泥河湾盆地东谷坨遗址剖面易溶盐沉积及其环境意义

李潇丽, 裴树文, 马宁, 刘德成, 彭菲. (2010)泥河湾盆地东谷坨遗址剖面易溶盐沉积及其环境意义[J]. 古地理学报, 12(3): 307-314
Li Xiaoli, Pei Shuwen, Ma Ning, Liu Decheng, Peng Fei. (2010)Soluble salt sediments and its environmental significance at the Donggutuo site, Nihewan Basin[J]. Journal Of Palaeogeography, 12(3): 307-314. 复制到剪切板

Permissions

李潇丽¹, 裴树文^2,³, 马宁^2,³, 刘德成^2,³, 彭菲^2,⁴

1 北京自然博物馆,北京 100050

2 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,北京 100044

3 中国科学院人类演化与科技考古联合实验室,北京 100044

4 中国科学院研究生院,北京 100039

第一作者简介：李潇丽,女,1969年生,北京自然博物馆副研究员,主要从事第四纪环境变化研究.通讯地址:北京市天桥南大街126号,北京自然博物馆;邮政编码:100050;联系电话:010-67020719;E-mail:lixiaoli2002@sohu.com.

收稿日期:2009-03-05

基金:*国家自然科学基金项目(编号:40672119),国家重点基础研究发展规划项目(编号:2006CB806400)和北京市自然科学基金项目(编号:5072017)联合资助

摘要

东谷坨遗址地处泥河湾盆地东部边缘,是该地区发掘次数和出土遗物最多的早更新世古人类活动遗址之一.对遗址湖滨相沉积物易溶盐类的测试和分析表明,此剖面代表的泥河湾古湖易溶盐为 Na⁺-CO32- -SO42- -HCO3-型,属于淡水湖--半咸水湖,处于半干旱区湖泊演化早期的碳酸盐湖泊阶段. K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, HCO3-和 Cl^-等 6类离子含量的变化曲线表现出较大的相似性,且它们与含盐量的变化大体一致. CaCO₃含量及含盐量的变化与沉积物中细颗粒含量变化具有一致性,细颗粒含量较高时期对应 CaCO₃含量和含盐量相对较高时期.根据含盐量和各主要离子比值并结合 CaCO₃含量变化,将湖泊演化划分为 4个阶段,古人类在该遗址活动时期对应于湖泊演化的前 3个阶段.该项研究对探讨东谷坨遗址利用者的生存行为与环境的关系具有重要意义.

关键词: 易溶盐; 古环境; 东谷坨遗址; 人类活动; 泥河湾盆地

中图分类号:P951 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2010)03-0307-08

Soluble salt sediments and its environmental significance at the Donggutuo site, Nihewan Basin

Li Xiaoli¹, Pei Shuwen^2,³, Ma Ning^2,³, Liu Decheng^2,³, Peng Fei^2,⁴

1 Beijing Museum of Natural History, Beijing 100050

2 Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100044

3 Joint Laboratory of Human Evolution and Archaeometry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100044

4 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039

About the first author Li Xiaoli, born in 1969, is an associate researcher of Beijing Museum of Natural History, specialized in the research of Quaternary environmental changes. E-mail: lixiaoli2002@sohu.com.

Abstract

The Donggutuo site lies in the northeast margin of the Nihewan Basin. It is one of the most important Early Pleistocene sites for the extensively excavations and cultural remains in the basin. The sediments at the Donggutuo section were sedimented in a lake shore sedimentary environment. Based on a well constructed soluble salt analysis of the section, the processes of hydrochemical and environmental evolution as well as human activities are investigated by the authors. The results show that the Nihewan lake, exhibited by Na⁺-CO32--SO42--HCO₃^-ions, is a fresh water to brackish water lake. It lies in the carbonate phase of the lake evolution in semi-arid area. The variation features of K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-, Cl^- and the total content of soluble salt show better comparability. Meanwhile, four paleoclimatical stages were classified by the changes of curves of CaCO₃ content, total soluble salt and soluble salt indicators in the profiles which correspond to the courses of environmental changes of the lake. Therefore, it indicates that the active periods of early hominids correspond to the early three stages by the sporadic lithic artifacts manufactured and hunted as well as butchered activities. In conclusion, the results will bear great significance in the research of the adaptive environment and behaviors adopted by early human at the Donggutuo site.

Key words: soluble salt; palaeoenvironment; Donggutuo site; human activity; Nihewan Basin

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易溶盐是指湖泊沉积物中易溶于水的盐类, 包括K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ , C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ , HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 和Cl^-等8类离子, 占天然水中离子总量的95%~99%(王晓蓉, 1993).对于内陆湖泊来说, 湖盆为流域内地表盐分的聚集地, 湖水的化学特征受气候条件的控制, 而易溶盐的含量可反映湖水的化学特征(Hakanson and Jansson, 1983).因此, 通过测试湖泊沉积物中的易溶盐含量, 不仅可以重建古湖水的化学性质和变化过程, 亦可揭示古环境变化信息.近年来, 易溶盐作为一种反映气候和环境变化的替代性指标之一, 已广泛应用于内陆湖泊沉积物的研究中(Bjorck et al., 1996; 翟秋敏, 2001).

