1306年寧夏固原地震考證與發(fā)震構(gòu)造探討①

史志剛，雷中生，袁道陽，劉興旺

（1.中國地震局蘭州地震研究所，甘肅 蘭州 730000；2.蘭州地球物理國家野外科學觀測研究站，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

1306年9月20日，即元成宗大德十年八月壬寅（初四日），在寧夏固原以南的開城一帶發(fā)生了一次強烈地震。據(jù)史料記載“開成（即開城，下同）路地震，王宮及官民廬舍皆壞，壓死故秦王妃也里完等五千余人”。多年來，對本次地震的震害特點和發(fā)震構(gòu)造等未進行過詳細研究。本文通過對1306年固原地震史料的重新考證和實地調(diào)查，獲得了較為詳實的資料，結(jié)合該區(qū)活動斷裂的研究結(jié)果，對本次地震參數(shù)和發(fā)震構(gòu)造有了更確切的認識，這對分析近年來倍受關(guān)注的南北強震構(gòu)造帶北段六盤山地區(qū)的地震構(gòu)造活動及其未來的強震危險性等有重要的參考價值。

1 地震史料

1.1 1306固原地震史料

元成宗大德十年八月壬寅（初四日），即1306年9月20日，寧夏開成路發(fā)生強烈地震，開成府受到滅頂之災(zāi)。這次地震雖然破壞大，但史料記載卻不多，主要有以下兩條［1－2］：

（1）《元史·成宗紀》、《元史·五行志》等記載：“開成路地震，王宮及官民廬舍皆壞，壓死故秦王妃也里完等五千余人，以鈔萬三千六百余錠，糧四萬四千一百余石賑之。”

（2）《元史·成宗紀》所記“成宗至大元年二月壬寅，中書省臣言：‘陜西行省言，開成路前者地震，民力重困，已免賦二年，請再免今年?！瘡闹??！?/p>

1.2 前人研究結(jié)果及存在的問題

從上面的史料記載可以看出，1306年固原地震史料記載較為簡單，但是從王宮及官民廬舍皆壞、人員死亡五千余人等情況分析，其震害相當嚴重。對該次地震前人未進行過詳盡的考證研究，僅任雪梅等［3］近年來進行過初步的考證，所以到目前為止，各種現(xiàn)行地震目錄中給出的本次地震的參數(shù)也基本相同（表1）。但是有關(guān)本次地震的極震區(qū)范圍和可能的發(fā)震構(gòu)造等并沒有明確的認識。

表1 現(xiàn)行地震目錄中1306年固原地震基本參數(shù)

2 關(guān)于1306年固原地震參數(shù)的討論

2.1 本次地震新資料的補充

作者最近在查閱嘉靖固原州志時，發(fā)現(xiàn)李誠撰寫的《重修朝那湫龍神廟記》一文。文中寫到：“開城州東北距三十五里，有湫曰朝那，有山環(huán)焉。湫東岡阜上直祠設(shè)像，神曰蓋園大王……大德丙午（1306年），陵谷變遷，殿宇湮滅，祈氓日漫，州之群庶，弗獲蔭休……。”

朝那湫位于固原市西南20余公里處，古人稱“朝那淵”，也稱西海，“西海春波”是固原八景之一。據(jù)《嘉靖固原州志·固原行水記》記載，正德間，駐固原右軍都督府僉事趙文因城內(nèi)井水苦咸，由軍隊開渠引水。水由西門入，環(huán)流街巷，自東門出，入清水河。據(jù)史料記載，朝那湫水的兩處來源，均出于六盤山。向左流者為東海，向右流者為西海，東海大于西海?！都尉溉f歷固原州志》說：“東海在州東南四十里，泉流有聲，廣五里，闊一里，東岸有廟，余波入清水河即東朝那湫。西海在州西南四十里，山腰有泉眼，東西闊一里，南北長三里，北岸有廟。舊傳祭龍神潤澤侯處?！敝皇呛髞頄|海逐漸枯竭，西海至今是人們觀覽的地方。明代巡撫趙時春《朝那湫廟碑記》對此有詳盡記載。這里群山環(huán)抱，形如掌立，中間有石隙，水由這里涌出，噴出的水復(fù)進入兩個漩洞，時人稱為東西龍口［6］。朝那湫正位于秦漢朝那縣治附近。

