，该断裂及其邻近地区历史上多为女真、 蒙古、 契丹和朝鲜等少数民族居住，民族语言繁杂多变，科技发展水平有限，战争与自然灾害频发，特别是受清朝约200年的封禁政策影响，致使该地区的历史地震记载缺失非常严重，现代地震台网记录以来的最大地震为MS5.8(吴戈等，1987，1988)。此外，受高密度的植被覆盖、 强烈的现代人类耕种破坏和缺乏典型地质露头等研究条件限制，尽管前人围绕该断裂中新生代的演化历史(Huangetal.，2014)、 结构特征(Liuetal.，2015; Zhuetal.，2015)、 断裂与盆地关系(Allenetal.，1997; Zhangetal.，2012; Yuetal.，2015)、 油气矿产资源(Yangetal.，2004)和区域地球动力学过程(Renetal.，2002; Yin，2010; Zhangetal.，2014; Yinetal.，2015)等方面开展了深入研究并取得了丰富的研究成果，但是多年来对该断裂活动构造方面的研究工作开展得相对薄弱，取得的认识十分有限(侯治华等，2009)。近年来，借助于高分辨率的遥感影像和探槽古地震研究，在该断裂带上的通河(图1c)和舒兰(图1d)发现了全新世的活动段(闵伟等，2011; Minetal.，2013)，改变了对该断裂带晚第四纪以来 “弱活动或不活动”的传统认识。但闵伟等(2011)的研究结果只揭示出了1次古地震事件，该断裂晚第四纪以来的强震复发间隔等重要科学问题仍悬而未决，无法较为全面地认识其活动习性，进而影响着对该断裂及其邻区的地震危险性做出科学评估。

本文通过高分辨率卫星影像解译、 野外地表地质调查和探槽古地震开挖验证、14C样品年代学测试和差分GPS地貌面测量等工作，确定依兰-伊通断裂尚志段(图1e)东支存在至少长约25km的全新世活动段，并基于探槽古地震的分析结果对该段的平均强震复发间隔进行了重点研究。同时，对探槽所揭示的最新1次古地震事件进行了历史古籍资料的考证和调查。该研究结果将有助于更科学地认识该断裂的活动习性及未来地震危险性，同时也可为该断裂及邻近地区的地震灾害防御提供一些基础资料。

1 区域地质构造背景

研究区属于东北亚活动地块区，区域构造环境主要受西太平洋-印度尼西亚板块深俯冲的影响，但日本-台湾岛弧的屏障使得该地区的新生代构造变形相对微弱，活动断裂不甚发育，地震活动水平相对较弱(吉林和黑龙江东部的深震和火山活动除外)，无MS≥7.0地震记录(邓起东等，2007; 朱日祥等，2011，2012; 张培震等，2013)。此外，呈NE向展布的老爷岭、 张广才岭和大兴安岭等山脉与敦化-密山断裂带、 依兰-伊通断裂带和嫩江断裂带相隔，其间发育依兰-伊通、 松辽和三江等一系列新生代NE向盆地群，形成了盆岭相间的特殊地貌格局(图1b)。新生代晚期，一些中生代的拉张盆地(如松辽盆地，图1b)发生构造反转并遭受挤压缩短作用，构造反转机制控制着数量不多的中强地震群(张培震等，2014; Yuetal.，2015)。

