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热度 2已有 891 次阅读2016-5-19 23:50 |个人分类:地球与地震|系统分类:科研心得| 地震, 洪水, 古文明, 四川, 地球

地震、大洪水、古文明

地震、大洪水、古文明

-纪念汶川地震8周年

嵇少丞

(加拿大蒙特利尔大学工学院,教授)

世界上几乎每一个民族都有大洪水的历史传说,最为人知的是《圣经·创世记》第6至8章的叙述。上帝命令义人挪亚建造一个巨型的方舟(133.5×22.3×13.4米,容积约4万立方米),把陆地上每一类生物都留下至少雌雄一对,其中上帝认为洁净的动物要保留7对,饲养于方舟里。诺亚在建造方舟并收集世上生物的同时,向遇到的人宣传上帝将要降下洪水,只有进入方舟才能逃过大洪水的劫难。可是,当时没有人相信挪亚的话,官员们继续贪污腐败,百姓照样吃喝玩乐,享受生活,最后只有挪亚一家8口进入方舟。上帝让大洪水涌来,唯有在方舟里的挪亚一家人与其收集的生物得以存活。1922年,英国考古学家伦德纳‧伍利(C. Leonard Woolley),对巴格达与波斯湾之间的美索不达米亚沙漠地带进行了考古挖掘,在苏美古国吾珥城的王族墓葬之下,发现二米多厚的黏土沉积层,这些黏土正是一次大洪水搬运沉积的淤泥。现在看来,《圣经·创世记》第6至8章的叙述是科学不发达的远古时代人类对于大自然的敬畏和对大洪水危害生命的恐惧。


中国先秦典籍中也记录远古时期发生灾难性大洪水的传说,最著名莫过于大禹治水。西汉杨雄《蜀王本纪》说:“禹生石纽”,唐代司马贞在《史记索隐》中说,“禹为西羌,生于茂州汶川”, 都是说大禹出生于四川省龙门山地区。大禹的父亲鲧原来就是防洪治水的官员,但由于工作没有成效,被尧帝杀了。到舜帝接任,他叫鲧的儿子禹继续他父亲的工作,禹聪明、能干、敬业,治水成效好,使百姓安居乐业,于是舜就禅位给禹,开始了中国历史上第一个王朝:夏朝(距今4100年)。《山海经·海内篇》记载:“洪水滔天,鲧窃息壤以湮洪水。” 《孟子·滕文公》记载:“当饶之时,天下犹未平。洪水横流,泛滥于天下;水逆行,泛滥于中国”。大洪水也出现在“女娲补天”的神话故事里。《淮南子·览冥训》曰:“望古之际,四极废,九州裂,天不兼覆,地不周载,火炎炎而不灭,水泱泱而不息。猛兽食颛民,鸷鸟攫老弱。于是女娲炼五色石以补苍天,断鳌足以立四极,杀黑龙以济冀州,积芦灰以止淫水。苍天补,四极正;淫水涸,冀州平;狡虫死,颛民生;背方州,抱圆天。” 近年来,考古学家发现山东龙山文化的衰落以及长江三角洲良渚等古文化的消亡均由大洪水造成,而这些区域性的地质灾害很难用全球气候与环境变化合理解释,而更多的地质与考古证据却证明局部性的大洪水与强烈地震、异常洪水等地质灾害密切相关。


例如,位于青海省民和县官亭镇喇家村黄河北岸的喇家遗址真实地记录了先发生强烈地震、后发生大洪水的悲惨景象。中国社会科学院考古研究所与青海省文物考古研究所组成的联合考古队从五处倒塌的黄土窑洞中清理出二十五具遭遇天灾瞬间死亡的人骨遗骸。这些遗骸虽然姿态不同、神态各异,但求生欲望非常强烈,尤其是其中一处房址聚集了十四具死亡者的遗骸,他们相互救助,丈夫护着妻子,母亲护着孩子,慑人心魄,演绎出一幅亲情大爱的悲情画卷,无声诉说着已尘封近3800年的惨烈景象。近年来,地质学与考古学的综合研究已经清晰地展示造成喇家古人遭遇灭顶之灾的原因:当年居住黄河北岸喇家遗址的齐家文化人类占据了海拔1700-2000 m左右的官亭盆地的肥沃台地,过着宁静祥和的田园生活,但是公元前1730年左右的一天,灾难的恶魔突然降临,突发的强烈地震破坏了他们挖于黄土陡坡的窑洞,窑洞坍塌,部分人员被砸伤亡,人们惊恐不安。官亭盆地的上游是长23 km、深1000 m、地势陡峭险要的积石峡,地震造成积石峡山体崩塌,形成200-300 m高的堰塞坝,不久堰塞湖发生溃坝,形成了流量巨大的异常洪水,大洪水与泥石流倾泻而下,瞬间冲垮与淹没了人们居住的房屋,灾祸将他们吞没在无边的黑暗之中,灾难现场也在那一刻被历史所定格。青海喇家遗址为我们现代人认识地震及其次生地质灾害给人类带来巨型灾难提供重要佐证,而了解史前发生的灾害过程又会为我们认识现代及其未来的自然灾难提供更为广阔的视野,为我们正确把握人类在地球上的位置,为我们选择更合理的生存方式于居住环境提供正确的启示。









