Natural hypocentral depth error calculated from some conventional local seismic phases by analytic method and numerical simulation
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摘要: 本文从误差解析公式及数值模拟计算两种途径讨论了利用常用地方震相Pg，Sg，PmP，Pn，sPL测定震源深度的误差问题，结果表明，两种途径获取的误差值相当。对于上地壳的地震而言，当直达波走时误差处于0.1 s的量级时，若要将误差控制在3 km左右，则应选用震中距为30 km以内的台站；当走时误差处于0.2 s的量级时，若要控制同等误差，则应选用震中距为20 km以内的台站；如果地震位于下地壳，震中距可适当放宽，然而当震中距更大或走时误差更大时，震源深度的误差则近乎成倍增长。PmP，Pn，sPL对上地壳的震源深度测定误差要小于下地壳，同时对误差的控制较好，不会随震中距的增大而快速增大，震中距处于90 km范围以内且走时误差小于0.1 s时的深度误差基本均能控制在3.5 km以内。此外，本文还通过“棋盘格”的方式定量地分析了速度扰动对走时的影响，并以首都圈地区台网布局为基础，分析了加入首波对震源深度测定的改善效果。这两项数值对比结果均表明，在2%的速度扰动下，只要下地壳和莫霍面的速度参数不同时出现过大或过小现象，加入首波后对震源深度的测定误差则基本能控制在3 km以内，且一致性明显地高于单独使用直达波。Abstract: In this paper, both analytic and numerical simulation methods were used to discuss the focal depth error resulted from the local seismic phases of Pg, Sg, PmP, Pn, sPL. The result shows the two above methods produced very close error estimation. For the epicenter in the upper crust, on the condition of travel time error within 0.1 s, in order to ensure the depth error is less than 3 km, we should select these direct wave phases recorded within epicentral distance of 30 km to locate. If the travel time error is up to 0.2 s, we should select these direct wave phases within 20 km to locate on the above same condition. When the hypocenter in the lower crust, the limit of epicentral distance could be broaden a bit. As the epicentral distance or travel time error becomes larger, the error of depth location becomes practically several fold increase. Whereas, the seismic phases of PmP, Pn, sPL can make a better error constrain when the hypocenter in the upper crust, and without an obvious enlarging effect on error as the epicentral distance increases. For these three mentioned phases, they also can ensure the depth error within 3.5 km when travel time error is set within 0.1 s and epicentral distance is less than 90 km. Furthermore, by the chessboard mode we analyzed the quantitative effect of travel time resulted from the velocity disturbance. And based on the capital seismic network, we analyzed the improvement of depth location after adding head wave phases. The above analyses result show that, within 2% velocity disturbance and without simultaneously too large or too small velocity deviation for the lower crust and Moho interface, adding head wave phases can effectively produce a reliable focal depth within 3 km, and also produce a more homogeneity result than only direct wave phases used.
