關于1856年黔江-咸豐地震震中烈度與震級的探討

2018-10-22 01:09:40秦娟王贊軍王宏超董娣李翠平龔麗文唐茂云

中國地震 2018年3期

秦娟王贊軍王宏超董娣李翠平龔麗文唐茂云

重慶市地震局，重慶市渝北區紅黃路339號 401147

0 引言

1856年6月10日（清咸豐六年五月八日）在重慶黔江區后壩鄉與湖北咸豐縣大路壩鄉之間發生一次地震，被稱為1856年黔江-咸豐地震。此次地震波及范圍較廣，破壞力較大，是重慶地區有史以來發生的最大地震，同時也是傷亡較重的一次地震。

關于此次歷史地震及震害特點已有相當多的資料和工作。較早涉及此次地震的是李善邦先生1960年主編的中國地震目錄以及之后各版地震目錄（中央地震工作領導小組辦公室，1971；顧功敘，1983；中國地震簡目編輯組，1988；國家地震局震害防御司，1995），其他一些研究工作也對此次地震補充了資料，并對其參數進行過修訂。第1～3版中國地震目錄中，此次地震的震中烈度為Ⅶ、震級為5～。之后的工作和最新版的地震目錄震中烈度多為Ⅷ度、震級為6～，劉鎖旺等（1981）給出的震中烈度為Ⅸ度。20世紀60年代中國科學院地球物理研究所昆明站（現改名為中國科學院昆明地球物理研究所）對此地震進行過考察。70年代以來，國家地震局武漢地震研究所、四川省地震局、重慶市地震局等多家單位對此次地震進行過多次實地調查，其中，劉鎖旺等分別于1976年、1980年、1986年多次進行考察，補充了地震震害遺跡和房屋破壞情況等，并寫出了詳細的報告。但是關于此次地震震中烈度和震級的爭議一直存在。由于極震區地質災害嚴重，震中烈度、震級是否會更大？本文試圖通過對資料的進一步收集（謝毓壽等，1987；閔子群，1989；湖北地震志編纂委員會，1990；中國地方志集成編委會，1992；丁仁杰等，2004；孫成民等，2010；徐錫偉等，2017），查閱更大范圍的地方志、史志，詳細分析史料中此次地震造成的震害情況，通過對西南山區近年來幾次地震的震害、地震烈度圖的不同烈度面積的比較，對此次地震的震中烈度、有感范圍、震級進行討論。

1 史料記載

黔江-咸豐地震有感范圍較廣，記載頗豐，史料的可靠性較高。此次地震史料收集相關縣市地方志、史志等資料，摘錄見表1（謝毓壽等，1987；中國地方志集成編委會，1992）。

2 史料分析

2.1 震害現象解析

湖北咸豐大路壩和重慶黔江后壩以場鎮街心為界，分屬兩省（市）管轄。上節給出的史料中，震害最嚴重的地方在咸豐的大路壩和黔江的后壩。

本次地震記載最早見于同治二年《酉陽直隸州志》，是震后6年的走訪補記，其次是震后8年的《恩施縣志》，震后9年的《咸豐縣志》……，《黔江縣志》記載相對全面，是震后38年的補記。

《酉陽直隸州志》中記載：“大路壩，山崩十余里，壓死左右民居三百余家……十五里內民戶皆為齏（音躋）粉”；《咸豐縣志》：“地大震，大路壩山崩，由梅家灣、板橋溪抵蛇盤溪三十余里成湖，匿斃居民以數百計”；從以上描述可以看到發生了地震、山崩，堰塞湖等，給出了此次地震造成的地質災害、建筑破壞，以及人員傷亡數量。震中區為土家族居住區，特點是依山傍水，吊腳樓居，形成院落。當地的房屋建筑類型大多數為穿斗木結構房屋和土家族吊腳樓及其他土木結構房屋。家境富有的穿斗木結構房屋和土家族吊腳樓房屋抗震性能較好，一般房屋的抗震性能相對較差些。史料記載中地質災害嚴重，房屋或是地震山崩時掩埋或是水淹倒塌。

