1954年甘肅山丹7?級地震史料補遺1

羅 浩雷中生何文貴劉百篪曹 娜袁道陽

1）中國地震局蘭州地震研究所，蘭州 730000

2）中國地震局地震預(yù)測研究所蘭州創(chuàng)新基地，蘭州 730000

1954年甘肅山丹7?級地震史料補遺1

羅 浩1，2）雷中生1）何文貴1，2）劉百篪1）曹 娜1，2）袁道陽1，2）

1）中國地震局蘭州地震研究所，蘭州 730000

2）中國地震局地震預(yù)測研究所蘭州創(chuàng)新基地，蘭州 730000

在歸納1954年山丹7?級地震已有地震史料的基礎(chǔ)上，根據(jù)新獲得的朱允明（2006）《山丹地震考察筆記》的詳細考察資料，按照《新中國地震烈度表》重新評定了本次地震中各考察點的地震烈度，重新繪制了該地震的等震線圖。其中，極震區(qū)Ⅸ—Ⅹ度區(qū)長軸方向為北西向，呈扁橢圓形，長軸直徑約 40km；Ⅷ度區(qū)南西側(cè)為山丹盆地，第四紀沉積較厚，地震烈度衰減緩慢，因此，Ⅷ度區(qū)等震線向南明顯突出。1954年山丹7?級地震極震區(qū)位于龍首山北緣斷裂西段，大致與該斷裂的包代河-黑頭山段相吻合，綜合分析認為，該段斷裂是本次地震的主發(fā)震斷層，而破喇嘛頂西緣斷裂和毛湖洞斷裂是重要的參與斷裂。

1954年山丹7?級地震 地震史料 等震線 發(fā)震構(gòu)造

引言

1954年2月11日甘肅省山丹縣發(fā)生了一次7?級地震，這是新中國成立以來西北地區(qū)發(fā)生的第一個破壞性大地震（董志平，2007）。該地震給當?shù)厝嗣竦纳拓敭a(chǎn)造成了嚴重的損失，大量房屋倒塌、損毀，50人死亡，300多人受傷，數(shù)萬人無家可歸。前人對此次地震曾做過許多的調(diào)查工作，留存至今的原始考察報告有：《山丹縣地震調(diào)查報告》2、《山丹縣地震災(zāi)害及救濟情況報告》3和《甘肅省山丹地震的地質(zhì)現(xiàn)象》（周光，1954）等。

目前公開出版的有關(guān)1954年山丹地震烈度分布圖大致有2個版本：一是《中國地震烈度等烈度線圖集》（國家地震局全國地震烈度區(qū)劃編圖組，1979）、《中國近代地震目錄》（中國地震局震害防御司，1995）和《中國地震目錄》（顧功敘，1983）中的等震線圖（圖 1）；另一個是《甘肅省地震資料匯編》（國家地震局蘭州地震研究所，1989）、《中國地震歷史資料匯編》（第五卷）（謝毓壽等，1983）中的烈度分布圖（圖2）。兩者都給出了Ⅵ—Ⅸ度區(qū)的大致范圍，但等震線分布略有不同，后者比前者更加細致。遺憾的是上述研究對本次地震高烈度區(qū)的調(diào)查和描述都不是很詳細，因此極震區(qū)等震線的圈定存在一定的不確定性。謝毓壽（1957a）認為，本次地震的震中烈度可達Ⅹ度，但上述資料并沒有繪出，同時還繪出了地震的大裂縫帶，但僅有起始、終止及磨臺湖 3個控制點，缺乏更詳細的資料。

作者在開展山丹地震歷史資料的考證研究過程中，新發(fā)現(xiàn)了朱允明先生后人整理編印的《朱允明文集》1朱允明，2006. 朱允明論文集，《山丹地震考察筆記》（內(nèi)部資料）.。2其中的《山丹地震考察筆記》是朱允明先生在1954年山丹地震后當年對震災(zāi)情況進行現(xiàn)場考察的原始記錄，具有重要的史料價值。為補充1954年山丹地震史料、修改完善地震等震線和探討其發(fā)展構(gòu)造等提供了依據(jù)。

圖1 1954年山丹地震等震線圖（據(jù)顧功敘，1983）Fig.1 Isoseismal map of Shandan earthquake from Gu Gongxu (1983)

圖2 1954年山丹地震等震線圖（據(jù)謝毓壽等，1983）Fig.2 Isoseismal map of Shandan earthquake from Xie Yushou et al. (1983)

