刁守中 晁洪太 孫厥祥 李 霞 山長侖 刁 颋

1）山東省地震局，濟南250014

2）桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，桂林541004

歷史有感地震目錄編制原則方法的研究
——以《中國歷史有感地震目錄》編制為例＊

刁守中1）晁洪太1）孫厥祥1）李 霞1）山長侖1）刁 颋2）

1）山東省地震局，濟南250014

2）桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，桂林541004

在吸收歷史地震研究、歷史政區(qū)地理研究等多方面成果基礎(chǔ)上，基于歷史有感地震記載特點，探索了歷史有感地震目錄的編制原則，給出了地震日期、震中位置、震級的確定方法。以《中國地震歷史資料匯編》等為依據(jù)，編制了公元前618年－公元1949年期間中國境內(nèi)3≤M＜級歷史有感地震目錄9 121條。目錄數(shù)量為中國同期文字記載的級以上破壞性地震的7倍多，比全球其他國家或地區(qū)最早的同類目錄早1 695年，約占全球同期M≤4.5級有感地震目錄的2／3。

歷史；有感地震；參數(shù)；確定；方法

引言

從本質(zhì)上說，地震學(xué)是觀測科學(xué)，地震學(xué)的發(fā)展依賴于基礎(chǔ)資料的積累。我國歷史悠久，地震分布廣泛，至少在3 000多年前我國己有文字記述地震現(xiàn)象，并歷代傳承，從而留下了豐富翔實、舉世罕見的地震史料。自宋代《太平御覽》開始，歷代都有地震史料匯編（表1），其中20世紀50年代和80年代，我國兩次進行了地震史料的收集整理，先后編纂了《中國地震資料年表》[1]、《中國地震歷史資料匯編（第一卷至第五卷）》[2]，有關(guān)省或區(qū)域也出版了相關(guān)的地震史料匯編，為歷史地震研究提供了極其珍貴的基礎(chǔ)資料。但地震歷史文字記載只有按一定的原則方法盡可能準確地給出發(fā)震時間、震中位置、震級等參數(shù)，匯編成完整的目錄，才能廣泛運用于地震學(xué)研究中。1960年，李善邦先生利用《中國地震資料年表》，開創(chuàng)性編制出版了《中國地震目錄》[3]，1971、1983和1995年相繼增補修訂出版了新版本[4－7]（表2），給出的都是M≥級破壞性地震目錄，而對于量大面廣的歷史有感地震資料未進行系統(tǒng)編目，雖有部分省或區(qū)域性歷史有感地震目錄問世，但一直沒有完整而均一性的全國歷史有感地震目錄編制出版。

主要基于以下考慮，筆者自20世紀80年代中期開始探索全國歷史有感地震目錄編制的原則方法，試圖編制均一性的《中國歷史有感地震目錄》。（1）《中國地震歷史資料匯編》以及各?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^(qū)）地震歷史資料匯編和地震志等陸續(xù)編纂出版，標志著我國地震歷史資料大規(guī)模收集、整理、編輯己基本完成，而大量有感地震記載所包涵的豐富信息亟待深層次發(fā)掘利用。（2）強震孕育發(fā)生可能是長時間過程，且大小地震間可能有一定的關(guān)聯(lián)和聯(lián)系，僅靠現(xiàn)有M≥級破壞性地震目錄及一、二十年時間尺度儀器記錄的中小地震目錄，已經(jīng)不能滿足地震學(xué)等各方面研究需要，一直期待獲得長時間尺度的中小地震目錄。（3）己經(jīng)編制的省或區(qū)域性歷史有感地震目錄，為全國歷史有感地震目錄編制奠定了良好基礎(chǔ)。但各種區(qū)域性歷史有感地震目錄編制的原則方法差異較大，由分區(qū)目錄簡單合成一套全國性地震目錄也是不恰當?shù)?，特別在交界地區(qū)或相鄰地區(qū)易于出現(xiàn)地震重復(fù)、遺漏、參數(shù)及精度差異較大等情況，需要按統(tǒng)一的編制原則和技術(shù)方法，統(tǒng)一使用地震史料資源，編制均一性的全國歷史有感地震目錄。（4）通過對有感地震史料記述特點、歷史地理及政區(qū)演變等分析，充分吸收歷史地震研究、歷史政區(qū)地理研究以及歷史地震目錄編制研究等各方面成果，并結(jié)合現(xiàn)代有感地震監(jiān)測和現(xiàn)場考察等成果，探索編制全國歷史有感地震目錄的合理原則和技術(shù)方法的時機已經(jīng)成熟。經(jīng)過20多年努力，得以完成《中國歷史有感地震目錄》的編制并出版[8]。本文以《中國歷史有感地震目錄》的編制為例，討論全國性歷史有感地震目錄編制的原則方法。