依兰-伊通断裂带历史上缺乏强震记录，现代台网记录以来的最大地震为1963年黑龙江省萝北MS5.8地震，地震活动水平相对较弱。近年来，在该断裂的通河段和舒兰段发现了全新世古地震活动段(分别位于图1 中的c和d； 闵伟等，2011; Minetal.，2013)。根据断裂陡坎和震级的统计关系计算，通河段的古地震约为7.5级(闵伟等，2011; Minetal.，2013)。敦化-密山断裂带控制着古近纪火山群和东北深源地震(300～600km)的分布(Huangetal.，2006； 图1b)，但截至目前尚无晚第四纪时期古地震研究的报道。地壳结构研究结果表明敦化-密山断裂带较依兰-伊通断裂带切割地壳更深，可能已断错莫霍面(Zhangetal.，2014)。大安-德都断裂带作为松辽盆地内部最主要的断裂，晚第四纪的逆断层-褶皱变形机制控制着盆地内部一系列中强震群的孕育和发生(余中元等，2015; Yuetal.，2015； 图1b)。嫩江断裂带位于松辽盆地的西缘，对第四系沉积控制不明显，现代地震活动主要分布在该断裂以西的大兴安岭山麓内部(图1b)。

如上的构造、 地貌、 地震和火山活动等特征表明，日本—台湾的岛弧沟体系作为一级屏障单元，该单元上所发生的强烈地震(如2011年3月11日日本M9.0地震)和火山活动吸收了西太平洋-印度尼西亚板块向东北亚活动地块区斜向深俯冲所产生的绝大部分能量。 敦化-密山断裂带和依兰-伊通断裂带作为二级屏障单元，该单元上的深源地震、 中等规模的火山和古地震活动吸收了相对较少部分的构造变形; 而远在1,500km以外的松辽盆地作为最后一级屏障单元，其内部的大安-德都断裂带晚新生代以来以0.003,2mm/a的低滑动速率及数量较少的中强地震群等较弱的构造变形(余中元等，2015; Yuetal.，2015)，吸收了西太平洋板块俯冲作用的剩余少量变形。其他学者对该地区层析成像、 接收函数、 深部作用和GPS运动速率的研究也证明了该地球动力学过程(张培震等，2002，2013，2014; Huangetal.，2006; 朱日祥等，2011，2012; Zhangetal.，2014; 吴福元等，2014; Huangetal.，2014)。

2 依兰-伊通断裂带尚志段的基本特征

尚志段属于依兰-伊通断裂带的中段，长约50km。平面展布上由东、西2支组成，宽15～20km，总体走向约N50°E，且向NW方向同步弯曲凸出呈弧形(图1e)。断裂带整体呈现出上陡下缓的铲状结构，在深部20～25km处归为1支，并深切至上地幔(杨宝俊等，1996; Huangetal.，2006; Zhangetal.，2014)。地貌上，尚志段位于张广才岭山脉的内部，西南端与五常段接壤，地貌上构成松辽盆地与张广才岭的分界，东北端与通河段相邻，地貌上构成小兴安岭与张广才岭的分界(图1e)。本次工作主要针对该段的东支开展，基于SPOT-5高精度卫星影像对断裂带沿线典型地段的陡坎和槽谷微地貌进行了解译，并根据野外调查进行了修正(图2a，b)。

图2 依兰-伊通断裂带尚志段东支SPOT-5卫星影像(a)与影像解译图(b)Fig. 2 a The satellite image of SPOT -5 of the research area，red line indicates the location of fault scarps and trough; b the interpretation map of satellite image of 2a.红色线条及箭头为断裂陡坎

SPOT -5高精度卫星影像解译结果(图2a)表明，该段在卫星影像上为长约25km的线性异常。现场调查发现，自尚志市东北端开始，经祺祥村、 北莲河、 徐磨坊至延中村一带，线性沟槽地貌和陡坎主要分布于丘陵前缘与盆地过渡地带(图2a)。其中，丘陵地区海拔约190m，主要由古近纪砂岩和泥岩组成，植被覆盖较好; 盆地海拔约170m，主要由冲洪积物组成。线性异常带西距蚂蚁河现代河谷约5km，河谷呈辫状形态发育。

断层槽谷微地貌在本段较为广泛发育(图3a—d)，主要分布于丘陵与盆地的过渡带上。断层槽谷宽3～5m不等，总体走向约N50°E。断层陡坎分2段呈左阶斜列展布，北莲河以西TC02附近挤压隆起形成小山丘。

