戴爾君
我國地處歐亞大陸東南部,受太平洋板塊與印度洋板塊的擠壓作用,地質(zhì)構(gòu)造十分復雜,地震斷裂帶十分發(fā)育,所以自古以來,地震活動范圍廣、強度大、頻率高。幾千年來,我們的祖先頑強地同地震災害做斗爭,留下了世界地震史上最豐富的地震記錄,創(chuàng)造了世界上第一架地震儀,觀察記載了大量地震前兆現(xiàn)象,積累了許多防震抗震的經(jīng)驗教訓,在地震測報方面進行了許多有益的嘗試。
一、 珍貴的歷史遺產(chǎn)
我國古代歷朝歷代都設(shè)有史官,專門記載國家大事;記錄地方大事的地方志也有悠久的歷史。地震在古代被視為嚴重的災異,所以,一旦有地震發(fā)生,在國家層面和地方層面都能找到相應(yīng)的記載。這樣,我國有文字可考的歷史長河中,地震記錄從未缺失過。
我國最早的地震記載在《竹書紀年》之中。書中一共記載了四次地震,其中最早的兩次發(fā)生在夏代末期:一次是夏“帝發(fā)七年(公元前1831年),泰山震”,另一次是夏“帝癸十年(公元前1809年),五星錯行,夜中隕星如雨,地震,伊洛竭”。伊洛是指河南的伊水、洛水?!吨駮o年》在明代以來,有人認為是后人補作的偽書。但書中記載的地震有時間、地點,以古人對地震的神秘迷信,是不能偽造的。所以,夏“帝發(fā)七年,泰山震”應(yīng)是我國最早的地震記載。
我國史書記載的最早的一次地震時發(fā)生在周幽王二年(公元前780年)的陜西岐山地震。地震時,“西周三川皆震。是歲也,三川竭,岐山崩”(《國語·周語》)?!叭ā敝戈兾鞯臎芎印⑽己?、洛河?!对娊?jīng)·小雅·十月之交》對這次令周人恐懼的地震作了描述:“燁燁震電,不寧不令。百川沸騰,山冢崪崩。高岸為谷,深谷為陵?!?/p>
西漢綏和二年(公元前7年)九月丙辰,北邊郡國發(fā)生地震?!稘h書王行志》對這次地震有“水出地動”的記載。這是我國關(guān)于震前地下水異常變化的最早記載。
東漢永和三年(138年)二月乙亥,甘肅金城、隴西地震。這次地震是人類歷史上第一次用測震儀器(張衡發(fā)明的候風地動儀)測到的破壞性地震。金城郡包括今蘭州在內(nèi),當時候風地動儀設(shè)在洛陽,據(jù)震中有700公里。
明嘉靖三十四年(1556年)十二月十二日,陜西華縣地震,是我國歷史上死亡人數(shù)最多的一次地震?!睹魇肺逍兄尽酚浌倮糗娒駢核腊耸f有奇。地震波及11個省130余縣,并首次記載了“地中出火”(地光)現(xiàn)象。
清康熙十八年(1679年)七月二十八日,河北三河、平谷地震。破壞面積縱長達500公里,北京城內(nèi)故宮破壞嚴重。三和知縣震后作記:“次日,人極縣境較低于舊時,往勘之。西行三十余里及柳河屯,則地脈中段,落二尺許。漸西北至東務(wù)里,則東南界落五尺許,又北至潘各莊,則正南界落一丈許”(《三河縣志》)。顯然,地震時發(fā)生了大規(guī)模的地面形變。
清雍正十一年(1733年)六月二十三日,云南東川地震?!稏|川府志》提到,需后人們注意到城墻墻垛“南北則十損其九,東西十存其六,抑又奇也”。這是古代史料中,對地震力方向性的最早描述。
清同治六年(1867年)十一月二十三日,臺灣基隆近海發(fā)生海嘯。這是我國地震史上引起海嘯的一次地震,“沿海山傾地裂,海水暴漲,屋宇傾壞,溺數(shù)百人”。