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	图1 泥河湾盆地东谷坨遗址地理位置 1--井儿洼剖面; 2--雪儿沟剖面; 3--红崖南沟剖面; 4--铺路剖面; 5--东谷坨遗址剖面Fig.1 Geographic location of the Donggutuo site in Nihewan Basin

泥河湾盆地位于华北平原与内蒙古高原的过渡地带, 分布在河北省西北部和山西省北部桑干河流域, 面积约9000 km²(图1).盆地内发育了良好的晚新生代地层并含有丰富的哺乳动物化石和旧石器遗址(Teilhard de Chardin and Piveteau, 1930; 卫奇和谢飞, 1989; 邱占祥, 2000; 谢飞, 2006; 朱日祥等, 2007), 在第四纪地质学, 古生物学, 旧石器时代考古学及早期人类演化等研究领域都在世界上占有举足轻重的地位.该盆地是受边缘断裂控制的晚新生代断陷盆地, 湖盆的发育始于上新世晚期, 经历了早--中更新世, 到晚更新世, 随着地块抬升和溯源侵蚀的加剧, 湖水外泄, 湖相地层停止发育(夏正楷和刘锡清, 1984; 周廷儒等, 1991).李容全等(2000)曾利用易溶盐分析对泥河湾古湖的性质, 演化阶段和古环境进行研究, 表明易溶盐分析是进行泥河湾层沉积和环境演化研究的一项重要手段.东谷坨遗址是泥河湾盆地内发掘次数和出土遗物最多的旧石器遗址之一, 在研究古人类于早更新世在泥河湾盆地的扩散和技术交流方面具有重要意义(卫奇等, 1985; Schick et al., 1991).相关研究表明, 古人类活动于泥河湾古湖的湖滨环境(Wang et al., 2005), 当时的气候环境变化与古人类活动关系密切.文中运用易溶盐分析并结合CaCO₃含量测试结果, 揭示了古人类活动阶段的古湖性质和环境变化过程.

1 东谷坨遗址剖面地层

泥河湾古湖属于半干旱区内陆断陷湖泊.湖泊发育晚期, 由于断层活动, 盆地边缘地带的湖相沉积物整体抬升, 形成相对高度约120, m的湖积台地.位于盆地东部边缘的岑家湾台地(Barbour et al., 1927)是盆地内湖相地层发育最典型, 研究最早和最多的湖积台地(卫奇等, 1985; 王红强, 2007; 袁宝印等, 2009), 东谷坨遗址剖面位于该台地的边坡地带.东谷坨遗址剖面位于河北省阳原县大田洼乡东谷坨村西北(图1), 地理坐标为北纬40° 13'22″, 东经114° 40'11″, 文化遗物产出于高出桑干河水面125, m, 距大田洼台地表面深40, m的泥河湾层中(卫奇等, 1985).东谷坨剖面总厚44.8, m, 主体为湖相地层(厚37.4, m), 湖相地层之上依次覆盖着末次间冰期古土壤(厚2.9, m)和末次冰期黄土(厚4.5, m), 湖相地层之下为侏罗系火山碎屑岩(王红强, 2007).东谷坨遗址位于该剖面底部, 地层厚度在6.50, m以上, 其中泥河湾层属于湖滨沉积, 厚度约5.65, m, 泥河湾层之上为0.85, m厚的马兰黄土, 泥河湾层之下为侏罗系火山碎屑岩(图 2).地层自上而下依次为:

第1层 0~85 cm 马兰黄土

第2层 85~160 cm 灰色粉砂质黏土层, 中上部发育水平层理, 下部发育波状层理

第3层 160~210, cm 棕黄色砂质粉砂层, 局部发育弱的波状层理

第4层 210~280 cm 灰黄色细砂层, 层内可见零星钙质结核, 底部可见弱的斜层理, 上部发育水平层理

第5层 280~320 cm 灰色黏土层, 发育水平层理

第6A层 320~436 cm 浅黄色--灰黄色粉砂层, 下部含零星小砾石和钙质结核, 局部发育波状层理.含少量石制品和大量动物碎骨

第6B层 436~450 cm 灰色黏土质粉砂层.出土零星石制品和动物碎骨

第6C层 450~555 cm 灰黄色砂质粉砂层, 局部夹细砂条带, 局部发育斜层理和波状层理. 出土丰富的石制品和动物碎骨

第6D层 555~605 cm 灰黄色黏土质粉砂层, 层内充填大量(角)砾石, 底部局部可见斜层理.出土大量石制品和少量动物碎骨

第6E层 605~650 cm 灰色--灰黑色黏土层, 发育水平层理. 含零星石制品

第7层 650 cm以下灰紫色--紫红色火山碎屑岩, 未见底

东谷坨遗址剖面中, 泥河湾层总体为粉砂, 粉砂质黏土和细砂.除第6D层内充填(角)砾石, 发育斜层理, 表明存在较强的水流作用外, 大部分粉砂层和黏土层内发育弱的波状层理和水平层理, 表明本段沉积总体受地表水流影响较大, 属于湖滨相沉积环境.

东谷坨遗址位于松山(Matuyama)/布容(Brunhes)极性转换期之下, Jaramillo正极性亚时底界处于遗址文化层(第6A--6E层)之上约2, m处, 古地磁测定古人类在该遗址活动的时间约为1.10 Ma BP(Wang et al., 2005).

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	图2 泥河湾盆地东谷坨遗址剖面柱状图Fig.2 Stratigraphic column of the Donggutuo site in Nihewan Basin

2 样品采集与测试

作者自距剖面顶部(图 2)60, cm处开始向下以5, cm为间隔连续采取土样, 共采集118个样品, 全部进行易溶盐和CaCO₃含量测试.

易溶盐测试:称取20 g土壤样品放于装有100 mL去离子水的200 mL聚乙烯塑料瓶中, 剧烈震荡20 min(摇床, 速度为250次/min)后静置2 h以上, 移取5 mL泥浆液, 采用10000 r/min离心机分离2~3 h, 得到澄清液.随后移取澄清液25 mL进行pH值测定; 采用DZ/T0064.49-93滴定法测定C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ , HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 和OH^-含量; 采用DZ/T0064.51-93离子色普法测定Cl^-, F^-, Br^-, N $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 和S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 含量; 采用DZ/T0064.28-93 离子色谱法测定K⁺, Na⁺, Ca²⁺和Mg²⁺含量.易溶盐离子的浓度以mg/L表示.