1 1954年山丹地震史料及其補充

在《中國地震烈度等烈度線圖集》（國家地震局全國地震烈度區(qū)劃編圖組，1979）、《中國近代地震目錄》（中國地震局震害防御司，1朱允明， 2006. 朱允明論文集，《山丹地震考察筆記》（內(nèi)部資料）.995）及1983年顧功敘主編的《中國地震目錄》中，1954年山丹地震等震線極震區(qū)烈度為Ⅸ度（圖1），Ⅸ度區(qū)閉合，Ⅶ—Ⅷ度區(qū)北側(cè)區(qū)域均為推測，Ⅵ度區(qū)除張掖地區(qū)外也均為推測。而《甘肅省地震資料匯編》（國家地震局蘭州地震研究所，1989）、《中國地震歷史資料匯編》（第五卷）（謝毓壽等，1983）記載的烈度圖（圖2照片來自于甘肅省檔案館）較圖1詳細，等震線有些許差別。書中記載的震中位置在山丹縣東北龍首山中，烈度達Ⅹ度，有感半徑400余km。

目前已出版的上述資料均未給出Ⅹ度區(qū)，主要是因為對高烈度區(qū)的調(diào)查資料偏少。新搜集的《山丹地震考察筆記》1朱允明， 2006. 朱允明論文集，《山丹地震考察筆記》（內(nèi)部資料）.則側(cè)重于極震區(qū)和高烈度區(qū)的實地調(diào)查，對現(xiàn)有等震線是很好的補充和完善。以下基于對朱允明先生原始考察記錄資料的歸納整理，對每一個考察點根據(jù)《新中國地震烈度表》重新評定其地震烈度，主要調(diào)查點震害及其烈度見表 1，同時查閱《甘肅省志·地震志》（甘肅省地方志編纂委員會，1991）、《山丹縣志》（山丹縣地方志編纂委員會，1993）書中資料，參考李鳳杰（1987）文中地震破壞現(xiàn)象（表2），重新繪制了該地震的等震線圖。

照片1 1954年山丹地震別笈莉北側(cè)山脊裂縫2照片來自于甘肅省檔案館（據(jù)柏自興，1954）3Photo 1 Ridge cracks in the north side of Biejili caused by 1954 Shandan earthquake（form Bai Zixing，1954）

照片2 1954年山丹地震白迄瘩地裂現(xiàn)象（據(jù)柏自興，1954）Photo 2 Surface cracks in Baiqida caused by 1954 Shandan earthquake（form Bai Zixing，1954）

照片3 1954年山丹地震滴水圈地震裂縫（據(jù)柏自興，1954）Photo 3 Surface cracks in Disuijuan caused by 1954 Shandan earthquake（form Bai Zixing，1954）

照片4 1954年山丹地震包代河西河灘大裂口（據(jù)柏自興，1954）Photo 4 Cracks on the western shoal of Baodai river caused by 1954 Shandan earthquake（form Bai Zixing，1954）

照片5 1954年山丹地震大湖房屋倒塌現(xiàn)象（據(jù)柏自興，1954）Photo 5 The houses collapse in Dahu caused by 1954 Shandan earthquake（form Bai Zixing，1954）

照片6 1954年山丹地震馬蓮井北山山頂裂縫（據(jù)柏自興，1954）Photo 6 Cracks on the peak of north Malianjing mountain caused by 1954 Shandan earthquake（form Bai Zixing，1954）

表1 山丹7?級地震烈度表（據(jù)朱允明，2006）Table 1 Seismic intensities of Shandan 71/4earthquake（from Zhu Yunming，2006）

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

2 1954年山丹地震等震線修訂

根據(jù)表1和表2的新補充資料，本文重新繪制了山丹地震烈度圖（圖3），給出了較可靠的Ⅶ—Ⅹ度區(qū)的等烈度線。其中，Ⅶ—Ⅹ度區(qū)等烈度線基本閉合；Ⅵ度區(qū)由于資料缺乏，部分為推測。各烈度的區(qū)主要震害特征如下。

（1）極震區(qū)（Ⅹ度）

形成1條別芨莉經(jīng)磨臺湖、小峽河、大峽河、包代河至滴水圈長約20km的大裂口。

（2）Ⅸ度區(qū)

西北起于大湖、茨湖一帶，東止于馬蓮井、獨峰頂西溝，大致為一長軸北西向的橢圓形。區(qū)內(nèi)山脊、山坡、河谷及洼地都有裂縫；山區(qū)崩滑相當普遍；雙窩鋪及大湖一帶，河槽和兩岸田地里有順河的大裂縫，河岸黃土坎普遍崩滑；沿河村莊的無柱土擱梁房屋，幾乎全部震倒；Ⅸ度區(qū)殘留的地貌變形遺跡主要有崩塌、滑坡及地裂縫等。

