九、建筑物损伤之研究
地震对于建筑物所发生之影响，如裂缝、倾塌等，常与地震动力之方向有一定关系。唯甘肃房屋之建筑太不讲究，石灰及砖墙甚少，几全用土墙所筑成，故一遭震动常完全倾倒，纷杂错乱几无定例可寻。各县报告对于此项问题亦有记载者，唯是否确实颇为疑问。兹述余等实地观察数则如下：
固原县南乡有一董福祥神道碑，外有碑亭。宣统二年所立，建筑甚为坚固。地震后碑裂为上下二截，但未倾塌，碑亭亦然。上下二截相比较，似下截自西至南，或上截自西至南，或上截自东至南旋转，故二截之位置不相吻合（见照片）。此可证明地震时有一种旋转动力，但移动并不甚大耳。
依日本大森房吉研究法，隆寺震害之理论震动方向与壁面平行者，发生对角裂缝。与壁面成直角者，发生水平及垂直裂缝。尝用此种原则研究固原城东南隅魁星阁墙壁上之裂缝。此阁为六角式亭子，围墙方向成有规则六边形，皆用砖叠，建筑完好。亭门向东南，旁现横直裂缝。其对面亦然。向西偏南之一面，全向外倒。其对面（向东偏北）则以对角向裂缝为多。向北偏东及向南偏西之二面，则几乎二者皆有不易辨别孰为主要。就上观察之结果，用大森氏原则，可推定震动方向，似是西北至东南，或东南至西北。就向西偏南一面墙壁全向外倒而论，则又觉西北至东南之说更为近似。
各县报告震动方向者，共二十七县，其中西北至东南者十五县；东北至西南者四县；东南至西北者二县；自南至北者二县；自北至南者一县；东西方向者三县，由此观之，西北至东南之方向似占多数。此与上述观察不谋而合。
宁夏之王洪堡此处地震较轻，房屋倾倒者只有数处。如国民学校之北墙。又有石家庙，在村南里许，南北向及东西向之墙皆倒，南北墙多向东倒，其动力方向似自西而东。
中卫县在城内观察结果颇多矛盾之点。如第八国民学校，教室向东倾斜，廒神庙之旗杆向东南倾南门城垛向南倒县署照壁则向北倒。县署大堂东西厢房皆向西倒，据此结果，震动方向颇无一定。
按研究建筑物损伤之结果以推定动力方向，非经多数精密考察孰难论断。此次调查时间，面积多有所限，欲就零碎观察以定震动方向似尚未易，顾（故）以固原城内观察及各县报告而论，则似西北至东南之方向最为近似。且此次震中平面之形状略为东北西南，其震动方向似亦当以西北东南也。
乙、地震之烈度
地震动力之强弱，最为烈度研究之法有二：（一）用精密之仪器，以记录其震波之高低形态。（二）调查地面上一切物质所受地震之影响，与其人类对于地震之感觉，因得比较其动力之强弱。吾国先有地震计只上海徐家汇天文台一处，故第一法不能应用。本篇所述地震烈度，系皆就调查各处损失状况而推测者，夫损失五大小因与动力强弱有关，唯地基之坚松，山坡之缓急，建筑物之稳否各处不同。以同一烈度之动力加于此情形各异之物质上，其所受影响当然大异。故就第二法所得之烈度乃表面的而非实在的烈度也。
地震最烈之地为甘肃之海原、固原、静宁、通渭、隆德、会宁、靖远等七县所属之地，占面积约二万余平方公里。其间人口死亡者，在一万至七万余。房屋大半倾倒，此处房倾屋倒人口死亡之地，尚有十余县之多，其烈度当与罗西福来氏表十度相合，唯灾情究不若上述七县之大。为分别轻重易于叙述起见，以灾情最重之七县另以曲线连之成一东北西南之狭常（长）形。烈度十度所占之总面积约十万余平方公里，烈度八度以上所占之地兼及陕西之西部，共四十八县，约亩面积二十余万平方公里。
调查甘肃地震之报告
王烈
海原为甘肃全省受灾最烈之区，全县人民前为十二、三万，被灾而后，竟去其三分之二。城内房屋悉行倾倒，伤心惨目，莫此为甚。故弟等从详调查，计共历时七日，行程六、七百里，所得结果如下：
