中央地質調查所所屬地震臺站歷史變遷

侯 江

(重慶自然博物館，重慶 400700)

中央地質調查所所屬地震臺站歷史變遷

侯 江

(重慶自然博物館，重慶 400700)

民國時期，中央地質調查所在北京、重慶、南京先后建立地震臺，三地的地震臺有新建、有遷建，而皆一脈相承。1930年在北平(北京)西山創建鷲峰地震臺，這是近代中國人自建的第一個地震臺；1943年在重慶北碚建成北碚地震臺，并研制成功中國人自制的第一臺現代地震觀測儀器——霓式地震儀；1946年在南京恢復地震臺工作，建立中國南京水晶臺地震臺。中央地質調查所各個時期建立的地震臺站所做的開創性工作，在中國近代地震科學發展史上有著舉足輕重的作用。

鷲峰地震臺；北碚地震臺；霓式地震儀；南京水晶臺地震臺

中國是大陸地震發生最為頻繁、地震災害最為嚴重的國家，也是對地震現象記錄和研究最早的國家。自公元前23世紀(4300多年前)就開始有了對地震現象的記載，包括受災地點、范圍、破壞情況、地震前兆現象，對地震成因和地震預報等進行過探索，并發明和制造了世界上第一臺觀測地震的儀器——張衡地動儀，中國對地震的觀察、記載和研究堪稱世界之最。東漢時期漢順帝陽嘉元年(公元132年)，張衡制成的測驗地震的儀器安置在河南洛陽靈臺，比歐洲出現地震儀的時間早1500余年，中國地震觀測歷史發端于此。翁文灝對此評價道：“地動隴西起，長安覺已先。微波千里發，消息一機傳。科學開西哲，精思仰昔賢。空山研妙理，對此更欣然”[1]。東漢張衡制地震儀器，實開地震科學之先河。

1 鷲峰地震臺

世界上最早的現代意義地震臺始建于19世紀末葉。20世紀中葉，全球范圍內約有350個地震臺。近代中國使用現代地震儀器記錄地震較晚。19世紀末20世紀初，由日本、俄國、法國、德國在臺灣、大連、營口、旅順、奉天(今沈陽)、長春、上海徐家匯、青島等地建立地震觀測臺進行地震觀測。而中國人自建的地震臺始于1930年的鷲峰地震臺。1930年，實業部地質調查所在北平(北京)西山鷲峰建立地震臺，由翁文灝主持，李善邦負責籌建和技術管理。李善邦在此設立鷲峰地震研究室，建立鷲峰地震臺，地理坐標為東經116°，北緯40°，海拔高程約150米。1930年9月23～24日由曾世英及其助手孫德森測定。地震臺內置歐洲制地震儀多架，設備完全，為亞洲之冠。這是我國自辦的第一個用現代地震儀進行地震觀測的地震臺，也是當時世界上一流的地震臺之一，開創了中國地震研究的新紀元。早在1920年甘肅海原大地震(海原現屬寧夏)，地質調查所所長翁文灝現場考察后深感要加強中國的地震研究，必須建立地震臺。鷲峰地震臺的建臺工作，始于1928年。北平的名律師林行規，捐其在鷲峰新建別墅旁的空地做建臺之用。翁文灝通過清華大學物理學系葉企孫教授介紹，請李善邦主持該項工作。1930年春李善邦主持建成“地質調查所鷲峰地震研究室”，在此工作的還有祁之晉(1931年初辭職)、賈連亨(清華大學物理系畢業，1931年2月到所任練習生)、嚴魁元(練習生)、潘家驎(燕京大學物理系畢業，1934年秋聘，次年因病辭職)、秦馨菱(清華大學物理系畢業，1937年6月27日到所)。該臺先后從德國購買200千克維歇爾式(Wiechert)水平地震儀和80千克維歇爾式垂直地震儀以及從愛沙尼亞購買了伽利清-魏立浦(Galitzin-Wilip)電磁式地震儀，分別于1930年、1932年正式投入運行。從1930年9月開始記錄，1937年抗日戰爭爆發后停止觀測，到1937年8月共記錄了2 472次地震。鷲峰地震研究室1930～1933年編印《鷲峰地震專報》(《Seismological Bulletin of the Chiufeng Seismic Station》1-3卷)以及《鷲峰地震月報》(《Monthly Seismological Bulletin》1933年1月開始編印)與世界各地震臺交換。鷲峰地震臺的儀器設備、管理水平及記錄質量等，都達到當時的世界一流水平，鷲峰臺地處亞洲地震臺站較少地區，其觀測結果及研究報告很受世界同行重視。