《黔江縣志》中記載：“忽大聲如雷震，室宇晃搖，勢欲傾倒，屋瓦皆飛；池波涌立，民驚號走出，仆地不能起立。”以上描述是后壩鄉的震害現象，先有巨大的雷震之聲，而后房屋搖晃，屋頂梭瓦或瓦片震動飛落，池塘中出現浪花，民眾驚逃戶外，站立不穩，趴在地上不能站起來；后壩許家灣：“山崩”“地中石亦迸出，橫飛旁擊，壓斃居民數十余家”，描述了山崩塌，地上石頭飛濺出去，砸壞民居，壓死百姓；小南海：朝陽寺“而茲寺無恙，廟貌依然”，這些宮廟在當時應算公共建筑，取之集體之財力，其建筑材料、質量應優于百姓的普通民房，其抗震性能也應高于普通民房。“地震山崩，塞斷溪口，后雨水，澗積流不通，潴為大澤，延袤二十余里，田土盡被淹沒”。這句話講述了小南海堰塞湖的形成及規模。

《奉節縣志》記載“地震”，判定該地區地震烈度為Ⅳ度。《巫山縣志》記載“地震”，判定該地區地震烈度為Ⅳ度。《永綏直隸廳志》記載“地震”“屋瓦皆動”，地震烈度為Ⅳ度。《保靖志稿輯要》記載“地震”，“屋宇什物動搖，城鄉如一”，判斷地震烈度為Ⅳ度。

2.2 關于震前震后宏觀現象

此次地震震前：后壩“斯地連日隱隱雷震”，“先數日，日光黯淡，地氣蒸郁異常，是日彌甚……”；黔江北：“各處井水咸，涌出紅水”；湖南花垣：“前數日各處水井成涌出紅水”。

表1 1856年黔江-咸豐地震史料記載摘錄

續表1

此次地震后：“咸豐六年五月，黔江地震之后，（郁山鎮）諸（鹽）井忽然涌溢，水多且咸”。

震前的這些宏觀現象是否可信？存在這些現象一定會發生地震嗎？能否說明地震震級的大小？這些問題可能還需要其他更有力的證據來證明。郁山鎮距離黔江40多千米，在郁山鎮出現的這些現象，也不一定能說明黔江-咸豐地震的震級大小。

2.3 《獻中黔江》中關于公署、公建和宗教記載分析

公署：縣署，明洪武二十三年知縣盧祥創建，后經歷次修繕。咸豐十一年，發匪陷城被毀；都司署，康熙元年游擊江藤海始建，后經歷次修繕。咸豐十一年，演武廳、火藥局被毀。縣署、武署均未提到因咸豐六年的地震而受損。

公建：大橋、關隘、街場的描述中都沒有提到咸豐六年的這次地震對其影響。

宗教：文廟，咸豐十一年發匪陷城，全廟毀敗；關帝廟，明萬歷三十三年修，康熙五年補修，咸豐十一年被發匪陷毀；衙神祠，道光十二年創建，咸豐十一年被匪焚毀。廟壇、正祀、通祀、寺觀等的描述中沒有提到咸豐六年的這次地震對其影響。

2.4 關于史料的綜合性認識

通過史料的分析，發現震害最嚴重的地方位于湖北咸豐縣的大路壩和重慶黔江區的后壩鄉。震中區地質災害嚴重，但是關于房屋震壞的記載不多，房屋或是地震山崩時掩埋或損毀，或是被水淹。無明確的建筑因震動造成倒塌的震害記載，只有滑坡崩塌地質災害造成的房屋與人員壓埋記載。翻閱整本《黔江縣志》，發現公署、公建和宗教等建筑沒有發生破壞的記載。本次地震有震前震后宏觀現象的記載，但是可信程度值得思考，且這些宏觀現象對判斷地震發生和地震震級的大小都沒有太大價值。對黔江-咸豐地震震中烈度判定需要綜合考慮房屋破壞情況和地質災害情況，推測震中烈度可能為Ⅷ～Ⅸ度，但還需要更多的證據來證明。黔江-咸豐地震有史料記載的縣共有12個，資料相對豐富，在后面有感范圍的確定上，本文將綜合考慮各個史料的記載情況并進行仔細分析，從而給出較為可信的有感范圍。

