廉 超 陳新強 喬岳強 孔宇陽 甘家思
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788年湖北房縣西北地震核查1
廉 超1, 2)陳新強1, 2)喬岳強1, 2)孔宇陽1, 2)甘家思2)
1)中國地震局地震研究所,地震預警湖北省重點實驗室,武漢 430071 2)武漢地震工程研究院,武漢 430071
本文對地震史料進行重新解讀,核查了788年湖北房縣西北地震事件。應用歷史地震與現代地震分析方法,評估了震中及周圍地區的地震烈度,結合所在區域當時的地理、政治、經濟、農業等特點,修正了該地震的相關參數:主震時間為788年2月16日,震級為S6?級,震中位置為竹山擂鼓臺(32°23′N,109°52′E)。
湖北房縣 歷史地震 現代統計方法 震級重新確定
唐貞元四年正月二十六日(公元788年3月8日),在湖北竹山發生了1次地震。關于此次地震的震級和震中位置均有一定的異議。《中國地震目錄》(李善邦,1960;中央地震工作小組辦公室,1971)和《中國地震簡目》(國家地震局,1977)對此次地震描述為:“788年3月8日(唐貞元四年正月二十六日)在陜西安康東南(32.5°N,109.2°E)發生6?級地震,震中烈度Ⅷ度”。隨后,《中國地震目錄》(顧功敘,1983)和《中國歷史強震目錄》(國家地震局震害防御司,1995)在描述此次地震時,均移動了震中位置。曾有地震學者對此次地震做了一些調查與研究工作。丁忠孝等(1982)對房縣至安康一帶的北西西向構造帶的地震地質情況進行了實地考察。熊繼平(1986)對此次地震的史料進行了整理,發現這次6?級地震主震的疑似余震序列致京師(今西安市)有感24次。由此可見,788年湖北房縣西北地震的參數存在較大疑問。本文對該次地震的史料進行了考證,對地震參數進行了分析和核查。
788年湖北房縣西北地震史料來自于《中國地震歷史資料匯編》(第一卷)(謝毓壽等,1983)和《湖北地震史料匯考》(熊繼平,1986)的35條相關地震記載(表1)。
唐朝時期京師為長安,經唐玄宗安史之亂以后,唐德宗已處在晚唐衰敗時期。金州(今安康)、房州(今房縣)屬山南東道。金州北與商州、京畿道相鄰,房州北與均州相鄰。
金州治所西城(今安康),轄平利、旬陽、石泉、安康(今石泉南漢陽)、黃土(今蜀河)5縣。金州城位于現今安康月河盆地東端區,漢水穿城而過。盆地呈新月狀,北西向展布,長約120km,東部寬約20km,向西收斂至寬約2—3km,呈現河湖平原及低丘崗組合地貌。月河盆地為陜南重要的農耕區,盛產稻、麥和其它糧食作物,亦為糧倉。人口集中,金州及郊區尤為密集。