CaCO₃含量测试:首先, 将完全干燥的样品用万分之一天平称重, 每个样品10 mg左右, 放入样品反应管中.其次, 称优级CaCO₃(纯度99.99%)10, mg左右作为标准样并测量该标准样纯碳酸钙含量, 方法是在样品管中放入浓度20%的高氯酸HClO₄, 后将测量获得的数据校准为100%, 作为所测量样品百分含量的标准.最后, 运用中国科学院南京地理与湖泊研究所研制的CSC-1碳酸盐含量测试分析仪, 采用库仑滴定法原理, 对样品的CaCO₃百分含量进行测试.

3 易溶盐测试结果分析

3.1 实验结果分析

从实验分析数据来看(表 1), 东谷坨遗址剖面易溶盐中阴离子主要为HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ , 含量为0~147.1 mg/L, 平均值达到74.83 mg/L; 其次为C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 和S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ , 平均含量分别为7.46 mg/L和4.68 mg/L; Cl^-的含量最少, 平均值仅为1.41 mg/L. 阳离子以Na⁺为主, 含量在15.12~61.21 mg/L, 平均值达到27.30 mg/L; Ca²⁺和Mg²⁺相对较少, 平均含量分别为2.32 mg/L和2.02 mg/L, K⁺含量最少, 平均值为1.79 mg/L.该剖面中含盐量在0.23‰ ~1.35‰ 之间, 平均值为0.64‰ .按照湖水盐度小于0.3‰ 为淡水湖, 0.3‰ ~24‰ 为半咸水湖, 大于24‰ 为咸水湖的标准(中国科学院南京土壤研究所, 1978), 东谷坨遗址所处的泥河湾古湖应属于淡水湖--半咸水湖.但李容全等(2000)对泥河湾古湖浅湖区的井儿洼和雪儿沟剖面的易溶盐测试结果表明, 该湖早期是微咸水--半咸水湖, 古湖水性质以S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ -Ca²⁺-Mg²⁺为主, 晚期为半咸水湖, 易溶盐则以Cl^--Na⁺-K⁺为主; 而处于湖滨区的红崖南沟和铺路剖面由于受河流和湖水位变化的影响其易溶盐数值变化较为复杂.处于湖滨区的东谷坨遗址剖面含盐量仅为0.64‰ , 低于李容全等(2000)研究的上述4个剖面(图1), 这可能是由于东谷坨遗址处于泥河湾古湖边缘地带, 比较靠近湖岸, 沉积颗粒总体偏粗, 吸附盐分能力差所致; 此外, 旱季湖滩出露易使湖滩表层盐碱化, 雨季湖滩表层的盐分被降水冲洗并携带至浅湖--深湖区聚集, 导致湖滨区的含盐量较低.

表1 泥河湾盆地东谷坨遗址剖面易溶盐主要离子含量特征分析 Table 1 Eigenvalues of dominant ions content in soluble salt of the Donggutuo site in Nihewan Basin

主要离子	最小值 /mg· L^-1	最大值 /mg· L^-1	平均值 /mg· L^-1	标准偏差
C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$	0	27.40	7.46	6.48
HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$	0	147.10	74.83	23.76
Cl^-	0.21	7.57	1.41	1.44
S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$	0.51	30.04	4.68	5.27
K⁺	0.79	3.83	1.79	0.59
Na⁺	15.12	61.21	27.30	8.02
Ca²⁺	0.61	8.47	2.32	1.32
Mg²⁺	0.27	9.29	2.02	1.37

表1 泥河湾盆地东谷坨遗址剖面易溶盐主要离子含量特征分析 Table 1 Eigenvalues of dominant ions content in soluble salt of the Donggutuo site in Nihewan Basin

东谷坨遗址剖面泥河湾层的pH值介于3.64~9.77之间, 平均8.70, 偏碱性.陈茅南(1988)对泥河湾层pH值的测试结果显示, 整个沉积物的pH值介于6.95~9.72之间, 总体趋向偏碱性.东谷坨遗址剖面泥河湾层的pH平均值与较近的小渡口剖面泥河湾层pH平均值8.6相近.

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	图3 泥河湾盆地东谷坨遗址剖面易溶盐含量(单位:mg/L)Fig.3 Soluble salt content with profile depth of the Donggutuo site in Nihewan Basin(ions content unit: mg/L)

相关研究表明, 湖泊沉积物中的含盐量可以反映湖水的化学性质和演化阶段, 一般来说, 随着气候的不断干旱化, 湖水浓缩, 主要离子发生如下规律性变化:从以Ca²⁺-HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ -C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 为主变化到以Mg²⁺-Ca²⁺-S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 为主, 再到以Na⁺-K⁺-Cl^-为主(刘东生, 1997).东谷坨遗址剖面易溶盐总体特点表明该剖面所处的泥河湾古湖为Na⁺-C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ -S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ -HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 型, 处于湖泊演化的早期, 属于碳酸盐湖泊阶段.但从不同离子和含盐量沿剖面的纵向变化趋势(图 3)来看, K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 和Cl^-等6类离子含量的变化曲线表现出较大的相似性, 且它们与含盐量的变化大体一致; 而S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 和C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 含量变化的相似性较低, 与含盐量和其他离子的变化相似性不明显, S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 含量早期处于较低的水平且波动明显, 后期增高, 而C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 含量变化波动显著, 表明湖泊发育可能已经处于碳酸盐湖泊的后期阶段.

3.2 易溶盐含量的变化过程

由于半干旱区内陆湖泊蒸发作用超过降水的补给, 蒸发与降水的补给改变着Cl^-, S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ , HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ , C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ , K⁺, Na⁺, Ca²⁺和Mg²⁺的构成关系以及盐分含量的变化, 因此各种离子含量沿剖面的变化与湖泊的演化阶段有关(李容全等, 2000).从图3所示的不同离子含量随剖面深度的变化曲线来看, 可以将剖面所代表的泥河湾古湖易溶盐演化划分为4个阶段.

