余浩宇,崔亞圣,王 偉*,辛 杰,彭小桂,李 樂,王雯雯,楊麗霞

(1.湖北省地質(zhì)科學研究院,湖北 武漢 430034; 2.資源與生態(tài)環(huán)境地質(zhì)湖北省重點實驗室,湖北 武漢 430034)

橫貫中國中部的秦嶺山脈是南北地理分界線和氣候過渡帶。由于秦嶺山脈對冷空氣的阻隔,再加上具有獨特優(yōu)勢的自然生態(tài)系統(tǒng)和豐富的動植物資源,使得北秦嶺灞河流域、秦嶺南麓的漢江流域以及東秦嶺南洛河流域等地發(fā)現(xiàn)了大量的舊石器時代遺存,這些江河流域逐漸成為中國舊石器考古研究的重點區(qū)域,環(huán)境特征及其演變對古人類活動影響關系亦逐漸成為國際重大的前沿科學問題[1-2]。作為環(huán)境特征之一,地貌是影響人類活動和文明演化進程的重要因素,自本世紀初以來,國內(nèi)外學者就地貌演變過程,尤其是河流地貌的演化對人類活動的影響開展了諸多研究,如在內(nèi)蒙古西拉木倫河流域的史前文化遺址的垂直分布與河谷地貌有著密切的聯(lián)系,其直接影響著古人類的生存環(huán)境,對人類棲息地的選擇和遷移起著至關重要的作用[3];美國密西西比河下游、英國南部以及山西太原盆地全新世時期的河流地貌演化是影響當?shù)厥非叭祟惥勐浞植己腿祟惢顒拥闹饕蛩豙4-5];裴樹文[6]和楊訊[7]分別對三峽地區(qū)和漢中盆地河流階地的形成演化過程及其與人類活動關系進行了初步探討,認為漸變的沉積演化過程等適宜條件促進了古人類持續(xù)活動于不同的沉積環(huán)境和地貌位置。

漢江鄖陽段地處秦嶺南麓,屬漢江上游的下段,流域內(nèi)發(fā)育有多級河流階地,目前第四級及以下階地上覆沉積物中均出土有舊石器時代遺存。近幾十年來,前人在漢江鄖陽段的河谷地貌[8-9],河流階地的沉積特征、形成年齡和古環(huán)境[10-19],舊石器遺址年代學和考古學[20-27]等方面取得了一系列重要的調(diào)查研究成果,但大多數(shù)研究僅局限于某一級階地,缺乏對該地區(qū)多級河流階地發(fā)育特征及年代格架的統(tǒng)一認識,同時迄今為止較少將該地區(qū)河流階地與古人類活動建立起聯(lián)系?；诖?本文依托“湖北省鄖陽區(qū)地質(zhì)遺跡調(diào)查評價項目”,系統(tǒng)收集漢江鄖陽段河流階地相關資料,輔以野外查證工作,同時結(jié)合上覆埋藏舊石器時代遺址相關研究,重新厘清漢江鄖陽段內(nèi)河流階地的發(fā)育特征及年代格架,初步探討漢江鄖陽段河流階地發(fā)育模式及其對古人類活動的影響,為研究史前人—地關系等提供新的證據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)及地貌概況

研究區(qū)位于秦嶺中央造山帶南緣,其北部以商丹縫合帶與北秦嶺相隔,南部與武當隆起相鄰,以出露大面積的南華系武當(巖)群和上白堊統(tǒng)紅層為特點,第四系不甚發(fā)育,只在山前、山間凹地及河流兩岸部分出露。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期次構(gòu)造作用和變質(zhì)作用,形成了一系列復雜的構(gòu)造形跡,總體以NW向緊密線狀褶皺為主體,伴有NW向脆韌性剪切帶和不同方向、不同規(guī)模、不同性質(zhì)的脆性斷裂,以及近EW向和NE向褶皺疊加其上,使之呈現(xiàn)網(wǎng)格狀構(gòu)造格局。從地形地貌上來說,自漢江鄖陽段上游胡家營直至下游安陽綠谷,地勢總體西高東低,總體呈現(xiàn)出峽谷和盆地相間分布的地貌特征。根據(jù)河谷形態(tài)和組成物質(zhì)的差異,可將漢江鄖陽段河谷地貌自上而下分為變質(zhì)巖系峽谷、紅色巖系盆地及寬谷、碳酸鹽巖峽谷三段[9],其中變質(zhì)巖系峽谷段深切曲流發(fā)育,在五峰鄉(xiāng)處還可見漢江深切曲流自然裁彎后所形成的遺棄古河道和離錐山;紅色巖系盆地及寬谷段在地貌上具有河谷寬廣、河槽寬闊多沙洲、盆地內(nèi)丘陵起伏等特點;漢江河道自進入碳酸鹽巖峽谷段后由平直寬闊再度變?yōu)閺澢M窄,兩岸地貌形態(tài)存在明顯差異,北岸地勢較為平坦,而南岸地勢絕少平地,以低山丘陵為主。由于存在多期次構(gòu)造隆升,在不同河谷地貌段均有多級河流階地形成(圖1)。

