中國(guó)近代第一次地震科學(xué)考察啟示

1920年12月16日夜間，地質(zhì)學(xué)家翁文灝身在北平，“房?jī)?nèi)電燈忽然搖擺”。他大概想到是地震了，但在什么地方，他不知道。幸好電燈搖晃程度不大，沒有傷人。

翁文灝何許人也？作為中國(guó)地質(zhì)學(xué)界的“三駕馬車”之一（另兩人為章鴻釗、丁文江），打個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋确剑麄兎路鹉窘辰绲摹棒敯唷保际情_山鼻祖式的人物。

那時(shí)震區(qū)交通不便，傳播信息的渠道有限。時(shí)間過了很久，消息傳到北平。原來甘肅海原（今寧夏海原）一帶發(fā)生8.5級(jí)大地震，極震區(qū)東起固原，經(jīng)西吉、海原、靖遠(yuǎn)等縣，西至景泰縣，面積約二萬余平方千米。

圖1 1920年海原大地震震區(qū)震害分布圖

（據(jù)王蘭民等《1920年海原大地震震害特征與啟示》）

震動(dòng)持續(xù)了約十幾分鐘，據(jù)《會(huì)寧縣志》載：此次地震，“壓斃人民約十分之四。縣城以東張城堡、太平店、青江驛諸地災(zāi)情嚴(yán)重，伏尸累累。青江驛以東，山崩地裂，村莊壓沒，數(shù)十里內(nèi)，人煙斷絕，雞犬絕跡……”

此次地震有感范圍超過了大半個(gè)中國(guó)。據(jù)說世界上有96個(gè)地震臺(tái)記錄到了這次地震。因?yàn)槭転?zāi)人群多，震動(dòng)范圍大，蘭州白塔寺的廟碑上用“寰球大震”四個(gè)字來形容這次地震。

等北洋政府接到甘肅地震的消息,一方面開始籌款,一方面成立由內(nèi)務(wù)、教育、農(nóng)商三部六人組成的甘肅地震災(zāi)區(qū)調(diào)查團(tuán)，翁文灝任團(tuán)長(zhǎng)，他與謝家榮同屬農(nóng)商部；教育部派王烈、楊警吾參與；蘇本如、易受楷兩人隸屬內(nèi)務(wù)部。這次考察的目的，“不僅為普通之調(diào)查，尤注意于科學(xué)之研究，故除調(diào)查震災(zāi)狀況，勘察山崩地裂諸現(xiàn)象外，復(fù)從事于地質(zhì)之考察，但明此次震波之起源及其與地殼之關(guān)系焉”。也就是說，這次勘察，除了調(diào)查震區(qū)，還有沿途考察地質(zhì)的任務(wù)，若是能明了地震與地質(zhì)的關(guān)系，便再好不過。

1921年4月15日，調(diào)查組從北京出發(fā)，他們先搭乘火車，沿京綏鐵路線到歸綏(今呼和浩特)，后騎騾馬、坐騾車，行程十分緩慢，經(jīng)銀川、中衛(wèi)到達(dá)蘭州，接著由蘭州東行，從定西至?xí)帯㈧o寧、隆德各縣，此時(shí)已見房屋四處倒塌，震象慘烈。

圖2 甘肅靖遠(yuǎn)鎖罕堡全村倒平

（Ⅹ-Ⅺ烈度區(qū)，翁文灝、謝家榮攝）

調(diào)查組繼續(xù)北上，到固原、海原一帶。離震中越近，災(zāi)情越發(fā)嚴(yán)重。那里是黃土覆蓋區(qū)，人們多生活在窯洞中。窯洞一塌，人埋其中，很少有人能夠活著出來。

考慮到經(jīng)濟(jì)、時(shí)間原因，六人分作三隊(duì)，翁文灝留著繼續(xù)考察震區(qū)。此時(shí)余震不斷，最強(qiáng)達(dá)6.5級(jí)。“我曾親見甘肅固原縣北董福祥的神道碑被民國(guó)九年的地震橫截為二，但并未崩塌，不過上截與下截旋轉(zhuǎn)了好幾度的角度”，這就證明地震時(shí)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的力，只不過這個(gè)力不很大。

