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趣
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味
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地
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震
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学
中国地震学会—地球科学科普栏目
地震科普—读史,走进深远的时空
看天上的星星尽显光辉
赏地下的河水肆意奔流
13、读史,走进深远的时空
13.1 欧氏几何
人之患,在于不读史
——司马光(中)
读史让人明智
——培根(英)
地震学是个跟历史打交道的学问:6 级地震只存活十几秒,汶川8 级不过七十几秒,一眨眼就是“历史”!让人不得不读史。不过,有准确时间记载的只是自西周共和元年841BC(公元前)以来的事件,这些“历史地震”的研究较为充分。本章的重点,关注远古地震和史前地震(图13-1)。
为啥?
人类历史太短,地震周期太长。远古地震的时间和地点都有个“约”的大帽子,收入1983 年权威资料《中国历史地震资料汇编》(简称《汇编》, 下同)里的只有5个事件。
比3000BC 更早的事件为史前地震,一般要追溯到1 万年以来的全新世。好在地层是纸、遗迹是笔,只有读史才能走进深远的时空,认识自己和世界。
图13-1 考古地震学的研究对象
13.1 远古地震
◆ 地震是地质演化的突变事件
祖先交代过:创世纪的开场锣鼓是由地震敲响的。故而中国有:“共工怒而触不周之山,天柱折,地缘绝”,希腊说:“创世神仙名叫Chaos(混沌),是他让天地发生了碰撞”,晚辈好奇,非要找到证据看一看、摸一摸。
测定了冰川痕迹、雪线高度、贝壳位置、生物化石之后,明白了:
● 大约在1 万年前——全新世和新石器时期开始之时,地球是冷冰期!祖先要穿皮毛、钻山洞。后来海平面急剧升降,大规模的海侵海退……天翻地覆、沧海桑田!
● 在7500—6000BC 和4300—2600BC 年间,中国出现过地震高发期[3],恰值海平面出现(10 余米/ 千年)的巨大抬升运动(图13-2)。
● 2000BC 之后,全球气候才转入大湿暖期,人类方进入最适宜的时期,主要生活在年平均温度约13℃的地区。
图13-2 全球与中国的气候变化(海平面数据引自文献[1,2])
图13-3 列出了最早的世界大型建筑遗迹:巴比伦的尼尼微城(Nineveh)、秘鲁的卡拉尔城(Caral)、埃及的昭塞尔Zoser 金字塔、印度的摩亨佐- 达罗城(Mound of the Dead)、中国榆林的石峁古城、希腊克里特(Crete)岛的米诺城(Minoan)。修建时间居然都在3000—2000BC !而且,中国的甲骨文、埃及的象形文、巴比伦的
楔形文、印度的梵文也都是在这个时段之后才出现的。至今尚未发现更早的大型文化遗迹。
图13-3 现存的最早古老建筑遗迹
这就怪啦!
人类又不是恐龙,古文化怎么会同时在3000BC前的不长时间消失了呢?害得我们只能讲“上下五千年文明史”,谁都不会讲六千年文明史呢。那么,当时的天地一定发生过某种全球性的巨大动荡。
法国有位杰出的学者居维叶(G Cuvier, 图13-4), 他1813 年的《地球理论随笔》对后世影响甚大[4]。鲁迅赞扬他“多学博识,于学术有伟绩”。
图13-4 居维叶(1769—1832)
根据古生物和地层的变迁,他提出:缓慢作用的地应力不足以解释巨大变革的遗迹,灭绝物种和现存物种的间断必定存在一个突变环节,地质史中的剧烈突变与缓慢渐变应该是交错进行的。他指出:地球可能发生过4 次大规模的、灾害性的突变——海陆变迁、地震火山、地磁场倒转、冰川活动、极端气候等。最近的一次大约发生在3000BC 前后。
这个时间节点,恰好拨开了上述古建筑时间上限的迷雾!
