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1號積石冢的14C測年結(jié)果為3779～3517aB.C.,經(jīng)樹輪校正),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。對于這樣一個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,本文試圖通過對牛河梁遺址地區(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)系問題。2地貌和地貌遺址區(qū)現(xiàn)代氣候?qū)俑珊?、半干旱氣?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片麻巖、麻粒巖為主,也有少量侏羅系安山巖、玄武巖和砂頁巖出露,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源,并探討古人對巖性的認(rèn)識和利用知識,對上述3種石料樣品進(jìn)行了采樣,在實驗室磨片后進(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)系對牛河梁遺址第2地點文化層和第5地點的灰坑、灰溝中采集樣品,進(jìn)行了動植物殘體分析(表1),發(fā)現(xiàn)各樣品均有較多的櫟樹和白臘樹殘體,但LY2藜草籽的發(fā)現(xiàn),推測當(dāng)時植被可能屬于森林草原類型;而LY4中的真菌,喜歡生長在富含腐殖質(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還鑒別出不少的動物碎片和雞翅骨,應(yīng)與祭祀活動有關(guān),與牛河梁遺址第2地點2號冢出土的豬、牛骨和女神廟發(fā)現(xiàn)的大量羊骨等情況類似。3.3我國積極保護(hù)草原病犯對牛河梁第2地點文化層和第5地點的灰坑、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)時人類生產(chǎn)活動的記錄。與動植物殘體分析一樣,孢粉分析結(jié)果也反映了一個較今良好的環(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期的環(huán)境背景,本文對凌源市附近大凌河上游一級階地的一個沉積剖面進(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,對該剖面按10cm間隔進(jìn)行連續(xù)采樣,共采樣27個。剖面巖性、各層厚度及采樣點位置見圖2。該剖面中1號樣品(埋深270cm)深灰色粘土的14C年代為9100±115aB.P.(經(jīng)樹木年輪校正,下同),9號樣品(埋深190cm)的14C年代為5980±115aB.P.,17號樣品(埋深110cm)的14C年代為2740±180aB.P.。從圖2可見,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。對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,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花粉比例增加,表明氣候已出現(xiàn)干涼化趨勢,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)時的氣候雖然較6000aB.P.以前已出現(xiàn)干涼化趨勢,但仍較今暖濕。這一結(jié)果也與牛河梁遺址文化層植物殘體及孢粉分析結(jié)果一致。剖面第4層底開始往上,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,喜暖的樹種減少或消失(到約2000aB.P.時才有所增加),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)果對牛河梁遺址形成時期的古人類活動與當(dāng)時當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境背景之間相互關(guān)系的幾個問題作一簡單討論。(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?，F(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;另一條即通過遺址所在地區(qū),現(xiàn)今也有鐵路通過。而牛河梁遺址形成時的全新世中期,冀東-遼西走廊為狹窄的濱海平原,可能地勢低洼、水患嚴(yán)重。因而推測當(dāng)時經(jīng)過遺址區(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)的各遺址點布局講究?！芭駨R”及廟后的山臺,座落在遺址區(qū)的最高點(海拔672m),各積石冢分布在廟周圍略低一級的丘陵頂部。既突出作為宗廟的“女神廟”的地位,同時也體現(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看,古人對地理位置、地形和巖性的認(rèn)識和科學(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)理面開采而成。砌建的石棺內(nèi)部空間為規(guī)則的長方體形,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階式環(huán)丘,三重圓的直徑分別為22m、15.6m和11m,每層臺基以0.3～0.5m的高差由邊緣向中心層層高起。每層圓形臺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)長短一致,而外圈(底層)石柱最粗,頂層石柱相對最細(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。從積石冢和祭壇的建筑以及對石料的精心選擇看,既體現(xiàn)了古人高超的建筑設(shè)計水平,也同樣體現(xiàn)了古人對地質(zhì)、巖性的認(rèn)識深度。(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期的氣候已出現(xiàn)干涼化趨勢,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多個遺址點組合而成的牛河梁大型祭祀遺址群,被譽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)歷了由查海—興隆洼、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,但仍比現(xiàn)今暖濕。這種相對于6000aB.P.前暖濕氣候的稍許干涼化,不僅還不足以對人類文化的發(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)位于我國北方的農(nóng)牧交錯地帶。紅山文化在經(jīng)濟上以農(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)濟成分,又與其他文化相互交融的古文化,具有更強的生命力。導(dǎo)致紅山文化飛躍的另一個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