明清時期岷江上游地震時空分布特征

陳婉瑩?史力柯

摘 要：從古至今，長江及其支流流域的地震等地質(zhì)災(zāi)害狀況多發(fā)，嚴(yán)重威脅人民的生產(chǎn)生活安全。我們根據(jù)對歷史文獻及地方史志的整理分析，運用小波分析法，定量地對岷江上游地震發(fā)生的頻次、等級、周期性、成因等進行分析，了解到明清時期岷江上游記載的地震情況共79次，其中84.81%為小型地震，8.86%為中型地震，6.33%為大型地震；總體有兩個較明顯的周期變化規(guī)律，分別是4～14a和13～32a。從周期震蕩情況來看，在13a到32a的準(zhǔn)2次震蕩最為顯著?？臻g分布明顯不均勻，茂州發(fā)生的頻率最高。

關(guān)鍵詞：明清時期；岷江上游；地震；小波分析法；時空分布

岷江上游的地震是災(zāi)害地理學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。由于“明清小冰期”導(dǎo)致國內(nèi)各種災(zāi)害頻發(fā)，使得方志編撰在當(dāng)時較流行，有關(guān)明清的現(xiàn)存史料和相關(guān)的縣志府志等資料也較為豐富；再加上中國古代為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)社會，災(zāi)害的發(fā)生直接影響國家的命脈，而地震所造成的后果通常頗為巨大，這就使得歷史時期瀕岷江生存的人民對地震給予了充分的重視。在地方史志及各類著作中，也有較多地震的記載和傳述，為研究提供了可能。從研究內(nèi)容來看，關(guān)于歷史時期岷江上游的災(zāi)害研究多是針對旱澇災(zāi)害；即便有針對地質(zhì)災(zāi)害的研究也多是對滑坡、泥石流等進行探討，對明清岷江上游地震的研究很少。從研究重點來看，學(xué)者們針對岷江上游多是從災(zāi)害預(yù)測、風(fēng)險評估等方面著手，從歷史地理學(xué)方面研究的著作很少。已有的研究也多是針對近現(xiàn)代研究區(qū)發(fā)生的特大地震進行分析，系統(tǒng)研究該地歷史時期地震的文章不多。從研究區(qū)域來看，一般是針對流域內(nèi)發(fā)生的某一次或某縣為例進行探討，很少將流域內(nèi)地震作為一個整體進行研究，這便使得作出的結(jié)論容易有局限性。綜上，我們運用小波分析法來探究不同時間尺度下研究區(qū)地震的周期性變化，以及其變化的強弱，從而在對岷江上游地震的研究中更為科學(xué)、合理。

一、岷江上游的“小冰期”及地震概況

岷江上游是指岷江在都江堰以上河段及其支流所覆蓋的區(qū)域。岷江古稱汶江、汶川，根據(jù)干流地理特點，都江堰市以上為上游。岷江上游地區(qū)位于102°35’E—103°57’E，30°46’N—33°09’N，如圖一所示，在行政區(qū)域上包括四川省汶川、理縣、茂縣、松潘、黑水及都江堰市部分轄區(qū)。岷江上游位于四川盆地向青藏高原過渡的高山河谷地區(qū)，地處“川西北三角形斷塊區(qū)”，西高東低，山高河深，有邛崍和岷山山系，地表起伏大；又由于其位于松潘地震帶、龍門山斷裂帶和較活躍的岷江斷裂帶上，地質(zhì)活動頻繁。狹窄的V型谷地使得該地地貌種類繁多，河流兩側(cè)谷坡陡峭。岷江上游有山地生態(tài)脆弱區(qū)。這里作為長江上游主要生態(tài)屏障，直接影響著下游的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟情況。

