洞穴遗址保存环境的探测与研究--以桂林甑皮岩遗址为例

合理开发、利用并保护洞穴遗址是传承和发扬遗址文化的重要前提。文章以桂林甑皮岩洞穴遗址为例,通过对遗址的探测与监测,在认识遗址水文地质单元和地下水特征的基础上,识别其在保存与开发过程中存在的问题,从而提出保护遗址的可能措施,同时也为类似条件洞穴遗址的保护提供参考。研究结果表明甑皮岩遗址的三个保护区存在的问题各不相同:核心保护区主要面临化学侵蚀的风险;一级保护区现有的保护手段缺乏多样性;二级保护区存在监测力度不够的问题。据此提出以下措施:(1)核心保护区应深入研究地下水和还原环境对文化层侵蚀作用的机制;(2)一级保护区应加强对污水排放的管理,增多保护洞穴遗址的形式和手段;(3)二级保护区应加大对环境指标的监测力度,管控保护区范围内工程的建设。由此扩展到一般性洞穴遗址的保护措施有:建立能够显示环境动态的长期监测体系;采用3S技术建立监测网络并辅助规划决策;规范洞穴遗址的勘查与规划管理;多途径提高洞穴遗址保护的宣传力度和公众的参与乐趣。     

中国北方早期农业生产模式下的人群营养与健康——以陕西靖边五庄果墚遗址的生物考古为例

本文从五庄果墚遗址入手,试图探索中国北方特有的粟作农业对人群健康状况的影响.五庄果墚遗址位于陕西省榆林市靖边县,是新石器时代仰韶文化晚期到龙山文化早期的一处重要遗存.该遗址共出人骨遗存29具(成年人10具,未成年人19具).宏观和微观的病理观察结果显示,该人群龋齿、贫血、骨膜炎、以及牙釉质发育不全的发病率普遍偏高,其中患龋率55.6%,贫血发病率42.9%,骨膜炎发病率33.3%,牙釉质发育不全发病率66.7%.龋齿及贫血多发反映了粟作农业的饮食特征,即食物中含糖量增高,铁元素减少,不利于营养吸收.骨膜炎的流行或与定居农业的发展、人口密度的增加以及早期粟作农业高强度的劳作方式有关.值得注意的是,女性下肢出现了可能由维生素D缺乏导致的异常翻转现象,而男性则不见,这有可能与农业社会的性别分工相关.牙釉质发育不全出现的时间集中于4~7岁,具有一定的周期性.此外,有3例婴幼儿出现颅内损伤,其中两例疑似罹患脑膜炎.结合牙釉质发育不全的周期性,婴幼儿有可能出现季节性营养不良状况,这可能与当地气候环境造成的一年一熟的耕作制度有关.五庄果墚人群中几类疾病的高发均与农业的起源和发展相关,揭示了五庄果墚先民健康状况背后潜在的农业因素,为探讨中国北方早期农业与人群健康间的互动关系提供了生物考古学的例证.     

陕西华阴兴乐坊遗址家养动物的饲养模式及对先民肉食资源的贡献

通过动物骨的稳定同位素(C、N)分析,揭示家养动物的饲养模式及对先民肉食资源的贡献,是动物考古研究的重要组成之一.关中地区,是庙底沟文化(约5500年前)的主要核心分布区域之一.目前,对该地区和该时间段内家养动物的饲养模式及对先民肉食资源的贡献,尚缺乏足够的认识.为此,本文对陕西兴乐坊遗址出土动物与人骨开展了C、N稳定同位素分析,并对其中4个猪骨进行AMS-14C测年.同位素数据结果显示:野生动物(獐、青羊、梅花鹿)栖息于C3类的植被环境,家养动物(猪、狗)和人,则主要以C4类为食.3个猪个体的年代为5449~5300 cal.B.P.,而1个猪个体年代偏晚(4089~3985 cal.B.P.),其同位素数据也异于其他个体.结合该遗址的植物考古资料(粟和黍具有高的出土概率),认为:家养动物(猪和狗)饲喂了大量以粟类作物的副产品或者人类的残羹冷炙(粪便).根据食物链从生产者至消费者的同位素分馏效应(δ13 C值约富集1‰,δ15N值约富集3‰~5‰),比较了先民与野生动物以及家养动物的同位素数据,发现先民与猪的δ13 C和 δ15N值的差异最小(0.2‰和1.9‰),这反映了先民的肉食资源应主要源于家猪.家猪的饲养和管理,为庙底沟文化的快速发展奠定了深厚的物质和经济基础.此外,1例梅花鹿角具有偏正的δ13C值(-13.2‰),暗示发达的粟作农业还为先民尝试驯养其他野生动物(如鹿)提供了可能.     