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Keywords:
- depth phase /
- focal depth /
- error analysis /
- earthquake location
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引言
历史地震是地震科学研究、地震动参数区划图编制、重大工程场地地震安全性评价等工作的重要基础。补充、完善历史地震目录，对深入研究地震活动时空分布特征、综合确定潜在震源区和地震活动性参数等有重要影响（高孟潭，2015）。笔者近年来从事《中国地震动参数区划图（GB18306—2015）》（江西部分）和赣南地区多项重大工程建设项目中的场地地震安全性评价的历史地震调查研究工作，专门对赣南地区的历史地震资料进行了系统地调查研究，现将研究思路、工作内容及结果概述如下，以期为修编历史地震目录、区域地震活动性研究及防震减灾规划决策等提供科学依据。
1. 赣南地区历史沿革及地震记载概况
本文所指赣南地区主要包括赣州及其所辖17个市县。该地区人文荟萃，文化底蕴深厚，五千年前就有先民生息繁衍。秦设36郡于公元前221年，其中赣南地区归属九江郡管辖；公元前214年，置南壄县，为赣南建置政权之始；公元前201年（汉高祖六年）新设赣县、雩都县，隶属豫章郡；公元236年（三国吴嘉禾五年）置阳都县（今宁都）；公元280年（晋太康元年）置南康县；公元544年（南朝梁大同十年）置安远县；公元590年（隋开皇十年）改安远郡为大庾县（今大余）；公元682年（唐永淳元年）置南安县（今信丰）；公元904年（唐天佑元年）置瑞金监（今瑞金）；公元911年（后梁乾化元年）置上犹场（今上犹）；公元953年（南唐保大十一年）石城场升为县，以虔南场置龙南县；公元982年（北宋大平兴国七年）置会昌县、兴国县；1517年（明正德十二年）置崇义县；1569年（明隆庆三年）置定南县；1576年（明万历四年）置长宁县（今寻乌）；1903年（清光绪二十九年）建全南县。
地震资料的完整性及可靠性是历史地震研究的重要前提。本文查阅了各版汇编资料（表1）以及赣州及其所辖17个市县的地方志（表2），在尽量不遗漏独立地震事件的同时，最大程度地确保历史地震记载是真实可靠的。
表 1 各版汇编资料一览表Table 1. List of compilation information of each edition序号 资料名称 主编/编纂 出版社 出版时间 1 中国地震历史资料汇编 （第一至四卷） 谢毓寿、蔡美彪 科学出版社 1983—1987 2 中国地震历史资料拾遗 刘昌森、火恩杰、王锋 地震出版社 2003 3 中国地震资料年表 中国科学院地震工作委员会历史组 科学出版社 1956 4 江西地震历史资料 江西省地震办公室 江西人民出版社 1982 5 江西省志·江西省地震志 江西省地方志编纂委员会 方志出版社 2003 6 赣州、龙南、大庾、定南、虔南等地
地震调查资料 （公元1881—1954年）国家地震局地球物理研究所 内部资料 1954 7 西江志 白璜、查慎行 成文出版社有限公司复印 康熙五十九年 （1720） 8 江西通志 谢昱、陶成、高其倬等 成文出版社有限公司复印 乾隆五十七年 （1792） 表 2 现存的赣南各地方志一览表Table 2. List of existing local chronicles of the southern Jiangxi Province地方名称
（旧称）最早的地方志
版本年代现存版本数量
（至民国）地方名称
（旧称）最早的地方志
版本年代现存版本数量
（至民国）赣州 嘉靖十五年 （公元1536） 6 寻乌 （长宁） 康熙十二年 （公元1673） 9 大余 （大庾） 府志 嘉靖十五年 （公元1536） 7 龙南 康熙十二年 （公元1673） 4 县志 乾隆十三年 （公元1748） 3 南康 嘉靖三十四年 （公元1555） 8 赣县 康熙二十三年 （公元1684） 5 上犹 康熙二十二年 （公元1683） 6 信丰 康熙五十八年 （公元1719） 3 崇义 嘉靖二十二年 （公元1543） 4 兴国 康熙二十二年 （公元1683） 6 宁都 万历二十年 （公元1592） 3 会昌 康熙十四年 （公元1675） 4 瑞金 嘉靖二十二年 （公元1543） 8 安远 康熙二十二年 （公元1683） 5 石城 顺治十七年 （公元1660） 3 定南 康熙二十二年 （公元1683） 3 该地区史志记载中常出现的自然灾害主要涉及涝、旱、地震、风、雷击、霜冻、冰雹、虫、疫疠等，所查阅资料中最早的自然灾害记载可追溯到公元前175年（汉文帝五年）关于吴地暴雨灾害的记载（谢昱等，1792），而关于地震灾害的记载则始于公元412年（东晋义熙八年）。表3给出了赣南地区各地地震记载的起始年代，其中赣州、赣县对地震的记载最早（公元412年），这是由于早期尤其是元朝以前，各史志中大多以郡所属地为地震记载点，未具体到郡内市县；而全南因建置晚，且龙南、石城的地方志存在文化差异等因素，因此这三地的地震记载年代较晚。地震记载的起始年代只是地震记载的最早时间，大致可反映出该地区早期文明发展的差异以及历史地震活动情况，却不等同于从该时起地震记载就是完整连续的。