陡坎微地貌高度在祺祥村和北莲河一带较高，到徐磨坊和延中村一带逐步减为20～30cm(地理分布位置见图2b； 地貌照片见图3e，f)，总体走向为N40°E。此外，祺祥村至北莲河一带，有规模不大的小水塘沿陡坎方向展布，其长轴方向与地貌陡坎延伸方向较为一致(图2b)。

图3 依兰-伊通断裂带尚志段地貌特征Fig. 3 The photos showing the geomorphic features of Shangzhi segment of YYFZ.各照片拍摄位置见图2

表1 尚志北莲河村TC01和TC02剖面地层描述

Table1 Description of characteristics of stratum discovered from the trenches TC01 and TC02 in Shangzhi

地层单元地层特征描述U1地表灰褐色黏土，含较多植物根系，较湿，松散。厚度20～30cm。无水平层理发育。人类耕种作用明显。U2黑色黏土，较U1密实，含较多植物根系，发现较多炭屑。厚度5～10cm。该层发育比较明显的竖向节理和裂隙。U3深灰色黏土，呈坎前楔形堆积，有明显加厚特征，可见较多植物根系。该层含水量较少，上部可见水平层理，下部比较紊乱，无层理。底部地层卷入断裂带内，沿断层混乱堆积。U4灰白色黏土，厚20～50cm，多为黄豆大小的团块，质地较密，含水较少，手捏易碎至粉末。该层可见植物根系，未发现炭屑。该层水平层理发育。靠近断层附近上盘地层的厚度遭受剥蚀而减薄，发生了明显的挤压挠曲变形，下盘有明显的加厚特征，产状相对较为水平。U5红褐色黏土，厚40～100cm。上部发育较多的植物根系，较干燥，含水量少，发育明显的柱状节理，可见较多的圆状空洞；下部柱状节理不甚发育，稍湿。上盘地层受挤压抬升剥蚀明显，下盘地层发生明显的坎前加积。U6灰绿色黏土层，厚约200cm，夹黄褐色铁锈，水平成层，少部分竖向展布，另含灰黑色条带状黏土，含水量较多。上部发育水平层理；中下部含有较多的黑色黏土透镜体，厚3～8cm不等。远离断层的位置，层理逐渐趋于水平，靠近断层附近上盘中的层理可见明显的挤压缩短变形。下盘地层产状相对比较水平，地层加厚特征明显。U7灰色和黑色黏土，可见厚度约100cm，水平层理明显，有腥臭味。仅在上盘发现该层夹黑色透镜体状和条带状黏土层，地层产状发生较大幅度的挤压旋转变形。该层较硬，质地较密，取样很困难，推测形成年龄较老。U8青灰色黏土，团块状，无层理，混杂堆积。楔状发育，西端受断层控制明显。含水较少，较硬。仅TC01发育。

2.1 探槽古地震研究

基于上述SPOT-5卫星影像解译和野外地表地质调查结果，我们选择在尚志市北莲河村开挖了2个探槽TC01和TC02，分布位置见图2b。探槽均位于丘陵和盆地的交界过渡地带(图2b)，开挖地点距离现代河流较远，沉积环境相对比较稳定。沉积物主要成分为黏土，沉积韵律不甚明显，沉积相特征多为残积相及河沼相混合。探槽所揭示的剖面分层特征基本一致(表1)。我们在TC01和TC02剖面的地层中采集到了较多的炭屑，选择部分样品送往美国Beta实验室测试，得到了15个有效年龄数据，并用OxCal 3.10软件按照地层序列进行了再校正。2个探槽的年代结果与地层序列对应较好(图4d，5d； 表2)。

