为确定高能洪水事件绝对年代,探讨金沙江的变迁与古代遗址兴衰之间的关系,中国科学技术大学科技考古实验室与中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室、云南省文物考古研究所合作,针对丙弄丙洪遗址开展了光释光测年研究,相关成果以Luminescence dating of a megaflood event on a terrace of the Jinsha River, China为题发表在国际年代学期刊Quaternary Geochronology上。
丙弄丙洪遗址是由云南省文物考古研究所于2018-2019年联合楚雄州博物馆、元谋县文物管理所等单位发掘的一处新石器时代晚期至青铜时代的考古遗址,出土遗物包含戈、臂甲、杯、剑鞘、盾形饰等青铜器,以及大量陶器与少量石器。该遗址的发现为构建金沙江中游地区新石器时代晚期至青铜时代的考古学序列、复原当时的社会面貌和生业活动提供了丰富的实物资料。
图1. 丙弄丙洪遗址概况
高能洪水具备远超季节性洪水的破坏力,可能是塑造青藏高原河流地貌的重要力量。因高能洪水沉积物中缺少适合碳十四测年的有机材料,目前大部分高能洪水沉积物定年主要依赖于光释光方法,但由于洪水沉积物搬运距离短、堆积速度快,导致沉积物没有足够的曝光时间,使得常规的光释光年代严重高估,所以对其进行年代学研究还存在一定困难。
为探寻适合高能洪水沉积物光释光测年的方法,本研究对金沙江下游T2阶地之上的丙弄丙洪考古遗址开展了详细的光释光测年研究。本研究通过对比多粒径组分、多矿物的单片与单颗粒光释光年代,确定了金沙江发生下切及高能洪水事件的年代范围。结果表明,金沙江河流的快速下切导致了研究区河流阶地从漫滩相转变为风成堆积,导致该地区不再适合水稻种植,因此推断丙弄丙洪遗址的废弃与地貌变迁直接相关。而本研究所关注的高能洪水事件发生在风成堆积物之上,拔河高度~35m,说明其规模远超已知的季节性洪水,这为金沙江下游水电开发风险评估提供新的科学证据。同时,丙弄丙洪遗址发现的口沿饰附加堆纹的侈口深腹罐、石构建筑和石棺墓等遗存在西南山地的其他遗址和墓地亦有发现,这为研究古代人群的迁徙和“边地半月形文化传播带”提供了新的证据。研究结果不仅对研究高能洪水沉积物光释光测年有重要意义,也对认识长江上游地区历史时期大洪水事件、地貌变迁与人类活动有着重要指示意义。
图2.元谋丙弄丙洪遗址出土(a)石斧; (b)陶器残片; (c)铜剑鞘
图3. (a)丙弄丙洪遗址地层剖面和光释光年代; (b)测年样品粒度分布曲线
本研究的第一作者及通讯作者为中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室副研究员胡钢,中国科学技术大学科技史与科技考古系范安川副教授为共同通讯作者。云南省文物考古研究所闵锐、周毅恒,兰州大学西部环境教育部重点实验室杨继帅,中国科学院青藏高原研究所王彦人,中国科学技术大学科技考古实验室汪椿鑫,中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室王慧颖、王萍,中国地震局第一监测与应用中心王磊为论文的共同作者。论文单颗粒年代模型的计算及数据处理工作由我校科技考古实验室承担,提供了关键的测年证据。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1871101422000516?dgcid=author