1.肖家河;2.學堂梁子;3.三浪灘;4.后房;5.滴水巖;6.包包嶺;7.龍灣嶺;8.金礦村;9.酒廠;10.月亮湖;11.吳家溝;12.伏龍觀;13.黃家窩;14.劉灣;15.周家坡

2 河流階地發(fā)育特征及年代格架

漢江鄖陽段地處秦嶺巴山東延余脈之間,漢江自陜西白河縣由西向東流經(jīng)湖北省十堰市鄖陽區(qū)10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)后進入丹江口市,境內(nèi)全長136 km。河流兩岸至多發(fā)育有六級河流階地,呈不對稱分布于漢江南北兩岸(圖2)。

圖2 河流階地和典型剖面示意圖(T4修改自閻桂林[18];T1修改自龐獎勵等[11];其余為本次調(diào)查)

2.1 六級河流階地

六級河流階地(T6)零星分布于柳陂鎮(zhèn)紅寨子一帶,因受長期風化剝蝕,以殘存的剝蝕基巖平臺出現(xiàn),為基座型階地(圖3-a)。階地基座拔河約155～170 m,由南華系武當(巖)群淺變質(zhì)巖系構(gòu)成,階地整體形態(tài)保存不清晰,階面垂向上僅可見河床相礫石層殘留。礫石層為青灰色,厚度不超過1 m,其中礫石含量60%～70%,粒度偏小,多為1～4 cm,極少數(shù)可達10 cm,礫石分選性較好,磨圓度一般,多呈次圓—次棱角狀。礫石成分較為復雜,以砂巖、硅質(zhì)巖、石英巖為主,見少量火成巖風化形成的礫石,部分風化圈厚度>5 mm,填充物為中粗砂。

a.柳陂鎮(zhèn)紅寨子六級階地;b.青曲鎮(zhèn)彌陀寺漢江階地;c.柳陂鎮(zhèn)鄖陽島山跟前五級階地;d.青曲鎮(zhèn)學堂梁子鄖縣人考古遺址;e.柳陂鎮(zhèn)燕子崖四級階地;f.柳陂鎮(zhèn)劉家橋四級階地;g.柳陂鎮(zhèn)燕子崖河流二元結(jié)構(gòu);h.柳陂鎮(zhèn)段家溝三級階地

2.2 五級河流階地

五級河流階地(T5)在五峰鄉(xiāng)陸家溝、青曲鎮(zhèn)彌陀寺(圖3-b)、柳陂鎮(zhèn)鄖陽島山跟前(圖3-c)等地均有分布,因長期受風化剝蝕,大部分階地面被剝蝕為殘丘狀,以殘存的剝蝕基巖平臺出現(xiàn),為基座型階地,基巖由南華系武當(巖)群淺變質(zhì)巖系或上白堊統(tǒng)紅色巖系構(gòu)成。階地基座拔河多約120～150 m,在青曲鎮(zhèn)彌陀寺處約100 m,這種差異現(xiàn)象可能與第四紀以來兩鄖斷裂活動造成區(qū)域垂向上構(gòu)造隆升不一致有關[19]。階地整體形態(tài)保存較為不清晰,階面垂向上多僅剩河床相礫石層殘留。礫石層呈青灰色或灰白色,產(chǎn)出厚度約2～5 m,其中礫石含量60%～70%,粒度多為5～15 cm,極少數(shù)可達20～30 cm,且自西向東呈現(xiàn)出逐漸變小的趨勢,指示從五峰至楊溪鋪物源逐漸變遠。礫石分選性較好,磨圓度一般,多呈次圓—次棱角狀,定向性較好。礫石風化較為嚴重,成分以硅質(zhì)巖、砂巖、石英巖的風化產(chǎn)物為主,見少量全風化的火成巖,填充物一般為中粗砂。礫石層之上局部地段發(fā)育河漫灘相砂層,主要為灰黃色細砂或黃褐色粗砂,水平層理或斜層理發(fā)育,河漫灘相砂層上偶見黃土堆積。