2.2 探槽剖面揭示的古地震事件

2.2.1 尚志市北莲河村探槽TC01

该探槽位于尚志市北莲河村北丘陵前缘陡坎处(45°16′57.77″N，128°4′50.06″E; 图2b)。东壁剖面拼图及解译图(图4)清楚表明了逆冲挤压的断层活动性质。在主断层F1做挤压运动的同时，上盘地层发生了明显的挤压抬升和旋转，并进而接受剥蚀侵蚀作用; 下盘地层则发生了明显的拖曳变形，且有很明显的坎前加积过程。此外，断裂顶部较为年轻的黑土层卷入了断层带，上部发育明显的楔状地层。根据不同地层的位移量差别，该探槽剖面揭示了至少2次古地震事件，按发生时代由新到老将其分别命名为EⅠ和EⅡ。

事件EⅠ： 本次事件发生在地层单元U3沉积之后，U2沉积之前。地层单元U4和U3发生变形，但变形幅度明显低于U7、 U6和U5。本次事件造成U4的上盘形态发生不协调的软沉积变形，U4下盘受古地形的影响发生了较为明显的增厚。上覆的U3地层被明显断错，深灰色黏土层卷入断层带F1，U2作为上覆未变形的最老地层，地层厚度较为一致，表明没有遭受本次事件破坏的影响(图4)。

事件EⅡ： 本次事件发生在地层单元U5沉积之后，U4沉积之前。地层单元U7、 U6和U5发生明显的挤压缩短变形，且变形幅度明显大于U4和U3。本次事件造成U7、 U6和U5沿断层F1和F2发生逆冲挤压断错。断层F2的上盘中U5挤压隆起后遭受剥蚀，造成地层U5在探槽垂线17—21之间的明显缺失; 靠近断层F2上盘中U6的层理拖曳变形证明了该变形过程(图4)。

图4 尚志市北莲河村探槽TC01东壁剖面拼接图(a)、 断层局部放大图(b)、 探槽剖面解释图(c)与探槽剖面解释局部放大图(d)Fig. 4 Trench profile of east wall of trench TC01(a), enlarged picture of key section(b), interpretation map of east wall(c) and enlarged picture of key section(d).

根据野外观察和上述地层的变形分析可知，该探槽揭示的断层主要由F1、 F2和F3构成，变形量主要由这些断层吸收。其中，F1作为主断层，对所揭示的2次古地震事件中的地层变形有着较为明显的控制作用; F2显然在事件EⅡ中参与了应变分配，同主断层F1一起吸收了一部分变形，造成了F2上盘U4的剥蚀。但断层F2对地层U2没有控制，这暗示着在事件EⅠ时期该断层可能停止了活动; 断层F3只发育在地层U6中，形态似花状构造，上部由4条小断层组成，向下部逐渐归并为1支，运动性质为逆冲，造成顶部U5缺失，可能在事件EⅡ中调节了一部分应力，吸收了较小部分变形量。此外，探槽剖面西部(图4c)垂线14—15处发育张裂隙，位错量2～3cm，属于事件EⅡ中的伴生构造现象。

图5 尚志市北莲河村探槽TC02东壁剖面拼接图(a)、断层局部放大图(b)、探槽剖面解释图(c)与探槽剖面解释局部放大图(d)Fig. 5 Trench profile of east wall of trench TC02(a)，enlarged picture of key section(b)，interpretation map of east wall(c) and enlarged picture of key section(d).

2.2.2 尚志市北莲河村探槽TC02

该探槽位于尚志市北莲河村北丘陵前缘陡坎处(45°17′28.05″N，128°5′25.71″E； 图2b)。与TC01所揭示的特征相似。

受断层活动影响，上盘地层发生挤压缩短并遭受剥蚀，下盘地层发生不同程度的增厚，断层槽谷地貌发育。根据不同地层的位移量差别，该探槽剖面揭示了2次古地震事件，按发生时代由新到老将其分别命名为EⅠ和EⅡ(图5)。

事件EⅠ： 本次事件发生在地层单元U3沉积之后，U2沉积之前。地层单元U4和U3的变形量基本一致，地层单元U2在本次事件之后的堆积，可用作判断本次事件EⅠ的上限年龄。

