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  • 2024年, 44卷, 第02期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • 秦岭东段卢氏盆地始新世沉积序列与气候环境变迁
    邵可涵, 鹿化煜, 梁承弘, 李广伟, 高鑫, 吕帆, 赖文, 汪颖珊, 陈璇璇, 吕恒志
    2024, 44(02): 251-264+613.
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    始新世是新生代重要的暖期，其气候环境的特征与演化备受学界关注。位于秦岭东段的卢氏盆地保存了> 1000 m厚的连续的始新世河湖相沉积物，是揭示古气候和环境变化规律的宝贵沉积记录。在前人工作基础上，本研究利用沉积学、古生物学、碎屑年代学等方法对卢氏盆地始新世地层的沉积特征、年代和环境进行了分析。结果表明：1)碎屑磷灰石裂变径迹与碎屑锆石U-Pb年龄指示沉积序列年代晚于约60 Ma,与前人将张家村组-卢氏组化石组合对比到中始新世的结论基本吻合。2)始新统张家村组沉积相演化表现为冲积扇→河流→洪泛平原或滨湖，反映盆地拉张、初期成湖的过程；卢氏组为滨浅湖→深湖/半深湖→滨浅湖或洪泛平原→浅湖/半深湖，反映湖泊开始稳定出现后的扩张、收缩和复活过程；大峪组为河流→洪泛平原→冲积扇，反映湖泊淤满消亡后河流与冲洪积物相继充填的历史。3)沉积相、化石组合、盐类矿物种类揭示中始新世卢氏盆地古气候为半湿润半干旱，地表景观呈现径流活跃、动物种类多样、树木茂盛、发育淡水至微咸水湖的特征，并可能具有一定的季节性。卢氏盆地沉积序列提供了始新世暖期中国中部气候环境变化的重要证据。
  • 东秦岭卢氏盆地中始新世沉积-充填过程及其驱动机制
    吕帆, 鹿化煜, 张瀚之, 赖文, 邵可涵, 梁承弘, 高鑫
    2024, 44(02): 265-281.
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    秦岭山间盆地发育的厚层新生代沉积，对于认识秦岭新生代地貌演化及东亚环境变化具有重要意义。但是，对东秦岭地区众多中-新生代山间断陷盆地的沉积-充填过程及其记录的构造、气候信息研究不够。本研究对东秦岭卢氏盆地中始新世河湖相沉积展开沉积学与物源分析，测试了27个层位的碎屑锆石U-Pb年龄。盆地中始新世地层自下而上可划分为张家村组、卢氏组和大峪组。张家村组为冲积扇-河流相沉积，卢氏组为浅湖-半深湖相沉积，大峪组为河流-冲积扇相沉积。张家村组和卢氏组锆石U-Pb年龄均以200～250 Ma(T-J)和400～500Ma(D-S-O-■)为主要特征峰，700～1000 Ma(Pt_3)为次要峰，部分样品具有1800 Ma(Pt_1)、 2500 Ma(Ar_3)的年龄峰值，通过与周边地区地质资料比对，认为张家村组、卢氏组沉积物主要来自于相对远源的北秦岭造山带和南秦岭造山带。大峪组下部锆石U-Pb年龄以1000～1100 Ma(Pt_2)、 1800 Ma(Pt_1)和2300 Ma(Pt_1)为特征峰值，物源转变成以近源的北秦岭造山带和华北克拉通南缘两个构造单元为主。近源的物质贡献先升高后降低，可能与河流溯源侵蚀作用有关。大峪组上部地层沉积环境转变为冲积扇，130 Ma(K)的锆石占比加大，可能与东南方栾川地区晚中生代花岗岩的抬升-剥露有关。卢氏盆地中始新世河湖相沉积序列揭示了卢氏古湖从形成到消亡的过程和山-盆地貌侵蚀、搬运和堆积的历史，并记录了秦岭山脉两期区域隆升事件。
  • 卢氏盆地中始新世沉积序列自生碳酸盐及其古气候意义
    高鑫, 鹿化煜, 邵可涵, 梁承弘, 吕帆, 陈璇璇, 赖文
    2024, 44(02): 282-294.
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    始新世暖期可作为当代全球变暖的历史相似型，研究始新世气候变化及其机制对于理解现代气候变暖的幅度和速率具有重要意义。卢氏盆地位于中国中部秦岭东段，发育了连续的、富含碳酸盐矿物的始新世湖相沉积物，是重建始新世暖期陆地气候的良好材料。本研究在卢氏盆地郑家山-三角沟一带(34°04′N, 111°10′E)采集了张家村组中上部和卢氏组的样品，采样层厚约288 m,共采集样品505个。根据岩石薄片镜下鉴定，卢氏盆地中始新世湖相沉积物物质组成以碳酸盐、粘土和粉砂为主，其中碳酸盐沉积为表生条件下封闭或半封闭淡水湖或微咸水湖化学作用自生成因。使用傅里叶红外光谱(FTIR)漫反射法测定沉积物碳酸盐含量，发现其与磁化率具有一定的负相关关系，分别指示了内源化学沉积和外源碎屑输入的贡献量，受控于流域蒸发量与降水量的共同作用，揭示了中始新世卢氏盆地的干湿变化。当流域更加湿润，即降水量增加(蒸发量减少)时，径流量相应增加，不利于碳酸盐沉淀而有利于外源碎屑输入，表现为沉积物碳酸盐含量降低、磁化率数值升高，反之同理。在已有年代框架的基础上，建立了卢氏盆地湖相沉积物碳酸盐含量时间序列，其记录了在中始新世气候适宜期(MECO)卢氏盆地较为湿润的气候环境，并且具有多旋回变化，与地球运动轨道的周期变化相关。
  • 渭河盆地始新世-渐新世沉积物源变化的钻探样品Sr和Nd同位素证据
    胡少磊, 鹿化煜, 李小强, 冯晗, 张瀚之, 吕恒志
    2024, 44(02): 295-308+605.
