凌源牛河梁遺址區(qū)地形和巖石的探討

凌源牛河梁遺址區(qū)地形和巖石的探討

1紅山文化晚期遺址紅茶是中國(guó)北方考古學(xué)的重要遺產(chǎn)之一，在6000年的b.p.h.p.ab.p中得到了充分的發(fā)展。主要分布于燕山以北的內(nèi)蒙古東部至遼寧西部一帶。紅山文化牛河梁遺址位于遼西大凌河上游凌源市東北約10km處,其位置大致在41°20′N,119°30′E,是目前為止所發(fā)現(xiàn)的紅山文化晚期最重要的遺址。牛河梁遺址形成于約公元前3500年(遺址第2地點(diǎn)1號(hào)積石冢的14C測(cè)年結(jié)果為3779～3517aB.C.,經(jīng)樹(shù)輪校正),占地面積約為50km2(圖1),共發(fā)現(xiàn)紅山文化遺跡地點(diǎn)30余處,包括一座女神廟、多處積石冢、祭壇,以及還發(fā)現(xiàn)有大小不等、年齡不同的一批女性裸體泥塑殘塊和多種動(dòng)物形玉、石雕刻,特別是幾種形體不同的“玉雕龍”,這些遺跡遺物,表現(xiàn)出玉器之禮、祖先崇拜等人類文明起源的最初特征。這些考古發(fā)現(xiàn),為考古學(xué)家重新認(rèn)識(shí)紅山文化在中華文明形成中的地位提供了豐富而又重要的資料。對(duì)于這樣一個(gè)研究中華文明起源的重要遺址,已有的研究還只限于考古遺存與文化面貌方面,本文試圖通過(guò)對(duì)牛河梁遺址地區(qū)自然環(huán)境的考察和遺址建筑石料的分析,以及遺址的文化層和附近自然沉積樣品的古環(huán)境分析,探討牛河梁遺址形成的環(huán)境背景和紅山文化晚期繁榮的原因及有關(guān)的人地關(guān)系問(wèn)題。2地貌和地貌遺址區(qū)現(xiàn)代氣候?qū)俑珊怠敫珊禋夂?全年降水量為420～620mm,年均溫7℃左右;植被類型屬暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱森林草原,森林以落葉闊葉林區(qū)域的油松、遼東櫟、槲櫟林為主。牛河梁周圍主要為人工栽種的油松林,栽培的農(nóng)作物主要是玉米和高粱。遺址所在地區(qū)的地貌主要有3種類型:1)海拔800～1000m的基巖山地。山地坡度較陡,基巖山地地層以震旦系和下古生界白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主,山坡下部覆有厚度不等的中、晚更新世黃土;2)海拔500～650m的梁狀丘陵地形。丘陵頂面較為平坦,坡面和緩。丘陵區(qū)基巖以太古界黑云斜長(zhǎng)片麻巖、麻粒巖為主,也有少量侏羅系安山巖、玄武巖和砂頁(yè)巖出露,片麻巖上部有1m左右或稍厚的風(fēng)化層。丘陵坡面甚至部分丘陵頂部覆蓋了厚1～5m不等的中更新世晚期以來(lái)的黃土;3)現(xiàn)代河床和沿河低階地海拔400m左右。牛河梁遺址主要分布于薄覆黃土的片麻巖丘陵之上。3牛河梁遺址文化層分析結(jié)果3.1巖石巖性研究牛河梁遺址的積石冢和祭壇都是石砌建筑。積石冢石棺、冢頂和祭壇分別采用了不同顏色和質(zhì)地的石料。為了解石料特征和來(lái)源,并探討古人對(duì)巖性的認(rèn)識(shí)和利用知識(shí),對(duì)上述3種石料樣品進(jìn)行了采樣,在實(shí)驗(yàn)室磨片后進(jìn)行了鑒定。鑒定結(jié)果表明:石棺石料為灰白色板狀灰?guī)r,積石冢表層石料為灰白色燧石條帶狀白云質(zhì)灰?guī)r,祭壇圓環(huán)石料為紅色安山巖。