3 與其它幾次地震的對比研究

影響地震烈度大小的因素有：地震等級、震源深度、震中距離、地質條件、建筑物性能、震源機制、地貌和地下水等。通過對西南山區近年來幾次地震的對比分析，找出了一些規律。本文試圖從震害角度、地震烈度圖不同烈度面積的比較，對震中烈度進行討論。表2給出了幾次地震的基本參數與震中烈度。

表2 地震基本參數與震中烈度

3.1 幾次地震震害情況的對比

對照《GB/T 17742－2008中國地震烈度表》（中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，2009），將黔江-咸豐地震與近年來西南山區幾次地震震害情況進行對比，見表3。表3中魯甸地震和景谷地震的震害情況參考了洪海春等（2015）的研究，盈江地震震害情況參考了吳坤罡等（2015）的研究。通過對比地震的災害特點、地震造成的崩塌、滑坡、地表破裂、房屋損毀、人員傷亡等，對黔江-咸豐地震的震級、震中烈度有一個認識。

3.1.1 地形地貌

從表3可以看到，與其它幾次地震相比，從地形地貌上，黔江-咸豐地震與云南魯甸地震、云南寧蒗-四川鹽源5.7級地震最相似，都是高山峽谷地貌。

3.1.2 建筑類型及破壞情況

黔江地區的房屋類型主要是穿斗木結構、土木結構，其中，穿斗木結構具有較好的抗震性能，與云南景谷和云南寧蒗-四川鹽源地區房屋類型相似。

由于已震后百年，考證其房屋、構造物破壞，是一件很難的事。不過從史料記載上看，公署、公建和宗教等建筑沒有發生破壞的記載。朝陽寺“而茲寺無恙，廟貌依然”。收錄在《四川地震全記錄》中的1969年12月《關于咸豐六年黔江地震調查訪問筆記》，中壩鄉地震座談紀要，向林清（65歲）：“咸豐六年地震，我們這里鍋里的水蕩出來，房屋似風吹，像坐在船里邊搖擺一樣。有一個閻大爺的去送早飯，在路上就感到地晃動，頭昏，樹子都動搖，但房子沒倒，瓦片也沒掉。”向平川（79歲）：“聽老輩子講，地震時鍋里的水都蕩出來。聽說垮巖第一天跨一邊，第二天跨一邊，才把河溝堵斷，經過一年多才把水關起來。另外聽說這里房子搖擺較厲害，有瓦片掉落，但沒有倒房、拔榫現象。”大路壩鄉地震座談紀要，羅中和（75歲）：“新建鄉街上有一座一百多年的老廟子，都沒有垮，就是墻裂了縫，聽老的講，這兩條縫就是在咸豐地震那年裂的。”楊中成（86歲）：我父親3歲時地震那天早上，我祖母到外邊去了。地震時，我父親當時嚇得抱著柱子哭，我祖母走回家時，灶被震垮，鍋掉在灶洞里，但房子沒垮。小東塘那里壓了一戶大地主在下面，其它有3幢房子被沖垮。”從以上調查記錄中采訪對象的描述可以看出當地房屋的破壞情況。作者也在2017年10月訪問了居住在“向家灣湖”周邊的多位中老年人，證實向家灣湖水面之下確實存在房屋3間，房屋在塘內靠北，房主姓溫，該塘原名溫家塘，房屋在地震當天隨地面沉陷而下沉形成這個湖塘，20世紀70年代村里準備利用該塘發展養魚，將水抽排清理時，村民們都看見了較完整的建筑物，沒有被震倒。

