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把多学科研究整合为人地关系的考古学研究,一

来源:http://www.ikarus280.com 作者:澳门太阳娱乐集团官网 时间:2019-08-19 17:17

 

 

遗址古环境分析的内容和意义 发布时间:2016-10-27文章出处:中国文物信息网作者:张俊娜点击率: 遗址古环境分析或者遗址古环境重建是环境考古,尤其是地学考古研究的主要内容。虽然目前为止对遗址古环境分析尚未有一个准确的定义,但是国内外不少学者对其内容进行了论述。如Karl W. Butzer 在《Archaeology ashuman ecology》一书中将遗址古环境分为微环境(site microenvironment), 中环境(sitemesoenvironment) 和大环境(site macroenvi⁃ronment),并对不同尺度遗址古环境分析的内容做了详细阐释。夏正楷在《环境考古学——理论与实践》一书中也提出了遗址古地貌环境分析的概念。 进行考古遗址古环境分析的理论基础有两个:其一,是人地关系理论(theory of hu⁃man-land relationship),即人类与其存在的地理环境之间由于客观存在着物质和能量的交换,从而具有影响、制约和改造的复杂关系,如果不考虑这些关系,就很难全面地认识古代人类和古代人类社会。Karl W. Butzer 提出的人类生态系统(human ecosystems) 也是人地关系的另一种表达。其二,是环境随时间的变化性,通俗来讲,就是“沧海桑田”的变化。考古遗址是古人类在历史长河中某个或某些时间段生活所存留的遗迹和遗物的集合。由于环境随时间不断演化,在考古遗址发掘现场所见的现代环境和古人类生活时的环境往往是不同的。只有通过对遗址古环境的分析,才能真正了解古人类生活时期的环境并对古代人地关系进行深入探讨。 地层学是考古遗址发掘和研究的基础,对于遗址古环境分析亦是如此。然而,和考古学主要关注“文化层”不同,在进行遗址古环境分析时,主要关注的是和遗址有关的自然沉积地层。例如,通常在考古发掘或钻探中仅探到生土层即可,并不会去关注生土层和生土层以下的地层,而遗址古环境分析却应该特别注意生土层,因为它其实是古代人类最初生活的原始地貌面,生土层的成因、结构、沉积特征等反映了古人类选择在什么样的土地和地貌部位上生活。又如,在考古发掘中有时会遇到两层文化层中间夹杂不含任何遗迹遗物的自然沉积层的情况,有时甚至遇到生土层以下又出现文化层的情况。这类不合常规的发现往往使考古发掘者感到困惑,其实这只是不同类型地层堆积的自然过程,从地貌学和沉积学的视角来看就很容易理解,这些地层往往是进行遗址古环境分析的重要切入点。遗址古环境分析的地层观是把古人类堆积 当成更长尺度的自然沉积过程的一个阶段,研究这个阶段前后及这个阶段中间所经历的地层变化及其所反映的人地关系的信息。 古地貌环境是遗址古环境分析的一项重要内容。地貌环境是指山岳、台地、河湖等地表形态特征,地表形态随时间发生变化,称为地貌演化。研究考古遗址的古地貌环境,即通过沉积学和地层学分析,了解遗址存在前后的地貌演化过程,从而探讨古人类选址、遗址形态布局、遗址演变、遗址废弃等问题,并可以解释人类选择特定生产方式的原因。更重要的是,由于地貌演变包含时间和空间的双重概念,地貌单元之间既有时间的前后顺序, 又有空间的分布规律。因此,通过对遗址所在地貌单元的判定,能够研究区域聚落分布、以及在发掘时确定探方位置等。研究遗址古地貌环境主要是通过野外对沉积物特征和地层的对比,结合地貌学相关知识来确定地貌结构。实验室年代测定及沉积物特征分析手段如粒度、磁化率、色度、化学元素等可以帮助提供更多的证据。微形态特征分析(micromorphological fea⁃tures) 是辅助确定沉积物特征的重要方法,同时也是研究遗址古土壤层和文化层特征的有效手段。古生物环境是遗址古环境分析的另一项重要内容。动植物是外界环境提供给人类的重要资源,遗址古生物环境的分析有助于理解古人类的生产生活方式及与自然界的互动。研究古代植被特征的一项重要手段是孢粉分析,在针对遗址的孢粉采样时,应该选择与遗址同时期的自然沉积地层,尽量避开受人为影响的地层。在对孢粉结果解释时,应分析孢粉所反映的是当地植被(local vegetation) 还是区域植被(regional vegetation),考虑所反映的古气候特征,并且考虑古人类对遗址周围植被的改造作用。大植物遗存、植硅体、淀粉粒等可帮助分析分析古人类食物的种类、来源、农田杂草等问题。对遗址的动物研究一般是伴随遗址发掘过程系统采样,遗址出土动物骨骼的种类、数量等能帮助讨论人类利用野生动物、驯化家养动物等问题,特定种属的动物还能指示当地气候环境。 古气候对于古人类的生活也有一定的影响,但在针对单个遗址的小尺度研究中,古气候本身 对人类的影响较微弱,往往是通过改变动植物的数量和种类而对古人类产生影响。另外,气候的变化往往是区域性的,前人的第四纪古气候研究已经给我们提供了大量区域气候记录,使我们一般能够找到区域内合适的气候曲线进行古气候对比。 随着科技考古的发展,遗址的资源环境分析也逐渐受到重视。目前的石器、玉器、陶器、瓷器、青铜器等原料产地的研究,主要是用化学成分或同位素分析法,这类研究应充分考虑原料来源的复杂性,有些研究如石料来源还应考虑古地貌环境的变化。 目前,遗址古环境研究的范围不仅局限于遗址内部,而是扩展到古人类生活和活动所涉及的全部地域。其研究内容也日趋广泛,不仅是提供遗址的古环境背景,而且能够给考古发掘提供科学建议,分析遗址内相关遗迹的性质、来源,遗址兴废的原因,遗址保存的过程等,并为科技考古研究提供依据。另外,通过对单个遗址的古环境分析,可以得到区域考古遗址的共同规律,从而探讨聚落、文化与古环境的关系等更大尺度的问题。(作者单位:北京联合大学考古学研究中心)(原文刊于:《中国文物报》2016年10月21日6版)

