史前異常洪水事件及其對華夏文明的影響

史前異常洪水事件及其對華夏文明的影響

異常洪水是人類造成的嚴(yán)重危害之一。這是世界上廣泛開展救災(zāi)和防災(zāi)活動的重點(diǎn)之一。由于觀測資料和歷史文獻(xiàn)的局限性,目前我們對史前異常洪水事件還缺乏系統(tǒng)的了解。通過對史前洪水的研究,可以揭示異常洪水事件發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律及其對人類生存環(huán)境的影響,為正確制定防災(zāi)減災(zāi)措施提供科學(xué)的依據(jù)。洪水對古人類文化和活動的影響備受關(guān)注,在西方有Noah方舟,在東方有大禹治水的傳說,這些發(fā)生在史前的傳說一直是中外學(xué)者求證的對象。近年來,科學(xué)家相繼報道在地中海、黑海和美國等地發(fā)現(xiàn)了史前異常洪水事件的記錄,并開始探討氣候變化、史前異常洪水事件與人類文明演進(jìn)之間的關(guān)系。如對黑海與里海之間博斯普魯斯海峽沉積物的分析發(fā)現(xiàn),黑海在7.5kaB.P.發(fā)生了特大洪水,使黑海海平面以每天15cm的速度升高,造成來自于西南亞的農(nóng)業(yè)人口向歐洲中部及埃及、南美索不達(dá)米亞遷徙,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)在歐洲的發(fā)展。我國的史書上有不少關(guān)于虞夏時期洪水肆虐的記載。由于史書記載的洪水事件發(fā)生在華夏文明誕生前夕,因此一直為地質(zhì)學(xué)家、地理學(xué)家和考古學(xué)家所關(guān)注。近年來,我們進(jìn)行的史前洪水調(diào)查表明,當(dāng)時在我國北方確實(shí)發(fā)生過史前異常洪水事件,這些事件對華夏文明的演進(jìn)起到了重要的作用。本文試圖通過對這一時期洪水事件的初步研究,分析異常洪水事件的特征和區(qū)域差異,探討異常洪水事件出現(xiàn)的氣候背景及其對我國華夏文明起源的影響。1異常洪水事件的地質(zhì)記錄據(jù)野外實(shí)地調(diào)查,在我國淮河流域、黃河流域和海河流域,都發(fā)現(xiàn)有4kaB.P.前后異常洪水事件的地質(zhì)記錄。受地貌條件的制約,在不同地貌部位,如山間盆地、山麓地帶、山前傾斜平原和下游沖積平原等,洪水的地質(zhì)記錄具有不同的表現(xiàn)形式。1.1鹽堿地區(qū)的流變學(xué)和洪水分析峽谷與盆地相間是山區(qū)河流的特征。當(dāng)異常洪水事件發(fā)生時,由于山間盆地空間相對比較狹小,再加上峽谷排水不暢,上漲的泛濫洪水可以迅速淹沒整個盆地。代表性地點(diǎn)見于黃河上游甘青交界地區(qū)的循化盆地和官亭盆地。黃河自西向東從循化盆地和官亭盆地流過,由上游向下游依次形成松巴峽、循化盆地、積石峽、官亭盆地和寺溝峽。峽谷段谷深壁陡,階地不太發(fā)育,而盆地中黃河普遍發(fā)育有多級河流階地。官亭盆地的一至三級階地前緣分別高于黃河河面約5,25和40m,其中以二級階地最為發(fā)育,約占盆地面積的2/3,其上分布有屬于新石器晚期的齊家文化遺址(4.1～3.8kaB.P.)。黃河二級階地堆積下部為粗大礫石層,上部為棕黃色粉砂,兩者構(gòu)成典型的二元結(jié)構(gòu)。