事件EⅡ： 本次事件发生在地层单元U5沉积之后，U4沉积之前。地层单元U4在本次事件之后的沉积物堆积，可用作判断本次事件EⅡ的上限年龄。地层单元U7、 U6和U5发生明显的挤压缩短变形，且变形幅度明显大于U4和U3。断层F1的活动使得U7、 U6和U5沿断层F1发生逆冲挤压断错。地层U6上、下盘的层理产状有较为明显的差别。地层U5上、下盘地层厚度差别较大，上盘可能遭受了剥蚀减薄，下盘靠近断层F1位置则发生了增厚。

2.2.3 尚志市北莲河村探槽古地震事件综合分析

上述结果表明依兰-伊通断裂尚志段探槽揭露了2次古地震事件。结合本次在美国Beta实验室采用加速质谱仪AMS测试手段所获得的年代结果(表2)，古地震事件EⅠ 发生的时间可能位于(440±30)～(180±30)aBP，EⅡ 发生的时间位于(4 090±30)～(3 880±30)aBP(图5)。

表2 尚志北莲河村TC01和TC02剖面14C样品测试结果及再校正结果

Table2 The 14C dating ages and re-corrections of samples from the trenches TC01 and TC02 in Shangzhi

样品野外编号实验室编号13C/12C比率/‰14C年龄/a再校正结果∗(cal．aBP)采样地点/地层单元编号1σ2σSZBLHTC0114C-3399392-24．12000±301990～19202000～1885北莲河TC01/U3SZBLHTC0114C-8399396-25．11800±301770～17601820～1690北莲河TC01/断层带SZBLHTC0114C-6399397-25．2320±30450～350480～300北莲河TC01/U3SZBLHTC0114C-5399403-26．3180±30285～265295～255北莲河TC01/U2SZBLHTC0114C-4399405-24．4210±30295～280305～265北莲河TC01/U2SZBLHTC0114C-001399400-24．1990±30930～915955～900北莲河TC01/断层带SZBLHTC0114C-1399401-24．91530±301475～14651525～1350北莲河TC01/U3SZBLHTC0214C-14399393-25．03600±303965～39453980～3835北莲河TC02/U4SZBLHTC0214C-13399394-24．83710±304140～41304150～4110北莲河TC02/U4SZBLHTC0214C-8399398-26．11550±301520～14601530～1375北莲河TC02/U3SZBLHTC0214C-10399399-26．0420±30510～485515～460北莲河TC02/U3SZBLHTC0214C-12399402-25．43590±303955～39503975～3835北莲河TC02/U5SZBLHTC0214C-9399404-25．7130±30270～240280～170北莲河TC02/U2SZBLHTC0214C-03399406-24．680±30255～225265～220北莲河TC02/U2SZBLHTC0214C-01399407-25．13730±304145～41154155～3980北莲河TC02/U5

差分GPS跨探槽点实测陡坎剖面结果表明，2次古地震事件的累计垂直同震位移量约为(3.2±0.1)m(图6)，该结果与探槽标志层U5揭示的位移量基本一致。

图6 依兰-伊通断裂带尚志段的古地震事件历史Fig. 6 The history of paleo-earthquakes on the Shangzhi segment of the YYFZ.

2.3 强震复发间隔

依兰-伊通断裂带尚志段的探槽古地震结果表明，本段晚全新世以来至少发生过2次古地震事件。古地震事件EⅠ发生的时间可能位于(440±30)～(180±30)aBP，古地震事件EⅡ发生的时间位于(4 090±30)～(3 880±30)aBP。因此，2次强震复发的间隔约为3,440～3,910a，或 (3 675±235)a。

3 对EⅠ古地震事件的历史文献考证

探槽古地震结果表明，尚志段自晚全新世以来至少发生过2次古地震事件。古地震事件EⅠ发生的时间可能位于(440±30)～(180±30)aBP。但发生时代如此之新，在历史文献中是否有记载？

