1614年平遙6?級地震參數探討研究1

馬秀芳安衛平王躍杰

1）山西省地震局，太原 030002

2）太原大陸裂谷動力學國家野外科學觀測研究站，太原 030025

1614年平遙6?級地震參數探討研究1

馬秀芳1，2）安衛平1，2）王躍杰1，2）

1）山西省地震局，太原 030002

2）太原大陸裂谷動力學國家野外科學觀測研究站，太原 030025

本文收集了1614年平遙6?級地震的各版本地震目錄的參數、記錄此次地震的歷史史料、關于該地震的研究文獻，對比了山西斷陷盆地的12次5.2級至6?級歷史地震和現代地震的破壞情況及有感范圍，得出了此次地震的震級偏大，定為5?級更為合適的結論。同時，在前人對該地震震中參數研究的基礎上，運用地震參數校訂的新方法，重點定量分析了平遙一帶儀器記錄的小震空間分布、震群分布和地震密集值分布特征，并結合平遙一帶斷裂分布特征，綜合分析討論了平遙地震的震中參數。

參數 歷史地震 平遙

馬秀芳，安衛平，王躍杰，2015.1614年平遙6?級地震參數探討研究.震災防御技術，10（4）：953—960. doi：10.11899/zzfy20150413

引言

山西省歷史地震資料豐富，研究程度較深，應用廣泛。但是，依據地震資料給出的山西省82個歷史地震的地震參數，有一部分仍有可討論之處（蘇宗正等，1996）。而且，即使相同的史料，不同版本地震目錄所確定的同一地震參數可能出現較大差異。比如，1614年平遙6?級地震，在各版本地震目錄中參數差異較大。蘇宗正等（1996）曾論述過此次地震，但直到今天在應用該地震的參數時，仍然使用《中國歷史強震目錄（公元前23世紀—公元1912年）》（國家地震局震害防御司，1995）中的參數，即震中位置37.2°N，112.1°E，震級6?。近年來，隨著歷史地震研究的深入，對歷史地震參數精度、可信度都有了更高的要求。王健等（2010）系統論述了歷史地震參數校訂的新思路和新方法。而在蘇宗正等（1996）的研究中，主要運用傳統的定性研究方法。本文是在前人研究的基礎上，結合歷史地震定性研究方法與定量研究新方法，進一步探討了該地震的參數。

1 數據與方法

筆者在地震行業科研專項項目“歷史地震資料補遺、可靠性及工程應用研究”課題的支持下，收集了1614年平遙6?級地震的各版本地震目錄的參數、記錄此次地震的歷史史料、關于該地震的研究文獻。運用對比分析的方法，分析了山西斷陷盆地內12次5.2級至6?級歷史地震和現代地震的破壞情況及有感范圍，探討了該地震的震級參數。同時，在前人對該地震震中參數定性研究基礎上，重點運用地震參數校訂的新方法——定量分析方法，分析了平遙一帶儀器記錄的小震空間分布、震群分布和地震密集值分布特征，并結合平遙一帶斷裂分布特征，綜合分析探討了平遙地震震中參數。

2 平遙6?級地震參數探討

2.1 發震時間

山西省歷史地震資料豐富，研究程度較深，應用廣泛。但是，有些歷史地震參數還有待討論。即使相同的史料，不同版本地震目錄所確定的同一地震參數可能出現較大差異。1614年平遙地震參數在不同的地震目錄中差別就較大（表1）。尤其是對震中位置的確認，最初將震中定在榆社，后來由榆社變為平遙榆社間，又由平遙榆社間改為平遙一帶；震中烈度由Ⅶ+度，改為Ⅶ至Ⅷ度，又改為目前使用的Ⅷ度，相應的震級由6級變為6?級。

表1 1614年平遙地震參數一覽表Table 1 Parameters of the 1614 Pingyao earthquake

蘇宗正等（1996）曾論述過山西平遙、榆社一帶地震應該為1614年榆社地震和1615年平遙地震2次地震。其中，列出了記錄1614年（萬歷四十二年）榆社地震的12個史料；另外，只有2個史料時間是萬歷四十三年，是1615年平遙地震的史料（表2）。筆者同意蘇宗正等的觀點，而且這樣來解釋這次地震震中位置：榆社—平遙榆社一帶—平遙，這一變化過程也是比較合理的。鑒于地震史料是研究歷史地震最基礎的材料，在本文的成文過程中，筆者又到山西省圖書館查閱了康熙年間的平遙、榆社縣志，同表2。

