引言

历史地震调查是核电厂和大型水利枢纽等重大工程建设场地地震安全性评价的重要内容之一。其目的在于为地震安全性评价提供科学的历史地震依据。按《工程场地地震安全性评价》(国家质量监督检验检疫总局等,2005)的相关规定:“应搜集在时间上尽可能久远的所有历史地震资料,并对资料的可靠性和历史地震对场地的影响做出评价”;当近区域内存在证据不充分或有怀疑的破坏性地震时,应在进行资料核查和现场调查后,确认其震中位置和强度参数。本文根据对区域地震资料的分析认为,对文中所述的三次历史地震参数,即:1635年4¾级地震、1654年2月17日5¼级地震和1585年3月6日5¾级地震存在一定的疑问,因此,需要进行一定的调查核实工作,以确证其位置的可靠性,为分析其构造背景提供可信的参数。

1 皖南地区历史地震记载概况

本文所指皖南地区属于中华民族薛家岗文化的发祥地。据安庆地区出土的文物考证,早在距今约7000年前已存人类的痕迹。春秋时期,该地区属桐、皖二国。战国时期属楚国。秦统一中国后,属九江郡。西汉·元狩元年(公元前122年)置庐江郡,辖有皖县,其县域含今天的怀宁、潜山、太湖、望江、宿松5县及岳西县东南部分地区。皖县城设于今日潜山县。东晋义熙年间(公元405—418年)设晋熙郡,建怀宁县。南朝宋元嘉二十五年(公元448年)置太湖左县。义熙元年(公元405年)始建新治县,隋开皇十八年(公元598年)改名为望江县。西汉元封五年(公元前106年)置枞阳县。政和五年(公元1115年)置舒州德庆军,南宋绍兴十七年(公元1147年)改为舒州安庆军,庆元元年(公元1195年)升为安庆府,领怀宁、桐城、太湖、宿松、望江5县。

该地区的自然灾害主要是水、旱、风暴、雹、寒潮和地震等。其中,水、旱灾害最为严重,且频繁,记载历史也悠久。水灾记载始于西汉·永光五年(公元前39年);旱灾记载始于晋怀帝永嘉三年(公元309年)。据怀宁县志记述,自公元1330年至1985年的655年中,先后发生大小水旱灾害144次,平均4—5年一遇。该地区的雹灾记载始于汉·元初四年(公元117年);地震记载相对较晚,始于元统元年(公元1333年),距今仅有670余年。

资料表明,该地区人类文明历史悠久,早在2000年前就有国家政权的县级机构建置,水旱等自然灾害的记载历史也长达2000余年,对重大自然灾害事件的记载基本是连续的,史料的可利用状况良好。从表1可以看出,这些地震频次随时间分布呈现出明显的不均匀性。关于地震影响情况,《安庆市志》和《怀宁县志》等辑录的地震记录史料表明,自公元1333年至1985年,该地区共记录到70余次地震,其中,绝大多数(97%)为“地震”、“地大震”或“地震有声”等有感地震记载。有感地震的记载有:1652年安徽霍山6级地震、1668年山东郯城—莒县8½级地震、1917年安徽霍山6¼级地震、1624年江苏扬州附近的6级地震、1679年河北三河—平谷8级地震、1918年广东南澳附近7.3级地震和1979年江苏溧阳6级地震等,只有1668年和1917年的地震记有破坏。可以看到,该地区的地震影响,一方面是来自当地及附近中小地震;另一方面是来自郯庐地震带、长江下游地震带和东南沿海地震带等远场大地震。

表1 公元1200—1950年皖南地区按50年分段的历史地震频次统计表 Table 1 Frequency of historical earthquakes during A.D. 1200 to1950
2 根据实际记载资料进行历史地震影响状况评价

历史地震对工程场地造成的影响,同样可能重复发生,确定历史地震对工程场地的最大影响烈度,是工程场地地震安全性评价重要的环节,不仅对一般工程而言,对于核设施、大型水利枢纽更是如此。

因疑难历史地震的难点各有不同,对其复核调查的方法也有差异,对各版本地震目录所列地震参数有差异的地震,宜着重核查其主要资料依据是否有差别。若历史记载资料相同,仅是对资料的认知不同所致,则宜以距地震时间最近的官方记载为主,甄别其合理性;若是因补充了重要的记载资料而改变了参数,则宜取资料较充分的结果为妥。

在皖南地区,有三次历史地震需要进行复核确定。

2.1 1635年潜山附近4¾级地震

该次地震的参数最早见于《中国地震简目》(《中国地震简目》汇编组,1988),以后的《中国历史强震目录》(国家地震局震害防御司编,1995)和《苏·浙·皖·沪地震目录》(刘昌森等,2002)中也列有此地震,参数相同,但震中精度有差异(见表2)。

表2 1635年潜山附近4¾级地震参数一览表 Table 2 List of seismic parameters of M4¾Qianshan earthquake in 1635