表1 中國歷史地震資料匯編情況簡表

表2 中國地震目錄編輯情況簡表

1 編制原則和方法

1.1 編目原則

（1）由于文字記述的地震有感現(xiàn)象都是定性描述，且受文化、科技、政治、戰(zhàn)亂等諸多因素影響較大，不同時期、不同地區(qū)同樣的文字記述，地震實際情況可能有明顯差異。因此，從地震史料的定性描述到定量的地震基本參數(shù)確定，應(yīng)充分考慮不確定性因素，提出編制歷史有感地震目錄采用“尊重史料，多方對比，追本溯源，綜合評定，宜粗不宜細”的基本原則，力求還原歷史地震的本來面目，但不追求高精度。

（2）對不同歷史時期和不同地區(qū)的地震史料特點做具體分析，不是統(tǒng)計和套用不確定性很大的相關(guān)經(jīng)驗式，而是設(shè)計適宜的定性分析方案，對這些史料逐條一一區(qū)別具體情況，綜合確定地震基本參數(shù)。

（3）凡有確切文字記載，經(jīng)分析能辨認是獨立的有感地震事件、可以確定其地震基本參數(shù)、且震級在3≤M＜的地震，均進行編目。此外，對有關(guān)目錄等給出的1900年以來雖無文字記載、但依據(jù)地震儀器記錄確定的M＜級地震，也予以收錄。

（4）地震史料以《中國地震歷史資料匯編》為主，補充使用有關(guān)省或區(qū)域地震歷史資料，結(jié)合各版本的M≥級《中國地震目錄》，參考核實有關(guān)區(qū)域歷史有感地震目錄等[912]，逐條編輯。

1.2 地震基本參數(shù)確定方法

1.2.1 地震時間

《中國歷史有感地震目錄》采用編年體編制。

（1）目錄順序以地震史料的自然時間順序而定，表示到日期。為使用方便，地震日期統(tǒng)一采用格里歷。在將地震史料的紀元和農(nóng)歷換算為格里歷時，按《中國地震歷史資料匯編》換算的日期經(jīng)校核后給出。

（2）為確保地震發(fā)生時間按自然次序先后排列，并且便于數(shù)據(jù)庫建立，地震日期按下列不同情況分別處理：①對日期記載確切的地震，依據(jù)地震史料實際換算成對應(yīng)的格里歷的年、月、日；②只記載年、月、旬的，換算成對應(yīng)的格里的歷年和月，日期則以該旬的最后一日對應(yīng)的格里歷日期表示；③只記載年、月的，換算成對應(yīng)的格里歷的年和月，日期則以該月最后一日對應(yīng)的格里歷日期表示；④只記載年、季（春、夏、秋、冬）的，換算成對應(yīng)的格里歷的年，春、夏、秋、冬的月份分別以3、6、9、12月表示，日期以該月最后一日表示；⑤只記載年的，換算成對應(yīng)的格里歷的年，月、日以12月31日表示；⑥對確定為同一日期的不同地震，有時辰記載的以時辰先后順序給出；沒有時辰記載的，按震中位置的分區(qū)順序號給出。

1.2.2 震中位置

據(jù)文獻[13]等，從漢代到清代，各級行政單位設(shè)置及名稱變化很大。盡管其中縣級行政單位沿革也很紛繁，但相對于其他行政單位，縣級行政單位總體上還是具有一定的相對穩(wěn)定性（表3）。因此，縣級行政單位在歷史有感地震的震中位置和震級的確定中具有特殊意義。唐代以前，地震有感范圍記述大都比較籠統(tǒng)，一般泛指一個較大區(qū)域；唐代到元代，大部分有感范圍記述至府、州；明代以來，絕大部分史料有感范圍記述至縣級。同時，《中國歷史地圖集（第一集至第八集）》（1982—1987）[13]給出的行政元素（行政區(qū)劃單位、名稱、分界線等）隨時代而越來越多，精度越來越高?；谝陨锨闆r，該目錄震中位置的確定方法是：

