盐城地区东汉至明代古水井变化与海面波动NSH.pdf

文章编号 100922722 2004 0320025205 盐城地区东汉至明代古水井变化与海面波动 申洪源1 2 朱 诚1 1 南京大学城市与资源学系 南京210093 2临沂师范学院地理与旅游系 临沂276005 摘 要 根据考古界提供的盐城市建军中路东汉至明代古水井清理资料 从环境考古学角度探讨了 盐城地区自东汉至明朝的海面变化规律 盐城市建军中路清理的这批古水井自东汉至明朝在时间 序列上衔接清楚 井底高程的变化反映了海面波动情况 研究表明 盐城地区自东汉至明代海面变 化总的趋势是上升的 但存在200年尺度的升降波动 期间有4次峰值和3次谷值 秦汉时期 2 kaB P 中唐 1 13 kaB P 南宋 0 19 kaB P 和明代 0 14 kaBP 为高海面 南北朝 1 16 kaBP 晚唐 1 11 kaBP 和元代 0 15 kaBP 为低海面 海面波动幅度在1 m左右 关键词 古水井 海面变化 东汉 明代 盐城地区 中图分类号 P714 1 文献标识码 A 海面变化问题是当前地球科学领域里的一 个前沿课题 长期以来始终是地学研究的一个 热点 并且随着人们对全球变化问题的关注程 度加深而不断升温 最近2 000年来的海面变 化与人类社会有着十分密切的关系 国际社会 对预测未来全球气候和海面变化趋势及其潜在 的危险十分关注 目前所采用的预测方法主要 是建立在对物理机制理解基础上的各种数值模 型 此类预测需要实际资料的校验 而最近 2 000年来的海面变化历史事实就是校验的最 好材料 深入研究2 000年来海面变化的过程 和规律 是进行趋势外推和情景类比的重要基 础 但是由于2 000年来期间的海面变化属于 以百年 分米为基本量级的小尺度变化 用海 面变化研究的常规方法难以检测到此类微小的 变化信号 因此研究难度很大 迄今为止在国 际海面变化研究领域内以2 000年为专题的研 基金项目 国家自然科学基金 长江三角洲7 000年以来 环境质量变化的考古地层记录研究 No 40271103 和南京大 学985自然地理学科建设基金和南京大学测试基金项目共同 资助 收稿日期 2003212215 作者简介 申洪源 1963 男 博士 副教授 主要从事 第四纪地质与环境演变研究 E mail shhongyuan 究成果寥寥无几 相比较而言 在这个课题上 中国学者的研究成果要多一些 这是因为中国 沿海地区悠久的开发历史留下了十分丰富的与 海面变化有关的信息 因此 从沿海地区考古 地层剖面中寻找海面变化的证据已成为当前该 方面有特色的研究手段之一 1 3 江苏中部沿海地带面向开阔的海洋 以西 为宽广的全新世古泻湖 泛滥沉积洼地及古沙 堤带 本区独特的地理位置使其对海面变化反 映敏感 因而 留下众多古海面变化标志物 诸 多学者对这些古海面标志物进行过研究 并建 立了一系列全新世以来的海面变化曲线 4 8 本文根据考古界提供的盐城市建军中路古水井 清理资料 9 从环境考古学角度探讨盐城地区 自东汉至明朝的海面变化规律 1 研究区地理概况与海岸线变迁 盐城市位于苏北里下河地区 地理位置为 33 23 N 120 07 E 地貌上为一河 海 湖相冲 积平原 地势低平 海拔高度2 4 m 苏北中部发现有4条贝壳沙堤 图1 自 西向东依次为西岗 中岗 东岗和新岗 西岗的 发育年代为617 515 kaBP 中岗为415 410 ISSN 100922722 Marine Geology Letters 海洋地质动态 2004 20 3 25 29 kaBP 东岗为318 312 kaBP 新岗形成于14 世纪 10 由此可以得出盐城一带海岸线变迁 的历史 710 kaBP以前 一次大规模的海侵 使 盐城境内全部变成了浅海 617 515 kaBP 盐 城西部地区演变成陆 海岸线长期稳定在阜宁 盐城 线以西 从而发育了贝壳沙堤 为西 岗 由盐城东北角发现汉代麻瓦坟遗址和沿 范公堤 一带的汉代墓葬群 也证实东岗一带 成陆于汉代以前 直至唐代 捍海堰 和宋代 范公堤 还大致沿东岗而筑 海塘的修筑说明 大海离岗不远 据此认为黄河南徙 公元1128 年 以前的3 000年间 海岸一直徘徊于东岗附近 岸线历经4 500年由西岗推进到东岗 包括稳定在 东岗的时间 10 南宋建炎 2年 公元1128年 黄 河夺淮 历时700余年 带来巨量泥沙入海 与长 江入海口北移的泥沙汇合 使盐城海岸线迅速向 东淤长 南宋时盐城县城距海015 km 明末距海 约25 km 清咸丰5年 公元1855年 黄河北归 盐城海岸泥沙来源骤减 盐城海岸北段部分蚀退 南段部分仍在淤长 到了19世纪末 盐城县城已 距海50多公里 11 图1 研究区位置示意图 Fig 1 Location of