從15世紀(jì)開始，全球進入了漫長的寒冷期，而16世紀(jì)中到19世紀(jì)中是小冰期最冷的階段。[1]我國的明清時期正位于這個階段，因而也被稱為“明清小冰期”。低溫或者說寒冷使得中國在當(dāng)時出現(xiàn)了一個災(zāi)害高峰期，而對方志的編寫在該時期頗為流行。明清時期也是我國方志等史料最多的時期，且各類方志中的地震記載都較為詳盡。我們研究所用數(shù)據(jù)主要源自《岷江志》[2]，《中國氣象災(zāi)害大典》四川卷[3]，《中國災(zāi)害通史》的明代卷、清代卷[4]，《明實錄》，《清史稿》，《中國地方志集成》四川府縣志輯[5]，還包括《中國地震資料年表》[6]和《四川地震資料匯編》[7]等等的統(tǒng)計類資料及岷江上游流域內(nèi)的各地地方史志，研究區(qū)圖片資料主要源自《中國歷史地圖集》[8]。綜上共整理出79條1368年至1911年的岷江上游地震記載。

我們的研究方法有歷史文獻法和小波分析法。前者主要是將文獻（包含歷史文獻和現(xiàn)代學(xué)者的整理）中記錄的地震災(zāi)情進行整理并提取，為定量分析提供數(shù)據(jù)；后者是要呈現(xiàn)出地震情況在各時間尺度下表現(xiàn)出的周期性特征，輔助讀者了解其產(chǎn)生的周期性變化，據(jù)此得到地震在各時間尺度上的趨勢預(yù)測，同時得到不同尺度下周期變化的強弱情況。[9]這對分析災(zāi)害的時間變化特征有極大幫助。

二、岷江上游地震的時空分布特征

（一）地震的等級劃定

由于古時地震沒有科學(xué)的儀器測量，因此其等級僅能依靠百姓感知及坊間傳聞的記載進行判斷。這里根據(jù)收集到的79條地震災(zāi)害記載中的持續(xù)時間、地震涉及的范圍、感受的強度、人畜傷亡和財產(chǎn)損失情況以及賑災(zāi)情況等相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)今已有的一些分級標(biāo)準(zhǔn)[10]，把明清時期岷江上游的地震分為三個等級，具體如下：

表一：明清時期岷江上游地震等級描述情況及發(fā)生頻次

災(zāi)害等級 地震地裂描述情況 人畜傷亡描述情況 頻次/次 頻率/%

小型 微動，地震有聲，有聲如雷 無人畜傷亡 67 84.81%

中型 地大震，動搖廬舍、傾塌房屋，城樓（墻壁）歪斜，橋梁道路多損 （壓傷）壓死人畜（數(shù)量不過百） 7 8.86%

大型 山崩地裂、城垣傾圮，墻房倒塌無數(shù)，地裂 壓死（斃）人畜無數(shù)，壓死軍民數(shù)人 5 6.33%

由上表可知，明清時期岷江上游的地震情況中，84.81%都是小型地震，描述多較為簡略，為“地震”“地震有聲”等；8.86%是中型地震，影響較大，有一定的人員及財產(chǎn)損失；6.33%為大型地震，影響惡劣，后果嚴(yán)重，人畜死傷多，房屋財產(chǎn)損失嚴(yán)重。例如1713年的全蜀大地震，波及今四川盆地大部分，研究區(qū)也在其中，描述中的“傾塌城屋”“壓殺人民”等描述，可以想象其造成的嚴(yán)重后果。

（二）地震的時間演變特征

1.年際變化特征

為更好地統(tǒng)計，我們將同一天或同一次發(fā)生在不同地區(qū)的災(zāi)害予以分別統(tǒng)計。從發(fā)生年份來看，在明代，岷江上游流域有地震發(fā)生的年份有44年，在清代有16年；由表一可知，明清時期（1368—1911年）共544年的歷史中，岷江上游有記載的地震共79次，約平均不到七年就會發(fā)生一次。其中，小型地震67次，占總數(shù)的84.81%；中型地震7次，占總數(shù)的8.86%；大型地震5次，占總數(shù)的6.33%。為了能更好地對地震的時間演變特征進行分析，依照表一的劃分標(biāo)準(zhǔn)，制作關(guān)于地震等級分布情況的散點圖（縱軸的1、2、3分別對應(yīng)小型、中型和大型地震），如圖二。可以看出，清代所發(fā)生的中大型地震要多于明代，明代發(fā)生的小型地震數(shù)量要遠多于清代；總數(shù)上，明代共發(fā)生59次，清代只有20次，差距較大；小型地震在1467年—1657年這一時間段發(fā)生得最為頻繁，中大型地震在整個明清時期分布較均勻。整體來看，岷江上游的地震發(fā)生頻率高的時間段，等級不一定就高；而頻率不高，等級反而可能會高，這一定程度上說明災(zāi)害發(fā)生的頻率與災(zāi)害程度之間沒有必然的關(guān)系。