（一）此番震灾与地质有密切关系。海原地质之层序，最古者为片麻岩系；其上为石英岩系（紫色间呈波纹，似与元古界之南系相当）及砾岩系（造成岩壁，势颇雄壮，厚度在一百公尺以上）；更上为红绿色页岩系（甚厚，间夹砂岩及砾岩，及多含石膏层）灰色砂岩系；最上者为冲积层，造成阶梯凡三级，其时代自为最新。片麻岩，石英岩两系质甚坚硬，为造成山岳之骨骼，故虽受震甚烈，而破裂之处不多。如马挽山及西南各山是也（但片麻岩风化甚深，而成为风化堆积土质者，裂痕甚多，自当以例外论），砾岩系，砂岩系质亦较坚，唯构成垂直岩壁者，间或有石块下落，然亦不甚多见。红绿色页岩系其质缺少粘性（本地人用以去油），故受震尚易。李峻堡之东，两山土崩十余里，合为一山，将旧有之沟堵塞，其上流造为深数十丈之积水潭。虽山势嵯峨，土块易于震落，实亦土质缺乏粘性有以致之也。
冲积层尚未完成固结，受震最易，此项情形到处可以见之。
（二）此番震灾与地形有密切关系。凡砂土堆积其斜度当有定限，逾其定限，即当下垂。外人所谓Augde of repose者是也。如山脊上片麻岩风化后构成之土质，其斜度每多甚峻，一经地震，而土崩数十里（如南乡马健堡，拨余堡等处），亦事理之常也。且土质之上裂痕每平行于溪谷，而山水发源之地，又多呈同半圆形（地心吸力之关系），土崩现象与地形关系之密切，于此更可概见，冲积层中之土质略具粘性，故能造成河梯。两峰每多直立，适为土窑丛集之地点，一震即倒，死伤人数之众多，非无因也。
统日下所得之各种观察而论，此番大震之中心点，当在海原之南乡。（未震以前，海原城内闻震声二次，房屋即倾倒。会宁西北乡所听震声至三次之多，而房屋始倒圯，可知海原南乡当为震声与震动同时并发之地，其为震中无疑）。然迄今余震未已。烈在海原调查七次，受震至有十余次之多，或一日数发，或数日一发，发时多有雷声，震动相隔时间多在二、三十小时之间，大都隔时短而震动较小，隔时久而震动较大，其经过颇类音节。惜大震历数月以后，无人记载其次数及烈度，故不能预算将来之情形耳。而地震中心，且有由东南而渐西北之势。中卫某堡震后建筑新屋，有数建而数倒者，而海原并无此项现象。赈济之法有主张以工代赈者，其目的在疏通河道（河道因震灾而堵塞）。华洋义赈会之外国人持之最力。或者谓本地人谋建筑住室之不遑，安有余暇以从事于他项工程？故服河工者多系外地招来之人，而本地人反不能受实惠。不知河道堵塞将来必有水灾，疏通河道，目下本地人虽不能受实惠然将来可免水灾，亦间接受惠之道也。
有主张按照死伤人数而放款者，本地士绅持之最力。闻前番急赈每人所得或数百文，或数十文，数日即已用尽。而住所之不建，公共卫生之不讲究，仍如故也。将来之生活无穷，而公家之款项有限，以有限之款项，供无穷之生活，惠而不知为政，莫此为甚矣。且不实不尽之处，所在多有，继其成者，亦无从而稽查之！
有主张建筑衙署、监狱、城垣及公共处所者，此间行政官吏持之最力，其见解未可厚非。此上三项之外，尚有防疫一端无人提倡。甘人迷信，每以死亡牲口抛弃沟中，不若是以为将来家中必不祥。沟水为人民之饮料，以毒传毒，将来天气炎热发生瘟疫，自在意中。与其防患于已然，不若消患于未形，惠而不知为政之放款，弟意以为不若用之于此途。此外甘肃之文化程度，与沿海各省比较，相差实甚。穴土而居，男多吸烟，女多缠足，识字者寥若晨星，不解卫生为何事，见官如虎，任其鱼肉而毫无怨望。其智识之幼稚，洽如沿海该省五、六十年前景况。愚而可怜，莫此为甚。居今日而欲救济之，当筑铁路以输入其文化，发展其实业，若及今不图，则优胜劣败，自有定例，吾深为甘人危矣。
注：王烈系六人调查小组成员之一，此篇调查报告发表在1921年6月23日《晨报》（上海）上。
民国九年十二月十六日甘肃的地震（节选）
翁文灏