study region 2 盐城市古水井分布与高程变化 近年来 盐城市区在基本建设工程和考古 调查中 发现各式水井达300余口 分布面积达 115 km2 战国晚期到东汉中晚期的陶水井就 有150余口 也有部分早期陶井 9 由于盐城 地处苏北中部海滨 地势低平 地表河流经常受 到海潮的侵袭而不能作为当地居民的生活用 水 所以地下松散沉积层中丰富的地下水便成 为居民最主要的淡水来源 这也是盐城市区范 围内古代水井特别多的原因 在松散沉积层中 打井 土井壁容易坍塌 因此早期土井很快被淘 汰 战国晚期发明了陶井圈 克服了泥沙型土 层打井存在的井壁易坍塌的问题 继而在东汉 末期 本地开创了用砖井的先例 从而使得盐城 历史上自汉代以来水井得以持续地利用并形成 了从土井 陶井 砖井完整的演变序列 时代 上也衔接清楚 1994年4月 在盐城市建军中路市政府办 公楼施工工地发现一处时代延续较久的古文化 遗址 发现了古代灰坑 水井 道路 庭院基址等 遗物 出土了两汉 三国 两晋 南北朝 隋唐 五 代 宋元明等不同时期的遗物 该工地破土面 积约2 000 m2 在此范围内共发现23口古水 井 其中清理到底的有16口 按时代早晚依次 编号为SJ1 SJ16 这批古水井全部由青灰色 砖砌 除SJ8以外 皆为木板做底 依据古水井 的结构 砖面印纹 大小和井壁外填土包含物 井内出土遗物的相对年代等 可以看到盐城市 建军中路清理的这批古水井在时间序列上衔接 清楚 跨越时间前后达1 500多年 6 图2为盐城市建军中路遗址的地层剖面描 述和不同时代的10口古井井口及井底高程的 变化情况示意图 3 讨论 由图2可以看出 盐城市建军中路清理出 的东汉至明代古水井 由于秦汉以来的文化堆 积和自然堆积不断加积 使得不同时代的水井 井口海拔高程不一致 时代越晚井口越高 但各 时期井底均位于距地面6 m以下的黑沙层 由 此可以推断 第12层黑沙层为本地区主要潜水 62Marine Geology Letters 海洋地质动态 2004年3月 含水层 沿海地区潜水可以直接排泄入海 潜水位 的年际 年内变化受降水量变化的影响较大 而 潜水位200年尺度的长期变化则同海面波动密 切相关 不同时代序列的古井井底高程的变化 非常直观地反映了海面升降变化 因此 盐城 市建军中路东汉至明代古水井井底高程的变化 反映了东汉至明代1 500年间的海面波动情况 图 3 由图3可以看出 盐城地区自东汉至明代 海面变化总的趋势是上升的 但存在200年尺 度的升降波动 期间有4次峰值和3次谷值 秦 汉时期 2 kaBP 中唐 1 13 kaBP 南宋 0 19 kaBP 和明 0 14 kaBP 为高海面 南北朝 1 16 kaBP 晚唐 1 11 kaBP 和元 0 15 kaBP 为低海 面 海面波动幅度在1 m左右 这一结果与前人根据其他海面变化标志物 所得出的结论有较好的一致性 在江苏北部的 赣榆县境内 地表有4条大致为南北走向的沙 堤或贝壳沙堤分布 在大沙村堤两侧秦汉以前 的文化遗存为后来的海相淤泥层覆盖 反映大 约在秦汉时期海水曾经有过一次较大规模的西 侵 6 从苏北的古遗址分布高程来看 战国时 代 人们尚可在较低的地方居住 西汉时期部 落 墓地都迁往高处了 12 盐城市建军中路遗 址在秦汉文化层之上的第9层自然沉积层的存 在也说明西汉晚期本区遭到了一次海水淹没 南北朝时期的低海面从历史记载也可得到 证实 古硕项湖为苏北平原上的一个大湖 大 致位于今阜宁县境内 据 太平寰宇记 卷22 图2 建军中路遗址的地层剖面描述和古井井口及井底高程的变化 Fig 2 Description of stratum section and height changes of the mouth and the bottom of wells at Middle Jianjun Road in Yancheng 72 第20卷 第3期 申洪源 朱 诚 盐城地区东汉至明代古水井变化与海面波动 记载 北齐天统中年 公元565 570年 此湖 遂竭 西南隅有小城 遗址犹存 绕城有古井数 十处 又有铜铁瓦器 乃知城没非虚 这 条记载反映出该地区在秦汉时代为陆 而后被 水淹没 直至北朝时期湖底出露 湖水干涸的原 因应与海面下降 河流侵蚀基准面下降有关 朱诚等根据苏北沿海贝壳沙堤的分布和年代学 研究 也得出南朝时期存在一次海退过程 7 图3 井底高程与潮灾强度指数变化曲线对比 Fig 3 Comparison between height changes of the bottom of wells and the index of tidal disaster intensity 唐 两宋时期均有海塘修筑高潮及潮灾发 生高潮 反映出这两个朝代为高海面时期 古文 