圖1 鷲峰地震臺外景

圖2 鷲峰地震臺內景

2 北碚地震臺

2.1 抗戰時期誕生的北碚地震臺

1937年“七·七”事變爆發，北京淪陷，鷲峰地震臺被毀。1939年李善邦隨地質調查所經南京輾轉到重慶，最后落腳北碚，繼續地球物理研究工作。李善邦設法恢復地震臺工作，而恢復工作以制造儀器為先，開展地震觀測研究。1939年開始設計，初以記錄四川、甘肅、云南諸地地震為目標。惟以抗戰期間，照相材料等泊來品購置不易，甚或來源斷絕，乃取機械記錄方法，以適應當時困難環境。初期設計原有垂直向及水平向各一架，嗣因制造上和人事材物日趨困難，只能先從事于后者。歷時三年，于1942年冬初步完成機械式水平向地震儀，1943年試行記錄。為紀念我國首次以科學方法研究地震之學者翁文灝(翁詠霓)先生，謹名曰霓式地震儀，后改名為I式地震儀。該地震儀為機械杠桿放大熏煙式地震儀。霓式地震儀于1943年5月制成使用，6月21日清晨記錄到成都附近5級左右地震 ，10月起出地震觀測報告。從1943年5月14日到1946年5月18日的3年里，先后記錄到成都附近、淮河流域及土耳其等地區的地震共109個，出版單臺地震觀測報告4期，并與古登堡、ISS、法國斯特拉斯國際地震中心等國外地震機構進行資料交換。抗戰勝利后，北碚地震臺仍繼續工作，至1946年5月18日地震臺停記，是年冬中央地質調查所回遷南京，該臺隨遷南京，在珠江路942號建立水晶臺地震臺，霓式地震儀繼續使用觀測。北碚地震臺在我國地震觀測史上有著特殊的地位和重要價值。北碚地震臺是中國抗戰時期的特殊產物，不僅是此時中國僅有的仍在觀測的地震臺之一，也是整個亞洲為數不多的幾個地震臺之一。北碚臺是連接北京鷲峰地震臺、南京水晶臺地震臺、現在重慶地震臺的紐帶，在四川省和重慶市地震科學史乃至中國現代早期地震科學的歷史上占有重要一席。北碚地震臺臺址位于中國西部科學院舊址范圍內(現為重慶自然博物館北碚陳列館)所建的地質調查所第一辦公樓(文星灣42號附2號)。

2.2 地性研究室的地球物理探礦工作

地質調查所內遷北碚后，建立了幾個研究室，其中，李善邦任室主任的地性研究室，在進行地震觀測的同時，更多地從事地球物理探礦工作。“最難忘的是攀枝花的探測……樹起標竿，布置測線，進行普測，兼測繪地形。”[1]抗戰爆發后，李善邦在西南地區進行地球物理勘探工作，成為中國物探界少數先行者之一。1941年3月中旬，李善邦與秦馨菱用磁性探測方法勘探攀枝花鈦鐵礦，進行礦區地形測繪、地質填圖、地磁勘探等，對蘭家火山、尖包包、倒馬坎3個礦區的礦層作較為細致的觀察，采集礦樣，寫出《西康鹽邊第三區攀枝花倒馬坎鐵礦》(中央地質調查所臨時報告)報告：“綜合攀枝花、倒馬坎儲量15 607 305噸，或稱一千六百萬噸，貧礦不計”。所采礦樣經地質調查所化驗分析，含鐵51%、二氧化鈦16%、三氧化鋁9%，首次認定為含鈦磁鐵礦，系西南一重要資源。李善邦、秦馨菱1941年的《西康攀枝花鈦鐵礦勘探報告》(中央地質調查所內部報告)，對攀枝花大型鈦鐵礦的發現和開發提供了最早的科學依據。

