1614年平遙6?級(jí)地震參數(shù)探討研究1

馬秀芳安衛(wèi)平王躍杰

1）山西省地震局，太原 030002

2）太原大陸裂谷動(dòng)力學(xué)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，太原 030025

1614年平遙6?級(jí)地震參數(shù)探討研究1

馬秀芳1，2）安衛(wèi)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(dòng)力學(xué)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，太原 030025

本文收集了1614年平遙6?級(jí)地震的各版本地震目錄的參數(shù)、記錄此次地震的歷史史料、關(guān)于該地震的研究文獻(xiàn)，對(duì)比了山西斷陷盆地的12次5.2級(jí)至6?級(jí)歷史地震和現(xiàn)代地震的破壞情況及有感范圍，得出了此次地震的震級(jí)偏大，定為5?級(jí)更為合適的結(jié)論。同時(shí)，在前人對(duì)該地震震中參數(shù)研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地震參數(shù)校訂的新方法，重點(diǎn)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(jié)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(shù)。

參數(shù) 歷史地震 平遙

馬秀芳，安衛(wèi)平，王躍杰，2015.1614年平遙6?級(jí)地震參數(shù)探討研究.震災(zāi)防御技術(shù)，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(yīng)用廣泛。但是，依據(jù)地震資料給出的山西省82個(gè)歷史地震的地震參數(shù)，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(shù)可能出現(xiàn)較大差異。比如，1614年平遙6?級(jí)地震，在各版本地震目錄中參數(shù)差異較大。蘇宗正等（1996）曾論述過此次地震，但直到今天在應(yīng)用該地震的參數(shù)時(shí)，仍然使用《中國(guó)歷史強(qiáng)震目錄（公元前23世紀(jì)—公元1912年）》（國(guó)家地震局震害防御司，1995）中的參數(shù)，即震中位置37.2°N，112.1°E，震級(jí)6?。近年來，隨著歷史地震研究的深入，對(duì)歷史地震參數(shù)精度、可信度都有了更高的要求。王健等（2010）系統(tǒng)論述了歷史地震參數(shù)校訂的新思路和新方法。而在蘇宗正等（1996）的研究中，主要運(yùn)用傳統(tǒng)的定性研究方法。本文是在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合歷史地震定性研究方法與定量研究新方法，進(jìn)一步探討了該地震的參數(shù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

筆者在地震行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目“歷史地震資料補(bǔ)遺、可靠性及工程應(yīng)用研究”課題的支持下，收集了1614年平遙6?級(jí)地震的各版本地震目錄的參數(shù)、記錄此次地震的歷史史料、關(guān)于該地震的研究文獻(xiàn)。運(yùn)用對(duì)比分析的方法，分析了山西斷陷盆地內(nèi)12次5.2級(jí)至6?級(jí)歷史地震和現(xiàn)代地震的破壞情況及有感范圍，探討了該地震的震級(jí)參數(shù)。同時(shí)，在前人對(duì)該地震震中參數(shù)定性研究基礎(chǔ)上，重點(diǎn)運(yùn)用地震參數(shù)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(jié)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(shù)。

2 平遙6?級(jí)地震參數(shù)探討

2.1 發(fā)震時(shí)間

山西省歷史地震資料豐富，研究程度較深，應(yīng)用廣泛。但是，有些歷史地震參數(shù)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(shù)可能出現(xiàn)較大差異。1614年平遙地震參數(shù)在不同的地震目錄中差別就較大（表1）。尤其是對(duì)震中位置的確認(rèn)，最初將震中定在榆社，后來由榆社變?yōu)槠竭b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(yīng)的震級(jí)由6級(jí)變?yōu)??級(jí)。

