我國古代地震研究成果豐碩

本刊記者 藍穎春

2008年5月12日下午14時28分，四川省汶川縣發(fā)生8級地震，北京、上海、陜西等全國多個省市有明顯震感。至14日晚9時官方發(fā)布的消息稱，汶川地震已造成死亡人數(shù)達14866人，四川尚有25788人被埋。2009年3月2日，國家減災(zāi)委、民政部發(fā)布消息，經(jīng)國務(wù)院批準，自2009年起，每年5月12日為全國“防災(zāi)減災(zāi)日”。

我國是世界上地震史料最豐富、最悠久的國家。我國的文字可考的歷史約四千年，自殷代(公元前1401年商王庚遷殷，改國號為殷)開始，歷代朝庭都設(shè)有史官，輯記國家大事，各朝統(tǒng)治者迷信地震是天誡，于是，凡國土之內(nèi)發(fā)生地震，只要感覺到了，史官便當作災(zāi)祥大事記載下來。

對地震記載古已有之

歷史上最早的地震載于《竹書紀年》之中，共記載了四次地震，其中最早的兩次發(fā)生在公元前十七世紀的夏代末期，一次是夏“帝發(fā)七年(約公元前1831年)，泰山震”。另一次是夏“帝癸(帝癸就是帝發(fā)兒子桀)十年(約公元前1809年)，五星錯行，夜中隕星如雨，地震，伊洛(河南省的伊水和洛水)竭?！薄吨駮o年》，據(jù)說是晉太康二年，在魏襄王墓中取出的，是用隸書刻于竹簡上的的編年史，上自黃帝，下迄魏襄王二十二年(公元前279年)，這是我國最早的一部編年史，原書早已遺失。明代以來流行的《竹書紀年》被認為后人補作的偽書，稱為今本。后來王國維等搜集各種古書上遺傳下來的內(nèi)容，復(fù)原古本成為《古本竹書紀年輯校補訂》。雖然現(xiàn)在有古本、今本的真?zhèn)沃疇帲腥藨岩伤浀卣鹞幢乜尚?，但書中所載地震已有時間和地點，以古人對地震的神秘迷信，不能是偽造的，必有事實根據(jù)，才會保留記載。此外，所謂偽書，是指已不是原作，并非指書中所記是偽事。因此，夏“帝發(fā)七年，泰山震”應(yīng)是我國最早的地震記載。

從春秋戰(zhàn)國時期開始，許多古籍都留下了有關(guān)地震的記載和論述：如《呂氏春秋》、《國語》、《晏子春秋》等書中有關(guān)記載并不只是限于著書年代發(fā)生地震，而且還記有較遠歷史時期發(fā)生的地震。到秦漢以后，地震記錄史不絕書。自《漢書》開始，就把地震作為災(zāi)異列入五行志中。

東漢張衡(公元78～139年)首創(chuàng)了世界上第一臺地震儀。東漢永和三年(公元138年)，二月初三，安放在洛陽城里的地動儀，突然發(fā)出一聲清脆的”當啷聲”，儀器西側(cè)龍口所含的銅球，落到了面對著龍頭的銅蟾蜍口里。根據(jù)這一跡象推斷在洛陽西面某地發(fā)生了一次地震。消息傳出，轟動朝廷內(nèi)外。然而當時的洛陽卻安若泰山，大街上車水馬龍，人們毫無地動感覺，于是有人便乘機攻擊張衡。正在人們議論紛紛的時候，信使騎著驛馬趕來京城報告：遠離洛陽1400多里的隴西一帶(今甘肅蘭州、臨洮)，于初三那天發(fā)生了地震，證實了地動儀的測報準確無誤。

唐宋以后，方志大盛，對地震的記錄，遍及全國，且大多比較詳細。許多筆記、小說的詩文集中也常有對地震的描述。

古代就開始了地震前兆觀測

中國先民在對抗地震災(zāi)害中，除了發(fā)明候風地動儀來觀測地震以外，還通過數(shù)千年來的切身體驗和觀察，記載了大量的地震前兆現(xiàn)象。例如地聲、地光、前震、地下水異常、氣象異常、動物異常等等，累積了相當豐富的短期及臨震預(yù)測預(yù)報地震知識，