圖3 海原地震的“活化石”——震柳

據(jù)說這是明代的一棵古柳，距今約有500年的歷史，海原大地震時(shí)斷裂恰從中穿過，如今這棵柳樹依舊枝繁葉茂、綠樹成蔭。

當(dāng)時(shí)全國(guó)沒個(gè)統(tǒng)一的貨幣，翁文灝身上帶的是紋銀，有時(shí)有錢沒辦法花，加上災(zāi)區(qū)滿目瘡痍，吃住條件有限，能填飽肚子就已不錯(cuò)，不敢奢想其它，他因此患上了維生素缺乏癥，走路頭重腳輕，差點(diǎn)不能完成調(diào)查任務(wù)。

此次考察共歷時(shí)4個(gè)月，翁文灝勉力完成，輾轉(zhuǎn)到黃河邊上，乘船至包頭，又沿京綏路返回北京。

另一隊(duì)謝家榮在平?jīng)鲂∽『螅c翁文灝分別，“余復(fù)獨(dú)行，經(jīng)華亭、秦安、通渭、狄道而返于蘭州。復(fù)自蘭州起程向西，至西寧入青海境，循大通河，橫越祁連山，經(jīng)張掖、酒泉，出嘉峪關(guān)抵于玉門”。他大體走了古時(shí)“絲綢之路”中的一段。

圖4 謝家榮地震考察及地質(zhì)考察路線圖

（據(jù)張立生《謝家榮與海原大地震科學(xué)考察》）

另一隊(duì)王烈向南，穿過震區(qū)，由甘入陜，越秦嶺、跨漢水，一路照例進(jìn)行著地質(zhì)勘察工作。

要說這次調(diào)查方法，除了實(shí)地考察，幾人同行的路上，對(duì)于調(diào)查資料，互相討論，多有啟發(fā)。預(yù)先準(zhǔn)備好的調(diào)查表，郵寄給震區(qū)各縣知事，主要調(diào)查內(nèi)容有人口傷亡情況、地震發(fā)生的時(shí)間、各縣地震現(xiàn)象、地震時(shí)的氣象、余震等。調(diào)查表發(fā)出去，返還來約有三四十份。

由人口傷亡涉及地震烈度，既然全國(guó)都有震感，各地的震感強(qiáng)度到底多大？調(diào)查之前，他們也印就了一些表格，約有五六百份之多，統(tǒng)計(jì)范圍則不止甘肅一省，波及陜西、河南、四川、湖北、山東、山西及青海等省。調(diào)查表發(fā)下去，大部分都能返還。

就是通過這次調(diào)查，知道這次地震震動(dòng)最兇的地方有：海原、固原、靜寧、通渭、隆德、會(huì)寧、靖遠(yuǎn)七縣。地震共死人234170人。有學(xué)者在21世紀(jì)初對(duì)這次地震的死亡人數(shù)進(jìn)行重新評(píng)估，補(bǔ)充了上次調(diào)查時(shí)遺漏的一些統(tǒng)計(jì)資料，得出那次地震實(shí)際死亡人數(shù)約為27萬（另一種說法為28萬多人，約30萬人受傷）。

圖5 固原縣前提都賞門受震墻倒架正

（Ⅸ烈度區(qū)，翁文灝、謝家榮攝）

為何死亡人數(shù)如此之多？謝家榮認(rèn)為原因有五：第一，黃土高原土質(zhì)疏松，地震時(shí)容易崩塌；第二，這里的居民多住在窯洞里，地震時(shí)窯洞塌了，很少有人能夠逃出來；第三，另有一些房屋，“類多黃土之圍墻，覆以木椽，其用堅(jiān)實(shí)之支柱者甚少”，房子的建筑材料抗震有限，遇到地震，自然立馬坍塌；第四，那次地震發(fā)生在晚上，鄉(xiāng)民日落而息，都在睡覺；第五，地震恰逢冬季，氣候寒冽，即使地震時(shí)僥幸逃脫，救災(zāi)沒有及時(shí)跟上，災(zāi)民流離失所，也多被凍死了。

