长江三峡库区全新世环境考古研究进展

充分利用长江三峡工程文物抢救性发掘的宝贵机会,通过对重庆市忠县中坝遗址、丰都县玉溪遗址等典型遗址和神农架大九湖泥炭地层环境考古研究,摸索出了一套利用年代学、沉积学、重矿物组分鉴定、锆石形态统计、地球化学和环境磁学方法辨别考古遗址地层中古洪水沉积的方法;建立了该区地表孢粉-气候的转换函数,并将其用于对神农架大九湖泥炭地层的研究,弄清了该区全新世以来环境演变的背景,并将自然沉积地层环境演变记录与典型考古遗址地层古洪水事件作了对比分析。遗址时空分布研究表明:长江三峡库区旧石器时代至宋代677处遗址时空分布总趋势是从西往东、从高往低逐渐增加的,遗址多沿江河分布,且在河流交汇处呈聚集状态,这与人类多选择河流1～2级阶地为生、河流交汇处鱼类资源丰富有关。研究表明:中坝遗址能延续5000a的原因一方面与其盐业遗址的属性有关,另一方面与其长期具有良好生态环境有关。从该遗址T0202探方出土近20万件动物骨骼的分类统计证明了这一点。7.6kaBP以来,水位在吴淞高程147.024m以上的古洪水至少在玉溪遗址T0403探方中留下了16次沉积记录。神农架大九湖297cm厚的泥炭及其148个孢粉样品和10个AMS14C测年数据表明,该泥炭地层为本项目提供了理想的全新世自然环境演变背景,尤其8.2kaBP前后的降温事件很明显,6.7～4.2kaBP为中全新世最适宜期,4.2kaBP前后由暖湿转为凉干,3.5～0.9kaBP季风降水整体较弱,0.9kaBP前后转为较凉湿。根据对中坝和玉溪两处遗址地层的研究,在8.2～6.7kaBP期间出现有10个古洪水层;在6.7～4.2kaBP全新世最适宜期遗址地层中出现有8个古洪水层;在3.5～0.9kaBP降水减少的时期,中坝遗址中仅出现2个洪水层(即西周时期的37-1和战国早期的第21层);在0.9kaBP以来降水较多的时期,中坝遗址中存在3个洪水层(即宋代中期的11C-1层、清代的5-1层和1981年的2B-2层)。这表明,8.2～6.7kaBP的洪水在三峡地区次数是最多的,6.7～4.2kaBP的洪水数量次之。长江三峡库区的这一古洪水发生规律或许可以解释长江中游的江汉平原在7.8～5.1kaBP期间遗址数量偏少的原因。     

全新世环境考古研究进展

环境考古研究是国际上的热点问题之一,尤其是针对全新世以来的研究.以往的研究主要集中在气候突变事件对新石器文化的影响、人类对环境变迁的调整与适应、人类对于环境的影响与干预以及史前农业与气候环境的相关等方面.研究结果表明:极端气候事件的确对人类文化与农业文明产生了深远影响,但是人类也一定程度上对气候变迁做出了调整与响应.尽管在很长时间内,人类处于被动角色,但是随着时间延续,人与自然间关系也发生重大变动,逐步演变为人类对于自然的强烈影响与干预.目前各国科学家对此两个问题的讨论已经逐步摆脱定性阶段,开始向定量化方向发展.孢粉、磁化率、有机质等代用指标的运用,使得这一领域具有了更为广阔的前景和生命力.史前农业的研究牵涉的内容较为复杂,包括农业起源、农业传播以及农业发展过程中的诸多问题,它们与气候以及人类活动的关系一直是环境考古学家努力探索的方向,至今该领域的研究仍然存在很大争论和分歧.     