表2中的数据说明,三个版本地震目录对该次地震的“地震时间”、“震中位置”和“震级”大小的评定是一致的;但均没有给出震中区烈度值,也没有关于房屋破坏的记述情况。从以上三个版本目录的编辑说明中可知,这类地震的震中是按有感区的几何中心评定的,其震级值则是按有感区的长轴半径(km)或面积(km2)估计的。

《中国历史强震目录》P182页(国家地震局震害防御司编,1995)给出了该震的有感范围分布图(图1)。复查《安徽地震史料辑注》(P40—41页)(安徽省人民政府地震局,1983)和《中国地震历史资料汇编》(P872—873页)(谢毓寿等,1987),表1备注栏所列地震记载情况均与顺治八年至康熙三十一年间的一系列相关府志、县志中的记述一致,且包括河南鹿邑县志在内的八种志书所记的地震时间均为“崇祯八年乙亥春正月朔”。这也说明地震时间的记述是可信的。河南鹿邑距潜山约360km,其间的府县却未见有关的记述。因此,将安庆、怀宁、潜山、太湖、桐城、宿松和望江同日记载的“地震”作为一次地震事件看待是合适的。由于未见破坏较重的实际记载地点,要判断其宏观震中位置的资料依据仍不充分。然而根据对上述历史地震记载情况的分析,作者认为:1635年2月17日在安徽潜山附近(30.5°N,116.5°E)发生过一次地震,其震中精度为3类(误差≤50km),震级定为4¾级是较为合理的。

图 11635年潜山附近地震有感范围 Fig. 1Impacted sites felt by local residents during M4¾Qianshan earthquake in1635
2.2 1654年庐江东南5¼级地震

该次地震参数始见于《中国地震简目》(《中国地震简目》汇编组,1988),在其后的《中国历史强震目录》(国家地震局震害防御司编,1995)和《苏·浙·皖·沪地震目录》(刘昌森等,2002)中也均列出了此地震,各地震目录的参数和记载情况如表3所列。

表3 1654年庐江东南5¼级地震参数一览表 Table 3 List of seismic parameters of M5¼Lujiang earthquake in 1654

表3中所列的数据说明,三个版本的地震目录对该次地震的震中位置和震级大小的评定结果是一致的,但都未给出震中区的烈度值,且震中的精度均为3类(误差≤50km)。其中,后两个地震目录中还给出该地震的有感范围图(图2)。

图 21654年庐江附近5¼级地震有感范围图 Fig. 2Impacted sites felt by local residents during M5¼Lujiang earthquake in 1654

经复查《安徽地震史料辑注》(P58—59页)(安徽省人民政府地震局,1983)和《中国地震历史资料汇编》(P48—50页)(谢毓寿等,1987),表3备注栏中所列地震记载情况与顺治十二年至道光七年间一系列相关府志和县志中的记述是一致的。其中,铜陵和庐江的县志分别是顺治十二年及顺治十三年刊本,即为地震后三年内刊出的。这些记载的地震时间相当一致,均为顺治十一年正月朔或正月初一日。所以,将这些记载情况作为一次地震事件看待是可信的。但是,由于未见到相对较重的震害记载,要确切地判断其宏观震中依据仍然不足。在这些记载中(表3),舒城记“地大震”,庐江县是唯一记有5天后(21日)“复震”(余震),综合考虑有感范围,将震中定在庐江东南是相对合理的。从望江至全椒的距离约400km,该次地震有感(Ⅳ度)范围的长轴半径约200km,将其震级估计为5¼级也是有依据的。

鉴于上述情况,确定1654年2月17日在安徽庐江东南(30.9°N,117.5°E)发生的地震,其震中精度为3类(误差≤50km),震级定为5¼级。

2.3 1584年英山附近5¼级地震和1585年安徽巢县附近5¾级地震

这两次地震最早是作为一次地震事件,即1585年安徽巢县地震出现在地震目录中,后又被分成两次不同的地震事件。1585年安徽巢县地震的参数最早见于《中国地震目录(第一集)》(李善邦,1960)中,以后的各版本地震目录中均列有该地震参数。但由于各版本地震目录依据的史料以及对史料的认识不完全一致,因此,所给出的震中、震级和影响范围也就有所不同(见表4)。

表4所列数据和记载情况说明,公元1585年3月6日在安徽巢县附近发生过中强地震。该震在巢县的影响为“地大震,墙屋有倾覆”,各版本地震目录所评定的震中烈度均为Ⅶ度。历史地震的震级大小,通常是按震中烈度和不同烈度等震线的长轴半径来估计的。对于该次地震震级的估计值不完全一致,从5½级到5¾级或6级均有。同时,表4的备注栏内地震记载情况和所给出的等震线图也反映了各版本地震目录对史料的认识差异,即是否将万历十二年二月初六(1584年3月17日)的记载史料同万历十三年二月初六(1585年3月6日)的史料作为一次地震事件看待,不同版本地震目录的处理是不一致的。

表4 1585年安徽巢县附近5¾级地震参数一览表 Table 4 List of seismic parameters of M5¾Chaoxian earthquake in 1585