表1 1614年平遙地震參數(shù)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(yīng)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(gè)史料；另外，只有2個(gè)史料時(shí)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(diǎn)，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(chǔ)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表2 平遙地震史料Table 2 The historical documents of the Pingyao earthquake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(guó)地震歷史資料匯編（第二卷）》（謝毓壽等，1983）中認(rèn)為，“萬歷四十三年九月二十日戍時(shí)”應(yīng)是“萬歷四十二年九月二十一日亥初”的誤記，但未給出應(yīng)是誤記的任何考證材料。而且在時(shí)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(shí)（前者戍時(shí)、后者亥初）都不同。

綜合來看，筆者認(rèn)為此次地震還是應(yīng)該遵照史料記載，即該地震的發(fā)震時(shí)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(jí)

筆者選擇了發(fā)生在山西斷陷盆地內(nèi)12次5.2級(jí)至6?級(jí)歷史地震和現(xiàn)代地震，由于這些地震發(fā)生的構(gòu)造環(huán)境、場(chǎng)地特征、社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征相似或相近，所以這些地震可以對(duì)比研究。另外，還整理了這些地震的參數(shù)、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(jì)，平遙地震致房屋倒塌可能只有1979年介休5.2級(jí)、1952年崞陽5?級(jí)地震的大約10—20%，只及1989年大同陽高6.1級(jí)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(jí)5?級(jí)，平遙地震定為6?級(jí)顯然偏高。

2.3 震中

根據(jù)以上的討論筆者認(rèn)為，《中國(guó)歷史強(qiáng)震目錄（公元前23世紀(jì)—公元1912年）》（國(guó)家地震局震害防御司，1995）所給出的1614年平遙6?級(jí)地震參數(shù)應(yīng)修改為：發(fā)震時(shí)間1615年11月11日；震級(jí)5?級(jí)；震中烈度Ⅶ度。王健等（2010）提出歷史地震參數(shù)校訂應(yīng)當(dāng)遵循一定的原則，按照一定的步驟進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)包含以下幾個(gè)方面的工作：①充分收集整理現(xiàn)有參數(shù)，應(yīng)當(dāng)至少包括四版正式出版的中國(guó)地震目錄和相關(guān)研究論文等；②在充分的室內(nèi)工作基礎(chǔ)上，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)實(shí)地考察；③定量分析儀器記錄中小地震的活動(dòng)特征，分析其與歷史強(qiáng)震的關(guān)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(xiàn)中，平遙地震的考證運(yùn)用了較深入的實(shí)地考察和歷史地震資料考證的傳統(tǒng)定性研究方法。本文在討論平遙地震震中位置時(shí)，主要運(yùn)用歷史地震參數(shù)校訂的新方法，定量分析平遙一帶儀器記錄的地震時(shí)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(qiáng)震與儀器記錄的中小地震密集存在一定關(guān)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(guān)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(shí)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(nèi)1970—2014年12月有地震臺(tái)網(wǎng)以來記錄的地震，按M震級(jí)統(tǒng)計(jì)。

該范圍內(nèi)共記錄到M≥0.0級(jí)地震1473次，其中，4.9≥M≥4.0級(jí)地震6次，3.9≥M≥3.0級(jí)地震27次，2.9≥M≥2.0級(jí)地震228次，1.9≥M≥1.0級(jí)地震369次，M＜1.0級(jí)地震843次，最大地震為1980年山西平遙4.6級(jí)地震（圖1）。所選范圍距太原基準(zhǔn)地震臺(tái)距離介于12—128km之間，應(yīng)該說選取范圍內(nèi)的M≥0級(jí)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(shí)存在一個(gè)小震密集區(qū)——圖中的青色橢圓范圍，太原斷陷盆地?cái)嗔褍?yōu)勢(shì)方向?yàn)楸睎|向，沿優(yōu)勢(shì)斷裂方向建立一個(gè)緩沖區(qū)——途中的粉紅色條狀區(qū)域，太原斷陷盆地小震也呈北東向條帶狀分布特征，緩沖區(qū)就是小震條帶狀分布的最集中部分。前述兩個(gè)小震集中分布區(qū)域的交叉位置應(yīng)該是地震最集中的地區(qū)，地理坐標(biāo)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(dòng)的特點(diǎn)是震群的頻繁發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計(jì)從1970—1991年共發(fā)生震群22次，其中平遙發(fā)生震群3次。