HORIZONTAL-TO-VERTICAL SPECTRUM RATIO OF EARTHQUAKE GROUND MOTION FOR SITE CHARACTERIZATION

Nakamura's method, which uses a horizontal-to-vertical Fourier spectrum ratio of microtremor, has become popular to determine the predominant period and amplification of a site. In this study, this method is extended for earthquake ground motion recordings using new strong motion data recorded by JMA-87-type accelerometers. From the analysis of these accelerograms, horizontal-to-vertical Fourier spectrum ratios of a site for different earthquakes are also found to be stable irrespective of magnitude, distance and depth. To establish this fact, attenuation relations of velocity response spectra for horizontal and vertical components are derived for three damping ratios (0, 2 and 5 per cent) using the JMA data. Then the horizontal-to-vertical ratios of the velocity response spectra are obtained. The results show that the horizontal and vertical velocity response spectra are dependent on magnitude, distance and depth, but that their ratios are almost independent of magnitude, distance and depth. However, since the current data set consists of mostly intermediate to far field data, this observation should be limited to records of these distance ranges. Introducing station coefficients, representing site amplification, to this relation yields the value comparable to the horizontal-to-vertical Fourier spectrum ratio at a specific site. The stability of the spectrum ratio is explained by the transfer function between the ground surface and stiff-soil outcrop due to S-wave propagation. These results suggest that site amplification characteristics can be evaluated by one-point two-component surface recordings of earthquake ground motion, in a similar manner as proposed by Nakamura for microtremor. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

ENGINEERING PERSPECTIVE FOR THE SEISMIC SITE RESPONSE OF ALLUVIAL VALLEYS

The seismic site response of alluvial valleys with limited width is evaluated using three engineering models. The models are based on the one-dimensional, two-dimensional and the frame model approaches. The objective is to analyse the effects of the main parameters governing surface motions and provide engineering guidance for predicting them. The limitations on the use of the one-dimensional model in site response evaluation in valleys are pointed out. The frame model, which accounts for the limited width of valley, gives response results that are in good agreement with the two-dimensional model results. It is found that the effect of the two-dimensional amplification is significant over a distance from the valley edges beyond which the response may be adequately represented by one-dimensional analysis. The soil amplification varies depending on the soil type, site location relative to the valley and the dominant period and amplitude of input rock record. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

工程场地动力特性分析的地脉动法

简要地回顾了地脉动研究的历史,综述了地脉动在场地动力分析中应用的四种主要分析方法：直接富氏谱法、相对参考点谱比法、单点地脉动谱比法和利用地脉动反演场地剪切波速法。介绍各种分析方法的理论依据和适用条件,侧重分析了各种方法中存在的问题,论述了地脉动的应用前景和进一步研究的内容。     

北京市采金矿山对生态环境的影响

北京市采金矿山生态环境问题,主要包括矿山次生地质灾害及环境污染。在研究环境污染问题时首先要调查评价采金矿山对北京市重要水源地“密云水库及王都庄水源地”水质污染隐患。其次要查明金矿区及周边地区水、土、生物资源污染状况。     

疏浚物海洋倾倒区封闭条件探讨

海洋倾倒区封闭是海洋倾废管理的主要内容之一。目前疏浚物倾倒活动是一项比较频繁的海上倾倒活动。疏浚物海洋倾倒区的封闭,需要有一个相对统一的标准和判断方法,本文提出用外溢作为一种判断方法,且将倾倒 溢发为无外溢、少量外溢、显著外溢、严重外溢和最严重外溢五类,认为当倾倒区出现显著外溢时,应考虑限制使用;当倾倒区出现严重外溢时,考虑封闭;当出现危害性外溢时,就立即封闭。     

巨厚沉积土夹火山岩场地非线性地震反应特性

地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对核岛场地地震效应评价结果的合理性具有重要影响。以拟建某沿海核电厂深度470 m沉积土夹火山岩层场地的3个钻孔剖面为研究对象,采用一维等效线性波传分析（ELA）法、基于Matasovic本构模型和Davidenkov-Chen-Zhao（DCZ）本构模型的一维非线性分析（NLA）法,选取不同剪切波速的5个岩土层作为地震基岩,研究了输入地震动特性、地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对巨厚沉积土夹火山岩层场地非线性地震反应特性的影响。结果表明：（1）以浅层硬岩夹层或深部土层作为地震基岩,NLA法计算的5%阻尼比的地表谱加速度SA的短周期部分较之ELA法的计算值大,但两者计算的地表SA谱的长周期部分几乎一致;（2）基于Matasovic模型和DCZ模型的NLA法计算的地表SA谱谱形和峰值加速度随深度的变化趋势基本一致;（3）从NLA法计算的地表峰值加速度和累积绝对速度而言,以剪切波速约2 500 m/s的浅层硬岩夹层作为地震基岩是适宜的。     

Geoprobe直推钻机在城市水土环境地质调查中的应用

为进一步查明某大型废弃工矿场地水土环境影响范围和程度,对其影响区进行详细的水土环境质量综合调查,基本查明“起步区”范围内土壤和地下水所受污染状况,进行风险评价并提出土地使用的初步对策与建议。设计水土环境取样钻孔386个,钻探工作量4180 m,要求定位采集土壤和地下水原状样品,以判定地层结构、含水层结构、岩土体力学等关键参数以及场地内土壤的垂向污染特征、污染深度和地下水坏境质量现状。为保证工程质量,采用了美国Geoprobe Systems(地探系统公司) Kejr分公司的Geoprobe系列直推钻机,采用静压或锤击不提钻取土法无水钻进、静压或锤击提钻取土法无水钻进和静压或锤击提钻临时取水钻进方法,有效解决了砂土层液化和钻孔涌砂而造成的取样量不足和样品扰动、污染等问题。本文对其设备、钻具、工艺方法及应用进行了介绍、分析。