中國先民預(yù)測地震，不僅限于個別的地震前兆；他們還以綜合性的觀點，對預(yù)測地震的所有前兆現(xiàn)象都加以考慮。例如，清高宗干隆二十年（西元1755年）所寫的銀川小志，即曾記載清初一位在官府做飯的炊事員，和幾位老鄉(xiāng)共同綜合了預(yù)報地震的前兆，書中說：“寧夏地震，大約春冬二季居多，如井水忽渾濁，炮聲散長，群犬圍吠，即防此患。”

從這一段記載，可以看出中國先民除了認為寧夏地震發(fā)生的時間有春冬二季居多的特點外，更重要的是，他們提出了井水變化、地聲和動物異常跟地震的關(guān)系，已經(jīng)有了綜合多種前兆現(xiàn)象來預(yù)報地震的思想。這種綜合性觀點是很合乎科學(xué)精神的，因為地震是一種復(fù)雜的自然現(xiàn)象，要對它的發(fā)生做出準確預(yù)報，就必須采取各種途徑、各種手段，從各個不同角度，將各種觀測方法所獲得的資料進行綜合性分析研究，而不能僅僅根據(jù)某種異?，F(xiàn)象，就輕易做地震預(yù)報。

古代的防震和抗震措施

為了減少和避免地震造成的傷亡和破壞，采取防震和抗震措施也是很重要的。中國古代人民在這一方面也曾經(jīng)累積了不少的經(jīng)驗，找出一些可行辦法和措施。

在房屋抗震方面，古人曾經(jīng)得到很多的切身經(jīng)驗。臺灣是中國地震最頻繁的一省，古代臺灣的中國先民在興建城市時，即已注意到“臺地（指臺灣地區(qū)）罕有終年不震”這個特點，而采取一定的抗震措施。例如在淡水，有的城墻便是用竹子和木頭等材料建成。用竹木建城，不但就地取材，經(jīng)濟方便，更重要的是竹木性質(zhì)柔韌、質(zhì)輕、耐震性能高，是很好的抗震建筑材料。其他震區(qū)的中國先民也有這種經(jīng)驗，例如云南經(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)這個道理加以選擇的。

古人在動土興工，建造房屋、橋梁、高塔、寺廟時，為了要經(jīng)久耐用和安全可靠，一般很注意地基牢固、建筑物結(jié)實，整體性好。特別在多震地區(qū)，他們更注意到地震之威脅，慎重考慮這些問題。由中國古代建筑物的考察，我們可以看出古人在這一方面的杰出智慧，他們對抗震設(shè)計和施工有很豐富的知識。例如，建于宋代的天津薊縣獨樂寺觀音閣，山西應(yīng)縣高達60多公尺的木塔，和建于隋代的河北趙縣、橫跨!水的趙州橋，距今都有一千年左右的歷史了。它們都位于地震較多的華北地震區(qū)，經(jīng)過多次不同程度的地震震撼，到現(xiàn)在還巍然屹立，不僅可證明古人在建筑技術(shù)上的卓越成就，而且也可供作今人研究建筑物抗震性能之用。

大震之后，房屋有的倒塌，有的遭遇到破壞，而且余震不停，生命財產(chǎn)繼續(xù)受到威脅。在這種情形之下，怎樣防震抗震呢？這也是很重要的問題。古書上也記載了不少中國先民的辦法，大致是：多以木板、席、茅草等物搭棚造屋或趨避空曠地方，以減免傷亡和損失。這方面的記載，最早見于宋代，宋代之后史不絕書，例如：“居者懼覆壓，編茅為屋”、“于場圃中，戴星架木，鋪草為寢所”、“于居旁隙地，架木為棚，結(jié)草為蘆”等等。這些辦法在防震抗災(zāi)中，確曾發(fā)揮了有效作用。在史書上也有明確的記載，例如清宣宗道光十年（西元1830年）四月二十二日，河北磁縣發(fā)生7.5級大震，震后余震不止，到五月初七日又發(fā)生了一次強余震，所剩房屋全行倒塌，幸居民先期露處或搭席棚棲身，是以并未傷斃人口（故宮檔案）。由于這些防震抗震的措施，簡易安全，行之有效，所以一直沿用至今。