表 3 赣南地区史志地震记载起始年代一览表Table 3. List of the origin of historical earthquake records in southern Jiangxi地方名称 地震记载起始年代 地方名称 地震记载起始年代 赣州 公元412年 （东晋义熙八年） 石城 公元1926年 （民国十五年） 赣县 公元412年 （东晋义熙八年） 瑞金 公元1534年 （明嘉靖十三年） 南康 公元1506年 （明正德元年） 信丰 公元1641年 （明崇祯十四年） 上犹 公元1497年 （明弘治十年） 会昌 公元1516年 （明正德十二年） 崇义 公元1600年 （明万历二十八年） 安远 公元1506年 （明正德元年） 大余 公元1317年 （元仁宗延祐四年） 寻乌 公元1726年 （清雍正四年） 兴国 公元1507年 （明正德二年） 定南 公元1896年 （清光绪二十二年） 宁都 公元1317年 （元仁宗延祐四年） 全南 公元1881年 （清光绪七年） 于都 公元1707年 （清康熙四十六年） 龙南 公元1577年 （明万历五年） 宋以前赣南长期处于较为荒僻的状态，虽在两宋时期赣南地区的经济发展取得了长足的进步，但区内各地的经济发展并不平衡，再经过宋元明交替的连续战乱，加之人口外迁和疫病的流行，至明初，赣南再度陷于地僻人稀之境（于少海，2004）。这一点最直观地体现在地方志的修纂之中：自三国吴时徐整纂修《豫章旧志》起至民国时期1600余年间，江西共修志近千次，其中明代以前修纂的较少，也没有存世之本（杨辉，2000），因此赣南地区早期的地震记载缺失较严重。从各调查资料中的地震记载情况（表4）可见，赣南地区公元1500年之前记载的地震共有6次，其中公元1300年以前记载的地震仅1次。
表 4 赣南地区史料记载的历史地震频次统计表Table 4. Statistical table of historical seismic frequency recorded for southern Jiangxi记载年份 地震频次 记载年份 地震频次 记载年份 地震频次 401—450 1 1301—1350 2 1651—1700 6 451—500 0 1351—1400 1 1701—1750 8 500—600 0 1401—1450 0 1751—1800 2 601—800 0 1451—1500 2 1801—1850 12 801—1000 0 1501—1550 10 1851—1900 9 1001—1200 0 1551—1600 4 1901—1952 36 1201—1300 0 1601—1650 13 从明初开始，江西中、北部以及闽、粤等周边地区的流民开始涌入赣南，在正德和嘉靖年间达到高潮，移民运动对当地社会的政治、经济、文化等诸多方面产生了重大影响（于少海，2004）。在赣南客家民系的逐渐形成以及编纂地方志之风盛行的背景下，赣南各地开始重视其地方志的修纂工作。从表2可以看出，作为地方府治所在的赣州（赣州府治）和大余（南安府治）最先于明嘉靖时期开始修纂地方府志，瑞金、崇义、南康、宁都等地的县志编纂时间略晚于州府，赣南其余各地的县志年代则基本始于清朝早期。随着赣南地方志各版本的更迭完善，其体例逐渐趋于成熟，祥异篇中关于地震记载的篇幅也开始丰富起来。该情况从表4的记载年份及地震频次统计中也可看出，公元1500至1952年期间共记载地震事件100个。可以认为，自公元1500年（即弘治末至正德初）起，赣南地区的地震记载相对较为完整。
2. 对历史地震的调查研究
赣南地区位于华南加里东褶皱带内，菲律宾海板块与欧亚大陆板块曾在此处发生北西向挤压碰撞（张志中等，2009），并使得闽、粤、赣三省交界地区附近形成的地震活动向内陆的板块碰撞动力影响区减弱（韩竹军等，2011），区内地震活动特征呈现相同特性，即地震活动的强度和频度自东南向西北逐渐减弱。该动力影响区内中强地震主要分布在NE或NNE向主干断裂附近，以及主干断裂与NW向断裂的交接复合地区（图1）。例如河源—邵武断裂（F4）中段共发生M≥4.7地震7次，而会昌—寻乌地区就达5次，其中包括江西境内有记录以来的最大地震，即1806年1月11日会昌南M6地震；再如NNE向安远—鹰潭断裂（F3）与NE向全南—寻乌断裂（F6）交会的全南—龙南—定南一带，也发生过数次中强地震事件。赣南地区的史料地震记载中，已被 《中国历史强震目录（公元前23世纪—公元1911年）》 （国家地震局震害防御司，1995）和 《中国近代地震目录（1912年—1990年MS≥4.7）》 （中国地震局震害防御司，1999）作为中强地震收录的地震事件有6个。
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图 1 赣南地区地震构造和地震震中分布图F1：遂川—德兴断裂；F2：大余—南城断裂；F3：安远—鹰潭断裂；F4：河源—邵武断裂；F5：南雄—信丰断裂；F6：全南—寻乌断裂Figure 1. Seismic structure and epicentral distribution in southern JiangxiF1：Suichuan-Dexing fault；F2：Dayu-Nancheng fault；F3：Anyuan-Yingtan fault；F4：Heyuan-Shaowu fault； F5：Nanxiong-Xinfeng fault；F6：Quannan-Xunwu fault从图1和表5可以看出，赣南地区现今地震活动的空间分布特征与中强地震的总体特征一致，以会昌—寻乌和全南—龙南—定南一带的地震活动最为活跃，分别发生了1987年8月2日寻乌MS5.4地震和1982年2月25日龙南MS4.9地震。此外，表5还反映出赣南地区存在地震原地重复发生的现象，且频率相对较高。