    青海民和喇家遗址环境考古座谈会,2004年4月16日在中国社科院考古所召开。座谈会由考古所第一研究室和考古科技中心合办,特别邀请在京的有关地质地貌环境和地震方面的专家参加。北京大学环境学院的杨景春、夏正楷、莫多闻、周力平教授,北京师范大学地理与遥感科学学院的李容全教授,中国科学院地质与地球物理研究所的袁宝印研究员和杨晓燕博士,中国地震局地质研究所的郑剑东研究员等多位自然科学学者,还有考古所的仇士华、谢端琚、任式楠、陆巍研究员等老专家,与考古所的中青年学者一起座谈,交流讨论喇家遗址考古发现与环境考古的成果,对进一步工作提出了很好的建议。
    喇家遗址1999年开始试掘,已经连续进行了多年的发掘工作。喇家遗址的考古发掘是近年来黄河上游地区史前考古的新亮点,一系列新的发现,突破了对齐家文化的原有认识。尤其是从2000年起,在喇家遗址同时还发现史前灾难的遗迹现象,把史前考古与环境灾变事件联系起来,开启了环境考古新的切入点。考古所的科技中心和北京大学环境学院的研究人员,分别在喇家遗址上与考古发掘者合作开展多学科交叉的古环境研究,突出了以地学方法和手段的环境考古工作。环境考古与考古发掘同步,连续3年不断跟踪进行考察和采样,为探索喇家遗址古灾难原因,寻找灾害事件的科学证据,取得显著成果,初步确认了喇家遗址的地震和洪水灾害。考古学证据与自然环境证据相结合,互为印证,在地层关系、遗迹现象、埋藏学、年代学及其地学现象和环境背景方面都明显吻合,较好地解答了考古奇异现象以及遗址与环境变化的关系等问题。为进一步探讨史前人地关系,尤其是发生灾变的极端关系,提供了一个重要考古实例。
    目前喇家遗址考古发现和环境考古研究还是初步的阶段性成果,却已经受到广泛关注和重视。自然科学相关学科的专家学者们对这项环境考古工作应该有更多的发言权,这个会议主旨就是为了听取多方专家们的意见和建议,使喇家遗址环境考古工作更上一层楼。通过介绍、交流和讨论,深化了认识,促进了思考,对开展实际工作有许多新的启发。与会的各方面专家,基本上都肯定了喇家遗址环境考古工作和成绩,对有关问题也提出了一些不尽相同的看法和有益思索。
    关于地震灾害,专家们认为可能性非常大,已经找到的很多现象和证据,都具有很强的说服力。但是还须依照地震三要素(地震时间、震中地点、震级烈度),来逐项进行更深入地探寻,作出更精确的结论,这样就有可能把我国的历史地震记录提早到齐家文化时期。只有这样才能说地震学的论证可靠。而且,还应该在考古发掘同时有古地震专家现场考察,把工作做得更到位。专家提出,最好能够保留下来有关的遗迹和灾难堆积地层,不要都发掘掉了,这些是灾难现象最直接的宝贵证据。
    关于洪水灾害,专家们认为发现的洪水沉积物地层证据毫无疑问。然而是气候变化引起的洪水,还是地震造成堵坝引起的次生灾害的洪水,还有待于进一步地更深入工作,有待在官亭盆地内,甚至更大区域作大范围大比例尺的地貌填图来说明。也需要相关环境气候资料的证据和相关环境考古研究的进一步开展提出论据。
