明清時期岷江上游地震時空分布特征

陳婉瑩?史力柯

摘 要：從古至今，長江及其支流流域的地震等地質災害狀況多發，嚴重威脅人民的生產生活安全。我們根據對歷史文獻及地方史志的整理分析，運用小波分析法，定量地對岷江上游地震發生的頻次、等級、周期性、成因等進行分析，了解到明清時期岷江上游記載的地震情況共79次，其中84.81%為小型地震，8.86%為中型地震，6.33%為大型地震；總體有兩個較明顯的周期變化規律，分別是4～14a和13～32a。從周期震蕩情況來看，在13a到32a的準2次震蕩最為顯著。空間分布明顯不均勻，茂州發生的頻率最高。

關鍵詞：明清時期；岷江上游；地震；小波分析法；時空分布

岷江上游的地震是災害地理學研究的重要內容之一。由于“明清小冰期”導致國內各種災害頻發，使得方志編撰在當時較流行，有關明清的現存史料和相關的縣志府志等資料也較為豐富；再加上中國古代為傳統的農業社會，災害的發生直接影響國家的命脈，而地震所造成的后果通常頗為巨大，這就使得歷史時期瀕岷江生存的人民對地震給予了充分的重視。在地方史志及各類著作中，也有較多地震的記載和傳述，為研究提供了可能。從研究內容來看，關于歷史時期岷江上游的災害研究多是針對旱澇災害；即便有針對地質災害的研究也多是對滑坡、泥石流等進行探討，對明清岷江上游地震的研究很少。從研究重點來看，學者們針對岷江上游多是從災害預測、風險評估等方面著手，從歷史地理學方面研究的著作很少。已有的研究也多是針對近現代研究區發生的特大地震進行分析，系統研究該地歷史時期地震的文章不多。從研究區域來看，一般是針對流域內發生的某一次或某縣為例進行探討，很少將流域內地震作為一個整體進行研究，這便使得作出的結論容易有局限性。綜上，我們運用小波分析法來探究不同時間尺度下研究區地震的周期性變化，以及其變化的強弱，從而在對岷江上游地震的研究中更為科學、合理。

一、岷江上游的“小冰期”及地震概況

岷江上游是指岷江在都江堰以上河段及其支流所覆蓋的區域。岷江古稱汶江、汶川，根據干流地理特點，都江堰市以上為上游。岷江上游地區位于102°35’E—103°57’E，30°46’N—33°09’N，如圖一所示，在行政區域上包括四川省汶川、理縣、茂縣、松潘、黑水及都江堰市部分轄區。岷江上游位于四川盆地向青藏高原過渡的高山河谷地區，地處“川西北三角形斷塊區”，西高東低，山高河深，有邛崍和岷山山系，地表起伏大；又由于其位于松潘地震帶、龍門山斷裂帶和較活躍的岷江斷裂帶上，地質活動頻繁。狹窄的V型谷地使得該地地貌種類繁多，河流兩側谷坡陡峭。岷江上游有山地生態脆弱區。這里作為長江上游主要生態屏障，直接影響著下游的自然環境和社會經濟情況。

從15世紀開始，全球進入了漫長的寒冷期，而16世紀中到19世紀中是小冰期最冷的階段。[1]我國的明清時期正位于這個階段，因而也被稱為“明清小冰期”。低溫或者說寒冷使得中國在當時出現了一個災害高峰期，而對方志的編寫在該時期頗為流行。明清時期也是我國方志等史料最多的時期，且各類方志中的地震記載都較為詳盡。我們研究所用數據主要源自《岷江志》[2]，《中國氣象災害大典》四川卷[3]，《中國災害通史》的明代卷、清代卷[4]，《明實錄》，《清史稿》，《中國地方志集成》四川府縣志輯[5]，還包括《中國地震資料年表》[6]和《四川地震資料匯編》[7]等等的統計類資料及岷江上游流域內的各地地方史志，研究區圖片資料主要源自《中國歷史地圖集》[8]。綜上共整理出79條1368年至1911年的岷江上游地震記載。

