江苏昆山绰墩遗址古土壤特征及其形成环境

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古土壤中蕴含着地区性和全球性不同时间尺度自然环境变化的重要信息。在有大量先民活动地区遗存的古土壤可用来探讨自然环境对人类活动类型及强度的响应过程。然而,在持续先民活动的地区很少发现保存完好的古土壤。绰墩农业遗址的发现为开展这方面的研究提供了很好的机会。该遗址自1982年首次被挖掘以来,目前已获得了极为丰富的资料,内涵包括马家浜文化、崧泽文化、良渚文化和马桥文化,跨越了太湖地区新石器时代的全部编年。虽然科学家在文化考古及孢粉学领域已取得了一些可喜成果,但是,考古学家感兴趣的主要是出土的古文物,对其载体,即蕴涵着环境变化和人类活动信息的古土壤,往往注意不够,特别是对于其是否形成有水稻土还存在较大分歧。因此,对农业遗址及其附近的古土壤进行研究,是一个亟待加强的领域,这不仅可为考古工作提供间接的证据,而且对于了解中全新世人类活动与太湖流域环境变迁具有重要意义。 本文选择绰墩农业遗址内两个厚度为2m的古土壤剖面为研究对象,分析了其粒度、磁化率、粘土矿物、有机碳、全氮等变化特征,得出主要结论如下: 1 粒度组成的研究结果表明,绰墩古土壤<51μm平均含量为22.89%;5~10μm(细粉砂组分)平均含量为22.96%;10~50μm(粗粉砂)平均含量达到63.52%,为众数粒组;而>50μm砂粒平均含量仅为5.10%。绰墩古土壤粒度组成与镇江下蜀黄土粒度组成具有高度相关性。根据粒度组成,我们初步认定绰墩古土壤母质可能为下蜀黄土。 2 选取了6个指标以评价绰墩剖面土壤发育状况:有机碳、全氮、高岭石、磁化率、植硅体、粘粒。在此基础上建立土壤发育指数,结果表明,p1剖面土层可划分为,200~160cm为母质层,成土作用较弱;160~100cm为古水稻土层;100~40cm为母质层,但成土作用较强;40~0cm为现代水稻土层。剖面160~100cm处较强的土壤发育过程可能表明人类稻作生产方式有了较大提高。 3 绰墩剖面的有机碳、全氮及粘土矿物学特征的垂向变化表明,p1剖面从底部200cm到100cm处,总有机碳(TOC)、全氮(TN)和高岭石含量以及C/N比值、高岭石/伊利石(K/I)比值逐渐升高,<2μm粘粒和蒙脱石含量逐渐降低。从57cm处到现代土壤表层,高岭石含量和K/I比值逐渐升高。这些特征可能指示了两次成壤过程:第一次形成了古水稻土层,第二次形成了现代水稻土,均表现为高TOC、TN和高K/I比值。
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