2.3 霓式地震儀

霓式地震儀是中國人自制的第一臺現代地震觀測儀器。設計及制造的整套儀器分作三部分，一為重錘及其支架，二為放大及制振設備，三為記錄器。地震儀為水平擺形式，東西及南北分向錘重各100 kg，T(周期)為4.5 s，V(靜態放大倍數)約152倍，放大器類型為機械杠桿放大，記錄方式為熏煙記錄，記錄紙速度為20 mm/min，記錄時間為1943-05-14～1946-05-18。這是繼公元132年東漢張衡發明世界第一臺地動儀之后，中國人自己研制成功的第一臺現代地震儀，標志著中國地震儀器的研制和地震學的研究跨入新紀元。時間服務情況見表1。

圖3 中央地質調查所舊址(1943至1946年)

圖4 1939～1946年中央地質調查所舊址

表1 地震儀時間服務

圖5 霓式地震儀照片和霓式地震儀水平向地震觀測儀設計總圖

3 南京臺

3.1 南京北極閣地震臺

1929年2月，國立中央研究院氣象研究所在竺可楨主持下召開所務會議，決定興建南京北極閣地震臺。1930年4月由金詠深負責組建，1931年3月落成，臺址在南京城內欽天山山頂，地理坐標為東經118°，北緯 30°，海拔高程60米，臺基巖性為礫巖，命名為“中國南京北極閣地震臺”。這是當時中國自建的第二個地震臺。南京北極閣地震臺和北京鷲峰地震臺一起成為中國自行籌建的最早一批近代地震觀測臺站。北極閣地震臺早期配備的儀器有德國產維歇爾式地震儀，這是世界上體積、重量最大的地震儀，水平向1 700 kg，垂直向1 300 kg。1930年底運至中國，1931年10月20日開始安裝，1932年6月下旬試測，7月1日正式投入觀測。另蘇聯產伽利清-魏立浦地震儀(伽魏式地震儀)，于1934年4月完成安裝，并投入觀測。北極閣地震臺觀測時間為1932年6月下旬始，至1936年6月30日停止。記錄到的第1個地震到時為1932年7月8日10時43分19秒(世界標準時GMT)。北極閣地震臺的工作人員有金詠深(1932.6～1937.7)、孫儒范(1932.7～1937.7)等。1932～1936年，北極閣地震臺地震觀測儀器配置齊全，創建之初主要研究氣象與地震、海嘯，1932年將減災行動納入地震臺工作。1932年7月至1936年7月出版地震觀測報告《國立中央研究院氣象研究所地震季報》，5年共出版4卷16期，總計報道地震1 410次。觀測報告進行國際資料交換。因抗戰爆發停止觀測后，維歇爾式地震儀仍存放在北極閣地震臺的地下室，伽魏式地震儀拆卸裝箱，從南京運往四川途中，列車被炸，儀器被毀。抗戰勝利后恢復觀測，觀測時間為1947年春至1948年冬。1952年，北極閣地震臺與水晶臺地震臺一同遷入雞鳴寺，稱為南京雞鳴寺地震臺，隸屬中科院地球物理研究所。后演變為今南京基準地震臺，位于南京中山陵南坡。

