地震考古(seismological archaeology)是指利用考古手段和考古資料研究歷史上地震現(xiàn)象，以探尋古代地震規(guī)律的學(xué)科。是考古學(xué)與地震學(xué)相結(jié)合的新興邊緣學(xué)科。

 具體方法

地震考古具體運(yùn)用考古學(xué)方法，通過古建筑及其附屬物如碑刻、題記以及古城址、古遺址等，結(jié)合文獻(xiàn)記載研究歷史上地震問題。經(jīng)受過地震的古代建筑物，可以說是歷史地震的實(shí)物見證。通過對(duì)古代建筑物進(jìn)行分析研究、對(duì)比，可以為我們研究歷史地震的發(fā)震時(shí)間、余震、震中位置、影響范圍、地震烈度以及烈度遞降和異常等重要問題提供比較準(zhǔn)確的資料。通過對(duì)經(jīng)過地震遭到破壞或毀壞的建筑物的基址、規(guī)模、結(jié)構(gòu)、抗震性能等方面的研究，可以推斷相應(yīng)的地震烈度和地層斷面的走向情況。

現(xiàn)實(shí)意義

地震考古，其研究工作結(jié)合文獻(xiàn)記載進(jìn)行。中國有豐富的歷史文獻(xiàn)，眾多的古代石刻碑記和一批歷經(jīng)地震劫難而又保留至今的古代建筑，為推斷歷史上地震的時(shí)間、震中地點(diǎn)、破壞程度和震前預(yù)兆等提供了寶貴的資料。地震考古的研究成果 ，可為現(xiàn)代預(yù)測、預(yù)防地震災(zāi)害服務(wù)。

地震的考古學(xué)考察，豐富了地震科學(xué)的宏觀研究，對(duì)防震抗震有相當(dāng)大的參考價(jià)值。2000年在青海省民和縣發(fā)掘的喇家史前災(zāi)難遺址，保留了地震、黃河大洪水以及山洪襲擊的多重災(zāi)難遺跡，在一些房址和人們活動(dòng)的廣場和壕溝內(nèi)發(fā)現(xiàn)了地震裂縫，這些是遺址曾發(fā)生過兩次地震災(zāi)害的證據(jù)，對(duì)于古環(huán)境研究以及多科學(xué)的綜合研究，具有重要科學(xué)價(jià)值。

我國地震考古的發(fā)展情況

一百年前(1906年),美國洛杉磯發(fā)生了強(qiáng)烈大地震,碰巧當(dāng)時(shí)有電影膠片記錄了地震發(fā)生的過程,這啟迪人們可以通過膠片記錄的大量科學(xué)圖像和數(shù)據(jù)來反復(fù)觀察和研究地震現(xiàn)象。而后,隨著“彈性反彈理論”的提出，現(xiàn)代地震學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，研究過往地震在人們認(rèn)識(shí)地震和地震預(yù)報(bào)中，是一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

20世紀(jì)80年代初,古地震研究成了地震學(xué)的一個(gè)新分支,它一般是由地震學(xué)家在已發(fā)現(xiàn)的重要斷層或斷裂帶上,開展的深入地下觀測,目的是發(fā)現(xiàn)其中保存的過去一次或多次地震的地質(zhì)現(xiàn)象。

而考古學(xué)是研究過去人類社會(huì)遺留下來的遺存物,并通過這些物化的人類活動(dòng)證據(jù),觀察、研究和復(fù)原古代人類文化的發(fā)展與社會(huì)的發(fā)展。通過考古發(fā)掘,我們可以發(fā)現(xiàn)各種各樣不同類型的古代遺存現(xiàn)象,涉及人與自然的各個(gè)方面,其中,人與自然的關(guān)系,是考古發(fā)現(xiàn)和考古學(xué)研究中一個(gè)尤為突出的特點(diǎn)。

因時(shí)而興

中國的地震考古工作 ，起始于1969～1976年京、津、唐地區(qū)進(jìn)行地震考察時(shí)。

我國在修筑葛洲壩、長江三峽大壩等重要的基本建設(shè)項(xiàng)目中,選址時(shí)都考慮和注意到了用考古學(xué)資料的證據(jù),來分析判斷其所在地的地震和地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)與環(huán)境變化,以確認(rèn)壩址地點(diǎn)肯定是一個(gè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)固的地方,而且在歷史上沒有受到過強(qiáng)破壞性地震的危及。特別是對(duì)數(shù)千年或數(shù)百年這種短時(shí)間尺度的分析,主要依靠的是考古學(xué)資料來確定年代范圍,獲得災(zāi)害和變化的證據(jù)。