表3 地震震害情況

黔江-咸豐地震房屋類型接近云南景谷地震、云南寧蒗-四川鹽源5.7級地震時的當地房屋類型，但房屋或是山崩時掩埋或損毀，或是被水淹，沒有房屋被震倒的例子。

3.1.3 滑坡和崩塌

從地震引起的滑坡、崩塌等地質災害看，黔江-咸豐地震引起的滑坡數量、崩塌體量又超過了表中所列的幾次地震，但是這些滑坡、崩塌是不是一次地震事件造成的？有沒有可能是幾次地震造成的災害疊加？該地區是極易發生地質災害的，黔江地區境內山巒起伏，溪河縱橫，嶺谷相間，有沒有可能是地震引起的山體崩塌或者自然垮塌？這些都需要科學技術的進一步發展后進行研究。

3.1.4 地表破裂

除了黔江-咸豐地震和云南寧蒗-四川鹽源5.7級地震外，其余幾次6級以上地震均發現了地裂縫。多年來，多位同仁都對黔江-咸豐地震進行過實地調查，本次工作對前人發現的疑似地裂縫進行了核實。湖北局劉鎖旺等人看到的展布在極震區北部被稱為大石板的“地裂縫”實為一組巖溶裂隙，呈NNW走向，一般寬0.5～0.8m，最寬處2.0m，長數百米，可見深度30余米，巖溶順大型節理面發育，大部分地段以暗河形態存在，局部裸露地表，在上下游可以找到洞口。在震中區及其附近的活動斷裂調查中均未發現存在全新世活動斷層的形跡，未找到斷錯晚第四系的直接證據，也未發現1856年咸豐地震形成的地震地表破裂帶。

將這幾次地震的房屋震害現象和其它地質災害現象進行綜合分析，考慮到黔江-咸豐地震極震區地質災害的不確定性，推測黔江-咸豐地震震中烈度可能為Ⅷ度。

3.2 地震烈度圖不同烈度面積的比較

通過比較這幾次地震的影響范圍，對黔江-咸豐地震的震中烈度進行討論，并推測震級。根據中國地震局發布的這幾次地震的地震等烈度線圖（詳見中國地震局網站），得到表4中不同烈度區的面積。其中，黔江-咸豐地震的等烈度線圖是根據《中國歷史強震目錄（公元前23世紀——公元1911年）》（國家地震局震害防御司，1995）中給出的1856年黔江-咸豐地震等震線圖，經數字化后得到的。從表4可以看到，黔江-咸豐地震的極震區Ⅷ度區面積與云南盈江6.1級地震的Ⅷ度區面積接近，比魯甸和景谷相應烈度區的面積小很多，云南寧蒗-四川鹽源5.7級地震沒有Ⅷ度區；黔江-咸豐地震Ⅶ度以上烈度區面積與云南寧蒗-四川鹽源5.7級地震相應面積相比略大，小于云南盈江6.1級地震相應面積，比景谷、魯甸地震相應面積小得多；黔江-咸豐地震Ⅵ度以上烈度區總面積比云南寧蒗-四川鹽源5.7級地震相應面積略大，比云南盈江地震的相應面積小近一半，比云南魯甸和景谷地震相應面積小得多（可能是因為云南盈江6.1級地震前還發生過一次5.6級地震，震害是兩次地震的疊加）。黔江-咸豐地震從極震區（Ⅷ度區）到破壞區（Ⅵ度以上烈度區總面積）再到有感范圍區，一路衰減較快，比較符合重慶地區烈度衰減較快的特征。若震中烈度為Ⅸ度，按照劉鎖旺等（1981）給出的等烈度線圖，得到的Ⅶ度以上烈度區總面積比云南魯甸和景谷地震的相應面積略大，但是有感范圍卻比云南魯甸和景谷地震小很多，存在矛盾，不符合衰減規律。由以上分析得出，黔江-咸豐地震的震中烈度可能為Ⅷ度，震級比云南魯甸和景谷地震小，比云南盈江地震震級小或者接近，與云南寧蒗-四川鹽源震級接近或略大。

