1668年郯城8.5级大地震综述
2009-06-11 山东省防震减灾信息网 马玉香 钟普裕
1.地震参数
1668年7月25日晚(康熙七二年六月十七日戌时)在山东南部发生了一次旷古未有特大的地震，震级为 8½级，极震区位于山东省郯城、临沭、临沂交界，震中位置为北纬 34.8°、东经118.5°，极震区烈度达Ⅻ度。由于极震区大部分位于郯城县境内，故称为郯城地震。这次地震是我国大陆东部板块内部一次最强烈的地震，造成了重大的人口伤亡和经济损失。
这次强烈地震波及到中国东部绝大部分地区以及东部海域，遍及黄河上下，长江南北。强烈有感的Ⅴ度区北起辽宁南部，西至山西太原、湖北襄樊，南至江西吉安，东至隔海遥望的朝鲜半岛等，连日本等地都有感，有感区面积近100万平方千米；有震害记载的地区达19万平方千米，其中郯城、临沂、临沭、莒南、莒县、沂水、新沂、宿迁、赣榆、邳州等遭受极其严重破坏，山东大部、江苏和安徽北部150余县均遭受不同程度损失。是有史以来我国东部破坏最为强烈的地震，也是世界上为数不多的造成严重破坏的特大地震之一。
2．地震烈度分布
郯城大震是震害史料记载最为丰富的历史大震之一，随着我国对特大地震研究的不断深入，郯城大震的等烈度线也几经修订，在1985-1987年开展的“重新鲁南地区地震区划”项目(简称鲁南项目)中，高维明等对该地震重新进行考察，查阅增补并重新分析地震史料，给出这次地震更为详细的地震等烈度线分布图。
按照他们给出的等烈度线图，各烈度区分布范围如下：
Ⅻ度区：包括郯城县中部和北部大部分区域、临沭县西部和临沂市(原临沂县)西南部，约1200多平方千米。区内遭受毁灭性破坏，强烈地表变形破坏，较普遍出现地裂和喷沙冒水现象。人畜伤亡严重。
Ⅺ度区：包含临沂市绝大部分区域和郯城、莒县、莒南、沂南、苍山、费县、临沭以及江苏东海等县(市)部分区域，面积约5300多平方千米。区内遭受近于毁灭性破坏，地表变形现象严重。人畜伤亡严重。
Ⅹ度北至诸城，南至新沂南，西至蒙阴，面积约为16万平方千米。城郭官民房舍多数倾倒毁坏，人畜死伤较多，地表变的较严重。
Ⅸ度区北至潍坊，益都。南至江苏省邳县、沭阳，东至日照、胶县，西至兖州、邹县，面积约为24万多平方千米。房屋建筑倒塌、毁坏、损坏较多，人畜多死伤，地表有地裂、山崩，涌水出沙现象。
Ⅷ 度区北起济南至昌邑、即墨一带，南至江苏省盐城、涟水一带，西至微山、济宁、泰安，面积达5万平方千米。部分建筑物倾倒，人畜有死伤，有地陷裂、山崩现象。
Ⅶ 度区北起胶东半岛至惠民、德州一带，南至安徽省淮北、蚌埠到江苏省盱眙、宝应、大丰，西至菏泽、河南省商丘，面积近20万平方千米。建筑物有倾倒，多有损坏，有人畜死伤，个别地方地裂出黑水。
Ⅵ 度区北起黄河口北，南至安徽省安庆、宣城到上海，西至河北省冀县、丘县到河南省安阳、郑州一带，面积近40万平方千米，区内房屋少量倾倒，部分损坏，有人畜受伤者。
3．震后处置
这次地震造成了旷古巨灾，惊动朝野，当时的康熙皇帝命户部速行详议，分别蠲赈。发免山东沂州等40州、县、卫年租多寡不等，银二十二万七千三百有奇，并遣官赈济。
二．166年地震的灾害和损失
这次地震造成了惨重的地震灾害。除了建筑物倒塌，因建筑物倒塌砸死、砸伤和因地表陷裂、出水、山崩等而死伤人畜，次生灾害造成的经济损失和人畜伤亡也是极其惨重的，尤其是震后人们无家可归，又遭受洪水和疫病摧残，死伤也极其严重。正如灾民歌里所唱的“更苦霪雨不停休，满陌秋田水涨流”,“先时自谓灾方过，谁知灾后病还来，恨不当时同日死，如今病死有谁哀” 。