成都平原从近5000年前的宝墩村文化开始,先后有三星堆文化、金沙文化、十二桥文化、新一村文化、青羊宫文化、最后在公元前316年秦灭蜀后才逐渐融入秦汉文化之中。


四川省广汉市城西7 km的鸭子河畔有个属青铜时代的重要的文化遗址——三星堆, 它南距成都约40公里, 北距德阳26公里。1929年春,广汉县南兴镇真武村农民燕道诚带领家人在宅旁挖蓄水沟时发现一个长方形的坑道,由石板围成,坑内堆满了精美的玉石器。燕道诚一家随后把坑内400多件玉器搬回家中隐藏起来,秘不告人。消停了一年后,为了将玉器卖出,他将一块玉瑗送给当时驻广汉县的军队陶宗伯旅长,此人在得知这块玉瑗的价值后,派了一个连进驻燕道诚挖宝的地方,以军事训练为名,大肆开挖。成都著名金石学家龚熙台先生从燕道诚手中购得4件玉器,写了一篇《古玉考》论文发表在成都东方美术专科学校校刊的创刊号上。随即消息传出,古董商蜂拥而至,广汉地区掀起挖掘高潮。当时的广汉县罗雨苍县长是个开明人,认为出土文物应归国家所有,随即下令禁止私人胡挖乱掘。1934年3月15日,华西大学博物馆外籍馆长葛维汉(美国人)与副馆长林名均教授组建一支考古发掘队,到月亮湾进行发掘工作,获得文物600多件。1949年后,当地兴建砖瓦厂以及村民挖泥制砖瓦过程中,又发现一些古人的房屋基址与墓葬,出土了一大批文物, 包括青铜器、玉器、漆器、陶器等,还有80根象牙,4600多枚当时的货币、海贝、铜贝等, 其中国家一级文物有金杖、青铜立人像、青铜神树、青铜纵目面具、玉边璋、玉牙璋。经中国社科院考古所的专家测定, 这些文物的年代为公元前1100-2800年之间。


金沙遗址位于四川省成都市城西苏坡乡金沙村(现为成都市青羊区金沙街道),位于摸底河岸南岸。于2001年2月开挖蜀风花园大街工地时偶然发现的,现已发掘的面积超过5平方公里,出土珍贵文物多达千余件,其中包括金器30余件、玉器和铜器各400余件、石器170件、象牙器40余件,出土象牙总重量近一吨,此外还有大量的陶器出土。从文物时代看,金沙文化所处年代为公元前1250年至公元前481年,即商代晚期、西周与东周。


无论三星堆还是金沙遗址出土的文物,目前学者认为这些物品皆用于祭祀大典,非一般百姓与普通官员所能拥有,专家们将其解释为古蜀国王的宗庙。金沙遗址位于三星堆遗址的东南约50公里,后者比前者早一千多年,代表了古蜀的一次政治与权力中心的转移, 而且转移方向自河流的上游转向下游。