表 5 赣南地区现今MS≥2.0地震频次统计表Table 5. Statistical table of current MS≥2.0 earthquake frequency in the southern Jiangxi Province参考地名 地震频次 最大震级 原地重复地震
次数（总占比）会昌—寻乌地区 48 MS5.4 15 （11.0%） 全南—龙南—定南一带 68 MS4.9 45 （33.1%） 其它地区 20 MS3.9 6 （4.4%） 影响赣南地区的远场地震主要发生在广东及福建地区，例如1962年3月19日广东河源MS6.1地震发生时，大余、南康、信丰、龙南、全南、安远等多地有震感（中国地震局震害防御司，1999）；1997年5月31日福建永安西南发生MS5.2地震，波及了江西部分地区（丁学仁等，1998）。该情况同样在赣南地区的史料地震记载中有所体现，即受广东或福建地区的远场大震影响的地震记载达6次。
其余94次史料记载的地震中，有感地震事件共计90个（金学申等，2004；邓辉等，2012），另外4次地震有轻微破坏记载或影响程度可达中强地震水平，但此前由于认识不同、所处环境不同及历史史料记载不足等问题，未被1995年版及之前各版地震目录收入。本文以地域人文背景、史志记载情况等为切入点，着重对这4次地震开展调查研究。
2.1 公元412年2月南康、庐陵地震
《晋书·卷十·帝纪第十·安帝恭帝》（陈崇本等，1792）中记载： “（义熙八年）是岁，南康、庐陵地四震。 ”《宋书·卷三四·五行志》（李潢等，1792）中记载： “义熙八年，自正月至四月，南康、庐陵地四震。 ”原始记载见图2。《江西通志·卷一百七》（谢昱等，1792）、《西江志·卷一百七》（白璜，查慎行，1720）、《吉安府志·卷七》（定祥等，1875）、《南安府志·卷二十二》（蒋有道等，1768）、《中国地震历史资料汇编（第一卷）》（谢毓寿，蔡美彪，1983）中均收录了前文中公元412年2月的南康和庐陵地震。
该地震事件在1995年版及以前各版本的地震目录（李善邦，1960；中央地震工作小组办公室，1971；顾功叙，1983；国家地震局震害防御司，1995）中均未被列入。《中国地震年表资料》（中国科学院地震工作委员会历史组，1956）、《江西地震历史资料》（江西省地震办公室，1982）和《江西省志·江西省地震志》（江西省地方志编纂委员会，2003）中虽列入了该地震事件，但均未给出相应地震参数。
根据公元412年地震记载描述，记载点涉及南康、庐陵两郡，而非具体到某县或某府，说明此次地震影响范围较大。而记为“自正月至四月”“地四震”，说明在短短数月间就发生了多次感觉较强烈的地震。此外，公元412年正值东晋末期，南宋武帝刘裕掌控东晋朝廷，刚刚平定了卢循之乱又出兵讨伐荆州刘毅之际，此次地震作为大事件被《晋书》记载其中，可见其影响之大；在《晋书》中自东晋孝武帝时起（公元373—419年），此地震记载是仅有的几次东晋国都建康（今南京市）之外的地震记载之一，也可间接说明此次地震是一次颇具影响的地震。上述分析表明，公元412年的地震影响较大，地震强度可考虑以中强水平作为估计。
虽然公元412年地震记载较简洁，但大致可将晋末庐陵、南康两郡所辖范围作为此次地震的影响范围。经查阅各资料（江西省地震办公室，1982；臧励和，1982），庐陵、南康郡辖地在南朝宋、齐时的分布情况如下：庐陵郡领县九：石阳（郡治，今吉水北）、西昌（今泰和）、高昌（今吉安西）、巴丘（今峡江北）、东昌（今泰和北）、遂兴（今万安西北）、吉阳（今吉水东北）、兴平（今永丰东北）、阳丰（今永丰西）；南康郡领县六：赣县（郡治，今章贡区，约辖今赣州市、赣县）、雩都（今于都县东北，约辖今于都、瑞金、会昌、安远、寻乌等地）、宁都、平固（今兴国南）、南康（约辖今南康、信丰、龙南、定南、全南、大余、上犹、崇义等地）、陂阳（今石城西）。
由于公元412年地震以庐陵、南康两郡郡址作为地震记载点，因此考虑将两郡所辖县的县治作为地震有感点，该地震有感范围大致为北东向展布（图3），与区域主要断裂分布方向一致，推测有感范围约30 000 km2，有感半径约为97 km。参考中国东部地震烈度Ⅳ度等效圆半径R与震级的经验关系（国家地震局震害防御司，1995）以及中国东部地震烈度Ⅳ度区等效圆面积与震级的经验关系（刘叶根，1993），震级定为M5¼较为适宜。遵循地震目录修定原则（国家地震局震害防御司，1995），以公元412年地震有感区近几何中心点为宏观震中，则震中可能位于庐陵、南康两郡接壤地带，震中参数取（26.5°N，115.4°E）；结合赣南地区现代地震影响场的分布特征，考虑到震中可能存在偏心特征，故取地震定位精度为4类，即地震震中误差≤100 km。
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图 3 公元412年地震宏观震中和有感范围示意图Figure 3. Schematic diagram of the macro-epicenter and earthquake felt area of the AD 412 earthquake2.2 1603年11月5日大余地震
《南安府志·卷二十二》中记： “（万历三十一年）是年冬十一月乙酉戌刻，四邑地皆大震。 ”（图4），在多版史志资料中也有此次地震记载，史志记载情况列于表6。
表 6 1603年南安府地震资料一览表Table 6. List of seismic data of Nan’an prefecture in 1603序号 资料来源 地震记载情况 1 中国地震历史资料汇编 （第二卷） （谢毓寿，蔡美彪，1985） 万历三十一年十月乙酉 （初三） 1603年11月5日