朝那是秦漢時設(shè)置的古縣，今固原、平?jīng)?、莊浪大片區(qū)域均屬之。其古城遺址位于彭陽縣城西15 km處的古城鎮(zhèn)，北距戰(zhàn)國秦長城12km，西北距固原27km，軍事地理位置十分重要。古城遺址呈長方形，東西長683m，南北寬480m，占地32.7萬m2。城墻殘存高1～10.8m，底厚14m，開東西南北4個城門。二千年后的今天，朝那古城仍然清晰，氣勢恢宏。出土有一尊西漢早期的“朝那銘文鼎”，出土時無蓋，通高23cm，口徑17.5cm，重量2 900 g，容積4 200mL，鼎上膠一周陽刻銘文三段，其中第一段是：“第二十九，五年，朝那，容二斗二升，重十二斤四兩”。這證明古城鎮(zhèn)即是秦漢朝那。近年又出土有石碑、錯金銀銅羊等重要文物［7］。

從明·李誠撰寫的《重修朝那湫龍神記》看出，1306年固原地震時，開成路附近的朝那湫龍神廟（西海子）及東海子一帶，“陵谷變遷”，也就是發(fā)生大規(guī)模的滑坡，殿宇也在大地震中毀滅。該文是對1306年地震史料的重要補充，為我們更準確地確定地震參數(shù)提供了依據(jù)。

目前我們可以在東海子東邊小山上尋找到一些朝那湫祠的地震遺跡，是一些殘存的當年廟宇建筑的瓦礫（圖1）。在西海子見到重修多次并有祭奠活動的龍神廟（圖2）和西海子（圖3）。

2.2 元代開成路的位置及概況

2.2.1 元代開成安西王府的建立及衰亡

圖1 朝那湫東海子地震遺址Fig.1 Earthquake relics at east Chaonaqiu lake.

圖2 朝那湫西海子龍神廟Fig.2 Longshen temple at west Chaonaqiu lake.

圖3 朝那湫西海子全貌Fig.3 Whole view of west Chaonaqiu lake.

六盤山地區(qū)是蒙元政權(quán)早期用兵中原的戰(zhàn)略要地。太祖二十二年（1227年）初，成吉思汗大軍南渡黃河伐金，四月攻占德順軍（今隆德縣），“閏五月，避暑六盤山。”成吉思汗在六盤山地區(qū)建起規(guī)模浩大的行宮。七月，成吉思汗病故其六盤山避暑行宮。金滅亡后，六盤山成為蒙元政權(quán)向南宋進兵的大本營，在這里，蒙元政權(quán)舉行過許多重大會議和軍事、政治、外交活動。中統(tǒng)元年（1260年）忽必烈繼大汗位。同年四月，阿里不哥與六盤山守將渾都海聯(lián)合反叛被忽必烈平息。忽必烈建立元朝后，看到六盤山扼守南北、東西的襟喉要沖地位，于至元九年（1272年）封三子忙哥刺為安西王，駐守開成。至元十年（1273年）“詔安西王益封秦王，別賜獸紐金?。ㄔ〖~等級嚴格，獸紐金印為一等）。”安西王一藩二印，兩府并立，冬屬京兆，夏徙六盤，可見安西王（秦王）地位的特殊及高貴。至元二十四年（1287年）忙哥刺的長子阿難答襲封王侯，次子按擅不花襲封秦王，阿難答拒交秦王印，仍以秦王稱之。

元貞二年（1296年）成宗鐵木真雖允許阿難答復(fù)立王相府，但只能行王傅事，不能掌管軍隊，征取賦稅，同時給糧萬石以賑災(zāi)。實際上王相府有名無實，只是表面上政治地位有所提高。1306年地震王府毀于一旦，但阿難答仍控制四川北部及陜甘寧等地區(qū)軍政大權(quán)。大地震后次年，成宗去世，因無嗣子，皇帝卜魯罕與大臣阿忽臺、伯顏等欲擁立阿難答為帝。事敗后，阿難答被擒殺，開成安西王府大勢已去，基本上廢棄。阿難答死后，直到至治三年八月（1323年），其子才襲封王位，僅過四個月，又以反叛余黨罪被流放云南。至順三年（1332年）被誅殺。秦王按檀不花也流放海南，這個蒙元早期形成的特殊產(chǎn)物安西王府完成了其特定的作用，徹底退出了歷史舞臺［8］。