圖6 西吉縣硝河鎮(zhèn)一座穿斗木屋地震后墻倒架歪

（Ⅹ烈度區(qū)，翁文灝、謝家榮攝）

考察結(jié)束后，約在8月中旬，翁文灝先后向北洋政府上交《調(diào)查甘肅地震大略報(bào)告》和《為條陳調(diào)查甘肅地震意見呈請(qǐng)》，明確提出了一套減輕震災(zāi)的對(duì)策。也就是在這次考察之后，防震減災(zāi)進(jìn)入了官方視野。在這次大地震之后的第9年，翁文灝將他所寫的有關(guān)地震的文章結(jié)集一書，名為《地震》，在其中一篇文章的結(jié)尾，他強(qiáng)調(diào)：“地震頻多而烈之地，于建筑之位置及方法必須預(yù)為講求。震災(zāi)既成之后，則必須趕速救人、止火、接濟(jì)糧食、修潔地方、開通水道、修整交通，此為吾人對(duì)此不可抵抗之天災(zāi)，所應(yīng)盡之人事、誠(chéng)能力盡人事，則天災(zāi)亦未始不可減至最低之程度也。”這在現(xiàn)在幾乎是一種常識(shí)，幾乎用不著強(qiáng)調(diào)，放在100年前就說不定，特別是在當(dāng)時(shí)動(dòng)蕩的社會(huì)局勢(shì)下。

圖7 商務(wù)印書館“萬有文庫(kù)”本《地震》，作者翁文灝先生

（圖源：孔夫子舊書網(wǎng)）

后來我國(guó)地震事業(yè)的開創(chuàng)者李善邦先生，對(duì)這次調(diào)查工作給予了高度的評(píng)價(jià)。他認(rèn)為翁文灝等人的這次考察，“調(diào)查地震之前因后果，證明該地質(zhì)構(gòu)造與地震有密切關(guān)系，且考證書典所記，衡以地質(zhì)學(xué)原理……后來從事于此道者，遂得研究之門徑。故翁氏實(shí)為我國(guó)開現(xiàn)代地震研究之門者”。可以這么說，翁文灝、謝家榮等人前往海原等地的考察，便是我國(guó)地震學(xué)研究的發(fā)端。

有實(shí)地考察，自然有他們撰寫的地震考察報(bào)告。他們撰寫的地震考察報(bào)告，開創(chuàng)了我國(guó)地震研究的先河。海原大地震后，地震學(xué)在我國(guó)作為一門學(xué)科正式發(fā)展起來。1930年，時(shí)任中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所所長(zhǎng)的翁文灝領(lǐng)導(dǎo)建立了由李善邦主持的我國(guó)第一個(gè)地震臺(tái)一一北平鶩峰地震臺(tái)，同時(shí)出版刊物從事國(guó)際交流，使我國(guó)地震學(xué)研究進(jìn)入世界行列。

關(guān)于他們幾人所著的地震考察報(bào)告，據(jù)筆者寓目，有《甘肅地震考》《甘肅地震考節(jié)要》《民國(guó)九年十二月十六日甘肅及其它各省之地震情形》《民國(guó)九年十二月十六日甘肅的地震》《中國(guó)地震區(qū)分布簡(jiǎn)說》《甘肅地震談》《地震瑣記》等，其中一些是那次地震考察的直接產(chǎn)物，一些則是由那次地震引發(fā)的，現(xiàn)將諸文擇要說明。

翁文灝所著《甘肅地震考》附有《甘肅地震表》，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)史料中所記載的甘肅地震，上自周幽王二年（公元前780年），下至1909年。該文由余震推測(cè)甘肅地震的原因，說可能與“地質(zhì)構(gòu)造均勢(shì)未固”有關(guān)。

顧名思義，《甘肅地震考節(jié)要》便是《甘肅地震考》的節(jié)要。由歷史上甘肅的地震，推測(cè)此地地震的頻度，“1年之中，時(shí)或數(shù)震，共計(jì)不下400余次，平均每10年必有地震”，但由于更早的文獻(xiàn)記載疏漏，這個(gè)推測(cè)自然并不靠譜。此文還說到烈度、震中遷移、余震種類及地震原因等。