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    始新世暖期和始新世-渐新世降温阶段(EOT)在地球气候系统演化中具有代表性，对认识现代全球变暖过程和机制有参考价值。渭河盆地堆积了始新世以来连续的河湖相沉积序列，对其进行沉积物源示踪研究有助于重建渭河流域地貌演化、沉积过程和气候环境变化。本研究对渭河盆地新生代沉积中心固市凹陷荔参1井(钻探井深6535 m)下部的始新世红河组(6527～5529 m)和渐新世白鹿塬组(5315～4759 m)样品进行了Sr和Nd同位素分析，探索古近纪渭河盆地的物源变化过程。结果显示，红河组样品Sr和Nd同位素平均值分别是~(87)Sr/~(86)Sr=0.716127和ε_(Nd)=-13.5,白鹿塬组Sr和Nd同位素平均值分别是~(87)Sr/~(86)Sr=0.720461和ε_(Nd)=-12.4。分粒级(<2μm, 2～64μm和> 64μm)Sr和Nd同位素测试结果表明，粒度效应对渭河盆地始新世-渐新世沉积物硅酸盐矿物的Sr同位素值影响较大，而对Nd同位素影响较小，表明硅酸盐矿物Nd同位素值可作为渭河盆地沉积物物源的指示。结合潜在源区Sr和Nd同位素分布特征，发现渭河盆地始新世和渐新世沉积物主要来自于秦岭造山带和鄂尔多斯地块的贡献，其物源变化与构造抬升和气候演变密切相关。渭河盆地始新世和渐新世沉积物传输和堆积过程与晚新生代相似，具有相对稳定的两端元物源，为利用红河组和白鹿塬组沉积序列重建古气候古环境奠定了良好的基础。
  • 晚始新世-早渐新世渭河盆地古气候变化的碳酸盐记录
    陈璇璇, 鹿化煜, 吕恒志, 王逸超, 王可欣, 程鉴如, 季峻峰, 林春明
    2024, 44(02): 309-324.
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    晚始新世-早渐新世转变期(约34 Ma, EOT)温度降低是新生代显著气候事件之一，对亚洲环境演变有深刻影响。本研究基于渭河盆地厚度为413.95 m的支家沟剖面34.89～31.51 Ma时段的河湖相沉积，获得高分辨率总碳酸盐、方解石含量变化序列，结合薄片及扫描电镜分析，尝试建立晚始新世-早渐新世渭河盆地气候和环境演变时间序列，探讨EOT期间渭河盆地古气候对全球温度变化的响应。镜下岩石薄片鉴定显示，沉积物粒度变化与岩相变化对应较为一致。34.89～33.89 Ma,高含量的总碳酸盐、方解石指示气候较为温暖干旱，沉积序列指示从滨湖相向湖泊三角洲相过渡；33.89～33.09 Ma期间，低含量的总碳酸盐、方解石指示气候偏凉且相对湿润，沉积环境为湖泊三角洲向滨浅湖过渡，水位逐渐上升；33.09～31.51 Ma,总碳酸盐、方解石含量变化与地层岩性变化有较好的一致性，此时沉积相为滨湖相，湖泊水位可能高于34.89～33.89 Ma,但低于33.89～33.09 Ma。结合全球温度变化序列，本研究认为渭河盆地始新世晚期-渐新世早期湿度变化可能受全球温度驱动的蒸发量控制，但明确的驱动机制有待进一步研究。
  • 中-晚始新世渭河盆地古气候变化的红河组磁化率记录
    郁晓春, 鹿化煜, 吕恒志, 王可欣, 杨帆, 赖文
    2024, 44(02): 325-337.
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    始新世暖期可为理解现代增温过程和机制提供历史相似型。广泛分布于渭河盆地的红河组为中始新世到晚始新世的滨浅湖相-冲积扇堆积，剖面出露厚度超过330 m,盆地沉积中心钻探厚度大于1000 m,为一套红色的碎屑沉积间化学沉积序列。盆地边缘的红河组沉积物含碳酸盐岩、泥岩、砂岩和少量砾岩，沉积中心以泥质灰岩、泥岩和粉砂岩为主。对蓝田支家沟红河组(时代为46～33 Ma)2910个样品的磁化率测试表明，红河组沉积物磁化率值在0～20×10~(-8) m~3/kg之间，整体偏低，频率磁化率值也相对较低(0～11%),与中国西北部新生代红层磁化率总体较低相似。高分辨率磁化率测试证实了红河组堆积时期干湿变化的多旋回和阶段性，受到太阳辐射变化影响，并受到下垫面的反馈驱动。红河组泥岩和粉砂岩的磁化率值偏高，而砂岩的磁化率值较低，载磁矿物以赤铁矿为主。盆地周围岩体弱磁性物质的快速输入，降低了红河组粗颗粒沉积物的磁化率值。在中、晚始新世的轨道-构造时间尺度，红河组沉积序列粒度变化受到湖面波动控制。湖面上升时湖滨地区沉积物颗粒偏细，磁化率值高；反之，磁化率值低。因此，磁化率高低变化指示了湖面高低波动，进而指示了气候的干湿变化。分析还表明，中、晚始新世渭河盆地湖面多旋回变化和阶段性变干，与全球温度变化和降温过程可良好对比，指示全球温度降低可能抑制水汽循环，进而驱动始新世东亚内陆干旱的发展。
  • 北祁连山晚中新世以来的隆升历史——来自河道高程剖面的约束
    苏晓倩, 庞建章, 王一舟, 郑德文, 张会平, 郝宇琦
    2024, 44(02): 338-353.