不幸的是,哲学家把居维叶的地质突变改称灾变论(Catastrophism),以对照渐变论(Graduation)。政治家们干了坏事,硬把灾变论推至极端,吓得人们以为是反动观点,避而远之,颇有“文字狱”的味道。
20 世纪末,居维叶终获平反,Catastrophe 也改译为“突变”,成为一个没有人文内涵的中性名词,正如生物进化中的基因变异、电子旋转时的能级跃迁、地磁场的极性倒转、板块运动的地震等。明确了突变与渐变具有同样重要的地位,它们是自然界的两种基本运动形式。
对于约3000BC 的地质突变,西方学者是用“摩西洪水”(Moses Flood)来冠名的。
据《圣经》:诺亚方舟经40 天洪水, 摩西带领犹太百姓跨红海、出埃及,才定居中东。米开朗琪罗完成了两幅杰作:一是圣彼得大教堂里的摩西雕像(图13-5);二是西斯廷教堂《创世纪》里的《大洪水》壁画(图13-6)。善男信女遂以为地质突变只有大洪水,全然忘却了大地震才是真正的主角。
图13-5 摩西(米开朗琪罗,1516)
图13-6 摩西洪水(米开朗琪罗,1509)
◆ 蒲坂地震(约2090BC)
对《汇编》里的中国第一号远古地震,有如下史载:
● 三苗欲灭时,地震泉涌。《太平御览》
● 昔者有三苗大乱……夏冰,地坼及泉,五谷变化,民乃大震。《墨子·非攻上》
● 三苗将亡,天雨血,夏有冰,地坼及泉。《竹书纪年》
其重点有二:
(1)它也是全球最早的、摩西洪水后的第一号史载地震。
2000 年我国完成了《夏商周断代工程》[5],涉及《汇编》里前5 次地震的时间都需订正。这次事件,以前标注“约前23 世纪”,需订正。
古文的“三苗”系江汉地区的一个古聚落。在大禹治水、禹伐三苗之战后,地震便发生在“三苗将亡”、夏朝将立之时(图13-7)。断代工程已确定:大禹建夏的时间是“约公元前2070 年”。那么前推大禹年龄20 年,地震事件就决不会早于2090BC(图13-8)
图13-7 舜禹禅位(李建国作品)
图13-8 远古地震的文化背景
(2)史载可信。环境科学的研究指出:当时的华夏古聚落在黄河流域,龙山文化正向北方高阶地和黄土塬扩张。自2500BC 至2000BC 前后,北半球出现了显著降温和一次最具影响力的小冰期,降水格局改变、海平面和气温剧烈变化[6,7](图13-2)。为争夺自然资源,聚落间的战争频发……于是,黄河的龙山文化、辽河的红山文化、长江的良渚文化相继结束,埃及古王国崩溃、两河文明和印度河文明也在此时期消亡[8]。
地震时刻“夏有冰,五谷变化”,以及出现黄河改道、大禹治水、禹伐三苗等事件,与全球大气候的剧变时间相符合。
◆ 泰山地震(约1652BC)和偃师地震(约1601BC)
对《汇编》里的二号地震,解译古文“夏帝发七年,陟(zhì),泰山震”是关键。经考证:“帝王之崩皆曰陟”,即“天子崩亡升天的时候,地震了”。故需将《汇编》“约1831BC”改为“约1652BC”[9](图13-8)。
三号地震,史载“夏桀末年,社坼裂,其年为汤所放”。社,国都祭祀的祭堂,在二里头文化的遗址夏都斟鄩处(今河南偃师附近);其年为汤所放,夏帝桀被商帝汤推翻[10]。则需将《汇编》里的时间“约1767BC”改为“约1601BC”。
◆ 岐山地震(约1099BC)
《汇编》里的第四、第五号地震,曾标为两次地震:约前1180 年和约前1177 年。现在看来,错了。
前者所依据的《今本竹书纪年疏证》是按商帝纪年编写的,后者根据的《吕氏春秋》是从周王角度记述的。按断代工程的编年,二者实为同一次地震!只不过应该统一订正为“约1099BC”。
想不到,此事件竟与岷江改道、三星堆- 金沙遗址的变迁有关系!
据水利学研究[11],沱江干流“湔江”暗指“从前的江”,实际为古岷江,源头白水河是断头河,对侧的雁门沟是反向河。该处发现了一座巨型堰塞坝和滑坡遗迹,经卫星影像、高程横纵剖面、水流量计算和考古分析,有结论:古岷江原本流入沱江,是地震造成的堰塞坝堵塞了岷江上游,江水改由雁门- 汶川间的一处低矮缺口溢出,借道杂谷脑河,再流入平原(图13-9)。《尚书·禹贡》“岷山导江,东别为沱”,亦为旁证。
图13-9 岷江水系的变迁(1099BC 之前)
岷江改道后,江边的三星堆文明(3000—1000BC)也就随之消亡,古人西迁至新岷江畔才出现了金沙文明(1200—650BC)。在新的河道处没有发现河床加深的地质证据,却有江水不断变道、洪水频频发生的记载,直到战国后期的251BC 兴建了都江堰,河床才稳定下来。
他们认为:这次突变祸起约1099BC 的地震。
该结论,可以得到地震学的支持。
川西北本属地震滑坡区,至今仍在岷江畔留存全新世以来的多处古堰塞湖堆积物。1933 年茂县地震的堰塞坝溃决,引起过岷江水灾;2008 年汶川地震的唐家山堰塞坝就在湔江上游处(北川县曲山镇3km),险些重演岷江改道。约1099BC 的震中很可能是在川西北- 陕甘交界处,即龙门山断裂带北端。随后,又在陕西西南侧的岐山发生地震(780BC,周幽王二年),并有了清楚的记载“三川皆震,三川竭”(《国语·周语》)。古文“三川竭”,系指甘肃的泾水、渭水因地震断流,下游的洛水干枯。《小雅》所记“百川沸腾,山冢崒崩,高岸为谷,深谷为陵”之事,只是上游才可能发生的地震滑坡和堰塞坝现象,下游的关中盆地不存在这种地质环境。
对这次地震,周幽王的太史官伯阳父首创了阴阳概念:
阳伏而不能出,阴迫而不能蒸,于是有地震。
从矛盾双方的斗争上认识问题,在中国哲学中占有十分重要的地位。
图13-9 岷江水系的变迁(1099BC 之后)
○参考文献
图文来源:《趣味地震学》
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