2.周期特征分析

災(zāi)害發(fā)生情況是有一定的周期性的，因此我們采用小波分析法對地震的周期性變化進行研究，得到了其時間序列在多尺度上的變化特征。我們發(fā)現(xiàn)，明清時期，岷江上游的地震總體有兩個較明顯的周期變化規(guī)律，分別是4～12a和16～32a。從周期震蕩情況來看，在16a到32a的準(zhǔn)2次震蕩最為顯著；1467年至1587年間的短周期為8a，1467年至1737年間的長周期為23a。從穩(wěn)定性來看，在全尺度上，1737年之后地震表現(xiàn)得都較穩(wěn)定；而1587年至1911年間，主要在0～16a尺度上較為穩(wěn)定。

（三）地震的空間分布特征

根據(jù)統(tǒng)計歸納發(fā)現(xiàn)，地震的群發(fā)性不僅有同一年多地發(fā)生，還有一地多次發(fā)生的情況。因此，需要從空間分布上對地震的發(fā)生情況進行分析整理。

我們在處理數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，部分州衛(wèi)縣并不是完整包含在研究區(qū)內(nèi)的，為統(tǒng)計方便，將所涉及的地區(qū)按完整行政區(qū)劃入研究范圍。在明清時期岷江上游流域發(fā)生的地震空間分布情況為：茂州32次，威州17次，松潘衛(wèi)/廳（今松潘縣）19次，灌縣12次，?？h4次，汶川縣5次，記錄為四川的情況共8次。由圖三可以看出，明清時期岷江上游流域的地震災(zāi)害分布很不均衡，彼此之間差別比較大：茂州頻次最高，但松潘的中大型地震比例更大一些。這是由于岷江上游主要有松潘地震帶和龍門山地震帶兩大地震帶，按照烈度區(qū)劃呈西北向東南逐漸變高的趨勢，這就導(dǎo)致了研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較活躍，地震頻發(fā)；且在整個區(qū)域范圍內(nèi)，溝谷縱橫，水土流失嚴(yán)重，進一步加大了地震所造成的后果，易引發(fā)一系列的次生災(zāi)害。

三、岷江上游地震的成因及影響探討

（一）自然原因及影響

1.氣候異常

冰期即為距今幾百年中出現(xiàn)的冷期，時間大約為明景泰元年至清宣宗道光三十年（公元1450年—1850年），當(dāng)時的平均溫度要比現(xiàn)在低一到兩度。[11]學(xué)者們稱其為“明清小冰期”。據(jù)史料證實，在明嘉靖至清道光年間有過大規(guī)模的“極寒天氣”在中國發(fā)生，對當(dāng)時的中國影響很大，社會動蕩不安。通常情況下，氣候情況變化異常往往會導(dǎo)致自然災(zāi)害的頻發(fā)。在歷史時期的記載中，氣候越趨于寒冷，地震等相關(guān)災(zāi)害就越發(fā)頻繁且危害加?。欢?dāng)氣候轉(zhuǎn)暖，災(zāi)害相對會減少并減輕許多。由于小冰期產(chǎn)生了一條重要的影響鏈，即：由于氣溫劇降，寒冷造成了降水線向南移動，致使北方干旱，糧食減產(chǎn)，引起強烈的社會動蕩；而長期的饑荒狀態(tài)是戰(zhàn)亂愈發(fā)嚴(yán)重的重要原因。