2.3 四級河流階地

四級河流階地(T4)分布較為廣泛,沿漢江河谷兩岸呈不規(guī)則帶狀展布,以青曲鎮(zhèn)學堂梁子(圖3-d),柳陂鎮(zhèn)燕子崖(圖3-e)、劉家橋(圖3-f)以及鄖陽島桑樹溝最為典型,屬基座型階地,其中基巖在五峰—青曲地區(qū)主要由南華系武當(巖)群淺變質(zhì)巖系構(gòu)成,在鄖陽盆地內(nèi)則主要為上白堊統(tǒng)紅色巖系。階地基座拔河一般為70～90 m,在青曲鎮(zhèn)處約50～60 m,階地整體形態(tài)清晰,河流二元結(jié)構(gòu)明顯(圖3-g),局部被剝蝕為殘丘狀。礫石層呈雜色或灰褐色,層厚約2.5～10 m,其中礫石含量70%～90%,垂向上多具有較為明顯的正粒序結(jié)構(gòu),下部礫石粗大,粒度一般為10～18 cm,最大可達30 cm,部分呈疊瓦狀排列;上部礫石相對變細,粒度一般為3～10 cm,最大可達25 cm。礫石分選性較好,磨圓度一般,多呈次圓—次棱角狀,排列具有一定定向性,礫石多為中等風化或輕微風化,部分礫石風化圈厚度>2 mm,成分包括砂巖、硅質(zhì)巖、石英巖及少量火成巖等,礫間填充物多為中粗砂或中細砂,局部因鈣質(zhì)膠結(jié)而發(fā)育“鈣板層”或礫石團塊;礫石層之上普遍發(fā)育河漫灘相灰黃色粉砂層,厚約2～6 m,偶夾灰白—灰黃色鈣質(zhì)結(jié)核或條帶,見水平層理或斜層理;河漫灘相細粉砂層之上常為灰黃—黃棕色砂質(zhì)黏土層或黏土層,局部地區(qū)黏土層中出土了古人類、古動物化石及石制品遺存的重要舊石器時代遺址,如青曲鎮(zhèn)學堂梁子鄖縣人遺址(圖3-d)、五峰鄉(xiāng)肖家河遺址以及城關伏龍觀遺址等。

2.4 三級河流階地

三級河流階地(T3)在漢江北岸分布較廣,漢江南岸分布零星,整體呈不規(guī)則帶狀展布,在柳陂鎮(zhèn)黃坪村、酒廠、吳家溝以及鄖陽島段家溝(圖3-h)處最為典型,屬由南華系武當(巖)群淺變質(zhì)巖系或上白堊統(tǒng)紅色巖系構(gòu)成階地基座的基座型階地,局部地區(qū)剖面底端未見基巖出露,可能屬堆積型階地。階地拔河一般為30～60 m,漢江北岸大部分階地面被剝蝕為殘丘狀,部分為壟崗狀,階地后緣多被沖、洪積扇覆蓋,但整體形態(tài)仍較為清晰?；铣练e物在垂直剖面上顯示出沉積旋回性和較為明顯的正粒序結(jié)構(gòu),每個旋回底部為灰色或雜色礫石層,層厚約數(shù)十厘米—數(shù)米不等,其中礫石含量70%～80%,粒度向上逐漸變細,通常下部粒度為5～10 cm,最大可達30 cm;上部粒度為1～5 cm,最大可達10 cm。礫石分選磨圓較好,主要為次圓狀,次為次棱角狀,具有較好的定向性。礫石成分多為砂巖、硅質(zhì)巖、石英巖等,輕微風化,砂質(zhì)填充;礫石層之上普遍發(fā)育灰黃—灰褐色河漫灘相粉—細砂層,厚約數(shù)十厘米—數(shù)米不等,與下伏礫石層共同構(gòu)成階地的二元結(jié)構(gòu);粉—細砂層之上為數(shù)米—數(shù)十米不等堆積連續(xù)的風積層,為黃土—古土壤沉積序列,是舊石器時代遺址的主要賦存層位,其中黃土層呈棕—黃棕色,粉砂—黏土質(zhì),多含零星鐵錳斑點或鐵錳膠膜;古土壤呈紅棕色或紅褐色,黏土質(zhì),裂隙發(fā)育,含較多鐵錳斑塊、膠膜及鈣質(zhì)結(jié)核。