1．人口死伤
据史料记载的不完全统计，郯城大震直接死于地震的人数超过5万人。其中最惨重的为郯城、临沂、莒县等极震区，死亡人数占总死亡人数的8O％以上，多被建筑物倒塌压死 (见上表) 。
2. 建筑物破坏
建筑物的破坏，这是史料中记载最详实的内容，几乎所有县志都有记载，据初步统计，受到破坏的共有 144 县。极震区 (地震烈度大于Ⅺ度) 面积5000多平方千米。建筑物无论是房屋，还是城墙一并倒塌。如以下记载描述，郯城：“一时楼房树木皆前俯后仰，以顶至地者连二、三次，遂一颤即倾。城垛全坍，周围坼裂，城楼倾尽，城门压塞，监仓衙库无存，烟灶俱绝。沂州 (今临沂)：“城郭、官室、庙宇公廨一时尽毁，人无完宇”。“官廨、民房、庙宇、城楼、墙垛尽倒，仅存破屋一、二，人不敢入。” 莒州 (今莒县) ：“官民房屋、寺庙监库、城垣俱倒，六房文案沉压泥水无存，周围百里并无存屋。” 除民用建筑物外， 是据史料记载给出的建筑物震坏的不完全统计，另据记载：“官廨门第和庙宇等公共设施一时尽毁，人无完宇”，造成毁灭性破坏。
3.次生灾害
（1）水灾：这次极震区强烈地震造成河堤严重破坏、大型水库堤坝因地震产生跨塌造成严重的水灾。据历史资料查证分析，这次地震产生的水灾，主要表现在淹没城池、田地、溺死民众、破坏水利设施等。从记载看，至少有 1O 座城市在地震中明显地遭到了洪水的袭击。如江苏省安东 (今涟水) “城内大水行舟” 松江府 (今上海市松江) 地震时，“兼以水涨，冲倒城郭屋庐”。这次地震还震坏了黄河上的三义坎堤防，洪水建瓴而下，直奔清河县城 (今江苏清江市西南) ，几乎毁灭了整个县城。另据记载，地震过后近一个多月时，黄河在江苏邳州 (今邳县西南古邳) 决口，在原有震灾的基础上又雪上加霜，“残屋剩椽，荡然无余”，邳州城受到了致命的破坏。政府机构失去了办公处所，百姓也被逼到城南的大堤上勉强度日。这次决口很可能与地震有关，地震使黄河大堤产生了裂缝或管涌，在水流的作用下，经过 2O 余日的渐变，终于在七月十二日发生了决口---这一突变。邳州城到康熙二十三年时，大部分城区仍浸泡在水中，给城内人民带来了长时间的灾难[3]。从成因上看，这次地震水灾主要是由于河道水位上涨或水利工程破坏后造成的大水灌城、地震海啸和地下水动态受到干扰 (产生了水害) 所致[3]。
（2）地裂、喷沙冒水：
地裂、喷沙冒水造成大量农田毁坏，禾稼受损，也是震区较严重的次生灾害。地裂、喷沙冒水在该地震史料中记载甚多0，有以下主要特点：
①分布范围广。史料记载中的地裂缝分布范围北到德州，西至莱芜，东到胶州、蓬莱，南至涟水等地1 (见表3)。
喷水冒沙与地裂缝分布基本一致，在一些特殊的地理地貌区，如河谷，三角州，滨海或河堤、平原、江心岛上等，二者密切相关，因此分布范围也相当广泛。如记载中有“地裂泉涌有淤泥细妙，水涌，穴涌沙泉，两岸有沙” (郯城县),“皆翻土扬沙”（莒州）。“沿海地裂涌水”（安丘）。“涌裂黑沙”（平度）。“地裂水泛—望成巨浸” (涟水)。“地裂处沙涌水飞”(沭阳) 。地裂、喷水冒沙和涌泉发生的地方已经涉及黄河冲积平原，苏北平原等远离震中的地区，这与当地的地下水位高，冲积层松软，砂基液化现象明显有关。
②沂沭断裂带上，强度最大。分布最为连续，由北面南从莱州湾到沂沭断裂南段都有分布，这一分布反映了沂沭断裂带本身的活动强度大，地震的破裂和活动状态。喷水冒沙和涌泉受沂沭活动断裂带所控制。在沂沭断裂带上地下水位的喷涌高度郯城最强达二、三丈高．沂州高数尺，莒县高二、四尺，反映了地震动南强北弱，由南而北衰减缓慢的特点。
