基于区域火山活动历史的许家窑遗址年代研究

摘要

古人类起源和演化历史一直是国际古人类学和第四纪地质学重要的研究内容之一。作为我国具有典型性和代表性的第四纪古人类文化遗址，许家窑遗址自发现以来，有关遗址文化层即古人类化石所在层位的年代，许多考古学家和地质地貌学家开展了大量的测年研究。由于遗址文化层厚度大、地层结构较复杂，不同学者采用的研究方法、测年手段以及对取样层位的特征判断存在差异，因而关于其年代的结论从不到二万年到四五十万年，分歧很大。本文在梳理前人研究工作的基础上，发现许家窑遗址所处的大同盆地在山陕地堑系构造运动的影响下，火山活动频繁，形成了由31个火山锥组成的大同火山群，为火山活动提供物质来源的为同一个地下岩浆房，地表的所有火山在喷发时间和强度上具有一定的同步性，并综合表现出区域火山活动的活跃期和平静期。每个活跃期内火山活动会带来大量的火山物质，颗粒细小的火山灰物质在区域黄土-古土壤层和湖相层都有相应的沉积记录。
　　许家窑遗址处在我国大同火山活动的影响范围内，必然存在与区域火山活跃期对应的沉积记录，颗粒较粗的火山物质可沉积形成为肉眼可见的火山碎屑层，而夹杂在沉积层中颗粒细小的火山灰物质须通过实验手段来显示。本文在遗址范围内选取了两个相距1km左右的完整湖相沉积层剖面进行采样，并对样品进行了沉积系列参数的测定和部分样品的古地磁测试。结果发现剖面1的磁化率曲线呈现四个显著正异常的峰值，对应于磁化率峰值层位处Fe、Ti含量也很高，剖面2的磁化率曲线仅呈现一个显著正异常的峰值，在该层位处Rb/Sr曲线存在两个相对的低谷。显示剖面1的四个磁化率峰值对应区域火山活动的四个活跃期，剖面2的磁化率峰值对应区域火山活动的一个活跃期。剖面1第一个磁化率峰值和剖面2磁化率峰值的数值关系和曲线形状相似，对应区域火山活动的同一个活跃期。
　　基于区域火山活动活跃期年代的调查研究，发现第四纪区域沉积记录反映大同火山活动有五个活跃期，其形成年代大约分别为早于0.90MaB.P.（第一活跃期）、0.51MaB.P.（第二活跃期）、0.32MaB.P.（第三活跃期）、0.19MaB.P.（第四活跃期）和0.09MaB.P.（第五活跃期）。由此，从区域火山活动阶段性历史的角度，建立了区域火山活动的年代标尺。遗址剖面1的古地磁测试其年代未超过0.73Ma，因而剖面1四个磁化率峰值对应了区域火山活动的后四个活跃期，剖面1第一个磁化率峰值和剖面2磁化率峰值均对应区域火山活动的第五活跃期。遗址剖面2除了记录火山活动的第五活跃期外，直至剖面底部未发现更早的第四活跃期沉积记录，遗址文化层年代在第五活跃期至第四活跃期之间，即遗址文化层年代被框定在距今0.09Ma至0.19Ma之间。

目录

摘要

1．1 研究背景

1．2 选题依据及意义

1．3 研究进展

1．4 研究目标

1．5 研究思路、方法和技术路线

1．5．1 研究思路

1．5．2 研究方法

1．5．3 研究技术路线

第二章 许家窑遗址简介和区域概况

2．1 许家窑遗址简介

2．2 命名争议

2．3 区域构造背景与地质地貌特征

2．4 遗址文化层概述

第三章 区域火山活跃期划分

3．1 大同盆地区域概况

3．2 大同盆地火山群及火山活动概况

3．3 陈庄湖相沉积剖面特征

3．4 黑山东南沟黄土剖面特征

3．5 陈庄湖相沉积剖面的年代标尺

3．6 区域火山活跃期的年代

第四章 许家窑遗址所在层位及剖面特征

4．1 许家窑遗址剖面地理位置

4．2 许家窑遗址剖面1

4．2．1 许家窑遗址剖面1层位简述

4．2．2 剖面1磁化率特征

4．2．3 剖面1化学成分特征

4．3 许家窑遗址剖面2

4．3．1 剖面2层位简述

4．3．2 剖面2磁化率特征

4．3．3 剖面2Rb／Sr特征分析

4．4 许家窑遗址剖面1和剖面2的特征对比

4．5 本章小结

第五章 许家窑遗址年代与区域火山活动历史的对应关系

5．1 区域火山活动的历史阶段

5．2 分析许家窑遗址文化层的年代

第六章 研究结论、特色与不足

参考文献

致谢

声明