2.5 二級河流階地

二級河流階地(T2)沿漢江河谷兩岸呈不規(guī)則帶狀展布,分布范圍廣泛,在柳陂鎮(zhèn)黃坪村,五峰鄉(xiāng)晏家棚、庹家洲等地最為典型。階地拔河一般為10～30 m,微傾于江心和下游,屬堆積型階地,階地形態(tài)整體較為清晰,峽谷地段一般在凹岸形態(tài)狹窄或缺失,局部階面后緣與洪積扇地貌相接并被沖溝切割為殘片致使形態(tài)不完整。大多數(shù)地段階地之上經(jīng)水流沖刷和人類改造而僅剩礫石層存在,局部地區(qū)堆積河流二元結(jié)構(gòu)較為明顯的沉積物以及風成黃土—古土壤序列。底部礫石層均未見底,呈灰—灰黃色,其中礫石含量60%～70%,垂向上具有明顯的正粒序結(jié)構(gòu),下部礫石相對粗大,粒度一般為10～15 cm,最大可達35 cm,粒度向上逐漸變細,上部粒度一般為3～8 cm,最大可達15 cm。礫石分選磨圓較好,主要為次圓狀,次為圓狀或次棱角狀,定向性較好,礫石成分主要為砂巖、硅質(zhì)巖、石英巖等,輕微或無明顯風化,砂質(zhì)填充;礫石層之上可見灰—灰黃色砂層;砂層之上則發(fā)育黃土層及古土壤層,是肖溝、后房、黃家窩、滴水巖等重要舊石器時代遺址的主要賦存層位。

2.6 一級河流階地

一級河流階地(T1)在鄖陽盆地內(nèi)發(fā)育較好,但在下游丹江庫區(qū)二期蓄水后基本被淹沒。根據(jù)前人資料顯示,階地拔河一般為5～10 m,微傾于江心和下游,屬堆積型階地,階地形態(tài)整體較不完整,局部階地前緣被現(xiàn)代河漫灘砂礫層所覆蓋。底部礫石層呈青灰色,厚度多>3.5 m,其中礫石含量60%～70%,粒度一般為20～25 cm,極少數(shù)可達35 cm,礫石分選磨圓好,以圓—次圓狀為主,具有較好的定向性,局部可見疊瓦狀構(gòu)造。礫石成分復雜,可見硅質(zhì)巖、砂巖、石英巖、灰?guī)r及少量火成巖等,未見明顯風化,填充物多為砂泥質(zhì);礫石層之上多為黃土—沖積砂交互層,其中黃土為粉砂—細砂質(zhì),均勻塊狀結(jié)構(gòu),砂層為中細砂,較為疏松;頂部堆積黃土—古土壤沉積序列,在晏家棚、黃家坪等地還可見全新世古洪水滯留沉積層,其中黃土層呈淺黃—深黃色,粉砂—黏土質(zhì),垂直節(jié)理發(fā)育,沿裂隙面常發(fā)育淺褐色鐵錳膠膜;古土壤層呈棕—紅棕色,黏土質(zhì),棱塊結(jié)構(gòu),致密堅硬,結(jié)構(gòu)面發(fā)育大量明亮的棕色黏土膠膜;古洪水滯留沉積層為淺棕灰—灰白色,常呈楔狀夾于地層中,層厚約1～15 cm,最厚處20～25 cm,粉砂—細砂質(zhì),較為松散且內(nèi)部常缺少層理,含陶片。