3.2關(guān)于森林草原類型和植物種的關(guān)系對(duì)牛河梁遺址第2地點(diǎn)文化層和第5地點(diǎn)的灰坑、灰溝中采集樣品,進(jìn)行了動(dòng)植物殘?bào)w分析(表1),發(fā)現(xiàn)各樣品均有較多的櫟樹(shù)和白臘樹(shù)殘?bào)w,但LY2藜草籽的發(fā)現(xiàn),推測(cè)當(dāng)時(shí)植被可能屬于森林草原類型;而LY4中的真菌,喜歡生長(zhǎng)在富含腐殖質(zhì)的土壤層頂部,指示當(dāng)?shù)氐耐寥辣容^肥沃。植被特征和富含腐殖質(zhì)的土壤,指示牛河梁遺址形成時(shí)期該地環(huán)境要好于現(xiàn)在。各樣品中都含有木炭屑,應(yīng)是古人焚燒植被的記錄。LY2還鑒別出不少的動(dòng)物碎片和雞翅骨,應(yīng)與祭祀活動(dòng)有關(guān),與牛河梁遺址第2地點(diǎn)2號(hào)冢出土的豬、牛骨和女神廟發(fā)現(xiàn)的大量羊骨等情況類似。3.3我國(guó)積極保護(hù)草原病犯對(duì)牛河梁第2地點(diǎn)文化層和第5地點(diǎn)的灰坑、灰溝中采集樣品進(jìn)行了孢粉分析(表2),發(fā)現(xiàn)LY10、LY4、LY2的孢粉組合中,木本花粉大多為溫帶落葉闊葉樹(shù)種,如樺、櫟、柳、榆、椴、榿木等。另外LY4樣品中還出現(xiàn)較多的環(huán)紋藻(Concentricystes),它們均是氣候較暖濕的標(biāo)志。但高含量的草本、灌木花粉表明牛河梁遺址形成時(shí)期以蒿為主的草原植被占有較大比例,這既可能與氣候變化有關(guān),也可能還與人類活動(dòng)的影響有關(guān)。LY2樣品孢粉組合中含異常多的禾本科花粉可能是當(dāng)時(shí)人類生產(chǎn)活動(dòng)的記錄。與動(dòng)植物殘?bào)w分析一樣,孢粉分析結(jié)果也反映了一個(gè)較今良好的環(huán)境。4孢粉組合變化為了進(jìn)一步了解牛河梁遺址形成時(shí)期的環(huán)境背景,本文對(duì)凌源市附近大凌河上游一級(jí)階地的一個(gè)沉積剖面進(jìn)行了研究。剖面位于凌源市東北郊西八間房,距牛河梁遺址區(qū)約10km,剖面厚270cm,對(duì)該剖面按10cm間隔進(jìn)行連續(xù)采樣,共采樣27個(gè)。剖面巖性、各層厚度及采樣點(diǎn)位置見(jiàn)圖2。該剖面中1號(hào)樣品(埋深270cm)深灰色粘土的14C年代為9100±115aB.P.(經(jīng)樹(shù)木年輪校正,下同),9號(hào)樣品(埋深190cm)的14C年代為5980±115aB.P.,17號(hào)樣品(埋深110cm)的14C年代為2740±180aB.P.。從圖2可見(jiàn),該剖面下部第1、第2層為深灰色粘土和深灰色粉砂質(zhì)粘土。剖面第3層往上以灰色粘土質(zhì)粉砂為主,間多層灰色或黃色粉細(xì)砂,即大約6000aB.P.以后,沉積物顏色變淺,粉砂含量增加,可能有較多的黃土物質(zhì)加入,代表氣候有干涼化的趨勢(shì)。對(duì)大凌河上游剖面沉積樣品進(jìn)行了孢粉鑒定和百分含量分析(見(jiàn)圖2)。其中喬木花粉有松(Pinus)、樺(Betula)、榿(Alnus)、鵝耳櫪(Carpinus)、椴(Tilia)、槭(Acer)、楓楊(Pterocarya)、櫟(Quercus)、榆(Ulmus)、栗(Castanea)等,灌木和草本花粉有胡桃(Juglans)、榛(Corylus)、蒿(Artemisia)、藜科(Chenopodiaceae)、禾本科(Gramineae)、鳶尾(Iris)、薔薇科(Rosaceae)、蓼(Polygonum)、香蒲(Typha)等,蕨類孢子有蕨(Pteridium)、水龍骨科(Polypodiaceae)、鳳尾蕨(Pteris)、卷柏(Selaginella)等,還有一些藻類。從圖2中可見(jiàn),剖面底部9000aB.P.以后,喬木花粉已達(dá)25%,已出現(xiàn)櫟和榆,灌木、草本和蕨類孢子中也有榛、胡桃、香蒲等,表明全新世氣候已經(jīng)變暖。