表2 平遙地震史料Table 2 The historical documents of the Pingyao earthquake

以上所列平遙地震史料，在《中國地震歷史資料匯編（第二卷）》（謝毓壽等，1983）中認為，“萬歷四十三年九月二十日戍時”應是“萬歷四十二年九月二十一日亥初”的誤記，但未給出應是誤記的任何考證材料。而且在時間的記載中，只有月相同（均為九月），而年（前者為萬歷四十三年，后者為萬歷四十二年）、日（前者二十日、后者二十一日）、時（前者戍時、后者亥初）都不同。

綜合來看，筆者認為此次地震還是應該遵照史料記載，即該地震的發震時間為萬歷四十三年九月二十日，也就是1615年11月11日。

2.2 震級

筆者選擇了發生在山西斷陷盆地內12次5.2級至6?級歷史地震和現代地震，由于這些地震發生的構造環境、場地特征、社會經濟特征相似或相近，所以這些地震可以對比研究。另外，還整理了這些地震的參數、破壞情況及有感范圍等（表3）。

上述12次歷史和近代地震的破壞情況以平遙地震最輕，且平遙無人員傷亡記載。以倒塌房屋計，平遙地震致房屋倒塌可能只有1979年介休5.2級、1952年崞陽5?級地震的大約10—20%，只及1989年大同陽高6.1級地震的1%左右。由表3中震中平遙地震的破壞推斷，震中烈度最大也就是Ⅶ度，震級5?級，平遙地震定為6?級顯然偏高。

2.3 震中

根據以上的討論筆者認為，《中國歷史強震目錄（公元前23世紀—公元1912年）》（國家地震局震害防御司，1995）所給出的1614年平遙6?級地震參數應修改為：發震時間1615年11月11日；震級5?級；震中烈度Ⅶ度。王健等（2010）提出歷史地震參數校訂應當遵循一定的原則，按照一定的步驟進行，應當包含以下幾個方面的工作：①充分收集整理現有參數，應當至少包括四版正式出版的中國地震目錄和相關研究論文等；②在充分的室內工作基礎上，應特別強調實地考察；③定量分析儀器記錄中小地震的活動特征，分析其與歷史強震的關系，作為一種佐證。

蘇宗正等（1996）曾論述的平遙地震震中位置為37.2°N，112.2°E。在此文獻中，平遙地震的考證運用了較深入的實地考察和歷史地震資料考證的傳統定性研究方法。本文在討論平遙地震震中位置時，主要運用歷史地震參數校訂的新方法，定量分析平遙一帶儀器記錄的地震時空分布特征，由此來綜合分析平遙地震震中的合理性。

2.3.1 平遙一帶儀器記錄的中小地震分布特征

已有研究表明，歷史強震與儀器記錄的中小地震密集存在一定關系（王健，2007；Wang等，2008）。遵循這一思路，本文研究了平遙一帶儀器記錄的中小地震密集特征及與歷史地震震中存在的關系。

選取111.6°—113.0°E，36.8°—37.6°N范圍（這一范圍的確定主要考慮到盡可能涵蓋太原斷陷盆地，特別是盆地的南面和西面，同時由于平遙地震曾定在榆社一帶，所以該范圍包含了榆社縣境）內1970—2014年12月有地震臺網以來記錄的地震，按M震級統計。

該范圍內共記錄到M≥0.0級地震1473次，其中，4.9≥M≥4.0級地震6次，3.9≥M≥3.0級地震27次，2.9≥M≥2.0級地震228次，1.9≥M≥1.0級地震369次，M＜1.0級地震843次，最大地震為1980年山西平遙4.6級地震（圖1）。所選范圍距太原基準地震臺距離介于12—128km之間，應該說選取范圍內的M≥0級地震資料是比較完整的。

圖1 平遙一帶1970年以來中小地震震中分布圖Fig. 1 Distribution of small to moderate earthquakes in the Pingyao area since 1970

從圖1中可以看出，平遙附近確實存在一個小震密集區——圖中的青色橢圓范圍，太原斷陷盆地斷裂優勢方向為北東向，沿優勢斷裂方向建立一個緩沖區——途中的粉紅色條狀區域，太原斷陷盆地小震也呈北東向條帶狀分布特征，緩沖區就是小震條帶狀分布的最集中部分。前述兩個小震集中分布區域的交叉位置應該是地震最集中的地區，地理坐標是37.2°N，112.2°E，即圖中紅色三角形的位置。