2.地質(zhì)地貌特殊

岷江上游地震頻發(fā)與其地質(zhì)地貌條件也有關(guān)。岷江上游地區(qū)主要有松潘地震帶、龍門山斷裂帶和岷江斷裂帶。這一區(qū)域內(nèi)的降水較為充沛，山高谷深、地形起伏大，褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，新構(gòu)造活動強烈。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造以及多樣的地貌類型導(dǎo)致岷江上游成為一處地震典型區(qū)。從古至今，研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造活動都較頻繁，地震爆發(fā)頻率高。1713年茂縣的一次7級以上大地震不僅造成了巨大的人員和財產(chǎn)損失，還引發(fā)了大規(guī)模的崩塌、滑坡等次生災(zāi)害，堰塞岷江。史載“全蜀地大震，茂州震甚，傾塌城屋。震及文廟，兩廡傾圮，黌宮欹傾，廟左故有圣像碑，亦露處一隅。疊溪、平番城圮，壓殺人民”[12]。

岷江上游因地質(zhì)活動強烈，山高坡陡，降水集中，再加上該地水土流失情況較為嚴(yán)重，極易出現(xiàn)地表土層疏松、破碎等情況，使得地震造成的后果更為嚴(yán)重，進一步還會導(dǎo)致相關(guān)次生災(zāi)害的發(fā)生。例如由地震導(dǎo)致的崩塌滑坡發(fā)生后，其堵江過程易引發(fā)潰壩洪水，造成更大的損失。

（二）人文原因及影響

1.人口遷移導(dǎo)致的毀林開荒

岷江上游流域主要為高山峽谷，適宜人居地區(qū)稀少，且?guī)缀醵荚谏贁?shù)民族自治區(qū)域，是漢、羌、藏三民族的文化交匯處。羌族在山高坡陡的高山區(qū)；藏族則分布在更為高寒的地區(qū)；漢族主要集中在地勢低、水熱佳、交通便利的河谷一帶。明清時期由于戰(zhàn)亂，漢族大量遷入，[13]對這個區(qū)域的自然、人文環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響。這個變化主要體現(xiàn)在漢族的進入帶來了先進的農(nóng)業(yè)技術(shù)，人們開始對河谷低地進行大規(guī)模開發(fā)，糧食產(chǎn)量和人口增長，自然危機也隨之而來。這與當(dāng)時的社會背景也有很大關(guān)系。元末明初時期，人民一直忍受著戰(zhàn)亂的摧殘，許多人無家可歸只好逃亡，導(dǎo)致田地空虛。明朝剛建立，當(dāng)?shù)鼐统霈F(xiàn)了戰(zhàn)亂導(dǎo)致的大規(guī)模的人口遷移。為此，許多無家可歸者為了生存和躲避官差只能藏身于山區(qū)。伴隨明初休養(yǎng)生息的政策，岷江上游人口大增；到明末清初又陷入戰(zhàn)亂，人口猛跌，同時發(fā)生了饑荒情況，很多地方甚至變成了無人區(qū)。四川尤其嚴(yán)重，產(chǎn)生了嚴(yán)重的人口失衡；廣大農(nóng)村地區(qū)人煙斷絕也是常態(tài)。但在另一個方面，人口大減也給大自然帶來了恢復(fù)期。歷史上岷江上游的森林資源是較為充足的，當(dāng)然這是由于明清之前當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)耕水平較為低下。但當(dāng)時的清政府為了解決四川特別嚴(yán)重的人口大減及荒地猛增情況，實行了一系列安撫政策，包括號召百姓回家、流民繳納田賦即可入籍、新墾田地分年起課等政策，以鼓勵入住四川參加墾殖。[14]這就導(dǎo)致了一次移民大浪潮，人口增長迅速，使得本就平地稀少的岷江上游地區(qū)更是用地緊張。

2.賦稅調(diào)整與作物引入

賦稅政策的調(diào)整對當(dāng)?shù)氐挠玫厍闆r亦產(chǎn)生了不小的影響。清朝一開始基本是沿襲明的管理制度，賦稅方面也采用前朝的“一條鞭法”；而后由于發(fā)現(xiàn)許多問題，在康熙到雍正年間對賦稅制度進行了重要改革。康熙五十一年（1712年）的政策改為：不管人和地怎么增加，田賦及丁賦都不會再增加了。但政令的頒布卻導(dǎo)致了大量流民出現(xiàn)和官員腐敗，因此雍正時確立了“攤丁入畝”政策，大幅度提高農(nóng)民的勞動積極性。而明末清初美洲高產(chǎn)旱地作物傳入岷江上游區(qū)域則為山高坡陡的山地開發(fā)提供了可能。外來作物對這一地區(qū)的良好適應(yīng)也解決了山區(qū)人民的糧食問題。有利就有弊。對山地森林的無序無度開發(fā)導(dǎo)致了大面積地毀林開荒，嚴(yán)重破壞了森林生態(tài)，帶來了山區(qū)嚴(yán)重的水土流失、水系生態(tài)環(huán)境惡化，最終使得滑坡、泥石流等災(zāi)害頻繁發(fā)生。