我國史籍中關(guān)于地震的記載,除了官修正史、方志以外,許多私人寫的筆記、雜談、小說和詩文集中也有,而且往往有生動的描述。歷代的一些“類書”,如宋代的《太平御覽》、清代的《古今圖書集成》等,也按分類收集了不少地震資料。此外,存在于許多地方的碑文中,也有歷史地震的記載。
我國歷代積累下來的地震資料,是一份珍貴的歷史遺產(chǎn)。新中國成立后,我國一些史學家和地震工作者,共同搜集整理了這份歷史遺產(chǎn),共摘出16000多條地震史料,經(jīng)過審核考訂,獲得了從公元前1177年到1955年的8100多次地震資料,其中5到59級地震1095次,6到69級地震410次,7到79級地震91次,8級以上地震17次。這樣悠久而豐富的地震記錄,具有重要的科學價值。我國地震工作者利用這些歷史地震資料,編制各種地震圖表,進行各種數(shù)理統(tǒng)計,在我國地震區(qū)域劃分、地震預測預報和國家經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)合理布局等方面,提供了重要的科學依據(jù)。
二、 古代地震學最輝煌的成就
在不斷記錄地震、積累知識的基礎(chǔ)上,東漢時杰出的科學家張衡發(fā)明了世界上第一架觀測地震的儀器——候風地動儀。張衡一生中遇到過多次地震。據(jù)統(tǒng)計,從漢和帝永元四年(92年)到漢順帝永和四年(139年)間,京師洛陽和隴西發(fā)生地震20次,其中有6次是破壞性地震。張衡是河南南陽人,又在洛陽工作,所以對這些地震有親身的體驗;同時,他又擔任太史令多年,不但掌管天文,而且各地發(fā)生地震上報以后,也都由他記錄下來。為了掌握各地的地震情報,他感到很需要有一種儀器來進行觀測。經(jīng)過6年的艱苦努力,終于在漢順帝陽嘉元年(132年)他造出了世界上第一架測定地震方位的儀器——候風地動儀,在人類同地震做斗爭得歷史上寫下了光輝的一頁。
關(guān)于這架儀器,《后漢書》中記載:“地動儀以精銅制成,圓徑八尺,合蓋隆起,形似酒樽”。漢尺的八尺相當于今天的一米八九。地動儀內(nèi)部有精巧的結(jié)構(gòu),主要是中間的“都柱”和“八道”。都柱是一根上粗下細的棍,八道是設(shè)在都柱周圍八個方向上的機械裝置。八道之外,排列八條銅制的小龍,每條龍嘴里都含有一顆銅球,在小龍的下面,有八個對應(yīng)的銅制蛤蟆,呈張口接球的姿態(tài)。當某地發(fā)生地震時,那個方向龍嘴里的銅球就會自動掉到蛤蟆嘴里,發(fā)出聲響。這樣,觀測人員根據(jù)“振聲激揚”而知道在什么時間什么方位發(fā)生了地震。地震儀制成以后,安置在洛陽。永和三年(138年)它經(jīng)受了一次檢驗。一天,地動儀的西方龍嘴里的銅球掉到蛤蟆嘴里,而京城里的人毫無地震的感覺,人們開始懷疑地動儀的價值。可是,剛過幾天,隴西傳來地震的消息,一時無不震驚。張衡發(fā)明、制造的地動儀,是當時世界地震學最輝煌、最先進的成就,直達1700多年后,歐洲才制造出類似的地震儀器。
三、 地震預測預報
我國古代人民通過親身的體驗和觀察,記載了大量的地震前兆現(xiàn)象,如地聲、地光、前震、地下水異常、氣象異常、動物異常等,積累了相當豐富的預測預報地震的知識。