圖3 山丹7?級地震等震線圖Fig.3 Isoseismal map of Shandan 71/4earthquake

（3）Ⅷ度區(qū)

長軸呈北西向。西起于白馬溝以東，東南到白水泉東、石井口以西。包括紅寺湖、新修泉、東山廟等地。區(qū)內(nèi)地裂縫普遍，一般寬度不超過10cm，長度不過幾十米；河床、湖灘地裂縫特別顯著，且有噴沙冒水現(xiàn)象；紅寺湖及東山廟等山間盆地泉水流量普遍增加，有新泉形成。

位于Ⅶ度區(qū)內(nèi)的山丹縣城及城東南地區(qū)，由于場地條件的影響形成了一個范圍不大的Ⅷ度異常區(qū)。山丹縣城位于黃土臺地，地下水深20m左右；木架房倒塌7%；土擱梁房倒塌40%；大量廟宇遭到嚴重破壞；高約10m的土筑城墻周長約4km，有崩塌或缺口的共87處，計長1060m，部分塌滑289處，總長2478m；東南郊山丹河畔原為沼澤地，約1m厚的沖積土下有一層半米左右的腐殖土，地下水位僅1m，震后出現(xiàn)30cm寬裂縫；城南2km的黃家莊地裂顯著，并伴有噴砂冒水；全村有14間木架房、30間土擱梁房，傾倒了27間，占總數(shù)的61.36%，破壞較重的15間，較完整的僅2間；墓碑連同碑座從土中拔出。

（4）Ⅶ度區(qū)

該區(qū)西起于桃花拉山以東的肋巴泉、笈笈臺，東止于大青羊口以東，北起鄂博以南，包括東樂古城、大佛寺、二十里鋪等地。西南為山丹盆地受場地等因素影響，衰減較慢；北部山區(qū)資料不多；地裂縫比Ⅷ度區(qū)少；山區(qū)偶有小規(guī)模墜石；個別泉水流量增加；建筑物一般只是墻壁裂縫、傾斜，個別無柱土擱梁房屋有倒塌；正規(guī)的有木柱的房屋，除個別極其破舊的以外，只受到木架拔榫或墻壁開裂等局部損壞。

（5）Ⅵ度區(qū)

西起張掖，東止于永昌水泉子一帶，北起內(nèi)蒙保家井、阿拉善右旗以南，南到大馬營、霍城，長軸直徑約 110km，短軸約 85km。包括張掖市區(qū)、山丹、花寨子、三十里鋪、東水泉、桃花拉山、內(nèi)蒙鄂博等地。

Ⅵ度區(qū)北部為大漠戈壁，人煙稀少，調(diào)查點不足。區(qū)內(nèi)土擱梁房普遍開裂，極個別朽房、朽墻可能倒塌；木架房也多有開裂；山區(qū)有零星墜石現(xiàn)象；民樂翟寨子、東山童子寺，地震時崖面大范圍崩崖，廟宇、大鐘至今仍被深埋壓在下面。

（6）有感范圍

山丹地震有感范圍很廣，西起玉門，東過蘭州，北起內(nèi)蒙烏海市，南止青海湟源縣，有感半徑400km，涉及甘肅、青海、內(nèi)蒙、寧夏4?。▍^(qū)）數(shù)10個縣市。區(qū)內(nèi)個別地段還出現(xiàn)輕微破壞。如酒泉市位于山丹西290km，陡峻不穩(wěn)定的山坡有坍塌，1人被滾石砸傷；永昌縣城個別不堅固的朽木、土墻倒塌，個別檐瓦有掉落，田坎出現(xiàn)細小裂縫；武威市位于山丹東170km，1棟3層樓磚墻開裂，個別朽墻倒塌；民樂縣房墻和城垛有倒塌，六壩海林一帶壓傷1人，壓死耕牛2頭，綿羊6只，震倒房屋9間；民勤縣極個別朽房有裂縫或倒塌，灰土掉落；省城蘭州雖然只有室內(nèi)人有震感，但個別基腳侵蝕很重的老舊土墻傾倒；青海湟源偶有梁柱與墻之間產(chǎn)生裂縫。