    关于灾害时间,在短时间里相继出现的地震与洪水反映出群发性灾害,地震与洪水有明确的地层关系表明发生的时间先后,随后的洪水多发期有连续沉积的洪积地层现象为依据。但这些都还只是相对时间概念。而有关绝对时间的确定,则有待于年代学的高精度研究,需要从考古层位学和碳十四、热释光等多种测试方法的年代数据的综合研究取得共识,有专家认为,可以用断代工程的采集系列样品的方法测年,从而能够获得较为精确的系列年代数据。对于多达十几个旋回的连续洪水沉积地层所显示的洪水多发期,除了可以通过其上下的考古遗址来卡住相对年代,也还是可以进行测年研究的。这些对于喇家遗址史前灾害研究将有直接的帮助。
    关于考古遗存与灾害的关系,考古堆积有明确的地层依据反映出灾难与遗址的关系,同时通过环境考古的结论也更充分地说明,并且可以清楚地作出埋藏学解释。但仍有对喇家遗址考古发现的灾难现象是否灾害所致提出疑问,甚至认为房址里的人骨是屈肢葬。发掘者认为,只要客观地观察考古发掘现场和不同堆积物的地层关系,就不难判断考古发现的灾难事实,也就不难了解这种相互关系。发掘者对灾难现象的认定过程并不是轻易的,考古队曾经还有过多次争论,慎重地进行各种推断。作为考古人员,首先考虑到的当然是人为原因,在排除了各种人为因素,在人为因素不能解释考古现象时,才寻求从自然因素上找原因。环境考古研究的结果与考古发掘的地层关系和各种现象反映的证据相吻合,因而得到发掘者的认同,形成共识。现有的认识还并不能说无懈可击,但是灾难现象得到了地层学的支持。考古学必须尊重地层。
    关于下一步工作,有专家认为,可以发掘其它遗址来验证喇家遗址古灾难的研究结论。对盆地内更多遗址进行发掘和详细调查,是官亭盆地古遗址群考古课题的任务,有待下一步工作。专家指出,除了再继续对遗址地震、洪水和灾害年代作深入探索,还应该把相关其它环境考古项目同时开展起来,各方面都跟上,可提供更加充分的环境考古信息。还有专家提出,有必要对不同土壤进行对比研究,对遗址土壤和自然土壤进行对比研究。有关土壤学的研究工作已在酝酿之中。另外,对官亭盆地和喇家遗址的地貌填图,包括考古遗迹的填图,还显得不够详尽和细化,有待重新考察和填补。喇家遗址的考古研究,也要不断发展,思考新的侧重点,对已有的许多新发现和带来的新问题,还应该要搞得更加清楚一些。
    关于多学科结合,不同学科有各自的性质特点,需要磨合,相互理解沟通。喇家遗址环境考古是多学科合作比较成功的例子,它定位好,意义大,成果新。考古学的发展,多学科结合是一个方向。多学科结合还需要整合,把多学科的研究整合落实到人地关系的考古学研究上。有专家建议,要善待喇家遗址这样特殊的考古发现,它的意义已经远远超出了单一学科的学术意义,必须多学科合作,全方位、全面深入下去,争取申请国家重大课题研究基金,以考古学为主,多学科结合再做更深更细的考察研究和综合研究,让喇家遗址古灾难的探索,产生出更为巨大的成果。