謝家榮的《民國(guó)九年十二月十六日甘肅及其它各省之地震情形》發(fā)表在1922年的《地學(xué)雜志》上，相比以上兩文，這篇很有現(xiàn)場(chǎng)感，是實(shí)在的“報(bào)告”。全文著重從甘肅地震情形、其它各省地震情形及地震烈度分布三個(gè)方面總結(jié)這次考察。關(guān)于地震的時(shí)間，以及地震了多長(zhǎng)時(shí)間等，來到震區(qū)，“言人人殊，難得一可靠之報(bào)告。蓋地震時(shí)，當(dāng)局者類多神經(jīng)紛亂，避災(zāi)之不遑，更無暇及于精密之記錄矣……”可以想見當(dāng)時(shí)的混亂程度。

謝家榮提到，在震區(qū)會(huì)寧到靜寧縣七里鋪附近的一條山坡大道上，路旁皆是榆樹、柳樹，那是左宗棠當(dāng)時(shí)征服新疆時(shí)順路栽種的，“山坡既塌崩，大道亦隨而塌下，惟所植之樹，雖隨土下移，猶直立不倒”，這也算是地震時(shí)的一種奇觀。

同年，翁文灝在北京大學(xué)地質(zhì)研究會(huì)發(fā)表演講，題為《民國(guó)九年十二月十六日甘肅的地震》，后發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。該文大概是最早問世的、與此次海原大地震科學(xué)考察有直接關(guān)系的考察成果。文中有一手繪的簡(jiǎn)易的《甘肅地震區(qū)域略圖》，震中帶東北—西南向橢圓形展布，海原在該震中帶的北方，通渭亦在里面，會(huì)寧、定西、靜寧等地距震中帶不遠(yuǎn)。全文概略介紹了當(dāng)日的地震情形。與世界各地的地震相比，那次地震死亡慘重，究其原因，作者認(rèn)為，這與當(dāng)?shù)厝嗣竦木犹庩P(guān)系最大，其二即是土崩。文章的最后，說到地震的原因，自然與火山是無關(guān)的，不過“甘肅平時(shí)大風(fēng)很少，地震時(shí)卻震中區(qū)域內(nèi)及附近各地皆說是大風(fēng)甚烈，可見氣壓先行低下，地震亦隨之以起”，現(xiàn)在看，不知這一觀察是否有科學(xué)的道理在？

圖8 載錄在翁文灝《民國(guó)九年十二月十六日甘肅的地震》一文中的插圖

又過了一年，《中國(guó)地震區(qū)分布簡(jiǎn)說》發(fā)表。在這篇文章中，除過邊遠(yuǎn)地區(qū)，翁氏將中國(guó)地震區(qū)大略分為16個(gè)帶，可說是以上諸文的總結(jié)。此文開篇，作者開明宗義，說大家關(guān)心的是，地震到底能不能預(yù)測(cè)？“預(yù)答此問，當(dāng)分二端。就空間言，則何地震多，何地震重，科學(xué)研究頗能有所詔示。若就時(shí)間言，欲于未震之前，而知將震之實(shí)，則今日科學(xué)實(shí)尚未能預(yù)言”。在時(shí)間上雖然不能預(yù)測(cè)，在地理分布上卻有規(guī)律，“尋此規(guī)律，厥有二途：一曰歷史經(jīng)驗(yàn)，二曰地質(zhì)構(gòu)造……由此經(jīng)驗(yàn)，察其分布，則見地震區(qū)域不期而與一定地質(zhì)構(gòu)造相合。”本文就是梳理史書中記載的地震，雖然古時(shí)的記載多與災(zāi)祥迷信相關(guān)，“但錯(cuò)誤的不過是解釋，地震卻是實(shí)在有的”。

《甘肅地震談》由大及小，由中國(guó)的地震至甘肅的地震至武威的地震，該文末尾，談及甘肅地震的意義。《地震瑣記》則相對(duì)通俗一些，這篇文章中還搜羅了文獻(xiàn)中有關(guān)地震的兩則筆記，很有意思。