2.7 階地年代格架

階地沉積序列的年代測定歷來是階地研究的重點和難點,主要采用相對年齡和絕對年齡兩種測定方法,其中相對年齡測定方法包括地層對比法、孢粉法、古生物法、構(gòu)造—氣候旋回法等;絕對年齡測定方法較多,目前運用較為成熟的方法主要有光釋光法(OSL)、電子自旋共振法(ESR)、古地磁法、宇宙成因核素測年法等,不同定年方法在應用時存在測年載體、最大時限等不同因素的限制[17],其中光釋光法適用于低級河流階地,測年精度達1 ka,其理論測年上限可達百萬年,但在實際應用中150 ka以內(nèi)的數(shù)據(jù)才相對可靠;電子自旋共振法測年范圍可覆蓋整個第四紀,特別是較年老階地,但較光釋光法誤差明顯偏大;宇宙成因核素測年法測年上限最大可達5 Ma,解決了高級階地上無或少量物質(zhì)覆蓋時階地的測年問題,但受不同宇宙核素的形成機理及環(huán)境影響,在具體應用中存在大量不確定性;古地磁法對于上覆有保存較好的堆積物階地來說是一種行之有效的測年手段,尤其是針對更新世及以前樣品的年齡測定,但測年的精度較低。近20年來,不同學者針對漢江鄖陽段內(nèi)不同河流階地開展了大量的年代學測定工作,對不同階地形成年代和部分階地上覆風成黃土的地層年代序列進行了系統(tǒng)建立,本文系統(tǒng)收集了前人相關研究成果,具體見表1。

表1 漢江鄖陽段各級河流階地形成年代(ka)

從表中可以看出,除三級河流階地外,其余階地的年代學測定結(jié)果差異相對較小。綜合上述研究,分析認為:①漢江鄖陽段內(nèi)一級河流階地(T1)形成于晚更新世,經(jīng)歷了早期新構(gòu)造抬升與河流下切(55～25 ka)和晚期階地面穩(wěn)定接受沉積(25～0 ka)兩個階段。②二級河流階地(T2)形成不晚于中更新世晚期(260 ka),這與秦嶺北坡南洛河二級河流階地形成年代(241±25 ka)[34]和秦嶺西北部沙河溝階地形成年代(225±17 ka)[35]較為一致,在190 ka時開始接受風成黃土堆積。③三級河流階地(T3)形成時代爭議最大。黃培華等[28]通過漢水沿岸河流階地的顏色標志、風化特征和階地發(fā)育規(guī)律認為三級河流階地形成于晚更新世;徐行華等[31]通過鈣質(zhì)結(jié)核鈾系定年認為三級河流階地形成時代應老于350 ka;Sun et al.[36]通過測定漢江鄖陽段上游漢中盆地和安康盆地內(nèi)三級河流階地上分布的舊石器時代遺址年代,認為三級河流階地形成應不早于600 ka;劉麗方[17]通過古地磁法測得三級河流階地形成于1 050～1 100 ka,綜合上述研究對比,推測漢江鄖陽段三級河流階地形成于早更新世晚期—中更新世早期,并至少于600 ka時開始接受風成黃土堆積。④四級河流階地(T4)形成于早更新世晚期,最早于1 100 ka開始抬升,并于1 000～700 ka間開始沉積風成黃土。⑤五級河流階地(T5)形成于早更新世早期(最早于2 000 ka),明顯老于上游漢中盆地漢江五級河流階地形成時代(～1 200 ka),這可能是受剖面采樣部位及測年載體不同的影響,并于1 200 ka開始接受風成黃土的堆積。⑥受地層剖面破壞和測年技術(shù)限制,無法確定漢江鄖陽段六級河流階地的形成時代,但應不晚于早更新世。