野外觀察發(fā)現(xiàn),這一級階地上普遍覆蓋著一層厚達(dá)3～5m左右的棕紅色黏土。該紅黏土質(zhì)地黏重,缺乏躍移總體,懸移總體占90%以上,其中夾有大量細(xì)微的波狀砂質(zhì)條帶,是洪水泛濫時期的漫洪堆積。在棕紅色黏土下伏的階地面上,可以見到沙波、拖曳構(gòu)造、沖刷槽等層面構(gòu)造和被棕紅色黏土掩埋的齊家文化遺址(14C測年結(jié)果為(4090±75～3678±75)aB.P.,經(jīng)樹輪校正,半衰期5370a,下同),說明當(dāng)時上漲的洪水淹沒了河流兩岸人類居住的階地,對階地面進(jìn)行了強(qiáng)烈的沖刷和改造,并給人類遺址造成嚴(yán)重的破壞,隨之在整個二級階地上加積了厚層的漫洪相棕紅色黏土。洪水的上漲高度以目前一級階地與二級階地之間的高差估算,大致在20m。在漫洪相的棕紅色黏土層中夾有多層富含有機(jī)質(zhì)的灰黑色黏土,這些灰黑色黏土層是洪水退落之后泛濫平原上殘留湖沼的堆積物。漫洪相的棕紅色黏土與湖沼相的灰黑色黏土在剖面上交替出現(xiàn),反映當(dāng)時黃河的洪水泛濫相當(dāng)頻繁,屬于洪水多發(fā)的時期。根據(jù)官亭盆地喇家村漫洪相棕紅色黏土之下掩埋的齊家文化遺址(其最晚的年齡為3678±75aB.P.)與棕紅色紅黏土上部夾有的辛店文化早期灰坑(年齡為2775±75aB.P.),推測洪水多發(fā)期出現(xiàn)在齊家文化晚期到辛店文化早期,年代大致在3.65～2.75kaB.P.之間,延續(xù)時間約900年。1.2古洪積扇和古空間山麓地帶地勢轉(zhuǎn)折明顯,在主河發(fā)生異常洪水事件的同時,附近山區(qū)的溝谷中由于暴雨引發(fā)的山洪和泥石流,往往會在山麓地帶形成大規(guī)模的洪積扇或泥石流扇。代表性地點(diǎn)見于青海官亭盆地、山西陶寺和河南孟莊等地。在青海官亭盆地黃河二級階地的前緣陡坎,經(jīng)?？梢砸姷诫A地堆積層中夾有眾多的砂礫石透鏡體,其物質(zhì)組成與階地堆積有明顯的不同,主要由磨圓不好和分選極差的粗砂礫石組成,并夾有粗大的礫石,具斜交層理和槽狀層理,屬山地溝谷洪流帶來的古洪積扇堆積。古洪積扇切割充填在二級階地沉積物之中,扇頂與階地面一致,其上直接覆蓋著黃河泛濫帶來的漫洪相棕紅色黏土,說明山洪的暴發(fā)出現(xiàn)在黃河大洪水到來之前,時間大致在3.6kaB.P.。在山西塔兒山山麓的陶寺,分布有龍山文化時期的一處古代城址。在考古發(fā)掘中,發(fā)現(xiàn)城址的東城墻和西北城墻都有被山洪沖毀的現(xiàn)象。根據(jù)山洪堆積物中含有陶寺晚期的陶片以及其上覆蓋有含陶寺晚期陶片的文化層,推測山洪發(fā)生的年代在陶寺晚期,大約在4kaB.P.。在太行山東麓的河南孟莊,也發(fā)現(xiàn)有龍山文化時期古城址被山洪沖毀的現(xiàn)象。山洪堆積出現(xiàn)在龍山文化晚期,其發(fā)生的年代大約也在4kaB.P.。1.3古決口扇的堆積物山前傾斜平原一般比較寬闊,受構(gòu)造抬升和河流下切的影響,往往表現(xiàn)為多級的山前臺地。當(dāng)異常洪水事件發(fā)生時,由于山前臺地的地勢較高、臺地面相當(dāng)寬闊并且有一定的傾斜,所以上漲的洪水一般只能淹沒臺地的邊緣部分,并在臺地上形成決口扇或漫洪河道,很難完全淹沒整個臺地。