是什么原因使得古蜀人突然迁移其政治与权力中心,而毁弃其宝物?有的学者猜测三星堆作为国家宗庙毁于3000多年前一场意外的大火,大火烧毁了尊贵的宗庙,那些没被大火烧毁的青铜器、玉器和象牙则被三星堆人认作不再适合做奉献给他们上帝的祭品,于是在河边挖了两个坑,把这些失灵的祭品埋入地下,坑底放小型的青铜器、玉戈、玉璋,中间是大型青铜器,最上面是60多根象牙。另外有学者估计三星堆与金沙遗址作为国家宗庙皆毁于战争。三星堆可能毁于3000多年前商王朝对古蜀人的战争或者顺岷江而下的土著羌人杜宇军队趁蜀王鱼凫受周文王之邀带兵参加牧野之战、国都军力空虚之际突袭蜀国首都的战争,而金沙则毁于2000多年前的东周期间,楚人鳖灵打败金沙蜀王杜宇家族。问题是为什么战胜者没有将这些宝物作为战利品运回祖国,以炫耀其胜利与凯旋?或许古蜀国在临败之前匆匆忙忙地把国家的宝物秘密埋藏到地下,以图东山再起, 不料一败涂地,从此没了出头之日。


上述人文的解释忽略了一个重要线索:无论三星堆还是金沙文化层之上皆有几十公分的洪水淤泥层,其原因很可能是龙门山断裂带地震造成山体崩塌、堵塞江河,之后,堰塞湖溃坝导致下游发生大洪水,天灾突然降临,三星堆与金沙遗址的宝物被洪水与泥石流瞬间掩埋。


近年来科学家实地考察发现,岷江支流雁门沟, 沱江支流湔江及其上游支流白水河具有特殊的河流地貌, 湔江为断头河, 雁门沟为反向河, 在光光山一带保持大规模滑坡遗迹, 从而判定3000-4000年前的岷江不像现在那样从汶川县城向南流经映秀镇,然后经过都江堰进入四川盆地,而是在汶川县城的北面进入雁门沟,穿越光光山,沿今白水河、经龙门山镇、丹景山镇进入湔江, 再往下游进入沱江。大约3500年前, 龙门山断裂带上突然发生了一次大地震, 导致山崩与滑坡, 岷江在光光山峡谷被堵塞。不久,堰塞湖溃坝导致下游发了大洪水,泥石流迅速掩埋了三星堆遗址。再后来,大概在公元前1100年左右,龙门山断裂带上又发生了一次强烈地震, 这次地震导致的山崩与滑坡更加严重,使得光光山峡谷彻底被堵塞, 岷江不得不改道,沿着杂谷脑河一路向南经映秀镇,然后转向东,经过都江堰出玉垒山口进入四川盆地。从此之后,光光山以下的古岷江几近枯竭, 如此自然环境的重大变迁对古蜀国人来说无疑是个毁灭性的打击,他们被迫把国都迁往成都西边的金沙遗址, 用玉垒山口涌出来的新岷江的水灌溉农田,再创四川盆地上高度的农耕文明。


可是,龙门山断裂带上每隔几百年或上千年就会来一次大地震,公元前481年左右发生的那次大地震造成映秀段岷江的堵塞,堰塞湖溃坝导致的大洪水从玉垒山出口, 洪水冲积的泥沙掩埋了金沙遗址,导致金沙文化的消失。《蜀王本纪》记载:“时玉山出水, 若尧之洪水, 望帝(即蜀王杜宇)不能治, 使鳖灵决玉山, 民得安处”。《华阳国志-蜀志》记载:“会有水灾, (望帝)其相开明决玉垒山以除水害”。这些先秦典籍中说到的“玉山”就是当今的都江堰的玉垒山。
试想一下,2008年的8.0级汶川大地震,如果不是现代科学技术、交通与通讯的发达以及举全国之力的救援与灾后重建的援助,对于映秀与北川这些地方不就是又一次文明的消失、三星堆与金沙悲剧的重演?汶川地震地震形成唐家山堰塞湖,如果地震坝更大更高,而人类又没有重型机械开渠引流的话,北川县城曲山镇之下的湔江就断流,而堰塞湖会越积越大,最后湔江就会改道从巴郎山林场的西南侧流向茶坪-桑枣河,引发的洪水会死很多人。人类必须学会敬畏自然,一味地想彻底征服自然,结果却是灾难不断发生。人类进化的方向是顺应自然。在这颗蓝色星球的皮肤上,如蚂蚁般生活的我们,能看得更远些吗?


