中央地质调查所所属地震台站历史变迁

侯 江

(重庆自然博物馆，重庆 400700)

中央地质调查所所属地震台站历史变迁

侯 江

(重庆自然博物馆，重庆 400700)

民国时期，中央地质调查所在北京、重庆、南京先后建立地震台，三地的地震台有新建、有迁建，而皆一脉相承。1930年在北平(北京)西山创建鹫峰地震台，这是近代中国人自建的第一个地震台；1943年在重庆北碚建成北碚地震台，并研制成功中国人自制的第一台现代地震观测仪器——霓式地震仪；1946年在南京恢复地震台工作，建立中国南京水晶台地震台。中央地质调查所各个时期建立的地震台站所做的开创性工作，在中国近代地震科学发展史上有着举足轻重的作用。

鹫峰地震台；北碚地震台；霓式地震仪；南京水晶台地震台

中国是大陆地震发生最为频繁、地震灾害最为严重的国家，也是对地震现象记录和研究最早的国家。自公元前23世纪(4300多年前)就开始有了对地震现象的记载，包括受灾地点、范围、破坏情况、地震前兆现象，对地震成因和地震预报等进行过探索，并发明和制造了世界上第一台观测地震的仪器——张衡地动仪，中国对地震的观察、记载和研究堪称世界之最。东汉时期汉顺帝阳嘉元年(公元132年)，张衡制成的测验地震的仪器安置在河南洛阳灵台，比欧洲出现地震仪的时间早1500余年，中国地震观测历史发端于此。翁文灏对此评价道：“地动陇西起，长安觉已先。微波千里发，消息一机传。科学开西哲，精思仰昔贤。空山研妙理，对此更欣然”[1]。东汉张衡制地震仪器，实开地震科学之先河。

1 鹫峰地震台

世界上最早的现代意义地震台始建于19世纪末叶。20世纪中叶，全球范围内约有350个地震台。近代中国使用现代地震仪器记录地震较晚。19世纪末20世纪初，由日本、俄国、法国、德国在台湾、大连、营口、旅顺、奉天(今沈阳)、长春、上海徐家汇、青岛等地建立地震观测台进行地震观测。而中国人自建的地震台始于1930年的鹫峰地震台。1930年，实业部地质调查所在北平(北京)西山鹫峰建立地震台，由翁文灏主持，李善邦负责筹建和技术管理。李善邦在此设立鹫峰地震研究室，建立鹫峰地震台，地理坐标为东经116°，北纬40°，海拔高程约150米。1930年9月23～24日由曾世英及其助手孙德森测定。地震台内置欧洲制地震仪多架，设备完全，为亚洲之冠。这是我国自办的第一个用现代地震仪进行地震观测的地震台，也是当时世界上一流的地震台之一，开创了中国地震研究的新纪元。早在1920年甘肃海原大地震(海原现属宁夏)，地质调查所所长翁文灏现场考察后深感要加强中国的地震研究，必须建立地震台。鹫峰地震台的建台工作，始于1928年。北平的名律师林行规，捐其在鹫峰新建别墅旁的空地做建台之用。翁文灏通过清华大学物理学系叶企孙教授介绍，请李善邦主持该项工作。1930年春李善邦主持建成“地质调查所鹫峰地震研究室”，在此工作的还有祁之晋(1931年初辞职)、贾连亨(清华大学物理系毕业，1931年2月到所任练习生)、严魁元(练习生)、潘家驎(燕京大学物理系毕业，1934年秋聘，次年因病辞职)、秦馨菱(清华大学物理系毕业，1937年6月27日到所)。该台先后从德国购买200千克维歇尔式(Wiechert)水平地震仪和80千克维歇尔式垂直地震仪以及从爱沙尼亚购买了伽利清-魏立浦(Galitzin-Wilip)电磁式地震仪，分别于1930年、1932年正式投入运行。从1930年9月开始记录，1937年抗日战争爆发后停止观测，到1937年8月共记录了2 472次地震。鹫峰地震研究室1930～1933年编印《鹫峰地震专报》(《Seismological Bulletin of the Chiufeng Seismic Station》1-3卷)以及《鹫峰地震月报》(《Monthly Seismological Bulletin》1933年1月开始编印)与世界各地震台交换。鹫峰地震台的仪器设备、管理水平及记录质量等，都达到当时的世界一流水平，鹫峰台地处亚洲地震台站较少地区，其观测结果及研究报告很受世界同行重视。