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    北祁连山作为青藏高原隆升与扩展的最前缘，一直以来都是研究的热点。本研究为弥补活动构造与热年代学方法时间尺度上难以链接的不足及提供青藏高原扩展隆升机制相关证据，利用河流水力侵蚀模型的方法模拟得出北祁连山河道陡峭指数与部分河流地质隆升历史。结果揭示出北祁连山河道陡峭指数与距断裂的距离存在显著关系，且具有从中间向东西两侧减小的特征，表现出北祁连山隆升速率大致也呈现自中向两侧减慢的特征；并通过分析处于北祁连山非沉积区白杨河、洪水坝河、丰乐河、马营河、大渚马河及洪水河这6条流域的地质隆升历史，发现在4 Ma左右，北祁连山隆升速率逐渐增加，且隆升速率大致在0.20～0.38 mm/a之间。直到0.6～1.0 Ma,隆升速率迅速加快，呈现陡增的趋势。因此，北祁连山的构造隆升并不是均匀的，而是随时间发生变化的。
  • 四川泸定M_S6.8地震断层运动模拟与反演研究
    徐正, 李勇, 杨欣, 赵少泽, 谢成晟, 赵亮, 易桂喜
    2024, 44(02): 354-367.
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    鲜水河断裂南东段、龙门山后山断裂南西段与安宁河断裂构成了青藏高原东南缘典型的“Y”字型断裂构造体系，强烈的构造活动使得该构造体系影响范围地震活动频发，尤其是位于“Y”字型的交汇处的泸定县磨西镇周边多次发生M_S6.0以上的中强震。2022年9月5日发生的泸定M_S6.8地震震中位于鲜水河断裂南东段磨西镇就是强震活动的最新体现，此次地震造成了百人以上的人员伤亡，是近年来青藏高原东南缘受关注度最高的一次地震。但是该区域地质构造极为复杂，传统的地质研究方法难以快速、有效地分析地震断层运动及应力变化等问题。本研究利用有限元接触面Interface方法数值模拟发震时主断裂运动特征，反演分析了该地震前、后区域位移矢量场以及库伦应力场的变化。数值模拟结果表明，在模型左侧边界施加南东向的侧向力、在上边界的北西角施加正南向的侧向力，且固定扬子块体情况下，对川滇块体底部施加左旋作用、川青块体底部施加右旋作用时，得到的数值拟合度高。地震前磨西镇同时存在张、压应力，其中位于鲜水河断裂南东段上的燕子沟、磨西镇及新民乡有应力集中现象；发震时主震发生在地表以下13 km左右深度，最大滑动位移在燕子沟-磨西镇段，存在1.5～2.0 m的同震剪切左行滑移；地震前、后实测位移点矢量方向变化，是受破碎点靠拢效应和震后地块物理回弹变形的影响。地震后川滇块体的剪切应变增量(平均为10×10~(-5))高于扬子块体(平均为5×10~(-5)),表明川滇块体在区域块体运动中依然发挥主导作用，主断裂带上的剪切应力朝南东向传递趋势明显。本研究为认识青藏高原东南缘的地壳变形特征提供新的材料，对该地区的强震孕育发生机制、地震危险性分析及经济建设提供一定的科学依据和实用价值。
  • 辽东半岛末次间冰期砂质沉积物的粒度端元特征与古环境演变
    吴俊峰, 魏东岚, 张威, 王思齐, 蒋伟
    2024, 44(02): 368-379.
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    辽东半岛作为东亚风成沉积系统的重要组成部分，受海-陆相互作用的影响，对气候变化表现出强烈的敏感性，蕴藏着中国东部沿海地区季风演变与古环境变迁的历史。本研究通过对大连长兴岛港华剖面362 cm厚的砂质沉积物的粒度数据进行参数化端元分析，探讨了该剖面沉积物的搬运方式、搬运动力及沉积环境，揭示了该地区末次间冰期(MIS 5a～5c)的古气候演变特征。结果表明：1)港华剖面沉积物粒度组分可以分解为4个端元：EM1代表高空西风作用下远距离悬浮搬运的细粉砂组分；EM2代表地方风系作用下低空短距离搬运的极细砂组分，在冬季风势力增强时可能被二次搬运；EM3和EM4代表以尘暴形式近地跃移搬运的砂粒组分；粗粒级组分EM3、 EM4含量变化对冬季风强度变化具有良好的指示意义。2)将各端元组分含量、中值粒径(Md)、 Fe_2O_3含量与深海氧同位素曲线对比，表明MIS 5c～5a期间港华剖面依次经历了相对暖湿→干冷→趋向于温湿化的气候旋回变化。3)根据光释光年代测定结果，港华剖面为末次间冰期的沉积物，通过与其他地区同时期的研究结果比对，港华剖面的环境演变信息与全球气候变化事件具有较好的对应，说明辽东半岛的风沙沉积在揭示中国东部沿海地区的环境演变方面具有重要价值。
  • 辽南晚更新世风成沉积序列与古气候意义
    刘亮, 杨艺凝, 许姗, 贾飞飞, 张威, 魏东岚, 柴乐, 马瑞丰
    2024, 44(02): 380-393.