我們的研究方法有歷史文獻法和小波分析法。前者主要是將文獻（包含歷史文獻和現代學者的整理）中記錄的地震災情進行整理并提取，為定量分析提供數據；后者是要呈現出地震情況在各時間尺度下表現出的周期性特征，輔助讀者了解其產生的周期性變化，據此得到地震在各時間尺度上的趨勢預測，同時得到不同尺度下周期變化的強弱情況。[9]這對分析災害的時間變化特征有極大幫助。

二、岷江上游地震的時空分布特征

（一）地震的等級劃定

由于古時地震沒有科學的儀器測量，因此其等級僅能依靠百姓感知及坊間傳聞的記載進行判斷。這里根據收集到的79條地震災害記載中的持續時間、地震涉及的范圍、感受的強度、人畜傷亡和財產損失情況以及賑災情況等相關內容，結合現今已有的一些分級標準[10]，把明清時期岷江上游的地震分為三個等級，具體如下：

表一：明清時期岷江上游地震等級描述情況及發生頻次

災害等級 地震地裂描述情況 人畜傷亡描述情況 頻次/次 頻率/%

小型 微動，地震有聲，有聲如雷 無人畜傷亡 67 84.81%

中型 地大震，動搖廬舍、傾塌房屋，城樓（墻壁）歪斜，橋梁道路多損 （壓傷）壓死人畜（數量不過百） 7 8.86%

大型 山崩地裂、城垣傾圮，墻房倒塌無數，地裂 壓死（斃）人畜無數，壓死軍民數人 5 6.33%

由上表可知，明清時期岷江上游的地震情況中，84.81%都是小型地震，描述多較為簡略，為“地震”“地震有聲”等；8.86%是中型地震，影響較大，有一定的人員及財產損失；6.33%為大型地震，影響惡劣，后果嚴重，人畜死傷多，房屋財產損失嚴重。例如1713年的全蜀大地震，波及今四川盆地大部分，研究區也在其中，描述中的“傾塌城屋”“壓殺人民”等描述，可以想象其造成的嚴重后果。

（二）地震的時間演變特征

1.年際變化特征

為更好地統計，我們將同一天或同一次發生在不同地區的災害予以分別統計。從發生年份來看，在明代，岷江上游流域有地震發生的年份有44年，在清代有16年；由表一可知，明清時期（1368—1911年）共544年的歷史中，岷江上游有記載的地震共79次，約平均不到七年就會發生一次。其中，小型地震67次，占總數的84.81%；中型地震7次，占總數的8.86%；大型地震5次，占總數的6.33%。為了能更好地對地震的時間演變特征進行分析，依照表一的劃分標準，制作關于地震等級分布情況的散點圖（縱軸的1、2、3分別對應小型、中型和大型地震），如圖二。可以看出，清代所發生的中大型地震要多于明代，明代發生的小型地震數量要遠多于清代；總數上，明代共發生59次，清代只有20次，差距較大；小型地震在1467年—1657年這一時間段發生得最為頻繁，中大型地震在整個明清時期分布較均勻。整體來看，岷江上游的地震發生頻率高的時間段，等級不一定就高；而頻率不高，等級反而可能會高，這一定程度上說明災害發生的頻率與災害程度之間沒有必然的關系。

2.周期特征分析

災害發生情況是有一定的周期性的，因此我們采用小波分析法對地震的周期性變化進行研究，得到了其時間序列在多尺度上的變化特征。我們發現，明清時期，岷江上游的地震總體有兩個較明顯的周期變化規律，分別是4～12a和16～32a。從周期震蕩情況來看，在16a到32a的準2次震蕩最為顯著；1467年至1587年間的短周期為8a，1467年至1737年間的長周期為23a。從穩定性來看，在全尺度上，1737年之后地震表現得都較穩定；而1587年至1911年間，主要在0～16a尺度上較為穩定。

（三）地震的空間分布特征

根據統計歸納發現，地震的群發性不僅有同一年多地發生，還有一地多次發生的情況。因此，需要從空間分布上對地震的發生情況進行分析整理。

我們在處理數據時發現，部分州衛縣并不是完整包含在研究區內的，為統計方便，將所涉及的地區按完整行政區劃入研究范圍。在明清時期岷江上游流域發生的地震空間分布情況為：茂州32次，威州17次，松潘衛/廳（今松潘縣）19次，灌縣12次，保縣4次，汶川縣5次，記錄為四川的情況共8次。由圖三可以看出，明清時期岷江上游流域的地震災害分布很不均衡，彼此之間差別比較大：茂州頻次最高，但松潘的中大型地震比例更大一些。這是由于岷江上游主要有松潘地震帶和龍門山地震帶兩大地震帶，按照烈度區劃呈西北向東南逐漸變高的趨勢，這就導致了研究區地質構造較活躍，地震頻發；且在整個區域范圍內，溝谷縱橫，水土流失嚴重，進一步加大了地震所造成的后果，易引發一系列的次生災害。