表1 788年湖北房縣西北地震及其疑似余震歷史記載一覽表

續表

續表
房州治所房陵(今房縣),轄竹山、上庸(今竹山田家壩)、永清(今保康寺坪)3縣。房縣位于現今房縣盆地東端區,漢水支流馬欄河從城區南緣向東流。房縣盆地呈向西歪斜的菱形狀,南北寬約10km,東西長約30km,呈現寬谷平原及丘崗組合地貌,亦為鄂西北重要的農耕區、糧倉,人口集中,城關及近郊農耕經濟較發達。房縣盆地以西、金州月河盆地以東、金州、房州之間為低中山、低山丘陵組合地貌,其主要農耕地段分布于諸多河谷兩岸和河流交匯的平壩地段,如竹山田家壩、溢水寶豐等坪壩,竹溪洼地、平利寬谷等,呈零星分布。
南秦嶺地區包括金州、房州,盛產木材。民居多以木屋架結構,或為木墻板,或壘石為墻體,屋頂覆瓦者少,大多覆以采集的蘆草,農耕土地太少,不宜采用磚墻或土坯墻。
該地震主要涉及房縣—安康斷裂構造帶(湖北省地震學會,1992)。南秦嶺北西向石泉—安康—房縣地震構造帶,自東而西發育串珠狀盆地(洼地),即房縣拉分斷陷盆地、寶豐上沖蝕余盆地、竹溪拉分洼地和月河拉分斷陷盆地,全長約300km。它構成房縣—城口弧形深大斷裂帶(青峰斷裂帶)北側、北大巴山加里東褶斷帶的北緣深斷裂構造邊界,新近紀—第四紀明顯活動(湖北省地震志第二卷編委會,2008)。
788年湖北房縣西北6?地震在《中國地震目錄》(李善邦,1960;中央地震工作小組辦公室,1971)和《中國地震簡目》(國家地震局,1977)中的描述如下:“788年3月8日(唐貞元四年正月二十六日)在陜西安康東南(32.5°N,109.2°E)發生6?級地震,震中烈度Ⅷ度。”在《中國地震目錄》(顧功敘,1983)中將震中位置移至“32.5°N,109.4°E”。之后,在《中國歷史強震目錄》(國家地震局震害防御司,1995)中將此次地震震中再次移至“湖北房縣西北,32.4°N,109.9°E”。
據表1地震史料,《舊唐書》中作“京師(長安,今西安市):四年正月朔日,德宗御含元殿受朝賀。是日質明,殿階及欄檻三十余間,無故自壞,甲士死者十余人。其夜,京師地震。”,說明此次地震發震時間應為正月初一,即788年2月16日。
據表1的震害情況,二州屋宇多壞,已注明其州治所在地為安康、房縣。按史書記史的常例,也應當是指安康、房縣。安康、房縣相距約170km,按照確定歷史地震震中的一般準則,如記載兩個以上震害相同的受災區,宏觀震中取其幾何中心。安康、房縣的幾何中心在竹山縣境。丁忠孝等(1982)對房縣至安康一帶的北西西向構造帶的地震地質情況進行了實地考察,認為這次地震的宏觀震中疑似在竹山縣西北擂鼓臺。此地段位于竹山與竹溪交界的寶豐盆地西北之安康—房縣斷裂上,是新生代以來地殼抬升幅度較大、夷平面強烈變形(拱曲軸部)的地區。為此,將此次地震的震中暫定為湖北房縣西北縣西北擂鼓臺,其地理座標是32°23′N,109°52′E。該結果與《中國歷史強震目錄》(國家地震局震害防御司,1995)基本一致。
(1)關于“江溢山裂”的問題
在金州、房州地震區內,漢水及其較大支流尚可稱之為“江”,漢水亦稱漢江,北東流向穿過金州西城(今安康);其二級支流渚水(渚河)北東向流經上庸、竹山兩縣,另一條二級支流筑水(今稱馬欄河)西東向流過房州城區。此外,788年正月是寒冬枯水季節,非漢水主流和較大支流,則不可能在地震時“江溢”,即水面強烈震蕩、浪涌如潮,或伴有噴砂冒水。因此,這些地區均有可能是主震和強余震導致的江溢山裂的場所。由此,地震震中烈度應為Ⅷ至Ⅸ度。
(2)關于“屋宇多壞(廬舍多壞),人皆露處(居人露處)”的問題
因南秦嶺盛產木材,民居多屬木屋架結構,較難在地震中傾倒,常見歪斜,屋瓦下落或蘆草房頂滑落,以及偏墻裂縫或倒塌,均屬“多壞”,不宜居住或不能居住,加上余震不斷,百姓不得不在正月過年時于寒冬的日子里居人露處。可見,所描述地區的民居房屋多數應為嚴重破壞或損壞。因此,金州、房州大部分地區的宏觀烈度為Ⅶ度,其中部分地區的宏觀烈度為Ⅷ至Ⅸ度。
(3)關于人員傷亡的問題
《舊唐書》由五代十國之后晉劉昫所編撰,在地震災害描述中均不言人員傷亡,因此我們判定,唐德宗年代的官檔文獻已隱去人員傷亡情況。后晉時修志無從可據。然而,《新唐書》·《德宗紀》中關于金州、房州地震的救災措施有“增戶墾田者加階”,隱約透露出地震有嚴重人員傷亡,導致有田無人耕作,故而要“增戶墾田”。此外,唐德宗于正月二十日京師又震后,謂宰臣曰“蓋朕寡德,屢致后土震驚,但當修政,以答天譴耳”。由此可以判定:這次地震災害事態嚴重,影響了金州、房州農耕經濟發達地區,而并非僅是金州、房州相鄰地段非農耕經濟發達的山區,以致于唐德宗要采取修政穩定政局,大赦天下,廣開言路,鼓勵農耕等應對措施。
(4)關于京師(長安)含元殿殿階及欄檻破壞的問題
《舊唐書》·《五行志》與《德宗紀》有明顯差別,即《五行志》中依原始文檔有“無故自壞”、“其夜京師地震”,而《德宗紀》中沒有“無故自壞”和“其夜”這6個字。由此可見,《舊唐書》后晉編纂者劉昫心存疑問。修志者在“是日質明含元殿前階基欄檻壞損三十余間壓死衛士十余人”后,直接書寫“京師地震”。經考證,唐朝含元殿位于西安古城東北火車站北側,基礎為夯土三層高臺,殿前平臺邊漢白玉欄檻及基座條石呈榫楔粘連框架結構。因此,朝賀時殿階及欄檻壞損倒塌壓死甲士十余人,尤其殿階欄檻垮塌三十余間總長度達60余米,并非無故,很可能是地震破壞,由此推定這是湖北房縣西北地震的主震效應。京師長安局部構筑物損壞,影響烈度可評估為Ⅵ度。
(1)根據震中距判定
根據古今地名沿考,確定長安與震中——竹山擂鼓臺的距離為240km,依據有感半徑,利用以下公式計算震級:
①有感半徑與震級的統計關系(汪素云等,1993a):
lg=+,=0.136 (1)
式中,為方差,=0.826±0.091,=0.261±0.015,為Ⅳ度有感半徑(km)。
②華北地區地震烈度衰減關系的有感半徑衰減(汪素云等,1993b):
=3.528+1.333-1.381ln(+6),=0.467 (2)
式中,為烈度,為標準差。
③歷史地震震級與有感半徑的統計規律(嚴尊國等,1989):
S=1.80(Δ)-0.96 (3)
按照公式(1)、(2)、(3),根據震中距和有感半徑資料,計算得到震級估算值(表2)。