（1）以一縣、一府或一州等記載的地震，以當時的治所為可能震中，有兩個或兩個以上行政單位記載的地震，一般以相應(yīng)治所的幾何中心或震感最強的行政單位治所作為可能的震中。震中地理坐標以度表示，精確到一位小數(shù)。震中參考地名按當時的治所對應(yīng)的現(xiàn)今地名給出。

（2）按歷史地震目錄通例和歷史有感地震記載情況，震中位置精度劃分為4類：1類≤10 km；2類≤25 km；3類≤50 km；4類＞50 km。

具體分類主要根據(jù)地震有感行政單位區(qū)域大小和（或）同級行政治所之間的距離確定：①對中國東部及其他人口較稠密的地區(qū)，僅有縣屬鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）一地記載、且該鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）在《中國歷史地圖集》等可查的，精度可定為1類；②記載至縣級的，精度一般為2或3類，少數(shù)為4類。由于歷代地圖都沒有給出縣級行政區(qū)劃分界線，因此取有記載的縣級治所與周圍縣級治所平均距離的一半在25 km以內(nèi)的精度為2類，在25 km以上、50 km以內(nèi)的精度為3類，大于50 km的為4類；③記載至州、府級（不同朝代，行政級別差別很大）的，治所平均距離的一半為50 km以內(nèi)的精度一般為3類，大于50 km的為4類；④記載至路、道、省級的，精度一般為4類；⑤中國西部、北部和海岸線附近地區(qū)的精度適當降低，城邑稀疏地區(qū)一般不確定精度。⑥隋代以前的地震一般不確定精度或不分類；唐代至元代的地震，分類精度也視情況適當降低。

（3）震中位號

震中位號按中國地震局統(tǒng)一規(guī)定的分區(qū)編號給出，以便于進行分區(qū)查詢。

1.2.3 震級

在有關(guān)歷史有感地震目錄編制中，一般都是先統(tǒng)計某地區(qū)有儀器記錄地震的震級（M）與震中烈度（I0）的經(jīng)驗性關(guān)系，或者統(tǒng)計震級（M）與Ⅳ度有感區(qū)域等效圓半徑R1V或面積S1V的經(jīng)驗性關(guān)系，再將經(jīng)驗性關(guān)系應(yīng)用于歷史有感地震震級的確定。由于在不同時期、不同區(qū)域記載的地震史料差異較大，不確定性因素較多，較準確地確定其震中烈度（I0）、Ⅳ度有感區(qū)域（從而確定等效圓半徑R1V或面積S1V）是十分困難的；而在全國范圍、各個歷史時代套用一個經(jīng)驗性關(guān)系顯然是不恰當?shù)?，若分區(qū)域和（或）分歷史時代采用不同的經(jīng)驗性關(guān)系，也有相互銜接問題。因此，該目錄采用分時期、分地域、分精度的方法，對史料定性記述的地震所引起人的感覺、房屋結(jié)構(gòu)物震動、自然物體震動以及感受的行政單位級別和數(shù)目等情況，逐一做具體綜合性定性評估，并吸收歷史有感地震震級估算的研究成果[14－15]的內(nèi)涵，全面考慮有感程度、區(qū)域范圍、記載點的行政單位大小和其密度分布等基本因素，按設(shè)計的方案綜合確定震級（表4）。

表3 中國行政區(qū)劃沿革及地震歷史資料地點記載特點略表

（1）隋代以前的地震，除個別記載較詳細的以表4給出的方案確定震級外，其他地震震級一般定為4級，含義為一次歷史有感地震，震級精度范圍為3≤M＜。

（2）唐代以后，震級一般以表4的方案確定，震級誤差一般為±?2級；對地震記載行政點較稀疏地區(qū)，震級一般增加?2級。

（3）對引用的地震儀器測定的地震，按原目錄震級給出。

表4 評定歷史有感地震震級方案

2 中國有感歷史地震目錄編制結(jié)果

《中國歷史有感地震目錄》自公元前618年（魯文公九年）至公元1949年，時間跨度達2 567年，共編制給出3≤M＜級地震9 121條，其中3級地震214條，3?2級地震5 138條，4級地震2 266條，4?2級地震1 503條（表5）。