江西南安府（治大庾，今大余）
〔万历三十一年〕是年冬十一月已酉戌刻，四邑地皆大震
清）陈奕禧《南安府志》卷一七 康熙四十九年刊本
按：是年十一月无已酉有已丑 （十三日）；十月有已酉 （初三）。今作十月。同治《南康县
志》、《崇义县志》均记有此次地震。乾隆《上犹县志》作：万历三十一年地震。光绪《上犹县志》误作嘉靖三十一年地震，《年表》沿误。
注：南安府治大庾，辖南康、上犹、崇义
江西大庾 （今大余）
〔万历〕三十一年冬十一月已酉戌刻地震
（清）余光璧《大庾县志》卷一 乾隆十三年刊本2 中国地震资料年表 （中国科学院地震工作委员会历史组，1956） 1603年12月 三十一年十一月乙酉 （？）
南安府 戌刻，四邑地皆震 康熙南安府志
南 康 戌刻，四邑地皆震 同治南康县志
大 庾 戌刻地震 乾隆大庾县志
崇 义 戌刻地大震 同治崇义县志3 江西省历史地震资料 （江西省地震办公室，1982） 南安府：是年冬十一月已酉戌刻，四邑地皆大震 《南安府志》 康熙四十九年刊本
大余：乙酉戌刻地震 《大余县志》乾隆十三年刊本
崇义：乙酉戌刻，地大震 《崇义县志》同治六年刊本
上犹：三十一年地震 《上犹县志》乾隆十五年刊本
注：十一月没有乙酉日，可能原书有误4 江西省志·江西省地震志 （江西省地方志编纂委员会，2003） 明万历三十一年十一月 （1603年12月）
震中：崇义附近
震级：4级
地震情况：南安府是年冬十一月已酉 （十一月没有乙酉日，可能原书有误）戌时，四邑地皆大震。崇义戌时，地大震。大余戌时地震。上犹三十一年地震。关于此次地震的发震时间， 《中国地震历史资料汇编》（谢毓寿，蔡美彪，1985）已作了鉴别考订。将其与天支历表及相关资料进行对比考证，认为前者给出的鉴别结果可信度较高，因此核定此次地震时间为1603年11月5日。查阅各版地震目录，1603年除湖北钟祥5月发生了M4¾地震外，未见其它地震记载，因此1603年11月5日南安府地震应为一次独立的地震事件。
《南安府志》中对应于公元1600年广东南澳M7地震的记载情况为“万历二十八年八月癸巳戌刻，四邑地皆震”，《中国历史强震目录》中对应的地震烈度为Ⅳ度。1603年地震的记载情况为“四邑地皆大震”，对比1600年的地震记载情况，可看出1603年地震的影响程度明显大于1600年。由此估计此次地震在府治（大庾，今大余）及所辖三县（南康、崇义、上犹，此三县县名、县治沿用至今）造成的地震烈度均为Ⅴ度。由图5可知，地震记载点按北东向展布，Ⅴ度等震线参考椭圆长轴为64 km，短轴为38 km。根据中国东部地震烈度衰减规律（汪素云等，2000）、江西及邻区地震烈度衰减关系（吕坚等，2009），震级定为M5较合适。根据地震目录修定原则（国家地震局震害防御司，1995），以Ⅴ度参考椭圆近几何中心点为地震宏观震中，震中参数为（25.6°N，114.5°E），震中参考地名为江西大余，地震定位精度为3类。
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图 5 1603年地震宏观震中和等震线示意图Figure 5. Schematic diagram of the macro-epicentre and isoseismic lines of the 1603 earthquake此次地震的核定参数由中国地震动参数区划编制委员会、中国地震学会历史地震专业委员会组织的全国历史地震资料审定研讨会上经专家审定和讨论后，收录至《中国地震动参数区划图》（GB17741—2015）的新增历史地震目录中（高孟潭，2015）。
2.3 1847年冬定南地震
公元1847年冬定南曾发生过一次震感较强的地震，在《定南厅志·卷六》（王大枚等，1872）中记为： “〔道光〕二十七年冬地震，听之隆隆有声，若雷鸣，远近悉闻。人家床桌皆浮起二三尺，墙壁摇动状欲倾倒，杯盘器皿多掀掷在地，食顷乃定。 ”此次地震在各版资料中的记载均一致（中国科学院地震工作委员会历史组，1956；江西省地震办公室，1982；谢毓寿，蔡美彪，1987；江西省地方志编纂委员会，2003）。笔者复查了赣南及周边地区各市、县志，除定南外，未见有更多关于此次地震的相关记载，故认为此次地震为单点记载。
江西及其邻区的地震主要为中强地震，M5左右地震的破坏性一般较轻，地震影响较小，历史记载难免简单、不详，记载点单一。在已被收录至95版地震目录（国家地震局震害防御司，1995；中国地震局震害防御司，1999）中的16次江西境内中强地震中，单点记载地震就达5次，其中3次发生在赣南地区。可见，震感强烈的单点记载地震事件在历史上时有发生。另按“食顷乃定”的描述，表明此次地震中有多次强余震现象，且持续时长可达20—30分钟，这也从侧面说明此次地震的强度可达中等以上水平。综合上述分析，判断1847年冬定南地震应为一次中强地震事件。
根据地震记载，依据《中国地震烈度表》（GB/T17741—2008）的地震烈度等级评定标准，此次地震震中烈度可达Ⅵ度。由震中烈度与震级关系（李善邦，1960）
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2.4 1888年5月28日赣州地震
在 《赣州、龙南、大余、定南、全南等地地震调查资料（公元1881—1954年）》 （中国科学院地球物理研究所，1954）中有1次关于1888年地震事件的记载（图6）：“一八八八−光绪十四年四月二十日晚，赣州：地震，高约五六尺的靠墙直立碗柜倒下，十二岁小孩睡在长方矮凳上掉下来。翌日，许多人家倒出破碗。”后期的各版资料中关于此次地震的记载均源于上述地震调查资料，原始资料现收藏于中国地震局地球物理研究所档案室内。