此次演讲原意，要先从历史上地震记载的根据推究中国地震的中心及其余地质的关系，略为讲述，然后再注意于去年十二月十六日及以后的甘肃地震。但中国历来载在简册的地震，据现在搜集最完全的材料，共有三千四百多次。今欲测定全国地震之中心，非逐一的研究他们不可。地震的次数既如是之多，所以研究起来也稍废时日，俟将来头绪稍清时再为讲演。
今日所及者则只限于甘肃之地震，但同去调查者六人，每人所得的结果亦尚未互相参考，且尚有一人调查地质未回，故断论上现在尚难完全，今日不过将我个人的意见供给诸位参考就是了。
去年十二月甘肃地震后，美国报纸载说此次地震中央约在距纽约三千英里外的地方。但甘肃距美国不下六千英里遥远，今竟错了一半，或是推算错误，或是半路里同时亦有地震，二者当居其一。在上海及日本所得的结果，则大致恰好符合，他们均测定著地震中必在甘肃东部。但未曾实地调查之先，外国报上多有说震中是在甘肃之平凉。其实并不甚然。据此次调查所得，震中并不在平凉，实在海原县之东南乡，固原县的西北乡，隆德县的西北乡，静宁县的西乡，会宁县的东乡以及通渭之西乡，又连及靖远县的一部。因为各县界线犬牙交错，故及许多县份。大致看起来，天然有一个狭长带形的震中区域，在此区域内地震影响非常猛烈。据本地人说十人准死去七八个，房屋几无一完存者。
就地质现象而论，中国在世界上应该占重要地位。他的地震次数虽不多似日本、意大利，而其大小则满可以与世界诸地震相颉顽。
他的唯一的特色，就是死人多。据甘肃各县报告，去年地震死人共有二十四万六千余。试调查外国地震，从未有死人如此之多。1755年葡萄牙立司本地震，死人六万。1783年至1786年意大利加拉勃里亚地震，死人四万。1908年梅西纳地震，死人七万八千。此数次地震，总算世界上死人最多的，然而也不过数万。意大利有一传述，谓古时曾有一次地震，死人二十万，但地震学家多怀疑义，恐其不确。日本最大地震如安政二年江户大震，死万余人。明治二十四年浓尾大震，死七千余人，比较甘肃，更觉甚少。然则甘肃这一次二十四万六千是否靠得住？据说每一县内伤人多少，皆由县内派人挨户调查，造具清册，详载死者的年岁亲族等等。如此看来，此数目似尚不至完全虚造。甘肃人口极稀，即使死人之数减少一半，作为十万左右，亦已足称为浩劫。然地震死亡人数目，中国历史上亦多有记载，最多是在明朝嘉靖三十四年，即西历1555年的陕西地震（明朝的陕西包括现在的甘肃）死人八十三万。此数之大，中外古今绝无比伦。大约可说是官书张皇，言过其实，未可轻易尽信为真。但其余死人万数的记载，亦属见不鲜。例如宋景祜四年（1038），忻代并等州地震，死者一万二千余。嘉祜二年（1057），雄州幽州大震，覆压数万人。金兴定三年（1219）泾原（与现在的震中差不多）地震，死者以万计。元至元二十八年（1291）年，山西平阳地震死万人。明天启二年，泾原（又与此次震中差不多）地震，死万二千余人。清乾隆三年（1738），中卫等处地震，共死五万余人。光绪五年（1879）年文县阶州地震，共死二万余人。此类记载历见正史，万不能说全是假的。照此看来，明嘉靖年的八十余万，及此次之二十余万，虽说未必绝对确实，但死人数目之多，出乎寻常，亦是无可疑的了。有的地质书把中国列入非地震区域。试问世界上有多少地方地震灾祸更烈害的？
中国地震死人为何如此之多？求其原因，与人民之居处关系最大。试看以上所述的中国历来地震为灾甚大的，皆在北方。南方各省如川滇闽等省，虽多地震，但其死人均不甚多。北方地震死人最多的地方，皆是黄土最多最厚的地方。人民居住非土房，即土穴，支以木料者绝不多见。故经震动即倒塌坠落，不克自持，而人亦随之。外国地震伤的多，死的少。中国地震则死的多，伤的少，就是这个缘故。所以看了甘肃地震，乃想到中国地震死人之多是不足怪的。