第1阶段处于剖面的6.0~6.50, m, 该阶段含盐量表现为一个逐渐升高的趋势, K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ , Cl^-和S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 等7类离子含量均与含盐量一样由低到高并达到一个相对的高峰值, 而C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 的变化则不明显.第2阶段处于剖面的4.36~6.0, m, 该阶段含盐量和Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺和HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 含量表现为由高到低再到高的变化过程.其中2a阶段由高峰值逐渐下降, 2b阶段则表现为由低逐渐升高并达到相对较高的峰值, 而Cl^-和S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 含量则迅速降低并保持较低的水平, C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 含量在该阶段在一个较高的范围波动.第3阶段处于剖面的2.80~4.36, m, 该阶段含盐量和K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 和Cl^-等6类离子含量表现为由低到高的变化过程, 3a阶段含量处于一个相对较低的水平, 3b阶段则演化为又一段相对较高的峰值, C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 含量在该阶段由高值演化为低值.第4阶段处于剖面2.80, m以上, 该阶段含盐量和K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 和Cl^-等6类离子含量总体呈现由高迅速变低(4a阶段)再到高(4b阶段)的过程, S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 和C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 含量在4a阶段处于较低的范围, 4b阶段则迅速演化到一个相对较高的峰值.

从各类离子的纵向变化来看, 随着时间的变化, C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ 含量总体波动较大, HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 含量在一个相对稳定的范围内波动, Cl^-和S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 含量表现为由低到高的变化趋势, Cl^-含量在3b阶段出现剖面的最高峰值, 后者一直表现为低值, 到4b阶段才逐渐升高; K⁺, Na⁺, Ca²⁺和Mg²⁺含量总体存在较大波动, Na⁺和Ca²⁺含量在第1, 2b阶段晚期, 3b和4b阶段出现相对的峰值, K⁺和Mg²⁺含量仅在第2a阶段晚期和第3b阶段表现为峰值.

4 古人类活动时期的环境变化

东谷坨遗址剖面处于泥河湾古湖湖滨环境, 是地表水和湖水交互作用的地段, 反映环境变化比湖心区更敏感.作者根据各类离子含量的变化, 同时结合CaCO₃含量, 探讨了古人类活动时期古气候及湖水化学性质的变化过程.

4.1 湖泊沉积物代用指标的意义

在半干旱区, CaCO₃的形成主要取决于湖水蒸发的强度, 在干燥或高温的气候环境下蒸发强度较大, 有利于CaCO₃的形成, 而湿润或低温的环境下蒸发强度较小, 不利于CaCO₃的形成(卢演俦, 1981; 刘东生和丁仲礼, 1992).含盐量的变化反映了半干旱区湖水蒸发量与补给量对比关系的变化, 同时可揭示干与湿的古气候变化旋回(李容全等, 2000).Cl^-是封闭湖盆中对流域气候变化非常敏感的离子, 具有反映气候变化的范围广和受侵蚀原岩类型影响小等优点; 一般来说, 若流域内降水量增多, 湖水位上升, 大量氯化物溶解于水, 仅少量Cl^-保存于湖底沉积物中; 如果流域内气候变干, 湖水浓缩, 则水中Cl^-的浓度增大, 保存于沉积物中的Cl^-增多(奚晓霞等, 1996).阴离子中(HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )值和Cl^-/S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 值可以反映优势阴离子; 阳离子中(Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)值和Ca²⁺/Mg²⁺值相结合, 可以反映优势阳离子.淡水中的阴离子以(HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )为主, 随着盐度的增高, (Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )会逐渐成为优势阴离子, 因此(HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )的比值降低可反映湖水的咸化; 而随着湖水盐度的增高, Cl^-含量相对于S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 含量会增高, 因此Cl^-/S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 值的增高可反映湖水的咸化(翟秋敏, 2001).(Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)值能反映区域降水的变化, 高的比值代表气候相对干旱, 降水量相对较小; 淡水湖中以Ca²⁺为主, 随着盐度的增高, Mg²⁺含量会增高, 因此湖水中高盐度会对应于Ca²⁺/Mg²⁺值的低值(李容全等, 2000).

4.2 湖水化学性质变化

综合各主要代用指标纵向上的变化(图4), 可将剖面的湖水化学性质演化划分为4个阶段.

第1阶段对应于剖面的第6E层, 为黏土层.pH值相对较高, 指示湖水呈弱碱性.含盐量逐渐升高, (HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )比值相对较低, 表明该阶段湖水咸化程度相对较高.

第2阶段的沉积物早期为黏土夹(角)砾石层, 晚期为粉砂层.pH值相对较高且波动较小, 表明湖水酸碱度变化不大.2a阶段对应于剖面的第6D层, 含盐量由高到低, (HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )值较低, 表明湖水咸化程度有所减弱; 2b阶段对应于剖面的第6B--6C层, Cl^-和S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 含量相对较低, (HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )值相对较高, 表明湖水咸化程度相对较弱.

第3阶段早期为粉砂沉积, 后期为黏土层.含盐量表现为由低到高的变化过程.3a阶段对应于剖面的第6A层, pH值较高, 湖水呈弱碱性.(HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )值逐渐降低且存在较大波动, 表明湖水咸化程度逐渐增强; 3b阶段对应于剖面的第5层, pH值降低, 含盐量, Cl^-含量和Cl^-/S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ 比值逐渐升高并处于一个相对的峰值, (HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )比值较低, 表明湖水咸化程度相对较强.

第4阶段含盐量仍显示一个由高到低再到高的过程.4a阶段对应于剖面的第3--4层, 沉积物为粉砂层, pH值相对较低; 含盐量, Cl^-含量和HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 含量降低, Ca²⁺/Mg²⁺值和(HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )值升高, 表明湖水咸化程度降低; 4b阶段对应剖面的第2层, 为粉砂质黏土层, pH值表现为逐渐升高的过程, 表明湖水为弱碱性; 含盐量相对升高, (HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ +C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ )/(Cl^-+S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ )比值相对较低, 表明湖水咸化程度相对增强.