2.3.2 平遙一帶震群分布特征

太原盆地近代地震活動的特點是震群的頻繁發生，據統計從1970—1991年共發生震群22次，其中平遙發生震群3次。

第一次平遙震群發生于1970年9月4日—29日，共發生地震237次，最大地震3.6級。震群序列的震中分布圖象為NW走向，長15km，地震條帶中心在平遙城東的南依間一帶。

第二次平遙震群發生于1971年12月1日—1972年1月26日，共發生地震514次，最大地震4.2級，震群中心還是在平遙城東南依間一帶。

第三次平遙震群發生于1982年4月3日—7日，最大地震3.2級。

2.3.3 平遙一帶地震密集值分析

中小地震活動性圖像的網格點密集值計算方法，綜合考慮了一定時空及震級范圍內地震的數量和震級分布兩方面的影響因素。經該方法處理的圖像是對地震活動性定量分析的基礎，在地震趨勢分析和防震減災等方面有很好的應用前景（王健，2001）。

本文網格點密集值為Vj（簡稱密集值），概念及計算方法運用王健等（2010）的定義：在研究區內，以一定的空間間隔劃網格，以網格的j節點為中心，假定在以R為半徑的范圍內的地震數為n，則該點的密集值Vj為：

式中，rij為第i個地震距j節點的距離。

該式的含義是：以地震到節點距離對數的反比，累計選震范圍內所有地震對j節點的貢獻（王健等，2010）。在研究過程中，研究區范圍仍然選取111.6°—113.0°E，36.8°—37.6°N的范圍。

圖2 研究區密集值及歷史地震震中分布圖Fig. 2 Distribution of historical earthquake density and epicenters in study area

對1970年以來記錄到的地震進行密集值計算，結果如圖2所示。計算時，網格間距取0.05經緯度，R值為10km，即將選取范圍分為27行15列，計算了405（27×15=405）個網格點的地震密集值。盆地的地震密集值明顯高于隆起區，考慮到圖面顯示的整潔性，未表示隆起區的密集值。從圖2中可以看出，平遙現定震中的附近密集值都不是很高，而在其右側存在一個高密集值區——圖中粉紅色橢圓區域。

而中小地震密集區在一定條件下和一定程度上表明了歷史強震所造成的破壞范圍。因而，可將歷史強震震中確定在密集區內（王健等，2010）。綜合以上分析，筆者認為平遙地震的震中定在37.2°N，112.2°E是比較合理的。

3 結論

通過廣泛查閱1614年平遙6?級地震的歷史史料和研究文獻，本文認為：平遙地震的發震時間為1615年11月11日；在對比了山西斷陷盆地內12次5.2級至6?級歷史地震和現代地震的破壞情況及有感范圍后，得出平遙地震震級偏大，應該定為5?級；同時，在前人對該地震震中參數研究的基礎上，重點運用歷史地震參數研究的新方法——定量分析方法，分析了平遙一帶儀器記錄的小震空間分布、震群分布和地震密集值分布特征，并結合斷裂分布特征，綜合分析了平遙地震震中位置定在37.2°N，112.2°E比較合適。

綜上所述，筆者認為1614年平遙6?級地震的參數為：發震時間1615年11月11日，震中地區平遙，震中位置37.2°N，112.2°E，震中烈度Ⅶ度，震級5?級。

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Discussion about the Parameters of Pingyao Earthquake in 1614

Ma Xiufang1，2）， An Weiping1，2）and Wang Yuejie1，2）

1） Earthquake Administration of Shanxi Province， Taiyuan 030002， China
2） National Scientific Field Observatory of Continental Rift Dynamics in Taiyuan， Taiyuan 030002， China

In this paper， we reviewed the parameters from various versions of the earthquake catalog， and the historical materials of the Pingyao earthquake in 1614.Through comparing the destructions caused by other historical or modern earthquakes with magnitude from 5.2 to 6.5 in the Shanxi basin we believed that it is more reasonable to define the magnitude of this earthquake as 5?. On the basis of previous research on this earthquake， we applied a new method of seismic parameters revision， focusing on quantitative analysis of spatial distribution of small to moderate instrumental record earthquakes， earthquake swarm features， earthquake densely value distribution. Combined with fracture distribution in the Pingyao area， we discussed the epicenter parameters of the Pingyao earthquake comprehensively.

Parameters； Historical earthquake； Pingyao

地震行業科研專項項目“歷史地震資料補遺、可靠性及工程應用研究”（200708048）

2015-02-26

馬秀芳，女，生于1980年。2007年廣州大學自然地理學專業研究生畢業，工程師。主要從事地震安全性評價和歷史地震研究工作。E-mall：584131019@qq.com