    青海喇家遗址古地震喷砂磁化率异常现象与机制的初步研究国际地球科学计划(IGCP567,2008)指出“地震考古”的目的是:通过考古学中发现的遗迹,分析历史上的地震信息,这就首先需要在考古遗址中找出可靠的标准来识别古地震。目前,国外学者虽然对磁化率的微观研究比较深入,国内学者在实际应用领域亦取得成果,但是,对磁化率异常机制的研究还不够深入和全面。实际上,沉积物携带的磁性矿物, 不仅能够反映气候的变化状况,对突发性的地质灾害事件,如地震、火山、泥石流等也有灵敏的反应,本文对喇家遗址古地震喷沙磁化率异常现象和机制进行了初步探讨。

 

 

 

    近几年青海民和喇家齐家文化遗址的发掘成为新石器时代考古的一个亮点①。凭借其罕见的史前灾难遗迹,喇家遗址入选 2000年度全国十大考古新发现。围绕探讨灾难遗迹和遗址废弃原因等一系列问题,喇家遗址开展了一系列多学科合作研究。其中,在探讨灾难遗迹的成因和遗址废弃原因方面,环境考古运用地学方法取得了许多新的重大收获,其工作丰富了环境考古的理论和实践②。

(原载《中国文物报》2004年7月16日第7版)

    喇家遗址2002 年被评为全国十大考古发现之一,被认为是中国史前灾难遗址的代表,有“东方庞贝”之称。2007年8月下旬,在喇家遗址考古领队、中国社会科学院考古研究所叶茂林研究员的直接参与下,在喇家遗址Ⅺ区探方(GPS地理位置35°51.843′,102°48.615′,海拔1 804 m)T1106-1102北壁和 T1106-1105西壁分别采集17和14个样品,为了能够同自然剖面进行对比研究,又在遗址东部王石沟(GPS地理位置35°51.788′N,102°48.847′E,海拔1801 m)选取一个自然剖面采集样品15个,共46个样品。采集的样品先在实验室内自然风干,然后在南京大学区域环境演变研究所环境磁学实验室利用捷克AGICO公司产 KLY-3(卡帕桥)型磁化率仪测试了全样质量磁化率,获得了磁化率实验数据,并在南京师范大学和江苏省地质矿产厅地质调查研究院分别进行了粒度和重矿实验。

 

 

 

 

    通过在江苏省地质矿产厅地质调查研究院进行的重矿实验,在青海喇家遗址Ⅺ区T1106-1102探方北壁古地震喷砂层发现部分锆石,在南京大学化学分析中心用扫描电镜(Scanning Electron Microscope S-3400N)对砂坑的北壁沙坑中两个地层锆石和其他地层锆石形态进行对比分析,发现有以下两点不同:第一,沙坑锆石从形态上可以分三类:磨损度好的近球状、条状有明显断裂和复方双锥状。磨损度好的近球状所占比重最大,占统计总数的50%;条状有明显断裂的和复方双锥状锆石各占 25%;而且复方双锥状锆石表面几乎都可以观察到裂痕,显示了沙坑中的锆石在搬运过程中遭受过巨大外力的破坏。第二,其他地层30 个锆石形态统计分析表明,磨损度好的近球状锆石很少,最多只占总数的 1/3,大部分锆石形态以条柱状状为主,占统计总数的 2/3,说明这些锆石再搬运堆积过程中,受外力的破坏程度远低于地震爆发时从地下喷出地表形成沙坑中的锆石。