图1 鹫峰地震台外景

图2 鹫峰地震台内景

2 北碚地震台

2.1 抗战时期诞生的北碚地震台

1937年“七·七”事变爆发，北京沦陷，鹫峰地震台被毁。1939年李善邦随地质调查所经南京辗转到重庆，最后落脚北碚，继续地球物理研究工作。李善邦设法恢复地震台工作，而恢复工作以制造仪器为先，开展地震观测研究。1939年开始设计，初以记录四川、甘肃、云南诸地地震为目标。惟以抗战期间，照相材料等泊来品购置不易，甚或来源断绝，乃取机械记录方法，以适应当时困难环境。初期设计原有垂直向及水平向各一架，嗣因制造上和人事材物日趋困难，只能先从事于后者。历时三年，于1942年冬初步完成机械式水平向地震仪，1943年试行记录。为纪念我国首次以科学方法研究地震之学者翁文灏(翁咏霓)先生，谨名曰霓式地震仪，后改名为I式地震仪。该地震仪为机械杠杆放大熏烟式地震仪。霓式地震仪于1943年5月制成使用，6月21日清晨记录到成都附近5级左右地震 ，10月起出地震观测报告。从1943年5月14日到1946年5月18日的3年里，先后记录到成都附近、淮河流域及土耳其等地区的地震共109个，出版单台地震观测报告4期，并与古登堡、ISS、法国斯特拉斯国际地震中心等国外地震机构进行资料交换。抗战胜利后，北碚地震台仍继续工作，至1946年5月18日地震台停记，是年冬中央地质调查所回迁南京，该台随迁南京，在珠江路942号建立水晶台地震台，霓式地震仪继续使用观测。北碚地震台在我国地震观测史上有着特殊的地位和重要价值。北碚地震台是中国抗战时期的特殊产物，不仅是此时中国仅有的仍在观测的地震台之一，也是整个亚洲为数不多的几个地震台之一。北碚台是连接北京鹫峰地震台、南京水晶台地震台、现在重庆地震台的纽带，在四川省和重庆市地震科学史乃至中国现代早期地震科学的历史上占有重要一席。北碚地震台台址位于中国西部科学院旧址范围内(现为重庆自然博物馆北碚陈列馆)所建的地质调查所第一办公楼(文星湾42号附2号)。

2.2 地性研究室的地球物理探矿工作

地质调查所内迁北碚后，建立了几个研究室，其中，李善邦任室主任的地性研究室，在进行地震观测的同时，更多地从事地球物理探矿工作。“最难忘的是攀枝花的探测……树起标竿，布置测线，进行普测，兼测绘地形。”[1]抗战爆发后，李善邦在西南地区进行地球物理勘探工作，成为中国物探界少数先行者之一。1941年3月中旬，李善邦与秦馨菱用磁性探测方法勘探攀枝花钛铁矿，进行矿区地形测绘、地质填图、地磁勘探等，对兰家火山、尖包包、倒马坎3个矿区的矿层作较为细致的观察，采集矿样，写出《西康盐边第三区攀枝花倒马坎铁矿》(中央地质调查所临时报告)报告：“综合攀枝花、倒马坎储量15 607 305吨，或称一千六百万吨，贫矿不计”。所采矿样经地质调查所化验分析，含铁51%、二氧化钛16%、三氧化铝9%，首次认定为含钛磁铁矿，系西南一重要资源。李善邦、秦馨菱1941年的《西康攀枝花钛铁矿勘探报告》(中央地质调查所内部报告)，对攀枝花大型钛铁矿的发现和开发提供了最早的科学依据。