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    作为中国东部重要的第四纪风成堆积地层，辽南风成沉积反映的气候振荡记录对于揭示区域古气候变化、东亚季风变迁等有着不言而喻的重要性。本研究利用辽南老虎村5.44 m厚的风成沉积剖面作为研究对象，采用光释光(OSL)测年技术建立了研究区沉积地层的年代框架，通过岩石学和代用指标重建了晚更新世期间的风成沉积历史。结果表明：风成活动发生在71.7～61.7 ka, 49.4～42.4 ka和约23.0 ka,分别对应深海氧同位素阶段(MIS)5a～4、 3b和2,寒冷干燥的气候条件与增强的东亚冬季风促使风成活动加剧；而MIS 3a和MIS 3c的沉积中断可能受到了暖湿气候的影响。研究区的粒度数据表明在MIS 5/4转变时期有一个短暂的冬季风波动，同时，中值粒径增大可能与海因里希事件(H6、 H5、 H2)有关，未来仍需更多的区域气候纪录来支持这一观点。
  • 全新世以来腾格里沙漠风沙活动地质记录与模拟数据综合研究
    柳丽雲, 张德国, 杨小平, 纵浩然, 付晓, 郑珺戈
    2024, 44(02): 394-415.
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    自晚更新世以来，地处干旱与半干旱过渡区的腾格里沙漠，在亚洲季风的作用下，经历了几度流沙出现、扩大和固定、半固定乃至弱成壤的沙漠正、逆交替变化过程。东亚季风在时空尺度上的强弱变化通常被解释为驱动腾格里沙漠环境变化的主要原因。用于重建古环境和风沙活动的变化多依赖于腾格里沙漠边缘区域的黄土、湖泊、孢粉和冲洪积物，然而涉及到沙漠腹地的古环境记录较少，并且不同地点的沉积剖面所记录的地质信息具有区域局限性。本研究在腾格里沙漠西南边缘至腹地采取4个典型风沙沉积序列，共采集97个沉积样品和11个风沙沉积物光释光年代数据，并收集整理了约14 ka以来已发表的69个风沙沉积物光释光年龄数据以及137个古土壤、湖相沉积物和钙质根管的~(14)C年龄数据；另外，为了减少沉积序列在解读和重建沙漠环境演变的或然性，运用TraCE-21 ka古气候模拟数据分别计算了14 ka以来腾格里沙漠地区地表有效湿度和沙丘活化指数的变化趋势，以及春冬和夏秋季节沙丘活化指数对全年平均值的贡献量，综合探讨了全新世以来腾格里沙漠近地表风沙活动历史以及驱动因素。结果表明：1)早全新世时期(11.7～8.0 ka),较粗的平均粒径和偏多的风沙年代数据表明该时期风沙活动较强；模拟数据结果显示该时期风沙活动呈现减弱趋势，这主要是由于减弱的东亚冬季风引起的近地表风速下降所导致的，从而发生大量的风沙堆积；2)中全新世时期(8～3 ka),较高的低频磁化率和较多的~(14)C年代数据指示该时期古土壤发育，地表湿润条件转好，风沙活动较弱。模拟数据结果表明该时期地表有效湿度较高，风沙活动处于较低水平，这主要是由于增强的东亚夏季风带来了大量的降水，促使地表有效湿度较高，沙丘逐渐被植被固定；3)晚全新世以来(3～0 ka),较粗的平均粒径和风沙年代数据增多表明风沙活动再次活跃。模拟数据结果显示该时期风沙活动呈现增加趋势，表明东亚夏季风减弱和腾格里沙漠的气候干旱导致沙漠地表有效湿度逐渐下降，植被退化，固定沙丘再度活化。
  • 基于XRF岩芯连续扫描的藏南哲古错沉积物近4400年地球化学分布及环境演变
    王玉堂, 王夏青, 刘峰贵, 万的军, 唐湘玲, 支泽民, 周科翰, 黄平安
    2024, 44(02): 416-430.
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    XRF岩芯连续扫描在近30年间被广泛用于获取不同地理环境的湖泊沉积序列元素分布及其指示的环境意义，特别是湖泊密集的“亚洲水塔”青藏高原。然而，XRF扫描数据的准确性受沉积岩芯物理属性的显著影响，可能导致记录信息的过度或错误解释。本研究基于青藏高原南部哲古错(ZGC)内近4400年以来由植物和泥沙混合沉积而成的2.16 m完整岩芯(ZGC21),利用XRF岩芯连续扫描获取其元素信号值和色度分布，结合含水量、粒度、烧失量等物理特征分析，表明ZGC岩芯层理清晰、定年精准、气候信息记录全面，是重建印度夏季风和青藏高原南部气候变化的最佳载体之一。稳定元素(Al、 K、 Fe、 Mn、 Rb、 Si、 Ti、 Zr)信号值分布均不能用于指示ZGC岩芯不同层理的碎屑物质输入比例，但Zr/Rb比值则可反映流域内物质输入的真实特征；Ca和Br元素信号值分布分别指示ZGC21岩芯的碳酸盐和有机质含量变化。基于可靠元素信号分布和AMS-~(14)C精确定年，青藏高原南部在太阳辐射强度变化驱动下于4400～3500 a B. P.和850～80 a B. P.年间均处于寒冷气候环境中，低温不足以支撑湖内植被的生存，而在2750～1830 a B. P.和1320～850 a B. P.年间则相反。上述结果为XRF岩芯连续扫描数据的正确应用和准确解释提供科学示范，也为重建该地区过去4400年人地关系提供年代际尺度环境演变框架。
  • 泥河湾盆地鹿角梁发现早更新世动物化石和旧石器
    李凯清, 焦洋, 武志军, 李勃垚, 侯文玉, 贺伟, 卫奇
    2024, 44(02): 431-441.
