附录五 河姆渡遗址钻孔柱状剖面样品测试鉴定报告

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《姚江志》 图书
唯一号: 112120020220002157
颗粒名称: 附录五 河姆渡遗址钻孔柱状剖面样品测试鉴定报告
页数: 13
页码: 322-334

内容

编者按:为进一步证明河姆渡遗址所处的工字形地貌与河姆渡文化兴衰关系问题,用现代科学技术揭示姚江平原的古气候、古水文和古地貌演变情况,经浙江省文物考古研究所和河姆渡遗址博物馆同意后,我们对河姆渡遗址的地层土样标本作微古、孢粉、粒度和含盐量测试。
  地质资料钻探取样于2001年4月28日至30日进行,浙江省有色勘察工程公司负责地质钻探,南京大学城市与资源学系和省文物考古研究所的有关教授到现场指导、取样。共布钻孔3个,分别位于遗址中心部位、中间和北界,依次编号为H1、H3、H2,共取土样64个(见附图5-1),交南京大学相关人员带回实验室作微古、孢粉、粒度和含盐量测试。2001年11月12日,收到南京大学送交的测试鉴定报告。文字技术处理后作全文发表。
  河姆渡遗址(钻孔)孢粉与微古
  综合分析报告
  朱诚 张强 张芸 沈明洁
  为确定:A.河姆渡遗址第二三文化层之间的淤泥层成因;B.耕土层和第一文化层之间淤土层成因;C.姚江发育与河姆渡文化消失之间的关系。特对有明显文化层的H1和H3钻孔样品作了孢粉和微古综合鉴定。
  一、样品鉴定的数量及发现孢粉的种类数
  (1)共测试样品32份。H1钻孔:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20号共20个样品;H3钻孔:1、3、5、6、7、8、9、10、12、13、16和18号共12个样品。总计32个样品。
  (2)发现孢粉种类71属(科)。河姆渡遗址钻孔揭示的植物孢粉均属于热带—亚热带的植物种类,其中木本植物花粉有40余属(科),草本植物有30余属(科),还有近10种蕨类植物孢子。见附表5-1。
  二、河姆渡遗址孢粉谱的分析
  从发现的70余属(科)孢粉中,选取40余种,绘图制成孢粉图式(见附图5-2)。
  从孢粉图中可以看出,如钻孔H1在480厘米以下为带5,以亚热带常绿落叶阔叶树为主;带4(360~480厘米)为禾本科尤其稻谷优势带;带3(280~360厘米)为落叶常绿阔叶混交林优势带;带2(180~280厘米)为针阔叶混交林优势带;带1为草本植物优势带。
  三、古气候和综合分析得出的新认识
  (1)河姆渡文化诞生之前的7000~10000aBP之间,从对应的第5孢粉带分析看(钻孔H1:480~830厘米,H2:440~650厘米,H3:380~720厘米),木本植物亚热带成分,如山毛榉科植物青冈、栎、栲、栗,以及野桐、桑科、胡桃、金缕梅和桃金娘等均有较多出现,同时草本中菖蒲、香蒲和莎草均很多。反映的是一种南亚热带暖热湿润的气候。受这种气候影响,可以推论宁绍平原在全新世7000aBP以前应为暖热湿润的高海面。
  (2)从第四文化层对应的第4孢粉带分析看(钻孔H1:360~480厘米,H2:400~440厘米,H3:285~375厘米):该阶段禾本科尤其是水稻花粉含量丰富,可达孢粉总量的50%,水生植物香蒲增多(15%)。亚热带成分,青冈、野桐、山麻黄、青檀均增加。反映此阶段气候温暖湿润,推测海水已退出,是为淡水水网地带,故有利于水稻种植,并得到很大发展。
  (3)从第三文化层对应的第3孢粉带分析看(H1:280~340厘米,H2:340~400厘米,H3:235~285厘米),该层禾本科仍很发育,水稻含量约占40%左右,略低于前一文化层,同时出现较多榆科、杨柳科及藜科花粉。显示这个时期气候环境较前一阶段偏干,但仍很温暖,水稻种植仍很广泛。
