张新毅,范小露
淮河流域中游顺治年间地震灾害考证研究
张新毅,范小露
(阜阳师范大学 历史文化与旅游学院,安徽 阜阳 236037)
在整理淮河流域中游顺治年间地震灾害史料的基础上,结合现代地震学及地质学原理,对顺治九年春发生于霍山东北的地震灾害进行了考证。经考证,得到以下几个方面的认识:(1)此次地震的发震时间为“二月十四日夜”,而非“二月十四日丑时”,地震发生于夜间而非凌晨;(2)震中烈度为8度,较之之前认定的7度略高;(3)震中位置描述应为“31.5°,116.5°”,而“31°5′,116°5′”为错误描述;(4)震级经计算为6¼,比原来认定的6级略高;(5)震源深度约为7.8公里,为典型的浅源地震。
淮河流域;顺治年间;古地震;史料考证
历史地震学是以历史地震资料为基础和研究对象,旨在通过搜集和整理历史上所发生的地震的活动图像及各项参数,尤其是震中位置、地震等级与烈度、震害等,恢复历史记录中地震情况与灾害特点,分析历史地震的时代背景及社会经济情况[1]。我国历史悠久,拥有丰富的历史文献资料,其中包含着大量的地震记录,为历史地震研究提供了宝贵的窗口。历史地震主要记录于史料、诗文集、档案、地方志、杂记、野史、碑文等中[2]。我国最早的地震记录于《墨子》——“三苗欲灭时,地震泉涌”,讲述的是公元前23世纪禹征三苗,距今已有4300余年,同时也是世界上最早的地震记录。自殷商设立史官以来,对于天文、地震等自然现象具有记录,宋元之后开始记录地方志,地震资料记录更加详细、具体,同时地震记录的数量亦大幅增加[3]。
新中国以来,因国家经济建设的迫切需要,急需对有关地区的地震危险性进行评估[4],相继出版了《中国地震资料年表》《中国地震目录》《中国地震历史资料汇编》《中国历史地震图集》《中国历史强震目录(公元前23世纪——公元1911年)》《中国历史有感地震目录》等专著。国内学者结合史料与地震目录对历史地震做了大量考证研究,时间从公元前[5-6]到19世纪末期[7-8],研究区域从东部沿海[9]到西北干旱区[10]、从云贵高原[11]到东北三省[12]。安徽省于1971年实现仪器记录地震,在此之前历史地震的研究资料主要来源于过去各府、州、县志[13]。据统计,明清时期(1368~1911年)阜阳地区发震23次[14],其中不乏破坏性地震。本文以清朝顺治年间(1652年)发生于大别山北麓淮河流域淠河上游的破坏性地震为研究对象,旨在通过安徽省及周边省市的地震史料记载对此次地震进行考证及参数校对,在此基础上结合宏观因素对此次地震的成因机理进行研究,增强对历史地震的认识及延长地震研究序列,为现代地震预测及工程水利建设提供参考。
淮河流域西起桐柏山,东至黄海,南北分别以大别山和黄河两道天险为界,位于北纬30°55′~36°20′,东经111°55′~121°20′之间。淮河流域总面积约27万平方公里,包括河南、安徽、江苏、山东四省的40个地市,约180个县,总人口1.65亿,占据我国总人口的1/8左右,是我国重要的产粮基地。从地形地貌特征来看,淮河流域主要包含西侧的山地、丘陵区和东部的平原区。从地质构造角度来看,淮河流域构造归属华北板块南缘,南侧的大别山造山带为历史构造活动区,淮河流域历史上曾多次发生中强地震,由于人口密集,造成巨大生命财产损失;同时淮河流域也是安徽省现代地震重点监测区。
据《安徽地震史料辑注》记载,淮河流域中游1652年3月23日(清朝顺治九年二月十四日(农历))夜间发生一次地震,地震波及霍山(今六安市霍山县)、安庆府(今安庆市)、潜山、宿松、太湖、望江、石埭(今池州市石台县广阳镇)、桐城、五河、全椒、太平府、池州府、建德(今东至县)、东流(今东至县)、绩溪、舒城、六安州、颍上、颍州等地(图1)。从图1可以看出,顺治九年此次地震的发震位置涵盖安徽省中部大部分地区,可见其发生范围之广。
图1 安徽省顺治九年二月二十四日地震发震点位分布图
关于此次地震,顺治十二年《颍上县志》记载为“顺治九年二月十五日丑时,地震,自西南起,红光偏邑,人畜皆惊,屋宇动摇,河内船只颠覆无数”;《清史稿·灾异志》记载为“[顺治九年]二月十五日,池州、颍上、阜阳、五河、全椒地震”;康熙三十一年《贵池县志略》记载为“[顺治]九年春二月望,地震,屋瓦皆动,江如荡”;道光七年《桐城续修县志》记载为“顺治九年壬辰春二月十五日子时,地震有声,文庙坏”;康熙二十二年《安庆府志》记载为“[顺治九年]二月十四日,地震有声”;康熙五十年《池州府志》记载为“[顺治九年]二月十五日,池州地震,江水尽沸”;乾隆十六年《六安州志》记载为“顺治九年壬辰春,六、霍地震,屋瓦欲泻,石桥尽裂”;顺治十八年《霍山县志》记载为“[顺治九年](元旦之夕,地震有声,自西南而东北,屋瓦皆坠。)至十四日复大震,床如倾仄,碗碟皆碎,州界石桥尽裂,庙中塑像有头仆地,似刀截者”。从上述诸如“地震有声”“船只颠覆无数”“屋瓦皆动”“石桥尽裂”“碗碟皆碎”等记载中不难看出,顺治九年春的这次地震造成了一定规模的灾害。此外,此次地震的波及范围除安徽境内以外,同时波及邻省,如河南、湖北、江西、江苏等多个市县(表1)。