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    泥河湾盆地有成效的科学开拓已经整一个世纪，它以早更新世化石哺乳动物群而名扬世界，现今又以盛产早更新世旧石器遗址而令人密切关注。泥河湾盆地越来越多的考古发现表明，人类走出非洲不可能晚于200万年前。鹿角梁是泥河湾盆地新发现的一处早更新世旧石器地点，出土石制品34件，包括修理品2件、石片18件、石核5件和断块9件，还有大量哺乳动物的骨骼和牙齿化石，其中草原猛犸象(Mammuthus trogontherii)和裴氏板齿犀(Elasmotherium peii)特别引人瞩目。鹿角梁地点所在层位略高于小长梁遗址层位，推测其年龄接近于1.5 Ma。鹿角梁地点的发现，不仅填补了泥河湾盆地早更新世人类遗址序列的一个缺环，而且也增加了泥河湾动物群的一些不多见的化石材料，为研究草原猛犸象和裴氏板齿犀在中国乃至东亚地区的出现和演化提供了实物证据。
  • 云南香格里拉小中甸西部高原面旧石器调查简报
    高峰, 侯亚梅, 李钢, 潘高原, 胡越, 张立召, 洪小茹, 杨翕然, 潘晓勤, 和四奇, 胡荣, 赵凌霞
    2024, 44(02): 442-452.
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    云南省迪庆香格里拉地区位于青藏高原东南缘，海拔平均高度超过3000 m,是研究古人类与青藏高原关系的关键区域之一。本报道的材料来自1998年、 1999年和2022年，由云南省文物考古研究所、迪庆藏族自治州文物管理所(迪庆州文物管理所)、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所以及四川大学考古文博学院等单位组成的联合考察队在小中甸及周边地区采集的石制品。采集区域大多分布于盆地西缘残留的高原面及小中甸湖的最高阶地面上，调查共发现采集点二十余处，所获石制品百余件，其中部分石制品风化较为严重。本研究就其中具有代表性的31件石制品做简要概述。这批石制品的制作多就地取材，采用当地随处可见的变质岩为原料。所制作的石器类型包括石核、石片以及工具等。其中，大型切割工具如手斧、薄刃斧、手镐等为主要工具类型；同时还发现了修铤两面器、砍砸器、大型刮削器和少量以石英为原料的轻型工具。根据野外地层观察和相关测年工作以及石器打制技术特点推测，这批打制石器制作的年代最早可追溯到中更新世时期。这项发现为进一步深入探讨青藏高原边缘古人类活动提供了重要线索，对研究云南西北部更新世时期古人类的行为模式具有重要意义。
  • 晋陕峡谷苏家岭和清水川口旧石器地点黄土地层释光年代与古环境
    文再忠, 鹿化煜, 王社江, 弋双文, 张改课, 石道明, 张红艳
    2024, 44(02): 453-465.
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    在黄河中游晋陕峡谷地区发现了多处旧石器遗存，但是，这些重要的遗址点大多缺乏年代约束。新发现的苏家岭和清水川口旧石器地点位于陕西一侧黄河二、三级阶地上，黄土堆积中出土的石器类型以“石核-石片技术”组合为主要特征。本研究采集了苏家岭(黄土堆积厚度17.1 m)和清水川口(黄土堆积厚度4.7 m)共14个光释光样品，采用石英单片再生剂量法(SAR-OSL)和钾长石红外后释光法(pIR_(200)IR_(290))测定了两个遗址点黄土序列的年代，同时测试了沉积物样品的粒度和磁化率。结果表明，两处沉积物主体均为典型的风成黄土。石英SAR-OSL年龄与钾长石pIR_(200)IR_(290)年龄在25～50 ka有很好的对应关系，钾长石年龄与S_1古土壤的预期年龄(MIS 5)相一致。苏家岭出土的石器所在地层年代范围为25～76 ka,洪积层的石核年代在76～95 ka间；清水川口出土的石器年代范围为31～42 ka。地层特征、磁化率和粒度证据表明，在晚更新世间冰阶和末次间冰期末期，晋陕峡谷地区相对暖湿的气候条件利于远古人类生存；同时，黄土高原南部苏家岭与北部清水川口的古环境存在区域的差异。苏家岭和清水川口地点出土的“石核-石片技术”组合表明，晚更新世古人类在中国北方广阔的区域活动，中国中部是晚更新世人类栖居的良好场所。
  • 甘肃环县楼房子遗址2012年发掘的披毛犀死亡年龄研究
    支媛, 景明, 汪洪, 王辉, 陈国科, 杜水生
    2024, 44(02): 466-479.
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    现代人在MIS 3成功扩散到全球各地，研究该阶段人类在不同气候环境下的生计行为有助于理解他们殖民成功的原因。目前在中国西北的黄土高原地区发现了一批出土化石的遗址，但其中大多数保存不佳，缺少科学发掘和绝对测年。甘肃环县楼房子遗址位于黄土高原腹地，在2012年的考古发掘中出土了大量动物遗存。对楼房子遗址2012年发掘获得的披毛犀牙齿进行研究，并结合其他地区已发表的关于古人类和犀牛之间的互动关系分析，探讨晚更新世黄土高原地区狩猎采集人群的生计策略，结果表明，披毛犀是楼房子遗址先民的重要肉食来源，他们一直维持着稳定且合理的开发策略，重点关注成年个体，这种偏好披毛犀的传统一直延续到遗址被废弃。结合周边发现来看，在这一阶段，生活在黄土高原地区的古人类很可能对当地环境发展出了特殊的适应模式，披毛犀在他们的生计策略中占有重要地位。
  • 沙颍河平原新石器时代晚期生业经济研究——以河南省漯河土城王遗址出土动物遗存为例
    裴晓晨, 李欣蔓, 张颖, 林怡嫺, 梁法伟, 李唯, 张海
    2024, 44(02): 480-498.