四、結(jié)論與討論

（一）明清時期岷江上游有記載的地震共79次，約平均不到七年就會發(fā)生一次。其中，小型地震67次，占總數(shù)的84.81%；中型地震7次，占總數(shù)的8.86%；大型地震5次，占總數(shù)的6.33%。明清時期的地震總體有兩個較明顯的周期變化規(guī)律，分別是4～12a和16～32a。從周期震蕩情況來看，在16a到32a的準(zhǔn)2次震蕩最為顯著；1467—1587年間的短周期為8a，1467—1737年間的長周期為23a。從穩(wěn)定性來看，在全尺度上，1737年之后表現(xiàn)得都較穩(wěn)定；而1587年到1911年間，主要在0～16a尺度上較為穩(wěn)定。

（二）研究區(qū)地震空間分布情況為茂州32次、威州17次、松潘衛(wèi)/廳（今松潘縣）19次、灌縣12次、?？h4次、汶川縣5次，記錄為四川的情況共8次?？梢钥闯觯髑鍟r期岷江上游流域的地震災(zāi)害分布很不均衡，彼此之間差別比較大，茂州頻次最高，但松潘的中大型地震比例更大一些。

從記載可以看出，大型地震災(zāi)情記載通常較為詳盡，小中型地震很多是一句話帶過。大型地震影響固然驚人，但中小型災(zāi)害頻率更高，后果也不容小覷。因此，結(jié)合明清時期的地震災(zāi)情，總結(jié)其經(jīng)驗教訓(xùn)，將重點更多地放在對于中小型災(zāi)害的防治及預(yù)測上，對現(xiàn)今防災(zāi)減災(zāi)、災(zāi)后重建等工作當(dāng)有積極意義。

注釋：

[1]參見侯雨樂、胡堯：《清代岷江上游洪澇災(zāi)害特征研究》，《江西農(nóng)業(yè)學(xué)報》2017年第6期。

[2]馮廣宏：《岷江志》，四川省水利電力廳1990年印。

[3]溫克剛：《中國氣象災(zāi)害大典·四川卷》，氣象出版社2006年版。

[4]邱云飛、孫良玉：《中國災(zāi)害通史》之《明代卷》《清代卷》，鄭州大學(xué)出版社2009年版。

[5]《中國地方志集成·四川府縣志輯》，鳳凰出版社2008年版。

[6]中國科學(xué)院地震工作委員會歷史組：《中國地震資料年表（上冊）》，科學(xué)出版社1956年版。

[7][12]《四川地震資料匯編》組：《四川地震資料匯編》，四川人民出版社1980年版。

[8]譚其驤：《中國歷史地圖集》，地圖出版社1982年版，第7冊《元、明時期》，第8冊《清時期》。

[9]參見婁德君：《近50年來黑龍江省的冷暖和旱澇變化》，南京氣象學(xué)院2003年印。

[10]參見侯雨樂、胡堯：《清代岷江上游洪澇災(zāi)害特征研究》，《江西農(nóng)業(yè)學(xué)報》2017年第6期。

[11]參見楊霄：《晚全新世嘉陵江流域環(huán)境變遷初步研究》，西南大學(xué)2014年印。

[13]參見石碩：《汶川地震災(zāi)區(qū)：岷江上游的人文背景與民族特點——兼論岷江上游區(qū)域災(zāi)后重建過程中對羌文化的保護》，《西南民族大學(xué)學(xué)報（人文社科版）》，2008年第9期。

[14]參見藍勇：《乾嘉墾殖對四川農(nóng)業(yè)生態(tài)和社會發(fā)展影響初探》，《中國農(nóng)史》1993年第1期。

作者單位：太原師范學(xué)院地理科學(xué)院（晉中）