③从史料记载中不难看出，大量记载是震时地下水位的急剧上升很少有明确记载水位下降的现象，这也可能有下降不会被注意到的原因。水位短时突发性上升，时隔不久或之后，水位就下降了，后骤然上升，此变化与现代考察是一致的。
（3）山崩、山裂：关于山崩、山裂的记载很多，最具有典型是莒县的山崩，据客舍偶闻记载：莒州地震如雷，连日不止，马蓍山崩四散，五庐固山劈裂一半，十三层塔一座一劈一半，阎家固、施风朵、科罗朵、马蓍山、大山各裂一半。显然这是位于高烈度区的一种表现。其他关于山崩、山裂的记载有：沂州：山崩地裂。长清：马山崩损丈余。泰安州：朱山崩裂。邹县：震落峄山上大石一块，其声如雷，火光一道如流星，乱坠小石不计其数。城东葛庐山劈裂数十丈。峄县：陷裂山崩。临淄栖霞山裂。安丘：山亦有崩颓者。诸城山崩。蒙阴：城东八里山脊开，山崩卒落石，日照山崩地裂。
（4）地震造成的其他次生灾害
在这次地震中，在城市因地震产生的火灾是现代地震产生的一种主要次生灾害[5]。在环渤海地区也注意到渤海中部地震可能产生的海啸灾害。另外，淋河是山东中南部与沂河并行发育的第二条大河，1668年郯城地震断层正好沿沭河展布，淋河及其两岸均位于极震区中。地震也给人们带来了洪水泛滥。
郯城地震正值夏季炎热多雨季节，有史料记载“⋯⋯ 其时死尸遍于四野，不能殓葬者甚多。凡值村落之处，腥臭之气达于四十余里，臭不可闻”。随之而来的是瘟疫流行，如史料记载：“予下车甫两月，而天灾存至，疟痢继发，号哭之声，彻于四境”。又记：“嗟之哉，漫自猜，天灾何事洊相摧，愁眉长锁几时开，先时自谓灾方过，谁知灾后病还来，恨不当时同日死，于今病死有谁哀”（冯可参）。康熙淄川县志卷 7 页 52 记载：“露宿岂云病，盈亏固其常，天道尚如此，人事敢太康”。据估计因瘟疫流行死亡的人数也是相当可观的 。
三．地震的宏观前兆异常
—次大震发生之前，往往会出现丰富的宏观异常现象。这一点已被人们所公认。历史资料记载，郯城8.5级地震在大震前有宏观异常的反映。
1．特旱与大涝
史料记载，郯城地震前四年，即1664年秋冬，在震中区西部广大地域，包括山东的西部，河南，河北，江苏和安徽等省的部分省出现大面积干旱。次年旱情持续发展，遍及整个山东省，并漫延到河南，河北，安徽和江苏筝省。这年山东除胶东半岛麦收十分之二外，其它各地夏，秋绝产，正是“千里赤地”草木皆枯”。有的县出现“人相食” 的惨景。对山东省1640---1900年近三百年的有关旱史统计，震前的干旱范围之大．早期之长，灾情的严重是前所罕见的，可谓“特大干旱”。大旱后三年即1668年发生了8.5级郯城大地震。
在大震发生时的震后，震中及邻区：山东、郯城、莒县、诸城；江苏泗阳，涟水，淮阳等地，还受到霉雨洪水的侵袭。郯城县志冯可参地震诗有这样的记载：“更苦罐雨洪不停休，满陌秋田涨流”。客舍偶闻莒县：“二十七露雨不止，平地水深三尺，天千淹没”，江苏涟水：“城内大水行舟天雨五十日，地震之后又雨五十日”。等等,由于震后霉雨连绵，天雨不止，造成震后灾情更为惨重。即墨：“六月霉雨连绵，平地波涛风涨，田禾淹没，在地泥涤。十七夜二更、天雨耒停，地震复出”。灵山卫：“戌时天降大雨，雷电不止，地动颠倒，五鼓方休”。胶州：“康熙七年六月十七日戌时地震，雷雨飘扬，峻闪烁，屋宇倾动，一时数次”。安丘县审：“六月十七日戌时大雨，天色阴惨，有声如吼”。
2．地下水位的升降