代表性地點(diǎn)見于我國地貌大勢二級階梯與一級階梯之間的過渡帶,如豫西的新寨和北京的海淀臺地。河南新寨位于淮河上游主要支流雙洎河的北岸,這里山前黃土臺地發(fā)育,臺地面寬闊,可達(dá)數(shù)十公里,前緣高于河面25m。臺地上分布有龍山、新寨和二里頭時期的文化遺址。在臺地的前緣發(fā)現(xiàn)有埋藏古決口扇,古決口扇堆積體頂面埋深1.45m,底面埋深4.69m,平面上呈扇形,寬15～68m,在斷面上呈上平下凹的透鏡狀,屬切割充填堆積。堆積物以棕褐色黏土質(zhì)粉砂與棕黃色粉砂頻繁交互為特征,沉積韻律十分清楚。其中棕黃色粉砂粒度較粗,多條帶狀或豆莢狀細(xì)砂條,還夾有多個沙坡堆積,屬于決口初期水動力比較急劇多變時期的泛洪沉積;棕褐色黏土質(zhì)粉砂粒度較細(xì),具有細(xì)微的水平層理,幾乎全部由懸移物質(zhì)組成,屬于決口后期洪水比較穩(wěn)定時期的泛洪沉積。兩者的頻繁交替,表明洪水的多發(fā)性。根據(jù)古決口扇夾在二里頭文化層與龍山文化層之間,在水平方向上與新寨時期的文化層(3.55～3.40kaB.P.)水平過渡,推斷河流決口發(fā)生在3.55～3.40kaB.P.。出于汲水方便和安全的考慮,先民們一般都選擇靠近河邊的高地作為自己的棲息地。在人類居住的黃土臺地上出現(xiàn)決口扇,說明在3.55～3.40kaB.P.的新寨文化時期,本區(qū)出現(xiàn)過異常洪水事件。當(dāng)時洪水泛濫,河水漫上黃土臺地,在臺地上形成決口扇,并沖毀了部分新寨時期的文化遺址。洪水上漲的幅度以臺地面與較低一級階地之間的高差估算,大約在15m,多洪水期延續(xù)的時間約150年。在北京西郊海淀臺地的北緣(北京大學(xué)校園的位置),地下4m處也發(fā)現(xiàn)有埋藏的古決口扇,古決口扇斷面呈層狀和上平下凹的透鏡狀,厚5m左右,寬10～50m,也屬于切割充填堆積。古決口扇堆積物下部為灰黑色與灰白色交互的中細(xì)砂層,層理十分明顯,夾有完整的樹木和人類文化遺存。下伏侵蝕面十分明顯,多侵蝕槽,侵蝕槽中充填有大量的黑色粉砂質(zhì)黏土團(tuán)塊,反映河流決口時期強(qiáng)烈的水流作用;上部為灰黑色黏土質(zhì)粉砂,有機(jī)質(zhì)含量高,反映了洪水退落之后的漫灘和湖沼環(huán)境。海淀臺地頂面的年齡據(jù)熱釋光測定為10kaB.P.,說明臺地形成的年齡在10kaB.P.前后,而下切在臺地中的古決口扇,根據(jù)其中所含人類文化遺存的性質(zhì)和樹木的14C測年數(shù)據(jù),推測古決口扇出現(xiàn)在4.8kaB.P.之后,當(dāng)時從海淀臺地西北流過的古永定河發(fā)生了異常洪水,隨著河水的暴漲,洪水漫上海淀臺地北緣,并在臺地上形成決口扇,造成人類遺址的破壞。當(dāng)時洪水上漲的幅度,根據(jù)海淀臺地上古決口扇與臺地北側(cè)古永定河故道中同期埋藏古河道的高差估算,大致在9m。1.4異常洪水事件河流下游平原構(gòu)造運(yùn)動比較穩(wěn)定,地貌以地勢低平、平原廣闊、河谷寬淺為特征。當(dāng)異常洪水事件發(fā)生時,隨著河水的上漲洪水漫出河岸,淹沒河流兩岸大片的平原,形成廣闊的泛濫平原。代表性的地點(diǎn)見于我國地貌大勢一級階梯的黃淮海平原,如魯西南地區(qū)和冀中地區(qū)。