    根据已有的研究成果,喇家遗址在距今4000年前后先是遭受到了地震的破坏,然后被来自黄河的特大洪水彻底掩埋③。然而最近作者看到《古代中国的环境研究--关于解释和年代对应方面的问题》 (以下简称《古》文)④一文,文章中关于喇家遗址灾害事件与我们的认识存在重大分歧。笔者认为有必要就这些分歧做进一步的讨论, 以便加深我们对喇家遗址灾害事件的认识。鉴于该文作者对喇家遗址的古地震基本没有异议,因此本文这里就不讨论古地震对喇家遗址的影响,而只讨论古洪水事件。

 

 

    通过对Ⅺ区T1106-1102探方北壁地层磁化率曲线的对比还发现:古地震喷沙形成的沙坑磁化率异常增大,重矿含量尤其磁铁矿的含量最高达到976.9 g/t, 是其他地层磁铁矿含量的数十倍,沙坑中4 个采样点的粒度频率分散在10 µm,100 µm和1 000 µm 3个不同的峰值附近,与其他地层粒度频率峰值非常集中地分布在10~100 µm之间不同,这说明沙坑磁化率异常增大的现象主要受控于喷出物源磁铁矿的含量和颗粒组成。

 

 

    一、喇家遗址的自然地理概况

    综上所述,地震喷沙层是地震时能量瞬时急剧释放的产物,其磁化率、重矿(尤其是磁铁矿含量)、锆石微形态、粒度频率曲线都明显不同于其他地层,如果对大量地震喷沙层的实验数据进行统计、归纳、分析,建立半经验的数据库,可以作为识别古地震喷沙的微观依据之一。

    从地形地貌来看,喇家遗址坐落在黄河上游的一个山间小盆地-- 官亭盆地内。官亭盆地西起积石峡,东至寺沟峡,东西长约 12公里,南北宽约 5公里,面积约 60平方公里。盆地周围为海拔 2100米左右的山地所环绕,其岩性主要是白垩系紫红色、红色砂岩等,山前广泛发育有红土和黄土组成的台地。盆地内是海拔 1800米左右的黄河冲积平原,黄河自西向东从盆地流过。

 

 

 

 

(原文发表在《国际地震动态》2008年11期;作者:欧阳杰  朱 诚  叶茂林  任晓燕  钟 建  蔡林海  何克洲  朱 青)

    喇家遗址就坐落在盆地内黄河北岸的黄河二级阶地前缘,遗址高于现在黄河水面约 25米 ,距离黄河水平距离约 1公里。喇家遗址东、北面紧邻吕家沟、岗沟两条冲沟。

 

 

    二、喇家遗址的古洪水事件的发现

 

 

    喇家遗址最引人关注的是房址内发现有大量被红粘土覆盖的非正常死亡、姿势奇特的人类遗骸。红粘土为纯净的、未经人类活动扰动的自然堆积,而且由于人类遗骸上没有砍杀、火烧等痕迹,已排除其死亡为人类有意为之⑤,杨晓燕等⑥认为这些人死于古地震造成的居室倒塌。对于红粘土沉积环境的研究也成为喇家遗址环境考古研究的一项不可忽略的内容。

 

 

    通过对探方剖面的观察,发现在棕红色粘土中夹有较多细小的波状砂质条带;同时,在红粘土层与齐家文化活动面的交界处,观察到喇家遗址所在的二级阶地顶面具有明显的起伏,发育有沙波、拖曳构造和冲刷槽等流水作用形成的层面构造⑦⑧。

 

 

    沙波是河床中的堆积地貌,沙波的形成是河床泥沙颗粒不均匀与水流不稳定的综合作用的结果⑨。沙波和波状砂质条带都与流水作用有关,红粘土层中以及下伏面流水作用证据的发现,说明了红粘土的形成可能与流水有关。

 

 

    为进一步证实红色粘土的沉积环境,我们对探方壁上的沙波和房址内的红粘土采样进行了粒度分析。分析结果表明,红粘土样品具有河流漫洪相堆积的特征⑩。这样通过野外观察和实验分析,初步确认房址中的红色粘土是河流堆积物。根据河流堆积物形成于古人类居住面之上,且遗址距离黄河只有 1公里,推测填充在房址里的红粘土可能与黄河洪水泛滥有关。

 

    ……

 

 

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(原文发表在《考古与文物》2009年第1期;作者:张小虎  夏正楷,北京大学环境学院;杨晓燕,中国科学院地理科学与资源研究所 ) 

 

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