  (4)从第二文化层对应的第2孢粉带分析看(H1:180~280厘米,H3:130~230厘米),松属花粉在本层有增加的趋势,其他暖温带成分,如山毛榉科、桦木科、榆科等亦有增加,而禾本科水稻花粉明显减少,然而仍出现较多香蒲、毛茛科,反映气温下降,但气候仍潮湿。
  (5)从第一文化层对应的第1孢粉带分析看(钻孔H1:105~180厘米,H3:85~130厘米),草本植物花粉增加,如蒿属、菊科、藜科、律草和石竹科等花粉均有较多的出现,木本植物含量较多的有青冈、栎、柳、枫香、松和榆等,显示气温仍在下降,气候温凉。本阶段中前期,水稻没有前几阶段发育,但在后期有增加的趋势,可能水稻种植比以前有所增加。
  (6)结合孢粉、微古有孔虫等数据分析可以认为,宁绍沿海平原在全新世7000aBP以前应为暖热湿润的高海面,5000~7000aBP气候虽仍暖湿但应低于7000aBP以前,且从第1、2、3、4孢粉带分析看,气温是逐渐降低、气候向偏干转变。由于出现大量水稻,可推测海水已退出这一地区且为低海面时期。
  (7)由于在河姆渡遗址第一文化层之上没有发现任何海相有孔虫,且其孢粉主要为反映温凉气候的草本花粉,故可认为河姆渡文化的突然消失与海侵(海面上升)事件没有任何关系;第一文化层之上的淤泥层可能与5000aBP之后至4000aBP前后的特大陆地洪水有关。
  (8)对于河姆渡文化在5000yrBP前后突然消失的原因,从本次遗址钻孔获得的样品尚难以揭示与姚江发育之间的关系。但从沉积学和孢粉学分析看应与洪水有关(见以上分析和有孔虫鉴定分析)。另外,从考古地层分析看,河姆渡遗址出土的生产工具、生活器具、原始艺术品等文物多达6700余件,惟独缺乏该时代应有兵器,如石镞、石钺等,木桨尚能保存,但却未发现原始的木矛一类的兵器。而石质兵器在其北部地区同时代遗址中则较为多见。由此,可以推测:擅长耕作(但不擅长于战事)的河姆渡先民在5000yrBP前后因遭受大规模长时期洪水和来自北方部落侵袭的双重打击,不得不向南退却,他们的后代则逐渐与华南和台湾地区新石器文化后期先民融合为一体。
  浙江河姆渡遗址H1钻孔沉积物粒度分析报告
  朱诚 张强 张芸 沈明洁
  沉积物粒度是反映沉积动力环境的一种替代指标。在环境考古学当中,可通过对文化间歇层沉积动力环境的恢复来判断人类文化缺环的可能原因,如古洪水、河流冲积(河流改道)、海面上升等。通过对河姆渡遗址H1孔进行全面采样,进行粒度分析,对距今7000多年前,河姆渡人生存的古环境作一初步探讨。
  就该遗址地层的文化层而言,由于有人类活动的成分,沉积物粒度特征除了受当时沉积动力环境影响外,还受到人类活动的扰动,所以,此文对文化层中的沉积物粒度暂不作分析。仅就钻孔中自然层粒度测试作以下分析。见附图5-3及附表5-2。
  由附表5-2可以看出,第8号样品(深度260~270厘米)属第二、第三文化层之间的文化间歇层,与钻孔底部的青灰色淤泥层,粒度特征有一个共同特点,即粗粒组分较少,而细粒组分含量较多。粉砂粒组的沉积物含量在54.9%~67.9%,其次是粘土粒级的沉积物,占总的沉积物组分的25.9%~32.08%。砂这一粒级的沉积物含量较少,其中0.5~2毫米的沉积物组分几乎没有。第18号样品青灰色淤泥层砂粒级的沉积物组分含量较多,但也只占总沉积物组分的14.9%。这充分反映了这几个沉积层次是在一种弱沉积动力环境条件下沉积形成的。
  为进一步分析沉积动力环境,我们用图示法计算出沉积物粒度的各参数值:中值粒径(MD〓)、平均粒径(MZ)、分选系数(〓1)、反映沉积物颗粒频率分布对称程度的偏态(SK)以及量度粒度分布曲线的尖锐或钝圆程度的峰态(KG)等参数。如附表5-3所示。