4.3 古气候变化

从东谷坨遗址剖面CaCO₃含量和易溶盐主要指标的变化曲线(图 4)来看, CaCO₃含量和含盐量的变化较为一致.结合各主要指标纵向上的变化, 相应地可将剖面划分为4个阶段, 其与湖水化学性质演化的4个阶段一致, 分别对应不同的古气候特征.

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	图4 泥河湾盆地东谷坨遗址剖面CaCO₃含量和易溶盐指标变化曲线(图例见图2)Fig.4 Curves of CaCO₃ content and soluble salt indicators of the Donggutuo site in Nihewan Basin(legends see Fig.2)

第1阶段CaCO₃含量逐渐升高, 反映气温逐渐升高.(Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)比值相对较低, 表明该阶段降水相对较多.在此阶段, 由于温度升高导致蒸发作用增强, 使得湖水盐度较高.

第2阶段分为两个次一级阶段:2a阶段中, CaCO₃ 含量由高到低, (Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)比值略有升高, 表明气候开始变干旱; 2b阶段中, CaCO₃含量相对较低, (Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)值相对较高且存在波动, 表明降水量相对较少, 气候相对变干且存在一定波动.

第3阶段中CaCO₃含量表现为由低到高的变化过程.3a阶段中(Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)值和Cl^-含量逐渐升高, 表明降水量相对较少; 3b阶段中(Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)值较低, 指示气候较湿, 而CaCO₃含量和含盐量逐渐升高并处于一个相对的峰值, 表明气温逐渐升高, 蒸发作用增强.从3a阶段到3b阶段, 气候由较干变得湿润.

第4阶段的4a阶段中CaCO₃含量较低, Cl^-含量逐渐降低, (Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)比值存在较大波动, 表明气候存在一定的波动, 蒸发作用相对较弱, 含盐量降低; 4b阶段中Cl^-含量相对较低, (Na⁺+K⁺)/(Ca²⁺+Mg²⁺)比值低且波动较大, 表明气候逐渐变湿且波动较大, 而CaCO₃含量逐渐升高, 表明蒸发作用相对变强, 含盐量升高.从4a阶段到4b阶段显示了气候从较干变得相对湿润, 直到最上面沉积的马兰黄土, 气候完全变得干旱.

对干旱--半干旱区内陆湖泊安固里淖的研究表明, 易溶盐含量高的阶段对应于沉积物中黏粒含量相对较高的阶段(翟秋敏, 2001).对东谷坨遗址剖面泥河湾层的易溶盐分析表明, 含盐量高的阶段对应于沉积颗粒细的阶段, 即含盐量的峰值出现在第2, 5和6E层, 均为颗粒相对较细的黏土或粉砂质黏土沉积, 与上述研究结果基本吻合.考虑到东谷坨遗址剖面处于湖滨区, 受区域局部小气候的影响较多, 且剖面仅包含了该遗址周围泥河湾层的下部沉积, 因此, 易溶盐含量在探讨气候变化方面存在一定局限性, 揭示泥河湾古湖总体性质的演化方面尚需进一步完善.

4.4 古人类活动时期环境变化特征

泥河湾盆地在距今2.0--0.8, Ma属于暖温带气候, 有可能达到亚热带气候条件, 动植物资源丰富, 为古人类生存提供了充足的食物资源(袁宝印等, 2009).从易溶盐和CaCO₃含量所反映的古气候及环境变化来看, 东谷坨遗址剖面湖滨相沉积自第6E层开始沉积到第2层结束沉积, 经历了4个气候变化阶段.在沉积开始的第1阶段, 气候相对较湿, 推测湖水位相对较高, 地层内仅发现1件石制品, 表明该阶段古人类在该遗址仅有零星石器打制活动.随后进入第2阶段, 早期降水量少, 地层内发现少量石制品和少量动物碎骨, 表明古人类在该期进行了原料采办, 一定规模的石器制作活动和狩猎及生活活动(Schick et al., 1991); 后期, 气候逐渐变干, 推测湖水位相对较低, 地层内发现丰富的石制品和动物碎骨, 表明古人类在该阶段活动比较集中.进入第3阶段, 早期降水量相对较少, 气候较干, 层内石制品和动物碎骨数量减少, 推测古人类活动逐渐减弱; 后期降水量增多, 湖水位相对升高, 气候变湿, 古人类逐渐远离该遗址.随后进入第4阶段, 气候总体向较干的方向发展, 古人类没有留下遗物.

5 结论

1)东谷坨遗址剖面的易溶盐分析表明, 此剖面代表的泥河湾古湖属于Na⁺-C $\begin{matrix} O_{3}^{2 -} \end{matrix}$ -S $\begin{matrix} O_{4}^{2 -} \end{matrix}$ -HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 型, 为淡水湖--半咸水湖, 处于半干旱区湖泊演化早期的碳酸盐湖泊阶段.

2)K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, HC $\begin{matrix} O_{3}^{-} \end{matrix}$ 和Cl^-等6类离子的变化曲线表现出较大的相似性, 且它们与CaCO₃含量及含盐量的变化大体一致.各主要离子含量的纵向变化大致划分为4个阶段, 代表了湖泊演化的不同阶段.

3)根据各主要离子比值变化以及CaCO₃含量和含盐量分析了湖泊演化4个阶段的湖水化学性质变化和古气候特征.古人类活动时期对应于前3个阶段.

致谢样品易溶盐的测试在核工业地质分析测试研究中心完成, 中国地质科学院地质力学研究所第四纪地质与环境实验室承担了样品的CaCO₃含量测试; 中国科学院植物研究所的李承森研究员审阅了论文初稿并提出修改意见, 作者致以衷心的感谢.

The authors have declared that no competing interests exist.

作者声明没有竞争性利益冲突.

参考文献

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1988

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2000

0.0

李容全, 乔建国, 邱维理, 等. 2000. 泥河湾层内易溶盐沉积及其环境意义[J]. 中国科学(D辑), 30(2): 148-158.