3 河流階地發(fā)育模式及其對古人類活動的影響

3.1 漢江鄖陽段河流階地發(fā)育模式初步探討

河流階地作為河流地貌的重要地理單元,其自身發(fā)展演變主要受控于內(nèi)、外部的因素變化[37],并通過地貌和階地上覆沉積物保存記載這些信息,是所屬流域環(huán)境變化的主要信息載體之一[38]。河流的內(nèi)部因素主要是指河流本身的特征,如河流流量、流水動力、流水搬運能力等,這直接控制著河流的平衡狀態(tài)和堆積侵蝕方式的變化,從而決定河流階地的形成及形態(tài)特點,但是內(nèi)部因素變化對河流的影響通常僅局限于較小的時間和空間尺度,分別只有10～1 000 a和10～1 000 m,這種因素下控制形成的河流階地空間模式多受控于局部河段[39]。漢江鄖陽段河流階地已有測年數(shù)據(jù)顯示階地形成的年代間隔均超過1 000 a,空間上也廣泛分布于整個流域,因而其形成不太可能僅是河流內(nèi)部因素變化調(diào)節(jié)的結(jié)果。河流的外部因素主要是指氣候變化、構(gòu)造活動和侵蝕基準面的升降變化,與內(nèi)部因素不同,外部因素對河流影響的空間范圍和時間間隔更大,并主要通過改變河流內(nèi)部因素而間接控制河流發(fā)生下切或堆積,其中氣候變化通過改變河流徑流量和泥沙含量從而控制河流加積和下切活動的交替[40];構(gòu)造活動主要為河流持續(xù)下切提供動力從而控制河流水動力條件和下切空間變化[41];侵蝕基準面升降一般表現(xiàn)為控制海平面升降導致河流發(fā)生堆積或下切侵蝕并以裂點的形式向上溯源侵蝕形成階地,但其影響通常局限于河流入?？?00 km以內(nèi)的河流區(qū)域或大陸架相對較窄的近海岸,同時有研究表明局部大面積的湖泊發(fā)育也會起到局部侵蝕基準面的作用[42-43]。

漢江鄖陽段深居內(nèi)陸,距離海平面直線距離遠遠超過300 km,且自漢江形成以來區(qū)域內(nèi)未有發(fā)育大面積古湖泊的記載,因而漢江鄖陽段河流階地的形成與侵蝕基準面的變化無關,這種較長時間和較大空間尺度下形成的河流階地發(fā)育應該是氣候變化和構(gòu)造活動共同作用下的產(chǎn)物。隨著研究的深入,越來越多的學者也認可這一觀點,如成都平原岷江水系河流階地是受氣候旋回性變化和龍泉山背斜南段隆升共同影響所形成[44];黃山北麓青戈江河流階地發(fā)育是構(gòu)造抬升和東亞夏季風變化共同作用的結(jié)果[45],其中構(gòu)造活動為河流下切提供動力和空間,氣候變化決定著河流下切的具體時間,同時眾多研究表明貫穿水系河流下切的時間大致可以代表構(gòu)造隆升的年代且河流階地下切通常發(fā)生在冰期向間冰期或間冰期向冰期的氣候轉(zhuǎn)型階段[46-48]。通過將漢江鄖陽段河流階地形成年代與深海氧同位素曲線進行對比(圖4),發(fā)現(xiàn)T4、T2和T1階地形成的年代幾乎都和氣候冷暖轉(zhuǎn)換時期有較好的對應關系,分別對應MIS32/33(1 104 ka)、MIS7/8(243 ka)和MIS3/4(57 ka),這說明氣候變化可能控制漢江鄖陽段河流下切形成階地的時間點,但漢江鄖陽段發(fā)育的高級階地幾乎都是基座型階地,階地河流沉積亦多不屬于加積類型且各級階地間高差基本超過了20 m,因而也間接印證了除氣候因素影響外漢江鄖陽段河流階地的形成可能同時受地面抬升的控制。漢江上游地處秦巴山地,易受青藏高原隆升和秦嶺造山帶構(gòu)造活動影響。前人研究顯示,漢江上游西側(cè)的青藏高原自8.0 Ma開始整體抬升,之后分別經(jīng)歷青藏運動(3.6 Ma、2.6 Ma和1.8～1.7 Ma三幕)、昆黃運動(1.2 Ma、0.8 Ma和0.6 Ma三幕)以及共和運動(150 ka、50 ka和10 ka三幕),從而使其平均海拔上升到3 000 m以上[51];秦嶺造山帶自更新世以來持續(xù)隆升,其中早更新世(1.8 Ma)為主隆升幕,對應于青藏高原青藏運動的第三幕,這次隆升使秦嶺總海拔抬升至2 500 m[52],其后秦嶺在更新世階段性的抬升可能也均與青藏高原不同時期構(gòu)造隆升的環(huán)境效應有關,自此發(fā)源于秦嶺的各主要河流伴隨秦嶺的階段性隆升逐漸形成多級河流階地(圖4)。

