本书收录的明代地震共有1159次之多,在时间和地理分布上呈现出很强的规律性。
(一)时间分布特征
明代的1159次地震分布在216个年份,发生频率为0.24年/次,年均发生概率为418.41%。明代地震的时间分布特征包含有阶段分布特征、季节分布特征和月份分布特征。
关于我国地震活动的阶段性特征,学界多年以来关注颇多,比较有影响的如中国科学院地质研究所据历史地震资料将华北区自1000年以来的地震活动划分为四个活跃期和其间间隔着的3个相应的宁静期,即:
第一活跃期:1011年~1076年;
第二活跃期:1290年~1368年;
第三活跃期:1484年~1730年;
第四活跃期:1812年至今。
宋正海主编的《中国古代自然灾异群发期》一书则将近两千年来的华北地区的地震活动划分为6个高潮期,即:
第一高潮期:294年~512年;
第二高潮期:649年~876年;
第三高潮期:1011年~1076年;
第四高潮期:1143年~1368年;
第五高潮期:1484年~1730年;
第六高潮期:1815年至今。
程谦恭等在也将中国近五千年来的地质灾害分为:夏桀群发期(1830~1760a B。C。)、殷代群发期(1220~1030a B。C。)、周代群发期(780~580a B。C。)、西汉群发期(90~0a B。C。)、东汉群发期(100~200a A。D。)、西晋群发期(240~3300a A。D。)、元代群发期(1310~1370a A。D。)、明清群发期(1470~1670a A。D。)、清末群发期(1820~1900a A。D。)。
上述学者对我国地震活动的分期虽然存在着一定的差别,但关于明代地震的阶段性特征的描述大体存在着一个共同点,那就是认为明代中后期是我国历史地震活动的一个高发期,而明代前期则是地震活动的一个相对平静期。
从上面的明代地震阶段分布表可以看出,明代的地震各阶段的各项指标都处于比较高的水平,发生频率都超过了1年/次的标准。其中处于明初的第一阶段(1368~1400年)和第二阶段(1401~1450年)各项指标相对较低,处于明代中后期的第三至第六阶段(1451~1644年)各项指标相对较高,年均发生概率都在350%以上,这是一个相当高的指标,相当于每年发生的地震超过了3次之多,其中尤以第四阶段(1501~1550年)最高,短短50年内共发生地震343次之多,年均发生概率达到了惊人的686%,相当于每年发生地震将近7次之多,频繁程度可见一斑。因此,通过对上面的明代地震阶段分布表分析,可以得出明初的八十余年间,地震活动处于相对的平静期,这一时期发生的地震虽然也达到了145次之多,但是仅占明代地震总次数的12.51%;明代中后期的190余年间是地震的高发期,这一时期发生的地震占到了明代地震总次数的87.49%。这个结论大体证明前辈学者对我国古代地震现象分期中关于明代地震阶段性特征描述的正确性。为更直观体现明代各阶段地震的各项指标,请看下面两图。
上面两表中,前一个是按照明代行政区划进行统计的,后一个是按照现代的行政区划进行统计的。通过对上面两表的分析可以看出,明代的地震分布很广,在所有省区均有分布,但这种分布并不是平均的,存在着很强的地区差异性。就明代的行政区划来说,陕西、北直隶、南直隶、山西、山东和四川是地震的多发地区,福建、云南、河南、广东、湖广、广西也分布着较多的地震,而浙江、贵州和江西则地震较少。若以现代行政区划,将各省区按地震多少排列,依次为:山西、江苏、甘肃、北京、宁夏、四川、河北、陕西、山东、福建、云南、辽宁、河南、广东、广西、湖北、安徽、浙江、天津、贵州、江西、湖南、海南、上海、青海、重庆、内蒙古。明代地震分布的这种地区差异性是由于我国地震本身的特性所造成的。
众所周知,地震是一种地域特征比较明显的自然灾害,大地震只发生在地壳活动很强烈的地区,特别是岩石圈不牢固的地带。根据板块构造理论,地球的地壳是由六大板块构成的,各板块交接带正是地壳强烈活动带,是地震的策源地。通常把大地震集中的地带称为地震带。我国位于亚欧板块的东部,东与太平洋板块交接,南与南亚次大陆板块交接,历来是世界上地震活动频繁的地区之一。在我国内部存在着很多地震带,是地震活动的集中分布地区。
明代,总体来说我国地震主要分布在四个区域:华北地区、西北地区、西南地区和东南沿海地区。这些大的区域内部还分布着许多小的地震带,下面分别来说。
1.华北地震区
该地震区包括辽宁、河北、河南、山东、内蒙古、山西、陕西、江苏、安徽等省的全部或部分地区。这个区域又分为下列几个地震带。
(1)汾渭地堑带