剖面巖性和孢粉結(jié)果表明,這種氣候一直延續(xù)到6000aB.P.左右。而6000aB.P.至5000aB.P.之間,大致相當(dāng)于沉積剖面第3層,沉積物粒度明顯變粗,粉砂含量增加,木本花粉含量降低到不足20%。草本含量增加,且木本花粉中針葉樹(shù)花粉比例增加,表明氣候已出現(xiàn)干涼化趨勢(shì),但孢粉組合中還有一些代表溫濕的組分,如喬木花粉中有少量的櫟、榆、栗等闊葉樹(shù)種,草本、灌木花粉中有少量榛、薔薇科、蓼等花粉,蕨類植物有蕨、水龍骨科、卷柏等和一些喜溫濕的環(huán)紋藻,表明當(dāng)時(shí)的氣候雖然較6000aB.P.以前已出現(xiàn)干涼化趨勢(shì),但仍較今暖濕。這一結(jié)果也與牛河梁遺址文化層植物殘?bào)w及孢粉分析結(jié)果一致。剖面第4層底開(kāi)始往上,大致相當(dāng)于5000aB.P.以后,沉積物中粉砂含量較高,孢粉組合中木本花粉明顯減少,喜暖的樹(shù)種減少或消失(到約2000aB.P.時(shí)才有所增加),蒿屬增加,水龍骨減少,反應(yīng)氣候明顯變干涼。但整個(gè)剖面中藜科花粉含量不高,表明氣候一直不是特別干燥,氣候的變化以溫度的變化為主。該沉積剖面的分析結(jié)果所揭示的全新世氣候演變規(guī)律與前人的一些結(jié)果相當(dāng)吻合。5討論和結(jié)論根據(jù)以上分析結(jié)果對(duì)牛河梁遺址形成時(shí)期的古人類活動(dòng)與當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境背景之間相互關(guān)系的幾個(gè)問(wèn)題作一簡(jiǎn)單討論。(1)遺址的建筑布局及建筑選址牛河梁遺址是一處具祭祀功能的遺址群。古人為何選擇牛河梁一帶為祭祀?yún)^(qū)?首先,遺址區(qū)不僅位于當(dāng)時(shí)紅山文化分布的中心地區(qū),而且位于華北平原與東北地區(qū)的交通要道上。現(xiàn)今華北平原與東北地區(qū)之間有兩條交通要道,一條位于燕山山脈與渤海之間的低地平原上,即今京沈鐵路所在的冀東-遼西走廊;另一條即通過(guò)遺址所在地區(qū),現(xiàn)今也有鐵路通過(guò)。而牛河梁遺址形成時(shí)的全新世中期,冀東-遼西走廊為狹窄的濱海平原,可能地勢(shì)低洼、水患嚴(yán)重。因而推測(cè)當(dāng)時(shí)經(jīng)過(guò)遺址區(qū)、作為華北與東北之間交通要道的地位較今更為重要。遺址區(qū)的各遺址點(diǎn)布局講究。“女神廟”及廟后的山臺(tái),座落在遺址區(qū)的最高點(diǎn)(海拔672m),各積石冢分布在廟周圍略低一級(jí)的丘陵頂部。既突出作為宗廟的“女神廟”的地位,同時(shí)也體現(xiàn)積石冢主人神權(quán)與政治權(quán)力集一身的威嚴(yán)。遺址區(qū)東南雖有更高的基巖山梁,但因山坡陡峭、巖性堅(jiān)硬,不可能作為建筑選址。而牛河梁一帶眾多的丘陵,頂部平坦,坡面和緩。巖性以太古界片麻巖為主,頂部風(fēng)化強(qiáng)烈,形成比較厚的風(fēng)化殼,之上還沉積有厚度不等的晚第四紀(jì)黃土,易于開(kāi)挖,是理想的墓葬和祭祀建筑選址。從牛河梁遺址的布局和建筑選址來(lái)看,古人對(duì)地理位置、地形和巖性的認(rèn)識(shí)和科學(xué)利用已達(dá)到較高的水平。積石冢與祭壇均為石砌建筑。積石冢墓穴中用近于方形的薄板狀石灰?guī)r塊砌建石棺,薄板狀灰?guī)r塊形態(tài)規(guī)整,是古人利用灰?guī)r的天然層理面和節(jié)理面開(kāi)采而成。砌建的石棺內(nèi)部空間為規(guī)則的長(zhǎng)方體形,石棺內(nèi)側(cè)棺壁平整。