2.2.2 開成安西王府的位置及基本情況

上個世紀我國大規(guī)模的考古發(fā)現(xiàn)，開成遺址位于固原城南20km六盤山東麓的開城鎮(zhèn)開城村，元安西王六盤山相府就設(shè)在這里。2001年6月開成遺址被國務(wù)院公布為全國重點文物保護單位。遺址總面積2.86km2，范圍東至銀平公路西側(cè)，西至妥家山村，南至黑刺溝村，北至羅家山村，重點保護范圍共五處。

1963年在開成城址中出土殘損石碑一塊，首記日期“元統(tǒng)乙亥口賓望日”，即元順帝元統(tǒng)三年（1355年），碑文不全，但內(nèi)容是為修葺祠廟而立。從上世紀80年代開始，開城不斷發(fā)現(xiàn)元代建筑材料。1988年和1992年，寧夏文物管理局和中國社會科學院專家二次調(diào)查了羅家山、妥家山、張家澗、漁池村、北家山、黑刺溝、開城等處遺址確定這里為元代安西開成王府的大型宮殿建筑遺址。同時還出土了品種繁多的生活用品。在一方形銘文磚上有“唯大元延祐六年歲在己未九月壬午朔初三日甲申開成路開成縣”等記載。開成遺址周圍還發(fā)現(xiàn)大量的宋元墓葬。所有這些，都證明這里就是開成安西王府的所在地?，F(xiàn)為全國重點文物保護單位［9］。

2010年，我們對1306年開城地震的歷史遺跡進行了實地考察。開城王宮地震遺址目前都已成為農(nóng)田，只能見到一些殘留的城垣和壕溝遺跡（圖4），無法明確說明當時地震的破壞情況。

圖4 開城王宮古城遺址Fig.4 relics of Kaicheng Palace.

2.3 1306年固原地震震中位置的確定

根據(jù)上述史料記載，本次地震破壞最重的是開成王府，同時朝那湫龍神廟因陵谷變遷、殿宇湮滅也應(yīng)在極震區(qū)內(nèi)，因而震中應(yīng)位于兩者之間，但應(yīng)偏于開成一邊。即開城村西，35.8°，106.4°，精度3類，誤差≤50km。

2.4 1306年固原地震震中烈度及震級的評定

2.4.1 開成府的烈度評定

由于震中位于開成府附近，所以開成府的烈度可以看成震中烈度。其烈度評定主要考慮以下幾點：

（1）建筑物的破壞

開成府由于無城廓，以塹壕保護，所以主要建筑物為宮殿及官、民廬舍。在上世紀80年代開始的考古挖掘中，開城不斷出土大量的琉璃磚、琉璃瓦、琉璃瓦當、琉璃滴水、琉璃脊飾，黃色琉璃塔剎及墻面裝飾材料等。元代安西王行宮面積約2km2，足見當年建筑規(guī)模宏大。雖然開成府的建筑情況現(xiàn)已不可考，但與王府相匹配的延厘寺是安西王阿難答為紀念忽必烈和皇后，于貞元二年（1296年）奏報準允動工興建的。大德七年（1303年）建成，歷時八年，建筑格局是仿照元大都赦建寺的規(guī)模和形制建成的（元代文學家，史學家姚燧的《牧庵集·延厘寺碑》）［10］?？梢娊ㄖ?guī)模宏大，抗震性能良好的延厘寺，1303年建成，1306年就在大地震中毀滅。同時開成的所有其他建筑，宮殿、官舍、民房“皆壞”，考慮到安西王府建筑優(yōu)良，抗震性能好，估計烈度可達Ⅸ～Ⅹ度。