该地震调查记录是作为中国地震资料年表编制工作的基础分项之一，由中国科学院地球物理研究所组织专家在赣州等五地开展了历史地震专项调查后形成的调查报告，调查内容具有专业性和针对性。调查时间为上世纪50年代，与发震时间仅隔60余年，一些年长者可能正是地震的亲历者；再者此次地震有确切的地震日期（光绪十四年四月二十日晚），同时对地震的几个宏观现象记录较为具体并与晚间发生地震的情形较吻合，也与其它记录不雷同；这些都能表明调查内容的真实性，由此判断1888年赣州地震应是一次真实的地震事件。
根据调查记录中的地震情况描述，对照《中国地震烈度表》（GB/T17741—2008）（中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，2009），赣州城区的地震烈度为Ⅵ度，由式（1）可确定其震级为M5。根据地震目录修订惯例，把历史地震震中定在记载破坏程度最严重的府治、州治、县治所在地（国家地震局震害防御司，1995），该地震为单点记载，核定震中位置为赣州市，地震定位精度为2类。该结果与《江西省历史地震资料》（江西省地震办公室，1982）和《江西省志·江西省地震志》（江西省地方志编纂委员会，2003）中给出的地震参数一致。
3. 讨论与结论
本文针对赣南地区的历史地震开展了系统的调查研究，以地域人文背景、史志记载情况等为切入点，对赣南地区地震记载的完整性进行了综合考证；在充分挖掘可用信息的基础上，对可能达到中强地震水平的历史地震事件进行了甄别和参数核定。该研究结果可用于修定新版地震目录、开展重大建设项目工程场地地震安全性评价及历史地震调查等工作中，为区域性地震活动性研究、防震减灾规划决策等提供基础依据。主要研究成果如下：
1） 赣南地区历史悠久，文化底蕴深厚，早在2000多年前已有正式的国家政权建制，1600多年前就已有地震事件记载。早期的记载严重缺失，直到明朝中期赣南客家移民运动达到高峰，伴随着地方志书开始盛行后，即公元1500年之后，地震记载才相对连续，但受各方面条件限制，历史地震仍有大量遗漏缺失。因此仍有待于今后新的地震史料的发掘，以期能够为赣南地区历史地震活动研究工作补充新证据。
2） 受菲律宾海板块与欧亚大陆板块挤压碰撞的影响，赣南地区地震活动主要呈自东南向西北逐渐减弱的特征。区内地震主要分布在NE或NNE向主干断裂附近，以及主干断裂与NW向断裂的交接复合地区，原地重复发生地震的频率相对较高。
3） 经核定后的4次历史地震参数列于表7。
表 7 赣南地区4次历史地震参数Table 7. Parameters of four historical earthquakes in southern Jiangxi序号 发震时间 宏观震中参考地名 震中位置 地震精度 震中烈度 M 1 公元412年2月 江西南康、庐陵 26.5°N，115.4°E 3 5¼ 2 1603年11月5日 江西大余 25.6°N，114.5°E 3 5 3 1847年冬 江西定南 24.8°N，115.0°E 2 Ⅵ 4¾ 4 1888年5月28日 江西赣州 25.8°N，115.0°E 2 Ⅵ 5 本文在撰写过程中，得到了中国地震局地球物理研究所潘华研究员的具体指导，在历史地震资料查阅和参数核定中得到了江西省地震局卢福水高级工程师、高建华高级工程师和郑斌工程师的帮助，作者在此一并表示衷心的感谢。
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图 1 震源位于上地壳时Pg，Sg，PmP，sPL，Pn震相的射线路径
Figure 1. Seismic ray paths of Pg，Sg，PmP，sPL，Pn with the hypocenter in the upper crust
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图 2 震源深度为10 km （a）和25 km （b）时基于华南地壳模型的各震相走时曲线
Figure 2. Travel time curves of different seismic phases based on the South China crustal model when the hypocenter is located at the depth of 10 km （a） and 25 km （b）
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图 3 震源处于10 km （a）或25 km （b）深度时变化1 km的情况下4种震相对的走时差的各自相减值
（a） 震源深度由10.5 km变为9.5 km；（b） 震源深度由25.5 km变为24.5 km
Figure 3. Travel time gap of the four different phase-pair when the hypocentral depth is 10 km （a） or 25 km （b）
（a） The hypocentral depth changes from 10.5 km to 9.5 km；（b） The hypocentral depth changes from 25.5 km to 24.5 km
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图 4 误差水平相同但均值不同的条件下并联式系统的综合误差分布