这个区域包括陕西渭河谷地、山西汾河谷地及其延长地带,是地堑构造。其地势两岸高峙,一谷中陷,是典型的断层结构。断层形成的年代,最古不过始新统,最新或至洪积统,其内部的地质活动至今没有停息。这里的地震活动一直都很强烈,多强震。该区明代震级比较大的地震有1501年陕西朝邑7级地震,1556年陕西华县8级地震,1568年陕西西安东北6.8级地震,1614年山西平遥、榆社一带6.5级地震,1626年山西灵丘7级地震。
就明代来说,以位于本地震带西部的渭河谷地为例。渭河谷地位于陕西省中部,东起潼关,西达陕西省宝鸡市,约400公里,南北宽30~80公里,面积近20000平方公里。该地区位于我国华北地震区分支——汾渭地震带的西部,是分隔我国华北、华南地块的一条重要分界线,其北部为鄂尔多斯地块,南部为秦岭山脉。
鄂尔多斯地块在中生代时期是一大型内陆拗陷盆地,海拔900~1300米。在长期的地质演化过程中,鄂尔多斯地块在不断隆起的同时,其地势形成西北翘起,向东南倾俯,北仰南俯的不均衡状态,水系都向东南汇流。同时由于该地区气候干燥,地块广泛接受风积黄土的连续堆积,地面遭受强烈侵蚀切割,形成著名的黄土高原。
渭河谷地以南则为近东西向绵延的秦岭山脉。秦岭山脉长期复杂的地质演化过程中,在大幅度急剧抬升的同时,形成了向北翘起,向南掀斜的断块山地活动特征。秦岭山脉地质构造和地质结构十分复杂,内部存在着与山体走向一致的紧密褶皱带及大断裂带。秦岭山地的山势险峻,山脊海拔高度多在1000~3000米之间(主峰太白山高程3767米),是我国东部地区一条明显的南北地理分界线。山地以陡峭高峻的正向断层崖和断层三角面与渭河断陷盆地带相接。
鄂尔多斯地块与秦岭山脉在上古时期是连为一体的,在长期的地质演化过程中,鄂尔多斯地块不断向北隆起运动,秦岭山脉也不断向上隆起,逐渐形成了渭河与渭河谷地。直到今天,鄂尔多斯地块,渭河谷地与秦岭山脉之间的地质活动还在继续,并有加强的趋势。据地震形变测量资料,近几十年来,鄂尔多斯地块以2mm/a的速率稳步抬升,渭河盆地下沉的速率在0~2mm/a。秦岭山前断裂带的蓝田汤峪段,1980年至1996年断裂两侧块地差异升降运动的速率为33mm~40mm/a。
渭河谷地在明代共发生地震45次之多,其中著名的1556年关中大地震即发生在本区,共死亡人数八十余万,创造了中国乃至世界地震的一个纪录。
(2)燕山拗褶断裂带
北京之北山岭陡起,称为南口山脉,就是燕山,其沿平原一带拗褶十分强烈,形成断裂,再往北仍有不少断层,如在延庆和涿鹿之间,即现在的官厅水库及延长带,就是一个地堑构造,虽不如汾渭地堑带的规模大,但毫无疑问是地震的多发地区之一。本地带在明代的地震以北京周围地区最多,达到了107次之多,但基本以小震为主。
(3)太行山拗褶断裂带
河北与山西交界地带平原东陷,太行山西峙,一升一降,形成拗褶,其剧烈处发生断层。这里的拗褶发生的时代不远,地质活动至今尚未停息。这里的地震活动不如前两个地震带强烈,但这一地带的地震可以影响到北京。
(4)从安徽霍山向北经山东西南、山东潍河断裂带、山东登莱海岸、跨渤海一直延伸至辽宁开原地区的地震带
这一地震带长度较长,内部还分有若干小地震带。
安徽霍山折断带。在河南、湖北两省间的桐柏山脉原是北西—南东走向,延伸至安徽境内的霍山潜山之间,突然改作南西—北东走向,转了个超过九十度的大弯。因此,这里地震也比较频繁,明代安徽的23次地震大部分都集中在此地。
山东西南的山区与平原的交界处存在着北西—南东的断层系统,此断裂带向南延长,可至苏皖北部,与安徽霍山折断带连接。
山东潍河断裂带。山东地区断层分布较多,除上述西南断裂带外,较著名的就是潍河断裂带,山东半岛和山东西部即以此为分界。此地区也分布较多的地震。
山东登莱海岸陷落带。渤海出口,山东登州与辽东半岛之间,相隔仅百公里,且中有庙岛列岛相连,显然是由于陷落中断造成的。山东地区在明代共发生地震75次,大多分布于上述三个地区,其中震级较大的有1548年山东蓬莱地震,据《中国地震目录》记载,该次地震的震级达到了7级。1597年山东潍县、昌邑、安丘、即墨地震,震级也达到了7级。
辽东半岛向北至辽宁开原地带。这一地区地震频繁的原因和山东海岸陷落带的原因大致相同。辽宁地区明代共发生44次地震,大部分集中于开原、铁岭、海城一带。
另外,位于本区域的江苏,虽不是地震活动强烈的地区,但在明代也有126次地震发生,大部分集中于南京地区,仅1425年、1426年、1427年、1429年,四年就发生了59次地震之多。河南地区在明代也发生了43次地震。