另據(jù)固原縣人民政府1998年9月16日在東岳廟立的碑：“明代初年創(chuàng)建東岳行祠千絕頂時稱東岳，境內(nèi)官民多有禱祝，其時廟貌壯麗，正德后廟圮，嘉靖間始葺……”從這段記載，本次地震還造成固原東岳廟破壞，可定為Ⅷ度。

（2）人員傷亡

金朝時期，女真族人進入固原地區(qū)，由于戰(zhàn)爭緩和，人口不斷增加。到元光二年（1223）鎮(zhèn)戎州有10 447戶約5萬人。元代蒙古和中亞西亞人進入固原地區(qū)，大興屯墾。至正十五年（1278）在開成設(shè)立屯田總管府，先后招暮毅軍2 000人，西川蒙古軍7 000人，新附軍3 000人，四川軍5 000人，鞏昌軍5 000人，復(fù)軍籍3 000人，共25 000人屯墾六盤山地區(qū)。另有從中亞西亞諸國征調(diào)的信仰伊斯蘭教的人編為探馬赤軍，也“隨地入社”屯居在六盤山地區(qū)?？梢姡敃r開成一帶人煙和軍隊還是比較多的，然而本次地震人員傷亡卻非常嚴重，據(jù)《元史》記載，共造成包括秦王忙哥刺王妃也里完在內(nèi)的5 000多人死亡。所占比例很高，烈度不會低于Ⅸ～Ⅹ度。

（3）地表破壞

根據(jù)《重修朝那湫龍神廟記》，本次地震“陵谷變遷”也就是發(fā)生了大規(guī)模的滑坡。2010年，在固原五原山拱北考察時，發(fā)現(xiàn)一通大明嘉靖十九年都御史趙廷瑞撰寫的《五原山史碑》。我們現(xiàn)場調(diào)查，原碑已毀，現(xiàn)立的碑是根據(jù)原碑的內(nèi)容用現(xiàn)在的白話文重刻的：“回回教固原最早的寺院之一就是五原山寺院，五原山寺院是固原州最早的修道坐靜的發(fā)祥地之一。寶山藥材庫是王相府貴公盛夏避署（注應(yīng)為暑）游之勝地。至大二年開成路發(fā)生大地震，王府宮室被毀，隴山與五原山截為兩端，寺院和這位西來上人安然吉祥，一切無損，被固原州回回和漢人譽為五原太祖。。。。。?！保▓D5）從該碑推斷，本次地震時五原山發(fā)生了大規(guī)模斷裂，烈度可達Ⅸ度。

圖5 五原山清真寺明代地震碑Fig.5 Ming dynasty＇s earthquake stele in Wuyuanshan mosque.

2.4.2 朝那湫烈度評定

根據(jù)實地考察，朝那湫分東海和西海，東?！傲旯茸冞w”發(fā)生大規(guī)?；禄驇r崩，烈度可定為Ⅷ～Ⅸ度，西海子龍神廟震后“殿宇湮滅”，烈度可定為Ⅸ～Ⅹ度。

2.4.3 1306年地震震中烈度的綜合評定

（1）震中區(qū)主要破壞點的烈度

前面已介紹過，震中區(qū)破壞點有開成王府、朝那湫龍神廟、五原山、東岳廟、東海子一帶的山崩和破壞，前三者烈度為Ⅸ～Ⅹ度，后二者為Ⅷ度。

（2）地震后造成的社會影響

地震發(fā)生后，元朝廷即給鈔13 600錠，糧44 100石緊急救濟，並免賦兩年。由于災(zāi)情嚴重，“民力重困”，所以武宗至大元年再免該年賦。從朝廷大規(guī)模救濟和連續(xù)多年免賦來看，已引起上層的高度重視，并引發(fā)嚴重的社會影響。估計烈度可達Ⅸ～Ⅹ度。

（3）綜合評定

根據(jù)以上結(jié)論，綜合評定1306年固原南地震震中烈度Ⅸ～Ⅹ度。

2.4.4 近似震級的推斷

根據(jù)我國西部地區(qū)震級－烈度關(guān)系式MS＝0.605I。＋1.376計算得出近似震級為7.12級?？紤]到本次地震有記載的影響范圍有限，綜合評定震級為7級左右，震中烈度Ⅸ～Ⅹ度。

3 發(fā)震構(gòu)造討論

3.1 震中與斷層地理位置關(guān)系

圖6 1306年寧夏固原地震等震線圖Fig.6 Isoseismal lines of the 1306Guyuan earthquake.