與前人給出的等震線相比，具體區(qū)別包括：①朱允明（2006）對極震區(qū)調(diào)查的資料十分詳細，極震區(qū)的烈度可評定為Ⅹ度，并給出了大裂口的具體形跡（圖4）；②Ⅸ度區(qū)新老等震線相差不大，南東側(cè)等震線由圖1的黑石老咀向南擴展了2km至馬蓮井，與圖2相同；北東側(cè)由圖2的亞馬頭井向北西向擴展至紅柯廊西溝，約6km；南側(cè)略向外凸出至尖山井南；③Ⅷ度區(qū)北西-北側(cè)幾乎沒有變化，據(jù)調(diào)查資料（朱允明，2006）將推測所得等震線核實；南西側(cè)與圖1、圖2不同，向北收至山丹縣以北；④Ⅶ度區(qū)新等震線變化較大，西南側(cè)明顯凸出，山丹縣城附近存在一個Ⅷ度異常區(qū)，其余各向等震線間距較窄；⑤Ⅵ度區(qū)等震線變化不大，個別點有差異。

該等震線高烈度Ⅷ—Ⅹ度長軸方向為北西，Ⅶ度區(qū)南西向延伸變大，說明了2個問題：一是由高烈度等震線可以推測地震破裂方向為北西-南東向；二是地表條件的差異，對等震線分布有影響。Ⅹ度區(qū)等震線長軸約 22km，短軸 9km，等震線向南西凸出幅度不大；Ⅸ度區(qū)長軸40km，短軸20km，西側(cè)稍有內(nèi)收，東側(cè)略有凸出，這與大湖、騸馬湖為湖灘地有關(guān)；山丹7?級地震Ⅷ度區(qū)等震線長軸58km，短軸約40km。白馬溝、新修泉、窟窿井一線多為丘陵和山區(qū)，內(nèi)夾一些小湖灘地，地震的影響烈度衰減快，等震線間距10km左右。南西側(cè)主要為山區(qū)、山前洪積扇，第四紀覆蓋很薄，地震烈度衰減同樣很快；Ⅶ度區(qū)北西側(cè)為龍首山山區(qū)，南東側(cè)位于大黃山中, 衰減快。南西側(cè)為山丹盆地，其第四紀沉積物覆蓋厚，地震的影響烈度衰減較緩，等震線向該側(cè)明顯凸出。

圖4 龍首山斷裂與烈度圖Fig.4 Isointensity of Shandan earthquake and distribution of Longshoushan faults

3 1954年山丹地震發(fā)震構(gòu)造和發(fā)震機制探討

3.1 山丹地震的發(fā)震構(gòu)造

大量震例表明，中強以上地震的極震區(qū)和高烈度區(qū)展布形態(tài)主要受控于發(fā)震構(gòu)造。本次地震極震區(qū)呈北西向，與該區(qū)龍首山斷裂系總體走向大致相同，其展布特征并不與該區(qū)某一斷裂單獨吻合（圖 4），其輪廓與該區(qū)多條斷裂相關(guān)：北側(cè)等震線走向與該區(qū)發(fā)育的包代河-黑頭山斷裂段一致；西側(cè)與破喇嘛頂西緣斷裂相同；南側(cè)與毛湖洞斷裂走向近似。包代河口至大峽河之間的山麓地帶，長度約2km，走向N50°W，地表斷裂與先存斷層吻合（圖4）（何文貴，2001）。白疙瘩位于包代河-黑頭山斷裂、破喇嘛頂西緣斷裂、毛湖洞斷裂上盤，破壞最為嚴重。別笈莉、土背節(jié)等地的破壞程度也極為嚴重，考慮到Ⅹ度區(qū)等震線與斷裂的相關(guān)性，破喇嘛頂西緣斷裂與毛湖洞斷裂也可能參與了本次地震。因此，包代河-黑頭山斷裂為本次地震的主發(fā)震構(gòu)造，破喇嘛頂西緣斷裂與毛湖洞斷裂參與了本次地震活動。

3.2 山丹地震的發(fā)震機制

自上新世起，伴隨著青藏高原地塊的加速上升，祁連山地塊整體向北東方向逆沖，形成了河西走廊凹陷盆地，同時受到阿拉善地塊阻擋形成龍首山隆起，構(gòu)成了祁連活動地塊與阿拉善活動地塊的邊界帶（張培震等，2003）。龍首山隆起的地下10—12km深處，發(fā)育有一條低角度鏟式構(gòu)造滑脫面（圖5），龍首山南北緣斷裂及龍首山內(nèi)部次級斷裂可能均收斂于此，構(gòu)成了龍首山向北的推覆構(gòu)造。