2.西北地震区
就明代疆域来说,包括宁夏和甘肃两省,虽然面积不大,也分布着若干地震带,明代本地区共发生219次地震。
(1)宁夏贺兰山断裂带
贺兰山有一条自西向东的逆掩断层,使震旦纪地层倒置于石炭纪地层之上,这是水平力挤压造成的。此断层北自平罗向南延伸至中卫,长达一百公里以上,这里的地震十分强烈,明代宁夏共发生101次地震,大部分集中在这一地带上。比较著名的有1477年银川发生的6.5级地震。1495年宁夏中卫发生的6.3级地震。
(2)宁夏南部和甘肃交界附近的断裂带
宁夏南部的海原、固原、隆德、泾原和甘肃的靖远、静宁、会宁和通渭诸县之间,其地黄土极厚,这些地区位于陇山西麓,也存在断层带,自古以来多地震,并且也很强烈。明代此地区地震也较多,比较著名的有1561年,宁夏固原发生的7.3级地震。1622年,宁夏隆德发生的7级地震。
(3)甘肃武都折断带
秦岭是我国中部平分南北、横贯中原的褶曲山脉,褶曲时代当在古生代与中生代之间,其东部在河南、陕西境内,为东西走向,至甘肃南部骤然转向西北,与祁连山遥相呼应。其转折最猛烈之处就在武都、西和、成县、文县一带,这就注定了这一带成为地震的多发地带。明代这一地区也多发地震,其中比较著名的有1573年甘肃岷县6.8级地震。1604年甘肃礼县6级地震。
3.西南地震区
就明代疆域来说其包括四川、重庆、云南、贵州四省市,这一地区在明代共发生地震169次。在这一范围内也存在着一些地震活动强烈的地带。
(1)四川南部断裂带
在四川与云南两省之间,位于长江上游的金沙江弯成凹侧向北的弧形,大约沿此弧形有一条极大的逆掩断层,使江北川南之高原移向西南。除此之外,还存在其他断层,这里自古也多有地震发生,为四川最重要的地震区,明代也是如此,震级比较大的地震有1467年四川盐源6.5级地震,1478年四川盐源5.5级地震。
(2)四川西部和北部地震带
这一地区位于四川盆地西部和北部边缘,大折多山、岷山、摩天岭、龙门山等山脉分布在这一地区,其与四川盆地的交界地带也存在着断层。这一地区虽不是地震的多发地带,但也偶有强震发生。明代如1488年四川茂汶一带5.5级地震,1597年四川北川5级地震,1610年四川平武一带5.5级地震,算是这一时期比较大的地震。
(3)云南东部湖地断裂带
云南东部大断层甚多,且发生时代很新。断层造成的结果,使两旁上升中间陷落,水流淤积成为湖地。这里的断层大约可分为两个系统:第一是南北走向,其重要断层产生抚仙、杨宗等湖。自云南东川至通海,南北长300公里左右。稍东又有一断层,经过路南,南北也长达240公里。再往东还有弥勒断层,南北亦长达200公里左右。第二个系统的断层是在建水、蒙自一带,亦多陷成湖地。沿着这些断裂带,地震十分强烈,为云南一大震区。明代本地区震级较大的地震有1494年曲靖5.5级地震,1500年昆明东南宜良的6.8级地震,1571年云南通海6级地震。
(4)云南西部湖地断裂带
大理丽江一带多狭长形湖地,如洱海、程海、剑湖等,与云南东部地形地貌十分相似,且处于横断山脉南部,存在大量断层构造,因此这里的地震也十分强烈,其中尤其以大理和丽江一带为甚。明代本地区震级较大的地震有1481年云南剑川6级地震,1512年云南腾冲6.5级地震,1514年云南大理6.3级地震,1515年云南鹤庆7级地震,1515年云南大理6级地震,1577年云南腾冲6.5级地震。
除此之外,贵州西部与云南交界地带在明代也发生十余次地震,特别是贵州晴隆地区,究其原因,可能是云南东部湖地断裂带的延伸。
4.东南沿海地震区
明代东南沿海地区的地震主要集中于三个区域,福建泉州至广东汕头之间、广东雷州半岛及海南地区、上海及浙江沿海地区。
福建泉州至广东汕头之间,海岸曲折,且大都系崩落造成,且与台湾隔台湾海峡遥相对应,是属于典型的滨海断陷地带。特别是福建漳州、泉州和广东潮汕地区多强烈地震。明代该地区较大的地震有1445年福建漳州6.3级地震,1604年福建漳州、泉州一带8级地震。
广东雷州半岛与海南岛之间海水相隔在30公里左右,也是属于典型的滨海断陷地带,因此也是地震多发地之一。明代该地区地震频繁发生,震级较大的如1611年广东电白一带5.5级地震。
上海和浙江沿海地区虽不是我国活跃的地震带之一,但在明代,该地区也发生地震超过20次左右,其中震级较大的有1523年浙江定海5.5级地震。
上面列举明代我国地震多发的地区,这些地区大部分其实也是我国现今地震的多发地区。这些地区的地震自古以来就很多,因此,未来这些地区要做好周密的防震抗震工作,把地震带来的损失降到最低。