2001年成都金沙遗址出土一件金箔,外径12.5厘米、内径5.29厘米、厚度0.02厘米,重量20克。器身极薄,图案采用镂空方式表现,分内外两层,内层是一个顺时针旋转着的旋涡,外层由4只逆时针飞行的白鹭组成。4只白鹭首足相接,朝同一方向飞行,与内层漩涡旋转方向相反。四川省成都市金沙遗址博物馆将这件金箔解释为“太阳神鸟”,认为“该器生动地再现了远古人类‘金乌负日’的神话传说故事,四只神鸟围绕着旋转的太阳飞翔,周而复始,循环往复,生生不息,体现了远古人类对太阳及鸟的强烈崇拜,表达了古蜀人对生命和运动的讴歌”。我认为下列解释似乎更合理:金箔内层漩涡代表猛烈大洪水的来临,外层代表大洪水来临时人们幻想能像白鹭一样迅速逃生。四只白鹭“首足相接”代表人民相互帮助,集体逃生。四只白鹭(渔牧民族人民)“向着水漩涡旋转的相反方向”代表人们奋力逃避大洪水。这正是“水往低处流,人往高处走”。金沙古国人民敬畏自然,于此可见一斑。


白鹭是四川常见的野生动物,居住成都的杜甫曾有诗云:“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船”。西岭即是龙门山。龙门山内河流分布和转弯皆受右旋逆冲断裂影响,高差大,水流急,旋涡多。金沙遗址出土的金箔内层“旋涡”由12道等距离分布的象牙状的弧形旋转纹组成,代表一年十二个月,任何时候都可能发生地震和洪水,天灾不可测,天威不可逆。金箔外层4只白鹭的“4”也可能代表四面八方,也许还有一年4季之意。无论何时,地震来了,洪水来了,四面八方(何地)的人都要逃难。 我建议这个图案应成为中国减灾事业的标志。


到过四川省北川县都知道,湔江从西边漩坪向东流到北川老县城曲山镇,突然来个V形大转弯,沿着茅坝-沙坝-马滚岩,即沿着龙门山主中央断裂带向东北通河口方向流,然后再转向东南方向经小羊滩,去了桃树坪,再经通口镇-九岭镇,最后并入涪江。然而,历史上的湔江可不是这么流的,而是从北川县城曲山镇向南流到下游的任家坪-擂鼓镇-安昌镇-黄土镇-安县县城-永兴镇,即沿着现今的安昌河,然后再并入涪江。为什么现在的湔江在北川老县城曲山镇那里来了个大拐弯、不走近路反而绕道而行呢?换句话说,为什么湔江历史上要改道呢?这一切都与龙门山主中央断裂的地震活动有关。从前,北川境内的龙门山断裂带曾发生一次比2008年5月12日汶川地震还要大的一次巨震,地震造成任家坪-擂鼓镇一带发生巨量的山崩与滑坡,碎石沙土滚进湔江,形成很长很宽的碎石坝,上游来的湔江水在北川老县城曲山镇那里形成巨大的堰塞湖,但是任家坪-擂鼓镇一带碎石坝太大了,溃坝不了,堰塞湖水只好改道先向着东北通河口方向流动,然后转向东南去了桃树坪,再经通口镇-九岭镇,再并入涪江,形成目前我们所见湔江曲径。从此,任家坪与西山坡的水就不再往东流,而是向西南流,进入北川曲山镇,再灌入湔江。这也是2008年9月24日发生在西山坡和任家坪的泥石流的流动方向,这次泥石流把北川县城曲山镇老城区掩埋了2-3层楼高度。实地地质考察表明,大石块与泥石流混杂堆积在任家坪和擂鼓镇之间的垭口出露得非常清楚,在国家5.12地震纪念馆开挖地基时,出现一层层古泥石流的遗迹,说明北川-任家坪-擂鼓镇之间的山沟本来就是一条由古地震引发的泥石流淤实的古河道。几年前, 国家拨款在任家坪原北川中学高中部的旧址上建起“国家5.12特大地震纪念馆”,绵阳市政府在西山坡开发度假村,把唐家山堰塞湖打造成AAAAA景区,在北川老县城上马保护地震废墟的工程等等。2008年汶川地震已经清楚地揭示,从东北的陈家坝-北川老县城曲山镇-任家坪-擂鼓镇-清平,再向南到红白镇-龙门山镇-龙池镇-映秀镇,正好位于龙门山断裂上,任何时候都有可能发生强烈地震并引发山崩与泥石流等次生地质灾害的危险,任何新的建筑特别是大型的公共设施(例如, 医院、学校、博物馆等)都应该避开活断层, 否则,一旦强地震来袭,几乎必毁无遗。