经复查《安徽地震史料辑注》(P28—30页)(安徽省人民政府地震局,1983)和《中国地震历史资料汇编》(P565—573页)(谢毓寿等,1987),表4备注栏中所列地震记载情况与万历二十二年至光绪二十七年间相关府志和县志中的记述是一致的。史料辑注和资料汇编的按语中反映出,由于不同时期志书间的相互转抄,会出现资料的差异。比如,万历二十二年《望江县志》(卷8页195)记“万历十二年二月初六日地震”。但顺治八年、康熙十二年、三十四年、五十四年、乾隆三十二年《望江县志》均作:“万历十二年甲申二月初六日地震”。比万历志多“甲申”二字。《万历实录》、《明史·五行志》及庐州府、无为府、巢县、庐江等地志书均作“十三年二月初六日地震”。安庆府志及桐城、望江、潜山、宿松、英山等地县志均记“万历十二年二月六日地震”。

作者认为,以上安庆府属各县所记“十二年”疑为“十三年”之误。在1983年版《中国地震目录》(顾功叙,1983)、1995年版《中国历史强震目录》(国家地震局震害防御司编,1995)和2002年版的《苏·浙·皖·沪地震目录》(刘昌森等,2002)中,就将万历十二年二月初六日的记载史料归入万历十三年二月初六日史料,作为一次地震事件看待的(图3)。尽管如此,1983年版《中国地震目录》(顾功叙,1983)(表4)在地震情况栏的“注”中说明:“英山、宿松、望江等县均记作万历十二年二月初六。疑是另一次地震”。图3显示,作为一次地震事件处理时,存在两个相距约180km的极震区,且英山所记“房屋尽塌”与巢县所记“地大震,墙屋有倾塌者”的震害情况相比,似乎英山的破坏稍显严重一点,其影响烈度应定为Ⅶ度(图4)。

在新版的《安庆市志》(1997)中,分别列出了明万历十二年二月初六和万历十三年二月初六两次地震事件的记载情况。与此同时,还有三个版本的地震目录,是将万历十二年二月初六日的史料和万历十三年二月初六日的史料,分别作为两次地震事件看待的。现将万历十二年二月六日(1584年3月17日)地震事件的有关参数列于表5中。

图 31585年巢县南M5½级地震等震线图(引自1983年版《中国地震目录》) Fig. 3Isoseismals of M5½ earthquake in southern Chaoxian in 1585 (from “Earthquake Catalogue of China, 1983”)
图 41584年3月17日湖北英山附近M5½级地震等震线图(引自1990年版《中国历史地震图集(明时期)》) Fig. 4Isoseismals of M5½ Yingshan earthquake on March 17, 1584
表5 1584年英山附近5½级地震参数一览表 Table 5 List of seismic parameters of M5½Yingshan earthquake in 1584

表5所列数据和地震记载情况表明,三个版本的地震目录均认为,在明万历十二年二月初六日(1584年3月17日)这天,于今湖北英山附近发生过震中烈度为Ⅶ度的地震。

在《中国历史地震图集(明时期)》(P113—114页)中(国家地震局地球物理研究所,1990),还分别给出了两次地震事件的影响场范围。按图集中所示地震影响场还说明:①虽然1584年和1585年地震的震中烈度均为Ⅶ度,但后者可以圈出长轴半径约70km的Ⅵ度区范围;②1584年地震的Ⅳ度区范围明显小于1585年地震的Ⅳ度区范围,前者的震级应小于后者;③对于安庆府所辖的怀宁、桐城、潜山、望江等地区,曾属于两次地震的Ⅳ度影响范围。

通过对收集到的大量资料的综合分析认为:①不能排除万历十二年二月六日和万历十三年二月六日分别为两次地震事件的可能性;②将上述史料作为两次事件看待是较为合理的;③万历十二年二月六日英山地震的震级,应小于万历十三年二月六日巢县地震的震级,综合比较高烈度区范围及有感范围,并参考以往地震目录中确定的震级值,作者认为将1584年英山地震的震级定为5¼级且偏于保守;④万历十三年二月六日巢县地震的参数取1995年版地震目录给出的参数(见表6)。

表6 1584年和1585年地震之参数 Table 6 Comparison of seismic parameters of earthquakes in 1584 and 1585
3 结论

本文针对核电工程的历史地震调查问题,提出了列入地震目录中的历史地震事件参数并非是唯一的,应从更广泛的角度去合理解释历史地震记载来确定历史地震参数的可靠性。皖东南地区的地震影响,一方面是来自当地及附近中小地震;另一方面是来自郯庐地震带、长江下游地震带和东南沿海地震带等远场大地震。近500年来,安庆、怀宁、潜山、太湖和望江的最大影响烈度为Ⅳ—Ⅵ度。

根据本文所述,由文献记载资料分析对上述三次历史地震的震中位置和震级值进行了复核确认,复核确认后的地震参数列于表7。

表7 皖南地区三次地震参数复核结果 Table 7 Summary of three historical earthquakes in the southern part of Anhui Province

本文所得之复核结果,对于合理确认该地区的发震构造和今后修定地震目录将有所裨益。

参考文献
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