4 有感范圍

有感范圍的大小與歷史地震的震級有一定的關系，因此本次工作對史料記載進行了重新調查、核實。

4.1 調查范圍

本次調查根據黔江-咸豐地震有感范圍（黃偉，1993），并擴大調查范圍半徑為250km左右，涉及查閱64個區縣的歷史資料。查閱了《綦江縣志》《奉節縣志》《巫山縣志》《墊江縣志》《彭水縣志》《恩施縣志》《乾州廳志》《永綏直隸廳志》《保靖志稿輯要》《湖北通志》《來鳳縣志》《咸豐縣志》《增修酉陽直隸州總志》《黔江縣志》《黔江縣鄉土志》《虞初新志甲編》《虞初支志》《虞初支志·甲編》《湖北通志》《湖南通志》等幾十冊史料。

4.2 有感范圍圈定

根據史料記載重新繪出了Ⅳ度的有感范圍圈（圖1）。黔江-咸豐地震最大有感范圍到重慶巫山，距離約200km，有感范圍56000km2。在各版地震目錄（李善邦，1960；中央地震工作領導小組辦公室，1971；顧功敘，1983；中國地震簡目編輯組，1988；國家地震局震害防御司，1995）、《中國歷史地震圖集》（國家地震局地球物理研究所等，1990）和《四川活動斷裂與地震》（唐榮昌等，1993）中，均將黔江-咸豐地震有感范圍西邊界劃到了重慶巴南或墊江附近。但是筆者發現黔江-咸豐地震發生后，萬州、石柱、忠縣、豐都、武隆等地均沒有受到黔江-咸豐地震影響的記載，而萬州、涪陵、忠縣、長壽是相對繁榮且建制完整的區縣。為何距離黔江-咸豐地震更近的這些地區均沒有記載，而會在更遠的墊江和南川有記載呢？因此筆者對史料進行了更全面、詳盡的分析。

圖1 黔江-咸豐地震有感范圍

表1史料中，《墊江縣志》記載“咸豐六年五月初八日未刻（墊江）地震”，發震時刻為“未刻”，與黔江-咸豐地震的發震時刻“辰刻”、“辰、巳間”，不一致，一個記載發生在下午，一個記載發生在上午，“未刻”是下午1～3點，“辰刻”是上午7～9點，“巳刻”是上午9～11點，發震時間不同。《綦江縣志》記載“咸豐六年丙辰五月初八日南川陳家場及巴邑太和場一帶地微震”。此次地震距離1854年12月24日發生在陳家場的級地震有一年半的時間，有可能為1854年南川地震的余震。1854年南川地震是主震-余震型地震，余震持續1、2年，這次地震與1854年南川級地震震中位置一致，時間間隔一年半。通過以上分析，筆者排除了“咸豐六年五月初八日墊江地震”和“咸豐六年丙辰五月初八日南川陳家場及巴邑太和場一帶地微震”在黔江-咸豐地震的有感范圍內。《乾州廳志》記載“咸豐六年五月十一日辰刻地震”，具體發震時間為1856年6月13日，有可能記載有誤，實際為1856年6月10日，因為離乾州（今吉首）很近的花垣、保靖均有記載，因此認為乾州（今吉首）有可能在黔江-咸豐地震的有感范圍內，否則黔江-咸豐地震的有感范圍將更小，震級估算結果更小。

筆者剝離出墊江、南川這兩次前人誤判的地震之后，黔江-咸豐地震實際有感范圍幾乎縮減了一半面積（與黃偉（1993）得到的有感范圍98000km2相比），這與一個5～6級地震的有感范圍基本相當。從資料記載的區縣分布來看，主要分布在震中東面，呈NNE向。