科学考证是指，根据实物或翔实资料(扎实的证据)，通过严密论证，澄清（有争议）历史问题。这是一种科学研究方法，据之得出的结论通常很有说服力。

据多种历史资料记载，1668年7月25日沿郯庐断裂带的中段发生了一次破坏力巨大的地震（极震区在山东郯城），造成了重大人员伤亡和财产损失。后来，上世纪中叶有学者根据该震的震害情况，推测该震为M_S8.5并命名该震为郯城地震，这已被多数学者所接受；尽管如此，目前仍有一些学者认为该震震级偏高。那么，该震定为多大合理呢？这靠拍脑袋不行，需多视角科学考证方可。

一、证据1

王华林和耿杰（1996）根据野外考察资料，认为1668年郯城地震的地表破裂带长度约为145km。根据震级与同震地表破裂带长度（L）的经验关系（Wells et al., 1994; 龙锋等，2006）：

M_W=5.16+1.12lgL                                                                                                 (1)

M_S=3.821+1.860lgL                                                                                               (2)

可分别得到M_W »7.6和M_S»7.8。鉴于公式（2）是针对我国华北地区提出的，可信性强，故可把1668年郯城地震震级初步厘定为约M_S7.8。

二、证据2

周蕙兰（1984）把地震矩和地面加速度之间的理论关系与地震烈度和该加速度之间的经验关系结合起来，导出了使用VI度等震线平均半径估算我国历史大地震矩震级的公式，据此给出1668年郯城地震的矩震级约为M_W 8.2。尽管其可能存在一定的误差，但低于M_S8.5。

三、证据3

夏旻（2009）提出了用宏观地震资料反演历史地震震源特征的新方法，据此得到1668年郯城地震的地震矩（M₀）为1.0´10²¹（N·m）。根据面波震级与地震矩的关系式（陈运泰和刘瑞丰，2018）：

M_S=(lgM₀−9.1)/1.5                                  （3）

可给出该震震级约为M_S7.9。

小结下，根据上述三方面证据，1668年郯城地震的震级范围约为M_S7.8~8.2，平均值约为M_S8.0。

四、证据4

根据我们的研究，在某地震区的每轮地震周期，首次M_S 8.5地震前，须发生至少3次M_S 8.0左右（最近的1次，起码得M_S 8.0）地震；首次M_S 8.0地震前，须发生至少一次不低于M_S 7.5地震。

1668年郯城地震位于唐山地震区（图1），有史以来该区发生的地震属于当前地震周期。在郯城地震前，该区未有M_S 8.0左右地震记录，故判断郯城地震不可能为M_S 8.5。在郯城地震前，该区仅有一次1597年渤海M_S 7.5地震（第一次标志性地震）记录，其他地震震级均小于M_S 7.5；根据我们提出的标志性地震震级上限约束条件（吴晓娲等，2021）：

M_{i + 1} – M_i ≤ 0.5 （1≤ i ≤ n – 2）（n为某地震区可判识标志性地震总数）（4）

郯城地震（第二次标志性地震）最高应为M_S 8.0。

若把郯城地震定为M_S 8.0，则该震与后续几次标志性地震（1679年三河-平谷M_S7.8地震，1888年渤海湾M_S7.8地震与1976年唐山M_S7.8地震）的震级，满足我们提出的标志性地震震级下限约束条件；同时，所有这些标志性地震的演化很好地遵循我们发现的指数律（图2）。

以上证据中，第四条最强，因为其被普适性震级约束条件和标志性地震演化规律所支撑。

图1 唐山地震区地震构造图

图2 考虑误差修正后唐山地震区公元前1767—2020.07.13之间

M_S≥5.0地震的CBS与时间关系

综上，应把1668年郯城地震从原M_S8.5修订为M_S8.0，这既合理也科学。

在科研中，我们经常遇到数据的不确定性问题；为此，需要基于多种数据源和数据分析给出误差范围，再根据已掌握的约束条件和规律确定最可信数据，以尽量减少数据误差导致的结果偏差。

参考

王华林，耿杰.1668年郯城8.5级地震震源参数及其讨论[J].地震学刊, 1996. DOI:CNKI:SUN:DZXK.0.1996-04-005.

Wells D J, Coppersmiths K J. New empirical relations among magnitude, rupture length, rupture width, rupturearea and surface displacement [J] . Seismological Society of America Bulletin, 1994, 84( 4) : 974—1 002.

龙锋,闻学泽,徐锡伟.华北地区地震活断层的震级-破裂长度、破裂面积的经验关系[J].地震地质, 2006(04):511-535.DOI:10.3969/j.issn.0253-4967.2006.04.001.

吴晓娲,秦四清,薛雷,等.孕震构造块体与相应地震区划分方法[J].地质论评, 2021, 67(2):15.DOI:10.16509/j.georeview.2021.02.004.

夏旻.用宏观地震资料反演历史地震震源特征[D].中国地震局地球物理研究所, 2009.

周蕙兰.中国历史大地震的矩震级[J].地球物理学报, 1984(4).

陈运泰 , 刘瑞丰 . 矩震级及其计算[J]. 地震地磁观测与研究 ,2018,39(2):1-9. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2018.02.001

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