北京斋堂东胡林全新世早期遗址的黄土剖面

门头沟斋堂东胡林遗址是目前北京地区发现的最早且内涵最丰富的新石器早期遗址(9281±120～8270±60 a BP)。该遗址的黄土剖面清晰,包含了晚更新世及早全新世的黄土堆积、全新世早期的沉积间断及埋藏古土壤。在相对精确的~(14)C年龄时间框架下,本文对保存该遗址的黄土剖面的分层、黄土的粒度特征、矿物成分、化学成分、孢粉图谱及蜗牛的相对丰度进行了研究。分析表明本地区晚更新世气候比较干冷,气候的明显转暖应在全新世早期(早于9281±120 a BP),在约8500 a BP华北地区的年均温度可能已达到比现在高约2～3℃左右的状况。正是在这样的环境背景下,山顶洞人的后裔们,在清水河畔的阶地上开始了全新的生活。     

长江三峡地区晚二叠世晚期—早三叠世早期沉积特征

晚二叠世长兴期时长江三峡地区位于浅水碳酸盐台地怀深水盆地结合带，沉积相变化大，主要有五种沉积类型：灰峄型；灰岩－炭质灰岩－泥岩型；灰岩－硅质岩－泥岩型；炭质灰岩－泥岩型；硅质岩－泥岩型；第一种类型为台地边缘沉积，第二，三种为台前斜坡沉积，第四，五种为深水盆地沉积。     

福建晋江龙湖中晚全新世沉积的环境意义

为研究福建沿海的全新世气候环境变化,对取自晋江龙湖的柱样进行了沉积相、粒度、磁化率、有机碳、有机氮等分析,结合加速器14〖KG-*5〗C测年结果,对龙湖的形成演化以及该地区中晚全新世的气候环境变化进行了研究。认为,龙湖形成于约5580 calaBP〖DK〗.〖KG-*5〗,之前为河流相沉积;约5580～850 calaBP〖DK〗.〖KG-*5〗,该区为深灰色粉沙和砂质粉沙的湖泊相沉积;约850～470 calaBP〖DK〗.〖KG-*5〗,龙湖水位下降,变为沼泽湿地;之后,湖泊水位再次上升,再次形成湖相沉积。各种气候环境指标分析结果显示,自龙湖形成以来,当地的气候呈阶段性相对干、湿变化,并呈变化幅度逐渐减小的趋势。这一方面反映了福建沿海中晚全新世气候的不稳定性,还反映了当地气候环境变化与太阳辐射的长周期变化有关。沼泽湿地的形成,反映当地降水的进一步减少,而湿地的形成年代,可与太阳活动、北大西洋冰筏、亚洲季风等突发事件对比,说明该沼泽层的形成与叠加在气候长期变化趋势下的突发气候事件有关。龙湖沉积记录也表明,气候变冷,福建沿海与台风有关的降水将减少;反之,全球变暖,福建沿海台风降水将增加。     

全新世安固里淖易溶盐沉积及其环境意义

内陆湖泊沉积物的易溶盐含量与湖水化学组成密切相关，因此通过测试沉积物钻心的易溶盐含量可以重建古湖水化学演化过程。在安固里淖湖心区钻取沉积剖面，以1cm为间隔分样，测试剖面八大离子的含量（即K+、Na+、Ca₂+、Mg2+、CO₃₂-、HCO₃-、Cl-和SO₄₂-）和其他有关的地球化学特征，并且对各项离子含量进行相关分析，得到剖面易溶盐组成变化曲线和和易溶盐指标变化曲线。根据易溶盐曲线变化情况，结合钻心纹层纪年得到的的纹层年代，将安固里淖8507aB.P.以来的湖水化学演化过程分为以下几个阶段：8507~7600aB.P.，湖水化学类型为Na+-Cl- 型，盐度较高；7600~4724aB.P.，湖水化学类型为Na+-Cl--SO₄₂- 型，盐度最高；4724~3057aB.P., 湖水化学类型为Na+-Cl- 型，3057~574a B.P湖水化学类型为Na+-CO₃₂--HCO₃-，盐度较低；574aB.P.以来湖水化学类型为Na+-Cl- 型，盐度较低但是呈现快速增加趋势。同钻心的粒度分析结果相比较，易溶盐变化曲线的转折早于粒度变化曲线，反映易溶盐沉积对气候变化的反应比粒度特征更敏感，是一个较好的反映气候变化的替代性指标，有待于推广应用。     