我们有针对性地逐条查找甄别了中国历史上相关的重要历史资料①—⑧，但均没有找到可较好吻合事件EⅠ发生年代和地点的历史地震记录。

①李昉，李穆，徐铉，等，983，太平御览。

②马端临，1307，文献通考。

③陈梦雷，1726，古今图书集成。

④黄伯禄，1910，中国地震目录。

⑤谢毓寿，1983，中国地震历史资料汇编(第一、 二、 三卷)。

⑥顾功叙，1984，中国地震目录(公元前1831年—公元1960年，公元1970—1979年)。

⑦黑龙江省地震局，1981，地震目录。

⑧吴戈，房贺岩，李志田，等，1992，东北地震史料集览。

古地震事件EⅠ发生于(440±30)～(180±30)aBP，在中国历史上相当于清朝嘉庆皇帝统治时期。事实上，东北地区当时为少数民族居住地区。民族战争纷乱，干旱、 低温、 蝗灾与天花等自然灾害频发。史料记载 “流民相互残食，父食其子，妻食其夫”为当时生活的真实写照*Frederic Wakeman，1991，大清帝国的衰亡。。

特别重要的是，东北作为清朝的龙兴之地，在当时曾遭受长达200余a的封禁政策影响*Frederic Wakeman，1991，大清帝国的衰亡。，若发生破坏性的地震，在上述的自然环境下，或受自然科学的认识局限或作为政治需要，则都有可能被漏记。此外，受人类对自然科学认识的局限，地震在古代往往被看作是神灵震怒，是上天对执政者的警示和惩罚。“国家将有失道之败，而天乃先出灾害以谴告之”*班固，公元54年，汉书·董仲舒传。。在这种迷信舆论下，每当有灾害特别是地震发生时，皇帝等统治者们多半会坐立不安，内心忐忑，也多会让朝廷书官故意删除或者漏记。但值得注意的是，东北地区南邻朝鲜，与朝鲜的距离比北京更近。那么，朝鲜是否有该地震的文字记录？经过文献查阅和对比，在韩国首尔国立大学奎章阁国学研究院的皇家古籍资料《日省录》里面找到了极为重要的文字记录证据。

《日省录》属于古朝鲜官撰写的年代记，由官员根据每天的记录，每5日或每月整理1次，具有很高的可信度。2011年，联合国教科文组织把《日省录》列入世界记录遗产名录。《日省录》记载了自1752年(朝鲜英祖28年)至1910年(隆熙4年)，约150a间关于朝鲜王朝国政的日记。通过检索韩国首尔国立大学奎章阁国学研究院数据库，发现该《日省录》记录着1810年清朝宁古塔(宁安)的1次历史地震，该古籍记录见图8。

图7 探槽点实测陡坎剖面Fig. 7 The measured scarp profile at the trench site.a TC01； b TC02

图8 公元1810年宁古塔地震朝鲜历史概述记录(a； 黄色区为本次地震的概述文字)与该次地震的详细记录(b； 原始文字记录据韩国首尔国立大学奎章阁韩国学研究院)Fig. 8 a General historical written record of AD 1810 Ningguta earthquake; b Detailed written record of AD 1810 Ningguta earthquake. Green shaded area in the map stands for the related written records(original written record provided by Kyujanggak Institute for Korean Studies，1811).