献中关于长江口地区县治撤并 苏北平原及太 湖平原地区水患加剧等现象的记载也说明了这 一埋藏存在高海面 6 但古井资料显示晚唐时 期有一海面下降时期 从海塘资料 潮灾资料分析来看 在南宋末 期 海面下降 直到14世纪初期 元中期以后 海面回升 至元末明初 海面达到一个小的相对 高峰期 13 杨达源等根据古沙堤 古海滩 古贝壳滩 古河湾潮泥沉积等海面变化标志研究了江苏中 部沿海近2 000年来的高潮位的变化 认为本 区也具有多次波动升降的特点 约118 kaBP 1135 kaBP 450 aBP为高海面 5 其海面波动 变化曲线与本研究的结论基本一致 4 结论 1 盐城地区东汉至明代的1 500多年间 海面变化总的趋势是在波动中上升 波动周期 约为200年 其间有4次峰值和3次谷值 秦汉 时期 2 kaBP 为高海面 东汉末年至三国时期 海面开始下降 到南北朝 1 16 ka BP 海面下降 到一个最低点 隋唐时期海面上升 至中唐 1 13 kaBP 时期达到最高 唐朝中期的海面为 自东汉至明代期间的海面最高时期 晚唐 1 11 kaBP 有一次海面下降过程 两宋 0 19 kaBP 时期海面上升 元代 0 15 kaBP 海面下降 到明 朝 0 14 kaBP 海面复又上升 海面波动幅度在 1 m左右 其中 秦汉时期至隋朝波动幅度大 唐代以后波动幅度逐渐变小 其他学者通过对 古沙堤 古贝壳滩等标志物 古遗址分布规律 以及历史记载中的海塘修筑 潮灾记录等的研 究也得出了与上述结论相似的结果 2 沿海地区井底高程同海面关系密切 不同历史时期井底高程的变化能够更直观地反 映同时期海面波动情况 可以利用古井井底高 程变化作为海面变化研究的 代用资料 因 此 沿海地区古文代遗址中清理出的古井蕴含 着有关海面变化研究的极为重要的信息和科学 意义 值得进一步深入研究 参考文献 1 Yu S Zhu C Song J et al Role of climate in the rise and fall of Neolithic cultures on the Yangtze Delta J Boreas 2000 29 157 165 2 Michael W B Alan L K Brenner M et al Climate variation and fall of an Andean Civilization J Quaternary Research 1997 47 2 235 248 3 朱 诚 郑朝贵 马春梅 等 对长江三角洲和宁绍平原 10 000年来高海面问题的新认识 J 科学通报 2003 48 24 1 11 4 赵希涛 鲁刚毅 王绍鸿 等 江苏建湖庆丰剖面全新世 地层及其对环境变迁与海面变化的反映 J 中国科学 B 辑 1991 9 992 999 5 杨达源 鹿化煜 江苏中部沿海近2000年来的海面变化 J 科学通报 1999 20 1 574 1 577 82Marine Geology Letters 海洋地质动态 2004年3月 6 王 文 谢志仁 从史料记载看中国历史时期海面波动 J 地球科学进展 2001 16 2 272 278 7 朱 诚 程 鹏 卢春成 等 长江三角洲及苏北沿海地 区7 000年以来海岸线演变规律分析 J 地理科学 1996 6 3 207 213 8 王 文 谢志仁 中国历史时期海面变化 潮灾 强弱与海面波动 J 河海大学学报 1999 27 5 43 47 9 盐城市文物管理委员会办公室 盐城市博物馆 江苏盐 城市建军路东汉至明代水井的清理 J 考古 2001 11 29 41 10 顾家裕 严钦尚 虞志英 苏北中部滨海平原贝壳沙堤 J 沉积学报 1983 1 2 47 58 11 盐城市郊区地方志编纂委员会 盐城县志 M 南京 江苏人民出版社 1993 87 107 12 贺云翱 夏商朝代到唐以前江苏海岸线变迁 A 见 刘 泽纯 第四纪沉积与环境变迁 C 南京 东南文化杂志 社出版 1991 142 146 13 王 文 谢志仁 中国历史时期海面变化 海塘工 程与海面波动 J 河海大学学报 1999 4 7 11 海洋潮汐诱发地震 涨落潮自身具有的产生地震的力量实在是 太小了 但在某个临界时刻它们能够成为火山 地震的 按纽 现在 由于拉蒙特观测所及其 斯克里普斯海洋研究所的工作 这个假说在很 大程度上已被证实 已知 月亮和太阳的引力造成了昼夜的和 半昼夜的海洋潮汐以及地球固体部分的上升和 下降 1930年日本地球物理学家在日本伊豆 半岛伊东地区观察到一群地震时确定 与涨潮 时相比 在持续数昼夜中 落潮时地下撞击的平 均频率有规律地增长 他们设想 所有这群地 震是由海洋潮汐因素引起的 但没有提出这种 联系的机制 1930年后在伊东地区还不只一 