三、岷江上游地震的成因及影響探討

（一）自然原因及影響

1.氣候異常

冰期即為距今幾百年中出現的冷期，時間大約為明景泰元年至清宣宗道光三十年（公元1450年—1850年），當時的平均溫度要比現在低一到兩度。[11]學者們稱其為“明清小冰期”。據史料證實，在明嘉靖至清道光年間有過大規模的“極寒天氣”在中國發生，對當時的中國影響很大，社會動蕩不安。通常情況下，氣候情況變化異常往往會導致自然災害的頻發。在歷史時期的記載中，氣候越趨于寒冷，地震等相關災害就越發頻繁且危害加劇；而當氣候轉暖，災害相對會減少并減輕許多。由于小冰期產生了一條重要的影響鏈，即：由于氣溫劇降，寒冷造成了降水線向南移動，致使北方干旱，糧食減產，引起強烈的社會動蕩；而長期的饑荒狀態是戰亂愈發嚴重的重要原因。

2.地質地貌特殊

岷江上游地震頻發與其地質地貌條件也有關。岷江上游地區主要有松潘地震帶、龍門山斷裂帶和岷江斷裂帶。這一區域內的降水較為充沛，山高谷深、地形起伏大，褶皺、斷裂構造發育，新構造活動強烈。復雜的地質構造以及多樣的地貌類型導致岷江上游成為一處地震典型區。從古至今，研究區地質構造活動都較頻繁，地震爆發頻率高。1713年茂縣的一次7級以上大地震不僅造成了巨大的人員和財產損失，還引發了大規模的崩塌、滑坡等次生災害，堰塞岷江。史載“全蜀地大震，茂州震甚，傾塌城屋。震及文廟，兩廡傾圮，黌宮欹傾，廟左故有圣像碑，亦露處一隅。疊溪、平番城圮，壓殺人民”[12]。

岷江上游因地質活動強烈，山高坡陡，降水集中，再加上該地水土流失情況較為嚴重，極易出現地表土層疏松、破碎等情況，使得地震造成的后果更為嚴重，進一步還會導致相關次生災害的發生。例如由地震導致的崩塌滑坡發生后，其堵江過程易引發潰壩洪水，造成更大的損失。

（二）人文原因及影響

1.人口遷移導致的毀林開荒

岷江上游流域主要為高山峽谷，適宜人居地區稀少，且幾乎都在少數民族自治區域，是漢、羌、藏三民族的文化交匯處。羌族在山高坡陡的高山區；藏族則分布在更為高寒的地區；漢族主要集中在地勢低、水熱佳、交通便利的河谷一帶。明清時期由于戰亂，漢族大量遷入，[13]對這個區域的自然、人文環境產生了巨大影響。這個變化主要體現在漢族的進入帶來了先進的農業技術，人們開始對河谷低地進行大規模開發，糧食產量和人口增長，自然危機也隨之而來。這與當時的社會背景也有很大關系。元末明初時期，人民一直忍受著戰亂的摧殘，許多人無家可歸只好逃亡，導致田地空虛。明朝剛建立，當地就出現了戰亂導致的大規模的人口遷移。為此，許多無家可歸者為了生存和躲避官差只能藏身于山區。伴隨明初休養生息的政策，岷江上游人口大增；到明末清初又陷入戰亂，人口猛跌，同時發生了饑荒情況，很多地方甚至變成了無人區。四川尤其嚴重，產生了嚴重的人口失衡；廣大農村地區人煙斷絕也是常態。但在另一個方面，人口大減也給大自然帶來了恢復期。歷史上岷江上游的森林資源是較為充足的，當然這是由于明清之前當地的農耕水平較為低下。但當時的清政府為了解決四川特別嚴重的人口大減及荒地猛增情況，實行了一系列安撫政策，包括號召百姓回家、流民繳納田賦即可入籍、新墾田地分年起課等政策，以鼓勵入住四川參加墾殖。[14]這就導致了一次移民大浪潮，人口增長迅速，使得本就平地稀少的岷江上游地區更是用地緊張。