在魯西南地區(qū)菏澤和微山湖一帶的平原上,有眾多的土丘分布。這些土丘高于平原面一般在10m左右,當(dāng)?shù)胤Q堌堆,其上保留有龍山文化和岳石文化時期的遺址。在堌堆周圍的平原上分布有灰黑色—黑色的湖沼相堆積,這些堆積厚2～4m,呈層狀或透鏡狀產(chǎn)出,是洪水退落以后泛濫平原上遺留的漫灘或牛軛湖堆積,而突兀在泛濫平原之上的堌堆,其頂面大致在一個高度上,是更高的一級平原面經(jīng)洪水強(qiáng)烈沖刷破壞之后的殘留。推測在龍山文化晚期,該地區(qū)出現(xiàn)過異常洪水事件,洪水對高平原及其上的人類遺址造成強(qiáng)烈的破壞,形成侵蝕殘余的堌堆地貌。在泗水的尹家城遺址,我們還發(fā)現(xiàn)堌堆上的龍山文化層被一層河流相細(xì)砂所覆蓋,說明洪水有時甚至漫上高于平原逾10m的堌堆,估計洪水上漲高度在10m。在冀中肅寧等地地勢較高的河間地上,發(fā)現(xiàn)有大面積的泛濫平原堆積。堆積物厚1～2m左右,上部主要為具水平層理的黏土層,下部為具上爬層理和交錯層理的細(xì)砂層,兩者構(gòu)成一個完整的泛洪沉積旋回。黏土層的14C測年數(shù)據(jù)在3.5kaB.P.左右,說明海河下游在3.5kaB.P.前后也發(fā)生過異常洪水事件,漫槽洪水淹沒了廣大的河間地,形成廣闊的泛濫平原。上述列舉的史前異常洪水現(xiàn)象,盡管發(fā)生的地區(qū)不同,所處地貌部位不同,大小規(guī)模和延續(xù)時間也有一定的差別,但基本上都出現(xiàn)在4kaB.P.前后的龍山文化晚期至二里頭文化早期。時間上的一致性,說明它們基本上應(yīng)該屬于同一次史前異常洪水事件。2降溫事件的表現(xiàn)大量資料證明,4kaB.P.前后有過一次全球性的降溫事件,這次降溫事件在我國的敦德冰芯、吉林金川泥炭堆積和農(nóng)牧交錯帶都有明顯的反映。前述異常洪水事件,在時間上恰好對應(yīng)于這次降溫事件,兩者的同時出現(xiàn)使人們不禁聯(lián)想到氣候的異常變化可能是引發(fā)這次異常洪水事件的主要原因。2.1群落植被在洪水時期的變化古氣候研究的證據(jù)說明,官亭盆地4kaB.P.前后出現(xiàn)的異常洪水事件與一定的氣候背景有密切的關(guān)系。在異常洪水出現(xiàn)之前的齊家文化時期,孢粉譜顯示當(dāng)?shù)刂脖槐容^稀疏,主要為蒿屬、藜科等草本植物,代表溫帶草原環(huán)境。而在洪水時期,孢粉比較豐富,以木本植物為主,主要為松屬、云杉屬和冷杉屬,其次還出現(xiàn)一些落葉闊葉樹,如樺屬、榆屬、榛屬和?？频?草本植物次之,種類較多,多為溫帶草原常見的種屬,如蒿屬、藜科、禾本科和莎草科等;還有一定數(shù)量的蕨類植物,如水龍骨科、卷柏屬等。洪水時期的孢粉組合代表溫帶森林草原環(huán)境。洪水期后,孢粉濃度明顯降低,其組分以草本植物為主,再次出現(xiàn)溫帶草原環(huán)境。植被面貌的變化表明,在異常洪水發(fā)生時期,該地區(qū)氣候比較濕潤。氣候的變濕可能是史前異常洪水事件出現(xiàn)的主要原因。2.2生物量和木本植物種類組成新寨位于中原地區(qū),古氣候研究表明,在異常洪水事件發(fā)生時期,當(dāng)?shù)卦霈F(xiàn)一次氣候變濕事件。