1976年唐山大地震以后,中國文物考古學(xué)界主動(dòng)投入了一部分學(xué)術(shù)力量,參與地震考古的研究。當(dāng)時(shí)的“地震考古”,比較多的是通過研究古代墓葬和古建筑物等遺址遭受古代地震的過程和受損程度,研究確認(rèn)它們的建造和延續(xù)年代,以及經(jīng)受地震災(zāi)害的年份:再結(jié)合相關(guān)地震資料分析當(dāng)時(shí)地震事件發(fā)生的時(shí)間,推測震中地點(diǎn),波及范圍,地震強(qiáng)度、烈度及破壞的情況。

此外,古代文字題記和碑刻記錄,也是研究古代地震發(fā)生情況的重要“證物”。在四川省西昌涼山彝族自治州博物館有一個(gè)地震碑林,許多碑刻上均記載了該地區(qū)歷史上的地震情況。通過調(diào)查研究一個(gè)區(qū)域的地下考古資料和地面文物資料,認(rèn)識(shí)其分布和沉積物變化規(guī)律,結(jié)合相關(guān)環(huán)境的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)規(guī)律,分析探討它們與地震活動(dòng)的關(guān)系。

中國古建筑的抗震技術(shù)

在我國古代,人們已經(jīng)積累了許多在當(dāng)時(shí)甚至現(xiàn)代都很先進(jìn)的地震防御、預(yù)報(bào)技術(shù)和知識(shí)。比如,早在公元132年,東漢的張衡就發(fā)明了世界上第一架測驗(yàn)地震的儀器——候風(fēng)地動(dòng)儀。

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,收效甚好。如,山西的應(yīng)縣木塔,是我國首批國家級(jí)的重點(diǎn)文物保護(hù)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(yàn)。

專家們分析了木塔的抗震性能,發(fā)現(xiàn)首先是塔基堅(jiān)固,地下土壤結(jié)構(gòu)密實(shí)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,樁基礎(chǔ)之上再加石砌基礎(chǔ),先為方形,再為八角形,相當(dāng)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(dāng),八角形十分穩(wěn)實(shí),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(gè)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(diǎn)。

建筑優(yōu)良的抗震性能

著名古建筑專家羅哲文先生專門研究了天津薊縣獨(dú)樂寺觀音閣建筑的抗震性能問題。通過實(shí)地考察和結(jié)構(gòu)分析,他認(rèn)為該建筑優(yōu)良的抗震性能,主要是因?yàn)?①地基堅(jiān)實(shí)而勻稱;②梁架用材尺度得當(dāng);③柱網(wǎng)布置全局一體,④套框式梁柱結(jié)構(gòu);⑤柱子側(cè)腳起穩(wěn)定作用;⑥不同方向的井口配置;⑦暗層內(nèi)增加斜戧柱;⑧榫卯結(jié)合嚴(yán)實(shí)而又不死固。這八個(gè)方面的性能優(yōu)勢,也反映出我國古建筑物防震抗震的一般特點(diǎn)。

過往地震的記景和見證

在周圍地區(qū)的強(qiáng)烈抬升和自身區(qū)域相對(duì)下降的地質(zhì)作用下形成的臨汾盆地,位于山西,歷史上曾經(jīng)發(fā)生過很多次強(qiáng)烈地震,是地震活動(dòng)的活躍區(qū),東西兩端都有斷裂帶存在。同時(shí),該地區(qū)也是一個(gè)重要的歷史文化區(qū),不同時(shí)期的古遺址、古墓葬、古建筑物的遺存非常豐富,為地震考古研究提供了很好的條件。

通過分析沉降帶的考古遺存埋藏之后的沉積速率,而獲得新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度變化,為地震研究提供重要參考。研究者在工作中,通過對(duì)一定時(shí)期累積的形變的測量、測算,結(jié)合歷史地震的資料分析,對(duì)盆地內(nèi)不同地點(diǎn)分別作出了未來一百年內(nèi)發(fā)生大地震的可能性預(yù)報(bào)和最大震級(jí)的估計(jì)。