  从附表5-3中不难分析,从分选上来看,8号与20号样品的分选性属同一等级,属分选较差的等级;而17、18、19号样品其分选性属分选差的等级。从总体上来看,其分选性都不是很好。从偏态上来看,8、18、19号样品的偏粉砂态为负偏,表明其沉积物粒径较粗,这一点也可从附表5-2中得出;相反地,17与20号样品的偏态为正偏,表明沉积物颗粒较细。这几个样品的平均粒径与中值粒径相差不大,表明沉积物粒径的平均大小与粒度分布的集中趋势相似,也表明这几个样品的物源区粒度分布具有某种相似性。
  概率累积曲线能够反映碎屑沉积物的搬运方式,而搬运方式又与一定的沉积动力环境相联系。因此将8、17、18、19、20号样品分析做概率累积曲线,通过分析与对比概率累积曲线的方法来判别沉积物的成因,推断水流或波浪等沉积动力条件(见附图5-4)。
  附图5-4所示的第8号样品的概率累积曲线与一般沉积物概率累积曲线不同,为单线式,其双线段与三线段的趋势不明显,换言之,其推移、跃移、悬移组分不明显。野外实地观察结果表明,第8号样品的沉积物成分以淤泥为主,其物源比较单一(见附图5-5所示),再由上面对其进行的粒度特征分析可初步判断第8号样品所在的层次,即第二文化层与第三文化层之间的文化间歇层,可能是湖泊或沼泽沉积。因此,当时可能是一个湖泊扩张期,地面水域面积扩大,使人类的生存环境恶化,不适宜人类的生存。一段时期以后,水域面积缩小,出露大片陆地,人们重又返回故地重新开始新的生活。
  附图5-6与附图5-7分别是17与18号、19与20号样品的概率累积曲线图,从两个图的比较可以看出,17、19、20号样品的概率累积曲线图反映出三段式的特征,而18号样品则表明为两段式。如果仅仅从附图5-5与附图5-6来分析,说明18号样品是在一种与17、19、20号样品不相同的沉积环境动力环境下沉积形成的。而事实是18号样品与17、19号样品是连续不间采样的。仅仅相差20几个厘米其沉积环境就相差如此之大实在令人怀疑。更可疑的是,野外实地观察表明,17、18、19、20号样品所采层次均为青灰色淤泥层,质地非常细腻,没有发现任何沉积特征突变的现象。由附图5-5的各粒级组分的频率分布图可以看出,第18号样品与19号样品的频率分布特征相似,即为双峰分布。惟一不同的是,18号样品除了两个明显的双峰以外,还有一个弱的峰值出现,可能表明其物质来源要比19号样品复杂得多。
  由附图5-6与附图5-7分析、比较可知,17与20号样品的推移与跃移组分的粗端截点在4附近,细端截点在6~8附近。特别地,从附图5-5以及附图5-7分析可知,19号样品有弱的双跃移组分的特点,且其频率分布曲线表明是双峰分布,故由此可分析为海滩沉积。这是因为在海滩上,潮间带海滩沙受波浪冲刷与往复回流的作用,细颗粒物质被带往深海,较粗的颗粒留了下来,这一点已被19号样品的粒度分析结果证实。19号样品的频率曲线显示为负偏,且有弱的双跃移组分出现,这是由于潮间带海水往返作用的结果。由此可初步断定青灰色淤泥层是在海滩沉积动力环境下沉积形成的。
  这里需要指出的是,由于自然界的沉积动力环境是复杂的,当沉积层形成后,不可避免的要受到次生沉积环境影响,如地下水流动等,因而其粒度特征发生改变。同时,不同沉积动力环境也可能出现相同的粒度特征。因而由粒度分析得出的沉积环境还须与其他方法恢复的沉积环境相互印证,才能得出客观而合理的结论。
  微古和含盐量分析报告
  朱诚 张强 张芸 沈明洁为确定:A.河姆渡遗址第二三文化层之间的淤泥层成因;B.耕土层和第一文化层之间淤泥层成因;C.姚江发育与河姆渡文化消失之间的关系。特对有明显文化层的H1和H3钻孔样品作了微体古生物海相有孔虫的鉴定。
  一、鉴定样品的数量及分布
  共测试样品32份。H1钻孔:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20号共20个样品;H3钻孔:1、3、5、6、7、8、9、10、12、13、16和18号共12个样品。总计32个样品。