圖6 南京雞鳴寺地震臺擺房

3.2 南京水晶臺地震臺

1937年抗日戰爭爆發，北京鷲峰地震臺由李善邦帶領撤離，經南京撤往西南，后在重慶北碚建立地震臺，研制地震儀，恢復地震觀測，編寫觀測報告。抗日戰爭勝利后，北碚地震臺遷往南京，1946年7月在南京市珠江路942號(現700號)水晶臺重建地震臺，命名為“中國南京水晶臺地震臺”,地理坐標為東經118°，北緯32°，海拔高程約10米，臺基巖性為土層，隸屬經濟部中央地質調查所。水晶臺地震臺安裝有I式地震儀(原北碚地震臺使用，李善邦繼續改進完善后稱為51式地震儀)、伽魏式(三分向，原北京鷲峰地震臺使用)、維歇爾式(H分向200 kg，Z分向80 kg，中國臺灣贈送)3種型號的地震儀。觀測記錄自1947年3月至1952年5月23日。1947年3月，水晶臺地震臺開始編輯油印本地震報告，地震編號繼北碚地震臺的地震編號，水晶臺的第1個地震序號為110號。觀測報告進行國際資料交換。水晶臺地震臺的測震人員有李善邦、秦馨菱、謝毓壽、胡寶琳、徐濤、孫慶煊等。李善邦除繼續完善I式地震儀，改進后稱為51式地震儀外，并開始試制光杠桿放大式地震儀。秦馨菱承擔部分日常工作并開展地球物理研究工作。謝毓壽負責編寫地震報告，為我國地震科學研究積累了寶貴的資料。1952年，水晶臺地震臺與北極閣地震臺一同遷入雞鳴寺，稱為南京雞鳴寺地震臺，隸屬中國科學院地球物理研究所。1954年，中科院地球物理研究所遷北京，原鷲峰地震臺的儀器隨遷，1956年安裝在北京西北郊白家疃由陳宗器建立的地磁臺內。在此又安裝蘇制的基爾諾斯式地震儀和哈林地震儀，1957年7月1日正式開始記錄。時間服務情況見表2。

表2 地震儀時間服務

4 結束語

李善邦作為中國近代地震科學的先驅，于1930年在北平(北京)西山創建了近代中國人自建的第一個地震臺——鷲峰地震臺；1943年又在重慶北碚建成北碚地震臺，并研制成功中國人自制的第一臺現代地震觀測儀器——霓式地震儀；1946年在南京恢復地震臺工作，建立中國南京水晶臺地震臺。這些地震臺站皆隸屬于中央地質調查所。民國時期，中央地質調查所在北京、重慶、南京建立的地震臺站，建樹頗多，所做的開創性工作在中國近代地震科學發展史上舉足輕重。

[1] 地球物理專刊，1945(2)：7．

[2] 江蘇省地震局．江蘇省地震監測志[M]．南京：河海大學出版社，2008：7-46．

[3] 江蘇省地震局《中國地震科技文獻題錄大全》編纂組．中國地震科技文獻題錄大全[M]．北京：地震出版社，1988：1-949．

[4] 李善邦．自序——憶我國早期地震工作發展概況[A]．中國地震[M]．北京：地震出版社，1981：1-10．

[5] 中國地震局．中國地震事業的先驅李善邦[M]．北京：地震出版社，2002：1-39．

[6] 秦馨菱．前地質調查所的地震、物探和地球物理工作[A]．程裕淇，陳夢熊．前地質調查所的歷史回顧：歷史評述與主要貢獻[M]．北京：地質出版社，1996：130-140．

[7] 賈連亨，秦馨菱．憶鷲峰地震研究室[A]．in：程裕淇，陳夢熊．前地質調查所的歷史回顧：歷史評述與主要貢獻[M]．北京：地質出版社，1996：141-143．

[8] 謝毓壽．前地質調查所(1916-1950)的地震工作[A]．in：程裕淇，陳夢熊．前地質調查所的歷史回顧：歷史評述與主要貢獻[M]．北京：地質出版社，1996：144-146．

四川省地震月報目錄(ML≥3.0) (2015.07～2015.09)

四川省地震監測中心

The seismic station history of the central exploration institute of geology

Hou Jiang

(Chongqing Natural Museum, Chongqing 400700, China)

During the period of the Republic of China, the central exploration institute of geology built three seismic stations one after another in Beijing, Chongqing and Nanjing. The first seismic station was built by Xishan and called Jiufeng Seismic Station in Beiping (now Beijing) in 1930. It is the first seismic station built by Chinese in modern history of China. In 1943 the Beipei Seismic Station was built in Chongqing and then a modern seismic instrument was designed by Chinese and was called Ling style seismometer. In 1946 China Nanjing Shuijing Seismic Station began its operation. Three seismic stations built by the central exploration institute of geology in different periods respectively mark the beginning of Chinese modern seismology and is of very important value.

Jiufeng Seismic Station; Beipei Seismic Station; Ling style seismometer; Nanjing Shuijing Seismic Station

2015-01-27；

2015-07-07

侯江(1968-)，女，四川省宜賓市人，研究館員.

P315.78

B

1001-8115(2015)04-0041-05

10.13716/j.cnki.1001-8115.2015.04.010