藍線.構(gòu)造運動時間;紅線.階地形成時間;黃線.氣候轉(zhuǎn)換時間;藍色區(qū)域.古人類活動時間

綜上,可以反映出漢江鄖陽段河流階地的形成是區(qū)域間歇性構(gòu)造運動以及氣候變化等因素共同作用下的產(chǎn)物,其發(fā)展至少經(jīng)歷了6次堆積和下切過程。早更新世時期,在鄖陽地區(qū)最低一級剝蝕—堆積面上發(fā)展起來漢江水系,后受秦嶺早更新世構(gòu)造隆升影響,鄖陽地區(qū)隨之出現(xiàn)間歇性的構(gòu)造抬升,漢江以先成水系總體結(jié)構(gòu)下切侵蝕,六級和五級河流階地形成;早更新世晚期,緊依秦嶺的漢江上游響應青藏高原昆黃運動第一幕地面抬升,同時受氣候冷暖轉(zhuǎn)換的影響,河流水動力加強發(fā)生下切,四級河流階地形成;早更新世晚期—中更新世早期,鄖陽地區(qū)地面復抬升,同時冬夏季風的交替變化致使?jié)h江下切侵蝕顯著增強,深切曲流有所發(fā)展,塑造出現(xiàn)今的三級河流階地,三級河流階地內(nèi)沉積物多顯示出礫石層和砂層的交替出現(xiàn),這可能也與氣候的多次轉(zhuǎn)變有關;中更新世晚期,在秦嶺整體不斷隆升和東亞夏季風逐漸增強的背景下,漢江上游地區(qū)氣候轉(zhuǎn)為暖濕,降水增多,河流侵蝕能力增強,發(fā)生下切形成現(xiàn)今的二級河流階地;晚更新世末期,漢江上游地區(qū)處于末次冰期中氣候相對溫濕的一個特殊時期,在此期間氣候經(jīng)歷了多次溫濕—干冷的波動變化,同時受青藏高原共和運動第二幕的影響致使區(qū)域內(nèi)地面小幅抬升,河流下切侵蝕作用逐漸增強,直至25 ka前后,階地面徹底露出水面并基本穩(wěn)定,新構(gòu)造抬升趨于停止,階地演化開始以氣候為主導因素,區(qū)域地貌演化以階地面穩(wěn)定接受風成堆積為特征,從而形成了現(xiàn)今的一級河流階地,并塑造了現(xiàn)今河漫灘及河床所在的河谷。

3.2 河流階地對古人類活動的影響

人類對棲息地有通風、向陽、近水、食物來源豐富、活動空間安全等基本要求,由于早期人類改造自然的能力較弱,地形地貌、水及食物來源便成為其選擇棲息地的優(yōu)先決策因素,因而距離水源較近的山前崗地和河流階地等成熟穩(wěn)定的地貌成為了古人類生存的最佳場所,如位于秦嶺南麓漢江流域的漢中、安康、鄖陽、丹江口等地便已發(fā)現(xiàn)上百余處舊石器時代遺址,這些遺址主要分布于山間盆地內(nèi)風成堆積物或河流階地堆積物中,其中漢江鄖陽段重要舊石器時代遺址統(tǒng)計如表2所示。