  二、微古结果的分析
  显微镜下鉴定发现,其中17、18和20号样均含有底栖有孔虫,主要是毕克卷转虫的变种(见附表5-4)。
  通过以上的微古海相有孔虫分析。我们可以获得以下发现:
  (1)从该钻孔来看,文化层较厚,在距离地表610厘米,(也就是根据C14测年的6950±130aBP以来)以上各层均未发现有孔虫,故推测河姆渡遗址自第四文化层堆积开始后即一直处于陆相沉积环境之中。
  (2)而第四文化层(4B层)之下(6950±130aBP以前)发现大量有孔虫,反映了典型的海相沉积环境。
  (3)从有孔虫壳壁类型看属于钙质有孔虫,属于在东海海底沉积中常见的有孔虫种类。
  (4)主要属种为毕克卷转虫,此为广盐性种类,对于指示海陆过渡相环境具有重要意义,代表滨岸—内陆架浅海半盐水种。
  (5)由于丰度和分异度变化不大,看不出海退海进的过程和变化。
  三、微古鉴定结合含盐量变化得出的此区沉积环境的综合分析
  一般认为含盐量的变化是反映海陆沉积环境差异的重要手段之一,可以指示海陆环境的变迁,对于了解海进海退的过程和变化有重要指示意义。
  对河姆渡H1作了20个样品、H3钻孔作了12个样品共32个样品的含盐量分析实验,由此得出两条钻孔柱状剖面含盐量变化曲线(见附图5-8和附图5-9),结合微古分析结果,可获得河姆渡文化遗址海陆相沉积环境变化的信息。
  从附图5-8中我们可以看出含盐量随着样品采样深度的变化出现3个明显高峰,即3、12和18号。应该指出,仅从含盐量高值不能简单地将其确定为海相环境,因为3号和12号样品分别来自于第一、第四文化层,而这两个样品经微古鉴定未发现任何海相有孔虫。18号样品来自于生土层的淤泥,经鉴定含有大量海相有孔虫(45枚),按照地层鉴定中化石证据为主的原则,18号样品属海相沉积已无疑。那么3号和12号样品高含盐量如何解释?我们认为应与文化层含有大量疏松植物碎屑,包括大量木头、树枝和夹砂红陶片有关,因为这些疏松的有机物质和红陶片就像海绵体一样,对下部致密淤土层中通过毛细管作用上升的含盐地下水有较强吸附作用,因而可持有高含盐量,但不能就此判定其为海相沉积环境。
  从17号样品开始的以下各层含盐量变化是在文化层之下的青灰色淤泥层中,含盐量上升起伏较大,说明正在向海相环境过渡,同时根据有孔虫的鉴定分析(附表5-4),也出现了代表海陆过渡相环境的半盐水种属(毕克卷转虫),因此两者之间有着良好的对应关系。也就是说根据C14测年,在6950±130aBP之前,河姆渡文化遗址是一种海陆过渡相环境,海相沉积明显,气候比较温暖湿润。而出现文化层以来,一直未找到海相沉积的证据,故推测当时是陆相沉积环境,但是河姆渡文化的消失到底是何原因,作者认为可能与当时长期的洪水与积水沼泽环境有关。
  附图5-9所反映的情况与附图5-8基本类似,文化层的各样品含盐量均较低,5号样品含盐量虽高,但镜下鉴定未见任何海相有孔虫,应属疏松文化层物质对下方毛细管作用上升的地下盐水有较强吸附作用所致。值得一提的是,H3钻孔即使是在文化层之下的生土层亦未见海相有孔虫,由此推测,此钻孔位置已在遗址居住区边缘,当时地势可能较高,受海水影响不明显有关。
  (作者单位:南京大学城市与资源学系)

知识出处

姚江志

《姚江志》

出版者:中国水利水电出版社

本书记述了自然界的姚江和人类作用于姚江的各种活动及业绩,反映了江河同经济、文化的关系。本书资料翔实,叙述精当,具有客观性、公正性和科学性,全面地、客观地反映了姚江流域相关县市区十几年来经济社会飞速发展的历史。

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