通过泥河湾古湖盆区４个地层剖面中易溶盐类沉积物的观察与实验分析，对泥河湾古湖的性质、演化阶段及其在地层划分和古环境复原上的意义有了新认识．泥河湾古湖至少是微咸水－半咸水湖，属于半干旱区的内陆湖泊．湖相层下段夹石膏层和石膏微薄层，易溶盐以ＳＯ_２~（２－）和Ｃａ~（２＋）离子为主，代表古湖向硫酸盐湖阶段演化的趋向；上段易溶盐中Ｃｌ~－和Ｋ~＋，Ｎａ~＋离子占优势，证明古湖已向氯化物湖方向发展，虽未出现盐岩沉积，却代表本地区向更干旱的方向发展．

... 2 易溶盐含量的变化过程由于半干旱区内陆湖泊蒸发作用超过降水的补给,蒸发与降水的补给改变着Cl^-,S O42-,HC O3-,C O32-,K⁺,Na⁺,Ca²⁺和Mg²⁺的构成关系以及盐分含量的变化,因此各种离子含量沿剖面的变化与湖泊的演化阶段有关(李容全等,2000) ...

... 含盐量的变化反映了半干旱区湖水蒸发量与补给量对比关系的变化,同时可揭示干与湿的古气候变化旋回(李容全等,2000) ...

... 淡水湖中以Ca²⁺为主,随着盐度的增高,Mg²⁺含量会增高,因此湖水中高盐度会对应于Ca²⁺/Mg²⁺值的低值(李容全等,2000) ...

1997

0.0

... 相关研究表明,湖泊沉积物中的含盐量可以反映湖水的化学性质和演化阶段,一般来说,随着气候的不断干旱化,湖水浓缩,主要离子发生如下规律性变化:从以Ca²⁺-HC O3--C O32-为主变化到以Mg²⁺-Ca²⁺-S O42-为主,再到以Na⁺-K⁺-Cl^-为主(刘东生,1997) ...

1992

0.0

刘东生, 丁仲礼. 1992. 二百五十万年来季风环流与大陆冰量变化的阶段性耦合过程[J]. 第四纪研究, 12(1): 12-23.

根据黄土中的气候替代性指标与深海氧同位素曲线的比较,本文作者发现2.5Ma以来东亚地区的冬、夏季风环流与全球冰量变化具有阶段性的耦合过程,即从2.5MaB.P.至今,季风环流与大陆冰量的耦合程度呈阶段性增强的趋势,其间有三个转折时期:2.5Ma B.P.前后、1.6Ma B.P.前后和0.8Ma B.P.前后。二者间的阶段性耦合可能与青藏高原的阶段性隆起有关。

... 刘东生和丁仲礼,1992) ...

1981

0.0

... 1 湖泊沉积物代用指标的意义在半干旱区,CaCO₃的形成主要取决于湖水蒸发的强度,在干燥或高温的气候环境下蒸发强度较大,有利于CaCO₃的形成,而湿润或低温的环境下蒸发强度较小,不利于CaCO₃的形成(卢演俦,1981 ...

2000

0.0

邱占祥. 2000. 泥河湾哺乳动物群与中国第四系下限[J]. 第四纪研究, 20(2): 142-154.

A comparison between the Nihewan mammalian fauna (s. s.) and those of the Villafranchian age in Europe was carried out based on 20 commonly shared mammals at generic and/ or specific level. Eleven of them (Vulpes sp., Canis chihliensis, C. c. palmidens, C c. minor, Ursus of. U. etruscus, Pachycrocuta licenti, Chasmaporthetes of. C ossifragus, Megantereon nihowanensis, Homtherium cf. H. crenatidens, Sus sp. Eucladoceros boulei) show close morphologic similarity with corresponding forms of the Olivola fauna. Four forms (Nyctereules sinensis, Lynx shansius, Pseudodama elegans, Megalovis piveteaui) are to be compared with their counterparts of Seneze fauna based on different grounds. Nyctereutes megamastoides became extinct after Seneze, while Megalovis was found in Europe only in Seneze. Lynx shansius and Pseudodama elegans are truly closer to their counterparts in the Seneze fauna than in Olivola. The Olivola lynx, Lynx issiodorensis, minima, became reduced in general body size, while that of the Nihewan fauna did not The Olivola Pseudodama nestii is certainly more advanced in character than its counterpart in Nihewan, Pseudodama elegans. Two forms (Meles chiai and Borsodia chinensis) are, at least not opposite to the possibility to compare the Nihewan with Olivola. Although Meles thorali from Saint Vallier is the only record in the European Villafranchian, it is ceylonly more primitive in general evolutionary level than M chiai of the Nihewan fauna. On the other hand, Borsodia newtoni, which is generally considered the form most closely related to the Chinese one, ranges from Seneze to Forest beds. Three forms are not very useful in phylogenetic analysis: Sivapanthera pleistocaenus (probably a new species), Equus sanmeniensis, and E. teilhardi. If the above comparison proves tenable, the base of the Nihewan fauna will be coincident with the late Villafranchian, and consequently with the Q/N boundary defined at the Vrica marine section and the top of C2n (= Olduvai) in the astronologically calibrated GPTS, which is dated l.796Ma.

对泥河湾动物群（狭义）与欧洲维拉方经典动物群中属级相同的20种哺乳动物进行形态和进化水平上的对比发现，其中有11种（包括亚种）和晚维拉方期的 Olivola动物群的成员最接近，有4种可与中维拉方晚期的Seneze动物群的成员比较，其中有2种因为仅发现于Seneze,不足以说明它们一定只和泥河湾者接近。另外两种（Lynx shansius和Pseudodamaelegans）确实和Seneze者更接近而不同于Olivolaa者。有两种动物（Borsodia chinensis和Meles chiai）间接地表明泥河湾动物群可能和 Olivola更接近。还有 3种时代意义不大。总之，对比表明泥河湾动物群（狭义）与欧洲晚维拉方早期的Olivola动物群最为接近，其年代应为18Ma左右，接近于海相Vrica剖面更新世/上新世界线（1.796Ma）.