地下水位的升降，作为一种地震宏观前兆异常，史料的记载中并不普遍。而伴随地震的发生，瞬息变化的地下水位在记载中则遍遍皆有。这种地下水位的异常变化，是可以作为宏观前异常观象的，史料中仅见—处：山东省福山县志曾提：“康熙七年正月初九日日生四耳，六月斗余村西井水上涌，有声如雷，十七日亥刻地震，声如雷”。福山远离大震震中，震前却出现井水上涨，并伴有如雷般声响，如果这一现象是地震前兆，可以推测临震中区地下水位会有更剧烈的变化，可见当时还未被人们所注视。
3．地震伴随的物理现象
郯城大震时，据史料记述，伴随出现的大气物理观象，主要有地气，地光，地震，震后还有地生白毛的众多现象、特别是地生白毛，这次地震后分布甚广、主要在低烈度区的南方，如：江苏省的江宁、如皋、苏州，昆山，常熟，吴江；震泽、上海，松江、青蒲，大仓，常州，无锡，宜兴；浙江省的杭州，仁和，钱塘，海宁，临安，嘉兴，嘉善，澈水、平湖、桐乡，鸟程，长兴、鸟镇，南浔，德清，宁波、肖山，余姚、建得，淳安、桐庐。此外尚有安徽天长、当涂等，如此众多地区的记载，绝非偶然，若就其生成原因，则难以备述，估计可能与阴雨潮湿有—定联系。
四．1668年郯城地震的特点
1996年郯城地震是一个典型的，地震断层属倾走滑型断层。地震发生在刚性强度较大的，中地壳与下地壳之间的高速层内。郯城地震位移量、断层规模、地震矩、应力降、地震释放总能量和破裂速度都较大．野外断错水系、断层崖表现以及断层本身均表明全新世以来或更长时间以来，该断层的运动特点是间断眭地地震错动[6]。与唐山地震相比，郯城地震是一个地震断层破裂彻底的地震，山地震是一个地震断层破裂不彻底的地震。1668年地震断层继承了全新世的以来运动特点。每次地震满足震级近似相等、间隔时间大致相同。综上所述，1668年地震断层各段表现有自己的特点(见表4)。可以看出，以板泉盆地为中心，向南、北两个方向具有一定的对称性。
以上这些特点与 D ．P ．施瓦兹和 K ．J ．铜匠提出的“特征地震”的表现相一致。基于这种认识，1668 年地震距今才 340 年，按平均重复间隔 35000 考虑，未来很长时间内不会重复发生大震[7]。
五．郯城地震遗迹
地震遗迹，是对历史地震最直观的记录，可以通过它们对地震进行更深入地认识和了解。然而1668年地震距今已三百余年，随着岁月流逝，人口繁衍，人类的建设和资源开发，加上洪涝和战乱等天灾人祸，地震遗迹的保存已廖廖无几，虽然地震专家通过野外考察和开挖，发现了不少这次地震的地表破坏和开挖揭露的地震时地面震害遗迹，但在地表找到震时留下的遗迹却很困难了。极震区的都城几乎没有保存三百年前的古建筑，现时所见“知国古城”的土基城墙，也遭人为挖土破坏，剩余残迹不显当时特色。在极震区的外围和低烈度区，还保存一些古代建筑群，当时虽遭到损环，有时又及时复修，现在难以看出震迹。如临沂的簧学大殿、莒县浮莱山刘肥故居、曲阜的孔庙、孔府和邹县的孟祠等[8]。
1、天然遗迹
在郯城特大地震史料中，有二三十余州县记载了山崩地裂或滑坡等有关自然面貌破坏现象1）。然而，随着岁月流逝，人口繁衍，农田开发，人类住所、水利工程以及工矿设施建设等，郯城地震造成的山崩地裂、滑坡、喷沙冒水等自然景观逐渐消失。多年来虽有不少人曾到过有历史记载的地方去寻查山崩滑坡等遗迹，但都渺无踪迹。然而幸运的是，由于2000年春枣庄山亭镇熊耳山大裂谷的发现，1668年郯城地震在这里造成山崩现象被发现了。据刁守中撰文介绍，熊耳山在枣庄市以北约25千米处，主峰南麓山脚附近为毛宅村，海拔483米。