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    沙颍河平原地处中原地区东南外围，是连接中原与淮河流域的重要区域，为了更好地认识中原地区内部生业经济的发展状况，本研究对河南省漯河市土城王遗址(33°40′08.86″N, 114°04′50.19″E)出土的一批新石器时代晚期(距今5600～4300年)的动物遗存进行了系统的整理和分析。研究结果表明，饲养家猪(猪的NISP和MNI占比分别为26.37%和32.1%,肉食贡献占比57.1%)和狩猎鹿科动物(大、中、小型鹿的总NISP和MNI占比分别为62.66%和40.8%,肉食贡献占比31.8%)是土城王遗址先民获取肉食资源的主要方式；鹿科动物同时也是制作工具的主要原料。与中原地区其他区域相比，沙颍河平原新石器时代晚期(距今5600～4300年)生业经济形态呈现出明显的混合性特征。一方面，动物资源获取与利用模式接近环境背景更为相似的淮河中游地区，而与中原地区其他区域差异明显，具体表现在渔猎活动占据十分重要的地位，家猪以散养为主，饲养水平尚处于初级阶段，可能与其所处冲积平原水系发达、湿地密布、野生动物资源丰富的环境背景密切相关，是当地先民因地制宜的能动选择；另一方面，农业模式是旱地作物占主导的稻旱混作，整体上与中原地区其他区域一致，可能是受到仰韶文化圈的影响。该研究弥补了沙颍河平原地区新石器时代晚期动物资源获取与利用研究的材料不足，突出了当地生业经济的特殊性和中原地区内部生业经济的多样性，为深化理解人类社会生业与文化、环境之间的复杂联系提供了新的重要例证。
  • 新石器时代晚期淮河下游地区的生业经济——以江苏省泗洪县赵庄遗址人和动物骨的稳定同位素分析为例
    张春超, 甘恢元, 张国文
    2024, 44(02): 499-511.
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    淮河下游地区地处中国南北交界地带，是研究史前农业演进与文化交流的关键区域。本研究通过对江苏泗洪赵庄遗址(33°34′13″N, 118°9′53″E)出土的23例人骨和45例动物骨骼进行C、 N、 O稳定同位素分析，揭示了大汶口文化晚期赵庄先民的食物结构及生业经济面貌。有效同位素数据结果显示，鹿(δ~(13)C_(co):-19.5‰,δ~(15)N:6.4‰, n=1;δ~(13)C_(ap):-8.3‰±1.2‰, n=4)的食物来源主要为C_3植物，说明当地野生植被主要为C_3类植物。猪(δ~(13)C_(co):-14.5‰,δ~(15)N:7.7‰, n=1;δ~(13)C_(ap):-10.4‰±1.6‰, n=10)、狗(δ~(13)C_(co):-14.3‰±0.2‰,δ~(15)N:8.2‰±0.9‰, n=2;δ~(13)C_(ap):-11.9‰±1.7‰, n=3)和牛(δ~(13)C_(co):-13.3‰,δ~(15)N:5.3‰, n=1;δ~(13)C_(ap):-8.6‰±1.0‰, n=5)等家养动物的食物结构呈现出C_3/C_4混合的特征，应食用了一定数量的粟、黍及其副产品。先民的δ~(13)C_(co)值(-19.2‰±0.5‰, n=4)较低，表明其蛋白质摄入以C_3类食物为主；δ~(13)C_(ap)值(-9.7‰±1.5‰, n=17)显示出C_3/C_4混合的能量来源，表明先民还食用了相当数量的C_4食物，这可能来源于当时的粟作农业及家畜饲养业。先民的营养级(δ~(15)N:11.9‰±1.8‰, n=4)较高，应摄入了大量的动物蛋白资源，家猪应是其重要的肉食来源，同时先民也可能兼营渔猎。先民的δ~(18)O值存在差异，NKU777和NKU784两个体δ~(18)O值(-11.8‰、-11.4‰)明显低于其他先民(δ~(18)O:-8.5‰±1.2‰, n=15),结合食谱分析推测他们生前来自不同地域。通过对比分析赵庄及周边遗址的食物结构和生业经济，认为粟作农业和稻作农业均对赵庄先民的生计方式产生了重要影响，新石器时代晚期淮河下游地区可能形成了稻粟混作的农业种植体系。本研究全面分析了淮河下游地区古人的食谱结构，对深入探讨该区域史前人类的生计方式具有借鉴意义。
  • 郑州地区仰韶文化居民的开颅术研究
    周亚威, 黄可宁, 顾万发
    2024, 44(02): 512-523.