2.賦稅調整與作物引入

賦稅政策的調整對當地的用地情況亦產生了不小的影響。清朝一開始基本是沿襲明的管理制度，賦稅方面也采用前朝的“一條鞭法”；而后由于發現許多問題，在康熙到雍正年間對賦稅制度進行了重要改革。康熙五十一年（1712年）的政策改為：不管人和地怎么增加，田賦及丁賦都不會再增加了。但政令的頒布卻導致了大量流民出現和官員腐敗，因此雍正時確立了“攤丁入畝”政策，大幅度提高農民的勞動積極性。而明末清初美洲高產旱地作物傳入岷江上游區域則為山高坡陡的山地開發提供了可能。外來作物對這一地區的良好適應也解決了山區人民的糧食問題。有利就有弊。對山地森林的無序無度開發導致了大面積地毀林開荒，嚴重破壞了森林生態，帶來了山區嚴重的水土流失、水系生態環境惡化，最終使得滑坡、泥石流等災害頻繁發生。

四、結論與討論

（一）明清時期岷江上游有記載的地震共79次，約平均不到七年就會發生一次。其中，小型地震67次，占總數的84.81%；中型地震7次，占總數的8.86%；大型地震5次，占總數的6.33%。明清時期的地震總體有兩個較明顯的周期變化規律，分別是4～12a和16～32a。從周期震蕩情況來看，在16a到32a的準2次震蕩最為顯著；1467—1587年間的短周期為8a，1467—1737年間的長周期為23a。從穩定性來看，在全尺度上，1737年之后表現得都較穩定；而1587年到1911年間，主要在0～16a尺度上較為穩定。

（二）研究區地震空間分布情況為茂州32次、威州17次、松潘衛/廳（今松潘縣）19次、灌縣12次、保縣4次、汶川縣5次，記錄為四川的情況共8次。可以看出，明清時期岷江上游流域的地震災害分布很不均衡，彼此之間差別比較大，茂州頻次最高，但松潘的中大型地震比例更大一些。

從記載可以看出，大型地震災情記載通常較為詳盡，小中型地震很多是一句話帶過。大型地震影響固然驚人，但中小型災害頻率更高，后果也不容小覷。因此，結合明清時期的地震災情，總結其經驗教訓，將重點更多地放在對于中小型災害的防治及預測上，對現今防災減災、災后重建等工作當有積極意義。

注釋：

[1]參見侯雨樂、胡堯：《清代岷江上游洪澇災害特征研究》，《江西農業學報》2017年第6期。

[2]馮廣宏：《岷江志》，四川省水利電力廳1990年印。

[3]溫克剛：《中國氣象災害大典·四川卷》，氣象出版社2006年版。

[4]邱云飛、孫良玉：《中國災害通史》之《明代卷》《清代卷》，鄭州大學出版社2009年版。

[5]《中國地方志集成·四川府縣志輯》，鳳凰出版社2008年版。

[6]中國科學院地震工作委員會歷史組：《中國地震資料年表（上冊）》，科學出版社1956年版。

[7][12]《四川地震資料匯編》組：《四川地震資料匯編》，四川人民出版社1980年版。

[8]譚其驤：《中國歷史地圖集》，地圖出版社1982年版，第7冊《元、明時期》，第8冊《清時期》。

[9]參見婁德君：《近50年來黑龍江省的冷暖和旱澇變化》，南京氣象學院2003年印。

[10]參見侯雨樂、胡堯：《清代岷江上游洪澇災害特征研究》，《江西農業學報》2017年第6期。

[11]參見楊霄：《晚全新世嘉陵江流域環境變遷初步研究》，西南大學2014年印。

[13]參見石碩：《汶川地震災區：岷江上游的人文背景與民族特點——兼論岷江上游區域災后重建過程中對羌文化的保護》，《西南民族大學學報（人文社科版）》，2008年第9期。

[14]參見藍勇：《乾嘉墾殖對四川農業生態和社會發展影響初探》，《中國農史》1993年第1期。

作者單位：太原師范學院地理科學院（晉中）