古代中國先民不但有很多震前震后的防震、抗震知識，而且在強震發(fā)生來不及跑出屋外的危急時刻，怎樣采取應(yīng)變措施，避免傷亡，也有很寶貴的經(jīng)驗。明世宗嘉靖三十五年（西元1556年）一月二十三日，陜西華縣發(fā)生8級大震，這一次大震的生還者秦可大，根據(jù)他親身經(jīng)驗和耳聞目睹的事實，寫了一本重要的著作《地震記》，提出了大震應(yīng)變措施。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(yù)擇空隙之處，當趨避可也?！?/p>

在地震預(yù)報技術(shù)還不理想的今天，地震突然發(fā)生，來不及跑出屋外，就躲在堅實的家俱下，以免砸傷壓斃，這在今日防震抗震中，仍然是一件重要的措施?？梢娝陌俣嗄昵?，秦可大所提出的這個辦法很有價值。

我國歷代的許多古建筑物都總結(jié)和利用了若干防御地震災(zāi)害的措施，它們體現(xiàn)出優(yōu)良的抗震結(jié)構(gòu)和性能，但收效甚好。如，山西的應(yīng)縣木塔，是我國首批國家級的重點文物保護單位，歷近千年而不毀，經(jīng)受了無數(shù)次地震災(zāi)難的考驗。專家們分析了木塔的抗震性能，首先是塔基堅固，地下土壤結(jié)構(gòu)密實穩(wěn)定，柱根深度保持在同一平面上，使得沉降保持均勻一致；在樁基礎(chǔ)之上再加石砌基礎(chǔ)，先為方形，再為八角形，相當穩(wěn)固；塔高與基礎(chǔ)的范圍之比為2:1，利于木塔的穩(wěn)定性；在塔身方面，整體結(jié)構(gòu)比例適當，八角形十分穩(wěn)實，閣樓式建筑為框架結(jié)構(gòu)，中心有一圈內(nèi)槽柱起穩(wěn)定作用，五層樓閣的外槽部分還有四組暗層，后來又加了斜撐。整個木塔的“木”結(jié)構(gòu)具有我國古建筑“梁架榫卯”結(jié)構(gòu)的抗震優(yōu)點。

古為今用的古代地震史料

縱觀近四千年的我國古代地震史料，它是一份世界上絕無僅有的寶貴的財富。解放后，有關(guān)方面收集了從公元前1187年到公元1955年大約九千次地震記錄(其中約有一千次是破壞性的地震)加以整理發(fā)現(xiàn)。地震史料的價值不僅便于后人了解古代地震的情況，更重要的是經(jīng)過科學(xué)整理，可以從浩如煙海的地震記錄中，勾劃出我國的地震區(qū)，確定歷史上地震的活躍期和平靜期，提示地震規(guī)律。

有人分析研究了發(fā)生在明代的地震的方向，發(fā)現(xiàn)以東北向最多，其次是西北向。這兩個方向恰好是我國主要地質(zhì)構(gòu)造方向。地震歷史材料，證實了人們從地質(zhì)構(gòu)造上尋找地震發(fā)生的原因是符合客觀規(guī)律的。又如，人們還分析了華北地區(qū)近一千年來的地震史料，發(fā)現(xiàn)地震的活躍期和平靜期是周期性變化的，九百多年以來，已經(jīng)歷了三個活躍期和三個平靜期，目前正處于第四活躍期，而且活躍期的持續(xù)時間有越來越長的趨勢。