表1 顺治九年二月二十四日各地发震记录一览表
表1 顺治九年二月二十四日各地发震记录一览表(续)
经查询典籍与史料,此次地震在多个地震目录中均有记载,如1977年出版的《中国六级以上地震目录》、1983年出版的《中国地震目录》、1990年出版的《安徽地震目录》、1995年出版的《中国历史强震目录》、2002年出版的《苏•浙•皖•沪地震目录》、2011年出版的《全球地震灾害信息目录》等,其中关于此次地震的参数大致相同,但略有差异(表2),本文将结合史料相关记载并参考现代地震参数确定标准逐个进行考证。
表2 顺治九年春地震参数认定表
关于发震时间,史料记载多有出入,出入之处在于“二月十四日”(阳历3月23日)和“二月十五日”(阳历3月24日)。《桐城县志》《颍上县志》《五河县志》《全椒县志》《太平府志》《池州府志》《建德县志》《东流县志》《商城县志》《光州志》《永城县志》《虞城县志》《项城县志》《商水县志》《淮阳县志》等地方志中记载多为“二月十五日”“丁巳”“二月望日”,记录地震发生时间为二月十五日(阳历3月24日),与以往认定的3月23日存在出入。关于这一出入之处可以从2个方面来解释:1.地震的震中为安徽霍山东北,则地震的发震时间应以霍山相关记录为准。《霍山县志》相关记录为“元旦之夕,地震有声……至十四日复大震……”,这是此次地震发震时间认定的根本依据;2.其他地方关于此次地震的记录,如《颍上县志》记录为“二月十五日丑时”,时间为3月24日凌晨1点至3点;而《桐城县志》记录为“二月十五日子时”,即3月23日晚11点至3月24日陵城1点间。可见时间上,“二月十四日夜”与“二月十五日子(丑)时” 其实并不冲突。结合如上所述,关于此次地震发生时间的认定中有一点需要注意,1983年出版的《中国地震目录》中将此次地震的地震时间认定为“清顺治九年二月十四日丑时”是不正确的,地震发生于“清顺治九年二月十四日夜”,而非“凌晨”。
顺治九年春此次地震的震中烈度(即破坏等级)认定,各个版本存在加大差异:《中国六级以上地震目录》《中国地震目录》及《安徽地震目录》认定震中烈度为7~8度,《中国历史强震目录》认定为大于等于7度,《苏•浙•皖•沪地震目录》《全球地震灾害信息目录》则认定为7度。究其根本,1900年之前的历史地震震中烈度的评定依然要从史料记载中寻找证据。顺治十八年《霍山县志》记载震况为“床如倾仄,碗碟皆碎,州界石桥尽裂,庙中塑像有头仆地,似刀截者”,结合《历史地震烈度、震级建表》[15],“石桥尽裂”、庙堂损坏(“庙中塑像有头仆地,似刀截者”)对应烈度为8度。根据《历史地震烈度、震级建表》[15],烈度为7度时,最远破坏距离D1<30公里,最远记录D2为100~200公里;烈度为8度时,最远破坏距离D1<100公里,最远记录D2为200~500公里。而根据《中国地震目录》记载,最远破坏出现在安徽省颍上县“顺治九年二月十五日丑时,地震,自西南起,红光偏邑,人畜皆惊,屋宇动摇,河内船只颠覆无数”,最远破坏距离D1>120公里;最远记录为浙江省崇德,最远记录距离为D2>380公里;结合《中国历史强震目录》中认定的2级震中精度(即误差≤25公里),顺治九年春霍山东北震中烈度应为8度。
顺治九年春霍山东北地震的震中位置在《中国六级以上地震目录》《中国地震目录》《安徽地震目录》《中国历史强震目录》《苏•浙•皖•沪地震目录》《全球地震灾害信息目录》中均认定为北纬31.5°,东经116.5°,而1993年出版的《霍山县志》中记载的此次地震震中位置为31°5′,116°5′,出入较大。0.5°=30′,《霍山县志》中的震中位置较之其他地震目录中的位置向南向西各偏移了25′,首先在距离上偏差很大,其次随着经纬度的偏移,地震震中的位置将从霍山县东北移动至霍山县西南,同样与《霍山县志》中“县东北”的震中位置描述相矛盾。故认定《霍山县志》中关于1652年3月23日地震震中的经纬度表述“31°5′,116°5′”是错误的,应改为“31.5°,116.5°”。
本文地震震级确定采用地震有感距离与震级的关系来确定,史书中记载有“地震”“地动”“地微动”者皆算有感震区,史料记录中的有感震区4个范围最远距离震中距离分别为380公里、340公里、210公里和200公里,取其平均值为有感震区估算半径,即有感震区半径可认定为280公里。根据下列经验公式:
①jlgR=0.22M+1.11[16]
②klnD=2.35+0.6M[17]
③llgR=1.033+0.233M[18]
④mlgR=0.826+0.261M[18]
其中,R为有感区半径,D为有感区直径,M为震级。
结合上述jklm4个经验公式可以得到4个震级M值,分别为6.08、6.63、6.07和6.21,平均值为6.25,按照历史震级表述即为6¼。因此,本文建议取顺治九年春发生于霍山东北的地震震级为6¼级。