... 邱占祥,2000 ...

2007

0.0

王红强. 2007. 泥河湾盆地东谷坨剖面磁性特征及环境意义[J]. 第四纪研究, 27(6): 1081-1091.

The Nihewan B asin is known for possessing the type sections of lacustrine strata of Late Cenozoic in Northern China,w ith abundant fo ssils of mamm alian fauna,mollusk,pollen,and p lentiful hum an rem ains.The environm ental evo lution accompanied w ith the development of the N ihewan paleolake has attracted interests of geoscientists for a long time.The Donggutuo section lies in the northeastern margin of the N ihewan Basin,where the lake 2floor deposits were more influenced by lake inlet.Two Paleolithic sites,Donggutuo and Maliang,are located in the section.The Donggutuo site is one of the most extensively excavated and p rolific sites yet studied in the N ihewan Basin.B ased on a well constructed magneto stratigraphic chronology of the Donggutuo section, environm ental magnetism study is carried out on the lacustrine strata,to indicate the paleoenvironmental status in the p rocess of deposition,especially in the period of early human inhabitation.

泥河湾盆地东谷坨剖面的环境磁学研究表明泥河湾盆地湖相地层的物源具有多重性,既有来自周边山地的风化碎屑,又有来自西北和北方沙漠地区的粉尘物质,导致了其古环境和气候记录的复杂性。湖相地层除记录了松山反极性时晚期和布容正极性时这两个大的极性时段以外,还记录了哈拉米洛极性亚时和另外3个短期极性漂移事件。磁组构参数表明东谷坨剖面的地层是在正常的重力分异条件下沉积的,且自沉积结束以来没有受到明显的后期扰动。磁化率最大轴的方位角显示东谷坨剖面处乃至泥河湾盆地东部的古水流方向主要(或大多数时候)为北北西-南南东向。

... 王红强,2007 ...

... 5,m),湖相地层之下为侏罗系火山碎屑岩(王红强,2007) ...

1993

0.0

... 易溶盐是指湖泊沉积物中易溶于水的盐类,包括K⁺,Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,S O42-,C O32-,HC O3-和Cl^-等8类离子,占天然水中离子总量的95%~99%(王晓蓉,1993) ...

1985

0.0

卫奇, 孟浩, 成胜泉. 1985. 泥河湾层中新发现一处旧石器地点[J]. 人类学学报, 4(3): 223-232.

摘　要：半个多世纪以来,在泥河湾层中寻找早更新世时期的人类遗迹,已成为中、外许多科学家非常关心的一个问题。近几年来,在泥河湾村附近,大量古文化遗物从属于下更新统的泥河湾层中发现了。新的发现为旧石器时代考古学和第四纪地质学又增添了新的内容。

... 东谷坨遗址是泥河湾盆地内发掘次数和出土遗物最多的旧石器遗址之一,在研究古人类于早更新世在泥河湾盆地的扩散和技术交流方面具有重要意义(卫奇等,1985 ...

... , 1927)是盆地内湖相地层发育最典型,研究最早和最多的湖积台地(卫奇等,1985 ...

... 40'11″,文化遗物产出于高出桑干河水面125,m,距大田洼台地表面深40,m的泥河湾层中(卫奇等,1985) ...

0.0

... 卫奇和谢飞,1989 ...

1996

0.0

奚晓霞, 穆德芬, 方小敏, 等. 1996. 早更新世东山古湖氯离子含量变化与季风演化[J]. 冰川冻土, 8(2): 125-133.

Variatio of Cl - content in the high resolution Paleo Donghan Lake sediments(2.2～1.66Ma BP)shows that the Asian monsoonal system had been stably established in Early Pleistocene wwith a mild change. During this time interrval, the monsoon climate changed obviously in three phases, namely, relatively drry from 2.2 to 1.85 Ma BP, very humid from 1.85 to 1.7 Ma BP with the lowest content of Cl - , and dry again from 1.7 to 1.66 Ma BP. Besides, 20 ka cycle of Cl - variation is also evident in each phase. These indicate the evolution of the early monsoon climate may be caused by both the uplift of the Tibetan Plateau and earth obrbital forcing.

高分辨率东山古湖沉积物(2.2～1.66MaBP)中氯离子含量变化表明,早更新世早期亚洲季风已稳定建立,其变化较小。早期(262～1.85MaBP)较干;中期(1.85～1.7MaBP)出现大湿润期,氯离子含量最低;晚期(1.7～1.66MaBP)再度变干。每个阶段中,季风还存在约2×10 4 a的短周期波动。早期季风的演化明显受青藏高原隆起与地球轨道参数变化的双重影响。

... 如果流域内气候变干,湖水浓缩,则水中Cl^-的浓度增大,保存于沉积物中的Cl^-增多(奚晓霞等,1996) ...

1984

0.0

... 该盆地是受边缘断裂控制的晚新生代断陷盆地,湖盆的发育始于上新世晚期,经历了早--中更新世,到晚更新世,随着地块抬升和溯源侵蚀的加剧,湖水外泄,湖相地层停止发育(夏正楷和刘锡清,1984 ...

2006

0.0

... 谢飞,2006 ...

2009

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袁宝印, 同号文, 温锐林, 等. 2009. 泥河湾古湖的形成机制及其与早期古人类生存环境的关系[J]. 地质力学学报, 15(1): 77-87.

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... 袁宝印等,2009),东谷坨遗址剖面位于该台地的边坡地带 ...

... 8,Ma属于暖温带气候,有可能达到亚热带气候条件,动植物资源丰富,为古人类生存提供了充足的食物资源(袁宝印等,2009) ...

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翟秋敏. 2001. 全新世安固里淖易溶盐沉积与环境[J]. 古地理学报, 3(1): 91-96.