地聲、地光是非常重要的臨震前前兆現(xiàn)象。我國史籍中對很多地震都有震前地聲、地光的記述。如南北朝時期,北魏孝文帝延興四年(474年)山西“雁門崎城有聲如雷,自上西引十余聲,聲止地震”(《魏書·靈征志》)。唐玄宗開元二十二年(734年)二月十八,“秦州地震,先是秦州百姓聞州西北地下殷殷有聲,俄而地震”(《舊唐書·五行志》)。明憲宗成化四年(1468年)四月四日,廣東瓊州府“夜四更地震。未震之先,有聲從西南起,遂大震,既而復震,良久乃止”(《成化實錄》卷五十五)。明武宗正德四年(1509年)五月二十六日夜,湖北“武昌府見碧光閃爍如電者六七次,有聲隱隱如雷鼓,已而地震”(《武宗實錄》卷五十)。正德八年(1514年)十二月三十日,四川越雋縣“有火輪見空中,聲如雷,次日戊戌地震”(《明武宗實錄》卷一零七)。
大震之前往往有一系列微震或小震,叫前震。歷史上有不少震例記載有前震現(xiàn)象,如正德七年(1512年)“五月云南地連震十三日,八月云南地大震”(孫之祿:《二申野錄》)。清康熙七年(1668年)七月二十五日,江蘇鎮(zhèn)江府、丹陽縣“戌時地震,先數(shù)日微震一次,是日震甚,山動搖,江河之水皆為鼓蕩,停泊之舟多覆溺,城內(nèi)外震裂墻屋無算”(《鎮(zhèn)江府志》《丹陽縣志》)。
強烈地震發(fā)生前,地下水往往發(fā)生異常變化。清康熙七年(1668年),山東郯城發(fā)生85級地震,好幾個地方出現(xiàn)河水突然干涸的現(xiàn)象。山東壽光“未震之前一日,耳中聞河水洶洶之聲,遣子探試,亦無所見,或云先一日彌丹諸河水忽涸”(《壽光縣志》);江蘇贛榆“先是苦雨幾一月,是日城南渠一晷之間,暴漲忽涸,見者異之”(《海州志》)。除了水量顯著變化的觀察記載之處,還有水的成分、色味發(fā)生變化的記載,如“井水忽渾濁”“水變赤如流丹”“井水變?yōu)槲?、甘咸相反”等?/p>
關(guān)于震前出現(xiàn)天氣異常的現(xiàn)象,如高溫酷熱、雷雨驟然、颶風大作、陰霾昏晦、干旱水澇等,在史書中也有很多記載。清康熙十八年(1679年)三河、平谷大震前,出現(xiàn)了“特大炎暑,熱傷人高甚重”的熱異常;四川嘉慶《射洪縣志》記載嘉慶二十四年(1819年)五月十九日發(fā)生的地震:“五月霪雨十日,至十九日大雨如注,是夜地震,泛水漲數(shù)丈”。其他如震前出現(xiàn)“云氣彌天”“日色昏黃,亭午風霾晦暝,晚不見月”等類似的記載也很多。
地震前,許多動物會有異常反應(yīng)。對震前動物的異常反應(yīng),早在唐代就有了記載,如《開元占經(jīng)·地鏡》中說:“鼠聚朝廷市衢中而鳴,地方屠裂”;明世宗嘉靖三十五年(1556年)正月二十三日夜,河南鄧縣、內(nèi)鄉(xiāng)“分聞風雨聲自西北來,鳥獸皆鳴,已而地震轟如雷”《鄧州志》;清嘉慶二十年(1815年)山西平陸大地震后,有人總結(jié)了經(jīng)驗:“牛馬仰首,雞犬聲亂,即震驗也”(《虞鄉(xiāng)縣志》)。
大量的地震前兆知識的積累,使得預報、預防地震成為可能。古人曾經(jīng)作過一些成功的探索。清咸豐五年(1855年)遼寧縣人民根據(jù)地聲預報了一次破壞性地震。故宮檔案記載說:“未震之時,先聞有聲如雷,故該處旗民早以預防,俱各走避出屋,是以未經(jīng)壓斃多人,只傷男婦子女共七名”;嘉慶十四年(1809年)八月十一日,貴州正安發(fā)生強震前,在“小溪里、羅乾溪忽山動不墜”,當?shù)鼐用窀鶕?jù)這種前震活動,迅速采取預防措施,把器具牛羊轉(zhuǎn)移到安全地方,“遷畢地搖,房屋倒塌,田地盡翻”(《遵義府志》);嘉慶二十年(1815年)山西平陸發(fā)生強烈地震,震前當?shù)鼐用窀鶕?jù)天氣異常作了預報?!队萼l(xiāng)縣志》說:“八月六日陰雨連綿四旬,盆傾檐注,過重陽微晴,十三日大霽,鄉(xiāng)老有識者,謂霪雨后天大熱,宜防地震”不久,果然“屋舍傾塌”發(fā)生了一次地震。