泥河湾盆地东谷坨遗址剖面易溶盐沉积及其环境意义

东谷坨遗址地处泥河湾盆地东部边缘,是该地区发掘次数和出土遗物最多的早更新世古人类活动遗址之一。对遗址湖滨相沉积物易溶盐类的测试和分析表明,此剖面代表的泥河湾古湖易溶盐为Na+-CO32--SO42--HCO3-型,属于淡水湖—半咸水湖,处于半干旱区湖泊演化早期的碳酸盐湖泊阶段。K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-和Cl-等6类离子含量的变化曲线表现出较大的相似性,且它们与含盐量的变化大体一致。CaCO3含量及含盐量的变化与沉积物中细颗粒含量变化具有一致性,细颗粒含量较高时期对应CaCO3含量和含盐量相对较高时期。根据含盐量和各主要离子比值并结合CaCO3含量变化,将湖泊演化划分为4个阶段,古人类在该遗址活动时期对应于湖泊演化的前3个阶段。该项研究对探讨东谷坨遗址利用者的生存行为与环境的关系具有重要意义。     

宁夏灵武水洞沟遗址全新世的古气候环境

分析宁夏灵武水洞沟遗址剖面19个样品,将孢粉图式分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个带,分别对应早、中、晚3个时期的孢粉带。Ⅰ带为藜、蒿和毛茛-豆科优势带;Ⅱ带为榆、榛、桦、鹅耳枥、栎优势带;Ⅲ带为藜科优势带。结果表明：早全新世植被为疏林草原、干草原-草甸草原,气候偏干冷-温和半湿润;中全新世早期植被为阔叶乔灌丛草原-针叶乔灌丛草原-阔叶疏林草原,气候温暖较干-寒冷较干-较暖较干;晚期植被为疏林草原,气候相对温暖、稍凉-较温暖;晚全新世植被为干草原,气候寒冷。     

成都平原中——晚全新世环境考古研究进展

自20世纪80年代以来,成都平原环境考古工作在聚落选址与地理环境、古气候与古蜀文明发展、灾变事件研究及史前人地关系综合研究等方面取得重要进展。研究表明:成都平原史前城址群的出现与当时的地理环境应有很大关系;成都平原中—晚全新世以来气候整体温暖湿润,其中有多次气候波动和降温事件发生;古洪水、古地震等自然灾害与古蜀文明发展的关系很密切;基于成都平原诸多先秦遗址的人地关系综合研究表明,河流、地貌、气候等因素与史前聚落变迁有很大关系。总体上,成都平原环境考古工作经历了3个发展阶段。受限于研究材料和方法,目前仍然缺乏高分辨率古环境演变规律的研究成果;自然灾害与成都平原先秦时期古文化演变的一些重要节点的耦合关系仍不明确;今后还需要加强与河流地貌有关的聚落环境考古研究;利用地理信息系统和遥感技术分析环境变迁与人类活动关系以及定量和模型化研究史前人地关系也将是未来成都平原环境考古工作的重要内容。     

长白山地区全新世泥炭剖面地球化学特征及其古环境意义

长白山地区是中国泥炭分布集中地区之一。本文选择长白山地区典型的泥炭剖面--大桥剖面,探讨其沉积物常量元素和微量元素的垂直分布规律及其对全新世气候变化的指示作用,并与该区另一代表剖面--金川泥炭剖面进行对比。结果表明,泥炭中常量元素含量最大值出现在195 cm,向上、向下都减少,铁含量与灰分、容重在剖面上的变化规律基本一致,说明它主要来源于灰分;由于泥炭和砂土的基本性质,如容重、灰分、pH值有很大的区别,泥炭层微量元素大于下部砂土的含量,亚表层微量元素含量最高,这与灰分、纤维含量正好相反,与pH值剖面变化一致;沉积物容重、灰分、pH值、Ca/ Mg以及元素的富集因子、泥炭中总碳含量在剖面上的变化,显示很强的一致性,据此反映该区经历了早11880～7600aBP)、中(7 600～480aBP)、晚(2480～0aBP)全新世三个环境阶段,其结论与前人通过孢粉、同位素手段分析得到的金川泥炭剖面环境变迁规律相同,从而说明它们可以作为研究环境变迁的敏感指标。     