内陆湖泊沉积物的易溶盐含量与湖水的化学组成密切相关，通过测试沉积物(岩心)的易溶盐含量可以重建古湖水化学演化过程。在安固里淖湖心区钻取沉积剖面，以1 cm为间隔分样，测试剖面中八大离子的含量（即K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、Cl-和SO42-）和其他有关的地球化学特征，并且对各项离子含量进行相关分析，得到剖面易溶盐组成变化曲线和易溶盐指标变化曲线。根据易溶盐曲线变化情况，结合岩心纹层纪年得到的纹层年代，将安固里淖8507 a BP以来的湖水化学演化过程分为以下几个阶段：8507～7600 a BP，湖水化学类型为Na+-Cl-型，盐度较高；7600～4724 a BP，湖水化学类型为Na+-Cl--SO42- 型，盐度最高；4724～3057 a BP, 湖水化学类型为Na+-Cl- 型；3057～574 a BP，湖水化学类型为Na+-CO32--HCO3-型，盐度较低；574 a BP以来，湖水化学类型为Na+－Cl- 型，盐度较低但呈现快速增加趋势。同岩心的粒度分析结果相比较，易溶盐变化曲线的转折早于粒度变化曲线，反映易溶盐沉积对气候变化的反应比粒度特征更敏感，是一个较好的反映气候变化的替代性指标，有待于推广应用。

... 翟秋敏,2001) ...

... 而随着湖水盐度的增高,Cl^-含量相对于S O42-含量会增高,因此Cl^-/S O42-值的增高可反映湖水的咸化(翟秋敏,2001) ...

... 对干旱--半干旱区内陆湖泊安固里淖的研究表明,易溶盐含量高的阶段对应于沉积物中黏粒含量相对较高的阶段(翟秋敏,2001) ...

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中国科学院南京土壤研究所. 1978. 土壤理化分析[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1-593.

以红壤性水稻土长期定位试验为对象，采用田间调查结合室内测定方法研究不同施肥处理下红壤性水稻土的物理结构状况及其透气特征。结果表明：1) 与不施肥(Control)相比，长期单施氮肥(N)处理对土壤容重、孔隙率以及土壤透气性均无显著影响(p > 0.05)；2)氮磷钾配施(NPK)以及2倍氮磷钾配施(2NPK)仅对土壤容重以及非毛管孔隙率影响显著(p 0.05)；3) 相关分析结果表明土壤透气速率与水稻产量存在显著相关关系，而有机肥无机肥配施(NPKOM)不仅能够显著降低土壤容重，增加土壤孔隙，同时还能...

... 周廷儒等,1991) ...

... 为咸水湖的标准(中国科学院南京土壤研究所,1978),东谷坨遗址所处的泥河湾古湖应属于淡水湖--半咸水湖 ...

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朱日祥, 邓成龙, 潘永信. 2007. 泥河湾盆地磁性地层定年与早期人类演化[J]. 第四纪研究, 27(6): 922-944.

The Nihewan Basin is located in the transition zone between the North China Plain and the Inner Mongolian Plateau. The basin is filled with Late Pliocene to Holocene lacustrine, fluvial, and wind-blown deposits. The Nihewan Formation comprises the whole fluvio-lacustrine sequence in the Nihewan Basin, which is overlain by the wind-blown loess sediments of the Holocene, and/or the last glacial period, and/or the interglacial period, and underlain by the Late Pliocene red clay of eolian origin. The timing of the Nihewan Formation rich in mammalian faunas and Paleolithic sites in the Nihewan Basin is critical to our understanding of a series of important issues, such as early human adaptability to the hostile environments in high northern latitudes, infilling process of the Nihewan Basin, and chronological sequence of the Nihewan faunas.

主要评述了近年来泥河湾盆地磁性地层学的研究进展,包括建立泥河湾组的磁性地层年代格架、厘定泥河湾动物群的时代和确定华北地区早期人类活动年代序列。研究表明:第一,泥河湾组河湖相沉积序列记录了高斯正极性时末期以来的地磁极性特征（松山和布容极性时）,即沉积时代始于约2.6Ma。早期人类至少在1.66 0 .78Ma期间的大约90万年的时间内长期持续地占据高纬度的泥河湾盆地。泥河湾动物群（包括广义和狭义）的时代为2.0 0 .8Ma。第二,华北地区早期人类已经能够适应东亚高纬度地区冬季风增强、夏季风减弱和干旱化趋势增强的复杂环境变化,尤其能适应中更新世气候转型前后中国北方多变而且不稳定气候条件和生态环境。因此,气候和生态环境的多变性与不稳定性是促进人类进化的重要因素。第三,早期人类走出非洲以后,可能沿不同的路径并以较快的速度扩散到东亚地区。向南越过印度尼西亚的赤道地区,向北至少扩散到40°N的泥河湾盆地。

... 位于盆地东部边缘的岑家湾台地(Barbour et al ...

1927

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... 近年来,易溶盐作为一种反映气候和环境变化的替代性指标之一,已广泛应用于内陆湖泊沉积物的研究中(Bjorck et al ...

1996

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... 对于内陆湖泊来说,湖盆为流域内地表盐分的聚集地,湖水的化学特征受气候条件的控制,而易溶盐的含量可反映湖水的化学特征(Hakanson and Jansson, 1983) ...

1983

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... Schick et al ...

... 随后进入第2阶段,早期降水量少,地层内发现少量石制品和少量动物碎骨,表明古人类在该期进行了原料采办,一定规模的石器制作活动和狩猎及生活活动(Schick et al ...

1991

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... 盆地内发育了良好的晚新生代地层并含有丰富的哺乳动物化石和旧石器遗址(Teilhard de Chardin and Piveteau, 1930 ...

1930

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... 相关研究表明,古人类活动于泥河湾古湖的湖滨环境(Wang et al ...

... 10 Ma BP(Wang et al ...

2005

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