各地震目錄分區(qū)都有歷史有感地震分布，但起始時間差異較大。其中黃河流域起始較早，可追溯至春秋時期。多數(shù)分區(qū)始于晉代前后。各地震目錄分區(qū)都有歷史有感地震分布，但主要分布于95°E以東、42°N以南地區(qū)（圖1）。按地震目錄分區(qū)，以云南最多（868次），較多的有江蘇、河北、廣東、山東、山西、四川、陜西、河南等。

3 編制結(jié)果的評估

1911年前，除極個別地震是地震儀器記錄到的外，中國地震都是以文字記載作依據(jù)而編制的，此后至1949年，進入以文字記載與地震儀記錄混合編制地震目錄的特殊時期。因此，分1911年前和1912—1949年2個時段分別評述。

①《中國歷史強震目錄》給出公元前約23世紀—公元1911年M≥級地震1 034次，《中國歷史有感地震目錄》給出公元前618年—公元1911年3≤M＜級地震7 548次，后者是前者的7.3倍?？梢姟吨袊鴼v史有感地震目錄》包含了豐富的地震信息。

②《中國現(xiàn)代地震目錄》給出1912—1949年期間的M≥4.7級地震1 128次，《中國歷史有感地震目錄》給出同期3≤M＜級地震1 573次，后者是前者的1.4倍。這一時期M≥4.7級地震次數(shù)劇增，主要是國內(nèi)外地震臺站的設(shè)立和逐步增加，使得地震記載能力大大提高，尤其海域和人類活動稀少的區(qū)域M≥4.7級地震次數(shù)驟增。這一時期中國戰(zhàn)事頻仍、社會動蕩也對地震文字記載有一定影響。因此，這期間有感地震與破壞性地震比率相對降低。

表5 中國有感歷史地震目錄分區(qū)分震級檔的統(tǒng)計簡表

（2）由地震Log N＝a－bM經(jīng)驗式外推，1484年以來，華北地震區(qū)有感地震記載保存率較高，與M≥5級地震震級銜接較好。

本文對1484年以來華北地區(qū)M≥5?2級地震進行Log N＝a－bM統(tǒng)計，求得a＝6.032，b＝0.6911，r＝0.9921，統(tǒng)計結(jié)果在α＝0.005置信水平上通過r檢驗。1484—1949年實際記載的地震次數(shù)與由以上統(tǒng)計經(jīng)驗式求得的地震記載保存率是：M≥3級地震為26%、M≥3?2級地震為57%、M≥4級地震為55%、M≥4?2級地震為60%、M≥5級地震為65%、M≥5?2級地震為84%、M≥6級地震為92%、M≥6?2級地震為100%。由于歷史地震記載主要反映陸域文字記載情況，因此，這一結(jié)果主要反映了1484年以來華北地震區(qū)陸域M≥3?2級有感地震的記載率可能接近60%。

圖1 中國歷史有感地震分布圖（公元前618年—公元1949年，3≤M＜）

由此認為，1484年以來該區(qū)M≥3?2級歷史有感地震近60%被記載保存下來，震級結(jié)構(gòu)基本合理，與M≥5級地震震級銜接較好。

四川、云南人口密集區(qū)歷史有感地震的記載情況也相對較好，而其他地區(qū)差異較大。

（3）《中國歷史有感地震目錄》在全球歷史有感地震目錄中占重要地位。

最近，宋治平等編輯了“全球歷史地震目錄”，給出了公元前2150年至公元2009年1月全球M≥3級歷史地震目錄①宋治平，尹繼堯，張國民，等.2010.全球歷史地震目錄。。其中公元前618年至公元1949年中國境內(nèi)的有感地震目錄全部來源于《中國歷史有感地震目錄》。該目錄要比全球其他國家（最早的同類目錄是意大利，起自公元1077年）的起始時間早1 695年，也就是說，公元1077年前的全球有感地震目錄全部源自該目錄。另據(jù)宋治平統(tǒng)計，該目錄占1949年前全球M≤4.5有感地震目錄的2／3，是全球各國（或地區(qū)）同期歷史有感地震目錄條數(shù)最多、所占比例最高的。