南海北部陆架中全新世沉积记录及古环境意义

 通过分析珠江口外陆架C069孔沉积柱样的粒度、黏土矿物、主量元素及底栖有孔虫,来研究南海北部中全新世晚期古环境演化。4.2 ka前为全新世大暖期后期,气候湿润,珠江口外陆架受大量的珠江淡水影响,导致C069孔位置的水动力条件较强,形成下段粒度较粗的碎屑沉积物,高岭石含量较高,低的MgO/Al2O3比值,以及受冲淡水影响形成的底栖有孔虫。由于受4.2 ka的极冷事件的影响,C069孔上段的沉积环境受珠江冲淡水影响减小,水动力条件减弱,沉积物粒度变细,高岭石含量降低,MgO/Al2O3比值增大,形成正常浅水环境的底栖有孔虫。4.2 ka以后,台湾来源物质的贡献增多,导致沉积物中伊利石和绿泥石的含量增多,伊利石结晶度和化学指数值都明显变小。     

长江三角洲全新世地层中潮滩沉积磁性特征及其古环境意义

对长江三角洲北翼江苏南通地区NT钻孔（长60.9 m）进行了系统的环境磁学分析,并结合岩性特征、粒度、漫反射光谱（DRS）等手段,探讨了全新世早、晚期潮滩沉积的磁性特征及其古环境意义。NT孔自下而上可分为6层（U1~U6层）,其中U2层下部（49.9~44.8 m）和U6层（7.5~0.3 m）为潮滩沉积,具有较低的退磁参数S比值及较高的硬剩磁（HIRM）和SIRM/χ,表明反铁磁性矿物如赤铁矿、针铁矿等含量和比例较高。结合漫反射光谱（DRS）分析,发现U6层上部盐沼（1.5~0.3 m）赤铁矿和针铁矿富集,U2层下部的盐沼仅富集赤铁矿。这一差异与U2层和U6层形成的时期和沉积环境有关。U2层形成于晚更新世晚期至早全新世,且曾长期暴露地表,有利于赤铁矿的形成,其后随着海平面的持续上升,盐沼不断垂向加积,始终处于水下环境,不利于针铁矿的形成;U6层形成于晚全新世三角洲海岸的进积过程中,氧化还原相互交替的环境有利于针铁矿的形成,后期成陆后的成土作用生成了较多的磁赤铁矿和赤铁矿。研究表明,全新世三角洲发育过程中,不同时期形成的盐沼具有不同的磁性特征,磁性特征的研究可以提供潮滩沉积环境演变的信息,对三角洲古环境重建研究具有重要意义。     

太白山佛爷池剖面的全新世环境变化信息

太白山佛爷池海拔3410m,是一个发育在古冰斗中的冰蚀湖。自湖中210cm沉积剖面进行沉积物粒度、孢粉和测年采样分析,表明自8200aBP以来的环境经历了明显的冷暖干湿变化。8200~6800aBP温暖湿润,在7200aBP出现明显增温;6800~5900aBP气候开始波动,大约在6300aBP有一次短暂的变冷,在6000aBP前后出现明显暖期;5900~4800aBP气温下降,大约在5200aBP达到最低,然后气温缓慢回升;4800~2600aBP气候较为温暖湿润,大约在3000aBP达到最高;2600~900aBP气候变冷湿,大约1500aBP达到最低;900aBP~现代变好。      

贵州省梵净山九龙池剖面全新世孢粉组合与古环境

梵净山九龙池剖面乃高山顶上的一个洼池剖面,深1m,未达到基岩。采样九块,孢粉分析获得孢粉2942粒,有57个科属。以木本花粉为主,草本花粉及蕨类孢子较少。自下而上划分为4个孢粉组合带。反映出古植被变化是以常绿阔叶树为主的常绿、落叶阔叶混交林—以落叶阔叶树为主的常绿、落叶阔叶混交林—落叶阔叶林—以松、栎为主的针阔叶混交林及喜冷湿的莎草较多。古气候变化由温暖湿热—温暖—温暖偏凉—温暖偏凉湿。其地质时代经~(14)C测定为5000年来的中全新世大西洋期—中全新世亚北方期。     