文物專家對(duì)山西南部古建筑物進(jìn)行了廣泛的調(diào)查研究,通過大量實(shí)物資料和文字題刻資料的收集,準(zhǔn)確考訂了歷史上山西趙城地震(1303年)和臨汾地震(1695年),對(duì)于這兩次地震的震中位置和發(fā)生時(shí)間、余震情況、傷亡情況、破壞程度等,都有新的重要改定?？梢?現(xiàn)存的歷史地震資料有的記載得并不完整和準(zhǔn)確,需要進(jìn)行必要的考古調(diào)查分析和核實(shí)。

在云南的洱海地區(qū),考古學(xué)家通過古遺址、古墓葬的分布變化,發(fā)現(xiàn)洱海有向東移動(dòng)的趨勢,而且這種變化速度較快。這個(gè)變化規(guī)律,與大理地區(qū)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切,因?yàn)樯n山——紅河斷裂帶正好經(jīng)過洱海。同時(shí),區(qū)域內(nèi)多次歷史地震的資料顯示,地震活動(dòng)在蒼山、洱海一帶較為活躍。這樣,便從考古材料上為地震研究提供了重要參考。

史前地震遺跡

意大利的龐貝古城,被認(rèn)為是世界上最著名的災(zāi)難遺跡。這座古羅馬時(shí)代的名城,因當(dāng)時(shí)維蘇威火山的突然爆發(fā)嚴(yán)重受災(zāi)而毀滅。實(shí)際上,歷史上因洪水等自然災(zāi)害毀滅的古代遺址更是不計(jì)其數(shù),這種氣象災(zāi)害對(duì)人類的影響也是頗為慘烈的。此外,還有一些沉入水底的遺址,不一定是由于洪水,但有可能因遭受了地震等地質(zhì)災(zāi)害而在陸地上消失。

據(jù)考古發(fā)現(xiàn),在距今約4000年前的史前時(shí)代,我國青海民和縣的喇家村,就發(fā)生了地震和洪水雙重災(zāi)害現(xiàn)象。考古學(xué)家與自然科學(xué)家們經(jīng)過不斷深入發(fā)掘和考察,找到了發(fā)生洪水和地震的大量證據(jù),確定了地震在喇家遺址古村落的毀滅中起了最初的主要破壞作用,而后黃河大洪水則完全覆沒了這個(gè)史前聚落。

在喇家遺址若干房址里發(fā)現(xiàn):不少人骨的姿勢異?；蛴忻黠@骨折現(xiàn)象:他們被埋沒于房址里,東倒西歪、橫七豎八,展現(xiàn)出當(dāng)時(shí)地震災(zāi)害的強(qiáng)烈影響和慘不忍睹的景象。同時(shí),我們還發(fā)現(xiàn)了許多地震災(zāi)變現(xiàn)象。比如,有大量地震噴砂、地裂縫,因地震導(dǎo)致的地層塌陷、錯(cuò)位、起伏等,以及史前建筑和墓葬的變形、坍塌、錯(cuò)縫,開裂等。因喇家遺址存在廣泛的震災(zāi)和洪災(zāi)現(xiàn)象,有人稱之為“東方的龐貝”。

喇家遺址的發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)變和發(fā)展了地震考古的概念,現(xiàn)在,我們可以通過發(fā)掘深埋在地下的地震災(zāi)難的古遺址,來開展地震現(xiàn)象的考古研究,而且這還是沒有文字記載的史前地震資料。

目前看來,古地震研究與地震考古的結(jié)合還很不夠,喇家遺址還沒有專門研究地震的科學(xué)家來直接參與工作,我們迫切需要雙方加強(qiáng)相互交流、合作,促進(jìn)我國地震研究的快速進(jìn)步和更大發(fā)展。

當(dāng)然,地震和地震科學(xué)是變化多端、極其復(fù)雜的,我們對(duì)地震現(xiàn)象及其規(guī)律的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,距離科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)地震還有很長的路要走。但中國古代建筑的抗震技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)在今天仍然具有相當(dāng)?shù)膮⒖家饬x,以各種方式記載和存在的古代地震資料是值得我們充分汲取的成果。