次地发生了持续达一个月的群震 但没有观测 到昼夜和半昼夜的周期性 统计资料指出 潮汐力量和地震之间存在 着弱相关关系 对发生在洋中脊范围内海底的 事件来说 这种关系的可能性要高一些 但是 稀少的观测使此类结论难以置信 1983年和 2000年在三宅岛 东京以南180 km 上发生了 强烈的火山爆发之后出现了转机 1983年10 月地震始于强烈喷发之前115 h 安装在事件 发生地附近海底的地震仪记录到大量的地下撞 击 喷发与退潮的时间相吻合 在以后的两星 期内 每小时的撞击数 或者在高涨潮期 或者 在低退潮期达到最大值 很长一段时间 未发现潮汐对海底火山的 作用 但1994年美国声波观测系统在来自太平 洋胡安 德富卡海岭区的噪声中区分出了能证 明深海阿克西阿尔火 46 N 130 W 周围发生 地震的信号 获得的资料指出 在涨 落潮过 程和地震强度之间起码有两次明显的相关性 展布在阿克西阿尔火山周围的海底仪器网络在 约2个月的时间内 记录到402次地震 正是 这种情况使我们确定了涨 落潮现象和地震烈 度之间的强相关性 在涨潮和落潮时期 对海 底压力水平的变动及其对地震烈度的作用 在 水位低时能特别明显地观测到 这表明 存在 着地下撞击的半昼夜性峰值 朱佛宏 摘译自 2003 No14 84 85 92 第20卷 第3期 申洪源 朱 诚 盐城地区东汉至明代古水井变化与海面波动 RELATIONSHIP BETWEEN THE ANCIENT WELLS AND SEA LEVEL FLUCTUATIONFROMEASTHANTOMINGDYNASTYIN YANCHENG AREA SHEN Hong2yuan1 2 ZHU Cheng2 Department of Urban and Resources Sciences Nanjing University Nanjing 210093 China 2 Department of Geography and Tourism Linyi Normal College Linyi 276005 China 2004 20 3 25229 Based on the data of ancient wells from East Han to Ming Dynasty offered by archaeology circles at Middle Jianjun Road in Yancheng area and from the viewpoint of environmental archaeology the au2 thors discussed the sea2level changes from East Han to Ming Dynasty in Yancheng area The height of the bottom of ancient wells discovered at Middle Jianjun Road in Yancheng reflects the sea level change because the wells have serial and complete time series from East Han to Ming Dynasty The study shows that the general trend of sea level from East Han to Ming Dynasty was going up but it had the fluctuation on a 200 a scale During this period there were four peaks and three valleys Qin and Han periods 2 kaBP Middle Tang period 1 3 kaBP South Song period 0 9 kaBP and Ming period 0 4 kaBP had high sea level and Southern and Northern periods 1 6 kaBP Late Tang 1 1 kaBP and Yuan 0 5 kaBP had low sea level The amplitude of the sea level fluctuation is about 1 m Key words ancient well sea2level change from East Han to Ming Dynasty Yancheng area METHOD TO STUDY ANCIENT OCEANIC PRODUCTIVITY NI Jian2yu YAO Xu2ying Key Laboratory of