关中平原全新世土壤与环境研究

根据蓝田田家村、长安四府村、西安吴家坟和岐山雍川村剖面样品的粒度分析、CaCO3含量测定和微结构的鉴定资料得知,关中平原全新世中期形成的土壤S0具有明显的淀积粘化特征和现代沉积间断条件下发育的土壤剖面特点,该层土壤的构成物质至少有一部分是由先前形成的黄土经成壤作用改造而成的。关中平原S0的粘化类型不仅可以指示当地温湿的气候环境和很少有沙尘暴活动,而且它与西北荒漠区全新世千年尺度上的环境变化存在遥相关关系。全新世晚期发育的黄土L0是在相对冷干条件下形成的狭义土壤,它具有明显的残积粘化和残积—淀积粘化特征,它发育在沙尘暴连续堆积的条件下,形成了厚度大发育弱的粘化层和厚度大而均匀分布的CaCO3淀积层。全新世黄土剖面特征显示,在风尘连续堆积条件下发育的土壤可以不具有明显的剖面分层,厚度可以大于2 m。关中平原全新世L0发育时的气候与西北荒漠区的气候也存在遥相关关系。     

长江三峡地区印支运动的沉积响应

长江三峡地区上三叠统王龙滩组 （ 或须家河组）超覆在下三叠统嘉陵江组、中三叠统巴东组或上 三叠统九里岗组等不同时代的地层之上,两者间存在一明显的沉积间断面。如何理解该界面的性质和发生时限, 对于正确认识印支构造运动在该区的作用形式和过程具有关键作用。近年来,在长江三峡地区开展的基础地质 调查研究工作中,对该界面的地质特征进行了全面观察和研究,对其有了更深入的认识：上三叠统与下伏地层 间的沉积间断面以发育冲刷构造和残存少量风化壳为特征,沉积间断发生在卡尼期中后期至诺利期初期(约225~26.5Ma)。受印支运动影响,卡尼期中后期,地壳整体抬升,包括研究区在内的中扬子地区漫长的海相沉积 历史结束,原有沉积遭受风化剥蚀、地形夷平;卡尼期末期-诺利期初期,地壳抬升速率骤然加剧、地形相对 高差变大、河流回春,对下伏地层快速下切。这种下切作用横向变化较大,剥蚀程度差异明显,从而形成在不 大的范围内下伏地层从无明显缺失 (王龙滩组与九里岗组接触)至大量缺失(王龙滩组与嘉陵江组接触)这一 特殊地质现象。总的看来,该沉积间断界面兼具古暴露剥蚀面、冲刷侵蚀面和河流回春作用面 3种性质,是对 印支运动第3幕(研究区内印支运动主幕)的沉积响应。     

内蒙古黄旗海全新世中晚期环境演变的沉积记录

通过对内蒙古中部黄旗海湖泊沉积特征、粒度及孢粉组合等指标的综合分析,重建了该地区全新世中晚期以来的环境变化过程,将黄旗海4360 a BP以来气候环境变化分为7个阶段,其中有三次显著的干冷事件分别发生在2400~2140 a BP,1510~1270 a BP和590~280 a BP期间;三次较温暖湿润时期为3840~2400 a BP,2140~1510 a BP,1270~590 a BP。与区域上全新世晚期以来的环境演变过程基本一致。     

关中盆地全新世古土壤与考古地层断代

分布于陕西省关中盆地全新世古土壤具有分布广泛，易于辨识的特点，经常与古代文化遗存形成地层关系。该层具有比较明确的时代，建议将该层作为考古地层中的一个特殊层位。对这一层位进行时代校正和同一认定后，宜作为地层时标，以校正和分析分布于其中或上下的文化遗存之年代。这一方法，也可运用于全新世地质学科之研究。     

长江三峡库区玉溪遗址地层沉积特征研究

在考古断代和AMS14C测年基础上,通过对洪水沉积环境以及三峡库区中坝遗址1981年洪水沉积和玉溪疑似古洪水沉积的粒度对比分析,发现它们的平均粒径、分选系数、偏度和峰度都在同一值域范围内;概率累积曲线都呈明显的三段式,从而推断出玉溪遗址的文化间隙层为古洪水沉积。