2.3 霓式地震仪

霓式地震仪是中国人自制的第一台现代地震观测仪器。设计及制造的整套仪器分作三部分，一为重锤及其支架，二为放大及制振设备，三为记录器。地震仪为水平摆形式，东西及南北分向锤重各100 kg，T(周期)为4.5 s，V(静态放大倍数)约152倍，放大器类型为机械杠杆放大，记录方式为熏烟记录，记录纸速度为20 mm/min，记录时间为1943-05-14～1946-05-18。这是继公元132年东汉张衡发明世界第一台地动仪之后，中国人自己研制成功的第一台现代地震仪，标志着中国地震仪器的研制和地震学的研究跨入新纪元。时间服务情况见表1。

图3 中央地质调查所旧址(1943至1946年)

图4 1939～1946年中央地质调查所旧址

表1 地震仪时间服务

图5 霓式地震仪照片和霓式地震仪水平向地震观测仪设计总图

3 南京台

3.1 南京北极阁地震台

1929年2月，国立中央研究院气象研究所在竺可桢主持下召开所务会议，决定兴建南京北极阁地震台。1930年4月由金咏深负责组建，1931年3月落成，台址在南京城内钦天山山顶，地理坐标为东经118°，北纬 30°，海拔高程60米，台基岩性为砾岩，命名为“中国南京北极阁地震台”。这是当时中国自建的第二个地震台。南京北极阁地震台和北京鹫峰地震台一起成为中国自行筹建的最早一批近代地震观测台站。北极阁地震台早期配备的仪器有德国产维歇尔式地震仪，这是世界上体积、重量最大的地震仪，水平向1 700 kg，垂直向1 300 kg。1930年底运至中国，1931年10月20日开始安装，1932年6月下旬试测，7月1日正式投入观测。另苏联产伽利清-魏立浦地震仪(伽魏式地震仪)，于1934年4月完成安装，并投入观测。北极阁地震台观测时间为1932年6月下旬始，至1936年6月30日停止。记录到的第1个地震到时为1932年7月8日10时43分19秒(世界标准时GMT)。北极阁地震台的工作人员有金咏深(1932.6～1937.7)、孙儒范(1932.7～1937.7)等。1932～1936年，北极阁地震台地震观测仪器配置齐全，创建之初主要研究气象与地震、海啸，1932年将减灾行动纳入地震台工作。1932年7月至1936年7月出版地震观测报告《国立中央研究院气象研究所地震季报》，5年共出版4卷16期，总计报道地震1 410次。观测报告进行国际资料交换。因抗战爆发停止观测后，维歇尔式地震仪仍存放在北极阁地震台的地下室，伽魏式地震仪拆卸装箱，从南京运往四川途中，列车被炸，仪器被毁。抗战胜利后恢复观测，观测时间为1947年春至1948年冬。1952年，北极阁地震台与水晶台地震台一同迁入鸡鸣寺，称为南京鸡鸣寺地震台，隶属中科院地球物理研究所。后演变为今南京基准地震台，位于南京中山陵南坡。