研究區(qū)新構(gòu)造變形表現(xiàn)為平行山體走向分布的逆沖斷裂，活動特征以垂直升降為主。龍首山南緣斷裂由北東向南西向山丹盆地逆沖，并伴有左旋走滑活動；北緣斷裂逆沖作用由南南西向北北東向潮水盆地發(fā)展。同時，該區(qū)由于受到青藏高原與阿拉善地塊北北東向的擠壓，阿右旗斷裂與龍首山北緣斷裂之間的潮水盆地南斷塊具有逆時針旋轉(zhuǎn)的特性（圖6）。應(yīng)力在龍首山北緣斷裂、破喇嘛頂西緣斷裂及毛湖洞斷裂的交匯處進行積累，易于發(fā)生大震。本次地震的震源深度為12.5km（謝毓壽等，1957b），與這個交匯點即該區(qū)的主滑脫面相近。當積累的應(yīng)力超過該區(qū)所能承受的強度時，就會突發(fā)破裂產(chǎn)生地震，釋放出長期積累的能量。

圖6 區(qū)域構(gòu)造轉(zhuǎn)換模式Fig.6 Tectonic transformation of Longshoushan area

4 結(jié)論

本文通過對朱允明（2006）資料的整理，按照《新中國地震烈度表》重新評定了 1954年山丹地震各點的地震烈度，對原有山丹地震烈度進行了修改，重新繪制了該地震的等震線圖。Ⅷ—Ⅹ度區(qū)長軸方向為北西向，呈扁橢圓形，除紅寺湖，其余均位于山區(qū)，等震線較規(guī)則，各向沒有明顯的差異。Ⅶ度區(qū)南西側(cè)為山丹盆地，第四紀沉積較厚，烈度衰減緩慢，等震線向南西側(cè)明顯凸出。同時在Ⅶ度區(qū)內(nèi)，山丹縣城及城東南地區(qū)存在一個Ⅷ度異常區(qū)。

1954年山丹7?級地震位于龍首山北緣斷裂西段，研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造形跡復(fù)雜多變，為北北西向斷裂和北西向斷裂的交匯部位，北西向斷裂在深部歸結(jié)于同一滑脫面上。推測震中在滑脫面與包代河-黑頭山斷裂、破喇嘛頂西緣斷裂和毛湖洞斷裂交匯點附近。作者認為，包代河-黑頭山斷裂是本次山丹 7?級地震的主發(fā)震斷層，破喇嘛頂西緣斷裂和毛湖洞斷裂是重要的參與斷裂。

董志平，2007. 一九五四年山丹地震斷裂帶. 蘭州：蘭州大學(xué)出版社.

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Addendum of Historical Records of Shandan, Gansu Province 7? Earthquake in 1954

Luo Hao1,2), Lei Zhongsheng1), He Wengui1,2), Liu Baichi1,2), Cao Na1,2)and Yuan Daoyang1,2）

1) Lanzhou Institute of Seismology, China Earthquake Administration, Lanzhou 730000, China
2) Lanzhou Base of Institute of Earthquake Science, China Earthquake Administration, Lanzhou 730000, China

Based on the “Seismic Intensity Scale of China”, the seismic intensity of Shandan 7? earthquake in 1954 is re-evaluated, and the earthquake isoseismal line graph is redrawn. After detailed study of the historical records of Shandan 7? earthquake in 1954, as well as the newly acquired, detailed investigative data of Zhu Yunming (2006) “the investigative notes of Shandan Earthquake”. In our new isoseismal map, the meizoseismal area ( Ⅸ—Ⅹ degree) appears flat oval, with long axis diameter of about 40km with NW direction. The Quaternary sedimentary in Shandan basin is relatively thick, which makes the isoseismal line of Ⅷ degree is extrusive to south obviously. The epicenter area of Shandan 7 ? earthquake in 1954 is located in western section of the Longshoushan northern margin fault, roughly in line with Baodai river—Heitou Mountain segment of this fault. The comprehensive analysis indicates that this fault is the main causative fault of Shandan 7? earthquake, while Polamading western margin fault and Maohudong Fault are also involved in and play important roles in the occurrence of the earthquake.

Shandan MS7? earthquake in 1954; Historical earthquake records; Isoseismal line; Causative structure

羅浩，雷中生，何文貴，劉百篪，曹娜，袁道陽，2010. 1954年甘肅山丹7?級地震史料補遺. 震災(zāi)防御技術(shù)，5（2）：185—198.

國家自然科學(xué)基金（40872132）和甘肅省地震局青年地震科學(xué)基金（2009259）資助。中國地震局蘭州地震研究所論著號：LC 2010022。

2 鐵道部設(shè)計局西北分局，1954.《山丹縣地震調(diào)查報告》（內(nèi)部資料）.

3 中共山丹縣委，1954.《山丹縣地震災(zāi)害及救濟情況報告》（內(nèi)部資料）.

2009-11-23

羅浩，男，生于1980年。碩士。主要研究領(lǐng)域：地震地質(zhì)。E-mail: hy-luo@163.com