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    开颅术是已知最古老的外科手术之一。国内出土的开颅术穿孔颅骨多集中在黄河上游以及新疆地区，而郑州地区却较少发现，研究相对薄弱。本研究对开颅术穿孔与其他颅骨穿孔进行了区分，并对愈合情况做了分类。通过研究郑州地区仰韶文化晚期的巩义双槐树遗址、汪沟遗址与尚岗杨遗址出土的540例个体，发现了5例符合定义标准的开颅术颅骨，其中2例开颅术颅骨存在愈合迹象。为了对比分析郑州地区的开颅术，梳理了中国集中出土的开颅术材料，总结出黄河上游以及新疆地区、黄河中下游地区、东北地区、黄河以南地区4个区域开颅术颅骨的特点，并讨论了郑州地区仰韶文化开颅术穿孔的形态特征，分析了该地区的开颅方法以及开颅目的。从结果来看，郑州地区仰韶文化晚期居民已经掌握了开颅技术，该地区开颅术穿孔具有其独特的复杂性以及地域性特点，表现为：穿孔较小、形状规则、穿孔方法较少、分布位置多样但具有特殊性、愈合情况不佳、穿孔目的复杂。
  • 巫山大水田遗址动物骨骼微痕分析与利用方式研究
    李凤, 代玉彪, 白九江
    2024, 44(02): 524-533.
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    巫山大水田遗址是重庆地区重要的大溪文化时期的遗存之一，2014年发掘出土了大量该时期的动物骨骼，经鉴定有20科38种动物，并进行观察统计发现骨骼的破碎程度很高，说明古人对骨骼的开发利用程度很高。骨骼表面的微痕分析后，将骨骼表面的痕迹分为剥皮性和剔肉性的切割痕迹，以及单向、对向和环绕型的砍砸痕迹两大类；骨骼的利用方式分析将遗址内出土的所有破碎骨骼与生活器皿进行尺寸统计表明，生活器皿与骨骼的破碎度存在一定关联，推测古人或许已利用器皿对骨骼进行烹煮从而进行骨油开发；与此同时，从骨料的残块和骨器器型着手分析，推测出不同骨器的材料来源，并初步复原出骨器的制作工序为选料、截料、改料、磨制成器4个步骤。
  • 南宋德寿宫出土中华拟蟹守螺(Cerithidae sinensis)研究报告
    傅裕, 武仙竹, 施梦以, 周浩
    2024, 44(02): 534-539.
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    2020年，杭州市文物考古研究所对德寿宫遗址考古发掘时，在GJCT2111探方内，从南宋早、中期文化层堆积物中(距今700多年前),清理出丰富的中华拟蟹守螺(Cerithidae sinensis)标本。中华拟蟹守螺最小个体数(MNI)达8728件。绝大多数标本整体形态保存较好，仅在壳顶、壳口或螺旋部有微弱破损。该类标本属于中腹足目(Mesogastropoda)中的较小类型，有6～9个螺层。壳高大于25 mm的约占总数21%,壳高介于20～25 mm区间的约占总数55%,壳高小于20 mm的约占总数24%。中华拟蟹守螺主要生活于有淡水汇入的近海红树林潮间带水域，杭州市附近并非该种动物原产地。杭州市临海海岸线中华拟蟹守螺的分布，距离杭州市约100 km之外，并且是在现代人工引种红树林以后才出现的。而德寿宫遗址里的中华拟蟹守螺标本，是出土于距今700多年前的南宋文化层中。其出土位置为皇宫餐厨遗迹，出土地层具有餐厨垃圾特点。结合南宋时期皇宫内食用贝类海鲜产品的历史资料，该批标本应该是在沿海地区捕捞后，输送给南宋皇宫中的海鲜产品。该批中华拟蟹守螺标本，是中国古代皇室食用拟蟹守螺属(Cerithidae)海产品的第一次发现。对研究中国南宋皇宫饮食习俗有一定意义，同时，也反映出南宋皇室对海鲜产品的偏爱和生活奢靡现象。
  • 基于硅酸盐中磁性矿物包裹体的长江和黄河沉积物区分
    汤佳冰, 张卫国
    2024, 44(02): 540-550.
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    环境磁学指标已被用来区分中国近海沉积物中长江和黄河物质来源，但是该方法会受到潜在的成岩作用影响。硅酸盐中的磁性矿物包裹体不受成岩作用影响，具有可靠区分物源的潜力。本研究将盐酸(10 mol/L)处理后样品的磁性特征视作硅酸盐中磁性矿物包裹体的贡献，以提供区分长江和黄河沉积物的新指标。结果表明，盐酸处理后样品中与磁性矿物含量有关的参数(χ、 SIRM、χ_(ARM)、 HIRM)不到处理前样品参数值的10%;硅酸盐中的磁性矿物包裹体以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主，相比原样中的亚铁磁性颗粒更细；盐酸处理后长江沉积物相比黄河，具有更高的SIRM、χ_(ARM)、 HIRM值，表明前者包裹体中亚铁磁性矿物和不完整反铁磁性矿物含量更高。分粒级的磁学参数显示，两个河流沉积物磁性矿物包裹体SIRM与HIRM值随着粒级的增大而增大。由于长江支流众多，岩石类型复杂，包裹体磁性参数变化较大，而黄河物质主要来自于黄土高原的黄土，黄土由源区至高原的风力搬运过程中的分选和混合，使得包裹体磁性矿物含量较低，但磁性参数相对均一。本研究表明，利用硅酸盐中磁性矿物包裹体SIRM和S_(-100)散点图、磁性参数主成分分析和热磁曲线，可有效区分长江和黄河沉积物。
  • 化学蚀变指数(CIA)反映湿润亚热带风化壳型土壤风化强度的适用性探讨
    陈田圆, 吕镔, 李嘉伟, 唐金梦, 刘鑫
    2024, 44(02): 551-562.