图6 南京鸡鸣寺地震台摆房

3.2 南京水晶台地震台

1937年抗日战争爆发，北京鹫峰地震台由李善邦带领撤离，经南京撤往西南，后在重庆北碚建立地震台，研制地震仪，恢复地震观测，编写观测报告。抗日战争胜利后，北碚地震台迁往南京，1946年7月在南京市珠江路942号(现700号)水晶台重建地震台，命名为“中国南京水晶台地震台”,地理坐标为东经118°，北纬32°，海拔高程约10米，台基岩性为土层，隶属经济部中央地质调查所。水晶台地震台安装有I式地震仪(原北碚地震台使用，李善邦继续改进完善后称为51式地震仪)、伽魏式(三分向，原北京鹫峰地震台使用)、维歇尔式(H分向200 kg，Z分向80 kg，中国台湾赠送)3种型号的地震仪。观测记录自1947年3月至1952年5月23日。1947年3月，水晶台地震台开始编辑油印本地震报告，地震编号继北碚地震台的地震编号，水晶台的第1个地震序号为110号。观测报告进行国际资料交换。水晶台地震台的测震人员有李善邦、秦馨菱、谢毓寿、胡宝琳、徐涛、孙庆煊等。李善邦除继续完善I式地震仪，改进后称为51式地震仪外，并开始试制光杠杆放大式地震仪。秦馨菱承担部分日常工作并开展地球物理研究工作。谢毓寿负责编写地震报告，为我国地震科学研究积累了宝贵的资料。1952年，水晶台地震台与北极阁地震台一同迁入鸡鸣寺，称为南京鸡鸣寺地震台，隶属中国科学院地球物理研究所。1954年，中科院地球物理研究所迁北京，原鹫峰地震台的仪器随迁，1956年安装在北京西北郊白家疃由陈宗器建立的地磁台内。在此又安装苏制的基尔诺斯式地震仪和哈林地震仪，1957年7月1日正式开始记录。时间服务情况见表2。

表2 地震仪时间服务

4 结束语

李善邦作为中国近代地震科学的先驱，于1930年在北平(北京)西山创建了近代中国人自建的第一个地震台——鹫峰地震台；1943年又在重庆北碚建成北碚地震台，并研制成功中国人自制的第一台现代地震观测仪器——霓式地震仪；1946年在南京恢复地震台工作，建立中国南京水晶台地震台。这些地震台站皆隶属于中央地质调查所。民国时期，中央地质调查所在北京、重庆、南京建立的地震台站，建树颇多，所做的开创性工作在中国近代地震科学发展史上举足轻重。

[1] 地球物理专刊，1945(2)：7．

[2] 江苏省地震局．江苏省地震监测志[M]．南京：河海大学出版社，2008：7-46．

[3] 江苏省地震局《中国地震科技文献题录大全》编纂组．中国地震科技文献题录大全[M]．北京：地震出版社，1988：1-949．

[4] 李善邦．自序——忆我国早期地震工作发展概况[A]．中国地震[M]．北京：地震出版社，1981：1-10．

[5] 中国地震局．中国地震事业的先驱李善邦[M]．北京：地震出版社，2002：1-39．

[6] 秦馨菱．前地质调查所的地震、物探和地球物理工作[A]．程裕淇，陈梦熊．前地质调查所的历史回顾：历史评述与主要贡献[M]．北京：地质出版社，1996：130-140．

[7] 贾连亨，秦馨菱．忆鹫峰地震研究室[A]．in：程裕淇，陈梦熊．前地质调查所的历史回顾：历史评述与主要贡献[M]．北京：地质出版社，1996：141-143．

[8] 谢毓寿．前地质调查所(1916-1950)的地震工作[A]．in：程裕淇，陈梦熊．前地质调查所的历史回顾：历史评述与主要贡献[M]．北京：地质出版社，1996：144-146．

四川省地震月报目录(ML≥3.0) (2015.07～2015.09)

四川省地震监测中心

The seismic station history of the central exploration institute of geology

Hou Jiang

(Chongqing Natural Museum, Chongqing 400700, China)

During the period of the Republic of China, the central exploration institute of geology built three seismic stations one after another in Beijing, Chongqing and Nanjing. The first seismic station was built by Xishan and called Jiufeng Seismic Station in Beiping (now Beijing) in 1930. It is the first seismic station built by Chinese in modern history of China. In 1943 the Beipei Seismic Station was built in Chongqing and then a modern seismic instrument was designed by Chinese and was called Ling style seismometer. In 1946 China Nanjing Shuijing Seismic Station began its operation. Three seismic stations built by the central exploration institute of geology in different periods respectively mark the beginning of Chinese modern seismology and is of very important value.

Jiufeng Seismic Station; Beipei Seismic Station; Ling style seismometer; Nanjing Shuijing Seismic Station

2015-01-27；

2015-07-07

侯江(1968-)，女，四川省宜宾市人，研究馆员.

P315.78

B

1001-8115(2015)04-0041-05

10.13716/j.cnki.1001-8115.2015.04.010