第一次平遙震群發(fā)生于1970年9月4日—29日，共發(fā)生地震237次，最大地震3.6級(jí)。震群序列的震中分布圖象為NW走向，長(zhǎng)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(fā)生于1971年12月1日—1972年1月26日，共發(fā)生地震514次，最大地震4.2級(jí)，震群中心還是在平遙城東南依間一帶。

第三次平遙震群發(fā)生于1982年4月3日—7日，最大地震3.2級(jí)。

2.3.3 平遙一帶地震密集值分析

中小地震活動(dòng)性圖像的網(wǎng)格點(diǎn)密集值計(jì)算方法，綜合考慮了一定時(shí)空及震級(jí)范圍內(nèi)地震的數(shù)量和震級(jí)分布兩方面的影響因素。經(jīng)該方法處理的圖像是對(duì)地震活動(dòng)性定量分析的基礎(chǔ)，在地震趨勢(shì)分析和防震減災(zāi)等方面有很好的應(yīng)用前景（王健，2001）。

本文網(wǎng)格點(diǎn)密集值為Vj（簡(jiǎn)稱密集值），概念及計(jì)算方法運(yùn)用王健等（2010）的定義：在研究區(qū)內(nèi)，以一定的空間間隔劃網(wǎng)格，以網(wǎng)格的j節(jié)點(diǎn)為中心，假定在以R為半徑的范圍內(nèi)的地震數(shù)為n，則該點(diǎn)的密集值Vj為：

式中，rij為第i個(gè)地震距j節(jié)點(diǎn)的距離。

該式的含義是：以地震到節(jié)點(diǎn)距離對(duì)數(shù)的反比，累計(jì)選震范圍內(nèi)所有地震對(duì)j節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)（王健等，2010）。在研究過程中，研究區(qū)范圍仍然選取111.6°—113.0°E，36.8°—37.6°N的范圍。

圖2 研究區(qū)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(duì)1970年以來記錄到的地震進(jìn)行密集值計(jì)算，結(jié)果如圖2所示。計(jì)算時(shí)，網(wǎng)格間距取0.05經(jīng)緯度，R值為10km，即將選取范圍分為27行15列，計(jì)算了405（27×15=405）個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的地震密集值。盆地的地震密集值明顯高于隆起區(qū)，考慮到圖面顯示的整潔性，未表示隆起區(qū)的密集值。從圖2中可以看出，平遙現(xiàn)定震中的附近密集值都不是很高，而在其右側(cè)存在一個(gè)高密集值區(qū)——圖中粉紅色橢圓區(qū)域。

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

3 結(jié)論

通過廣泛查閱1614年平遙6?級(jí)地震的歷史史料和研究文獻(xiàn)，本文認(rèn)為：平遙地震的發(fā)震時(shí)間為1615年11月11日；在對(duì)比了山西斷陷盆地內(nèi)12次5.2級(jí)至6?級(jí)歷史地震和現(xiàn)代地震的破壞情況及有感范圍后，得出平遙地震震級(jí)偏大，應(yīng)該定為5?級(jí)；同時(shí)，在前人對(duì)該地震震中參數(shù)研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)運(yùn)用歷史地震參數(shù)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(jié)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(rèn)為1614年平遙6?級(jí)地震的參數(shù)為：發(fā)震時(shí)間1615年11月11日，震中地區(qū)平遙，震中位置37.2°N，112.2°E，震中烈度Ⅶ度，震級(jí)5?級(jí)。

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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(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目“歷史地震資料補(bǔ)遺、可靠性及工程應(yīng)用研究”（200708048）

2015-02-26

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