Figure 4. Synthesized error for a parallel-type monitoring system on the condition of same error-levels but different mean values
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图 5 以棋盘格方式显示的速度模型扰动与震中距变化引起的时差比较
Figure 5. Comparison of travel time residual resulted from velocity disturbances with that from epicentral distance changes in the chessboard mode
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图 6 30种情况下不同速度模型扰动量与震中距变化产生的时差对比
Figure 6. Comparison of time residual resulted from different velocity disturbances with that from epicentral distance changes in the cases of 30 classifications
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图 7 在表5第5种组合情形下只用直达波定位（a）和直达波与首波联合定位（b）产生的震源深度偏差值分布（黑色三角形为台站）
Figure 7. Offset of hypocenter depth inversion only direct wave phases used （a） and both direct and head wave phases used （b）. Black triangles indicate seismic stations
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图 8 表5中8种扰动组合下只使用直达波和同时使用直达波与首波反演的深度偏差频度曲线
Figure 8. Frequency curves of hypocenter depth offset with eight different kinds of velocity disturbances with only direct wave phases used （blue dashed lines） and both direct and head wave phases used （red lines）
表 1 震源深度h为10 km和25 km时4种震相在0.1 s拾取精度下的震源深度测定误差
Table 1 Hypocentral depth errors for four kinds of phases with man-picked accuracy 0.1 s when the hypocentral depth h is 10 km and 25 km，respectively
震中距
/kmPg震源深度误差/km PmP震源深度误差/km Pn震源深度误差/km sPL震源深度误差/km h＝10 km h＝25 km h＝10 km h＝25 km h＝10 km h＝25 km h＝10 km h＝25 km 10 1.73 1.15 1.03 1.06 − − 1.43 1.44 20 3.00 1.51 1.12 1.21 − − 1.43 1.44 30 4.36 1.97 1.25 1.44 − − 1.43 1.44 40 5.74 2.47 1.42 1.70 − − 1.43 1.44 50 7.14 3.00 1.61 1.99 − − 1.43 1.44 60 8.54 3.53 1.82 2.29 − 2.82 1.43 1.44 70 9.95 4.08 2.03 2.61 − 2.82 1.43 1.44 80 11.36 4.63 2.25 2.94 2.18 2.82 1.43 1.44 90 12.77 5.19 2.48 3.26 2.18 2.82 1.43 1.44 100 14.18 5.74 2.72 3.59 2.18 2.82 1.43 1.44 注：“−”表示位于盲区，没有计算结果，下同。 
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表 2 两种震相在0.2 s到时拾取精度条件下对震源深度测定的误差
Table 2 Estimation of hypocenter depth error for two kinds of phases with 0.2 s man-picked accuracy
震中距/km Sg震源深度误差/km sPL震源深度误差/km h＝10 km h＝25 km h＝10 km h＝25 km 10 3.00 1.51 2.29 2.31 20 5.74 2.47 2.29 2.31 30 8.54 3.53 2.29 2.31 40 11.36 4.63 2.29 2.31 50 14.18 5.74 2.29 2.31 60 17.00 6.86 2.29 2.31 70 19.82 7.98 2.29 2.31 80 22.65 9.11 2.29 2.31 90 25.47 10.23 2.29 2.31 100 28.30 11.36 2.29 2.31