表2 788年湖北房縣西北地震震級估算表(有感半徑)
從表2可以看出,當長安遭受到Ⅵ度震害時,地震震級估算值為7?±?級;當長安遭受到Ⅴ度震害時,地震震級估算值為6?±?級;當長安遭受到Ⅳ度震害時,地震震級估算值為6—6?級。綜合地震史料可知,判定此次地震中長安遭受Ⅴ度震害為宜,相應的估算震級為6?級。
(2)根據烈度區長、短軸判定
根據收集到的地震史料和震害分析結果繪制了地震等震線圖(圖1)。從圖中可以量取788年湖北房縣西北地震不同烈度區長、短軸的距離,依據汪素云等(1993b)華北地區地震烈度衰減關系(4)和(5)可以計算出表3不同烈度區長、短軸對應的震級估算值。
長軸:=4.432+1.355-1.542ln(+15),=0.455 (4)
短軸:=2.663+1.306-1.205ln(+6),=0.509 (5)
式中,為烈度,為震級,為震中距(km),為標準差。
計算結果表明,按照華北地區地震烈度衰減關系,由此次地震不同烈度區長、短軸估計的震級為7?—7?級。這一結果顯然偏大,原因可能有二:一是華北地區衰減關系不適用于本區(長軸沿斷層展布、衰減較慢),高估了震級;二是短軸欠缺控制點,圖1的短軸估計值偏大,從而高估了震級。

圖1 788年湖北房縣西北地震等震線分布圖

表3 788年湖北房縣西北地震震級估算表(烈度區長、短軸)
根據地震烈度資料估算此次地震事件明顯大于原定震級6?級,因此最終應以根據有感范圍估算的震級,即6?級為此次地震的震級。統計關系的計算結果較為離散,需要考慮本地區的實際情況作進一步分析。788年湖北房縣西北地震發生在長江中游地震帶內,該地震帶地震活動比較弱,發震構造不是很清晰,但該區域為經濟中心,人口集中,中小地震往往會造成較為強烈的震感和較嚴重的震害。在進行實際震害調查中發現,該區域的中小地震存在地震烈度偏大、震害分布范圍較廣等特征。因此,結合計算結果和實際地震調查特征進行綜合分析,788年湖北房縣西北地震事件震級應大于原定的6?級,本文保守判定為6?級。
唐德宗貞元四年,即788年的地震事件距今已有1200多年。本文對后晉朝劉昫的《舊唐書》和宋朝歐陽修的《新唐書》重新解讀,結合唐朝時期政治、經濟狀況,應用歷史地震和現代地震分析方法對其進行綜合分析,結果表明:788年湖北房縣西北地震為一次具有豐富強余震的較大地震事件,其原定的地震參數存在疑問,本文研究確定此次地震的主要參數為:主震時間為788年2月16日,震級為6?級,震中位置為竹山擂鼓臺(32°23′N,109°52′E)。
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Research on the Historical Documents of the 788 A.D. Earthquake in Northwestern Fangxian County of Hubei Province
Lian Chao1, 2), Chen Xinqiang1, 2), Qiao Yueqiang1, 2), Kong Yuyang1, 2)and Gan Jiasi2)
1) Key Laboratory of Earthquake Geodesy, Institute of Seismology, China Earthquake Administration, Wuhan 430071, China2) Wuhan Institute of Earthquake Engineering CO., LTD, Wuhan 430071, China
The magnitude of the earthquake, which occurred in the northwestern of Fangxian County of Hubei Province in 788 A.D., has not been exactly determined because of inadequate historical evidences. In this paper we analyzed the historical earthquake document, the regional earthquakes recorded by seismometers, the historical materials of multi-field and seismo-tectonic background in the neighboring area. Finally, the magnitude of this earthquake is re-determined asS6?.
Fangxian in Hubei Province; Historical earthquake; Modern statistical relation; Re-determined magnitude
10.11899/zzfy20170404
中國地震局社會公益研究項目(1521401800043),中國地震局地震研究所基金(IS 200756046)共同資助
2017-10-08
廉超,女,生于1980年。工程師。主要從事地震工程研究與地震安全性評價工作。E-mail:lc@eqhb.gov.cn
廉超,陳新強,喬岳強,孔宇陽,甘家思,2017.788年湖北房縣西北地震核查.震災防御技術,12(4):758—766.