尤其值得一說的是，1924年，商務(wù)印書館出版《地質(zhì)學(xué) 地殼變動(dòng)與地震》一書，謝家榮說到地震時(shí)的現(xiàn)象之一——泥火山，“地震劇烈之地，所生裂縫內(nèi)，間有泥沙隨水噴出，高達(dá)丈余，亦有繼續(xù)噴發(fā)歷一晝夜者……”這讓我想到近來看到的新聞，說積石山地震時(shí)，青海民和縣中川鄉(xiāng)境內(nèi)草灘村被泥水包圍。最新研究表明，這種災(zāi)害“砂涌”的本質(zhì)是飽水黃土在地震誘發(fā)下，發(fā)生的液化滑坡——也許這與謝家榮所說的“泥火山”，兩者之間是有關(guān)聯(lián)的，只不過叫法不同，特征稍有差異。

現(xiàn)在回過頭來看這次地震，我們對(duì)地震的認(rèn)識(shí)已遠(yuǎn)非翁文灝、謝家榮他們考察時(shí)可比，俗語云：吃一塹長(zhǎng)一智。地震既然無法避免，減少人員的傷亡確是需要一貫追求的，而如何減少人員傷亡，大概是地震研究的終極目標(biāo)之一。這一終極目標(biāo)顯然需要多學(xué)科參與。我學(xué)力有限，無法參與深度討論，僅從地震表面現(xiàn)象論，結(jié)合近來的甘肅積石山地震，談?wù)勎业膸c(diǎn)看法：有巧不巧，積石山地震也是發(fā)生在冬日的夜間，也就是說，地震預(yù)警、應(yīng)急救援儲(chǔ)備和演練應(yīng)考慮發(fā)生在夜間的可能。地震發(fā)生時(shí)，若遇當(dāng)?shù)貧鉁氐停绾伪苊獯紊鸀?zāi)害的發(fā)生就需著重考慮——就當(dāng)前科技來說，短期的臨震預(yù)報(bào)還做不到，然而由地震引發(fā)的各類次生災(zāi)害可以想見，若以海原大地震論，相較于地震本身，后續(xù)由次生災(zāi)害造成的人員傷亡絕不是個(gè)小數(shù)目，而這些本是可以盡量避免的；另外，從海原大地震看，縣城傷亡人數(shù)相對(duì)較少，住土窯及拱窯者傷亡嚴(yán)重，原因即是縣城的房屋較農(nóng)村的房屋堅(jiān)固，所以建筑在鄉(xiāng)村地區(qū)的房屋，若是位于強(qiáng)震風(fēng)險(xiǎn)較高的斷裂帶或地震活動(dòng)帶上，要加強(qiáng)對(duì)抗震設(shè)防程度的普查，對(duì)不達(dá)標(biāo)的建筑可考慮整改加固——因?yàn)闆]有地震還好，如果遇到地震，這往往與每一個(gè)鮮活的生命相關(guān)。

圖9 甘肅等地偶爾還可見到的建筑——土坯拱窯

古今對(duì)比，意義也好，啟示也罷，總有一些會(huì)顯現(xiàn)出來，這也許是我們要深入肌理，回看先輩們披荊斬棘，實(shí)地參加地震科學(xué)考察的原因所在。

附記

為行文簡(jiǎn)練，文中出現(xiàn)的人名多未綴“先生”二字。在寫這篇短文時(shí)，我參考了張立生《謝家榮與海原大地震科學(xué)考察》、張爾平《海原大地震首次地質(zhì)調(diào)查與后續(xù)十年科學(xué)活動(dòng)》、翁文波《翁文灝與中國(guó)地震學(xué)的奠基》等數(shù)位學(xué)者的論文，大體翻了下《中國(guó)近代地震文獻(xiàn)編要》（1900-1949）這本書，均收獲很大。小文若與史實(shí)有出入，責(zé)任當(dāng)然在我。

作者單位：四川省核地質(zhì)調(diào)查研究所

美編：林潔

校對(duì)：伍姝雨 劉淇郡