前面已經(jīng)分析1306年固原地震的極震區(qū)是開成安西王府，同時朝那湫龍神廟也應(yīng)在極震區(qū)內(nèi)，但應(yīng)偏于開成一邊。開成安西王府西側(cè)是規(guī)模巨大的六盤山東麓斷裂，開成王府所在地的開成村西距六盤山東麓斷裂僅3km，做為王府西邊界的妥家村更是直接坐落于六盤山東麓斷層上。六盤山東麓斷裂是六盤山地區(qū)的主干活動斷裂，斷裂最北端與海原斷裂帶相接，南端與隴縣—寶雞斷裂帶相連。前人對六盤山東麓斷裂已經(jīng)進行過不少研究［11－13］，確定為一條全新世左旋走滑型逆活動斷層。根據(jù)前述史料考證，我們?nèi)Χ?306年固原地震的等震線的重破壞區(qū)（Ⅷ度區(qū)）（圖6），其長軸方位基本上與六盤山東麓斷裂相吻合。

3.2 六盤山東麓斷裂地貌表現(xiàn)（紅峴破裂帶）

六盤山東麓斷裂全新世以來一直保持較強的活動性，地貌表現(xiàn)新活動性非常清晰，如在距開城村以南18km的紅峴村附近即可見類似地震破裂帶的遺跡。

圖7 紅峴村斷層溝槽地貌（左圖鏡向南，右圖鏡向北）Fig.7 Fault physiognomy at Hongxiancun（left photo view to S，right photo view to N）.

圖8 海子峽河斷層剖面照片及示意圖Fig.8 Fault photo and section at Haizixia.

在紅峴大溝南側(cè)半山坡有垂直于大溝方向呈線性延伸的斷層陡坎（圖7左）。同時大溝北側(cè)垂直于山坡水流方向有兩條呈雁列式排列的地震溝槽。溝槽清晰，兩側(cè)地形有高差（圖7右）。保存如此清晰的斷錯地貌，可說明六盤山東麓斷裂在距今不久的歷史時期曾有過強烈的構(gòu)造活動。在六盤山東麓斷裂北段的刺溝門等地也存在一些類似的新活動地貌特征。

3.3 六盤山東麓斷裂海子峽古地震剖面

海子峽河是一條發(fā)源于六盤山區(qū)的較大水系。野外地質(zhì)調(diào)查時，我們在海子峽東岸T2階地發(fā)現(xiàn)了一個斷層剖面（圖8）。斷層的最新活動使（圖8）中層⑥產(chǎn)生彎曲。采樣測試年代并分析斷層活動特征后，我們確定六盤山東麓斷裂帶北段在約4ka BP以后仍有明顯構(gòu)造活動。

通過以上分析，可以看出1306年固原地震極震區(qū)長軸方位與六盤山東麓斷裂以及六盤山東麓斷裂最新活動的地質(zhì)及地貌證據(jù)與此次地震的發(fā)震時間都是相吻合的。因此我們認為正是由于六盤山東麓斷裂的最新活動導致了1306年固原地震。

4 結(jié)論

（1）根據(jù)1306年寧夏固原地震史料的詳細考證結(jié)果和現(xiàn)場實地調(diào)查，對此次地震的相關(guān)參數(shù)進行了校核和修訂。1306年寧夏固原地震的發(fā)震時間為1306年9月20日，即元成宗大德十年八月壬寅（初四）；震中位置為固原南開成王府與朝那湫龍神廟之間偏開成一邊，35.8°106.4°附近，精度3類，誤差≤50km；震中烈度Ⅸ～Ⅹ度；參考震級為M7。

（2）1306年寧夏固原地震重破壞區(qū)的長軸方位大致與六盤山東麓斷裂北段相吻合。六盤山東麓斷裂是一條全新世中晚期仍在活動的左旋走滑型逆斷層，推斷應(yīng)是其北段的最新活動導致了1306年寧夏固原M7地震。

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