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    风化壳型土壤剖面是记录“地球关键带”长期信息的重要载体。然而，目前对大范围的风化壳-土壤原位风化过程研究较少，化学风化指标能否指示其风化强度存在争议。本研究以广东省湿润亚热带气候主导区的6个花岗岩风化壳型土壤剖面为研究对象，结合土壤的常量元素地球化学和粒度数据来描述剖面的化学风化和物理变化，探讨CIA反映湿润亚热带风化壳型土壤风化强度的适用性。结果显示：在温带地区迁移作用微弱的惰性元素Fe、 Al、 Ti在亚热带风化剖面上层含量相对中下层较低；随着地区降水量的增加，CIA从剖面顶部到底部数值呈增加趋势，这与风化壳剖面自上而下风化强度减弱的理想风化趋势相悖；并且发现CIA指标与气候参数，尤其是降水之间存在良好的反相关关系(R~2=0.77,P<0.01,y=-0.0065x+104.01)。通过对该异常现象的探讨，得到以下认识：在湿润亚热带地区，风化壳表层土壤具有复杂的物理、化学变化，尤其是高降水量引起的物理侵蚀使得化学活动性弱的Fe、 Al、 Ti氧化物、以及粘粒被地表径流带走或者下渗到更深层土壤中，使得表层土壤的CIA值偏低，不能真实反映其化学风化强度。因此，在应用CIA指标反映湿润亚热带高降水地区风化壳土壤剖面的风化强度时应当谨慎。
  • 中亚热带典型植物群落下表土植硅体组合及其保存特征
    刘恒宇, 刘利丹, 刘洪妍
    2024, 44(02): 563-578.
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    现生植被与植被代用指标的对应关系是准确复原历史时期植被面貌的基础，本研究系统分析了中亚热带地区隶属于森林(常绿阔叶林、常绿/落叶阔叶混交林和落叶阔叶林)、灌丛和草本群落的39个样点的植物群落及其对应表土植硅体的组合特征和保存特性，共鉴定出32种植硅体类型。结果表明，森林、灌丛、草本群落及其相应表土间的植硅体组合特征均具有明显差异。其中，森林群落以短细胞植硅体、扁平状和硅化气孔为主，灌丛群落中短细胞植硅体、扁平状和棒型较多，而草本群落则以短细胞植硅体、棒型和尖型为主。同时，不同植物群落下表土植硅体组合表现出与其地上植物群落相似的特征，且依据表土植硅体组合可以在一定程度上定量区分不同植物群落。此外，基于保存指数(R值),发现不同植物群落下表土植硅体的保存明显不同，其中，森林群落保存最好、灌丛群落其次、草本群落最差；且森林群落中常绿阔叶林中植硅体的保存好于落叶阔叶林、常绿/落叶阔叶混交林与落叶阔叶林相近。表土中不同类型植硅体的保存也具有明显差别，扇型、块状和尖型在土壤中保存较好，短细胞植硅体、棒型和扁平状保存适中，硅化气孔、表皮植硅体和毛发状保存较差。因此，本研究不仅有助于理解表土中植硅体的埋藏机制，也可为中亚热带地区基于植硅体的古植被重建精度的提高提供重要依据。
  • 过去千年东亚与全球百年尺度温度同步性变化的模拟研究
    刘雅雯, 严蜜, 刘健, 宁亮
    2024, 44(02): 579-592.
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    利用美国国家大气研究中心(NCAR)提供的过去千年(850～2005年)集合模拟试验(CESM-LME)资料，在与重建资料、现代观测/再分析资料进行对比验证的基础上，分析了过去千年不同世纪东亚与全球地表温度变化的同步性，并结合单因子敏感性试验结果，分析了造成东亚与全球地表温度各个世纪同步性及变化幅度差异的原因。结果表明：过去千年里，在20世纪以前，东亚地区与全球均经历了中世纪暖期与小冰期，温度变化在百年尺度上整体一致，10世纪、 11世纪、 13世纪、 18世纪和19世纪东亚与全球温度变化同步性较高，差异较小；但在12世纪、 14～17世纪中，其变化振幅存在显著差异，东亚地区温度变化幅度总体上小于全球，太阳辐射和火山活动等自然外强迫及内部变率对差异的形成可能起到了主导作用；而20世纪以来，两者变化显示出较大的不同步性，东亚地区温度增长没有全球温度增长剧烈，甚至出现了降温，人为外强迫在这一时期起主导作用。温室气体浓度变化对温度的影响在两极有明显的放大效应，是东亚与全球温度变化差异形成的主要原因，同时，人为气溶胶排放使得东亚地区温度降低也是东亚与全球温度变化不同步的原因之一。
  • 全新世东亚夏季风降水穿时性的模拟研究
    程曦, 施健
    2024, 44(02): 593-604.
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    全新世期间东亚夏季风经历了较为复杂的演变过程，针对其降水的时空变化规律还存在争议。本研究利用TraCE-21 ka气候瞬变模拟的全强迫试验和敏感性试验数据，分析了全新世东亚不同区域降水极大值出现的时间，即东亚季风降水的“穿时性”问题，并就降水量的演变趋势和主要影响因子进行了分析。结果表明，全强迫试验中，全新世期间东亚夏季风总降水和净降水极大值最早在北方出现，然后逐渐南移，直到近代出现在南方及沿海地区，这与全新世期间东亚夏季风强度逐渐减弱相符；利用水汽收支方程对全新世东亚夏季风总降水变化进行分解，北方地区降水变化主要受动力因子的控制，热力因子的贡献占比较小，随着地区的南移，热力因子也起到了一定的贡献，不过动力因子仍是主导因素；敏感性试验进一步揭示，全强迫试验中东亚季风降水的这种“穿时性”主要受到地球轨道变化导致的海陆热力差异变化调控。