乾隆二十年(1755年)編寫了《銀川小志》記載了當?shù)鼐用窨偨Y(jié)出根據(jù)前兆現(xiàn)象預報地震的經(jīng)驗。書中說,寧夏地震“大約冬春二季居多,如開水忽渾濁,炮聲散長,群犬鬧吠,即防此患”。從這段記載可以看出,古人已經(jīng)有了綜合多種前兆現(xiàn)象來預報地震的思想,這種觀點是很科學的。
四、 防震抗震的措施
為了減少和避免地震造成的傷亡破壞,采取防震抗震措施,是一個重要的方面。古代人民群眾在這方面積累了不少的經(jīng)驗,找到了一些切實可行的辦法和措施。
臺灣是我國地震最頻繁的地區(qū),古代臺灣人民就根據(jù)“臺地罕有終年不震”的特點,在興建城市,建造房屋時,大量采用竹子和木頭等材料。如淡水縣城墻便是用竹木等材料建成的。竹木性質(zhì)柔韌,質(zhì)輕,耐震性能高,是很好的抗震建筑材料。云南一些經(jīng)常發(fā)生地震的地方,常采用荊條、木筋草等材料編墻,也是根據(jù)這個道理選擇的。
我國古代建造房屋、橋梁、塔寺時,為了要經(jīng)久耐用和安全可靠,一般都很注意地基牢靠、建筑物結(jié)實、整體性能好,特別是在多震地區(qū)更會慎重考慮這些問題。始建于唐代的天津薊縣獨樂寺觀音閣、始建于遼代的高六十多米的山西應(yīng)縣木塔、始建于北魏的山西大同恒山懸空寺、建于的河北趙州橋,距今都有千年以上歷史了,它們都位于地震較多的華山地震區(qū),經(jīng)受過多次的地震,至今還魏然屹立,這證明了我國古代人民對抗震設(shè)計和施工有很豐富的知識。
我國的傳統(tǒng)民居建筑,通常采用木結(jié)構(gòu)的框架體系,構(gòu)件之間也是用斗拱,榫卯相連,這是一種柔性連接,具有相當?shù)膹椥院鸵欢ǖ淖晕一謴湍芰?,往往起到很好的抗震作用。在一些大地震發(fā)生時,常常會出現(xiàn)“墻倒屋不塌”的情況,避免了更大的傷亡。
大震之后,為防止余震傷人,古書上也記載了不少好辦法,如“居者懼覆壓,編葦為屋”(江蘇《贛榆縣志》);“于場圃中,戴星架木,鋪草為寢所”(山西《虞鄉(xiāng)縣志》);“于居旁隙地,架木為棚,結(jié)草為廬”(河北《臨漳縣志》)等。這些防震抗震的措施簡易安全,行之有效,所以到現(xiàn)在還在沿用。
在強烈地震發(fā)生來不及跑出房屋的危急時刻,怎樣采取應(yīng)急措施?嘉靖三十五年(公元1556年)一月二十三日陜西華縣發(fā)生了八級大震,這次地震的幸存者秦可大根據(jù)親身體驗和耳聞目睹的事實,寫有一篇重要著作《地震記》,提出了大震應(yīng)急措施,他說:“……因計居民之家,當勉置合廂樓板,內(nèi)豎壯木床榻,卒然聞變,不可疾出,伏而待定,縱有覆巢,可冀完卵;力不辦者,預擇空隙之處,審趨避可也?!痹谶€沒有完全實現(xiàn)地震預報的今天,地震突然發(fā)生,來不及跑出屋外,就躲在堅實的家具下,以免砸傷壓斃,這是現(xiàn)在防震抗震中仍然重要的一條措施。