图7a明确而概括地提到了 “宁古塔有山崩之灾”，b图则进一步详细描述了该次地震所造成的灾害情况。该文字记录清楚记录道，朝鲜纯祖十一年(清嘉庆十五年)，朝鲜书状官洪冕燮向皇帝特别报告，“朝鲜北部的清朝宁古塔地区于去年(公元1810年，清嘉庆十六年)有地震发生，持续数月不止，山崩地陷，屋庐颓圮，人命沦没，不知为几数，此系变异之大者云”。该记录属于朝鲜皇室收藏，且于2011年被联合国教科文组织收入世界记录遗产。因此，该资料具有较高的可信度和完整性。

中国学者李裕澈等(2013)通过对《日省录》及相关朝鲜资料的收集分析，初步推测本次地震可能发生在今天的海林县和宁安县及其附近地区(图1)，并估算震中烈度为Ⅷ度，震级可能为6.0～6.5级。

综合分析上述资料认为，朝鲜《日省录》中的1810 年黑龙江省宁古塔地震记录极有可能对应于本次研究尚志段所揭露的古地震事件EⅠ，主要依据如下：

(1)尚志段EⅠ古地震事件发生在(440±30)～(180±30)aBP，时间上与1810年宁古塔地震具有较好的对应性，且现存历史地震目录显示同时期该地区没有其他地震事件发生;

(2)本次研究所发现的尚志全新世地表破裂段与1810 年宁古塔地震的估计震中海林县(李裕澈等，2013)直线距离约60～70km(图1)。从历史地震资料的定位精度上看，该地震定位精度属于4类精度(50km<4类≤100km)，尚属于精度正常误差范围之内;

(3)根据地表破裂和震级的经验统计关系(邓起东等，1992)，可以估算尚志段EⅠ古地震事件的震级约为7.0级，小于该震级的地震一般不会造成地表破裂;

(4)根据地震震源深度和破坏程度来看，朝鲜《日省录》中的1810 年黑龙江省宁古塔地震造成的房屋倒塌和人员伤亡显然是1次浅源型地震。而中国东北濒临日本海，宁安以东及其邻区为中国唯一的深源地震带(图1 中的蓝色实心圆代表深源地震)，震源深度多≥300km，一般不会造成地表破坏。因此，本次地震震中不太可能在宁安县，而应在该深源地震带以西地区;

(5)根据宁古塔地名的行政辖区范围与历史沿革发展可知，宁古塔的行政辖界在清朝年间十分广袤，西至哈尔滨和吉林与东至中俄边境乌苏里江(行政辖区见图1 中蓝色虚线圆的范围)。作为清朝国防重镇的宁古塔，早期一直向朝廷提供八旗兵源和向戍边部队输送物资，同时也是东北各族向朝廷进贡礼品的重要转收点，一度与盛京(今沈阳)齐名。晚期，该地逐渐成为晚清重要的朝廷罪犯羁押和看管基地。因此，宁安和海林只是宁古塔将军府邸的驻扎地，朝鲜的历史文字记录只是表明该地震是发生在宁古塔管辖的行政地区范围内，但并不是特指震中位于宁安和海林(即宁古塔将军所驻地，见图1 中蓝色五角星所在地)。

(6)震中距离当时的北京直线距离约1,600km，但距离朝鲜的直线距离约700km，这暗示着朝鲜更有可能感受和记录到该次地震事件，而远在千里之外的北京受距离和政治背景限制，特别是受清朝长达200a对东北封禁政策的严重影响，则极有可能漏记了此次地震事件。

当然，如上推测尚有一定的不确定性，如史料的进一步详细挖掘和数据定年的误差等，还需要更为详实的研究工作去论证补充。

4 结论

根据高精度卫星影像解译和野外地质调查，初步确定依兰-伊通断裂带尚志段存在至少长约25km的线性异常，地貌特征表现为线性沟槽和反向陡坎。

探槽古地震研究工作进一步证实此线性异常为依兰-伊通断裂带尚志段东支全新世晚期的2次古地震事件活动所致。该断裂最新活动方式为走滑兼逆冲挤压，伴随有明显的地层褶皱与缩短变形，全新世晚期的累计挤压抬升量约为(3.2±0.1)m。14C测试手段所获得的年代结果表明事件EⅠ发生的时间可能位于(440±30)～(180±30)aBP，事件EⅡ发生的时间位于(4 090±30)～(3 880±30)aBP。晚全新世以来的强震复发间隔约3 440～3 910a，或 (3 675±235)a。