墓頂以較圓渾的白云質(zhì)灰?guī)r塊堆砌。由于白云質(zhì)灰?guī)r近于白色調(diào),薄覆黃土的丘陵上一座座白色大墓,顯示出一種莊嚴(yán)肅穆的氣氛。祭壇為立石筑起的三重圓形臺(tái)階式環(huán)丘,三重圓的直徑分別為22m、15.6m和11m,每層臺(tái)基以0.3～0.5m的高差由邊緣向中心層層高起。每層圓形臺(tái)階外周以緊密排列的紅色安山巖立柱環(huán)繞,立柱石料多為五棱石柱。同一層石柱粗細(xì)長(zhǎng)短一致,而外圈(底層)石柱最粗,頂層石柱相對(duì)最細(xì)。立石圈內(nèi)側(cè)有圈狀成排立置的筒形陶器。每層臺(tái)基內(nèi)用土充填,圓壇頂面鋪淺灰色石灰?guī)r塊。紅色安山巖棱狀石柱系天然形成。距遺址最近的安山巖露頭也在幾公里以外,而發(fā)育如此完好的石柱可能采自更遠(yuǎn)的采石場(chǎng)。從積石冢和祭壇的建筑以及對(duì)石料的精心選擇看,既體現(xiàn)了古人高超的建筑設(shè)計(jì)水平,也同樣體現(xiàn)了古人對(duì)地質(zhì)、巖性的認(rèn)識(shí)深度。(2)氣候演變規(guī)律大凌河階地沉積剖面的巖性和孢粉分析結(jié)果揭示了該地區(qū)9000aB.P.至2000aB.P.左右的氣候演變規(guī)律。遺址文化層和階地剖面的古環(huán)境分析結(jié)果一致地表明牛河梁遺址形成時(shí)期的氣候已出現(xiàn)干涼化趨勢(shì),但仍較該地區(qū)現(xiàn)代氣候暖濕。(3)b.影響紅土文化的氣候條件以女神廟、祭壇、大批積石冢和金字塔形建筑等30多個(gè)遺址點(diǎn)組合而成的牛河梁大型祭祀遺址群,被譽(yù)為照亮中華大地的第一道文明曙光。而孕育牛河梁遺址的紅山文化晚期,其所以能達(dá)到如此發(fā)達(dá)的水平,據(jù)初步研究,主要有以下3方面原因:1)9000aB.P.以后,遼西地區(qū)已進(jìn)入全新世大暖期氣候。當(dāng)時(shí)的氣候較今更為暖濕,因此而出現(xiàn)了比較發(fā)達(dá)的原始農(nóng)業(yè)文化,即查?！d隆洼文化。查海遺址的陶器上已出現(xiàn)龍形堆塑,已有、匕、斧等玉器出現(xiàn)。興隆洼遺址則出現(xiàn)了大型環(huán)壕聚落。之后,隨著全新世大暖期的延續(xù),遼西地區(qū)新石器文化經(jīng)歷了由查?！d隆洼、趙寶溝和紅山文化早中期的連續(xù)發(fā)展,為紅山文化晚期的發(fā)達(dá)提供了長(zhǎng)期發(fā)展的基礎(chǔ);2)根據(jù)牛河梁遺址文化層和大凌河剖面的古環(huán)境分析,盡管紅山文化晚期已進(jìn)入全新世大暖期的后期,氣候有干涼化的趨勢(shì),但仍比現(xiàn)今暖濕。這種相對(duì)于6000aB.P.前暖濕氣候的稍許干涼化,不僅還不足以對(duì)人類文化的發(fā)展產(chǎn)生不利影響,而且反而刺激了某些進(jìn)步文化要素的產(chǎn)生,如大型祭祀遺址的出現(xiàn);3)紅山文化分布區(qū)位于我國(guó)北方的農(nóng)牧交錯(cuò)地帶。紅山文化在經(jīng)濟(jì)上以農(nóng)為主,畜牧、狩獵-采集并存。在該地區(qū)以北,還存在著以狩獵-采集為主要生產(chǎn)方式的富河文化,該文化與紅山文化一度并存、相互影響。這種包含不同經(jīng)濟(jì)成分,又與其他文化相互交融的古文化,具有更強(qiáng)的生命力。導(dǎo)致紅山文化飛躍的另一個(gè)重要事件是紅山文化與仰韶文化的碰撞和融合。全新世中期的大暖期,為以農(nóng)業(yè)為主要生產(chǎn)方式的仰韶文化北上提供了氣候條件。而山西汾河谷地和太行山東麓都曾是仰韶文化多次北上的通道。大致6000～500