該目錄已經(jīng)在歷史地震研究、地震動參數(shù)區(qū)劃和地震安全性評價等方面廣泛應(yīng)用。

筆者謹以《中國歷史有感地震目錄》，緬懷3 000多年來傳承記述地震現(xiàn)象的歷代先祖！獻給有志于防震減災(zāi)事業(yè)的同志！

致謝

許紹燮院士、時振梁教授、高孟譚教授、曹學(xué)鋒研究員、林趾祥研究員等給予熱情指導(dǎo)幫助，中國地震局、地震科學(xué)聯(lián)合基金會、山東省計劃委員會、山東省科學(xué)技術(shù)廳、山東省地震局等予以支持，在此一并致以誠摯的謝意！

（作者電子信箱，刁守中：sdsdzjdsz＠tom.com）

[1]中國科學(xué)院地震工作委員會歷史組.中國地震資料年表.北京：科學(xué)出版社，1956

[2]謝毓壽，蔡美彪主編.中國地震歷史資料匯編（第一卷至第五卷）.北京：科學(xué)出版社，1983

[3]李善邦主編.中國地震目錄.北京：科學(xué)出版社，1960

[4]中央地震工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.中國地震目錄.北京：科學(xué)出版社，1971

[5]顧功敘主編.中國地震目錄（公元前1831年—公元1969年）.北京：科學(xué)出版社，1983

[6]國家地震局震害防御司.中國歷史強震目錄（公元前23世紀—公元1911年）.北京：地震出版社，1995

[7]中國地震局震害防御司.中國近代地震目錄（公元1912年—1990年，MS≥4.7）.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1999

[8]刁守中，晁洪太，孫厥祥，等.中國歷史有感地震目錄（公元前618年—公元1949年，3≤M＜）.北京：地震出版社，2008

[9]劉昌森，火恩杰，王鋒.中國地震歷史資料拾遺.北京：地震出版社，2003

[10]云南省地震局，四川省地震局，西藏自治區(qū)地震局.云貴川藏歷史有感地震簡目（公元110—1969年，M＝3.5—4.6）.成都：成都科技大學(xué)出版社，1993

[11]吳戈，劉昌森，翟文杰，等.黃海及其沿岸歷史地震編目與研究.北京：地震出版社，2001

[12]江蘇省地震局.江蘇地震志.北京：地震出版社，1987

[13]譚其驤主編.中國歷史地圖集（第一集至第八集）.北京：地圖出版社，1982

[14]武煥英.歷史地震震級的估算.見：閔子群主編.中國歷史地震文集（1）.北京：地震出版社，1989，97-104

[15]李群.關(guān)于中國歷史地震烈度評定的意見.見：閔子群主編.中國歷史地震文集（1）.北京：地震出版社，1989，114-118

Study on the principle of catalog compilingmethod for historical felt earthquakes——Taking the compilation of“Catalog of Historical Felt Earthquakes in China”for example

Diao Shouzhong1），Chao Hongtai1），Sun Juexiang1），Li Xia1），Shan Changlun1），Diao Ting2）
1）Earthquake Administration of Shandong Province，Jinan 250014，China
2）Earth Science School of Guilin Institute of Technology，Guilin 541001，China

Based on researches of historical earthquakes，historical backgrounds of the administrative divisions and record characters of historical felt earthquakes，a set of criteria is presented in this study for determining the time，location andmagnitude of historical earthquakes.A catalog of 9 121 felt earthquakes within amagnitude range of 3≤M＜4?4 from 618 B.C to 1949 A.D.in China is compiled on the basis of“Collection of China Historical Earthquake Data”.The number of events in this catalog is 7 times as large as that of the earthquakes withm≥recorded during the same time period in China.The catalog includes earthquakes 1 695 years earlier than those appearing in the earliest catalogs of other countries or regions，and takes up about 2／3 of the felt earthquakes withm≤4.5 included in the catalog of the world for the same time period.

history；felt earthquake；parameter；method

P316；

A；

10.3969／j.issn.0235-4975.2012.04.008

2011-06-23。

山東省“九五”地震重點攻關(guān)項目（SD95020302）、山東省“十五”地震重點攻關(guān)項目（SD105040202）、地震科學(xué)聯(lián)合基金項目（505005）等資助。