古籍史料研究表明，探槽揭示的EⅠ事件有可能对应于朝鲜《日省录》历史文字记录中的公元1810年清朝宁古塔地震，震级约为7.0级。

致谢 本文探槽古地震解释得到了中国地震局地质研究所徐锡伟研究员、 冉勇康研究员、 周本刚研究员、 郑文俊研究员的指导与帮助； 黑龙江省地震局的张志波局长、 杨金山副局长和哈尔滨市地震局的杜国林局长提供了诸多研究支持； 韩国历史古籍文献的查阅与对比取证得到了黑龙江大学梁旭教授、 韩春红教授和韩国首尔大学奎章阁韩国学研究院Kim in-geol教授的热情帮助； 黑龙江省地震局的欧阳兆国、 张立忱、 孙海峰、 赵斌、 杨建飞、 康健和马艳丽等协助了完成了野外工作； 审稿专家提出了宝贵建议： 在此一并表示感谢。

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LATE HOLOCENE AVERAGE RECURRENCE INTERVAL OF GREAT EARTHQUAKES OF SHANGZHI PART OF THE YILAN- YITONG FAULT ZONE，NE CHINA: CONSTRAINTS FROM PALEO- EARTHQUAKES AND HISTORICAL WRITTEN RECORDS

YU Zhong-yuan1，2，3)ZHANG Pei-zhen2)MIN Wei1)WEI Qing-hai3)LIU Yu-gang1)LIU Shuang3)

1)KeyLaboratoryofActiveTectonicsandVolcano，InstituteofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029，China2)StateKeyLaboratoryofEarthquakeDynamics，InstituteofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029，China3)HeilongjiangEarthquakeAdministration，Harbin150090，China

Although the kinematics and mechanics of the Yilan-Yitong fault zone(YYFZ)since the Mesozoic-early Cenozoic were studied very well in the past decades，few results about the average recurrence interval of great earthquakes in late Quaternary，which is the most important parameter for us to understand the active tectonics and potential seismic hazard of this crucial structure，were obtained because of its unfavorable work environments. Based on interpretations of high-resolution satellite images and detailed geologic and geomorphic mapping，we discovered that there exist linear fault scarp landforms and troughs in the Shangzhi part of YYFZ with a length of more than 25km. Synthesized results of trenches excavation and differential GPS measurements of terrace surfaces indicate two paleo-events EⅠ and EⅡ occurring in Shangzhi part during the late Holocene，which resulted in ca.(3.2±0.1)m accumulated vertical coseismic displacement with strike-slip motion accompanied by thrusting and shortening deformation.14C samples dating suggests that event EⅠ might occur at(440±30)and(180±30)aBP and event EⅡ might happen between(4 090±30)and(3 880±30)aBP，and the average recurrence interval of major earthquakes on the YYFZ is around (3 675±235)a. Historical written records discovered from Korea show that the event EⅠ may correspond to the earthquake occurring in AD 1810(Qing Dynasty in Chinese history)in Ningguta area with magnitude 7.0.

Yilan-Yitong fault zone，late Holocene，paleo-earthquakes，average recurrence interval of great earthquakes，historical written records，constraints

10.3969/j.issn.0253- 4967.2016.04.004

2015-10-21收稿，2016-03-24改回。

中国地震局地震科技星火计划项目(XH14018Y)、 黑龙江省国土资源科技研究项目(依舒断裂第四纪构造活动研究)与国家自然科学基金(41272235)共同资助。
*通讯作者： 闵伟，研究员，E-mail： dzs_min@163.com。

P315.2

A

0253-4967(2016)04-0844-18

余中元，男，1982年生，2016年在中国地震局地质研究所获构造地质学专业博士学位，高级工程师，研究方向为东北地区的新构造与活动构造，电话： 010-62009006，E-mail: yuyangzi9811@126.com。