在異常洪水事件出現(xiàn)之前的龍山文化時期,植被主要以草本植物占絕對優(yōu)勢,以蒿屬為主,禾本科和藜科次之;木本植物種屬單調(diào),僅有少數(shù)的松屬和個別的桑科、櫟屬和榆屬,代表暖溫帶草原植被。而在洪水事件發(fā)生的新寨文化時期,草本植物減少,木本植物增多,除松屬為主外,還出現(xiàn)10多種落葉闊葉樹,如漆樹屬、?？啤鳁顚?、胡桃屬和榆屬等;蕨類植物和濕生水生草本植物增多。洪水時期的孢粉組合代表暖溫帶森林草原植被。洪水期之后的二里頭文化時期,草本植物再次占絕對優(yōu)勢,以蒿屬為主,禾本科和藜科次之;木本植物較前明顯減少,僅有松屬和少數(shù)的?？?。這一時期的孢粉組合代表暖溫帶草原植被。上述孢粉分析結(jié)果表明,在異常洪水事件發(fā)生時期,本區(qū)出現(xiàn)突然變濕事件。這次變濕事件導(dǎo)致了洪水事件的出現(xiàn)。2.3發(fā)揮其他藻類及藻類的作用北京大學(xué)燕園遺址洪水堆積層中的孢粉組合以木本植物為主,有松屬、櫟屬、冷杉屬、云杉屬、樺屬、鵝耳櫪屬、椴屬、榛屬、胡桃屬和?？频?草本植物含量不高,有蒿屬、藜科、禾本科、麻黃屬和莎草科等;其它還有一定數(shù)量的蕨類植物、水生植物及藻類。這一孢粉組合說明,在洪水時期,燕園地區(qū)的植被面貌是以松屬為優(yōu)勢,混生有櫟屬、樺屬、椴屬、鵝耳櫪屬、胡桃屬和榛屬等落葉樹種的暖溫帶針闊混交林。在河道堆積中還出土有大量胡桃楸的果實(shí),目前胡桃楸生長在北京地區(qū)海拔300m以上的中低山區(qū),而當(dāng)時在海拔50m的北京平原上生長,說明洪水時期氣候要比今天溫涼濕潤一些。溫涼濕潤的氣候環(huán)境導(dǎo)致了降雨的增加和河流的泛濫。3基本前景和社會歷史我國北方4kaB.P.前后發(fā)生的異常洪水事件,在時間上恰好處于我國華夏文明誕生的前夕,因此它對華夏文明的影響受到了廣泛的關(guān)注。黃河上游的甘青地區(qū)是我國西北地區(qū)齊家文化的主要分布區(qū)。在3.8kaB.P.前后,齊家文化突然衰退,農(nóng)業(yè)文化被畜牧業(yè)文化所取代,在齊家文化晚期出現(xiàn)的黃河異常洪水事件,可能是造成文化衰退的主要原因。在這一地區(qū),受峽谷深切、盆地狹小、谷盆相間這一地貌特征的制約,洪水的影響十分顯著。在齊家文化的主要分布區(qū)之一的官亭盆地,當(dāng)時的異常洪水淹沒了人類的主要棲息地。在洪水堆積之下的喇家遺址中,發(fā)現(xiàn)有史前洪水災(zāi)難的記錄,說明當(dāng)時的異常洪水給人類帶來了滅頂之災(zāi),造成喇家遺址人類的非正常死亡和遺址的徹底毀滅。在洪水堆積剖面中夾有少數(shù)晚于齊家文化的辛店文化時期灰坑,說明在洪水的間歇時期,人類曾一度回到這里,但再次來臨的洪泛又迫使他們再一次離開。在洪水堆積的頂部,分布有規(guī)模較大的辛店文化時期遺址。與屬于齊家文化的喇家遺址不同,辛店文化遺址中出土有大量的動物殘骸,表明在洪水之后,重新回到這里居住的先民們的生產(chǎn)方式和生活方式發(fā)生了明顯的變化,農(nóng)業(yè)被畜牧業(yè)所取代。文化的這種轉(zhuǎn)變可能與環(huán)境的演變有密切的關(guān)系,其中嚴(yán)重洪水災(zāi)害的影響以及洪水帶來的棕紅色紅黏土,質(zhì)地黏重緊實(shí),不利于農(nóng)作活動,可能