山虽不高，却十分险峻。2000年3月初的一天，一个农民上山打猎，因追赶猎物发现一个大溶洞，此事传开后，当地政府十分重视，马上组织有关专家开展科学考察，发现并确认了熊耳山溶洞群。其后，于5月间又进一步发现“山东仅有，全国罕见” 的熊耳山天然大裂谷及山崩遗迹。现场保留有完好如初的山崩石堆，石块断面较新鲜，石堆中压有一个石碾槽，与当地传说的一个故事有关。传说山脚下原本有一个五六户人家的小村庄，三百年前的一天夜里，忽然地动山摇，随着一声巨响，山崩地裂，整个村子被埋在大石堆下， 除了一个外出串乡的货郎和一只猫幸免外， 村内其他所有生灵全部遇难，这个石碾槽就是当时这个村子的村民碾米用的。这个传说的时间与1668年郯城特大地震年代相符，也与康熙《峄县志》记载相符。大裂谷两壁岩石棱角较新鲜清晰，易于风化破坏的钟乳石石壁现在仍然基本完整无损，甚至岩石顶部覆盖的黄土厚度也大体相当，说明大裂谷形成年代不长，且是一次形成的。大裂谷两壁错动方式复杂，以张性开列为主，也有垂直下滑，还有水平左旋错动，说明裂谷形成的动力学过程复杂。这些都被认为劣裂谷和山崩为1668年郯城大地震所造成的证据。
2、地震碑迹
现在可以找到的较多的遗迹主要是一些古建筑遗址和经地震损坏后更新修聋时所立的碑铭志，其中很多记载了地震当时的情况和所更新修聋的建筑物当时的破坏情况。这次地震碑迹分布很广，最北莒县最南到江苏邳县。至今发现保存的数量仅存12幢，事实上这是大大缩小了的数字，但是在近二．三十年的农田水利、农业生产、道路建设中都已当作“四旧”被破坏了，例如郯城县塔上乡新村红石崖古庙曾有一碑，现被新村小学当作石料砌垒在教室墙基内，许多地方的地震碑敲碎作修桥铺路或另作他用，如沂南县新兴庄的碑被凿了个洞作为架井台辘轴。临沂城西的太山行宫东狱庙碑，被博物馆收藏。从这些碑迹分布来看，在震害严重的高烈度区和低度区内都有分布，但大多数碑在重破坏区，反映重破坏区的数量多，如太山行官碑，重修子孙殿三义碑，都宪祖墓志文，赵氏碑，李贞毅碑，阎君殿碑，玉皇殿观音堂等。碑铭除了震时破坏情况的记载，对于发震日期有较多的记录，也有记录时刻的，也有记录余震的。如奶奶庙碑记载了山东同时地震，房屋倒塌，压死人民不可胜数，较之嘉靖年压死王槐野韩苑落马伯循之变更甚焉 “三圣堂序”……六月间，地震百余日初震时平地裂泉，深井冒水，人间房屋倾者九存者一。从这些碑刻分布和碑文记述，可以看出当时地面建筑物遭受地层不同程度的破坏。
六．关于1668年郯城地震的研究概况
1668年郯城8½级地震的史料之丰富是国内外罕见的。据初步调查统计，关于这次地震的史料共590余种，县志、方志508种，方志中康熙方志约276种，在520种史料中，山东154，江苏89，安徽48，浙江44，河南77，河北57，其他各省51种。这些史料记载为这次地震的研究提供了丰富的素材和条件。
自l956年《中国地震资料年表》(以下简称Ⅸ年表 )问世以来，中国地震工作者便逐渐开展了对该地震的研究，年表中收集整理了这次地震的大量史料，并对地震进行了详尽描述1）。自此几以后的50余年来，对这一特大地震的研究一直没有间断。初期阶段(大约在1979年以前)的有关文献不多，仅有4篇，也都不是研究该大震专门文献，仅作为全国历史地震研究的一部分，涉及到这次地震。在《年表》资料的基础上，闵子群同志于1957年编制了l668年大震的第一张等震线圈，1960年李善邦教授首先给出l668年大震的主要参数和各地感受情况，并确定这次地震为郯城8.5级地震，这些工作为后人研究该大震奠定了基础。