 考古学家研究了成都平原上的宝墩、鱼凫古城、芒城、三星堆遗址、金沙遗址、成都北门外驷马桥羊子山人造巨型土台(祭坛)等多处遗址后惊人地发现:不同时代的古建筑的长边方向皆北偏西约45°, 三星堆的祭坑和金沙古墓的纵向亦是这个方向。古墓中, 金沙人的头部一律朝着西北, 这样的排列方式应该是古人的刻意所为。就连成都古城墙及市内主要街道的定向也是北偏西约45°。中国文化圈中古城的建筑朝向基本都是正南北方向, 例如, 北京、咸阳、洛阳、开封等, 唯独成都盆地里的古蜀国例外。据说,司马迁在《史记·西南夷列传》中就曾已经注意到这个奇怪的现象, 但是没能给出答案。



据历史记载,春秋末期(约公元前4世纪),古蜀国第五世开明王“自梦郭移”、“徙治成都”,将都城从广都樊乡(今双流县)迁往成都,构筑城池。成都之名取周王迁岐“一年成邑,二年成都”之意。公元前316年,中原的秦国对富庶的古蜀国虎视眈眈,秦惠文王借巴、蜀互攻之机,派司马错率军沿石牛道穿越秦岭入蜀,数月之间便攻占整个蜀国,蜀地纳入秦国版图。此后,秦王三立三废蜀侯,终置蜀郡,定郡都于成都。蜀郡首任郡守张仪主持修筑成都城。公元前256年,秦昭王任命李冰为蜀郡郡守,任内他主持修建了都江堰水利工程,使得成都平原从此沃野千里,“水旱从人,不知饥馑,时无荒年,谓之天府”, 至今仍在造福蜀人。问题是, 既然由秦相国张仪按照咸阳城的格局修建成都城,按理说应该不会再有北偏西45°的情况出现,然而结果恰恰相反,不仅成都城墙,而且城内主要街道也都是北偏西方向了。 为什么深受中原文化熏陶的张仪筑城时也选择北偏西的方向,难道他被倔强的蜀人说服了?


从平面上看,大多房屋呈长方形,其短边方向称之为房屋的朝向,即房屋正门的朝向。在建筑工程学中,短边方向称为房屋的横向,而长边方向称为房屋的纵向。由于冬半年直接采光需要,在不受地形、占地面积或其它因素限制时,人民自然而然地会选择房屋朝向为南北向。成都盆地里,自古至今人们一直选择建筑与房屋的纵向为北偏西45°,这是为什么?对于这个问题,人们百思不得其解。


2008年汶川地震之后, 地质与建筑专家深入地震灾区考察,发现一个有趣的现象: 在相同结构与建筑质量的情况下, 那些长边平行于北偏西方向的房屋抗震能力提高近3度。原来,房子的抗震强度还与朝向有关,原因如下:威胁成都盆地房屋稳定性的强烈地震几乎皆发生于盆地西边龙门山断裂带上, 而后者的走向是北偏东45°左右, 那些纵向北偏西45°、垂直于龙门山断裂带的建筑与房屋,就像船头迎浪不易翻一样,迎着地震来波方向,房屋承载构件(柱子、墙)抵抗着来自地震波动作用造成的附加力。地震波发自龙门山断裂的断层面, 而那些垂直断层面的面恰恰是震源机制解的中和面,其上振动最小。可见, 蜀人聪明的选择北偏西45°的建筑与房屋的纵向, 是遭遇无数次地震灾害之后血的经验的总结与科学的英明决策。


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发表评论 评论 (3 个评论)

回复 智取生辰纲 2016-5-20 09:30
好文。
回复 李尚勇 2016-5-24 21:08
去过三星堆遗址、金沙遗址,但还真不知道这背后的故事。
回复 李尚勇 2016-5-24 21:17
作者说,“那些纵向北偏西45°、垂直于龙门山断裂带的建筑与房屋,就像船头迎浪不易翻一样,迎着地震来波方向,房屋承载构件(柱子、墙)抵抗着来自地震波动作用造成的附加力”。
还真是这样——据唐山市地震办负责人杨友宸的描述,1976年唐山大地震时,他看见的地震波的确像海浪一样运动,并对地面建筑物造成破坏。(杨友宸:《一个地震工作者的沉思》,载于《唐山大地震百人亲历记》,唐山市政协文史资料委员会编辑,社会科学文献出版社,1995年10月,第403页)

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