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表 3 震中距变动1 km的时间差在垂向方向上引起的深度变化量
Table 3 The depth change caused by the arrival time difference with the epicentral distance perturbation of 1 km
震中距
/kmPg深度变化量/km PmP深度变化量/km Pn深度变化量/km sPL深度变化量/km h＝10 km h＝25 km h＝10 km h＝25 km h＝10 km h＝25 km h＝10 km h＝25 km 10 1.02 0.97 0.46 0.45 0.16 0.16 0.26 0.26 − − − − 0.73 0.73 − − 20 2.22 1.86 0.99 0.97 0.33 0.33 0.53 0.53 − − − − 0.73 0.73 0.91 0.91 30 3.60 2.68 1.78 1.60 0.49 0.49 0.81 0.81 − − − − 0.73 0.73 0.91 0.91 40 5.42 3.45 NaN 2.44 0.65 0.65 1.10 1.12 − − − − 0.73 0.73 0.91 0.91 50 9.01 4.17 NaN 3.50 0.80 0.80 1.41 1.46 − − − − 0.73 0.73 0.91 0.91 60 NaN 4.86 NaN 4.64 0.94 0.94 1.75 1.84 − − 1.34 1.70 0.73 0.73 0.91 0.91 70 NaN 5.52 NaN 5.74 1.06 1.07 2.10 2.26 − − 1.70 1.70 0.73 0.73 0.91 0.91 80 NaN 6.15 NaN 6.75 1.17 1.18 2.47 2.72 1.14 1.14 1.70 1.70 0.73 0.73 0.91 0.91 90 NaN 6.76 NaN 7.69 1.27 1.28 2.85 3.23 1.14 1.14 1.70 1.70 0.73 0.73 0.91 0.91 100 NaN 7.34 NaN NaN 1.36 1.37 NaN 3.79 1.14 1.14 1.70 1.70 0.73 0.73 0.91 0.91 注：“NaN”表示在同层内范围内找不到时差不大于tΔ的对应深度值，下同。
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表 4 震中距变动2 km的时间差在垂向方向上引起的深度变化量
Table 4 The depth change caused by the arrival time difference with the epicentral distance perturbation of 2 km
震中距/km Sg深度变化量/km sPL深度变化量/km h＝10 km h＝25 km h＝10 km h＝25 km 10 2.12 1.91 0.91 0.90 1.46 1.46 1.82 1.82 20 5.18 3.53 2.00 1.90 1.46 1.46 1.82 1.82 30 NaN 4.95 NaN 3.05 1.46 1.46 1.82 1.82 40 NaN 6.24 NaN 4.44 1.46 1.46 1.82 1.82 50 NaN 7.43 NaN 6.03 1.46 1.46 1.82 1.82 60 NaN 8.54 NaN 7.65 1.46 1.46 1.82 1.82 70 NaN 9.59 NaN NaN 1.46 1.46 1.82 1.82 80 NaN 10.58 NaN NaN 1.46 1.46 1.82 1.82 90 NaN 11.53 NaN NaN 1.46 1.46 1.82 1.82 100 NaN NaN NaN NaN 1.46 1.46 1.82 1.82
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表 5 速度模型扰动的8类组合方式
Table 5 Eight kinds of velocity model disturbances
扰动类别 1%扰动值 2%扰动值 5%扰动值 上地壳 下地壳 莫霍面 上地壳 下地壳 莫霍面 上地壳 下地壳 莫霍面 m1 ＋ ＋ − ＋ ＋ − ＋ ＋ − m2 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ m3 ＋ − ＋ ＋ − ＋ ＋ − ＋ m4 ＋ − − ＋ − − ＋ − − m5 − ＋ − − ＋ − − ＋ − m6 − ＋ ＋ − ＋ ＋ − ＋ ＋ m7 − − ＋ − − ＋ − − ＋ m8 − − − − − − − − −
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表 6 算例使用的地壳速度模型
Table 6 Crustal velocity model used in the calculation example
vP/（km·s−1） vS/（km·s−1） 界面深度/km 6.06 3.50 22 6.80 3.91 33 8.03 4.51
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