1979年后对这次地震才开始有了专门的研究，至此以后陆续发表了对于这次地震研究的专门文献和密切相关文献30余篇，其中研究该大震的专门文献有20余篇。这些文献主要围绕大震的震中位置、地震参数、发震构造、极震区范围、等震线图编制等学术问提开展了广泛的讨论，同时对地震前兆、地震序列、孕震地质背景也进行了探讨。在研究方法上，由单纯史料研究进入现场考察、地震考古和现场开挖等实地研究，以寻找、发掘大震地面破坏遗迹，判断断裂的最新活动段，推测发震构造，确定地震震源位置等参数。
研究中反复变动最大的当属震中位置和等震线分布。迄今为止，研究者先后给出了六种不同的位置。1960年事善邦教授依据史料记载，认为郯城、临沂、莒县三地震害最重， 将极震区确定在郯城到莒县范围内，震中定在郯城、莒县两地之间，参考经纬度为35.0 N°，Il8.5°E，震中烈度为Ⅻ 度，震级为8½ 级。l97l—l983年不同版本的《中国地震目录》、及《中国地震简目》，以郯城—莒县为几何中心，对李先生给出的震中做了修正，震中经纬度为35.3°N， 1l8.5°E，与李先生给出的震中向北移了0.3°，向东移了0.1°。1986年马杏垣教授主编《中国及邻近海域岩石圈动力学图》及1990年国家地震局分析预报中心编制的《中国地震震中分布图》均采用此数据。日本人宇佐美龙夫对此地震给出的震中经纬度为35．5°N， Il8.5°E。l978年朱书俊等人，以史料为线索，对l668年大震遗迹进行考察后认为，震中应偏于莒县附近，位于北北东向昌邑一大店深大断裂与北西向断裂交汇处附近， 参考经纬度为35.5°N，Il8.9°E，极震区范围为莒县至莒南板泉崖一带， 烈度为Ⅻ度。《郯庐断裂》一书的作者接受了这一观点， 并认为郯城东北沭河流向转为北西，亦是l668年地震所致。1981年王安岳主要依据伤亡等记载，提出震中应向南移至郯城附近，极震区应向南移至宿迁， 向东包括日照、赣榆等县1)。l982年高立保等人依据史料灾情记载和山东局对发震断层的考察和现代小震分布等分析认为1668年地震震中应向南移至郯城附近，参考经纬度为34.5°N ，118.5°E。1985年—1987年在《重新评定鲁南地区烈度区划》项目中，高维明、林趾祥、郑朗荪等人对该次地震进行了较为详尽地研究，根据多方面资料综合分析给出了l668年郯城大震震中应为34.8°N，Il8.5°E(郯城、临沂、临沭三县交界处)，并重新勾画了等烈度线，1988年正式发表了这一结果，1995年国家地震局震害防御司编辑出版的《中国历史强震目录（公元前23世纪-公元1911年）》，采用了这一参数和等烈度线划分结果，这一结果至今一直被沿用。
除了上述，研究还涉及1668年郯城大震的发震构造条件[5](李家灵等，1992)、地震的破裂长度、依据地质资料分析计算震源参数 (王华林等，1995)、震害特征(晁洪太等，1995)等方面，同时扩展至震中附近的古地震和8级以上地震的复发周期内容。
1960年李善邦先生就指出，1668年郯城地震是一个著名的震例，值得研究的问题很多，许多问题有待进一步工作。七十年代至今，诸多研究成果表明，郯城地震是最具特色的一次地震，因为它强度大，地质条件出落较好，资料丰富、且发生在我国人口稠密经济发达区，研究程度较高，有条件作为典型震例进行深化研究。随着地震专家科研工作的深入研究和发展，相信将会有更多的研究成果出现，并使我们在今后的地震分析预报研究的认识上会迈出一个崭新的台阶。