震源深度作为一次地震的代表性参数,历史史料中是普遍缺乏的,自1900年实现仪器测量地震后方有准确测量数值。按照国际划分标准,震源深度小于70公里者为浅源地震,震源深度在70至300公里间者为中源地震,震源深度大于300公里者为深源地震[19]。同样量级的地震,其震源深度从某种意义上决定着震级、震中烈度及震灾情况。一般而言,震源深度越浅,震级越高,震中烈度越大,震灾破坏亦越大。针对本次发生于顺治九年霍山东北的历史地震,由于其缺乏震源深度,本文将利用最新的震级、震中烈度及震源深度的统计经验公式[20]进行推算,经验公式如下:
M=0.54Ie+0.53lgh+1.473
其中,M为震级,Ie为烈度,h为震源深度。
根据前文考证与计算,震级M为6.25,烈度Ie为8,经带入计算可得震源深度h为7.8公里,属于典型的浅源地震。由此亦能解释其作为6级地震震中烈却如此之大的原因,即震源深度浅。
顺治九年春发生于霍山东北的地震,地震波及面广,以霍山为中心向周边省市辐射,涉及多个省市县,震级较高,属强震灾害。经考证,关于此次地震得到以下几个方面的认识:(1)关于发震时间,《中国地震目录》认定的“清顺治九年二月十四日丑时”是不正确的,地震发生于“清顺治九年二月十四日夜”,而非“凌晨”;(2)地震震中烈度应为8度,而非7度;(3)1993年出版的《霍山县志》中记录的震中位置“31°5′,116°5′”是错误的,应改为“31.5°,116.5°”;(4)震级计算结果为6¼,较之之前认定的6级略高;(5)经推算,本次地震的震源深度为7.8公里,为典型的浅源地震。
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A Textual Research on Earthquake Disaster in the Middle Reaches of Huaihe River Basin during the Reign of Shunzhi
ZHANG Xin-yi, FAN Xiao-lu
(School of History Culture and Tourism, Fuyang Normal University, Fuyang 236037, Anhui)
On the basis of collating the historical data of earthquake disasters in the middle reaches of Huaihe River basin during the reign of Shunzhi, combining with the principles of modern seismology and geology, the earthquake disasters occurred in the northeast of Huoshan in the spring of the ninth year of Shunzhi are studied. Through research, the following aspects of understanding are obtained: (1) The earthquake occurred on the night of February 14, not on the Chou time of February 14. Namely, the earthquake occurred at night rather than in the early morning; (2) The epicenter intensity is 8 degrees, slightly higher than the previously identified 7 degrees; (3) The description of epicenter location should be "31.5°, 116.5°", and "31°5 ', 116°5 '" is the wrong description; (4) The magnitude was calculated to be 6¼, slightly higher than the original level of 6; (5) The focal depth of this earthquake is about 7.8 km, suggesting a typical shallow earthquake.
Huaihe River basin; the reign of Shunzhi; ancient earthquake disaster; literatures
2021-01-10
安徽省高校人文社科重点研究基地阜阳师范大学皖北文化研究中心2020年度重点项目(SK2020A0311);阜阳市2020年社科规划项目(FSK2020006);阜阳师范大学青年人才基金重点项目(rcxm201907)。
张新毅(1989- ),男,硕士,工程师,研究方向:灾害地质学:范小露(1987- ),女,博士,讲师,研究方向:第四纪地质与气候演化。
P315.71
A
2096-9333(2021)02-0015-06
10.14096/j.cnki.cn34-1333/c.2021.02.03