從表中可以看出,漢江鄖陽段內(nèi)古人類的主要活動時間為1 000～700 ka以及190～25 ka,且與河流階地的關系密切,這一聯(lián)系在多地也均有報道。張丹楓等[57]討論了安康盆地軌道尺度氣候變化背景下漢江地貌和水系格局演化對古人類在南秦嶺山間活動的可能性,認為河流襲奪和山間盆地連通為古人類在至少約1.5 Ma沿寬闊河谷往來秦巴山地提供了便利的地貌條件,此后形成的多級階地為古人類提供了廣闊的活動空間;三峽地區(qū)古人類活動遺址均分布在階地內(nèi),其中石制品多分布于階地底部基座上或礫石層中,說明在舊石器時代晚期以前古人類多活動于長江兩岸的河床附近,進入舊石器時代晚期古人類活動開始適宜河漫灘相的沉積氣候[6];房迎三[58]通過調(diào)查查明安徽江淮之間和長江以南的新石器時代遺址一般分布在一級河流階地或經(jīng)過人工改造后的高漫灘,舊石器時代遺址分布在二級以上的高階地上。以上眾多研究表明,長江及其支流兩岸的河流階地成為了古人類生產(chǎn)生活的主要場所。從地貌上來看,現(xiàn)今的河流階地在古地貌上表現(xiàn)為寬廣且穩(wěn)定的瀕水河岸臺地,明顯區(qū)別于常受洪水威脅的大型沖積平原和缺乏躲避天敵的高地或洞穴,具有適宜人類活動、取水方便且少或無洪水災害的優(yōu)越自然地理條件;從食物來源上來看,由鄖縣人及伏龍觀等多處遺址出土有大量哺乳動物化石可得出,其最主要特色在于具有南、北兩大動物群的色彩,包括大角鹿、三門馬、短角麗牛及李氏野豬等華北動物群和大熊貓、中國貘、中國犀、小豬等華南大熊貓—劍齒象動物群中的典型種類,整個動物群顯示以森林動物為主,也有少量屬草地生活者(如三門馬等)及多水地區(qū)生活者(如大角鹿、水牛等)[27,59],表明漢江鄖陽段階地處可能有較為茂密的森林,在森林邊緣有草地以及河流,這與前人認為秦嶺南麓可能發(fā)育亞熱帶性質(zhì)的森林或森林草原的結(jié)論是一致的[60],同時也暗示了南、北動物可經(jīng)此自由遷移并大量在此聚集,此地為古人類的生存發(fā)展提供了豐富的植物、動物性食物來源。另外,從動物化石以幼年或老年的食草或雜食性動物為主可以看出當時人類的狩獵技術(shù)還較為原始,以獵獲自衛(wèi)能力較差的動物為主;從工具來源上看,地勢寬闊的階地為以狩獵和采集為主要生活方式的古人類提供了制作優(yōu)質(zhì)石器的原材料,即河流階地上覆的古河床礫石層中的礫石,這在各遺址出土有大量包括石核、石片、砍砸器、刮削器、石錘等石器以及大量打擊碎片和帶有打擊痕的礫石石制品中得到了印證[26]。雖然石器的類型總體較為簡單,加工也較粗糙,但礫石制作的石器及其使用在一定程度上也大大提升了古人類的生產(chǎn)水平以及生存能力。

總的來說,漢江邊上廣闊的河流階地為古人類提供了穩(wěn)定的居住、狩獵場所以及維持生活、生產(chǎn)所必需的物資,正是在這樣的生活環(huán)境中,漢江邊上的古人類創(chuàng)造出了屬于自己的古樸的遠古文化。

4 結(jié)論

漢江鄖陽段地處秦嶺巴山東延余脈之間,屬漢江上游的下段,本文在野外調(diào)查研究和資料收集的基礎上,建立了研究區(qū)河流階地的年代格架,探討了階地的發(fā)育特征、發(fā)育模式及其對古人類活動的影響。主要結(jié)論如下:

(1) 漢江鄖陽段至多發(fā)育有六級河流階地,呈不對稱分布于南北兩岸,階地拔河分別約155～170、120～150、70～90、30～60、10～30和5～10 m,階面上覆河流相沖積物以及面積大小不等、堆積較厚的風積物。

(2) 漢江鄖陽段河流階地是區(qū)域間歇性構(gòu)造運動以及氣候變化等因素共同作用下的產(chǎn)物,其發(fā)展至少經(jīng)歷了6次地面抬升和河流下切過程,同時結(jié)合舊石器時代遺址年代學,漢江鄖陽段河流階地分別應形成于不晚于早更新世、早更新世早期、早更新世晚期、早更新世晚期—中更新世早期、不晚于中更新世晚期以及晚更新世。

(3) 漢江鄖陽段河流階地上分布有大量形成于早更新世晚期—晚更新世的舊石器時代遺址,同時出土有大量哺乳動物化石和礫石石制品,表明至少自早更新世晚期以來,漢江鄖陽段河流階地因其適宜的古地貌環(huán)境等條件,為古人類提供了穩(wěn)定的居住、狩獵場所以及維持生活、生產(chǎn)所必需的物資,成為古人類活動的重要地區(qū)之一。